ES2601682T3 - Sujeción desechable de doble acción de bajo perfil - Google Patents

Sujeción desechable de doble acción de bajo perfil Download PDF

Info

Publication number
ES2601682T3
ES2601682T3 ES10735400.3T ES10735400T ES2601682T3 ES 2601682 T3 ES2601682 T3 ES 2601682T3 ES 10735400 T ES10735400 T ES 10735400T ES 2601682 T3 ES2601682 T3 ES 2601682T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
bolt
fastener
dilator
threaded portion
separator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES10735400.3T
Other languages
English (en)
Inventor
John D. Pratt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Monogram Aerospace Fasteners Inc
Original Assignee
Monogram Aerospace Fasteners Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Monogram Aerospace Fasteners Inc filed Critical Monogram Aerospace Fasteners Inc
Application granted granted Critical
Publication of ES2601682T3 publication Critical patent/ES2601682T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B13/00Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose
    • F16B13/04Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose with parts gripping in the hole or behind the reverse side of the wall after inserting from the front
    • F16B13/06Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose with parts gripping in the hole or behind the reverse side of the wall after inserting from the front combined with expanding sleeve
    • F16B13/063Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose with parts gripping in the hole or behind the reverse side of the wall after inserting from the front combined with expanding sleeve by the use of an expander
    • F16B13/066Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose with parts gripping in the hole or behind the reverse side of the wall after inserting from the front combined with expanding sleeve by the use of an expander fastened by extracting a separate expander-part, actuated by the screw, nail or the like
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B31/00Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts
    • F16B31/02Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts for indicating the attainment of a particular tensile load or limiting tensile load
    • F16B31/021Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts for indicating the attainment of a particular tensile load or limiting tensile load by means of a frangible part
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B13/00Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose
    • F16B13/04Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose with parts gripping in the hole or behind the reverse side of the wall after inserting from the front
    • F16B13/06Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose with parts gripping in the hole or behind the reverse side of the wall after inserting from the front combined with expanding sleeve
    • F16B13/061Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose with parts gripping in the hole or behind the reverse side of the wall after inserting from the front combined with expanding sleeve of the buckling type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Dowels (AREA)

Abstract

Una sujeción (210: 211; 310) para sujetar una pieza (230; 330) de trabajo junta, a través de una abertura, teniendo la pieza de trabajo un lado accesible y una superficie (233; 333) ciega, la sujeción que comprende: un separador (218; 318) que comprende un orificio (231; 331); un perno (214; 314) acoplado a través de dicho orificio, comprendiendo dicho perno una porción (207: 307) de cabezal y una porción (217, 317) roscada exteriormente; un dilatador (112) situado en dicha porción roscada exteriormente, comprendiendo dicho dilatador una porción (132) extrema, una porción (156) roscada interiormente y una porción (152) de formación de bulbos situada entre las mismas, en el que dicha porción roscada interiormente de dicho dilatador está acoplada de forma roscada en dicha porción roscada exteriormente de dicho perno; un vástago (116; 316) situado sobre dicho perno entre dicho separador y dicha porción extrema de dicho dilatador, en el que dicho vástago está constituido y dispuesto para avanzar a través de dicho orificio, y medios (128; 328) de bloqueo que impiden que dicho vástago (116; 316) avance a través de dicho separador hasta que la rotación de dicho perno provoque que dicha porción de formación de bulbos forme un reborde (111), caracterizado porque dicho separador comprende una porción (243, 343) roscada interiormente, dicho perno está provisto de un debilitamiento (242, 342) entre dicha porción de cabezal y dicha porción roscada exteriormente, dicho perno se extiende a través de dicha porción roscada interiormente de dicho separador, dicha porción roscada interiormente de dicho separador está constituida y dispuesta para acoplarse, de forma roscada, a dicha porción roscada exteriormente de dicho perno y dicho debilitamiento está constituido y dispuesto de manera que dicha porción roscada interiormente de dicho separador no está acoplada, de forma roscada, con dicho perno cuando dicho perno esté completamente acoplado a través de dicho separador.

Description

5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
DESCRIPCION
Sujecion desechable de doble accion de bajo perfil Antecedentes
Los aviones modernos estan fabricados a partir de numerosos paneles y otras piezas que se unen entre si con remaches, tornillos, pernos y otras fijaciones permanentes. Para facilitar el montaje, las piezas son normalmente sostenidas juntas con sujeciones temporales y accesorios hasta que se pueden instalar fijaciones permanentes. Las piezas que incorporan sellante en las superficies de contacto requieren que las sujeciones temporales ejerzan una fuerza suficiente para expulsar el sellante excesivo de la junta mientras que mantienen a las piezas juntas antes de que el sellante endurezca completamente. Por ejemplo, algunas estructuras pesadas sujetas con sus fijaciones permanentes de un tamano de cinco dieciseisavos de pulgada, requieren una carga de sujecion en exceso de 500 libras (2,2 kN) para expulsar el sellante fuera, a un espesor aceptable y para mantener los componentes juntos. Otras aplicaciones, tales como en uniones ala a fuselaje, requieren por encima de 1500 libras (6,7 kN) con fijaciones de un tamano de cinco dieciseisavos de pulgada (8 mm) para fijar, de forma temporal, los componentes. Los requerimientos de carga de la sujecion para otros tamanos son generalmente proporcionales al area en seccion transversal del diametro de una fijacion basica.
Las sujeciones de agujero ciego son deseables para el montaje de fuselajes, ya que su instalacion y retirada puede ser automatizada de forma mas facil que la instalacion y retirada de tornillos y tuercas convencionales. Sin embargo, algunas sujeciones de agujero ciego existentes provocan danos superficiales o bien durante la formacion del cabezal ciego o debido a que el cabezal ciego no es efectivo en la distribucion de la carga de la sujecion sobre la superfine.
A menudo, una o mas piezas de trabajo son unidas con sujeciones para mantener la orientacion durante un ciclo de endurecimiento en autoclave. Las sujeciones ciegas reutilizables de tipo roscado pueden soportar altas cargas de sujecion, pero echan en falta el vastago liso necesario para evitar una obstruction con resina a medida que las piezas se endurecen. Como resultado, las sujeciones son diflciles de retirar y pueden danar las piezas de trabajo cuando se retira. Ademas, puede requerirse realizar de nuevo los orificios para retirar cunas endurecidas o sellante en exceso, lo cual ademas de requerir un tiempo y materiales adicionales, tambien puede danar las piezas de trabajo. Algunos remaches puntuales ciegos tienen el vastago liso necesario pero son incapaces de transmitir una carga de sujecion suficiente para mantener las piezas en la orientacion requerida.
Ademas, las sujeciones ciegas roscadas temporalmente se obstruyen facilmente con el sellante y las resinas, haciendo que la retirada de los conjuntos sea diflcil y necesite una limpieza y adaptar de nuevo las sujeciones ciegas antes de que puedan ser utilizadas de nuevo. Otro problema con fijaciones temporales roscadas es que sobresalen por encima de la superficie accesible del panel una cantidad relativamente grande. Por consiguiente, el equipo de montaje robotico tiene que retraerse o echarse para atras lejos de las piezas de trabajo para evitar colisiones con las sujeciones instaladas. Como resultado, la instalacion de fijaciones temporales roscadas requiere un tiempo adicional para que el equipo de montaje robotico se traslade de una position a otra.
Por ultimo, la capacidad de sujecion de muchas sujeciones temporales roscadas es limitada, debido a que el cabezal ciego puede ser discontinuo y altas cargas de sujecion pueden provocar un dano en la superficie de las piezas de trabajo. Los remaches puntuales ciegos temporales tienen un bajo perfil pero deben ser retirados mediante taladro a traves del cabezal fabricado. Por desgracia, el taladro a traves del cabezal del remache puede tambien danar la superficie del panel. Otro problema, por ejemplo, es que el remache puede girar en el orificio durante la operation de taladrado, deteniendo el avance de la broca de taladro a traves del remache y prolongando el tiempo del ciclo de retirada. Los remaches puntuales tambien tienen cargas de sujecion muy bajas y producen una pequena molestia en el lado ciego que los hacen no adecuados para su uso en paneles de materiales compuestos laminados.
