ES2320610B1 - Llave de tuercas en cruz. - Google Patents
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Abstract
Llave de tuercas en cruz.
La llave de tuercas en cruz consta de una
varilla prismática con un corte transversal en forma de polígono
con un cabezal de llave de tubo de tuercas en uno de los extremos y
una cánula de trabajo en el otro y también de tres ranuras redondas
y un mecanismo de forma alargada con cabezales de llave de tubo de
tuercas en los extremos. Este mecanismo de forma alargada tiene
tres pares iguales de orificios que se entrecruzan parcialmente y
con ejes perpendiculares mutuos que atraviesan a lo largo y en
ángulo recto el eje del mecanismo de forma alargada.
Description
Llave de tuercas en cruz.
Esta invención pertenece al campo de la
construcción de maquinaria y más concretamente, a las herramientas
de mano, utilizadas para el montaje y desmontaje de componentes a
presión de rosca, especialmente en las partes movibles de los
medios de transporte.
Se conoce, a nivel técnico, que la llave de
tuercas en cruz se compone de dos pares de varillas unidas
transversalmente y en cuyas puntas se tienen cabezales con las
medidas correspondientes a las tuercas. (Ver patente
US-A Nº 2644359, 1948).
Sin embargo, esta llave de tuercas en cruz tiene
bajo rendimiento técnico ya que al ajustar y desajustarlos los
pernos, la persona tiene que hacer un gran esfuerzo, además, la
llave de tuercas en cruz no es desmontable y por ello ocupa mucho
campo al guardarlo.
Es también conocida la llave de tuercas en cruz,
tomada en calidad de prototipo, que consta de una primera varilla
de corte cuadrado y un cabezal de tuerca extremo en las puntas y
tres cavidades de fijación (hoyos) ubicados en sus extremos
correspondientes y en el centro; la segunda varilla, también de
corte cuadrado, tiene un cabezal de tuerca extremo en una de las
puntas y una cánula de trabajo en el otro extremo, también cuenta
con tres huecos situados en los extremos y en el centro de la
varilla, un casquillo de enlace con un fijador de balín a ambos
lados, que funcionan alternativamente con los huecos en las
varillas y también con el primer orificio cuadrado cruzado y en el
cual está la primera varilla, que se puede mover a lo largo y
fijarla de acuerdo a la posición de los huecos y también con el
segundo orificio cuadrado que atraviesa en el cual está situada la
segunda varilla, la cual se puede mover a lo largo y también
fijarla en las posiciones correspondientes a los huecos.
Al mismo tiempo el eje de los orificios
cuadrados en la abrazadera está situado en niveles paralelos y son
ambos ortogonales y el fijador de balín bilateral esta situado en
un orificio cilíndrico que esta hecho en la abrazadera de unión,
entre sus orificios cuadrados que se cruzan y el eje que esta
ubicado perpendicularmente a los mismos (ver pedido
DE-Al-Nº 19715081, 1998).
El buen rendimiento técnico del prototipo se
alcanza por la fijación de la varilla en una abrazadera de unión,
pudiendo moverse a lo largo y con respecto a la misma y puede
asegurarse ya sea en uno de los extremos o en una posición central
con ayuda del fijador de balín que garantiza la posibilidad de
cambiar la longitud del brazo para el apoyo durante el ajuste o
desajuste del mecanismo de presión de rosca, utilizando la fuerza.
En otras palabras, la conocida llave de tuercas en cruz permite
cambiar la amplitud del giro tanto por medio de la fuerza que
ejerce el usuario, como por el cambio de longitud adicional del
brazo. Además esta llave de tuercas en cruz se monta y desmonta con
facilidad y desarmada ocupa poco espacio al guardarlo.
La desventaja de este prototipo radica en que no
se garantiza durante un tiempo prolongado un trabajo apropiado de
la llave de tuercas de cruz, ya que el periodo de garantía de
funcionamiento de esta llave está determinado por el resorte del
fijador de balín de ambos lados, ubicado en un lugar muy incómodo
para su reemplazo.
Asimismo, la posición del fijador de balín
bilateral en el orificio ubicado entre los otros orificios de la
abrazadera de unión, exige un mayor trabajo en el proceso de
fabricación de la llave de tuercas de cruz y por lo tanto se
incrementa su costo.
La presente invención tiene el objetivo de
solucionar este inconveniente técnico y ofrecer una llave de
tuercas de cruz de duración ilimitada, mejorando su funcionamiento
y posibilitando la reparación de las uniones con la finalidad de
garantizar la fijación de los mecanismos que funcionan
alternadamente en la llave de tuercas de cruz y asimismo disminuir
el tiempo requerido para su fabricación.
