ES2346878T3 - Miembro de tenaza de herramienta de compresion. - Google Patents

Miembro de tenaza de herramienta de compresion. Download PDF

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ES2346878T3 ES04250296T ES04250296T ES2346878T3 ES 2346878 T3 ES2346878 T3 ES 2346878T3 ES 04250296 T ES04250296 T ES 04250296T ES 04250296 T ES04250296 T ES 04250296T ES 2346878 T3 ES2346878 T3 ES 2346878T3
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James E. Hamm
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Abstract

Una herramienta de compresión adecuada para unir tuberías y acoplamientos, que comprende: un par de brazos de tenaza (10), cada uno de los cuales tiene unos lados superior (20) e inferior (22) opuestos, una abertura (24) practicada a su través, unos extremos opuestos longitudinalmente (12a, 12b), situados en lados longitudinalmente opuestos de dicha abertura (24), unos bordes interior (32) y exterior (30) situados entre dichos extremos y en lados lateralmente opuestos de dicha abertura, un par de placas laterales separadas entre sí y paralelas (14, 16), que tienen unos extremos frontales (14a, 16a) y traseros (14b, 16b) y unos lados opuestos lateralmente, unos orificios (26) alineados a través de dichas placas (14, 16), en cada uno de dichos lados opuestos, y de tal manera que el par de brazos de tenaza (10) se encuentran entre dichas placas (14, 16), teniendo cada uno de dichos brazos de tenaza (10) la abertura (24) a su través alineada con los orificios (26) practicados a través de uno diferente de dichos lados opuestos, de tal modo que cada uno de dichos brazos de tenaza (10) está montado de forma pivotante entre dichas placas (14, 16) por medio de un pasador (18) que se extiende a través de la abertura (24) practicada a su través, y de los orificios alineados correspondientes (26) practicados a través de dichas placas laterales (14, 16), de manera que cada uno de dichos brazos de tenaza (12) tiene los bordes interior y exterior separados lateralmente de la abertura (14) practicada a su través, y se extiende hacia delante y hacia atrás con respecto a la abertura practicada a su través, proporcionando dichos bordes interiores (32) unos rebajes de tenaza abiertos lateralmente hacia dentro y opuestos (34), hacia delante con respecto a dichos extremos frontales (14a, 16a) de dichas placas laterales (14, 16), y unas superficies de leva (36) de cara lateralmente hacia dentro y situadas hacia atrás con respecto a dichos extremos traseros (14b, 16b) de dichas placas laterales (14, 16), de tal manera que los brazos de tenaza (10), durante el uso de la herramienta de compresión, se hacen pivotar alrededor de dichos pasadores (18) en respuesta a fuerzas dirigidas lateralmente hacia fuera, contra dichas superficies de leva (36) para desplazar dichos rebajes de tenaza (34) lateralmente hacia dentro con el fin de comprimir un objeto colocado entremedias, caracterizada por que la herramienta de compresión comprende un concentrador de tensiones (70, 80, 90, 96, 100, 104) en cada uno de dichos brazos de tenaza, situado a lo largo de dicho borde interior (32) y que proporciona un punto de fallo en dicho borde interior (32) con el fin de iniciar de forma consistente una grieta de fatiga en dicho punto de fallo y la fractura de cada uno de dichos brazos de tenaza (10) desde dicho punto de fallo hacia dicha abertura (24).

Description

Miembro de tenaza de herramienta de compresión.
Antecedentes de la invención
La invención se refiere a la técnica de las herramientas de compresión para unir tuberías y acoplamientos, y, más particularmente, a un miembro de brazo de tenaza pivotante mejorado para una herramienta de compresión de acuerdo con el preámbulo de las reivindicaciones independientes 1 y 9. Un ejemplo de tal herramienta de compresión se divulga en el documento DE 202 13 661 U1. La invención se refiere, adicionalmente, a un método para controlar el fallo de un brazo de tenaza pivotante para una herramienta de compresión.
Las herramientas de compresión para unir tubos o tuberías y acoplar componentes son bien conocidas como se muestra, por ejemplo, en la Patente Nº 6.035.775, de Nghiem. Tales herramientas incluyen un conjunto de tenaza de compresión montado de forma desmontable en un mecanismo de accionamiento en virtud del cual los brazos de tenaza del conjunto son desplazados hasta un estado de compresión en torno a una tubería y a un acoplamiento para unir ésta última. Más particularmente, el conjunto de tenaza está compuesto por un par de miembros de brazo de tenaza montados de forma pivotante entre un par de placas laterales y que tienen, en uno de los extremos, unos rebajes de tenaza abiertos hacia dentro y opuestos, y, en los extremos opuestos, unas superficies de leva situadas lateralmente de cara hacia dentro. Los brazos de tenaza son pivotantes en torno a unos pasadores situados en unas aberturas practicadas a través de los brazos de tenaza, entre los extremos opuestos de los mismos, y el conjunto de tenaza es susceptible de montarse en el mecanismo de accionamiento por medio de las placas laterales y en una posición relativa con respecto al conjunto de tenaza que es lateral entre los pasadores de pivote y entre los pasadores de pivote y unas superficies de leva de los miembros de tenaza. El mecanismo de accionamiento incluye unos rodillos de leva que son susceptibles de desplazarse axialmente hacia delante y hacia atrás a lo largo de las superficies de leva de los miembros de tenaza, y que, cuando se desplazan hacia delante de las superficies de leva, se acoplan o contactan con éstas últimas y desplazan los rebajes de tenaza opuestos uno hacia el otro y de forma constrictiva en torno a una tubería y a un acoplamiento interpuesto entremedias.
Los miembros de brazo de tenaza tienen bordes lateralmente interiores y exteriores entre los extremos opuestos de los mismos y, durante el funcionamiento del conjunto de tenaza para unir de forma compresible una tubería y un acoplamiento, el área del miembro de tenaza situada entre la abertura del pasador de pivote y el borde interior, y entre el rebaje de tenaza y la superficie de leva a lo largo del borde interior, se encuentra bajo tracción, y el área situada lateralmente hacia fuera de la misma se encuentra sometida a compresión. Las placas laterales son también solicitadas o sometidas a tensión durante el funcionamiento del conjunto de tenaza, por cuanto que el desplazamiento pivotante de los miembros de brazo de tenaza en torno a los pasadores de pivote con el fin de producir un acoplamiento compresivo entre los rebajes de tenaza, impone fuerzas dirigidas lateralmente hacia fuera, a través de los pasadores de pivote, en las placas laterales. En algún momento durante la vida útil del conjunto de tenaza, se producirá un fallo y, preferiblemente, éste sobrevendrá en al menos una de las placas laterales. Se prefiere el fallo en una placa lateral por cuanto que, hasta el momento presente, la posición de un fallo en un miembro de brazo de tenaza y la dirección de la fractura subsiguiente a éste eran impredecibles. Más particularmente, a este respecto, el fallo en un miembro de brazo de tenaza tenía lugar, típicamente, bien entre un rebaje de tenaza y el lado exterior del miembro de tenaza, hacia delante con respecto a la abertura del pasador de pivote, o bien entre los lados interior y exterior, en una o más posiciones hacia atrás con respecto a la abertura del pasador de pivote. Tales fallos dan lugar, de la forma más frecuente, a la separación de los miembros de brazo de tenaza en diferentes piezas o fragmentos y, en un esfuerzo para mantener las piezas juntas después de la rotura, se han venido incorporando disposiciones de trabilla o tirante a los conjuntos de tenaza y sujetándose, por ejemplo, a los lados exteriores de los miembros de brazo de tenaza, a fin de retener las partes separadas de un miembro de tenaza en el entorno del miembro de tenaza, a continuación del fallo. La solución de las trabillas o tirantes para la retención de las partes es cara y hace que los miembros de brazo de tenaza así como el conjunto de tenaza que utilizan tales miembros atirantados, sean estructuralmente complejos.
Un fabricante de miembros de brazo de tenaza para herramientas de compresión afirmó haber desarrollado un procedimiento de tratamiento térmico que evitaba la separación de una tenaza en fragmentos al sobrevenir un fallo. A este respecto, una fractura del brazo desde el lado interior hacia el lado exterior del mismo tenía como resultado, según se afirmaba, que el material del brazo adyacente al lado exterior actuaba como una charnela o articulación entre las partes del brazo situadas en los lados opuestos a la línea de fractura. Así, en lugar de separarse por completo, las partes, según se argüía, permanecían interconectadas o unidas entre sí tras la rotura. Se ensayó un cierto número de estos últimos brazos de tenaza para determinar la veracidad del efecto de no separación aseverado. Estos brazos de tenaza, que se muestran en la Patente Nº 6.434.998, de Amherd, incluyen un rebaje de muelle o resorte y de pasador a lo largo del borde interior, a fin de que un conjunto de tenaza se sirva de los brazos de tenaza para dar acomodo a una disposición de resorte de torsión entre ellos, así como a un rebaje de espacio de separación para el pasador de montaje, separado hacia atrás desde el resorte y el rebaje del pasador. Como resultado del ensayo de 38 de las anteriores tenazas de diferentes tamaños, se apreció que una mayoría de los miembros de tenaza de cada tamaño fallaban desde el rebaje de resorte y pasador hacia la abertura del pasador de pivote, a través del miembro de tenaza. Sin embargo, la posición del fallo seguía siendo impredecible por cuanto que se producían fallos entre aproximadamente el 14% y el 25% de cada uno de los diferentes tamaños de brazos de tenaza ensayados, en el rebaje de espacio de separación para el pasador de montaje y a través del brazo de tenaza, hacia el lado exterior del mismo. Es más, en la mayor parte de los brazos de tenaza ensayados, el fallo en el espacio de separación para el pasador de montaje daba lugar a la rotura del brazo en fragmentos separados. De acuerdo con ello, no había consistencia en relación ya fuera con la capacidad de predicción de la posición del fallo en las tenazas, ya fuera con el control del punto de fallo a lo largo del brazo de tenaza y de la dirección de la línea de fractura desde el punto de fallo.
