ES2318340T3 - Herramienta de instalacion de fijaciones y kit para actualizar una herramienta de instalacion de fijaciones. - Google Patents

Herramienta de instalacion de fijaciones y kit para actualizar una herramienta de instalacion de fijaciones. Download PDF

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Abstract

Una herramienta de instalación de fijaciones (10) para instalar una tuerca roscada (44) con una superficie externa no circular sobre una fijación roscada (24) del tipo que tiene un hueco no circular (42) en un extremo de la fijación (24) que conecta por encaje con un miembro macho (40) que tiene un extremo en punta con forma no circular complementaria al hueco no circular (42), comprendiendo la herramienta de instalación de fijaciones (10): un cabezal (14); un engranaje con funcionamiento giratorio (56) dispuesto dentro del cabezal (14), teniendo el engranaje una perforación no circular; un casquillo adaptador (20), teniendo el casquillo adaptador (20) un asiento no circular (58) configurado para conectar por encaje la tuerca no circular (44) que tiene una forma externa no circular complementaria al asiento no circular (58), el casquillo adaptador (20) que tiene un árbol (38) con una superficie externa no circular y una superficie interna de perforación tubular, estando el árbol (38) conectado por encaje dentro de la perforación del engranaje (56) que tiene una forma no circular conformada complementaria a la superficie externa no circular del árbol (38), una llave (16), teniendo la llave (16) una tija (34) con una superficie externa no circular y un extremo en punta (40) con una superficie externa no circular, disponiéndose la tija (34) de la llave (16) dentro de la perforación tubular (36) del árbol (38); configurándose el extremo en punta (40) para conectar por encaje con un hueco no circular conformado complementario (42) en la fijación (24) del tipo que tiene el hueco no circular en el extremo de la fijación; y un resorte (22) que tiene un extremo del resorte (22) unido a la llave (16) y otro extremo del resorte (22) unido al cabezal (14); caracterizada por un portallave (18) que tiene una abertura no circular (48) que conecta por encaje la tija (34) de la llave (16) que tiene una forma no circular conformada complementaria a la abertura no circular (48), uniéndose el portallave (18) a la superficie exterior del cabezal (14).

Description

Herramienta de instalación de fijaciones y kit para actualizar una herramienta de instalación de fijaciones.
Campo de la invención
Esta invención se refiere a una herramienta de instalación de fijaciones de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación independiente 1 y a un kit para actualizar una herramienta de instalación de fijaciones de acuerdo con la reivindicación 12. Un ejemplo de dicha herramienta de instalación de fijaciones se describe en el documento US 4 762 030.
Antecedentes de la invención
Las fijaciones roscadas se usan frecuentemente en aplicaciones de ajuste sin presión y de interferencia en las que es difícil trabajar desde ambos lados de las piezas de trabajo que se quiere asegurar juntas. En dichas aplicaciones, la práctica ha sido usar una herramienta de instalación de fijaciones con una llave que se introduce en un hueco brochado de una fijación para mantener la fijación estacionaria mientras una tuerca roscada no circular se enrosca sobre la fijación con la herramienta de instalación. La fijación se ajusta cuando la tuerca se enrosca sobre la fijación con la herramienta y la llave impide el giro de la fijación para asegurar las piezas de trabajo juntas en una unión de fijación.
En la técnica anterior, se usaron resortes para evitar que la llave girase respecto a la fijación durante la instalación de la tuerca. A menudo, el resorte se fatigaba y fallaba durante el proceso de instalación, lo que requería la sustitución del resorte en un proceso que consume tiempo. Debido a la fatiga del resorte, el resorte se fabricaba típicamente a partir de resortes de gran diámetro existentes, lo que dificulta al operario de la herramienta de instalación mantener la llave conectada en el hueco de la fijación durante el proceso de instalación. Sin la conexión apropiada de la llave con el hueco de la fijación, la tuerca no se roscará sobre la fijación de una forma fiable. Las instalaciones no fiables no son aceptables en aplicaciones con misión crítica. Además, un problema que existe con este tipo de herramienta de instalación de fijaciones es la tendencia de la llave a torcerse o deformarse de otro modo. Además, cambiar la llave después del daño o por una llave de distinto tamaño es un procedimiento relativamente lento cuando se usa un resorte producido a partir de resorte de gran diámetro existente para evitar que la llave gire respecto a la fijación durante la instalación de la tuerca.
