ES2285171T3 - Sujetador ligero usado en los ajustes de interferencia en automatizacion. - Google Patents
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Abstract
Un sujetador (20) incluyendo una cabeza sobresaliente ensanchada (22) colocada en un extremo próximo del sujetador (20) y sustancialmente centrada alrededor de un eje longitudinal (24) del sujetador (20); una porción saliente sustancialmente cilíndrica (32) colocada adyacente y distal a la cabeza (22) y sustancialmente centrada alrededor del eje longitudinal (24), teniendo la porción saliente (32) un primer diámetro; una porción roscada (38) colocada adyacente y distal a la porción saliente (32) y sustancialmente centrada alrededor del eje longitudinal (24), incluyendo la porción roscada (38) una rosca macho para recibir un dispositivo roscado hembra (42) y que tiene un segundo diámetro menor que el primer diámetro de la porción saliente (32), caracterizado el sujetador (20) por: una composición de recubrimiento lubricante (48, 52) en una superficie de la porción saliente (32); un agujero suavemente ahusado (44) en el que un pasador ahusado (50) está adaptado para ser introducido con una fuerza para evitar el giro del sujetador (20) cuando dicho dispositivo roscado hembra (42) es recibido en dicha porción roscada (38), estando colocado dicho agujero en una cara distal del sujetador (20) y sustancialmente centrado alrededor del eje longitudinal (24), teniendo el agujero (44) una forma sustancialmente curvada en una sección transversal sustancialmente perpendicular al eje longitudinal (24) del sujetador (20) con un suave ahusamiento que se extiende próximamente al sujetador (20).
Description
Sujetador ligero usado en los ajustes de
interferencia en automatización.
Esta invención se refiere en general a
sujetadores, y más en particular a un sujetador que se instala
mediante instalación automatizada y que tiene un saliente que
proporciona un ajuste de interferencia con un agujero en el que se
esté instalando el sujetador.
Los sujetadores del tipo al que se refiere esta
invención, incluyen de ordinario una cabeza en un extremo próximo,
un saliente distal a la cabeza y una porción roscada macho distal al
saliente. El saliente está dimensionado típicamente para realizar
un ajuste de interferencia con un agujero que está situado dentro de
una estructura en la que se ha de instalar. El sujetador también
incluye normalmente un agujero en una cara distal del sujetador
para recibir una herramienta de apriete. Dado que el saliente
realiza un ajuste de interferencia, la porción roscada incluye un
diámetro que es menor que el diámetro del saliente para evitar la
interferencia entre la rosca y el agujero en el que se ha de
instalar el sujetador.
Un ejemplo de un sujetador se describe en
US-A-4.637.764. Este sujetador puede
ser apretado usando una llave mecánica. El sujetador tiene una
porción roscada que se ha de enganchar con una tuerca y un perno
pinzote que ha de ser agarrado por la llave mecánica para parar la
rotación del perno; entonces, se gira una tuerca sobre el perno en
una dirección de apriete. También hay una sección de guía entre la
porción roscada y el perno pinzote.
En la instalación, el sujetador se avanza
distalmente a través del agujero hasta que una superficie distal en
la cabeza del sujetador contacta la estructura y el saliente se
engancha con el agujero. Un método de avanzar el sujetador a través
del agujero incluye insertar la porción roscada del sujetador en el
agujero desde un lado de la estructura y empujar la cabeza
distalmente hacia la estructura hasta que la superficie distal de
la cabeza contacte la estructura. Un método alternativo incluye
insertar la porción roscada del sujetador en el agujero desde un
lado de la estructura hasta que la porción roscada sobresalga a
través de una superficie en el lado opuesto de la estructura. Este
paso va seguido de enganchar las roscas del sujetador con una
herramienta y tirar del sujetador distalmente a través del agujero
hasta que la superficie distal de la cabeza del sujetador contacte
la estructura. Al tener un ajuste de interferencia, el sujetador es
retenido dentro del agujero en la estructura por fuerzas de
compresión del agujero aplicadas al saliente del sujetador. Con el
sujetador así retenido, se aprieta un dispositivo roscado hembra,
tal como una tuerca, sobre la porción roscada del sujetador. El
apriete inicial del dispositivo roscado hembra sobre el sujetador se
realiza ligeramente para evitar que el sujetador gire dentro del
agujero. Para aumentar el nivel de par entre el dispositivo roscado
hembra y el sujetador, se suele introducir una herramienta móvil,
tal como una llave hexagonal o llave Allen, en un agujero en forma
de hexágono en la cara distal del sujetador y se aplica fuerza
torsional en una primera dirección, tal como una dirección hacia la
izquierda, mientras que se engancha una herramienta móvil al
dispositivo roscado hembra para aplicar fuerza torsional en una
segunda dirección, tal como una dirección hacia la derecha.
