BR112021008510A2

BR112021008510A2 - arruela de reação anti-afrouxamento

Info

Publication number: BR112021008510A2
Application number: BR112021008510-6A
Authority: BR
Inventors: John K. Junkers; Xiaoxing Zhang; Eric P. JUNKERS; Michael F. Dolan; David E. LAY; Calvin A. Bonas
Original assignee: HYTORC Division Unex Corporation
Priority date: 2018-11-01
Filing date: 2019-11-01
Publication date: 2021-08-03
Also published as: CN117754499A; CN113302024B; WO2020092932A2; EP3873700A2; WO2020092932A3; JP2022506522A; CN113302024A; US20210372442A1; TW202032029A

Abstract

aparelhagempara apertar fixadores roscados. esta aplicação visa proteger o sistema hytorc® z® do requerente que envolve: ferramentas com modos de multi-velocidade / multi-tor-quecom multiplicação de torque e mecanismos de vibração sem o uso de pilares de reação externos;um meio de transferência de forçapara produzir ação e reação coaxial em linha para uso com tais fer-ramentas;meios de acionamento e meios de deslocamento capazes de prender a arruelas sob a porca para uso com tais ferramentas e meios de transferência de força;arruelas e prendedoresassociados para uso com tais ferramentas, meios de transferência de força e meios de acionamento;e acessórios relacionados para uso com tais ferramentas, meios de transferência de força, meios de acionamento, arruelas e prendedores; dito sistema inclui: arruelas z® localizadas sob porcas ou cabeças de parafusos;pistolas hytorc z®;hytorc® z® soquetes;adaptadores e placas de reação hytorc® z® spline;a combinação da arruela hytorc z ® e da arruela hytorc® z® dual friction ;hytorc® z® dual drive offset links;mecanismos de vibração hytorc® z®;arruelas z®-squirter®;arruelas z®-dti;conjuntos de arruela e porca hytorc® z®;anilhas anti-afrouxamento z ®;e quaisquer combi-nações dos mesmos.

Description

1 / 183 “APARELHAGEM PARA APERTAR FIXADORES ROSCADOS”

[001] Referência cruzada a pedidos e patentes relacionados. Este pedido reivindica prioridade e / ou é um pedido de patente de continuação ou um pedido de continuação em parte dos seguintes pe- didos de patente comuns e / ou copendentes , cópias inteiras das quais estão incorporadas neste documento por referência: US Aplica- ção No. 62 / 887.357, com Data de Depósito de 15 de agosto de 2019, intitulado “APPARATUS FOR TIGHTENING THREADED FASTE- NERS”; US Aplicação Serial No. 62 / 754.563, com Data de Depósito de 1 de novembro de 2018, intitulado “APPARATUS FOR TIGHTE- NING THREADED FASTENERS”; US Aplicação Serial No. 15 /

570.743, com Data de Depósito de 30 de outubro de 2017, intitulado “APPARATUS FOR TIGHTENING THREADED FIXADORES ”; US Aplicação Serial No. 15 / 570.684, com Data de Depósito de 30 de outubro de 2017, intitulado “APPARATUS FOR TIGHTENING THREADED FASTENERS”; US Aplicação Serial No. 15 / 570.670, com Data de Depósito de 30 de outubro de 2017, intitulado “APPARATUS FOR TIGHTENING THREADED FASTENERS”; Pedido de Tratado de Cooperação de Patentes nº de Série PCT / US2017 / 059121, com Data de Depósito de 30 de outubro de 2017, intitulado “APARELHO PARA TIGHTENING THREADE- DFASTENERS”; Patente Pedido de Protocolo de Cooperação nº de Série PCT / US2017 / 020548, com Data de Depósito de 2 de março de 2017, intitulado “APARELHO PARA TIGHTENING THREADED FASTENERS”, que reivindica as prioridades do Pedido dos EUA nº de Série 62 / 302.389, tendo Data de Depósito de 2 de março de 2016, intitulado “APARELHO PARA APERTAR FIXADORES ROSCADOS”, e Pedido de Patente Tratado de Cooperação Número de Série PCT /

2 / 183 US2016 / 029899, com Data de Depósito de 28 de abril de 2016, inti- tulado “APARELHO PARA FIXAR FIXADORES ROSCADOS”; Pa- tente Pedido de Protocolo de Cooperação nº de série PCT / US2016 / 029899, com Data de depósito de 28 de abril de 2016, intitulado “APA- RELHO PARA TIGHTENING THREADED FASTENERS”, que reivin- dica prioridades para o pedido de inscrição dos EUA nº 62 / 302.389, tendo data de depósito de 2 de março de 2016, intitulado “APPARA- TUS FOR TIGHTENING THREADED FASTENERS”, e US Aplicação Serial No. 62 / 153.619, com Data de Depósito de 28 de abril de 2015, intitulado “APPARATUS FOR TIGHTENING THREADED FASTE- NERS”; Pedido do Tratado de Cooperação de Patentes nº de série PCT / US2014 / 70996, com Data de depósito de 17 de dezembro de 2014, intitulado "APARELHO PARA TIGHTENING THREADED FAS- TENERS", que reivindica as prioridades do pedido dos EUA nº de sé- rie 62 / 012.009, tendo data de depósito de 13 de junho de 2014 , intitulado “APPARATUS FOR TIGHTENING THREADED FASTE- NERS”, Pedido de Tratado de Cooperação de Patente No. de série PCT / US2014 / 035375, tendo Data de Depósito de 24 de abril de 2014, intitulado “APPARATUS FOR TIGHTENING THREADED FAS- TENERS”, Pedido dos EUA No. de Série 61 / 940.919, tendo Data de Depósito de 18 de fevereiro de 2014, intitulado “APPARATUS FOR TIGHTENING THREADED FASTENERS”, Pedido dos EUA No. de Série 61 / 916.926, com Data de Depósito de 17 de dezembro de 2013, intitulado "APARELHO PARA TIGHTENING THREADED FAS- TENERS", US Aplicação Serial No. 13 / 577.995, tendo Data de De- pósito de 9 de agosto de 2012, intitulado "APPARATUS FOR TIGHTE- NING THREADED CONNECTORS", e US Aplicação Serial No. 13 /

113.693, tendo a Data de Depósito 23 de maio de 2011, intitulada

3 / 183 “MÉTODO PARA APERTAR E SOLTAR FIXADORES ROSCA- DOS”; Pedido de Tratado de Cooperação de Patentes nº de série PCT / US2014 / 71000, com Data de Depósito de 17 de dezembro de 2014, intitulado “APARELHO PARA APERTAR FIXADORES DE ROSCA”, que reivindica prioridades para os EUA Pedido nº de série 62 /

012.009, com data de depósito de 13 de junho de 2014, intitulado “APARELHO PARA APERTAR FIXADORES ROSCADOS”, pedido de tratado de cooperação de patentes nº de série PCT / US2014 / 035375, com data de depósito de 24 de abril de 2014, intitulado “APA- RELHO PARA TIGHTENING THREADED FASTENERS ”, Pedido dos EUA No. de Série 61 / 940.919, com Data de Apresentação de 18 de fevereiro de 2014, intitulado“ APPARATUS FOR TIGHTENING THRE- ADED FASTENERS ”, e Pedido dos EUA No. de Série 61 / 916.926, com Data de Apresentação de 17 de dezembro de 2013, intitulado “APARELHO PARA APERTAR PRENDEDORES ROSCADOS”; Pe- dido dos EUA Nº de Série 13 / 577.995, com Data de Depósito de 9 de agosto de 2012, intitulado “APARELHO PARA TIGHTENING THREADED FASTENERS”, que reivindica prioridade ao Pedido de Patente Tratado de Cooperação Nº de Série PCT / IB2011 / 001019, tendo Data de Depósito de 9 de fevereiro de 2011 , intitulado “APA- RELHO PARA APERTAR FIXADORES ROSCADOS”, que reivindica as prioridades dos US Aplicação Serial Nos. 61 / 430.105 e 61 /

302.598, com Data de Depósito de 5 de janeiro de 2011 e 9 de feve- reiro de 2010, ambos intitulados “APARELHO PARA APERTO DOS FIXADORES ROSCADOS”; Pedido US Serial No. 13 / 814.229, tendo 371 (c) (1) (2) (4) data de 27 de março de 2013, intitulado 'Apparatus for Tightening Threaded Fasteners ", que reivindica a prioridade do Pedido de Patente Tratado de Cooperação No. de Série PCT /

4 / 183 US2012 / 023693, tendo Data de Depósito de 2 de fevereiro de 2012, intitulado “APARELHO PARA APERTAR FIXADORES DE ROSCA”, que reivindica prioridade ao Pedido de Tratado de Cooperação de Pa- tentes nº de Série PCT / IB2011 / 002658, tendo Data de Depósito de 2 de agosto de 2011, intitulado “APARELHO PARA APERTAR FIXA- DORES ROSCADOS ”, que reivindica as prioridades do US Aplicação Serial. No. 61 / 370.015, tendo Depósito Data de 2 de agosto de 2010, intitulado "Geometria Cônica para Acoplamento de Torção Durante Aparafusamento"; US Aplicação Serial No. 62 / 153.619, com Data de Depósito de 28 de abril de 2015, intitulado “APPARATUS FOR TIGHTENING THREADED FASTENERS”; e / ou Pedido US Serial No. 62 / 302.389, com Data de Depósito de 2 de março de 2016, inti- tulado “APPARATUS FOR TIGHTENING THREADED FASTENERS”.

[002] Este pedido está relacionado com a (s) seguinte (s) patente (s), cujas cópias inteiras são incorporadas aqui por referência: Patente dos EUA nº 5.931.618, com Data de Emissão de 3 de agosto de 1999, intitulada "DIRECT TENSION INDICATING WASHERS", que é uma continuação da Patente US No. 5.769.581, com Data de Emissão de 23 de junho de 1998, intitulada "DIRECT TENSION INDICATING WA- SHERS"; Patente dos EUA nº 6.425.718, com Data de Emissão de 30 de julho de 2002, intitulada "DIRECT MULTITENSION INDICATING WASHER HAVING BUMPS OF A FIRST AND SECOND HEIGHT"; Patente US No. 8.002.641, com Data de Emissão de 23 de agosto de 2011, intitulada "MÉTODO DE FAZENDO LAVADORES INDICADO- RES DE TENSÃO DIRETA ”; Patente dos EUA nº 8.079.795, com Data de Emissão de 20 de dezembro de 2011, intitulada "WASHER FOR TIGHTENING AND LOOSENING THREADED CONNECTORS"; Patente dos EUA nº 8.978.232, com Data de Emissão de 17 de março

5 / 183 de 2015, intitulada “MÉTODO PARA APERTAR E SOLTAR CONEC- TORES ROSCADOS”; Patente US No. 5.137.408, com Data de De- pósito de 3 de dezembro de 1991, intitulada “Dispositivo de Fixa- ção”; Patente US No. 5.318.397, com Data de Depósito de 7 de maio de 1992, intitulada “Mechanical Tensioner”; Patente US No.

5.622.465, com Data de Depósito de 26 de abril de 1996, intitulada “Lock Nut”; Patente US No. 5.640.749, com Data de Depósito de 13 de junho de 1995, intitulada “Método de e dispositivo para alonga- mento e relaxamento de um parafuso prisioneiro”; Patente US Nº

5.888.041, com Data de Depósito de 17 de outubro de 1997, intitulada “Lock Nut”; Patente US Nº 6.254.322, com Data de Depósito de 3 de março de 1998, intitulada “Parafuso com um membro de parafuso, uma arruela e uma luva para aplicar forças ao membro de parafuso e à luva”; et al. intitulado “MÉTODO PARA APERTAR E SOLTAR CO- NECTORES ROSCADOS”; Patente US No. 5.137.408, com Data de Depósito de 3 de dezembro de 1991, intitulada “Dispositivo de Fixa- ção”; Patente US No. 5.318.397, com Data de Depósito de 7 de maio de 1992, intitulada “Mechanical Tensioner”; Patente US No.

5.888.041, com Data de Depósito de 17 de outubro de 1997, intitulada “Lock Nut”; Patente US Nº 6.254.322, com Data de Depósito de 3 de março de 1998, intitulada “Parafuso com um membro de parafuso, uma arruela e uma luva para aplicar forças ao membro de parafuso e à luva”; et al. intitulado “MÉTODO PARA APERTAR E SOLTAR CO- NECTORES ROSCADOS”; Patente US No. 5.137.408, com Data de

6 / 183 Depósito de 3 de dezembro de 1991, intitulada “Dispositivo de Fixa- ção”; Patente US No. 5.318.397, com Data de Depósito de 7 de maio de 1992, intitulada “Mechanical Tensioner”; Patente US No.

5.888.041, com Data de Depósito de 17 de outubro de 1997, intitulada “Lock Nut”; Patente US Nº 6.254.322, com Data de Depósito de 3 de março de 1998, intitulada “Parafuso com um membro de parafuso, uma arruela e uma luva para aplicar forças ao membro de parafuso e à luva”; et al. Patente US No. 5.318.397, com Data de Depósito de 7 de maio de 1992, intitulada “Mechanical Tensioner”; Patente US No.

5.622.465, com Data de Depósito de 26 de abril de 1996, intitulada “Lock Nut”; Patente US No. 5.640.749, com Data de Depósito de 13 de junho de 1995, intitulada "Método de e dispositivo para alonga- mento e relaxamento de um parafuso prisioneiro"; Patente US Nº

5.888.041, com Data de Depósito de 17 de outubro de 1997, intitulada

7 / 183 “Lock Nut”; Patente US Nº 6.254.322, com Data de Depósito de 3 de março de 1998, intitulada “Parafuso com um membro de parafuso, uma arruela e uma luva para aplicar forças ao membro de parafuso e à luva”; et al. intitulado “Método e dispositivo para alongar e relaxar um parafuso prisioneiro”; Patente US Nº 5.888.041, com Data de De- pósito de 17 de outubro de 1997, intitulada “Lock Nut”; Patente US Nº

6.254.322, com Data de Depósito de 3 de março de 1998, intitulada “Parafuso com um membro de parafuso, uma arruela e uma luva para aplicar forças ao membro de parafuso e à luva”; et al. intitulado “Mé- todo e dispositivo para alongar e relaxar um parafuso prisioneiro”; Pa- tente US Nº 5.888.041, com Data de Depósito de 17 de outubro de 1997, intitulada “Lock Nut”; Patente US Nº 6.254.322, com Data de Depósito de 3 de março de 1998, intitulada “Parafuso com um membro de parafuso, uma arruela e uma luva para aplicar forças ao membro de parafuso e à luva”; et al. Antecedentes

[003] Os prendedores roscados, incluindo parafusos, pinos, porcas e arruelas são conhecidos e usados em aplicações tradicionais de apa- rafusamento. A manutenção e o reparo de aplicações industriais co- meçam com o afrouxamento e terminam com o aperto desses fixado- res roscados. Naturalmente, a indústria busca reduzir as perdas de produção durante manutenções e / ou reparos de rotina, imprevistos e / ou emergenciais.

[004] A fixação mecânica com componentes roscados helicoidal- mente é normalmente obtida com parafusos, pinos, parafusos, porcas e arruelas. Arruelas são membros finos que podem ser colocados en- tre o fixador e o componente fixado. As arruelas são normalmente usadas para evitar danos por atrito aos componentes montados. As

8 / 183 arruelas também são comumente usadas para distribuir as tensões de maneira uniforme e controlar as perdas por atrito.

[005] As porcas convencionais são normalmente feitas de uma única peça de aço contíguo e homogêneo. As geometrias externas normal- mente têm recursos de acoplamento rotacional para que possam ser apertadas por torque com um dispositivo de acoplamento externo ou ferramenta. O recurso de acoplamento rotacional mais comum é um hexágono, mas qualquer outro meio de acoplamento rotacional é pos- sível, incluindo recursos como quadrados, hexágonos múltiplos, ra- nhuras, ranhuras, ranhuras ou orifícios. As porcas normalmente têm um diâmetro interno que é rosqueado helicoidalmente para coincidir com a rosca de um prisioneiro, o que permite que a porca se trans- forme no prisioneiro apenas com movimento de rotação relativo entre o prisioneiro e a porca. Em outras palavras, eles são usados para reter e / ou entregar carga a um fixador rosqueado externamente.

[006] Existem dois métodos de apertar e / ou afrouxar um fixador ros- cado: torque e tensão. Até as inovações da Requerente, no entanto, não era possível realizar torque e tensionamento hidráulico com a mesma ferramenta. Os operadores precisavam de ferramentas sepa- radas para apertar e tensionar os fixadores rosqueados.

[007] O torque tem as vantagens de: pode ser aplicado à maioria dos fixadores roscados existentes; tem precisão de cinco por cento (5%) da resistência de viragem pré-calculada da porca; evita afrouxamento não intencional; garante uma carga circunferencial do parafuso mais uniforme do que a tensão; e supera as aplicações de lubrificação de- siguais, partículas estranhas sob a porca ou na parte superior do flange e pequenos danos à rosca. O torque, no entanto, tem desvan- tagens porque: está sujeito ao atrito da linha e ao atrito facial, ambos

9 / 183 desconhecidos; requer o uso de uma chave inglesa aplicada à porca do outro lado do aplicativo para manter imóvel a parte inferior do fixa- dor roscado; resulta em carga residual desconhecida do parafuso; e está sujeito à torção do parafuso e carga lateral, que afetam adversa- mente as aplicações de aparafusamentos.

[008] A tensão tem benefícios por ser livre de torção e carga lateral. A tensão, no entanto, tem desvantagens porque: exige que o parafuso se projete pelo menos em seu diâmetro sobre e em torno da porca, de modo que possa ser puxado para cima por um tensor, o que muitas vezes exige a substituição do parafuso e da porca; tem precisão de apenas 25% da resistência ao giro assumida; produz um assenta- mento manual imprevisível da porca; está sujeito à fricção da linha e à fricção facial, ambas desconhecidas; frequentemente puxa, não es- tica o fixador; resulta em relaxamento incontrolável do fixador devido à transferência de carga do extrator; e resulta em carga residual des- conhecida do parafuso. O uso sustentável e preciso da tensão no apa- rafusamento requer a eliminação da tração do pino / parafuso e da transferência de carga.

[009] As ferramentas de força de torque são conhecidas na técnica e incluem aquelas acionadas pneumaticamente, eletricamente e hidrau- licamente. As ferramentas elétricas de torque produzem uma força de giro para apertar e / ou afrouxar o fixador roscado e uma força de re- ação igual e oposta. Os tensionadores hidráulicos usam um extrator para aplicar pressão hidráulica ao parafuso, o que geralmente resulta em um alongamento de parafuso 10% -20% maior do que o desejado, fazendo com que o pino seja puxado demais. Em seguida, a porca é apertada manualmente até ficar confortável; a pressão no cilindro é

10 / 183 liberada; o pino salta para trás; e a carga é transferida da ponte para a porca, comprimindo assim a junta com força de aperto.

[010] Em relação ao torque, os acessórios de reação tradicionais en- costam-se a objetos estacionários viáveis e acessíveis, como prende- dores adjacentes, para impedir que o alojamento da ferramenta gire para trás enquanto o prendedor vira para frente. Essa força de abu- tment aplica uma força de tração, ou carga lateral, perpendicular ao eixo do parafuso na porca a ser apertada ou afrouxada. A força de reação das ferramentas de acionamento quadrado viaja através do braço de reação tentando torcer a extremidade do cilindro da ferra- menta e / ou dobrar o acionamento. Nota: A inovação do requerente em transferência de força de reação coaxial encontrada no HYTORC <®> AVANTI <®>. A evolução dos acessórios de reação tradicionais da técnica anterior é divulgada, por exemplo, nas Patentes US Nos: 4,671, 42; 4.706.526; 5.016.502; Ré. 33.951; 6.152.243; D500060; e

7.765.895,

[011] A indústria tem se afastado dos tensionadores hidráulicos pesa- dos e complicados, mas também do torque devido à torção e à carga lateral aplicada ao fixador. Na verdade, o tensionamento mecânico é bastante popular.

[012] O candidato avançou o aparafusamento e resolveu muitos de- safios de aparafusamento com suas linhas de produtos de tensiona- dores mecânicos HYTORC NUT ™ e acionadores e ferramentas para uso com eles. A HYTORC NUT ™ é um exemplo de porca autorreativa e inclui uma luva interna, uma luva externa e uma arruela. Ele usa a arruela como um ponto de reação para a aplicação de torque de en- trada na luva externa. Em um fixador auto reativo, a luva externa fun- ciona como a porca, enquanto a luva interna se torna uma extensão

11 / 183 do prisioneiro e é rotacionalmente acoplada com a arruela. Este aco- plamento rotacional evita o movimento deslizante entre a luva interna e as roscas do prisioneiro durante a aplicação de torque à luva ex- terna. As porcas auto reagentes com a mesma geometria externa das porcas convencionais sofrem de tensões de superfície de rolamento mais altas.

[013] Além disso, dispositivos de acoplamento ou acoplamento de uma reação ou um eixo de saída de um dispositivo de saída de torque para fixadores usados em parafusos também são conhecidos. Os fe- chos tensores mecânicos de três peças auto reagentes normalmente têm recursos estriados, hexagonais ou quadrados para permitir o aco- plamento de torção com o membro de reação do dispositivo de en- trada de torque. Isso é obtido com interferências rotacionais usinadas entre duas peças. A interferência é normalmente criada com um en- gate macho e fêmea entre quaisquer dois recursos de acasalamento que impedem a rotação entre as duas partes.

[014] O candidato avançou o aparafusamento e resolveu muitos de- safios de aparafusamento com suas linhas de produtos de tensiona- dores mecânicos HYTORC SMARTSTUD ™ e drivers e ferramentas para uso com eles. O HYTORC SMARTSTUD ™ é um exemplo de dispositivo de pino tensor mecânico de três peças. Eles consistem em um prisioneiro, porca e arruela. O pino possui roscas externas em am- bas as extremidades. Sob a rosca superior, o pino também terá uma ranhura ou outra geometria para criar um acoplamento rotacional com o diâmetro interno da arruela. A parte superior do prisioneiro também terá uma ranhura ou outra geometria para permitir o acoplamento ro- tacional com o eixo de reação do dispositivo de entrada de torque. A porca é rosqueada internamente para coincidir com as roscas na parte

12 / 183 superior do pino.

A porca terá uma ranhura ou outra geometria para permitir a introdução de torque do dispositivo de entrada de torque.

A arruela tem uma geometria interna que irá coincidir rotacionalmente com a ranhura ou outra geometria sob a rosca superior do pino.

Em aplicações de aparafusamento, as tensões estão normalmente próxi- mas dos limites elásticos dos materiais.

O recurso de reação que aco- pla o HYTORC SMARTSTUD ™ ao dispositivo de entrada de torque normalmente tem que ser superdimensionado para evitar falhas de material elástico.

Portanto, não é possível com os recursos de acopla- mento conhecidos transportar a alta magnitude de torque com um re- curso interno, como um quadrado, hexágono ou orifício estriado in- terno na superfície superior do prisioneiro.

Consequentemente, as aplicações de aparafusamento que estão sujeitas a alta tensão devem ter um recurso externo na parte superior do prisioneiro que permitirá o acoplamento de um eixo de reação de tamanho suficiente a partir do dispositivo de entrada de torque.

Em aplicações de aparafusa- mento, as tensões estão normalmente próximas dos limites elásticos dos materiais.

O recurso de reação que acopla o HYTORC SMARTS- TUD ™ ao dispositivo de entrada de torque normalmente tem que ser superdimensionado para evitar falhas de material elástico.

Portanto, não é possível com os recursos de acoplamento conhecidos transpor- tar a alta magnitude de torque com um recurso interno, como um qua- drado, hexágono ou orifício estriado interno na superfície superior do prisioneiro.

Consequentemente, as aplicações de aparafusamento que estão sujeitas a alta tensão devem ter um recurso externo na parte superior do prisioneiro que permitirá o acoplamento de um eixo de reação de tamanho suficiente a partir do dispositivo de entrada de

13 / 183 torque.

Em aplicações de aparafusamento, as tensões estão normal- mente próximas dos limites elásticos dos materiais.

O recurso de rea- ção que acopla o HYTORC SMARTSTUD ™ ao dispositivo de entrada de torque normalmente tem que ser superdimensionado para evitar falhas de material elástico.

Portanto, não é possível com os recursos de acoplamento conhecidos transportar a alta magnitude de torque com um recurso interno, como um quadrado, hexágono ou orifício es- triado interno na superfície superior do prisioneiro.

Consequente- mente, as aplicações de aparafusamento que estão sujeitas a alta ten- são devem ter um recurso externo na parte superior do prisioneiro que permitirá o acoplamento de um eixo de reação de tamanho suficiente a partir do dispositivo de entrada de torque.

Portanto, não é possível com os recursos de acoplamento conhecidos transportar a alta mag- nitude de torque com um recurso interno, como um quadrado, hexá- gono ou orifício estriado interno na superfície superior do prisio- neiro.

Consequentemente, as aplicações de aparafusamento que es- tão sujeitas a alta tensão devem ter um recurso externo na parte su- perior do prisioneiro que permitirá o acoplamento de um eixo de rea- ção de tamanho suficiente a partir do dispositivo de entrada de tor- que.

Portanto, não é possível com os recursos de acoplamento co- nhecidos transportar a alta magnitude de torque com um recurso in- terno, como um quadrado, hexágono ou orifício estriado interno na superfície superior do prisioneiro.

Consequentemente, as aplicações de aparafusamento que estão sujeitas a alta tensão devem ter um re- curso externo na parte superior do prisioneiro que permitirá o acopla- mento de um eixo de reação de tamanho suficiente a partir do dispo- sitivo de entrada de torque.

14 / 183

[015] Em outras palavras, o HYTORC NUT ™ tem duas mangas, uma dentro da outra, por meio das quais a manga interna é conectada com uma arruela estriada para permitir um movimento axial apenas da manga interna. Ele é aparafusado em um pino ou parafuso como uma unidade. Um driver proprietário segura a manga interna e gira a manga externa. O pino é puxado para cima junto com a luva interna e tensionado sem extensão excessiva e retorno elástico, como com um tensionador hidráulico. A porca interna nunca gira contra as roscas do prisioneiro sob carga, eliminando a possibilidade de escoriação da rosca do parafuso ou outros danos. A HYTORC NUT ™: utiliza meca- nicamente a ação e a força de reação da ferramenta durante o aperto e afrouxamento; converte o torque em alongamento do parafuso sem torção, em vez de puxar como em tensão; permite a calibração precisa da carga do parafuso com configuração precisa e obtenção do alon- gamento ou carga residual do parafuso desejado, em comparação com o torque; elimina carga lateral, torção, transferência e relaxa- mento de carga, braços de reação, chaves de apoio, extratores e pon- tes; elimina medições de alongamento de parafuso para aplicações críticas; aumenta a segurança, o aparafusamento sem erros, a confi- abilidade da junta e a velocidade; reduz os tempos de aparafusa- mento em mais de 50%; e funciona em todas as articulações sem al- teração. Ele melhora o torque e a tensão ao esticar os parafusos em vez de puxá-los, evitando o rebote mecânico perigoso e prejudicial ao fixador e às juntas. O operador define e atinge a carga do parafuso em qualquer lugar de 30% a 90% do rendimento. chaves de apoio, extratores e pontes; elimina medições de alongamento de parafuso para aplicações críticas; aumenta a segurança, aparafusamento sem

15 / 183 erros, confiabilidade e velocidade da junta; reduz os tempos de apa- rafusamento em mais de 50%; e funciona em todas as articulações sem alteração. Ele melhora o torque e a tensão ao esticar os parafu- sos em vez de puxá-los, evitando o rebote mecânico perigoso e pre- judicial ao fixador e às juntas. O operador define e atinge a carga do parafuso em qualquer lugar de 30% a 90% do rendimento. chaves de apoio, extratores e pontes; elimina medições de alongamento de pa- rafuso para aplicações críticas; aumenta a segurança, o aparafusa- mento sem erros, a confiabilidade da junta e a velocidade; reduz os tempos de aparafusamento em mais de 50%; e funciona em todas as articulações sem alteração. Ele melhora o torque e a tensão esticando os parafusos em vez de puxá-los, evitando o rebote mecânico peri- goso e prejudicial ao fixador e às juntas. O operador define e atinge a carga do parafuso em qualquer lugar de 30% a 90% do rendimento.

[016] A evolução do HYTORC NUT ™ e do HYTORC SMARTSTUD ™ é divulgada, por exemplo, nas Patentes dos Estados Unidos do Requerente: 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, cópias inteiras das quais são incorporadas neste documento por refe- rência.

[017] O HYTORC NUT ™ e o HYTORC SMARTSTUD ™, entretanto, têm seu conjunto de desafios. Os usuários finais devem substituir as porcas padrão por unidades precisamente usinadas, tratadas e lubri- ficadas. Além disso, a luva interna precisa ser relativamente radial- mente espessa no ponto de conexão com a arruela. Às vezes, essa conexão pode conter toda a força de reação aplicada à manga ex- terna. Além disso, eles são caros de produzir e geralmente difíceis de

16 / 183 vender para usuários finais tradicionais de aparafusamento com custo mínimo. Além disso, em algumas versões da HYTORC NUT ™, a porca deve ser feita com duas luvas cujo diâmetro externo deve cor- responder ao diâmetro externo de uma porca regular, de forma que ambas as luvas tenham menos material do que uma porca regu- lar. Isso requer o uso de materiais de alta resistência, o que causa relutância por parte dos clientes em trocar os materiais e medo do desconhecido.

[018] O requerente avançou ainda mais no aparafusamento industrial e resolveu muitos desafios de aparafusamento com suas linhas de produtos HYTORC WASHER ™ e drivers e ferramentas para uso com eles. A HYTORC WASHER ™ foi o primeiro exemplo de arruelas de reação usadas como pontos de reação para apertar porcas e parafu- sos em fixadores de rosca helicoidal. As arruelas de reação são posi- cionadas no caminho de carga do parafuso ou pino e, portanto, sem- pre experimentam o mesmo e idêntico carregamento. Em sistemas de arruela de reação, o torque rotacional é aplicado à porca ou parafuso superior, enquanto o torque de reação oposto é transmitido à arruela de reação. A porca ou parafuso superior e a arruela de reação de aco- plamento experimentam a mesma carga e torque idênticos. Portanto, apenas as forças de atrito governam o movimento relativo. O compo- nente com o coeficiente de atrito mais baixo terá uma tendência a se mover enquanto o outro componente permanecerá relativamente an- corado. A arruela de carga auto reativa HYTORC WASHER ™ tem um segmento de rosca interna conectado com a rosca de um parafuso tradicional. Ele se encaixa em uma porca normal e impede que o pa- rafuso gire, enquanto fornece um ponto de reação para a ferramenta

17 / 183 de acionamento. Ele é apertado com um soquete duplo patente- ado. Um soquete externo segura a arruela e um soquete interno gira a porca normal, puxando o pino para cima através da arruela. A força de reação da ferramenta é convertida em uma força de retenção que mantém a HYTORC WASHER ™ estacionária. Isso mantém o seg- mento e, portanto, o parafuso estacionário quando a porca está sendo girada até que o alongamento do parafuso faça com que um segmento axial se mova no interior da HYTORC WASHER ™. Ele melhora o tor- que e a tensão esticando os parafusos em vez de puxá-los. A falta de relaxamento de transferência de carga, ou rebote mecânico, permite o alongamento até 90% do rendimento.

[019] O HYTORC WASHER ™: fornece um atrito facial de rolamento conhecido para uma carga residual mais uniforme do parafuso; não requer usinagem de precisão da face pontual; minimiza a torção e a carga lateral do procedimento de aparafusamento; evita que o para- fuso gire junto com a porca; cria alongamento de parafuso axial reto sem a necessidade de braços de reação e chaves de apoio; aumenta a carga residual do parafuso e a uniformidade da compressão da junta circunferencial; reduz o tempo de configuração; aumenta a velocidade de aparafusamento; permite que os parafusos sejam orientados axial- mente e sem as mãos, mesmo em aplicações invertidas; aumenta a segurança de aparafusamento; e minimiza o risco de danos ao fixador e às articulações.

[020] A evolução das linhas de produtos HYTORC WASHER ™ e dri- vers e ferramentas para uso com eles é divulgada, por exemplo, nas patentes dos EUA do requerente:

6.490.952; 6.609.868; 6.929.439; 6.883.401; 6.986.298; 7.003.862; 7

18 / 183 .066.053; 7.125.213; 7.188.552; 7.207.760; e 7.735.397, cópias intei- ras das quais são incorporadas neste documento por referência.

[021] A HYTORC WASHER ™, entretanto, tem seu conjunto de desa- fios. Ele adiciona altura desnecessária às aplicações de aparafusa- mento. Os usuários finais geralmente devem substituir os pinos e pa- rafusos padrão por versões mais longas devido aos regulamentos que exigem que duas ou mais roscas se projetem da porca durante o aperto. Além disso, a HYTORC WASHER ™ é mais cara de produzir do que as arruelas tradicionais e, muitas vezes, difícil de vender para usuários finais de aparafusamento tradicionais com redução de cus- tos. 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 duas fricções faciais e a porca tem uma fricção facial e outra de rosca, de modo que a fricção geral de cada uma é quase idêntica, 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 alcançada se a HYTORC WASHER ™ e a porca forem simultaneamente abaixadas. Finalmente, apesar da eliminação da carga lateral e da torção, a corrosão ainda se acumula nas roscas, não eliminando assim o desgaste dela.

[022] O requerente avançou ainda mais no aparafusamento industrial e resolveu muitos desafios de aparafusamento com suas linhas de produtos HYTORC SMARTWASHER ™ e drivers e ferramentas para uso com eles. Esta arruela multiuso auto reativa usada para apertar e afrouxar conectores roscados, incluindo uma porca, um parafuso tendo um eixo e introduzido em um objeto com a interposição da arru- ela entre a porca e o objeto de modo que uma primeira superfície de face de apoio da arruela em um lado axial coopera com uma porca e

19 / 183 uma segunda superfície de face de rolamento da arruela em um lado axial oposto coopera com o objeto.

A arruela inclui: um corpo radial- mente externo tendo uma abertura radialmente interna adaptada para ser maior do que um diâmetro do parafuso e uma superfície radial- mente externa adaptada para absorver uma força de reação de uma ferramenta; um segmento radialmente 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 fricção axial limitado em relação ao corpo; e um espa- çador adaptado para ser localizado entre o segmento radialmente in- terno e a porca e localizado também radialmente dentro do corpo ex- terno na abertura radialmente interna e axialmente espaçado do seg- mento radialmente interno.

O corpo externo, o segmento radialmente interno e o espaçador são montáveis e desmontáveis um do outro e podem ser usados em conjunto ou individualmente. e um espaçador adaptado para ser localizado entre o segmento radialmente interno e a porca e localizado também radialmente dentro do corpo externo na abertura radialmente interna e axialmente espaçado do segmento ra- dialmente interno.

O corpo externo, o segmento radialmente interno e o espaçador são montáveis e desmontáveis um do outro e podem ser usados em conjunto ou individualmente. e um espaçador adaptado para ser localizado entre o segmento radialmente interno e a porca e localizado também radialmente dentro do corpo externo na abertura radialmente interna e axialmente espaçado do segmento radialmente interno.

O corpo externo, o segmento radialmente interno e o espaça- dor são montáveis e desmontáveis um do outro e podem ser usados em conjunto ou individualmente.

20 / 183 O requerente usou o corpo radialmente externo e o segmento radial- mente interno interpostos juntos entre a porca e o objeto para aplica- ções quando o alongamento do parafuso uniforme e preciso era ne- cessário. Quando a porca é girada pela ferramenta com a força dada, o corpo radialmente externo recebe a força dada na direção oposta da ferramenta. O corpo radialmente externo fica parado enquanto o seg- mento radialmente interno engata na rosca do parafuso positivamente para que o parafuso gire. O parafuso apenas alonga ou relaxa. Neste caso, a arruela composta do corpo radialmente externo e do segmento radialmente interno funciona como uma arruela de tensão.

[023] O requerente usou o corpo radialmente externo, o segmento ra- dialmente interno e o espaçador interposto entre a porca e o objeto para aplicações quando um alongamento preciso do parafuso era ne- cessário e um alongamento do parafuso deve ser controlado. Quando a porca é girada pela ferramenta com a força dada, o corpo radial- mente externo recebe a força dada na direção oposta da ferra- menta. O corpo radialmente externo fica parado enquanto o segmento radialmente interno engata nas roscas do parafuso positivamente para o parafuso de girar. O parafuso apenas alonga ou relaxa e, ao mesmo tempo, o segmento radialmente interno se move axialmente, enquanto o espaçador limita o movimento axial do segmento. Neste caso, a ar- ruela composta pelo corpo radialmente externo, o segmento radial- mente interno e o espaçador funcionam como uma arruela de alta pre- cisão.

[024] O requerente usou apenas o corpo radialmente externo da arru- ela interposta entre a porca e o objeto para aplicações regulares quando um alongamento de parafuso uniforme e preciso não era ne-

21 / 183 cessário. 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 rotação à porca. A porca gira, mas o corpo radialmente ex- terno fica parado e, neste caso, a arruela composta apenas pelo corpo radialmente externo funciona como uma arruela de reação.

[025] A HYTORC SMARTWASHER ™ oferece muitas das vantagens da HYTORC WASHER ™ em um pacote mais flexível e de menor custo. A evolução das linhas de produtos HYTORC SMARTWASHER ™ e drivers e ferramentas para uso com eles é divulgada, por exem- plo, na Patente US No. 8.079.795 do Requerente, uma cópia inteira da qual é incorporada neste documento por referência. A HYTORC SMARTWASHER ™, entretanto, tem seu conjunto de desafios, seme- lhantes aos da HYTORC WASHER ™. Ele adiciona altura desneces- sária às aplicações de aparafusamento. Os usuários finais geralmente devem substituir os pinos e parafusos padrão por versões mais longas devido aos regulamentos que exigem que duas ou mais roscas se projetem da porca durante o aperto. Além disso, a HYTORC SMAR- TWASHER ™ é mais cara de produzir do que as arruelas tradicionais e muitas vezes difícil de vender para usuários finais de aparafusa- mento tradicionais com custo mínimo. Notavelmente, o requerente acreditava que o alongamento do parafuso preciso e uniforme não era possível quando apenas o corpo radialmente externo do HYTORC SMARTWASHER ™ é usado como uma lavadora de reação. Além disso, o uso da inserção roscada com o corpo radialmente externo rendeu alongamento do parafuso uniforme e preciso, mas o curso do prisioneiro é limitado à espessura da arruela. O deslocamento é ainda mais dificultado com o uso do espaçador. Finalmente, apesar da eli- minação da carga lateral e da torção, a corrosão ainda se acumula

22 / 183 nas roscas, não eliminando assim o desgaste dela. Além disso, o uso da inserção roscada com o corpo radialmente externo rendeu alonga- mento do parafuso uniforme e preciso, mas o curso do prisioneiro é limitado à espessura da arruela. O deslocamento é ainda mais dificul- tado com o uso do espaçador. Finalmente, apesar da eliminação da carga lateral e da torção, a corrosão ainda se acumula nas roscas, não eliminando assim o desgaste dela. Além disso, o uso da inserção roscada com o corpo radialmente externo rendeu alongamento do pa- rafuso uniforme e preciso, mas o curso do prisioneiro é limitado à es- pessura da arruela. O deslocamento é ainda mais dificultado com o uso do espaçador. Finalmente, apesar da eliminação da carga lateral e da torção, a corrosão ainda se acumula nas roscas, não eliminando assim o desgaste dela.

[026] Além disso, o HYTORC SMARTWASHER ™ gira livremente e na direção oposta se o atrito da porca for maior. Durante a operação, o HYTORC SMARTWASHER ™ tem dois atritos faciais e a porca tem um atrito facial e outro de rosca, de modo que o atrito geral de cada um é quase idêntico, o que significa que o HYTORC SMARTWASHER ™ pode girar ou a porca pode girar. Para evitar isso, é necessária uma pré-carga que não pode ser alcançada se o HYTORC SMARTWAS- HER ™ e a porca forem simultaneamente abaixados.

[027] Com sistemas convencionais de lavadoras de reação, o lubrifi- cante deve ser aplicado para direcionar seletivamente a arruela para permanecer ainda sob maior atrito do que a porca ou prisioneiro. Isso permite que o prisioneiro ou porca gire e gere carga por meio de ros- cas correspondentes helicoidais. A polarização do lubrificante neces- sária é uma etapa indesejável e difícil de controlar no processo de instalação de arruelas de reação. Mesmo pequenas quantidades de

23 / 183 lubrificante em uma arruela de reação convencional terão o efeito ad- verso de permitir que a arruela de reação gire ou deslize antes da porca ou parafuso. Quando a arruela gira antes do parafuso ou porca com rosca helicoidal, o sistema não pode gerar a carga do parafuso. O gerenciamento impróprio de lubrificação ou superfícies de fricção fre- quentemente resulta em deslizamento ou giro inadvertido de arruelas de reação convencionais.

[028] Outros exemplos de lavadores de reação na técnica anterior in- cluem aqueles divulgados nas Patentes US Nos. 7.462.007 e

7.857.566, cópias inteiras das quais são incorporadas aqui por refe- rência. Essas arruelas de reação são destinadas a substituir porcas de aperto e arruelas Belleville, pois elas se deformam resilientemente sob carga para armazenar energia de pré-carga ou carga viva. Na maioria das modalidades, a incorporação de um furo roscado visa mi- nimizar o carregamento lateral no parafuso. A área que contata o ob- jeto dessas arruelas de reação côncavas e / ou convexas é baixa em comparação com a área de superfície total da superfície da arruela inferior. Um furo sem rosca é divulgado em uma modalidade. Os apri- moramentos de fricção incluem saliências, como as pontas da forma de arruela hexagonal ou extensões serrilhadas planas, que mordem ou cravam na superfície do objeto.

