Disposición de unión y procedimiento de unión, en particular con sujeción forzada por todos los lados.

Procedimiento de unión para la unión de al menos un primer componente y un segundo componente (1,

2; 1º, 2)que deben fijarse entre sí, especialmente con sujeción forzada por todos los lados, en el que

- un bulón (3; 3*, 3º) en posición fija, que se distancia desde el primer componente (1; 1º), es conducido a través deun agujero de paso (20) en el segundo componente (2);

- en una rosca (30) en el bulón (3; 3*; 3º), especialmente en una rosca (30) distanciada o alejada al menos del primercomponente (1; 1º), se enrosca una tuerca de fijación (4) para la fijación de los componentes (1, 2; 1º, 2) o el bulónconfigurado como tornillo de fijación (3**) con una cabeza (4**) se enrosca con una rosca (30**) del tornillo defijación (3**) en la dirección del primer componente (1º) en el o detrás del primer componente (1º) para la fijación delos componentes (1, 2; 1º, 2),

- antes del enroscamiento de la tuerca de fijación (4) o del atornillamiento del tornillo de fijación (3**) se inserta unelemento de fijación cónico (5; 5*; 5**, 5ºº) entre los componentes (1, 2; 1º, 2) que se apoyan entre sí y la tuerca defijación (4) o entre los componentes (1, 2; 1º, 2) que se apoyan entre sí y la cabeza (4**) para la fijación radial en osobre el bulón (3; 3*, 3º; 3**) en la dirección del primer componente,

- después de la inserción del elemento de fijación (5; 5*; 5** 5ºº) se enrosca una tuerca de sujeción (7) o al menos untornillo de sujeción (7ºº) en el elemento de fijación (5; 5*; 5**, 5ºº) manteniendo una distancia de tope (a) mayor quecero con respecto al segundo componente (2), y

- a continuación la tuerca de fijación (4) o la cabeza (4**) del tornillo de fijación (3**) es tensada contra el elementode fijación cónico (5; 5*) y/o contra la tuerca de sujeción (7) o contra el al menos un tornillo de sujeción (7ºº).

Disposición de unión y procedimiento de unión, en particular con sujeción forzada por todos los lados

La invención se refiere a una disposición de unión con sujeción forzada por todos los lados y a un procedimiento de unión.

Especialmente en la construcción de máquinas pesadas son necesarias uniones grandes, que deben poder sujetarse de manera fiable y también deben poder desprenderse de nuevo. Especialmente en el caso de uniones cargadas con cizallamiento, se emplean elementos de conexión de unión positiva atornillados. Pero estos elementos de unión solamente se pueden sujetar y soltar con dificultad debido a su tamaño.

En general, en los elementos de conexión de unión positiva, que fijan dos componentes que deben conectarse entre sí, se genera un gasto de fabricación considerable. Los taladros en los componentes a unir deben fabricarse con una exactitud muy grande y con una calidad superficial alta. Durante el montaje propiamente dicho, los componentes a conectar deben alinearse a nivel entre sí, lo que solamente se puede conseguir con frecuenta en el lugar a través de un procesamiento mecánico repetido de los taladros. Además, son necesarias herramientas poco manejables y caras para el apriete y aflojamiento de tornillos y tuercas en el caso de elementos de unión grandes. La utilización de una llave de impacto se realiza sin control y es muy propensa a fallos. El empleo de un multiplicador del par de torsión condiciona una fricción muy alta y es poco exacto. El empleo de herramientas hidráulicas condiciona una necesidad de espacio grande y un aprovechamiento sólo reducido de los materiales.

Otro inconveniente de los elementos de unión con sujeción forzada consiste en que éstos son problemáticos durante el mantenimiento o conservación, porque son necesarias herramientas y procedimientos especiales para soltarlos de nuevo. Con frecuencia, los elementos de unión deben incluso destruirse, por ejemplo separarse para retirarlos, lo que la mayoría de las veces sólo es posible con improvisaciones costosas y laboriosas.

En general, se conoce como bulón de ajuste una disposición de unión para la unión de al menos un primer componente y un segundo componentes que deben unirse entre sí, estando configurado en ambos componentes un agujero de paso, a través del cual se proyecta un bulón con diámetro igual. En este caso, el bulón está dispuesto en posición fija con respecto al primer componente y presenta una rosca en su extremo alejado del primer componente. Por medio de una tuerca, que está enroscada sobre la rosca, se unen los dos componentes axialmente entre sí.

Además, se conoce en sí como bulón expansible el empleo de una pareja de conos, que está dispuesta para la fijación radial en o sobre un bulón a través de dos componentes.