Tener un agujero en forma de hexágono en la cara
distal del sujetador requiere que la llave hexagonal se alinee con
el agujero anterior a la introducción en el agujero. A menudo, una
estructura, tal como un fuselaje, incluye grandes cantidades de
sujetadores de esta configuración. Eliminar el paso de alinear la
llave hexagonal en cada sujetador en una estructura puede ahorrar
tiempo, y por lo tanto ahorrar costos, en el montaje de la
estructura.
Otra preocupación de los fabricantes es el peso
de una estructura completamente montada incluyendo los sujetadores.
Una gran cantidad de sujetadores puede aumentar de forma
significativa el peso total de la estructura. Para estructuras de
vehículos, tal como un fuselaje, el mayor peso se traduce en mayores
costos operativos debido al mayor consumo de carburante y una
reducción de la carga. Aunque el agujero en forma de hexágono sirve
para reducir el peso del sujetador, hay limitaciones estructurales
al tamaño de un agujero en forma de hexágono.
Una preocupación adicional es el costo de
fabricar el agujero en forma de hexágono dentro del sujetador.
Fabricar el agujero en forma de hexágono requiere comúnmente añadir
primero un agujero de forma circular al sujetador, por ejemplo
mediante una operación de taladrar, seguido por una operación de
escariado para transformar el agujero de forma circular en un
agujero en forma de hexágono. La operación de escariado incluye
empujar una herramienta de corte dentada alargada que tiene una
sección transversal hexagonal al agujero de forma circular a
ampliar y convertir la forma circular en una forma hexagonal. La
operación de escariado requiere a menudo una preparación adicional
de la máquina a la preparación inicial para añadir el agujero de
forma circular. La preparación de la máquina adicional y el paso de
fabricación adicional aumentan los costos de fabricación del
sujetador.
Por las razones anteriores, los expertos en la
técnica han reconocido la necesidad de un sujetador que permita a
los fabricantes ahorrar tiempo y costos durante la fabricación de
los sujetadores y el montaje de estructuras. Además, los expertos
en la técnica han reconocido la necesidad de reducir el peso de los
sujetadores. La presente invención satisface estas necesidades y
otras.
Brevemente, y en términos generales, la presente
invención se refiere a un sujetador y un método de instalar tal
sujetador, como se reivindica en las reivindicaciones anexas.
La figura 1 es una ilustración de un sujetador
de la técnica anterior. Tal sujetador incluye de ordinario una
cabeza en un extremo próximo, un saliente distal a la cabeza y una
porción roscada macho distal al saliente. El sujetador está
dimensionado para realizar un ajuste de interferencia con un agujero
en una estructura en la que se instala el sujetador. El sujetador
incluye normalmente un agujero para recibir una herramienta de
apriete. El saliente realiza el ajuste de interferencia; así la
porción roscada es de un diámetro más pequeño que el saliente. La
presente invención proporciona numerosos beneficios importantes en
comparación con tales sujetadores de la técnica anterior.
En la invención, el sujetador incluye una cabeza
sobresaliente ensanchada que está colocada en un extremo próximo
del sujetador y sustancialmente centrada alrededor de un eje
longitudinal. El sujetador también incluye una porción saliente
sustancialmente cilíndrica que está colocada adyacente y distal a la
cabeza y sustancialmente centrada alrededor del eje longitudinal.