El problema planteado en la llave de tuercas en
cruz fue solucionado con un componente que contiene un mecanismo
de forma alargada con cabezales de tuercas en los extremos de la
llave de cubos: una varilla prismática con un corte transversal en
forma de polígono, con una llave de cubo y un cabezal de tuercas en
uno de sus extremos y una cánula de trabajo en el otro y, por lo
menos, tres huecos de fijación, uno de los cuales esta situado en
la parte media de la varilla y los otros dos a distancias iguales
con respecto al primer hueco de fijación. En el mecanismo
inventado, los huecos de fijación están hechos en forma de canales
anulares y el mecanismo de forma alargada por lo menos, con tres
pares iguales de orificios que se entrecruzan parcialmente con los
ejes perpendiculares de ambos y atraviesan en ángulo recto, a lo
largo, el eje del mecanismo alargado y el primer orificio de cada
par que se cruza parcialmente son hechos con pasadores en forma de
polígono de corte transversal igual que la varilla prismática y con
medidas que garantizan su colocación en los orificios
correspondientes y con la posibilidad de colocarlos a lo largo. El
primer orificio esta situado a una misma distancia con respecto al
mismo, asimismo, el borde de la superficie lateral del primer
orificio que atraviesa al correspondiente segundo orificio en cada
par de los orificios parcialmente cruzados, esta situado en
superficies diametrales del mecanismo alargado y perpendicularmente
a los ejes de los otros orificios mencionados antes y en cada uno
de ellos esta situado un fijador de botón auto retornable. Este
fijador incluye una varilla torneada anular, ubicada en el segundo
orificio correspondiente, con posibilidad de traslación retornable
del eje y su fijación en la posición de trabajo del fijador de
botón auto retornable. Al mismo tiempo el extremo de la varilla
tiene un resorte en la base del segundo orificio y en el otro
extremo, la varilla tiene un impulsor que sale del mecanismo
alargado listo para el funcionamiento del fijador de botón auto
retornable con un radio Rk, que corresponde a la base de la ranura
anular, situados en la varilla prismática y a una distancia -H
entre los ejes del primer y segundo orificios en cada par de
orificios que se cruzan parcialmente y responden a la fórmula:
Rk+R1=H<Rop+R1, donde R1 es el radio de los segundos orificios
[M]; Rop es el radio de contorno que describe el corte transversal
poligonal del primer orificio o de la varilla prismática y el radio
es Rpr del torneado anular y su ancho -h responde a la fórmula Rop
+ Rpr <H, h>2 (Rop-Rk)
Tg [II (n-2)/2n], donde p es el numero de lados de polígonos regulares de la corte transversal del primer orificio.
Tg [II (n-2)/2n], donde p es el numero de lados de polígonos regulares de la corte transversal del primer orificio.
Las ventajas de la llave de tuercas en cruz
propuesta en comparación con el prototipo consiste en que una de
las varillas de la llave de tuercas en cruz en forma de un
mecanismo alargado con, por lo menos, tres pares iguales de
orificios atravesados parcialmente, uno de los cuales se usa para
colocarlo en la otra varilla de llave de tuercas en cruz y el
segundo orificio para colocar en él su correspondiente fijador de
botón auto retornable propuesto, garantizando no solo un aumento de
la seguridad de trabajo en largos periodos de explotación en
comparación con el prototipo con fijador bilateral de balín y
también por su facilidad de reparación de los nudos de
fijación.
Además, la ausencia de componentes en lugares de
difícil acceso en la llave de tuercas en cruz propuesta, facilita
el trabajo de su fabricación y reparación. La posición del brazo
lateral en la superficie de cada orificio, que es atravesado por su
correspondiente segundo orificio en cada par de orificios que se
atraviesan parcialmente (es decir: el brazo lateral de la
superficie de cada primer orificio, que es atravesado por su
correspondiente segundo orificio, esta ubicado en la superficie
diametral del elemento alargado, perpendicularmente a los ejes de
los segundos orificios, en cada uno de los cuales hay un fijador de
botón auto retornable), garantizan un amplio margen (desde cero) de
elección del ancho de la ranura anular, existente en cada varilla
y en cada fijador de botón autoretornable y por consiguiente
garantiza la disminución de la medida del eje en comparación con la
posición de cualquier borde lateral de superficie de los primeros
orificios. Además, a nivel técnico no se conoce del uso de
cualquier fijador de botón auto retornable con longitud variable
del brazo de giro en llaves de tuerca en cruz, se puede llegar a la
conclusión de que el presente invento cumple con las condiciones
para su patente como "novedosa" y de "nivel
inventivo".