El documento US-A-6.112.418 divulga unas cizallas que tienen dos mangos mutuamente unidos de forma pivotante por un pasador común, de tal manera que uno de los mangos está provisto de una hendidura, porción afinada o estrechada, perforación o elemento equivalente que está situado entre los bordes interior y exterior del brazo, en una posición separada de la abertura del pasador y situada por debajo de la vaina o funda que cubre la porción de mango. De acuerdo con la descripción del documento US-A-6.112.418, cuando el brazo de la herramienta se quiebra bajo el esfuerzo durante su uso, la trayectoria de la tensión se encuentra en un plano paralelo a la abertura del pasador de pivote y separado de ésta.
El documento DE 202 13 661 U1 describe una herramienta de presión para dispositivos de presión de manejo manual que tiene unas quijadas o mandíbulas de presión, unas piezas de inserción de mandíbula de presión, así como unas zonas de fisura o brecha próximas al accesorio de presión, de tal manera que, en el caso de sobrecarga y fallo de la brecha de los respectivos portadores de mandíbula de presión, las áreas situadas fuera de las mandíbulas de presión se fracturan, mientras las propias mandíbulas de presión son aseguradas.
Sumario de la invención
De acuerdo con un aspecto de esta invención, se proporciona una herramienta de compresión según se define en la reivindicación 1 de las reivindicaciones que se acompañan.
De acuerdo con otro aspecto de esta invención, se proporciona una herramienta de compresión según se define en la reivindicación 9.
De acuerdo con un aspecto adicional de esta invención, se proporciona un método según se define en la reivindicación 12.
Se proporciona un brazo de tenaza con un concentrador de tensiones a lo largo del borde inferior del mismo y en el área del brazo de tenaza que está sometida a tracción durante el uso. El concentrador de tensiones está estructurado y orientado con respecto a los bordes interior y exterior del brazo de tenaza para proporcionar un punto de fallo en el borde interior con el fin de iniciar de forma consistente una grieta de fatiga en el punto de fallo y la fractura del miembro de tenaza a lo largo de una trayectoria predecible, desde el punto de fallo hacia el borde exterior del brazo de tenaza. De manera consistente, tal y como se utiliza por lo que respecta al punto de fallo, éste significa un único punto a lo largo del lado interior de un brazo de tenaza, en el que se producirá inicialmente una grieta de fatiga para todos y cada uno de los fallos de un brazo de tenaza. Preferiblemente, puede producirse un miembro de brazo de tenaza provisto de un concentrador de tensiones de acuerdo con la invención, de tal modo que proporcione un efecto de charnela o articulación en el extremo exterior de la línea de fractura, de manera que se retengan las partes del brazo de tenaza situadas en los lados opuestos de la línea de fractura, evitando la separación total. Se prefiere también situar y orientar el concentrador de tensiones en relación con el borde interior y con la abertura del pasador de pivote practicada a través del brazo de tenaza, de tal modo que la línea de fractura sea dirigida a la abertura de pasador. Este control de la fractura resulta ventajoso por cuanto que la abertura de pasador proporciona el extremo terminal de la fractura, por lo que la porción del miembro de tenaza comprendida entre la abertura del pasador de pivote y el borde exterior proporciona un efecto de articulación. La abertura del pasador de pivote, como parte de la línea de fractura, proporciona una mera reacción predecible entre las partes adyacentes del brazo de tenaza a medida que éstas son desplazadas con respecto al área de articulación. Incluso si no se consigue el efecto de articulación, la abertura del pasador proporciona una capacidad de predicción por lo que respecta a la reacción entre las partes de tenaza en asociación con el fallo a través de la porción exterior del brazo de tenaza.
Un ejemplo de concentrador de tensiones puede tener cualesquiera de una variedad de perfiles estructurales y está orientado con respecto a los bordes interior y exterior de un brazo de tenaza con el propósito de favorecer la fractura a lo largo de una trayectoria predecible a través del brazo de tenaza. El concentrador de tensiones se fabrica retirando material del brazo de tenaza, ya sea durante o tras la fabricación de la misma, de tal manera que se proporcione un punto de fallo predeterminado en el borde interior del brazo de tenaza, a fin de iniciar de forma consistente una grieta de fatiga en el punto de fallo. Como se ha mencionado anteriormente, el concentrador de tensiones está orientado con respecto a los bordes interior y exterior para que la fractura del brazo de tenaza sea a lo largo de una trayectoria predecible a su través, desde el punto de fallo. Un concentrador de tensiones preferido que satisface este criterio se proporciona por medio de un rebaje o canal existente en uno u otro lado, o en ambos lados opuestos, de un brazo de tenaza y dirigido desde el borde interior hacia el borde exterior de la misma. El rebaje o rebajes tienen una profundidad, en relación con el lado correspondiente del brazo de tenaza, destinada a proporcionar un punto de fallo del borde interior en el que se iniciarán todos y cada uno de los fallos del brazo de tenaza. Al extender el rebaje o rebajes en dirección al lado exterior del brazo de tenaza, se optimiza el control de la trayectoria de la fractura a través del brazo. Los perfiles del concentrador de tensiones que tienen los anteriores criterios para proporcionar de forma consistente un punto de fallo en el borde interior de un miembro de tenaza, incluyen un rebaje arqueado en el borde del lado interior que tiene una profundidad hacia el interior del borde lateral destinada a proporcionar de forma consistente el punto de fallo, y que tiene un eje que biseca el arco del rebaje y está dirigido a través del brazo de tenaza, en dirección al borde exterior del mismo, a fin de proporcionar capacidad de predicción por lo que respecta a la dirección de la línea de fractura a través del brazo. Otros perfiles incluyen una incisión o corte de sierra en el brazo de tenaza, desde el borde interior hacia el borde exterior, una hendidura rectangular en el borde interior, una hendidura con forma de V en el borde interior, de tal manera que el vértice de la misma está dirigido hacia el borde exterior, un taladro practicado en el miembro de tenaza, desde el borde interior hacia el borde exterior y entre los lados opuestos de la misma, y un taladro u orificio a través del brazo de tenaza, entre los lados opuestos del mismo.
El concentrador de tensiones puede estar situado con respecto al brazo de tenaza de tal manera que sea al menos parcialmente visible, y esto proporciona, ventajosamente, a un operario del mecanismo de estrechamiento una indicación visual de un fallo inminente del brazo de tenaza. Preferiblemente, bien el material del brazo de tenaza y/o bien el procedimiento de fabricación por lo que respecta a éste, hacen posible que la porción exterior del brazo situada por delante de la línea de fractura actúe como una articulación en virtud de la cual las partes adyacentes del brazo de tenaza permanecen unidas entre sí al producirse el fallo. Se prefiere también, tal y como se ha apuntado aquí anteriormente, tener el concentrador de tensiones orientado de tal manera que la línea de fractura del brazo de tenaza se encuentre desde el punto de fallo situado en el borde interior de la abertura del pasador de pivote, a través del brazo, por lo que el área de articulación viene proporcionada por el material del brazo existente entre la abertura del pasador y el borde exterior del brazo.
Una disposición proporciona un brazo de tenaza pivotante para una herramienta de compresión en la que la ubicación y la dirección del fallo del brazo de tenaza como resultado de su uso es consistentemente predecible y controlable.
Otra disposición proporciona un bazo de tenaza pivotante de una herramienta de compresión con un único punto de fallo controlable a lo largo del borde interior del mismo, a fin de que se inicie de una forma consistente una grieta de fatiga en el punto de fallo y la fractura del miembro de tenaza desde el punto de fallo hacia el borde exterior del brazo.
Una disposición adicional proporciona una tenaza de la naturaleza anterior en la cual la capacidad de predicción y el control del fallo o rotura se consiguen sin comprometer funciones tales como el desgaste de la superficie de leva.
Aún otra disposición proporciona un brazo de tenaza de la naturaleza anterior que, con vistas al fallo del mismo, puede evitar la necesidad de trabillas o tirantes para impedir que las partes del brazo de tenaza se separen completamente unas de otras.
Aún otra disposición adicional proporciona un brazo de tenaza de la naturaleza anterior, provisto de un concentrador de tensiones que tiene un perfil y una orientación con respecto al borde interior del miembro de tenaza destinados a iniciar de forma consistente el fallo en un punto de fallo situado a lo largo del borde interior, y la fractura del brazo de tenaza a su través, desde el punto de fallo hacia la abertura del pasador de pivote.
De acuerdo con otra disposición, se proporciona un brazo de tenaza para una herramienta de compresión, de tal manera que dicho brazo de tenaza tiene lados opuestos, una abertura practicada a su través, extremos longitudinalmente opuestos en lados longitudinalmente opuestos de dicha abertura, unos bordes interior y exterior entre dichos extremos y en lados lateralmente opuestos de dicha abertura; así como un concentrador de tensiones en dicho brazo de tenaza, situado a lo largo de dicho borde interior y que proporciona un punto de fallo en dicho borde interior con el fin de iniciar de forma consistente una grieta de fatiga en dicho punto de fallo y la fractura de dicho brazo de tenaza desde dicho punto de fallo hacia dicho borde exterior.
Opcionalmente, dicho concentrador de tensiones incluye una hendidura que tiene lados rectilíneos que se extienden dentro de dicho brazo de tenaza, desde dicho borde interior hacia dicho borde exterior.
Opcionalmente, dichos lados rectilíneos de dicha hendidura son paralelos y están separados uno de otro en la dirección entre dichos extremos opuestos.
Opcionalmente, dicho concentrador de tensiones incluye una hendidura con forma de V que tiene lados rectilíneos que se cortan en un vértice que está separado hacia dentro de dicho borde interior.
Opcionalmente, dicho concentrador de tensiones incluye un rebaje arqueado que se extiende en el interior de dicho brazo de tenaza desde dicho borde interior.
Opcionalmente, dicho concentrador de tensiones incluye un orificio a través de dichos lados opuestos, entre dichos bordes interior y exterior.
