BR112016014225B1 - Arruela de reação, conjunto de soquete de fixação, fixador rosqueado para fixação de objetos, ferramenta elétrica de torque de reação com braço livre para apertar, afrouxar ou apertar e afrouxar um fixador rosqueado e método para apertar, afrouxar ou apertar e afrouxar, com redução de gripagem - Google Patents

Abstract

arruela de reação, conjunto de soquete de fixação, fixador rosqueado para fixação de objetos, ferramenta elétrica de torque de reação com braço livre para apertar, afrouxar ou apertar e afrouxar um fixador rosqueado e método para apertar, afrouxar ou apertar e afrouxar, com redução de gripagem. a presente invenção refere-se a sistema do requerente (hytorc® z® ), pertencente ao campo das ferramentas, compreendendo: arruelas (1), localizadas sob porcas (36) e cabeças (22) de parafuso (20) de vários tipos; pistolas (10) com mecanismo de impacto e um multiplicador de torque combinando descida rápida com torque calibrado; soquetes (15) com luvas externa (17) e interna (16); adaptadores ranhurados e placas de reação para compatibilidade reversa com sistemas de torque/tensão (hytorc®), incluindo o sistemas de acionamento quadrado (avanti®), o sistema de distância limitada (stealth®), pistolas pneumáticas (jgun®), o multiplicador elétrico de pistola (flash®) outros; a combinação de arruela (hytorc® z®) e arruela de atrito (hytorc® friction washertm ) incluindo uma arruela dupla face (85) para contratorque sob uma porca (36) ou cabeça (22) de parafuso (2) do outro lado da junta (30) e as conexões de deslocamento de duplo acionamento (hytorc® z®) para distâncias estreitas quando são usados sistemas de torque/tensão da (hytorc®).

Description

1) Referência Cruzada a Pedidos Relacionados - Este pedido rei-vindica a prioridade e/ou é um pedido de continuação de patente ou continuação em parte dos seguintes pedidos de patente de titulari-dade comum e pendentes, cujas cópias integrais são aqui incorpora-das por referência: Pedido de patente U.S. no. 62/012.009, com data de depósito de 13 de junho de 2014, intitulado “APPARATUS FOR TIGHTENING THREADED FASTENERS”; Pedido de Patente pelo Tratamento de Cooperação de Patentes no. PCT/US2014/035375, com data de depósito de 24 de abril de 2014, intitulado “APPARATUS FOR TIGHTENING THREADED FASTENERS”; Pedido de patente U.S. no. 61/940.919, com data de depósito de 18 de fevereiro de 2014, intitulado “APPARATUS FOR TIGHTENING THREADED FAS-TENERS”; Pedido de patente U.S. no. 61/916.926, com data de de-pósito de 17 de dezembro de 2013, intitulado “APPARATUS FOR TIGHTENING THREADED FASTENERS”; Pedido de patente U.S. no. 13/577.995, com data de depósito de 9 de agosto de 2012, intitulado “APPARATUS FOR TIGHTENING THREADED FASTENERS”, que reivindica prioridade do Pedido de Patente pelo Tratamento de Coo-peração de Patentes no. PCT/IB2011/001019, com data de depósito de 9 de fevereiro de 2011, intitulado “APPARATUS FOR TIGHTENING THREADED FASTENERS”, que reivindica prioridades dos Pedidos de patente U.S. nos. 61/430.105 e 61/302.598, com data de depósito de 5 de janeiro de 2011 e 9 de fevereiro de 2010, ambos intitulados “APPARATUS FOR TIGHTENING THREADED FASTENERS”; e Pedido de patente U.S. no. 13/113.693, com data de depósito de 23 de maio de 2011, intitulado "METHOD FOR TIGHTENING AND LOOSENING THREADED CONNECTORS", que é um pedido de patente divisional U.S. no. 12/429.040, com data de depósito de 23 de abril de 2009, intitulado "WASHER FOR TIGHTENING AND LOOSENING THREADED CONNECTORS", que é agora a patente U.S. no. 8.079.795, tendo a Data de Expedição de 20 de dezembro de 2011, intitulada “WASHER FOR TIGHTENING AND LOOSENING THREADED CONNECTORS".

2) Histórico - Fixadores rosqueados incluindo parafusos, pinos prisioneiros, porcas e arruelas são conhecidos e usados em aplicações de aparafusamento tradicionais. A manutenção e o reparo de aplicações industriais começam com o afrouxamento e terminam com o aperto desses fixadores rosqueados. Naturalmente, a indústria procura reduzir a perda de produção durante a manutenção e/ou reparo de rotina, não prevista e/ou de emergência.

3) Existem dois métodos para apertar e/ou afrouxar um parafuso, torque e tensão. Até as inovações do requerente, contudo, não era possível aplicar torque hidráulico e tensionamento hidráulico com a mesma ferramenta. Os operadores precisavam de ferramentas sepa-radas para aplicar torque e tensão em fixadores rosqueados.

4) O torque tem benefícios porque: pode ser aplicado à maioria dos fixadores rosqueados existentes; é preciso dentro de 5% (cinco porcento) da resistência de giro pré-calculada da porca; evita afrou-xamento não intencional; garante uma carga de parafuso circunfe- rencial mais uniforme do que a tensão; e supera problemas de apli-cações de lubrificação desiguais, matéria particulada estranha em-baixo da porca ou no topo do flange e pequenos danos da rosca. O torque tem, contudo, prejuízos porque: está sujeito ao atrito de rosca e atrito de face, ambos sendo desconhecidos; exige o uso de uma chave de reserva aplicada na porca do outro lado da aplicação para manter a parte inferior do fixador rosqueado parada; resulta em carga residual desconhecida no parafuso; e está sujeito à carga de torção do parafuso e lateral, ambas afetando de maneira adversa as aplicações de aparafusamento. O uso sustentável e preciso do torque no aparafusamento exige estabelecer atritos de rosca e de face de apoio e eliminar a carga de torção e lateral.

5) A tensão tem benefícios, visto que é isenta de carga de torção e lateral. A tensão, contudo, tem pontos negativos porque: exige que o parafuso se projete ao menos em seu diâmetro sobre a porca e ao redor dela, de modo que possa ser puxado para cima por um tensor, que muitas vezes precisa de substituição de parafuso e porca; é pre-ciso somente dentro de 25% da resistência de giro presumida; resulta em assentamento manual imprevisível da porca; está sujeita ao atrito de rosca e atrito de face, ambos desconhecidos; muitas vezes puxa em excesso, não estende o fixador; resulta em relaxamento incontro- lável do fixador devido à transferência de carga do extrator e resulta em carga de parafuso residual desconhecida. O uso sustentável e preciso de tensão no aparafusamento exige a eliminação da tração do pino/parafuso e da transferência de carga.

6) Ferramentas elétricas de torque são conhecidas na técnica e incluem ferramentas acionadas pneumaticamente, eletricamente e hidraulicamente. As ferramentas elétricas de torque produzem uma força de giro para apertar e/ou afrouxar o fixador rosqueado e uma força de reação igual e oposta. Tensores hidráulicos usam um extra-tor para aplicar pressão hidráulica no parafuso, que geralmente re-sulta em um alongamento do parafuso de 10% a 20% maior do que desejado, fazendo com que o pino seja puxado excessivamente. En-tão, a porca é apertada manualmente até ficar firme; a pressão no cilindro é liberada; o pino recua; e a carga é transferida da ponte para a porca, comprimindo, assim, a junta com a força de aperto.

7) Com relação ao torque, fixações de reação tradicionais estão em contiguidade com objetos estacionários viáveis e acessíveis, como fixadores adjacentes, para impedir que o alojamento da ferra-menta gire para trás enquanto o fixador gira para frente. Essa força de apoio aplica uma força de extração ou carga lateral, perpendicular ao eixo de parafuso na porca a ser apertada ou afrouxada. A força de reação de ferramentas de acionamento quadrado percorre o braço de reação tentando desenroscar a extremidade do cilindro da ferra-menta e/ou curvar o acionamento. Deve-se observar a inovação do requerente na transferência de força de reação coaxial encontrada na HYTORC® AVANTI®. A evolução das fixações de reação tradici-onais da técnica anterior é revelada, por exemplo, nas patentes US n°s 4.671.142; 4.706.526; 5.016.502; Re. 33.951; 6.152.243; D500060; e 7.765.895 do requerente, cópias integrais das mesmas são aqui incorporadas por referência.

8) O setor vem se afastando de tensores hidráulicos pouco práti-cos e complicados, até mesmo também da aplicação de torque no fixador devido à carga de torção e lateral. Na verdade, o tensiona- mento mecânico é muito popular.

9) O requerente avançou no aparafusamento e solucionou muitos desafios do processo com suas linhas de produtos tensores mecâni-cos HYTORC NUT™, acionamentos e ferramentas para uso com os mesmos. Essa porca de tensionamento tem duas luvas, uma dentro da outra, de modo que a luva interna é conectada a uma arruela ca-nelada para permitir um movimento axial da luva interna somente. Ela é rosqueada sobre um pino ou parafuso como uma unidade. Um acionamento proprietário é mantido sobre a luva interna e gira a luva externa. O pino é puxado para cima juntamente com a luva interna e é tensionado sem excesso de extensão e retorno, como ocorre com um tensor hidráulico. A porca interna nunca gira contra as roscas do pino sob carga, eliminando a possibilidade de gripagem da rosca do parafuso ou outro dano.

10) A HYTORC NUT™ utiliza mecanicamente a força de ação e reação da ferramenta durante o aperto e afrouxamento; converte o torque em extensão do parafuso livre de torção em vez de puxar como em tensão; permite a calibração da carga do parafuso com pre-cisão com o ajuste exato e obtenção do alongamento ou carga de parafuso residual desejada, em comparação ao torque; elimina a carga lateral, torção, transferência e relaxamento de carga, braços de reação, chaves de reserva, extratores e pontes; elimina medições de alongamento de parafuso para aplicações críticas; aumenta a se-gurança, aparafusamento sem erro, confiabilidade e velocidade da junta; reduz os tempos de aparafusamento em mais de 50%; e pode ser utilizada em todas as juntas sem alteração. Ela melhora o torque e a tensão pelo estiramento dos parafusos em vez de puxá-los, im-pedindo o rebote mecânico inseguro, capaz de danificar o fixador e a junta. O operador define e atinge a carga de parafuso em qualquer lugar entre 30% e 90% de escoamento.

11) A evolução da HYTORC NUT™ é descrita, por exemplo, nas patentes US n°s 5.318.397; 5.499.9558; 5.341.560; 5.539.970; 5.538.379; 5.640.749; 5.946.789; 6.152.243; 6.230.589; 6.254.323; 6.254.323; e 6.461.093 em nome do requerente, cópias integrais das mesmas são aqui incorporadas por referência.

12) A HYTORC NUT™, contudo, tem seu conjunto de problemas. Os usuários finais devem substituir as porcas padrão por unidades usinadas, tratadas e lubrificadas com precisão. Além disso, a luva interna precisa ser relativamente grossa de modo radial no ponto de conexão com a arruela. Às vezes, essa conexão pode manter a força de reação inteira aplicada na luva externa. Além disso, é caro produ-zir a HYTORC NUT™ e muitas vezes é difícil vender a porca para usuários finais de aparafusamento tradicionais interessados em re-duzir custos. Além disso, em algumas versões da HYTORC NUT™, a porca tem que ser feita com duas luvas, cujo diâmetro externo tem que corresponder ao diâmetro externo de uma porca normal, de modo que ambas as luvas têm menos material que uma porca nor-mal. Para isso é preciso utilizar materiais de alta resistência, o que provoca relutância da parte dos clientes na troca de materiais e medo do desconhecido. Em outras versões da HYTORC NUT™, o parafuso precisa ser modificado, o que é caro e não é facilmente aceito pelo setor.

13) O requerente avançou mais no aparafusamento industrial e so-lucionou muitos desafios com suas linhas de produtos HYTORC WASHER™, acionamentos e ferramentas para uso com os mesmos. A HYTORC WASHER™ foi o primeiro exemplo de arruelas de reação usadas como pontos de reação para apertar porcas e parafusos em fixadores rosqueados de maneira helicoidal. As arruelas de reação são posicionadas na trajetória de carga do parafuso ou pino, so-frendo, portanto, carga igual e idêntica. Em sistemas de arruelas de reação, é aplicado torque rotacional à porca de topo ou parafuso, en-quanto o torque de reação oposto é conferido na arruela de reação. A porca de topo ou parafuso e a arruela de reação correspondente sofrem carga e torque iguais e idênticos. Portanto, o movimento rela-tivo é controlado apenas pelas forças de atrito. O componente com coeficiente de menor atrito terá a tendência de se movimentar en-quanto o outro componente permanece relativamente ancorado.

14) A arruela de carga de reação automática HYTORC WASHER™ tem um segmento de rosca interna conectado à rosca de um para-fuso tradicional. Ela encaixa embaixo de uma porca normal e impede o giro do parafuso, enquanto fornece um ponto de reação para a fer-ramenta de acionamento. Ela é apertada com um soquete duplo pro-prietário. Um soquete externo é segura a arruela e um soquete in-terno gira a porca normal, puxando, assim, o pino para cima através da arruela. A força de reação da ferramenta é convertida em uma força de retenção que mantém estacionária a HYTORC WASHER™. Isso mantém o segmento e, bem assim, o parafuso, estacionários, quando a porca está sendo girada até que o alongamento do para-fuso faça com que um segmento axial se mova dentro da HYTORC WASHER™. Ela melhora o torque e a tensão pelo estiramento dos parafusos em vez de puxá-los. A falta de relaxamento de transferên-cia de carga ou rebote mecânico permite o estiramento a 90% de escoamento.

15) A HYTORC WASHER™: fornece um atrito facial de apoio para uma carga de parafuso residual mais uniforme; não requer usinagem de precisão da face pontual; minimiza a torção e carga lateral do pro-cedimento de aparafusamento; impede que o parafuso gire junta-mente com a porca; cria o estiramento reto axial do parafuso sem necessidade de braços de reação e chaves de reserva; aumenta a carga de parafuso residual e a uniformidade da compressão da junta circunferencial; reduz o tempo de ajuste; aumenta a velocidade de aparafusamento; permite que o aparafusamento se torne axialmente orientado e uniforme sem uso das mãos em aplicações invertidas; aumenta a segurança do aparafusamento e minimiza o risco de dano ao fixador e à junta.

16) A evolução das linhas de produtos HYTORC WASHER™ e aci-onamentos e ferramentas para uso com os mesmos é revelada, por exemplo, nas patentes US do requerente nos. 6.490.952; 6.609.868; 6.929.439; 6.883.401; 6.986.298; 7.003.862; 7.066.053; 7.125.213; 7.188.552; 7.207.760; e 7.735.397, cujas cópias integrais são aqui incorporadas por referência.

17) A HYTORC WASHER™, contudo, tem seu conjunto de proble-mas. Ela acrescenta altura desnecessária às aplicações de aparafu- samento. Frequentemente, os usuários finais precisam substituir pi-nos e parafusos padrão por versões mais longas devido aos regula-mentos que exigem que duas ou mais roscas se projetem a partir da porca após aperto. Além disso, a produção da HYTORC WASHER™ é mais cara do que as arruelas tradicionais e muitas vezes é difícil de vender para usuários finais de aparafusamento tradicional interessados em reduzir custos. Além disso, a HYTORC WASHER™ gira livremente e na direção oposta se o atrito da porca for maior. Durante a operação, a HYTORC WASHER™ tem dois atritos faciais e a porca tem um atrito facial e um de rosca, de modo que o atrito geral de cada uma é quase idêntico, o que significa que a HYTORC WASHER™ pode girar ou a porca pode girar. Para evitar isso, é necessária uma pré-carga que não pode ser obtida se ambas, a arruela HYTORC WASHER™ e a porca, forem simultaneamente viradas para baixo. Finalmente, apesar da eliminação da carga lateral e torção, ainda se acumula corrosão nas roscas, não eliminando, com isso a gripagem da rosca.

18) O requerente avançou mais no aparafusamento industrial e so-lucionou muitos desafios do aparafusamento com suas linhas de produtos HYTORC SMARTWASHER™, acionamentos e ferramentas para uso com os mesmos. Esta arruela de reação automática para múltiplas finalidades usada para apertar e afrouxar conectores de rosca, incluindo uma porca, um parafuso tendo um eixo e introduzido em um objeto com interposição da arruela entre a porca e o objeto de modo que uma primeira superfície da face de apoio da arruela em um lado axial coopera com uma porca e uma segunda superfície da face de apoio da arruela em um lado axial oposto coopera com o objeto. A arruela inclui: um corpo radialmente externo tendo uma abertura radialmente interna adaptada para ser maior que um diâme-tro do parafuso e uma superfície radialmente externa adaptada para absorver uma força de reação de uma ferramenta; um segmento ra-dialmente interno engatável com uma rosca do parafuso, localizado radialmente dentro do corpo externo na abertura radialmente interna e conectável ao corpo externo com um movimento de atrito axial li-mitado em relação ao corpo; e um espaçador adaptado para estar localizado entre o segmento radialmente interno e a porca e locali-zado também radialmente dentro do corpo externo na abertura radi-almente interna e axialmente espaçado do segmento radialmente in-terno. O corpo externo, o segmento radialmente interno e o espaça- dor são montáveis e desmontáveis um no outro e podem ser utiliza-dos conjunta ou individualmente.

19) O requerente usou o corpo radialmente externo e o segmento radialmente interno, interpostos em conjunto entre a porca e o objeto, para aplicações em que era necessário o alongamento uniforme e preciso do parafuso. Quando a porca é girada pela ferramenta com a força dada, o corpo radialmente externo recebe a força dada em uma direção oposta da ferramenta. O corpo radialmente externo permanece parado, enquanto o segmento radialmente interno que engata na rosca do parafuso impede positivamente que o parafuso gire. O parafuso apenas alonga ou relaxa. Neste caso, a arruela, composta pelo corpo radialmente externo e pelo segmento radialmente interno, funciona como uma arruela de tensão.

20) O requerente usou o corpo radialmente externo, o segmento radialmente interno e o espaçador, interpostos entre a porca e o ob-jeto, para aplicações em que era necessário um alongamento preciso do parafuso e o alongamento do parafuso tinha que ser controlado. Quando a porca é girada pela ferramenta com a força dada, o corpo radialmente externo recebe a força dada em uma direção oposta da ferramenta. O corpo radialmente externo permanece parado, en-quanto o segmento radialmente interno, que engata nas roscas do parafuso positivamente, impede que o parafuso gire. O parafuso ape-nas alonga ou relaxa e ao mesmo tempo, o segmento radialmente interno se move axialmente enquanto o espaçador limita o movi-mento axial do segmento. Neste caso, a arruela, composta pelo corpo radialmente externo, pelo segmento radialmente interno e pelo espaçador, funciona como uma arruela de alta precisão.

21) O requerente usou apenas o corpo radialmente externo da ar-ruela, interposto entre a porca e o objeto, para aplicações regulares, quando não era necessário um alongamento do parafuso uniforme e preciso. A superfície radialmente externa do corpo é usada para ab-sorver a força de reação igual e oposta quando a ferramenta aplica a força de giro à porca. A porca gira, mas o corpo radialmente externo permanece parado, e nesse caso, a arruela, composta apenas pelo corpo radialmente externo, funciona como uma arruela de reação.

22) A HYTORC SMARTWASHER™ oferece muitas das vantagens da HYTORC WASHER™ em uma embalagem mais barata e mais flexível. A evolução das linhas de produtos HYTORC SMARTWAS-HER™ e acionamentos e ferramentas para uso com os mesmos é revelada, por exemplo, na patente US no.8.079.795, em nome do re-querente, cuja cópia integral é aqui incorporada por referência.

23) A HYTORC SMARTWASHER™, contudo, tem seu conjunto de problemas, semelhantes aos da HYTORC WASHER™. Ela acrescenta altura desnecessária às aplicações de aparafusamento. Fre-quentemente, os usuários finais precisam substituir pinos e parafusos padrão por versões mais longas devido aos regulamentos que exigem que duas ou mais roscas se projetem a partir da porca após o aperto. Além disso, a produção da HYTORC SMARTWASHER™ é mais cara do que as arruelas tradicionais e muitas vezes é difícil de vender para usuários finais de aparafusamento tradicional interessados em reduzir custos. De forma especial, o requerente acreditava não ser possível um alongamento uniforme, exato e preciso do parafuso quando apenas o corpo radialmente externo da HYTORC SMARTWASHER™ é usado como arruela de reação. Além disso, o uso do inserto rosqueado com o corpo radialmente externo produz um alongamento uniforme e preciso do parafuso, mas o trajeto do pino se limita à espessura da arruela. O trajeto é impedido, ainda, pelo uso do espaçador. Finalmente, apesar da eliminação da carga lateral e torção, ainda se acumula corrosão nas roscas, não eliminando, com isso a gripagem da rosca.

24) Além disso, a HYTORC SMARTWASHER™ gira livremente e na direção oposta, se o atrito da porca for maior. Durante a operação, a HYTORC SMARTWASHER™ tem dois atritos faciais e a porca tem um atrito facial e um de rosca, de modo que o atrito geral de cada uma é quase idêntico, o que significa que a HYTORC SMARTWAS- HER™ pode girar ou a porca pode girar. Para evitar isso, é necessá-rio aplicar uma pré-carga que não pode ser obtida se ambas, a arru-ela HYTORC SMARTWASHER™ e a porca, forem simultaneamente viradas para baixo.

25) Com sistemas convencionais de arruela de reação, deve ser aplicado lubrificante para induzir seletivamente a arruela a permane-cer parada sob o atrito mais alto do que a porca ou pino. Isso permite o giro do pino ou da porca, gerando carga por meio de roscas heli-coidais correspondentes. O movimento oblíquo do lubrificante necessário é uma etapa de controle indesejada e difícil no processo de instalação de arruelas de reação. Mesmo pequenas quantidades de lubrificante em uma arruela de reação convencional terão o efeito adverso de permitir que a arruela de reação gire ou escorregue antes da porca ou do parafuso. Quando a arruela gira antes do parafuso ou porca rosqueada de modo helicoidal, o sistema não pode gerar a carga de parafuso. Um controle inadequado da lubrificação ou das superfícies de atrito muitas vezes resulta em deslizamento ou giro involuntário das arruelas de reação convencionais.

26) Outros exemplos de arruelas de reação da técnica anterior in-cluem os descritos nas patentes US n°s 7.462.007 e 7.857.566, cópias integrais das mesmas são aqui incorporadas por referência. Essas arruelas de reação deveriam substituir as contraporcas e arruelas Belleville, pois estas deformam de modo resiliente sob carga para armazenar pré-carga ou energia de carga viva. Na maioria das mo-dalidades, a incorporação de um furo rosqueado visa minimizar a carga lateral no parafuso. A área que entra em contato com o objeto dessas arruelas de reação côncavas e/ou convexas é pequena com-parada à área superficial total da superfície inferior da arruela. Um orifício sem rosca é revelado em uma modalidade. Melhorias de atrito incluem protuberâncias, como os pontos do formato hexagonal da arruela ou extensões serrilhadas planas, que mordem ou se alojam na superfície do objeto. Uma arruela de reação substancialmente plana também é revelada não tendo melhorias de atrito.

