ES2252118T3 - Elemento de fijacion comprimible en una chapa a prueba de giro y de exraccion. - Google Patents
Elemento de fijacion comprimible en una chapa a prueba de giro y de exraccion.Info
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Abstract
Elemento de fijación (10;110) que está indicado para introducir a presión, a prueba de rotación y de expulsión forzada en un agujero (102) existente en una chapa (100), con un cabezal (12) o un anillo (112), cuyo lado vuelto hacia la chapa después de la instalación de la chapa (100), presenta unas nervaduras radiales (22;122) que durante la instalación se comprimen en una chapa y en cuya parte central va dispuesto un soporte roscado cilíndrico (14, 114) que sobresale de la chapa (100) por el otro lado de la chapa (100) y que en el lado vuelto del cabezal (12) o del anillo (112) presenta una cavidad anular periférica (20; 120) en la que puede introducirse a presión material de chapa, a cuyo efecto las nervaduras (22;122) presentan en una gran parte de su dimensión radial una altura y una anchura constantes, caracterizado porque las nervaduras (22;122) pasan constantemente al soporte roscado cilíndrico (14;114) con una anchura creciente, mientras que las nervaduras (22;122) se redondean lateralmente en la zona radial exterior (21;121) y terminan planas.
Description
Elemento de fijación comprimible en una chapa a
prueba de giro y de extracción.
La presente invención se refiere a un elemento de
fijación según el preámbulo de la reivindicación 1.
Dichos elementos de fijación pueden fabricarse
tanto como pernos (con un espárrago de rosca exterior) como también
en forma de tuerca (con orificio continuo con rosca interior). Como
ejemplo, es conocido un elemento de fijación en la patente WO
94/01688.
Otros elementos parecidos son conocidos por
ejemplo a través de las patentes DE 44 10 475 A1, DE 195 35 537 A1
y WO 98/51934.
En todos estos elementos de fijación se presenta
el problema de que con grosores de la chapa del orden de 1 mm o
inferior no pueden utilizarse o solamente pueden serlo con
funcionalidad reducida porque en los mismos no se da la
correspondiente seguridad contra el giro o la extracción.
Por este motivo, una de las finalidades de la
presente invención es la de crear un elemento de fijación que pueda
emplearse también con espesores de la chapa de 1 mm o hasta 1 mm
con suficiente seguridad contra el giro y la expulsión a presión,
sin que se precisa una disposición especial de los agujeros en los
que se coloca el elemento de unión. En las soluciones como las de
las patentes DE 44 10 475 A1 o WO 94/01688 se trata de una
denominada "valona" de chapa alrededor del agujero para
garantizar una suficiente seguridad contra el giro y la expulsión
por presión en el caso de chapas más delgadas; pero esto exige
inconvenientemente una fase de trabajo para la configuración de la
correspondiente "valona".
Hasta ahora y de acuerdo con el estado de la
técnica, se trataba de conseguir la mayor seguridad posible contra
el giro o la salida por presión del elemento de fijación
disponiendo en las proximidades del soporte roscado el mayor
espacio posible para la penetración del material de la chapa. Pero
en las chapas delgadas no se dispone de suficiente material para
llenar este espacio. Por lo tanto, dado el estado actual de la
técnica se han desarrollado disposiciones auxiliares tales como la
"valona" de la patente WO 94/01688.
En contra de esto, en la presente invención se
parte del hecho de que para conseguir un seguridad óptima contra el
giro y la expulsión forzada en el caso de chapas delgadas no es
necesario disponer de demasiado espacio para el material
comprimido, sino solamente del volumen que puede llenarse
óptimamente para conseguir la conformación (fluencia) de la chapa
deseada y esta adaptación a la cavidad anular se consigue mediante
la conformación por extrusión del material gracias a la forma
especial de las nervadu-
ras.
ras.
De acuerdo con la invención, esto se consigue en
la forma indicada en la reivindicación 1.
Con una construcción de este tipo, se consigue,
incluso en el caso de chapas delgadas, una seguridad suficiente
contra el giro y la expulsión por presión.
De acuerdo con la invención, para mejorar la
seguridad contra el giro es preferible que los elementos de unión
presenten una sección esencialmente rectangular y sus paredes
laterales sean perpendiculares al lado de la cabeza s vuelto hacia
la chapa. De esta manera, se mejora todavía más la penetración de
las nervaduras en el material de la chapa.