Opcionalmente, dicho concentrador de tensiones incluye un taladro que se extiende hacia dentro desde dicho borde interior, en dirección a dicho borde exterior y entre dichos lados opuestos.
Opcionalmente, dicho concentrador de tensiones incluye un rebaje en al menos uno de dichos lados opuestos, que se extiende en la dirección desde dicho borde interior hacia dicho borde exterior.
Opcionalmente, dicho concentrador de tensiones incluye un rebaje en cada uno de dichos lados opuestos.
Opcionalmente, los rebajes practicados en dichos lados opuestos están alineados entre sí.
De manera opcional, dicho rebaje tiene un extremo exterior que interseca o corta dicho borde interior.
Opcionalmente, dicho concentrador de tensiones incluye un rebaje en cada uno de dichos lados opuestos.
De manera opcional, los rebajes de dichos lados opuestos están alineados entre sí.
Opcionalmente, dicho rebaje tiene un extremo interior separado de dicho borde interior, y una cierta profundidad con respecto a ese mencionado lado, de tal manera que dicha profundidad se reduce progresivamente en la dirección desde dicho borde interior hacia dicho extremo interior.
De manera opcional, dicho rebaje tiene un extremo exterior que interseca o corta dicho borde interior.
Opcionalmente, dicho concentrador de tensiones incluye un rebaje en cada uno de dichos lados opuestos, de tal modo que dicho rebaje tiene un extremo interior separado de dicho borde interior y una cierta profundidad con respecto al lado correspondiente de dichos lados opuestos. Opcionalmente, la profundidad de cada rebaje disminuye progresivamente en la dirección que va desde dicho borde interior hacia el borde interior del rebaje.
De manera opcional, los rebajes de dichos lados opuestos están alineados entre sí.
Opcionalmente, cada uno de los rebajes tiene un extremo exterior que corta dicho borde interior.
Opcionalmente, cada uno de dichos rebajes es arqueado en sección transversal.
De acuerdo con una alternativa de la presente invención, se proporciona un brazo de tenaza pivotante para una herramienta de compresión, de tal manera que dicho brazo de tenaza tiene lados opuestos, una abertura practicada a su través, extremos longitudinalmente opuestos situados en lados longitudinalmente opuestos de dicha abertura, unos bordes interior y exterior situados entre dichos extremos y en lados lateralmente opuestos de dicha abertura, y un concentrador de tensiones en dicho brazo de tenaza, situado entre dicho borde interior y dicha abertura, y que proporciona un punto de fallo en dicho borde interior con el fin de iniciar de forma consistente una grieta de fatiga en dicho punto de fallo y la fractura de dicho brazo de tenaza desde dicho punto de fallo hacia dicha abertura.
Opcionalmente, dicho concentrador de tensiones incluye una hendidura que tiene que tiene lados rectilíneos que se extienden hacia el interior de dicho brazo de tenaza desde dicho borde interior, hacia dicha abertura.
Opcionalmente, dichos lados rectilíneos de dicha hendidura son paralelos y están separados entre sí ene la dirección que se extiende entre dichos extremos opuestos.
De manera opcional, dicho concentrador de tensiones incluye una hendidura en forma de V que tiene lados rectilíneos que se cortan en un vértice separado hacia dentro de dicho borde interior, en dirección a dicha abertura.
Opcionalmente, dicho concentrador de tensiones incluye un rebaje arqueado en dicho borde interior, que se extiende hacia dicha abertura.
Opcionalmente, dicho concentrador de tensiones incluye un orificio a través de dichos lados opuestos, entre dicha abertura y dicho borde interior.
De manera opcional, dicho concentrador de tensiones incluye un taladro que se extiende hacia dentro desde dicho borde interior hacia dicha abertura y entre dichos bordes opuestos.
Opcionalmente, dicho concentrador de tensiones incluye un rebaje en al menos un lado de dichos lados opuestos, entre dicha abertura y dicho borde interior.
Opcionalmente, dicho concentrador de tensiones incluye un rebaje en cada uno de dichos lados opuestos.
Opcionalmente, los rebajes existentes en dichos lados opuestos están alineados entre sí.
De manera opcional, dicho rebaje tiene un extremo exterior que interseca o corta dicho borde interior.
Opcionalmente, dicho concentrador de tensiones incluye un rebaje en cada uno de dichos lados opuestos.
De manera opcional, los rebajes situados en dichos lados opuestos están alineados entre sí.
De manera opcional, dicho rebaje tiene un extremo exterior que corta dicho borde interior, un extremo interior separado de dicho borde interior, y una cierta profundidad con respecto a ese lado mencionado, de tal manera que dicha profundidad se reduce progresivamente en la dirección que va desde dicho borde interior hacia dicho extremo inte-
rior.
Opcionalmente, dicho concentrador de tensiones incluye un rebaje en cada uno de dichos lados opuestos, de manera que dichos rebajes están alineados entre sí y cada uno de dichos rebajes tiene un extremo interior separado de dicho borde interior, y una cierta profundidad con respecto al lado correspondiente de dichos lados opuestos.
Opcionalmente, la profundidad de cada rebaje se reduce progresivamente en la dirección que va desde dicho borde interior al extremo interior del rebaje.
Opcionalmente, cada uno de los rebajes tiene un extremo exterior que corta dicho borde interior.
De manera opcional, cada uno de dichos rebajes es arqueado en sección transversal.
De acuerdo con una alternativa de la presente invención, se proporciona una herramienta de compresión que comprende un par de placas laterales paralelas y separadas entre sí, que tienen unos extremos frontales y traseros y unos lados opuestos lateralmente, unos orificios alineados a través de dichas placas, en cada uno de dichos lados opuestos, un par de brazos de tenaza situados entre dichas placas, de tal modo que cada uno de dichos brazos de tenaza tiene una abertura a su través, alineadas con los orificios existentes a través de uno diferente de dichos lados opuestos, de tal modo que cada uno de dichos brazos de tenaza está montado de forma pivotante entre dichas placas por medio de un pasador que se extiende a través de la abertura practicada a su través y de los orificios correspondientes alineados que pasan a través de dichas placas, teniendo cada uno de dichos brazos de tenaza unos bordes interior y exterior separados lateralmente de la abertura practicada a su través, y que se extienden hacia delante y hacia atrás de la abertura practicada a su través, de manera que dichos bordes interiores proporcionan unos rebajes de tenaza opuestos y abiertos lateralmente hacia dentro, hacia delante con respecto a dichos extremos frontales de dichas placas laterales, y unas superficies de leva situadas lateralmente de cara hacia dentro, hacia atrás con respecto a dichos extremos traseros de dichas placas laterales, de tal modo que los brazos de tenaza, durante el uso de la herramienta de compresión, se hacen pivotar en torno a dichos pasadores en respuesta a fuerzas dirigidas lateralmente hacia fuera contra dichas superficies de leva, para desplazar dichos rebajes de tenaza lateralmente hacia dentro con el fin de comprimir un objeto colocado entremedias, por lo que un área de cada brazo de tenaza situada entre la abertura y el borde interior del mismo y entre la superficie de leva y el rebaje de tenaza del mismo, se encuentra bajo tensión, y un concentrador de tensiones, situado en dicha área de cada brazo de tenaza al objeto de iniciar de forma consistente una grieta de fatiga en un punto de fallo situado a lo largo del borde interior del mismo, así como una fractura del miembro de tenaza desde dicho punto de fallo hacia la abertura practicada a su través.
Opcionalmente, dichas placas laterales se superponen sobre al menos una porción de dichas áreas de los miembros de tenaza y al menos una porción de dicho concentrador de tensiones es visible.
De manera opcional, cada brazo de tenaza tiene unos lados axialmente opuestos y dicho concentrador de tensiones incluye un rebaje en al menos uno de dichos lados axialmente opuestos.
Opcionalmente, dicho concentrador de tensiones incluye un rebaje en cada uno de dichos lados axialmente opuestos.
Opcionalmente, los rebajes existentes en dichos lados axialmente opuestos están alineados entre sí.
De manera opcional, dicho rebaje tiene un extremo exterior que interseca o corta dicho borde interior en dicho punto de fallo.
Opcionalmente, dicho extremo exterior de dicho rebaje está separado hacia atrás con respecto a un plano que pasa por los ejes de los pasadores.
De manera opcional, dicho concentrador de tensiones incluye un rebaje en cada uno de dichos lados axialmente opuestos, de manera que están alineados entre sí.
De manera opcional, dichas placas laterales se superponen sobre al menos una porción de dichas áreas de los brazos de tenaza y al menos una porción de cada concentrador de tensiones es visible.
Opcionalmente, dicho rebaje tiene un extremo interior separado de dicho borde interior, así como una cierta profundidad con respecto a ese lado mencionado, de tal manera que dicha profundidad disminuye progresivamente en la dirección que va desde dicho borde interior hacia dicho extremo interior.
Opcionalmente, dicho rebaje tiene un extremo exterior que corta dicho borde interior.
Opcionalmente, dicho concentrador de tensiones incluye un rebaje en cada uno de dichos lados axialmente opuestos, de tal manera que cada uno de dichos rebajes tiene un extremo interior separado de dicho borde interior, así como una cierta profundidad con respecto al lado correspondiente de dichos lados axialmente opuestos.
De manera opcional, la profundidad de cada rebaje se reduce progresivamente en la dirección que va desde dicho borde interior al extremo interior del rebaje.
Opcionalmente, los rebajes existentes en dichos lados axialmente opuestos están alineados entre sí.
De manera opcional, cada uno de los rebajes tiene un extremo interior que corta dicho borde interior.
Opcionalmente, dichas placas laterales se superponen sobre al menos una porción de dichas áreas de los miembros de tenaza y al menos una porción de los rebajes es visible.
De manera opcional, dicho brazo de tenaza es de acero y presenta una cierta ductilidad hacia dentro, adyacentemente a dicho borde exterior, que proporciona un área de charnela o articulación con el fin de excluir la fractura de dicho brazo de tenaza a través de dicho borde exterior.