27) O requerente fez esforços para aumentar a velocidade de rota-ção do fixador em ferramentas eletromecânicas operadas a fluido. A HYTORC® XXI® é uma chave operada a fluido tendo um acionamento operado a fluido incluindo um cilindro; um pistão móvel de maneira reciprocante no cilindro e tendo uma haste de pistão com uma extre-midade da haste de pistão; um mecanismo de catraca tendo uma ca- traca dotada de uma pluralidade de dentes; e ao menos duas lingue- tas conectáveis de maneira operacional com a extremidade da haste de pistão e engatável nos dentes da catraca de modo que durante um curso de avanço do pistão, uma das ao menos duas linguetas engata no ao menos um dente de catraca, enquanto a outra das ao menos duas catracas em ao menos um dente de catraca, enquanto durante um curso de retorno do pistão a outra das ao menos duas linguetas engata no ao menos um dente da catraca, enquanto a uma das ao menos duas linguetas engata no ao menos um dente de ca- traca. Ao menos uma das ao menos duas linguetas é desengatável e levantável acima dos dentes da catraca. A HYTORC® XXI® também inclui uma unidade de desengate que é ativável por um operador se-paradamente do acionamento e pode atuar em ao menos uma lin- gueta de modo a distingui-la e levantá-la acima dos dentes de ca- traca. Esta característica antirrecuo permite que a catraca gire para trás para liberar uma torção acumulada e a flexão do material de modo que a chave operada a fluido possa ser retirada do trabalho. A HYTORC® XXI® é a primeira chave hidráulica constantemente gira-tória do mundo. Isso torna esta ferramenta até três vezes mais rápida do que qualquer outra chave no mercado. Note que os benefícios da HYTORC NUT™ e da HYTORC WASHER™ são acentuados quando usadas com a HYTORC® XXI®. A HYTORC® XXI® é revelada na patente US do requerente n° 6.298.752, cuja cópia integral é aqui incor-porada por referência.

28) O requerente aplicou, então, seu entendimento completo e ino-vação em ferramentas elétricas de torque em ferramentas intensifi- cadoras de torque pneumáticas manuais, especificamente criando as linhas de produtos HYTORC® jGUN® e acionadores e ferramentas para uso com os mesmos. O requerente comercializa essas ferramentas com os nomes comerciais HYTORC® jGUN® Single Speed, Dual Speed e Dual Speed Plus. Assim que a porca atinge a superfície de flange, o grau de giro para apertá-la ou afrouxá-la é muito pequeno. Os clientes desejam altas velocidades de giro para descer ou subir porcas rapidamente. As chaves de impacto conhecidas que forneciam alta velocidade de descida e retirada tinham desvantagens de falta de precisão e rotação lenta quando a porca atinge a face de flange. De modo oposto, as ferramentas elétricas de torque portáteis conhecidas tinham torque preciso, mas eram relativamente lentas para subir e descer os fixadores. Ainda eram muito mais rápidas do que as pistolas de impacto quando a porca era girada na face de flange.

29) A caixa do motor das ferramentas intensificadoras de torque portáteis conhecidas era independente da caixa de engrenagens, de modo que o torque não poderia exceder a resistência de torque do braço/mão do operador. De outro modo, a caixa do motor da ferra-menta não podia ser mantida e giraria na mão do operador. Existiam muitos multiplicadores de torque motorizados no mercado e alguns deles tinham dois mecanismos de velocidade, alguns deles reagiam na ponta do parafuso, o que exigia o uso de parafusos especiais e outros com um braço de reação. Não importa qual torque ou veloci-dade era aplicada, sua caixa de engrenagens girava na direção oposta ao eixo de saída. Em alta velocidade, as partes giratórias das ferramentas intensificadoras de torque portáteis então existentes exigiam rolamentos, porque as engrenagens e o eixo de saída giravam muito rápido na caixa de engrenagens. As versões de alto torque dessas ferramentas eram muito grandes e muito pesadas.

30) As linhas de produtos HYTORC® jGUN® incluem uma ferra-menta dotada de velocidade de descida ou subida em que a caixa de engrenagens inteira, juntamente com o conjunto de engrenagens in-ternas e o acionamento de saída, gira na mesma velocidade alta na mesma direção. O operador simplesmente muda a ferramenta da aplicação de uma força de giro para as engrenagens e o eixo de sa-ída em uma direção e simultaneamente uma força de giro oposta à caixa de engrenagens. Deve ser observado que as linhas de produ-tos HYTORC NUT™ e HYTORC WASHER™ e acionamentos e fer-ramentas para uso com os mesmos, são compatíveis com a HYTORC® jGUN® Dual Speed. Por exemplo, em uma velocidade mais alta, a modalidade de torque mais baixo da HYTORC® jGUN® Dual Speed, o soquete de acionamento tendo a porca e o soquete de reação tendo a HYTORC WASHER™ sempre giravam juntos e com a mesma velocidade mais alta e com o mesmo torque mais baixo. A HYTORC WASHER™ e a porca são integradas como uma unidade por pinos até que a porca seja assentada na HYTORC WASHER™. O torque aumenta e os pinos são desintegrados por cisalhamento, de modo que a porca é girada com um torque mais alto e uma velo-cidade mais baixa, enquanto a HYTORC WASHER™ torna-se um objeto estacionário e, portanto, um ponto de reação. A integração da HYTORC WASHER™ e uma porca conhecida não é mais aceita por-que os pedaços da conexão quebrada afetam o coeficiente de atrito, podendo causar gripagem da rosca e deixar depósitos indesejados e prejudiciais nas interfaces de rosca.

31) Quando não usada com a HYTORC WASHER™, a HYTORC® jGUN® exigia o uso de dispositivos de reação para desviar a força de reação gerada durante o giro da porca para um objeto estacionário. A velocidade de descida tinha que ser limitada para evitar que o braço de reação fosse batido contra a porca adjacente em alta velocidade, o que poderia causar um acidente se as extremidades do operador estivessem no caminho. É necessário o apoio de um braço de reação para o modo de operação em baixa velocidade, alto torque para apertar ou afrouxar fixadores. Mas o braço de reação não é desejável para o modo de operação em alta velocidade, baixo torque - novamente para evitar acidentes e situações reportáveis à OSHA.

32) O requerente aplicou seu entendimento completo e inovação em ferramentas elétricas de torque dotadas de dispositivos de reação e as linhas de produtos HYTORC® jGUN® para avançar mais as ferramentas intensificadoras de torque pneumático portáteis. O requerente criou as linhas de produtos HYTORC® FLIP-GUN®, acionamentos e ferramentas para uso com os mesmos. A HYTORC® FLIPGUN® inclui um braço de reação posicionável. Quando colocada em uma primeira posição, a unidade intensificadora de torque é passada para o modo de alta velocidade e baixo torque e o braço de reação é utilizável como um cabo pelo operador enquanto em uma direção perpendicular ao eixo da ferramenta. Quando o braço de reação é colocado em uma segunda posição coaxial ao eixo da ferramenta, a unidade intensificadora de torque é passada para o modo de baixa velocidade e alto torque e o braço de reação pode se apoiar em um objeto estacionário, pois o torque alto não pode ser absorvido pelo operador.

33) Muitas vezes as características da aplicação afetam de maneira adversa os serviços de aparafusamento e incluem, por exemplo, pinos e roscas de porca e superfícies corroídas, sujas, tortas, com resíduos, rebarbas, ásperas, irregulares, desorientadas, desali-nhadas e/ou lubrificadas de modo desigual. Muitas vezes a perda de produção é exacerbada por essas características de aplicação de aparafusamento adversas. Naturalmente, a indústria procura reduzir a perda de produção durante a manutenção e/ou reparo de rotina, imprevista e/ou de emergência.

34) O requerente inovou, ainda, suas ferramentas elétricas de tor-que pneumático portáteis, criando especificamente as linhas de pro-dutos HYTORC® THRILL® e acionadores e ferramentas para uso com os mesmos. A HYTORC® THRILL® é uma ferramenta elétrica portátil intensificadora de torque de dupla função que opera no aperto e afrouxamento de fixadores industriais, sem reação e de forma assistida por reação. Ela inclui: um motor para gerar uma força de giro para girar o fixador; um mecanismo multiplicador de força de giro para um modo de velocidade mais baixa/torque mais alto, incluindo uma pluralidade de transmissores de multiplicação de força de giro; um mecanismo de impacto de força de giro para um modo de velocidade mais alta/torque mais baixo, incluindo uma pluralidade de transmissores de impacto de força de giro; um alojamento conectado de maneira operacional com ao menos um transmissor de multiplicação; um braço de reação para transferir uma força de reação gerada no alojamento durante o modo de velocidade mais baixa/torque mais alto a um objeto estacionário; sendo que durante o modo de velocidade mais baixa/torque mais alto ao menos dois transmissores de multiplicação giram um em relação ao outro; e sendo que durante o modo de velocidade mais alta/torque mais baixo ao menos dois transmissores de multiplicação são unitários para obter um movimento de martelada do mecanismo de impacto. De maneira vantajosa, a HYTORC® THRILL® minimiza a exposição do operador à vibração; fornece inércia de alta rotação na velocidade mais alta, modo de torque mais baixo devido a uma alta massa resultante da cooperação entre os mecanismos de multiplicação e impacto, que aumenta a saída de torque do mecanismo de impacto; desce e retira fixadores em alta velocidade sem o uso de um dispositivo de reação, mesmo quando é necessário um torque maior do que o absorvível por um operador para superar características de aplicação de aparafusa- mento substancialmente adversas, como a deformação da rosca e da face e/ou gripagem da rosca; e afrouxa fixadores altamente aper-tados ou corroídos que estão presos às suas juntas e aperta fixado-res no torque mais alto e mais preciso desejado com o uso de um dispositivo de reação no segundo modo.

35) O modo de impacto não é operável na THRILL® durante o modo de velocidade mais baixa/torque mais alto (multiplicação) porque: o braço de reação posicionável se apoia em um objeto estacionário e o mecanismo de impacto é bloqueado durante o modo de multiplicação de torque. Mas observe que durante o modo de velocidade mais alta/torque mais baixo, a força de giro do motor é transferida por meio do estágio inicial do mecanismo de multiplicação para o eixo de saída para descer ou subir uma porca ou cabeça de parafuso que demonstra pouca ou nenhuma resistência. O mecanismo de impacto ativa quando o fixador demonstra características de apara- fusamento adversas, exigindo, assim, força intermitente para superar essas deformidades.

36) A evolução das linhas de produtos HYTORC® jGUN®, FLIP-Gun® e THRILL® e acionamentos e ferramentas para uso com os mesmos é revelada, por exemplo, nas patentes US e pedidos de pa-tente do requerente nos. 6.490.952; 6.609.868; 6.929.439; 6.883.401; 6.986.298; 7.003.862; 7.066.053; 7.125.213; 7.188.552; 7.207.760; 7.735.397; 7.641.579; 7.798.038; 7.832.310; 7.950.309; 8.042.434; D608.614; e 13/577.995, cujas cópias integrais são aqui incorporadas por referência.

37) Apesar das recentes inovações do requerente com a THRILL®, a carga lateral e gripagem da rosca permanecem problemas impor-tantes nas aplicações de aparafusamento industrial e não foram tra-tados pelas ferramentas intensificadoras no mercado. Gripagem é o desgaste de material provocado por uma combinação de atrito e ade-são entre superfícies metálicas durante o movimento transversal, ou deslizamento, frequentemente devido a uma lubrificação insatisfató-ria. Quando um material desgasta, porções são arrancadas de uma superfície de contato e aderem ou são até mesmo soldadas por atrito à superfície adjacente, especialmente se houver uma grande quanti-dade de força comprimindo as superfícies. A gripagem frequente-mente ocorre em aplicações de alta carga e baixa velocidade. Ela envolve a transferência visível de material, quando este é arrancado adesivamente de uma superfície, deixando-o grudado ao outro na forma de uma massa informe levantada. Geralmente, a gripagem não é um processo gradual, mas ocorre e se espalha rapidamente, quando as massas informes levantadas induzem mais gripagem.

38) A corrosão de um fixador corroído há um longo tempo desde que apertado geralmente ocorre entre as roscas de engate da porca e o parafuso e a porca e o flange. A corrosão pode ter várias origens, incluindo produto químico, calor, umidade e lubrificação. Em aplica-ções em alta temperatura, por exemplo, a lubrificação aplicada du-rante o aperto seca e une as roscas ao longo do tempo. Além disso, reações químicas dentro e fora do recipiente frequentemente causam corrosão galvânica. Durante o afrouxamento, a corrosão da rosca in-terna empurra a graxa que secou ao longo nas roscas do parafuso. A força de reação aplicada ao objeto estacionário aplica uma força igual no lado próximo da porca a ser girada. Na verdade, a carga lateral ou força de apoio para uma ferramenta pode ser 3 a 4 vezes sua saída de torque em pés-libras, porque o ponto de apoio do braço de reação é frequentemente a metade, se não menos, que um pé de distância do centro do acionamento. Esta carga lateral faz com que a porca e as roscas do parafuso engatem com enorme força no lado próximo onde é aplicada de modo que a graxa seca acumula naquele local quando a porca é girada. Irregularidades nas roscas frequente-mente não podem ser superadas. Apenas metade das roscas entre o parafuso e a porca é engatada e as roscas começam a gripar. Isso provoca a gripagem da rosca do parafuso o que requer substancial-mente mais torque e, assim, substancialmente mais carga lateral para retirar a porca, o que pode estragar as roscas do parafuso e da porca. O fixador muitas vezes bloqueia até o ponto em que toda a força de giro é usada pelo atrito de rosca, podendo levar à quebra do fixador ou da ferramenta que o gira. A ferramenta elétrica de torque originalmente usada para apertar o fixador muitas vezes é insufici-ente para afrouxar o mesmo fixador corroído. Esses fixadores corro-ídos podem precisar de valores de torque de afrouxamento 1 a 3 ve-zes mais pés-libras do que o torque de aperto e pode ser necessária uma ferramenta mais poderosa adicional. Aplicações de aparafusa- mento em alta temperatura, como, por exemplo, em turbinas e car-caças, geralmente são críticas, necessitando de fixadores inoxidá- veis ou fabricados com precisão com custos de substituição extremamente elevados. Além disso, o uso de parafusos de roscas finas, que já é muito popular, multiplica esse problema.

39) Ainda que não seja aplicada carga lateral pela ferramenta no fixador, a gripagem da rosca ainda pode ocorrer quando a graxa seca acumula nas roscas de engate durante o afrouxamento da porca. Esse afrouxamento exige, em um ponto, um torque mais alto do que o torque de aperto original, que quando aplicado resulta em gripagem da rosca. Isso ocorre mesmo com a HYTORC NUT™ entre as luvas internas e externas. É hábito na indústria os operadores baterem nos fixadores corroídos com uma marreta para pulverizar a corrosão antes de aplicar o torque de afrouxamento. Esse hábito é perigoso porque pode estragar as roscas do parafuso, estendendo-se pela porca e não é civilizado. Também ocorre gripagem adversa entre a face da porca e a face do flange, pois a carga lateral muda a orientação perpendicular da porca a ser girada. Isso aumenta, por sua vez, a força de giro da porca e torna imprevisível a carga de parafuso criada pelo torque de afrouxamento, o que causa estética adversa, fechamentos de juntas não paralelas, vazamentos de sistema e falhas da ferramenta, fixador e junta.

40) As arruelas conhecidas podem reduzir a gripagem da superfície entre o fixador rosqueado, a porca e a junta quando a arruela é feita de um material mais duro. O Apêndice M de ASME PCC-1-2010 afirma que: "é geralmente reconhecido que o uso de arruelas de aço totalmente endurecido melhora a translação da entrada de torque na pré-carga do parafuso fornecendo uma superfície de apoio lisa e de baixo atrito para a porca. As arruelas protegem as superfícies de contato do flange contra dano provocado por uma porca giratória. Estas são considerações importantes quando são usados métodos de aplicação de torque (seja manual ou hidráulico) para apertar parafusos." As arruelas conhecidas, contudo, não minimizam e/ou eliminam a gri- pagem de superfície e a gripagem de rosca criadas pela carga lateral. E as arruelas conhecidas podem se mover quando estão sendo apertadas de modo que a arruela pode girar com a porca ou cabeça do parafuso em vez de permanecer fixa. Isso pode afetar o relacionamento de tensão de torque.

41) Outro objetivo da instalação de arruelas em um sistema de apa- rafusamento típico é distribuir as cargas sob as cabeças de parafusos e porcas fornecendo uma área maior sob tensão.

42) De outro modo, a tensão de apoio de parafusos pode exceder a força de apoio dos materiais de conexão e levar à perda de pré- carga de parafusos e ao deslizamento de materiais.

43) O que é necessário é: simplificação do desenho e operação da ferramenta, acionamento e arruela; eliminação de forças de reação, flexão e tração; aumento da velocidade, eficiência, confiabilidade e repetitividade do aparafusamento, tudo a baixo custo. A presente in-venção foi, portanto, desenvolvida para solucionar essas questões.

44) RELATÓRIO - As invenções do presente pedido podem ser descritas, apenas a título de exemplo, com referência aos desenhos anexos, nos quais:

45) As Figuras 1A a 1C são vistas em perspectiva de uma superfí-cie superior e inferior e uma vista lateral de uma primeira modalidade de uma arruela HYTORC® Z®;

46) As Figuras 2A a 2B são vistas em perspectiva viradas para cima e para baixo de uma junta a ser fechada por um fixador rosqueado incluindo a arruela Z® das Figuras 1A a 1C e uma porca, um prendedor Z®;

47) As Figuras 3A a 3C são vistas em perspectiva e lateral de uma ferramenta elétrica livre de braço de reação, uma pistola HYTORC® Z® para aperto e/ou afrouxamento do prendedor Z® com redução de gripagem;

48) As Figuras 4A a 4B são vistas em perspectiva e lateral da junta apertada e do prendedor Z® apertado;

49) As Figuras 5A a 5D são vistas em perspectiva, em seção trans-versal em perspectiva e em seção transversal lateral de um conjunto de ação e reação coaxial de duplo acionamento, um soquete HYTORC® Z®;

50) As Figuras 6A a 6E são vistas de cima para baixo, de baixo para cima e laterais de meios de tratamento para aumento de coeficiente de atrito da arruela Z® e forças relacionadas que atuam no prendedor Z®;

51) As Figuras 7A a 7C são múltiplas vistas de várias modalidades dos prendedores Z® com várias dimensões e larguras de meios de tratamento para aumento de coeficiente de atrito da arruela Z®, como faixas frisadas;

52) As Figuras 8A a 8L são vistas de cima para baixo de várias modalidades de arruelas Z® com formatos variados;

53) As Figuras 8D1 a 8D3 são vistas em perspectiva de uma su-perfície superior e inferior e uma vista lateral de uma outra modali-dade de uma arruela Z®;

54) As Figuras 8D4 a 8D10 são vistas laterais de seção transversal de vários tipos, tamanhos e localizações de meios de tratamento para aumento de coeficiente de atrito da arruela Z®;

55) As Figuras 9A a 9B são vistas laterais de seção transversal de tipos alternativos de prendedor Z® e Soquete Z® para uso com as arruelas Z®;

56) A Figura 10 é uma vista em seção transversal lateral de uma arruela Z® alternativa e soquete Z® de modo que o diâmetro da ar-ruela é menor que o da porca;

57) As Figuras 11A a 11C são múltiplas vistas de várias modalida-des de soquetes Z® com dimensões e larguras variadas;

58) As Figuras 12A a 14B são vistas em perspectiva da aplicação do sistema Z® nas ferramentas de torque HYTORC® incluindo adap-tadores ranhurados, placas de reação e conexões deslocadas;

59) As Figuras 15A a 15G são vistas em perspectiva e laterais da aplicação de uma arruela de atrito dupla face HYTORC® no sistema Z®;

60) A Figura 16A é uma vista em perspectiva de uma outra moda-lidade da presente invenção na forma de ferramenta 10A em um modo de velocidade mais baixa e torque mais alto ("LSHT");

61) A Figura 16B é uma vista em perspectiva de uma modalidade da presente invenção na forma de ferramenta 10B em um modo de velocidade mais alta e torque mais baixo ("HSLT");

62) A Figura 17A é uma vista em seção transversal, lateral da fer-ramenta 10A no modo LSHT;

63) A Figura 17B é uma vista em seção transversal, lateral da fer-ramenta 10B no modo HSLT;

64) A Figura 18 é uma vista em seção transversal, lateral do con-junto de multiplicação de força de giro 200 e um conjunto de força de vibração 300 da ferramenta 10A no modo LSHT;

65) A Figura 19 é uma vista em perspectiva, em seção transversal de um conjunto de alojamento de ferramenta de acionamento 101, um conjunto de cabo de ferramenta de acionamento 103 e compo-nentes internos relacionados da ferramenta 10A e ferramenta 10B;

66) A Figura 20 é uma vista em perspectiva de um conjunto de mu-dança de modo 400 da ferramenta 10A e ferramenta 10B;

67) A Figura 21A é uma vista em seção transversal, lateral de uma modalidade da presente invenção na forma de uma ferramenta 10F;

68) A Figura 21B é uma vista em seção transversal, lateral de uma modalidade da presente invenção na forma de uma ferramenta 10G;

69) A Figura 22A é uma vista em seção transversal, lateral de uma modalidade da presente invenção na forma de uma ferramenta 10H; e

70) A Figura 22B é uma vista em seção transversal, lateral de uma modalidade da presente invenção na forma de uma ferramenta 10I.

71) O Sistema HYTORC® Z®. A presente invenção procura proteger o Sistema HYTORC® Z®do requerente que envolve: ferramentas tendo modos de múltiplas velocidades/múltiplos torques com meca-nismos de multiplicação de torque e vibração sem o uso de apoios de reação externos; um meio de transferência de força para produzir ação e reação coaxiais adequadas para uso com essas ferramentas; meios de acionamento e meios de transmissão capazes de conectar- se a arruelas sob a porca para uso com essas ferramentas e meios de transferência de força; arruelas associadas para uso com essas ferramentas, meios de transferência de força e meios de aciona-mento; e acessórios relacionados para uso com essas ferramentas, meios de transferência de força, meios de acionamento e arruelas.

72) O Sistema HYTORC® Z® inclui os seguintes: Arruelas HYTORC® Z® localizadas sob porcas e cabeças de parafuso de vá-rios tipos tendo perímetros engatáveis de múltiplos formatos, tama-nhos, geometrias e recortes, como diferenciais de engate de raio de arruela/fixador e faces inclinadas por atrito com atrito relativamente mais alto contra a superfície de flange e atrito relativamente mais baixo contra a porca, como meios de tratamento para aumento do coeficiente de atrito de vários tipos, tamanhos e locais Pistolas HYTORC Z® incorporando um mecanismo de impacto potente e um multiplicador de torque preciso na mesma ferramenta combinando descida rápida com torque calibrado; Soquetes HYTORC® Z® com ação e reação coaxiais de duplo acionamento tendo luvas externas para reagir nas Arruelas Z® e luvas internas para girar porcas ou ca-beças de parafuso; Adaptadores Ranhurados HYTORC® Z® e Placas de Reação para compatibilidade reversa com os sistemas de tor- que/tensão da HYTORC® incluindo os sistemas de acionamento quadrado AVANTI® e ICE®, o sistema de distância limitada STEALTH®, a série pneumática jGUN®, a Pistola FLASH® e os mul-tiplicadores elétricos Série LITHIUM e mais; a combinação de Arruela HYTORC® Z® e a Arruela de Atrito Dupla HYTORC® Friction Was-her™ incluindo uma arruela dupla face de atrito melhorado para contratorque sob uma porca ou cabeça de parafuso do outro lado da junta e as Conexões de Deslocamento de Duplo Acionamento HYTORC® Z® para distâncias apertadas quando são usados siste-mas de torque/tensão da HYTORC®.

