Tornillo de seguridad, unión atornillada y procedimiento para la fabricación de un tornillo de seguridad.

Tornillo de seguridad para una unión atornillada, con un cuerpo (2) con rosca exterior (3) con al menos una vueltade paso de rosca de seguridad (6) delimitada por dos dientes de rosca (9,

7), cuyo perfil de la sección transversalestá deformado en comparación con el perfil de la sección transversal e al menos otra vuelta de paso de rosca (11),con preferencia en comparación con otras varias vueltas de paso de rosca (11), con preferencia en comparación conel número predominante de vueltas de paso de rosca (11), para la elevación de la unión por aplicación de fuerza deuna unión atornillada que presenta el tornillo de seguridad (1), en el que exclusivamente uno de los dientes de rosca(9, 7) que delimitan la vuelta de paso de rosca de seguridad (6) está deformado exclusivamente en la dirección deenroscamiento (E, 8) del tornillo de seguridad (1) y los dientes de rosca (9, 10) adyacentes al diente de rosca (7)deformado no están deformados, o de tal manera que ambos dientes de rosca (7, 7') que delimitan la vuelta de pasode rosca de seguridad (6) están deformados exclusivamente en la dirección de enroscamiento (E, 8) del tornillo deseguridad (1), en el que el exclusivamente un diente de rosca (7) está deformado sobre toda su extensióncircunferencial o bien en el que los dos dientes de rosca (7, 7) están deformados, respectivamente, sobre toda suextensión circunferencial, caracterizado porque el exclusivamente un diente de rosca (7) deformado en la direcciónde inserción (E, 8) o bien los dientes de rosca (7, 7) deformados está(n) deformado(s) en la dirección deenroscamiento (E, 8) de tal manera que los flancos del diente de rosca, que apuntan en contra de la dirección deenroscamiento (E, 8) del diente de rosca (7) deformado o bien de los dientes de rosca (7, 7) deformados está(n)desplazado(s) axialmente totalmente o por secciones en la dirección de enroscamiento (E, 8) al menos parcialmente.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/001313.

Solicitante: FLAIG, HARTMUT.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: Mühlstrasse 1 78554 Aldingen ALEMANIA.

Inventor/es: HOLSCHER,WINFRIED K.W.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F16B39/30 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F16 ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES PARA ASEGURAR EL BUEN FUNCIONAMIENTO DE LAS MAQUINAS O INSTALACIONES; AISLAMIENTO TERMICO EN GENERAL.F16B DISPOSITIVOS PARA UNIR O BLOQUEAR LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS O LAS PARTES DE LAS MAQUINAS, p. ej. CLAVOS, CLAVIJAS, TUERCAS, TORNILLOS, BULONES, ANILLOS QUE FORMAN RESORTE, ABRAZADERAS, BRIDAS, GRAPAS, CUÑAS; UNIONES O ARTICULACIONES (acoplamientos para la transmisión de mecanismos de rotación F16D). › F16B 39/00 Bloqueo de tornillos, bulones o tuercas (clavijas para paredes F16B 13/00; bloqueo de tapas para botellas B65D; bloqueo de los bulones de fijación de las traviesas ferroviarias permanentemente E01B 9/12; bloqueo de los medios de fijación en bridas de carriles ferroviarios E01B 11/38; dispositivos de bloqueo para válvulas o grifos F16K). › Bloqueo exclusivamente por la forma especial del roscado.

PDF original: ES-2394648_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Tornillo de seguridad, unión atornillada y procedimiento para la fabricación de un tornillo de seguridad

La invención se refiere a un tornillo de seguridad de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 para una unión atornillada, con un cuerpo con rosca exterior, que presenta al menos una vuelta de paso de rosca de seguridad delimitada por dos dientes roscados, cuyo perfil de la sección transversal está deformado, en comparación con el perfil de la sección transversal de al menos otra vuelta de paso de rosca, con preferencia en comparación con otros pasos de rosca, con preferencia en comparación con el número predominante de vueltas de pasos de rosca para la elevación de la unión forzada de una unión roscada que presenta el tornillo de seguridad. Además, la invención se refiere a una unión atornillada con un tornillo de seguridad de acuerdo con la reivindicación 9 así como a un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 10 para la fabricación de un tornillo de seguridad mencionado anteriormente.