De manera opcional, dicho acero es uno de entre acero 8620, acero 9310 y acero al X19Ni CrMo4.
Opcionalmente, cada uno de dichos brazos de tenaza es de acero y presenta una cierta ductilidad entre dicho borde exterior y dicha abertura que proporciona un área de articulación para excluir la fractura de dicho brazo de tenaza desde dicha abertura, a través de dicho borde exterior.
De manera opcional, dicho acero es un acero de grado de carburación de aleación y que contiene Ni.
Opcionalmente, dicho acero es uno de entre acero 8620, acero 9310 y acero al X19Ni CrMo4.
Opcionalmente, cada uno de dichos brazos de tenaza es de acero y presenta una cierta ductilidad entre el borde exterior y la abertura practicada a su través, que proporciona un área de articulación destinada a excluir la fractura del brazo de tenaza desde la abertura, a través del borde exterior.
Opcionalmente, dicho acero es un acero de grado de carburación de aleación y que contiene Ni.
De manera opcional, dicho acero es uno de entre acero 8620, acero 9310 y acero al X19Ni CrMo4.
Un método para controlar el fallo de un brazo de tenaza pivotante para una herramienta de compresión comprende producir un brazo de tenaza que tiene lados opuestos, una abertura a su través, unos extremos longitudinalmente opuestos en lados longitudinalmente opuestos de dicha abertura, así como unos bordes interior y exterior entre dichos extremos y en lados lateralmente opuestos de dicha abertura, reducir la cantidad de material presente en un área de dicho brazo de tenaza situada entre dichos bordes interior y exterior, para producir un punto de fallo en dicho borde interior con el fin de iniciar de forma consistente una grieta de fatiga en dicho punto de fallo y la fractura de dicho brazo de tenaza desde dicho punto de fallo en dirección a dicho borde exterior.
Opcionalmente, el método comprende, de manera adicional, reducir la cantidad de material formando una hendidura en dicho brazo de tenaza, que tiene lados rectilíneos que se extienden desde dicho borde interior en dirección a dicho borde exterior.
De manera opcional, el método comprende, adicionalmente, dirigir dicha hendidura hacia dicha abertura.
Opcionalmente, el método comprende, de manera adicional, reducir la cantidad de material formando una hendidura con forma de V en dicho brazo de tenaza, que tiene lados rectilíneos que se intersecan o cortan en un vértice separado hacia dentro con respecto a dicho borde interior.
De manera opcional, el método comprende, adicionalmente, dirigir el vértice de la hendidura hacia dicha abertura.
De manera opcional, el método comprende, adicionalmente, reducir la cantidad de material formando una hendidura arqueada en dicho borde interior, entre dichos lados opuestos.
Opcionalmente, el método comprende, de manera adicional, dirigir el rebaje hacia dicha abertura.
De manera opcional, el método comprende, adicionalmente, reducir la cantidad de material proporcionando un orificio a través de dichos lados opuestos de dicho brazo de tenaza, entre dicha abertura y dicho bode interior.
Opcionalmente, el método comprende, de manera adicional, reducir la cantidad de material proporcionando un taladro en dicho brazo de tenaza que se extiende hacia dentro, en dirección a dicho borde exterior desde dicho borde interior y entre dichos lados opuestos.
Opcionalmente, el método comprende, de modo adicional, dirigir el taladro hacia dicha abertura.
De manera opcional, el método comprende, adicionalmente, reducir la cantidad de material formando un rebaje en al menos uno de dichos lados opuestos del brazo de tenaza, desde dicho borde interior hacia dicho borde exterior.
De manera opcional, el método comprende, adicionalmente, formar un rebaje en cada uno de dichos lados opuestos.
Opcionalmente, el método comprende, de modo adicional, formar los rebajes en dichos lados opuestos, en alineación uno con otro.
De manera opcional, el método comprende, adicionalmente, formar dicho rebaje de manera que tenga un extremo exterior que interseca o corta dicho borde interior.
Opcionalmente, el método comprende, de manera adicional, formar los rebajes en dichos lados opuestos, en alineación uno con otro.
Opcionalmente, el método comprende, de modo adicional, formar los rebajes de manera que tengan un extremo interior, separado de dicho borde interior, y una profundidad que disminuye progresivamente en la dirección que va desde dicho borde interior hacia dicho extremo interior.
Opcionalmente, el método incluye, de manera adicional, las etapas de fabricar dicho brazo de tenaza de acero y tratar térmicamente dicho brazo de tenaza para producir una cierta ductilidad hacia dentro, adyacentemente a dicho borde exterior, a fin de proporcionar un área de charnela o articulación destinada a excluir la fractura de dicho brazo de tenaza a través de dicho borde exterior.
Opcionalmente, dicho tratamiento térmico comprende enmascarar dicha área de articulación y carburar dicho brazo de tenaza.
De manera opcional, dicha carburación se hace a una temperatura de entre 200ºC y 370ºC (entre 400ºF y 700ºF).
Opcionalmente, en él, dicho tratamiento térmico comprende carburar dicho brazo de tenaza y, a continuación, recocer dicha área de articulación.
Opcionalmente, dicho acero es un acero de grado de carburación de aleación y que contiene Ni.
De manera opcional, dicho acero es uno de entre acero 8620, acero 9310 y acero al X19Ni CrMo4.
En un aspecto adicional del método que no forma parte de la invención, se proporciona un método para diseñar un brazo de tenaza para una herramienta de compresión de manera que tenga un concentrador de tensiones para controlar el fallo del brazo de tenaza, que comprende diseñar un perfil de brazo de tenaza que tiene unos lados opuestos, una abertura practicada a su través, unos extremos longitudinalmente opuestos en lados longitudinalmente opuestos de dicha abertura, unos bordes interior y exterior entre dichos extremos y en lados lateralmente opuestos de dicha abertura, escoger una vida útil en ciclos de funcionamiento, escoger un acero para el brazo de tenaza, seleccionar un procedimiento de tratamiento térmico para el brazo de tenaza, seleccionar un grado de tensión máximo para el fallo del brazo de tenaza, seleccionar una posición a lo largo del borde interior para el concentrador de tensiones, diseñar el concentrador de tensiones para que proporcione un punto de fallo en el borde interior destinado a iniciar una grieta de fatiga a la tensión máxima seleccionada y la fractura del brazo de tenaza desde el punto de fallo hacia el borde exterior, y dimensionar el resto del brazo de tenaza de manera que tenga una magnitud o grado de tensión menor que el grado de tensión máxima seleccionado.
Opcionalmente, el método incluye las etapas adicionales de fabricar un prototipo de la tenaza diseñada y ensayar el prototipo.
Breve descripción de los dibujos
Realizaciones de la invención se ilustran en los dibujos que se acompañan, en los cuales:
la Figura 1 es una vista en planta de un conjunto de tenaza de la técnica anterior, que incluye brazos de tenaza pivotantes de la naturaleza a la que está dirigida la presente invención;
la Figura 2 es una vista en alzado lateral del conjunto de tenaza de la Figura 1;
la Figura 3 es una vista en planta del conjunto de tenaza que se muestra en la Figura 1, del que se ha retirado la placa del lado superior y que muestra áreas típicas de fallo de un brazo de tenaza de la técnica anterior;
la Figura 4 es una vista en planta de otro conjunto de tenaza de la técnica anterior, del que se ha retirado la placa del lado superior;
la Figura 5 es una vista en alzado y según un corte tomado a lo largo de la línea 5-5 de la Figura 4;
la Figura 6 es una vista en planta del conjunto de tenaza que se ha mostrado en la Figura 1, del que se ha retirado la placa del lado superior y que ilustra los brazos de tenaza con un concentrador de tensiones preferido de acuerdo con la invención;
la Figura 7 es una vista en corte transversal a través de uno de los concentradores de tensiones, tomada a lo largo de la línea 7-7 de la Figura 6;
la Figura 8 es una vista en alzado y en corte transversal del concentrador de tensiones, tomada a lo largo de la línea 8-8 de la Figura 7; y
las Figuras 9a-9f ilustran otras realizaciones de un concentrador de tensiones de acuerdo con la invención.
Descripción de realizaciones preferidas
Haciendo referencia, a continuación, con mayor detalle a los dibujos, en los que lo que se muestra es con el propósito únicamente de ilustrar realizaciones preferidas de la invención, y no con la intención de limitar la invención, las Figuras 1-3 ilustran un conjunto de tenaza 10 de la técnica anterior, el cual comprende un par de miembros 12 de brazo de tenaza montados, en la orientación que se muestra en las Figuras 1-3, entre unas placas laterales superior e inferior, respectivamente 14 y 16, por medio de un pasador de pivote o cojinete correspondiente 18. Más particularmente a este respecto, cada uno de los miembros 12 de tenaza tiene un lado de arriba o superior 20 y un lado de abajo o inferior 22, así como una abertura 24 de pasador practicada a su través con el fin de recibir el correspondiente pasador 18. Las placas laterales 14 y 16 están conformadas generalmente con forma de T e incluyen, respectivamente, unos lados lateralmente opuestos 14a y 16a, los cuales están provistos de unos orificios alineados 26 para recibir los extremos exteriores del pasador correspondiente 18. Las placas laterales 14 y 16 incluyen, de manera adicional, unos extremos traseros 14b y 16b, respectivamente, los cuales están provistos de unas aberturas alineadas 27 practicadas a su través, que están configuradas para recibir un pasador de montaje en virtud del cual el conjunto de tenaza se monta en una unidad de accionamiento de una manera bien conocida. Los miembros de brazo de tenaza y las placas laterales son retenidos en relación ensamblada por unos sujetadores elásticos 28 situados en los extremos opuestos de cada uno de los pasadores 18.