De la misma manera se conoce en sí como casquillo de cizallamiento la configuración de una ranura en elementos de unión en forma de casquillo, para establecer una unión positiva independientemente de las tolerancias de fabricación del taladro.

Además, se conocen, en general, tuercas de sujeción, que se pueden llevar a una posición de tope determinada sobre una rosca de un bulón, para impedir una rotación del bulón más allá de la posición de tope.

Se conoce como pasador de ajuste un elemento de unión positiva, que puede transmitir fuerzas transversales en una juntura parcial. En este caso, no son posibles fuerzas de tensión previa axial.

Como pivote de articulación se conoce un elemento de unión positiva y, según el tipo, de unión forzada también por todos los lados, que conecta de forma articulada dos componentes, es decir, de forma giratoria alrededor de un eje del pivote de articulación. Tanto una unión forzada radial como también una unión forzada axial actúan solamente sobre uno de los dos componentes, es decir, que el pivote de articulación se conecta de forma inmóvil con uno de los dos componentes. El otro componente está conectado solamente en unión positiva con el pivote de articulación y, por lo tanto, se puede girar alrededor del eje de giro.

Como unión de árbol y cubo se conoce un elemento de fijación de unión positiva, que genera por medio de una pareja de conos de la misma manera una unión forzada radial. No obstante, un cubo ni es ajustable ni está limitado.

El documento EP 0 633 404 A1 describe una disposición de unión para la unión de dos componentes dejando una distancia entre los dos componentes a unir. En el primero de los componentes, pasa un taladro, que está configurado para la recepción de una pareja de conos con un cono interior y un cono exterior. Desde el lado abierto del cono, el cono interior con diámetro que se ensancha en el lado interior penetra en el taladro. El cono exterior está guiado en el cono interior. El cono interior presenta, como componente en forma de casquillo, un taladro pasante con una rosca interior, en la que está enroscado un bulón roscado en forma de un tornillo con una cabeza como tornillo de fijación, de manera que el tornillo está guiado a través de un agujero de paso del segundo componente. Con su lado frontal dirigido hacia el primer componente, el segundo componente se apoya en una superficie exterior del cono interior en forma de casquillo, de manera que el cono interior se proyecta fuera del taladro hasta el punto de que permanece una distancia definida entre los dos componentes. A través de tensión del tornillo de fijación se

ajusta el cono interior en la dirección del segundo componente y se tensa en este caso el cono exterior ranurado en dirección longitudinal contra una pared del taladro. De esta manera, se tensa la pareja de conos fijamente en el taladro en el primer componente y el segundo componente se fija a través del dispositivo de fijación a distancia en el primer componente. Por lo tanto, esta disposición sirve para el posicionamiento y fijación de partes de instalaciones distanciadas entre sí en el espacio con la ayuda de un bulón expansible. La parte de la instalación se fija en este caso axialmente por el elemento de fijación exclusivamente a través de fricción. Por lo tanto, no es un atornillamiento, sino sólo un dispositivo de sujeción.

El documento EP 0 984 173 A2 describe una disposición de unión que actúa de forma similar a ella con un elemento de montaje para el posicionamiento y unión de al menos dos componentes que deben unirse entre sí, colaborando el elemento de montaje con un elemento de unión en forma de un bulón de fijación, que atraviesa axialmente los componentes en agujeros de montaje y penetra en el elemento de montaje. El elemento de montaje está adaptado con su dimensión exterior a los componentes a unir, de tal manera que atraviesa agujeros de montaje de todos los componentes, con la excepción del primer componente a unir. El elemento de montaje está constituido por un casquillo trasero y por un casquillo delantero como cono interior o bien como cono exterior, que engranan de forma floja uno en el otro con gradiente axial a lo largo de una superficie de deslizamiento. La superficie de deslizamiento posibilita un desplazamiento axial de los dos casquillos entre sí. El desplazamiento axial de los dos casquillos a través de tensión con el tornillo de fijación provoca un ensanchamiento de la dimensión exterior del elemento de montaje, de manera que éste se tensa al menos en el segundo componente. Por lo tanto, no es un atornillamiento, sino solamente un dispositivo de sujeción,

El documento EP 0 984 173 A2 se refiere, por lo tanto, a una disposición de unión para la unión de al menos un primer componente y un segundo componente que deben unirse entre si, que presenta un agujero de paso en el segundo componente, un bulón configurado como tornillo de fijación que, en posición fija con respecto al primer componente, pasando a través de un agujero del primer componente, pasa a través del agujero de paso en el segundo componente y en el que está configurada una rosca, una tuerca de fijación, que está enroscada para la fijación de los componentes sobre la rosca configurada en el bulón a distancia del primer componente, en la que la rosca del tornillo de fijación está enroscada en la dirección del primer componente en el o detrás del primer componente para la fijación de los componentes, y una pareja de conos, que presenta un cono interior con una ranura para posibilitar una expansión del cono interior, y un cono exterior, en la que el cono interior como un elemento de fijación intermedio cónico, que se puede... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento de unión para la unión de al menos un primer componente y un segundo componente (1, 2; 1º, 2) que deben fijarse entre sí, especialmente con sujeción forzada por todos los lados, en el que