Se conoce a partir del documento DE 10 2005 050 919 A1 un tornillo de seguridad con rosca exterior, que presenta varias vueltas de pasos de rosca de seguridad, en el que el perfil de la sección transversal de las vueltas de pasos de rosca de seguridad está estrechado en comparación con el número predominante de vueltas de pasos de rosca para la elevación de la unión por aplicación de fuerza de una unión atornillada que presenta el tornillo de seguridad. En la publicación se describen diferentes posibilidades para la fabricación de las vueltas de pasos de rosca de seguridad. De acuerdo con una forma de realización conocida, al menos un diente de rosca está calafateado radialmente, de manera que éste se ensancha en ambas direcciones axiales. De acuerdo con una forma de realización alternativa conocida, se desplazan dos dientes roscados axialmente adyacentes en direcciones axiales opuestas entre sí. La acción de seguridad, es decir, la acción de frenado del tornillo de seguridad conocido parece digna de mejora. En particular, el tornillo de seguridad debería cumplir también su función de seguridad después de varios procesos de roscado.

Se conoce a partir de la publicación austriaca Nº 338 572 un tornillo de seguridad con rosca exterior, que presenta varias vueltas de pesos de rosca de tornillo de seguridad, en el que el perfil de la sección transversal de las vueltas de pasos de rosca de seguridad está estrechado en comparación con vueltas de pasos de rosca normales para la elevación de la unión por aplicación de fuerza de una unión atornillada que presenta el tornillo de seguridad. A tal fin, los dientes de rosca, que delimitan las vueltas de pasos de rosca de seguridad, se deforman en contra de la dirección de enroscamiento, es decir, en la dirección de la carga de tracción o bien en la dirección de la cabeza del tornillo. En el tornillo de seguridad conocido es un inconveniente que éste no cumple de una manera satisfactoria su función de seguridad, en particular no la cumple después de varios procesos de roscado. Los dientes de rosca deformados en contra de la dirección de enroscamiento se deforman plásticamente durante el apriete del tornillo hasta que el elemento roscado interior se apoya en los flancos, orientados en contra de la dirección de enroscamiento, de todos los dientes de rosca. Además, es un inconveniente que los pasos de rosca de seguridad deben generarse de manera costosa con matrices especialmente diseñadas durante la fabricación del tornillo. De esta manera, no es posible fabricar económicamente un lote pequeño con un número determinado de pasos de rosca de seguridad que se encuentran en una posición axial determinada.

Se conoce a partir del documento GB 116 984 un tornillo, en el que los flancos de los dientes de la rosca están deformados expresamente sólo sobre una sección circunferencial entre 10 % y 40 % de la periferia total, siendo realizada la deformación a través de desplazamiento paralelo aproximado.

De conoce a partir del documento US 3 794 092 un tornillo de seguridad del tipo indicado al principio, en el que los flancos de los dientes de la rosca se deforman en toda la periferia a través de arqueo hacia fuera del flanco de la rosca, que apunta en la dirección en enroscamiento, y arqueo hacia dentro del flanco de la rosca que apunta en contra de la dirección de enroscamiento y la posición axial de la punta de la rosca permanece inalterada.

Por lo tanto, la invención tiene el cometido de indicar un tornillo de seguridad con función de seguridad optimizada. La función de seguridad (función de retención, función de frenado) debe ser prestada con preferencia también después de una pluralidad de procesos de roscado. Además, el cometido consiste en indicar una unión atornillada de seguridad optimizada de forma correspondiente así como un procedimiento y un dispositivo para la fabricación de un tornillo de seguridad optimizado.

Este cometido se soluciona en lo que se refiere al tornillo de seguridad con las características de la reivindicación 1. Con respecto a la unión atornillada, el cometido se soluciona con las características de la reivindicación 9. Con respecto al procedimiento, el cometido para la fabricación de un tornillo de seguridad configurado de acuerdo con el concepto de la invención se soluciona con las características de la reivindicación 10.

El tornillo de seguridad de acuerdo con la invención se puede fabricar con un dispositivo para la deformación posterior de los dientes de la rosca, En este caso, está previsto que el dispositivo esté configurado como dispositivo de deformación para la deformación exclusivamente de un diente de rosca, que delimita la vuelta de paso de rosca de seguridad o de los dos dientes de rosca, que delimitan las vueltas de paso de rosca de seguridad, en el que el dispositivo presenta un soporte de fijación configurado para la retención fija contra giro de una pieza bruta de tornillo

provista con una rosca exterior normalizada y está provisto con al menos dos segmentos de estampa dispuestos adyacentes en la dirección circunferencial y regulables en dirección radial sobre la pieza bruta de tornillo, los cuales están configurados para la deformación de un diente de rosca o bien de varios dientes de rosca exclusivamente en una dirección axial. De manera alternativa, la al menos una vuelta de rosca de seguridad se puede formar con una instalación de laminación, es decir, a través de la generación de un movimiento relativo entre la pieza bruta con preferencia endurecida y la herramienta de laminación o bien una herramienta de mordazas.

Los desarrollos ventajosos de la invención se indican en las reivindicaciones dependientes.

