ES2300581T3 - Tuerca con aleta de tope formada en una sola pieza. - Google Patents
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Abstract
Método de fabricación de tuercas con aleta de tope de una pieza (20), comprendiendo dicho método la extrusión de una pieza en bruto de metal (100) con una forma predeterminada que comprende una parte de tuerca (22) que tiene un eje (Z-Z) y una parte de aleta de tope (24), y el roscado interno de la parte de tuerca (22), caracterizado porque: la parte de aleta de tope (24) sobresale perpendicularmente al eje (Z-Z) de la parte de tuerca (22), y por la etapa de enrollado de los bordes (66, 68, 70) de la parte de aleta de tope (24).
Description
Tuerca con aleta de tope formada en una sola
pieza.
La presente invención se refiere a la
fabricación de elementos de sujeción, típicamente denominados
tuercas con aleta de tope ("flag-nuts").
A efectos de asegurar dos o más piezas de
trabajo de forma conjunta pueden insertarse elementos de sujeción,
tales como tornillos o pernos, a través de aberturas alineadas
existentes en dichas piezas de trabajo, de manera que la cabeza del
perno o tornillo queda posicionada contra la superficie exterior de
una de las piezas de trabajo y el eje roscado con forma alargada
que se extiende desde dicha cabeza, se extiende más allá de la
superficie exterior de la otra pieza de trabajo. A efectos de
garantizar una fijación tensada del tornillo o perno a las piezas
de trabajo, generalmente se dispone una tuerca dotada con una
abertura roscada alrededor del eje del tornillo o perno hasta que
queda dispuesta en situación de acoplamiento con tensado contra la
superficie exterior de la otra pieza de trabajo.
En numerosas aplicaciones, sin embargo, la
tuerca debe ser colocada en una posición en la que existe un acceso
limitado para una herramienta de fijación o una llave de mano que
permita ajustar la tuerca. Una solución de la técnica anterior para
este problema fue la creación de las tuercas con aletas de tope. La
aleta de tope es una pieza pequeña de material a la que se acopla
la tuerca. La aleta de tope sobresale perpendicularmente desde el
eje de la tuerca y, al ajustar la tuerca, a medida que dicha tuerca
es girada, la aleta de tope se agarra a una estructura próxima, por
ejemplo, un marco o armazón, de manera que la aleta de tope actúa
como una llave de tuercas durante el proceso de ajuste.
Generalmente, las tuercas con aleta de tope son
dispositivos de dos piezas. Un diseño conocido de dos piezas tiene
una aleta de tope con resorte de acero curvado acoplado a una tuerca
con reborde hexagonal, mientras que otro diseño de dos piezas
presenta la tuerca clavada, soldada o perforada sobre o dentro de la
aleta de tope. Estos dos diseños de dos piezas conocidos presentan
ciertos problemas.
Con respecto a la aleta de tope con resorte de
acero curvado acoplada a la tuerca, dichas aletas de tope con
resorte de acero curvado a pesar de que tienen el grado de rigidez y
dureza apropiado, a menudo sufren fallos a causa de su fragilidad,
incluyendo fracturas por tensión y corrosión por tensión. Esto es
debido a que después de la estampación de la forma de la aleta de
tope, dicha parte debe ser tratada térmicamente y, por lo tanto, la
aleta de tope queda altamente tensada de modo que pueden producirse
fallos por fractura por fragilidad de las aletas de tope de acero
de resortes. Con respecto al diseño en el que la tuerca está
clavada, soldada o perforada en la aleta de tope, siempre existen
interrogantes en cuanto a la integridad del clavo, la soldadura o
la perforación. Los dos diseños son complejos, de peso elevado,
añaden costos de fabricación, y presentan el problema de que existan
partes que pueden aflojarse.