La porción saliente incluye una longitud que tiene un primer
diámetro. Una superficie de la porción saliente incluye una
composición de recubrimiento lubricante que facilita la instalación
de la porción saliente en un agujero de ajuste de interferencia. Una
porción roscada del sujetador se coloca adyacente y distal a la
porción saliente y está sustancialmente centrada alrededor del eje
longitudinal. La porción roscada incluye una rosca macho y tiene un
segundo diámetro que es menor que el primer diámetro de la porción
saliente. Un agujero ahusado liso se coloca en una cara distal del
sujetador y está sustancialmente centrado alrededor del eje
longitudinal. El agujero tiene una forma sustancialmente curvada en
una sección transversal que es sustancialmente perpendicular al eje
longitudinal del sujetador y se extiende próximamente al
sujetador.
En una disposición, el primer diámetro de la
porción saliente puede estar configurado para realizar un ajuste de
interferencia con un agujero en una estructura en la que ha de ser
instalado. En otra disposición, la longitud de la porción saliente
es suficiente para que sobresalga de una superficie en un segundo
lado de la estructura mientras que una superficie distal de la
cabeza está en contacto con una superficie en un primer lado de la
estructura. En otra disposición, la longitud de la porción saliente
está dimensionada de manera que el saliente no sobresalga de una
superficie en un segundo lado de la estructura mientras que la
superficie distal de la cabeza está en contacto con una superficie
en un primer lado de la estructura. En una disposición, la distancia
a través de la periferia en la abertura del agujero es
aproximadamente cincuenta por ciento a aproximadamente setenta y
cinco por ciento del diámetro de la porción roscada. En otra
disposición, una profundidad del agujero es aproximadamente una a
aproximadamente dos veces la distancia a través de la periferia en
la abertura del agujero. Ventajosamente la forma curvada del
agujero incluye una forma sustancialmente circular que tiene un
diámetro. El diámetro en la abertura del agujero es aproximadamente
cincuenta por ciento a aproximadamente setenta y cinco por ciento
del diámetro de la porción roscada. El agujero se ahusa próximamente
al sujetador. En un aspecto actualmente preferido, el ahusamiento
incluye una forma sustancialmente cónica, mientras que en otro
aspecto actualmente preferido el ahusamiento incluye una forma
sustancialmente parabólica. En una disposición adicional, la
composición de recubrimiento lubricante en la porción saliente
incluye politetrafluoroetileno.
El sujetador de la invención puede ser instalado
en un agujero de ajuste de interferencia en la estructura. El
método para instalar el sujetador incluye proporcionar el sujetador
y una estructura que tiene un agujero de ajuste de interferencia.
Se introduce la porción roscada del sujetador en el agujero en la
estructura desde un primer lado de la estructura. El sujetador se
avanza distalmente a través del agujero hasta que una superficie
distal en la cabeza del sujetador contacta una superficie en el
primer lado de la estructura. El sujetador es retenido dentro del
agujero mediante fuerzas de compresión del agujero aplicadas a la
porción saliente del sujetador. El pasador ahusado se introduce en
el agujero en el sujetador. Se aplica fuerza al agujero en una
dirección próxima a través del pasador ahusado. Se ha previsto un
dispositivo roscado hembra y se aprieta sobre la porción roscada
del sujetador.
En una forma de realizar el método, el paso de
avanzar el sujetador incluye empujar la cabeza del sujetador
distalmente hacia la estructura hasta que la superficie distal en la
cabeza contacte la estructura. En otra forma de realizar el método,
el paso de avanzar el sujetador incluye avanzar el sujetador
distalmente hasta que la porción roscada sobresalga a través de una
superficie en el segundo lado de la estructura. Esto va seguido de
un paso que incluye enganchar la porción roscada con una herramienta
y aplicar una fuerza de tracción distal al sujetador utilizando la
herramienta hasta que la superficie distal en la cabeza contacte la
estructura.