En la figura 1 se representa la llave de tuercas
en cruz con vista desde arriba, en la figura 2 de lado, en corte
parcial y en la figura 3 el fijador de botón auto retornable en
posición de descanso.
La llave de tuercas en cruz consta de una
varilla 1 de corte transversal en forma de un polígono (triángulo,
cuadrado, etc., pero preferentemente de seis ángulos) regular y
también con una llave de cubo 2 en uno de los extremos, con una
cánula de trabajo 3, con un fijador de balín en otro y, por lo
menos, tres orificios en forma de una ranura redonda 4, 5 y 6. La
ranura redonda 4 esta situada en la parte media de la varilla
prismática 1 y las otras dos ranuras 5 y 6 están situadas a
distancias iguales con respecto a la ranura anular 4, por ejemplo,
en las partes redondas de la varilla prismática 1. Además, la
llave de tuercas en cruz tiene un mecanismo 7 de forma alargada
con, por lo menos, una cabeza de llave de cubo 8 y 9 en los
extremos y por lo menos, tres pares iguales de orificios que se
atraviesan parcialmente 10 y 11, 12 y 13, 14 y 15 con los ejes
perpendiculares comunes, 16 y 17, 18 y 19 y 20 y 21 respectivamente
que atraviesan el eje a lo largo 22 del e mecanismo 7 de forma
alargada en ángulo recto.
El primer orificio de cada par que se atraviesan
parcialmente, es decir, 10, 12 y 14 tiene una forma poligonal
atravesada de corte transversal, igual al corte transversal de la
varilla prismática 1 y con medidas que garantizan un acceso
continuo en los orificios 10, 12 y 14 de la varilla prismática 1
con posibilidad de moverlo a lo largo, por ejemplo en una
superficie resbalosa. El orificio 10 esta situado al medio del
mecanismo alargado 7 y los dos otros 12 y 14 a una distancia igual
con respecto al orificio 10, por ejemplo en las partes extremas del
mecanismo 1 de forma alargada, en el cual el borde lateral de la
superficie de cada primer orificio 10, 12 y 14 atravesados por los
segundos orificios correspondientes 11, 13 y 15, están situados en
una superficie plana diametral del mecanismo 7 de forma alargada,
perpendicularmente a los ejes 17, 19 y 21 de los orificios 11, 13 y
15, en cada uno de los cuales se instaló y fijador de botón auto
retornable 23.
Cada fijador de botón auto retornable 23 incluye
una varilla 24 con un torneado 25, incluido en el correspondiente
segundo orificio 11 (13 y 15) y con la posibilidad de retorno del
eje y su fijación (por medio de, por ejemplo, la obstrucción de los
extremos de los segundos orificios) en posición correspondiente de
trabajo del fijador de botón auto retornable 23, donde uno de los
extremos de la varilla 24 esta bajo presión del resorte con
respecto a la base del correspondiente segundo orificio 11 (13, 15)
con ayuda de un resorte de retorno 26 y en el otro extremo una
varilla 24 con un impulsor 27, que sobresale del mecanismo 7 de
forma alargada en posición de trabajo y del fijador de botón auto
retornable 23. La base de cada segundo orificio 11, 13 y 15 esta
hecho en forma de disco 28 con opción de movimiento del eje con
ayuda de un tornillo 29 (fig. 3).
En la variante preferida del invento, las
ranuras anulares 4 : 6 tienen forma de corte transversal parecida
a un segmento de circunferencia con radio igual a R1,
correspondiente a la base de las ranuras redondas 4 : 6, la
distancia H entre los ejes 16 y 17, 18 y 19, 20 y 21 de los
orificios 10 y 11, 12 y 13, 14 y 15, e integran la formula: Rk + R
=H<Rop+R1, donde Rop es el radio de la circunferencia que
describe el polígono de corte transversal de la varilla prismática
1. Aquí es necesario señalar, que las ranuras redondas 4 +6 pueden
ser hechas de otra figura de corte transversal, más exactamente: en
forma de trapecio y otras. El radio del torneado redondo
25-Rpr y su ancho h responden a la fórmula Rop +Rpr
=H; h=2 (Ron-Rk) - Tg(\alpha/2), donde a
es el ángulo interno del polígono de corte transversal de los
orificios 10, 12 y 14, cuyo vértice se encuentra en el borde de la
superficie lateral de los orificios arriba mencionados y que se
atraviesan con los correspondientes segundos orificios.
En el caso de los polígonos regulares
(\alpha/2 = \pi (n-2)/2n, donde \pi es el
número de lados del polígono.