[029] O requerente fez esforços para aumentar as velocidades de ro- tação do fixador em ferramentas elétricas de torque operadas por flu- ido. A HYTORC <®> XXI <®> é uma chave operada por fluido que possui: uma unidade operada por fluido incluindo um cilindro; um pis- tão reciprocamente móvel no cilindro e tendo uma haste de pistão com uma extremidade de haste de pistão; um mecanismo de catraca tendo uma catraca fornecida com uma pluralidade de dentes; e pelo menos

24 / 183 duas linguetas operacionalmente conectáveis com a extremidade da haste do pistão e engatáveis com um dente da catraca de modo que durante um curso de avanço do pistão uma das pelo menos duas lin- guetas engate com pelo menos um dente da catraca enquanto o outro do pelo menos duas catracas sobre pelo menos um dente da ca- traca, enquanto durante um curso de retorno do pistão a outra das pelo menos duas linguetas engata com pelo menos um dente da ca- traca enquanto uma das pelo menos duas linguetas engata sobre pelo menos um dente da catraca. Pelo menos uma das pelo menos duas linguetas é desengatável e elevável acima dos dentes da catraca. O HYTORC <®> XXI <®> também inclui uma unidade de desengate que é ativada por um operador separadamente do acionamento e pode atuar em pelo menos uma lingueta de modo a distingui-la e levantá-la acima dos dentes da catraca. Este recurso anti-folga permite que a catraca gire para trás para liberar o acúmulo de torção e flexão do material, de modo que a chave operada por fluido possa ser retirada de um trabalho. A HYTORC <®> XXI <®> é a primeira chave hidráu- lica de rotação contínua do mundo. Isso torna esta ferramenta até três vezes mais rápida do que qualquer outra chave inglesa no mer- cado. Observe que os benefícios do HYTORC NUT ™ e do HYTORC WASHER ™ são acentuados quando usados com o HYTORC <®> XXI <®>. O HYTORC <®> XXI <®> é divulgado na Patente US No.

6.298.752 do Requerente, uma cópia inteira da qual é incorporada neste documento por referência.

[030] O requerente, então, aplicou sua compreensão e inovação em ferramentas elétricas de torque para ferramentas intensificadoras de torque pneumáticas manuais, especificamente criando as linhas de produtos HYTORC <®> jGUN <®> e drivers e ferramentas para uso

25 / 183 com elas. O requerente comercializa essas ferramentas sob os nomes comerciais de HYTORC <®> jGUN <®> Single Speed, Dual Speed e Dual Speed Plus. Uma vez que a porca atinge a superfície do flange, o grau de rotação para apertar ou afrouxar é muito pequeno. Os clien- tes desejam altas velocidades de giro para aumentar ou diminuir rapi- damente as porcas. As chaves de impacto conhecidas, que forneciam alta velocidade de descida e fuga, tinham as desvantagens de impre- cisão e rotação lenta, uma vez que a porca atingiu a face do flange. Por outro lado, as ferramentas elétricas de torque portáteis co- nhecidas eram de torque preciso, mas relativamente lentas na subida e descida dos fixadores.

[031] A carcaça do motor em ferramentas de intensificação de torque portáteis conhecidas era independente da carcaça de engrenagens de modo que o torque não pudesse exceder a resistência de torque de braço / mão do operador. Caso contrário, o compartimento do mo- tor da ferramenta não poderia ser segurado e giraria na mão do ope- rador. Havia no mercado diversos multiplicadores de torque motoriza- dos e alguns deles possuíam dois mecanismos de velocidade, alguns reagiam na ponta do parafuso, que requer parafusos especiais, e ou- tros com braço de reação. Não importa o torque ou a velocidade apli- cada, a caixa de engrenagens girou na direção oposta do eixo de sa- ída. Em alta velocidade, as peças giratórias nas então existentes fer- ramentas manuais de intensificação do torque 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 pesadas. O HYTORC <®> As linhas de produ- tos jGUN <®> incluem uma ferramenta com velocidade de desacele- ração ou aceleração em que toda a caixa de engrenagens, junto com

26 / 183 o conjunto de engrenagens interno e o acionamento de saída, gira na mesma alta velocidade na mesma direção.

O operador simplesmente muda a ferramenta de aplicar uma força de giro às engrenagens e ao eixo de saída em uma direção e, simultaneamente, uma força de giro oposta à caixa de engrenagens.

Observe que as linhas de produtos e drivers e ferramentas HYTORC NUT ™ e HYTORC WASHER ™ para uso com os mesmos são compatíveis com o HYTORC <®> jGUN <®> Dual Speed.

Por exemplo, em uma modalidade de velocidade mais alta e torque mais baixo do HYTORC <®> jGUN <®> Dual Speed, o soquete de acionamento tendo a porca e o soquete de reação tendo a HYTORC WASHER ™ sempre girados juntos e na mesma veloci- dade mais alta e a mesma torque mais baixo.

A HYTORC WASHER ™ e a porca são integradas como uma unidade por pinos até que a porca se encaixe na HYTORC WASHER ™. O torque aumenta e os pinos são desintegrados por cisalhamento, de forma que a porca é girada com maior torque e menor velocidade enquanto a HYTORC WASHER ™ se torna um objeto estacionário e, portanto, um ponto de reação.

A integração do HYTORC WASHER ™ e uma porca conhe- cida não é mais aceitável porque as peças da conexão quebrada afe- tam o coeficiente de fricção, podem causar escoriações na rosca e deixar depósitos indesejáveis prejudiciais nas interfaces da rosca. para que a porca seja girada com um torque maior e uma velo- cidade menor enquanto a HYTORC WASHER ™ se torna um objeto estacionário e, portanto, um ponto de reação.

A integração do HYTORC WASHER ™ e uma porca conhecida não é mais aceitável porque as peças da conexão quebrada afetam o coeficiente de fricção, podem causar escoriações na rosca e deixar depósitos indesejáveis prejudiciais nas interfaces da rosca. para que a porca seja girada com

27 / 183 um torque maior e uma velocidade menor enquanto a HYTORC WA- SHER ™ se torna um objeto estacionário e, portanto, um ponto de reação. A integração do HYTORC WASHER ™ e uma porca conhe- cida não é mais aceitável porque as peças da conexão quebrada afe- tam o coeficiente de fricção, podem causar escoriações na rosca e deixar depósitos indesejáveis prejudiciais nas interfaces da rosca.

[032] Quando não é usado com o HYTORC WASHER ™, o HYTORC <®> jGUN <®> requer o uso de acessórios de reação para desviar a força de reação gerada durante o giro da porca, para um objeto esta- cionário. A velocidade de desaceleração teve que ser limitada para evitar que o braço de reação batesse contra a porca adjacente em alta velocidade, o que poderia causar um acidente se as extremidades do operador estivessem no caminho. O abutment de um braço de reação é necessário para o modo de operação de baixa velocidade e alto tor- que para apertar ou afrouxar os fixadores. Mas o braço de reação não é desejável para o modo de operação de alta velocidade e baixo tor- que - mais uma vez para evitar acidentes e situações graváveis OSHA. O requerente aplicou sua compreensão completa e inovação em ferramentas de força de torque com acessórios de reação e o HYTORC <®> jGUN <®> linhas de produtos para aprimorar ainda mais as ferramentas manuais de intensificação de torque pneumá- tico. O requerente criou as linhas de produtos HYTORC <®> FLIP- GUN <®> e os drivers e ferramentas para uso com eles. O HYTORC <®> FLIP-GUN <®> inclui um braço de reação posicionável. Quando colocada em uma primeira posição, a unidade intensificadora de tor- que é comutada para um modo de alta velocidade e baixo torque e o braço de reação pode ser usado como uma alça pelo operador en- quanto em uma direção perpendicular ao eixo da ferramenta. Quando

28 / 183 o braço de reação é colocado em uma segunda posição coaxial ao eixo da ferramenta, a unidade intensificadora de torque é comutada para baixa velocidade, modo de alto torque e o braço de reação pode encostar em um objeto estacionário, uma vez que o alto torque não pode ser absorvido pelo operador. linhas de produtos e drivers e fer- ramentas para uso com eles.

O HYTORC <®> FLIP-GUN <®> inclui um braço de reação posicionável.

Quando colocada em uma primeira posição, a unidade intensificadora de torque é comutada para um modo de alta velocidade e baixo torque e o braço de reação pode ser usado como uma alça pelo operador enquanto em uma direção per- pendicular ao eixo da ferramenta.

Quando o braço de reação é colo- cado em uma segunda posição coaxial ao eixo da ferramenta, a uni- dade intensificadora de torque é comutada para baixa velocidade, modo de alto torque e o braço de reação pode encostar em um objeto estacionário, uma vez que o alto torque não pode ser absorvido pelo operador. linhas de produtos e drivers e ferramentas para uso com eles.

O HYTORC <®> FLIP-GUN <®> inclui um braço de reação po- sicionável.

Quando colocada em uma primeira posição, a unidade in- tensificadora de torque é comutada para um modo de alta velocidade e baixo torque e o braço de reação pode ser usado como uma alça pelo operador enquanto em uma direção perpendicular ao eixo da fer- ramenta.

Quando o braço de reação é colocado em uma segunda po- sição coaxial ao eixo da ferramenta, a unidade intensificadora de tor- que é comutada para baixa velocidade, modo de alto torque e o braço de reação pode encostar em um objeto estacionário, uma vez que o alto torque não pode ser absorvido pelo operador. modo de baixo tor- que e o braço de reação pode ser usado como uma alça pelo operador

29 / 183 enquanto em uma direção perpendicular ao eixo da ferra- menta. Quando o braço de reação é colocado em uma segunda posi- ção coaxial ao eixo da ferramenta, a unidade intensificadora de torque é comutada para baixa velocidade, modo de alto torque e o braço de reação pode encostar em um objeto estacionário, uma vez que o alto torque não pode ser absorvido pelo operador. modo de baixo torque e o braço de reação pode ser usado como uma alça pelo operador enquanto em uma direção perpendicular ao eixo da ferra- menta. Quando o braço de reação é colocado em uma segunda posi- ção coaxial ao eixo da ferramenta, a unidade intensificadora de torque é comutada para baixa velocidade, modo de alto torque e o braço de reação pode encostar em um objeto estacionário, uma vez que o alto torque não pode ser absorvido pelo operador.

[033] Muitas vezes, as características de aplicação afetam adversa- mente os trabalhos de aparafusamento e incluem, por exemplo, ros- cas e superfícies corroídas, sujas, dobradas, carregadas de detritos, rebarbas, esfoladas, irregulares, desorientadas, desalinhadas e / ou lubrificadas de forma desigual de prisioneiros e porcas. Frequente- mente, a perda de produção é exacerbada por tais características ad- versas de aplicação de parafusos. Naturalmente, a indústria busca re- duzir as perdas de produção durante manutenções e / ou reparos de rotina, imprevistos e / ou emergenciais.

[034] A Requerente inovou ainda mais suas ferramentas manuais de intensificação de torque pneumático, especificamente criando as li- nhas de produtos HYTORC <®> THRILL <®> e drivers e ferramentas para uso com elas. O HYTORC <®> THRILL <®> é uma ferramenta intensificadora de torque acionada por energia de modo dual portátil

30 / 183 que opera no aperto e afrouxamento sem reação e assistido por rea- ção de fixadores industriais.

Inclui: um motor para gerar uma força de giro para girar o fixador; um mecanismo de multiplicação da força de rotação para um modo de velocidade inferior / torque superior inclu- indo uma pluralidade de transmissores de multiplicação da força de rotação; um mecanismo de impactação da força de rotação para um modo de maior velocidade / menor torque incluindo uma pluralidade de transmissores de impactação da força de rotação; um alojamento operativamente conectado com pelo menos um transmissor de multi- plicação; um braço de reação para transferir uma força de reação ge- rada no alojamento durante o modo de velocidade mais baixa / torque mais alto para um objeto estacionário; em que durante o modo de ve- locidade inferior / torque superior, pelo menos dois transmissores de multiplicação giram em relação ao outro; e em que durante o modo de velocidade mais alta / torque mais baixo, pelo menos dois transmisso- res de multiplicação são unitários para atingir um movimento de mar- telamento a partir do mecanismo de impactação.

Vantajosamente, o HYTORC <®> THRILL <®>: minimiza a exposição do operador à vi- bração; fornece alta inércia de rotação na velocidade mais alta, modo de menor torque devido a uma alta massa da cooperação entre os mecanismos de multiplicação e impactação, o que aumenta a saída de torque do mecanismo de impactação; escorre e escorre prendedo- res em alta velocidade sem o uso de um acessório de reação, mesmo quando um torque superior ao absorvível por um operador é necessá- rio para superar características adversas substanciais da aplicação de parafusamento como rosca e deformação facial e / ou escoriação da rosca; e afrouxa fixadores altamente torqueados ou corroídos que es- tão presos às suas juntas e os aperta com um torque desejado mais

31 / 183 alto e mais preciso com o uso de um acessório de reação no segundo modo.

[035] O modo de impacto não é operável no THRILL <®> durante o modo de velocidade mais baixa / torque mais alto (multiplicação) por- que: o braço de reação posicionável encosta em um objeto estacioná- rio; e o mecanismo de impacto é bloqueado durante o modo de multi- plicação de torque. Mas observe que durante o modo de velocidade mais alta / torque mais baixo, a força de giro do motor é transferida através do estágio inicial do mecanismo de multiplicação para o eixo de saída para descer ou subir uma porca ou cabeça de parafuso que exibe pouca ou nenhuma resistência. O mecanismo de impacto é ati- vado quando o fixador exibe características de aparafusamento ad- versas, exigindo assim uma força intermitente para superar tais defor- midades.

[036] Nota Avanços recentes do requerente com a pistola HYTORC <®> FLASH <®>, que é acionada eletricamente e a pistola HYTORC <®> Lithium Series <®>, que também é eletricamente acionada, mas com uma bateria e, portanto, portátil.

[037] Evolução das linhas de produtos HYTORC <®> jGUN <®>, FLIP-Gun <®> THRILL <®> HYTORC <®> FLASH <®> e HYTORC <®> Lithium Series <®> Gun e drivers e ferramentas para uso com isso é divulgado, por exemplo, nas Patentes US Nos. do Requerente e nos Pedidos Nos EUA:

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; 7.641.557; 7.

798.038; 7.832.310; 7.950.309; 8.042.434; D608.614; e 13 / 577.995, cópias inteiras das quais são incorporadas neste documento por refe- rência.

32 / 183

[038] Apesar das recentes inovações da Requerente com o THRILL <®>, a carga lateral e o desgaste da rosca continuam sendo os prin- cipais problemas das aplicações de parafusamento industrial e não foram resolvidos de forma alguma pelas ferramentas intensificadoras no mercado. A escoriação é o desgaste do material causado por uma combinação de fricção e adesão entre as superfícies metálicas du- rante o movimento transversal, ou deslizamento, muitas vezes devido à lubrificação deficiente. Quando um material escama, as porções são puxadas de uma superfície de contato e presas ou mesmo soldadas por fricção à superfície adjacente, especialmente se houver uma grande quantidade de força comprimindo as superfícies juntas. A es- coriação ocorre frequentemente em aplicações de alta carga e baixa velocidade. Envolve a transferência visível de material à medida que é puxado com adesivo de uma superfície, deixando-o grudado na ou- tra na forma de uma protuberância elevada. Galling geralmente não é um processo gradual.

[039] A corrosão de um fixador corroído há muito apertado geralmente ocorre entre as roscas de engate da porca e o parafuso e a porca e o flange. A corrosão pode vir de várias fontes, incluindo produtos quími- cos, calor, umidade e lubrificação. Em aplicações de alta temperatura, por exemplo, a lubrificação aplicada durante o aperto seca e une as roscas com o tempo. Além disso, as reações químicas dentro e fora do vaso frequentemente causam corrosão galvânica. Durante o afrou- xamento, a corrosão da rosca interna empurra a graxa seca ao longo das roscas dos parafusos. A força de reação aplicada ao objeto esta- cionário aplica uma força igual no lado próximo da porca a ser gi- rada. Na verdade, a carga lateral, ou força de encosto, para uma fer- ramenta pode ser de 3x a 4x seus pés lbs.

33 / 183

[040] Essa carga lateral faz com que as roscas da porca e do parafuso se encaixem com enorme força no lado próximo onde é aplicada, de forma que a graxa seca se amontoe naquele local quando a porca for girada. Irregularidades em threads muitas vezes não podem ser supe- radas. Apenas metade das roscas entre o parafuso e a porca são en- gatadas e as roscas começam a prender. Isso faz com que a rosca do parafuso escale e requer substancialmente mais torque e, portanto, substancialmente mais carga lateral para retirar a porca, o que pode arruinar o parafuso e as roscas da porca. O fixador frequentemente trava até o ponto em que toda a força de giro é usada pelo atrito da rosca, o que pode levar à quebra do fixador ou à ferramenta girando- o. A ferramenta elétrica de torque usada originalmente para apertar o fixador muitas vezes é insuficiente para afrouxar o mesmo fixador cor- roído. Esses fixadores corroídos podem exigir valores de torque de afrouxamento 1x a 3x mais ft. Lbs. do que o torque de aperto e uma ferramenta adicional mais poderosa pode ser necessária. Aplicações de parafusamento de alta temperatura, como, por exemplo, em turbi- nas e carcaças, são geralmente críticas, exigindo fixadores fabricados em aço inoxidável ou de precisão com custos de reposição extrema- mente altos. Além disso, o uso de parafusos de rosca fina, que é bas- tante popular nos últimos tempos, multiplica esse problema.

[041] Mesmo que a ferramenta não aplique nenhuma carga lateral ao fixador, ainda pode ocorrer escoriação da rosca, pois a graxa seca se acumula nas roscas de engate durante o afrouxamento da porca. Tal afrouxamento requer em um ponto um torque mais alto do que o tor- que de aperto original, que quando aplicado resulta em escoriação da rosca. Isso ocorre mesmo com o HYTORC NUT ™ entre as mangas interna e externa. É um hábito na indústria os operadores baterem em

34 / 183 fixadores corroídos com uma marreta para pulverizar a corrosão antes de aplicar o torque de afrouxamento. Este hábito é perigoso, pode ar- ruinar as roscas dos parafusos que se estendem sobre a porca e não é civilizado. O desgaste adverso também ocorre entre a face da porca e a face do flange, uma vez que a carga lateral muda a orientação perpendicular da porca a ser girada.

[042] As arruelas conhecidas podem reduzir o desgaste da superfície entre o fixador roscado, a porca e a junta, visto que a arruela é feita de um material mais duro. O Apêndice M da ASME PCC-1 -2010 de- clara que: “é geralmente reconhecido que o uso de arruelas de aço endurecido melhorará a tradução da entrada de torque na pré-carga do parafuso, fornecendo uma superfície de rolamento lisa e de baixo atrito para a porca. As arruelas protegem as superfícies de contato do flange de danos causados por uma porca giratória. Estas são consi- derações importantes quando os métodos de torque (manual ou hi- dráulico) são usados para o aperto dos parafusos. ” As arruelas co- nhecidas, no entanto, não minimizam e / ou eliminam o desgaste da superfície e o desgaste da rosca criado pela carga lateral. E as arrue- las conhecidas podem se mover ao serem apertadas, de modo que a arruela possa girar com a porca ou cabeça do parafuso, em vez de permanecer fixa.

[043] Outro propósito da instalação de arruelas em um sistema de aparafusamento típico é distribuir as cargas sob as cabeças dos pa- rafusos e porcas, proporcionando uma área maior sob tensão.

[044] Caso contrário, a tensão do rolamento dos parafusos pode ex- ceder a resistência do rolamento dos materiais de conexão e isso leva à perda de pré-carga dos parafusos e ao deslizamento dos materiais.

35 / 183

[045] Descobriu-se que processos de endurecimento, como, por exemplo, nitretação, evitam o desgaste nas superfícies de atrito dos fixadores. A nitretação endurece a superfície dos metais, mas torna as fraturas mais prováveis, especialmente quando tensões de tração estão presentes. Embora a nitretação possa ser usada para evitar es- coriações em elementos compressivos como arruelas, outros elemen- tos de aparafusamento como pinos não são bons candidatos para ni- tretação. Os studs experimentam tensões de tração puras durante o carregamento e, portanto, provavelmente sofreriam fraturas catastró- ficas se fossem nitretados. As porcas são mais seguras, mas apre- sentam tensões no arco devido ao carregamento da rosca. Essas ten- sões de arco são de natureza tênsil. Embora as porcas tenham uma tensão de tração muito menor do que os prisioneiros, o risco de fratu- ras em superfícies endurecidas ainda é possível. Uma fratura que mi- gra em um pino ou porca pode levar a uma perda de carga catastrófica no fixador. Uma fratura que migra em uma arruela não levaria a per- das de carga.

[046] Os engenheiros de projeto continuam focados na integridade da junta aparafusada. As juntas aparafusadas tendem a perder sua pré- carga quando submetidas a cisalhamento causado por vibração trans- versal. As soluções de travamento de fixador roscado da técnica an- terior, como porcas de travamento e padrão, cunha de duas peças e arruelas de travamento serrilhadas, não otimizam a integridade da junta aparafusada.

[047] O teste Junker é o mecanismo aceito pelo setor para comparar o desempenho relativo das soluções de travamento de fixador. Isso permite que os engenheiros de projeto especifiquem fixadores que

36 / 183 funcionarão sob uma ampla gama de condições sem afrouxar. Os pro- cedimentos de teste Junker descritos nos padrões ISO 16130, DIN 65151 e DIN 25201 -4B permitem a coleta de dados de teste precisos e repetíveis. Uma amostra de fixador desprotegida é submetida a ci- clos de vibração transversal, em valores de deslocamento crescentes, até que se solte. A junta segura é então testada nas mesmas condi- ções. A pré-carga é plotada em relação ao número de ciclos de carga para avaliar o comportamento de afrouxamento automático do fixador seguro.

[048] O que é necessário é: simplificação no design e operação da ferramenta, chave, fixador e arruela; eliminação das forças de reação, flexão e tração; e maior velocidade de aparafusamento, eficiência, confiabilidade, repetibilidade e segurança, tudo a um custo menor. As presentes invenções, portanto, foram concebidas para resolver esses problemas.

[049] ESPECIFICAÇÃO

[050] As invenções do presente pedido podem ser descritas a título de exemplo apenas com referência aos desenhos anexos, dos quais:

[051] FIGs. 1 A-1 C são vistas em perspectiva de uma superfície su- perior e inferior e uma vista lateral de uma primeira modalidade de uma Arruela HYTORC <®> Z <®>;

[052] FIGs. 2A-2B são vistas em perspectiva voltadas para cima e para baixo de uma junta a ser fechada por um prendedor roscado in- cluindo a arruela Z <®> das FIGs. 1A-1 C e uma porca, um fixador Z <®>;

[053] FIG. 3A-3C são vistas laterais e em perspectiva de uma ferra- menta elétrica sem braço de reação, uma pistola HYTORC <®> Z

37 / 183 <®>, para aperto e / ou afrouxamento minimizado pelo Z <®> Faste- ner;

[054] FIGs. 4A - 4B são vistas em perspectiva e laterais da junta aper- tada e do fixador Z <®> apertado;

[055] FIGs. 5A-5D são vistas em perspectiva, em corte transversal em perspectiva e em corte lateral de um conjunto de reação e ação coa- xial de acionamento duplo, um soquete HYTORC <®> Z <®>;

[056] FIGs. 6A-6E são vistas de cima para baixo, de baixo para cima e laterais da arruela Z <®>;

[057] FIGs. 7A-7C são vistas múltiplas de várias modalidades de ar- ruelas Z <®> com dimensões e larguras variadas de meios de trata- mento de aumento do coeficiente de fricção da lavadora Z <®> tais como bandas serrilhadas;

[058] FIGs. 8A-8L são vistas de cima para baixo de várias modalida- des de arruelas Z <®> com formatos variados;

[059] FIGs. 8D1 -8D3 são vistas em perspectiva de uma superfície su- perior e inferior e uma vista lateral de uma outra modalidade de uma Arruela Z <®>;

[060] FIGs. 8D4-8D10 são vistas laterais em corte transversal de vá- rios tipos, tamanhos e localizações de meios de tratamento de au- mento do coeficiente de atrito da lavadora Z <®>;

[061] FIGs. 9A-9B são vistas laterais em corte transversal de tipos al- ternativos de Fixador Z <®> para uso com arruelas Z <®>;

[062] FIG. 10 é uma vista lateral em corte transversal de uma arruela Z <®> e soquete Z <®> alternativos de modo que o diâmetro da arru- ela seja menor que o da porca;

[063] FIGs. 11A-11 C são vistas múltiplas de várias modalidades de soquetes Z <®> com dimensões e larguras variadas;

38 / 183

[064] FIGs. 12A-14B são vistas em perspectiva da aplicação do Sis- tema Z <®> às Ferramentas de Torque FIYTORC <®> incluindo adap- tadores estriados, placas de reação e links de deslocamento;

[065] FIGs. 15A-15G são vistas em perspectiva e laterais da aplicação de uma arruela de fricção de dupla face FIYTORC <®> no sistema Z <®>;

[066] FIG. 16A é uma vista em perspectiva de uma modalidade da presente invenção na forma de ferramenta 10A em um modo de velo- cidade mais baixa, torque mais alto ("LSFIT");

[067] FIG. 16B é uma vista em perspectiva de uma modalidade da presente invenção na forma de ferramenta 10B em um modo de velo- cidade mais alta, torque mais baixo ("FISLT");

[068] FIG. 17A é uma vista em corte transversal lateral da ferramenta 10A no modo LSFIT;

[069] FIG. 17B é uma vista em corte transversal lateral da ferramenta 10B no modo FISLT;

[070] FIG. 18 é uma vista lateral em seção transversal de um conjunto de multiplicação de força de rotação 200 e um conjunto de força de vibração 300 da ferramenta 10A no modo LSFIT;

[071] FIG. 19 é uma vista em corte transversal em perspectiva de um conjunto de alojamento de ferramenta de acionamento 101, um con- junto de manopla de ferramenta de acionamento 103 e componentes internos relacionados da ferramenta 10A e ferramenta 10B;

[072] FIG. 20 é uma vista em perspectiva de um conjunto de mudança de modo 400 da ferramenta 10A e ferramenta 10B;

[073] FIG. 21A é uma vista lateral em corte transversal de uma moda- lidade da presente invenção na forma de uma ferramenta 10F;

39 / 183

[074] FIG. 21 B é uma vista lateral em corte transversal de uma forma de realização da presente invenção na forma de uma ferramenta 10G;

[075] FIG. 22A é uma vista lateral em corte transversal de uma moda- lidade da presente invenção na forma de uma ferramenta 10H; FIG. 22B é uma vista lateral em corte transversal de uma modalidade da presente invenção na forma de uma ferramenta 101;

[076] FIG. 23A é uma vista superior de uma forma de realização da presente invenção na forma de uma arruela Z <®> -Squirter <®> 2301 para indicação de tensão direta;

[077] FIG. 23B é uma vista inferior da arruela 2301;

[078] FIG. 23C é uma vista em corte transversal da arruela 2301 to- mada ao longo da linha 2314 da FIG. 23A;

[079] FIG. 23D é uma vista ampliada de uma porção da FIG. 23C;

[080] FIGs. 24A-24F ilustram o estado da arruela 2301 durante o pro- cesso de instalação;

[081] FIG. 24G é uma vista superior de uma modalidade da presente invenção na forma de uma Arruela Z <®> -DTI 2401 para indicação de tensão direta;

[082] FIG. 24H é uma vista inferior da arruela 2401; FIG. 241 é uma vista em corte transversal da arruela 2401;

[083] FIG. 24J é uma vista ampliada de uma porção da FIG. 24I;

[084] FIGs. 25A-25E são vistas múltiplas de uma modalidade da pre- sente invenção na forma de conjunto de arruela e porca FIYTORC <®> Z <®> 2502;

[085] FIGs. 26A-26D são vistas múltiplas de uma modalidade da pre- sente invenção na forma de conjunto de arruela e porca FIYTORC® 2602;

40 / 183

[086] FIGs. 27A-27D são vistas múltiplas de uma modalidade da pre- sente invenção na forma de conjunto de arruela e porca FIYTORC <®> Z <®> 2702;

[087] FIG. 28A é uma vista em perspectiva de um prendedor roscado com uma modalidade da presente invenção na forma de um conjunto de porca cônica de duas partes 2801;

[088] FIGs. 28B-28C são vistas laterais e / ou em corte transversal de uma luva interna e uma luva externa e um fixador roscado para uso com o conjunto de porca cônica de duas partes 2801;

[089] FIGs. 29A-29F são vistas laterais em corte transversal de várias modalidades de conjuntos de porca cônica de duas partes da presente invenção com quantidades variadas de degraus, dimensões, geome- trias, ângulos e / ou intervalos;

[090] FIGs. 30A-30D são múltiplas vistas de uma modalidade da pre- sente invenção na forma do aparelho 3001 para acoplar torcional- mente um prendedor roscado 3010 e um dispositivo de entrada de torque 3002;

[091] FIGs. 31A-31 C são vistas em perspectiva de várias modalida- des de aparelho para acoplar torcionalmente um prendedor roscado e um dispositivo de entrada de torque da presente invenção com quan- tidades de degraus, dimensões, geometrias, ângulos e / ou intervalos variados;

[092] FIGs. 32A-32D são vistas múltiplas de uma modalidade da pre- sente invenção na forma de um conjunto de porca cônica de duas par- tes 3202;

[093] FIGs. 33A-33C são vistas múltiplas de uma modalidade da pre- sente invenção na forma de arruela FIYTORC <®> Z <®> e conjunto de porca cônica de duas partes 3202B;

41 / 183

[094] FIGs. 34A-34C são vistas múltiplas de uma modalidade da pre- sente invenção na forma de um conjunto de porca roscada cônica de duas partes 3402;

[095] FIGs. 35A-35C são vistas múltiplas de uma modalidade da pre- sente invenção na forma de arruela FIYTORC <®> Z <®> e conjunto de porca cônica de duas partes 3402B;

[096] FIGs. 36-39 são vistas em perspectiva de modalidades da pre- sente invenção na forma de arruelas FIYTORC® Anti-Afrouxamento Z®; e

[097] FIGs. 40A-40D são vistas em perspectiva de modalidades da presente invenção na forma de porcas FIYTORC® Anti-Afrouxamento Z®.

[098] O Sistema FIYTORC <®> Z <®>. Este aplicativo visa proteger o sistema FIYTORC <®> Z <®> do Requerente, que envolve: ferramen- tas com modos de multivelocidade / multitorque com multiplicação de torque e mecanismos de vibração sem o uso de pilares de reação ex- ternos; um meio de transferência de força para produzir ação e reação coaxial em linha para uso com tais ferramentas; meios de aciona- mento e meios de deslocamento capazes de prender a arruelas sob a porca para uso com tais ferramentas e meios de transferência de força; arruelas e prendedores associados para uso com tais ferramen- tas, meios de transferência de força e meios de acionamento; e aces- sórios relacionados para uso com tais ferramentas, meios de transfe- rência de força, meios de acionamento, arruelas e prendedores.

[099] O Sistema FIYTORC <®> Z <®> inclui o seguinte: Z <®> Arru- elas localizadas sob porcas ou cabeças de parafusos de vários tipos com perímetros enqatáveis de múltiplas formas, tamanhos, geome- trias e serrilhados, como diferenciais de engate de raio de arruela /

42 / 183 fixador, e faces polarizadas por atrito com atrito relativamente mais alto contra a superfície do flange e atrito relativamente mais baixo con- tra a porca, tais como meios de tratamento de aumento do coeficiente de atrito de vários tipos, tamanhos e localizações; Pistolas HYTORC Z <®> incorporando um poderoso mecanismo intermitente (impacto, vibração, ultrassônico, etc.), um multiplicador de torque preciso na mesma ferramenta combinando aceleração com torque cali- brado; HYTORC <®> Z <®> Soquetes com ação coaxial dual drive e reação com mangas externas para reagir em Z <®> Arruelas e luvas internas para girar cabeças de porcas ou parafusos; Adaptadores Spline e placas de reação HYTORC <®> Z <®> para compatibilidade reversa com os sistemas de torque / tensão da HYTORC <®>, inclu- indo os sistemas de acionamento quadrado AVANTI <®> e ICE <®>, o sistema de folga limitada STEALTH <®> , a série jGUN <®> pneu- mática, os multiplicadores elétricos da série FLASH <®> Gun e LI- THIUM e muito mais; a combinação de HYTORC <®> Z <®> Arruela e HYTORC <®> Z <®> Dual Friction Washer ™ incluindo uma arruela de face com fricção dupla e / ou a porca / parafuso HYTORC <®> Z <®> para contra-torque sob uma porca ou cabeça de parafuso do ou- tro lado da junta; HYTORC <®> Z <®> Links de deslocamento duplo da unidade para folgas estreitas durante o uso dos sistemas de torque / tensão da HYTORC <®>; HYTORC <®> Z <®> Mecanismos de vi- bração aplicados à mesma; Arruelas Z <®> -Squirter <®>; Z <®> - ar- ruelas DTI; Conjuntos de arruela e porca HYTORC <®> Z <®>; Ani- lhas Anti-Afrouxamento Z <®>; e quaisquer combinações dos mes- mos.

Divulgações adicionais incluem: Conjuntos de fixadores côni- cos; Acoplamentos de torção cônicos; Conjuntos de porca cônica de

43 / 183 duas peças; Conjuntos de porca de rosca cônica de duas pe- ças; HYTORC <®> Anti-Afrouxamento Z <®> arruelas, porcas e SMARTSTUDS; e quaisquer combinações deles. Anilhas, porcas e SMARTSTUDS anti-afrouxamento Z <®>; e quaisquer combinações deles. Arruelas, porcas e SMARTSTUDS anti-afrouxamento Z <®>; e quaisquer combinações deles.

[100] A lavadora HYTORC <®> Z <®>. Os padrões internacionais de aparafusamento exigem que as arruelas endurecidas sejam coloca- das sob os fixadores roscados industriais. As arruelas HYTORC <®> Z <®> são arruelas temperadas, de propriedade 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 roscados industriais do tipo que tem uma superfície de reação coaxial, um pino e uma porca rosqueada engatável no pino ou uma cabeça do pino conectada ao pino. Eles eliminam quaisquer possíveis pontos de aperto para os apêndices dos operadores. Os operadores não precisam procurar ob- jetos estacionários satisfatórios para reagir. O tensionamento reto co- axial praticamente elimina a flexão e / ou carga lateral do pino. Eles fornecem um bom, consistente, superfície superior de baixo atrito na qual gira a cabeça da porca ou do parafuso; a parte superior tem uma superfície polida contra a qual a cabeça da porca ou parafuso irá gi- rar. Eles fornecem uma superfície inferior com maior fricção contra a qual a ferramenta reage.

[101] As arruelas Z <®> protegem as superfícies do flange de danos ou incrustação e distribuem uniformemente a carga do parafuso ao redor da junta devido à área de superfície maior. Eles podem ser feitos em uma ampla gama de tamanhos em polegadas e métricas de uma

44 / 183 ampla gama de opções de materiais para cada aplicação. Eles estão em conformidade com todos os requisitos ASME, ASTM e API para dimensões, dureza e espessura. Eles trabalham com ferramentas de torque pneumáticas, hidráulicas, elétricas e manuais. E com a adição de uma arruela de fricção complementar, elimina a necessidade de uma chave de apoio para evitar que a porca oposta gire junto com o parafuso.

[102] A recente pesquisa e desenvolvimento relacionados ao Z <®> Washer do requerente incluem prototipagem e avaliação experimental de diferentes: espessuras; tamanhos de engate externo; geometrias de engate externo e serrilhados; revestimentos e tratamentos de baixo atrito nos lados de engate do fixador (superior); tamanhos, formas e localizações de aprimoramentos de fricção, como padrões de serrilha, nos lados de engate do flange (inferior); tamanhos e formas de chan- fros nas faces inferior, superior, interna e externa; especificações de materiais; e especificações de tratamento térmico.

[103] FIG. 1A mostra uma primeira modalidade de uma Arruela 1 HYTORC <®> Z <®> para uso com os sistemas de torque / tensão da HYTORC <®>. É uma vista em perspectiva de um lado superior, ou face de rolamento superior 2 da arruela 1. A FIG. 1 B mostra uma vista em perspectiva de um lado inferior, ou uma face de rolamento inferior 3 da arruela 1. E a FIG. 1 C mostra uma vista lateral de um lado da borda, ou face de rolamento lateral, 4 da arruela 1.

[104] Geralmente a arruela 1 tem uma forma anular com um vazio in- terno 5. Como mostrado nas FIGs. 1, a forma anular da anilha inclui lóbulos 6 que se estendem radialmente, que formam uma forma se- melhante a uma flor. Geralmente, uma face de rolamento superior 2 é lisa com atrito de superfície relativamente menor contra a porca ou

45 / 183 cabeça do parafuso. Observe que lubrificantes podem ser usados na face superior do rolamento 2 para diminuir o atrito da superfície entre ela e a porca, cabeça do parafuso ou qualquer outro fixador ros- cado. Uma face de rolamento inferior 3 é texturizada com atrito de su- perfície relativamente maior contra a superfície do flange. A face de rolamento inferior 3 é mostrada tendo uma superfície interna lisa 3A e aprimoramentos de fricção ásperos, como recartilhados, 7 com maior atrito de superfície. O padrão de saliência radial elevado 7 aumenta o atrito da superfície da face de rolamento inferior 3. Na modalidade ilustrada, a superfície serrilhada 7 tem a forma de um anel ou anel localizado além da superfície lisa 3A. Os lóbulos externos 6 incluem faces chanfradas em ângulo 8 formadas entre a face de rolamento inferior 3 e a face de rolamento lateral 4.

[105] A arruela 1 tem, inter alia, um raio anular R1A, um raio de lóbulo R1L, um raio recartilhado R1K e um raio vazio R1V. A arruela 1 tem uma altura H1, uma primeira altura de chanfro H1B1, uma segunda altura de chanfro H-IBN, uma altura recartilhada H1K e um ângulo de chanfro° 1.

[106] FIG. 2A mostra uma vista em perspectiva voltada para cima e a FIG. 2B mostra uma vista em perspectiva voltada 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 prendedor 20 tem uma primeira extremidade 21 tendo uma cabeça de parafuso 22 e uma segunda extremidade 23 tendo um engate roscado

24. A segunda extremidade 23 do prendedor 20 é inserida através de uma abertura 33 no primeiro e segundo membros 31 e 32 que se es- tende a partir de uma face de rolamento 34 do segundo membro 32

46 / 183 para uma face de rolamento 35 do primeiro membro 32. Na prepara- ção de um processo de aperto, a arruela 1 é colocada sobre a se- gunda extremidade 23 com a face de rolamento inferior 3 em direção à face de rolamento 35. A porca roscada 36 é colocada sobre a se- gunda extremidade 23.

[107] A arruela Z <®> é usada em apenas um lado da junta e nenhuma outra arruela deve ser usada sob ela. As práticas normais de lubrifica- ção de parafusos e porcas devem ser seguidas. O lubrificante só é necessário nas roscas dos parafusos e entre a porca ou cabeça do parafuso e a parte superior da arruela Z <®> e não deve ser usado entre a arruela e o flange. Observe que o valor de torque correto para qualquer parafuso depende muito do lubrificante usado. Normal- mente, nenhum lubrificante é necessário na porca traseira ou na ca- beça do parafuso.

[108] A prática típica de aparafusamento industrial é ajustar o pino de modo que, quando for apertado, a extremidade superior sobressaia 2 a 3 roscas acima da porca. Isso é para fins de inspeção para garantir que a porca e o prisioneiro estão totalmente encaixados. Normal- mente não há razão para o pino se estender mais do que isso, e qual- quer excesso de comprimento deve ser ajustado para o outro lado do flange para que o soquete possa engatar a porca inteira sem obstru- ção. É permitido em áreas de alta corrosão que o pino fique nivelado com a porca após o aperto para diminuir o risco de danos à rosca e para que a porca possa ser removida mais facilmente. Vantajosa- mente, a espessura da anilha 1 é a ideal. Se a arruela fosse excessi- vamente grossa, o sistema de fixação não teria roscas macho sufici- entes disponíveis. Por outro lado, se a arruela fosse insuficientemente espessa, ela poderia falhar sob altas cargas de compressão.

47 / 183

[109] A pistola HYTORC <®> Z <®> (em geral). Uma ferramenta elé- trica sem braço de reação para aperto e / ou afrouxamento minimizado por galhas de um fixador roscado industrial do tipo que tem uma su- perfície de reação coaxial, um prisioneiro e uma porca engatável com rosca no prisioneiro ou uma cabeça do prisioneiro conectada ao prisi- oneiro inclui: um motor para gerar uma força de rotação; um impulso para transferir a força de rotação; um mecanismo de multiplicação de força de rotação em um alojamento incluindo um transmissor de mul- tiplicação de força de rotação para todos os modos de torque de re- sistência inferior a resistência superior; 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 tor- que de menor resistência a maior resistência.

[110] Chaves de impacto de ar padrão martelam o parafuso com força descontrolada com alto ruído e vibração excessiva. A pistola HYTORC Z <®> é um multiplicador de torque de precisão que produz potência consistente e medida parafuso após parafuso sem a força descontrolada, alto ruído e / ou vibração excessiva de chaves de im- pacto de ar padrão. A pistola Z <®> é a primeira ferramenta pneumá- tica de aparafusamento sem braço de reação com torque preciso do mundo. Ele garante uma carga uniforme e precisa dos parafusos. A pistola Z <®> incorpora um poderoso mecanismo de impacto e um multiplicador de torque preciso na mesma ferramenta, combinando uma aceleração com torque calibrado. É operado por um gatilho de punho de pistola e possui um interruptor de controle direcional para apertar ou afrouxar, uma alavanca de seleção de velocidade para al- tas e baixas velocidades e um soquete de acionamento auto-reativo que engata o Z <®> Arruela sob a porca. O mecanismo de impacto

48 / 183 liga ou desliga as porcas, independentemente da corrosão ou falhas de rosca. O mecanismo multiplicador de torque quebra os fixadores ou os aperta. Funciona com a arruela Z <®>, de forma que não haja braços de reação externos, pontos de compressão e cargas laterais imprecisas. Ele executa qualquer trabalho de aparafusamento de ma- neira mais rápida, segura e melhor do que nunca, tudo com uma fer- ramenta.