Las tuercas con aleta de tope de la técnica
anterior también pueden tener bordes afilados que pueden entrar en
contacto con un elemento estructural durante la instalación. En el
caso de que el borde de la tuerca con aleta de tope sea afilado,
dicho borde puede atascarse en dicho elemento estructural durante el
acoplamiento de manera que la tuerca no haga tope de forma
apropiada.
Por lo tanto existe la necesidad de fabricar una
tuerca con aleta de tope que supere las desventajas presentadas por
los diseños de tuercas de aleta de tope de dos piezas.
El documento
US-A-3412539 da a conocer una tuerca
con aleta de tope extrudida que tiene forma de domo o cúpula (36)
que es convexa y se extiende desde la parte de tuerca.
El documento
GB-A-1587162 da a conocer un cuerpo
de tuerca que tiene un orificio roscado, y una placa de base que se
extiende substancialmente en dirección radial desde un extremo del
cuerpo de tuerca, e integral con el mismo, estando curvada la
totalidad de la periferia exterior de la placa de base para formar
un reborde que se extiende desde la placa de base en la misma
dirección que el cuerpo de la tuerca.
Un objetivo principal de una realización de la
presente invención es fabricar una tuerca con aleta de tope en una
sola pieza que tenga una parte de aleta de tope que sobresalga
perpendicularmente desde el eje de una parte de tuerca y en la que,
durante el ajuste, a medida que la tuerca es girada, la parte de
aleta de tope se acopla con cualquier estructura próxima y actúa
como llave de tuerca durante el proceso de ajuste.
Un objetivo de una realización de la presente
invención es fabricar una tuerca con aleta de tope de una pieza que
tiene bordes enrollados para impedir que la parte de aleta de tope
de la tuerca con aleta de tope de una pieza quede enganchada o
atascada durante el descenso de la tuerca en el tornillo.
Otro objetivo de una realización de la presente
invención es fabricar una tuerca con aleta de tope de una pieza que
no esté tratada térmicamente y, por lo tanto, no sea tan susceptible
a agrietarse o a presentar fallos por fragilidad, incluyendo
fracturas por tensión y corrosión por tensión.
Otro objetivo de una realización de la presente
invención es fabricar una tuerca con aleta de tope de una pieza que
tenga nervios formados en la parte de aleta de tope de la misma para
dar rigidez a la tuerca con aleta de tope de una pieza, a efectos
de reducir el pandeo y curvado de la parte de aleta de tope durante
la instalación.
Otro objetivo de una realización de la presente
invención es fabricar una tuerca con aleta de tope de una pieza que
tenga bordes exteriores que mantengan un espesor de material
uniforme a lo largo de la instalación por haber sido formados por
un proceso de extrusión, manteniendo por lo tanto la resistencia
uniforme de la tuerca con aleta de tope de una pieza.
Otro objetivo adicional de una realización de la
presente invención es fabricar una tuerca con aleta de tope de una
pieza que tenga una complejidad reducida en comparación con las
tuercas con aleta de tope de la técnica anterior.
Otro objetivo adicional de una realización de la
presente invención es fabricar una tuerca con aleta de tope de una
pieza que tenga un peso reducido en comparación con tuercas con
aleta de tope de la técnica anterior.
Otro objetivo de una realización de la presente
invención es fabricar una tuerca con aleta de tope de una pieza que
requiera un costo de fabricación inferior en comparación con las
tuercas con aleta de tope de la técnica anterior.
Aún otro objetivo de una realización de la
presente invención es fabricar una tuerca con aleta de tope de una
pieza que no tenga partes separadas, de manera que existan partes
que puedan aflojarse durante la instalación.
Otro objetivo de una realización de la presente
invención es fabricar una tuerca con aleta de tope de una pieza que
no genere interrogantes acerca de la integridad de una soldadura,
clavo o perforación.