Cada uno de los miembros 12 de tenaza tiene unos extremos frontales y traseros longitudinalmente opuestos, respectivamente 12a y 12b, y unas caras o lados superior e inferior, 20 y 22, están rebajados hacia atrás con respecto a la abertura 24 del pasador, según se indica por la referencia numérica 12c, con respecto al lado superior 20 de las Figuras 1 y 3. Cada brazo de tenaza incluye, adicionalmente, unos bordes lateralmente exterior e interior, respectivamente 30 y 32, los cuales están separados de la abertura 24 y se extienden hacia delante y hacia atrás con respecto a la abertura. Los bordes interiores 32 de los miembros de brazo de tenaza proporcionan unos rebajes de tenaza opuestos 34, abiertos lateralmente hacia dentro en los extremos frontales 12a y situados hacia delante con respecto a las placas laterales 14 y 16, así como unas superficies de leva 36 situadas de cara lateralmente hacia dentro en los extremos traseros 12b y hacia atrás con respecto a los extremos traseros 14b y 16b de las placas laterales. Unos lados interiores 32, situados lateralmente hacia dentro con respecto a las aberturas 24 de los pasadores, reciben y soportan un muelle o resorte 38 con forma de horquilla para el pelo, el cual carga los miembros 12 de brazo de tenaza en direcciones opuestas en torno a los pasadores 18 con el fin de cargar los rebajes 34 de tenaza lateralmente hacia dentro, uno en dirección al otro. Los lados interiores 32 incluyen, adicionalmente, unos hombros de retención 32a de resorte y unos rebajes 32b de espacio de separación para el pasador de montaje, los cuales se acoplan, respectivamente, con los extremos libres del resorte 38 y proporcionan un espacio de separación para el pasador de montaje cuando los extremos traseros 12b son desplazados uno hacia el otro para abrir los rebajes 34 de tenaza.
A la hora de utilizarlo, el conjunto de tenaza 10 se monta en un mecanismo de accionamiento de una manera bien conocida, por medio de un pasador que se fija al mecanismo de accionamiento y es recibido dentro de las aberturas 27 de las placas laterales. Los extremos 12b de los miembros de brazo de tenaza son entonces desplazados manualmente el uno hacia el otro con el fin de hacer pivotar los miembros de brazo alrededor de los pasadores 18, contra la carga del resorte 38, al objeto de abrir los rebajes 34 de tenaza para que reciban una tubería y un acoplamiento que se han de comprimir, y, al liberar los miembros de brazo de tenaza, el resorte 38 cierra los rebajes de tenaza en torno a la tubería y al acoplamiento. Se actúa entonces sobre la unidad de accionamiento para que los rodillos de leva situados en ella avancen axialmente hacia delante con respecto al conjunto de tenaza y, simultáneamente, contacten con las superficies de leva 36 al objeto de desplazar los miembros 12 de brazo de tenaza en torno a los pasadores 18 para que los rebajes 34 de tenaza compriman juntos la tubería y el acoplamiento. A continuación, se actúa sobre la unidad de accionamiento para que se retiren los rodillos de leva, y los miembros de brazo de tenaza son de nuevo desplazados manualmente contra la carga del resorte 38 para abrir los rebajes de tenaza con el fin de retirar el conjunto de tenaza de la tubería y el acoplamiento comprimidos. Según se ha indicado en la Figura 3 por las líneas discontinuas A, B y C, el fallo en tales miembros de brazo de tenaza de la técnica anterior se produce típicamente, de una forma impredecible, a través del miembro de brazo de tenaza, entre los bordes interior y exterior del mismo, en una cualquiera de tres áreas, a saber, hacia delante con respecto al orificio 24 del pasador y entre el rebaje de tenaza y el borde exterior, por detrás de la abertura 24 del pasador y entre el borde exterior y el hombro de retención 32a de resorte, situado en el borde interior, y en una posición más por detrás de la abertura del pasador y entre el borde exterior y el rebaje 32b de espacio de separación para el pasador de montaje, situado en el borde interior. Si bien las áreas A, B y C no se muestran en ambos brazos de tenaza, se apreciará que la rotura puede producirse en cualquiera de los brazos y no necesariamente en la misma área. Es más, el área de rotura variará para tamaños de brazo diferentes y para estructuras o perfiles diferentes.
Los miembros de brazo de tenaza a los que se ha hecho referencia aquí, anteriormente, como sometidos a ensayo hasta el punto de fallo, se muestran en la Patente Nº 6.434.998, de Amherd, y en las Figuras 4 y 5 de la presente, como parte de un conjunto de tenazas 40 compuesto por unos miembros 42 de brazo de tenaza que son estructuralmente similares a los miembros 12 de brazo de tenaza aquí descritos, en lo anterior, con las excepciones que se señalan aquí, más adelante. Por lo que respecta a las similitudes estructurales, los miembros 42 de brazo de tenaza están montados entre un par de placas laterales 44, de las cuales la placa superior se ha retirado en las Figuras 4 y 5 en aras de la claridad. Cada uno de los brazos de tenaza 42 tiene una abertura 46 de pasador de pivote entre los lados opuestos del mismo, a fin de recibir un pasador de pivote correspondiente 48, y está rebajado por detrás de la abertura de pasador, según se indica por la referencia numérica 42a. El borde interior de cada brazo de tenaza incluye un rebaje 50 de tenaza en el extremo frontal del mismo, una superficie de leva 52 en el extremo trasero, y un rebaje 53 de espacio de separación para un pasador de montaje, situado hacia delante con respecto a la superficie de leva. En relación con las diferencias estructurales según se observa en las Figuras 4 y 5, las placas laterales 44 soportan un pasador o poste 54 de resorte, en torno al cual se arrolla el extremo cerrado de un muelle o resorte de torsión 56, y el borde interior de cada uno de los miembros de brazo de tenaza está provisto de un pasador y un rebaje de resorte, que incluye un rebaje 58 de pasador, radialmente poco profundo y adyacente a los lados opuestos con el fin de dar acomodo a la parte correspondiente del pasador 54, así como un rebaje 60 de resorte, intermedio a los lados opuestos del brazo de tenaza para dar acomodo al extremo cerrado de un resorte de torsión y a las patas del mismo que se extienden hacia atrás. Como se ha mencionado aquí, anteriormente, el ensayo de estos brazos de tenaza, de diferentes tamaños, dio como resultado que entre el 75% y el 86% de los fallos se producía en el área D, desde el rebaje de pasador, a través de las aberturas de pasador de pivote, y del 14% al 25%, a través del área E de brazo de tenaza. Los fallos no eran ni predecibles ni controlables, y los fallos en el área E produjeron la fractura del brazo de tenaza en fragmentos completamente separados.
La Figura 6 ilustra un conjunto de tenaza 10 que se ha descrito aquí, anteriormente, en relación con las Figuras 1-3, modificado para presentar una estructura de concentrador de tensiones preferida de acuerdo con la invención. En consecuencia, se utilizan los mismos números de referencia para designar partes componentes correspondientes a las de las Figuras 1-3. Como se muestra en las Figuras 6-8, un concentrador de tensiones preferido de acuerdo con la invención comprende un rebaje o canal 70 en cada uno de los lados opuestos del brazo de tenaza, rebajes que están alineados uno con otro y se extienden desde el borde interior 32 hacia la abertura 24 de pasador, a través del brazo de tenaza. Cada uno de los rebajes tiene un extremo exterior 72a que interseca o corta el borde 32, y un extremo interior 72b, y una línea o plano 74 que biseca los rebajes entre los extremos exterior e interior de los mismos, se extiende, preferiblemente, a través del eje de la abertura 24. Cada rebaje tiene un fondo 76 que proporciona al rebaje una cierta profundidad con respecto al lado correspondiente del miembro de brazo de tenaza, y, preferiblemente, la profundidad disminuye progresivamente desde el borde interior 32 del miembro de tenaza en dirección al extremo interior 72b del rebaje. Los rebajes son arqueados en sección transversal, pero pueden, por supuesto, ser rectangulares, con forma de V o de otro contorno. Como se apreciará en la Figura 1 y por el esbozo en línea discontinua de la placa lateral 16 en la Figura 6, las placas laterales incluyen un rebaje 78 a través del cual es visible una porción de cada canal 70, por lo que un operario de la herramienta de compresión puede observar visualmente el fallo inminente del brazo de tenaza, a medida que la línea de fractura progresa a lo largo de los canales desde el borde 32 y se hace visible en el rebaje 78. Si bien se prefiere proporcionar rebajes 70 en los dos lados opuestos del brazo de tenaza y en alineación uno con otro, por lo que la progresión de la línea de fractura es visible para el operario de la herramienta de compresión con independencia de la orientación del conjunto de tenaza cuando se monta en la unidad de accionamiento, se apreciará que un único rebaje o canal en uno de los lados del miembro de brazo de tenaza desempeñará la función de proporcionar un concentrador de tensiones de acuerdo con la invención. El uso de un rebaje o rebajes para proporcionar un concentrador de tensiones se prefiere no sólo por cuanto que un rebaje proporciona un punto de fallo a lo largo del borde interior del brazo de tenaza, en el que se inicia una grieta de fatiga de forma consistente, sino también porque el rebaje optimiza el direccionamiento de la línea de fractura desde el punto de fallo, a través del brazo de tenaza y, con respecto a la realización preferida, hacia la abertura de pasador de pivote, a través del brazo de tenaza. Se apreciará, por supuesto, que si el concentrador de tensiones se proporciona por un único rebaje en uno de los lados opuestos del miembro de brazo de tenaza, el rebaje tendrá una profundidad suficiente para proporcionar el área necesaria de concentración de tensiones elevada, a fin de proporcionar de forma consistente un punto de fallo a lo largo del borde interior 32, en el que inicia la grieta de fatiga en asociación con la rotura del brazo.