73) A Arruela HYTORC® Z® Washer. As normas internacionais de aparafusamento determinam que as arruelas endurecidas sejam co-locadas sob fixadores rosqueados industriais. As Arruelas HYTORC® Z® são arruelas endurecidas, proprietárias do requerente, que se tornam o ponto de reação diretamente sob a porca ou cabeça do parafuso do fixador durante o aperto e/ou afrouxamento. As Arruelas HYTORC® Z® são usadas com fixadores rosqueados industriais do tipo tendo uma superfície de reação coaxial, um pino e uma porca engatável por rosca com o pino ou cabeça de pino conec-tada ao pino. Elas eliminam qualquer ponto de aperto possível dos membros do operador. Os operadores não precisam procurar objetos estacionários satisfatórios nos quais reagir. O ajuste de tensão reto, coaxial elimina a curvatura e/ou carga lateral do pino prisioneiro. Oferecem uma superfície superior lisa, consistente, de baixo atrito na qual gira a porca ou cabeça do parafuso; o topo tem uma superfície contra a qual a porca ou cabeça do parafuso vai girar. Oferecem uma superfície inferior com atrito intensificado contra a qual a ferramenta vai reagir.

74) As arruelas Z® protegem as superfícies do flange contra dano ou embutimento e distribuem de maneira uniforme a carga do para-fuso ao redor da junta devido à área de superfície maior. Elas podem ser feitas com uma ampla variedade de tamanhos em polegadas ou métricos de uma ampla variedade de opções de materiais para cada aplicação. Elas cumprem todos os requisitos das normas ASME, ASTM e API de dimensões, dureza e espessura. Funcionam como ferramentas de torque pneumáticas, hidráulicas, elétricas e manuais. E com o acréscimo de uma arruela de atrito associada, ela elimina a necessidade de uma chave de reserva para evitar que a porca oposta gire em conjunto com o parafuso.

75) A pesquisa e o desenvolvimento recentes do requerente com referência à Arruela Z® incluem produzir um protótipo e avaliar experimentalmente diferentes espessuras; tamanhos de engate externo; geometrias e recortes de engate externos; revestimentos e tratamentos de baixo atrito nos lados de engate (superiores) do fixador; tamanhos, formatos e locais de intensificação de atrito, como padrões de serrilhados, nos lados de engate (inferiores) do flange; tamanhos e formatos de chanfros nas faces inferior, superior, interna e externa; especificações de material; e especificações de tratamento térmico.

76) A Figura 1A mostra uma primeira modalidade da Arruela HYTORC® Z® 1 para uso com sistemas de torque/tensão da HYTORC®. É uma vista em perspectiva de um lado superior, ou face de apoio superior 2 da arruela 1. A Figura 1B mostra uma vista em perspectiva de um lado inferior, ou face de apoio inferior 3 da arruela 1. E a Figura 1C mostra uma vista lateral de um lado de borda, ou face de apoio lateral 4 da arruela 1.

77) De modo geral, a arruela 1 tem formato anelar com um vão in-terno 5. Como ilustrado na Figura 1, o formato anelar da arruela 1 inclui lobos que se estendem radialmente 6 que têm o formato seme-lhante ao de uma flor. De modo geral, uma face de apoio superior 2 é lisa com atrito superficial relativamente mais baixo contra a porca ou cabeça do parafuso. Observe que podem ser usados lubrificantes na face de apoio superior 2 para reduzir o atrito superficial entre ela e a porca, cabeça do parafuso ou qualquer outro tipo de fixador ros- queado. Uma face de apoio inferior 3 é texturizada com atrito super-ficial relativamente mais alto contra a superfície de flange. A face de apoio inferior 3 é mostrada tendo uma superfície interna lisa 3A e intensificações de atrito ásperas, como saliências 7, com atrito superficial mais elevado. O padrão de saliências radiais elevadas 7 aumenta o atrito superficial da face de apoio inferior 3. Na modalidade ilustrada, a superfície serrilhada 7 assume a forma de uma argola ou anel localizado além da superfície lisa 3A. Outros lobos 6 incluem faces de chanfro anguladas 8 formadas entre a face de apoio inferior 3 e a face de apoio lateral 4.

78) A arruela 1 tem, entre outras coisas, raio anular R1A, um raio de lobo R1L, um raio de saliência R1K e um raio de vão R1V. A arruela 1 tem uma altura H1, uma primeira altura de chanfro H1Bi, uma segunda altura de chanfro H1Bii, uma altura de saliência H1K e um ângulo de chanfro °1.

79) A Figura 2A mostra uma vista em perspectiva virada para cima e a Figura 2B mostra uma vista em perspectiva virada para baixo de uma junta 30 a ser fechada. A junta 30 inclui um primeiro membro 31 e um segundo membro 32 que são fixados em relação face-a-face por um fixador 20, comumente conhecido na técnica como um parafuso. O fixador 20 tem uma primeira extremidade 21 dotada de uma cabeça de parafuso 22 e uma segunda extremidade 23 dotada de um engate de rosca 24. A segunda extremidade 23 do fixador 20 é inserida por meio de uma abertura 33 no primeiro e no segundo membros 31 e 32, estendendo-se de uma face de apoio 34 do segundo mem- bro 32 até uma face de apoio 35 do primeiro membro 32. Na prepa-ração de um processo de aperto, a arruela 1 é colocada sobre a se-gunda extremidade 23 com face de apoio inferior 3 na direção da face de apoio 35. A porca rosqueada 36 é colocada sobre a segunda extremidade 23.

80) A Arruela Z® é usada apenas em um lado da junta e nenhuma outra arruela deve ser usada sob a mesma. Devem ser seguidas prá-ticas normais de lubrificação de parafusos e porcas. Somente é ne-cessário lubrificante nas roscas de parafuso e entre a porca e a ca-beça de parafuso e no topo da Arruela Z®, não devendo ser usado entre a arruela e o flange. Observe que o valor de torque correto para qualquer parafuso dado depende muito do lubrificante usado. Nor-malmente, não é necessário lubrificante no lado de trás da porca ou cabeça de parafuso.

81) A prática de aparafusamento industrial típico é ajustar o pino de modo que quando ele é apertado na extremidade de topo, se projete 2 a 3 roscas acima da porca. Isto é para fins de inspeção para garantir que a porca e o pino estejam totalmente engatados. Geralmente não há motivo para que o pino se estenda mais do que isso e qualquer comprimento em excesso deve ser ajustado ao outro lado do flange para que o soquete possa engatar a porca inteira sem obstrução. Em áreas de alta corrosão, é permitido que o pino fique rente à porca depois de apertar de forma a diminuir o risco de dano à rosca e para que a porca possa ser retirada com facilidade. De maneira vantajosa, a espessura da arruela 1 é ideal. Se a arruela for excessivamente grossa, o sistema de fixador terá disponíveis roscas macho insufici-entes. Por outro lado, se a arruela for insuficientemente grossa, ela pode falhar sob altas cargas de compressão.

82) A Pistola HYTORC® Z® (Em Geral). As ferramentas 10A, 10B, 10F, 10G, 10H e 10I incluem: um motor para gerar uma força de giro; um acionamento para transferir a força de giro; um mecanismo de multiplicação da força de giro em um alojamento incluindo um trans-missor de multiplicação da força de giro para todos os modos de tor-que da resistência mais baixa à resistência mais alta; e pelo menos um mecanismo de força de vibração incluindo um transmissor de vi-bração para um modo de força intermitente operável durante todos os modos de torque da resistência mais baixa à resistência mais alta.

83) Chaves de impacto pneumáticas padrão martelam o parafuso com força descontrolada com alto ruído e vibração excessiva. A Pis-tola HYTORC Z®é um multiplicador de torque de precisão que produz potência consistente e medida em parafuso após parafuso sem a força descontrolada, alto ruído e/ou vibração em excesso das chaves de impacto pneumáticas padrão. A Pistola Z®é a primeira ferramenta de aparafusamento pneumática de braço livre de reação de torque preciso do mundo. Ela assegura carga de parafuso uniforme e pre-cisa. A Pistola Z® incorpora um mecanismo de impacto potente e um multiplicador de torque preciso na mesma ferramenta, combinando descida rápida com torque calibrado. Ela é operada por um gatilho na coronha da pistola e inclui uma chave de controle direcional para apertar ou afrouxar, um cabo de seleção de velocidade para altas e baixas velocidades e um acionamento de soquete de reação auto- mática que engata a Arruela Z® sob a porca. O mecanismo de im-pacto fecha ou abre porcas, independente da corrosão ou imperfei-ções da rosca. O mecanismo multiplicador de torque quebra fixado-res ou os aperta. Ele funciona com a Arruela Z® sem braço de reação externo, sem pontos de compressão e sem cargas laterais impreci-sas. Ele torna qualquer trabalho de fixação mais rápido, de modo mais seguro e melhor do que antes, tudo com uma ferramenta.

84) A Pistola Z® tem capacidade de velocidade dupla embutida que é controlada simplesmente mudando rapidamente do modo de des-cida de alta velocidade para potência de torque de baixa velocidade e vice-versa. No modo de alta velocidade, o soquete duplo gira em várias centenas de revoluções por minuto, mas o torque é limitado de modo que a ferramenta não possa girar ou ricochetear na mão do operador. Mover o seletor para cima bloqueia a ferramenta no modo de potência/torque e a porca ou parafuso é apertada com o torque desejado automaticamente, com base nas pressões de fluido pneu-mático calibradas.

85) De maneira vantajosa, a Pistola Z® cuida de problemas e ques-tões industriais com ferramentas intensificadoras de torque hidráulicas, pneumáticas ou elétricas. Ela maximiza os benefícios e elimina os prejuízos do torque e tensão; maximiza os benefícios e elimina os prejuízos da HYTORC NUT™, HYTORC WASHER™, HYTORC® AVANTI®, HYTORC® XXI®, HYTORC® jGUN®, HYTORC® FLIPGun® e HYTORC® THRILL® - que podem causar gripagem dos engates de rosca devido à carga lateral e acúmulo de corrosão seca; minimiza a exposição do operador à vibração; fornece inércia mais alta no modo de força intermitente devido a uma massa mais alta de cooperação entre os mecanismos de multiplicação e de impacto, que aumenta a saída de torque do mecanismo de impacto; desce e retira fixadores com velocidade mais alta sem uso de um braço de reação, mesmo quando é necessário um torque mais alto do que o absorvível por um operador para superar as características adversas da aplica-ção de aparafusamento; afrouxa fixadores muito apertados e/ou cor-roídos grudados em suas juntas e aperta fixadores com o torque mais alto e mais preciso desejado com o uso de uma superfície de reação coaxial no modo de torque de resistência mais alta. O mecanismo de força de vibração pode ser ativado enquanto a porca é apertada para pulverizar a corrosão seca antes de aplicar torque total na porca para afrouxar. Isso resulta em menos torque necessário para afrouxar o fixador rosqueado industrial e a graxa seca pulverizada não acumula nem concentra em porções de roscas. Além disso, durante o aperto e afrouxamento, a porca fica paralela à face da junta e as roscas não são submetidas à enorme carga lateral irregular tornando o atrito de face e rosca mais consistente. Isso garante uma carga de torque mais uniforme e, assim, uma compressão uniforme da junta para evitar vazamentos e falha da guarnição no aperto. Além disso, o uso da ferramenta é simplificado, com redução do risco de erro do operador e maior segurança para o operador.

86) O fixador rosqueado industrial 20 é geralmente apertado usando uma ferramenta de torque, tensão e/ou torque e tensão aci-onada hidraulicamente, pneumaticamente ou eletricamente. As Figu-ras 3A, 3B e 3C mostram uma ferramenta elétrica livre de braço de reação 10, a pistola HYTORC® Z®, para aperto e/ou afrouxamento do fixador 20. A ferramenta 10 inclui um motor para gerar uma força de giro; um acionamento para transferir a força de giro; um meca-nismo de multiplicação da força de giro em um alojamento incluindo um transmissor de multiplicação da força de giro para todos os mo-dos de torque de resistência mais baixa à resistência mais alta; e pelo menos um mecanismo de força de vibração incluindo um transmissor de vibração para um modo de força intermitente operável durante todos os modos de torque de resistência mais baixa à resistência mais alta. Observe que a ferramenta 10 funciona em um modo de velocidade mais alta, torque mais baixo (“HSLT”), como mostrado como ferramenta 10A nas Figuras 3A e 3B e um modo de velocidade mais baixa, torque mais alto (“LSHT”), como mostrado como ferramenta 10B na Figura 3C.

87) A ferramenta 10A das Figuras 3A e 3B e a ferramenta 10B da Figura 3C incluem: um conjunto de entrada e saída de acionamento 100; um conjunto de multiplicação de força giratória 200; um conjunto de força vibratória 300; um conjunto de mudança de modo 400; e um conjunto de soquete de reação e saída de duplo acionamento 15, como o soquete HYTORC® Z®.

88) No modo HSLT a ferramenta 10A: comprime a arruela 1 entre a porca assentada 36 no fixador pré-carregado 20 na junta pré-aper-tada 30 em um torque de pré-aperto predeterminado; descomprime a arruela 1 entre a porca 36 no fixador descarregado 20 na junta afrouxada 30 do torque pré-aperto predeterminado; e/ou vibra a ar-ruela pressurizada 1 entre a porca apertada 36 no fixador carregado 20 na junta apertada 30 para pulverizar adequadamente a corrosão da rosca do parafuso. No modo LSHT a ferramenta 10B: pressuriza a arruela 1 entre a porca apertada 36 no fixador carregado 20 e a junta apertada 30 até um torque de aperto predeterminado; e/ou com-prime a arruela 1 entre a porca assentada 36 no fixador pré-afrou- xado 20 na junta pré-afrouxada 30 a partir do torque de aperto pre-determinado.

89) No modo HSLT a ferramenta 10A: desce a porca 36 ou a porca 36 e a arruela 1 no fixador 20 com a força de giro em uma direção para assentar a porca 36 e comprimir a arruela 1 no fixador pré-car- regado 20 na junta pré-apertada 30 até um torque de pré-aperto pre-determinado; elevar a porca assentada 36 ou a porca assentada 36 e a arruela comprimida 1 no fixador pré-afrouxado 20 na junta pré- afrouxada 30 com a força de giro na direção oposta do torque pré- afrouxamento predeterminado; ou vibra (impacta) a porca apertada 36 sobre a arruela pressurizada 1 para aplicar vibração para pulveri-zar adequadamente a corrosão da rosca. No modo LSHT a ferramenta 10B: aperta a porca assentada 36 na arruela comprimida 1 no fixador pré-carregado 20 na junta pré-apertada 30 com a força de giro em uma direção ao torque de aperto predeterminado e aplica a força de reação na direção oposta à arruela comprimida 1; ou afrouxa a porca apertada 36 sobre a arruela pressurizada 1 no fixador carregado 20 na junta apertada 30 com a força de giro na direção oposta a partir do torque de aperto predeterminado e aplica a força de reação em uma direção à arruela pressurizada 1.

90) Durante a operação, a ferramenta 10B no modo LSHT muda para a ferramenta 10A no modo HSLT após retirar a porca 36 e des-comprimir a arruela 1 no torque de pré-afrouxamento predetermi-nado. Durante a operação, a ferramenta 10A no modo HSLT muda para a ferramenta 10B no modo LSHT após assentar a porca 36 e descomprimir a arruela 1 no torque de pré-aperto predeterminado; ou pulverização adequada da corrosão da rosca. Observe que o opera-dor usa o conjunto de mudança de modo 400 para mudar a ferra-menta do modo LSHT para o modo HSLT ou vice-versa. Deve ser observado que o conjunto de mudança de modo 400 é uma chave manual, mas pode ser automática. De modo semelhante, observe que a ativação ou desativação do conjunto de força de vibração (im-pacto) 300 pode ocorrer manualmente ou automaticamente. Deve ser observado que o modo LSHT pode ser mudado do torque regulado para assistido por vibração ou vice-versa e que o modo HSLT pode ser mudado de regulado por vibração para assistido por torque ou vice-versa. Deve ser observado que o conjunto de força de vibração (impacto) 300 pode continuar a operar mesmo se a arruela 1 começar ou cessar a rotação. E deve ser observado que o modo LSHT pode ser assistido por vibração para afrouxar a porca 36 para ajudar a su-perar a corrosão química, calor e/ou lubrificação e evitar gripagem da rosca do parafuso.

91) A aplicação de torque em um fixador cria atrito facial, atrito de rosca bem como carga de parafuso. O atrito e carga de parafuso são inversamente proporcionais: na medida em que o atrito aumenta, di-minui a quantidade de carga de parafuso gerada. A velocidade na qual um fixador é apertado tem um efeito acentuado na magnitude do atrito e, assim, a carga de parafuso gerada em uma junta a ser fechada. De maneira vantajosa, a Pistola Z® é capaz de utilizar o princípio de que coeficientes de atrito de rosca e sob a cabeça dimi-nuem na medida em que a velocidade de rotação aumenta.

92) A Pistola Z® funciona, por exemplo, como segue. Suponha que para um trabalho seja preciso apertar pinos de 1%” com porcas de 28/8“ com torque de 520 pés-libras usando uma Pistola-A1 Z®. A Pis- tola-A1 Z® é usada para faixas de torque de 300 a 1200 pés-libras. A Pistola Z® Gun-A1 vem com um tamanho de acionamento padrão de 3/4" de acionamento quadrado e tem as dimensões (C x L x A) de 11,92" por 3,29" por 9,47" (30 x 8 x 24 cm). O alojamento da saída de acionamento tem raio de 1,98" (5 cm). A altura e a largura do cabo são 6,94" e 2,12" (17 e 5 cm), respectivamente. As RPMs de descida e torque final variam aproximadamente de 4000 a 7, respectivamente. A força de giro da ferramenta é determinada pela pressão de ar fornecida por um filtro/regulador/lubrificador (FRL). O operador consulta a tabela de conversão de pressão/torque correspondente para este valor. Neste caso, 520 pés-libras de torque final correspon-dem a uma pressão pneumática de 50 psi. O operador ajusta, assim, a pressão de fornecimento de ar do FRL em 50 psi.

93) Conforme a Figura 3B, a ferramenta 10A desce a porca 36 até encaixar no flange no modo HSLT. A arruela 1' é comprimida entre a porca assentada 36' e a junta assentada 30'. No modo de descida (HSLT), o seletor (conjunto de mudança de modo 400) está na posi-ção para baixo e a ferramenta 10A é segurada com ambas as mãos.

94) Conforme a Figura 3C, para começar a aplicar o torque no modo LSHT, o operador puxa o seletor 400 na sua direção na posição para cima. A porca assentada 36' é engatada garantindo que o so- quete de reação externo 17 circunde totalmente a arruela comprimida 1'. Observe a ausência de pontos de compressão porque ambas as mãos estão seguramente fora da zona de aperto ao redor da porca assentada 36'. O operador pressiona o gatilho até que a ferramenta 10B pare e não vai mais avançar o soquete de acionamento interno 16. O operador aplicou 520 pés-libras de torque à porca apertada 36'' e à arruela pressurizada 1'' e cada outra porca receberá a mesma força de aperto desde que a pressão de FRL seja mantida. As Figuras 4A e 4B mostram uma junta apertada 30’’ que inclui fixador apertado 20’’, porca apertada 36’’ e arruela pressurizada 1’’.

95) Observe que as faces chanfradas 8 auxiliam a arruela 1 na re-moção de filetes de solda formados entre os flanges e canos na junta 30 e outros problemas de distância. Outras faces chanfradas 8 auxiliam o soquete de reação externo no engate e acoplamento rotacional com a arruela 1. As faces chanfradas 8 também podem aceitar modificações feitas no soquete de reação externo 17 para permitir o uso em aplicações de aparafusamento invertido.

96) O operador inverte o processo para a remoção da porca aper-tada 36'', desta vez começando no modo LSHT. Os efeitos de tempo e corrosão podem tornar mais difícil remover porcas e/ou parafusos do que foi apertar. Considerando que obter um valor específico de torque não é preocupação no afrouxamento, o operador pode elevar a pressão de ar do FRL até ou próximo do seu máximo, dando à ferramenta potência praticamente total. Um controle direcional é deslocado para soltar. O operador coloca a ferramenta 10B na aplicação e posiciona um soquete de acionamento interno 16 na porca apertada 36'' e um soquete de reação externo 17 na arruela pressurizada 1''. O operador puxa o seletor de velocidade 400 para cima, ativa a ferramenta 10B e prossegue para soltar a porca apertada 36'' até que possa ser girada manualmente e retirada das arruelas pressurizadas 1''. O operador desloca o seletor de velocidade 400 para a posição HSLT para retirar a porca 36. Lembre-se de que o mecanismo de força de vibração pode ser ativado enquanto a porca é apertada para pulverizar a corrosão seca antes de aplicar o torque total na porca para afrouxar. Isso resulta em menos torque necessário para afrou-xar o fixador rosqueado industrial e a graxa seca pulverizada não acumula nem concentra em porções de roscas.

97) Observe que partes deste relatório descritivo associadas às Fi-guras 16 a 23 fornecem uma discussão completa da Pistola HYTORC Z® e ferramentas relacionadas.

98) Soquetes HYTORC® Z® Os benefícios da Arruela Z® são oti-mizados quando esta é usada com os Soquetes HYTORC® Z® com ação e reação coaxiais de acionamento duplo. Luvas externas rea-gem nas Arruelas Z® e luvas internas giram as porcas ou cabeças dos parafusos adjacentes (em cima das) às arruelas. Vários sistemas de soquete duplo da presente invenção e proprietários da HYTORC® fazem exatamente isso. Primeiramente, a Pistola Z® tendo um So- quete Z® é a maneira mais rápida e mais fácil de obter todos os be-nefícios desta tecnologia livre de reação. Porções do soquete externo circundam a arruela Z® e acoplam-se de maneira giratória nas ranhuras no corpo da ferramenta de torque. O soquete interno conecta- se ao acionamento da ferramenta e gira a porca. A ação de impacto da Pistola Z® desce a porca rapidamente e, assim, muda sem esforço para o modo de torque controlado enquanto reage contra a Arruela Z®. Não existem pontos de pinçamento externos ou cargas laterais indesejadas. Pela primeira vez, é possível o torque controlado com uma ferramenta pneumática, sem sacrificar a velocidade e a fle-xibilidade. Esses conjuntos de soquete proprietários excedem todas as normas ANSI aplicáveis quanto à resistência e segurança e vêm com uma linha completa de tamanhos em polegadas e métricos para uso em qualquer serviço.

99) O requerente revelou importantes características das arruelas em seus pedidos de patente relacionados à arruela HYTORC WAS-HER™. As arruelas posicionadas na trajetória de carga giram com a porca (ou cabeça de parafuso) ou permanecem paradas; nunca as arruelas vão girar na direção oposta como a porca devido ao atrito facial e compressão de carga. A inovação do requerente determinou a eficácia de reagir para retirar arruelas em linha. Não obstante os benefícios de atrito do inserto rosqueado, a arruela HYTORC WAS-HER™ é viável por causa desta observação.