A continuación, se describe más detalladamente la
invención sobre la base de dos ejemplos de ejecución reproducidos
en los dibujos acompañantes. Al efecto, la fig.1 reproduce un
elemento de fijación según la invención en forma de perno visto de
costado; la fig.2 represente el elemento de fijación de la fig.1
desde abajo con el vástago cortado al nivel de la cavidad anular; la
fig.3 es un detalle de la cavidad anular y de la pieza de unión del
elemento de fijación de la fig.1; la fig.4 es una sección de una
nervadura del elemento de fijación de la fig.1 con la sección en
sentido transversal al recorrido de la pieza de unión; la fig.5
representa al elemento de fijación de la fig.1 poco antes de su
colocación en una chapa; la fig.6 es el elemento de fijación de la
fig.1 después de ser embutido en la chapa; la fig.7 representa un
elemento de fijación según la invención, en forma de tuerca con
rosca interior; la fig.8 es el elemento de fijación de la fig.7
visto desde abajo (es decir, desde el lado de la chapa); y la fig.9
es el elemento de fijación de la fig.7 embutido en una chapa (en
corte parcial).
La fig.1 muestra un elemento de fijación según la
invención en forma de perno; es decir, con un espárrago con rosca
exterior. El elemento de fijación según la invención 10 comprende
una cabeza 12 y un espárrago portador 14 con rosca exterior. Entre
la rosca y la cabeza 12 van dispuestos sucesivamente un reborde
calibrador 16, un resalto anular 18 y una ranura circular 20 de
sección transversal semicircular. En el lado inferior de la cabeza
12 que al colocar el elemento de fijación, queda vuelto hacia la
chapa, van dispuestas las piezas de unión radiales 22 que en su
recorrido radial presentan una altura regular y solamente se aplanan
en la parte exterior radial 21.
El cabezal 12 se representa parcialmente cortado:
en el lado derecho, también aparece cortada la nervadura
correspondiente 22 y no se representa cortada la nervadura
correspondiente 22 del lado izquierdo.
La fig.2 muestra el cabezal del elemento de
fijación de la fig.1 desde abajo con el espárrago cortado al nivel
de la ranura anular circundante. En la fig.2 puede verse
especialmente bien el contorno de la nervadura 22. Esta nervadura 22
discurre radialmente con una anchura esencialmente constante de
altura aplanada solamente en la parte radial exterior 21 de las
proximidades del borde exterior de la cabeza del tornillo 12 con la
parte ancha redondeada. Encima del espárrago 14,la nervadura 22 se
redondea hacia la ranura anular 20.
La fig.3 muestra un detalle de la zona de
transición entre el cabezal 12 y el soporte roscado 14. En dicha
fig.3, el aplanamiento de la nervadura 22 puede verse de manera
especialmente clara en la zona exterior 21.
La fig.4 muestra un detalle, la representación en
sección del espárrago 22 transversal al sentido radial del cabezal
12. Aquí, pude verse perfectamente la configuración de la nervadura
22 en la sección transversal. Las nervaduras 22 presentan
esencialmente una sección plana-rectangular y están
limitadas por las paredes 24 esencialmente en sentido perpendicular
al plano del cabezal 12. A tal efecto, durante la aplicación, la
superficie de la nervadura 22 vuelta hacia la chapa debe quedar
esencialmente plana y paralela al plano del cabezal 12.
La fig.5 muestra el elemento de fijación de la
fig.1 antes de su colocación en una chapa 100 con el correspondiente
agujero 102. El diámetro de este agujero 102 se elige de tal manera
que el elemento de fijación con el resalto anular 18 pueda
introducirse sin contacto.
En la fig.6 pueden verse claramente las mellas 30
que deja el contra-útil empleado al comprimir y en ella se ve
también claramente la forma en que la 5 ranura anular 20 se rellena
completamente en la zona de una nervadura 22 con el material de
chapa expulsado (a la derecha en la fig.6), mientras que a la
izquierda en dicha fig.6 puede verse que en las zonas en las que no
hay nervadura, la ranura anular 20 queda casi completamente llena
de material de chapa expulsa-
do.
do.
Las mellas 30 gracias a la ejecución según la
invención de la nervadura 22 y de la geometría de la ranura anular
20, pueden mantenerse tan planas que no se produzca debilitamiento
alguno sensible de la rigidez de la chapa ni siquiera con espesores
pequeños de esta.
La fig.7 muestra otra forma de ejecución de la
invención en la que ésta presenta un elemento de fijación que actúa
como una tuerca; es decir, como un elemento de fijación con una
rosca interior.