Se puede ver por lo anterior que la invención
proporciona un sujetador que tiene peso reducido en comparación con
un sujetador similar de los sistemas de la técnica anterior para
estructuras de aviones. También se puede observar que el sujetador
se puede fabricar e instalar de forma más económica en comparación
con sujetadores que tienen un agujero de forma hexagonal o de otra
forma colocado en la cara distal. Estos y otros aspectos y ventajas
de la invención serán evidentes por la descripción detallada
siguiente y los dibujos acompañantes, que ilustran a modo de
ejemplo las características de la invención.
La figura 1 es una vista en sección transversal
que ilustra una realización de un sujetador de la técnica
anterior.
La figura 2 es una vista en sección transversal
que ilustra una disposición de un sujetador.
La figura 3 es una vista en sección transversal
que ilustra un sujetador usado en la presente invención.
La figura 4 es una vista en sección transversal
que ilustra el sujetador de la figura 2 instalado dentro de una
estructura.
La figura 5 es una vista en sección transversal
que ilustra el sujetador de la figura 3 instalado dentro de una
estructura.
Como se representa en los dibujos a efectos de
ilustración, la invención se realiza en un sujetador que se instala
en un agujero dentro de una estructura. Con referencia a los dibujos
en los que se utilizan números de referencia análogos para designar
elementos análogos o correspondientes entre las figuras, la figura 2
ilustra una disposición de un sujetador 20. El sujetador 20 incluye
una cabeza sobresaliente ensanchada 22 que está colocada en un
extremo próximo del sujetador y sustancialmente centrada alrededor
de un eje longitudinal 24 del sujetador. La cabeza 22 puede incluir
una superficie distal 26 que está configurada para contactar una
superficie en un primer lado de una estructura en la que se instala
el sujetador 20. Aunque la figura 2 ilustra el sujetador 20 que
tiene una configuración de cabeza de cubeta 22, no se limita a tales
configuraciones y puede incluir otras configuraciones de
cabeza.
Adyacente y distal a la cabeza 22 y
sustancialmente centrada alrededor del eje longitudinal 24 hay una
porción saliente sustancialmente cilíndrica 32 que tiene un primer
diámetro. En el sentido en que se usa aquí, el término
"adyacente" puede significar "próximo" o "cerca de" y
por lo tanto no se limita a "contiguo". La porción saliente 32
está configurada para ser recibida en un agujero 34 (figuras 4 y 5)
dentro de una estructura 30, realizando el primer diámetro de la
porción saliente un ajuste de interferencia con el agujero. La
longitud de la porción saliente 32 puede estar configurada a varios
tamaños. En una disposición, la longitud de la porción saliente 32
es suficiente para que sobresalga de una superficie en un segundo
lado 36 de la estructura 30 mientras que la superficie distal 26 en
la cabeza 22 está en contacto con la superficie en el primer lado
28 de la estructura. Sin embargo, en otra disposición, la longitud
de la porción saliente 32 está dimensionada de manera que la
porción saliente no sobresalga de la superficie en el segundo lado
36 de la estructura 30 mientras que la superficie distal en la
cabeza 22 está en contacto con la superficie en el primer lado 28
de la estructura. La porción saliente 32 se puede formar por métodos
de fabricación conocidos en la técnica, tal como por forja o
maquinado.
Adyacente y distal a la porción saliente 32 y
sustancialmente centrada alrededor del eje longitudinal 24 hay una
porción roscada 38 que tiene una configuración de rosca macho 40
para recibir un dispositivo roscado hembra 42 (figuras 4 y 5), tal
como una tuerca roscada. Para facilitar la instalación del sujetador
20 en el agujero de ajuste de interferencia 34 en la estructura 30,
la porción roscada 38 incluye un segundo diámetro que es menor que
el primer diámetro de la porción saliente 32 de modo que haya un
ajuste holgado entre la porción roscada 38 y el agujero dentro de
la estructura. Las roscas 40 se pueden formar por métodos de
fabricación conocidos en la técnica, tal como por maquinado en un
torno o por fileteado. El fileteado es un proceso en el que la
porción del sujetador que se ha de enroscar se coloca entre
troqueles que tienen crestas en forma de rosca que se hunden en el
sujetador y desplazan el material del sujetador. El sujetador se
lamina entre los troqueles para formar la rosca alrededor de toda
la circunferencia del sujetador.
