HERRAMIENTA DE APRIETE CON ACCIONAMIENTO HIDRÁULICO.

Herramienta de apriete con accionamiento hidráulico, que comprende un cuerpo (1) en el que va montado un cilindro hidráulico y un anillo de actuación (6) articulado al cuerpo (1) y que recibe la acción del pistón (3) del cilindro hidráulico.

De la cabeza del pistón (3) sobresalen dos orejetas axiales entre las que va articulado el anillo de actuación (6) mediante un eje de longitud elásticamente variable que sobresale parcialmente por ambos lados del anillo. Las orejetas (7) presentan acanaladuras transversales (16) enfrentadas en las que se alojan los extremos del eje citado.

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HERRAMIENTA DE APRIETE CON ACCIONAMIENTO HIDRÁULICO

Campo de la invención La presente invención se refiere a una herramienta de apriete con accionamiento hidráulico, concebida como llave para apretar y aflojar elementos fijables por roscado, tales como tuercas y tornillos de grandes dimensiones, y más concretamente para afloj ar o apretar elementos roscados que requieran un elevado par de actuación .

La presente invención tiene por objeto una herramienta para el fin expuesto, dotada de un limitador de par que evite roturas y fallos de funcionamiento tanto en la propia herramienta como en los elementos roscados sobre los que se aplica la misma .

La herramienta de la invención es del tipo que comprenden un cuerpo en el que va montado un cilindro hidráulico y un anillo de actuación para un elemento roscado , cuyo anillo va articulado al cuerpo y recibe en dirección excéntrica la acción del pistón del cilindro hidráulico para su basculación, siendo además dicho cuerpo portador de un pie de reacción que evita la retracción de la herramienta .

Antecedentes de la invención El empleo de llaves hidráulicas se encuentra muy extendido en la industria desde finales del siglo pasado gracias a su versatilidad y facilidad de manejo para realizar grandes esfuerzos de giro . Además , su uso es el ónico viable para espacios reducidos o en montajes a gran altura, con un momento de par elevado. En un principio se realizaban estas operaciones con llaves dinamométricas , no obstante la limitación es obvia al depender de la fuerza humana y poder construir ónicamente palancas de longitud finita por razones obvias .

Para superar este inconveniente se desarrollaron multiplicadoras de par mecánicas , que gracias al uso de distintos tipos y tamaños de engranajes se conseguía aumentar el par de manera considerable . También es comón el uso de cilindros neumáticos para incrementar el esfuerzo, pero aun asi, para el uso de grandes secciones de tornillos, la hidráulica es el camino más cómodo , económico, transportable y capaz de realizar grandes esfuerzos de apriete en lugares reducidos o de dificil acceso.

El desarrollo de estos dispositivos , por tanto, ha ido evolucionando a la par que se ha evolucionado en la utilización de tornillos , ~;egún las normativas aplicables y los avances en el campo de la hidráulica . Su uso , es habitual en grandes instalaciones que por motivos de transporte necesitan ser desmontable o por problemas de acceso es necesario el uso de tornillos y tuercas . Asi se pueden encontrar en instalaciones donde se necesita el uso de este tipo de dispositivo tales como industria petrolifera, nuclear, maquinaria pesada, mineria, naval , eólica, etc.

Sin embargo , el uso de los dispositivos citados presenta el riesgo de roturas en sus mecanismos o de deterioro de los elementos roscados que se manipulan, tornillos o tuercas , debido a la implicación de grandes fuerzas actuantes , sobre todo cuando se realiza el aflojado, donde se libera de manera instantánea una gran cantidad de energia, que han de soportar los componentes de las herramientas empleadas en estas operaciones .

La forma de uso de este tipo de herramientas es la siguiente : un operario coloca la llave hidráulica sobre la tuerca, actuando a través de un vaso de impacto . Para realizar el apriete o aflojado, la llave en cuestión recibe alimentación de una central hidráulica de alta presión (hasta 700 BAR) preferentemente a través de conexiones flexibles para aumentar la comodidad.

Cuando se realiza la función de aflojado, en un primer momento y dadas las enormes fuerzas de rozamiento actuantes , la tuerca, en ciertas ocasiones , vence la fuerza de rozamiento , liberando de manera instantánea la energia elástica almacenada en los pernos o tornillos sometidos a tracción (esta puede llegar a ser el 90 % del esfuerzo realizado) Anteriormente los esfuerzos están equilibrados debido al reducido ángulo de los filetes del tornillo y la tuerca. Cuando la tuerca se suelta de manera violenta ejerce un gran impacto instantáneo, hasta que la fuerza de rozamiento vuelve a actuar y se equilibra de nuevo , el giro angular producido por este fenómeno es muy pequefto pero suficiente para daftar el sistema de retracto que garantiza que el bloque , el sistema de transmisión de par y el pistón de empuje vuelvan conjuntamente a la posición inicial , una vez que se produce el retroceso para realizar otro ciclo . De esta manera se separa el sistema de transmisión de par del pistón con gran violencia , produciéndose la ruptura del sistema de retracto al no estar dimensionado para fuerzas instantáneas de semejante magnitud .

Para eliminar est.os problemas es conocido el uso de elementos fusibles que rompen cuando el esfuerzo aplicado por la herramienta sobrepasa un límite preestablecido. La rotura del fusible exige luego desmontar y sustituir las piezas o elementos rotos cuando se supera el esfuerzo para el que están diseftadas.

Descripción de la invención La presente invención tiene por obj eto eliminar los problemas expuestos mediante una herramienta de apriete de accionamiento hidráulico que , sin necesidad de usar elementos fusibles , evite la aplicación de esfuerzos por encima de un valor prefijado, eliminado así el riesgo de rotura, tanto de los mecanismos de la herramienta como de los

componentes roscados que se manipulan .