Sumario de la invención
Un objeto de la invención es proporcionar una llave para una herramienta de instalación de fijaciones que tiene un portallave mejorado que proporciona resistencia a la deformación por retorcido o doblado de la llave.
Otro objeto de la invención es proporcionar una llave para una herramienta de instalación de fijaciones que puede cambiarse rápidamente para sustituir una llave dañada o por una de distinto tamaño.
Un objeto adicional de la invención es proporcionar un portallaves para una herramienta de instalación de fijaciones que proporciona anti-rotación a la llave de la herramienta de instalación de fijaciones.
Estos objetos de la invención se consiguen proporcionando una herramienta de instalación de fijaciones de acuerdo con la reivindicación 1 y un kit para actualizar una herramienta de instalación de fijaciones de acuerdo con la reivindicación 12. La herramienta de instalación de fijaciones es del tipo usado para instalar una tuerca roscada con una superficie externa no circular sobre una fijación roscada del tipo que tiene un hueco no circular en un extremo de la fijación que conecta por encaje con un miembro macho que tiene un extremo en punta no circular de forma complementaria al hueco no circular. En general, la herramienta de instalación de fijaciones tiene un cabezal, un engranaje, un casquillo adaptador, una llave, un portallave y un resorte. El engranaje se dispone dentro del cabezal, pudiendo accionarse de manera giratoria y tiene una perforación no circular. El casquillo adaptador tiene un asiento no circular configurado para conectar por encaje la tuerca no circular que tiene una forma externa no circular complementaria al asiento no circular. El casquillo adaptador tiene también un árbol con una superficie externa no circular y una superficie interna de perforación tubular. El árbol conecta por encaje dentro de la perforación del engranaje que tiene una forma no circular complementaria a la superficie externa no circular del árbol. La llave tiene una tija con una superficie externa no circular y un extremo en punta con una superficie externa no circular. La tija de la llave se dispone dentro de la perforación tubular del árbol. El extremo en punta de la llave se configura para conectar por encaje con un hueco de forma no circular complementaria en la fijación del tipo que tiene un hueco no circular en el extremo de la fijación. El portallave tiene una abertura no circular que conecta por encaje la tija de la llave que tiene una forma no circular complementaria con la abertura no circular. El portallave se une a la superficie exterior del cabezal. El resorte tiene un extremo del resorte unido a la llave y otro extremo del resorte unido al cabezal. Además, la llave, el portallave y el resorte descritos en este párrafo están disponibles como un kit para actualizar una herramienta de instalación de fijaciones que tiene un cabezal, un engranaje y un casquillo adaptador del tipo descrito en este párrafo.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 es una vista isométrica de la herramienta de instalación de fijaciones de la invención que muestra el componente de la herramienta y el cabezal;
La Figura 2 es una vista en sección transversal parcial lateral del cabezal de la invención;
La Figura 3 es una vista isométrica parcialmente despiezada del cabezal de la invención;
La Figura 4 es una vista isométrica despiezada del cabezal de la invención; y
La Figura 5 es una vista en planta superior del cabezal de la invención.
Descripción detallada de las realizaciones preferidas
Con referencia a la Figura 1, se muestra una herramienta de instalación de fijaciones 10 que tiene un componente de herramienta 12 asegurado a un cabezal 14. El cabezal 14 tiene una llave 16, un portallave 18, un casquillo adaptador 20 y un resorte 22 montados al mismo que se describirá con más detalle más adelante. La herramienta de instalación de fijaciones 10 se usa para instalar una fijación roscada 24 a través de las aberturas alineadas 26 y 28 localizadas en las piezas de trabajo 30 y 32.