[111] A pistola Z <®> possui capacidade de dupla velocidade que é controlada simplesmente e rapidamente mudando do modo de redu- ção de alta velocidade para potência de torque de baixa velocidade e vice-versa. No modo de alta velocidade, o soquete duplo gira a várias centenas de rotações por minuto, mas o torque é limitado para que a ferramenta não gire ou retroceda nas mãos do operador. Mudar o se- letor para cima bloqueia a ferramenta no modo de potência / torque e a porca ou parafuso é apertado com o torque desejado automatica- mente, com base nas pressões de fluido pneumáticas calibradas.

[112] Vantajosamente, a pistola Z <®> trata de questões industriais e questões com ferramentas de intensificação de torque hidráulico, pneumático ou elétrico. Ele: maximiza os benefícios e elimina os pre- juízos de torque e tensão; maximiza os benefícios e elimina os preju- ízos de HYTORC NUT ™, HYTORC WASHER ™, HYTORC <®> AVANTI <®> HYTORC <®> XXI <®> HYTORC <®> jGUN <®>, HYTORC <®> FLIP-Gun < ®> e HYTORC <®> THRILL <®> - que pode danificar os engates da rosca devido à carga lateral e acúmulo de corrosão seca; minimiza a exposição do operador à vibração; for- nece maior inércia no modo de força intermitente devido a uma maior massa da cooperação entre os mecanismos de multiplicação e impac-

49 / 183 tação, o que aumenta a saída de torque do mecanismo de impacta- ção; escorre e escorre dos fixadores em alta velocidade sem o uso de um braço de reação, mesmo quando um torque superior ao absorvível por um operador é necessário para superar as características adver- sas da aplicação de parafusamento; afrouxa fixadores altamente tor- queados e / ou corroídos presos em suas juntas e aperta os fixadores a um torque desejado mais alto e mais preciso com o uso de uma superfície de reação coaxial no modo de torque de resistência supe- rior. O mecanismo de força de vibração pode ser ativado enquanto a porca está apertada para pulverizar a corrosão seca antes de aplicar o torque total à porca para afrouxar. Isso resulta em menos torque ne- cessário para afrouxar o fixador roscado industrial, e a graxa seca pul- verizada não se acumula ou se concentra nas porções das ros- cas. Além disso, durante o aperto e afrouxamento, a porca fica para- lela à face da junta e as roscas não são submetidas à enorme e irre- gular carga lateral, tornando o atrito facial e da rosca mais consis- tente. Isso garante uma carga de torque mais uniforme e, portanto, uma compressão uniforme da junta para evitar vazamentos e falha da gaxeta no aperto. Além disso, o uso da ferramenta é simplificado, o risco de erro do operador reduzido e a segurança do operador aumen- tada.

[113] O fixador roscado industrial 20 é tipicamente apertado usando uma ferramenta de torque, tensão e / ou torque e tensão acionada hidraulicamente, pneumaticamente ou eletricamente. FIGs. 3A, 3B e 3C mostram uma ferramenta elétrica sem braço de reação 10, a pis- tola FIYTORC <®> Z <®>, para aperto minimizado e / ou afrouxa- mento do fixador 20. A ferramenta 10 inclui um motor para gerar uma força de rotação; um impulso para transferir a força de rotação; um

50 / 183 mecanismo de multiplicação de força de rotação em um alojamento incluindo um transmissor de multiplicação de força de rotação para todos os modos de torque de resistência inferior a resistência supe- rior; 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 menor resistência a maior resis- tência. Observe que a ferramenta 10 opera em uma velocidade mais alta, modo de torque mais baixo ("HSLT"), como mostrado como fer- ramenta 10A das FIGs. 3A e 3B, e um modo de velocidade mais baixa, torque mais alto ("LSHT"), como mostrado como ferramenta 10B da FIG. 3C.

[114] Ferramenta 10A das FIGs. 3A e 3B e ferramenta 10B da FIG. 3C inclui: um conjunto de entrada e saída de unidade 100; um conjunto de multiplicação de força de rotação 200; um conjunto de força de vi- bração 300; um conjunto de mudança de modo 400; e uma saída de unidade dupla e conjunto de tomada de reação 15, como a tomada FIYTORC <®> Z <®>. No modo HSLT, a ferramenta 10A: comprime a arruela 1 entre a porca assentada 36 no fixador pré-carregado 20 na junta pré-apertada 30 para um torque de pré-aperto pré-determi- nado; descomprime a arruela 1 entre a porca 36 no fixador sem carga 20 na junta solta 30 do torque de pré-aperto pré-determinado; e / ou vibra a arruela 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 car- regado 20 e a junta apertada 30 a um torque de aperto predetermi-

51 / 183 nado; e / ou comprime a arruela 1 entre a porca assentada 36 no fixa- dor pré-afrouxado 20 na junta pré-afrouxada 30 a partir do torque de aperto pré-determinado.

[115] 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 rotação em uma direção para assentar a porca 36 e comprime a arruela 1 no fixador pré-carre- gado 20 na junta pré-apertada 30 a um torque de aperto pré-determi- nado; sobe a porca 36 assentada ou a porca 36 assentada e a arruela comprimida 1 no fixador 20 pré-afrouxado na junta 30 pré-afrouxada com a força de rotação na direção oposta do torque de pré-afrouxa- mento pré-determinado; ou vibra (impacta) a porca apertada 36 sobre a arruela pressurizada 1 para aplicar vibração para pulverizar adequa- damente 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 rotação em uma direção para o torque de aperto pré-determinado 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 rotação na direção oposta do torque de aperto pré-determinado e aplica a força de reação em uma direção para a arruela pressurizada 1.

[116] Durante a operação, a ferramenta 10B no modo LSHT muda para a ferramenta 10A no modo HSLT ao desmontar a porca 36 e descomprimir a arruela 1 no torque de pré-afrouxamento pré-determi- nado. Durante a operação, a ferramenta 10A em HSLT muda para a ferramenta 10B no modo LSHT mediante: porca de assentamento 36 e arruela de descompressão 1 no torque de aperto pré-determi- nado; ou pulverização adequada da corrosão do fio. Observe que o

52 / 183 operador usa o conjunto de mudança de modo 400 para mudar a fer- ramenta do modo LSHT para o modo HSLT ou vice-versa. Observe que o conjunto de mudança de modo 400 é uma chave manual, mas pode ser automática. Da mesma forma, observe que a ativação ou desativação do conjunto de força de vibração (impactação) 300 pode ocorrer manualmente ou automaticamente. Observe que o modo LSHT pode ser alterado de torque regulado para vibração assistida ou vice-versa, e esse modo HSLT pode ser comutado de vibração regu- lada para torque assistido ou vice-versa. Observe que o conjunto de força de vibração (impactação) 300 pode continuar operando mesmo se a arruela 1 começar ou parar a rotação. E observe que o modo LSHT pode ser assistido por vibração para afrouxar a porca 36 para ajudar a superar corrosão química, por calor e / ou lubrificação e evitar o desgaste da rosca do parafuso.

[117] Aplicar torque a um fixador cria atrito facial, atrito de rosca e carga de parafuso. O atrito e a carga do parafuso são inversamente proporcionais: conforme o atrito aumenta, a quantidade de carga do parafuso gerada diminui. A velocidade na qual um fixador é apertado tem um efeito pronunciado sobre a magnitude do atrito e, portanto, a carga do parafuso gerada em uma junta a ser fechada. Vantajosa- mente, a pistola Z <®> é capaz de utilizar o princípio de que os coefi- cientes de atrito da rosca e sob a cabeça diminuem à medida que a velocidade de rotação aumenta.

[118] A pistola Z <®> opera, por exemplo, como segue. Suponha que um trabalho exija o aperto dos prisioneiros de 1 1 ”2 "com 2 <3> / 8" porcas a 520 pés-lbs de torque usando uma pistola Z <®> A1. O Z <®> Gun-A1 é usado para intervalos de 300-1200 ft-lbs de torque. A Z <®> Gun-A1 vem com um tamanho de unidade padrão de 3⁄4 ”de

53 / 183 unidade quadrada e tem dimensões (CxLxA) de 11,92” por 3,29 ”por 9,47”. A caixa de saída do inversor tem raio de 1,98 ”. A altura e a largura da alça são 6,94 ”e 2,12”, respectivamente. O rundown e o torque final RPM variam aproximadamente de 4000 a 7, respectiva- mente. A força de rotação da ferramenta é determinada pela pressão de ar fornecida por um filtro / regulador / lubrificador (FRL). O operador consulta o gráfico de conversão de pressão / torque correspondente para este valor. Nesse caso, 520 pés-lbs de torque final correspon- dem a uma pressão pneumática de 50 psi. O operador, portanto, de- fine a pressão de suprimento de ar do FRL para 50 psi. Por FIG. 3B, a ferramenta 10A desce a porca 36 até se encaixar no flange no modo HSLT. A arruela T é comprimida entre a porca assentada 36 'e a junta assentada 30'. No modo de funcionamento para baixo (HSLT), o des- locador (conjunto de mudança de modo 400) está na posição para baixo e a ferramenta 10A é segurada com ambas as mãos.

[119] Por FIG. 3C, para iniciar o torque no modo LSHT, o operador puxa o câmbio 400 em direção a ele na posição para cima. A porca assentada 36 'é engatada garantindo que o soquete de reação externo 17 envolva totalmente a arruela comprimida T. Observe a falta de pon- tos de aperto porque ambas as mãos estão seguramente fora da zona de aperto em torno da porca assentada 36'. O operador pressiona o gatilho até que a ferramenta 10B pare e não avance mais o soquete de acionamento interno 16. O operador aplicou 520 pés-lbs de torque à porca apertada de 36 "e arruela pressurizada de 1", e todas as ou- tras porcas terão a mesma força de aperto enquanto a pressão FRL for mantida. FIGs. 4A e 4B mostram uma junta apertada de 30 "que inclui fixador apertado de 20", porca apertada de 36 "e arruela pres- surizada de 1".

54 / 183

[120] Observe que as faces chanfradas 8 auxiliam a arruela 1 na lim- peza dos filetes de solda formados entre os flanges e os tubos na junta 30 e outras questões de folga. Outras faces chanfradas 8 auxiliam o encaixe externo de reação no engate e acoplamento rotativo com a arruela 1. As faces chanfradas 8 também podem aceitar modificações feitas no encaixe externo de reação 17 para permitir o uso em aplica- ções de aparafusamento invertido.

[121] O operador inverte o processo de remoção da porca apertada de 36 ”, desta vez começando no modo LSHT. Os efeitos do tempo e da corrosão podem tornar as porcas e / ou parafusos mais difíceis de remover do que de apertar. Visto que atingir um valor de torque espe- cífico não é uma preocupação ao afrouxar, o operador pode aumentar a pressão de ar FRL para o valor máximo ou próximo a ele, dando à ferramenta potência quase total. Um controle direcional é alterado para afrouxar. O operador aplica a ferramenta 10B à aplicação e po- siciona um soquete de acionamento interno 16 na porca apertada 36 "e um soquete de reação externo 17 na arruela pressurizada de 1". O operador puxa o seletor de velocidade 400 para cima, ativa a ferra- menta 10B e continua a afrouxar a porca apertada 36 ”até que ela possa ser girada manualmente e reagir com as arruelas pressurizadas 1”. O operador muda o seletor de velocidade 400 para a posição HSLT para escapar da porca 36. Lembre-se de que o mecanismo de força de vibração pode ser ativado enquanto a porca está apertada para pulverizar a corrosão seca antes de aplicar o torque total à porca para afrouxar. Isso resulta em menos torque necessário para afrouxar o fi- xador roscado industrial, e a graxa seca pulverizada não se acumula ou se concentra nas porções das roscas.

55 / 183

[122] Observe que partes desta especificação associadas às FIGs. 16-23 fornecem uma discussão completa sobre a pistola HYTORC Z <®> e ferramentas relacionadas.

[123] Soquetes HYTORC <®> Z <®>. Os benefícios do lavador Z <®> são otimizados quando usados com os soquetes HYTORC <®> Z <®> com ação e reação coaxial de acionamento duplo. As luvas externas reagem às arruelas Z <®> e as luvas internas giram as porcas ou ca- beças dos parafusos adjacentes (em cima) às arruelas. Vários siste- mas de soquete duplo da presente invenção e proprietários da HYTORC <®> fazem exatamente isso. Em primeiro lugar, a pistola Z <®> com um soquete Z <®> é a maneira mais rápida e fácil de obter todos os benefícios desta tecnologia livre de reação. Partes do so- quete externo circundam a arruela Z <®> e se acopla rotativamente às estrias no corpo da ferramenta de torque. O soquete interno se co- necta ao acionamento da ferramenta e gira a porca. The Z <®> A ação de impacto da pistola faz a porca descer rapidamente e, em seguida, muda sem esforço para o modo de torque controlado enquanto reage contra a arruela Z <®>. Não há pontos de aperto externos ou cargas laterais indesejadas. Pela primeira vez, o torque controlado é possível com uma ferramenta pneumática, sem sacrificar a velocidade e a fle- xibilidade. Esses conjuntos de soquete proprietários excedem todos os padrões ANSI aplicáveis para resistência e segurança e vêm em uma gama completa de polegadas e tamanhos métricos para se ade- quar a qualquer trabalho.

[124] O requerente divulgou características importantes sobre lavado- ras em seus depósitos de patentes relacionados com HYTORC WA- SHER ™. As arruelas posicionadas no caminho da carga giram com a porca (ou cabeça do parafuso) ou ficam paradas; nunca as arruelas

56 / 183 girarão na direção oposta à da porca devido ao atrito facial e à com- pressão da carga. A inovação do requerente determinou a eficácia da reação das lavadoras em linha. Apesar dos benefícios de fricção do inserto roscado, o HYTORC WASHER ™ é viável devido a esta ob- servação.

[125] 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 sua cabeça, é inserido atra- vés de orifícios na junta. A porca, tendo uma arruela endurecida adja- cente geometricamente engatável, é aparafusada ao parafuso. 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 arru- ela endurecida geometricamente engatável. À medida que o torque de ação para a junta aumenta, a força de reação do torque de ação au- menta proporcionalmente. O soquete externo acoplado rotativamente é geometricamente engatado com a arruela endurecida que elimina a rotação da ferramenta em relação ao operador devido à força de rea- ção.

[126] FIGs. 5A, 5B e 5C são vistas em perspectiva da ação coaxial de acionamento duplo e do conjunto de reação 15. A FIG. 5A é uma vista em perspectiva de seção transversal montada. FIG. 5B é uma vista em perspectiva montada. FIG. 5C é uma vista em perspectiva explo- dida. FIG. 5D é uma vista em seção transversal plana da ação coaxial de acionamento duplo e conjunto de tomada de reação 15 na junta apertada de 30 ".

[127] No modo HSLT, como mostrado nas FIGs. 3A e 3B, o conjunto de soquete 15 é substancialmente para transferir uma forma vibrada

57 / 183 de uma força de rotação para a porca 36 e a arruela 1 em uma dire- ção. No modo LSHT, como mostrado na FIG. 3C, cujos resultados são mostrados nas FIGs. 4A e 4B, o conjunto de soquete 15 é substanci- almente para transferir uma forma multiplicada da força de rotação para a porca 36 em uma direção e a forma multiplicada correspon- dente de uma força de reação em outra direção para a arruela 1, que atua como um objeto estacionário.

[128] Com referência à FIG. 5A, o soquete de acionamento interno 16 inclui uma borda interna 52 com uma porca ou meio de engate de cabeça de parafuso 51. O soquete de reação externo 17 tem uma borda interna inferior 62 com um meio de engate da arruela 1 61 para engatar a borda externa 4 da arruela, ou meio de engate de encaixe externo 9. O encaixe de acionamento interno 16 está substancial- mente disposto dentro do encaixe de reação externo 17. Eles são aco- plados através de um meio de acoplamento de encaixe 18. Os encai- xes cooperativamente e relativamente rotativos em direções opostas através do compartimento da ferramenta. A borda interna inferior 62 e seu meio de encaixe da arruela 1 61 e a borda externa da arruela 1 e seu meio de encaixe externo 9 são substancialmente verticais. O so- quete de reação externo 17 inclui uma borda externa inferior 63 tendo uma superfície afunilada inclinada para dentro em direção a um fundo da borda interna inferior 62. Uma face inferior 54 do soquete interno 16 gira sobre e / ou sobre uma face superior 64 de uma borda interna inferior 65 do soquete externo 17. Observe que o meio de acopla- mento do soquete 18 é projetado para uso com ferramentas de acio- namento quadrado hidráulico da HYTORC <®> . Observe que o meio de acoplamento de soquete 18A é projetado para uso com as pistolas

58 / 183 de torque pneumáticas e elétricas HYTORC <®>, como a ferramenta 10A (e 10B).

[129] A arruela 1 tem, inter alia, raio anular RIA, raio do lóbulo RiL, raio recartilhado RiK e um raio de furo central RiV. A arruela 1 tem uma altura H-iw, uma primeira altura de chanfro HiBi, uma segunda altura de chanfro HI BN, uma altura de recartilhamento HiK e um ân- gulo de chanfro ° i. A porca 36 tem um raio hexagonal R36N e uma altura H36N · O soquete de reação externo 17 tem um raio de engate da arruela RI7W que inclui uma largura de folga da arruela / soquete externo GIA que auxilia o soquete de reação externo 17 na arruela de fácil engate 1. Um espaço vazio 19 tendo altura de separação HI Lpro- vides folga suficiente entre os soquetes interno e externo 16 e 17. O soquete interno 16 está livre para girar na face superior 64.

[130] Observe que qualquer geometria de engate adequada servirá, como a divulgada nas patentes e pedidos de patentes da HYTORC <®> incorporados neste documento por referência. Mas observe a Pa- tente US nº 8.631.724, com Data de Emissão de 21 de janeiro de 2014, intitulada “FASTENING SOCKETS, WASHERS AND FASTE- NERS USED WITH THE WASHERS AND THE FASTENING SO- CKETS”, uma cópia integral da qual é incorporada neste documento por referência. Os meios de engate do soquete externo da patente 724 não engatam na superfície externa de uma arruela, mas apenas em uma "parte da borda externa", aumentando assim as probabilidades de falha.

[131] O soquete de reação externo 17 da ferramenta 10A está ocioso e inativo no modo HSLT. Não é estriado engatado no alojamento do conjunto de multiplicação de força de rotação 200. Os transmissores de força de impacto e / ou vibração do conjunto de força de vibração

59 / 183 300 são estriados engatados em um eixo de acionamento de saída, que gira o soquete de acionamento interno 16 para subir ou descer a porca 36 no fixador 20. O soquete de reação externo 17 da ferramenta 10B, no entanto, é rotativamente acoplado e geometricamente enga- tado com a arruela 1 sob a porca 36. Após o assentamento da porca 36 ', a arruela comprimida T serve como o objeto estacionário pelo qual o alojamento do conjunto de multiplicação de força de rotação 200 reage através do soquete de reação 17. Com o alojamento do conjunto de multiplicação da força de giro 300 mantido imóvel, os transmissores de multiplicação da força de giro apertam a porca as- sentada 36 ”por meio do eixo de acionamento de saída da força de giro.

[132] Durante a operação de qualquer modalidade de ferramentas tendo conjuntos de encaixe de reação da presente invenção, o en- caixe de acionamento gira uma porca ou uma cabeça de para- fuso. Durante a operação de uma modalidade de tal ferramenta, o so- quete de reação permanece parado durante o modo HSLT. Durante a operação de outra modalidade de tal 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 ou- tra modalidade de tal ferramenta, o soquete de reação fica parado ou gira na direção oposta com o soquete de acionamento em HSLT, mas permanece parado no modo LSHT.

[133] Em outras palavras, o soquete de acionamento está sempre operacionalmente conectado com a porca ou a cabeça do parafuso durante todos os modos de torque, desde a resistência mais baixa até a resistência mais alta. E o soquete de reação é: operacionalmente

60 / 183 conectado ao alojamento e à superfície de reação coaxial para trans- ferir uma força de reação para a superfície de reação coaxial durante o modo de torque de resistência mais alto; operativamente conectado ao alojamento e à superfície de reação coaxial durante o modo de torque de resistência inferior ou o modo de força intermitente; ou ope- rativamente conectado ao alojamento e operativamente desconectado da superfície de reação coaxial durante o modo de torque de resistên- cia inferior ou o modo de força intermitente.

[134] Em outras palavras, uma ferramenta de torque da presente in- venção inclui: um meio de acionamento para conectar a um soquete de acionamento de um conjunto de soquete de reação e ação coaxial de acionamento duplo para girar uma porca ou uma cabeça de para- fuso; um meio de reação para conectar com um encaixe de reação da ação coaxial de acionamento duplo e conjunto de encaixe de reação para passar a força de reação para uma arruela; um meio de conexão entre os meios de acionamento e de reação; pelo menos dois modos de operação, incluindo um modo de baixo torque de alta velocidade e um modo de alto torque de baixa velocidade; em que o soquete de acionamento é girado em uma direção pelos meios de acionamento durante o modo de alto torque de baixa velocidade e o modo de baixo torque de alta velocidade; em outras palavras, uma ferramenta de tor- que da presente invenção inclui: um meio de acionamento para co- nectar um soquete de acionamento a uma porca ou cabeça de para- fuso; um primeiro meio de reação e um segundo meio de reação para conectar uma tomada de reação a uma arruela; pelo menos dois mo- dos de operação - um modo de alta velocidade e baixo torque e um modo de baixa velocidade e alto torque; em que o soquete de aciona- mento é girado pelo meio de acionamento durante ambos os modos

61 / 183 de girar a porca ou a cabeça do parafuso; em que o soquete de reação se conecta a uma arruela sob a porca ou a cabeça do parafuso; um primeiro meio de reação que impede o referido encaixe de reação de girar no modo de alto torque de baixa velocidade enquanto a lavadora assume uma força de reação de magnitude mais alta; e um segundo meio de reação que impede o encaixe de reação de girar no modo de baixo torque de alta velocidade enquanto um operador assume uma força de reação de magnitude inferior. Neste caso, um adaptador de estria de alojamento de conjunto de multiplicação de força de rotação é o primeiro meio de reação. E um braço de comutação de montagem de mudança de modo com um adaptador estriado é o segundo meio de reação.

[135] Soquetes duplos, particularmente mangas de reação (soque- tes), da presente invenção foram desenvolvidos para uso em conjunto com todos os sistemas elétricos, hidráulicos e pneumáticos de torque / tensão da HYTORC <®>. Era necessário minimizar os diâmetros ex- ternos das luvas de reação para fornecer folga máxima entre os siste- mas de reação da ferramenta e os ambientes de fixação circundan- tes. A minimização dos diâmetros externos das luvas de reação exigia também a minimização dos diâmetros externos das buchas de ação.

[136] Geralmente, numerosas geometrias de peças foram concebidas para mangas, soquetes e anéis adaptadores da presente inven- ção. Todos os componentes potenciais foram prototipados e avalia- dos experimentalmente no centro de pesquisa e desenvolvimento da HYTORC <®>. Os testes de qualidade incluíram sujeitar as peças à carga de sua aplicação específica por inúmeros ciclos. Vários materi- ais e alternativas de tratamento térmico também foram avaliados ex- perimentalmente.

62 / 183

[137] Observe que partes desta especificação associadas às FIGs. 16-23 fornecem uma discussão adicional sobre os soquetes HYTORC Z <®>. Arruela HYTORC <®> Z <®> - Diferencial de engate radial do fixador. Em ferramentas de torque com acessórios de reação da técnica anterior, o torque de reação é igual e oposto ao torque de ação. Mas a força de reação aplicada pelo braço de reação é muito maior em um objeto estacionário próximo. A força de reação é multi- plicada pela distância, o comprimento do braço de reação. Na ver- dade, a carga lateral, ou força de encosto de reação, para uma ferra- menta pode variar de 2x a 4x sua saída de torque em pontos de en- costo a uma distância de, por exemplo, 1/2 pé do eixo de força de rotação do acionamento. Essa maior força de reação está concen- trada apenas naquele local. Naturalmente, os braços de reação mais curtos transferem uma força de abutment de reação menor para os pontos de abutment mais próximos do eixo da força de rotação do acionamento.

[138] Irregularidades nas roscas geram características adversas de aparafusamento. Entre outros detrimentos, a carga lateral faz com que as roscas da porca e do parafuso se encaixem com enorme força no lado próximo onde é aplicada, de modo que a graxa seca se amon- toe naquele local quando a porca é girada. Frequentemente, apenas pequenas frações das áreas totais da superfície da rosca são engata- das entre o parafuso e a porca. Isso faz com que as roscas dos para- fusos estraguem, o que requer substancialmente mais torque e, por- tanto, substancialmente mais carga lateral para afrouxar a porca. Essa cadeia de eventos geralmente destrói as roscas dos pa- rafusos e porcas. O fixador trava ou emperra no ponto em que toda a

63 / 183 força de giro é usada pelo atrito da rosca, o que pode levar à quebra do fixador ou à ferramenta girando-o.

[139] A ferramenta elétrica de torque usada originalmente para aper- tar o fixador muitas vezes é insuficiente para afrouxar o mesmo fixador corroído. Esses fixadores corroídos podem exigir valores de torque de afrouxamento que variam de 2x a 4x maiores do que o torque de aperto que requer uma ferramenta mais poderosa para afrouxamento de ruptura. Aplicações de parafusamento de alta temperatura, como, por exemplo, em turbinas e carcaças, são geralmente críticas, exi- gindo fixadores fabricados em aço inoxidável ou de precisão com cus- tos de reposição extremamente altos. Além disso, o uso de parafusos de rosca fina, que é popular recentemente, multiplica esse problema.

[140] Da mesma forma, o torque de reação é igual e oposto ao torque de ação na ação coaxial de acionamento duplo HYTORC <®> e no conjunto do soquete de reação. Mas a característica de intensificação da força de reação também é aplicável. Referindo-se às divulgações de patentes relacionadas com HYTORC WASHER ™ e SMARTWA- SHER ™ do Requerente, essas arruelas tinham raio substancialmente semelhante ao da porca. As forças de reação aplicadas a essas arru- elas foram de magnitude semelhante ao torque de reação igual e oposto. Isso ajuda a explicar por que HYTORC WASHERs ™ e SMARTWASHERs ™ às vezes giravam com a cabeça da porca ou do parafuso.

[141] Os profissionais de aparafusamento industrial reconheceram a necessidade de usar tamanhos de componentes de fixação relativa- mente semelhantes. Em operações normais de aparafusamento, não importa se a cabeça do parafuso ou a porca são apertadas. Isso pres- supõe, é claro, que a cabeça do parafuso e a face da porca tenham o

64 / 183 mesmo diâmetro e onde as superfícies de contato sejam as mesmas para produzir o mesmo coeficiente de atrito. Se não forem, isso im- porta. Digamos que a porca foi flangeada e a cabeça do parafuso não. Se o torque de aperto foi determinado assumindo que a porca deveria ser apertada, mas a cabeça do parafuso foi posteriormente apertada em vez disso, o parafuso pode estar sobrecarregado. Nor- malmente, 50% do torque é usado para superar o atrito sob a superfí- cie de aperto. Consequentemente, um raio de fricção menor resultará em mais torque indo para a rosca do parafuso e, portanto, sendo aper- tado demais.

[142] Assim como um braço de reação extremamente longo aplica uma força de reação extremamente maior a um objeto estacionário próximo, um braço de reação extremamente curto aplica uma força de abutment de reação de magnitude semelhante, embora ligeiramente maior, como a saída da ferramenta de torque. Neste sentido, o en- caixe de reação externo 17 pode ser considerado um braço de reação de 360 ° aplicando aquela força de encosto de reação de magnitude semelhante, embora ligeiramente maior, como a saída da ferramenta de torque infinitamente em torno da borda externa 4 da arruela 1. De fato, o encaixe de reação externo 17 aplica uma maior força de abu- tment de reação para a arruela de reação 1 sob a porca 36. Isso é alcançável apenas por ter uma arruela ligeiramente maior 1 - encaixe de reação externa 17 em formato geométrico do que uma porca 36 - encaixe de acionamento interno 16 de encaixe em formato geomé- trico.

[143] Com referência à FIG. 5D, a borda externa 4 da arruela pressu- rizada 1 "se estende além de uma borda externa 37 da porca apertada

65 / 183 de 36". Notavelmente, uma força de reação 92 agindo em outra dire- ção 94 recebida pela borda externa 4 da arruela é maior do que um torque de ação 91 agindo 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 aplique a ação Aperte 91 à porca assentada 36 'e aplica uma força de reação ligeiramente maior, mas oposta, 92 à borda externa da arruela 4. A porca assentada T gira, mas a arruela comprimida T permanece imóvel. Este posicionamento relativo, a saber, que a borda externa 4 da arruela está mais longe do centro de rotação, ou eixo de força de rotação Ai0, do que a borda externa da porca 37, é um aspecto inovador da presente invenção. A força de reação 92 atua através do braço de alavanca efetivo do en- caixe externo 17 a uma distância RIA do eixo de força de rotação A-io que tende a manter a arruela 1 parada. Como resultado do diferencial no raio dos engates poligonais externos, a arruela 1 permanece esta- cionária na junta 30 em vez de girar com a porca 36 conforme o fixador 20 é apertado ou afrouxado.

[144] HYTORC <®> Z <®> meios de tratamento de aumento do coe- ficiente de fricção da lavadora.

[145] Com referência às FIGs. 6, isto mostra uma vista de baixo para cima da face de rolamento inferior 3 formada com meios de tratamento de aumento do coeficiente de atrito 60. A porca 36 é mostrada adja- cente à face de rolamento superior lisa 2. As forças de atrito são me- nores entre a porca 36 e a arruela 1 no engate de contato liso super- fícies 2 e 38 do que o engate da superfície de contato áspera 3 e su- perfície de flange 30. Assim, a porca 36 tende a girar e a arruela 1 tende a permanecer parada.

66 / 183

[146] FIGs. 6B, 6C, 6D e 6E explicam esse fenômeno. FIG. 6B mostra a porca 36 sendo apertada e comprimida contra a face de rolamento superior 2 da arruela 1. A face de rolamento superior 2 e uma face de rolamento inferior 38 da porca 1 são lisas. Durante um processo de aperto, uma força de fricção 71rentre a porca 36 e a arruela 1 atua em uma direção 92. Uma força de compressão Fnof porca 36 atua na ar- ruela 1 em uma direção descendente ao longo do eixo de força de rotação Ai0. Um raio r é um raio de atrito efetivo, ou a distância do eixo de força de rotação Ai0 para um centro da área de atrito 73r da face de rolamento inferior 38 da porca 36.

[147] FIG. 6C mostra a arruela 1 sendo comprimida contra a face de mancal 35 da junta 30. A face de mancal 35 e a face de mancal inferior 3 da arruela 1 são engatadas por atrito e com carga. Durante um 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 Fbof junta 30 atua na arruela 1 em uma direção para cima ao longo do eixo de força de rotação Ai0. a distância do eixo de força de rotação Ai0 para um centro da área de atrito 74R da face de rolamento inferior 3 da arruela

1.

[148] FIG. 6D mostra uma combinação das FIGs. 6B e 6C. FIG. 6E mostra Fn e Fb.A força de compressão Fcgerada pelo aperto da porca 36 no fixador 20 é igual em ambos os lados da arruela 1, de modo que Fn = F = Fc. Força de fricção (FR) = m * Fc, onde m é o coeficiente de fricção. Observe que o raio de atrito efetivo do meio de tratamento de aumento do coeficiente de atrito 60, ou R, é maior do 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

67 / 183 do que o torque que superaria o atrito entre os meios de tratamento de aumento do coeficiente de atrito 60 da arruela 1 e da junta 30.

[149] Com referência de volta ao exemplo na FIG. 6A, o meio de tra- tamento de aumento do coeficiente de atrito 60 é mostrado, por exem- plo, como padrão recartilhado radial elevado 7, tendo raio interno R7. O padrão recartilhado radial elevado 7 é mostrado posicionado tão longe do eixo de força de rotação Ai0 como viável em um raio subs- tancialmente máximo, RMAX, para maximizar o torque (TRMAX) en- quanto ainda está abaixo da área de compressão da porca 36. À me- dida que a força de fixação aumenta, o padrão recartilhado 7 se ajusta no material da face do flange 35, resistindo assim à tentativa da arru- ela 1 de girar com a porca 36. O coeficiente de o atrito, m, permanece constante 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 alcançado no raio substanci- almente máximo, RMAX, de modo que TRMAX = F <*> RMAX- Em outras palavras, o raio de atrito efetivo, R, da arruela 1 é maior do que o raio de atrito efetivo, r, da porca 36. Geralmente o raio de atrito efe- tivo de Z <®> As arruelas da presente invenção são maiores do que um raio de atrito efetivo das porcas ou cabeças dos parafusos. Ob- serve que os princípios da mecânica (estática, dinâmica etc.) para descrever as aplicações de aparafusamento tradicionais e as forças associadas são bem conhecidos na técnica.

[150] Explicado de outra forma, a resistência da arruela Ts ao desliza- mento ou rotação enquanto o torque de reação é aplicado é uma fun- ção da carga e do coeficiente de atrito. As seguintes expressões re- presentam as relações entre a força de deslizamento, fricção, carga e torque em uma arruela de reação:

68 / 183

[151] Resistência da força de deslizamento = (coeficiente de atrito) x (carga) FR = m <*> FN onde: FR = Força (resistência), m = Coeficiente de Fricção e FN = Força Normal (Peso ou Carga).

[152] Em um fixador roscado, a força para superar o atrito e criar des- lizamento ou rotação é uma função do torque aplicado e do raio de atrito. Portanto, a força para criar o deslizamento pode ser expressa como: Fs = (Torque) / (Raio de Fricção) Fs = T / rFonde: FR = Força (Deslizamento), t = Torque e rF = Raio de Fricção Efetivo. Portanto, em um fixador: FS=FR T/rF=m<*>Fn, de modo que: T = m * rF * FN

[153] A expressão acima mostra que a resistência ao deslizamento sob torque é função do coeficiente de atrito, carga e raio da superfície de atrito. Este raio de atrito efetivo é geralmente considerado como a média do furo central e raios da face externa do rolamento. Conforme o raio de fricção é aumentado, a resistência ao deslizamento ou giro aumenta. Portanto, entende-se que um meio de aumentar o raio de fricção da arruela em relação ao raio de atrito da porca ou parafuso irá ancorar a porca ou parafuso em relação à arruela. Como são forças de torque iguais e opostas, as arruelas de reação e porcas ou parafu- sos sempre terão forças de torque de carga de parafuso aplicadas idênticas. Os coeficientes de atrito são idênticos em fixadores quando materiais e lubrificantes semelhantes são aplicados por toda parte.

[154] Inclinar a superfície do rolamento para fora aumenta o raio de fricção da arruela. Isso pode ser feito adicionando recursos de super- fície à área mais externa da face do rolamento, negligenciando as áreas mais internas. Devido às altas cargas e ao embutimento típico

69 / 183 das superfícies de contato, apenas um leve condicionamento seletivo da superfície é necessário para aumentar efetivamente o raio de atrito.

[155] A posição e a área de cobertura dos meios de tratamento de aumento do coeficiente de atrito, por exemplo, a característica saliente da saliência e sua relação com a pegada da porca ou cabeça do pa- rafuso garantem a eficácia do Sistema Z <®>. A superfície inferior da arruela inclui tratamentos de aumento do coeficiente de atrito posicio- nados externamente, definindo uma porção de atrito para engate com a superfície da junta. A porção de fricção está disposta em torno de uma porção periférica externa da superfície inferior e se estende para dentro até uma largura menor do que a largura total do corpo da arru- ela. A superfície aprimorada por atrito tende a travar a porca, man- tendo a carga do parafuso, evitando assim o afrouxamento não inten- cional. Por outras palavras, a superfície inferior da anilha é tornada áspera para assegurar um atrito substancial entre a junta e a anilha ao apertar ou desapertar o fixador. As forças de atrito desenvolvidas entre a arruela e a junta são substanciais e servem de forma confiável para evitar a rotação indesejável da arruela durante o carregamento e durante o estágio inicial de descarregamento.

[156] O desempenho inesperadamente repetível experimentalmente não é possível se a superfície reforçada por fricção 7 cobrir completa- mente ou estiver posicionada no ou relativamente perto do furo central da superfície inferior 3 da arruela 1. Na maioria das vezes, esta confi- guração falha e a arruela 1 gira com a porca 36.

[157] O Z <®> O conceito de lavadora funciona da mesma forma com apenas um anel externo com meios de tratamento para aumentar o coeficiente de atrito. Não é necessário ter a parte interna lisa, ou seja, a superfície interna 3A, e uma parte externa rugosa. Mas as diferentes

70 / 183 texturas de superfície do lado inferior da arruela auxiliam na polariza- ção de fricção na superfície inferior como um todo e entre os lados inferior e superior da arruela.

[158] Este pedido visa definir, reivindicar e proteger uma arruela do tipo de reação com a área de fricção deslocada para fora, por exem- plo, uma polarização externa do raio de atrito da arruela de reação em relação à porca. Isso produz uma mudança nova e não óbvia do raio da superfície de fricção, evitando que a arruela gire antes da porca. A arruela do tipo de reação da técnica anterior sem polarização por fric- ção tendia a girar, especialmente quando usada em superfícies du- ras. Eles eram marginais em desempenho e funcionavam apenas em condições ideais em superfícies ideais. As arruelas giratórias do tipo reação causaram indesejáveis danos às faces do flange, aparafusa- mento industrial ineficiente e operações de manutenção do sistema, além de perdas econômicas. Arruelas de ainda com posicionamento externo de meios de tratamento de aumento do coeficiente de atrito da presente invenção mantêm faces de flange sem manchas.

[159] Em relação de volta à FIG. 5D, diferenciais de engate radial de arruela / fixador relativos, ou seja, que a arruela 1 da borda externa 4 está mais longe do centro de rotação, ou eixo de força de rotação A-, do que a borda externa da porca 36 37, servem como outro meio de tratamento de aumento do coeficiente de atrito da modalidade de a presente invenção. Maior área de superfície da arruela / flange com raio de engate mais longo aumenta o atrito facial sobre menor área de superfície da porca / arruela com raio de engate mais curto.

[160] Explicado de outra forma, em aplicações de aparafusamento da presente invenção, o torque de atrito gerado pela interação da área de superfície do flange da arruela é maior do que o torque de atrito

71 / 183 gerado pela interação da área de superfície da porca-arruela.

A arru- ela permanece estacionária de modo que é possível fixar um soquete de retenção de forma não giratória em relação ao alojamento da fer- ramenta.

O soquete de retenção é colocado em engate com a borda poligonal externa da arruela enquanto a ferramenta de aperto engata ativamente com a porca.

Ao apertar, a arruela é comprimida sob a 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 oposto ao torque de aperto e os desvia para a arruela comprimida.

Nenhum meio de reação externo é necessário.

FIGs. 7A, 7B e 7C mostram dimensões variadas de arru- ela e larguras de meios de tratamento de aumento do coeficiente de atrito, como bandas serrilhadas.

FIG. 7A mostra uma arruela 17A com vazio interno, ou furo central, 57A para uso com um parafuso M14, um tamanho relativamente pequeno.

A faixa saliente 77A abrange a maior parte da superfície da face de rolamento inferior 37A.

No entanto, a face de rolamento inferior 37A tem uma superfície interna lisa 3A7A espaço vazio adjacente 57A. raio, rin7A, um raio externo, rout7A, um raio recartilhado interno, hhk7A, um raio recartilhado externo, routK7A e um raio de lóbulo, P_7A.

Dimensões semelhantes são aplicáveis, mas não mostradas nas FIGs. 7B e 7C.

No entanto, a face de rolamento inferior 37A tem uma superfície in- terna lisa 3A7A espaço vazio adjacente 57A. raio, rin7A, um raio ex- terno, rout7A, um raio recartilhado interno, hhk7A, um raio recartilhado externo, routK7A e um raio de lóbulo, P_7A.

Dimensões semelhantes

72 / 183 são aplicáveis, mas não mostradas nas FIGs. 7B e 7C. FIG. 7A mos- tra uma arruela 17A com vazio interno, ou furo central, 57A para uso com um parafuso M14, um tamanho relativamente pequeno. A faixa saliente 77A abrange a maior parte da superfície da face de rolamento inferior 37A. No entanto, a face de rolamento inferior 37A tem uma superfície interna lisa 3A7A vazio adjacente 57A. raio, rin7A, um raio externo, rout7A, um raio recartilhado interno, hhk7A, um raio recarti- lhado externo, routK7A e um raio de lóbulo, P_7A · Dimensões seme- lhantes são aplicáveis, mas não mostradas nas FIGs. 7B e 7C. No en- tanto, a face de rolamento inferior 37A tem uma superfície interna lisa 3A7A vazio adjacente 57A. A superfície interna lisa 3A7A é formada entre o vazio 57A, que aceita o fixador 20, e a faixa recartilhada 77A. Lavadora 17A tem um raio interno, rin7A, um raio externo, rout7A, uma saliência interna raio, hhk7A, um raio recartilhado externo, routK7A, e um raio de lóbulo, P_7A · Dimensões semelhantes são aplicáveis, mas não são mostradas nas FIGs. 7B e 7C. No entanto, a face de rolamento inferior 37A tem uma superfície interna lisa 3A7A vazio ad- jacente 57A. A superfície interna lisa 3A7A é formada entre o vazio 57A, que aceita o fixador 20, e a faixa recartilhada 77A. Lavadora 17A tem um raio interno, rin7A, um raio externo, rout7A, uma saliência in- terna raio, hhk7A, um raio recartilhado externo, routK7A, e um raio de lóbulo, P_7A · Dimensões semelhantes são aplicáveis, mas não são mostradas nas FIGs. 7B e 7C.

[161] Lembre-se de que HYTORC WASHERs ™ e HYTORC SMAR- TWASHERs ™ adicionaram altura desnecessária às aplicações de aparafusamento. As espessuras das arruelas Z <® da presente inven- ção são tipicamente pequenas em comparação com seus diâmetros

73 / 183 externos. Por exemplo, a razão média da espessura Fl-iw para o diâ- metro externo DIA das arruelas divulgadas nos desenhos é de cerca de 0,08 e pode variar de 0,04 a 0,12. Outras razões descrevem as arruelas Z <® da presente invenção, incluindo: a razão média da altura Fl-iw da arruela para a altura HI36N da porca é de cerca de 0,170 e pode variar de 0,10 a 0,30; a razão média entre o diâmetro DIA da arruela e o diâmetro D36 da porca é de cerca de 1,10 e pode variar de 0,80 a 1,40. Essas proporções são fornecidas apenas para fins descritivos.