Breve description de los dibujos
Las figuras 1A, 1B y 1C ilustran una vista lateral en alzado, una vista en perspectiva y una vista en seccion transversal a lo largo de la llnea A-A de una sujecion;
Las figuras 2A, 2B y 2C ilustran una vista lateral en alzado, una vista en seccion transversal a lo largo de la llnea B- B, y una vista en perspectiva de la sujecion de las figuras 1A-1C, instalada, al menos parcialmente, en una pieza de trabajo;
Las figuras 3A, 3B y 3C ilustran una vista lateral en alzado, una vista en seccion transversal a lo largo de la llnea CC, y una vista en perspectiva de la sujecion de las figuras 1A-1C en un estado montado;
Las figuras 4A y 4B ilustran una vista en alzado lateral y una vista en seccion transversal a lo largo de la llnea D-D de una sujecion que tiene una tuerca ranurada;
5
10
15
20
25
30
35
40
Las figuras 5A y 5B ilustran una vista en alzado lateral y una vista en seccion transversal a lo largo de la llnea E-E de la sujecion de las figuras 4A y 4B con una herramienta de torsion acoplada;
Las figuras 6A y 6B ilustran una vista en alzado lateral y una vista en seccion transversal a lo largo de la llnea F-F de la sujecion de las figuras 4A y 4B con una herramienta de torsion acoplada donde la sujecion puede ser retirada de la pieza de trabajo;
La figura 7 ilustra una herramienta electrica acoplada con la sujecion de las figuras 3A a 3C;
La figura 8 muestra una vista en perspectiva representativa de un componente de expansion no crimpado;
La figura 9 muestra una vista en perspectiva representativa de un componente de expansion crimpado;
La figura 10 muestra una vista en perspectiva representativa de un componente de expansion parcialmente conformado;
La figura 11 muestra una vista en perspectiva representativa de un componente de expansion completamente conformado;
La figura 12 ilustra un grafico de una curva de carga previsible de un dilatador;
Las figuras 13A y 13B ilustran una vista en alzado lateral y una vista en seccion transversal a lo largo de la llnea G-G de una sujecion alternativa;
La figura 13C ilustra una porcion de la vista en seccion transversal de la figura 13B;
Las figuras 14A y 14B ilustran una vista en alzado lateral y una vista en seccion transversal a lo largo de la llnea I-I de la sujecion de las figuras 13A y 13B instalada parcialmente en una pieza de trabajo;
Las figuras 15A y 15B ilustran una vista en alzado lateral y una vista en seccion transversal a lo largo la llnea J-J de la sujecion en las figuras 13A y 13B instalada parcialmente en una pieza de trabajo;
Las figuras 16A y 16B ilustran una vista en alzado lateral y una vista en seccion transversal a lo largo de la llnea K-K de la sujecion en las figuras 13A y 13B en un estado montado en una pieza de trabajo;
Las figuras 17A y 17B ilustran una vista en alzado lateral y una vista en seccion transversal a lo largo de la llnea L-L de la sujecion de las figuras 13A y 13B, donde la sujecion puede ser retirada de la pieza de trabajo;
La figura 18 ilustra una vista en despiece ordenado de varios componentes de un modo de realizacion de la sujecion de las figuras 13A y 13B despues de la retirada de la pieza de trabajo;
La figura 19 ilustra una vista en alzado lateral de un modo de realizacion de un componente de perno de una sujecion, tal y como se describe en el presente documento;
La figura 20 ilustra una vista en planta superior de un componente de arandela de desplazamiento de una sujecion descrita en este documento;
La figura 21 ilustra una vista en alzado lateral de la arandela de desplazamiento ilustrada en la figura 20;
La figura 22 ilustra una vista en despiece ordenado de un modo de realizacion alternativo de la arandela de desplazamiento, la arandela de empuje y los componentes separadores utilizados en un modo realizacion de una sujecion descrito en este documento;
La figura 23 ilustra una vista en seccion transversal de un componente de expansion no crimpado de una sujecion descrita en este documento;
La figura 24 ilustra una vista en seccion transversal de un componente de expansion crimpado de una sujecion descrita en este documento;
La figura 25 ilustra una vista en alzado lateral de un vastago utilizado en un modo de realizacion de una sujecion descrito en este documento;
La figura 26 ilustra una vista en alzado lateral de un modo de realizacion de una sujecion, de acuerdo con la invencion;
La figura 27 ilustra una vista en seccion transversal a lo largo de la llnea 27-27 de la sujecion de la figura 26;
5
10
15
20
25
30
35
40
La figura 28 ilustra una vista
La figura 29 ilustra una vista
La figura 30 ilustra una vista
La figura 31 ilustra una vista de una pieza de trabajo;
La figura 32 ilustra una vista en seccion transversal en alzado lateral de la sujecion de la figura 26, en una configuracion de la instalacion intermedia;
La figura 33 ilustra una vista en seccion transversal en alzado lateral de la sujecion de la figura 26, totalmente instalada, sujetando la pieza de trabajo;
La figura 34 ilustra una vista en seccion transversal en alzado lateral de la sujecion de la figura configuracion de retirada inicial;
La figura 35 ilustra una vista en seccion transversal en alzado lateral de la sujecion de la figura configuracion de retirada final;
La figura 36 ilustra una vista en seccion transversal en despiece ordenado de la sujecion de la figura 26, la instalacion y retirada;
La figura 37 ilustra una vista en alzado lateral de un modo de realizacion alternativo de una sujecion de acuerdo con la invencion;
La 38 figura ilustra una vista en seccion transversal a lo largo de la llnea 38-38 de la sujecion de la figura 37;
La figura 39 ilustra una vista en perspectiva de la sujecion de la figura 37;
La figura 40 ilustra una vista en alzado lateral de un modo de realizacion alternativo de la sujecion de la figura 37 insertada, a traves de una pieza de trabajo;
La figura 41 ilustra una vista en seccion transversal a lo largo de las llneas 41-41 de la sujecion de la figura 40;
La figura 42
ilustra una vista en seccion transversal en alzado lateral de la sujecion de la figura 40, en una
configuracion
instalada;
La figura 43
ilustra una vista en seccion transversal en alzado lateral de la sujecion de la figura 40, en una
configuracion
de retirada inicial;
La figura 44
ilustra una vista en seccion transversal en alzado lateral de la sujecion de la figura 40, en una
configuracion de retirada final;
La figura 45 ilustra una vista en alzado lateral de un modo de realizacion alternativo de una sujecion de acuerdo con la invencion; y
La figura 46 ilustra una vista en seccion transversal a lo largo de la llnea 46-46 de la sujecion de la figura 45. Description detallada de los dibujos
Para el proposito de promover una comprension de la invention una sujecion desechable de doble action dada a conocer en la solicitud PCT del solicitante publicada como WO2008/045360 sera descrita con referencia las figuras 1 a 25 seguida de una descripcion de algunos modos de realizacion de la invencion que estan ilustrados mediante las figuras 26 a 46. En varias figuras, en las que hay los mismos elementos o similares, esos elementos son designados con referencias numericas similares.
Divulgado en este documento hay un manguito deformable que puede ser incorporado en una fijacion lateral ciega que es deformable desde una forma que encaja a traves de una abertura a una forma de reborde que proporciona una superficie de sujecion alrededor de la abertura del manguito previamente traspasado. El termino “bulbo”, “con forma de bulbo” y “bulbificacion” se utilizan en este documento para describir el proceso de deformation y el resultado de dicho proceso en el que el diametro exterior del manguito deformable aumenta tras la aplicacion de una carga de compresion que dobla el manguito deformable de una forma predeterminada para formar la forma de reborde deseado.
26, en una 26, en una despues de
en alzado lateral de un separador, un componente de la sujecion de la figura 26; en planta inferior del separador de la figura 28;
en alzado lateral de un perno, un componente de la sujecion de la figura 26; en seccion transversal en alzado lateral de la sujecion de la figura 26, insertada a traves
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
Tambien en relacion con la formacion del reborde, el termino "no oblicuo" se utiliza para describir la transicion entre la superficie axial del manguito que no esta deformada y la porcion deformada del manguito que crea una superficie sustancialmente perpendicular del reborde que se sujeta contra la superficie ciega de las piezas de trabajo. El termino “no oblicuo” se refiere a la porcion del reborde que cubre la pieza de trabajo alrededor de la abertura que no es parte de la transicion entre la superficie del reborde y la superficie del manguito axial, por lo tanto evitando concentraciones de esfuerzos en el borde de la abertura a traves de la pieza de trabajo.
Con referencia ahora a los dibujos, y en particular a las figuras 1A a 3C, se ilustra una sujecion 10, de forma general, la cual comprende: un perno 14 central acoplado por roscado con un dilatador 12, un vastago 16, un separador 18 y una arandela 21 de empuje. El perno 14 central incluye una porcion 17 roscada exteriormente y una porcion 19 de cabezal. El perno 14 central es una fijacion mecanica y la porcion 17 roscada exteriormente es una porcion de fijacion de la fijacion 14 mecanica. El dilatador 12 incluye un primer extremo 22, un segundo extremo 23, una porcion 25 con forma de bulbo, situada entre el primer 22 y segundo 23 extremos y una porcion 20 roscada interiormente. El dilatador 12 esta situado en un primer extremo del perno 14 central de manera que el perno 14 central es movil a traves del dilatador 12. De forma especlfica, aplicando un par al perno 14 central se lleva al perno 14 central a traves del dilatador 12. El perno 14 central puede tener porciones 8 de torsion que estan dimensionadas y conformadas para girar mediante, por ejemplo, una herramienta de torsion. En un ejemplo, el dilatador 12 esta roscado interiormente y esta en un acoplamiento roscado deslizante con los roscados 17 exteriores del perno 14 central.
En un ejemplo ilustrado, una primera ranura 24 de rotura esta situada en un segundo extremo del perno 14 central. Una segunda ranura 26 de rotura esta situada entre la primera ranura 24 de rotura y el primer extremo del perno 14 central. La primera ranura 24 de rotura y la segunda ranura 26 de rotura pueden ser porciones debilitadas del perno 14 central que fallen a un par o a unas cargas de compresion predeterminados. En un ejemplo tal como el mostrado las figuras 1B y 3B, la segunda ranura 26 de rotura es una muesca alrededor de la circunferencia del perno 14 central. En otro ejemplo, tal y como el mostrado la figura 2B, la segunda ranura 26 de rotura es un estrechamiento en forma de hueso de perro del perno 14 central. Estos ejemplos de la segunda ranura 26 de rotura son descritos en mayor detalle mas adelante.
En otro ejemplo, la primera ranura 24 de rotura esta dimensionada para fallar antes que la segunda ranura 26 de rotura, tal y como se muestra en las figuras 3A a 3C. Por ejemplo, a un torque suficiente para sujetar las piezas 30a, 30b de trabajo juntas una cantidad deseada, la primera ranura 24 de rotura se rompe y una porcion del perno 14 central se corta. La segunda ranura 26 de rotura permanecera intacta hasta que se desee retirar el perno 14 central de las piezas 30a, 30b de trabajo. Para ello, se podrla proporcionar un par adicional en el perno 14 central para romper el perno 14 central en la segunda ranura 26 de rotura.
Un vastago 16 puede estar colocado entre el segundo extremo del perno 14 central y el dilatador 12. En un ejemplo, el dilatador 12 esta enchavetado, con posibilidad de giro, en el vastago 16 de tal manera que el giro del vastago 16 hace girar el dilatador 12, tal y como se muestra en las figuras 1A a 1C. El perno 14 central roscado se desliza dentro del vastago 16 a lo largo de la longitud del perno 14 central. A medida que el par es aplicado al perno 14 central, el perno 14 central gira en el vastago 16 y se enrosca en el dilatador 12, tal y como se muestra en las figuras 2A a 3C. El perno 14 central se mueve a traves del dilatador 12 provocando que el dilatador 12 tome forma de bulbo o se expanda a un tamano en el cual el dilatador 12 tiene un diametro mas grande que el diametro del vastago 16 y el diametro del orificio en las piezas de trabajo.
El vastago 16 tiene un reborde 28 que se extiende hacia fuera desde el diametro exterior del vastago 16. El reborde 28 puede ser una porcion mas grande que se extiende en una direction perpendicular al eje del vastago 16. En el ejemplo ilustrado, el reborde 28 esta formado integralmente con el vastago 16. El reborde 28 puede estar dimensionado de tal manera que el reborde 28 limita la cantidad de carga que puede ser inducida en el dilatador 12. A una carga axial predeterminada, el reborde se desprende por cizallamiento del vastago 16 y permite que el vastago 16 se mueva dentro del orificio 31 del separador 18.