100) Geralmente, as juntas a serem fechadas da presente invenção são apertadas por meio de um parafuso e uma porca. O parafuso, tendo uma arruela endurecida adjacente à cabeça do seu parafuso, é inserido nos orifícios na junta. A porca, tendo uma arruela endure-cida engatável geometricamente adjacente, é rosqueada no para-fuso. Um soquete de ação interno gira a porca e aperta a junta e um soquete de reação externo transfere a força de reação da ferramenta para a arruela endurecida geometricamente engatável. Na medida em que aumenta o torque de ação na junta, a força de reação do torque de ação aumenta proporcionalmente. O soquete externo acoplado rotacionalmente é engatado geometricamente na arruela endurecida que elimina a rotação da ferramenta em relação ao operador devido à força de reação.

101) As Figuras 5A, 5B e 5C são vistas em perspectiva do conjunto de ação e reação coaxiais de duplo acionamento 15. A Figura 5A é uma vista em perspectiva de seção transversal montada. A Figura 5B é uma vista em perspectiva montada. A Figura 5C é uma vista em perspectiva explodida. A Figura 5D é uma vista de seção transversal plana do conjunto de ação e reação coaxiais de duplo acionamento 15 na junta apertada 30''.

102) No modo HSLT, como ilustrado nas Figuras 3A e 3B, o conjunto de soquete 15 é substancialmente para transferir uma forma vibrada de força de giro para a porca 36 e arruela 1 em uma direção. No modo LSHT, como ilustrado na Figura 3C, cujos resultados são mostrados nas Figuras 4A e 4B, o conjunto de soquete 15 é substancialmente para transferir uma forma multiplicada da força de giro para a porca 36 em uma direção e a forma multiplicada correspondente de uma força de reação em outra direção para a arruela 1, que atua como um objeto estacionário.

103) Com referência à Figura 5A, um soquete de acionamento in-terno 16 inclui uma borda interna 52 com um meio de engate de porca ou cabeça de parafuso 51. O soquete de reação externo 17 tem uma borda inferior interna 62 com uma arruela 1 engatando meios 61 para engatar a borda externa da arruela 4 ou meios de engate de soquete externo 9. O soquete de acionamento interno 16 está substancialmente disposto dentro do soquete de reação externo 17. Eles são acoplados através de um meio de acoplamento de soquete 18. Os soquetes giráveis de maneira cooperativa e relativa em direções opostas através do alojamento da ferramenta. A borda inferior interna 62 e seus meios de engate 61 da arruela 1 e a borda externa 4 da arruela 1 e seus meios de engate de soquete externo 9 são substan-cialmente verticais. O soquete de reação externo 17 inclui uma borda externa 63 tendo uma superfície cônica inclinada para dentro na di-reção de um fundo da borda inferior interna 62. Uma face de fundo 54 do soquete interno 16 gira na e/ou sobre uma face superior 64 de uma borda inferior interna 65 do soquete externo 17. Observe que os meios de acoplamento de soquete 18 são projetados para uso com ferramentas hidráulicas de acionamento quadrado da HYTORC®. Observe que os meios de acoplamento de soquete 18A são projeta-dos para uso com pistolas de torque pneumáticas e elétricas da HYTORC®, como a ferramenta 10A (e 10B).

104) A arruela 1 tem, entre outras coisas, raio anular R1A, um raio de lobo R1L, um raio de saliência R1K e um raio de orifício de centro R1V. A arruela 1 tem uma altura H1W, uma primeira altura de chanfro H1Bi, uma segunda altura de chanfro H1Bii, uma altura de saliência H1K e um ângulo de chanfro °1. A porca 36 tem um raio sextavado R36N e uma altura H36N. O soquete de reação externo 17 tem um raio de engate de arruela R17W que inclui um vão de arruela/soquete externo G1A que auxilia o soquete de reação externo 17 para engatar facialmente a arruela 1. Um espaço livre 19 tendo altura de separação H1L fornece distância suficiente entre os soquetes interno e externo 16 e 17. O soquete interno 16 é livre para girar na superfície superior 64.

105) Observe que qualquer geometria de engate adequada será su-ficiente, como a descrita nas patentes e pedidos de patente da HYTORC® aqui incorporados por referência. Mas, observe a patente US n° 8.631.724, com data de concessão de 21 de janeiro de 2014, intitulada “FASTENING SOCKETS, WASHERS AND FASTENERS USED WITH THE WASHERS AND THE FASTENING SOCKETS”, cuja cópia integral é aqui incorporada por referência. Os meios de engate de soquete externo da patente US n° 8.631.724 não engatam a superfície externa de uma arruela, mas simplesmente uma "porção de borda externa", aumentando com isso as probabilidades de falha.

106) O soquete de reação externo 17 da ferramenta 10A está ocioso e inativo no modo HSLT. Ele não é engatado por ranhura no aloja-mento do conjunto de multiplicação da força de giro 200. Transmis-sores de força de impacto e/ou vibração do conjunto de força de vi-bração 300 são engatados por ranhura em um eixo de acionamento de saída, que gira o soquete de acionamento interno 16 para elevar ou abaixar a porca 36 no fixador 20. O soquete de reação externo 17 da ferramenta 10B, contudo, é acoplado rotacionalmente e geometri-camente engatado na arruela 1 sob a porca 36. Com o assentamento da porca 36', a arruela comprimida 1' serve como objeto estacionário pelo qual o alojamento do conjunto de multiplicação de força de giro 200 reage por meio do soquete de reação 17. Com o alojamento do conjunto de alojamento de multiplicação de força de giro 300 mantido parado, os transmissores de multiplicação da força de giro apertam a porca assentada 36'' por meio do eixo de acionamento de saída de força de giro.

107) Durante a operação de qualquer modalidade das ferramentas tendo conjuntos de soquete de reação da presente invenção, o so- quete de acionamento gira uma porca ou a cabeça de um parafuso. Durante a operação de uma modalidade dessa ferramenta, o soquete de reação permanece parado durante o modo HSLT. Durante a ope-ração de outra modalidade dessa ferramenta, o soquete de reação gira na mesma direção que o soquete de acionamento no modo HSLT, mas permanece parado no modo LSHT. E durante a operação de outra modalidade dessa ferramenta, o soquete de reação perma-nece parado ou gira na direção oposta com o soquete de aciona-mento no modo HSLT, mas permanece parado no modo LSHT.

108) Em outras palavras, o soquete de acionamento está sempre conectado de modo operacional com a porca ou a cabeça do para-fuso durante todos os modos de torque de resistência mais baixa à resistência mais alta. E o soquete de reação é: conectado de modo operacional ao alojamento e à superfície de reação coaxial para transferir uma força de reação à superfície de reação coaxial durante o modo de torque de resistência mais alta; conectado de modo ope-racional ao alojamento e à superfície de reação coaxial durante o modo de torque de resistência mais baixa ou o modo de força inter-mitente; ou conectado de modo operacional ao alojamento e desco- nectado de modo operacional da superfície de reação coaxial durante o modo de torque de resistência mais baixa ou o modo de força intermitente.

109) Em outras palavras uma ferramenta elétrica de torque da pre-sente invenção inclui: um meio de acionamento para conectar-se com um soquete de acionamento de um conjunto de soquete de ação e reação coaxiais de duplo acionamento para girar uma porca ou cabeça de parafuso; um meio de reação para conectar um soquete de reação do conjunto de soquete de ação e reação coaxiais de acionamento para transmitir a força de reação para uma arruela; um meio de conexão entre os meios de acionamento e de reação; ao menos dois modos de operação incluindo um modo de torque baixo e velo-cidade alta e um modo de torque alto e velocidade baixa; sendo que o soquete de acionamento é girado em uma direção pelos meios de acionamento durante o modo de torque alto e velocidade baixa e du-rante o modo de torque baixo e velocidade alta; sendo que o soquete de reação é girado em uma direção quando o meio de conexão entre os meios de acionamento e de reação é ativado no modo de torque baixo e velocidade alta, mas não gira a arruela quando o meio de conexão é desativado no modo de velocidade baixa e torque alto. E em outras palavras, uma ferramenta elétrica de torque da presente invenção inclui: um meio de acionamento para conectar um soquete de acionamento a uma porca ou cabeça de parafuso; um primeiro meio de reação e um segundo meio de reação para conectar um so- quete de reação a uma arruela; ao menos dois modos de operação - um modo de torque baixo e velocidade alta e um modo de torque alto e velocidade baixa; sendo que o soquete de acionamento é girado pelo meio de acionamento durante ambos os modos para girar a porca ou a cabeça de parafuso; sendo que o soquete de reação se conecta a uma arruela embaixo da porca ou da cabeça de parafuso; um primeiro meio de reação que impede que dito soquete de reação gire no modo de torque alto e velocidade baixa enquanto a arruela absorve uma força de reação de maior magnitude e um segundo meio de reação que impede que o soquete de reação gire no modo de torque baixo e velocidade alta enquanto um operador absorve uma força de reação de menor magnitude. Neste caso, o adaptador ranhurado do alojamento do conjunto de alojamento de multiplicação da força de giro é o primeiro meio de reação. E um braço de comuta-ção do conjunto de mudança de modo tendo um adaptador ranhu- rado é o segundo meio de reação.

110) Soquetes duplos, particularmente luvas de reação (soquetes), da presente invenção foram desenvolvidos para uso em conjunto com todos os sistemas de torque/tensão elétricos, hidráulicos e pneumáticos da HYTORC® Era necessário reduzir os diâmetros externos das luvas de reação para fornecer máxima distância entre os sistemas de reação da ferramenta e os ambientes que circundam o fixador. A redução de diâmetros externos das luvas de reação exigia a redução de diâmetros externos dos soquetes de ação também.

111) Geralmente, foram desenvolvidas várias geometrias das partes para as luvas, soquetes e anéis do adaptador da presente invenção. Todos os possíveis componentes foram desenvolvidos por meio de protótipos e avaliados experimentalmente no centro de pesquisa e desenvolvimento da HYTORC®. Os testes de qualidade incluíram submeter as partes à sua carga de aplicação em particular por ciclos incontáveis. Também foram avaliadas experimentalmente várias al-ternativas de material e termotratamento.

112) Observe que partes deste relatório descritivo associadas às Fi-guras 16 a 23 fornecem discussão adicional dos Soquetes HYTORC Z®.

113) Arruela HYTORC® Z® - Diferencial de Engate Radial do Fi-xador. Em ferramentas de torque com fixações de reação tradicionais da técnica anterior, o torque de reação é igual e oposto ao torque de ação. Porém, a força de reação aplicada pelo braço de reação é muito maior em um objeto estacionário nas proximidades. A força de reação é multiplicada pela distância, pelo comprimento do braço de reação. Na verdade, a carga lateral, ou força de contato de reação, de uma ferramenta pode variar entre 2 e 4 vezes sua saída de torque nos pontos de apoio de uma distância de, por exemplo, 15 cm (1/2 pé), a partir do eixo de força de giro do acionamento. Essa força de reação maior se concentra apenas naquele local. Naturalmente, bra-ços de reação mais curtos transferem uma força de contato de rea-ção menor aos pontos de apoio mais próximos do eixo de força de giro do acionamento. É lógico que um braço de reação extremamente curto transferiria uma força de contato de reação de magnitude se-melhante, embora ligeiramente maior, que a saída da ferramenta de torque, porque o ponto de apoio está extremamente próximo do eixo de força de giro do acionamento.

114) Irregularidades nas roscas produzem características de apara- fusamento adversas. Entre outros prejuízos, a carga lateral faz com que as roscas de porca e parafuso engatem com enorme força no lado próximo onde é aplicada de modo que a graxa seca acumula naquele local quando a porca é girada. Frequentemente, apenas pe-quenas frações de áreas totais da superfície de rosca são engatadas entre o parafuso e a porca. Isso provoca a gripagem das roscas do parafuso, o que exige substancialmente mais torque e, por conse-guinte, substancialmente mais carga lateral para soltar a porca. Essa cadeia de acontecimentos muitas vezes estraga as roscas de para-fusos e porcas. O fixador bloqueia ou emperra no ponto em que toda a força de giro é usada pelo atrito de rosca, o que pode causar a quebra do fixador ou da ferramenta que a gira.

115) A ferramenta elétrica de torque originalmente usada para aper-tar o fixador muitas vezes é insuficiente para afrouxar o mesmo fixa-dor corroído. Esses fixadores corroídos podem precisar de valores de torque de afrouxamento que variam entre 2 e 4 vezes mais altos do que o torque de aperto, exigindo uma ferramenta mais poderosa para afrouxamento. Aplicações de aparafusamento em alta tempera-tura, como, por exemplo, em turbinas e carcaças, geralmente são críticas, necessitando de fixadores inoxidáveis ou fabricados com precisão com custos de substituição extremamente elevados. Além disso, o uso de parafusos de roscas finas, o que já é popular, multi-plica este problema.

116) De modo similar, o torque é igual e oposto ao torque de ação no conjunto de soquete de ação e reação coaxiais de duplo aciona-mento HYTORC®. Mas a característica de intensificação de força de reação também é aplicável. Com referência novamente às descrições de arruelas HYTORC WASHER™ e SMARTWASHERTM nas patentes relacionadas do requerente, essas arruelas tinham raio substancialmente semelhante ao da porca. As forças de reação apli-cadas a essas arruelas tinham magnitude semelhante à do torque de reação igual e oposto. Isso ajuda a explicar porque as arruelas HYTORC WASHER™ eSMARTWASHERTM às vezes giravam com a porca ou cabeça do parafuso.

117) Profissionais de aparafusamento industrial reconheceram a necessidade de usar tamanhos de componentes de fixador relativa-mente semelhantes. Em operações de aparafusamento normal, não importa se a cabeça do parafuso ou a porca é apertada. Presume- se, naturalmente, que a cabeça do parafuso e a face da porca têm o mesmo diâmetro e as superfícies de contato são as mesmas para produzir o mesmo coeficiente de atrito. Se não forem, não importa. Digamos que a porca tinha flanges e a cabeça de parafuso não. Se o torque de aperto foi determinado supondo que a porca teria que ser apertada, mas em vez disso, a cabeça do parafuso foi subsequente-mente apertada, o parafuso poderia ser sobrecarregado. Geralmente 50% do torque é usado para superar o atrito sob a superfície de aperto. Por conseguinte, um raio de atrito menor resultará na entrada de mais torque na rosca do parafuso e, assim, aperto em excesso. Se o inverso fosse verdadeiro, ou seja, o torque de aperto foi determinado supondo que a cabeça do parafuso teria que ser apertada, e então a porca foi subsequentemente apertada, o parafuso seria menos apertado.

118) Da mesma forma que um braço de reação extremamente longo aplica uma força de reação extremamente maior a um objeto estaci-onário nas proximidades, um braço de reação extremamente curto aplica uma força de apoio de reação de magnitude similar, embora ligeiramente maior, que a saída da ferramenta de torque. Nesse sen-tido, o soquete de reação externo 17 pode ser considerado um braço de reação de 360o que aplica aquela força de apoio de reação de magnitude similar, embora ligeiramente maior que a saída da ferra-menta de torque infinitamente ao redor da borda externa 4 da arruela 1. Na verdade, o soquete de reação externo 17 aplica uma força de apoio maior à arruela de reação 1 sob a porca 36. Isso pode ser ob-tido somente tendo uma arruela ligeiramente maior 1 - engate de for-mato geométrico do soquete de reação externo 17 - do que a porca 36 - engate de formato geométrico do soquete de acionamento in-terno 16. A observação fundamental do requerente sobre arruelas associada a essa nova observação garante uma arruela estacionária na qual reagir.

119) Com referência à Figura 5D, a borda externa 4 da arruela pres-surizada 1'' estende-se além de uma borda externa 37 da porca aper-tada 36''. De maneira notável, uma força de reação 92 que atua em outra direção 94 recebida pela borda externa da arruela 4 é maior que um torque de ação 91 que atua em uma direção 93 recebida pela porca 36. A arruela pressurizada 1'' absorve a força de reação 92 da ferramenta 10B de modo que a ferramenta 10B aplica o torque de ação 91 à porca assentada 36' e aplica uma força de reação oposta, mas ligeiramente maior 92, à borda externa da arruela 4. A porca assentada 1' gira, mas a arruela comprimida 1' permanece parada. Este posicionamento relativo, ou seja, que a borda externa da arruela 4 está mais distante do centro de rotação, ou do eixo de força de giro A10, do que a borda externa da porca 37, é um aspecto inovador da presente invenção. A força de reação 92 age por meio do braço de alavanca efetiva do soquete externo 17, uma distância R1A do eixo de força de giroA10 que tende a manter a arruela 1 parada. Como resultado do diferencial do raio dos engates poligonais externos, a arruela 1 permanece estacionária na junta 30, em vez de girar com a porca 36 quando o fixador 20 é apertado ou afrouxado.

120) Meios de Tratamento para Aumento do Coeficiente de Atrito da Arruela HYTORC® Z®. Com referência à Figura 6, esta mostra uma vista de baixo para cima da face de apoio inferior 3 formada com o meio de tratamento para aumento do coeficiente de atrito 60. A porca 36 é mostrada com a face de apoio superior lisa 2. As forças de atrito são menores entre a porca 36 e a arruela 1 no engate das superfícies de contato lisas 2 e 38 do que no engate da superfície de contato áspera 3 e na superfície de flange 30. Assim, a porca 36 tende a girar e a arruela 1 tende a permanecer parada.

121) As Figuras 6B, 6C, 6D e 6E explicam esses fenômenos. A Fi-gura 6B mostra uma porca 36 sendo apertada e comprimida contra a face de apoio superior 2 da arruela 1. A face de apoio superior 2 e uma face de apoio inferior 38 da porca 1 são lisas. Durante o pro-cesso de aperto, uma força de atrito 71r entre a porca 36 e a arruela 1 atua em uma direção 92. Uma força de compressão Fn da porca 36 atua sobre a arruela 1 em uma direção descendente ao longo do eixo de força de giro A10. Um raio r é um raio de atrito efetivo ou a distância do eixo de força de giro A10 até o centro da área de atrito 73r da face de apoio inferior 38 da porca 36.

122) A Figura 6C mostra a arruela 1 sendo comprimida contra a face de apoio 35 da junta 30. A face de apoio 35 e a face de apoio inferior 3 da arruela 1 são engatadas por atrito e com carga. Durante o pro-cesso de aperto, uma força de atrito 72R entre a arruela 1 e a junta 30 atua em outra direção 93. Uma força de compressão Fn da junta 30 atua sobre a arruela 1 em uma direção ascendente ao longo do eixo de força de giro A10. Um raio R é um raio de atrito efetivo ou a distância do eixo de força de giro A10 até o centro da área de atrito 74R da face de apoio inferior 3 da arruela 1.

123) A Figura 6D mostra uma combinação das Figuras 6B e 6C. A Figura 6E mostra Fn e Fb. Uma força de compressão Fc gerada pela porca 36 apertando no fixador 20 é igual em ambos os lados da ar-ruela 1 tal que Fn= Fb= Fc. Força de atrito (FR)= μ * Fc, em que μ é o coeficiente de atrito. Observe que o raio de atrito efetivo do meio de tratamento para aumento do coeficiente de atrito 60, ou R, é maior que o raio de atrito efetivo da porca 36, ou r, tal que Fc * R > Fc * r. Isso significa que o torque para superar o atrito entre a porca 36 e a arruela 1 é menor que o torque que superaria o atrito entre o meio de tratamento para aumento de coeficiente de atrito 60 da arruela 1 e junta 30.

124) Com referência novamente ao exemplo na Figura 6A, o meio de tratamento para aumento do coeficiente de atrito 60 é mostrado, por exemplo, como padrão de saliência levantada radial 7 tendo raio interno R7. O padrão de saliência elevada radial 7 é mostrado posici-onado o mais distante possível do eixo de força de giro A10 a um raio substancialmente máximo, RMAX, para maximizar o torque (TRMAX) em-bora ainda abaixo de uma área de compressão de porca 36. Quando a força de aperto aumenta, o padrão de saliência 7 se ajusta no ma-terial da face do flange 35, resistindo, assim, à tentativa da arruela 1 de girar com a porca 36. O coeficiente de atrito, μ, permanece cons-tante e é multiplicado pela força de compressão constante Fc para produzir uma força de atrito constante (Fb). O torque de reação (tR) é F * R. O torque máximo pode ser obtido com um raio substancial-mente máximo, RMAX, tal que tRMAX = F * RMAX. Em outras palavras, o raio de atrito efetivo, R, da arruela 1, é maior que o raio de atrito efetivo, r, da porca 36. Geralmente, o raio de atrito efeito das Arruelas Z® da presente invenção é maior que um raio de atrito efetivo das porcas ou cabeças de parafuso. Observe que os princípios da mecâ-nica (estática, dinâmica, etc.) de descrever aplicações de aparafusa- mento tradicionais e forças associadas são bem conhecidos na téc-nica.

125) Explicado de outro modo, a resistência da arruela 1 a deslizar ou girar enquanto o torque de reação é aplicado se deve à carga e coeficiente de atrito. As seguintes expressões representam as rela-ções entre a força de deslizamento, atrito, carga e torque em uma arruela de reação.

126) Resistência da Força de Deslizamento = (Coeficiente de Atrito) x (Carga)

127) FR = μ * FN

128) onde: FR = Força (Resistência), μ = Coeficiente de e Atrito e FN = Força Normal (Peso ou Carga).

129) Em um fixador rosqueado a força para superar o atrito e criar o deslizamento ou rotação é uma função do torque aplicado e do raio de atrito. Então, a força para criar o deslizamento pode ser expressa como:

130) FS = (Torque) / (Raio de Atrito)

131) FS = T / rF

132) onde: FR = Força (Deslizamento), T = Torque e rF = Raio de Atrito Efetivo. Portanto, em um fixador:

133) FS = FR

134) T / rF = μ * FN, tal que:

135) T = μ * rF * FN

136) A expressão acima mostra que a resistência ao deslizamento sob torque é função do coeficiente de atrito, carga e raio da superfície de atrito. Esse raio de atrito efetivo geralmente é tomado como a média dos raios do furo central e da face de apoio externo. Quando o raio de atrito aumenta, aumenta a resistência ao deslizamento ou giro. Deve-se entender, portanto, que um meio para aumentar o raio de atrito da arruela em relação ao raio de atrito da porca ou parafuso ancora a arruela em relação à porca ou parafuso. Considerando que são forças de torque iguais e opostas, as arruelas de reação e porcas ou parafuso sempre terão forças de torque de carga de parafuso aplicadas idênticas. Os coeficientes de atrito são idênticos nos fixadores, quando são aplicados materiais e lubrificantes semelhantes ao longo dos mesmos. Pelo aumento do raio de atrito da face de apoio da arruela, pode-se, portanto, assegurar que as arruelas permaneçam ancoradas em relação à porca ou parafuso em todas as situações de aparafusamento.

137) O raio de atrito da arruela é aumentado pela inclinação da su-perfície de apoio para fora. Isso pode ser feito adicionando caracte-rísticas de superfície à área mais externa da face de rolamento en-quanto são desprezadas as áreas mais internas. Por causa das altas cargas e do encaixe típico das superfícies correspondentes, é necessário apenas um leve condicionamento seletivo da superfície para efetivamente aumentar o raio de atrito.