La invención ha reconocido que para garantizar una función de seguridad duradera es un inconveniente que o bien un diente de la rosca está deformado, por ejemplo a través de calafateado radial, en ambas direcciones axiales, o que dos dientes de rosca axialmente adyacentes de la rosca exterior están deformados en diferentes direcciones axiales, puesto que en cada caso una dirección de deformación se opone a la acción de seguridad durante el enroscamiento del tornillo de seguridad con un elemento de rosca interior, en el caso extremo incluso de tal manera que se anula la función de seguridad, cuando el tornillo de seguridad se carga como es habitual. Además, la invención ha reconocido que la solución descrita en la publicación de patente austriaca AT 338 572 con los dientes de rosca deformados exclusivamente en una dirección axial común, no tiene tampoco el efecto deseado. De acuerdo con el reconocimiento en el que se basa la invención, esto se debe a que los dientes de la rosca en el tornillo de seguridad conocido están deformados en la dirección axial falsa, a saber, en la dirección de la carga de tracción o bien en contra de la dirección de enroscamiento, lo que conduce a que los dientes deformados de la rosca se deformen durante el apriete del tornillo en una zona plástica y, en concreto, hasta que finalmente todos los dientes de la rosca de su flanco orientado en contra de la dirección de enroscamiento se apoyan, respectivamente, en un contra-flanco correspondiente del elemento de rosca interior (especialmente la tuerca) atornillado con el tornillo de seguridad. En efecto, el tornillo de seguridad conocido se puede enroscar con dificultad similar que el tornillo de seguridad propuesto aquí en una rosca interior de un elemento roscado interior – pero el efecto de frenado se anula al menos parcialmente de nuevo durante el apriete en virtud de la orientación falsa de los dientes deformados de la rosca, de manera que, por una parte, no resulta el efecto del par de frenado deseado y, por otra parte, el... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Tornillo de seguridad para una unión atornillada, con un cuerpo (2) con rosca exterior (3) con al menos una vuelta de paso de rosca de seguridad (6) delimitada por dos dientes de rosca (9, 7) , cuyo perfil de la sección transversal está deformado en comparación con el perfil de la sección transversal e al menos otra vuelta de paso de rosca (11) , con preferencia en comparación con otras varias vueltas de paso de rosca (11) , con preferencia en comparación con el número predominante de vueltas de paso de rosca (11) , para la elevación de la unión por aplicación de fuerza de una unión atornillada que presenta el tornillo de seguridad (1) , en el que exclusivamente uno de los dientes de rosca (9, 7) que delimitan la vuelta de paso de rosca de seguridad (6) está deformado exclusivamente en la dirección de enroscamiento (E, 8) del tornillo de seguridad (1) y los dientes de rosca (9, 10) adyacentes al diente de rosca (7) deformado no están deformados, o de tal manera que ambos dientes de rosca (7, 7’) que delimitan la vuelta de paso de rosca de seguridad (6) están deformados exclusivamente en la dirección de enroscamiento (E, 8) del tornillo de seguridad (1) , en el que el exclusivamente un diente de rosca (7) está deformado sobre toda su extensión circunferencial o bien en el que los dos dientes de rosca (7, 7) están deformados, respectivamente, sobre toda su extensión circunferencial, caracterizado porque el exclusivamente un diente de rosca (7) deformado en la dirección de inserción (E, 8) o bien los dientes de rosca (7, 7) deformados está (n) deformado (s) en la dirección de enroscamiento (E, 8) de tal manera que los flancos del diente de rosca, que apuntan en contra de la dirección de enroscamiento (E, 8) del diente de rosca (7) deformado o bien de los dientes de rosca (7, 7) deformados está (n) desplazado (s) axialmente totalmente o por secciones en la dirección de enroscamiento (E, 8) al menos parcialmente.

2. Tornillo de seguridad de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos dos vueltas de paso de rosca de seguridad (6) están directamente adyacentes axialmente.

3. Tornillo de seguridad de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque dos vueltas de paso de rosca de seguridad (6) están distanciadas axialmente una de la otra a través de al menos una vuelta de paso de rosca (11) no deformada.

4. Tornillo de seguridad de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la suma de los dos ángulos de los flancos (a09 = a07 + a08) de al menos un diente de rosca (7) deformado es menor, con preferencia al menos 8º menor, de una manera más preferida al menos 10º menor, todavía de una manera más preferida al menos 15º menor que la suma de los dos ángulos de los flancos (a, b) de los dientes de rosca (9, 10) no deformados.