- un bulón (3; 3*, 3º) en posición fija, que se distancia desde el primer componente (1; 1º) , es conducido a través de un agujero de paso (20) en el segundo componente (2) ;

- en una rosca (30) en el bulón (3; 3*; 3º) , especialmente en una rosca (30) distanciada o alejada al menos del primer componente (1; 1º) , se enrosca una tuerca de fijación (4) para la fijación de los componentes (1, 2; 1º, 2) o el bulón configurado como tornillo de fijación (3**) con una cabeza (4**) se enrosca con una rosca (30**) del tornillo de fijación (3**) en la dirección del primer componente (1º) en el o detrás del primer componente (1º) para la fijación de los componentes (1, 2; 1º, 2) ,

- antes del enroscamiento de la tuerca de fijación (4) o del atornillamiento del tornillo de fijación (3**) se inserta un elemento de fijación cónico (5; 5*; 5**, 5ºº) entre los componentes (1, 2; 1º, 2) que se apoyan entre sí y la tuerca de fijación (4) o entre los componentes (1, 2; 1º, 2) que se apoyan entre sí y la cabeza (4**) para la fijación radial en o sobre el bulón (3; 3*, 3º; 3**) en la dirección del primer componente,

- después de la inserción del elemento de fijación (5; 5*; 5** 5ºº) se enrosca una tuerca de sujeción (7) o al menos un tornillo de sujeción (7ºº) en el elemento de fijación (5; 5*; 5**, 5ºº) manteniendo una distancia de tope (a) mayor que cero con respecto al segundo componente (2) , y

- a continuación la tuerca de fijación (4) o la cabeza (4**) del tornillo de fijación (3**) es tensada contra el elemento de fijación cónico (5; 5*) y/o contra la tuerca de sujeción (7) o contra el al menos un tornillo de sujeción (7ºº) .

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que

- con la tuerca de fijación (4) o con el tornillo de fijación (3**) se fija el elemento de fijación cónico (5; 5*) durante la reducción de la distancia de tope (a) a cero formando una fuerza radial (Fr ∀ Fre) , que se establece entre los componentes (1, 2; 1º, 2) hasta dicha posición cero, y

- la tuerca de fijación (4) o el tornillo de fijación (3**) , actuando en contra del elemento de fijación (5; 5*; 5**, 5ºº) y/o en contra de la tuerca de sujeción (7) o en contra del al menos un tornillo de sujeción (7ºº) , se aprietan adicionalmente después de la reducción de la distancia de tope (a) a cero, bajo la formación de una fuerza axial (Fx) que se establece de forma creciente entre los componentes (1, 2; 1º, 2) .

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2, en el que la distancia de tope (a) dejada mayor que cero con respecto al segundo componente (2) se ajusta en función de un ángulo de inclinación cónico (!) del elemento de fijación (5; 5*; 5**, 5ºº) y en función de la fuerza radial (Fr ∀ Fre) , que se establece en la posición cero.

4. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que la distancia de tope (a0) se ajusta como número de espiras de la rosca (30; 30**) que deben girarse hasta la posición cero y/o como ángulo de rotación de la tuerca de fijación (4) o del tornillo de fijación (3**) hasta la posición cero.

5. Disposición de unión para la unión de al menos un primer componente y un segundo componente (1, 2; 1º, 2) que deben unirse entre sí, especialmente con sujeción forzada por todos los lados, que presenta

- un agujero de paso (20) en el segundo componente (2) ,

- un bulón (3; 3*, 3º) , que en posición fija con respecto al primer componente (1; 1º) , partiendo desde el primer componente (1; 1º) pasa a través del agujero de paso (20) en el segundo componente (2) y en el que está configurada una rosca (30) ,

- una tuerca de fijación (4) , que está enroscada para la fijación de los componentes (1, 2; 1º, 2) sobre la rosca (30) , en particular sobre la rosca (30) configurada distanciada o alejada al menos del primer componente (1; 1º) en el bulón (3; 3*, 3º) , o

- el bulón configurado como un tornillo de fijación (3**) con una cabeza (4**) y la rosca (30**) , en el que la rosca (30**) del tornillo de fijación (3**) es enroscada en la dirección del primer componente (1º) en el o detrás del primer componente (1º) para la fijación de los componentes (2, 1º) , y