138) A posição e área de cobertura do meio de tratamento para au-mento do coeficiente de atrito, por exemplo, a característica de sali-ência elevada e sua relação com a área de projeção da porca ou cabeça do parafuso asseguram a eficiência do Sistema Z®. A super-fície inferior da arruela inclui tratamentos para aumento do coeficiente de atrito posicionados para fora, definindo uma porção de atrito para engate com a superfície da junta. A porção de atrito é disposta ao redor de uma porção periférica externa da superfície inferior e se estende para dentro até uma largura menor que a largura total do corpo da arruela. A superfície com o atrito melhorado tende a bloquear a porca mantendo a carga do parafuso, impedindo, assim, o afrouxamento involuntário. Em outras palavras, a superfície inferior da arruela é tornada áspera para garantir atrito substancial entre a junta e a arruela com o aperto ou afrouxamento do fixador. As forças de atrito desenvolvidas entre a arruela e a junta são substanciais e servem confiavelmente para impedir a rotação indesejada da arruela após a carga e durante o estágio inicial da descarga.

139) Não é possível o desempenho repetível experimentalmente inesperado se a superfície com atrito melhorado 7 cobre completa-mente ou é posicionado no orifício central da superfície inferior 3 da arruela 1 ou próximo dele. Na maior parte do tempo, essa configura-ção falha e a arruela 1 gira com a porca 36.

140) O conceito da arruela Z® funciona de modo semelhante, ape-nas com um anel externo tendo meio de tratamento para aumento do coeficiente de atrito. Não é necessário ter a porção interna lisa, ou seja, a superfície interna 3A e também a porção externa áspera. Mas texturas de superfície diferentes do lado de baixo da arruela real-mente ajudam na inclinação por atrito na superfície inferior como um todo e entre os lados de baixo e de cima da arruela.

141) Este pedido de patente visa definir, reivindicar e proteger uma arruela tipo de reação com área de atrito deslocada para fora, por exemplo, uma inclinação externa do raio de atrito da arruela de rea-ção em relação à porca. Isso produz um deslocamento novo e não óbvio do raio da superfície de atrito, impedindo que a arruela gire a porca. A arruela tipo de reação da técnica anterior sem inclinação por atrito tendia a girar, especialmente quando usada em superfícies duras. Elas tinham desempenho marginal e funcionavam apenas em condições ideais em superfícies ideais. O giro de arruelas tipo de re-ação de modo indesejado causava danos às faces de flange, apara- fusamento industrial e operações de manutenção do sistema inefici-entes e perda econômica. Arruelas paradas com posicionamento ex-terno do meio de tratamento para aumento do coeficiente de atrito da presente invenção mantêm faces de flange intactas, aumentam a efi-ciência do aparafusamento industrial e operações de manutenção do sistema e minimizam a perda econômica.

142) Com referência novamente à Figura 5D, os diferenciais relati-vos de engate radial da arruela/fixador, ou seja, a borda externa 4 da arruela 1 está mais distante do centro de rotação, ou do eixo de força de giro A10, do que a borda externa 37 da porca 36 serve como uma outra modalidade de meio de tratamento para aumento do coeficiente de atrito da presente invenção. Uma área superficial da arruela/flange maior dotada de raio de engate mais longo aumenta o atrito de face em uma área superficial da porca/arruela menor dotada de raio de engate mais curto.

143) Explicado de outro modo, em aplicações de aparafusamento da presente invenção, o torque de atrito gerado pela interação da área superficial arruela-flange é maior que o torque de atrito gerado pela interação da área superfície porca-arruela. A arruela permanece es-tacionária de modo que seja possível fixar um soquete de retenção de modo não giratório em relação ao alojamento da ferramenta. O soquete de retenção é colocado em engate com a borda poligonal externa da arruela enquanto a ferramenta de aperto engata de modo acionável com a porca. Após o aperto, a arruela é comprimida em-baixo da porca e o alojamento da ferramenta é preso contra rotação em relação à arruela. A arruela absorve o momento de reação e a força de reação do alojamento da ferramenta que é oposta ao torque de aperto e a desvia para dentro da arruela comprimida. Não é ne-cessário um meio de reação externo.

144) As Figuras 7A, 7B e 7C mostram várias dimensões e larguras do meio de tratamento para aumento do coeficiente de atrito da arru-ela, como faixas de saliência. A Figura 7A mostra uma arruela 17A com um vão interno ou orifício central, 57A para uso com um parafuso M14, um tamanho relativamente pequeno. A faixa de saliência 77A abrange a maior parte da face de apoio inferior da área superficial 37A. Não obstante, a face de apoio inferior 37A tem uma superfície interna lisa 3A7A adjacente ao vão 57A. Na verdade, a superfície in-terna lisa 3A7A se forma entre o vão 57A, que aceita o fixador 20, e a faixa de saliência 77A. A arruela 17A tem um raio interno, rin7A, um raio externo, rout7A, um raio de saliência interno, rinK7A, um raio de saliência externo, routK7A, e um raio de lobo, rL7A. Dimensões semelhantes são aplicáveis, mas não são mostradas nas Figuras 7B e 7C.

145) Lembre-se de que as arruelas HYTORC WASHERs™ e HYTORC SMARTWASHERs™ acrescentaram altura desnecessária às aplicações de aparafusamento. As espessuras das arruelas Z® da presente invenção são tipicamente pequenas em comparação a seus diâmetros externos. Por exemplo, a razão média da espessura H1W para o diâmetro externo D1A das arruelas reveladas nos desenhos é de cerca de 0,08 e pode variar de 0,04 a 0,12. Outras razões descre-vem as arruelas Z® da presente invenção, incluindo: a razão média de altura H1W da arruela para a altura H36N da porca é de cerca de 0,170 e pode variar de 0,10 a 0,30; a razão média do diâmetro D1A da arruela e diâmetro D36 da porca é de cerca de 1,10 e pode variar de 0,80 a 1,40. Essas razões são fornecidas simplesmente para fins descritivos.

146) Observe a dificuldade para quantificar as características impor-tantes da inclinação de atrito do sistema Z®. Por exemplo, áreas su-perficiais relativas das arruelas e porcas (ou cabeças de parafusos) afetam minimamente os resultados de inclinação de atrito com o sis-tema Z®. Na verdade, fixadores rosqueados relativamente pequenos podem ter razões muito diferentes dos fixadores rosqueados relati-vamente grandes.

147) Os dados mais informativos envolvem o cálculo do raio de atrito efetivo da arruela e do fixador rosqueado. As arruelas Z® funcionam de modo tão confiável porque os tratamentos para aumento de coeficiente de atrito são inclinados seletivamente para longe do furo central e na direção da borda externa. O raio de atrito efetivo da arruela é maior que o raio de atrito efetivo do fixador rosqueado. Por exemplo, o raio de atrito efetivo de uma arruela tendo uma faixa radial de tratamentos de aumento do coeficiente de atrito no seu lado inferior é o centro daquela faixa. Observe que essa discussão supõe, de ma-neira correta, o caso ideal em que a carga de parafuso é distribuída de maneira uniforme sob a porca ou cabeça do parafuso devido ao auso da Arruela Z®.

148) Observe que podem não ser necessárias melhoras de atrito em muitas aplicações, embora garantam que a arruela permaneça pa-rada em todas as aplicações, independentemente: das áreas super-ficiais relativas da arruela/fixador ou raios de engate; dureza relativa do material do fixador/junta; e tratamentos relativos da superfície do fixador/junta como lubrificantes (molycoat, etc.) ou revestimentos (tinta, etc.). As melhoras de atrito tornam-se importantes no início de um processo de aperto quando há pouca ou nenhuma carga no pino e/ou porca. Essa inclinação de atrito inicia a retenção da arruela toda vez.

149) Alternativamente, o meio de tratamentos para aumento do co-eficiente de atrito inclui: rugosidades, superfícies poligonais, ranhu-ras, saliências, cravos, sulcos, fendas, pontos salientes ou entalhes ou outras de ditas projeções. Outras opções incluem projeções en-caixadas por prensa, anéis concêntricos ou espirais, saliências ou dentes radiais, padrões tipo bolacha, etc. Qualquer operação que force as áreas superficiais externas a terem uma interação mais agressiva com a superfície de flange, como, seletivamente, recarti- lhamento, lixamento, jateamento, fresagem, usinagem, forja, fundi-ção, formação, modelagem, desbaste, estampagem, gravação, per-furação, flexão ou até mesmo o relaxamento das áreas internas é suficiente. Deve-se observar que podem ser usadas combinações desses meios de tratamento para aumento do coeficiente de atrito. Se a arruela 1 - engate do soquete de reação externo 17 é ligeira-mente maior que a porca 36 - engate do soquete de acionamento interno 16, o meio de tratamento para aumento do coeficiente de atrito pode não ser necessário; pode ser posicionado em qualquer lugar ao redor da superfície inferior da arruela; ou pode ser posicio-nado substancialmente além de um raio de atrito efetivo da porca ou da cabeça do parafuso ao redor da superfície inferior da arruela. Para obter as propriedades da invenção é suficiente que o lado inferior da arruela seja uniforme. A superfície de atrito oposta, contudo, pode também ser afunilada para fora, com isso a borda externa do anel de atrito é mais grossa que a borda interna. Contudo, se necessário, a arruela e, portanto, seu lado inferior, pode também ter uma curvatura. Resultados particularmente bons são obtidos com uma curva convexa na direção da junta. Isso é revelado na patente US n° 7.462.007, cuja data de concessão é 9 de dezembro de 2008, intitulada “Reactive Biasing Fasteners”, cuja cópia integral é aqui incorporada por referência. Deve-se observar, contudo, que as arruelas da presente invenção não conferem força de inclinação axial ao parafuso alongado.

150) Geralmente, as arruelas de reação da presente invenção para aparafusamento industrial incluem: um formato externo que permite acoplamento rotacional com um dispositivo de aplicação de torque; e uma área superficial de atrito de apoio do lado inferior que é descontínua e seletivamente inclinada em áreas para fora do orifício central. Essas características de atrito superficial são criadas seletivamente no lado inferior da arruela e excluindo qualquer porção da área próxima do raio do orifício central. Essas características de atrito super- ficial podem ser criadas por meio de recartilhamento, jateamento, fre- sagem, forja, fundição, formação, modelagem, desbaste, estampagem, gravação, perfuração ou flexão. As características de atrito superficial podem ser criadas simplesmente relaxando o material próximo do orifício da arruela de reação. As características de atrito superficial podem também ser: criadas com superfícies descontínuas e/ou texturas fornecidas em uma área ou áreas para fora do orifício; e/ou posicionadas isoladamente, aleatoriamente ou em qualquer disposição de matriz.

151) Geometrias Alternativas da Arruela Z®. As Figuras 8A a 8L mostram formatos alternativos da arruela 1. As arruelas da presente invenção podem ter uma borda externa (e meios de engate corres-pondentes) formada com qualquer geometria adequada para engatar de maneira não giratória uma borda interna de um soquete externo (e meios de engate correspondentes) formada com uma geometria correspondente adequada ou geometria substancialmente idêntica. O formato comercial padrão da Arruela Z® 1 é uma arruela "padrão flor" incluindo porções côncavas estendendo-se para dentro e por-ções convexas estendendo-se para fora que são fornecidas, alter-nada e repetidamente, em uma direção radial ao redor de um círculo de referência imaginário que está centralizado em um ponto central da arruela. As Figuras 8B, 8E, 8G, 8H e 8I são claras derivações dessas arruelas em formato de flor. Observe que a Figura 8K mostra um engate com formato multilateral e a Figura 8J mostra um engate de ranhura, ambos podendo ser considerados tendo um formato de flor com números crescentes de dentes de engate.

152) Outras geometrias adequadas incluem formatos como triân-gulo, triângulo curvilíneo, quadrado, retângulo, paralelogramo, rombo, trapezoide, trapézio, losango, pentágono, hexágono, heptá- gono, octógono, eneágono, decágono, círculo com projeções exter-nas, elipse ou oval. Deve-se observar que as bordas do lado externo de qualquer formato adequado podem ser curvas, em vez de angu-lares, para intermediar o fácil engate com os soquetes Z da presente invenção.

153) As Figuras 8D1, 8D2 e 8D3 mostram a modalidade da Figura 8D, Arruela Z® 18D para uso com várias ferramentas elétricas. São mostradas vistas em perspectiva das faces superior e inferior e vista em seção transversal, lateral da arruela 18D, respectivamente. De modo geral, a arruela 18D tem um formato sextavado anelar tendo dimensões e características semelhantes como ilustrado nas Figuras 1A, 1B e 1C, exceto o subscrito “8D”. O formato hexagonal da arruela 18D inclui cantos laterais que se estendem radialmente 68A formando um modelo do tipo sextavado. De modo geral, uma face de apoio superior 28D é lisa com atrito superficial menor e uma face de apoio inferior 38D tem o atrito acentuado ou cantos de fundo 78D com atrito superficial maior. Observe que podem ser usados lubrificantes na face de apoio superior 28D para reduzir o atrito superficial entre ela e a porca rosqueada 36 ou qualquer outro tipo de fixador rosqueado. Os cantos do fundo radial 78D aumentam o atrito superficial da face de apoio inferior 38D. Os cantos laterais 68D, embora não mostrados, podem incluir faces de chanfro angulado 88D formadas entre a face de apoio superior 28D e a face de apoio lateral 48D. Essas faces chan- fradas 88D podem constituir a porção da borda externa que inclui su-perfícies cônicas e dentes de engate, as superfícies cônicas sendo gradativamente inclinadas para fora e na direção da face de apoio inferior 38D e face de apoio lateral 48D.

154) A arruela 18D tem, entre outros, raio anelar R8A, um raio de lobo R8L, um raio serrilhado R8K e um raio do vão R8V. A arruela 18D tem uma altura H8, uma primeira altura de chanfro H8Bi, uma segunda altura de chanfro H8Bii, uma altura de saliência H8K e um ângulo de chanfro °8. Essas faces chanfradas 88A podem auxiliar a arruela 18A na liberação de um raio de canto de um flange e em outras questões de liberação. Outras faces chanfradas 8 auxiliam o soquete de reação externo no engate e acoplamento rotacional com a arruela 1. As faces chanfradas 8 também podem aceitar modificações feitas no so- quete de reação externo 17 para permitir aplicações de aparafusa- mento invertido.

155) Colocação Alternativa dos Meios de Tratamento para Aumento do Coeficiente de Atrito da Arruela Z® As Figuras 8D4 - 8D10 mostram a arruela 18D com várias iterações de faces inclinadas por atrito com atrito relativamente mais alto contra a superfície de flange e atrito relativamente mais baixo contra a porca. Em outras palavras, a arruela 18D é mostrada com vários tipos, tamanhos e locais de meios de tratamento para aumento do coeficiente de atrito. Observe que essas variações são mostradas com a arruela 18D, mas se aplicam a todas as arruelas de reação reveladas na presente in-venção. A Figura 8D4 é mostrada sem melhorias de atrito, apenas um lado de fundo liso. A Figura 8D5 é mostrada com melhorias de atrito que são recessos formados dentro da face inferior da arruela removendo o material próximo ao orifício central. A Figura 8D6 mos-tra uma faixa relativamente fina de melhorias de atrito formadas em uma porção da borda externa da face inferior. A Figura 8D7 mostra uma faixa relativamente grossa de melhorias de atrito formadas equi-distantes de uma porção da borda interna e porção da borda externa da face inferior. A Figura 8D8 mostra uma faixa relativamente fina dotada de largura de 1X de melhorias de atrito formadas a uma dis-tância 1X da borda interna e 2X da borda interna da face inferior. A Figura 8D9 mostra meios de melhoria de atrito, neste caso um anel inclinado para baixo tendo bordas agudas formadas na borda externa da face inferior. A arruela 18D5, embora mostrada curvada, não confere força de inclinação axial ao parafuso alongado. Alternativamente, a arruela 18D5 pode não ter variações de altura, exceto nas bordas agudas.

156) Como ilustrado na Figura 8D10, as arruelas da presente inven-ção podem também ser providas de configurações para engate de bloqueio positivo com o soquete de reação externo. Esses engates de bloqueio positivos são fissuras formadas na borda externa da ar-ruela 18D. O soquete de reação externo incluiria meios de engate cor-respondentes para permitir operação sem o uso das mãos e assim que a porca é assentada, a operação sem o uso das mãos em uma aplicação de aparafusamento invertido.

157) Revelações de arruelas tipo reação para aparafusamento in-dustrial tendo superfícies de atrito da técnica anterior não discutem a importância do local tampouco o alcance da cobertura dessas superfícies de atrito. O requerente descobriu que o meio de tratamento para aumento do coeficiente de atrito localizado nos raios internos da arruela perto do parafuso ou ao redor da parte inferior inteira da ar-ruela tende na direção do movimento da arruela ou rotação com a porca. Essas estratégias foram marginalmente bem sucedidas oca-sionalmente produzindo arruelas paradas. Em outras palavras, mais tratamentos de atrito em porções maiores, inteiras e/ou interiores da parte inferior das arruelas são substancialmente menos eficientes do que tratamentos de atrito em porções menores e/ou exteriores.

158) Fixador Alternativo e Tipos de Soquete Z® para uso com a Arruela Z®. A Figura 9A mostra a arruela 18D para uso com um pa-rafuso dotado de uma cabeça de parafuso 20A rosqueado em um furo cego e conjunto de soquete de ação e reação coaxiais de duplo acionamento HYTORC® 15. A Figura 9B mostra a arruela 18D para uso com um parafuso com cabeça de soquete 20B rosqueado em um furo cego e um conjunto de soquete de ação e reação coaxiais de duplo acionamento HYTORC® modificado 15C. Várias geometrias do fixador podem ser usadas com ferramentas, partes e acessórios do Sistema Z® com alterações de desenho correspondentes, como mostrado na Figura 9B. O conjunto de soquete modificado 15C inclui um meio de engate de fixador macho 16C em vez de soquete de reação 16.

159) Área de Superfície Reduzida da Arruela Z® A Figura 10 é similar à FIG. 5D, exceto que a borda externa 410A de uma arruela pressurizada 110A"" corta a partir da borda externa 37 da porca aper-tada 36''. De maneira notável, uma força de torque de reação 9210A que atua em outra direção 94 recebida pela borda externa da arruela 410A pode ser menor que a força de torque de ação 91 que atua em uma direção 93 recebida pela porca 36. A arruela pressurizada 110A'' absorve a força de reação 9210A da ferramenta 10B de modo que a ferramenta 10B aplica o torque de ação 91 à porca assentada 36' e pode aplicar menos força de reação 9210A à borda externa da arruela 410A. São necessárias melhorias de atrito agressivas 710A para impedir que a arruela 110A gire coma a porca 36. A porca assentada 36' gira, mas a arruela comprimida 110A' permanece parada. O posicionamento relativo, ou seja, a melhoria de atrito 710A e, portanto, um raio de atrito efetivo da arruela 110A está mais distante do centro de rotação, ou do eixo de força de giro A10, do que um raio de atrito efetivo da porca 36 é um aspecto inovador da presente invenção. A força de reação 9210A age por meio do soquete externo 17A uma distância R10A aproximadamente do eixo de força de giro A10 que tende a manter a arruela 110A parada. Como resultado do diferencial dos raios de atrito efetivos, a arruela 110A permanece estacionária na junta 30, em vez de girar com a porca 36 quando o fixador 20 é apertado ou afrouxado. Deve-se observar que a face inferior 54 do soquete interno 16 gira na e/ou sobre uma face superior 64A de uma borda inferior interna 65A do soquete externo 17A. Neste caso, o soquete interno 16 e o soquete externo 17A podem sofrer atrito facial adicional devido a uma área superficial maior da face superior 64A.

160) Em outras palavras, arruelas dotadas de bordas externas que possuem terminação conjunta ou reduzem a partir de uma borda ex-terna da porca ou da cabeça de parafuso podem ser usadas com o Sistema HYTORC® Z®. Nesses casos, é necessário que a superfície inferior da arruela seja formada com meios de tratamento para au-mento do coeficiente de atrito agressivos para assegurar que o raio de atrito efetivo da arruela seja maior que um raio de atrito efetivo da porca ou da cabeça do parafuso. Resultados de sucesso são prová-veis com melhorias de atrito agressivas, ainda que a força de reação recebida pela borda externa da arruela seja substancialmente igual ou menor que o torque de ação recebido por uma porca ou pela borda externa da cabeça do parafuso. Nessas situações, essas melhorias de atrito agressivas podem incluir rugosidades, superfícies poligonais, ranhuras, saliências, cravos, sulcos, fendas, pontos salientes ou outras de ditas projeções. O deslocamento dos meios agressivos de tratamento para aumento do coeficiente de atrito além de R20 permanece uma característica importante neste caso. Deve-se observar que o soquete externo modificado 17A exige um desenho sofisticado para engatar e acoplar rotacionalmente na arruela 1. Deve-se observar também que o soquete externo modificado 17A pode permitir aplicações de aparafusamento invertido.

161) Tamanhos Alternativos do Soquete Z®. As Figuras 11A, 11B e 11C mostram vários tamanhos de soquete de reação, incluindo so- quete externo 1711A tendo paredes retas e soquetes externos 1711B e 1711C tendo paredes cônicas. Essas variações permitem que fixadores rosqueados e Arruelas HYTORC® Z® de diferentes tamanhos sejam usados com a mesma Pistola Z®. Outras configurações podem ser usadas conforme a necessidade.

162) Sistema Z® Aplicado às Ferramentas de Torque HYTORC®. A HYTORC® desenvolveu adaptadores ranhurados e placas de reação para adaptação do Sistema Z® ao seu conjunto de modelos de ferramentas de torque operadas eletricamente, hidraulicamente e pneumaticamente para distância regular, baixa distância e aplicações de aparafusamento da conexão deslocada. A Figura 12A mostra meios de acoplamento de soquete ou adaptadores ranhurados 18 e 18A, conforme discutido com relação às Figuras 5A, 5B, 5C e 5D. O adaptador ranhurado 18A é projetado para uso com pistolas de tor-que pneumáticas e elétricas HYTORC®, como a Pistola Z® 10A (e 10B), conforme mostrado novamente na Figura 12B. Ele tem o for-mato de argola anelar dotada de engates ranhurados em seus lados interno e externo. O soquete de acionamento interno 16 e o soquete de reação externo 17 de soquete de duplo acionamento 15 são aco-plados de modo cooperativa e relativamente giratório em direções opostas no modo LSHT por meio do alojamento da ferramenta e/ou outros meios conhecidos e/ou proprietários através de meios de acoplamento 18A.

163) Como ilustrado na Figura 12C, o adaptador ranhurado 18 é pro-jetado para uso com as ferramentas de torque hidráulicas do reque-rente, como a HYTORC® ICE® 10C e a HYTORC® AVANTI® 10D e outras dessas ferramentas. Ele tem o formato de uma argola anelar escalonada com uma porção superior e uma porção inferior fundidas tendo um raio diferente. A argola superior tem um raio menor e en-gates ranhurados interiores para engatar de modo não giratório nas porções do suporte de reação ranhurado 19A e 19B das ferramentas 10C e 10D. A argola inferior tem um raio mais longo e engates ranhu- rados exteriores para engatar de modo não giratório nas porções ra- nhuradas no soquete de reação externo 16. O soquete de aciona-mento interno 16 e o soquete de reação externo 17 de soquete de duplo acionamento 15A são acoplados de modo cooperativa e relati-vamente giratório em direções opostas por meio dos alojamentos da ferramenta e/ou outros meios conhecidos e/ou proprietários através de meios de acoplamento 18.