Brevemente, y de acuerdo con lo mencionado
anteriormente, de acuerdo con un aspecto de la presente invención
se da a conocer un método de fabricación de una tuerca con aleta de
tope de una pieza tal como queda definido en la reivindicación 1
adjunta a la presente descripción. La tuerca con aleta de tope de
una pieza tiene una parte de aleta de tope que sobresale
perpendicularmente al eje de una parte de tuerca, de manera que
durante la instalación, a medida que la tuerca es girada, la parte
de aleta de tope se acopla a una estructura próxima y actúa como
una llave durante el proceso de instalación. La tuerca con aleta de
tope de una pieza está formada por un proceso de extrusión. Además,
los bordes exteriores de la parte de aleta de tope están enrollados
para impedir que la parte de aleta de tope se atasque en la
estructura durante el proceso de instalación, impidiendo de este
modo que la tuerca con aleta de tope se asiente de forma apropiada.
Preferentemente, la tuerca con aleta de tope de una pieza está
formada con nervios dispuestos en la parte de aleta de tope que
proporcionan resistencia adicional a la tuerca con aleta de
tope.
La organización y modo de la estructura y
funcionamiento de la presente invención, junto con otros objetivos
y ventajas adicionales de la misma, pueden comprenderse mejor
haciendo referencia a la siguiente descripción tomada en conjunto
con los dibujos acompañantes, en los que los números de referencia
similares identifican elementos similares, en los que:
La figura 1 es una vista en planta superior de
la tuerca con aleta de tope formada por el método de la presente
invención;
La figura 2 es una vista lateral en sección
transversal de la tuerca con aleta de tope formada por el método de
la presente invención tomada a lo largo de la línea
2-2 de la figura 1;
Las figuras 3 a 5 son vistas laterales en alzado
del funcionamiento de la tuerca con aleta de tope formada por el
método de la presente invención; y
La figura 6 es un diagrama de bloques de un
método de fabricación de la tuerca con aleta de tope según la
presente invención.
A pesar de que la presente invención es
susceptible de ser realizada de distintas maneras, en los dibujos y
en la descripción detallada se muestra una realización específica,
entendiendo que la presente descripción debe ser considerada como
un ejemplo de los principios de la presente invención, y no tiene la
intención de limitarla de ningún modo.
Las figuras 1 y 2 muestran una tuerca con aleta
de tope (20) que está hecha de acuerdo con una realización de la
presente invención, mientras que las figuras 3 a 5 muestran la
utilización de la tuerca con aleta de tope (20) y la figura 6
muestra el método de fabricación de la tuerca con aleta de tope
(20). Dicha tuerca con aleta de tope (20) es una construcción de
una pieza y, durante el ajuste, a medida que la tuerca con aleta de
tope (20) es girada, dicha tuerca con aleta de tope (20) se acopla
en cualquier estructura próxima (80) y actúa como una llave de
tuerca durante el proceso de ajuste. La tuerca con aleta de tope
(20) no está tratada térmicamente y por lo tanto no es tan
susceptible de agrietarse o presentar fallos por fragilidad. Además,
la tuerca con aleta de tope (20) tiene nervios (74) formados en una
parte de aleta de tope (24) que aumentan la rigidez de la tuerca
con aleta de tope (20) a efectos de reducir el pandeo y curvado de
la parte de aleta de tope (24) durante la instalación. Además, la
tuerca con aleta de tope (20) tiene bordes enrollados (66), (68),
(70) que impiden que la parte de aleta de tope (24) quede enganchada
o atascada durante el descenso de la tuerca en el tornillo (94).
Además, la tuerca con aleta de tope (20) estará formada por un
proceso de extrusión, que permite a la tuerca con aleta de tope
(20) mantener una resistencia uniforme, reducir la complejidad,
reducir el peso, disminuir los costos de fabricación, eliminar
interrogantes respecto a la integridad de una soldadura, un clavo o
una perforación, y proporcionar un elemento que no tenga partes que
se aflojen.
La tuerca con aleta de tope (20) generalmente
incluye una parte de tuerca (22) y una parte de aleta de tope (24)
que están formadas integralmente una con la otra mediante un proceso
de extrusión.