El separador 18 puede estar situado en un extremo del vastago 16. En un ejemplo, el separador 18 se acopla al reborde 28 del vastago 16 y puede evitar la rotation del vastago 16 cuando se aplica un par al perno 14 central. El separador 18 puede tener planos 40 de torsion para el acoplamiento con las herramientas de torsion, por ejemplo, una herramienta para evitar el giro del separador 18. El separador 18 puede tener un orificio 31 en el cual se puede extender el perno 14 central, a traves del mismo.
Un saliente 29 puede extenderse desde un extremo del vastago 16. El separador 18 puede estar situado en un extremo del vastago 16 adyacente al saliente 29. El orificio 31 del separador 18 puede estar en un ajuste por interferencia con el saliente 29 del vastago 16 de tal manera que se limita el giro del vastago 16. El saliente 29 del vastago 16 se extiende en y se ajusta por friction dentro del separador 18. En un ejemplo, el saliente 29 y el orificio 31 en el separador 18 son no circulares para enchavetar, con posibilidad de giro, el vastago 16 y el separador 18 juntos. Por ejemplo el orificio 31 y el saliente 29 de pueden tener formas correspondientes de manera que se evita su giro relativo. El separador 18 puede estar situado tal manera que el lado inferior del separador 18 hace tope con el reborde 28 del vastago 16.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
Una arandela 21 puede estar situada entre el separador 18 y un extremo del perno 14 central. En un ejemplo, la arandela 21 puede ser una arandela de empuje u otro tipo de elemento elastico para transmitir los esfuerzos de compresion sobre un area mas grande que sin la arandela 21. Las superficies 80 de apoyo del perno 14 central pueden apoyarse contra el lado 82 superior de la arandela 21, tal y como se ilustra mejor en la figura 3B. En otro ejemplo, la arandela 21 puede ser arqueada para actuar como elemento elastico, por ejemplo, tal como una arandela elastica, para mantener las cargas de compresion sobre las piezas 30a, 30b de trabajo.
La sujecion 10 puede ser instalada mediante un proceso automatizado o mediante un equipo automatizado, tal como un equipo robotico. Por ejemplo, despues de la insercion de la sujecion 10 dentro de aberturas alineadas en las piezas 30a, 30b de trabajo, una herramienta 100 (figura 7) puede conectar el separador 18 y las superficies 40 de torsion del separador 18. La sujecion 10 puede ser insertada en una superficie 30c superior de la pieza 30a de trabajo y puede extenderse a traves de un lado 30d ciego de la pieza 30b de trabajo, con el dilatador 12 separado de la superficie 37 ciega, tal y como se ilustra en la figura 2A. En otro ejemplo, la herramienta 100 (ver la figura 7) puede tener un primer componente 56 para limitar la posibilidad de giro del separador 18, el cual, a su vez, evita que el vastago 16 gire tal y como se ilustra en la figura 7. La herramienta 100 puede tener un segundo componente (tal como la herramienta 52 ilustrada en las figuras 5B y 6B y descrita mas abajo) para proporcionar un par al perno 14 central para mover el perno 14 central.
En ejemplos alternativos, la herramienta 100 puede ser utilizada por o incorporada en un equipo robotico u otro equipo automatizado para roscar el perno 14 central en el dilatador 12 y provocar que el dilatador 12 tome una forma de bulbo o de otra manera se hara mas grande mientras esta siendo separado de la superficie 37 ciega de manera se forma el reborde sin ejercer una carga de sujecion inicial sobre las piezas de trabajo 30a y 30b. Una vez que el dilatador 12 esta totalmente en forma de bulbo, tal y como se muestra en un ejemplo en las figuras 3A a 3C, la carga de compresion en el vastago 16 aumenta hasta que el reborde 28 del vastago 16 se desprende por cizallamiento a una carga de compresion predeterminada. En un ejemplo, el reborde 28 se rasga a una carga de compresion de 1000 libras para una sujecion de un tamano de cinco dieciseisavos de pulgada. Un giro continuo del perno 14 central provoca que el vastago 16, con el dilatador 12 conectado a el, se desplace dentro del separador 18 hasta que el dilatador 12 haga contacto con el lado mas alejado de la pieza de trabajo 30a, 30b. Cuando el reborde 28 se desprende por cizallamiento, el par requerido para accionar el perno 14 central puede caer a una cantidad despreciable o cercana a cero, pero el par requerido para accionar el perno 14 central puede incrementarse a medida que el dilatador 12 contacta y sujeta a las piezas de trabajo 30a, 30b juntas.
La instalacion de la sujecion 10 puede ser controlada mediante un control del par de instalacion, o mediante la utilizacion de una primera ranura 24 de rotura. Por ejemplo, cuando el par requerido para continuar girando el perno 14 central excede la resistencia de la primera ranura 24 de rotura, una porcion 15 del perno 14 central se corta tal y como se muestra en las figuras 3A a 3C. Para facilitar la retirada de la sujecion 10, la herramienta 100 puede ser aplicada al perno 14 central para aplicar un par y girar el perno 14 central. A una cantidad de par predeterminada, la segunda ranura 26 de rotura falla y el separador 18, la arandela 21, y el vastago 16 se desechan del lado accesible de las piezas de trabajo 30a, 30b. El expansor 12 y la porcion restante del perno 14 central puede ser empujada a traves de las piezas de trabajo 30a, 30b y desechada o por el contrario movida a traves de las piezas de trabajo 30a, 30b.
De forma ventajosa, la herramienta 100 puede ser utilizada tanto para instalar como para retirar la sujecion 10. Con este fin, la sujecion 10 puede ser utilizada, de forma efectiva, como una sujecion temporal para paneles de sujecion u otros objetos juntos. Ademas, se elimina el taladrado para retirar la sujecion 10. Por consiguiente, se elimina el dano causado por un taladrado excentrico y la generacion de virutas metalicas provocadas por el taladrado.
Ademas, la naturaleza de la formacion de bulbos del dilatador 12 asegura que las cargas de sujecion sean transmitidas sobre un area relativamente grande para evitar el dano de las piezas de trabajo 30a, 30b. La geometrla antes de la formacion de bulbos del dilatador 12 asegura que las aberturas de las piezas de trabajo 30a, 30b no se conviertan en redondas o por el contrario se danen. En un ejemplo, el dilatador 12 puede tener un extremo 32 en forma de reborde, tal y como se ilustra en las figuras 8 a 11, las cuales muestran el dilatador 12 en cuatro estados diferentes. La figura 8 muestra el dilatador tal y como se fabrico antes de que el extremo 32 del reborde haya sido crimpado o ensamblado hacia dentro mediante un tratamiento mecanico durante la fabricacion, tal y como se muestra mejor en la figura 9. En el ejemplo ilustrado, el dilatador 12 tiene un borde 50 de ataque de pared gruesa que resiste el doblado y una region de formacion de bulbo de pared fina doblada en un extremo, mediante la porcion 34 de transicion que tiene un diametro ligeramente inferior que el diametro del orificio en las piezas de trabajo 30a, 30b. Esta disposicion resulta en una transicion 36 no oblicua afilada, entre el borde 35 de ataque y un borde 33 exterior, de tal manera que se evita la interferencia de bordes entre un anillo de abertura y el borde 33 exterior o el borde 35 de ataque, tal y como se ilustra en las figuras 10 a 11.
La figura 12 ilustra una curva de carga prevista con la formacion de bulbos del dilatador 12 indicada a aproximadamente ochocientas libras (3,6 kN) para una sujecion de un tamano de cinco dieciseisavos (8 mm). Por supuesto, la sujecion 10 puede ser modificada para cambiar la carga en la que ocurra la formacion de bulbos tal y como se apreciara por un experto medio en la materia.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
De forma ventajosa, el ejemplo de la sujecion 10 ilustrada en las figuras 1 a 3 evita la obstruccion con resinas y sellantes debido a la forma cilindrica y lisa del vastago 16. El diseno, forma y tamano de la sujecion 10 permiten la incorporacion de la sujecion 10 en muchas aplicaciones donde los remaches y las sujeciones conocidas no son tan adecuados, tal como en uso con un material compuesto endurecido en autoclave.
El rango de agarre de la sujecion 10 puede corresponder a o ser controlado por la longitud del separador 18. Por ejemplo el separador 18 puede tener una longitud suficiente para recibir el vastago 16 despues de que el reborde 28 se haya desprendido por cizallamiento. Un perfil bajo para aplicaciones roboticas eficientes es posible limitando el rango de agarre. Por ejemplo, una sujecion de un tamano de cinco dieciseisavos de pulgada (8 mm) que tenga un rango de agarre de tres octavos de pulgada (10 mm) puede tener un saliente instalado aproximadamente una pulgada por encima del lado accesible de las piezas de trabajo 30a, 30b.
En otro ejemplo, la sujecion 10 tiene una tuerca 80 que esta, al menos parcialmente, acoplada con el perno 14 central, tal y como se ilustra en las figuras 4A a 6B. En dicho ejemplo, el perno 14 central puede estar roscado desde el extremo adyacente al dilatador 12 a las porciones 8 de torsion. Por consiguiente, la tuerca 60 puede estar en acoplamiento mediante roscado con el perno 14 central. La tuerca 60 puede ser, por ejemplo, cilindrica y estar roscada interiormente. En un ejemplo, la tuerca 60 puede estar situada entre la arandela 21 de empuje y la porcion 19 de cabezal del horno 14 central. Tras la instalacion, la tuerca 60 puede girar libremente con el perno 14 central y puede actuar como una extension de la porcion 19 de cabezal del perno 14 central.
Haciendo referencia a las figuras 5A y 5B, se ilustra la herramienta 51. La herramienta 51 comprende una herramienta 52 interior y una herramienta 54 exterior. La herramienta 54 exterior comprende orificios 55 cilindricos con un acoplamiento 57 en un solo sentido y un inserto 58 hexagonal ajustado por presion dentro del orificio 55 cilindrico. La herramienta 52 interior incluye superficies de torsion o un acoplamiento en un solo sentido, tal y como sea apropiado; para girar las porciones 8 de torsion en el perno 14 central. El acoplamiento 57 de un sentido, tal y como se ha mostrado, esta acoplado con la superficie 41 exterior de la tuerca 60. El inserto 58 hexagonal, tal y como se muestra, esta acoplado con los planos 40 de torsion en el separador 18.
