ES2220698T3 - Elemento de union. - Google Patents

Abstract

Elemento de unión para bulones (2) con una parte de alojamiento (1) para el bulón (2), que está dotado de un taladro (5) que en la parte de alojamiento (1) presenta una región de alojamiento (4) cilíndrica, en la que se ha dispuesto al menos un elemento de enclavamiento que engrana en arrastre de fuerza con el bulón (2), estando formado el elemento de enclavamiento por un cuerpo anular que puede ensancharse radialmente y está apuntalado en la dirección de alojamiento (A) del bulón (2), cuyo diámetro interior (w) es al menos parcialmente menor que el diámetro exterior (d2) del bulón (2) y cuya longitud axial se corresponde fundamentalmente con la longitud (l) de la región de alojamiento (4), caracterizado porque el taladro (5) en la parte de alojamiento (1) se estrecha en contra de la dirección de alojamiento (A) del bulón (2), conectándose a la región de alojamiento (4) cilíndrica, al menos por sectores en contra de la dirección de alojamiento (A) del bulón (2).

Description

Elemento de unión.

La invención se refiere a un elemento de unión para bulones con una parte de alojamiento para el bulón, según el preámbulo de la reivindicación 1, que está configurado de forma genérica según el del documento US-A-3 934 315.

Una de las técnicas de unión aplicadas con más frecuencia de dos o más piezas está representada por la unión por bulón. Para ello normalmente se une un bulón dotado de un perfilado exterior a una tuerca, sobre la que está configurado un alojamiento correspondiente. Otra solución que es también adecuada para bulones sin rosca exterior está representada por la unión por apriete. Para ello el elemento de unión a unir con el bulón está dotado de un taladro que presenta un dispositivo de apriete. Un elemento de unión de este tipo es convenientemente también apropiado para alojar bulones con un perfilado exterior. Las piezas a unir pueden estar unidas al bulón o al elemento de unión. Con frecuencia el bulón forma también parte de una de las piezas. La segunda pieza está entonces dotada casi siempre de un taladro, a través del cual se enchufa el bulón. Después de esto se aprieta el elemento de unión sobre el bulón. El elemento de unión también puede presentarse formando parte de una de las piezas. Después se enrosca el bulón en el elemento de unión, que está enchufado por ejemplo a través de un taladro en la segunda pieza. El bulón puede ser también por ejemplo una barra roscada, que está unida a una sujeción para tubos.

En las uniones conocidas existe el inconveniente de los tramos de roscado generalmente largos, que deben superarse hasta la unión fija requerida entre el bulón roscado o la barra roscada y la tuerca mediante un roscado dificultoso. Para que la tuerca pueda enroscarse de forma sencilla y fiable sobre la rosca exterior del bulón roscado o la barra roscada, la entrada de la rosca debe estar libre de daños. Estos pueden producirse por ejemplo cuando la barra roscada se corte a la longitud requerida. Para que la entrada de rosca puede ser de nuevo accesible, a menudo es necesario mecanizar ulteriormente la barra roscada con dificultad.

Es cierto que del estado de la técnica se conocen diferentes soluciones que pueden considerarse elementos de unión. Sin embargo, estos no cumplen en su mayoría ninguna ordenanza de protección contra incendios e incumplen asimismo los valores de carga exigidos. Por ejemplo se conocen en el sector sanitario tuercas de material sintético que, en un estado basculado, puede enchufarse sobre una barra roscada y enroscarse fijamente tras bascular de vuelta. Las tuercas de material sintético de este tipo sólo pueden manipularse en su mayoría con dificultad y, a causa de su inflamabilidad, no puede usarse para suspensiones o fijaciones similares con requisitos de seguridad. Las tuercas de materiales ignífugos, como por ejemplo aluminio o chapa, no poseen en su mayoría ninguna posibilidad de conexión rápida y se componen casi siempre solamente de un material fino, que no cumple los valores de carga exigidos.

El documento US 3,934,315 A muestra un elemento de unión para bulones con una parte de alojamiento para el bulón. El taladro en la parte de alojamiento presenta una región de alojamiento cilíndrica, en la que se ha dispuesto un elemento de enclavamiento que engrana en arrastre de fuerza con el bulón. El elemento de enclavamiento está formado por un cuerpo anular que puede ensancharse radialmente y está apuntalado en la dirección de alojamiento del bulón, cuyo diámetro interior es al menos menor que el diámetro exterior del bulón y cuya longitud axial se corresponde fundamentalmente con la longitud de la región de alojamiento. En una variante de esto, el propio bulón está dotado del cuerpo radial ensanchable radialmente y el dispositivo se implanta en el taladro de la parte de alojamiento, arriostrándose el cuerpo radial ensanchable radialmente con la pared del taladro. Para facilitar la introducción del bulón, el taladro presenta en el extremo del lado de la entrada un ensanchamiento en forma de tolva. En esta solución existe el inconveniente de que el bulón sólo se sujeta a través de la acción de apriete constante del cuerpo anular ensanchable radialmente. En el caso de cargas elevadas del bulón, en especial con cargas de tracción elevadas, puede fallar la unión mediante resbalamiento hacia fuera del bulón o bien del bulón y del cuerpo anular ensanchable radialmente.

