ES2216428T3 - Disco de fijacion y disposicion de rueda. - Google Patents

Abstract

Disco de fijación para fijar un objeto (12) a un eje giratorio, en donde el disco de fijación (10) presenta varias entallas (7, 8, 9, 37, 38, 39) separadas unas de otras que sirven para alojar unos elementos de fijación (22, 24) mediante los cuales el disco de fijación (10) puede ser unido al eje, en donde está construida por lo menos una entalla (9, 39) en forma de ranura, en donde la orientación longitudinal de la ranura discurre esencialmente radial en dirección del punto central de giro del disco de fijación (10) caracterizado porque por lo menos una de las otras entallas (8, 38) presenta una sección transversal menor que todas las otras entallas normales (7, 37) y porque la entalla (8, 38) con la menor sección transversal y la entalla en forma de ranura (9, 39) cooperan una con otra de tal forma que centran el objeto (12) respecto del eje de giro.

Description

Disco de fijación y disposición de rueda.

El invento se refiere a un disco de fijación para fijar un objeto sobre un eje giratorio, en donde el disco de fijación presenta varias entallas separadas unas de otras que sirven para acoger a los elementos de fijación mediante los cuales se puede unir el disco de fijación al eje. El invento se refiere además a una disposición de borde para fijar un neumático a la zona de la llanta de un vehículo.

Los tractores se construyen cada vez para velocidades más altas. Se ha observado que al sobrepasar determinadas velocidades los desequilibrios de las ruedas producen desventajas y llevan a saltos o rebotes del vehículo. Este efecto se presenta especialmente en ruedas delanteras o en disposiciones de neumáticos que respecto del eje no están situados concéntricos sino excéntricos.

En ruedas que han sido desarrolladas para automóviles se utiliza a menudo una combinación de taladros cónicos con tuercas cónicas que están en un taladro roscado circular.

Una rueda de este tipo acorde con el género es conocida por ejemplo por el documento DE-34 42 443.

Este diseño permite por un lado la compensación de tolerancias y sin embargo permite un centrado de la rueda respecto del eje. Sin embargo, la utilización de taladros en forma de cono no es adecuada en montajes de rueda en las que debe ser posible una inversión (dar la vuelta) de las ruedas, como por ejemplo se exige en tractores para poder ajustar diferentes anchos de vía. Puesto que en la utilización del diseño descrito con ruedas invertibles los taladros deberían abrirse en forma de cono hacia ambos lados el disco de la llanta se debilitaría considerablemente en la zona de los tornillos de fijación de manera que solamente quedaría una delgada capa de material. En este caso por el par de apriete aplicable para fijar la disposición de rueda los tornillos de fijación romperían el disco de llanta pasando a través.

Como alternativa o adicionalmente al empleo de taladros en forma de cono las ruedas de automóvil presentan a menudo un taladro de guía centrado el cual forma un estrecho ajuste con una sección de cubo del eje. Sin embargo en muchos casos, como en vehículos como los tractores, no es adecuado utilizar un taladro de guía con un ajuste estrecho como ese, porque estos vehículos a veces no se mueven durante largos espacios de tiempo de modo que la piezas muy apretadas pueden oxidarse juntas lo que hace extraordinariamente difícil soltar la disposición de rueda del eje.

Los discos de rueda delantera habituales para vehículos, como los tractores, presentan por lo general un numero de taladros situados en una circunferencia de taladros, mediante los que la disposición de rueda se fija al eje o un disco de rueda se fija a una llanta de rueda. Los tornillos tienen en el interior de los taladros una holgura suficiente para permitir variaciones de posición de las piezas unidas. Con ello puede ocurrir fácilmente sin embargo que la disposición de rueda puede ser fijada al eje de forma excéntrica, siendo entonces improbable que los tornillos de fijación discurran en dirección radial y/o en dirección periférica concéntricos a los correspondientes taladros.

La misión que es la base para el invento consiste en construir un disco de fijación del tipo mencionado al comienzo o el disco de llanta de una disposición de rueda de tal manera que se resuelven los problemas mencionados. Especialmente el disco de fijación o el disco de llanta deben permitir un centrado exacto de un objeto, por ejemplo una rueda, que debe ser fijado a ellos, respecto de un eje o un árbol. Además debe ser posible un montaje fácil del objeto o de la rueda al eje o al árbol.