Este otro elemento de fijación según la invención
110 sirve de tuerca a presión y presenta una forma esencialmente
cilíndrica y en el centro dispone de un anillo ancho en revolución
112. En el centro del elemento de fijación cilíndrico 110 se
encuentra un agujero pasante que constituye, por lo menos en una
parte de la altura del elemento de fijación 110, un soporte roscado
114 con rosca interior. Debajo del anillo periférico 112 se
ensancha el agujero central de forma que en esta zona solo existe
una nervadura 118 circular relativamente más delgada.
Al efecto, se ha previsto que el elemento de
fijación 110 vaya dotado de una nervadura 118 para acoplar a un
agujero de la chapa 100. En el lado opuesto a la chapa 100 una vez
instalada; es decir, en el lado inferior del anillo en revolución
112, se encuentran también aquí unas nervaduras 112, cuya forma es
igual a la de las nervaduras 22 del ejemplo de ejecución de la
fig.1.
La forma y disposición de las nervaduras 122
pueden verse claramente mejor en la fig.8 que muestra al elemento
de fijación de la fig.7 desde la parte inferior.
También aquí, las nervaduras radiales 122
presentan una anchura esencialmente constante y solamente en la zona
radial exterior 121 están redondeadas en la parte ancha y aplanadas
en la parte alta. Por este motivo, las nervaduras 122 se presentan
con la misma representación de la sección transversal que las
nervaduras 22 de la fig.4, presentando igualmente una superficie
esencialmente plana y paralela al plano del anillo 112 dirigida
hacia abajo, así como unas paredes laterales esencialmente
verticales. Solamente en dirección al anillo 118, es decir, hacia
adentro, se redondean las nervaduras en este anillo con lo que en
la parte radial interior presentan un ensanchamiento
redondeado.
La cara inferior del anillo 112 puede retraerse
ligeramente hacia adentro con lo que en esta zona dicha cara del
anillo 112 no discurre horizontalmente, sino que es ligeramente
cóncava.
La fig.9 muestra al elemento de fijación de la
fig.7 una vez instalado. El elemento de fijación 110 está
introducido a presión en un agujero de la chapa 100 del diámetro
correspondiente. Al efecto, el agujero de la chapa 100 debe tener
un diámetro que permita la colocación sin contacto del elemento de
fijación 110 con la nervadura circundante 118 en el agujero 102.
Durante la instalación, la nervadura circundante 118 debe
comprimirse hacia afuera con un contra-útil adecuado para que la
chapa se sitúe marginalmente entre la ranura circundante 118 y el
anillo 112, así como entre las ranuras 122 correspondientes. De
esta manera, se consigue también aquí la correspondiente seguridad
contra la rotación y la expulsión a presión. También en este caso
tiene una importancia decisiva la forma de la nervadura 122 para
permitir un llenado completo del espacio existente entre la
nervadura 118 y el anillo periférico 112 incluso en el caso de
instalación del elemento de fijación de la invención en una chapa
muy delgada 100.
Claims (2)
1. Elemento de fijación (10;110) que está
indicado para introducir a presión, a prueba de rotación y de
expulsión forzada en un agujero (102) existente en una chapa (100),
con un cabezal (12) o un anillo (112), cuyo lado vuelto hacia la
chapa después de la instalación de la chapa (100), presenta unas
nervaduras radiales (22;122) que durante la instalación se comprimen
en una chapa y en cuya parte central va dispuesto un soporte roscado
cilíndrico (14, 114) que sobresale de la chapa (100) por el otro
lado de la chapa (100) y que en el lado vuelto del cabezal (12) o
del anillo (112) presenta una cavidad anular periférica (20; 120) en
la que puede introducirse a presión material de chapa, a cuyo efecto
las nervaduras (22;122) presentan en una gran parte de su dimensión
radial una altura y una anchura constantes, caracterizado
porque las nervaduras (22;122) pasan constantemente al soporte
roscado cilíndrico (14;114) con una anchura creciente, mientras que
las nervaduras (22;122) se redondean lateralmente en la zona radial
exterior (21;121) y terminan planas.
2. Elemento de fijación según la reivindicación
1, caracterizado porque las nervaduras (22;122) presentan una
sección transversal esencialmente rectangular y porque sus paredes
laterales (24) se encuentran perpendiculares a la cara del cabezal
(12) o del anillo (112) vuelto hacia la chapa (100).
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