Tornillo con una superficie de apoyo de cabeza con bolsas de lubricante.

Tornillo (2) con una cabeza (5) con una superficie de apoyo de cabeza (12),

caracterizado por que al menos en una parte de la superficie de apoyo de cabeza (12) están dispuestas de manera distribuida irregularmente y están configuradas de manera no continua en la dirección circunferencial de la superficie de apoyo de cabeza (12) bolsas de lubricante (13) en las que está introducido lubricante.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E12196792.

Solicitante: KAMAX Holding GmbH & Co. KG.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: Dr.-Rudolf-Kellermann-Strasse 2 35315 Homberg (Ohm) ALEMANIA.

Inventor/es: HARTMANN, GUNTHER, GROBECKER,MARKUS, BIETZ,NORBERT.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F16B33/06 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 33/00 Características comunes a los bulones y a las tuercas (clavijas para paredes F16B 13/00). › Tratamiento de la superficie de las partes donde se encuentra realizado el roscado, para impedir el gripado.
  • F16B35/06 F16B […] › F16B 35/00 Bulones roscados;; ;; ; Bulones de anclaje; Pasadores roscados; Tornillos; Tornillos de presión Screw-bolts (clavijas para paredes F16B 13/00; tornillo que practican la rosca F16B 25/00). › Cabezas de forma particular (forma particular para hacer girar el bulón F16B 23/00).

PDF original: ES-2534673_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Tornillo con una superficie de apoyo de cabeza con bolsas de lubricante

Campo técnico de la invención

La invención se refiere a un tornillo con una cabeza con una superficie de apoyo de cabeza, en el que al menos en una parte de la superficie de apoyo de cabeza están dispuestas bolsas de lubricante.

Estado de la técnica Por el estado de la técnica, por ejemplo, la solicitud de patente alemana DE 10 2008 041 391 A1, son conocidos en general tornillos con una cabeza con una superficie de apoyo de cabeza.

Además, es conocido que tornillos de este tipo están provistos de revestimientos para conseguir una fricción definida entre la superficie de apoyo de cabeza y el componente constructivo a atornillar. A menudo, estos revestimientos se utilizan además para mejorar la protección frente a corrosión.

Si tornillos de este tipo se aprietan múltiples veces, es decir, se aflojan y se vuelven a apretar tras el apretado, se producen a menudo fenómenos de gripado no deseados. El revestimiento aplicado se desgasta por fricción y se produce un contacto metálico entre la superficie de apoyo de cabeza del tornillo y el componente constructivo a atornillar. De este modo aumenta de forma considerable y no controlable la fricción en la superficie de contacto. Debido a la variación muy alta de la fricción entonces ya no es posible un atornillado repetido seguro.

Este fenómeno no deseado se observa en particular en revestimientos con una adherencia relativamente reducida entre el revestimiento y el metal base del tornillo como, por ejemplo, en revestimientos orgánicos, por ejemplo, a base de ceras, polímeros, etc.

Por la solicitud de patente alemana DE 100 01 857 A1 es conocido un tornillo con una cabeza con una superficie de apoyo de cabeza. En la superficie de apoyo de cabeza están dispuestas varias ranuras concéntricas. Entre las ranuras se extiende un saliente concéntrico sobre el que se aplica un lubricante.

Un tornillo adicional con una cabeza con una superficie de apoyo de cabeza es conocido por la solicitud de patente europea EP 2 412 992 A1.

Objetivo de la invención

La invención se basa en el objetivo de proporcionar un tornillo para producir una unión atornillada que es adecuada para un apretado múltiple de la unión atornillada.

Solución

El objetivo de la invención se consigue según la invención con las características de las reivindicaciones independientes.

Configuraciones adicionales preferidas según la invención se indican en las reivindicaciones dependientes.

Descripción de la invención

La invención se refiere a un tornillo con una cabeza con una superficie de apoyo de cabeza, en el que al menos en una parte de la superficie de apoyo de cabeza están dispuestas bolsas de lubricante.

La invención se refiere también a un disco para una combinación con un tornillo con una cabeza con una superficie de apoyo de cabeza, estando dispuestas bolsas de lubricante al menos en una parte de la primera superficie del 55 disco que está orientada a la superficie de apoyo de cabeza.

La invención se refiere además a una unión atornillada con un componente constructivo, un tornillo y un disco, estando dispuestas bolsas de lubricante al menos en una parte de la superficie de apoyo de cabeza del tornillo y/o al menos en una parte de la primera superficie del disco.

La invención se refiere también a un procedimiento para producir un tornillo con una cabeza con una superficie de apoyo de cabeza, configurándose bolsas de lubricante al menos en una parte de la superficie de apoyo de cabeza.