La parte de tuerca (22) incluye una base (26) y
una pared vertical (28) que se extiende desde la misma. La base
(26) tiene un lado superior (30) y un lado inferior (32) con la
pared vertical (28) extendiéndose hacia fuera desde el lado
superior (30) de la base (26). Dicha base (26) es generalmente plana
y puede tener cualquier configuración deseada. Cuando es vista
desde el punto de vista de la figura 1, la base (26) preferentemente
tiene un primer borde o lateral (34) dispuesto por debajo de la
pared vertical (28), un segundo borde o lateral (36) dispuesto
sobre la pared vertical (28) y un tercer borde o lateral (38)
dispuesto a la izquierda de la pared vertical (28), siendo
paralelos entre sí el primer y el segundo bordes (34) y (36) y
siendo el tercer borde (38) perpendicular al primer y segundo
bordes (34) y (36). Un cuarto borde o lateral (40) conecta un
primer extremo (42) del primer borde (34) a un primer extremo (44)
del tercer borde (38). Un quinto borde o lateral (46) conecta un
primer extremo (46) del segundo borde (36) con un segundo extremo
(48) del tercer borde (38). Un segundo extremo (50) del primer
borde (34) y un segundo extremo (52) del segundo borde (36) están
conectados a los extremos de la parte de aleta de tope (24), tal
como será descrito a continuación en el presente documento.
La pared vertical (28) está formada
integralmente con la base (26), es preferentemente cilíndrica, y
está centrada alrededor del eje Z-Z, tal como se
muestra en la figura 2. Se dispone una abertura (54) a través de la
pared vertical (28) y define una pared de abertura (56). Tal como
puede verse mejor en la figura 2, dicha abertura (54) se extiende a
través de la pared vertical (28) desde un extremo superior (58) de
la pared vertical (28) hasta un extremo inferior (60) de la pared
vertical (28), además de a través de la base (26) desde el lado
superior (30) de la base (26) hasta el lado inferior (32) de la base
(26). La pared de abertura (56) está roscada.
La parte de aleta de tope (24) está formada
integralmente con la parte de tuerca (22) y se extiende desde la
base (26) de la parte de tuerca (22) de manera que tiene extremos
conectados al segundo extremo (50) del primer borde (34) y el
segundo extremo (52) del segundo borde (36). La parte de aleta de
tope (24) sobresale perpendicularmente hacia fuera desde la base
(26) de la parte de tuerca (22) a lo largo del eje
X-X con respecto al eje Y-Y y el eje
Z-Z.
Cuando se mira tal como en la figura 1, un
primer borde (66) de la parte de aleta de tope (24) se extiende en
dirección saliente hacia la derecha y hacia arriba desde el segundo
extremo (60) del primer borde (34) de la base (26). Un segundo
borde (68) de la parte de aleta de tope (24) se extiende en
dirección saliente hacia la derecha y hacia abajo desde el segundo
extremo (62) del segundo borde (36) de la base (26). Un tercer
borde (70) de la parte de aleta de tope (24) conecta los extremos
del primer y segundo bordes (66), (68) de la parte de aleta de tope
(24), que se oponen a los extremos del primer y segundo bordes (66),
(68) de la parte de aleta de tope (24) que están conectados al
segundo extremo (50) del primer borde (34) y al segundo extremo
(52) del segundo borde (36) respectivamente.
Los bordes (66), (68), (70) de la parte de aleta
de tope (24) están enrollados hacia arriba, tal como puede verse
mejor en la figura 2, de manera que durante la instalación, la parte
de aleta de tope (24) no se enganchará o atascará en un elemento
estructural (80), impidiendo de este modo que la tuerca con aleta de
tope (20) se asiente de manera apropiada contra la superficie
exterior (90) de un elemento (78).