[162] Observe a dificuldade em quantificar características significati- vas da polarização de fricção do Sistema Z <®>. Por exemplo, as áreas de superfície relativas de arruelas e porcas (ou cabeças de pa- rafusos) afetam minimamente os resultados de polarização de fricção com o Sistema Z <®>. Na verdade, os fechos roscados relativamente pequenos podem ter proporções muito diferentes dos fechos roscados relativamente grandes.

[163] Os dados mais informativos envolvem o cálculo do raio de fric- ção efetivo da arruela e do fixador roscado. As arruelas Z <®> funcio- nam de forma confiável porque os tratamentos de aumento do coefi- ciente de atrito são seletivamente polarizados para longe do furo cen- tral e em direção à borda externa. O raio de fricção efetivo da arruela é maior do que o raio de fricção efetivo do fixador roscado. Por exem- plo, o raio de atrito efetivo de uma arruela tendo uma faixa radial de tratamentos de aumento do coeficiente de atrito em seu lado inferior é o centro dessa faixa. Observe que esta discussão assume correta- mente o caso ideal em que a carga do parafuso é distribuída unifor- memente sob a porca ou cabeça do parafuso devido ao uso da arruela Z <®>.

74 / 183

[164] Observe que os aprimoramentos de fricção podem não ser ne- cessários em muitas aplicações, embora garantam que a arruela per- maneça imóvel em todas as aplicações, independentemente de: áreas relativas da superfície da arruela / fixador ou raios de engate; dureza relativa do material do fixador / junta; e tratamentos de superfície de fixação / junta relativos, como lubrificantes (molycoat etc.) ou revesti- mentos (tinta etc.). Os aprimoramentos de atrito tornam-se impactan- tes no início de um processo de aperto, onde muito pouca ou nenhuma carga está presente no pino e / ou porca. Essa polarização de fricção inicia a retenção da máquina de lavar todas as vezes.

[165] Em alternativa, os meios de tratamento para aumentar o coefici- ente de atrito incluem rugosidades, superfícies poligonais, estrias, sa- liências, pontas, ranhuras, ranhuras, pontos salientes, ranhuras ou ou- tras projeções semelhantes. Outras opções incluem projeções de ajuste pressionado, anéis concêntricos ou espirais, riffs ou dentes ra- diais, padrões de waffle etc. Qualquer operação que force as áreas da superfície externa a ter uma interação mais agressiva com a superfície do flange, como recartilhamento, lixamento, jateamento, fresamento seletivo , usinagem, forjamento, fundição, conformação, modelagem, desbaste, estampagem, gravação, puncionamento, dobra ou mesmo apenas alívio de áreas internas são suficientes. Observe que combi- nações de tais meios de tratamento de aumento do coeficiente de atrito podem ser utilizadas. Se a arruela 1 - engate do soquete de re- ação externo 17 for ligeiramente maior do que a porca 36 - engate do soquete de acionamento interno 16, o tratamento de aumento do co- eficiente de atrito significa: pode não ser necessário; pode ser posici- onado em qualquer lugar sobre a superfície inferior da lavadora; ou

75 / 183 pode ser posicionado substancialmente além de um raio de atrito efe- tivo da porca ou da cabeça do parafuso em torno da superfície inferior da arruela. Para obter as propriedades inventivas, é suficiente que o lado inferior da arruela seja uniforme. A superfície de atrito oposta, no entanto, também pode ser afunilada para fora, pelo que a borda ex- terna do anel de atrito é mais espessa do que a borda interna. No en- tanto, se necessário, a arruela e, portanto, seu lado inferior também pode ter uma curvatura. Resultados particularmente bons são obtidos com uma curva convexa em direção à junta. Isto é divulgado na Pa- tente US No. 7.462.007, tendo a Data de Emissão de 9 de dezembro de 2008, intitulada "Fasteners de polarização reativa", uma cópia in- tegral da qual é incorporada neste documento por referência. Ob- serve, no entanto, que as arruelas da presente invenção não conferem nenhuma força de polarização axial ao parafuso alongado.

[166] Geralmente, as arruelas de reação da presente invenção para parafusos industriais incluem: uma forma externa que permite o aco- plamento rotacional com um dispositivo de aplicação de torque; e uma área de superfície de atrito de rolamento do lado inferior que é des- contínua e seletivamente inclinada em áreas para fora do furo cen- tral. Esses recursos de fricção de superfície são criados seletivamente na parte inferior da arruela e excluindo qualquer parte da área próxima ao raio do furo central. Essas características de fricção de superfície podem ser criadas por meio de recartilhamento, lixamento, jatea- mento, fresamento, usinagem, forjamento, fundição, formação, mode- lagem, desbaste, estampagem, gravação, puncionamento ou do- bra. Os recursos de fricção de superfície podem ser criados mera- mente aliviando o material próximo ao furo da arruela de reação. Os

76 / 183 recursos de fricção de superfície também podem ser: criado com su- perfícies descontínuas e / ou texturas apresentadas em uma área ou áreas para fora do furo; e / ou posicionados individualmente, aleatori- amente ou em qualquer arranjo de matriz.

[167] Geometrias alternativas da arruela Z <®>. FIGs. 8A a 8L mos- tram formas alternativas para a arruela 1. As arruelas da presente in- venção podem ter uma borda externa (e meios de engate correspon- dentes) moldados com qualquer geometria adequada para engatar de forma não rotativa com a borda interna do soquete externo (e seus meios de engate correspondentes) moldados com uma geometria adequada ou substancialmente idêntica correspondente. Arruela Z <®> A forma comercial padrão Ts é uma arruela "padrão de flor", in- cluindo porções côncavas que se estendem para dentro e porções convexas que se estendem para fora, que são alternadamente e re- petidamente fornecidas em uma direção radial em torno de um círculo de referência imaginário que é centralizado em um ponto central do máquina de lavar. FIGs. 8B, 8E, 8G, 8H e 8I são derivações claras de tais arruelas em forma de flor. Observe que a FIG. 8K mostra um en- gate de forma multifacetada e a FIG.

[168] Outras geometrias adequadas incluem formas como triângulo, triângulo curvilíneo, quadrado, retângulo, paralelogramo, losango, tra- pézio, trapézio, pipa, pentágono, hexágono, heptágono, octógono, no- nágono, decágono, círculo com projeções externas, elipse ou oval. Observe que as bordas externas de qualquer forma adequada podem ser curvas, em vez de angulares, para facilitar o engate fácil com os soquetes Z <® da presente invenção.

[169] FIGs. 8D1, 8D2 e 8D3 mostram a modalidade da FIG. 8D, Z <®> Arruela 18Dpara uso com várias ferramentas elétricas. Vistas em

77 / 183 perspectiva das faces superior e inferior e uma vista lateral em corte transversal da arruela 18D, respectivamente, são mostradas. Geral- mente a arruela 18D tem uma forma hexagonal anular com dimensões e características semelhantes às mostradas nas FIGs. 1A, 1 B e 1 C, exceto com um subscrito “8D”. A forma hexagonal da arruela 18D in- clui cantos laterais que se estendem radialmente 68A, que formam uma forma hexagonal. Geralmente, uma face de rolamento superior 28D é lisa com menor atrito de superfície e uma face de rolamento inferior 38D tem aprimoramentos de fricção, ou cantos inferiores, 78D com atrito de superfície mais alto. Observe que os lubrificantes podem ser usados na face do rolamento superior 28D para diminuir o atrito da superfície entre ela e a porca roscada 36, ou qualquer outro fixador roscado. Cantos inferiores radiais 78Daumente o atrito da superfície da face de rolamento inferior 38D. Cantos laterais 68 Embora não mostrados, podem incluir faces chanfradas em ângulo 88D formadas entre a face de rolamento superior 28D e uma face de rolamento late- ral 48D. Essas faces chanfradas 88D podem constituir a porção de borda externa que inclui superfícies cônicas e dentes de engate, as superfícies cônicas sendo gradualmente inclinadas para fora e em di- reção à face de rolamento inferior 38D e face de rolamento lateral 48D.

[170] A arruela 18D tem, inter alia, um raio anular R8A, um raio de lóbulo R8L, um raio recartilhado R8K e um raio vazio R8V. A arruela 18D tem uma altura H8, uma primeira altura de chanfro H8Bj, uma segunda altura de chanfro H8BM, uma altura de recartilhamento H8K e um ângulo de chanfro ° 8. Essas faces chanfradas 88A podem aju- dar a arruela 18A na limpeza de um raio de canto de um flange e ou- tras questões de folga. Outras faces chanfradas 8 auxiliam o encaixe externo de reação no engate e acoplamento rotativo com a arruela 1.

78 / 183 As faces chanfradas 8 também podem aceitar modificações no en- caixe externo de reação 17 para permitir aplicações de aparafusa- mento invertido.

[171] Colocação alternativa de meios de tratamento de aumento do coeficiente de fricção da arruela Z <®>. FIGs. 8D4 - 8D10 mostram a arruela 18D com várias iterações de faces polarizadas por atrito com atrito relativamente maior contra a superfície do flange e atrito relati- vamente menor contra a porca. Em outras palavras, a arruela 18D é mostrada com vários tipos, tamanhos e locais de meios de tratamento de aumento do coeficiente de atrito. Observe que essas variações são mostradas com a arruela 18D, mas se aplicam a todas as arruelas de reação divulgadas na presente invenção. FIG. 8D4 é mostrado sem melhorias de fricção, apenas um lado inferior liso. FIG. 8D5 é mos- trado com aprimoramentos de fricção que são formados em recesso dentro da face inferior da arruela removendo material próximo ao furo central. FIG. 8D6 mostra uma banda relativamente fina de aprimora- mentos de fricção formados em uma porção de borda externa da face inferior. FIG. 8D7 mostra uma banda relativamente espessa de apri- moramentos de fricção formados equidistantes de uma borda interna e uma porção da borda externa da face inferior. FIG. 8D8 mostra uma banda relativamente fina com largura de 1X de aprimoramentos de fricção formados a uma distância de 1X da borda externa e 2X da borda interna da face inferior. FIG. 8D9 mostra meios de aumento de fricção, neste caso um anel inclinado para baixo tendo bordas afiadas formadas na borda externa da face inferior. A arruela 18Ds, embora mostrada curvada, não confere nenhuma força de polarização axial ao parafuso alongado. Alternativamente, a arruela 18Ds pode não ter variações de altura, exceto nas bordas afiadas. 8D7 mostra uma

79 / 183 banda relativamente espessa de aprimoramentos de fricção formados equidistantes de uma borda interna e uma porção da borda externa da face inferior.

FIG. 8D8 mostra uma banda relativamente fina com largura de 1X de aprimoramentos de fricção formados a uma distância de 1X da borda externa e 2X da borda interna da face infe- rior.

FIG. 8D9 mostra meios de aumento de fricção, neste caso um anel inclinado para baixo tendo bordas afiadas formadas na borda ex- terna da face inferior.

A arruela 18Ds, embora mostrada curvada, não confere nenhuma força de polarização axial ao parafuso alongado.

Al- ternativamente, a arruela 18Ds pode não ter variações de altura, ex- ceto nas bordas afiadas. 8D7 mostra uma banda relativamente es- pessa de aprimoramentos de fricção formados equidistantes de uma borda interna e uma porção da borda externa da face infe- rior.

FIG. 8D8 mostra uma banda relativamente fina com largura de 1X de aprimoramentos de fricção formados a uma distância de 1X da borda externa e 2X da borda interna da face inferior.

FIG. 8D9 mostra meios de aumento de fricção, neste caso um anel inclinado para baixo tendo bordas afiadas formadas na borda externa da face inferior.

Alternativamente, a arru- ela 18Ds pode não ter variações de altura, exceto nas bordas afia- das. 8D9 mostra meios de aumento de fricção, neste caso um anel inclinado para baixo tendo bordas afiadas formadas na borda externa da face inferior.

A arruela 18Ds, embora mostrada curvada, não con- fere nenhuma força de polarização axial ao parafuso alongado.

Alter- nativamente, a arruela 18Ds pode não ter variações de altura, exceto nas bordas afiadas. 8D9 mostra meios de aumento de fricção, neste caso um anel inclinado para baixo tendo bordas afiadas formadas na

80 / 183 borda externa da face inferior. A arruela 18Ds, embora mostrada cur- vada, não confere nenhuma força de polarização axial ao parafuso alongado. Alternativamente, a arruela 18Ds pode não ter variações de altura, exceto nas bordas afiadas.Conforme mostrado na FIG. 8D10, as arruelas da presente invenção também podem ser fornecidas com configurações para engate de travamento positivo com o soquete de reação externo. Tais engates de travamento positivo são entalhes for- mados na borda externa da arruela 18D. O soquete de reação externo incluiria meios de engate correspondentes para permitir a operação sem as mãos e, uma vez que a porca esteja assentada, a operação sem as mãos em uma aplicação de aparafusamento invertido. Divul- gações de arruelas de estilo de reação para aparafusamento industrial com superfícies de fricção da técnica anterior não discutem nem a im- portância da localização nem a extensão da cobertura de tais superfí- cies de fricção. O requerente descobriu que os meios de tratamento de aumento do coeficiente de atrito localizados nos raios internos da arruela perto do parafuso ou em torno de todo o lado inferior da arruela tende ao movimento da arruela, ou rotação com a porca. Essas estra- tégias foram marginalmente bem-sucedidas, ocasionalmente produ- zindo arruelas imóveis. Em outras palavras, mais tratamentos de fric- ção sobre porções maiores, inteiras e / ou internas da parte inferior das arruelas são substancialmente menos eficazes do que os trata- mentos de fricção sobre porções menores e / ou externas.

[172] Fixador alternativo e tipos de soquete Z <®> para uso com a arruela Z <®>. FIG. 9A mostra a arruela 18D para uso com um para- fuso tendo uma cabeça de parafuso 20A rosqueada em um orifício cego e HYTORC® de ação coaxial de acionamento duplo e conjunto de soquete de reação 15. A FIG. 9B mostra a arruela 18D para uso

81 / 183 com um parafuso de cabeça de soquete 20B rosqueado em um orifício cego e uma ação coaxial de acionamento duplo FIYTORC <®> modi- ficado e conjunto de soquete de reação 15C. Várias geometrias de fixação podem ser usadas com ferramentas, peças e acessórios do Sistema Z <®> com alterações de design correspondentes, como mostrado na FIG. 9B. O conjunto de soquete modificado 15C inclui um meio de engate de acionamento de prendedor macho 16C em vez do soquete de ação 16.

[173] Área de superfície da arruela Z <®> reduzida. FIG. 10 é seme- lhante à FIG. 5D, exceto que uma borda externa 4-I OA de uma arru- ela pressurizada 1-I OA "restringe a borda externa 37 da porca aper- tada 36". Notavelmente, a força de torque de reação 92-I OA agindo em outra direção 94 recebida pela borda externa da arruela 4-I OA pode ser menor do que a força de torque de ação 91 agindo em uma direção 93 recebida pela porca 36. Arruela pressurizada 1 i0A "ab- sorve a força de torque de reação 92I 0A da ferramenta 10B de modo que a ferramenta 10B aplique o torque de ação 91 à porca com sede 36 'e possa aplicar menos força de reação 92I 0A à borda externa da arruela 4-I OA. Aumentos de fricção agressivos 7-I OA são necessá- rios para evitar que a arruela 1 -I OA gire com a porca 36. A porca assentada 36 'gira, mas a arruela comprimida 1 -I OA' permanece imó- vel. Este posicionamento relativo, a saber, que o aumento de atrito 7- I OA e, portanto, um raio de atrito efetivo da arruela 1 -I OA está mais longe do centro de rotação, ou eixo de força de rotação A-, do que um raio de atrito efetivo da porca 36, é um aspecto inovador do presente invenção. A força de reação 92-I OA atua através do encaixe externo 17A a uma distância RI OA ou menos do eixo de força de giro Ai0 que tende a segurar a arruela 1 - | 0Astill. Como resultado da diferença nos

82 / 183 raios de atrito efetivos, a arruela 1 - | 0 Permanece estacionário na junta 30 em vez de girar com a porca 36 conforme o fixador 20 é aper- tado ou afrouxado.

Observe que a face inferior 54 do encaixe interno 16 gira sobre e / ou sobre uma face superior 64A de uma borda interna inferior 65A do encaixe externo 17A.

Neste caso, o encaixe interno 16 e o encaixe externo 17A podem experimentar atrito facial adicional devido a uma área de superfície maior da face superior 64A. ou eixo de força de rotação A-, do que um raio de atrito efetivo da porca 36, é um aspecto inovador da presente invenção.

A força de reação 92-I OA atua através do encaixe externo 17A a uma distância RI OA ou menos do eixo de força de giro Ai0 que tende a segurar a arruela 1 - | 0As- till.

Como resultado da diferença nos raios de atrito efetivos, a arruela 1 - | 0 Permanece estacionário na junta 30 em vez de girar com a porca 36 conforme o fixador 20 é apertado ou afrouxado.

Observe que a face inferior 54 do encaixe interno 16 gira sobre e / ou sobre uma face superior 64A de uma borda interna inferior 65A do encaixe ex- terno 17A.

Neste caso, o encaixe interno 16 e o encaixe externo 17A podem experimentar atrito facial adicional devido a uma área de su- perfície maior da face superior 64A. ou eixo de força de rotação A-, do que um raio de atrito efetivo da porca 36, é um aspecto inovador da presente invenção.

A força de reação 92-I OA atua através do encaixe externo 17A a uma distância RI OA ou menos do eixo de força de giro Ai0 que tende a segurar a arruela 1 - | 0Astill.

Como resultado da dife- rença nos raios de atrito efetivos, a arruela 1 - | 0 Permanece estacio- nário na junta 30 em vez de girar com a porca 36 conforme o fixador 20 é apertado ou afrouxado.

Neste caso, o encaixe

83 / 183 interno 16 e o encaixe externo 17A podem experimentar atrito facial adicional devido a uma área de superfície maior da face superior 64A.

Como resultado da diferença nos raios de atrito efetivos, a arruela 1 - | 0 Permanece estacionário na junta 30 em vez de girar com a porca 36 conforme o fixador 20 é aper- tado ou afrouxado.

Neste caso, o encaixe interno 16 e o encaixe externo 17A podem experimentar atrito facial adicional devido a uma área de superfície maior da face superior 64A.

A força de reação 92-I OA atua através do encaixe externo 17A a uma distân- cia RI OA ou menos do eixo de força de giro Ai0 que tende a segurar a arruela 1 - | 0Astill.

Como resultado da diferença nos raios de atrito efetivos, a arruela 1 - | 0 Permanece estacionário na junta 30 em vez de girar com a porca 36 conforme o fixador 20 é apertado ou afrou- xado.

Neste caso, o encaixe interno 16 e o encaixe externo 17A podem experimentar atrito facial adicional devido a uma área de superfície maior da face superior 64A. arruela 1 - | 0 Perma- nece estacionário na junta 30 em vez de girar com a porca 36 con- forme o fixador 20 é apertado ou afrouxado.

Observe que a face infe- rior 54 do encaixe interno 16 gira sobre e / ou sobre uma face superior 64A de uma borda interna inferior 65A do encaixe externo 17A.

Neste caso, o encaixe interno 16 e o encaixe externo 17A podem experimen- tar atrito facial adicional devido a uma área de superfície maior da face

84 / 183 superior 64A. arruela 1 - | 0 Permanece estacionário na junta 30 em vez de girar com a porca 36 conforme o fixador 20 é apertado ou afrou- xado. Observe que a face inferior 54 do encaixe interno 16 gira sobre e / ou sobre uma face superior 64A de uma borda interna inferior 65A do encaixe externo 17A. Neste caso, o encaixe interno 16 e o encaixe externo 17A podem experimentar atrito facial adicional devido a uma área de superfície maior da face superior 64A.

[174] Em outras palavras, arruelas com bordas externas que co-termi- nam ou diminuem de uma borda externa da porca ou da cabeça do parafuso podem ser usadas com o Sistema HYTORC <®> Z <®>. Em tais casos, é necessário que a superfície inferior da arruela seja for- mada com meios de tratamento de aumento do coeficiente de atrito agressivo para garantir que o raio de atrito efetivo da arruela seja maior do que um raio de atrito efetivo da porca ou da cabeça do para- fuso. Resultados bem-sucedidos são prováveis com aumentos de fric- ção agressivos, mesmo se a força de reação recebida pela borda ex- terna da arruela for substancialmente igual ou menor que o torque de ação recebido por uma porca ou borda externa da cabeça do para- fuso. Nessas situações, tais aprimoramentos de atrito agressivo po- dem incluir rugosidade, superfícies poligonais, ranhuras, saliências, pontas, ranhuras, ranhuras, pontos salientes, ou outras proje- ções. Compensar o tratamento de aumento do coeficiente de atrito agressivo significa além de R2O continua sendo uma característica importante neste caso. Observe que o soquete externo modificado 17A requer um design sofisticado para engatar e acoplar de forma ro- tativa à arruela 1. Observe também que o soquete externo modificado 17A pode permitir aplicações de aparafusamento invertido.

85 / 183

[175] Tamanhos de soquete Z <®> alternativos. FIGs. 11 A, 11 B e 11 C mostram vários tamanhos de encaixe de reação, incluindo encaixe externo 1 7-MA tendo paredes retas e encaixes externos 17I I Banda 17-nc tendo paredes cônicas. Essas variações permitem que fixado- res roscados e arruelas HYTORC <®> Z <®> de tamanhos diferentes sejam usados com a mesma pistola Z <®>. Outras configurações po- dem ser usadas conforme necessário. Sistema Z <®> aplicado às fer- ramentas de torque HYTORC <®>. A HYTORC <®> desenvolveu adaptadores estriados e placas de reação para adaptar o Sistema Z <®> à sua gama de modelos de ferramentas elétricas de torque ope- radas eletricamente, hidraulicamente e pneumaticamente para folga regular, folga baixa e aplicações de aparafusamento de elos de des- locamento. FIG. 12A mostra meios de acoplamento de tomada, ou adaptadores de estria, 18 e 18A, como discutido em relação às FIGs. 5A, 5B, 5C e 5D. O adaptador spline 18A é projetado para uso com pistolas de torque pneumáticas e elétricas FIYTORC <®>, como a pistola Z <®> 10A (e 10B), conforme mostrado novamente na FIG. 12B. Tem a forma de um anel anular com engates estriados nos lados interno e externo. O soquete de acionamento interno 16 e o so- quete de reação externo 17 do soquete de acionamento duplo 15 são cooperativamente acoplados entre si e relativamente rotativos em di- reções opostas no modo LSFIT através do alojamento de ferramenta e / ou outro meio conhecido e / ou proprietário via meio de acopla- mento de soquete 18A.

[176] Conforme mostrado na FIG. 12C, adaptador estriado 18 é pro- jetado para uso com ferramentas de torque hidráulico do Requerente, como FIYTORC <®> ICE <®> 10C e FIYTORC <®> AVANTI <®> 10D e outras ferramentas semelhantes. Tem a forma de um anel anular

86 / 183 escalonado com uma parte superior e uma parte inferior fundidas com raios diferentes. O anel superior tem um raio mais curto e engates es- triados internos para engatar de forma não rotativa com as porções de suporte de reação estriadas 19A e 19B das ferramentas 10C e 10D. O anel inferior tem um raio mais longo e engates estriados externos para engatar de forma não rotativa com as porções estriadas no soquete de reação externo 16.

[177] FIGs. 13A e 13B mostram uma Placa de reação Z <®> 17B para uso com o FIYTORC <®> STEALTFI <®> 10E projetado principal- mente para aplicações de aparafusamento de baixa folga. A placa de reação 17B é moldada para se ajustar às dimensões de STEALTFI <®> 10E e é fixada de forma não giratória ao compartimento da ferra- menta por meio de pinos ou parafusos. Z <®> Reaction Pad 17B en- gata de forma não giratória com Z <®> Washer 1. Sistema Z <®> apli- cado ao HYTORC <®> Offset Link. Os benefícios do sistema Z <®> são alcançáveis com links de deslocamento intercambiáveis de duplo acionamento, como, por exemplo, o aparelho 80. O Link 80 é alimen- tado por ferramentas de torque coaxial e de reação proprietárias da HYTORC <®>, como, por exemplo, Ferramenta de torque hidráulico HYTORC <®> ICE <®> 10C ou o multiplicador de torque pneumático da pistola HYTORC <®> Z <®> 10B (ou 10A). Outras ferramentas in- cluem HYTORC <®> jGUN <®> Single Speed proprietário, jGUN <®> Dual Speed Plus, AVANTI <®> 10D e / ou STEALTH <®> 10E. Esses links de deslocamento intercambiáveis de unidade dupla proprietária são divulgados exaustivamente nos seguintes pedidos de patentes de propriedade comum e co-pendentes, cópias inteiras dos quais são in- corporadas aqui por referência: Pedido de Tratado de Cooperação de Patentes nº de série PCT / US2014 / 035375, com Data de Depósito

87 / 183 de 24 Abril de 2014, intitulado “APARELHO PARA APERTAR FIXA- DORES ROSCADOS”; e Pedido dos EUA nº de série 61 / 940.919, com Data de Depósito de 18 de fevereiro de 2014, intitulado “APARE- LHO PARA APERTAR FIXADORES DE ROSCA”. Esses links de des- locamento intercambiáveis de unidade dupla proprietária são divulga- dos exaustivamente nos seguintes pedidos de patentes de proprie- dade comum e co-pendentes, cópias inteiras dos quais são incorpo- radas aqui por referência: Pedido de Tratado de Cooperação de Pa- tentes nº de série PCT / US2014 / 035375, com Data de Depósito de 24 Abril de 2014, intitulado “APARELHO PARA APERTAR FIXADO- RES ROSCADOS”; e Pedido dos EUA nº de série 61 / 940.919, com Data de Depósito de 18 de fevereiro de 2014, intitulado “APARELHO PARA APERTAR FIXADORES DE ROSCA”. Esses links de desloca- mento intercambiáveis de unidade dupla proprietários são divulgados exaustivamente nos seguintes pedidos de patentes de propriedade comum e co-pendentes, cópias inteiras dos quais são incorporadas aqui por referência: Pedido de Tratado de Cooperação de Patentes nº de série PCT / US2014 / 035375, com Data de Depósito de 24 Abril de 2014, intitulado “APARELHO PARA APERTAR FIXADORES ROS- CADOS”; e Pedido dos EUA nº de série 61 / 940.919, com Data de Depósito de 18 de fevereiro de 2014, intitulado “APARELHO PARA APERTAR FIXADORES DE ROSCA”.

[178] FIGs. 14A e 14B mostram vistas em perspectiva superior e infe- rior do conjunto de ligação de acionamento de deslocamento 80, para transmissão e multiplicação de torque de HYTORC <®> ICE <®> 10C para apertar ou afrouxar um fixador roscado (não mostrado) sobre a arruela Z <®> 1 A ligação 80 inclui: um conjunto de entrada de força

88 / 183 motriz 81; um conjunto de saída de força motriz 82; e um conjunto de força de reação 83.

[179] Geralmente, durante uma operação de aperto, uma face inferior serrilhada da arruela Z <®> 1 repousa sobre uma junta a ser fechada enquanto uma face inferior de uma porca ou cabeça de parafuso a ser apertada repousa sobre uma face superior lisa da arruela Z <®> 1. As bordas externas da arruela Z <®> 1 engatam de forma não giratória e reagem em um recesso de um encaixe de reação externo do conjunto de força de reação 83.

[180] Vantajosamente, o conjunto de elo de acionamento deslocado: permite o acesso a fixadores anteriormente inacessíveis devido a, por exemplo, roscas salientes, folgas e obstruções limitadas; torna práti- cos dispositivos anteriormente inutilizáveis acionados eletricamente, hidraulicamente, manualmente e / ou pneumaticamente; viabiliza ma- teriais avançados anteriormente inutilizáveis, como, por exemplo, alu- mínio para aeronaves; cria componentes modulares, como, por exem- plo, buchas de transmissão hexagonais e de aumento, adaptadores de transmissão macho para fêmea, para atender às características de aplicação de aparafusamento; produz multiplicação de torque precisa e customizável; doma a força motriz e a aplicação da força de rea- ção; supera corrosão, rosca e deformação facial; evita o desgaste da rosca do parafuso; anula a carga lateral; garante carga balanceada do parafuso para compressão simétrica da junta; simplifica o uso de links e ferramentas; minimiza o risco de erro do operador; e maximiza a se- gurança de aparafusamento.

[181] O sistema HYTORC <®> Z <®> usado com uma arruela de fric- ção de dupla face HYTORC <®>. Por FIGs. 15A - 15G, pode ser ne- cessário evitar que a porca traseira (não mostrada) ou a cabeça do

89 / 183 parafuso gire, dependendo das condições de fricção relativas em jogo durante o uso do Sistema HYTORC <®> Z <®>. Se necessário, o ope- rador insere uma arruela de fricção de dupla face 85 proprietária da HYTORC <®> sob a porca traseira ou cabeça do parafuso 22. Suas duas faces de fricção aprimorada 86 e 87 impedem que a cabeça do parafuso 22 gire, especialmente assim que a carga começa a ser apli- cada. parafuso 24. Geralmente as discussões de fricção relacionadas à Z <®> Arruela 1 se aplicam às faces aprimoradas de atrito 86 e 87. Benefícios semelhantes são alcançados, conforme discutido com a face de rolamento inferior 3 da Z <®> Arruela 1, pelo posicionamento estratégico dos aprimoramentos de atrito nas faces 86 e 87.

[182] Em outras palavras, um sistema de arruela proprietário HYTORC <®>, ou sistema de arruela de duplo contra-torque, inclui uma primeira arruela tendo meios de engate de força de reação ex- terna e uma face de fricção para uso sob uma porca ou cabeça de parafuso a ser apertada ou afrouxada (tal como arruela Z <®> 1), e uma segunda arruela tendo duas faces de fricção para uso sob uma porca ou cabeça de parafuso no outro lado da junta (como a arruela de fricção de dupla face 85). Este sistema duplo de arruela de contra- torque impede que o pino ou parafuso gire, de modo a controlar a rosca e o atrito facial do fixador para obter uma melhor translação do torque para a carga do parafuso. Além disso, o uso da arruela de fric- ção de dupla face 85 elimina a necessidade de uma chave de apoio. Observe que qualquer tratamento de aumento do coeficiente de atrito discutido com relação ao HYTORC <®> Z <®>.

[183] Observe que este sistema de lavadora de duplo contra-torque pode ser usado com qualquer parte, qualquer combinação ou todo o Sistema HYTORC <®> Z <®>. Lembre-se de que o torque tem atrito

90 / 183 desconhecido e a tensão tem relaxamento do parafuso desconhe- cido. Este sistema de arruela pode vir em um conjunto para eliminar o atrito facial incontrolável e a carga lateral incontrolável para melhorar a precisão da carga do parafuso de torque e tensão. Observe que as arruelas de fricção de dupla face HYTORC <®> também podem ser usadas sozinhas, sem as arruelas Z <®> para obter alguns dos bene- fícios descritos acima.

[184] Além disso, arruelas indicadoras de tensão direta, ou arruelas Squirter <®>, podem ser usadas com qualquer parte, qualquer com- binação ou todo o Sistema HYTORC <®> Z <®>. Eles são divulgados nas seguintes patentes dos EUA emitidas para Applied Bolting Technology Products, Inc., cópias inteiras das quais são incorporadas neste documento por referência, 5.769.581, 5.931, 618, 6.425.718 e

8.002.641. Em uma modalidade particularmente vantajosa, outro sis- tema de lavadora proprietário da HYTORC <®>, ou sistema de lava- dora de contra-torque e / ou indicador de carga duplo (não mostrado), inclui uma primeira arruela tendo meios de engate de força de reação externa e uma face de fricção para uso sob um porca ou cabeça do parafuso a ser apertada ou afrouxada (como Z <®> Arruela 1), e uma segunda arruela com duas faces de fricção para uso sob uma porca ou cabeça de parafuso no outro lado da junta (como arruela de fricção de dupla face 85) incluindo características das arruelas Squirter <®>. Este sistema duplo de arruela de contra-torque impede que o prisioneiro ou parafuso gire, de modo a controlar a rosca e o atrito facial do fixador para obter uma melhor translação do torque para a carga do parafuso e indicar claramente quando um trabalho de apa- rafusamento for concluído. Observe que qualquer tratamento de au- mento do coeficiente de atrito discutido com relação ao HYTORC <®>

91 / 183 Z <®> Arruela é aplicável ao HYTORC <®> Arruela de Fricção de Duas Faces 85 incluindo as características das Arruelas Squirter <®>. de modo a controlar a rosca e o atrito facial do fixador para obter uma melhor translação do torque para a carga do parafuso e indicar claramente quando o trabalho de aparafusamento for concluído. Ob- serve que qualquer tratamento de aumento do coeficiente de atrito discutido com relação ao HYTORC <®> Z <®> Arruela é aplicável ao HYTORC <®> Arruela de Fricção de Duas Faces 85 incluindo as ca- racterísticas das Arruelas Squirter <®>. de modo a controlar a rosca e o atrito facial do fixador para obter uma melhor translação do torque para a carga do parafuso e indicar claramente quando o trabalho de aparafusamento for concluído. Observe que qualquer tratamento de aumento do coeficiente de atrito discutido com relação ao HYTORC <®> Z <®> Arruela é aplicável ao HYTORC <®> Arruela de Fricção de Duas Faces 85 incluindo as características das Arruelas Squirter <®>.

[185] O sistema HYTORC <®> Z <®> usado com uma porca HYTORC <®> Z <®> ou parafuso Z <®>.

[186] A recente pesquisa e desenvolvimento relacionado ao Sistema Z <®> do requerente inclui a aplicação de tratamentos de aumento do coeficiente de atrito discutidos em relação à arruela HYTORC <®> Z <®> às porcas e cabeças dos parafusos. Conforme discutido em rela- ção às FIGs. 15A - 15G, pode ser necessário evitar que a porca tra- seira (não mostrada) ou a cabeça do parafuso gire, dependendo das condições de fricção relativas em jogo durante o uso do Sistema HYTORC <®> Z <®>. Uma solução é o uso da arruela de fricção 85 de dupla face patenteada da HYTORC <®> sob a porca traseira ou a cabeça do parafuso 22.

92 / 183

[187] Por FIGs. 15H - 15K, outra solução é a aplicação de tratamentos de aumento do coeficiente de atrito discutidos com relação à arruela HYTORC <®> Z <®> nas porcas e cabeças dos parafusos, como, por exemplo, a face inferior da porca traseira (não mostrado ) ou cabeça de parafuso 22A e / ou 22B. Suas respectivas faces aprimoradas de atrito 86A e 86B evitam que as cabeças dos parafusos 22A e 22B girem, especialmente assim que a carga começa a ser aplicada aos parafusos 24A e 24B. Observe que os aprimoramentos de atrito de 86A são bastante semelhantes aos da arruela 1, como mostrado em muitas FIGs. Observe que os aprimoramentos de fricção de 86B são bastante semelhantes aos da arruela 18D6 na FIG. 8D9.

[188] Em outras palavras, uma arruela e porca ou sistema de parafuso de propriedade da HYTORC <®>, ou sistema de arruela e parafuso Z <®> Z <®> porca ou Z <®> de torque contrário, inclui uma primeira arruela com meios de engate de força de reação externa e uma face de fricção para uso sob uma porca ou cabeça de parafuso a ser aper- tada ou afrouxada (como Z <®> Arruela 1), e uma porca ou parafuso tendo uma face de fricção inferior no outro lado da junta (como Z < ®> Cabeça do parafuso 22A). A Arruela Z <®> - Sistema Z <®> Porca / Parafuso impede que o prisioneiro ou parafuso gire, de modo a con- trolar a rosca e o atrito facial do fixador para obter uma melhor trans- lação do torque para a carga do parafuso e elimina a necessidade de uma chave de apoio. Além disso, Z <®> Arruela - Z <®>.

[189] Geralmente, a maior parte da discussão das FIGs. 1 - 15G rela- cionado ao Sistema HYTORC <®> Z <®> e, mais especificamente, a maior parte da discussão das FIGs. 7 e 8 relacionadas às arruelas Z <®> 1 - 18D7 (tais como tipos e colocações de tratamentos de au- mento do coeficiente de atrito e geometrias de engate externo), podem

93 / 183 ser aplicadas à porca traseira e / ou cabeças dos parafusos das FIGs. 15H - 15K.

[190] Observe que a Arruela Z <®> - Sistema Z <®> Porca / Parafuso pode ser usado com qualquer porção, qualquer combinação ou todo o Sistema HYTORC <®> Z <®>. Lembre-se de que o torque tem atrito desconhecido e a tensão tem relaxamento do parafuso desconhe- cido. A Arruela Z <®> - Sistema Z <®> Porca / Parafuso pode vir mon- tada e / ou como porções.

[191] A pistola HYTORC <®> Z <®> (em detalhes). Com referência às FIGs. 16A e 16B a título de exemplo, mostram vistas em perspectiva das ferramentas 10A e 10B, originalmente mostradas nas FIGs. 3A- 3C como a pistola HYTORC Z <®>. As ferramentas 10A e 10B in- cluem: conjunto de entrada e saída 100 da unidade; conjunto de mul- tiplicação de força de giro 200; conjunto de força de vibração 300; con- junto de mudança de modo 400; e saída de unidade dupla e conjunto de tomada de reação 15, ou a tomada HYTORC <®> Z <®>.

[192] Com referência à FIG. 17A a título de exemplo, isso mostra uma vista lateral em seção transversal da ferramenta 10A no modo LSHT. Com referência à FIG. 17B a título de exemplo, isso mostra uma vista lateral em corte transversal da ferramenta 10B no modo HSLT.

[193] FIGs. 17A e 17B mostram o conjunto de entrada e saída da uni- dade 100 das ferramentas 10A e 10B. Os componentes de entrada de acionamento incluem o alojamento de ferramenta de acionamento 101 contendo um mecanismo de geração de acionamento 102, conjunto de alça 103 e um mecanismo de comutação 104. O mecanismo de geração de acionamento 102 gera força de giro de torque 91 em uma

94 / 183 direção 93 para girar a porca 36 e é mostrado formado como um aci- onamento de motor meios que podem incluir um motor hidráulico, pneumático, elétrico ou manual. O alojamento da ferramenta de acio- namento 101 é mostrado geralmente como um corpo cilíndrico com conjunto de alça 103 que é mantido por um operador. O conjunto de manopla 103 inclui um mecanismo de comutação 104 para comutar o mecanismo de geração de acionamento 102 entre uma posição ino- perante e uma posição operativa e vice-versa. Um eixo de entrada de força de rotação 121 conecta os componentes de entrada de trans- missão do conjunto de entrada e saída de transmissão 100 com o conjunto de multiplicação de força de rotação 200 e o conjunto de força de vibração 300 e transfere a força de rotação 91 entre eles. Um eixo de saída de força de rotação 122 inclui uma parte de acionamento 123, que pode ser formada, por exemplo, como uma unidade qua- drada. O eixo de saída de força de giro 122 conecta os componentes de saída de acionamento do conjunto de entrada e saída de aciona- mento 100 com o conjunto de multiplicação de força de giro 200 e o conjunto de força de vibração 300 e transfere uma forma multiplicada ou vibrada de força de giro 91 entre a mesma e a saída de aciona- mento duplo e o conjunto de soquete de reação 15 . Em um modo de operação, um adaptador de estria de força de reação 443 recebe a força de reação de torque 92 na direção oposta 94.

[194] FIG. 18 é uma vista em seção transversal lateral do conjunto de multiplicação de força de rotação 200 e conjunto de força de vibração 300 da ferramenta 10A no modo LSHT. FIG. 18 também mostra por- ções do conjunto de entrada e saída de acionamento 100. Componen- tes não mostrados de outra forma em outras FIGs. incluem rolamento de eixo de saída de força de rotação 191. A Figura 19 é uma vista em

95 / 183 corte transversal em perspectiva do conjunto de alojamento de ferra- menta de acionamento 101, conjunto de manípulo de ferramenta de acionamento 103 e componentes internos relacionados da ferramenta 10A e ferramenta 10B. FIG. 19 mostra porções do conjunto de entrada e saída de acionamento 100. Os componentes mostrados incluem: uma tampa traseira 131 de alça; uma gaxeta 137 adjacente à tampa traseira 131 e à parte traseira do alojamento 101; conjunto de motor 102; um conjunto de válvula de ar 132 tendo uma válvula de ar externa 133 e uma válvula de ar interna 134 mantida no lugar por um pino- guia 135. A tampa traseira 131 liga-se à parte de trás e retém em tais componentes no alojamento 101 por parafusos de torque BFICS 136. Um conjunto de gatilho 150 inclui: mecanismo de comutação 104; mo- las 151; uma bucha de eixo de gatilho 152; e uma haste de gatilho

153. Flandle 103 inclui: um conjunto de válvula de controle 155 com uma válvula de controle 157 e um pino-guia 156; uma mola cônica 161; um espaçador de válvula reguladora 162; O-rings 163, um for- mado entre o conjunto de válvula de controle 155 e um invólucro do regulador interno 164 e um formado entre o invólucro do regulador interno 164 e a placa inferior 173. Uma tela de malha 171 é formada entre a placa inferior 173 e um filtro de ruído 172. Uma cabeça de soquete o parafuso de tampa 174 conecta tais componentes e a placa inferior 173 tendo uma gaxeta 176 ao conjunto de manopla 103. Um acessório de ar 175 expulsa da placa inferior 173 e se conecta ao alojamento regulador interno 164. Um conjunto de botão de pressão de manopla 180 (não mostrado) permite que um operador mude a di- reção da força de rotação e inclui: uma inserção de manivela de botão de pressão 181; um rack de botão de pressão 182; uma mola 183; e conectores 184.