En funcionamiento, la imposición de fuerzas dirigidas lateralmente hacia fuera, contra las superficies de leva 36 de los miembros de brazo de tenaza, somete a los bordes interiores 32 de los mismos a tracción, y el concentrador de tensiones proporciona un área de tensión concentrada más alta que la que se produce a lo largo del borde interior, en cualquier otra área del mismo sometida a tracción. De acuerdo con ello, el concentrador de tensiones proporciona un punto de fallo en el que se inicia una grieta de fatiga todas y cada una de las veces que hay un fallo. Unas fuerzas continuadas dirigidas lateralmente hacia fuera, contra las superficies de leva 36, de tal modo que la imposición de dichas fuerzas es intermitente en asociación con un uso repetido de la herramienta de compresión, provocan en última instancia una grieta de fatiga en el punto de fallo y, a continuación, la fractura del miembro de brazo de tenaza a lo largo del rebaje, desde el extremo exterior hacia el extremo interior del mismo, y, por tanto, hacia la abertura 24 del pasador de pivote.
Si bien se prefiere que el canal o rebaje sea dirigido hacia la abertura del pasador de pivote a través del brazo de tenaza, se apreciará que éste puede ser dirigido a través del brazo, entre los bordes interior y exterior, desde cualquier posición deseada a lo largo del borde interior en la que el rebaje sea sometido a tensión durante el uso de la herramienta de compresión.
Si bien el concentrador de tensiones preferido se da en la forma de canales o rebajes, se apreciará que una amplia variedad de perfiles de concentrador de tensiones y de orientaciones con respecto a los bordes interior y exterior de un brazo de tenaza, pueden proporcionar el punto de fallo deseado en el borde interior con el fin de iniciar de forma consistente una grieta de fatiga en el punto de fallo y la fractura del brazo de tenaza desde el punto de fallo hacia el borde exterior. Un cierto número de concentradores de tensiones para proporcionar esta última capacidad de predicción y de control por lo que respecta al fallo de un brazo de tenaza de acuerdo con la invención, se han representado en las Figuras 9A-9F de los dibujos, en asociación con un brazo de tenaza 12 que se corresponde estructuralmente con los brazos de tenaza 12 de la Figura 6. Más particularmente, a este respecto, el concentrador 80 de tensiones que se ha mostrado en la Figura 9A es un rebaje arqueado situado entre los lados opuestos del brazo de tenaza y que se extiende al interior del brazo de tenaza desde el borde interior 32 hacia la abertura 24 del pasador de pivote, según se ha indicado por una línea de referencia 82 que biseca el rebaje arqueado. Se apreciará que el contorno o perfil del rebaje, conjuntamente con la dirección del mismo y la profundidad del mismo con respecto al borde interior 32, proporcionan un punto de alta concentración de tensiones y, por tanto, un punto de fallo en el borde interior, destinado a iniciar de forma consistente una grieta de fatiga en el punto de fallo y la fractura del brazo de tenaza desde el punto de fallo hacia la abertura 24. En la Figura 9B, el concentrador de tensiones 84 se ha proporcionado por medio de un orificio o taladro a través del brazo de tenaza, situado entre los extremos opuestos del mismo y orientado con respecto a la abertura 24 de tal manera que una línea de referencia 86 que biseca la abertura y el taladro, interseca con el rebaje 34 de brazo de tenaza para proporcionar un punto de fallo 88 en el que se inicia una grieta de fatiga al producirse el fallo, así como la fractura del brazo de tenaza desde el punto de fallo 88 hacia la abertura 24. Esta posición es ventajosa por razón de la visibilidad de la misma. Al mismo tiempo, se apreciará que el taladro que proporciona el concentrador de tensiones 84 puede estar situado entre el borde 32 y un borde exterior 30 del brazo de tenaza, en cualquier lugar del área situada a lo largo del borde 32 que se encuentra bajo tracción durante el uso de la herramienta de compresión. Se apreciará que el taladro puede ser utilizado en combinación con la estructura de canal que se muestra en las Figuras 6-8, así como con otros distintos del concentrador de tensiones mostrado en las Figuras 9A y 9C-9F.
En la Figura 9C, el concentrador de tensiones 90 es una hendidura con forma de V situada entre los lados opuestos del brazo de tenaza y que tiene unos lados rectilíneos que se cortan en un vértice 92 separado hacia dentro desde el borde 32, y dirigida hacia la abertura 24, según se indica por una línea de referencia 94 que biseca la hendidura. En la Figura 9D, el concentrador de tensiones 96 es una hendidura rectangular situada entre los lados opuestos del brazo de tenaza y que tiene unos lados rectilíneos y paralelos que se extienden en el interior del brazo de tenaza desde el borde 32, de tal manera que la hendidura queda dirigida hacia la abertura 24, tal como se indica por la línea de referencia 98 entre, y paralela a, los lados de la hendidura. En la Figura 9E, el concentrador de tensiones 100 consiste en una estrecha incisión o corte de sierra practicado a través de los lados opuestos del brazo de tenaza y que se extiende hacia la abertura 24, según se indica por la línea de referencia 102. El corte de sierra se extiende en el interior del brazo de tenaza desde un punto situado a lo largo del borde 32, adyacente al hombro de retención 32a de resorte, situado en el mismo, e ilustra adicionalmente la capacidad de selección por lo que respecta a la posición del concentrador de tensiones. En la Figura 9F, el concentrador de tensiones 104 es un taladro practicado en el brazo de tenaza, desde el borde interior 32 y entre los lados opuestos del brazo de tenaza, y el taladro está dirigido hacia la abertura 24 según se indica por la línea de referencia 106, que es el eje del taladro.
Al igual que con el concentrador de tensiones 80, que tiene la forma de un rebaje arqueado que se extiende en el interior del brazo de tenaza desde el borde interior 32, cada uno de los concentradores de tensión 90, 96, 100 y 104 se extenderá en el interior del brazo de tenaza en la extensión necesaria para proporcionar un punto de elevada concentración de tensiones y, de esta forma, un punto de fallo en el borde interior destinado a iniciar de una forma consistente una grieta de fatiga en el punto de fallo y la fractura de la tenaza desde el punto de fallo en dirección a la abertura 24. Los concentradores de tensión de las Figuras 9A-9F están, todos ellos, orientados de manera que la línea de fractura se extienda desde el punto de fallo hacia la abertura 24 del pasador de pivote, de acuerdo con la invención. En otra disposición que no forma parte de la invención, los concentradores de tensiones pueden estar situados a lo largo del borde interior 32 y orientados con respecto al borde exterior de tal modo que proporcionen el punto de fallo en el borde interior para iniciar de forma consistente una grieta de fatiga en el punto de fallo y para dirigir la fractura del brazo de tenaza desde el punto de fallo hacia el borde exterior de un modo distinto de a través de la abertura 24. Por ejemplo, el concentrador de tensiones 100 de la Figura 9E puede estar orientado de tal manera que la línea de referencia 102 se extienda entre los bordes interior y exterior, 32 y 30, a lo largo de una línea separada hacia atrás con respecto a la abertura 24, tal como se representa, por ejemplo, por las líneas B o C en la Figura 3. A este respecto, sigue ocurriendo que el concentrador de tensiones proporciona un punto de fallo en el borde interior con el fin de iniciar de forma consistente una grieta de fatiga en el punto de fallo, y la orientación del concentrador de tensiones con respecto a los bordes interior y exterior impulsa la línea de fractura desde el punto de fatiga en dirección al borde exterior. Por otra parte, se apreciará que cualquiera de los concentradores de tensiones que se han mostrado en las Figuras 9A-9F puede combinarse con un rebaje o rebajes similares a los rebajes 70 con el fin de optimizar el control de la dirección de la línea de fractura desde el punto de fallo hacia la abertura.
Las dimensiones del concentrador de tensiones dependen de un cierto número de variables que incluyen el material de que está hecho el brazo de tenaza, parámetros del tratamiento térmico, el espesor y el perfil del brazo de tenaza, incluyendo las áreas de las que se elimina material para reducir el coste y/o el peso, una posición seleccionada para el concentrador de tensiones en relación con los bordes interior y exterior y a lo largo del borde interior, entre el rebaje de tenaza y la superficie de leva, así como la geometría del concentrador de tensiones. Los materiales pueden incluir, a modo de ejemplo únicamente, una cualquiera de una variedad de aleaciones de acero, tales como el acero 8620, el acero 9310, el acero al X19Ni CrMo4, así como cualquier otro acero de grado de carburación de aleación que contenga Ni para conferirle dureza. Los brazos de tenaza se fabrican, generalmente, ya sea por forja y mecanizado, ya sea por colada, tal como la fusión a la cera perdida, y mecanizado, y diversos tratamientos térmicos pueden incluir la inducción, el endurecimiento o temple, el recocido o la carburación selectivos, en ocasiones con el enmascaramiento para controlar la carburación, y el tratamiento térmico puede implicar una temperatura de revenido de entre 200ºC y 370ºC (entre 400ºF y 700ºF), por ejemplo. En relación con el tratamiento térmico de un brazo de tenaza que tiene un concentrador de tensiones destinado a proporcionar un punto de fallo en el borde interior del brazo de tenaza, desde el cual es propagada una línea de fractura a través del brazo, en dirección al borde exterior de la misma, al producirse un fallo, se prefiere que el tratamiento térmico sea tal, que mejore la ductilidad del brazo de tenaza en el área situada a lo largo del borde exterior del mismo, hacia la cual se hace propagar la línea de fractura, de tal modo que la parte exterior del brazo que se carga a flexión a medida que se le aproxima la línea de fractura, actuará como una charnela o articulación para retener los dos fragmentos de brazo de tenaza situados en los lados opuestos de la línea de fractura, evitando su separación total. Esto puede conseguirse, por lo que respecta a los brazos de tenaza de la Figura 6, por ejemplo, enmascarando las áreas del brazo de tenaza situadas lateralmente hacia fuera de la abertura 24 del pasador de pivote existente a su través, a fin de impedir la carburación en la zona enmascarada, o mediante el recocido de esas áreas de los brazos de tenaza tras la carburación.