La tarea de la presente invención consiste por tanto en crear un elemento de unión para bulones, que pueda fabricarse económicamente y garantice una unión segura incluso con cargas elevadas.

Conforme a la invención, esta tarea es resuelta por medio de que el taladro en la parte de alojamiento se estrecha en contra de la dirección de alojamiento del bulón, conectándose a la región de alojamiento cilíndrica, al menos por sectores en contra de la dirección de alojamiento del bulón.

Por medio de que el cuerpo anular está configurado de forma ensanchable radialmente, el bulón puede moverse muy fácil y rápidamente mediante una sencilla introducción en la dirección de alojamiento. El extremo de avance del bulón ensancha el cuerpo anular que está dispuesto en la región de alojamiento cilíndrica. En el caso de carga por tracción de la unión se presiona el cuerpo anular en contra del taladro que se estrecha en contra de la dirección de alojamiento del bulón y, por medio de esto, se impide un ensanchamiento radial. Entre el cuerpo anular y la superficie envolvente del bulón se produce una unión en arrastre de fuerza o, expresado de otra manera, una unión por fricción. La capacidad de ajuste puede materializarse fácilmente por medio de que el bulón se introduzca más o menos profundamente. En el caso de que el bulón presente un perfilado exterior se produce una combinación entre unión en arrastre de fuerza y una unión por fricción, ya que el cuerpo anular engrana al menos parcialmente en el perfilado exterior. Una disolución de la unión puede conseguirse, en el caso de un bulón dotado de un perfilado exterior, mediante desenroscado del bulón respecto al elemento de fijación. En el caso de una barra roscada no es necesaria una mecanización ulterior, por ejemplo un desbarbado, por ejemplo de una entrada de rosca dañada mediante corte con un cortador de bulones, ya que la inmovilización del bulón no se produce mediante roscas en cooperación. El cuerpo anular se encastra casi con cualquier clase de perfilado que presente en la superficie envolvente depresiones circulares en forma de anillo o rosca.

El cuerpo anular está configurado ventajosamente como cuerpo elástico, de tal manera que al introducir el bulón el cuerpo anular cede parcialmente y de este modo se garantiza una introducción sencilla. Mediante una presión que actúa en la dirección de alojamiento sobre el bulón se aplasta en la dirección de alojamiento, de forma insignificante, el cuerpo anular configurado como cuerpo elástico. El cuerpo anular obtiene por medio de esto espacio para ensancharse o, en el caso de que se disponga del mismo, encastrar elásticamente en el perfilado de alojamiento del bulón, lo que tiene como consecuencia una pretensión radial.

El cuerpo elástico presenta con preferencia, en estado destensado, una mayor longitud que la región de alojamiento. Por medio de esto se garantiza un post-engrane continuo del cuerpo elástico sobre el bulón. Si la unión se somete a una carga por tracción, el cuerpo elástico se encuentra ya en contacto con la región que se estrecha del bulón, de tal forma que el bulón no se desplaza con relación a la parte de alojamiento. Aparte de esto se consigue mediante la pretensión así alcanzada del cuerpo elástico el afianzamiento del cuerpo elástico en la región de alojamiento del taladro.

El cuerpo elástico está configurado convenientemente casi como muelle helicoidal troncocónico, para garantizar un post-engrane óptimo sobre el bulón. Mediante una configuración de este tipo del cuerpo elástico se refuerza un seguro contra giro del cuerpo elástico en la región de alojamiento del bulón por el lado de la dirección de alojamiento. En esta región el cuerpo elástico está ventajosamente en contacto con el taladro, al menos parcialmente. Mediante el rozamiento entre taladro y cuerpo anular se impide un giro. En la región de alojamiento opuesta el cuerpo anular se configura con un menor diámetro exterior, de tal modo que es posible un ensanchamiento radial del cuerpo anular.

El cuerpo elástico se compone convenientemente de un acero de resorte o de un material que presente aproximadamente un módulo de elasticidad al menos de la misma magnitud. El uso de materiales altamente elásticos, en especial acero de resorte, produce una alta elasticidad y un funcionamiento fiable del elemento de unión. Tanto en dirección radial como axial actúan fuerzas sobre el cuerpo elástico durante la introducción del bulón. Especialmente importante para una unión segura es que el cuerpo elástico posea una elasticidad suficientemente elevada, para poder engranar con seguridad sobre la superficie envolvente o, si se dispone del mismo, en el perfilado exterior del bulón.