- una pareja de conos, que presenta un primer cono interior (50*, 60; 50**) con una ranura (8*; 8) para posibilitar una expansión del cono interior y un cono exterior (50; 60*; 60**) , en la que

- el cono interior (50*; 50**) está configurado como un elemento de fijación cónico (5*; 5**; 5ºº) , que está dispuesto para la fijación radial sobre el bulón (3*; 3º) entre los componentes (1, 2; 1º, 2) y la tuerca de fijación (4) o entre los

componentes (1º, 2) y la cabeza (4**) del tornillo de fijación (3**) , y el bulón (3*; 3º) o el tornillo de fijación (3**) lleva

o configura el cono de tope (60*; 60**) ,

- o el cono interior (60) como un elemento de fijación intermedio cónico (6) , que se puede expandir a través de la ranura (8) para la fijación radial, está dispuesto, al menos parcialmente, frente a un elemento de fijación cónico (5) , que lleva o configura el cono exterior (50) , entre el bulón (3) y los componentes (1, 2) , y

- en el que una tuerca de sujeción (7) está enroscada por medio de una rosca de tuerca de sujeción (70) o al menos un tornillo de sujeción (7ºº) está enroscado por medio de una rosca de tornillo de sujeción (70ºº) en el elemento de fijación cónico (5) y tensado contra una superficie de tope (21) del segundo componente (2) , limita una posibilidad de movimiento del elemento de fijación (5; 5**; 5ºº) .

6. Disposición de unión de acuerdo con la reivindicación 5, en la que una fuerza de tensión previa del elemento de fijación (F5) de la tuerca de sujeción (7) o del al menos un tornillo de sujeción (7ºº) contra el segundo componente

(2) está en una relación definida o definible con respecto a una fuerza radial (Fr) en dirección radial (r) al bulón (3; 3*; 3º) o a la caña del tornillo de fijación (3**) .

7. Disposición de unión de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 ó 6, en la que en el estado fijado el elemento de fijación cónico (5; 5*; 5**; 5ºº) está fijado radialmente en un agujero (10; 10º) configurado en el primer componente (1; 1º) , en la que el bulón (3; 3*; 3º) o caña del tornillo de fijación (3**) pasa a través de este agujero (10; 10º) en el primer componente (1; 1º) .

8. Disposición de unión de acuerdo con la reivindicación 7, en la que el agujero (10) pasa a través del primer componente (1) a fijar y el bulón (3) o el tornillo de fijación está fijado contra el segundo componente por medio de un contra cojinete (9; 31; 9, 31*) , dispuesto sobre el lado opuesto al segundo componente (2) .

9. Disposición de unión de acuerdo con la reivindicación 7, en la que el agujero (10) está configurado como taladro ciego en el primer componente (1) a fijar, y el bulón (3º) está dispuesto fijamente, en particular enroscado, por medio de su sección extrema opuesta al segundo componente (2) o el tornillo de fijación (3**) está dispuesto, especialmente enroscado en el primer componente (1) , por medio de su sección extrema, opuesta el segundo componente (2) .

10. Disposición de unión de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 a 9, en la que el bulón (3*) presenta una sección con una superficie cónica como el cono exterior (60*) como un contra elemento de fijación cónico (6*) con respecto al elemento de fijación cónico (5*) .

11. Disposición de unión de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 a 10, en la que todos los componentes que transmiten fuerzas radiales y axiales están configurados de un material metálico.

12. Disposición de unión de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 a 11, que presenta una pluralidad de tales tornillos de sujeción (7ºº) , en la que los tornillos de sujeción (7ºº) están dispuestos distribuidos sobre una periferia del elemento de fijación (5**) y se proyectan a través de taladros roscados en el elemento de fijación (5**) de forma regulable en la dirección de la superficie de tope (21) del segundo componente (2) .

13. Disposición de unión de acuerdo con la reivindicación 12, en la que los tornillos de sujeción (7ºº) están dispuestos distribuidos sobre una periferia de una sección de cabeza (51ºº) del elemento de fijación (5ºº) .

14. Disposición de unión de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 a 13, en la que una arandela (9ºº) está colocada entre la tuerca de sujeción (7) y la superficie de tope (21) o entre el al menos un tornillo de sujeción (7ºº) y la superficie de tope (21) .

15. Disposición de unión de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 a 14, en la que el elemento de fijación cónico (5**) con el como interior (50**) presenta una primera sección (51**) y una segunda sección (53) como dos componentes separados uno del otro, en la que en la primera sección (51**) está enroscada la tuerca de sujeción (7)

o el al menos un tornillo de sujeción (7ºº) y en la que la segunda sección (53) está configurada cónicamente y penetra en al menos el primer componente (1; 1º) .

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