La misión será resuelta según el invento por las enseñanzas de la reivindicación 1 o 9. Otras configuraciones o desarrollos ventajosos del invento se desprenden de las reivindicaciones subordinadas. La solución lleva con ella las ventajas resultantes de la presentación del tema.

De acuerdo con el invento el disco de fijación mencionada al comienzo presenta por lo menos una entalla cuya sección transversal es menor que la de las otras entallas normales así como por lo menos otra entalla que está construida con forma de ranura. La alineación longitudinal de la ranura discurre esencialmente radialmente en dirección del punto central de giro de el disco de fijación. La entalla con la menor sección transversal y la entalla en forma de ranura cooperan una con otra de tal manera que centran respecto al eje de giro el objeto que va a ser fijado.

Preferentemente la entalla con el menor diámetro y la entalla en forma de ranura están construidas como entallas de guía cuya sección transversal o anchura están tan ajustadas a los elementos de fijación utilizados que se obtiene una pequeña holgura despreciable (asiento de ajuste) entre la entalla y el elemento de fijación, mientras que las entallas normales permiten una mayor tolerancia con mayor holgura (ajuste de holgura). La entalla en forma de ranura forma en la dirección periférica de el disco de fijación un asiento de ajuste estrecho y en la dirección radial de el disco de fijación forma un ajuste de holgura que permite una compensación radial.

Con esta construcción de la entalla de menor diámetro y de la entalla en forma de ranura el disco de fijación queda automáticamente centrada respecto del eje sobre el que va a ser fijada. Por ello la construcción evita excentricidades y desequilibrios. Utilizando esta construcción para disposiciones de rueda se consiguen una marcha relativamente tranquila incluso con elevadas velocidades.

Es ventajoso si la entalla de la menor sección transversal se encuentra respecto del eje de giro esencialmente diametralmente opuesta a la entalla de forma de ranura. Ambas entallas pueden estar situadas desplazadas una de otra por ejemplo 180º. Durante el montaje de una disposición de rueda al eje de un vehículo, con esta construcción la ranura con el menor diámetro puede ser desplazada sobre un pasador superior de fijación. Entonces, como consecuencia de la gravitación, la disposición de rueda cuelga hacia debajo de manera que la introducción de un pasador inferior de fijación en la entalla en forma de ranura es relativamente sencilla.

Preferentemente las entallas están esencialmente dispuestas sobre una circunferencia situado concéntrico respecto al eje de giro. Si el disco de fijación debe poder ser unido, por un lado con un eje y por el otro lado con un objeto, por ejemplo una llanta de rueda, entonces es de especial ventaja si las entallas están dispuestas esencialmente sobre dos circunferencias situadas concéntricas respecto del eje de giro. Para ello sirven por ejemplo las entallas radiales interiores para centrado y fijación entre arandela de fijación y eje y las entallas radiales exteriores para el centrado y fijación entre la arandela d fijación y el objeto. Sobre la circunferencia interior y la circunferencia exterior existe una de cada entalla de menor diámetro y una entalla en forma de ranura.

Por motivos de fabricación es conveniente construir de forma esencialmente cilíndrica las entallas normales de agarre con holgura y la entalla de menor diámetro de manera que se puedan fabricar por estampación o perforación. La entalla de menor sección transversal está construida entonces como taladro guía para un elemento de fijación cilíndrico, en forma espiral y presenta un menor diámetro que las entallas normales.

Otra construcción preferida consecuente del invento es construir el disco de fijación acodado de tal forma que presenta por lo menos dos aros de brida esencialmente paralelos uno a otro, desplazados axialmente uno respecto del otro. Entonces sobre una circunferencia de taladros colocada el aro de brida interior están situadas las primeras entallas y sobre una circunferencia de taladros situada sobre el aro de brida exterior están situadas las segundas entallas.