Con la invención se proporciona un tornillo novedoso así como un disco a combinar con un tornillo con los que se 65 aprietan de manera fiable múltiples veces uniones atornilladas sin que aparezcan fenómenos de gripado no deseados. Esto se consigue por que la superficie de apoyo de cabeza del tornillo y/o la primera superficie del disco

que está orientada a ésta tiene rebajes para alojar lubricante. Estos rebajes se denominan bolsas de lubricante en esta solicitud. En estas bolsas de lubricante se introduce lubricante que entonces se libera sucesivamente al apretar la unión atornillada debido a la deformación que resulta de ello de la superficie de apoyo de cabeza del tornillo. Esto provoca una reducción y una homogeneización de las fuerzas de fricción entre la superficie de apoyo de cabeza y la superficie que entra en contacto con ésta.

Por tanto, la invención constituye un alejamiento consciente del objetivo de obtener una superficie lo más lisa posible de la superficie de apoyo de cabeza del tornillo y, en su lugar, prevé allí conscientemente rebajes que sirven para alojar lubricante. Estos rebajes de alojamiento de lubricante o bolsas de lubricante forman un depósito de lubricante por debajo de la cabeza de tornillo que se usa al apretar la unión atornillada. El gripado empieza durante el apretado de una unión atornillada a menudo sólo en el caso de fuerzas de pretensado mayores, esto es, más bien primero en la segunda mitad o en la segunda tercera parte del proceso de apretado. Las bolsas de lubricante novedosos liberan ahora lubricante especialmente en esta parte relevante del proceso de apretado, ya que la deformación de la superficie de apoyo de cabeza conduce a un prensado del lubricante fuera de los rebajes. Por tanto, siempre está

disponible lubricante fresco no usado en cada fase del proceso de atornillado y se evita o al menos se reduce de manera fiable un gripado.

Las bolsas de lubricante novedosos también son adecuados para la producción de uniones atornilladas con uno o varios componentes constructivos de aluminio. En uniones atornilladas de este tipo en las que el componente constructivo está compuesto por un material más blando que el tornillo aparecen a menudo fenómenos de gripado en el estado de la técnica. Éstos se evitan o al menos se reducen considerablemente ahora mediante las bolsas de lubricante novedosos.

Una ventaja adicional consiste en que las bolsas de lubricante también pueden alojar partículas de desgaste y 25 también se minimizan de este modo fenómenos de gripado.

A este respecto, es preferible que las bolsas de lubricante estén configurados cerrados circunferencialmente en la sección transversal. Debido a esta configuración, el lubricante se mantiene de manera fiable en las bolsas y sólo se libera cuando se haya realizado una deformación elástica o elástica-plástica correspondiente de la superficie de apoyo de cabeza durante el proceso de apretado. A este respecto, se entiende que una parte o todas las bolsas de lubricante pueden estar configurados cerrados circunferencialmente en la sección transversal, siendo relativamente probable en función del procedimiento de producción de las bolsas de lubricante que las bolsas de lubricante situados radialmente por fuera â?" es decir, las bolsas de lubricante en el canto exterior de la superficie de apoyo de cabeza â?" no estén configurados cerrados.

Las bolsas de lubricante tienen en particular un diámetro promediado que se corresponde, como máximo, con aproximadamente un 20 % del ancho radial de la superficie de apoyo de cabeza. Por tanto, en particular no se trata de estructuras continuas en la dirección circunferencial en forma de ranuras, canales o similares sino de unidades claramente más pequeñas.

Las bolsas de lubricante están dispuestos de manera distribuida irregularmente y están configurados de manera no continua radialmente y en la dirección circunferencial de la superficie de apoyo de cabeza. Mediante la disposición distribuida se consigue una distribución y puesta a disposición aproximadamente uniformes del lubricante durante el proceso de apretado.

Las bolsas de lubricante pueden tener un diámetro promediado de entre aproximadamente 50 a 500 μm, en particular entre aproximadamente 100 a 300 μm. Por tanto, se trata entonces de rebajes pequeños que también se pueden considerar como cierta rugosidad superficial. En este sentido, la superficie de apoyo de cabeza puede tener una profundidad de rugosidad promediada RZ de entre aproximadamente 10 a 100 μm, en particular entre aproximadamente 15 a 50 μm. La rugosidad superficial se elige en particular de modo que existe cierta ondulación sin que existan puntas agudas. Estas puntas están preferiblemente redondeadas.

La superficie de apoyo de cabeza puede tener zonas elevadas y zonas rebajadas que constituyen las bolsas de lubricante, estando las zonas elevadas configuradas redondeadas y teniendo éstas en particular un diámetro 55 promediado de entre aproximadamente 50 a 500 μm, en particular entre aproximadamente 100 a 300 μm.