96 / 183

[195] Conjunto de multiplicação de força de rotação 200 inclui um me- canismo de multiplicação de força de rotação 210 em um alojamento de mecanismo de multiplicação de força de rotação 201 substancial- mente para o modo LSHT incluindo uma pluralidade de conjuntos de transmissor de multiplicação de força de rotação. Nas modalidades mostradas nas FIGs. 17A e 17B, o conjunto de multiplicação de força de rotação 200 inclui cinco (5) conjuntos de transmissores de multipli- cação 211, 212, 213, 214 e 215. Deve ser entendido que existem vá- rios tipos conhecidos de mecanismos de multiplicação de força. Ge- ralmente, os conjuntos de transmissores de multiplicação de força de giro 211 - 215 compõem o mecanismo de multiplicação de força de giro 210, um sistema de engrenagem epicicloidal composto. Pode in- cluir uma pluralidade de engrenagens planetárias externas girando em torno de uma engrenagem solar central. As engrenagens planetárias podem ser montadas em suportes móveis que podem girar em relação à engrenagem solar. Tais sistemas de engrenagens epicicloidais com- postos podem incluir engrenagens de anel externo que se engrenam com as engrenagens planetárias. Os sistemas de engrenagens epici- cloidais simples têm um sol, um anel, um portador e um conjunto pla- netário. Os sistemas de engrenagens planetárias compostos podem incluir estruturas planetárias em malha, estruturas planetárias escalo- nadas e / ou estruturas planetárias de múltiplos estágios. Em compa- ração com os sistemas de engrenagens epicíclicas simples, os siste- mas de engrenagens epicíclicas compostos têm as vantagens de uma maior taxa de redução, maior relação torque-peso e configurações mais flexíveis. e um conjunto planetário. Os sistemas de engrenagens planetárias compostos podem incluir estruturas planetárias em malha, estruturas planetárias escalonadas e / ou estruturas planetárias de

97 / 183 múltiplos estágios. Em comparação com os sistemas de engrenagens epicíclicas simples, os sistemas de engrenagens epicíclicas compos- tos têm as vantagens de uma maior taxa de redução, maior relação torque-peso e configurações mais flexíveis. e um conjunto planetá- rio. Os sistemas de engrenagens planetárias compostos podem incluir estruturas planetárias em malha, estruturas planetárias escalonadas e / ou estruturas planetárias de múltiplos estágios. Em comparação com os sistemas de engrenagens epicíclicas simples, os sistemas de engrenagens epicíclicas compostos têm as vantagens de uma maior taxa de redução, maior relação torque-peso e configurações mais fle- xíveis.

[196] Os conjuntos de transmissores de multiplicação de força de giro 211-215 podem incluir: gaiolas de engrenagem; engrenagens plane- tárias; engrenagens de anel; engrenagens solares; engrenagens de oscilação; engrenagens cicloidais; engrenagens epicíclicas; conecto- res; espaçadores; anéis móveis; anéis de retenção; buchas; rolamen- tos; cápsulas; engrenagens de transmissão; eixos de transmissão; pi- nos de posicionamento; rodas motrizes; molas; ou qualquer combina- ção ou parte dela. Transmissores de multiplicação de força de giro, como 211 - 215, também podem incluir outros componentes seme- lhantes. Observe que o eixo de entrada de força de giro 121 também pode ser considerado um transmissor de multiplicação de força de giro; especificamente, é uma engrenagem solar de motor de primeiro estágio do transmissor de multiplicação da força de giro 211. Os con- juntos de multiplicação da força de giro são bem conhecidos, divulga- dos e descritos. Um exemplo é divulgado e descrito na Patente US do Requerente No. 7.950.309.

98 / 183

[197] FIG. 18 mostra mais detalhes de porções do conjunto de multi- plicação de força de rotação 200 do que as FIGs. 17A e 17B. Conjunto de multiplicação de força de rotação 200 mostrado na FIG. 18 e não nas FIGs. 17A e 17B incluem: uma contraporca 250; uma arruela de pressão 249; um rolamento 241; um adaptador de alojamento 247; um espaçador de mancal 252; um anel de retenção interno 243; um rolamento 242; um conector de caixa de engrenagens 248; um anel de retenção interno superior e inferior 251; um rolamento de esferas superior e inferior 246; um mancal duplamente vedado 244; e um anel de retenção interno 245.

[198] O conjunto de força de vibração 300 inclui um mecanismo de força de vibração 310 em um alojamento de mecanismo de força de vibração 301 substancialmente para o modo FISLT incluindo um ou uma pluralidade de transmissores de vibração. Na modalidade mos- trada nas FIGs. 17A e 17B, o conjunto de força de vibração 300 inclui dois transmissores 311 e 312 de vibração, especificamente impacta- ção. Deve ser entendido que existem vários mecanismos de força de vibração conhecidos e muitas vezes envolvem mecanismos de força de impactação que consistem em uma bigorna e um martelo girató- rio. O motor gira o martelo e a bigorna tem uma resistência ao giro. Cada impacto transmite uma força de martelamento, que é pas- sada para a unidade de saída.

[199] Geralmente os 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 distúrbio va-

99 / 183 riável no tempo (carga, deslocamento ou velocidade), incluindo trans- missores de força de distúrbio variável no tempo (carga, desloca- mento ou velocidade). Outros conjuntos de força de vibração podem incluir: martelos; bigornas; conectores; espaçadores; anéis de deslo- camento anéis de retenção; buchas; rolamentos; cápsulas; engrena- gens de transmissão; eixos de transmissão; pinos de posiciona- mento; rodas motrizes; molas; ou qualquer combinação deles. Os transmissores de vibração, como 311 e 312, também podem incluir outros componentes semelhantes. FIG. 18 também mostra um pino- guia 320.

[200] Geralmente, os RPMs das ferramentas 10A e 10B diminuem à medida que a saída de torque aumenta. A ativação ou desativação do mecanismo de força de vibração 310, alternativamente, pode ser tal que quando os RPMs caem abaixo ou vão além de um número pre- determinado, o mecanismo de força de vibração 310 se torna ineficaz ou eficaz. No modo HSLT, o mecanismo de força de vibração 310 for- nece uma força de rotação para a porca. No modo LSHT, o meca- nismo de força de vibração 310 atua como uma extensão para passar a força de rotação de uma parte da ferramenta para outra. Observe que o mecanismo de força de vibração 310 pode ser localizado pró- ximo ao motor da ferramenta, próximo ao acionador de saída da fer- ramenta ou em qualquer lugar entre eles.

[201] No modo HSLT, o mecanismo de força de vibração 310 sempre recebe uma força de giro e gira; o alojamento pode ou não receber uma força de rotação; e a saída de torque é relativamente baixa, razão pela qual o invólucro não precisa reagir. Observe que nas modalida- des da FIG. 17A e 17B, o mecanismo de força de vibração 310 é ope- rável apenas em um modo de velocidade mais alta, como o modo

100 / 183 HSLT. Isso, por sua vez, significa que em uma velocidade mais baixa quando o mecanismo intensificador de torque está operável, como o modo LSHT, não há impacto e / ou vibração mínima. Durante o modo HSLT, pelo menos dois transmissores de multiplicação são unitários e giram com o martelo para aumentar a inércia e auxiliar no movi- mento de martelamento do mecanismo de impactação. Observe que quando um fixador exibe pouca ou nenhuma corrosão, linha e defor- mação facial e / ou desgaste da linha.

[202] O conjunto de mudança de modo de ação deslizante 400 é subs- tancialmente 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 FIGs. 17A e 17B, o conjunto de mudança de modo de ação deslizante 400 inclui: uma base deslo- cadora 401; um colar de deslocamento 442; uma articulação giratória de deslocamento estriado 443; um anel estriado deslocador 445; um anel de deslocamento externo 456; e um conjunto de deslocamento interno 450. Conjunto de deslocamento interno 450, como mostrado nas FIGs. 17A e 17B inclui: uma bucha de deslocamento interna 452; um anel de deslocamento interno 453; e rolamentos de esferas de acoplamento 454.

[203] O conjunto de mudança de modo de ação deslizante 400 pode incluir: conjuntos manuais (manual sequencial, não síncrono ou pré- selecionado) ou conjuntos automáticos (manumático, semiautomá- tico, eletro-hidráulico, saxomat, dupla embreagem ou continuamente variável); conversores de torque; bombas; engrenagens planetá- rias; garras; bandas; válvulas; conectores; espaçadores; anéis de deslocamento anéis de retenção; buchas; rolamentos; coleiras; bolas

101 / 183 de bloqueio; cápsulas; engrenagens de transmissão; eixos de trans- missão; sincronizadores; pinos de posicionamento; rodas motri- zes; molas; ou qualquer combinação ou parte dela. Os componentes de mudança de modo também podem incluir outros componentes se- melhantes. Deve ser entendido que existem vários conjuntos de mu- dança de modo conhecidos e muitas vezes envolvem componentes de mudança que consistem em colares, anéis e esferas de bloqueio.

[204] FIG. 18 mostra mais detalhes de porções do conjunto de mu- dança de modo de ação deslizante 400 do que as FIGs. 17A ou 17B. Componentes adicionais do conjunto de deslocamento 400 mos- trado na FIG. 18 e não mostrado nas FIGs. 17A e 17B incluem: anéis de retenção internos 451, 457 e 459; uma bucha inferior e superior 446 e 447; e tampões de reação de anel deslocador 458. A Figura 20 é uma vista em perspectiva do conjunto de mudança de modo 400 da ferramenta 10A e da ferramenta 10B. FIG. 20 mostra porções exter- nas substanciais do conjunto de mudança de modo 400. Componen- tes não mostrados de outra forma em outras FIGs. incluem: uma tampa de eixo de trava 402; uma inserção de alça 403; uma alça 404; uma alça de puxar 405; uma ligação de atuador e pino de deslo- camento 406; um pino de articulação 407; um suporte de extensão do deslocador 410; SFICS 411; um conjunto de prendedor deslocador 430; uma ligação deslocadora inferior e superior 441; uma mola ondu- lada 448; e uma ranhura de suporte 449.

[205] Referindo-se novamente às FIGs. 5A - 5D, eles mostram pers- pectiva e vista em corte transversal da saída de acionamento duplo e conjunto de soquete de reação 15 da ferramenta 10A e ferramenta 10B e saída de acionamento duplo e conjunto de soquete de reação 15A da ferramenta 10C e ferramenta 10D. No modo LSHT, a saída de

102 / 183 acionamento duplo e o conjunto de tomada de reação 15 são subs- tancialmente para transferir uma forma multiplicada de força de rota- ção 91 para a porca 36 em uma direção 93 e a forma multiplicada correspondente de força de reação 92 em outra direção 94 para Z <®> Arruela 1 , que atua como um objeto estacionário. No modo HSLT, a saída de acionamento duplo e o conjunto de tomada de reação 15 são substancialmente para transferir uma forma vibrada de força de rota- ção 91 para a porca 36 ou a porca 36 e a arruela 1 em uma direção

93. Na modalidade mostrada nas FIGs. 17A e 17B, A saída de acio- namento duplo e o conjunto de soquete de reação 15 incluem um so- quete de acionamento interno 16 e um soquete de reação externo 17. O soquete de reação externo 17 pode ser engatado de forma não ro- tativa com o girador de estria de força de reação 443 durante o modo LSHT. Deve ser entendido que existem vários mecanismos de engate conhecidos para transferir forças de rotação e reação para fixadores roscados e porcas e arruelas deles, incluindo castelação, ranhura e outras geometrias.

[206] A ferramenta 10A opera conforme a seguir no modo LSHT. O operador puxa a base do deslocador 401 em direção a uma posição traseira. Os rolamentos de esferas de acoplamento / travamento 454 desengatam do alojamento do mecanismo de multiplicação da força de giro 201 e engatam com o anel estriado do shifter 445 dentro do giro do shifter da estria da força de reação 443. A base do shifter 401 está ligada ao alojamento do mecanismo de multiplicação da força de giro 201. Os transmissores de multiplicação da força de giro 211 - 215 são desbloqueados e livres para girar um em relação ao outro. A tra- ção do operador da base do deslocador 401 em direção a uma posi-

103 / 183 ção traseira também envolve o anel estriado de força de vibração (im- pactação) do conjunto de deslocamento 453 com o alojamento do me- canismo de força de vibração (impactação) 301. Isso bloqueia os transmissores de força de vibração (impactação) 311 e 312 e, por- tanto, vibração (impactação ) força de montagem 300.

[207] Geralmente a operação da ferramenta 10B requer ativação ou desativação do mecanismo de impactação 310. O conjunto de mu- dança de modo de ação deslizante 400 pode deslocar a ferramenta 10A entre: mecanismo de multiplicação 210; mecanismo de impacta- ção 310; parte do mecanismo de multiplicação 210 (tal como, por exemplo, um da pluralidade de transmissores de multiplicação); parte do mecanismo de impactação 310 (tal como, por exemplo, um da plu- ralidade de transmissores de impactação); ou qualquer combinação deles.

[208] A ferramenta 10B opera da seguinte forma no modo HSLT. O operador empurra a base do deslocador 401 em direção a uma posi- ção para a frente Os rolamentos de esferas de acoplamento / trava- mento 454 engatam com o alojamento do mecanismo de multiplicação de força de rotação 201 e o alojamento do mecanismo de força de vibração (impactação) 301. O anel estriado do deslocador 445 desen- gata da articulação do deslocador da estria de força de reação interna 443, tornando assim está ocioso e inativo. Portanto, o soquete de re- ação 17 está ocioso e inativo porque não é estriado engatado no alo- jamento do mecanismo de multiplicação de força de giro 201. Com rolamentos de esferas de acoplamento / travamento 454 engatados no alojamento de mecanismo de força de vibração (impactação) 301, os transmissores de multiplicação de força de giro 211 - 215 estão travados e incapazes de girar um em relação ao outro. Assim, girar o

104 / 183 conjunto de multiplicação de força 200 gira como uma massa unitária via eixo de entrada de força de girar 121.

[209] Referindo-se novamente às FIGs. 3A-3C e FIGs. 4A-4B, geral- mente e da perspectiva da porca 36, a ferramenta 10A aperta, afrouxa ou aperta e afrouxa a porca 36 no modo LSFIT. E a ferramenta 10B sobe, desce ou sobe e desce pela porca 36 no modo FISLT. Geral- mente e da perspectiva da arruela 1, ferramenta 10A, no modo LSFIT: pressuriza a arruela 1 "entre a porca apertada 36" no prisioneiro car- regado 23 "e a junta apertada 30" para o torque de aperto pré-deter- minado; e / ou comprime a arruela T entre a porca assentada 36 'no pino pré-afrouxado 23' na junta pré-afrouxada 30 'do torque de aperto pré-determinado. Geralmente e da perspectiva da arruela 1, ferra- menta 10B no modo FISLT: comprime a arruela T entre a porca as- sentada 2T no pino pré-carregado 23 'na junta pré-apertada 30' para o torque de aperto pré-determinado pré-determinado; descomprime a arruela 1 entre a porca 36 no pino 23 na junta solta 30 do torque de aperto pré-determinado pré-determinado; ou vibra a arruela pressuri- zada 1 "entre a porca apertada 21" no pino carregado 23 "na junta apertada 30" para pulverizar adequadamente a corrosão da rosca do parafuso. Observe que os números de referência com 'e "representam magnitudes de força semelhantes.

[210] Durante o modo FISLT, a ferramenta 10B: desce a porca 36 ou a porca 36 e a arruela 1 no prisioneiro 23 com força de giro 91 em uma direção 93 para a porca de assento 36 'e comprime a arruela T no prisioneiro pré-carregado 23' em pré-apertado junta 30 'a um torque de aperto pré-determinado predeterminado; sobe a porca com sede 36 'ou a porca com sede 36' e a arruela comprimida T no pino pré- afrouxado 23 'na junta pré-afrouxada 30' com força de rotação 92 em

105 / 183 uma direção oposta 94 de um torque de pré-afrouxamento pré-deter- minado; ou vibra (impacta) a porca apertada de 36 ”sobre a arruela pressurizada de 1” para aplicar vibração e pulverizar adequadamente a corrosão da rosca. Durante o modo LSFIT, a ferramenta 10A: aperta a porca assentada 36 'na arruela comprimida T no parafuso pré-car- regado 23' na junta pré-apertada 30 'com força de giro 91 em uma direção 93 para o torque de aperto pré-determinado e aplica a força de reação 92 na direção oposta 93 para a arruela comprimida T; ou afrouxa a porca apertada 36 "sobre a arruela pressurizada 1" no pino carregado 23 "na junta apertada 30" com força de rotação 92 na dire- ção oposta 94 de um torque de aperto pré-determinado e aplica a força de reação 91 em uma direção 93 para a arruela pressurizada 1 ”. Observe que os números de referência com 'e "representam magni- tudes de força semelhantes. ou afrouxa a porca apertada 36 "sobre a arruela pressurizada 1" no pino carregado 23 "na junta apertada 30" com força de rotação 92 na direção oposta 94 de um torque de aperto pré-determinado e aplica a força de reação 91 em uma direção 93 para a arruela pressurizada 1 ”. Observe que os números de referên- cia com 'e "representam magnitudes de força semelhantes. ou afrouxa a porca apertada 36 "sobre a arruela pressurizada 1" no pino carre- gado 23 "na junta apertada 30" com força de rotação 92 na direção oposta 94 de um torque de aperto pré-determinado e aplica a força de reação 91 em uma direção 93 para a arruela pressurizada 1 ”. Ob- serve que os números de referência com 'e "representam magnitudes de força semelhantes.

[211] Durante a operação, a ferramenta 10A muda do modo LSHT para a ferramenta 10B no modo HSLT ao desmontar a porca 36 e

106 / 183 descomprimir a arruela 1 no torque de pré-afrouxamento pré-determi- nado. Durante a operação, a ferramenta 10B muda do modo HSLT para a ferramenta 10A no modo LSHT mediante: porca de assenta- mento 36 e arruela de descompressão 1 no torque de pré-aperto pré- determinado; ou pulverização adequada da corrosão do fio. Observe que o operador usa o conjunto de mudança de modo 400 para trocar a ferramenta do modo LSHT para o modo HSLT ou vice-versa, mas tal troca pode incluir outros componentes conhecidos também. Ob- serve que o conjunto de mudança de modo 400 é uma chave manual, mas pode ser automática. Da mesma forma, observe que a ativação ou desativação do conjunto de força de vibração (impactação) 300 pode ocorrer manualmente ou automaticamente. Observe que o modo LSHT pode ser alternado de regulado por torque para assistido por vibração ou vice-versa, e onde o modo HSLT pode ser alternado de regulado por vibração para assistido por torque ou vice-versa. Ob- serve que o conjunto de força de vibração (impactação) 300 pode con- tinuar operando mesmo se a arruela 1 começar ou parar a rotação. E observe que o modo LSHT pode ser assistido por vibração para afrou- xar a porca 36 para ajudar a superar corrosão química, por calor e / ou lubrificação e evitar o desgaste da rosca do parafuso.

[212] Notem que as ferramentas elétricas para aperto e afrouxamento com redução de galhas de fixadores industriais de acordo com a pre- sente invenção também podem ser caracterizadas em que: o aloja- mento do mecanismo de multiplicação da força de rotação 201 está operacionalmente conectado com pelo menos um transmissor de mul- tiplicação da força de rotação 211 - 215; durante o modo LSHT, pelo menos dois dos transmissores de multiplicação 211 - 215 giram em

107 / 183 relação ao outro; e durante o modo HSLT, pelo menos dois dos trans- missores de multiplicação 211 - 215 são unitários para auxiliar o mo- vimento de martelamento transmitido pelo mecanismo de impacto de força de rotação 310. Durante o modo HSLT, o eixo de acionamento de saída de força de rotação 120 e a combinação do conjunto de mul- tiplicação de força de rotação 200 incluindo sua carcaça gira como uma massa unitária na mesma direção.

[213] Os métodos são divulgados de aperto e afrouxamento minimi- zados por galhas uma com a outra com fixadores industriais 20 do tipo tendo porca 36, arruela 1 e prisioneiro 23 com uma ferramenta elétrica (10A e 10B) do tipo tendo: motor 102 para gerar uma força de rota- ção; um acionamento (122 e 123) para transferir a força de rotação 91; mecanismo de multiplicação de força de rotação 210 no aloja- mento de mecanismo de multiplicação de força de rotação 201 para o modo LSHT incluindo transmissores de multiplicação de força de ro- tação 211 - 215; mecanismo de força de vibração 310 para HSLT in- cluindo transmissor de vibração 311, 312; soquete de acionamento 16 conectado operativamente com a porca 36; tomada de reação 17: du- rante o modo LSHT, operativamente conectado à arruela 1 para trans- ferir a força de reação 92 para a arruela 1; e durante o modo HSLT, tanto operativamente conectado a ou operativamente desconectado da lavadora 1. Tal método inclui: em que o aperto inclui: colocar a ar- ruela 1 em uma extremidade livre do pino 25; colocar a porca 36 sobre a arruela 1 na extremidade do pino livre 25; descendo, no modo HSLT, a porca 36 ou a porca 36 e a arruela 1 na extremidade do pino livre 25 até um torque de pré-aperto pré-determinado para a porca de assento 36 e a arruela de compressão 1; mudar do modo HSLT para o modo LSHT; e apertando com torque, no modo LSHT, a porca assentada 36

108 / 183 a um torque de aperto pré-determinado e a arruela de pressurização 1 entre a porca 36 e a junta 30 apertadas; em que o afrouxamento inclui: colocar a ferramenta 10A sobre a porca apertada 36 e a arruela pressurizada 1; soltando por torque, no modo LSHT, apertou a porca 36 sobre a arruela pressurizada 1 com um torque de afrouxamento pré-determinado; mudar do modo LSHT para o modo HSLT; e funcio- nando, no modo HSLT, ou porca com sede 36 ou porca com sede 36 e arruela comprimida 1 na extremidade do pino livre 25. O método de afrouxamento inclui ainda: vibração, no modo HSLT, porca apertada 36 sobre arruela pressurizada 1 para aplicar vibração para pulverizar a corrosão da rosca do parafuso; e mudar do modo HSLT para o modo LSHT.

[214] As ferramentas 10A e 10B, acima, e as ferramentas 10F, 10G, 10H e 101, abaixo, são geralmente descritas como ferramentas elétri- cas para aperto e afrouxamento minimizados por galhas de um fixador roscado industrial do tipo que tem uma superfície de reação coaxial, um pino e qualquer uma porca engatável por rosca no pino ou uma cabeça do pino conectada ao pino. As ferramentas 10A, 10B, 10F, 10G, 10H e 101 incluem: um motor para gerar uma força de rota- ção; um impulso para transferir a força de rotação; um mecanismo de multiplicação de força de rotação em um alojamento incluindo um transmissor de multiplicação de força de rotação para todos os modos de torque de resistência inferior a resistência superior; 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 de menor resistência a maior resistência.

[215] Alternativamente, as ferramentas 10A e 10B, acima, e as ferra- mentas 10F, 10G, 10H e 101 abaixo, são descritas como ferramentas

109 / 183 elétricas para aperto e afrouxamento minimizados de um fixador in- dustrial do tipo que tem uma porca, uma arruela e um prisioneiro, as ferramentas incluindo: um motor para gerar uma força de rotação; um impulso para transferir a força de rotação; um mecanismo de multipli- cação de força de rotação em um alojamento incluindo um transmissor de multiplicação de força de rotação para um modo de torque contí- nuo; um mecanismo de força de vibração incluindo um transmissor de vibração para: um modo de torque intermitente; um modo de força in- termitente; ou o modo de torque intermitente e o modo de força inter- mitente.

[216] Com referência à FIG. 21A a título de exemplo, isto mostra uma vista em corte transversal de uma modalidade da presente invenção como ferramenta 10F, uma ferramenta elétrica para aperto minimi- zado, afrouxamento ou tanto aperto e afrouxamento de um fixador ros- cado industrial 801 do tipo que tem um parafuso prisioneiro e uma porca engatável com rosca no pino. A ferramenta 10F inclui: um con- junto de entrada e saída de unidade 810; um conjunto de multiplicação de força de rotação 820; um conjunto de força de vibração 830; um conjunto de mudança de modo 840; e um soquete de saída de uni- dade e conjunto de braço de reação 850.

[217] Com referência à FIG. 21 B a título de exemplo, isto mostra uma vista em corte transversal de uma modalidade da presente invenção como ferramenta 10G. As ferramentas 10F e 10G são semelhantes conforme observado pela duplicação dos números de referência. A ferramenta 10G é uma ferramenta elétrica sem braço de reação para aperto minimizado, afrouxamento ou tanto aperto e afrouxamento de um fixador roscado industrial 802 do tipo que tem uma superfície de reação coaxial, como, por exemplo, HYTORC <®> Z <® > Arruela 1,

110 / 183 um pino e uma porca engatáveis com rosca no pino. A ferramenta 10G inclui: um conjunto de entrada e saída de unidade 810; um conjunto de multiplicação de força de rotação 820; um conjunto de força de vi- bração 830; um conjunto de mudança de modo 840; e saída de acio- namento duplo e conjunto de soquete de reação 855, que é seme- lhante ao HYTORC <®> Z <®> Soquete 15.

[218] As ferramentas 10F e 10G incluem um mecanismo de multipli- cação da força de rotação com um ou uma pluralidade de estágios de engrenagem. Um mecanismo de força de vibração inclui: um meca- nismo de impactação de força de rotação tendo um martelo e uma bigorna; e um mecanismo de força intermitente 860 de: um meca- nismo de força ultrassônico incluindo um transmissor de força ultras- sônico; um mecanismo de força de desequilíbrio de massa incluindo um transmissor de força de desequilíbrio de massa; ou qualquer outro mecanismo de distúrbio variável no tempo (carga, deslocamento, giro ou velocidade), incluindo um transmissor de força de distúrbio variável no tempo (carga, deslocamento, giro ou velocidade). A ferramenta 10F representa uma arma FIYTORC <®> TFIRILL <®> modificada in- cluindo mecanismo de força intermitente 860. A ferramenta 10G re- presenta uma arma FIYTORC <®> Z <®> modificada incluindo meca- nismo de força intermitente 860.

[219] Com referência à FIG. 22A a título de exemplo, isso mostra uma vista em corte transversal de uma modalidade da presente invenção como ferramenta 10H, uma ferramenta elétrica para aperto minimi- zado, afrouxamento ou ambos aperto e afrouxamento de um fixador roscado industrial 901 do tipo que tem um parafuso prisioneiro e uma porca engatável com rosca no pino. A ferramenta 10FH inclui: um con- junto de entrada e saída de unidade 910; um conjunto de multiplicação

111 / 183 de força de rotação 920; um conjunto de força de vibração 960; um conjunto de mudança de modo 940; e um soquete de saída de acio- namento e conjunto de braço de reação 950.

[220] Com referência à FIG. 22B a título de exemplo, isto mostra uma vista em corte transversal de uma modalidade da presente invenção como ferramenta 101. As ferramentas 10H e 101 são semelhantes conforme observado pela duplicação dos números de referência. A ferramenta 101 é uma ferramenta elétrica sem braço de reação para aperto, afrouxamento ou aperto e afrouxamento minimizados de um fixador roscado industrial 901 do tipo que tem uma superfície de rea- ção coaxial, como, por exemplo, HYTORC <®> Z <® > Arruela 1, um pino e uma porca engatáveis com rosca no pino. A ferramenta 101 inclui: um conjunto de entrada e saída de acionamento 910; um con- junto de multiplicação de força de rotação 920; um conjunto de força de vibração 960; um conjunto de mudança de modo 950; e saída de acionamento duplo e conjunto de soquete de reação 955, que é se- melhante ao HYTORC <®> Z <®> Soquete 15.

[221] As ferramentas 10H e 101 incluem um mecanismo de multipli- cação da força de rotação 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 mecanismo de distúrbio variável no tempo (carga, desloca- mento, giro ou velocidade), incluindo um transmissor de força de dis- túrbio variável no tempo (carga, deslocamento, giro ou velocidade). A ferramenta 10H representa um HYTORC <®> jGUN <®> modificado Dual Speed Plus incluindo mecanismo de força intermitente 960. A

112 / 183 ferramenta 101 representa um HYTORC <®> jGUN <®> modificado Dual Speed Plus incluindo mecanismo de força intermitente 960 e sa- ída de acionamento duplo e soquete de reação conjunto 955, que é semelhante ao HYTORC <®> Z <®> Soquete 15.

[222] Além das ferramentas 10A, 10B, 10G e 101, o soquete de acio- namento está operacionalmente conectado com a porca. O soquete de reação pode ser operativamente conectado ao alojamento e à su- perfície de reação coaxial durante o modo de torque de resistência mais alto para transferir uma força de reação para a superfície de re- ação coaxial. Alternativamente, o soquete de reação pode ser opera- tivamente conectado ao alojamento e a superfície de reação coaxial ou operativamente conectado ao alojamento e operacionalmente des- conectado da superfície de reação coaxial durante o modo de torque de resistência inferior ou o modo de força intermitente. O soquete do drive é mostrado como um soquete interno e o soquete de reação é mostrado como um soquete externo.

[223] A discussão a seguir se refere às ferramentas 10A, 10B, 10F, 10G, 10H e 101. Observe que, para facilidade de descrição, qualquer referência a uma "porca" ou "prendedor" inclui a possibilidade de: uma cabeça de prisioneiro ligada a um prisioneiro; uma porca e uma arru- ela sobre e / ou sobre um pino; uma cabeça presa a uma viga e uma arruela sobre a viga. Note que qualquer geometria de prendedor ade- quada pode ser usada com a presente invenção, tal como, por exem- plo: uma conexão de chave estrangeira; uma cabeça de parafuso de encaixe de ombro ("SSC"); uma cabeça de parafuso de botão de so- quete ("SHBS"); uma cabeça de parafuso sextavado ("HHCS"); uma cabeça de parafuso com fenda de cabeça redonda ("RHSS"); uma ca-

113 / 183 beça de parafuso torx de cabeça chata ("FHTS"); uma cabeça de pa- rafuso de ajuste de soquete ("SSS"); ou uma cabeça de parafuso de cabeça de soquete "(SHCS").

[224] Essas discussões descrevem a superfície de reação coaxial como uma arruela. Em alguns casos, no entanto, a arruela pode ser formada integralmente ou ligada a uma junta a ser apertada ou afrou- xada. Em outros casos, a superfície de reação coaxial é uma porção do prisioneiro que se estende além da porca. Em ainda outros casos, um braço de reação coaxial pode encostar em um objeto estacionário viável e acessível para aperto e afrouxamento minimizados por ga- lhas.

[225] Geralmente as ferramentas 10A, 10B, 10F, 10G, 10H e 101 po- dem fazer qualquer um dos seguintes durante o modo de força inter- mitente. As ferramentas podem descer pela porca ou porca e a arruela com uma força de giro intermitente em uma direção. As ferramentas podem subir a porca ou a porca e a arruela com a força de giro inter- mitente na direção oposta. Ou as ferramentas podem impactar, vibrar ou impactar e vibrar a porca ou a porca e a arruela com uma força de rotação intermitente para aplicar vibração e rotação na direção oposta, a força de vibração intermitente para aplicar vibração ou ambas.

[226] Mais especificamente, as ferramentas 10A, 10B, 10F, 10G, 10H e 101 podem fazer qualquer um dos seguintes durante o modo de força intermitente. As ferramentas podem percorrer a porca ou a porca e a arruela com a força de rotação intermitente em uma direção para assentar a porca de um estado rotativo restrito com características adversas significativas de aplicação de aparafusamento para um es- tado de torque de pré-aperto pré-determinado e comprimir a arruela entre uma junta a ser apertada e a porca assentada. As ferramentas

114 / 183 podem subir a porca ou a porca e a arruela com a força de giro inter- mitente na direção oposta para retirar a porca do estado de torque de aperto pré-determinado pré-determinado para o estado de rotação restritiva com características adversas significativas de aplicação de aparafusamento e descomprimir o arruela entre a junta a ser afrou- xada e a porca não assentada. Ou as ferramentas podem impactar, vibrar ou ambas 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 ambos, de um estado de corro- são de rosca inadequadamente pulverizado para um estado de corro- são do fio adequadamente pulverizado. Por exemplo, as ferramentas podem gerar ondas sonoras ultrassônicas por meio de um gerador de ondas ultrassônicas, como o mecanismo de força de vibração 960, para vibrar o fixador em velocidades ultra altas para pulverizar a cor- rosão do fio.

[227] Frequentemente, a força intermitente (impacto, vibração, ultras- som etc.) é necessária na descida para comprimir firmemente a arru- ela entre a porca e a face do flange. Sem esse impacto causou com- pressão, a arruela pode não suportar a força de reação devido aos dois atritos das duas faces da arruela. Quando devidamente compri- mida, a face da arruela contígua à porca recebe um atrito de giro no sentido horário devido ao torque de saída da ferramenta e um atrito de giro igual e oposto no sentido anti-horário por causa da força de reação. Assim, a fricção de giro da face da arruela que encosta na face do flange impede que a arruela gire. Em outras palavras, a ferra- menta é projetada para segurar a arruela estacionária enquanto gira a porca, o que elimina a carga lateral usual e as diferenças de super- fície de porca para porca.

115 / 183

[228] Geralmente as ferramentas 10A, 10B, 10F, 10G, 10H e 101 po- dem fazer qualquer um dos seguintes durante o modo de torque de resistência mais alto. As ferramentas podem apertar a porca com uma velocidade mais baixa, força de giro de torque mais alto em uma dire- ção e aplicar uma força de reação em uma direção oposta à arruela. E / ou as ferramentas podem afrouxar a porca com a velocidade mais baixa, força de giro de torque mais alto na direção oposta e aplicar a força de reação em uma direção para a arruela.

[229] Mais especificamente, as ferramentas 10A, 10B, 10F, 10G, 10H e 101 podem fazer qualquer um dos seguintes durante o modo de torque de resistência mais alto. As ferramentas podem apertar a porca com velocidade mais baixa, força de giro de torque mais alto em uma direção para apertar a porca do estado de torque de pré-aperto pré- determinado para um estado de torque de aperto pré-determinado e aplicar a força de reação em na direção oposta à arruela para pressu- rizar a arruela entre uma junta solta e a porca apertada. E / ou as fer- ramentas podem apertar a porca com a velocidade mais baixa.

[230] Geralmente as ferramentas 10A, 10B, 10F, 10G, 10H e 101 po- dem fazer qualquer um dos seguintes durante o modo de torque de resistência inferior. As ferramentas podem passar pela porca ou porca e a arruela com uma velocidade mais alta, força de giro de torque mais baixo em uma direção. E / ou as ferramentas podem subir a porca ou a porca e a arruela com a velocidade mais alta, força de giro de torque mais baixo na direção oposta.

[231] Mais especificamente, as ferramentas 10A, 10B, 10F, 10G, 10H e 101 podem fazer qualquer um dos seguintes durante o modo de torque de resistência inferior. As ferramentas podem percorrer a porca ou a porca e a arruela com uma velocidade mais alta, força de giro de

116 / 183 torque inferior em uma direção para assentar a porca de um estado de rotação livre com características de aplicação de aparafusamento adversas insignificantes para o pré-aperto pré-determinado estado de torque e comprimir a arruela entre a junta a ser apertada e a porca assentada. E / ou as ferramentas podem subir a porca ou a porca e a arruela com a velocidade mais alta.

[232] Geralmente as ferramentas 10A, 10B, 10F, 10G, 10H e 101 po- dem apertar, afrouxar ou apertar e afrouxar a porca no modo de torque de resistência superior. As ferramentas podem subir, descer ou im- pactar a porca ou a porca e a arruela no modo de torque intermitente ou no modo de torque de resistência inferior. As ferramentas podem mudar do modo de torque intermitente para o modo de torque de re- sistência superior ao assentar a porca e comprimir a arruela no estado de torque de pré-aperto pré-determinado e / ou pulverização ade- quada da corrosão da rosca. As ferramentas podem mudar do modo de torque de resistência superior para o modo de torque intermitente e / ou o modo de torque de resistência inferior ao desmontar a porca e descomprimir a arruela no estado de torque de pré-afrouxamento pré-determinado.

[233] Em operação, as ferramentas podem alternar: do modo de tor- que de maior resistência para o modo de torque intermitente; do modo de torque de resistência superior para o modo de torque de resistência inferior; do modo de torque de resistência inferior para o modo de tor- que intermitente; do modo de torque de resistência inferior para o modo de torque de resistência superior; do modo de torque intermi- tente para o modo de torque de maior resistência; ou do modo de tor- que intermitente para o modo de torque de resistência inferior.

117 / 183

[234] A ativação ou desativação do mecanismo de vibração ou do me- canismo de multiplicação de torque pode ocorrer de forma manual ou automática. Assim, o mecanismo de comutação pode ser manual ou automático. Além disso, o mecanismo de comutação e, portanto, qual- quer modo ou combinação de modos e mecanismos correspondentes podem ser ativados automaticamente de acordo com uma carga ob- servada no fixador. Por exemplo, uma ferramenta elétrica com redu- ção de galhas da presente invenção pode precisar de vibração e / ou impactação para pulverizar a corrosão em um fixador apertado e para subir ou descer a porca em alta velocidade. A porca com torque aper- tado não pode girar apenas com vibração e / ou impactação. Um ope- rador pode precisar ativar a vibração e / ou impactação para pulverizar a corrosão seca na porca apertada por torque, que pode ocorrer inde- pendentemente ou em combinação com o mecanismo de multiplica- ção de torque. Conforme observado, o torque necessário para afrou- xar a porca é maior do que o torque de aperto inicial, pois a lubrifica- ção seca ou desaparece, há corrosão e o prisioneiro ainda está carre- gado e esticado. Em outras palavras, são necessários valores de tor- que mais altos para descarregar e abrir o pino. Uma vez que a porca é afrouxada, ela pode ser girada em velocidade mais alta, ou aumen- tada, durante o modo de torque de resistência inferior e / ou modo de torque intermitente. A porca, no entanto, pode ter que se soltar sobre as roscas do pino corroídas e / ou danificadas ou com falhas. Frequen- temente, isso requer vibração e / ou força intermitente em combinação com o mecanismo de multiplicação de torque. Na corrida para baixo, a porca é girada em velocidade mais alta durante o modo de torque de resistência inferior e / ou modo de torque intermitente. Aqui tam-

118 / 183 bém, o modo de torque de resistência inferior sozinho pode ser insu- ficiente para superar as roscas dos prisioneiros corroídas e / ou dani- ficadas ou com falhas. Da mesma forma, muitas vezes, isso requer vibração ou força intermitente e / ou força intermitente em combinação com o mecanismo de multiplicação de torque. A presente invenção resolve esses problemas.

[235] Geralmente são divulgados métodos de aperto e / ou afrouxa- mento minimizados de borbulhagem de um fixador roscado industrial do tipo que tem uma superfície de reação coaxial, um prisioneiro e uma porca engatável por rosca com o prisioneiro ou uma cabeça de prisioneiro conectada ao prisioneiro com uma reação ferramenta elé- trica sem braço do tipo que possui: um motor para gerar uma força de rotação; um impulso para transferir a força de rotação; um mecanismo de multiplicação de força de rotação em um alojamento incluindo um transmissor de multiplicação de força de rotação para todos os modos de torque de resistência inferior a resistência superior; 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 de menor resistência a maior resistência. O método de aperto inclui: descendo em uma direção a porca, a cabeça do pri- sioneiro, a porca e a superfície de reação coaxial ou a cabeça do pri- sioneiro e a superfície de reação coaxial; e apertar firmemente em uma direção da porca ou da cabeça do prisioneiro enquanto reage na direção oposta fora da superfície de reação coaxial. O método de afrouxamento inclui: apertar para soltar na direção oposta da porca ou da cabeça do prisioneiro enquanto reage em uma direção fora da su- perfície de reação coaxial; e subindo na direção oposta a porca, a ca-

119 / 183 beça do prisioneiro, a porca e a superfície de reação coaxial ou a ca- beça do prisioneiro e a superfície de reação coaxial. A discussão a seguir refere-se a configurações de ferramentas elétricas sem braço de reação para aperto e afrouxamento com redução do atrito de fe- chos industriais de acordo com a presente invenção. Observe que ter- mos semelhantes são intercambiáveis, como por exemplo: intensifica- dor, multiplicador e multiplicação; impacto e impactação.

[236] Mais especificamente, em uma modalidade do modo de im- pacto, o alojamento da ferramenta e os estágios de engrenagem per- manecem parados enquanto o impacto chocalhe. Quando o meca- nismo de impacto está distante do motor, um eixo do motor passa pelo centro dos multiplicadores para o mecanismo de impacto e daí para o acionamento de saída. Quando o mecanismo de impacto está imedi- atamente após o motor e na frente dos multiplicadores, o motor aciona o mecanismo de impacto e um eixo vai do mecanismo de impacto através do centro dos multiplicadores para o acionamento de saída.

[237] Em outra modalidade do modo de impacto, o alojamento da fer- ramenta e os estágios de engrenagem giram em uníssono enquanto o impacto chacoalha travando os estágios de engrenagem. Isso pode ser feito conectando-se: a engrenagem solar com a coroa; a engrena- gem solar com a gaiola de engrenagem; ou a gaiola da engrenagem com a coroa de um estágio planetário. Em cada caso, todas as gaiolas de engrenagem e o alojamento agem como uma extensão giratória do motor para o mecanismo de impacto ou do mecanismo de impacto para o acionamento de saída da ferramenta.

[238] Em outra modalidade do modo de impacto, o compartimento da ferramenta fica parado e as gaiolas de engrenagens giram em unís-

120 / 183 sono enquanto o impacto chacoalha travando as gaiolas de engrena- gem uma com a outra. Quando o mecanismo de impacto está distante do motor, a (s) caixa (s) de engrenagens atuam como uma extensão dentro da carcaça do motor para o mecanismo de impacto. Quando o mecanismo de impacto está imediatamente após o motor e na frente dos multiplicadores, as gaiolas de engrenagens agem como uma ex- tensão dentro da carcaça do mecanismo de impacto para a unidade de saída da ferramenta.

[239] Geralmente, durante o modo LSHT, pelo menos dois transmis- sores de multiplicação giram um em relação ao outro. No modo multi- plicador, o compartimento da ferramenta sempre gira na direção oposta às engrenagens solares e ao eixo de saída dos multiplicado- res, razão pela qual o compartimento da ferramenta deve rea- gir. Quando o torque é intensificado pelo multiplicador, a velocidade de rotação é tão lenta que o mecanismo de impacto é ineficaz. Se o mecanismo de impacto estiver localizado após o multiplicador e pró- ximo à unidade de saída da ferramenta, o mecanismo de impacto não terá impacto se girar com a última engrenagem solar. Se o mecanismo de impacto estiver localizado antes do multiplicador e próximo ao mo- tor, o mecanismo de impacto gira em alta velocidade e precisa ser travado.