Durante la retirada de la sujecion 10, tal y como se muestra en las figuras 6A y 6B, la tuerca 60 puede estar fijada e impedido su giro mediante, por ejemplo, un acoplamiento 57 en un solo sentido. Una superficie 41 exterior de la tuerca 60, por ejemplo, puede estar acoplada mediante un acoplamiento de un solo sentido, un acoplamiento de tipo rodillo u otra superficie que permita el giro de la tuerca 60 durante la instalacion pero que evite el giro de la tuerca 60 cuando el perno 14 central esta girado en la direction de retirada. Tras la retirada, el perno 14 central se desenrosca de la tuerca 60 y del dilatador 12. El dilatador 12 puede permanecer enchavetado en el vastago 16 que permanece enchavetado al separador 18.
En un ejemplo como este, la primera ranura 24 de rotura puede estar incorporada dentro de la sujecion 10 y puede depender de si la sujecion 10 esta configurada para la instalacion con herramientas controladas por par. La segunda ranura 26 de rotura puede estar ausente en este ejemplo dado que la retirada puede llevarse a cabo mediante el desenroscando del perno 14 central del conjunto, en lugar de por la rotura del perno 14 central, para separar los componentes de la sujecion 10. Por supuesto, la primera ranura 24 de rotura y la segunda ranura 26 de rotura pueden estar incorporadas en dicho ejemplo como sera apreciado por un experto medio en la materia.
Con referencia ahora a las figuras 13A a 18, la sujecion 110 se ilustra en varios ejemplos. La sujecion 110 incluye un perno 114 central, una arandela 121 de empuje, un separador 118, una arandela 128 de desplazamiento, un vastago 116, y un dilatador 112. El perno 114 central es una fijacion mecanica.
Tal y como se muestra en las figuras 13A, 13B y 13C, el perno 114 central comprende un cabezal 107 de perno que incluye porciones 108 de torsion, una porcion 107a superior, una porcion 107b inferior y una primera region 124 debilitada. El perno 114 central tambien incluye una segunda region 126 debilitada y una porcion 117 roscada. La arandela 128 de desplazamiento incluye un segmento 129 de cizallamiento y regiones 125 debilitadas. En algunos ejemplos, la arandela 128 de desplazamiento y o la arandela 121 de empuje actuan como una arandela de resorte para mantener las cargas de compresion en la sujecion 110. El vastago 116 incluye un saliente 115, una pestana 109 y un receptaculo 113b de enchavetado y el dilatador 112 incluye una chaveta 113a. El separador 118 incluye un orificio 131, planos 140 de torsion y rebajes 119 en la parte superior e inferior del separador 118.
La sujecion 110 comparte varias caracteristicas similares con la sujecion 10 descrita anteriormente pero tambien incluye varias diferencias. En particular, deberia tenerse en cuenta que la primera region 124 debilitada difiere de la ranura 24 de rotura en que la region 124 debilitada incluye un area mas grande de diametro minirno en comparacion con la primera ranura 24 de rotura. Tal y como se describira a continuation, tanto la region 124 debilitada como la primera ranura 24 de rotura pueden ser utilizadas en cualquiera de los ejemplos ilustrados en este documento. De forma similar, la segunda region 126 debilitada tambien incluye una porcion alargada que tiene un diametro reducido en comparacion con la segunda ranura 26 de rotura, tal y como se muestra en las figuras 1B y 3B.
Otra diferencia entre la sujecion 110 y la sujecion 10 es que el reborde 28 de la sujecion 10 se sustituye esencialmente por la arandela 128 de desplazamiento en la sujecion 110. Mientras que el reborde 28 se describio
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
como que era integral con el vastago 16, la arandela 128 de desplazamiento esta separada del vastago 116. En cualquier ejemplo, el reborde 28 o la arandela 128 de desplazamiento sirven como un medio para evitar que el vastago 16 o el vastago 116 se trasladen dentro del orificio 31 o del orificio 131 del separador 18 o del separador 118, hasta despues de que el dilatador 12 o el dilatador 112 ha completado, de forma sustancial, la formacion de bulbos. En aun otro ejemplo (no ilustrado), la arandela 128 de desplazamiento se incorpora con el separador 118 como una estructura unitaria que tambien sirve como medio para evitar que el vastago 16 o el vastago 116 se trasladen dentro del orificio 31 o del orificio 131 del separador 18 o separador 118 hasta despues de que el dilatador 12 o el dilatador 112 ha completado de firma sustancial la formacion de bulbos.
La sujecion 110 esta configurada con la arandela 121 de empuje adyacente a la porcion 107b inferior y parcialmente en el rebaje 119 en la parte superior del separador 118 con la arandela 128 de desplazamiento, parcialmente en el receso 119 en la parte inferior del separador 118. El receso 119 en la parte inferior del separador 118 y/ o la arandela 128 de desplazamiento pueden incluir, de forma opcional, un moleteado u otra mejora de la friccion o interbloqueos mecanicos en la interfaz entre estos componentes, tal y como es conocido en el estado de la tecnica, para reducir el giro relativo entre el separador 118 y la arandela 128 de desplazamiento.
El saliente 115 pasa a traves del centro de la arandela 128 de desplazamiento con la pestana 109 en el vastago 116 haciendo tope con la arandela 128 de desplazamiento contra el segmento 129 de cizallamiento sobre el perno 114 central. El saliente 115, la pestana 109 y/ o la arandela 128 de desplazamiento pueden incluir, de forma opcional, un moleteado u otra mejora de la flexion o interbloqueos mecanicos en la interfaz entre estos componentes, tal y como es conocido en el estado de la tecnica, para reducir el giro relativo entre la arandela 128 de desplazamiento y el vastago 116. El dilatador 112 hace tope con el vastago 116 en la porcion 117 roscada del perno 114 central. El vastago 16 y el dilatador 112 estan limitados en su giro juntos mediante la chaveta 113a situada en el receptaculo 113b de enchavetado. En los ejemplos alternativos, otros metodos conocidos por los expertos en la materia pueden ser utilizados para limitar el giro del vastago 116 y del dilatador 112 juntos sobre el perno 114 central.
Los rebajes 119 en el separador 118 sirven para centrar la arandela 121 de empuje y la arandela 128 de desplazamiento sobre el orificio 131. El saliente 115 sirve para centrar el perno 114 central en el medio de la arandela 128 de desplazamiento. De forma similar, la arandela 121 de empuje centra el perno 114. La arandela 121 de empuje, la arandela 128 de desplazamiento y el saliente 115 en combination sirven para centrar el perno 114 en el medio del orificio 131. Dicho centrado sirve para asegurar que la pestana 109 este alineada con el segmento 129 de cizallamiento y el orificio 131 para permitir el paso del vastago 116 a traves del orificio 131, tal y como se descrito en este documento. Se ha encontrado que el alineando de forma precisa el vastago 116, la arandela 128 de desplazamiento y el orificio 131 disminuye las variaciones de la fuerza requerida para separar el segmento 129 de cizallamiento de la arandela 128 de desplazamiento, tal y como se describe a continuation.
Tal y como se ensambla, tal y como se muestra en las figuras 13A, 13B y 13C, la sujecion 110 puede incluir alguna cantidad de precarga para mantener los componentes individuales de la sujecion 110 juntos y para permitir la friccion, para evitar el giro relativo de algunos de los componentes. Por ejemplo, puede ser beneficioso para el vastago 116, la arandela 128 de desplazamiento y el separador 118 mantenerse juntos de manera que sera posible fijar el vastago 116 contra el giro limitando los planos 140 de torsion.
El orificio 131 a traves de separador 118 puede incluir, de forma opcional, un moleteado longitudinal u otras irregularidades para reducir el giro del vastago 116 a medida que avanza a traves de separador 118, tal y como se describe a continuacion.
Haciendo referencia a las figuras 14A y 14B, la sujecion 110 se ilustra parcialmente instalada a traves de piezas de trabajo 130a y 130b. La pieza de trabajo 130a incluye una abertura 131 y un anillo 132a de abertura lateral frontal mientras que la pieza de trabajo 130b incluye una abertura 131b, una superficie 133 ciega y un anillo 132b de abertura lateral ciega.
Tal y como se ilustra en las figuras 14A y 14B, la sujecion 110 incluye una dilatador 112' en forma de bulbo. El dilatador 112 de formacion de bulbos dentro del dilatador 112' en forma de bulbo es la primera fase de instalacion de la sujecion 110. Despues de insertar la sujecion 110 a traves de la abertura 131a y 131b, el dilatador 112 tiene forma de bulbo para formar el dilatador 112' en forma de bulbo limitando los planos 140 de torsion mientras se gira la porcion 108 de torsion, para girar el perno 114 central y la porcion 117 roscada con respecto al vastago 116 y el dilatador 112. A medida que el dilatador 112 avanza a lo largo de la porcion 117 roscada, el vastago 16 limita la porcion superior del dilatador 112 mientras que la porcion inferior del dilatador 112 continua avanzando a lo largo de la porcion 117 roscada del perno 114 central. Esto ejerce una fuerza de compresion sobre el dilatador 112, provocando que el dilatador 112 se deforme en el dilatador 112' en forma de bulbo que incluye el reborde 111. En un ejemplo, el reborde 111 se extiende sustancialmente perpendicular al eje del vastago 116 y las porciones restantes del dilatador 112 forma un reborde sustancial para acoplarse al anillo 132b de abertura lateral ciego con una presion sustancialmente uniforme. De forma similar, en un ejemplo, la arandela 128 de desplazamiento proporciona una fuerza de sujecion uniforme contra el anillo 132a de abertura lateral frontal. En el ejemplo ilustrado, la arandela 128 de desplazamiento es sustancialmente plana, sin embargo, son contemplados otros ejemplos en los que la arandela 128 de desplazamiento tiene cualquier forma que sea requerida para acoplarse, de forma uniforme, al anillo 132a de
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
abertura lateral frontal. En ejemplos alternatives, se pueden situar arandelas adicionales u otras estructuras/ soportes en o alrededor del vastago 116 y adyacentes a la arandela 128 de desplazamiento para permitir la utilizacion de la sujecion 110 con geometrlas irregulares, tales como aberturas avellanadas (no ilustradas).