Las bolsas... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Tornillo (2) con una cabeza (5) con una superficie de apoyo de cabeza (12) , caracterizado por que al menos en una parte de la superficie de apoyo de cabeza (12) están dispuestas de manera distribuida irregularmente y están configuradas de manera no continua en la dirección circunferencial de la superficie de apoyo de cabeza (12) bolsas de lubricante (13) en las que está introducido lubricante.

2. Tornillo (2) según la reivindicación 1, caracterizado por que las bolsas de lubricante (13) están configuradas cerradas circunferencialmente en la sección transversal.

3. Tornillo (2) según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que las bolsas de lubricante

(13) tienen un diámetro promediado que se corresponde, como máximo, con aproximadamente un 20 % del ancho radial de la superficie de apoyo de cabeza (12) .

4. Tornillo (2) según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que las bolsas de lubricante (13) tienen un diámetro promediado de entre aproximadamente 50 a 500 μm, en particular entre aproximadamente 100 a 300 μm.

5. Tornillo (2) según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la superficie de apoyo de cabeza (12) tiene para la formación de las bolsas de lubricante (13) una profundidad de rugosidad promediada RZ de entre aproximadamente 10 a 100 μm, en particular entre aproximadamente 15 a 50 μm.

6. Tornillo (2) según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la superficie de apoyo de cabeza (12) tiene zonas elevadas y zonas rebajadas que constituyen las bolsas de lubricante (13) , en donde las

zonas elevadas están configuradas redondeadas y, en particular, tienen un diámetro promediado de entre aproximadamente 50 a 500 μm, en particular de entre aproximadamente 100 a 300 μm.

7. Tornillo (2) según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que las bolsas de lubricante (13) sólo están dispuestas en una parte de la superficie de apoyo de cabeza (12) , en particular en una parte radialmente exterior (19) .

8. Tornillo (2) según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que las bolsas de lubricante (13) se fabrican mediante conformación en frío.

9. Disco (15) para una combinación con un tornillo (2) con una cabeza (5) con una superficie de apoyo de cabeza (12) , caracterizado por que al menos en una parte de la primera superficie (16) del disco (15) que está orientada a la superficie de apoyo de cabeza (12) están dispuestas de manera distribuida irregularmente y están configuradas de manera no continua en la dirección circunferencial de la primera superficie (16) bolsas de lubricante (13) en los que está introducido lubricante.

10. Disco (15) según la reivindicación 9, caracterizado por que las bolsas de lubricante (13) están configuradas tal como se define en al menos una de las reivindicaciones anteriores, correspondiéndose la superficie de apoyo de cabeza (12) indicada allí con la primera superficie (16) del disco (15) .

11. Unión atornillada (1) , con un componente constructivo (3) con una superficie (14) y un taladro (9) , un tornillo (2) con una cabeza (5) con una superficie de apoyo de cabeza (12) , extendiéndose el tornillo (2) a través del taladro (9) del componente constructivo (3) , un disco (15) con una primera superficie (16) y una segunda superficie (17) opuesta, estando el disco (15) dispuesto entre la superficie de apoyo de cabeza (12) del tornillo (2) y la superficie

(14) del componente constructivo (3) , estando la primera superficie (16) del disco (15) de la superficie de apoyo de cabeza (12) del tornillo (2) y la segunda superficie (17) del disco (15) dispuestas de manera orientada a la superficie

(14) del componente constructivo (3) , caracterizada por que al menos en una parte de la superficie de apoyo de cabeza (12) del tornillo (2) y/o al menos en una parte de la primera superficie (16) del disco (15) están dispuestas de manera distribuida irregularmente y están configuradas de manera no continua en la dirección circunferencial de la superficie de apoyo de cabeza (12) y/o de la primera superficie (16) bolsas de lubricante (13) en los que está

introducido lubricante.

12. Procedimiento para producir un tornillo (2) con una cabeza (5) con una superficie de apoyo de cabeza (12) , en particular según al menos una de las reivindicaciones 1 a 8, con la etapa:

configurar bolsas de lubricante (13) , en las que se introduce lubricante, al menos en una parte de la superficie de apoyo de cabeza (12) del tornillo (2) , de modo que las bolsas de lubricante (13) están dispuestas de manera distribuida irregularmente en la superficie de apoyo de cabeza (12) y están configurados de manera no continua en la dirección circunferencial de la superficie de apoyo de cabeza (12) .

13. Procedimiento según la reivindicación 12, caracterizado por que las bolsas de lubricante (13) se fabrican mediante conformación en frío.

14. Procedimiento según la reivindicación 13, caracterizado por que las bolsas de lubricante (13) se fabrican mediante una matriz, teniendo la matriz una superficie que es complementaria a la superficie de apoyo de cabeza (12) del tornillo (2) con las bolsas de lubricante (13) .


 

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