[240] Em uma modalidade onde o mecanismo de impacto está dis- tante do motor, ocorre o seguinte: o mecanismo de impacto perma- nece parado enquanto os multiplicadores giram; o eixo de saída do motor vai para o multiplicador para multiplicação de torque; e a última engrenagem solar se estende através do mecanismo de impacto até o acionamento de saída. Quando o mecanismo de impacto está ime-

121 / 183 diatamente após o motor e à frente dos multiplicadores, o eixo de sa- ída do motor passa pelo mecanismo de impacto até o multiplicador para multiplicação de torque e a última engrenagem solar se estende até o acionamento de saída.

[241] Em outra modalidade, o mecanismo de impacto gira na veloci- dade da última engrenagem solar dos multiplicadores de aplicação de força. Quando o mecanismo de impacto está distante do motor, o eixo de saída do motor vai para 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 à frente dos multiplicadores, girar o mecanismo de impacto para girar os multiplicadores resultaria em im- pacto, que deve ser evitado. Por outro lado, o mecanismo de impacto pode ser travado travando o martelo com a caixa de impacto ou tra- vando o martelo com a bigorna. O mecanismo de impacto atua como uma extensão entre a unidade de saída do motor e a primeira engre- nagem solar do multiplicador.

[242] A velocidade da última engrenagem solar do multiplicador pode ser alta o suficiente para operar o mecanismo de impacto. O impacto no eixo de saída da ferramenta é evitável travando o martelo com a caixa de impacto, o martelo com a bigorna, a caixa de impacto com a caixa da ferramenta ou o martelo com a caixa da ferramenta.

[243] Em uma modalidade específica do modo LSHT, o mecanismo de multiplicação está próximo ao motor e antes do mecanismo de im- pactação. O motor ignora o mecanismo de multiplicação e estende sua força de saída através de pelo menos uma parte do mecanismo de multiplicação por meio de um pino em direção ao acionamento de saída. Em outra modalidade específica do modo LSHT, o mecanismo

122 / 183 de impacto está próximo ao motor e antes do mecanismo de multipli- cação. O mecanismo de impactação estende sua força de saída atra- vés de pelo menos uma parte do mecanismo de multiplicação por meio de um pino em direção ao acionamento de saída.

[244] A ferramenta mecânica para aperto e afrouxamento minimiza- dos por galhas de fixadores industriais de acordo com a presente in- venção é descrita aqui como tendo dois ou três modos, modo de tor- que mais alto de velocidade mais baixa, modo de torque mais baixo de velocidade mais alta e modo de força intermitente. Deve ser enten- dido que os pelo menos dois modos descritos neste documento são meramente exemplos. Outros modos podem ser adicionados a um ou outros modos e / ou os meios de entrada e / ou saída. Deve ser en- tendido que a presente invenção não está limitada a apenas duas ve- locidades, mas pode ter várias velocidades. Por exemplo, ferramentas intensificadoras de torque conhecidas são geralmente movidas a ar ou motores elétricos. Frequentemente, a saída de força e as velocida- des de rotação de tais motores são aumentadas ou diminuídas por meio de engrenagens planetárias ou semelhantes, que podem se tor- nar parte do motor. Frequentemente, as ferramentas intensificadoras de torque conhecidas eliminam temporariamente um ou vários meios intensificadores para aumentar a velocidade de rotação do motor da ferramenta. Outras ferramentas intensificadoras de torque conhecidas usam mecanismos de intensificação e / ou redução de engrenagem como componentes autônomos ou adjacentes ao motor para aumen- tar e / ou diminuir as velocidades de rotação do eixo. A presente in- venção também pode incluir tais mecanismos de intensificação e / ou redução de engrenagem como componentes autônomos, como trans- missores de multiplicação e parte do mecanismo de multiplicação 210

123 / 183 ou como transmissores de vibração e parte do mecanismo de vibração

310. De fato, o conjunto de multiplicação 200 pode ser configurado para ter multiplicação múltipla transmissores contidos em caixas de montagem de multiplicação múltipla. Z <®> -Squirter <®> Arru- ela. FIG. 23A é uma vista superior e a FIG. 23B é uma vista inferior do híbrido Z <®> - indicação direta de tensão, ou Z <®> -Squirter <®>, Arruela 2301. Z <®> -Squirter <®> Arruela 2301 tem características semelhantes à Arruela 1 mostrada nas FIGs anteriores. do presente pedido e características semelhantes às arruelas indicadoras de ten- são direta divulgadas nas seguintes patentes dos EUA emitidas para Applied Bolting Technology Products, Inc., cópias inteiras das quais são incorporadas neste documento por referência, 5.769.581, 5.931, 618, 6.425.718, 8.002.641 e outros.

[245] A arruela Z <®> -Squirter <®> 2301 inclui protuberâncias 2312, tendo uma altura H23c, são formadas em uma primeira superfície 2314 e os recortes correspondentes 2316 são formados em uma se- gunda superfície 2318. A FIG. 23C é uma vista em corte transversal da arruela Z <®> - Squirter <®> 2301 tomada ao longo da linha 2314 da FIG. 23A e FIG. 23D é uma vista ampliada de uma porção da FIG. 23C. A arruela Z <®> -Squirter <®> 2301 também inclui canais 2362 que se estendem de cada recuo 2316 a uma borda externa da segunda superfície 2318. O recuo 2316 é preenchido com um material indicador 2364 como mostrado em detalhes na FIG. 23D. A arruela Z <®> -Squirter <®> 2301 é fabricada em um processo semelhante às arruelas indicadoras de tensão direta divulgadas nas Patentes US Nos. 5.769.581, 5.931, 618, 6.425.718 e 8.002.641. Por exem- plo, uma ferramenta e matriz são usados para estampar protuberân- cias 2312, recortes 2316 e canais 2362 em Z <®> Arruela 1. Outros

124 / 183 processos, como usinagem de metal ou fundição de metal podem ser usados para formar Z <®> -Squirter <®> Arruela 2301 Em alguns ca- sos, o produto de metal será tratado termicamente por têmpera e têm- pera após a formação para produzir propriedades de carga / deforma- ção semelhantes a molas. Em uma modalidade exemplar, a arruela Z <®> - Squirter <®> 2301 é feita de aço carbono, mas aço inoxidável, metais não ferrosos e outros produtos de liga também podem ser usa- dos. O material indicador 2364 é um material sólido elastomérico ex- trudível, como silicone colorido. Em alguns casos, o produto de metal será tratado termicamente por têmpera e têmpera após a formação para produzir propriedades de carga / deformação semelhantes a mo- las. Em uma modalidade exemplar, a arruela Z <®> - Squirter <®> 2301 é feita de aço carbono, mas aço inoxidável, metais não ferrosos e outros produtos de liga também podem ser usados. O material indi- cador 2364 é um material sólido elastomérico extrudível, como sili- cone colorido. Em alguns casos, o produto de metal será tratado ter- micamente por têmpera e têmpera após a formação para produzir pro- priedades de carga / deformação semelhantes a molas. Em uma mo- dalidade exemplar, a arruela Z <®> - Squirter <®> 2301 é feita de aço carbono, mas aço inoxidável, metais não ferrosos e outros produtos de liga também podem ser usados. O material indicador 2364 é um material sólido elastomérico extrudível, como silicone colorido.

[246] FIGS. 24A-24F ilustram o estado da arruela Z <®> -Squirter <®> 2301 como um parafuso 2350, tendo um raio semelhante a R, é aper- tado na arruela Z <®> -Squirter <®> 2301. FIG. 24A mostra a coloca- ção da arruela Z <®> -Squirter <®> 2301 adjacente a uma cabeça de parafuso 2350 que é rosqueada a uma porca 2352 (não mostrada). As condições mostradas na FIG. 24A são identificados como estágio 1,

125 / 183 onde o parafuso 2350 está em repouso. Conforme o parafuso 2350 é apertado, a parte inferior da cabeça do parafuso entra em contato com as protuberâncias 2312 e começa a comprimir as protuberâncias 2312 em direção à primeira superfície 2314, como mostrado na FIG. 24B. Neste estado, identificado como estágio 2, as protuberân- cias 2312 'na primeira superfície 2314 são ligeiramente comprimidas, tendo uma altura H24B · FIG. 24C é uma vista ampliada de um dos entalhes 2316 ilustrando que a força exercida pela protuberância 2312 'força o material indicador 2364' no canal 2362. À medida que o para- fuso 2350 é ainda mais apertado, as protuberâncias 2312 são compri- midas e o aperto é interrompido quando uma altura FI das protuberân- cias 2312 ”Está em ou abaixo de uma altura predeterminada FI24D · Neste ponto, o instalador do parafuso sabe que a tensão do parafuso é igual ou maior do que o mínimo exigido. Este estado é identificado como estágio 3 e é mostrado na FIG. 24D. FIG. 24E mostra as protu- berâncias 2312 em comparação com as protuberâncias 2312 ”. FIG. 24F é uma vista ampliada de uma das indentações 2316 ilus- trando que a força exercida pela protuberância 2312 "força indicando o material 2364" através do canal 2362. O instalador do parafuso tam- bém sabe que a tensão do parafuso é igual ou maior do que o mínimo exigido, uma vez que o material indicador 2364 "é forçado através do canal 2362; indicando que o material 2364 "é visível na superfície da aplicação de aparafusamento.

[247] Geralmente, o Z <®> -Squirter <®> Arruela 2301 servirá como um ponto de reação para torque, bem como um dispositivo indicador de carga e inclui as seguintes características e / ou benefícios: con- siste em uma liga de aço endurecido ou outro material resistente; for-

126 / 183 nece uma superfície firme sobre a qual uma porca rosqueada ou ca- beça de parafuso podem girar; protege a face da junta aparafusada de incrustação ou danificada devido ao giro e carregamento da porca roscada ou cabeça do parafuso; distribui a força de aperto resultante no parafuso sobre uma área maior do que a da porca ou da cabeça do parafuso sozinha; tem recursos de engate externo que podem en- gatar um encaixe de acoplamento ou acessório semelhante conec- tado a uma ferramenta de torque com a finalidade de fornecer um ponto contra o qual o encaixe ou acessório e, portanto, a ferramenta de torque pode reagir; tem uma superfície inferior rugosa ou usinada que se encaixa próximo à junta e quando comprimida fornece resis- tência ao atrito suficiente para resistir a qualquer torque induzido na porca ou parafuso; tem uma superfície superior lisa ou de baixo atrito sobre a qual a cabeça da porca ou parafuso pode girar; tem saliências ou saliências superficiais destinadas a achatar sob uma quantidade predeterminada de tensão compressiva sob uma cabeça de porca ou parafuso; com ou sem um fluido ou material semelhante a borracha macia sob as saliências que podem ser expressas em direção à peri- feria externa da arruela com a finalidade de indicar visualmente a com- pressão bem-sucedida da arruela e, portanto, a obtenção da carga de parafuso predeterminada desejada; elimina pontos de esmagamento normalmente incidentes em ferramentas de aparafusamento hidráu- lico usando braços de reação externos, proporcionando assim maior segurança para o operador da ferramenta; eliminar a dificuldade de encontrar um ponto de reação externo adequado para a ferramenta de torque, melhorando a segurança e a velocidade; elimine os efeitos deletérios devido ao carregamento lateral e dobra de parafusos ou ou-

127 / 183 tros fixadores durante o torque com um braço de reação externo, per- mitindo que a tensão axial reta seja aplicada; trabalha em conjunto com outros acessórios e acessórios para reduzir a torção em uma porca traseira que o acompanha; funciona de maneira semelhante com as chamadas ferramentas de “tensionamento”, que criam carga no parafuso através do alongamento direto de um parafuso ou pino sem o uso de um grande valor de torque; e “esguicha” ou de outra forma indica que a carga do parafuso atingiu o nível desejado porque as saliências da arruela foram achatadas ou suficientemente compri- midas e o material indicador é visível. elimine os efeitos deletérios de- vido ao carregamento lateral e dobra de parafusos ou outros fixadores durante o torque com um braço de reação externo, permitindo que a tensão axial reta seja aplicada; trabalha em conjunto com outros aces- sórios e acessórios para reduzir a torção em uma porca traseira que o acompanha; funciona de maneira semelhante com as chamadas fer- ramentas de “tensionamento”, que criam carga no parafuso através do alongamento direto de um parafuso ou pino sem o uso de um grande valor de torque; e "esguicha" ou de outra forma indica que a carga do parafuso atingiu o nível desejado porque as saliências da arruela foram achatadas ou suficientemente comprimidas e o material indicador é visível; elimina os efeitos deletérios devido ao carrega- mento lateral e dobra de parafusos ou outros fixadores durante o tor- que com um braço de reação externo, permitindo que a tensão axial reta seja aplicada; trabalha em conjunto com outros acessórios e acessórios para reduzir a torção em uma porca traseira que o acom- panha; funciona de maneira semelhante com as chamadas ferramen- tas de “tensionamento”, que criam carga no parafuso através do alon- gamento direto de um parafuso ou pino sem o uso de um grande valor

128 / 183 de torque; e "esguicha" ou de outra forma indica que a carga do para- fuso atingiu o nível desejado porque as saliências da arruela foram achatadas ou suficientemente comprimidas e o material indicador é visível. trabalha em conjunto com outros acessórios e acessórios para reduzir a torção em uma porca traseira que o acompanha; funciona de maneira semelhante com as chamadas ferramentas de “tensiona- mento”, que criam carga no parafuso através do alongamento direto de um parafuso ou pino sem o uso de um grande valor de torque; e “esguicha” ou de outra forma indica que a carga do parafuso atingiu o nível desejado porque as saliências da arruela foram achatadas ou suficientemente comprimidas e o material indicador é visível; trabalha em conjunto com outros acessórios e acessórios para reduzir a torção em uma porca traseira que o acompanha; funciona de maneira seme- lhante com as chamadas ferramentas de “tensionamento”, que criam carga no parafuso através do alongamento direto de um parafuso ou pino sem o uso de um grande valor de torque; e “esguicha” ou de outra forma indica que a carga do parafuso atingiu o nível desejado porque as saliências da arruela foram achatadas ou suficientemente compri- midas e o material indicador é visível.

[248] Arruela Z <®> -DTI. FIG. 24G é uma vista superior e a FIG. 24H é uma vista inferior do híbrido Z <®> - indicação de tensão direta, ou Z <®> -DTI, Arruela 2401. Z <®> -DTI Arruela 2401 tem característi- cas semelhantes às Arruelas 1 e 2301 mostradas nas FIGs. anterio- res do presente pedido e características semelhantes às arruelas in- dicadoras de tensão direta divulgadas nas seguintes patentes dos EUA emitidas para e pedidos de patentes dos EUA apresentados por entidades relacionadas J & M TURNER Inc., F. Jonathan M. Turner, TurnAnut LLC e TurnaSure LLC, inteiras cópias das quais são aqui

129 / 183 incorporadas por referência, 5.015.132, 5.370.483, 5.667.346,

7.635.243, 9.863.457, 2018/0291945 e outros.

[249] As arruelas Z <®> -DTI, como 2401 incluem protuberâncias com uma altura que são formadas em uma superfície superior e os recortes correspondentes são formados em uma superfície inferior. FIG. 24I é uma vista em corte transversal de Z <®> -DTI Washer 2401 e FIG. 24J é uma vista ampliada de uma porção da FIG. 24I. A arruela Z <®> - DTI 2401 também pode incluir um material indicador. Observe que grande parte da discussão relacionada ao Z <®> -Squirter <®> Arru- ela 2301 se aplica às arruelas Z <®> -DTI, como 2401. Como muitas variações conhecidas dessas arruelas, as arruelas Z <®> -DTI, como 2401 , compartilham uma característica comum de as protuberâncias serem alinhadas e centralizadas nas reentrâncias.

[250] Uma modalidade alternativa das arruelas Z <®> -DTI, seme- lhante a 2401, mas não mostrada nos desenhos, inclui um ou mais recortes em uma face inferior deslocada de uma ou mais protuberân- cias em uma face superior, em que um ou mais recortes são localiza- dos mais longe do orifício central do corpo anular do que uma ou mais protuberâncias. Ao compensar as protuberâncias e recortes, a arruela é reforçada e é mais adequada para uso em conjuntos de junta com orifícios alargados ou superdimensionados. Observe que várias vari- ações aplicáveis a arruelas Z <®> -DTI, semelhantes a 2401, são di- vulgadas na patente emitida nos EUA 9.863.457, uma cópia inteira da qual é incorporada aqui por referência.

[251] Uma modalidade alternativa das arruelas Z <®> -DTI, seme- lhante a 2401, mas não mostrada nos desenhos, inclui o seguinte. A ® arruela Z -DTI tem um corpo anular e uma ou mais protuberâncias em forma de U em ferradura. O corpo anular inclui um orifício central,

130 / 183 uma circunferência, uma borda externa, uma primeira face e uma se- gunda face oposta à primeira face.

Cada uma das protuberâncias em ferradura tem uma altura, um ápice mais próximo do orifício central e uma abertura voltada para a borda externa.

As protuberâncias em fer- radura são integrais com o corpo anular e batidas e parcialmente cor- tadas do corpo anular para se projetar da primeira face do corpo anu- lar e deixar um ou mais entalhes correspondentes na segunda face do corpo anular.

As protuberâncias em ferradura podem ser deslocadas radialmente de seus entalhes correspondentes.

Um material indicador é inicialmente encapsulado e contido na área da primeira face definida por cada uma das protuberâncias em ferradura.

Observe que várias variações dos mesmos aplicáveis às arruelas Z <®> -DTI, semelhan- tes a 2401, são divulgadas no pedido de patente US 2018/0291945, uma cópia inteira da qual é incorporada neste documento por referên- cia.

Geralmente, as arruelas Z <®> -DTI, como a 2401, servirão como um ponto de reação para o torque, bem como um dispositivo indicador de carga inclui as seguintes características e / ou benefícios: consiste em uma liga de aço endurecido ou outro material resistente; fornece uma superfície firme sobre a qual uma porca rosqueada ou cabeça de parafuso podem girar; protege a face da junta aparafusada de incrus- tação ou danificada devido ao giro e carregamento da porca roscada ou cabeça do parafuso; distribui a força de aperto resultante no para- fuso sobre uma área maior do que a da porca ou da cabeça do para- fuso sozinha; tem recursos de engate externo que podem engatar um encaixe de acoplamento ou acessório semelhante conectado a uma ferramenta de torque com a finalidade de fornecer um ponto contra o qual o encaixe ou acessório e, portanto, a ferramenta de torque pode reagir; tem uma superfície inferior rugosa ou usinada que se encaixa

131 / 183 próximo à junta e quando comprimida fornece resistência ao atrito su- ficiente para resistir a qualquer torque induzido na porca ou para- fuso; tem uma superfície superior lisa ou de baixo atrito sobre a qual a cabeça da porca ou parafuso pode girar; tem saliências ou saliên- cias superficiais destinadas a achatar sob uma quantidade predeter- minada de tensão compressiva sob uma cabeça de porca ou para- fuso; com ou sem um fluido ou material semelhante a borracha macia sob as saliências que podem ser expressas em direção à periferia ex- terna da arruela com a finalidade de indicar visualmente a compressão bem-sucedida da arruela e, portanto, a obtenção da carga de parafuso predeterminada desejada; elimina pontos de esmagamento normal- mente incidentes em ferramentas de aparafusamento hidráulico usando braços de reação externos, proporcionando assim maior se- gurança para o operador da ferramenta; eliminar a dificuldade de en- contrar um ponto de reação externo adequado para a ferramenta de torque, melhorando a segurança e a velocidade; elimine os efeitos de- letérios devido ao carregamento lateral e dobra de parafusos ou ou- tros fixadores durante o torque com um braço de reação externo, per- mitindo que a tensão axial reta seja aplicada; trabalha em conjunto com outros acessórios e acessórios para reduzir a torção em uma porca traseira que o acompanha; funciona de maneira semelhante com as chamadas ferramentas de “tensionamento”, que criam carga no parafuso através do alongamento direto de um parafuso ou pino sem o uso de um grande valor de torque; e “esguicha” ou de outra forma indica que a carga do parafuso atingiu o nível desejado porque as saliências da arruela foram achatadas ou suficientemente compri- midas e o material indicador é visível.

Conjuntos de arruela e porca HYTORC <®> Z <®>. Uma força de reação igual e oposta é gerada

132 / 183 durante o processo de torque, que deve ser transferida para um ponto de reação adequado, um objeto estacionário. Referindo-se nova- mente às FIGs. 2-5, Z <®> A arruela 1 é colocada entre a superfície superior 35 da junta 30 e a face de rolamento inferior 38 da porca roscada 36. De acordo com as FIGs. 25A-25E, uma arruela Z <®> 2501 é formada adjacente e unitária com uma face de rolamento infe- rior 2538 de uma porca roscada 2536. O conjunto de arruela e porca 2502 inclui: porca roscada 2536; e a arruela de reação 2501 para re- ceber o torque contrário gerado devido ao aperto ou afrouxamento do fixador roscado. O conjunto de arruela e porca 2502 inclui: porca ros- cada 2536; e a arruela de reação 2501 para receber o torque contrário gerado devido ao aperto ou afrouxamento do fixador roscado.

[252] A arruela de reação 2501 inclui: uma borda externa 2514 tendo uma forma geométrica 2519 que permite o acoplamento rotacional com um dispositivo de torque por meio de uma ação coaxial de acio- namento duplo e conjunto de reação (não mostrado); e uma superfície inferior 2513 com tratamentos de aumento do coeficiente de atrito 2517 enviesados em áreas para fora de um orifício central 2515. A arruela de reação 2501 é fixada de maneira liberável à porca roscada

2536. A ligação entre a arruela de reação 2501 e a porca roscada 2536 quebra em ou antes de um pré-determinado torque e lavador de reação 2501 torna-se um ponto de reação adequado. Neste exemplo, a arruela de reação 2501 e o conjunto 2502 separam-se quando a ligação se rompe, uma vez que as forças de compressão e fricção superam essa ligação. Qualquer ligação e / ou método de conexão e / ou agente adequado pode ser usado, como, por exemplo, adesivos, colas, epóxis, ímãs, solventes, soldas, soldas etc. Tais métodos de

133 / 183 ligação e / ou conexão e / ou agentes podem ser escolhidos, prepara- dos e / ou desenvolvidos com características específicas, vantajosas e repetíveis para atender a qualquer aplicação de aparafusa- mento. Observe que essa combinação cria um conjunto de porca-ar- ruela com vantagens semelhantes às da FIYTORC NUT ™.

[253] Por FIGs. 26A-26D, uma arruela Z <®> 2601 é formada adja- cente e livremente rotativa com uma face de rolamento inferior 2638 de uma porca roscada 2236. As arruelas HYTORC <®> Z <®> são divulgadas totalmente no presente pedido e em co-propriedade e Pe- didos de Patente PCT copendentes, cópias inteiras dos quais são in- corporadas neste documento por referência: Número de série PCT / US2014 / 70996, com data de depósito de 17 de dezembro de 2014, intitulado 'Aparelho para Aperto de Fixadores Rosqueados "; e / ou Número de Série PCT / US2014 / 71000, com data de depósito de 17 de dezembro de 2014, intitulado "Aparelho para apertar fixadores ros- cados". Um conjunto de arruela e porca FIYTORC <®> Z <®> 2602 inclui: porca roscada 2636; e arruela de reação 2601 para o contador torque gerado devido ao aperto ou afrouxamento do fixador roscado.

[254] A arruela de reação 2601 inclui: uma borda externa 2614 tendo uma forma geométrica 2619 que permite o acoplamento rotacional com um dispositivo de torque por meio de uma ação coaxial de acio- namento duplo e conjunto de reação (não mostrado); e uma superfície inferior 2613 tendo tratamentos de aumento do coeficiente de atrito 2617 enviesados em áreas para fora de um furo central 2615. Porções da arruela de reação inferior 2601 adjacente ao furo central 2615 são removidas de modo que uma borda interna inferior 2662 tenha uma superfície cônica inclinada para fora em direção à superfície inferior 2613 .

134 / 183

[255] A porca roscada 2636 tem uma superfície externa 2622 com uma formação geométrica 2626. A formação geométrica 2626 tam- bém é formada como um meio de acoplamento 2629 que engata de forma não giratória com a porção de ação do dispositivo de tor- que. Porções da porca roscada inferior 2636 adjacente à superfície externa 2622 são removidas de modo que uma borda externa inferior 2663 tenha uma superfície cônica inclinada para fora e para baixo. Em outras palavras, a superfície inferior 2638 é manipulada (deformada ou comprimida para fora) de modo a criar um lábio que engata na borda interna inferior 2662 da arruela de reação 2601. Em outras pa- lavras, a porca ou cabeça do prisioneiro e a arruela de reação são conectadas por uma saliência que se estende para fora e para baixo da superfície inferior da porca ou cabeça do prisioneiro para engatar uma depressão que se estende para dentro e para cima a partir da superfície inferior da arruela de reação.

[256] A rotação livre entre a arruela de reação 2601 e a porca roscada 2636 cessa no ou antes de um pré-torque predeterminado e a arruela de reação 2601 torna-se um ponto de reação adequado. Neste exem- plo, a rotação livre entre a arruela de reação 2601 e a porca roscada 2636 cessa uma vez que as forças de compressão e fricção superam tal conexão.

[257] Qualquer método de conexão e / ou estrutura adequada pode ser usado. Por exemplo, o-rings podem ser usados. Em uma modali- dade, um anel de vedação de plástico é cortado no momento ou antes do pré-torque pré-determinado. Em outra modalidade, um o-ring de borracha cria um ajuste de interferência que é superado no ou antes do pré-torque pré-determinado. Em outra modalidade, como mostrado nas FIGs. 27A-27D, a estrutura de conexão é formada como abas de

135 / 183 encaixe por pressão deformáveis que criam um encaixe de interferên- cia que é superado no ou antes do pré-torque pré-determinado. Tais métodos e / ou estruturas podem ser escolhidos, preparados e / ou desenvolvidos com características específicas, vantajosas e repetí- veis para atender a qualquer aplicação de parafusamento. Um con- junto de arruela e porca FIYTORC <®> Z <®> 2702 inclui: porca ros- cada 2736; e a arruela de reação 2701 para receber o torque contrário gerado devido ao aperto ou afrouxamento do fixador roscado. Ob- serve que tais combinações criam um conjunto de arruela de porca com vantagens semelhantes às da FIYTORC NUT ™.

[258] As arruelas de reação 2501, 2601, 2701 e / ou qualquer variação razoável das mesmas podem ser usadas como pontos de reação ade- quados durante o aperto e ou afrouxamento de fixadores roscados quando usados com o aparelho 2502, 2602, 2702 e / ou qualquer va- riação razoável dele. Os tratamentos de aumento do coeficiente de atrito 2517, 2617, 2717 e / ou qualquer variação razoável deles podem incluir: rugosidade; superfícies poligonais; splines; knurls; espi- gões; ranhuras; slots; pontas ou cantos salientes; outras proje- ções; ou qualquer combinação deles. Eles podem ser formados por: estrias; lixar; detonação; moagem; usinagem; forjamento; fundi- ção; formando; modelagem; desbaste; estampagem; grava- ção; perfuração; flexão; aliviar o material da arruela perto do orifício central; ou qualquer combinação deles. Tais tratamentos de aumento do coeficiente de atrito podem ser distribuídos uniformemente pelas superfícies inferiores 2513, 2613, 2713 e / ou qualquer variação razo- ável dos mesmos e / ou localizados longe do raio dos orifícios centrais 2515, 2615, 2715 e / ou qualquer variação razoável deles. Eles podem ser formados: individualmente; aleatoriamente; em uma matriz; ou

136 / 183 qualquer combinação deles. Essas arruelas de reação têm um raio de atrito efetivo maior do que um raio de atrito efetivo das porcas rosca- das 2536, 2636, 2736 e / ou qualquer variação razoável delas.

[259] Geralmente, as arruelas de reação 2501, 2601, 2701 e / ou qual- quer variação razoável das mesmas e porcas roscadas 2536, 2636, 2736 e / ou qualquer variação razoável das mesmas podem ser man- tidas juntas de qualquer forma previsivelmente deformada para evitar a desmontagem não intencional dos conjuntos 2502, 2602, 2702 e / ou qualquer variação razoável dele.

[260] Vantajosamente, os conjuntos de porca roscada de arruela de reação 2502, 2602, 2702 e / ou qualquer variação razoável deles da presente invenção aumentam a velocidade de aparafusamento, efici- ência, confiabilidade, repetibilidade e segurança através de: controle sobre a geometria da porca usada com arruelas de reação particula- res; controle sobre a arruela de reação usada com tamanhos de pino e / ou rosca específicos; e prevenção de componentes perdidos.

[261] Conjunto de fixação cônica. Com referência às FIGs. 28A-28C a título de exemplo, isso mostra um aparelho 2801 - um conjunto de prendedor cônico escalonado - de acordo com uma modalidade da presente invenção. O aparelho 2801 tem um membro de manga in- terno 2810 e um membro de manga externo 2820 e é usado com, a título de exemplo, um pino roscado 2830. O membro de manga interno 2810 é rotativamente e roscado engatável no pino 2830; engatável de forma rotativa e cônica com o membro de luva externo 2820; e enga- tável de forma não rotativa com uma porção de ação de um dispositivo de entrada de torque. O membro de luva externo 2820 é engatável de forma não rotativa com uma porção de reação do dispositivo de en- trada de torque; e engatável de forma rotativa e cônica com o membro

137 / 183 de luva interno 2810. O membro de luva interno 2810, quando girado pela porção de ação do dispositivo de entrada de torque.

[262] O membro de luva interno 2810 é um corpo anular e, como mos- trado nas FIGs. 28A e 28B, formados como uma luva. Tem uma su- perfície interna 2811 com um meio de rosca helicoidal interno 2815 engatável com uma superfície externa 2831 com um meio de rosca helicoidal externo 2834 do prisioneiro 2830. Tem uma superfície ex- terna 2812 com uma formação cilíndrica 2816 que pode ser engatada de forma rotativa com uma superfície interna 2821 com uma formação cilíndrica 2825 do membro de luva externo 2820. Ele ainda tem uma superfície inferior 2814 que pode ser girada de maneira engatável com a superfície interna 2821.

[263] A formação cilíndrica 2816 tem a forma de um tronco invertido de um cone escalonado que tem uma aparência cônica ou cônica de baixo para cima. Cada degrau na superfície externa 2812 é progres- sivamente menor de cima para baixo. Um recurso cilíndrico oco ex- terno é removido do lado de fora do membro de luva interno 2810 em uma profundidade rasa. Os sucessivos recursos cilíndricos ocos ex- ternos são removidos em intervalos regulares de comprimento e lar- gura. Cada recurso sucessivo começa onde o anterior pára. O padrão geométrico de recursos cilíndricos externos removidos continua até que o espaço restrinja a adição de outro recurso cilíndrico interno.

[264] O membro de luva interno 2810 tem ainda uma superfície supe- rior 2813 com um meio de acoplamento 2817 que pode ser formado por uma pluralidade de furos que se estendem em uma direção axial e espaçados uns dos outros em uma direção circunferencial. Os meios de acoplamento 2817 engatam de forma não rotativa com a porção de ação do dispositivo de entrada de torque.

138 / 183

[265] O membro de luva externo 2820 é um corpo anular e, como mos- trado na FIG. 28B, formado como uma luva. Tem a superfície interna 2821 com formação cilíndrica 2825 que pode ser engatada rotativa- mente com uma superfície externa 2812 com a formação cilíndrica 2816 do membro de luva interno 2810. O membro de luva externo 2820 tem uma superfície externa 2822 com um meio de acoplamento

2827. O meio de acoplamento 2827 é formado por um pluralidade de espinhos externos se estendendo em uma direção axial e espaçados uns dos outros em uma direção circunferencial. Os meios de acopla- mento 2827 engatam de forma não rotativa com as espinhas internas de uma porção de reação do dispositivo de entrada de torque.

[266] A formação cilíndrica 2825 tem a forma de um tronco de um cone escalonado que tem uma aparência cônica ou cônica de cima para baixo. Cada degrau na superfície interna 2821 é progressivamente menor de cima para baixo. Um recurso cilíndrico interno é removido do interior do membro de luva externo 2820 em uma profundidade rasa. Os recursos cilíndricos internos sucessivos são removidos em intervalos regulares de comprimento e largura. Cada recurso suces- sivo começa onde o anterior pára. O padrão geométrico de recursos cilíndricos internos removidos continua até que o espaço restrinja a adição de outro recurso cilíndrico interno.

[267] O prisioneiro 2830 tem uma forma cilíndrica com meio de rosca helicoidal externo 2834 para coincidir com o meio de rosca helicoidal interno 2815 da luva interna 2810. Uma extremidade 2832 do prisio- neiro 2830 tem um meio de acoplamento 2833 que pode ser formado por uma formação poligonal 2835, que neste caso é uma forma de hexágono. A formação poligonal 2835 permite o acoplamento rotacio- nal com o dispositivo de entrada de torque.

139 / 183

[268] A geometria do fixador cônico escalonado do aparelho 2801 cria carga de tração no prisioneiro 2830 pela ação de deslizamento mecâ- nico através do plano inclinado helicoidal entre as roscas do prisio- neiro 2834 e as roscas do membro de luva interno 2815. O dispositivo de entrada de torque aplica rotação sob torque aos meios de acopla- mento do membro de luva interno 2817 enquanto reage o torque nas estrias externas do membro de luva externa 2827 para criar a ação de rosca helicoidal deslizante. Como a superfície externa 2812 e a super- fície interna 2821 são substancialmente lisas, o membro de luva ex- terno 2820 permanece estático enquanto o membro de luva interno 2820 gira. O elemento de reação do dispositivo de entrada de torque é rotativamente acoplado à extremidade 2832 do prisioneiro 2830 por meio de acoplamento 2833. Isso evita a rotação do prisioneiro 2830 e permite a ação deslizante relativa entre as roscas do membro de luva interno 2815 e as roscas dos prisioneiros 2834.

[269] Os meios de acoplamento do membro de luva interno 2817 po- dem ser formados por qualquer geometria adequada ou usados com outros meios ou recursos para acoplamento rotacional com o disposi- tivo de entrada de torque, como dentes de engrenagem, hex, hexago- nal duplo, castelação ou qualquer outra geometria comum que permite o acoplamento rotacional. Uma alternativa possível é a geometria he- xadecimal mostrada na FIG. 29A como 2947. Os meios de acoplamento de membros de luva externos 2826 podem ser formados por qualquer geometria adequada ou usados com outros meios ou recursos para acoplamento rotacional com o dispositivo de entrada de torque, como dentes de engrenagem, hex, hexagonal du-

140 / 183 plo, castelação ou qualquer outra geometria comum que permita aco- plamento rotacional. Uma alternativa possível é a geometria hexade- cimal mostrada na FIG. 29B como 2956.

[270] Observe que a quantidade, dimensões, geometrias e intervalos das características cilíndricas externas removidas (membro de luva interno 2810) e interno (membro de luva externo 2820) podem variar para otimizar as características do aparelho 2801, como, por exemplo, polarização de tensão, dependendo do aplicativo.

[271] FIG. 28B mostra o membro de luva interno 2810 com quatro re- cursos cilíndricos externos removidos em intervalos regulares de com- primento e largura. FIG. 28B mostra o membro de luva externo 2820 com quatro recursos cilíndricos internos removidos em intervalos re- gulares de comprimento e largura. Conforme mostrado na FIG. 29C, variando a quantidade, dimensões, geometrias e intervalos de um re- curso cilíndrico externo e interno removido para o próximo varia os ângulos nominais, alturas de degrau e larguras de degrau de uma su- perfície externa 2962 com uma formação cilíndrica 2966 e uma super- fície interna 2961 com um cilindro formação 2965. Alternativamente, o comprimento do degrau pode ter um tamanho infinitamente pequeno para criar um afunilamento quase suave. As porções externas do membro de luva interno 2810 e a porção interna do membro de luva externa 2820 podem ser removidas em uma etapa para formar super- fícies cônicas lisas, respectivamente. FIG. 29D mostra uma superfície externa 2972 com uma formação cilíndrica 2976 e uma superfície in- terna 2971 com uma formação cilíndrica 2975 com faces coincidentes de espaçamento vertical variável ou alturas de degrau. Isso permite o movimento em etapas seletivas apenas quando outras etapas são

141 / 183 carregadas. A deformação plástica permite o movimento vertical, por- tanto, enviesando estrategicamente a distribuição de tensões em cada face escalonada. Em outras palavras, o aumento da folga ou espaça- mento entre as faces coincidentes dos membros de luva interno e ex- terno 2810 e 2820 permitem a expansão radial durante o carrega- mento. A deformação plástica permite o movimento vertical, portanto, enviesando estrategicamente a distribuição de tensões em cada face escalonada. Em outras palavras, o aumento da folga ou espaçamento entre as faces coincidentes dos membros de luva interno e externo 2810 e 2820 permitem a expansão radial durante o carregamento. A deformação plástica permite o movimento vertical, portanto, envie- sando estrategicamente a distribuição de tensões em cada face esca- lonada. Em outras palavras, o aumento da folga ou espaçamento en- tre as faces coincidentes dos membros de luva interno e externo 2810 e 2820 permitem a expansão radial durante o carregamento.

[272] FIG. 29E mostra uma superfície externa 2982 com uma forma- ção cilíndrica 2986 e uma superfície interna 2981 com uma formação cilíndrica 2985 com faces coincidentes de ângulos de face de degrau variáveis. Isso promove uma distribuição mais uniforme e controlada da tensão de polarização entre as etapas. Em outras palavras, um ou ambos os membros de luva interno e externo 2810 e 2820 podem ter superfícies verticais escalonadas com ângulos de passo variáveis para polarizar a tensão em superfícies escalonadas horizontais sele- tivas.

[273] FIG. 29F mostra o membro de luva externo 2820 tendo caracte- rísticas internas na parte inferior que se acoplam com características externas de acoplamento semelhantes adicionadas ao prisioneiro

142 / 183

2830. Estes podem incluir estrias, recartilhados, hexagonais, ranhu- ras, hexágono duplo ou outra geometria. Eles permitem a translação axial do prisioneiro 2830, mas acoplam o movimento de rotação do membro de luva externa 2820 e prisioneiro 2830. Ambos os meios de acoplamento 2833 formados de formação poligonal 2835 e a necessi- dade de acoplar este hex com o membro de reação do dispositivo de entrada de torque não são mais necessários. A estria interna 2998 e a estria externa coincidente 2999 formam uma interface de estria entre o membro de luva externo 2820 e o prisioneiro 2830, respectivamente.

[274] Em termos padrão da indústria de parafusos, o aparelho 2801 inclui uma porca (membro de luva interno 2810) e uma arruela (mem- bro de luva externo 2820). A porca de superfície plana de aparafusa- mento padrão e a interface da arruela foram alteradas. O ponto de reação de torque é movido para cima, em comparação com os fixado- res convencionais de três peças. O aparelho da presente invenção utiliza o conceito de fixadores convencionais de três peças, que per- mite o condicionamento da superfície da manga externa para evitar escoriações, alavancado com uma porca convencional e arranjo de arruela, que retém a tensão radial de modo que a manga interna pode ser condicionada na superfície com risco mínimo de fratura.

[275] Geralmente, o conjunto de porca cônica de duas partes para uso com um prisioneiro ou um parafuso de um prendedor roscado e um dispositivo de torque de acordo com a presente invenção inclui: um elemento interno rígido tendo uma superfície interna roscada engatá- vel com o prendedor e um externo superfície definida por uma plurali- dade de etapas que formam um cone; um membro externo tendo uma superfície interna cônica inversamente engatável de forma não girató- ria com a superfície externa cônica do membro interno; e em que o

143 / 183 conjunto de porca de duas partes, quando girado por uma porção de ação do dispositivo de torque, aplica uma carga ao fixador roscado. O membro interno é superficialmente, parcialmente ou totalmente meta- lúrgico ^ endurecido.

[276] Vantajosamente, a invenção permite que uma área de superfície de suporte de carga entre o membro interno e o membro externo per- mita uma distribuição de tensões vertical e radial estrategicamente en- viesada sem ter que aumentar substancialmente as dimensões glo- bais; uma área de superfície de suporte de carga tridimensional em vez de um plano bidimensional convencional; distribuição de tensão de carga mais eficiente e uniformemente distribuída sobre a área de superfície de suporte de carga; maior resistência à torção; aparelhos com menor massa, dimensões e volume, pequenos o suficiente para caber em espaços apertados e / ou limitados típicos de aplicações de aparafusamento industrial; elimina o desgaste da linha; e evita fratu- ras catastróficas e perda de carga, o que antes limitava o uso de pro- cessos de endurecimento com fixadores roscados.

[277] Acoplamento de torção cônico. Com referência às FIGs. 30A- 30D a título de exemplo, isso mostra um aparelho 3001 para acoplar torcionalmente um prendedor roscado 3010 e um dispositivo de en- trada de torque 3002 de acordo com uma modalidade da presente in- venção. O aparelho 3001 tem um primeiro membro de acoplamento 3003 com uma superfície externa cônica 3004 e uma formação poli- gonal 3005; e um segundo membro de acoplamento 3013 tendo uma superfície interna cônica inversamente 3014 e uma formação poligo- nal 3015 engatável de forma não rotativa com a superfície externa cô- nica 3004 do primeiro membro de acoplamento 3003.

144 / 183

[278] Em outras palavras, o aparelho 3001 acopla torcionalmente o dispositivo de entrada de torque 3002 e o fixador roscado 3010 do tipo que tem uma haste 3030 com um furo axial cônico 3012 em uma ex- tremidade. O aparelho 3001 inclui o elemento de acoplamento 3003 com superfície externa cônica inversamente 3004 engatável de forma não rotativa com furo axial cônico 3012.