Las figuras 14A y 14B, ilustran un dilatador 112 al que se ha dado totalmente forma de bulbo con la arandela 128 de desplazamiento intacta y un segmento 129 de cizallamiento conectado a la arandela 128 de desplazamiento. Esto permite que el reborde 111 y el dilatador 112' en forma de bulbo se conformen, de forma sustancial, totalmente antes de que se coloquen las piezas de trabajo 130a y 130b juntas. Un apriete adicional del perno 114, tal y como se ilustra en la figura 14b, provoca que el segmento 129 de cizallamiento se separe de la arandela 128 de desplazamiento, permitiendo que el vastago 116 avance en el separador 118, tal y como se muestra en las siguientes figuras. Por consiguiente, en el ejemplo ilustrado, las fuerzas de compresion/ torsion requeridas para realizar los bulbos en el dilatador 112 son menores que las fuerzas requeridas para romper el segmento 129 de cizallamiento de la arandela 128 de desplazamiento o la primera region 124 debilitada o la segunda region 126 debilitada.
Las figuras 15A y 15B ilustran parcialmente un vastago 116 avanzado dentro del separador 118 con el segmento 129 de cizallamiento separado de la arandela 128' de desplazamiento y situado por encima del vastago 116. Las figuras 15a y 15b ilustran la sujecion 110 antes de colocar las piezas de trabajo 130a y 130b juntas pero despues de que el segmento 129 de cizallamiento se haya separado de la arandela 128' de desplazamiento.
Con referencia ahora a las figuras 16A y 16B, la sujecion 110 se ilustra totalmente instalada con las piezas de trabajo 130a y 130b sujetas juntas con el reborde 111 haciendo tope con el anillo 132b de abertura lateral ciego y la arandela 128' haciendo tope con el anillo 132a de abertura lateral frontal. El vastago 116 y el segmento 129 de cizallamiento llenan la mayor parte de la longitud 118D del separador 118. Tambien, la primera region 124 debilitada en el cabezal 107 del perno se ha roto, separando el cabezal 107 del perno en una porcion 107a superior y una porcion 107b inferior, con la porcion 107b continuando haciendo tope y limitando a la arandela 121 de empuje.
Haciendo referencia a las figuras 17A y 17B, la sujecion 110 se ilustra en el proceso de ser retirada de las piezas de trabajo 130a y 130b. De forma especlfica, la region 126 debilitada se ha roto debido a la rotacion continuada del perno 114 central desde la posicion ilustrada en las figuras 16A y 16B, de tal manera que la segunda region 126 debilitada ha fallado separando el perno 114 central de la porcion 117 roscada. Tal y como se ilustrado, el dilatador 112' esta conectado a la porcion 117 roscada y disponible para la retirada del lado ciego de la pieza de trabajo 130b mientras que las porciones restantes del perno 114 central, el vastago 116, la arandela 121 de empuje, el separador 118, el segmento 129 de cizallamiento y la arandela 128'de desplazamiento estan disponibles para su retirada del lado frontal de la pieza de trabajo 130a.
Como deberla ser evidente a partir de la descripcion anterior de las figuras 13 a 17, el punto de fallo de cuatro componentes diferentes necesita ser controlado de manera que la instalacion ocurra tal y como se ha descrito. Primero, el dilatador 112 deberla estar, sustancialmente, totalmente en forma de bulbo antes de que cualquier otro componente se rompa. Despues, el segmento 129 de cizallamiento deberla rasgarse de la arandela 128 de desplazamiento antes de que la primera o segunda regiones 124 y 126 debilitadas fallen. Despues, la primera region 124 debilitada deberla romperse antes de la segunda region 126 debilitada, permitiendo que la porcion 107a superior sea retirada, indicando que la sujecion 110 esta instalada. Finalmente, la segunda region 126 debilitada se rompe, cortando las conexiones interiores de sujecion de las piezas de trabajo 130a y 130b que estan juntas y permitiendo la retirada de varios componentes de la sujecion 110 de las piezas de trabajo 130a y 130b.
Con referencia ahora a la figura 18, varios de los componentes de la sujecion 110 se ilustran despues de la retirada de la pieza de trabajo 130a y 130b incluyendo el perno 114 central, la arandela 121 de empuje, el segmento 129 de cizallamiento, el separador 118 incluyendo el vastago 116, la arandela 128' de desplazamiento, el dilatador 112' en forma de bulbo y la porcion 117 roscada.
Haciendo referencia a la figura 19, un ejemplo de perno 114 central es ilustrado en mayor detalle, en particular, se muestra la primera region 124 debilitada teniendo una longitud 124L que representa la longitud lineal del diametro estrechado de la primera region 124 debilitada. De forma similar, la segunda region 126 debilitada esta ilustrada teniendo una longitud 126L que representa la longitud de la porcion que tiene un diametro estrechado en la segunda region 126 debilitada. Estos ejemplos pueden reducir la cantidad de energla liberada cuando la primera y segunda regiones 124 y 126 debilitadas se rompen en comparacion con otros ejemplos dados a conocer utilizando ranuras de rotura con muescas.
En este sentido, en algunas aplicaciones, puede ser no deseable liberar una cantidad sustancial de energla cuando la porcion 117 roscada se rompa del resto del perno 114 central. Dicha energla podrla ser liberada en forma de energla cinetica transmitida a varios componentes de la sujecion 110. Mientras que las porciones situadas en el lado frontal de la pieza 130a de trabajo son previsiblemente limitadas mediante la herramienta utilizada para romper la sujecion 110, ninguna estructura similar limitarla las porciones situadas en el lado ciego de la pieza 130b de trabajo. Es posible para los componentes tales como la porcion 117 roscada y el dilatador 112' en forma de bulbo que sean
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
expulsados de la abertura 131b con suficiente velocidad para danar otros componentes que pueden estar situados en su trayectoria.
Por el contrario, un tipo de rotura fragil de la primera region 124 debilitada puede ser deseable para generar un indicador de fallo distinto con menos giros del cabezal 108 del perno. Y muchos ejemplos tendran una herramienta acoplada con la porcion 107a superior cuando la primera region 124 debilitada se rompe, lo cual podrla absorber cualquier energla cinetica transmitida, reduciendo de forma potencial que la porcion 107a actue como un proyectil.
El ejemplo particular seleccionado para un perno 114 o 14 particular depende de la aplicacion particular y el material utilizado para el perno 114 o 14. Proporcionando un diametro estrechado mas largo, tal como 124L y 126L, se puede incrementar la cantidad de deformacion plastica que sucede antes de la rotura y se puede desplazar la rotura desde una rotura rapida de tipo fragil a un cizallamiento de tipo ductil con una liberacion de energla reducida durante el cizallamiento. Una consecuencia de utilizar regiones debilitadas tales como 124 o 126 en comparacion con ranuras 24 26 de rotura es que se podrla requerir un mayor numero de giros del perno 114 o 14 para completar la rotura deseada.
En otros ejemplos mas, se podrla utilizar una region debilitada del tipo de una muesca, la cual tenga un radio suficiente para reducir o eliminar cualquiera de los factores de concentracion de esfuerzos para el tipo de una muesca (no ilustrado). De cualquier modo, las caracterlsticas de comportamiento deseables se pueden lograr en la primera y segunda regiones 124 y 126 debilitadas equilibrando el material del perno con las consideraciones de geometrla de la primera y segunda regiones 124 y 126 debilitadas, incluyendo, pero no limitandose a, el diametro mlnimo, los efectos de las muescas, la longitud 124L y la 126L, y/ u otros concentradores de esfuerzo o disipadores de esfuerzo.
Haciendo referencia a las figuras 20 y 21, se ilustra un ejemplo de una arandela 128 de desplazamiento que incluye una region 125 debilitada. Tal y como se ilustra en las figuras 20 y 21, la region 125 debilitada es una depresion tanto en la parte superior como en la parte inferior de la arandela 128 de desplazamiento estrechando el espesor efectivo de la arandela 128 de desplazamiento y tambien definiendo un segmento 129 de cizallamiento. En un ejemplo, la region 125 debilitada puede ser mecanizada en la parte superior y en la parte inferior o tanto en la parte superior como en la parte inferior de la arandela 128 de desplazamiento. En otro ejemplo, la region 125 debilitada puede ser conformada mediante una operation de abombamiento o estampado en frlo en la parte superior y/ o en la parte inferior de la arandela 128 de desplazamiento. En otro ejemplo, la region 125 debilitada esta situada, aproximadamente, en el diametro exterior del vastago 116 para permitir que el vastago 116 pase a traves de la arandela 128 de desplazamiento despues de la separation del segmento 129 de cizallamiento.
Adicionalmente, con respecto a la arandela 128 desplazamiento, deberla entenderse que la region(es) 125 debilitada es opcional. Es posible controlar la fuerza requerida para retirar el segmento 129 de cizallamiento de la arandela 128 de desplazamiento mediante otros medios tales como un control de espesor. Sin embargo, la region(es) 125 debilitada proporciona unos medios para modificar de forma artificial la resistencia del material de almacen que puede tener propiedades de cizallamiento variables. Por ejemplo, un operador podrla controlar el tamano y/ o la profundidad y/o el numero de region(es) debilitadas para adaptar un material de almacen a una resistencia de cizallamiento deseada.
Con referencia ahora a la figura 22 se ilustran ejemplos alternativos de la arandela 128 de desplazamiento, el separador 118 y la arandela 121 de empuje. En particular, la arandela 128 de desplazamiento incluye un reborde 128.5 mientras que la arandela 121 de empuje incluye un reborde 121.5. En el ejemplo ilustrado, los rebordes 128.5 y 121.5 tienen, aproximadamente, las mismas dimensiones y cada uno esta dimensionado para encajar en los rebajes 118.5 situados en la parte superior y en la parte inferior del separador 118. El ejemplo ilustrado en la figura 22 permite al separador 118 ser instalado en cualquier direccion, reduciendo, de forma potencial, un error de montaje.