En relación, por ejemplo, con el diseño de un brazo de tenaza para el conjunto de tenaza que se ha mostrado en la Figura 6, a fin de tener un concentrador de tensiones de acuerdo con la presente invención, y, en particular, el concentrador de tensiones con una vida útil que se desea para el brazo de tenaza, se escogen el material y una cierta metodología de procesamiento y tratamiento térmico. Por lo que respecta a la vida hasta el hendimiento, pueden considerarse, por ejemplo, 10.000 ciclos como la mínima vida útil aceptable para el brazo de tenaza. Debido a la variabilidad de los datos de fatiga, se pretende generalmente una vida útil esperada superior a 10.000 ciclos. La vida útil que se escoja finalmente depende de una variedad de factores que incluyen el tipo de acero que se va a utilizar y el proceso de tratamiento térmico elegido, desde, por ejemplo, la carburación, pasando por el endurecimiento o temple, el endurecimiento por inducción, la activación de carbono, el temple austenítico al carbono, y factores tales como la dureza superficial, la dureza en el núcleo y factores similares. De manera adicional, la vida de hasta el hendimiento depende, en parte, del tratamiento del acero escogido por, por ejemplo, colada o fusión a la cera perdida, forja, conformación de metal en barras, mecanizado, y factores que incluyen el acabado superficial, la capacidad de repetición hasta el hendimiento, y factores similares. Una vez que se han determinado la vida hasta el hendimiento y un material y metodología de procesamiento y tratamiento térmico, es posible determinar una magnitud de tensión de diseño máxima apropiada para el brazo de tenaza. Por ejemplo, para una vida útil superior a 11.000 ciclos, utilizando acero AISI 8620 hecho por conformación de metal en barras o por forja y carburado con una temperatura de revenido de 341ºC (650ºF), se estableció una tensión de diseño máxima en el área del canal concentrador de tensiones de 1.500 MPa (220 ksi). Esta última determinación se hizo a través de una combinación de valores inventariados disponibles para el límite de resistencia y el límite de resistencia a la fatiga, el ensayo y la experiencia pasada. Una vez determinada la máxima tensión de diseño, se escoge la posición del punto de fallo a lo largo del borde interior del brazo de tenaza, de manera que este punto de fallo puede encontrarse en cualquier lugar desde el área de estrechamiento situada en el extremo frontal del brazo de tenaza, hasta el área de la superficie de leva situada en el extremo trasero del mismo. En cualquier caso, se prefiere un punto de arranque para el concentrador de tensiones que se encuentre hacia delante o hacia atrás con respecto a las placas laterales del conjunto de tenaza, o un punto de arranque según se muestra en la Figura 6, por cuanto que, cuando se produce efectivamente una rotura, el operario puede observar ésta visualmente. En la realización preferida que se muestra en la Figura 6, el concentrador de tensiones es un rebaje o depresión con forma de canal, practicado en uno o en ambos lados del brazo de tenaza, que comienza en el borde interior del brazo de tenaza, cargado a tracción, y está orientado en dirección al orificio del pasador de pivote. No es necesario que el rebaje o canal discurra por todo el recorrido hasta el orificio del pasador de pivote, aunque puede hacerlo. El tamaño del canal viene determinado por las dimensiones necesarias para formar el canal, tales como los radios de una herramienta de mecanizado o de una cabeza o troquel de forja, y la profundidad del rebaje o rebajes se determina por la cantidad de material que debe eliminarse, o el adelgazamiento parcial requerido, con el fin de aumentar la tensión hasta la tensión de diseño máxima en el borde interior cargado a tracción, la cual, en la presente invención, es de aproximadamente 1.500 MPa (220 ksi). Una vez que el concentrador de tensiones se ha ubicado y dimensionado preliminarmente, es posible dimensionar el resto del brazo de tenaza. A este respecto, típicamente, se añade o elimina material según se requiera, de tal manera que la tensión en el resto del brazo de tenaza sea al menos el 25% inferior a la que existe en el punto de fallo y en el concentrador de tensiones. Esto se hace para garantizar que la rotura se inicia en el punto de fallo existente a lo largo del borde interior del brazo de tenaza, y en ningún otro lugar. Llegados a este punto, el diseño básico se ha completado y se fabrican prototipos que se ensayan para confirmar que los parámetros de diseño proporcionan los resultados deseados al producirse el fallo de la tenaz.
Como se apreciará por la descripción anterior con respecto a los concentradores de fuerzas que se muestran en las Figuras 9A-9F y al diseño del concentrador de tensiones mostrado en la Figura 6, el brazo de tenaza que se ha representado en las Figuras 4 y 5 puede ser modificado para que el rebaje de pasador existente en él proporcione un concentrador de tensiones de acuerdo con la presente invención. A este respecto, el rebaje puede ser agrandado radialmente hacia dentro por delante de la abertura 46, y/o puede añadirse material en el área E del brazo de tenaza, de tal manera que la tensión en el rebaje del pasador sea lo suficientemente elevada para garantizar que el punto de fallo se encuentra siempre en el rebaje del pasador.
Si bien se ha hecho un énfasis considerable en las realizaciones preferidas que se han ilustrado y descrito aquí, se apreciará que pueden llevarse a cabo otras realizaciones de la invención y que pueden realizarse numerosos cambios en las realizaciones preferidas sin apartarse del os principios de la invención, tal y como se define en las reivindicaciones que se acompañan.

Claims (19)

1. Una herramienta de compresión adecuada para unir tuberías y acoplamientos, que comprende:
un par de brazos de tenaza (10), cada uno de los cuales tiene unos lados superior (20) e inferior (22) opuestos, una abertura (24) practicada a su través, unos extremos opuestos longitudinalmente (12a, 12b), situados en lados longitudinalmente opuestos de dicha abertura (24), unos bordes interior (32) y exterior (30) situados entre dichos extremos y en lados lateralmente opuestos de dicha abertura,
un par de placas laterales separadas entre sí y paralelas (14, 16), que tienen unos extremos frontales (14a, 16a) y traseros (14b, 16b) y unos lados opuestos lateralmente, unos orificios (26) alineados a través de dichas placas (14, 16), en cada uno de dichos lados opuestos, y
de tal manera que el par de brazos de tenaza (10) se encuentran entre dichas placas (14, 16), teniendo cada uno de dichos brazos de tenaza (10) la abertura (24) a su través alineada con los orificios (26) practicados a través de uno diferente de dichos lados opuestos, de tal modo que cada uno de dichos brazos de tenaza (10) está montado de forma pivotante entre dichas placas (14, 16) por medio de un pasador (18) que se extiende a través de la abertura (24) practicada a su través, y de los orificios alineados correspondientes (26) practicados a través de dichas placas laterales (14, 16), de manera que cada uno de dichos brazos de tenaza (12) tiene los bordes interior y exterior separados lateralmente de la abertura (14) practicada a su través, y se extiende hacia delante y hacia atrás con respecto a la abertura practicada a su través, proporcionando dichos bordes interiores (32) unos rebajes de tenaza abiertos lateralmente hacia dentro y opuestos (34), hacia delante con respecto a dichos extremos frontales (14a, 16a) de dichas placas laterales (14, 16), y unas superficies de leva (36) de cara lateralmente hacia dentro y situadas hacia atrás con respecto a dichos extremos traseros (14b, 16b) de dichas placas laterales (14, 16), de tal manera que los brazos de tenaza (10), durante el uso de la herramienta de compresión, se hacen pivotar alrededor de dichos pasadores (18) en respuesta a fuerzas dirigidas lateralmente hacia fuera, contra dichas superficies de leva (36) para desplazar dichos rebajes de tenaza (34) lateralmente hacia dentro con el fin de comprimir un objeto colocado entremedias,
caracterizada por que la herramienta de compresión comprende un concentrador de tensiones (70, 80, 90, 96, 100, 104) en cada uno de dichos brazos de tenaza, situado a lo largo de dicho borde interior (32) y que proporciona un punto de fallo en dicho borde interior (32) con el fin de iniciar de forma consistente una grieta de fatiga en dicho punto de fallo y la fractura de cada uno de dichos brazos de tenaza (10) desde dicho punto de fallo hacia dicha abertura (24).
2. Una herramienta de compresión de acuerdo con la reivindicación 1, en la que, en cada uno de dichos brazos de tenaza (10), dicho concentrador de tensiones (90), incluye una hendidura con forma de V que tiene lados rectilíneos que se intersecan o cortan en un vértice separado hacia dentro de dicho borde interior; y/o en la cual dicho concentrador de tensiones incluye un taladro que se extiende hacia dentro desde dicho borde interior en entre dichos lados opuestos.
3. Una herramienta de compresión de acuerdo con la reivindicación 1, en la que, en cada uno de dichos brazos de tenaza (10), dicho concentrador de tensiones (90, 96) incluye una hendidura que tiene lados rectilíneos que se extienden hacia el interior de dicho brazo de tenaza desde dicho borde interior; y/o en la cual dichos lados rectilíneos de dicha hendidura son paralelos y están separados entre sí en la dirección entre dichos extremos opuestos.
4. Una herramienta de compresión de acuerdo con la reivindicación 1, en la cual, en cada uno de dichos brazos de tenaza (10), dicho concentrador de tensiones (70, 80, 90, 96, 100, 104) incluye un rebaje en uno de dichos lados opuestos o en ambos.
5. Una herramienta de compresión de acuerdo con la reivindicación 4, en la que los rebajes se encuentran en ambos de dichos lados opuestos y están alineados uno con otro; y/o en la cual cada uno de dichos rebajes tiene un extremo exterior que interseca o corta dicho borde interior; y/o en la que cada uno de dichos rebajes tiene un extremo interior separado de dicho borde interior, y una profundidad con respecto a ese mencionado lado, de tal manera que dicha profundidad disminuye progresivamente en la dirección que va desde dicho borde interior (32) hacia dicho extremo interior; y/o en la cual cada uno de dichos rebajes es de sección transversal arqueada; y/o en la que cada uno de dichos rebajes se extiende en una dirección que va desde dicho borde interior (32) hacia dicho borde exterior (30) o está situado entre dicha abertura (34) y dicho borde interior (32).
6. Una herramienta de compresión de acuerdo con la reivindicación 1, de tal manera que cada uno de dichos brazos de tenaza (10) es de acero y tiene una ductilidad que proporciona un área de charnela o articulación para excluir la fractura de dicho brazo de tenaza a través de dicho borde exterior (30).