La herramienta de la invención es del tipo

inicialmente indicado y se caracteriza porque la cabeza del

pistón del cilindro hidráulico dispone de dos orejetas

paralelas solidarias a dicho pistón y que sobresalen del mismo en dirección axial . Entre estas dos orejetas va montado articuladamente el anillo de actuación para el elemento roscado . Esta articulación del anillo entre las orejetas comentadas se realiza mediante un eje de longitud elásticamente variable que atraviesa perpendicularmente el

anillo y sobresale parcialmente del mismo por ambos lados. Las orejetas solidarias del pistón del cilindro hidráulico presentan por sus superficies enfrentadas sendas acanaladuras transversales arqueadas coincidentes, en las que se aloj an los extremos sobresalientes del eje de articulación entre el anillo y orejetas. Las acanaladuras comentadas desembocan por sus secciones extremas a través de los bordes longitudinales de las orejetas .

El eje de articulación entre anillo y orejetas queda situado entre el punto de actuación del pistón del cilindro hidráulico sobre el anillo y el elemento o componente de dicho anillo de actuación sobre el elemento roscado .

Con la constitución descrita, el desplazamiento lineal del pistón del cilindro hidráulico se transforma en un movimiento giratorio del anillo sobre el eje de articulación con las orej etas solidarias de dicho pistón. Durante este giro el ej e de articulación entre anillo y orej eta se va desplazando en uno u otro sentido a lo largo de las acanaladuras de las orejetas , hasta las proximidades de una de sus secciones extremas . En el caso de que el esfuerzo aplicado sea superior a un valor prefijado, el desplazamiento del ej e de articulación es superior a la longitud correspondiente de las acanaladuras , saliendo de las mismas a través de una de sus secciones extremas y cesando de este modo en la transmisión de esfuerzo entre herramienta y elementos roscados sobre los que se act0a.

El eje de articulación entre anillo y orejetas puede estar constituido por un resorte helicoidal y por dos esferas que apoyan sobre los extremos del resorte, una por cada lado del mismo. Este resorte atraviesa perpendicularmente el anillo a través de un taladro de diámetro aproximadamente igual al del citado resorte . Las esferas quedan retenidas por otras tantas jaulas fijadas al anillo, con el resorte comprimido, y de las que sobresale parcialmente en casquetes que se alojan en las acanaladuras

de las orejetas .

Las jaulas encargadas de retener las esferas

pueden estar constituidas por dos placas que se alojan y van

fij adas en otros tantos caj eados que presenta el anillo, en

5 sus superficies opuestas, en posiciones coincidentes . Estas

placas dispondrán de un orificio circular de diámetro menor

que el de la esfera, a través de cuyo orificio sobresaldrá

parcialmente cada esfera para alojarse en la acanaladura

enfrentada .

10 Preferentemente entre las orejetas citadas se

dispone una pieza de empuj e sobre la que apoya el anillo,

pieza que a su vez apoyará sobre el pistón del cilindro

hidráulico .

Breve descripción de los dibujos

15 En los dibujos adjuntos se muestra una herramienta

constituida de acuerdo con la invención y dada a título de

ejemplo no limitativo....

1. -Herramienta de apriete con accionamiento

hidráulico, que comprende un cuerpo (1) en el que va montado

un cilindro hidráulico y un anillo de actuación (6) para un

5 elemento roscado , cuyo anillo de actuación va articulado al

cuerpo y recibe la acción del pistón (3) del cilindro

hidráulico para su basculación, caracterizado porque de la

cabeza del pistón (3) del cilindro hidráulico sobresalen

axialmente dos orejetas (7) paralelas entre las que va

1 0 articulado el anillo de actuación (6) mediante un ej e de

longitud elásticamente variable; cuyo e j e atraviesa

perpendicularmente el anillo de actuación (6) y sobresale

parcialmente del mismo por ambos lados ; y cuyas orejetas (7)

presentan sendas acanaladuras transversales arqueadas (16)

15 enfrentadas, en las que se alojan los extremos del eje

citado , desembocando dicha~; acanaladuras por sus secciones

extremas a través de los bordes longitudinales de las

orej etas (7)

2 .Herramienta según la reivindicación 1 ,

2 O caracterizada porque el e j e de longitud elásticamente

variable está constituido por un resorte helicoidal (8) y por

dos esferas (lO) que apoyan sobre los extremos del resorte ,

una sobre cada extremo, cuyo resorte atraviesa

perpendicularmente el anillo de actuación (6) a través de un

2 5 taladro (9) de diámetro aproximadamente igual al del citado

resorte ; y cuyas esferas (10) quedan retenidas por otras

tantas jaulas fijadas al anillo, con el resorte comprimido, y

sobresalen parcialmente en casquetes que se aloj an en las

acanaladuras (16) de las orejetas (7)

30 3. Herramienta según la reivindicación 2 ,

caracterizada porque las jaulas citadas están constituidas

por dos placas (11) que SE2 aloj an y van fij adas en otros

tantos cajeados (12) que presenta el anillo de actuación (6) ,

en sus superficies opuestas y en posiciones coincidentes ,

35 cuyas placas (11) disponen de un orificio circular central

(14) cuya desembocadura externa (15) es de diámetro menor que

el de las esferas (10) , a través de cuyo orificio sobresale parcialmente cada esfera en una porción que se aloja en las acanaladuras (16) .

4. -Herramienta según la reivindicación 1 ,

caracterizado porque entre las orejetas (7) va dispuesta una pieza de empuje (17) sobre la que apoya el anillo de actuación (6) , cuya pieza apoya a su vez sobre el pistón (3) del cilindro hidráulico .