Un campo de aplicación preferente de las arandelas acordes con el invento son disposiciones de rueda para vehículos, especialmente para tractores, en las que para la fijación de un neumático a la zona del cubo de un eje de un vehículo un disco de fijación está construido como un disco de llanta. El disco de llanta está construido preferentemente en forma acodada. En una estructura de rueda de varias piezas el disco de llanta contiene preferentemente taladros que están situados sobre dos circunferencias con diferente radio y cuyas posiciones coinciden con las correspondientes circunferencias de taladros roscados. las entallas que están situadas sobre una circunferencia interior sirven para fijar y centrar el disco de llanta al cubo de rueda en el eje de vehículo y las entallas que están situadas sobre una circunferencia exterior sirven para fijar y centrar una llanta de rueda al disco de llanta.

Los costes de fabricación de un disco de fijación acorde con el invento o disco de llanta no son mayores que los de un disco convencional. No se necesitan ninguna pieza adicionales, sino que solamente se necesita otra herramienta de estampación. Con la introducción de los espárragos o de los tornillos de cabeza se centra el disco de fijación por si mismo con lo que se consigue una disposición de rueda con un golpe relativamente pequeño.

Sobre la base de un dibujo que muestra un ejemplo constructivo del invento a continuación se describirán y se aclararán con más detalle el invento así como otras ventajas y desarrollos ventajosos y configuraciones del invento.

Se muestra:

Fig. 1 la vista sobre una disposición de rueda con un disco de rueda acorde con el invento para un tractor,

Fig. 2 la vista sobre un disco de rueda construido según una configuración preferida del invento, la cual presenta una disposición de taladros roscados,

Fig. 3 sección a través del disco de rueda a lo largo de la línea 3-3 de la figura 2 y

Fig. 4 la sección a través de una parte del disco de rueda representado en la figura 2 el cual está montado en una llanta de rueda.

La disposición de rueda 2 con neumáticos 4 representada en la figura 1 está sujeta sobre una zona de cubo 6 que se encuentra en un extremo del eje de un vehículo, por ejemplo un tractor, no mostrado con más detalle. La disposición de rueda 2 contiene un disco de rueda 10 así como una llanta de rueda 12 sobre la que está montado un neumático 4. La llanta de rueda 12 contiene una pieza de brida 14 dirigida radialmente hacia el interior a la que está firmemente atornillado el disco de rueda 10.

Como se desprende mejor de la figura 2 el disco de rueda 10 contiene un taladro de guía 16 en el cual encaja la zona de cubo 6 del eje así como varias aberturas, que están situadas separadas unas de otras sobre circunferencias, las cuales se corresponden con una circunferencia de taladros roscados 18, 20 interior y una exterior. Las aberturas sobre la circunferencia interior de taladros roscados 18 comprenden varios taladros normales (taladros estándar) 7 así como un pequeño taladro de asiento de ajuste 8 y una ranura longitudinal (taladro longitudinal) 9. El eje longitudinal de la ranura longitudinal 9 se extiende radialmente en dirección del punto central del disco de rueda 10. En la dirección tangencial de la circunferencia de taladros roscados 18 interior presenta un estrecho ajuste respecto de los tornillos de cabeza utilizados. En la correspondiente construcción las aberturas sobre la circunferencia exterior de taladros roscados 20 comprenden varios taladros normales (taladros estándar) 37 así como un pequeño taladro de asiento de ajuste 38 y una ranura longitudinal (taladro longitudinal) 39. También aquí el eje longitudinal de la ranura longitudinal 39 se extiende en dirección del punto central del disco de rueda 10 mientras que en la dirección tangencial de la circunferencia de taladros roscados 20 exterior la ranura longitudinal presenta un estrecho ajuste.

En las doce aberturas interiores 7, 8 y 9 están introducidos tornillos de cabeza 22 mediante los cuales se fija el disco de rueda 10 al eje. Otros doce tornillos de cabezal 24 pueden ser introducidos a través de las aberturas exteriores 37, 38 y 39 sujetar el disco de rueda 10 a la llanta de rueda 12.