Con referencia a las Figuras 2-4, la llave 16 tiene una tija 34 en la que una parte de la tija se soporta en un ajuste de deslizamiento dentro de una perforación tubular 36 de un árbol 38 del casquillo adaptador 20. El árbol 38 está conectado integralmente con el casquillo adaptador 20. La llave 16 incluye un extremo en punta no circular 40 para una recepción de asiento dentro de un hueco ajustado por encaje de forma no circular 42 formado en un extremo de la fijación 24, para soportar la fijación 24 frente a rotación durante la instalación de una tuerca roscada no circular 44. Por ejemplo, el extremo en punta 40 y el hueco 42 podrían ser estriados, hexagonales o rasurados, siempre y cuando el extremo en punta 40 y el hueco 42 estén adaptados para encajar con el otro componente. Podrían usarse otras formas no circulares que tengan una o más superficies planas en el extremo en punta 40 y también en el hueco 42. La tija 34 incluye un par de superficies planas opuestas 46 dispuestas dentro de una abertura conectada por encaje 48 en el portallave 18 que tiene un par complementario de superficies planas opuestas 50 a la tija 34. El portallave 18 es una placa asegurada a la superficie exterior del cabezal 14 con fijaciones y que evita el giro de la llave 16 durante la instalación de la tuerca roscada 44. Como se muestra en las Figuras, el portallave 18 se localiza exclusivamente sobre el exterior de la superficie exterior del cabezal 14. La forma de las superficies planas opuestas sobre la tija 34 y la abertura 48 se denominan habitualmente como una forma en doble-D. Con referencia a la Figura 5, puede verse con más detalle la forma en doble-D y la conexión por encaje de la tija 34 dentro de la abertura 48. En una realización alternativa, la tija 34 y la abertura 48 podrían proporcionarse con cualquier forma no circular con tal que la tija 34 se soporte en un ajuste de deslizamiento dentro de la perforación tubular 36 y la tija 34 encaje dentro de una abertura de forma complementaria 48. Por ejemplo, la tija 34 y la abertura 48 podrían proporcionarse con una o más superficies planas de forma complementaria que encajen entre sí. Como otro ejemplo, la tija 34 y la abertura 48 podrían proporcionarse con una o más estrías o ranuras que encajen entre sí. Podrían usarse otras formas no circulares sobre la tija 34 y también sobre la abertura 48. En estas realizaciones alternativas, el portallave 18 se asegura a la superficie exterior del cabezal 14 con fijaciones y también evita el giro de la llave durante la instalación de la tuerca roscada 44. Además, la llave 16 se hace de acero forjado u otras aleaciones metálicas forjadas que proporcionan a la llave 16 una mayor resistencia y durabilidad respecto a las llaves de la técnica anterior usadas en la industria. Como alternativa, la llave podría hacerse de acero fundido, otras aleaciones metálicas fundidas, barras de acero mecanizado existentes, u otras barras de aleación metálica mecanizadas existentes.
La llave 16 tiene adicionalmente una perforación 52 situada adyacente a un extremo opuesto al extremo en punta 40. Un extremo del resorte 22 se dispone dentro de la perforación 52 y el otro extremo del resorte 22 se asegura al cabezal 14 con fijaciones. El resorte 22 funciona para desviar la llave 16 a lo largo de un eje longitudinal del árbol 38 del casquillo adaptador 20. En una realización alternativa, un extremo del resorte 22 podría asegurarse dentro de un surco ranurado (no mostrado) dispuesto en un extremo de la llave 16 opuesto al extremo en punta 40 y otro extremo del resorte 22 podría asegurarse al cabezal 14 con fijaciones. También podrían usarse otros enfoques para asegurar el resorte 22 a la llave 16.