[279] Discussão relacionada à quantidade, dimensões, geometrias e intervalos das características cilíndricas externas removidas (membro de luva interno 2810) e interno (membro de luva externo 2820) das FIGs. 28A-10 geralmente se aplica à quantidade, dimensões, geome- trias e intervalos das características poligonais externas removidas (primeiro membro de acoplamento 3003) e internas (segundo membro de luva 3013) das FIGs. 30A-30D. Observe que a interface entre os membros de luva interno e externo 2810 e 2820 é cilíndrica e lisa, permitindo assim a rotação relativa. Observe, no entanto, que a inter- face entre o primeiro e o segundo membros de acoplamento é poligo- nal e em ângulo, portanto, nenhuma rotação relativa é possível.

[280] Uma geometria cônica para acoplamento torcional de um fixador roscado e um dispositivo de saída de torque produz uma melhor dis- tribuição de tensão de carga. A modalidade das FIGs. 30A-30D apre- senta uma geometria de acoplamento de baixo perfil que permitirá que um recurso de acoplamento de torção na parte superior de um prisio- neiro seja formado internamente. Isso distribui as tensões de maneira mais uniforme e, portanto, permite um empacotamento mais eficiente dos recursos de acoplamento.

[281] Geralmente, um orifício escalonado de 12 pontos na superfície superior do prisioneiro é usado para o acoplamento de torção com um

145 / 183 dispositivo de tensionamento mecânico de três peças e / ou um apa- relho para uso com o prisioneiro. Um recurso interno de 12 pontos é colocado no topo da viga em uma profundidade rasa. Os recursos su- cessivos de 12 pontos são adicionados progressivamente em tama- nhos menores de 12 pontos, cada um em profundidades rasas e cada um começando onde os 12 pontos anteriores pararam. O padrão de diminuição da geometria de 12 pontos diminuirá até que o espaço res- trinja a adição de outros 12 pontos. Vantajosamente, um eixo do dis- positivo de entrada de torque com recursos de correspondência exter- nos para cada uma das etapas permitirá uma distribuição de tensão uniformemente distribuída e alta resistência à torção enquanto diminui a massa e o volume dos prisioneiros.

[282] Conforme mostrado nas FIGs. 31 B e 31 C, variando a profundi- dade e mudança de tamanho de um recurso de 12 pontos para o pró- ximo aumentará ou diminuirá o ângulo nominal da forma cônica que esses recursos formam. O recurso de 12 pontos pode ser substituído por qualquer geometria que impeça a rotação entre as duas partes, como o hexágono na FIG. 31 A. Além disso, a profundidade do degrau pode ser dimensionada infinitamente pequena para criar uma conici- dade suave. Tamanhos mistos de etapas e geometrias podem ser usados para otimizar a produção de tal acoplamento.

[283] Conjunto de porca cônica de duas peças. Com referência às FIGs. 32A-32D, a título de exemplo, estes mostram um conjunto de porca de duas partes 3202 para uso com um prisioneiro ou parafuso de um fixador roscado (não mostrado) e um dispositivo de torque (não mostrado) incluindo: um elemento interno rígido 3210 tendo uma su- perfície interna engatável por rosca com o fixador e uma superfície

146 / 183 externa definida por uma pluralidade de etapas que formam um afuni- lamento; um membro externo 3220 tendo uma superfície interna cô- nica inversamente engatável de forma não giratória com a superfície externa cônica do membro interno; e em que o conjunto de porca de duas partes 3202, quando girado por uma porção de ação do disposi- tivo de torque, aplica uma carga ao fixador roscado. O membro interno é superficialmente, parcialmente ou totalmente metalúrgico ^ endure- cido.

[284] O membro interno 3210 é um corpo geométrico e, como mos- trado nas FIGs. 32B e 32C, formados como uma inserção ros- cada. Tem uma superfície interna 3211 com um meio de rosca heli- coidal interno 3217 engatável com uma superfície externa tendo um meio de rosca helicoidal externo do pino ou do parafuso do fixador roscado. Tem uma superfície externa 3212 com uma formação geo- métrica 3216 que é engatável de forma não giratória com uma super- fície interna 3221 tendo uma formação geométrica 3225 do membro externo 3220. O membro interno 3210 tem ainda uma superfície infe- rior 3218 que é adjacente e co-termina com uma superfície inferior superfície 3230 do membro externo 3220.

[285] Nesta modalidade exemplar, a formação geométrica 3216 é mol- dada como um tronco invertido modificado de uma pirâmide hexago- nal em ângulo que tem uma aparência cônica ou cônica de baixo para cima. Um raio de cada degrau na superfície externa 3212 é progres- sivamente menor de cima para baixo. Uma característica hexagonal modificada oca externa é removida do lado de fora do membro interno 3210 a uma profundidade relativamente rasa. As características hexa- gonais modificadas ocas externas sucessivas são removidas em in- tervalos regulares de comprimento e largura. Cada recurso sucessivo

147 / 183 começa onde o anterior pára. O padrão geométrico de recursos hexa- gonais modificados externos removidos continua até que o espaço (al- tura) restrinja a adição de outro recurso.

[286] O membro interno 3210 tem ainda uma superfície superior 3213. A superfície superior 3213 pode ter um meio de acoplamento, seme- lhante ao meio de acoplamento 2817 do conjunto de fixador cônico escalonado 2801, que engataria de forma não rotativa na porção de ação do dispositivo de torque.

[287] O membro externo 3220 é um corpo geométrico e, como mos- trado nas FIGs. 32A-32C, formada como uma luva. Tem a superfície interna 3221 com uma formação geométrica 3225 que é engatável de forma não giratória com a superfície externa 3212 do membro interno

3210. O membro externo 3220 tem uma superfície externa 3222 com uma formação geométrica 3226. A formação geométrica 3226 tam- bém é formada como um meio de acoplamento 3229 que de forma não giratória engata com a parte de ação do dispositivo de torque. O meio de acoplamento rotacional 3229 é formado como uma caracte- rística hexagonal modificada nesta modalidade exemplar, mas pode ser formado com qualquer geometria adequada. E pode ser seme- lhante aos meios de acoplamento 2827 do conjunto de fixador cônico escalonado 2801.

[288] Nesta modalidade exemplar, a formação geométrica 3225 é mol- dada como um tronco modificado de uma pirâmide hexagonal em ân- gulo que também tem uma aparência cônica ou cônica de baixo para cima. Um raio de cada degrau na superfície interna 3221 é progressi- vamente menor de cima para baixo. Um recurso hexagonal modifi- cado interno é removido do interior do membro externo 3220 a uma profundidade relativamente rasa. Os sucessivos recursos hexagonais

148 / 183 modificados internos são removidos em intervalos regulares de com- primento e largura. Cada recurso sucessivo começa onde o anterior pára. O padrão geométrico de recursos hexagonais modificados inter- nos removidos continua até que o espaço restrinja a adição de outro recurso hexagonal modificado interno.

[289] Mais geralmente, a superfície externa 3212 do membro interno 3210 e a superfície interna 3221 do membro externo 3220 são molda- das como qualquer meio de acoplamento rotacional adequado (poli- gonal e angulado por natureza), de modo que o membro interno 3210 e o membro externo 3220 não sejam relativamente rotativos. De fato, a porção de ação do dispositivo de torque aplica uma carga ao fixador roscado quando o aparelho 3202 é girado pelo membro interno 3210, membro externo 3220 ou ambos os membros interno e externo 3210 e 3220 devido a este acoplamento rotacional. Observe que o membro externo 3220 circunda substancialmente o membro interno 3210. Ob- serve que o membro interno 3210 e o membro externo 3220 podem ser pressionados juntos de uma forma previsivelmente deformada para evitar a desmontagem não intencional e / ou qualquer relaxa- mento decorrente das superfícies parcialmente acopladas do aparelho

3202.

[290] Uma geometria de uma área de superfície de suporte de carga entre o membro interno 3210 e o membro externo 3220 permite uma distribuição de tensão vertical e radial melhorada e estrategicamente enviesada sem ter que aumentar substancialmente o diâmetro do apa- relho 3202. As formações geométricas 3216 e 3225 podem ser mol- dadas como troncos de Cones escalonados em ângulo para uma plu- ralidade de etapas relativamente baixa ou troncos de cones lisos em ângulo para uma pluralidade de etapas relativamente alta. Observe

149 / 183 que quantidades variáveis de etapas, dimensões, geometrias, ângulos e / ou intervalos podem ser usados para alcançar tais benefícios.

Uma dessas modificações na formação geométrica 3216 inclui cantos arredondados 3218 para distribuição melhorada de tensões de aro de carregamento de rosca. Observe que a formação geométrica 3216 pode ser formada com qualquer geometria adequada. Uma modifica- ção na formação geométrica 3225 inclui cantos arredondados 3227 para distribuição melhorada de tensões de arco de carregamento de rosca. Os cantos arredondados 3227 também acomodam os cantos arredondados 3218 no membro interno 3210. Observe que a forma- ção geométrica 3225 pode ser formada com qualquer geometria ade- quada. A superfície superior 3213 pode incluir uma porção de borda superior 3215, tal como aquela que é mostrada na FIG. 32B para me- lhor distribuição de tensões de aparafusamento. O membro externo 3220 tem ainda uma superfície superior 3223, tal como aquela que é mostrada na FIG. 32B. A superfície superior 3223 é inclinada para baixo, ou chanfrada, para melhor distribuição das tensões de apara- fusamento. A superfície inferior 3230 pode incluir uma porção de borda inferior 3228, como aquela que é mostrada na FIG. 32C para melhor distribuição de tensões de aparafusamento.

[291] Com referência às FIGs. 32C e 32D, a título de exemplo, estes mostram o aparelho 3202 e um aparelho 3202A. O afunilamento do membro interno 3210 do aparelho 3202 aumenta da superfície supe- rior 3213 para a superfície inferior 3218. Da mesma forma, o afunila- mento do membro externo 3220 diminui da superfície superior 3223 para a superfície inferior 3230. O aparelho 3202 ilustra uma modali- dade preferida. Por outro lado, o afunilamento do membro interno

150 / 183 3210A do aparelho 3202A diminui de uma superfície superior 3213A para uma superfície inferior 3218A. Da mesma forma, o afunilamento de um membro externo 3220A aumenta de uma superfície superior 3223A para uma superfície inferior 3230A. FIG. 32D ilustra uma mo- dalidade alternativa, que pode ser usada em situações limitadas. Ob- serve que recursos adicionais podem ser incluídos com o aparelho 3202A para aumentar sua viabilidade. Uma dessas características pode incluir um lábio, formado na superfície superior 3213ª.

[292] Lembre-se de que o aparelho 3202 da presente invenção eli- mina o desgaste do fio. Fraturas catastróficas e perda de carga limita- vam anteriormente o uso de processos de endurecimento com fixado- res roscados. Vantajosamente, o membro interno 3210 do aparelho 3202, no entanto, é superficialmente, parcialmente ou totalmente me- talúrgico endurecido. Muitos processos de endurecimento metalúrgico podem ser usados, tais como: endurecimento por chama; endureci- mento por indução; cementação; União; nitretação; cianureto; carbo- nitridratação; nitrocarbonetação ferrítica; anelamento; têmpera; enve- lhecimento; têmpera; tratamento térmico (diferencial, chama, indução, caixa etc.); tratamento pelo frio (criogênico); ou qualquer combinação deles.

[293] A geometria do fixador cônico escalonado do aparelho 3202 cria carga de tração no prisioneiro ou parafuso pela ação deslizante me- cânica através do plano inclinado helicoidal entre as roscas do prisio- neiro e as roscas do membro interno 3217. A ação da rosca helicoidal deslizante é criada usando o dispositivo de torque para aplicar rotação sob torque para qualquer membro interno 3210, membro externo 3220 ou ambos os membros interno e externo 3210 e 3220.

151 / 183

[294] Arruela HYTORC <®> Z <®> usada com o conjunto de porca cônica de duas peças. Uma força de reação igual e oposta é gerada durante o processo de torque, que deve ser transferida para um ponto de reação adequado, um objeto estacionário. Observe que as super- fícies inferiores 3218 e / ou 3230 dos membros internos e / ou externos 3210 e / ou 3220, como mostrado na FIG. 32C, descanse em uma superfície superior da junta. Alternativamente, como mostrado nas FIGs. 33A-33C, uma arruela de reação 3301 pode ser formada entre essas superfícies inferiores e a superfície superior da junta. A lava- dora de reação 3301 é formada como uma lavadora FIYTORC <®> Z <®>, que é divulgada totalmente no presente pedido e em pedidos de patente PCT coproprietários e copendentes, cópias inteiras dos quais são incorporadas neste documento por referência: Número de série . PCT / US2014 / 70996, com data de depósito de 17 de dezembro de 2014, intitulado ' A ligação entre a arruela de reação 3301 e o conjunto de porcas de duas peças 3202 quebra em um pré-torque predetermi- nado e a arruela de reação 3301 se torna um ponto de reação ade- quado. Neste exemplo, a arruela de reação 3301 e o conjunto de porca 3202 separam uma vez que a ligação se rompe uma vez que as forças de compressão e fricção superam tal ligação. Qualquer método de ligação adequado pode ser usado. Observe que essa combinação cria um conjunto de porca-arruela com vantagens semelhantes às do HYTORC NUT ™. Alternativamente, a arruela de reação 3301 e o conjunto de porca 3202 podem ser componentes separados. Observe que essa combinação cria um conjunto de porca-arruela com vanta- gens semelhantes às do HYTORC NUT ™. Alternativamente, a arru- ela de reação 3301 e o conjunto de porca 3202 podem ser componen- tes separados. Observe que essa combinação cria um conjunto de

152 / 183 porca-arruela com vantagens semelhantes às do HYTORC NUT ™. Alternativamente, a arruela de reação 3301 e o conjunto de porca 3202 podem ser componentes separados.

[295] A arruela de reação 3301 pode ser usada como um ponto de reação adequado durante o aperto e / ou afrouxamento de fixadores roscados usados com o aparelho 3202. Os tratamentos de aumento do coeficiente de atrito 3307 podem incluir: rugosidade; superfícies poligonais; splines; knurls; espigões; ranhuras; slots; pontas ou can- tos salientes; outras projeções; ou qualquer combinação deles. Eles podem ser formados por: estrias; lixar; detonação; moagem; usina- gem; forjamento; fundição; formando; modelagem; desbaste; estam- pagem; gravação; perfuração; flexão; aliviar o material da arruela perto do orifício central; ou qualquer combinação deles. Tais trata- mentos de aumento do coeficiente de atrito podem ser distribuídos uniformemente através da superfície inferior 3303 ou localizados longe do raio do furo central 3305. Eles podem ser formados: indivi- dualmente; aleatoriamente; em uma matriz; ou qualquer combinação deles.

[296] Observe que a discussão relacionada ao aparelho 2801 nas FIGs. 28-29 pode ser adaptado ao aparelho 3202. Lembre-se, no en- tanto, que os membros de luva interno e externo do aparelho 2801 não são acoplados de forma rotativa e, portanto, não são relativa- mente rotativos. Por exemplo, a superfície superior 3213 pode ter um meio de acoplamento, semelhante aos meios de acoplamento 2817 do conjunto de prendedor cônico escalonado 2801, que engataria de forma não rotativa com a porção de ação do dispositivo de torque. Tal meio de acoplamento de membro interno pode ser formado por qual- quer geometria adequada ou usado com outros meios ou recursos

153 / 183 para acoplamento rotacional com o dispositivo de torque, como dentes de engrenagem, hex, hexagonal duplo, castelação ou qualquer outra geometria comum que permite o acoplamento rotacional.

Uma alter- nativa possível é a geometria hexadecimal mostrada na FIG. 29A como 2747. Da mesma forma, Os meios de acoplamento de membro externo 3229 podem ser formados por qualquer geometria adequada ou usados com outros meios ou recursos para acoplamento rotacional com o dispositivo de torque, como dentes de engrenagem, hex, hexa- gonal duplo, castelação ou qualquer outra geometria comum que per- mite o acoplamento rotacional.

Uma alternativa possível é a geometria hexadecimal mostrada na FIG. 29B como 2956. Observe que a quan- tidade, dimensões, geometrias e intervalos de recursos cilíndricos ex- ternos removidos (membro interno 3210) e internos (membro externo 3220) podem variar para otimizar as características do aparelho 3202, como, por exemplo, polarização de tensão, dependendo no aplica- tivo.

Uma alternativa possível é a geometria hexadecimal mostrada na FIG. 29B como 2956. Observe que a quantidade, dimensões, geome- trias e intervalos das características cilíndricas externas removidas (membro interno 3210) e internas (membro externo 3220) podem va- riar para otimizar as características do aparelho 3202, como, por exemplo, polarização de tensão, dependendo no aplicativo.

Uma al- ternativa possível é a geometria hexadecimal mostrada na FIG. 29B como 2956. Observe que a quantidade, dimensões, geometrias e in- tervalos das características cilíndricas externas removidas (membro interno 3210) e internas (membro externo 3220) podem variar para otimizar as características do aparelho 3202, como, por exemplo, po- larização de tensão, dependendo no aplicativo.

154 / 183

[297] FIGs. 32A-32C mostram o membro de luva interno 3210 com quatro recursos cilíndricos externos removidos em intervalos regula- res de comprimento e largura e o membro de luva externo 3220 com quatro recursos cilíndricos internos removidos em intervalos regulares de comprimento e largura. Conforme mostrado na FIG. 29C, no en- tanto, variando a quantidade, dimensões, geometrias e intervalos de um recurso cilíndrico externo e interno removido para o próximo varia os ângulos nominais, as alturas dos degraus e as larguras dos de- graus. Alternativamente, o comprimento do degrau pode ter um tama- nho infinitamente pequeno para criar um afunilamento quase su- ave. As porções externas em ângulo do membro de luva interno 3210 e a porção interna em ângulo do membro de luva externa 3220 podem ser removidas em uma etapa para formar uma superfície cônica rela- tivamente lisa, mas acoplada de forma rotativa.

[298] FIGs. 32A-32C mostram faces coincidentes do membro interno 3210 e membro externo 3220 de espaçamento vertical constante ou alturas de degraus. FIG. 29D mostra que as faces coincidentes do aparelho 3202 podem ter espaçamento vertical variável ou alturas de degrau. Isso permite o movimento em etapas seletivas apenas quando outras etapas são carregadas. A deformação plástica permite o movimento vertical, portanto, enviesando estrategicamente a distri- buição de tensões em cada face escalonada. Em outras palavras, o aumento da folga ou espaçamento entre as faces coincidentes dos membros de luva interno e externo 2810 e 2820 permitem a expansão radial durante o carregamento. Observe que este recurso pode ser de aplicabilidade limitada devido às características endurecidas metalur- gicamente do membro interno 3210.

155 / 183

[299] FIGs. 32A-32C mostram faces coincidentes do membro interno 3210 e membro externo 3220 de ângulos de face de degrau constan- tes, ou seja, 90 °. FIG. 29E mostra que as faces coincidentes do apa- relho 3202 podem ter ângulos de face de degrau variados. Isso pro- move uma distribuição mais uniforme e controlada da tensão de pola- rização entre as etapas. Em outras palavras, um ou ambos os mem- bros internos e externos 3210 e 3220 podem ter superfícies verticais escalonadas com ângulos de passo variáveis para polarizar a tensão em superfícies escalonadas horizontais seletivas.

[300] Observe que a discussão relacionada ao aparelho 3001 nas FIGs. 30 e 31 podem ser adaptados ao aparelho 3202. Lembre-se, no entanto, que o aparelho 3001 é uma alternativa para o acoplamento rotativo conhecido entre um dispositivo de torque e um prisioneiro, en- quanto o aparelho 3202 é uma alternativa para porcas roscadas co- nhecidas. Por exemplo, como mostrado nas FIGs. 31 B e 31 C, vari- ando a profundidade e mudança de tamanho de um recurso de 12 pontos para o próximo aumentará ou diminuirá o ângulo nominal da forma cônica que esses recursos formam no aparelho 3202. O recurso de 12 pontos pode ser substituído por qualquer geometria que impe- dirá a rotação entre as duas partes, como o hexágono na FIG. 31 A. Além disso, a profundidade do degrau pode ser dimensionada infini- tamente pequena para criar uma conicidade suave. Tamanhos mistos de etapas e geometrias podem ser usados para otimizar a produção de tal acoplamento.

[301] Os prendedores roscados com pinos ou parafusos e o aparelho 3202 são divulgados aqui. Dispositivos de torque, tanto pneumatica- mente, eletricamente, hidraulicamente ou acionados manualmente para apertar ou afrouxar tais fixadores roscados são divulgados

156 / 183 aqui. E os sistemas que consistem em tais fixadores roscados e dis- positivos de torque são divulgados neste documento. Geralmente, os conjuntos de porca de duas peças divulgados neste documento dimi- nuíram, em relação aos conjuntos de porca de três peças conhecidos, as dimensões para folgas de parafusos limitadas e aumentaram, em relação às porcas conhecidas, a prevenção de escoriação da rosca, fraturas e perda de carga. Uma área de superfície de suporte de carga entre os membros interno e externo permite a distribuição de tensões vertical e radial estrategicamente enviesada sem ter que aumentar substancialmente as dimensões. Eles lidam de forma eficaz com as tensões do arco de tração típicas das porcas roscadas industriais, de forma a minimizar a probabilidade de fraturas. Dito de outra forma, as dimensões compactas e o endurecimento metalúrgico seletivo dos conjuntos de porcas divulgados neste documento minimizam o risco de fraturas e evitam a perda de carga de quaisquer fraturas que pos- sam se formar. A estrutura de duas peças isola a (s) porção (ões) que sofrerão as maiores tensões do arco de tração, ou seja, perto das ros- cas internas, para evitar que as fraturas migrem por todo o conjunto. A tensão do bastidor criada pela rosca é restrita estritamente ao membro interno. A deformação e a deformação que levam ao início da fratura em peças endurecidas ou com superfície endurecida são controla- das. E mesmo que se formassem fraturas.

[302] Será entendido que cada um dos elementos descritos acima, ou dois ou mais juntos, também podem encontrar uma aplicação útil em outros tipos de construções diferentes dos tipos descritos acima. As características divulgadas na descrição anterior, as seguintes reivin- dicações e / ou os desenhos anexos, expressos em suas formas es-

157 / 183 pecíficas ou em termos de um meio para desempenhar a função di- vulgada, ou um método ou processo para obter o resultado divulgado, conforme apropriado, podem , separadamente ou em qualquer com- binação de tais características, ser utilizada para realizar a invenção em diversas formas. Um exemplo inclui uma arruela Z <®> -Squirter <®> em combinação com um conjunto de porca cônica de duas partes em qualquer configuração divulgada em relação às FIGs. 25, 26, 27, 33 e / ou quaisquer porções deles.

[303] Conjunto de porca de rosca cônica de duas peças. Com referên- cia às FIGs. 34A-34C, a título de exemplo, estes mostram um conjunto de porca de rosca cônica de duas partes 3402 para uso com um prisi- oneiro ou um parafuso de um fixador roscado (não mostrado) e um dispositivo de torque (não mostrado) incluindo: um interior rígido mem- bro 3410 tendo uma superfície interna engatável por rosca com o fixa- dor e uma superfície externa definida por uma formação de rosca que forma um afunilamento; um membro externo 3420 tendo uma superfí- cie interna definida por uma formação de rosca cônica inversamente que pode ser engatada por rosca com a formação de rosca cônica da superfície externa do membro interno 3410; e em que o conjunto de porca de duas partes 3402, quando girado por uma porção de ação do dispositivo de torque, aplica uma carga ao fixador roscado. O mem- bro interno é superficialmente, parcialmente e / ou totalmente metalúr- gico ^ endurecido.

[304] O membro interno 3410 é um corpo geométrico e, como mos- trado nas FIGs. 34B e 34C, formados como uma inserção ros- cada. Tem uma superfície interna 3411 com um meio de rosca heli- coidal interno 3417 engatável com uma superfície externa tendo um meio de rosca helicoidal externo do pino ou do parafuso do fixador

158 / 183 roscado. Tem uma superfície externa 3412 com uma formação geo- métrica, ou formação de rosca cônica, 3416 que é rotativamente en- gatável com uma superfície interna 3421 tendo uma formação geomé- trica, ou formação de rosca inversamente cônica, 3425 do elemento externo 3420. O elemento interno 3410 tem ainda um elemento infe- rior superfície 3418 que é adjacente e coincide com uma superfície inferior 3430 do membro externo 3420.

[305] Nesta modalidade exemplar, a formação de formação de rosca cônica 3416 é moldada como um tronco invertido modificado de uma pirâmide cônica lisa que tem uma aparência cônica ou cônica de baixo para cima. Um raio de cada rosca na superfície externa 3412 é pro- gressivamente menor de cima para baixo. Um recurso circular oco ex- terno é removido do lado de fora do membro interno 3410 a uma pro- fundidade relativamente rasa. Os sucessivos recursos circulares va- zados externos são removidos em intervalos contínuos de compri- mento e largura. Cada recurso sucessivo começa onde o anterior pára. O padrão geométrico de recursos circulares externos removidos continua até que o espaço (altura) restrinja a adição de outro recurso.

[306] O membro interno 3410 tem ainda uma superfície superior 3413. A superfície superior 3413 pode ter um meio de acoplamento, seme- lhante ao meio de acoplamento 2817 do conjunto de prendedor cônico escalonado 2801, que engataria de forma não rotativa na porção de ação do dispositivo de torque.

[307] O membro externo 3420 é um corpo geométrico e, como mos- trado nas FIGs. 34A-34C, formada como uma luva. Tem a superfície interna 3421 com formação de rosca inversamente cônica 3425 que pode ser girada de modo giratório com a superfície externa 3412 do membro interno 3410. O membro externo 3420 tem uma superfície

159 / 183 externa 3422 com uma formação geométrica 3426. A formação geo- métrica 3426 também é formada como um meio de acoplamento 3429 que engata de forma não giratória com a porção de ação do dispositivo de torque. O meio de acoplamento rotacional 3429 é formado como uma característica hexagonal modificada nesta modalidade exemplar, mas pode ser formado com qualquer geometria adequada. E pode ser semelhante aos meios de acoplamento 2827 do conjunto de fixador cônico escalonado 2801.

[308] Nesta modalidade exemplar, a formação de rosca cônica inver- samente 3425 é moldada como um tronco modificado de uma pirâ- mide cônica lisa que tem uma aparência cônica ou cônica de baixo para cima. Um raio de cada rosca na superfície interna 3421 é pro- gressivamente menor de cima para baixo. Um recurso circular interno é removido do interior do membro externo 3420 a uma profundidade relativamente rasa. Os sucessivos recursos circulares internos são re- movidos em intervalos contínuos de comprimento e largura. Cada re- curso sucessivo começa onde o anterior pára. O padrão geométrico de recursos circulares internos removidos continua até que o espaço restrinja a adição de outro recurso circular interno.

[309] Mais geralmente, a superfície externa 3412 do membro interno 3410 e a superfície interna 3421 do membro externo 3220 são molda- das como qualquer meio relativamente rotativo adequado (de natu- reza circular e lisa), de modo que o membro interno 3410 e o membro externo 3420 sejam relativamente rotativos até que o interno e o ex- terno os membros 3410 e 3420 são adequadamente montados. De fato, a porção de ação do dispositivo de torque aplica uma carga ao fixador roscado quando o aparelho 3402 é girado por qualquer um dos

160 / 183 membros internos 3410, externos 3420 ou ambos os membros inter- nos e externos 3410 e 3420 devido a este meio relativamente rotativo até que esteja adequadamente montado. Observe que o membro ex- terno 3420 circunda substancialmente o membro interno 3210.

[310] Uma geometria de uma área de superfície de suporte de carga entre o membro interno 3410 e o membro externo 3420 permite uma distribuição de tensão vertical e radial melhorada e estrategicamente enviesada sem ter que aumentar substancialmente o diâmetro do apa- relho 3402. As formações de rosca cônica 3416 e 3425 podem ser moldadas como troncos de cones lisos escalonados para uma plurali- dade relativamente baixa de degraus ou troncos de cones suave- mente inclinados para uma pluralidade relativamente alta de de- graus. Observe que quantidades variáveis de etapas, dimensões, ge- ometrias, ângulos e / ou intervalos podem ser usados para alcançar tais benefícios. Modificações para distribuição melhorada de tensões de aparafusamento podem incluir características semelhantes às des- critas nas FIGs. 32B como, por exemplo, cantos arredondados 3218 e 3227, porção de borda superior 3215, superfície superior inclinada 3223 e / ou porção de borda inferior 3228.

[311] Com referência à FIG. 34C, a título de exemplo, mostra o apa- relho 3402. O afunilamento do membro interno 3410 do aparelho 3402 aumenta da superfície superior 3413 para a superfície inferior 3418. Da mesma forma, o afunilamento do membro externo 3420 diminui de uma superfície superior 3423A para a superfície inferior 3430. Outra modalidade do aparelho 3402 não mostrada pode corresponder ao aparelho 3202A da FIG. 32D.

161 / 183

[312] Lembre-se de que o aparelho 3402 da presente invenção eli- mina o desgaste do fio. Fraturas catastróficas e perda de carga limita- vam anteriormente o uso de processos de endurecimento com fixado- res roscados. Vantajosamente, o membro interno 3410 do aparelho 3402, no entanto, é superficialmente, parcialmente ou totalmente en- durecido metalurgicamente. Muitos processos de endurecimento me- talúrgico podem ser usados, tais como: endurecimento por chama; en- durecimento por indução; cementação; União; nitretação; cianu- reto; carbonitridratação; nitrocarbonetação ferrítica; anelamento; têm- pera; envelhecimento; têmpera; tratamento térmico (diferencial, chama, indução, caixa etc.); tratamento pelo frio (criogênico); ou qual- quer combinação deles.

[313] A geometria do fixador cônico suave do aparelho 3402 cria carga de tração no prisioneiro ou parafuso pela ação deslizante mecânica através do plano inclinado helicoidal entre as roscas do prisioneiro e as roscas do membro interno 3417. A ação da rosca helicoidal desli- zante é criada usando o dispositivo de torque para aplicar rotação sob torque para qualquer membro interno 3410, membro externo 3420 ou ambos os membros interno e externo 3410 e 3420.

[314] Arruela HYTORC <®> Z <®> usada com o conjunto de porca de rosca cônica de duas peças. Uma força de reação igual e oposta é gerada durante o processo de torque, que deve ser transferida para um ponto de reação adequado, um objeto estacionário. Observe que as superfícies inferiores 3418 e / ou 3430 dos membros internos e / ou externos 3410 e / ou 3420, como mostrado na FIG. 34C, descanse em uma superfície superior da junta. Alternativamente, como mos- trado nas FIGs. 35A-35C, uma arruela de reação 3501 pode ser for- mada entre essas superfícies inferiores e a superfície superior da

162 / 183 junta. A lavadora de reação 3501 é formada como uma lavadora FIYTORC <®> Z <®>, que é divulgada totalmente no presente pedido e em pedidos de patente PCT coproprietários e copendentes, cópias inteiras dos quais são incorporadas neste documento por referência: Número de série . PCT / US2014 / 70996, com data de depósito de 17 de dezembro de 2014, Dispositivos de torque, tanto pneumatica- mente, eletricamente, hidraulicamente ou acionados manualmente para apertar ou afrouxar tais fixadores roscados são divulgados aqui. E os sistemas que consistem em tais fixadores roscados e dis- positivos de torque são divulgados neste documento.

[315] Geralmente, os conjuntos de porca de duas peças divulgados neste documento diminuíram, em relação aos conjuntos de porca de três peças conhecidos, as dimensões para folgas de parafusos limita- das e aumentaram, em relação às porcas conhecidas, a prevenção de escoriação da rosca, fraturas e perda de carga. Uma área de superfí- cie de suporte de carga entre os membros interno e externo permite a distribuição de tensões vertical e radial estrategicamente enviesada sem ter que aumentar substancialmente as dimensões. Eles lidam de forma eficaz com as tensões do arco de tração típicas das porcas ros- cadas industriais, de forma a minimizar a probabilidade de fratu- ras. Dito de outra forma, as dimensões compactas e o endurecimento metalúrgico seletivo dos conjuntos de porcas divulgados neste docu- mento minimizam o risco de fraturas e evitam a perda de carga de quaisquer fraturas que possam se formar. A estrutura de duas peças isola a (s) porção (ões) que sofrerão as maiores tensões do arco de tração, ou seja, perto das roscas internas, para evitar que as fraturas migrem por todo o conjunto. A tensão do bastidor criada pela rosca é

163 / 183 restrita estritamente ao membro interno. A deformação e a deforma- ção que levam ao início da fratura em peças endurecidas ou com su- perfície endurecida são controladas. E mesmo que se formem fratu- ras, elas só passarão pelo membro interno endurecido da montagem e não levarão a uma perda de carga catastrófica.

[316] Será entendido que cada um dos elementos descritos acima, ou dois ou mais juntos, também podem encontrar uma aplicação útil em outros tipos de construções diferentes dos tipos descritos acima. As características divulgadas na descrição anterior, as seguintes reivin- dicações e / ou os desenhos anexos, expressos em suas formas es- pecíficas ou em termos de um meio para desempenhar a função di- vulgada, ou um método ou processo para obter o resultado divulgado, conforme apropriado, podem , separadamente ou em qualquer com- binação de tais características, ser utilizada para realizar a invenção em diversas formas. Um exemplo inclui uma arruela Z <®> -Squirter <®> em combinação com um conjunto de porca cônica de duas partes em qualquer configuração divulgada em relação às FIGs. 25, 26, 27, 33 e / ou quaisquer porções deles.

[317] Arruelas HYTORC <®> Anti-Afrouxamento Z <®>. A recente pesquisa e desenvolvimento relacionado ao Sistema Z <®> do reque- rente inclui a aplicação de tratamentos de aumento do coeficiente de atrito discutidos acima para ambos os lados das arruelas HYTORC <®> Z <®> para prevenir o auto afrouxamento induzido por vibração de fixadores roscados.

[318] FIGs. 36A e 36B mostram vistas em perspectiva de uma moda- lidade da presente invenção na forma de uma Arruela HYTORC <®> Anti-Afrouxamento Z <®> 3601. A lavadora de reação anti-afrouxa- mento 3601 é formada como um HYTORC <®> Z <® modificado >

164 / 183 Máquina de lavar, que é totalmente divulgada no presente pedido e em pedidos de patente PCT co-propriedade e copendente, cópias in- teiras dos quais são incorporadas aqui por referência: Número de sé- rie PCT / US2014 / 70996, com data de depósito de 17 de dezembro de 2014, intitulado 'Aparelho para apertar fixadores roscados "; e / ou nº de série PCT / US2014 / 71000, com data de depósito de 17 de dezembro de 2014, intitulado" Aparelho para apertar fixadores rosca- dos ". A arruela 3601 inclui: uma borda externa 3604 tendo uma forma geométrica 3609 que permite o acoplamento rotacional com um dis- positivo de torque por meio de uma ação coaxial de acionamento du- plo e conjunto de reação (não mostrado); uma superfície inferior 3603 tendo tratamentos de aumento do coeficiente de atrito 3607A envie- sados em áreas para fora de um furo central 3605; e uma superfície superior 3602 com tratamentos de aumento do coeficiente de atrito 3607B enviesados em áreas para fora do orifício central 3605.

[319] Lembre-se de que as juntas aparafusadas tendem a perder a carga desejada quando submetidas a cisalhamento causado por vi- bração transversal. A adição nova e não óbvia do requerente de tra- tamentos de aumento do coeficiente de atrito 3607B à superfície su- perior da arruela de reação 3601 serve como uma solução de trava- mento de fixador roscado. O resultado disso inclui maior segurança da junta aparafusada, limitando e evitando o auto afrouxamento indu- zido por vibração dos fixadores roscados. Na verdade, a arruela 3601 passou facilmente no teste Junker, indicando um forte desempenho em uma ampla gama de condições sem afrouxar. Em contraste, as arruelas planas padrão da indústria falharam rapidamente no teste

165 / 183 Junker, indicando um desempenho fraco em uma ampla gama de con- dições com risco substancial de afrouxamento. Observe que Z <®> Arruela 1 também falhou no teste Junker.

[320] FIGs. 37, 38 e 39 mostram vistas em perspectiva de modalida- des alternativas da arruela 3601 da presente invenção nas formas das arruelas HYTORC® Anti-Afrouxamento Z® 3701, 3801 e 3901, res- pectivamente. As arruelas 3701, 3801 e 3901, como a arruela 3601, incluem: uma borda externa com uma forma geométrica que permite o acoplamento rotacional com um dispositivo de torque por meio de uma ação coaxial de acionamento duplo e conjunto de reação (não mostrado); e uma superfície inferior tendo tratamentos de aumento do coeficiente de atrito polarizados em áreas para fora de um furo cen- tral. Os tratamentos de aumento do coeficiente de atrito 3707, 3807 e 3907 das superfícies superiores 3702, 3802 e 3902 das arruelas 3701, 3801 e 3901, no entanto, diferem dos tratamentos de aumento do co- eficiente de atrito 3607B da superfície superior 3602 da arruela 3601. Tratamentos de aumento do coeficiente de atrito 3707.

[321] Semelhante à arruela 3601, as arruelas 3701, 3801 e 3901 pas- saram facilmente no teste Junker, indicando forte desempenho em uma ampla gama de condições sem afrouxar. Tais resultados também indicam que a localização e a área de superfície dos tratamentos de aumento do coeficiente de atrito limitaram-se a um efeito mínimo na resistência ao afrouxamento. Em outras palavras, o desempenho anti- afrouxamento aprimorado das arruelas parcialmente cobertas é seme- lhante às arruelas totalmente cobertas, como aquelas da técnica an- terior, incluindo Nordlock e Heico.

[322] Ao contrário da arruela 3601 (com tratamentos enviesados para fora 3607B) e arruelas totalmente cobertas (como aquelas da técnica

166 / 183 anterior, incluindo Nordlock e Heico), as arruelas 3701, 3801 e 3901 requerem menos entrada de torque durante o aperto para atingir uma carga desejada. A arruela adicional 3901 requer menos entrada de torque do que a arruela 3801, que requer menos entrada de torque do que a arruela 3701, para atingir uma carga desejada. Surpreendente- mente, a arruela 3901 requer entrada de torque semelhante ao da ar- ruela Z <®> 1, que tem uma superfície superior lisa, para atingir a carga desejada. Tais resultados substanciam ainda mais as teorias de atrito do Requerente discutidas acima em relação às FIGs. 6. Em ou- tras palavras, a entrada de torque necessária para atingir uma carga desejada é proporcional à distância do furo central de qualquer au- mento de atrito.

[323] Aplicado às arruelas de reação da presente invenção, a polari- zação do raio de atrito eficaz do Requerente garante que o parafuso ou porca gire, isto é, desliza antes da arruela. As arruelas anti-afrou- xamento Z <®> 3601, 3701, 3801 e 3901 vão além e apresentam uma arruela de fricção dupla com área de fricção do lado superior polari- zada seletivamente para dentro e área de fricção do lado inferior po- larizada seletivamente para fora. Este conceito de dupla face, seleti- vamente polarizado duplo permite a tradução de entrada de torque otimizada, mas impede o afrouxamento não intencional de tensões de cisalhamento causadas por vibração transversal. E é certamente novo e não óbvio.

[324] Lembre-se de que os engenheiros de projeto permanecem foca- dos na integridade da junta aparafusada evitando a perda de carga. As soluções de travamento de fixador roscado da técnica ante- rior, como porcas de travamento e padrão, cunha de duas peças e arruelas de travamento serrilhadas não otimizam a integridade da

167 / 183 junta parafusada. Por exemplo, o torque excessivo para atingir as car- gas desejadas pode levar os fixadores além dos pontos de escoa- mento e / ou o torque insuficiente pode resultar em afrouxamento não intencional. Além disso, desalinhamentos, tensões de torção e cargas laterais são prejudiciais à integridade da junta aparafusada.

[325] As arruelas HYTORC <®> Anti-Afrouxamento Z <®> 3601, 3701, 3801 e 3901, por outro lado, otimizam a integridade da junta aparafusada através de: simplificação na ferramenta, chave, fixador e design e operação da arruela; eliminação de forças de reação, torção, flexão e tração e perda de carga não intencional; e aumento da tradu- ção de entrada de torque, alinhamento, resistência à vibração, veloci- dade de aparafusamento, eficiência, confiabilidade, repetibilidade e segurança, tudo a um custo menor. Observe que as arruelas HYTORC <®> Anti-Afrouxamento Z <®> podem ser usadas com qual- quer parte do Sistema HYTORC <®> Z <®>, que inclui o seguinte: Z <®> Arruelas localizadas sob porcas ou cabeças de parafusos de vá- rios tipos com perímetros engatáveis de várias formas, tamanhos, ge- ometrias e serrilhados, como diferenciais de engate de raio de arruela / fixador, e faces polarizadas por atrito com atrito relativamente mais alto contra a superfície do flange e atrito relativamente mais baixo con- tra a porca, tal como meio de tratamento de aumento do coeficiente de atrito de vários tipos, tamanhos e localizações; Pistolas HYTORC Z <®> incorporando um poderoso mecanismo de impacto e um multi- plicador de torque preciso na mesma ferramenta combinando acele- ração com torque calibrado; HYTORC <®> Z <®> Soquetes com ação coaxial dual drive e reação com luvas externas para reagir nas arrue- las Z <®> e luvas internas para girar as porcas ou cabeças dos para- fusos; Adaptadores Spline e placas de reação HYTORC <®> Z <®>

168 / 183 para compatibilidade reversa com os sistemas de torque / tensão da HYTORC <®>, incluindo os sistemas de acionamento quadrado AVANTI <®> e ICE <®>, o sistema de folga limitada STEALTH <®> , a série pneumática jGUN <®>, os multiplicadores elétricos da série FLASH <®> Gun e LITHIUM e muito mais; a combinação de HYTORC <®> Z <®> Arruela e HYTORC <®> Z <®> Dual Friction Washer ™ incluindo uma arruela de face com fricção dupla e / ou a porca / para- fuso HYTORC <®> Z <®> para contra-torque sob uma porca ou ca- beça de parafuso do outro lado da junta; HYTORC <®> Z <®> Links de deslocamento de acionamento duplo para folgas estreitas durante o uso dos sistemas de torque / tensão da HYTORC <®>; HYTORC <®> Z <®> Mecanismos de vibração aplicados; Arruelas Z <®> - Squirter <®>; Arruelas Z <®> -DTI; Conjuntos de arruela e porca HYTORC <®> Z <®>; Conjuntos de fixadores cônicos; Acoplamentos de torção cônicos; Conjuntos de porca cônica de duas peças; Conjun- tos de porca de rosca cônica de duas peças; e quaisquer combina- ções dos mesmos.