Un agujero 44, que está sustancialmente centrado
alrededor del eje longitudinal 24, está situado en una cara distal
46 del sujetador 20. El agujero 44 puede incluir una forma
sustancialmente curvada, tal, como una forma sustancialmente
circular, en una sección transversal que es sustancialmente
perpendicular al eje longitudinal del sujetador. Además, el agujero
44 se extiende próximamente al sujetador 20 para formar una cavidad.
En una disposición (figura 2), el agujero 44 se extiende
sustancialmente longitudinalmente al sujetador 20. Según la
presente invención (figura 3), el agujero 44 se ahusa al sujetador
20. El ahusamiento (figura 3) del agujero 44 puede incluir
diferentes formas, tal como una forma sustancialmente cónica o una
forma sustancialmente parabólica. La distancia a través de una
periferia del agujero 44 que se abre en la cara distal 46 del
sujetador 20 puede incluir un amplio rango de tamaños. En una
realización, la distancia a través de la periferia del agujero 44
es aproximadamente cincuenta por ciento a aproximadamente setenta y
cinco por ciento del diámetro de la porción roscada 38. Sin
embargo, este rango no es limitativo puesto que la distancia a
través de la periferia de la abertura del agujero puede ser mayor o
menor que este rango. En otra realización actualmente preferida, la
distancia a través de la periferia de la abertura del agujero 44 es
sustancialmente la misma que la distancia entre las esquinas de un
agujero en forma de hexágono de un sujetador similar (figura 1).
La profundidad del agujero 44 o cavidad puede
ser sustancialmente mayor que la profundidad de un agujero en forma
de hexágono de un sujetador similar de la técnica anterior. En una
realización actualmente preferida, la profundidad del agujero 44 o
cavidad es aproximadamente de una a aproximadamente dos veces la
distancia a través de la periferia de la abertura del agujero en la
cara distal 46. Sin embargo, este rango no es limitativo puesto que
la profundidad de la abertura del agujero puede ser mayor o menor
que este rango. El tamaño de la periferia y la profundidad del
agujero 44 hacen que el agujero en el sujetador 20 de la presente
invención tenga un área volumétrica más grande que el agujero en
forma de hexágono de sujetadores similares de la técnica anterior.
El agujero 44 se puede formar por métodos de fabricación conocidos
en la técnica, tal como por maquinado, forja o maquinado por
descarga eléctrica (EDM).
Con referencia a las figuras 4 y 5, el sujetador
20 se puede instalar en una estructura mediante métodos de
instalación automatizados. Durante la instalación del sujetador 20
en la estructura 30, se introduce la porción roscada 38 del
sujetador en el agujero 34 dentro de la estructura desde el primer
lado 28 de la estructura. El sujetador 20 se avanza distalmente a
través del agujero 34 hasta que la superficie distal 26 en la cabeza
22 contacta la superficie en el primer lado 28 de la estructura.
Dado que el primer diámetro de la porción saliente 32 del sujetador
está dimensionada para crear un ajuste de interferencia con el
agujero 34 en la estructura, se debe aplicar fuerza extra para
avanzar la porción saliente distalmente a través del agujero. La
fuerza extra se puede aplicar empujando la cabeza 22 distalmente
hacia la estructura 30 hasta que la superficie distal 26 en la
cabeza contacte la superficie en el primer lado 28 de la estructura.
Alternativamente, después de que la porción roscada 38 sobresale a
través de la superficie en el segundo lado 36 de la estructura, la
porción roscada puede ser enganchada con una herramienta. Mediante
el uso de la herramienta, se puede aplicar una fuerza de tracción
al sujetador 20 para avanzar distalmente el sujetador a través del
agujero 34 hasta que la superficie distal 26 en la cabeza 22
contacte la superficie en el primer lado 28 de la estructura.