5. Tornillo de seguridad de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el flanco de diente de rosca (30) orientado en contra de la dirección de enroscamiento (E, 8) y desplazado, al menos aproximadamente, paralelo en la dirección de enroscamiento (E, 8) , está desplazado paralelamente de tal manera que el ángulo de los flancos, al menos en una sección radialmente exterior de los flancos, con respecto a un plano radial es como máximo 20 %, con preferencia 15 %, de manera preferida como máximo 10 %, de una manera todavía más preferida como máximo 5 % mayor o menor que el ángulo de los flancos, que apunta en contra de la dirección de enroscamiento (E, 8) , de un diente de rosca (9, 10) no deformado, o porque los flancos de los dientes de rosca (30) orientados en contra de la dirección de enroscamiento (E) , desplazados paralelos al menos aproximadamente en la dirección de enroscamiento (E, 8) están desplazados paralelamente de tal manera que sus ángulos de los flancos, al menos en una sección radialmente exterior de los flancos (33) son, con respecto a un plano radial, como máximo 20 %, con preferencia como máximo 15 %, de manera preferida como máximo 10 %, todavía de una manera más preferida como máximo 5 % mayor que el ángulo correspondiente de los flancos de un diente de rosca (9, 10) no deformado.

6. Tornillo de seguridad de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el exclusivamente un diente de rosca (7) deformado en la dirección de enroscamiento (E, 8) o bien los dientes de rosca deformados en la dirección de enroscamiento (E, 8) están totalmente desplazados axialmente en la dirección de enroscamiento (R, 8) .

7. Tornillo de seguridad de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el flanco de la rosca (30) , orientado en contra de la dirección de enroscamiento (E, 8) del exclusivamente un diente de rosca (7) deformado en la dirección de enroscamiento (E, 8) o bien porque los flancos de los dientes de la rosca (9, 10) , orientados en contra de la dirección de enroscamiento (E, 8) , de los dientes de la rosca (7, 7) deformados en la dirección de enroscamiento (E, 8) , presentan, respectivamente, un escalón, con preferencia con transiciones redondeadas entre las secciones de escalón (32, 33) .

8. Tornillo de seguridad de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la vuelta de paso de rosca de seguridad (6) y/o las vueltas de pasos de rosca de seguridad (6) están deformadas, respectivamente, en al menos dos secciones de su extensión circunferencial en una medida más reducida que en otra sección de la extensión circunferencial.

9. Unión atornillada con un tornillo de seguridad (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, que está atornillada con un elemento de rosca interior, que presenta con preferencia una rosca interior normalizada o bien regular.

10. Procedimiento para la fabricación de un tornillo de seguridad (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque en primer lugar se prepara una pieza bruta de tornillo, con preferencia endurecida, con rosca exterior (3) regular y a continuación se deforma exclusivamente uno de los dientes de la rosca (9, 7) que delimitan la 5 vuelta de paso de rosca de seguridad (6) en la dirección de enroscamiento (E, 8) y se dejan regularmente los dientes de la rosca (9, 10) axialmente adyacentes al diente de rosca (7) deformado, o porque ambos dientes de rosca (7, 7) , que delimitan la vuelta de paso de rosca de seguridad (6) , se deforman exclusivamente en la dirección de enroscamiento (E, 8) , de tal manera que el exclusivamente un diente de rosca (7) está deformado sobre toda su extensión circunferencial, o bien porque los dos dientes de rosca (7, 7) están deformados, respectivamente, sobre 10 toda su extensión circunferencial, y porque el exclusivamente un diente de rosca (7) deformado en la dirección de enroscamiento (E, 8) o bien los dientes de rosca (7, 7) deformados están deformados en la dirección de enroscamiento (E, 8) de tal manera que el/los flanco (s) de los dientes de rosca, que apuntan en contra de la dirección de enroscamiento (E, 8) del diente de rosca (7) deformado o bien de los dientes de rosca (7, 7) deformados está (n) desplazado (s) , al menos aproximadamente, paralelos totalmente o por secciones en la dirección de enroscamiento (E, 8) .

11. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado porque la deformación se realiza a través de impulsión de fuerza axial del al menos un diente de rosca (7) , con preferencia durante un movimiento relativo giratorio del tornillo de seguridad (1) con respecto a una herramienta de deformación, en particular un rodillo de laminación o una mordaza de laminación 12. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado porque el exclusivamente un diente de rosca (7) , que delimita una vuelta de paso de rosca de seguridad (6) , o ambos dientes de rosca (7, 7) que delimitan la vuelta de paso de rosca de seguridad (6) se deforma (n) por medio de al menos dos, con preferencia cuatro segmentos de estampa (24) dispuestos adyacentes en dirección circunferencial, desplazables en dirección radial sobre la pieza bruta de tornillo (16) .

13. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado porque la pieza bruta de tornillo (16) y los segmentos de estampa (24) están dispuestos fijos contra giro durante la deformación.


 

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