Con referencia ahora a las figuras 23 y 24, se ilustra un ejemplo de dilatador 112 como un dilatador 112a. En la figura 23, el dilatador 112a esta ilustrado antes de cualquier crimpado o ensamblado tal y como se describio anteriormente con respecto al dilatador 12 tratado mecanicamente. Tal y como se ha ilustrado, el dilatador 112a incluye una porcion 156 roscada, una region 152 de formation de bulbos de pared fina, una transition 154, un extremo 132 en forma de reborde, un borde 150 de ataque y una chaveta 113a. La region 152 de formacion de bulbos de pared fina esta definida mediante la porcion 155 de pared biselada y la porcion 153 de pared fina entre la porcion 155 de pared biselada y la transicion 154. La porcion del dilatador 112a alrededor de la porcion 156 roscada es lo suficientemente gruesa como para resistir el doblado bajo la carga de compresion utilizada para deformar la region 152 de formacion de bulbos de pared fina. Tal y como se muestra en la figura 23, el diametro 132D del extremo 132 en forma de reborde es mayor que el diametro 112D del dilatador 112a antes de que haya sido crimpado o ensamblado, tal y como se describio anteriormente. En el ejemplo ilustrado, el borde 150 de ataque y el extremo 132 en forma de reborde tienen el suficiente espesor de pared como para resistir el doblado debido a las cargas de compresion descritas anteriormente.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
Haciendo referenda a la figura 24, el dilatador 112b es ilustrado despues de que el extremo 132 en forma de reborde haya sido crimpado o ensamblado para reducir el diametro 132'D del extremo 132 en forma de reborde a o bien igual o a menos que el diametro 112D del dilatador 112b. Tal y como se ilustra en la figura 24, la porcion 153 de pared fina es deformada en un cuerpo troncoconico entre la porcion 155 de pared biselada y la transition 154, con la transition 154 definiendo una ranura 157 en la superficie exterior del dilatador 112b. En su punto mas profundo, la ranura 157 y la transicion 154 tienen un diametro exterior de 154D que es mas pequeno que cualquiera de los diametros 112D o 132D'. La region 152 de pared fina esta predispuesta a doblarse bajo una carga de compresion suficiente entre el extremo 132 en forma de reborde y la porcion 156 roscada para formar el reborde 111. Es de destacar, que la transicion 154 esta situada dentro del diametro 132D' del extremo 132 en forma de reborde, de tal manera que la transicion redondeada formada, cuando la region 152 en forma de bulbo de pared fina, se dobla mientras se crea el reborde 111 durante la formation de bulbos del dilatador 112b, forma una transicion no oblicua entre la porcion 153 de pared fina y el reborde 111 y el extremo 132 en forma de reborde que no impactara o contactara directamente con el anillo 132b de abertura lateral ciego ya que dicha transicion redondeada esta situada dentro de la abertura 131b.
Haciendo referencia a la figura 25, se ilustra un ejemplo de vastago 116 que incluye un saliente 115, una pestana 109, y un receptaculo 113b de chaveta. Por referencia, en el ejemplo ilustrado, el saliente 115 se extiende desde el diametro interior del vastago 116 y tiene un espesor de pared aproximadamente un tercio del espesor de pared del vastago 116. Tal y como se descrito anteriormente, el saliente 115 hace tope con el interior de la arandela 128 de desplazamiento y sirve para ayudar a centrar el vastago 116 sobre el orificio 131 del separador 118.
Como deberla ser evidente a partir de las descripciones anteriores, la sujecion 110 se puede instalar (y retirar) utilizando herramientas similares a las descritas anteriormente para su uso con la sujecion 10, incluyendo procesos manuales y automaticos.
Tambien, tal y como se describe anteriormente con respecto a la sujecion 10, la geometrla previa a la formacion de bulbos del dilatador 112 ayuda a asegurar que el anillo 132b de abertura lateral no llegue a ser redondeado o por el contrario danado durante la sujecion. La geometrla previa a la formacion de bulbos puede transmitir fuerzas de sujecion de forma uniforme sobre un area relativamente grande para evitar el dano de la pieza de trabajo 130b.
Tambien, la sujecion 110 mantiene la forma lisa y cillndrica general mostrada por la sujecion 10, permitiendo el uso de la sujecion 110 en muchas aplicaciones en las que otros remaches y sujeciones conocidos no son adecuados tal como cuando se pueden extruir adhesivos en las aberturas 130a y 130b.
En un ejemplo, los siguientes materiales son utilizados para componentes de la sujecion 110. El vastago 116 esta hecho de aleacion de aluminio (Al) 7075-T6. La arandela 128 de desplazamiento esta hecha de aleacion Al 6061-T6. El separador 118 esta hecho de aleacion Al 2024-T4 o 7075-T6. El dilatador 112 esta hecho de acero inoxidable austenltico de un cuarto de dureza (17% de enfriamiento reducido), tal como AISI 304, o acero recocido esferiodizado, tal como AISI 8740. El perno 114 central esta hecho de acero 4130, tratado termicamente a 40-44 en la escala C de Rockwell. El ejemplo anterior es proporcionado solo a modo de ejemplo. Otros materiales pueden ser sustituidos tal y como se desee para obtener un rendimiento variable para la sujecion 110. En un ejemplo, la sujecion 10 utiliza los mismos materiales para los componentes correspondientes.
Con referencia ahora a las figuras 26 a 27, un modo de realization de una sujecion desechable de doble action, de acuerdo con la invention, es ilustrada como una sujecion 210. La sujecion 210 incluye un perno 214, un resorte 247 de compresion, un separador 218, una arandela 128 de desplazamiento, un vastago 116 y un dilatador 112. El perno 214 incluye un cabezal 204 que tiene planos 208 de torsion, una porcion 217 roscada exteriormente y un debilitamiento 242 entre la porcion 217 roscada exteriormente y el cabezal 207. El separador 218 incluye una porcion 243 roscada interiormente, un orificio 231, una porcion 241 de torsion, un debilitamiento 246 y un rebaje 245. La porcion 243 roscada interiormente esta constituida y dispuesta para acoplarse de manera roscada a la porcion 217 roscada exteriormente con el debilitamiento 242 estando constituido y dispuesto de manera que cuando el perno 214 esta totalmente acoplado a traves del separador 218, tal y como se ilustra en las figuras 26 y 27, la porcion 217 roscada exteriormente no esta acoplada de manera roscada con la porcion 243 roscada interiormente, permitiendo por lo tanto que el perno 214 gire libremente en el separador 218 sin acoplamiento entre la porcion 243 roscada exteriormente y la porcion 217 roscada exteriormente. En el modo de realizacion ilustrado, el giro libre del debilitamiento 242 dentro de la porcion 243 roscada interiormente, en parte, se logra haciendo el diametro exterior del debilitamiento 242 menor que el diametro menor de la porcion 243 roscada interiormente y la longitud longitudinal del debilitamiento 242 mayor que la longitud longitudinal de la porcion 243 roscada interiormente.
La sujecion 210 esta montada con el resorte 247 de compresion, un separador 228 superior, enroscandose despues exteriormente a la porcion 217 roscada del perno 214, a traves de la porcion 243 roscada interiormente. La arandela 128 de desplazamiento esta situada en el rebaje 245 con su base 115 centrando la arandela 128 de desplazamiento con respecto al perno 214, tal y como se describio anteriormente. Finalmente, el dilatador 112 esta roscado en el perno 214 acoplandose de manera roscada con la porcion 217 roscada exteriormente en la porcion 156 roscada interiormente hasta que el vastago 116 hace tope con la arandela 128 de desplazamiento y el dilatador 112. En los
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
estados finales de montaje de la sujecion 210, el resorte 247 de compresion esta comprimido entre el cabezal 207 y separador 118.
En el modo de realizacion ilustrado, el resorte 247 de compresion es un resorte de disco tambien conocido en el estado de la tecnica como una arandela Belleville. Otros modos de realizacion pueden utilizar otros tipos de resorte de compresion incluyendo, pero no limitados a, resortes ondulados, resortes simples, resortes enrollados helicoidalmente, biselados conicamente o similares. El resorte 247 de compresion esta constituido y dispuesto para proporcionar una fuerza suficiente y una distancia de desplazamiento para separar el perno 214 del separador, llevando a la porcion 217 roscada interiormente de nuevo en acoplamiento con la porcion 243 roscada interiormente cuando el perno 214 es girado en una direccion de aflojamiento con respecto al dilatador 112. Esto situa al perno 214 en acoplamiento roscado con el separador 218 de manera que el giro continuado del perno 214 en una direccion de aflojamiento obliga al cabezal 207 a alejarse del separador 218. Al mismo tiempo, el dilatador 112 es mantenido contra el vastago 116, de manera que el dilatador 112 es limitado en su giro por el vastago 116 (que esta limitado en su giro en el orificio 231), de manera que el dilatador 112 no gira con rotacion del perno 214, permitiendo la extraccion del perno 214 del dilatador 112. Esta disposition permite a la sujecion 210 ser desmontada y retirada despues de su uso, extrayendo el perno 214 del dilatador 112.
Con referencia ahora a las figuras 28 a 29, un modo de realizacion del separador 218 es ilustrado incluyendo una porcion 241 de torsion, una porcion 243 roscada interiormente, un debilitamiento 246, un orificio 231 y un rebaje 245.
Con referencia ahora a la figura 30, se ilustra un modo de realizacion del perno 214 incluyendo un cabezal 207, una porcion 208 de torsion, una pestana 244, un debilitamiento 242 y una porcion 217 roscada interiormente. La pestana 244 esta constituida y dispuesta para corresponder con el espesor y el diametro exterior del resorte 247 de compresion, de manera que la pestana 244 encaja en el ID (diametro interno) del resorte 247 de compresion para alinear el eje del resorte 247 de compresion con el eje del perno 214.
Con referencia ahora a las figuras 31 a 36, son ilustradas las etapas secuenciales en la instalacion y retirada de la sujecion 210 en la pieza 230 de trabajo. Para una mayor claridad, solo se ha ilustrado una pieza 230 de trabajo pero se deberla entender que la pieza 230 de trabajo probablemente comprenderla dos o mas piezas de trabajo que estan sujetas juntas mediante la sujecion 210. “Dos o mas piezas de trabajo” son representadas de forma esquematica mediante llnea discontinua a traves de la pieza 230 de trabajo. La sujecion 210 esta constituida y dispuesta como una fijacion temporal para ser utilizada durante las etapas de montaje intermedias no en los montajes finales. Como tal, la sujecion 210 esta constituida y dispuesta para su retirada despues de que se haya completado la sujecion.