7. Una herramienta de compresión de acuerdo con la reivindicación 6, en la cual dicha ductilidad está ubicada hacia dentro, en posición adyacente a dicho borde exterior (30) o está situada entre dicho borde exterior y dicha abertura (24); y/o en la que dicho acero es uno de entre un acero de grado de carburación de aleación y que contiene Ni, acero 8620, acero 9310 y acero al X19Ni CrMo4.
8. Una herramienta de compresión de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual dichas placas laterales (14, 16) se superponen sobre al menos una porción de cada uno de dichos brazos de tenaza (10), y al menos una porción de dicho concentrador de tensiones (70, 80, 90, 96, 100, 104) es visible.
9. Una herramienta de compresión adecuada par unir tuberías y acoplamientos, que comprende:
un par de brazos de tenaza (10), cada uno de los cuales tiene unos lados superior (20) e inferior (22) opuestos, una abertura (24) practicada a su través, unos extremos opuestos longitudinalmente (12a, 12b), situados en lados longitudinalmente opuestos de dicha abertura (24), unos bordes interior (32) y exterior (30) situados entre dichos extremos y en lados lateralmente opuestos de dicha abertura,
un par de placas laterales separadas entre sí y paralelas (14, 16), que tienen unos extremos frontales (14a, 16a) y traseros (14b, 16b) y unos lados opuestos lateralmente, unos orificios (26) alineados a través de dichas placas (14, 16), en cada uno de dichos lados opuestos, y
de tal manera que el par de brazos de tenaza (10) se encuentran entre dichas placas (14, 16), teniendo cada uno de dichos brazos de tenaza (10) la abertura (24) a su través alineada con los orificios (26) practicados a través de uno diferente de dichos lados opuestos, de tal modo que cada uno de dichos brazos de tenaza (10) está montado de forma pivotante entre dichas placas (14, 16) por medio de un pasador (18) que se extiende a través de la abertura (24) practicada a su través, y de los orificios alineados correspondientes (26) practicados a través de dichas placas laterales (14, 16), de manera que cada uno de dichos brazos de tenaza (12) tiene los bordes interior y exterior separados lateralmente de la abertura (14) practicada a su través, y se extiende hacia delante y hacia atrás con respecto a la abertura practicada a su través, proporcionando dichos bordes interiores (32) unos rebajes de tenaza abiertos lateralmente hacia dentro y opuestos (34), hacia delante con respecto a dichos extremos frontales (14a, 16a) de dichas placas laterales (14, 16), y unas superficies de leva (36) de cara lateralmente hacia dentro y situadas hacia atrás con respecto a dichos extremos traseros (14b, 16b) de dichas placas laterales (14, 16), de tal manera que los brazos de tenaza (10), durante el uso de la herramienta de compresión, se hacen pivotar alrededor de dichos pasadores (18) en respuesta a fuerzas dirigidas lateralmente hacia fuera, contra dichas superficies de leva (36) para desplazar dichos rebajes de tenaza (34) lateralmente hacia dentro con el fin de comprimir un objeto colocado entremedias,
caracterizada por que la herramienta de compresión comprende un concentrador de tensiones (84) en cada uno de dichos brazos de tenaza, situado entre dicho borde interior (32) y dicha abertura (24) y que proporciona un punto de fallo en dicho borde interior (32) para iniciar de manera consistente una grieta de fatiga en dicho punto de fallo y la fractura de cada uno de dichos brazos de tenaza (10) desde dicho punto de fallo hacia dicha abertura (24).
10. Una herramienta de compresión de acuerdo con la reivindicación 9, en la cual, en cada uno de dichos brazos de tenaza (10), dicho concentrador de tensiones incluye un orificio (84) a través de dichos lados opuestos, entre dichos bordes interior (32) y exterior (30).
11. Una herramienta de compresión de acuerdo con la reivindicación 10, en la cual, en cada uno de dichos brazos de tenaza (10), dicho orificio está situado entre dicho borde interior (32) y dicha abertura (24).
12. Un método para controlar el fallo de un brazo de tenaza pivotante para una herramienta de compresión adecuada para unir tuberías y acoplamientos, que comprende:
producir un par de brazos de tenaza (10), cada uno de los cuales tiene unos lados superior (20) e inferior (22) opuestos, una abertura (24) practicada a su través, unos extremos opuestos longitudinalmente (12a, 12b), situados en lados longitudinalmente opuestos de dicha abertura (24), unos bordes interior (32) y exterior (30) situados entre dichos extremos y en lados lateralmente opuestos de dicha abertura, y que se extienden hacia delante y hacia atrás con respecto a la abertura (24), de tal manera que el par de brazos de tenaza (10) se encuentran entre un par de placas laterales separadas entre sí y paralelas (14, 16), que tienen unos extremos frontales (14a, 16a) y traseros (14b, 16b) y unos lados opuestos lateralmente, y unos orificios (26) alineados a través de dichas placas (14, 16), en cada uno de dichos lados opuestos, de tal modo que cada uno de dichos brazos de tenaza (12) tiene la abertura (24) practicada a su través alineada con los orificios a través de uno diferente de dichos lados opuestos, de tal modo que cada uno de dichos brazos de tenaza (12) está montado de forma pivotante entre dichas placas (14, 16) por medio de un pasador (18) que se extiende a través de la abertura (24) practicada a su través, y de los orificios alineados correspondientes (26) practicados a través de dichas placas laterales (14, 16), de manera que cada uno de dichos brazos de tenaza (12) tiene los bordes interior y exterior separados lateralmente de la abertura (14) practicada a su través, y se extiende hacia delante y hacia atrás con respecto a la abertura practicada a su través, proporcionando dichos bordes interiores (32) unos rebajes de tenaza abiertos lateralmente hacia dentro y opuestos (34), hacia delante con respecto a dichos extremos frontales (14a, 16a) de dichas placas laterales (14, 16), y unas superficies de leva (36) de cara lateralmente hacia dentro y situadas hacia atrás con respecto a dichos extremos traseros (14b, 16b) de dichas placas laterales (14, 16), de tal modo que los brazos de tenaza (10), durante el uso de la herramienta de compresión, se hacen pivotar alrededor de dichos pasadores (18) en respuesta a fuerzas dirigidas lateralmente hacia fuera, contra dichas superficies de leva (36) para desplazar dichos rebajes de tenaza (34) lateralmente hacia dentro con el fin de comprimir un objeto colocado entremedias; y caracterizado por
reducir la cantidad de material en el área de cada brazo de tenaza (12) situada entre dichos bordes interior (32) y exterior (30) y que es sometida a tensión durante el uso, para producir un punto de fallo en dicho borde interior (32) con el fin de iniciar de manera consistente una grieta de fatiga en dicho punto de fallo y la fractura de dicho brazo de tenaza (12) desde dicho punto de fallo hacia dicha abertura (24).
13. El método de acuerdo con la reivindicación 12, en el cual reducir la cantidad de material en cada brazo de tenaza (10) comprende formar una hendidura en dicho brazo de tenaza, que tiene unos lados rectilíneos que se extienden desde dicho borde interior (32) hacia dicho borde exterior (30); y/o en el que reducir la cantidad de material comprende dirigir la reducción de material hacia dicho borde exterior (30) o hacia dicha abertura; y/o en el cual reducir la cantidad de material comprende formar una hendidura con forma de V en dicho brazo de tenaza (10), que tiene unos lados rectilíneos que se intersecan o cortan en un vértice separado hacia dentro con respecto a dicho borde interior (32); y/o en el cual reducir la cantidad de material comprende formar un rebaje arqueado en dicho borde interior (32), entre dichos lados opuestos; y/o en el que reducir la cantidad de material comprende proporcionar un orificio a través de dichos lados opuestos de dicho brazo de tenaza (10), entre dicha abertura y dicho borde interior (32); y/o en el cual reducir la cantidad de material comprende proporcionar un taladro en dicho brazo de tenaza (10), que se extiende hacia dentro en dirección a dicho borde exterior (30) desde dicho borde interior (32) y entre dichos lados opuestos.
14. El método de acuerdo con la reivindicación 12, en el cual reducir la cantidad de material en cada brazo de tenaza (10) comprende formar un rebaje en uno de dichos lados opuestos del brazo de tenaza o en ambos, desde dicho borde interior (32) hacia dicho borde exterior (30).
15. El método de acuerdo con la reivindicación 14, que comprende adicionalmente formar rebajes en ambos de dichos lados opuestos, en alineación entre sí; y/o que comprende adicionalmente formar dicho rebaje de manera que tenga un extremo exterior que interseca o corta dicho borde interior; y/o que comprende adicionalmente formar dicho rebaje de manera que tenga un extremo interior separado de dicho borde interior (32), y una profundidad que disminuye progresivamente en la dirección que va desde dicho borde interior (32) hacia dicho extremo interior.
16. El método de acuerdo con la reivindicación 12, que incluye adicionalmente las etapas de fabricar cada uno de dichos brazos de tenaza (10) de acero y tratar térmicamente cada brazo de tenaza para producir una cierta ductilidad hacia dentro, en posición adyacente a dicho extremo exterior (32), que proporciona un área de charnela o articulación para excluir la fractura de dicho brazo de tenaza a través de dicho borde exterior.
17. El método de acuerdo con la reivindicación 16, en el cual dicho tratamiento térmico comprende enmascarar dicha área de articulación y carburar dicho brazo de tenaza (10).
18. El método de acuerdo con la reivindicación 17, en el cual dicha carburación se produce a una temperatura de entre 200ºC y 370ºC (entre 400ºF y 700ºF).
19. El método de acuerdo con la reivindicación 16, en el que dicho tratamiento térmico comprende carburar cada brazo de tenaza (10) y recocer, a continuación, dicha área de articulación; y/o en el cual dicho acero es uno de entre un acero de grado de carburación de aleación y que contiene Ni, acero 8620, acero 9310 y acero al X19Ni CrMo4.
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