El mecanismo 7 de forma alargada en la variante
preferida del invento tiene salientes a lo largo, en otras
palabras, un engrosamiento en los lugares de acoplamiento de cada
par de los orificios parcialmente atravesados y en la variante
preferida del invento, el número de pares de orificios parcialmente
atravesados es igual a tres o cinco.
La llave de tuercas en cruz se usa de la
siguiente manera: Como es habitual, antes del montaje y desmontaje
de uniones de rosca se determina el tamaño del cabezal de tuercas
de la llave de tubo, necesario para realizar la operación.
Luego se arma la llave de tuercas en cruz y si
entre los cabezales de tuerca 8 y 9 de la llave de tubo junto al
mecanismo 7 de forma alargada se encuentra un cabezal de llave de
tubo de tuercas del tamaño necesario, entonces, dependiendo de la
accesibilidad a la unión de rosca y la comodidad de la operación de
montaje o desmontaje, la varilla prismática 1 se coloca en uno de
los orificios 10, 12, 14, del e mecanismo 7 de forma alargada. Por
ejemplo, en el orificio 12 (fig. 1).
Para esto el usuario presiona el impulsor 27 que
esta al lado del orificio respectivo 12, cuyo correspondiente
fijador de botón auto retornable 13, que se encuentra listo para el
trabajo, sobresale del mecanismo de forma alargada 7 (fig. 2).
Aquí es necesario señalar que en la posición de
funcionamiento (fig. 2), cada fijador de botón auto retornable 23
de la varilla 24 cubre parcialmente el primer orificio
correspondiente (10, 12 y 14). Como resultado de la presión
(posición de fuerza P) sobre el impulsor 27, la varilla 24 se mueve
en dirección del eje y sucede, en primer lugar, una compresión del
resorte de retorno 26 y en segundo lugar, se abre totalmente el
primer orificio debido a que el tamaño del torneado 25 en la
varilla 24 responde a la formula Pk+R1\geq H (fig. 3). Después de
poner (como se indica arriba) el fijador de botón auto retornable
23 en posición de descanso, el extremo de la varilla prismática, en
la cual esta situada la cánula de trabajo 3, se coloca en el
segundo orificio respectivo 12, del mecanismo de forma alargada 7 y
pasa a lo largo hasta unirse con la ranura redonda 4 de la varilla
redondal y con el fijador de botón auto retornable 23, el cual el
usuario lo puso en posición de funcionamiento 1.
Luego, la fuerza -P que transmite al impulsor 27
se deja de lado. Como resultado, la varilla 24, debido a la acción
del resorte de retorno 26, pasa en dirección al eje en posición
inicial y al mismo tiempo la varilla ingresa parcialmente en la
ranura redonda 4, simultáneamente se cubre parcialmente la primera
obertura 12 del mecanismo alargado 7. Esto garantiza una mejor
fijación (en comparación con otros fijadores de balines) de la
varilla 1 que se unen con el mecanismo 7 de forma alargada con la
ayuda de la varilla 24 que se encuentra en el orificio 13 y
parcialmente en la ranura anular 4.
Mas adelante, en el montaje de la rosca de la
unión, el cabezal de la llave de tubo con rosca del mecanismo 7 de
forma alargada se coloca en la tuerca o cabezal del perno
correspondiente a su tamaño y luego, reteniendo el elemento de
forma alargada 7 con una mano y imprimiendo la fuerza necesaria para
poder girar a la derecha con la otra en el extremo de la varilla 1,
se enrosca el elemento de fijación de rosca.
Al lograr el movimiento de giro máximo posible
con el brazo de la longitud dada, de la amplitud del espacio de
giro, el fijador de botón auto retornable 23 nuevamente pasa a una
posición de descanso apretando su correspondiente impulsor 27.
Luego de la retención de la varilla prismática 1 se procede a su
traslado a lo largo del mismo, hasta su unión con la ranura redonda
5, de la varilla prismática 1, dejando el fijador de botón auto
retornable en posición de descanso 23.
Luego, se suprime la fuerza impresa al impulsor
27 y queda bien asegurada la varilla prismática 1 respecto al
mecanismo de forma alargada 7, debido a que la varilla 24 bajo la
acción del resorte 26 ingresa a la ranura redonda 5 (tal como se
describió antes). Después de ello se realiza el tensionamiento del
elemento de rosca gracias al doble alargamiento del brazo
ajustador.
Al desmontar la unión a rosca, la varilla
prismática 1 se fija primero en una posición, donde el fijador de
botón auto retornable se une con la ranura redonda 6. En otras
palabras, el desarmado del elemento de fijación a rosca se realiza
colocando la mayor superficie en dirección contraria a las agujas
del reloj en el momento de la presión.