La pieza de brida 14 de la llanta de rueda tiene, según una configuración preferida del invento dos planos de brida diferentes que permiten el ajuste de diferentes anchos de vía. La pieza de brida 14 presenta dos juegos de 12 taladros cada uno que se encuentran en zonas de brida que adoptan diferentes posiciones axiales una de otra. La disposición de rueda 2 puede ser sujeta con esto en diferentes posiciones axiales respecto del cubo 6, de manera que se pueden ajustar diferentes separaciones laterales entre ambas ruedas de un eje. Con cada juego de doce taladros pueden hacerse coincidir las aberturas exteriores 37, 38 y 39 del disco de rueda 10 pueden hacerse para sujetar el disco de rueda 10 con tornillos de cabeza 24.

Para permitir otra separación de rueda alternativa la pieza de brida 14 está fijada a la llanta de rueda 14 excéntrica respecto de la dirección axial como se aprecia en la representación en sección de la llanta de rueda 14 en la Fig. 4. mediante un montaje inverso de la llanta de rueda 12 sobre el cubo de rueda 6 se pueden ajustar otras variaciones del ancho de vía.

Como se aprecia en las figuras 3 y 4 el disco de rueda 10 presenta una zona 30 interior radial que sobresale axialmente desde la zona 32 exterior radial, o está desplazada axialmente respecto a esta. Las zonas 30 y 32 están unidas una con otra mediante una zona cónica 34. Mediante una alineación y montaje invertidos del disco de rueda 10 sobre el cubo de rueda 6 se pueden ajustar diferentes anchos de vía, con lo que la zona 30 interior de la zona 32 exterior sujeta al cubo de rueda 6 sobresale más hacia el exterior o está orientada hacia el centro del eje.

Mediante ambos planos de brida alternativos de la llanta de rueda 12, el desplazamiento axial de la pieza de brida 14 y el desplazamiento axial entre las zonas 30, 32, interior y exterior del disco de rueda 10, se pueden ajustar 8 posiciones axiales diferentes para cada disposición de rueda 2, de manera que son posibles 8 anchos de vía diferentes. Con ello se montan las correspondientes disposiciones de rueda 2 en imagen especular sobre las secciones opuestas de cubo 6 de un eje.

Después de haber determinado un ancho de vía deseado se pueden unir el disco de rueda 10 y la llanta de rueda 12 entre si para completar las disposición de rueda 2 como se desprende de la figura 1. Entonces en primer lugar el taladro de ajuste 38 es alineado sobre un tornillo de cabeza 24 en la circunferencia de taladros roscados 20 exterior. Entonces, mediante un segundo tornillo de cabeza 24 introducido a través de la ranura 39 alargada se fija el disco de rueda 10 a la llanta de rueda 12 contra un movimiento radial y en dirección periférica. La posición exacta de los restantes tornillos estandar 37 sobre la circunferencia de taladros roscados exterior se obtiene con ello, por sí misma, de manera que mediante otros tornillos de cabeza introducidos en los taladros estandar 20 se puede producir una fijación adicional del disco de rueda 10 a la llanta de rueda 12.

La disposición de rueda 2 puede unirse de forma similar con la zona de cubo 6, cuando en primer lugar el taladro de asiento de ajuste 8 queda asegurado mediante un tornillo de cabeza22 sobre la circunferencia de taladros roscados 18 y después la ranura longitudinal 9 queda asegurada con otros tornillos de cabeza 22. Debido la alineación radial y por la periferia que se obtiene mediante el taladro del asiento de ajuste 8 y la ranura longitudinal 9 la disposición de rueda 2 se centra por si misma y permite que los taladros estándar 7 presenten tolerancias con mayores diámetros. Los taladros estándar 7 que permanecen se encuentran entonces automáticamente en la posición correcta respecto de los tornillos de cabeza 22.

Cuando la disposición de rueda 2 durante el funcionamiento del vehículo gira, la disposición de rueda 2 y el neumático 4 permanecen centrados respecto del eje 6 de manera que las excentricidades y un salto indeseado en la calle deben disminuir y con ello se posibilita un viaje suave y sin saltos.