A continuación se explica con más detalle la invención con base en un ejemplo de ejecución. Aquí muestran:

la figura 1 un elemento de unión conforme a la invención en sección transversal, con un bulón introducido.

La figura 2 el elemento de unión representado sin bulón.

En las figuras 1 y 2 se ha representado un elemento de unión conforme a la invención, que presenta una parte de alojamiento 1 con un taladro 5 y un elemento de enclavamiento, dispuesto en una región de alojamiento 4 y configurado como cuerpo anular. La parte de alojamiento 1 puede ser una pieza constructiva aparte y estar configurada por ejemplo al estilo de una tuerca. También puede existir como componente integral de una pieza de fijación, por ejemplo sobre una abrazadera para alojar una barra roscada.

El taladro 5 en la parte de alojamiento 1 presenta a continuación sobre la región de alojamiento 4 cilíndrica, en contra de una dirección de alojamiento A del bulón 2, una región 7 estrechada en contra de la dirección de alojamiento A del bulón 2. La región del taladro 5 dispuesta en contra de la dirección de alojamiento A presenta un diámetro d1, que es insignificantemente menor que el diámetro exterior d2 del bulón 2.

El cuerpo anular configurado como muelle helicoidal 8 troncocónico, ensanchable radial y elásticamente, está apuntalado en la dirección de alojamiento A mediante una espaldilla de tope 9 circular anular. En contra de la dirección de alojamiento A se apuntala el muelle helicoidal 8 sobre la región estrechada 7 del taladro 5. El muelle helicoidal 8 está fabricado con preferencia con un acero de resorte y presenta en estado destensado una mayor longitud que la longitud axial l de la región de alojamiento 4. El diámetro exterior del muelle helicoidal 8 está dimensionado de tal forma en el extremo del lado de la dirección de alojamiento, que está en contacto con la pared 6 del taladro 5. En el extremo opuesto el diámetro interior w es menor que el diámetro exterior d2 del bulón 2.

Al insertar el bulón 2 en el taladro 5 se acorta el muelle helicoidal 8 y obtiene de este modo en la región de alojamiento 4 espacio radial para ensancharse. Mediante la pretensión del muelle helicoidal 8, éste se mueve encastrándose elásticamente sobre el bulón 2 y, pretensado radialmente, de vuelta a su posición axial de salida. De este modo el bulón 2 está unido a la parte de alojamiento 1 mediante el muelle helicoidal 8. En el caso de carga por tracción se presiona el muelle helicoidal 8 en contra de la región 7 del taladro, que se estrecha en contra de la dirección de alojamiento A del bulón 2, y se impide un ensanchamiento radial y con ello un encastre elástico por encima. El muelle helicoidal 8 presiona sobre la superficie envolvente 3 del bulón 2 con independencia de la forma de la superficie envolvente 3 y forma una unión en arrastre de fuerza entre el bulón 2 y la parte de alojamiento 1.

Durante la fabricación se introduce por ejemplo el muelle helicoidal 8, desde el extremo de la parte de alojamiento 1 alejada del lado de alojamiento, en el taladro 5. A continuación se aplasta la parte de alojamiento 1 en el extremo alejado del lado de alojamiento, de tal manera que se crea la espaldilla de tope 9 que apuntala el muelle helicoidal 8 y pretensa contra la región estrechada 7.

Claims (5)

1. Elemento de unión para bulones (2) con una parte de alojamiento (1) para el bulón (2), que está dotado de un taladro (5) que en la parte de alojamiento (1) presenta una región de alojamiento (4) cilíndrica, en la que se ha dispuesto al menos un elemento de enclavamiento que engrana en arrastre de fuerza con el bulón (2), estando formado el elemento de enclavamiento por un cuerpo anular que puede ensancharse radialmente y está apuntalado en la dirección de alojamiento (A) del bulón (2), cuyo diámetro interior (w) es al menos parcialmente menor que el diámetro exterior (d2) del bulón (2) y cuya longitud axial se corresponde fundamentalmente con la longitud (l) de la región de alojamiento (4), caracterizado porque el taladro (5) en la parte de alojamiento (1) se estrecha en contra de la dirección de alojamiento (A) del bulón (2), conectándose a la región de alojamiento (4) cilíndrica, al menos por sectores en contra de la dirección de alojamiento (A) del bulón (2).

2. Elemento de unión según la reivindicación 1, caracterizado porque el cuerpo anular está configurado como cuerpo elástico.

3. Elemento de unión según la reivindicación 2, caracterizado porque el cuerpo elástico en estado destensado presenta una longitud mayor que la región de alojamiento (4).

4. Elemento de unión según la reivindicación 2 ó 3, caracterizado porque el cuerpo elástico está configurado fundamentalmente como muelle helicoidal (8) troncocónico.

5. Elemento de unión según una de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado porque el cuerpo elástico se compone de un acero de resorte.