El lado superior (72) de la parte de aleta de
tope (24), que es de igual medida que el lado superior (30) de la
base (26) de la parte de tuerca (22), tiene nervios (74) que se
extienden en dirección ascendente, tal como puede verse mejor en la
figura 2. Tal como puede verse mejor en la figura 1, los nervios
(74) también se extienden en dirección saliente a lo largo del lado
superior (72) de la parte de aleta de tope (24) con respecto al eje
X-X, hacia el primer y segundo bordes (66), (68).
Los nervios (74) pueden estar formados con cualquier configuración,
por ejemplo la mostrada en la figura 1, siempre que dichos nervios
(74) cumplan la función deseada de mejorar la rigidez de la parte
de aleta de tope (24), reduciendo de este modo el pandeo y curvado
de la parte de aleta de tope (24) durante el proceso de
instalación.
A continuación se describirá la instalación de
la tuerca con aleta de tope (20) haciendo referencia a las figuras
3 a 5. La tuerca con aleta de tope (20) es utilizada cuando es
deseada, por ejemplo, para acoplar un primer elemento (76) con un
segundo elemento (78), en una situación en la que el segundo
elemento (78) tiene un elemento estructural (80) que se extiende
desde el mismo en las proximidades de la zona que ocupa el primer y
el segundo elementos (76), (78) y en la que serán conectados uno al
otro, de manera que una tuerca corriente no puede ser acoplada
fácilmente mediante la utilización de una herramienta de
accionamiento debido a las restricciones de espacio. El primer
elemento (76) tiene una superficie interna (82) y una superficie
externa (84) y una abertura (86) a través del mismo. Del mismo modo,
el segundo elemento (78) tiene una superficie interna (88) y una
superficie externa (90) y una abertura (92) a través del mismo. El
elemento estructural (80) se extiende desde la superficie externa
(90) del segundo elemento (78).
Antes de la instalación, tal como se muestra en
la figura 3, el primer y segundo elementos (76), (78) son
posicionados uno contra el otro de manera que sus superficies
internas (82), (88) queden posicionadas una al lado de la otra y
las aberturas (86), (92) queden alineadas una con la otra. Se
inserta un tornillo (94) que tiene una parte de cabeza de mayor
tamaño (96) y un eje alargado (98) que se extiende desde la misma,
que es roscado, en las aberturas alineadas (86), (92). Con el perno
(94) insertado a través de las aberturas alineadas (86), (92), la
parte de cabeza de mayor tamaño (96) del perno (94) es posicionada
contra la superficie exterior (84) del primer elemento (76) y el
eje alargado (98) se extiende a través de las aberturas (86), (92)
y más allá de la superficie exterior (90) del segundo elemento
(78).
La tuerca con aleta de tope (20) es colocada en
el perno (94), por ejemplo manualmente, acoplando por roscado la
pared con abertura (56) de la parte de tuerca (22) de la tuerca con
aleta de tope (20) con el eje alargado (98) del perno (94). Tal
como se muestra en la figura 4, la tuerca con aleta de tope (20) es
girada con respecto al perno (94) hasta que la parte de aleta de
tope (24) de la tuerca con aleta de tope (20) entra en contacto con
el elemento estructural (80) del segundo elemento (78). Dado que los
bordes (66), (68) de la parte de aleta de tope (24) están
enrollados, la parte de aleta de tope (24) no se enganchará o
atascará con el elemento estructural (80) durante el proceso de
instalación, impidiendo que la tuerca con aleta de tope (20) se
asiente de manera apropiada contra la superficie externa (90) del
segundo elemento (78).