Haciendo referencia a la figura 31, la sujecion 210 es ilustrada insertada a traves de la abertura 231 de una pieza 230 de trabajo con la arandela 128 de desplazamiento descansando contra la superficie superior y el dilatador 112 situado en el lado ciego (superficie 233) de la pieza 230 de trabajo. Tal y como se ha descrito anteriormente en mayor detalle con respecto a los modos de realizacion de la sujecion 110, la instalacion de la sujecion 210 se realiza girando el perno 214 con respecto al dilatador 112. El dilatador 112 es limitado en su giro con el separador 218, el vastago 116 y la arandela 128 de desplazamiento. La arandela 128 desplazamiento y el vastago 116 bloquean el avance del extremo 132 en forma de reborde, provocando por tanto que la region 152 de formation de bulbos de pared fina tome forma de bulbo hacia fuera y forme el reborde 111 tal y como se describio anteriormente con respecto a los ejemplos ilustrados mediante las figuras 1 a 25.
Con referencia ahora a la figura 32, una etapa posterior de instalacion es ilustrada como la sujecion 210a. La sujecion 210a es ilustrada con el dilatador 112 totalmente en forma de bulbo, formando el reborde 111 y con la arandela 128 de desplazamiento rota con el segmento 129 de cizallamiento y el vastago 116 parcialmente avanzados dentro del orificio 231 mediante el avance del dilatador 112 por encima de la porcion 217 roscada exteriormente. Despues de que se forme el reborde 111, el apriete continuado del perno 214 con respecto al separador 112 aumenta la carga axial en la arandela 128 de desplazamiento. A una carga de rotura disenada, el vastago 116 perfora a la arandela 128 de desplazamiento permitiendo que el vastago 116 avance dentro del orificio 231.
Con referencia ahora a la figura 33, una etapa de instalacion posterior es ilustrada como la sujecion 210b. La sujecion 210b ilustra al reborde 111 haciendo tope con la superficie 233 lateral ciega con la pieza 230 de trabajo sujeta entre la arandela 128 de desplazamiento y el reborde 111. El giro continuado del perno 214 despues del fallo de la arandela 128 de desplazamiento avanza el vastago 116 a traves del orificio 231 hasta que el reborde 111 hace tope con la superficie 233 ciega y sujeta la pieza 230 de trabajo con el vastago 116 y el extremo 132 en forma de reborde que rellena, de forma sustancial, la abertura 231a. La secuencia de instalacion se termina cuando cesa el par de accionamiento al perno 214. Esto puede resultar a partir de un dispositivo limitador de embrague o del par en la herramienta de instalacion, o a traves de una region de torsion frangible del cabezal 207 que se rompa a una carga de fallo designada, tal y con se describio anteriormente.
Con referencia ahora a la figura 34, la etapa inicial para retirar la sujecion 210 es ilustrada como la sujecion 210c. La sujecion 210c ilustra el perno 214 parcialmente extraldo del dilatador 112. El resorte 247 de compresion ha
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
desplazado el cabezal 207 lejos del separador 218, de manera que la porcion 217 roscada interiormente es acoplada de forma giratoria con la porcion 243 roscada interiormente. El dilatador 112 continua estando acoplado con el vastago 116 y el vastago 116 esta acoplado con el separador 218. Tal y como se describio anteriormente, con respecto a otros modos de realizacion, el vastago 116 y/ o el separador 218 incluyen alguna forma de limitation al giro entre los mismos de manera que el dilatador 112 esta limitado en su giro mediante el separador 218 limitador de giro, por ejemplo, con la porcion 241 de torsion.
Con referencia ahora a la figura 35, una etapa de retirada posterior es ilustrada como la sujecion 210d. La sujecion 210d ilustra el perno 214 acoplado con el separador 218 pero no con el dilatador 112, de manera que la sujecion 210d se puede retirar de la pieza 230 de trabajo. Es posible retirar el perno 214, el separador 218, el vastago 116 y la arandela 128 de desplazamiento del lado frontal de la pieza 230 de trabajo dejando al dilatador 112 en el lado ciego de la pieza 230 de trabajo. El debilitamiento 246 facilita, de forma opcional, la extraction del separador 218 mediante un equipo robotico.
Con referencia ahora a la figura 36, la extraccion final es ilustrada como una sujecion 210e. La sujecion 210e representa al perno 214 totalmente desenroscado del separador 218 y el perno 214, el separador 218 y el vastago 116 estan retirados de la pieza 230 de trabajo en el lado frontal, con el dilatador 112 retirado del lado ciego de la pieza 230 de trabajo. Se apreciara por un experto medio en la materia que algunos componentes de la sujecion 210e pueden ser reciclados para utilizarlos en una nueva sujecion desechable de doble action. En particular, en algunos modos de realizacion, el perno 214, el resorte 247 de compresion, el separador 218 y el vastago 116 pueden ser reutilizados con la arandela 128 de desplazamiento y el dilatador 112 requiriendo componentes de reemplazo.
Con referencia ahora a las figuras 37 a 39, se ilustra un modo de realizacion alternativo de una sujecion desechable de doble accion como una sujecion 310. La sujecion 310 incluye un perno 314, un resorte 347 de compresion, un separador 318, un vastago 316 y un dilatador 112. El perno 314 incluye un cabezal 307 que tiene rebajes 367 de accionamiento, un debilitamiento 342, y una porcion 317 roscada exteriormente. El separador 318 incluye un rebaje 366, una porcion 343 roscada interiormente, ranuras 368 transversales, un orificio 331, una extension 361 que tiene una superficie 362 exterior y un extremo 363. Tal y como se ha ilustrado, el orificio 331 se extiende a traves de la extension 361. El vastago 316 incluye un saliente 329, un reborde 328, una superficie 364 exterior y un extremo 365 en forma de reborde. El dilatador 112 incluye una porcion 156 roscada interiormente, una porcion 152 de formation de bulbos y un extremo 132 en forma de reborde.
La sujecion 310 incluye similitudes con la sujecion 210 incluyendo el funcionamiento de los resortes 247 y 347 de compresion con respecto a las porciones 243 y 343 roscadas interiormente y los debilitamientos 242 y 342. Sin embargo, el separador 318 y el vastago 316 incluyen varias diferencias. La extension 361 esta configurada y dispuesta de manera que la superficie 362 exterior encaja dentro de la abertura de la pieza de trabajo con la extension 361 extendiendose a lo largo de la longitud del orificio 331, potencialmente, mas alla de la altura por encima de la pieza de trabajo del separador 318.
El vastago 316 esta configurado y dispuesto de manera que la superficie 364 exterior y el saliente 329 encajan en el orificio 331 con el reborde 328 haciendo tope con el extremo 363 y el extremo 365 en forma de reborde, haciendo tope con el extremo 132 en forma de reborde. El reborde 328 funciona de una manera similar al reborde 128 descrita anteriormente en que el reborde 328 evita que el vastago 316 avance dentro del orificio 331 hasta que se haya ejercido una fuerza de compresion suficiente para proporcionar una forma de bulbo a la porcion 152 de formacion de bulbos, tal y como se describio anteriormente. El saliente 329 encaja por debajo de la extencion 361 en el orificio 331 y proporciona una alineacion para el separador 318 as! como una limitacion en su giro del vastago 316 con respecto al separador 318. De forma similar, el extremo 365 en forma de reborde esta limitado en su giro con respecto al extremo 132 en forma de reborde, por ejemplo, con miembros de enchavetado de interbloqueo tal y como se describio anteriormente con respecto a la sujecion 10.
En lo que se refiere al rebaje 367 de accionamiento y a las ranuras 368 transversales, estos estan optimizados para una extraccion automatizada. Las superficies de torsion hexagonales dobles pueden ser diflciles de alinear con las herramientas con rebajas hexagonales correspondientes debido a que la respectiva fase de las dos superficies de torsion no esta generalmente alineada. La version del cuerpo cillndrico ilustrado en las figuras 37 a 39 es insertada mas facilmente, comparativamente, dentro de cavidades cillndricas correspondientes en una herramienta. El acoplamiento con el rebaje 367 de accionamiento sucede, de forma automatica, a medida que la porcion de accionamiento comienza a girar. La fijacion completa entonces gira con el perno 314 hasta que pasadores de limitacion se alinean con y se acoplan a las ranuras 368 transversales.
Con referencia ahora a las figuras 40 a 44, son ilustradas las etapas secuenciales en la instalacion y la retirada de la sujecion 310 en la pieza 330 de trabajo. Una vez mas, mientras que solo una unica sujecion 310 de trabajo ha sido ilustrada, deberla entenderse que la sujecion 310 puede ser utilizada para sujetar varias piezas de trabajo juntas a traves de aberturas alineadas. La sujecion 310 esta constituida y dispuesta como una fijacion temporal utilizada en etapas de montaje intermedias pero no en montajes finales. Como tal, la sujecion 310 esta constituida y dispuesta para permitir su retirada despues de la sujecion.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
Haciendo referenda a las figuras 40 a 41, se ilustra la sujecion 310 insertada a traves de la abertura 331a de la pieza 330 de trabajo con el separador 318 descansando contra la superficie superior de la pieza 330 de trabajo, la extension 361 extendiendose en la abertura 331a y un dilatador 112 situado en el lado ciego de la pieza 230 de trabajo. Una vez mas, la sujecion 310 es instalada girando el perno 314 con respecto al dilatador 112. El dilatador 112 esta limitado en su giro con respecto al separador 318 y al vastago 316. El reborde 328 bloquea el avance del separador 316 y del extremo 132 en forma de reborde provocando por lo tanto que la region 152 de formacion de bulbos de pared fina tome una forma de bulbo hacia fuera y forme el reborde 111, tal y como se describio anteriormente con respecto a otros modos de realizacion.
Con referencia ahora a la figura 42, una etapa de instalacion posterior es ilustrada como la sujecion 310a. La sujecion 310a ilustra un dilatador 112 que ha tomado forma completamente de bulbo, un reborde 111 formandose y un reborde 328 que se ha roto permitiendo al vastago 316 avanzar dentro del orificio 331 mediante el avance del dilatador 112 por encima de la porcion 317 roscada exteriormente, de manera que el reborde 111 hace tope con la superficie 333 lateral ciega con la pieza 330 de trabajo sujeta entre el separador 318 y el reborde 111. Se ha de notar que la combinacion de la extension 361, el extremo 365 en forma de reborde y el extremo 132 en forma de reborde no llenan completamente la abertura 331a ya que hay un hueco entre el extremo 363 y el extremo 365 en forma de reborde. El tamano del hueco entre el extremo 363 y el extremo 365 en forma de reborde depende del espesor de la pieza 230 de trabajo en comparacion con el rango de agarre de la sujecion 331a. Cuanto mas cercana al rango de agarre maximo este la sujecion 331a mas grande sera el hueco.