En la técnica anterior, se usaba típicamente un resorte de gran calibre para proporcionar una llave con anti-rotación de la llave respecto a la fijación, para desviar la llave a lo largo de un eje longitudinal del árbol del casquillo adaptador. A la inversa, el portallave 18 de la presente invención que proporciona anti-rotación a la llave 16 respecto a la fijación 24 durante la instalación de la fijación 24 permite el uso de un resorte 22 de un menor calibre que se usa sólo para desviar la llave 16 a lo largo de un eje longitudinal del árbol 38 del casquillo adaptador 20 y retener la llave 16. El uso de un resorte 22 de menor calibre facilita la sustitución y retirada de la llave 16 sin necesidad de herramientas adicionales para manipular un resorte creado a partir de un resorte de gran diámetro existente.
La superficie exterior del árbol 38 del casquillo adaptador 20 tiene una forma no circular que se dispone en un ajuste de deslizamiento dentro de una perforación no circular de un engranaje 56 de manera que el casquillo adaptador 20 gira con el engranaje 56 durante el accionamiento de la herramienta de instalación de fijaciones 10. El casquillo adaptador 20 también tiene un asiento no circular 58 que se ajusta para recibir una tuerca roscada de forma no circular complementaria 44 para asegurarla a la fijación roscada 24. Aunque en la Figura 2 se muestra una tuerca roscada convencional 44, se entiende que podrían usarse también una tuerca roscada frágil o una tuerca del tipo mostrado en las Patentes de Estados Unidos Nº 4.544.312, 6.015.351 y 6.237.450 con la herramienta de instalación de fijaciones 10 de la presente invención. Con respecto al uso de dichas otras tuercas roscadas no circulares, se usaría un casquillo adaptador 20 con un asiento de forma no circular complementaria 58. La superficie exterior del árbol 38 tiene adicionalmente un surco anular 60 que tiene un anillo 62 asentado en el mismo para inmovilizar el casquillo adaptador 20 en el engranaje 56.
Como se muestra en la Figura 2, la fijación 24 tiene una tija alargada 64 que termina en un extremo en un cabezal ampliado 66. La tija 64 tiene un tamaño y una forma para ajustarse a través de las aberturas 26 y 28 de las piezas de trabajo 30 y 32. El hueco 42 de la fijación 24 se sitúa en un extremo opuesto al cabezal 66 y este extremo sobresale más allá de un lado accesible de la pieza de trabajo 32. La tija 64 está roscada externamente para la instalación roscada de la tuerca 44. La fijación 24 se instala normalmente con el cabezal 66 dispuesto sobre un lado inaccesible o lado ciego de la pieza de trabajo 30. La llave 16 sobre la herramienta de instalación de fijaciones 10 soporta y conserva la fijación 24 contra el giro durante la instalación roscada de la tuerca 44. La tuerca 44 se conecta y acciona por el casquillo adaptador 20 de la herramienta de instalación de fijaciones 10 haciendo avanzar la tuerca 44 sobre la tija 64.
Como se muestra en la Figura 1, la herramienta de instalación de fijaciones 10 comprende un componente de herramienta 12 y un cabezal 14 adaptado para un acoplamiento de conexión rápida de montaje al extremo accionador del componente de herramienta 12, tal como una herramienta de accionamiento giratorio del tipo conocido en la técnica. Otros componentes de herramienta podrían usarse con el cabezal 14 de la invención o, como alternativa, con cabezales configurados que tienen una llave 16, portallave 18, casquillo adaptador 20, resorte 22 y engranaje 56. Después del accionamiento del componente de herramienta 12, el componente de herramienta 12 suministra un movimiento de accionamiento giratorio a través de un tren de engranajes 68 montado en el cabezal 14 al engranaje 56 para hacer girar el casquillo adaptador 20 dispuesto en el engranaje 56. El casquillo adaptador 20 a su vez tiene el asiento no circular 58 para recibir y accionar de manera giratoria la tuerca roscada 44. La llave 16 se monta dentro de la perforación tubular 36 en un ajuste de deslizamiento generalmente de manera coaxial dentro del casquillo adaptador 20. El tamaño diametral del extremo en punta 40 es suficientemente pequeño para ajustarse a través de la tuerca roscada 44, para evitar la interferencia con la instalación de la tuerca 44 sobre la fijación roscada 24. La llave 16 se mantiene dentro de la perforación tubular 36 para un desplazamiento de deslizamiento longitudinal, pero normalmente se fuerza contra el giro respecto a la fijación 24 por la conexión por encaje con la abertura 48 del portallave 18.