En lo posterior, el brazo del mecanismo de giro
puede ser disminuido por medio del traslado de la varilla
prismática 1 en una posición, donde el fijador de botón auto
retornable 23 se une con la ranura anular 4.
Si el cabezal de la llave de tubo de tuercas del
tamaño requerido esta situado en la varilla prismática 1 o se
encuentra en medio de cabezales recambiables, la varilla prismática
1 se coloca (como se describe más arriba) en el orificio 10 del
mecanismo de forma alargada 7, si para ajustar o desajustar el
elemento de fijación a rosca no se requiere un giro mayor. Si para
ajustar o desajustar el elemento de rosca se necesita mucho giro,
la varilla prismática 1 se coloca en uno de los orificios extremos
12 o 14 dependiendo, en primer lugar, del uso o no del cabezal de
la llave de tubo de tuercas 2 y del cabezal de repuesto y, en
segundo lugar, se realiza la operación de enroscado y desenroscado
del elemento a presión de rosca. El proceso de enroscamiento y
desenroscamiento se realiza en este caso como se describe
antes.
Para asegurar una instalación con la elasticidad
necesaria para los resortes de retorno 26, la base de los
orificios 11, 13 y 15 es movible (fig. 3). La modificación de la
elasticidad de los resortes de retorno 26 se logra mediante el
enroscamiento y desenroscamiento del tornillo 29 al nivel requerido
y al mismo tiempo tiene lugar el aumento o la disminución de los
parámetros de la elasticidad de los resortes de retorno 26.
La llave de tuercas en cruz propuesta puede ser
utilizada en varios campos de la industria, en particular, en la
automotriz y en los talleres de reparación.
Claims (1)
1. Llave de tuercas en cruz caracterizada
porque comprende un mecanismo de forma alargada con un cabezal de
llave de tubo para tuercas en los extremos, una varilla prismática
con un corte transversal en forma de polígono, con un cabezal de
llave de tubo de tuercas en uno de los extremos y una cánula de
trabajo en el otro extremo y también, por lo menos, tres cavidades
de fijación, una de las cuales está situada en el medio de la
varilla y los dos restantes a una distancia igual con relación a la
primera cavidad de fijación que se diferencian por que la cavidad
de fijación esta hecha en forma de ranuras redondas, un componente
en forma alargada, hecho, por lo menos, con tres pares iguales de
orificios que se cruzan parcialmente entre ellos, todos con ejes
perpendiculares que cruzan a lo largo del eje el mecanismo de forma
alargada en ángulo recto, el primer orificio de cada par de
orificios que parcialmente se cruzan entre es hueco y tiene la
misma forma de polígono de corte transversal de la varilla
prismática, con dimensiones que aseguran su continua colocación en
estos orificios con la posibilidad de ponerlas a lo largo, un
primer orificio esta situado al medio del mecanismo de forma
alargada y los otros dos primeros orificios se sitúan a una
distancia igual con respecto al mismo, asimismo, el borde de la
superficie lateral del primer orificio, que es atravesado por su
correspondiente segundo orificio en cada par de los orificios que
se cruzan parcialmente, esta situado en la superficie diametral del
mecanismo de forma alargada, perpendicularmente a los ejes de los
segundos orificios señalados antes, en cada uno de ellos existe un
fijador de botón autoretornable y cada uno de ellos incluye una
varilla con un torneado circular, colocado en su correspondiente
segundo orificio con la posibilidad de un movimiento de traslación
retornable del eje y su fijación en posición de funcionamiento
correspondiente del fijador de botón autoretornable, uno de los
extremos de la varilla se encuentra bajo presión del resorte
respecto a la base de su correspondiente segundo orificio y en el
otro extremo de la varilla hay un impulsor que sobresale del
mecanismo de forma alargada en posición de funcionamiento del
fijador de botón auto retornable, el radio Rk, correspondiente a la
base de las ranuras redondas de la varilla prismática y la
distancia -H entre los ejes del primer y segundo orificios en cada
par de los orificios que se entrecruzan parcialmente responden a la
formula:
Rk + R1\geq H
< Rop +
R1,
donde
> R1 es el radio de los segundos orificios
[m];
Rop es el radio de la circunferencia que
describe el polígono de corte transversal del primer orificio o de
la varilla prismática [m],
y el radio Rpr del torneado circular y su ancho
H responden a la formula:
Rop + Rpr
\leq H, h \geq 2 (Ron-Rk) tg [\pi
(n-2)/
2n]
donde p es el número de lados del
polígono regular de corte transversal del primer
orificio.
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