Teniendo la porción saliente 32 del sujetador 20 un ajuste de
interferencia con el agujero 34 en la estructura 30, el sujetador
es retenido dentro del agujero por fuerzas de compresión del agujero
aplicadas a la porción saliente del sujetador. Como se explicará a
continuación con más detalle, la porción saliente 32 del sujetador
20 puede ser recubierta con una composición 48 que incluye un
lubricante para facilitar la resistencia al desgaste entre el
sujetador y el agujero 34 durante la instalación del sujetador.
Con el sujetador 20 instalado en el agujero 34
dentro de la estructura 30, la superficie distal 26 en la cabeza 22
del sujetador que contacta la superficie en el primer lado 28 de la
estructura, y la fuerza de compresión del agujero aplicada a la
porción saliente 32 del sujetador, se puede apretar un dispositivo
roscado hembra 42, tal como una tuerca roscada, sobre la porción
roscada 38 del sujetador mediante la utilización de la herramienta.
En una disposición, la fuerza de compresión del agujero 34 sobre la
porción saliente 32 del sujetador 20 es suficiente para evitar que
el sujetador gire mientras el dispositivo roscado hembra 42 es
apretado sobre la porción roscada 38 del sujetador. Sin embargo,
según la presente invención, se introduce un pasador ahusado 50
(figura 5) en el agujero 44 en el sujetador 20. Se puede aplicar
fuerza al agujero 44 en una dirección próxima mediante el pasador
ahusado 50 durante el apriete del dispositivo roscado hembra 42 para
evitar el clavado del sujetador 20. La aplicación de fuerza al
agujero con el pasador ahusado 50 puede evitar el giro del
sujetador 20 mediante el rozamiento entre el pasador ahusado y el
agujero 44.
Con referencia de nuevo a la composición de
recubrimiento lubricante 48, la adhesión de la composición de
recubrimiento en la porción saliente 32 del sujetador 20 es esencial
para que el sujetador resista la instalación en el agujero 34 en la
estructura 30 sin experimentar daño apreciable del sujetador o la
estructura. La composición de recubrimiento 48 puede proporcionar
una película de la que al menos una parte base es suficientemente
adherente que no se puede quitar mecánicamente excepto junto con
parte del metal subyacente de la porción saliente 32. Por ello
proporciona una superficie fiablemente lisa con un coeficiente de
rozamiento suficientemente bajo para poder instalar el sujetador 20
en el agujero 34 en la estructura 30 con fuerzas significativamente
más bajas que un sujetador sin la composición de recubrimiento
lubricante 48.
Las figuras 2 y 3 ilustran el sujetador 20 con
su porción saliente 32 rodeada por una capa 52 de la composición de
recubrimiento 48. La capa 52 de la composición de recubrimiento 48
puede tener una dimensión de grosor 54 establecida en parte por la
viscosidad de la mezcla líquida cuando se aplica. En una
realización, el grosor 54 puede ser aproximadamente 0,008 a 0,010
mm (0,0003 a 0,0004 pulgadas). La composición de recubrimiento 48
puede incluir una mezcla curada de una resina termoestable, rellenos
y un solvente. Una composición de recubrimiento ejemplar a los
efectos de esta invención es el conocido recubrimiento
Hi-Kote 4 vendido por Hi-Shear
Corporation de Torrance, California.
La resina puede ser un tipo de resina
termoestable que, cuando cura, se adhiere al sustrato metálico del
sujetador 20 y forma un revestimiento exterior áspero en el
sustrato. En una realización, la resina resiste el rizado y las
deslaminación del sustrato metálico. La resina también puede tolerar
aditivos que se pueden incorporar a la composición para obtener
diferentes características de la composición peliculígena. Además,
la resina puede ser resistente a la temperatura, resistiendo por
ello los esfuerzos producidos por ciclo térmico. Adicionalmente, la
resina puede ser resistente a muchos disolventes. Aunque las resinas
con estas características proporcionan un recubrimiento adecuado
que es útil para muchos fines, hay que añadir rellenos a la resina
para llevar a cabo los objetivos de esta invención.