Durante el funcionamiento, el instalador inicia típicamente el giro de la tuerca 44 sobre la tija roscada 64 de la fijación 24. Después de la conexión inicial, el extremo en punta 40 se recibe en el hueco 42, mientras que la tuerca 44 se recibe en el asiento 58. A este respecto, el resorte de desviación 22 sitúa el extremo en punta 40 para que sobresalga axialmente más allá de la tuerca 44 y del asiento 58.
Cuando ocurre la conexión inicial entre el extremo en punta 40 y el hueco 42, la herramienta de instalación de fijaciones 10 se acciona para hacer funcionar de manera giratoria el casquillo adaptador 20. Esto hace avanzar de manera giratoria la tuerca 44 sobre la tija roscada 64. Durante este movimiento, la llave 16 retiene la tija 64 contra el giro respecto a la pieza de trabajo 30, la pieza de trabajo 32 y el casquillo adaptador 20. La llave 16 acompaña el avance de la tuerca 44 replegándose dentro del cabezal 14, hasta que la tuerca 44 alcanza la posición instalada final. Una vez que la tuerca 44 alcanza la posición instalada final, la instalación de la fijación 24 se ha completado.
Habiendo descrito las realizaciones actualmente preferidas de la invención, se debe entender que la invención puede realizarse de otra manera dentro de diversos equivalentes funcionales dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (12)

1. Una herramienta de instalación de fijaciones (10) para instalar una tuerca roscada (44) con una superficie externa no circular sobre una fijación roscada (24) del tipo que tiene un hueco no circular (42) en un extremo de la fijación (24) que conecta por encaje con un miembro macho (40) que tiene un extremo en punta con forma no circular complementaria al hueco no circular (42), comprendiendo la herramienta de instalación de fijaciones (10):
un cabezal (14);
un engranaje con funcionamiento giratorio (56) dispuesto dentro del cabezal (14), teniendo el engranaje una perforación no circular;
un casquillo adaptador (20), teniendo el casquillo adaptador (20) un asiento no circular (58) configurado para conectar por encaje la tuerca no circular (44) que tiene una forma externa no circular complementaria al asiento no circular (58),
el casquillo adaptador (20) que tiene un árbol (38) con una superficie externa no circular y una superficie interna de perforación tubular, estando el árbol (38) conectado por encaje dentro de la perforación del engranaje (56) que tiene una forma no circular conformada complementaria a la superficie externa no circular del árbol (38), una llave (16), teniendo la llave (16) una tija (34) con una superficie externa no circular y un extremo en punta (40) con una superficie externa no circular, disponiéndose la tija (34) de la llave (16) dentro de la perforación tubular (36) del árbol (38);
configurándose el extremo en punta (40) para conectar por encaje con un hueco no circular conformado complementario (42) en la fijación (24) del tipo que tiene el hueco no circular en el extremo de la fijación; y un resorte (22) que tiene un extremo del resorte (22) unido a la llave (16) y otro extremo del resorte (22) unido al cabezal (14); caracterizada por un portallave (18) que tiene una abertura no circular (48) que conecta por encaje la tija (34) de la llave (16) que tiene una forma no circular conformada complementaria a la abertura no circular (48), uniéndose el portallave (18) a la superficie exterior del cabezal (14).
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2. La herramienta de instalación de fijaciones de la reivindicación 1 que comprende adicionalmente un componente de herramienta (12) unido al cabezal (14).
3. La herramienta de instalación de fijaciones de la reivindicación 1 en la que la superficie exterior del árbol (38) tiene un surco anular (60) dispuesto alrededor de la circunferencia del árbol (38).