164) As Figuras 13A e 13B mostram o bloco de reação Z® 17B para uso com a HYTORC® STEALTH® 10E projetada principalmente para aplicações de aparafusamento de baixa distância. O bloco de reação 17B tem formato para encaixar nas dimensões da STEALTH® 10E e se fixa de maneira não giratória no alojamento da ferramenta por meio de pinos ou parafusos. O bloco de Reação Z® 17B engata de maneira não giratória na Arruela Z® 1.

165) Sistema Z® Aplicado à Conexão Deslocada HYTORC®. Os benefícios do Sistema Z® podem ser obtidos com conexões desloca-das de duplo acionamento proprietárias, como, por exemplo, o apa-relho 80. A conexão 80 é acionada pelas ferramentas de torque de ação e reação coaxiais proprietárias da HYTORC®, como, por exem-plo, a ferramenta de torque hidráulico HYTORC® ICE® 10C ou multi-plicador de torque pneumático da Pistola HYTORC® Z® 10B (ou 10A). Outras ferramentas desse tipo incluem jGUN® de Velocidade Única propriedade da HYTORC®, jGUN® Plus de Dupla Velocidade, AVANTI® 10D e/ou STEALTH® 10E. Essas conexões deslocadas intercambiáveis de duplo acionamento proprietárias são descritas completamente nos seguintes pedidos copendentes de titularidade comum, cujas cópias integrais são aqui incorporadas por referência: Pedido pelo Tratado de Cooperação em Patentes Número de Série PCT/US2014/035375, com data de depósito de 24 de abril de 2014, intitulado "APPARATUS FOR TIGHTENING THREADED FASTE- NERS" e Pedido de Patente US No. 61/940.919, com data de depósito de 18 de fevereiro de 2014, intitulado "APPARATUS FOR TIGHTENING THREADED FASTENERS''.

166) As Figuras 14A e 14B mostram vistas em perspectiva superior e inferior do conjunto de conexões de acionamento deslocadas 80, para transmissão e multiplicação de torque do HYTORC® ICE® 10C para apertar ou afrouxar um fixador rosqueado (não ilustrado) sobre a Arruela Z® 1. A conexão 80 inclui um conjunto de entrada de força de acionamento 81; um conjunto de saída de força de acionamento 82 e um conjunto de força de reação 83.

167) Geralmente durante uma operação de aperto, uma face de sa-liência de fundo da Arruela Z® 1 repousa sobre uma junta a ser fe-chada enquanto uma face de fundo de uma porca ou cabeça de pa-rafuso a ser apertada repousa sobre uma face lisa superior da Arru-ela Z® 1. As bordas externas da Arruela Z® 1 engatam de maneira não giratória e reagem em um rebaixo de um soquete de reação ex-terno do conjunto de força de reação 83. Entretanto, um soquete in-terno do conjunto de saída de força de acionamento 82 aperta a porca ou cabeça do parafuso na Arruela Z® 1.

168) De maneira vantajosa, o conjunto de conexão de deslocamento permite acesso a fixadores anteriormente inatingíveis devido, por exemplo, a roscas projetadas, distâncias limitadas e obstruções; via-biliza dispositivos anteriormente não utilizáveis elétricos, hidráulicos, manuais e/ou pneumáticos, viabiliza materiais avançados anteriormente não utilizáveis, tais como, por exemplo, alumínio de classe aeronáutica, cria componentes modulares, tais como, por exemplo, bu- chas sextavadas de redução e aumento de acionamento, adaptado-res de acionamento machos e fêmeas para atender as características de aplicação de aparafusamento; produz multiplicação de torque precisa e personalizada; controla a aplicação da força de acionamento e da força de reação; supera problemas de corrosão, deformação de rosca e facial; evita escoriação da rosca do parafuso; anula a carga lateral; garante carga de parafuso equilibrada para compressão da articulação simétrica; simplifica o uso da conexão e da ferramenta; minimiza o risco de erro do operador e maximiza a segurança do aparafusamento.

169) O Sistema HYTORC® Z® Usado com uma Arruela de Atrito Dupla Face HYTORC®. De acordo com as Figuras 15A a 15, pode ser necessário impedir que a contraporca ou cabeça do parafuso gire dependendo das condições de atrito relativas em jogo durante o uso do Sistema HYTORC® Z® . Se necessário, o operador insere uma arruela de atrito dupla face proprietária HYTORC® 85 sob a contra- porca ou cabeça do parafuso 22. Suas duas faces com atrito melho-rado 86 e 87 impedem que a cabeça do parafuso 22 gire, especial-mente tão logo a carga começa a ser aplicada no parafuso 24. Ge-ralmente, discussões sobre atrito relacionadas à Arruela Z® 1 apli-cam-se às faces com atrito melhorado 86 e 87. Benefícios semelhan-tes são obtidos, como na face de apoio inferior 3 da Arruela Z® 1 pela colocação estratégica das melhorias de atrito nas faces 86 e 87.

170) Em outras palavras, um sistema de arruela proprietário HYTORC®, ou sistema de arruela de contratorque duplo inclui uma primeira arruela dotada de meios de engate de força de reação ex-terna e uma face de atrito para uso sob uma porca ou cabeça de parafuso a ser apertada ou afrouxada (como a Arruela Z® 1) e uma segunda arruela dotada de duas faces de atrito para uso sob uma porca ou cabeça de parafuso do outro lado da junta (como a arruela de atrito dupla face 85). Esse sistema de arruela de contratorque du-plo impede que o pino ou parafuso girem juntos de modo a controlar o atrito na rosca e facial do fixador para obter a melhor translação de torque para carga de parafuso. Deve-se observar que quaisquer tra-tamentos para aumento do coeficiente de atrito discutidos em relação à Arruela HYTORC® Z® se aplicam à Arruela de Atrito Dupla Face HYTORC® 85.

171) Deve-se observar que esse sistema de arruela de contratorque duplo pode ser usado com qualquer porção, qualquer combinação ou todos os elementos do Sistema HYTORC® Z® . Lembre-se de que o torque tem atrito desconhecidos e a tensão tem relaxamento de pa-rafuso desconhecido. Esse sistema de arruela pode vir em um con-junto para eliminar o atrito facial não controlável e carga lateral não controlável para melhorar a precisão da carga de parafuso de torque e tensão.

172) A Pistola HYTORC® Z® (em detalhes). Com referência às Fi-guras 16A e 16B a título de exemplo, são vistas em perspectiva das ferramentas 10A e 10B, originalmente mostradas nas Figuras 3A-3C como a Pistola HYTORC Z® . As ferramentas 10A e 10B incluem: conjunto de entrada e saída de acionamento 100; conjunto de multi-plicação de força giratória 200; conjunto de força vibratória 300; conjunto de mudança de modo 400; e conjunto de soquete duplo de reação e saída de duplo acionamento 15, ou o soquete HYTORC® Z®.

173) Com referência à Figura 17A a título de exemplo, é mostrada uma vista em seção transversal, lateral da ferramenta 10A no modo LSHT. Com referência à Figura 17B a título de exemplo, é mostrada uma vista em seção transversal, lateral da ferramenta 10B no modo HSLT.

174) As Figuras 17A e 17B mostram um conjunto de entrada e saída de acionamento 100 das ferramentas 10A e 10B. Os componentes de entrada de acionamento incluem o alojamento de acionamento da ferramenta 101 contendo um mecanismo gerador de acionamento 102, conjunto de alça 103 e um mecanismo de comutação 104. O mecanismo gerador de acionamento 102 gera força de giro de torque 91 em uma direção 93 para girar a porca 36 e é mostrado constituído como um meio de acionamento de motor que pode incluir um motor hidráulico, pneumático, elétrico ou manual. O alojamento de aciona-mento da ferramenta 101 é mostrado em geral como um corpo cilín-drico com conjunto de cabo 103 que é segurado por um operador. O conjunto de cabo 103 inclui um mecanismo de comutação 104 para comutar o mecanismo gerador de acionamento 102 entre uma posi-ção inoperante e uma posição operante e vice-versa. Um eixo de en-trada de força de giro 121 conecta componentes de entrada de acio-namento de conjunto de entrada e saída de acionamento 100 no con-junto de multiplicação de força de giro 200 e conjunto de força de vibração 300 e transfere a força de giro 91 entre os mesmos. Um eixo de saída de força de giro 122 inclui uma parte de acionamento 123 que pode ser formada, por exemplo, como um acionamento qua-drado. O eixo de saída de força de giro 122 conecta componentes de saída de acionamento de conjunto de entrada e saída de aciona-mento 100 no conjunto de multiplicação de força de giro 200 e con-junto de força de vibração 300 e transfere uma forma multiplicada ou vibrada de força de giro 91 entre os mesmos e o conjunto de soquete de reação e de saída de duplo acionamento 15. Em um modo de operação, um adaptador ranhurado de força de reação 443 recebe a força de reação de torque 92 na direção oposta 94.

175) A Figura 18 é uma vista em seção transversal, lateral do con-junto de multiplicação de força de giro 200 e conjunto de força de vibração 300 da ferramenta 10A no modo LSHT. A Figura 18 mostra também porções de conjunto de entrada e saída de acionamento 100. Componentes não mostrados de outro modo em outras figuras incluem engrenagem de redução de saída de força de giro 191. A Figura 19 é uma vista em perspectiva, em seção transversal do con-junto de alojamento de ferramenta de acionamento 101, do conjunto de cabo da ferramenta de acionamento 103 e componentes internos relacionados da ferramenta 10A e ferramenta 10B. A Figura 19 mos-tra porções do conjunto de entrada e saída de acionamento 100. Os componentes mostrados incluem: uma tampa traseira do cabo 131; uma guarnição 137 adjacente à tampa traseira 131 e a parte posterior do alojamento 101; conjunto de motor 102; e um conjunto de válvula de ar 132 tendo uma válvula de ar externa 133 e uma válvula de ar interna 134 mantidas no lugar por um pino de cavilha 135. A tampa traseira 131 se fixa à parte posterior e se segura nesses componen-tes no alojamento 101 por meio de parafusos de torque BHCS 136. Um conjunto de gatilho 150 inclui: mecanismo de comutação 104; molas 151; uma bucha de eixo de gatilho 152; e uma haste de gatilho 153. O cabo 103 inclui: um conjunto de válvula de controle 155 com uma válvula de controle 157 e um pino de cavilha 156; uma mola cônica 161; um espaçador de válvula de regulador 162; anéis O 163, um formado entre o conjunto de válvula de controle 155 e um aloja-mento do regulador interno 164 e um formado entre o alojamento de regulador interno 164 e placa de fundo 173. Uma tela de malha 171 é formada entre a placa de fundo 173 e um filtro de ruído 172. Um parafuso de tampa e cabeça de soquete 174 conecta esses compo-nentes e a placa de fundo 173 tendo uma guarnição 176 no conjunto de cabo 103. Uma conexão de ar 175 é extrudada da placa de fundo 173 e se conecta ao alojamento do regulador interno 164. Um con-junto de botão de pressão no cabo 180 (não mostrado) permite que um operador mude a direção da força de giro e inclui: um inserto de cabo com botão de pressão 181; uma cremalheira com botão de pressão 182; uma mola 183 e conectores 184.

176) O conjunto de multiplicação de força de giro 200 inclui: um me-canismo multiplicador de força de giro 210 em um alojamento do me-canismo multiplicador de força de giro 201 substancialmente para o modo LSHT incluindo uma pluralidade de conjuntos de transmissores de multiplicação de força de giro. Nas modalidades mostradas nas Figuras 17A e 17B, o conjunto multiplicador de força 200 inclui 5 (cinco) conjunto transmissores de multiplicação 211, 212, 213, 214 e 215. Deve-se compreender que existem vários tipos conhecidos de mecanismos multiplicadores de força. Geralmente, os conjuntos transmissores de multiplicação de força de giro 211 a 215 constituem o mecanismo multiplicador de força de giro 210 e um sistema de engrenagens epicíclicas compostas. Pode incluir uma pluralidade de engrenagens planetárias externas que giram ao redor de uma engre-nagem sol central. As engrenagens planetárias podem ser montadas sobre transportadores móveis que podem, eles mesmos, girar em re-lação à engrenagem solar. Esses sistemas de engrenagens epicícli- cas compostas podem incluir engrenagens de anel externo que en-gatam nas engrenagens planetárias. Sistemas de engrenagens epi- cíclicas simples têm um sol, um anel, um transportador e um conjunto planetário. Os sistemas de engrenagens epicíclicas compostas podem incluir estruturas planetárias entrelaçadas, estruturas de planetas escalonados e/ou estruturas planetárias de múltiplos estágios. Comparados aos sistemas de engrenagens epicíclicas simples, os sistemas de engrenagens epicíclicas compostas têm as vantagens de maior razão de redução, maior razão torque para peso e configurações mais flexíveis.

177) Os conjuntos de transmissores de multiplicação de força de giro 211 a 215 podem incluir: gaiolas de engrenagens; engrenagens planetárias; engrenagens de anel; engrenagens solares; engrenagens oscilatórias; engrenagens cicloidais; engrenagens epicíclicas; conectores; espaçadores; anéis de deslocamento; anéis de retenção; buchas; mancais; tampas; engrenagens de transmissão; eixos de transmissão; pinos de posicionamento; rodas de acionamento; molas ou qualquer combinação ou porção dos mesmos. Transmissores multiplicadores de força de giro, como 211 a 215 podem incluir outros componentes semelhantes conhecidos também. Deve ser observado que o eixo de entrada de força de giro 121 pode também ser considerado um transmissor de multiplicação de força de giro; especificamente é uma engrenagem solar de motor de primeiro estágio do transmissor multiplicador de força de giro 211. Os conjuntos de mul-tiplicação de força de giro são bem conhecidos e revelados e descri-tos. Um exemplo é revelado e descrito na patente US do requerente n° 7.950.309, cuja cópia integral é aqui incorporada por referência.

178) A Figura 18 mostra mais detalhes de porções do conjunto de multiplicação da força de giro 200 que as Figuras 17A e 17B. Con-junto de multiplicação de força de giro de componentes 200 mostrado na Figura 18 e não nas Figuras 17A e 17B incluem: uma contraporca 250; uma arruela de bloqueio 249; um mancal 241; um adaptador de alojamento 247; um espaçador de mancal 252; um anel de retenção interno 243; um mancal 242; um conector de caixa de engrenagens 248; um anel de retenção interno superior e inferior 251; um mancal de esfera superior e inferior 246; um mancal vedado duplo 244; e um anel de retenção interno 245.

179) O conjunto de força de vibração 300 inclui um mecanismo de força de vibração 310 em um alojamento do mecanismo de força de vibração 301 substancialmente para o modo HSLT incluindo um ou uma pluralidade de transmissores de vibração. Na modalidade mos-trada nas Figuras 17A e 17B, o conjunto de força de vibração 300 inclui dois transmissores de vibração, especificamente de impacto 311 e 312. Deve-se entender que existem vários mecanismos de força de vibração conhecidos e frequentemente envolvem mecanis-mos de força de impacto consistindo de um batente e um martelo giratório. O martelo é girado pelo motor e o batente tem uma resis-tência giratória. Cada impacto confere uma força de martelo que é repassada para o acionamento de saída.

180) Geralmente, conjuntos de força de vibração podem incluir me-canismos de força de vibração, como mecanismos de força ultrassô- nica incluindo transmissores de força ultrassônica; mecanismos de força de desequilíbrio de massa incluindo transmissores de força de desequilíbrio de massa, ou qualquer outro mecanismo de força de perturbação variável no tempo (carga, deslocamento, giro ou veloci-dade) incluindo transmissores de força de perturbação variável no tempo (carga, deslocamento, giro ou velocidade). Conjuntos de força de vibração adicionais podem incluir: martelos; batentes; conectores; espaçadores; anéis de deslocamento; anéis de retenção; buchas; mancais; tampas; engrenagens de transmissão; eixos de transmissão; pinos de posicionamento; rodas de acionamento; molas ou qualquer combinação dos mesmos. Transmissores de vibração como 311 e 312 podem incluir outros componentes semelhantes conhecidos também. A Figura 18 mostra também um pino de cavilha 320.

181) Geralmente, as RPMs das ferramentas 10A e 10B diminuem quando a saída de torque aumenta. A ativação ou desativação do mecanismo de força de vibração 310 pode, alternativamente, ser tal que quando as RPMs caem ou aumentam além de um número pre-determinado, o mecanismo de força de vibração 310 se torna inefici-ente ou efetivo. No modo HSLT, o mecanismo de força de vibração 310 fornece uma força de giro à porca. No modo LSHT, o mecanismo de força de vibração 310 atua como uma extensão para repassar a força de giro de uma parte da ferramenta para outra. Deve ser obser-vado que o mecanismo de força de vibração 310 pode estar locali-zado perto do motor da ferramenta, perto do acionamento de saída da ferramenta ou em qualquer lugar entre eles.

182) No modo HSLT, o mecanismo de força de vibração 310 recebe sempre uma força de giro e gira; o alojamento pode ou não receber uma força de giro; e a saída de torque é relativamente baixa, que é porque o alojamento não precisa reagir. Deve-se observar que nas modalidades das Figuras 17A e 17B, o mecanismo de força de vibra-ção 310 é operável apenas em um modo de velocidade mais alta, como o modo HSLT. Isto, por sua vez, significa que com uma veloci-dade menor, quando o mecanismo intensificador de torque é operá- vel, como o modo LSHT, não há impacto e/ou vibração mínima. Du-rante o modo HSLT, ao menos dois transmissores de multiplicação são unitários e giram com o martelo para aumentar a inércia e auxiliar no movimento de martelo do mecanismo de impacto. Deve-se observar que quando um fixador demonstra pouca ou nenhuma corrosão, a deformação de rosca e facial e/ou gripagem de rosca, o mecanismo de força de vibração 310 podem não ser necessários no modo HSLT.

183) O conjunto de mudança de modo de ação de deslizamento 400 é substancialmente para mudar a ferramenta 10A do modo LSHT para o modo HSLT e a ferramenta 10B do modo HSLT para o modo LSHT. Nas modalidades mostradas nas Figuras 17A e 17B, o conjunto de mudança de modo de ação de deslizamento 400 inclui: uma base do deslocador 401; um colar do deslocador 442; um pivô do deslocador ranhurado 443; um anel ranhurado do deslocador 445; um anel de deslocamento externo 456 e um conjunto de deslocamento interno 450. O conjunto de deslocamento interno 450, como ilustrado nas Figuras 17A e 17B inclui: uma bucha de deslocamento interna 452; um anel de deslocamento interno 453 e mancais de esfera de acoplamento 454.

184) Conjunto de mudança de modo de ação deslizante 400 pode incluir: conjuntos manuais (manual sequencial, não sincronizado ou pré-seletor) ou conjuntos automáticos (manumáticos, semiautomáticos, eletro-hidráulicos, saxomáticos, embreagem dupla ou continuamente variáveis); conversores de torque; bombas; engrenagens planetárias; embreagens; faixas; válvulas; conectores; espaçadores, anéis de deslocamento; anéis de retenção; buchas; mancais; colares; esferas de bloqueio; tampas; engrenagens de transmissão; eixos de transmissão; sincronizadores; pinos de posicionamento; rodas de acionamento; molas ou qualquer combinação ou porção dos mesmos. Os componentes de mudança de modo podem incluir outros componentes semelhantes conhecidos também. Deve-se entender que existem vários conjuntos de mudança de modo conhecidos e frequentemente envolvem componentes de mudança consistindo de colares, anéis e esferas de bloqueio.

185) A Figura 18 mostra mais detalhes de porções do conjunto de mudança de modo de ação de deslizamento 400 do que as Figuras 17A ou 17B. Componentes adicionais do conjunto de mudança 400 mostrados na Figura 18 e não mostrados nas Figuras 17A e 17B in-cluem: anéis de retenção interno 451, 457 e 459; uma bucha inferior e uma bucha superior 446 e 447; e tampões de reação do anel do deslocador 458. A Figura 20 é uma vista em perspectiva do conjunto de mudança de modo 400 da ferramenta 10A e ferramenta 10B. A Figura 20 mostra porções externas substanciais do conjunto de mu-dança de modo 400. Componentes não mostrados de outro modo em outras Figuras incluem: uma tampa de eixo de travamento 402; um inserto de cabo 403; uma pega do cabo 404; um cabo para puxar 405; uma conexão de atuador e pino de deslocador 406; um pino pivô 407; um suporte de extensão do deslocador 410; SHCS 411; um con-junto de fixador do deslocador 430; uma conexão do deslocador su-perior e inferior 441; uma mola ondulada 448 e uma ranhura de su-porte 449.

186) Com referência novamente às Figuras 5A a 5D, elas mostram uma vista em perspectiva e em seção transversal de um conjunto de saída de acionamento e soquete de reação 15 da ferramenta 10A e da ferramenta 10B e o conjunto de saída de acionamento duplo e soquete de reação 15A da ferramenta 10C e ferramenta 10D.

187) No modo LSHT, o conjunto de soquete de reação e saída de acionamento duplo 15 é substancialmente para transferir uma forma multiplicada da força de giro 91 para a porca 36 em uma direção 93 e a forma multiplicada correspondente de força de reação 92 em outra direção 94 à arruela Z® 1, que atua como um objeto estacionário. No modo HSLT, o conjunto de saída de acionamento duplo e soquete de reação 15 é substancialmente para transferir uma forma vibrada de força de giro 91 para a porca 36 ou porca 36 e arruela 1 em uma direção 93. Na modalidade mostrada na Figuras 17A e 17B, o con-junto de saída de acionamento duplo e soquete de reação 15 inclui um soquete de acionamento interno 16 e um soquete de reação ex-terno 17. O soquete de reação externo 17 é engatável de maneira não giratória no pivô do deslocador ranhurado de força de reação 443 durante o modo LSHT. Deve-se compreender que existem vários me-canismos de engate conhecidos para transferir forças de giro e rea-ção a fixadores rosqueados e porcas e arruelas dos mesmos, inclu-indo denticulação, ranhura e outras geometrias.

188) A ferramenta 10A opera de acordo com o seguinte no modo LSHT. O operador puxa a base do deslocador 401 na direção de uma posição traseira. Os mancais de esfera de acoplamento/bloqueio 454 desengatam do alojamento do mecanismo multiplicador de força de giro 201 e engatam no anel ranhurado do deslocador 445 dentro do pivô do deslocador ranhurado de força de reação 443. A base do deslocador 401 é acoplada ao alojamento do mecanismo multiplica-dor de força de giro 201. Transmissores multiplicadores de força de giro 211 a 215 são destravados e livres para girar um em relação ao outro. Quando o operador puxa a base do deslocador 401 na direção de uma posição traseira, ele também engata o anel ranhurado de força (impacto) de vibração do conjunto de mudança 453 no aloja-mento do mecanismo de força (impacto) de vibração 301. Isso trava os transmissores de força (impacto) de vibração 311 e 312 e, assim, o conjunto de força (impacto) de vibração 300. E isso permite que o eixo de acionamento de saída de força de giro 120 seja acionado pela quinta gaiola de engrenagem do transmissor de multiplicação de força de giro 215, que é engatada na ranhura do alojamento do me-canismo de força de vibração (impacto) 301. O pivô do deslocador ranhurado 443 é engatado na ranhura do soquete de reação 17. E o soquete de reação 17 é engatado geometricamente na arruela 1 sob a porca 36. Com o assentamento da porca 36, a arruela do disco de bloqueio comprimido 1 serve como objeto estacionário por meio do qual o alojamento do mecanismo de multiplicação de força de giro 201 reage fora do soquete de reação 17. Com o alojamento do con-junto de multiplicação de força de giro 201 mantido parado, os trans-missores de multiplicação de força de giro 211 a 215 apertam a porca assentada 36 por meio do eixo de acionamento de saída de força de giro 120.