Aun cuando el invento fue descrito sobre la base de solamente un ejemplo constructivo referido a una disposición de rueda de varias piezas, reversible, a la luz de la descripción anterior así como del dibujo para el experto aparecen muchas alternativas, modificaciones y variantes de diferente tipo que entran bajo el presente invento. Así, el invento puede ser ventajoso en otras aplicaciones en las que se utilice una circunferencia de taladros roscados para fijar y alinear un elemento giratorio a un eje.

Claims (10)

1. Disco de fijación para fijar un objeto (12) a un eje giratorio, en donde el disco de fijación (10) presenta varias entallas (7, 8, 9, 37, 38, 39) separadas unas de otras que sirven para alojar unos elementos de fijación (22, 24) mediante los cuales el disco de fijación (10) puede ser unido al eje, en donde está construida por lo menos una entalla (9, 39) en forma de ranura, en donde la orientación longitudinal de la ranura discurre esencialmente radial en dirección del punto central de giro del disco de fijación (10) caracterizado porque por lo menos una de las otras entallas (8, 38) presenta una sección transversal menor que todas las otras entallas normales (7, 37) y porque la entalla (8, 38) con la menor sección transversal y la entalla en forma de ranura (9,39) cooperan una con otra de tal forma que centran el objeto (12) respecto del eje de giro.

2. Disco de fijación según la reivindicación 1, caracterizado porque la entalla (8, 38) con el menor diámetro y la entalla (9, 39) en forma de ranura están construidas como entallas de guía cuyas secciones transversales o anchura están ajustadas de tal manera a los elementos de fijación (22, 24) utilizados que se produce una holgura lo más pequeña posible entre la entalla (8, 38, 9, 39) y el elemento de fijación (22, 24) mientras que las entallas normales (7, 37) permiten una holgura mayor.

3. Disco de fijación según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la entalla (8, 38) con la menor sección transversal se encuentra respecto del eje de giro esencialmente diametralmente opuesta a la entalla (9, 39) en forma de ranura.

4. Disco de fijación según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque las entallas (7, 8, 9, 37, 38, 39) están situadas esencialmente sobre al menos una circunferencia (18, 20) que es concéntrica con el eje de giro.

5. Disco de fijación según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque las entallas (7, 8, 9, 37, 38, 39) están situadas esencialmente sobre dos circunferencias (18, 20) que son concéntricas con el eje de giro, las cuales por un lado sirven para fijar el objeto (12) al disco de fijación (10) y por otro lado sirven para fijar el disco de fijación (10) al eje, en donde sobre cada circunferencia (18, 20) se encuentra una entalla (8, 38) con el menor diámetro y una entalla (9, 39) en forma de ranura.

6. Disco de fijación según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la entalla (8, 38) con el menor diámetro y la entalla (9, 39) en forma de ranura están situadas desplazadas una de otra en aproximadamente 180º respecto del eje de giro.

7. Disco de fijación según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque las entallas normales (7, 37) y la entalla (8, 38) con el menor diámetro están construidas esencialmente en forma de cilindro, en donde la entalla (8, 38) con el menor diámetro está construida como taladro de guía para un elemento de fijación (22, 24) en forma de tornillo y presenta un diámetro mas pequeño que el de las entallas normales (7, 37).

8. Disco de fijación según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el disco de fijación (10) está construido acodado de tal forma que presenta por lo menos dos aros de brida (30, 32) esencialmente paralelos uno a otro, desplazados axialmente uno respecto a otro, en donde sobre una circunferencia (18) situada sobre el aro de brida (30) interior están colocadas unas primeras entallas (7, 8, 9) y sobre una circunferencia (20) situada sobre el aro de brida (32) exterior están situadas unas segundas entallas (37, 38, 39).

9. Disposición de rueda para fijar un neumático sobre una zona de cubo (6) del eje de un vehículo con un disco de llanta (10) construido como disco de fijación el cual está construido según una de las reivindicaciones 1 a 8.

10. Disposición de rueda según la reivindicación 9, caracterizada porque unas entallas (7, 8, 9) situadas en una circunferencia (18) interior sirven para la fijación del disco de llanta (10) al cubo de la rueda (6) del eje del vehículo y porque unas entallas (37, 38, 39) situadas en una circunferencia (20) exterior sirven para la fijación de una llanta de rueda (12) al disco de llanta (10).