Para reducir el coeficiente de rozamiento del
recubrimiento curado, se puede incorporar cantidades de
politetrafluoroetileno, conocido comercialmente como Teflon^{TM},
y una olefina a la composición de recubrimiento 48 antes de curar.
La olefina se puede basar en polietileno o polipropileno. Se puede
utilizar varios porcentajes en peso de Teflon en la composición de
recubrimiento 48 para lograr diferentes grados del coeficiente de
rozamiento. Además de rellenos para reducir el coeficiente de
rozamiento, se puede añadir otros rellenos, por ejemplo, con el fin
de incrementar la resistencia a la corrosión o para añadir color al
recubrimiento curado.
La resina y los rellenos se incorporan a un
soporte, tal como un solvente. El solvente puede ser volátil y debe
ser capaz de disolver la resina no curada. La resina puede hacerse
reaccionar parcialmente para formar un oligómero soluble en
solvente en el que los rellenos se agitan y muelen para formar una
pasta. La pasta se puede disolver entonces en el solvente. Los
disolventes adecuados incluyen hidrocarbonos aromáticos, tal como
xileno o tolueno; alcohol, tal como metilo, etilo, propil alcohol
cetona o metil isobutil cetona; u otros disolventes adecuados o sus
combinaciones. Después de mezclar la resina y los rellenos o
disolverlos en los disolventes, se puede aplicar la composición de
recubrimiento resultante sobre el sustrato metálico de las partes.
La composición de recubrimiento 48 se puede aplicar a la porción
saliente 32 mediante métodos conocidos en la técnica, tal como por
rociado o inmersión.
La utilización de sujetadores 20 de la presente
invención permite a los fabricantes ahorrar costos de fabricación
con respecto a sujetadores similares de la técnica anterior que
tienen un agujero en forma de hexágono en la cara distal. Por
ejemplo, el costo de fabricar el agujero circular 44 en el sujetador
20 de la presente invención es menor que el costo de fabricar un
agujero en forma de hexágono porque el agujero circular requiere
menos pasos de fabricación. Más en particular, el agujero circular
44 en el sujetador 20 de la presente invención se puede fabricar
mediante una sola operación y preparación de la máquina. El agujero
en forma de hexágono, sin embargo, requiere típicamente al menos
dos preparaciones de la máquina y al menos dos operaciones de la
máquina. Eliminando preparaciones de la máquina y operaciones de la
máquina se reduce el costo general del sujetador 20.
El sujetador 20 de la presente invención también
permite a fabricante reducir costos operativos con respecto al uso
de sujetadores que tienen un agujero en forma de hexágono en la cara
distal. Los sujetadores que tienen un agujero en forma de hexágono
en la cara distal requieren el uso de una herramienta móvil, tal
como una llave hexagonal, durante la instalación. Una llave
hexagonal debe ser alineada radialmente antes de la introducción en
el agujero en forma de hexágono. La alineación de la llave hexagonal
da lugar a mayores costos operativos para uso de los sujetadores
que tienen el agujero en forma de hexágono en la cara distal. En vez
de tener un agujero en forma de hexágono en la cara distal, el
sujetador 20 de la presente invención incluye un agujero de forma
sustancialmente curvada 44 que no requiere el uso de una herramienta
que deba ser alineada con el agujero. Además, cuando el sujetador
incluye un agujero ahusado, una herramienta, tal como un pasador
ahusado 50, se puede introducir y aplicar fuerza al agujero 44 en
una dirección próxima para evitar el giro del sujetador 20 mientras
se aprieta un dispositivo roscado hembra sobre el sujetador. Dado
que no tiene esquinas o bordes tal como los hallados en la llave
hexagonal, el pasador ahusado no requiere alineación radial antes de
la introducción en el agujero ahusado. Eliminando la necesidad de
alinear radialmente una herramienta, el sujetador 20 de la presente
invención reduce los costos operativos de los fabricantes con
respecto al uso de sujetadores que tienen un agujero en forma de
hexágono en la cara distal del sujetador.