189) Geralmente, a operação da ferramenta 10B exige ativação ou desativação do mecanismo de impacto 310. O conjunto de mudança de modo de ação de deslizamento 400 pode mudar a ferramenta 10A entre: o mecanismo de multiplicação 210; mecanismo de impacto 310; parte do mecanismo de multiplicação 210 (como, por exemplo, um da pluralidade de transmissores de multiplicação); parte do me-canismo de impacto 310 (como, por exemplo, um da pluralidade de transmissores de impacto); ou qualquer combinação dos mesmos.

190) A ferramenta 10B funciona como segue no modo HSLT. O ope-rador empurra a base do deslocador 401 na direção de uma posição de avanço. Os mancais de esfera de acoplamento/bloqueio 454 en-gatam o alojamento do mecanismo de multiplicação de força de giro 201 e o alojamento do mecanismo de força (impacto) de vibração 301. O anel ranhurado do deslocador 445 desengata do pivô do des-locador ranhurado de força de reação interna 443, tornando-o, assim, ocioso e inativo. Portanto, o soquete de reação 17 está ocioso e inativo porque não está engatado por ranhura no alojamento do mecanismo de multiplicação de força de giro 201. Com os mancais de esfera de acoplamento/bloqueio 454 engatados no alojamento do mecanismo de multiplicação de força de giro 301, os transmissores de multiplicação de força de giro 211 a 215 são bloqueados e incapazes de girar um em relação ao outro. Assim, o conjunto de multiplicação de força de giro 200 gira como uma massa unitária por meio do eixo de entrada de força de giro 121. O motor 102 gira o eixo de entrada de força de giro 121 que inclui a engrenagem solar de motor de pri-meiro estágio do transmissor de multiplicação de força de giro 211. Quando o operador empurra a base do deslocador 401 na direção de uma posição dianteira, ele também desengata o anel ranhurado de força (impacto) de vibração do conjunto de mudança 453 do aloja-mento do mecanismo de força (impacto) de vibração 301. Isso des-trava os transmissores de força (impacto) de vibração 311 e 312 e, assim, o conjunto de força (impacto) de vibração 300. O alojamento do mecanismo de força de vibração (impacto) 301 é engatado por ranhura na quinta gaiola de engrenagens do transmissor multiplica-dor de força de giro 215. O transmissor de força de vibração (impacto) 312 (batente) é engatado por ranhura no eixo de acionamento de saída de força de giro 120, que eleva ou abaixa a porca 36 no pino 23 pelo impacto do transmissor de força de vibração (impacto) 311 (martelo).

191) Com referência novamente às Figuras 3A a 3C e as Figuras 4A-4B, geralmente e da perspectiva da porca 36, ferramenta 10A aperta, solta ou aperta e solta a porca 36 no modo LSHT. E a ferramenta 10B eleva, abaixa ou eleva e abaixa a porca 36 no modo HSLT. Geralmente e da perspectiva da arruela 1, a ferramenta 10A, no modo LSHT: pressuriza a arruela 1'' entre a porca apertada 36'' no pino carregado 23'' e a junta apertada 30'' no torque de aperto predeterminado; e/ou comprime a arruela 1' entre a porca assentada 36' no pino pré-afrouxado 23' na junta pré-afrouxada 30' a partir do torque de aperto predeterminado. Geralmente e da perspectiva da arruela 1, a ferramenta 10B, no modo HSLT: comprime a arruela 1' entre a porca assentada 21' no pino pré-carregado 23' na junta pré- apertada 30' no torque de pré-aperto predeterminado; descomprime a arruela 1 entre a porca 36 no pino 23 na junta afrouxada 30 do torque pré-aperto predeterminado; vibra a arruela pressurizada 1'' entre a porca apertada 21'' no pino carregado 23'' na junta apertada 30'' para pulverizar adequadamente a corrosão da rosca do parafuso. Deve-se observar que os números de referência com ' e '' representam magnitudes de força semelhantes.

192) Durante o modo HSLT, a ferramenta 10B: desce a porca 36 ou a porca 36 e a arruela 1 no pino 23 com a força de giro 91 em uma direção 93 para assentar a porca 36' e comprimir a arruela 1' no pino pré-carregado 23' na junta pré-apertada 30' até um torque de pré- aperto predeterminado; elevar a porca assentada 36' ou porca as-sentada 36' e a arruela comprimida 1' no pino pré-afrouxado 23' na junta pré-afrouxada 30' com a força de giro 92 em uma direção oposta 94 do torque pré-afrouxamento predeterminado; ou vibra (im-pacta) a porca apertada 36'' sobre a arruela pressurizada 1'' para apli-car vibração para pulverizar adequadamente a corrosão da rosca. Durante o modo LSHT a ferramenta 10A: aperta a porca assentada 36' na arruela comprimida 1' no parafuso pré-carregado 23' na junta pré-apertada 30' com a força de giro 91 em uma direção oposta 93 ao torque de aperto predeterminado e aplica força de reação 92 em uma direção oposta 93 à arruela comprimida 1'; ou afrouxar a porca apertada 36'' sobre a arruela pressurizada 1'' no pino carregado 23'' na junta apertada 30'' com a força de giro 92 na direção oposta 94 a partir do torque de aperto predeterminado e aplica força de reação 91 em uma direção 93 à arruela pressurizada 1''. Deve-se observar que os números de referência com ' e '' representam magnitudes de força semelhantes.

193) Durante a operação, a ferramenta 10A muda do modo LSHT para a ferramenta 10B no modo HSLT após retirar a porca 36 e des-comprimir a arruela 1 no torque de pré-afrouxamento predetermi-nado. Durante a operação, a ferramenta 10B muda do modo HSLT para a ferramenta 10A no modo LSHT após assentar a porca 36 e descomprimir a arruela 1 no torque de pré-aperto predeterminado; ou pulverização adequada da corrosão da rosca. Deve ser observado que o operador usa o conjunto de mudança de modo 400 para comu-tar a ferramenta do modo LSHT para o modo HSLT ou vice-versa, mas essa comutação pode incluir outros componentes semelhantes conhecidos também. Deve ser observado que o conjunto de mu-dança de modo 400 é uma chave manual, mas pode ser automática. De modo semelhante, observe que a ativação ou desativação do con-junto de força de vibração (impacto) 300 pode ocorrer manualmente ou automaticamente. Deve ser observado que o modo LSHT pode ser comutado do torque regulado para assistido por vibração ou vice- versa e que o modo HSLT pode ser mudado de regulado por vibração para assistido por torque ou vice-versa. Deve ser observado que o conjunto de força de vibração (impacto) 300 pode continuar a operar mesmo se a arruela 1 começar ou cessar a rotação. E deve ser ob-servado que o modo LSHT pode ser assistido por vibração para afrouxar a porca 36 para ajudar a superar a corrosão química, calor e/ou lubrificação e evitar gripagem da rosca do parafuso.

194) Deve ser observado que ferramentas elétricas para apertar e afrouxar fixadores industriais com redução de gripagem de acordo com a presente invenção podem também ser caracterizadas pelo fato de que: o alojamento do mecanismo de multiplicação de força de giro 201 é conectado de maneira operacional a ao menos um transmissor de multiplicação de força de giro 211 a 215; durante o modo LSHT ao menos dois transmissores de multiplicação 211 a 215 giram um em relação ao outro; e durante o modo HSLT ao menos dois trans-missores de multiplicação 211 a 215 são unitários para auxiliar o mo-vimento de martelada conferido pelo mecanismo de impacto de força de giro 310. Durante o modo HSLT, o eixo de acionamento de saída de força de giro 120 e a combinação do conjunto de multiplicação de força de giro 200 incluindo seu alojamento giram como uma massa unitária na mesma direção. Isso cria inércia que melhora a saída de torque do mecanismo de impacto para superar a corrosão, deforma-ção de rosca e da face e para evitar gripagem da rosca do parafuso.

195) São revelados métodos de aperto e afrouxamento com redução de gripagem de duas partes com fixadores industriais recíprocos 20 do tipo que tem porca 36, arruela 1 e pino 23 com uma ferramenta elétrica (10A e 10B) do tipo tendo: motor 102 para gerar uma força de giro; um acionamento (122 e 123) para transferir força de giro 91; mecanismo de multiplicação de força de giro 210 no alojamento do mecanismo de multiplicação de força de giro 201 para o modo LSHT incluindo transmissores de multiplicação de força de giro 211 a 215; mecanismo de força de vibração 310 para HSLT incluindo transmis-sor de vibração 311, 312; soquete de acionamento 16 conectado de modo operacional à porca 36; soquete de reação 17; durante o modo LSHT, conectado de modo operacional à arruela 1 para transferir força de reação 92 para a arruela 1; e durante o modo HSLT, conec-tado de modo operacional ou desconectado de modo operacional da arruela 1. Esse método incluindo, em que o aperto inclui: colocar a arruela 1 em uma extremidade livre do pino 25; colocar a porca 36 sobre a arruela 1 na extremidade livre do pino 25; descer, no modo HSLT, a porca 36 ou a porca 36 e a arruela 1 na extremidade livre do pino 25 até um torque pré-aperto predeterminado para assentar a porca 36 e comprimir a arruela 1; mudar do modo HSLT para o modo LSHT; e apertar com aplicação de torque, no modo LSHT, a porca assentada 36 até um torque de aperto predeterminado e pressurizar a arruela 1 entre a porca apertada 36 e a junta apertada 30; sendo que o afrouxamento inclui: colocar a ferramenta 10A sobre a porca apertada 36 e arruela pressurizada 1; afrouxar com aplicação de tor-que, no modo LSHT, a porca apertada 36 sobre a arruela pressuri-zada 1 até um torque de afrouxamento predeterminado; mudar do modo LSHT para o modo HSLT; e elevar, no modo HSLT, a porca assentada 36 ou porca assentada 36 e a arruela comprimida 1 na extremidade livre do pino 25. O método de afrouxamento inclui ainda: vibrar, no modo HSLT, a porca apertada 36 sobre a arruela pressurizada 1 para aplicar vibração para pulverizar a corrosão da rosca do parafuso e mudar do modo HSLT para o modo LSHT.

196) As ferramentas 10A e 10B acima e as ferramentas 10F, 10G, 10H e 10I abaixo, geralmente são descritas como ferramentas elétricas para apertar e afrouxar com redução de gripagem, um fixador rosqueado industrial do tipo tendo uma superfície de reação coaxial, um pino e uma porca engatável por rosca com o pino ou cabeça de pino conectada ao pino. As ferramentas 10A, 10B, 10F, 10G, 10H e 10I incluem: um motor para gerar uma força de giro; um acionamento para transferir a força de giro; um mecanismo de multiplicação da força de giro em um alojamento incluindo um transmissor de multiplicação da força de giro para todos os modos de torque da resistência mais baixa à resistência mais alta; e pelo menos um mecanismo de força de vibração incluindo um transmissor de vibração para um modo de força intermitente operável durante todos os modos de torque da resistência mais baixa à resistência mais alta.

197) Alternativamente, as ferramentas 10A e 10B acima e as ferra-mentas 10F, 10G, 10H e 10I abaixo são descritas como ferramentas elétricas para apertar e afrouxar com redução de gripagem um fixa-dor industrial do tipo tendo uma porca, uma arruela e um pino, as ferramentas incluindo: um motor para gerar uma força de giro; um acionamento para transferir a força de giro; um mecanismo de multi-plicação da força de giro em um alojamento incluindo um transmissor de multiplicação da força de giro para um modo de torque contínuo; um mecanismo de força de vibração incluindo um transmissor de vibração para: um modo de torque intermitente; um modo de força intermitente; ou ambos os modos de torque intermitente e modo de força intermitente.

198) Com referência à Figura 21A, a título de exemplo, é mostrada uma vista em seção transversal de uma modalidade da presente in-venção como a ferramenta 10F, uma ferramenta elétrica para apertar, afrouxar ou tanto apertar como afrouxar, com redução de gripa- gem, um fixador rosqueado industrial 801 do tipo dotado de um pino e de uma porca engatáveis por rosca com o pino. A ferramenta 10F inclui: um conjunto de entrada e saída de acionamento 810; um con-junto de multiplicação de força de giro 820; um conjunto de força de vibração 830; um conjunto de mudança de modo 840; e um conjunto de soquete de saída de acionamento e braço de reação 850.

199) Com referência à Figura 21B, a título de exemplo, é mostrada uma vista em seção transversal de uma modalidade da presente in-venção como ferramenta 10G. As ferramentas 10F e 10G são seme-lhantes, como observado pela duplicação dos números de referência. A ferramenta 10G é uma ferramenta elétrica de reação com braço livre para apertar, afrouxar ou tanto apertar como afrouxar, com redução de gripagem, um fixador rosqueado industrial 802 do tipo tendo uma superfície de reação coaxial, como, por exemplo, uma Arruela HYTORC® Z® 1, um pino e uma porca engatáveis por rosca com o pino. A ferramenta 10G inclui: um conjunto de entrada e saída de acionamento 810; um conjunto de multiplicação de força giratória 820; um conjunto de força vibratória 830; um conjunto de mudança de modo 840; e conjunto de soquete de reação e saída de duplo acionamento 855, que é semelhante ao soquete HYTORC® Z® 15.

200) As ferramentas 10F e 10G incluem um mecanismo de multipli-cação de força de giro com um ou uma pluralidade de estágios de engrenagem. Um mecanismo de força de vibração inclui: um meca-nismo de impacto de força de giro tendo um martelo e um batente; e um mecanismo de força intermitente 860 de um mecanismo de força ultrassônica incluindo um transmissor de força ultrassônica; um mecanismo de força de desequilíbrio de massa incluindo um transmissor de força de desequilíbrio de massa, ou qualquer outro transmissor de força de perturbação variável no tempo (carga, deslocamento, giro ou velocidade). A ferramenta 10F representa uma Pistola HYTORC® THRILL® modificada incluindo mecanismo de força intermitente 860. A ferramenta 10G representa uma Pistola HYTORC® Z® modificada incluindo mecanismo de força intermitente 860.

201) Com referência à Figura 22A, a título de exemplo, é mostrada uma vista em seção transversal de uma modalidade da presente in-venção como a ferramenta 10H, uma ferramenta elétrica para apertar, afrouxar ou tanto apertar como afrouxar, com redução de gripa- gem, um fixador rosqueado industrial 901 do tipo dotado de um pino e de uma porca engatáveis por rosca com o pino. A ferramenta 10H inclui: um conjunto de entrada e saída de acionamento 910; um conjunto de multiplicação de força de giro 920; um conjunto de força de vibração 960; um conjunto de mudança de modo 940; e um conjunto de soquete de saída de acionamento e braço de reação 950.

202) Com referência à Figura 22B, a título de exemplo, é mostrada uma vista em seção transversal de uma modalidade da presente in-venção como a ferramenta 10I. As ferramentas 10H e 10I são seme-lhantes, como observado pela duplicação dos números de referência. A ferramenta 10I é uma ferramenta elétrica de reação com braço livre para apertar, afrouxar ou tanto apertar como afrouxar, com redução de gripagem, um fixador rosqueado industrial 901 do tipo tendo uma superfície de reação coaxial, como, por exemplo, uma Arruela HYTORC® Z® 1, um pino e uma porca engatáveis por rosca com o pino. A ferramenta 10I inclui: um conjunto de entrada e saída de acionamento 910; um conjunto de multiplicação de força giratória 920; um conjunto de força vibratória 960; um conjunto de mudança de modo 950; e conjunto de soquete de reação e saída de duplo acio-namento 955, que é semelhante ao soquete HYTORC® Z® 15.

203) As ferramentas 10H e 10I incluem um mecanismo de multipli-cação de força de giro com um ou uma pluralidade de estágios de engrenagem. Um mecanismo de força de vibração 960 inclui um me-canismo de força ultrassônica incluindo um transmissor de força ul- trassônica; um mecanismo de força de desequilíbrio de massa inclu-indo um transmissor de força de desequilíbrio de massa, ou qualquer outro transmissor de força de perturbação variável no tempo (carga, deslocamento, giro ou velocidade) incluindo um transmissor de força de perturbação variável no tempo (carga, deslocamento, giro ou velocidade). A ferramenta 10H representa uma Pistola de Velocidade Dupla HYTORC® jGUN® modificada incluindo mecanismo de força intermitente 960. A ferramenta 10I representa uma Pistola de Velocidade Dupla HYTORC® jGUN® modificada incluindo mecanismo de força intermitente 960 e um conjunto de saída de duplo acionamento e soquete de reação 955, que é semelhante ao Soquete HYTORC® Z®15.

204) Além das ferramentas 10A, 10B, 10G e 10I, o soquete de acio-namento é conectado à porca de maneira operacional. O soquete de reação pode ser conectado de maneira operacional ao alojamento e à superfície de reação coaxial durante o modo de torque de resistên-cia mais alta para transferir uma força de reação à superfície de rea-ção coaxial. Alternativamente, o soquete de reação pode ser conec-tado de modo operacional ao alojamento e à superfície de reação coaxial ou conectado de modo operacional ao alojamento e desco- nectado de modo operacional da superfície de reação coaxial durante o modo de torque de resistência mais baixa ou o modo de força in-termitente. O soquete de acionamento é mostrado como um soquete interno e o soquete de reação é mostrado como um soquete externo.

205) A discussão a seguir refere-se às ferramentas 10A, 10B, 10F, 10G, 10H e 10I. Deve-se observar que para facilitar a descrição, qual-quer referência a uma "porca" ou "fixador" inclui a possibilidade de: uma cabeça de pino fixada a um pino; uma porca e uma arruela em e/ou sobre um pino; uma cabeça de pino fixada ao pino e uma arruela sobre o pino. Deve-se observar que qualquer geometria de fixador adequada pode ser usada com a presente invenção, como, por exemplo: uma conexão de chave allen; uma cabeça de parafuso de ressalto de soquete ("SSC"; uma cabeça de parafuso de botão com cabeça de soquete ("SHBS"); uma cabeça de parafuso de tampa sex- tavada ("HHCS"); uma cabeça de parafuso redonda e com fenda ("RHSS"); uma cabeça chata de parafuso torx ("FHTS"); uma cabeça de parafuso de ajuste de soquete ("SSS"); ou uma cabeça de para-fuso de tampa com cabeça de soquete "(SHCS").

206) Essas discussões descrevem a superfície de reação coaxial como uma arruela. Em alguns casos, contudo, a arruela pode ser formada de modo integrado ou ser unida a uma junta a ser apertada ou afrouxada. Em outros casos, a superfície de reação coaxial é uma porção do pino que se estende além da porca. Ainda em outras ins-tâncias, um braço de reação coaxial se apoia em um objeto estacio-nário viável e acessível para aperto e afrouxamento com redução de gripagem.

207) A arruela 1 é geralmente mostrada como uma arruela tipo flor com uma face inferior serrilhada para fornecer o torque de reação. Conforme as Figuras 8A a 8L, observe que quase qualquer formato externo que engate sem rotação nos soquetes de reação, placas e conexões da presente invenção é adequado. Deve-se também ob-servar que quase qualquer característica de superfície que aumenta o atrito facial é adequada. Exemplos de formatos externos incluem: qualquer formato geométrico adequado como pentágono, hexágono, octogonal, etc.; saliências, recortes, furos prensados, denticulações, etc. Exemplos de características de melhoria de atrito superficial incluem: padrões; acabamentos; tratamentos; revestimentos; folhea- mentos; rugosidades, etc. De modo inventivo, mesmo antes de assentar a porca e/ou a cabeça de parafuso, a superfície de reação coaxial torna-se um objeto estacionário coaxial viável e acessível no qual as forças de reação das ferramentas são transferidas.

208) Geralmente, as ferramentas 10A, 10B, 10F, 10G, 10H e 10I po-dem fazer qualquer entre os seguintes durante o modo de força in-termitente. As ferramentas podem descer pela porca ou pela porca e pela arruela com uma força de giro intermitente em uma direção. As ferramentas podem subir pela porca ou pela porca e pela arruela com a força de giro intermitente em uma direção oposta. Ou as ferramen-tas podem impactar, vibrar ou tanto impactar como vibrar a porca ou a porca e a arruela com uma força de giro intermitente para aplicar vibração e rotação na direção oposta, a força de vibração intermitente para aplicar vibração, ou ambas.

209) Mais especificamente, as ferramentas 10A, 10B, 10F, 10G, 10H e 10I podem fazer qualquer entre os seguintes durante o modo de força intermitente. As ferramentas podem descer pela porca ou pela porca e pela arruela com a força de giro intermitente em uma direção para assentar a porca de um estado restritivamente giratório com ca-racterísticas de aplicação de aparafusamento adversas significativas a um estado de torque pré-aperto predeterminado e comprimir a arruela entre uma junta a ser apertada e a porca assentada. As ferramentas podem subir pela porca ou pela porca e pela arruela com a força de giro intermitente na direção oposta para remover a porca do estado de torque pré-aperto predeterminado ao estado restritivamente giratório com características de aplicação de aparafusamento adversas significativas e descomprimir a arruela entre a junta a ser afrouxada e a porca removida. Ou as ferramentas podem impactar, vibrar ou ambos, a porca ou a porca e a arruela com uma força de giro intermitente para aplicar vibração e rotação na direção oposta, a força de vibração intermitente para aplicar vibração, ou ambas, de um estado de corrosão de rosca inadequadamente pulverizada para um estado de corrosão de rosca adequadamente pulverizada. Por exemplo, as ferramentas podem gerar ondas sonoras ultrassônicas por meio de um gerador de ondas ultrassônicas, como um mecanismo de força de vibração 960 para vibrar o fixador em velocidades ultra-altas para pulverizar a corrosão da rosca.

210) Frequentemente, é necessária a força intermitente (impacto, vi-bração, ultrassônica, etc.) na descida para comprimir firmemente a arruela entre a porca e a face do flange. Ausente esta compressão causada por impacto, a arruela pode não assumir a força de reação devido a dois atritos das duas faces de arruela. Quando corretamente comprimida, a face da arruela que se apoia na porca recebe um atrito de giro no sentido horário por causa da saída de torque da ferramenta e um atrito de giro igual e oposto no sentido anti-horário por causa da força de reação. Como tal, o atrito de giro da face de arruela que encosta na face de flange impede o giro da arruela. Em outras pala-vras, a ferramenta é projetada para manter a arruela estacionária du-rante o giro da porca, o que elimina a carga lateral usual e as diferenças de superfície de porca para porca. Obtém-se um controle melhor do atrito superficial e da rosca para melhor translação de torque para a carga do fixador.