Multiplicadores elétricos da série Gun e LITHIUM e mais; a combinação de HYTORC <®> Z <®> Arruela e HYTORC <®> Z <®> Dual Friction Washer ™ incluindo uma arruela de face com fricção dupla e / ou a porca / parafuso HYTORC <®> Z <®> para con- tra-torque sob uma porca ou cabeça de parafuso do outro lado da junta; HYTORC <®> Z <®> Links de deslocamento de acionamento duplo para folgas estreitas durante o uso dos sistemas de torque / tensão da HYTORC <®>; HYTORC <®> Z <®> Mecanismos de vibra- ção aplicados; Arruelas Z <®> -Squirter <®>; Arruelas Z <®> - DTI; Conjuntos de arruela e porca HYTORC <®> Z <®>; Conjuntos de fixadores cônicos; Acoplamentos de torção cônicos; Conjuntos de porca cônica de duas peças; Conjuntos de porca de rosca cônica de

169 / 183 duas peças; e quaisquer combinações dos mesmos.

Multiplicadores elétricos da série Gun e LITHIUM e mais; a combinação de HYTORC <®> Z <®> Arruela e HYTORC <®> Z <®> Dual Friction Washer ™ incluindo uma arruela de face com fricção dupla e / ou a porca / para- fuso HYTORC <®> Z <®> para contra-torque sob uma porca ou ca- beça de parafuso do outro lado da junta; HYTORC <®> Z <®> Links de deslocamento duplo da unidade para folgas estreitas durante o uso dos sistemas de torque / tensão da HYTORC <®>; HYTORC <®> Z <®> Mecanismos de vibração aplicados; Arruelas Z <®> -Squirter <®>; Arruelas Z <®> -DTI; Conjuntos de arruela e porca HYTORC <®> Z <®>; Conjuntos de fixadores cônicos; Acoplamentos de torção cônicos; Conjuntos de porca cônica de duas peças; Conjuntos de porca de rosca cônica de duas peças; e quaisquer combinações dos mesmos.

Arruela e a HYTORC <®> Z <®> Dual Friction Washer ™ incluindo uma arruela dupla de fricção aprimorada e / ou a porca / parafuso HYTORC <®> Z <®> para contra-torque sob uma porca ou cabeça de parafuso no outro lado da junta; HYTORC <®> Z <®> Links de deslocamento de acionamento duplo para folgas estreitas durante o uso dos sistemas de torque / tensão da HYTORC <®>; HYTORC <®> Z <®> Mecanismos de vibração aplicados; Arruelas Z <®> - Squirter <®>; Arruelas Z <®> -DTI; Conjuntos de arruela e porca HYTORC <®> Z <®>; Conjuntos de fixadores cônicos; Acoplamentos de torção cônicos; Conjuntos de porca cônica de duas peças; Conjun- tos de porca de rosca cônica de duas peças; e quaisquer combina- ções dos mesmos.

Arruela e a HYTORC <®> Z <®> Dual Friction Wa- sher ™ incluindo uma arruela dupla de fricção aprimorada e / ou a porca / parafuso HYTORC <®> Z <®> para contra-torque sob uma porca ou cabeça de parafuso no outro lado da junta; HYTORC <®> Z

170 / 183

<®> Links de deslocamento de acionamento duplo para folgas estrei- tas durante o uso dos sistemas de torque / tensão da HYTORC <®>; HYTORC <®> Z <®> Mecanismos de vibração aplicados; Arru- elas Z <®> -Squirter <®>; Arruelas Z <®> -DTI; Conjuntos de arruela e porca HYTORC <®> Z <®>; Conjuntos de fixadores cônicos; Aco- plamentos de torção cônicos; Conjuntos de porca cônica de duas pe- ças; Conjuntos de porca de rosca cônica de duas peças; e quaisquer combinações dos mesmos.

Porca / Parafuso para contra-torque sob uma porca ou cabeça de parafuso do outro lado da junta; HYTORC <®> Z <®> Links de deslocamento duplo da unidade para folgas es- treitas durante o uso dos sistemas de torque / tensão da HYTORC <®>; HYTORC <®> Z <®> Mecanismos de vibração aplicados; Arru- elas Z <®> -Squirter <®>; Arruelas Z <®> -DTI; Conjuntos de arruela e porca HYTORC <®> Z <®>; Conjuntos de fixadores cônicos; Aco- plamentos de torção cônicos; Conjuntos de porca cônica de duas pe- ças; Conjuntos de porca de rosca cônica de duas peças; e quaisquer combinações dos mesmos.

Conjuntos de arruela e porca Z <®>; Con- juntos de fixadores cônicos; Acoplamentos de torção cônicos; Conjun-

171 / 183 tos de porca cônica de duas peças; Conjuntos de porca de rosca cô- nica de duas peças; e quaisquer combinações deles. Conjuntos de ar- ruela e porca Z <®>; Conjuntos de fixadores cônicos; Acoplamentos de torção cônicos; Conjuntos de porca cônica de duas peças; Conjun- tos de porca de rosca cônica de duas peças; e quaisquer combina- ções deles.

[326] HYTORC <®> Anti-Afrouxamento Z <®> Nuts e SmartStuds. A recente pesquisa e desenvolvimento relacionado ao sistema Z <®> do requerente inclui a aplicação de tratamentos de aumento do coefici- ente de atrito discutidos acima para os lados inferiores das porcas HYTORC <®> e SMARTSTUDS para evitar o afrouxamento induzido por vibração de fixadores roscados.

[327] FIGs. 40A-40D mostram várias vistas em perspectiva de uma modalidade da presente invenção na forma de uma Porca Z <®> Anti- Afrouxamento 4001 HYTORC <®>. A porca anti-afrouxamento 4001 é formada como um HYTORC NUT ™ modificado, ou fixador auto- reativo, que é divulgado na seção de fundo do presente pedido e nas seguintes patentes dos EUA copropriedade emitidas, cópias inteiras das quais são incorporadas neste documento por referência:

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. A porca 4001 inclui: exemplo de uma porca auto reagente e inclui uma luva interna 4010, uma luva externa 4020 e uma arruela

4030. Ela usa a arruela 4030 como um ponto de reação para a aplica- ção de torque de entrada à luva externa 4020.

[328] Em outras palavras, o HYTORC NUT ™ tem duas mangas, uma dentro da outra, por meio das quais a manga interna é conectada com uma arruela estriada para permitir um movimento axial apenas da

172 / 183 manga interna. Ele é aparafusado em um pino ou parafuso como uma unidade. Um driver proprietário segura a manga interna e gira a manga externa. O pino é puxado para cima junto com a luva interna e tensionado sem extensão excessiva e retorno elástico, como com um tensionador hidráulico. A luva interna nunca gira contra as roscas do prisioneiro sob carga, eliminando a possibilidade de escoriação da rosca do parafuso ou outros danos. Observe que várias outras ver- sões do HYTORC NUT ™ são divulgadas nas patentes emitidas acima mencionadas e podem ser usadas em seu lugar. Observe que uma ou mais das características roscadas e de engate da porca 4001 não são mostradas com precisão nas FIGs. 40A-40D.

[329] Específico para essas modalidades da presente invenção, uma superfície inferior 4033 da arruela 4030 tem tratamentos de aumento do coeficiente de atrito 4037 enviesados em áreas para fora de um furo central 4005. Observe que na versão preferida do HYTORC <®> Anti-Afrouxamento Z <®> Porca 4001, uma superfície superior 4032 não tem tratamentos de aumento do coeficiente de atrito. Em outras versões, no entanto, a superfície superior 4032 pode ter tais tratamen- tos. HYTORC <®> Anti-Afrouxamento Z <®> SMARTSTUDS, embora não seja mostrado nos desenhos, é um exemplo de um dispositivo de pino de tensão mecânica de três peças. Eles consistem em um prisi- oneiro, porca e arruela. O pino possui roscas externas em ambas as extremidades. Sob a rosca superior, o pino também terá uma ranhura ou outra geometria para criar um acoplamento rotacional com o diâ- metro interno da arruela. A parte superior do prisioneiro também terá uma ranhura ou outra geometria para permitir o acoplamento rotacio- nal com o eixo de reação do dispositivo de entrada de torque. A porca

173 / 183 é rosqueada internamente para coincidir com as roscas na parte su- perior do pino. A porca terá uma ranhura ou outra geometria para per- mitir a introdução de torque do dispositivo de entrada de torque. A ar- ruela tem uma geometria interna que irá coincidir rotacionalmente com a ranhura ou outra geometria sob a rosca superior do pino. Observe que várias outras versões do HYTORC SMARTSTUD ™ são divulga- das nas patentes emitidas acima mencionadas e podem ser usadas em seu lugar. A porca terá uma ranhura ou outra geometria para per- mitir a introdução de torque do dispositivo de entrada de torque. A ar- ruela tem uma geometria interna que irá coincidir rotacionalmente com a ranhura ou outra geometria sob a rosca superior do pino. Observe que várias outras versões do HYTORC SMARTSTUD ™ são divulga- das nas patentes emitidas acima mencionadas e podem ser usadas em seu lugar. A porca terá uma ranhura ou outra geometria para per- mitir a introdução de torque do dispositivo de entrada de torque. A ar- ruela tem uma geometria interna que irá coincidir rotacionalmente com a ranhura ou outra geometria sob a rosca superior do pino. Observe que várias outras versões do HYTORC SMARTSTUD ™ são divulga- das nas patentes emitidas acima mencionadas e podem ser usadas em seu lugar.

[330] Específico para essas modalidades HYTORC® Anti-Afrouxa- mento Z® SMARTSTUD da presente invenção, uma superfície inferior da lavadora tem coeficiente de atrito aumentando os tratamentos en- viesados em áreas para fora de um orifício central. Observe que na versão preferida do HYTORC <®> Anti-Loosening Z <®> SMARTS- TUDS, uma superfície superior não tem tratamentos de aumento do coeficiente de atrito. Em outras versões, no entanto, a superfície su- perior pode ter esses tratamentos.

174 / 183

[331] Lembre-se de que as juntas aparafusadas tendem a perder a carga desejada quando submetidas a cisalhamento causado por vi- bração transversal. A adição nova e não óbvia do requerente de tra- tamentos de aumento do coeficiente de atrito 4037 à superfície inferior 4033 da porca 4001 serve como uma solução de travamento de fixa- dor roscado. O resultado disso inclui maior segurança da junta apara- fusada, limitando e prevenindo o autofolamento induzido por vibração dos fixadores roscados. Na verdade, a porca 4001 passou facilmente no teste Junker, indicando um forte desempenho em uma ampla gama de condições sem afrouxar. HYTORC® Anti-Afrouxamento Z® SMARTSTUDS da presente invenção produz resultados de teste de Junker semelhantes. Em contraste, os fixadores auto-reativos de três peças padrão da indústria e o dispositivo de pino de tensionamento mecânico falharam no teste de Junker.

[332] Observe que HYTORC <®> Anti-Afrouxamento Z <®> Nuts e SMARTSTUDS podem ser usados com qualquer parte do Sistema HYTORC <®> Z <®>, que inclui o seguinte: Z <®> Arruelas localiza- das sob porcas ou cabeças de parafuso de vários tipos com períme- tros engatáveis de múltiplas formas, tamanhos, geometrias e serrilha- dos, como diferenciais de engate de raio de arruela / fixador e faces polarizadas por atrito com atrito relativamente maior contra a superfí- cie do flange e atrito relativamente menor contra a porca, como au- mento do coeficiente de atrito meios de tratamento de vários tipos, tamanhos e locais; Pistolas HYTORC Z <®> incorporando um pode- roso mecanismo de impacto e um multiplicador de torque preciso na mesma ferramenta, combinando rápida parada com torque cali- brado; HYTORC <®> Z <®> Soquetes com ação coaxial dual drive e reação tendo luvas externas para reagir nas arruelas Z <®> e luvas

175 / 183 internas para girar as porcas ou cabeças dos parafusos; Adaptadores Spline e placas de reação HYTORC <®> Z <®> para compatibilidade reversa com os sistemas de torque / tensão da HYTORC <®>, inclu- indo os sistemas de acionamento quadrado AVANTI <®> e ICE <®>, o sistema de folga limitada STEALTH <®> , a série jGUN <®> pneu- mática, os multiplicadores elétricos da série FLASH <®> Gun e LI- THIUM e muito mais; a combinação de HYTORC <®> Z <®> Arruela e HYTORC <®> Z <®> Dual Friction Washer ™ incluindo uma arruela de face com fricção dupla e / ou a porca / parafuso HYTORC <®> Z <®> para contra-torque sob uma porca ou cabeça de parafuso do ou- tro lado da junta; HYTORC <®> Z <®> Links de deslocamento de uni- dade dupla para folgas estreitas ao usar os sistemas de torque / ten- são da HYTORC <®>; HYTORC <®> Z <®> Mecanismos de vibração aplicados; Arruelas Z <®> -Squirter <®>; Z <®> - arruelas DTI; Con- juntos de arruela e porca HYTORC <®> Z <®>; Conjuntos de fixado- res cônicos; Acoplamentos de torção cônicos; Conjuntos de porca cô- nica de duas peças; Conjuntos de porca de rosca cônica de duas pe- ças; Arruelas HYTORC <®> Anti-Afrouxamento Z <®>; e quaisquer combinações dos mesmos. Anilhas Anti-Afrouxamento Z <®>; e quaisquer combinações deles. Anilhas Anti-Afrouxamento Z <®>; e quaisquer combinações deles.

[333] Declarações gerais. Observe que qualquer tipo de componen- tes, tamanhos e materiais adequados do aparelho da presente inven- ção podem ser usados, incluindo: categorias de fixadores, por exem- plo, parafusos de madeira, parafusos de máquina, parafusos de má- quina de corte de rosca, parafusos de chapa metálica, SMS autoper- furante, parafusos sextavados, parafusos de carruagem, parafusos de travamento, parafusos de soquete, parafusos de ajuste, parafusos em

176 / 183 J, parafusos de ombro, parafusos sextavados, parafusos de encaixe, parafusos de gancho, etc .; estilos de cabeça, por exemplo, plana, oval, bandeja, treliça, redonda, hexagonal, arruela hexagonal, arruela hexagonal com fenda, tampa do soquete, botão, etc .; tipos de uni- dade, por exemplo Phillips e frearson, fenda, combinação, soquete, hex, alien, quadrado, torx, várias outras geometrias, etc .; tipos de porca, por exemplo hex, congestionamento, tampa, bolota, flange, quadrado, trava de torque, com fenda, castelo, etc .; tipos de arruela, por exemplo, plana, defensiva, acabamento, quadrada, doca, reação, etc.

[334] Esta aplicação visa proteger o Sistema HYTORC <®> Z <®> do Requerente, que envolve: ferramentas com modos de multi-veloci- dade / multi-torque com multiplicação de torque e mecanismos de vi- bração sem o uso de pilares de reação externos; um meio de transfe- rência de força para produzir ação e reação coaxial em linha para uso com tais ferramentas; meios de acionamento e meios de desloca- mento capazes de prender a arruelas sob a porca para uso com tais ferramentas e meios de transferência de força; arruelas e prendedo- res associados para uso com tais ferramentas, meios de transferência de força e meios de acionamento; e acessórios relacionados para uso com tais ferramentas, meios de transferência de força, meios de acio- namento, arruelas e prendedores.

[335] Resumo. Geralmente, uma arruela de reação anti-afrouxamento da presente invenção inclui: uma borda externa tendo uma forma ge- ométrica que permite o acoplamento rotacional com uma ferramenta mecânica; uma superfície inferior tendo meios de tratamento de au- mento do coeficiente de atrito inclinados em áreas para fora de um furo central; e uma superfície superior tendo meios de tratamento de

177 / 183 aumento do coeficiente de atrito inclinados em áreas em direção ao furo central.

O meio de tratamento de aumento do coeficiente de atrito envolve o furo central.

Em outras palavras, a superfície inferior tem uma porção externa, o meio de tratamento de aumento do coeficiente de atrito sendo disposto em torno da porção externa e se estendendo para dentro em direção ao furo central com uma largura menor do que a largura da superfície inferior; e a superfície superior tem uma porção interna, os meios de tratamento de aumento do coeficiente de atrito sendo dispostos em torno da porção interna e se estendendo para fora do orifício central para uma largura menor do que a largura da super- fície superior.

Em outras palavras, a borda externa define o raio da arruela; o furo central define um raio vazio; a superfície inferior tem uma porção externa, o meio de tratamento de aumento do coeficiente de atrito sendo disposto em torno da porção externa e se estendendo para dentro em direção ao furo central para definir um raio interno que é maior do que o raio vazio; e a superfície superior tem uma porção interna, os meios de tratamento de aumento do coeficiente de atrito sendo dispostos em torno da porção interna e se estendendo para fora do orifício central para definir um raio externo que é maior do que o raio do vazio, mas menor do que o raio da arruela. o furo central define um raio vazio; a superfície inferior tem uma porção externa, o meio de tratamento de aumento do coeficiente de atrito sendo disposto em torno da porção externa e se estendendo para dentro em direção ao furo central para definir um raio interno que é maior do que o raio va- zio; e a superfície superior tem uma porção interna, os meios de tra- tamento de aumento do coeficiente de atrito sendo dispostos em torno da porção interna e se estendendo para fora do orifício central para definir um raio externo que é maior do que o raio do vazio, mas menor

178 / 183 do que o raio da arruela. o furo central define um raio vazio; a super- fície inferior tem uma porção externa, o meio de tratamento de au- mento do coeficiente de atrito sendo disposto em torno da porção ex- terna e se estendendo para dentro em direção ao furo central para definir um raio interno que é maior do que o raio vazio; e a superfície superior tem uma porção interna, os meios de tratamento de aumento do coeficiente de atrito sendo dispostos em torno da porção interna e se estendendo para fora do orifício central para definir um raio externo que é maior do que o raio do vazio, mas menor do que o raio da arru- ela.

[336] Uma arruela de reação de indicação de tensão direta da pre- sente invenção inclui: uma borda externa tendo uma forma geométrica que permite o acoplamento rotacional com uma ferramenta mecâ- nica; uma superfície inferior tendo um entalhe discreto e meios de tra- tamento para aumentar o coeficiente de atrito inclinados em áreas para fora de um furo central; e uma superfície superior tendo uma pro- tuberância discreta formada na mesma. Em outras palavras, a super- fície inferior tem uma porção externa, o meio de tratamento de au- mento do coeficiente de atrito sendo disposto em torno da porção ex- terna e se estendendo para dentro em direção ao orifício central com uma largura menor do que a largura da superfície inferior. Em outras palavras, a borda externa define o raio da arruela; o furo central define um raio vazio; e a superfície inferior tem uma porção externa.

[337] Uma arruela de reação anti-afrouxamento e indicação de tensão direta da presente invenção inclui: uma borda externa tendo uma forma geométrica que permite o acoplamento rotacional com uma fer- ramenta mecânica; uma superfície inferior tendo um entalhe discreto e meios de tratamento para aumentar o coeficiente de atrito inclinados

179 / 183 em áreas para fora de um furo central; e uma superfície superior tendo uma protuberância discreta formada na mesma e meios de tratamento de aumento do coeficiente de atrito inclinados em áreas em direção ao furo central.

Em outras palavras, a superfície inferior tem uma por- ção externa, o meio de tratamento de aumento do coeficiente de atrito sendo disposto em torno da porção externa e se estendendo para den- tro em direção ao furo central com uma largura menor do que a largura da superfície inferior; e a superfície superior tem uma porção in- terna, os meios de tratamento de aumento do coeficiente de atrito sendo dispostos em torno da porção interna e se estendendo para fora do orifício central para uma largura menor do que a largura da super- fície superior.

Em outras palavras, a borda externa define o raio da arruela; o furo central define um raio vazio; a superfície inferior tem uma porção externa, o meio de tratamento de aumento do coeficiente de atrito sendo disposto em torno da porção externa e se estendendo para dentro em direção ao furo central para definir um raio interno que é maior do que o raio vazio; e a superfície superior tem uma porção interna, os meios de tratamento de aumento do coeficiente de atrito sendo dispostos em torno da porção interna e se estendendo para fora do orifício central para definir um raio externo que é maior do que o raio do vazio, mas menor do que o raio da arruela. o furo central define um raio vazio; a superfície inferior tem uma porção externa, o meio de tratamento de aumento do coeficiente de atrito sendo disposto em torno da porção externa e se estendendo para dentro em direção ao furo central para definir um raio interno que é maior do que o raio va- zio; e a superfície superior tem uma porção interna, os meios de tra- tamento de aumento do coeficiente de atrito sendo dispostos em torno da porção interna e se estendendo para fora do orifício central para

180 / 183 definir um raio externo que é maior do que o raio do vazio, mas menor do que o raio da arruela. o furo central define um raio vazio; a super- fície inferior tem uma porção externa, o meio de tratamento de au- mento do coeficiente de atrito sendo disposto em torno da porção ex- terna e se estendendo para dentro em direção ao furo central para definir um raio interno que é maior do que o raio vazio; e a superfície superior tem uma porção interna, os meios de tratamento de aumento do coeficiente de atrito sendo dispostos em torno da porção interna e se estendendo para fora do orifício central para definir um raio externo que é maior do que o raio do vazio, mas menor do que o raio da arru- ela.

[338] Uma porca de tensionamento mecânico anti-afrouxamento e auto reação da presente invenção inclui: uma luva interna; uma manga externa; e uma arruela com uma superfície inferior tendo meios de tratamento de aumento do coeficiente de atrito inclinados em áreas para fora de um furo central. Em outras palavras, a superfí- cie inferior tem uma porção externa, o meio de tratamento de aumento do coeficiente de atrito sendo disposto em torno da porção externa e se estendendo para dentro em direção ao orifício central com uma largura menor do que a largura da superfície inferior. Em outras pala- vras, uma aresta externa define o raio da arruela; o furo central define um raio vazio; e a superfície inferior tem uma porção externa, os meios de tratamento de aumento do coeficiente de atrito sendo dispostos em torno da porção externa e se estendendo para dentro em direção ao furo central para definir um raio interno que é maior do que o raio va- zio.

[339] O Sistema HYTORC <®> Z <®> inclui o seguinte: Z <®> Arrue- las localizadas sob porcas ou cabeças de parafusos de vários tipos

181 / 183 com perímetros engatáveis de múltiplas formas, tamanhos, geome- trias e serrilhados, como diferenciais de engate de raio de arruela / fixador, e faces polarizadas por atrito com atrito relativamente mais alto contra a superfície do flange e atrito relativamente mais baixo con- tra a porca, tal como meio de tratamento de aumento do coeficiente de atrito de vários tipos, tamanhos e localizações; Pistolas HYTORC Z <®> incorporando um poderoso mecanismo intermitente (impacto, vibração, ultrassônico, etc.), um multiplicador de torque preciso na mesma ferramenta, combinando rápida parada com torque cali- brado; HYTORC <®> Z <®> Soquetes com ação coaxial dual drive e reação com mangas externas para reagir em Z <®> Arruelas e luvas internas para girar cabeças de porcas ou parafusos; Adaptadores Spline e placas de reação HYTORC <®> Z <®> para compatibilidade reversa com os sistemas de torque / tensão da HYTORC <®>, inclu- indo os sistemas de acionamento quadrado AVANTI <®> e ICE <®>, o sistema de folga limitada STEALTH <®> , a série jGUN <®> pneu- mática, os multiplicadores elétricos da série FLASH <®> Gun e LI- THIUM e muito mais; a combinação de HYTORC <®> Z <®> Arruela e HYTORC <®> Z <®> Dual Friction Washer ™ incluindo uma arruela de face com fricção dupla e / ou a porca / parafuso HYTORC <®> Z <®> para contra-torque sob uma porca ou cabeça de parafuso do ou- tro lado da junta; HYTORC <®> Z <®> Links de deslocamento de aci- onamento duplo para folgas estreitas durante o uso dos sistemas de torque / tensão da HYTORC <®>; HYTORC <®> Z <®> Mecanismos de vibração aplicados à mesma; Arruelas Z <®> -Squirter <®>; Z <®> - arruelas DTI; Conjuntos de arruela e porca HYTORC <®> Z <®>; Anilhas Anti-Afrouxamento Z <®>; e quaisquer combinações dos mesmos.

Divulgações adicionais incluem: Conjuntos de fixadores

182 / 183 cônicos; Acoplamentos de torção cônicos; Conjuntos de porca cônica de duas peças; Conjuntos de porca de rosca cônica de duas pe- ças; HYTORC <®> Anti-Afrouxamento Z <®> arruelas, porcas e SMARTSTUDS; e quaisquer combinações deles. Anilhas, porcas e SMARTSTUDS anti-afrouxamento Z <®>; e quaisquer combinações deles. Anilhas, porcas e SMARTSTUDS anti-afrouxamento Z <®>; e quaisquer combinações deles.

[340] Será entendido que cada um dos elementos descritos acima, ou dois ou mais juntos, também podem encontrar uma aplicação útil em outros tipos de construções diferentes dos tipos descritos acima. Os recursos divulgados na descrição anterior, ou nas reivindicações a se- guir, ou nos desenhos anexos, expressos em suas formas específicas ou em termos de um meio para desempenhar a função divulgada, ou um método ou processo para obter o resultado divulgado, conforme apropriado, podem , separadamente ou em qualquer combinação de tais características, ser utilizada para realizar a invenção em diversas formas. Observe que pode haver pequenas diferenças nas descrições dos componentes numerados na especificação.

[341] Embora a invenção tenha sido ilustrada e descrita como incor- porada em e / ou com um dispositivo de torque, ela não se destina a ser limitada aos detalhes mostrados, uma vez que várias modificações e mudanças estruturais podem ser feitas sem se afastar de qualquer forma do espírito do presente invenção.

[342] Sem uma análise mais aprofundada, o anterior irá revelar tão completamente a essência da presente invenção que outros podem, aplicando o conhecimento atual, adaptá-lo prontamente para várias

183 / 183 aplicações, sem omitir recursos que, do ponto de vista da técnica an- terior, constituem razoavelmente características essenciais do gené- rico ou aspectos específicos desta invenção.

[343] Quando usados neste relatório descritivo e reivindicações, os termos "afilado", "afilado" e variações deles significam que os recur- sos, etapas, quantidades, dimensões, geometrias e intervalos especi- ficados podem, de uma extremidade a outra, gradualmente, repenti- namente, sabiamente e / ou conicamente: ser inconsistente, variar, estreitar, diminuir, diminuir, ficar menor, diluir etc.

[344] Quando usados nesta especificação e reivindicações, os termos "compreendendo", "incluindo", "tendo" e suas variações significa que os recursos, etapas ou inteiros especificados estão incluídos. Os ter- mos não devem ser interpretados para excluir a presença de outros recursos, etapas ou componentes.

Claims

1 / 10 REIVINDICAÇÕES

1. “ARRUELA DE REAÇÃO ANTI-AFROUXAMENTO”, para receber o torque contrário gerado devido ao aperto ou afrouxamento de um fixa- dor roscado, caracterizada por incluir: - uma borda externa com uma forma geométrica que permite o aco- plamento rotacional com uma ferramenta elétrica; - uma superfície inferior tendo meios de tratamento de aumento de coeficiente de atrito enviesado em áreas para fora de um furo central; e - uma superfície superior tendo coeficiente de atrito aumentando os meios de tratamento enviesados em áreas em direção ao furo central.

2. “ARRUELA DE REAÇÃO ANTI-AFROUXAMENTO”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por os meios de tratamento de au- mento de coeficiente de atrito circundam o furo central.

3. “ARRUELA DE REAÇÃO ANTI-AFROUXAMENTO”, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizada por Incluir: - a superfície inferior tendo uma porção externa, os meios de trata- mento de aumento de coeficiente de atrito dispostos sobre a porção externa; e estendendo-se para dentro em direção ao furo central a uma largura menor que a largura do superfície inferior; e - a superfície superior tendo uma porção interna, os meios de trata- mento de aumento de coeficiente de atrito disposto sobre a porção interna e estendido para fora longe do furo central para uma largura menor que a largura da superfície superior.

4. “ARRUELA DE REAÇÃO ANTI-AFROUXAMENTO”, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3 caracterizada por Incluir: - a borda externa definindo um raio da arruela;

2 / 10 - o furo central definindo um raio vazio; - a superfície inferior tendo uma porção externa, os meios de trata- mento de aumento de coeficiente de atrito dispostos sobre a porção externa e estendendo-se para dentro em direção ao furo central para definir um raio interno que é maior que o raio do vazio; e - a superfície superior tendo uma porção interna, os meios de trata- mento de aumento de coeficiente de atrito dispostos sobre a porção interna e se estendendo para fora longe do furo central para definir um raio externo que é maior que o vazio raio, mas menor que o raio da arruela.

5. “ARRUELA DE REAÇÃO ANTI-AFROUXAMENTO”, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que as superfícies superior e inferior são substancialmente planas.

6. “ARRUELA DE REAÇÃO ANTI-AFROUXAMENTO”, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que os meios de tratamento de aumento do coeficiente de atrito superior têm maior área de superfície do que as dos meios de tratamento de aumento do coeficiente inferior.

7. “ARRUELA DE REAÇÃO ANTI-AFROUXAMENTO”, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que os meios de tratamento de aumento do coeficiente de atrito inferior são seletivamente polarizados em direção à borda externa, e em que os meios de tratamento de aumento de coeficiente de atrito superior são seletivamente inclinados em direção ao furo central.

8. “ARRUELA DE REAÇÃO ANTI-AFROUXAMENTO”, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que os meios de tratamento de aumento do coeficiente de atrito inferior

3 / 10 são descontínuos enviesado em áreas em direção à borda externa, e em que meios de tratamento de aumento de coeficiente de atrito su- perior são descontinuamente inclinados em áreas em direção ao furo central.

9. “ARRUELA DE REAÇÃO ANTI-AFROUXAMENTO”, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que os meios de tratamento de aumento do coeficiente de atrito inferior não estão localizados em ou perto do furo central, e em que o meios de tratamento de aumento de coeficiente de atrito superior não estão localizados na ou perto da borda externa.

10. “ARRUELA DE REAÇÃO ANTI-AFROUXAMENTO”, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de que os meios de tratamento de aumento do coeficiente de atrito incluem: rugosidade; superfícies poligonais; splines; knurls; espigões; ranhuras; slots; pontos salientes ou cantos; outras projeções; ou qual- quer combinação deles.

11. “ARRUELA DE REAÇÃO ANTI-AFROUXAMENTO”, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10 , caracterizada por um raio de atrito efetivo da superfície inferior é maior do que um raio de atrito efetivo do fixador roscado, e em que um atrito efetivo raio da superfície superior é menor do que um raio de atrito efetivo da rosca prendedor.

12. “ARRUELA DE REAÇÃO ANTI-AFROUXAMENTO”, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizada por os meios de tratamento de aumento do coeficiente de atrito inferior são posicionados substancialmente além de um raio de atrito efetivo de uma porca ou cabeça de parafuso, e

4 / 10 em que os meios de tratamento de aumento do coeficiente de atrito superior estão posicionados substancialmente dentro de um raio de atrito efetivo de uma porca ou cabeça de parafuso.

13. “ARRUELA DE REAÇÃO ANTI-AFROUXAMENTO”, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12 , caracterizada por a superfície inferior incluir uma superfície lisa formada entre o furo cen- tral e os meios de tratamento de aumento do coeficiente de atrito.

14. “ARRUELA DE REAÇÃO DE INDICAÇÃO DE TENSÃO DIRETA” para receber o torque contrário gerado devido ao aperto ou afrouxa- mento de um fixador roscado, caracterizada por incluir: - uma borda externa com uma forma geométrica que permite o aco- plamento rotacional com uma ferramenta elétrica; - uma superfície inferior tendo um recuo discreto e meios de trata- mento de aumento do coeficiente de atrito inferior enviesado em áreas para fora de um furo central; e - uma superfície superior tendo uma protuberância discreta formada na mesma.

15. “ARRUELA DE REAÇÃO DE INDICAÇÃO DE TENSÃO DIRETA”, de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de que os meios de tratamento de aumento do coeficiente de atrito circundam o furo central.

16. “ARRUELA DE REAÇÃO DE INDICAÇÃO DE TENSÃO DIRETA”, de acordo com qualquer uma das reivindicações 14, 15, caracterizada por incluir a superfície inferior tendo uma porção externa, meios de tratamento de aumento de coeficiente de atrito disposto sobre a por- ção externa e estendendo-se para dentro em direção ao furo central a uma largura menor que a largura da superfície inferior.

5 / 10

17. “ARRUELA DE REAÇÃO DE INDICAÇÃO DE TENSÃO DIRETA”, de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 16, caracter- izada por incluir: - a borda externa definindo um raio da arruela; - o furo central definindo um raio vazio; e - a superfície inferior tendo uma porção externa, meios de tratamento de aumento de coeficiente de atrito disposto sobre a porção externa e estendendo-se para dentro em direção ao furo central para definir um raio interno que é maior que o raio do vazio.

18. “ARRUELA DE REAÇÃO DE INDICAÇÃO DE TENSÃO DIRETA”, de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 17, caracteri- zada por a superfície inferior é substancialmente plana.

19. “ARRUELA DE REAÇÃO DE INDICAÇÃO DE TENSÃO DIRETA”, de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 18, caracteri- zada por incluir: - a superfície superior tendo uma pluralidade de protuberâncias dis- cretas formadas sobre ela; e - a superfície inferior tendo uma pluralidade de recortes discretos.

20. “ARRUELA DE REAÇÃO DE INDICAÇÃO DE TENSÃO DIRETA”, de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 19, caracteri- zada por cada indentação ser formada ou oposta a uma das protube- râncias ou deslocada de uma das protuberâncias.

21. “ARRUELA DE REAÇÃO DE INDICAÇÃO DE TENSÃO DIRETA”, de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 20, caracteri- zada por as protuberâncias serem de material semelhante ao da arru- ela.

6 / 10

22. “ARRUELA DE REAÇÃO DE INDICAÇÃO DE TENSÃO DIRETA”, de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 21, caracteri- zada por incluir um material de indicação postado em cada uma das marcações.

23. “ARRUELA DE REAÇÃO DE INDICAÇÃO DE TENSÃO DIRETA”, de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 22, caracteri- zada por incluir uma pluralidade de canais formados na superfície in- ferior, cada canal levando de uma das reentrâncias para uma borda externa da superfície inferior.

24. “ ARRUELA DE REAÇÃO DE INDICAÇÃO DE TENSÃO DIRETA ANTI-AFROUXAMENTO”, para receber contra torque gerado devido ao aperto ou afrouxamento de um fixador roscado caracterizada por Incluir: - uma borda externa com uma forma geométrica que permite o aco- plamento rotacional com uma ferramenta elétrica; - uma superfície inferior tendo um recuo discreto e meios de trata- mento de aumento de coeficiente de atrito enviesado em áreas para fora de um furo central; e - uma superfície superior tendo uma protuberância discreta formada na mesma e meios de tratamento de aumento de coeficiente de atrito enviesado em áreas em direção ao furo central.

25. “ ARRUELA DE REAÇÃO DE INDICAÇÃO DE TENSÃO DIRETA ANTI-AFROUXAMENTO”, de acordo com reivindicação 24, caracteri- zada por os meios de tratamento de aumento do coeficiente de atrito circundam o furo central.

26. “ ARRUELA DE REAÇÃO DE INDICAÇÃO DE TENSÃO DIRETA

7 / 10 ANTI-AFROUXAMENTO”, de acordo com qualquer uma das reivindi- cações 24, 25, caracterizada por incluir: - a superfície inferior tendo uma porção externa, o meios de trata- mento de aumento de coeficiente de atrito disposto sobre a porção externa e estendendo-se para dentro em direção ao furo central a uma largura menor que a largura da superfície inferior; e - a superfície superior tendo uma porção interna, o meios de trata- mento de aumento de coeficiente de atrito disposto sobre a porção interna e se estender para fora longe do furo central para uma largura menor que a largura da superfície superior.

27. “ ARRUELA DE REAÇÃO DE INDICAÇÃO DE TENSÃO DIRETA ANTI-AFROUXAMENTO”, de acordo com qualquer uma das reivindi- cações 24 a 26, caracterizada por incluir: - a borda externa definindo um raio de arruela; - o furo central definindo um raio vazio; - a superfície inferior tendo uma porção externa, o meios de trata- mento de aumento de coeficiente de atrito disposto sobre a porção externa e estendendo-se para dentro em direção ao furo central para definir um raio interno que é maior que o raio do vazio; e - a superfície superior tendo uma porção interna, o meios de trata- mento de aumento de coeficiente de atrito disposto sobre a porção interna e se estender para fora longe do furo central para definir um raio externo que é maior que o vazio raio, mas menor que o raio da arruela.

28. “ ARRUELA DE REAÇÃO DE INDICAÇÃO DE TENSÃO DIRETA ANTI-AFROUXAMENTO”, para indicação de tensão direta, de acordo com qualquer uma das reivindicações 24 a 27, caracterizada por as

8 / 10 superfícies superior e inferior são substancialmente planas.

29. “PORCA DE TENSIONAMENTO MECÂNICO ANTI-AFROUXA- MENTO E AUTORREAGENTE” , caracterizada por incluir: - uma manga interna; - uma manga externa; e - uma arruela com uma superfície inferior tendo meios de tratamento de aumento de coeficiente de atrito enviesado em áreas para fora de um furo central.

30. “PORCA DE TENSIONAMENTO MECÂNICO ANTI-AFROUXA- MENTO E AUTORREAGENTE”, de acordo com a reivindicação 29, caracterizada por os meios de tratamento de aumento do coeficiente de atrito circundarem o furo central.

31. “PORCA DE TENSIONAMENTO MECÂNICO ANTI-AFROUXA- MENTO E AUTORREAGENTE”, de acordo com qualquer uma das reivindicações 29 a 30, caracterizada por incluir a superfície inferior tendo uma porção externa, o meios de tratamento de aumento do co- eficiente de atrito disposto sobre a porção e se estendendo para den- tro em direção ao furo central a uma largura menor que a largura da superfície inferior.

32. “PORCA DE TENSIONAMENTO MECÂNICO ANTI-AFROUXA- MENTO E AUTORREAGENTE”, de acordo com qualquer uma das reivindicações 29-31, caracterizada por incluir: - uma borda externa definindo um raio de arruela; - o furo central definindo um raio vazio; e - a superfície inferior tendo uma porção externa, o meios de trata- mento de aumento de coeficiente de atrito disposto sobre a porção externa e estendendo-se para dentro em direção ao furo central para

9 / 10 definir um raio interno que é maior que o raio do vazio.

33. “CONJUNTO DE SOQUETE DE FIXAÇÃO” , caracterizado por in- cluir: - um soquete interno tendo uma borda interna com uma porca ou ca- beça de prisioneiro engatando meios; e - um soquete externo tendo uma borda interna com uma arruela de reação engatando meios para engatar uma borda externa de qualquer uma das arruelas de reação anti-afrouxamento de qualquer uma das reivindicações 1 a 13, a tensão direta indica a arruela de reação de qualquer uma das reivindicações 14 a 23, o anti-afrouxamento, tensão direta indicando a arruela de reação de qualquer uma das reivindica- ção 24-28, ou a porca de tensionamento mecânico anti-afrouxamento e autorreagente de acordo com qualquer uma das reivindicações 29- 32; e em que o soquete interno está substancialmente disposto dentro do soquete externo, e em que o encaixe interno e o encaixe externo são acoplados em conjunto com um mecanismo que permite que o soquete interno e o soquete externo sejam cooperativamente e relati- vamente girado em direções opostas.

34. “PRENDEDOR COM ROSCA PARA OBJETOS DE FIXAÇÃO”, caracterizado por incluir: - um tachão; - uma porca a ser apertada ou solta rosqueada engatável com o pino ou uma cabeça de pino a ser apertado ou solto conectado ao pino; e ou a arruela de reação anti-afrouxamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, a arruela de reação de indicação de tensão, de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 23, o anti-afrouxamento, tensão direta indicando a arruela de reação de

10 / 10 qualquer uma das reivindicação 24-28, ou a porca de tensionamento mecânico anti-afrouxamento e autorreagente de acordo com qualquer uma das reivindicações 29-32, disposto entre um dos objetos e a porca ou a cabeça do parafuso.

35. “FIXADOR ROSCADO”, de acordo com a reivindicação 34, carac- terizado pelo fato de que inclui um Arruela de Fricção Faceada dis- posta entre o outro dos objetos e outro parte do fixador não deve ser girada, em que a arruela de fricção tendo topo e faces inferiores, cada uma formada com tratamentos de aumento do coeficiente de atrito, de acordo com a reivindicação 1 para evitar que a outra parte do fixador gire. 36 “FERRAMENTA ELÉTRICA DE TORQUE SEM BRAÇO DE REA- ÇÃO”, para apertar, afrouxar ou aperto e afrouxamento de um fixador roscado de qualquer das reivindicações 34 – 35, caracterizada por In- cluir: - um mecanismo de geração de força de rotação; - um impulso para transferir a força de rotação; e - um conjunto de encaixe de fixação, de acordo com a reivindicação

33.

37. “FERRAMENTA ELÉTRICA DE TORQUE SEM BRAÇO DE REA- ÇÃO”, de acordo com a reivindicação 36, caracterizada por ser eletri- camente, hidraulicamente ou acionado pneumaticamente.

38. “SISTEMA PARA PRENDER OBJETOS”, caracterizado por in- cluir: - um prendedor roscado de qualquer das reivindicações 34 a 35; e - ferramenta de torque, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 36 a 37.

1 / 42

2 / 42

3 / 42

4 / 42

5 / 42

6 / 42

7 / 42

8 / 42

9 / 42

10 / 42

11 / 42

12 / 42

13 / 42

14 / 42

15 / 42

16 / 42

17 / 42

18 / 42

19 / 42

20 / 42

21 / 42

22 / 42

23 / 42

24 / 42

25 / 42

26 / 42

27 / 42

28 / 42

29 / 42

30 / 42

31 / 42

32 / 42

33 / 42

34 / 42

35 / 42

36 / 42

37 / 42

38 / 42

39 / 42

40 / 42

41 / 42

42 / 42