El sujetador 20 de la presente invención también
permite a los fabricantes reducir el peso de estructuras 30
incluyendo los sujetadores en comparación con estructuras que
incluyen sujetadores que tienen un agujero en forma de hexágono en
la cara distal del sujetador. Dado que la zona volumétrica del
agujero 44 en el sujetador 20 de la presente invención es mayor que
la zona volumétrica del agujero en forma de hexágono de un sujetador
similar, el sujetador de la presente invención pesa menos que el
sujetador similar de la técnica anterior (figura 1). Con el uso de
una gran cantidad de sujetadores dentro de una estructura 30, el
peso reducido por sujetador 20 puede dar lugar a un ahorro
significativo del peso de la estructura. Los ahorros de peso de una
estructura tal como un fuselaje pueden dar lugar a reducido consumo
de carburante y mayor capacidad de carga.
Por lo anterior será evidente que aunque se han
ilustrado y descrito formas particulares de la invención, se puede
hacer varias modificaciones sin apartarse del alcance de la
invención. Consiguientemente, no se ha previsto la limitación de la
invención, excepto según las reivindicaciones anexas.
Claims (4)
1. Un sujetador (20) incluyendo una cabeza
sobresaliente ensanchada (22) colocada en un extremo próximo del
sujetador (20) y sustancialmente centrada alrededor de un eje
longitudinal (24) del sujetador (20); una porción saliente
sustancialmente cilíndrica (32) colocada adyacente y distal a la
cabeza (22) y sustancialmente centrada alrededor del eje
longitudinal (24), teniendo la porción saliente (32) un primer
diámetro; una porción roscada (38) colocada adyacente y distal a la
porción saliente (32) y sustancialmente centrada alrededor del eje
longitudinal (24), incluyendo la porción roscada (38) una rosca
macho para recibir un dispositivo roscado hembra (42) y que tiene
un segundo diámetro menor que el primer diámetro de la porción
saliente (32), caracterizado el sujetador (20) por:
una composición de recubrimiento lubricante (48,
52) en una superficie de la porción saliente (32);
un agujero suavemente ahusado (44) en el que un
pasador ahusado (50) está adaptado para ser introducido con una
fuerza para evitar el giro del sujetador (20) cuando dicho
dispositivo roscado hembra (42) es recibido en dicha porción
roscada (38), estando colocado dicho agujero en una cara distal del
sujetador (20) y sustancialmente centrado alrededor del eje
longitudinal (24), teniendo el agujero (44) una forma
sustancialmente curvada en una sección transversal sustancialmente
perpendicular al eje longitudinal (24) del sujetador (20) con un
suave ahusamiento que se extiende próximamente al sujetador
(20).
2. El sujetador de la reivindicación 1, donde el
ahusamiento del agujero (44) incluye una forma sustancialmente
cónica.
3. El sujetador de la reivindicación 1, donde el
ahusamiento del agujero (44) incluye una forma sustancialmente
parabólica.
4. Un método de instalar un sujetador (20) en un
agujero (34) en una estructura (30) según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, incluyendo:
insertar una porción roscada (38) del sujetador
(20) en el agujero (34) en la estructura (30) desde un primer lado
(28) de la estructura (30);
avanzar el sujetador (20) distalmente a través
del agujero (34) hasta que una superficie distal (26) en la cabeza
(22) del sujetador (20) contacte una superficie en el primer lado
(28) de la estructura (30);
retener el sujetador (20) dentro del agujero
(34) mediante fuerzas de compresión del agujero (34) aplicadas a la
porción saliente (32) del sujetador (20);
insertar el pasador ahusado (50) en el agujero
(44);
aplicar fuerza en una dirección próxima al
agujero (44) mediante el pasador ahusado (50); y
apretar el dispositivo roscado hembra (42) sobre
la porción roscada (38) del sujetador (20).
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