4. La herramienta de instalación de fijaciones de la reivindicación 3 que comprende adicionalmente un anillo (62) asentado dentro del surco anular (60) que cierra el casquillo adaptador (20) al engranaje (56).
5. La herramienta de instalación de fijaciones de la reivindicación 1 en la que la llave (16) tiene una perforación (52) situada adyacente a un extremo de la llave opuesto a un extremo en punta (40).
6. La herramienta de instalación de fijaciones de la reivindicación 5 en la que un extremo del resorte (22) se dispone dentro de la perforación (52) y el otro extremo del resorte (22) se une al cabezal (14) con una fijación.
7. La herramienta de instalación de fijaciones de la reivindicación 1 en la que la llave (16) tiene un surco ranurado dispuesto en un extremo de la llave (16) opuesto al extremo en punta (40).
8. La herramienta de instalación de fijaciones de la reivindicación 7 en la que un extremo del resorte (22) se dispone dentro del surco ranurado y el otro extremo del resorte se une al cabezal (14) con una fijación.
9. La herramienta de instalación de fijaciones de la reivindicación 1 en la que una tija (34) de la llave (16) con la superficie externa no circular que se conecta por encaje con la abertura no circular del portallave tienen ambos formas no circulares seleccionadas entre el grupo que consiste en una o más superficies planas, estrías y ranuras.
10. La herramienta de instalación de fijaciones de la reivindicación 1 en la que un resorte (22) funciona para desviar la llave (16) a lo largo de un eje longitudinal del árbol (38) del casquillo adaptador (20) y retiene la llave (16) a la herramienta de instalación de fijaciones.
11. La herramienta de instalación de fijaciones de la reivindicación 1 en la que un extremo en punta (40) con la superficie externa no circular que se configura para conectar por encaje con el hueco no circular (42) de la fijación tienen ambos formas no circulares seleccionadas entre el grupo que consiste en una o más superficies planas, estrías y ranuras.
12. Un kit para actualizar una herramienta de instalación de fijaciones que se usa para instalar una tuerca roscada (44) con una superficie externa no circular sobre una fijación roscada (24) del tipo que tiene un hueco no circular (42) en un extremo de la fijación que conecta por encaje con un miembro macho (40) que tiene un extremo en punta con forma no circular complementaria al hueco no circular (42), comprendiendo la herramienta de instalación de fijaciones:
un cabezal (14);
un engranaje con funcionamiento giratorio (56) dispuesto dentro del cabezal, teniendo el engranaje una perforación no circular;
un casquillo adaptador (20), teniendo el casquillo adaptador (20) un asiento no circular (58) configurado para conectar por encaje la tuerca no circular (44) que tiene una forma externa no circular conformada complementaria al asiento no circular (58), y
el casquillo adaptador (20) que tiene un árbol (38) con una superficie externa no circular y una superficie interna de perforación tubular, estando el árbol (38) conectado por encaje dentro de la perforación del engranaje (56) que tiene una forma no circular conformada complementaria a la superficie externa no circular del árbol (38);
el kit, que comprende:
una llave (16), teniendo la llave (16) una tija (34) con una superficie externa no circular y un extremo en punta (40) con una superficie externa no circular, configurándose la tija (34) de la llave (16) para disponerse dentro de la perforación (36) del árbol (38);
configurándose el extremo en punta (40) para conectar por encaje con un hueco no circular de forma complementaria (42) en la fijación (24) del tipo que tiene el hueco no circular en el extremo de la fijación;
un portallave (18) que tiene una abertura no circular (48) que se configura para conectar por encaje la tija (34) de la llave (16) que tiene una forma no circular conformada complementaria a la abertura no circular, configurándose el portallave (18) para unirse a la superficie exterior del cabezal (14); y un resorte (22) que tiene un extremo del resorte (22) configurado para añadirlo a la llave (16) y otro extremo del resorte (22) configurado para unirlo al cabezal (14).
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