211) Geralmente, as ferramentas 10A, 10B, 10F, 10G, 10H e 10I po-dem fazer qualquer entre os seguintes durante o modo de torque de resistência mais alta. As ferramentas podem apertar a porca com uma velocidade menor, força de giro de torque maior em uma direção e aplicam uma força de reação em uma direção oposta à arruela. E/ou as ferramentas podem afrouxar a porca com a velocidade menor, força de giro de torque maior na direção oposta e aplicar a força de reação na direção oposta à arruela.

212) Mais especificamente, as ferramentas 10A, 10B, 10F, 10G, 10H e 10I podem fazer qualquer entre os seguintes durante o modo de torque de resistência mais alta. As ferramentas podem apertar a porca com a velocidade menor, força de giro de torque maior em uma direção para apertar a porca a partir do estado de torque pré-aperto predeterminado a um estado de torque de aperto predeterminado e aplicar a força de reação na direção oposta à arruela para pressurizar a arruela entre a junta afrouxada e a porca apertada. E/ou as ferramentas podem apertar a porca para baixo com a velocidade menor, força de giro de torque maior na direção oposta para afrouxar a porca a partir do estado de torque pré-aperto predeterminado a um estado de torque de aperto predeterminado e aplicar a força de reação em uma direção à arruela para despressurizar a arruela entre a junta afrouxada e a porca afrouxada.

213) Geralmente, as ferramentas 10A, 10B, 10F, 10G, 10H e 10I po-dem fazer qualquer entre os seguintes durante o modo de torque de resistência mais baixa. As ferramentas podem descer pela porca ou pela porca e pela arruela com uma força de giro de velocidade mais alta e torque mais baixo em uma direção. E/ou as ferramentas podem subir pela porca ou pela porca e pela arruela com a força de giro de velocidade mais alta e torque mais baixo na direção oposta.

214) Mais especificamente, as ferramentas 10A, 10B, 10F, 10G, 10H e 10I podem fazer qualquer entre os seguintes durante o modo de torque de resistência mais baixa. As ferramentas podem descer pela porca ou pela porca e pela arruela com a força de giro de velocidade mais alta e torque mais baixo em uma direção para assentar a porca de um estado livremente giratório com características de aplicação de aparafusamento adversas insignificantes ao estado de torque pré- aperto predeterminado e comprimir a arruela entre a junta a ser apertada e a porca assentada. E/ou as ferramentas podem subir pela porca ou pela porca e pela arruela com a força de giro de velocidade mais alta e torque mais baixo na direção oposta para remover a porca do estado de torque pré-aperto predeterminado ao estado livremente giratório com características de aplicação de aparafusamento adver-sas insignificantes e descomprimir a arruela entre a junta a ser afrouxada e a porca removida.

215) Geralmente, as ferramentas 10A, 10B, 10F, 10G, 10H e 10I po-dem apertar, afrouxar ou apertar e afrouxar a porca no modo de tor-que de resistência mais alta. As ferramentas podem subir, descer ou impactar a porca ou a porca e a arruela no modo de torque intermi-tente ou no modo de torque de resistência mais baixa. As ferramen-tas podem mudar do modo de torque intermitente para o modo de torque de resistência mais alta após assentar a porca e comprimir a arruela no estado de torque de pré-aperto predeterminado e/ou pul-verização adequada da corrosão da rosca. As ferramentas podem mudar do modo de torque de resistência mais alta para o modo de torque intermitente e/ou modo de torque de resistência mais baixa mediante a remoção da porca e descompressão da arruela no estado de torque pré-afrouxamento predeterminado. As ferramentas podem mudar do modo de torque de resistência mais baixa para o modo de torque de resistência mais alta após assentar a porca e comprimir a arruela no estado de torque de pré-aperto predeterminado.

216) Em operação, as ferramentas podem mudar: do modo de torque de resistência mais alta para o modo de torque intermitente; do modo de torque de resistência mais alta para o modo de torque de resistência mais baixa; do modo de torque de resistência mais baixa para o modo de torque intermitente; do modo de torque de resistência mais baixa para o modo de torque de resistência mais alta; do modo de torque intermitente para o modo de torque de resistência mais alta; ou do modo de intermitente para o modo de torque de resistência mais baixa.

217) A ativação ou desativação do mecanismo de vibração ou do mecanismo de multiplicação de torque pode ocorrer de modo manual ou automático. Dessa forma, o mecanismo de comutação pode ser manual ou automático. Além disso, o mecanismo de comutação e, portanto, qualquer modo ou combinação de modos e mecanismos correspondentes podem ser ativados automaticamente de acordo com a carga no fixador. Por exemplo, uma ferramenta elétrica com redução de gripagem da presente invenção pode precisar de vibra-ção e/ou impacto para pulverizar a corrosão em um fixador apertado e elevar ou abaixar a porca em alta velocidade. A porca apertada com torque não pode não girar apenas com vibração e/ou impacto. Um operador pode precisar ativar a vibração e/ou impacto para pulverizar a corrosão seca na porca apertada com torque, o que pode ocorrer de forma independente ou em combinação com o mecanismo de multiplicação de torque. Como observado, o torque necessário para afrouxar a porca é maior que o torque de aperto inicial porque a lubrificação secou ou desapareceu, corrosão está presente e o pino ainda está carregado e estendido. Em outras palavras: são necessários valores de torque mais altos para descarregar e soltar o pino. Assim que a porca é afrouxada ela pode ser girada em velocidade mais alta ou elevada durante o modo de torque de resistência mais baixa e/ou modo de torque intermitente. Contudo, a porca pode ter que se livrar das roscas de pino corroídas e/ou danificadas ou com defeito. Frequentemente, para tanto é necessário vibração e/ou força intermitente em combinação com o mecanismo de multiplicação de torque. Na descida, a porca é girada em velocidade mais alta durante o modo de torque de resistência mais baixa e/ou modo de torque intermitente. Aqui também o modo de torque de resistência mais baixa sozinho pode não ser suficiente para superar problemas de roscas de pino corroídas e/ou danificadas ou com defeito. De modo similar, frequentemente para tanto é necessário vibração ou força intermi-tente e/ou força intermitente combinada com o mecanismo de multi-plicação de torque. A presente invenção soluciona esses problemas.

218) Geralmente, são descritos métodos para apertar e/ou afrouxar, com redução de gripagem, um fixador rosqueado industrial do tipo que tem uma superfície de reação coaxial, um pino e uma porca en-gatáveis de maneira rosqueada no pino ou uma cabeça de pino co-nectada ao pino com uma ferramenta elétrica de reação de braço li-vre do tipo que tem: um motor para gerar uma força de giro; um acionamento para transferir a força de giro; um mecanismo de multi-plicação da força de giro em um alojamento incluindo um transmissor de multiplicação da força de giro para todos os modos de torque da resistência mais baixa à resistência mais alta; e pelo menos um mecanismo de força de vibração incluindo um transmissor de vibração para um modo de força intermitente operável durante todos os modos de torque da resistência mais baixa à resistência mais alta. O método de aperto inclui: descer em uma direção pela porca, pela cabeça do pino, pela porca e pela superfície de reação coaxial ou a cabeça de pino e a superfície de reação coaxial; e apertar de modo firme em uma direção a porca ou a cabeça do pino enquanto reage na direção oposta fora da superfície de reação coaxial. O método de afrouxamento inclui: afrouxar com torque na direção oposta a porca ou cabeça do pino ao mesmo tempo em que reage em uma direção da superfície de reação coaxial; e elevar na direção oposta, a porca, a cabeça de pino, a porca e a superfície de reação coaxial ou a cabeça de pino e a superfície de reação coaxial;

219) A discussão que se segue refere-se às configurações das fer-ramentas elétricas de reação com braço livre para apertar e afrouxar, com redução de gripagem, fixadores industriais de acordo com a pre-sente invenção. Observe que itens semelhantes são intercambiáveis, como, por exemplo: intensificador, multiplicador e multiplicação; impacto e impactação.

220) Mais especificamente, em uma modalidade do modo de impacto, o alojamento da ferramenta e os estágios de engrenagens per-manecem parados enquanto o impacto bate. Quando o mecanismo de impacto está distante do motor, o eixo do motor atravessa o centro dos multiplicadores até o mecanismo de impacto e de lá até o acionamento de saída. Quando o mecanismo de impacto está imediatamente após o motor e em frente dos multiplicadores, o motor aciona o mecanismo de impacto e o eixo atravessa do mecanismo de impacto passa pelo centro dos multiplicadores e vai até o acionamento de saída.

221) Em uma outra modalidade do modo de impacto, o alojamento da ferramenta e os estágios de engrenagens giram em uníssono en-quanto o impacto bate bloqueando os estágios de engrenagens. Isso pode ser realizado conectando: a engrenagem solar com a engrena-gem anelar; a engrenagem solar com a gaiola de engrenagem; ou a gaiola de engrenagem com a engrenagem anelar de um estágio pla-netário. Em cada caso, todas as gaiolas de engrenagens e o aloja-mento atuam como uma extensão de giro do motor até o mecanismo de impacto ou do mecanismo de impacto até o acionamento de saída da ferramenta.

222) Em uma outra modalidade do modo de impacto, o alojamento da ferramenta permanece parado e as gaiolas de engrenagens giram em uníssono enquanto o impacto bate bloqueando as gaiolas de en-grenagens entre si. Quando o mecanismo de impacto está distante do motor, a(s) gaiola(s) de engrenagens age(m) como uma extensão dentro do alojamento do motor até o mecanismo de impacto. Quando o mecanismo de impacto está imediatamente após o motor e na frente dos multiplicadores, as gaiolas de engrenagens atuam como uma extensão dentro do alojamento do mecanismo de impacto ao acionamento de saída da ferramenta.

223) Geralmente, durante o modo LSHT ao menos dois transmisso-res de multiplicação giram um em relação ao outro. No modo multi-plicador, o alojamento da ferramenta sempre gira em oposição às engrenagens solares e ao eixo de saída dos multiplicadores, sendo esse o motivo pelo qual o alojamento da ferramenta tem que reagir. Quando o torque é intensificado pelo multiplicador, a velocidade de giro é tão lenta que o mecanismo de impacto é ineficaz. Se o meca-nismo de impacto está localizado após o multiplicador e perto do aci-onamento de saída da ferramenta, o mecanismo de impacto não vai impactar se girar com a última engrenagem solar. Se o mecanismo de impacto está localizado antes do multiplicador e perto do motor, o mecanismo de impacto gira em alta velocidade e precisa ser bloque-ado.

224) Em uma modalidade em que ao mecanismo de impacto está distante do motor, ocorre o seguinte: o mecanismo de impacto per-manece parado enquanto os multiplicadores giram; o eixo de saída do motor vai até o multiplicador para multiplicação do torque; e a úl-tima engrenagem solar estende-se através do mecanismo de impacto até o acionamento de saída. Quando o mecanismo de impacto está imediatamente após o motor e na frente dos multiplicadores, o eixo de acionamento do motor atravessa o mecanismo de impacto até o multiplicador para multiplicação do torque e a última engrenagem solar estende-se até o acionamento de saída.

225) Em uma outra modalidade, o mecanismo de impacto gira na velocidade da última engrenagem solar dos multiplicadores aplicado- res de força. Quando o mecanismo de impacto está distante do motor, o eixo de saída do motor vai até o multiplicador para multiplicação do torque e a última engrenagem solar gira o mecanismo de impacto que gira o eixo de saída da ferramenta. Quando o mecanismo de impacto está imediatamente após o motor e na frente dos multiplicadores, girar o mecanismo de impacto para girar os multiplicadores resultaria em impacto, que deve ser evitado. Por outro lado, o mecanismo de impacto pode ser bloqueado travando o martelo com o alojamento de impacto ou travando o martelo com o batente. O mecanismo de impacto atua como uma extensão entre o acionamento de saída do motor e a primeira engrenagem solar do multiplicador.

226) A velocidade da última engrenagem solar do multiplicador pode ser suficientemente alta para operar o mecanismo de impacto. O im-pacto do eixo de saída da ferramenta pode ser evitado bloqueando o martelo com o alojamento de impacto, o martelo com o batente a de impacto com o alojamento da ferramenta ou o martelo com o aloja-mento da ferramenta.

227) Em uma modalidade específica do modo LSHT, o mecanismo de multiplicação está próximo do motor e antes do mecanismo de impacto. O motor desvia do mecanismo de multiplicação e estende sua força de saída através de ao menos uma parte do mecanismo de multiplicação por meio de um pino na direção do acionamento de sa-ída. Em uma modalidade específica do modo LSHT, o mecanismo de impacto está próximo do motor e antes do mecanismo de multiplica-ção. O mecanismo de impacto estende sua força de saída através de ao menos uma parte do mecanismo de multiplicação por meio de um pino na direção do acionamento de saída.

228) A ferramenta elétrica para apertar e afrouxar fixadores industri-ais com redução de gripagem de acordo com a presente invenção é aqui descrita como tendo dois ou três modos, modo de torque mais alto e velocidade mais baixa, modo de torque mais baixo e velocidade mais alta e modo de força intermitente. Deve-se compreender que os ao menos dois modos aqui descritos são meramente exemplificati- vos. Podem ser acrescentados outros modos a um ou ao outro modo e/ou aos meios de entrada e/ou de saída. Deve-se compreender que a presente invenção não se limita simplesmente a duas velocidades, mas pode ter múltiplas velocidades. Por exemplo, ferramentas inten- sificadoras de torque conhecidas geralmente são acionadas por motores pneumáticos ou elétricos. Frequentemente, a saída de força e as velocidades de rotação desses motores são aumentadas ou diminuídas por meio de engrenagens planetárias ou similares, que podem se tornar parte do motor. Frequentemente, as ferramentas in- tensificadoras de torque conhecidas eliminam um ou vários meios in- tensificadores para aumentar a velocidade de rotação do motor da ferramenta. Outras ferramentas intensificadoras de torque conheci-das usam mecanismo de intensificação e/ou redução de engrena-gens como componentes autônomos ou adjacentes ao motor para aumentar e/ou diminuir as velocidades de rotação do eixo. A presente invenção pode também incluir esses mecanismos de intensificação e/ou redução de engrenagens como componentes autônomos, como transmissores de multiplicação e parte do mecanismo de multiplicação 210 ou como transmissores de vibração e parte do mecanismo de vibração 310. Na verdade, o conjunto de multiplicação 200 pode ser configurado para ter vários transmissores de multiplicação contidos em vários alojamentos do conjunto de multiplicação.

229) Deve-se compreender que cada um dos elementos acima des-critos, ou dois ou mais juntos, também pode encontrar uma aplicação útil em outros tipos de construções diferentes dos tipos descritos acima. As características reveladas na descrição precedente, ou nas reivindicações que se seguem, ou nos desenhos anexos, expressas em suas formas específicas ou em termos de um meio para executar a função revelada, ou um método ou processo para atingir o resultado revelado, conforme o caso, podem, separadamente ou em qualquer combinação dessas características, ser utilizadas para realizar a invenção de formas diversas. Deve-se observar que as descrições de componentes numerados podem ser ligeiramente diferentes no relatório descritivo.

230) Embora a invenção tenha sido ilustrada e descrita como reali-zada em uma ferramenta de comando hidráulico, ela não se destina a ficar limitada aos detalhes ilustrados, posto que podem ser feitas várias modificações e alterações estruturais sem fugir de modo al-gum do escopo da presente invenção.

231) Sem mais análise, a descrição acima revela tão completamente a essência da presente invenção que outros, aplicando os conheci-mentos atuais, poderão prontamente adaptá-la para várias aplica-ções sem omitir características que, do ponto de vista da técnica an-terior, claramente constituem as características essenciais dos as-pectos genéricos ou específicos desta invenção.

232) Quando utilizados no presente relatório e nas reivindicações, os termos “compreendendo”, “incluindo”, “tendo” e variações dos mesmos significam que as características, etapas ou números intei-ros estão incluídos. Os termos não devem ser interpretados de modo a excluir a presença de outras características, etapas ou componen-tes.

Claims (22)

1. “ARRUELA DE REAÇÃO” para recebimento de torque contrário gerado devido ao aperto ou afrouxamento de um fixador rosqueado, caracterizada pelo fato de que inclui: - Uma borda externa (6) tendo um formato geométrico que permite o acoplamento giratório com uma ferramenta elétrica (10); e - Uma superfície inferior (3) tendo tratamentos (7) para aumentar o coeficiente de atrito inclinados em áreas para fora a partir de um furo central (5).

2. “ARRUELA DE REAÇÃO”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que os tratamentos (7) para aumento do coeficiente de atrito são seletivamente inclinados na direção da borda externa (6).

3. “ARRUELA DE REAÇÃO”, de acordo com a reivindicação 1, compreendendo um raio RIK de atrito efetivo da arruela (1) é maior que o raio de atrito efetivo do fixador rosqueado (20) para uso com um conjunto de soquete de fixação (15) incluindo: - Um soquete interno (16) tendo uma borda interna com meio de engate de porca (36) ou cabeça (22) de parafuso; - um soquete externo (17) tendo uma borda interna com um meio de engate de arruela de reação para engatar a borda externa (6) da arruela de reação (1); caracterizado por o soquete interno (16) estar substancialmente disposto dentro do soquete externo (17) e o soquete interno (16) e o soquete externo (17) são acoplados a um mecanismo que permite que o soquete interno (16) e o soquete externo (17) sejam girados, cooperativa ou relativamente, em direções opostas.

4. “ARRUELA DE REAÇÃO”, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que a borda externa (6) da arruela (1) se estende substancialmente além de uma borda externa do fixador rosqueado (20).

5. “ARRUELA DE REAÇÃO”, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que uma força de apoio de reação recebida pela borda externa (6) da arruela (1) tem magnitude ligeiramente maior do que um torque de ação recebido por uma borda externa do fixador rosqueado (20).

6. “ARRUELA DE REAÇÃO”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que os tratamentos (7) para aumento do coeficiente de atrito estão posicionados substancialmente além de um raio de atrito efetivo de uma porca (36) ou cabeça (1) de parafuso (20) ao redor da superfície inferior (3) da arruela (1).

7. “ARRUELA DE REAÇÃO”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a superfície inferior (3) inclui uma superfície lisa (3) A formada entre o furo central (5) para aceitar o parafuso (20) e os tratamentos (7) para aumento do coeficiente de atrito.

8. “ARRUELA DE REAÇÃO”, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que a borda externa (6) da arruela (1) e seus meios de engate que são substancialmente verticais engatam em uma borda interna de um soquete externo (17) e seus meios de engate que são substancialmente verticais.

9. “ARRUELA DE REAÇÃO”, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada por prever geometrias adequadas que incluem: - Porções côncavas (6) estendendo-se para dentro e porções convexas estendendo-se para fora que são fornecidas, alternada e repetidamente em uma direção radial ao redor de um ponto central da arruela (1); ou - Qualquer formato geométrico como triângulo, triângulo curvilíneo, quadrado, retângulo, paralelogramo, rombo, trapezoide, trapézio, losango, pentágono, hexágono, heptágono, octógono, eneágono, decágono, círculo com projeções externas, elipse ou oval.

10. “ARRUELA DE REAÇÃO”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que inclui uma porção de borda inferior cônica (8) formada entre a borda externa (6) e a superfície inferior (3) e estendendo-se para dentro em relação a uma borda externa do fixador rosqueado (20) e para baixo em relação à borda externa.

11. “ARRUELA DE REAÇÃO”, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que inclui uma porção de borda inferior cônica (8) estendendo-se para dentro em relação a uma borda externa da porca (36) ou da cabeça (22) de parafuso (20), formada entre a borda externa (6) e a superfície inferior.

12. “CONJUNTO DE SOQUETE DE FIXAÇÃO” incluindo: - Um soquete interno (16) tendo uma borda interna com um meio de engate de porca (36) ou cabeça (22) de pino (20); e - um soquete externo (17) tendo uma borda interna com um meio de engate de arruela de reação (1) para engatar a borda externa da arruela de reação (1) da reivindicação 1 a 11, caracterizado pelo fato de que o soquete interno (16) está substancialmente disposto dentro do soquete externo (17), sendo que o soquete interno (16) e o soquete externo (17) são acoplados juntamente com um mecanismo que permite que o soquete interno (16) e o soquete externo (17) sejam girados, cooperativa e relativamente, em direções opostas.

13. “CONJUNTO DE SOQUETE DE FIXAÇÃO”, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a borda interna do soquete externo (17) e seus meios de engate e a borda externa (6) da arruela (1) e seus meios de engate são substancialmente verticais.

14. “CONJUNTO DE SOQUETE DE FIXAÇÃO”, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o soquete externo (17) inclui uma borda inferior externa tendo uma superfície cônica inclinada para dentro na direção do fundo de uma borda interna inferior.

15. “CONJUNTO DE SOQUETE DE FIXAÇÃO”, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o soquete externo é formado como um Bloco de Reação.

16. “CONJUNTO DE SOQUETE DE FIXAÇÃO”, de acordo com a reivindicação 12 integrado em uma Conexão de Deslocamento, caracterizado pelo fato de que tem um conjunto de entrada de força de acionamento; um soquete interno (16) formado como um conjunto de saída de força de acionamento; e o soquete externo (17) formado como um conjunto de força de reação.

17. “FIXADOR ROSQUEADO PARA FIXAÇÃO DE OBJETOS”, caracterizado pelo fato de que inclui: - Um pino (20); - Uma porca (36) a ser apertada ou afrouxada por meio de roscas engatáveis no pino (20) ou na cabeça (22) do pino (20) a ser apertado ou afrouxado, conectada ao pino; e - a arruela de reação (1) disposta entre um dos objetos (30) e a porca (36) ou a cabeça (22) de parafuso (20).

18. “FIXADOR ROSQUEADO”, de acordo com a reivindicação 17, incluindo uma Arruela de Atrito Dupla Face (85) disposta entre os outros objetos (30) e uma outra parte do fixador (20) que não deve ser girada, caracterizado pelo fato de que a arruela de atrito (85) tem faces superior (86) e inferior (87), cada qual formada com tratamentos(7) para aumento do coeficiente de atrito para evitar que a outra parte do fixador (20) gire.

19. “FIXADOR ROSQUEADO”, de acordo com qualquer uma reivindicação 17 ou 18, caracterizado pelo fato de que deve ser apertado e/ou afrouxado pelo conjunto de soquete de fixação (15) de qualquer reivindicação 12 a 16.

20. “FERRAMENTA ELÉTRICA DE TORQUE DE REAÇÃO COM BRAÇO LIVRE PARA APERTAR, AFROUXAR OU APERTAR E AFROUXAR UM FIXADOR ROSQUEADO” de acordo com qualquer uma reivindicação 17 a 19, caracterizada pelo fato de que inclui: - Um mecanismo gerador de força de giro (100); - Um acionamento para transferir a força de giro (200); e - Um conjunto de soquete de fixação (15) de qualquer reivindicação 12 a 16.

21. “FERRAMENTA ELÉTRICA”, de acordo com a reivindicação 20, caracterizada pelo fato de que é acionada eletricamente, hidraulicamente ou pneumaticamente.

22. “SISTEMA PARA FIXAÇÃO DE OBJETOS”, caracterizado pelo fato de que inclui: - Um fixador rosqueado (20), de acordo com qualquer reivindicação 17 a 19; e - Uma ferramenta elétrica de torque (10), de acordo com qualquer reivindicação 20 a 22.

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