Una vez que la parte de aleta de tope (24) de la
tuerca con aleta de tope (20) está en contacto con el elemento
estructural (80), se acopla una herramienta de accionamiento (no
mostrada), tal como un atornillador eléctrico, con la parte de
cabeza de mayor tamaño (96) del perno (94) y hace girar dicho perno
(94) con respecto a la tuerca con aleta de tope (20), dado que la
tuerca con aleta de tope (20) actúa como llave de tuerca durante el
proceso de instalación, sujetando la tuerca con aleta de tope (20)
en posición. A medida que se hace girar el perno (94), la tuerca
con aleta de tope (20) se desplaza o desciende a lo largo del eje
alargado (98) del perno (94) hasta que el lado inferior (32) de la
base (26) de la parte de tuerca (22) se acopla contra la superficie
externa (90) del segundo elemento (78), tal como se muestra en la
figura 5, asegurando de este modo el primer y segundo elementos
(76), (78) entre sí.
Los nervios (74) dispuestos en la parte de aleta
de tope (24) de la tuerca con aleta de tope (20) dan rigidez a la
parte de aleta de tope (24), reduciendo el pandeo y curvado de la
parte de aleta de tope (24) durante el proceso de instalación en
comparación con las partes de aleta de tope de los diseños de
tuercas con aleta de tope de dos piezas.
Dado que la tuerca con aleta de tope (20) está
formada con un diseño de una pieza en un proceso de extrusión,
dicha tuerca con aleta de tope (20) reduce la complejidad, el peso,
los costos de fabricación y las potenciales fracturas por
fragilidad en comparación con los diseños de tuerca con aleta de
tope de dos piezas de la técnica anterior. Además, el diseño de una
pieza asegura que no existirán piezas flojas y que no existirán
interrogantes acerca de la integridad de la conexión entre la
tuerca y la aleta de tope, tal como sucede con los diseños de
tuercas con aleta de tope de dos piezas de la técnica anterior. La
tuerca con aleta de tope (20) además tiene bordes exteriores que
mantienen uniforme el espesor de material en toda la instalación
debido a que ha sido formada mediante un proceso de extrusión.
Tal como puede verse mejor en la figura 6, la
tuerca con aleta de tope (20) está formada extrudiendo inicialmente
una pieza en bruto de metal (100) dándole la forma de la tuerca con
aleta de tope (20), pero sin los bordes enrollados (66), (68),
(70), la parte de tuerca roscada (22), y los nervios (74). Entonces,
la parte de tuerca (22) de la pieza en bruto extrudida (100) es
roscada internamente. La pieza en bruto extrudida (100) es sometida
a estampación para formar los nervios (74) en la parte de aleta de
tope (24). Finalmente, los bordes (66), (68), (70) de la parte de
aleta de tope (24) son enrollados hacia arriba. Debe indicarse que a
pesar de que este es el proceso preferente de fabricación de la
tuerca con aleta de tope (20), la secuencia de estas etapas puede
variar según se desee.
A pesar de que ha sido descrita y mostrada una
realización preferente de la presente invención, debe entenderse
que los técnicos en la materia podrán idear numerosas modificaciones
sin salir del alcance de la presente invención, tal como queda
definida en las reivindicaciones adjuntas.
Claims (5)
1. Método de fabricación de tuercas con aleta de
tope de una pieza (20), comprendiendo dicho método la extrusión de
una pieza en bruto de metal (100) con una forma predeterminada que
comprende una parte de tuerca (22) que tiene un eje
(Z-Z) y una parte de aleta de tope (24), y el
roscado interno de la parte de tuerca (22), caracterizado
porque:
la parte de aleta de tope (24) sobresale
perpendicularmente al eje (Z-Z) de la parte de
tuerca (22), y por la etapa de enrollado de los bordes (66, 68, 70)
de la parte de aleta de tope (24).
2. Método de la reivindicación 1, que comprende
de forma adicional la formación de nervios (74) en la parte de
aleta de tope (24).
3. Método de la reivindicación 2, en el que
dichos nervios (74) están formados en la parte de aleta de tope
(24) mediante estampación.
4. Método de la reivindicación 1, en el que
dicha parte de tuerca (22) comprende una base (26) y una pared (28)
que se extiende desde dicha base (26).
5. Método de la reivindicación 4, en el que
dicha base (26) es generalmente plana.
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