Con referencia ahora a la figura 43, la etapa inicial para retirar la sujecion 310 es ilustrada como una sujecion 310b. La sujecion 310b ilustra al perno 314, parcialmente extraldo del dilatador 112. El resorte 347 de compresion ha desplazado el cabezal 307 lejos del separador 318, de manera que la porcion 317 roscada interiormente esta acoplada, de forma roscada, con la porcion 343 roscada interiormente. El dilatador 112 continua estando acoplado con el vastago 316 y el vastago 316 esta acoplado con el separador 318. Tal y con se describio anteriormente con respecto a otros modos de realizacion, el vastago 316 y/ o el separador 318 incluyen alguna forma de limitacion del giro de los mismos de manera que la dilatador 112 puede estar limitado en su giro mediante un separador 318 limitador del giro, por ejemplo, con una porcion 340 de torsion.
Con referencia ahora a la figura 44, una etapa de retirada posterior es ilustrada como una sujecion 310c. La sujecion 310c ilustra un perno 314 acoplado con un separador 318 pero no con un dilatador 112, de manera que la sujecion 310c se puede retirar de la pieza 330 de trabajo. Es posible retirar el perno 314, el separador 318 y el vastago 316 del lado frontal de la pieza 330 de trabajo dejando el dilatador 112 en el lado ciego de la pieza 330 de trabajo.
El reborde 28, 328 y la arandela 128 de desplazamiento son modos de realizacion de los medios de bloqueo que evitan que el vastago 116 o 316 avance a traves del separador 218 o 318, respectivamente, hasta que el dilatador 112 forma un bulbo para conformar el reborde del lado ciego como un reborde 111. En modos de realizacion alternativos, el reborde 328 puede estar situado en la extension 361. Otros modos de realizacion pueden utilizar otros medios de bloqueo incluyendo, pero no limitado a, adhesivos, un moleteado interior en el separador 218 o 318, un moleteado exterior en el vastago 116 o 316, una soldadura y salientes en el separador 218 o 318 o en el vastago 116 o 316. En modos de realizacion alternativos, el reborde 328 podrla estar fabricado como un componente separado del vastago 316 y este ultimo situado en el vastago 316 o en el separador 218 o en la extension 361 utilizando adhesivos, soldadura, ajuste por calor o ajuste por presion.
El rango de agarre de las sujeciones 210 y 310 corresponde a la profundidad del orificio 231 y 331, es decir, un orificio mas profundo equivale a un rango de agarre mas grande. Sin embargo, un orificio 231 o 331 mas profundo requiere un separador 218 o 318 mas alto, respectivamente, lo cual incrementa el desplazamiento en el eje y requerido por el equipo de instalacion robotica. Un perfil mas bajo para aplicaciones roboticas eficientes es posible limitando el rango de agarre. En los modos de realizacion ilustrados, la sujecion 210 que tiene un rango de agarre efectivo de un cuarto de pulgada (6 mm) puede tener un saliente instalado de aproximadamente tres cuartos de pulgada (19 mm) por encima del lado accesible de la pieza de trabajo. Por el contrario, una sujecion 310 que tenga un rango de agarre efectivo de un medio de pulgada (13 mm) puede tener un saliente instalado de aproximadamente tres cuartos de pulgada (19 mm) por encima del lado accesible de la pieza de trabajo. Los rangos de agarre “efectivos” citados anteriormente incluyen mas o menos un treintaidosavo de pulgada (0,8 mm), es decir, un “extra” de un dieciseisavo de pulgada (1,6 mm) de rango de agarre).
Con referencia ahora a las figuras 45 a 46, un modo de realizacion alternativo de una sujecion 210 desechable de doble accion ilustrada en las figuras 26 a 27 es mostrado como una sujecion 211. Similar a la sujecion 210, la sujecion 211 incluye un perno 214, un resorte 247 de compresion, un separador 218, una arandela 128 de desplazamiento, un vastago 116 y un dilatador 112. El perno 214 incluye un cabezal 207 que tiene planos 208 de torsion, una porcion 217 roscada exteriormente y un debilitamiento 242 entre una porcion 217 roscada interiormente y el cabezal 207. El separador 218 incluye una porcion 243 roscada interiormente, un orificio 231, una porcion 241 de torsion, un debilitamiento 246 y un rebaje 245. A diferencia de la sujecion 210, en la sujecion 211, el cabezal 217, y la porcion 241 de torsion se extienden en direccion ascendente pasando el resorte 247 de compresion para estar mas cerca de la parte superior del perno 207 central y para proporcionar una porcion 241 de torsion exterior mas grande y definir una superficie 248 de torsion interior. Ademas, el cabezal 207 en la sujecion 211 incluye una porcion
208 de torsion interior. Estas variaciones permiten una flexibilidad adicional en la eleccion de las herramientas utilizadas para instalar y retirar la sujecion 211, permitiendo dos diferentes tipos de acoplamiento con el cabezal 207, y el cabezal 218 para fijar la sujecion 211 y para proporcionar un giro relativo entre el perno 214 y el separador 218. La sujecion 211 por el contrario esta configurada para funcionar del mismo modo que la sujecion 210 descrita 5 anteriormente.
Se deberla entender que las "porciones de torsion" y los "planos de torsion," tal y como se utilizan en el presente documento, pretenden indicar una caracterlstica que puede ser utilizada para acoplar una herramienta manual o automatica, incluyendo una superficie cillndrica acoplable mediante un acoplamiento de un solo sentido o un acoplamiento de rodillos. Las sujeciones 10, 110, 210 y 310 dadas a conocer en este documento puede ser 10 utilizadas tanto en aplicaciones manuales como automatizadas. El uso de superficies cillndricas en lugar de planos de torsion hace mas facil el uso de las sujeciones 10, 110, 210 y 310 con robots de instalacion automatizados. Por el contrario, en aplicaciones manuales, los operadores humanos estan adaptados a piezas de ajuste ya que se requiere que encajen con llaves de torsion geometricas y los dispositivos de torsion geometricos requeridos para el ajuste son, en general, menos caros que los acoplamientos de un solo sentido. Por consiguiente, otras aplicaciones 15 se prestan por si mismas para el uso de superficies de torsion convencionales.
Mientras que la divulgacion ha sido ilustrada y descrita en detalle en los dibujos en la descripcion anterior, la misma ha de considerarse como ilustrativa y no de caracter restrictivo, entendiendose que solo han sido mostrados y descritos modos de realizacion preferidos y que todos los cambios y modificaciones que entren dentro del alcance de las reivindicaciones, que siguen a continuacion, se desea que sean protegidos.

Claims (15)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    Reivindicaciones
    1. Una sujecion (210: 211; 310) para sujetar una pieza (230; 330) de trabajo junta, a traves de una abertura, teniendo la pieza de trabajo un lado accesible y una superficie (233; 333) ciega, la sujecion que comprende:
    un separador (218; 318) que comprende un orificio (231; 331);
    un perno (214; 314) acoplado a traves de dicho orificio, comprendiendo dicho perno una porcion (207: 307) de cabezal y una porcion (217, 317) roscada exteriormente;
    un dilatador (112) situado en dicha porcion roscada exteriormente, comprendiendo dicho dilatador una porcion (132) extrema, una porcion (156) roscada interiormente y una porcion (152) de formacion de bulbos situada entre las mismas, en el que dicha porcion roscada interiormente de dicho dilatador esta acoplada de forma roscada en dicha porcion roscada exteriormente de dicho perno;
    un vastago (116; 316) situado sobre dicho perno entre dicho separador y dicha porcion extrema de dicho dilatador, en el que dicho vastago esta constituido y dispuesto para avanzar a traves de dicho orificio, y
    medios (128; 328) de bloqueo que impiden que dicho vastago (116; 316) avance a traves de dicho separador hasta que la rotacion de dicho perno provoque que dicha porcion de formacion de bulbos forme un reborde (111),
    caracterizado porque
    dicho separador comprende una porcion (243, 343) roscada interiormente,
    dicho perno esta provisto de un debilitamiento (242, 342) entre dicha porcion de cabezal y dicha porcion roscada exteriormente,
    dicho perno se extiende a traves de dicha porcion roscada interiormente de dicho separador,
    dicha porcion roscada interiormente de dicho separador esta constituida y dispuesta para acoplarse, de forma roscada, a dicha porcion roscada exteriormente de dicho perno y
    dicho debilitamiento esta constituido y dispuesto de manera que dicha porcion roscada interiormente de dicho separador no esta acoplada, de forma roscada, con dicho perno cuando dicho perno este completamente acoplado a traves de dicho separador.
  2. 2. La sujecion de la reivindicacion 1, que comprende ademas un resorte (247; 347) de compresion constituido y dispuesto para llevar dicha porcion roscada exteriormente en acoplamiento, de forma roscada, con dicha porcion (243; 343) roscada interiormente de dicho separador cuando se gira dicho perno en una direccion de aflojamiento.
  3. 3. La sujecion de la reivindicacion 2, en la que dicho resorte (247; 347) de compresion esta situado entre dicha porcion de cabezal y dicho separador (218; 318).
  4. 4. La sujecion de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el diametro exterior de dicho debilitamiento (242, 342) es menor que el diametro menor de dicha porcion (243; 343) roscada interiormente de dicho separador.
  5. 5. La sujecion de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la longitud longitudinal de dicho debilitamiento (242; 342) es mayor que la longitud longitudinal de dicha porcion (243; 343) roscada interiormente de dicho separador.
  6. 6. La sujecion de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que despues de formar el reborde (111), la rotacion continuada de dicho perno (214; 314) completa la sujecion acercando el reborde a una posicion de sujecion contra la superficie (233; 333) ciega de dicha pieza de trabajo.
  7. 7. La sujecion de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicho separador (318) comprende ademas una extension (361) constituida y dispuesta para extenderse dentro de la abertura de la pieza de trabajo y en la que dicho orificio (331) se extiende a traves de dicha extension.
  8. 8. La sujecion de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicho separador y dicha porcion extrema estan constituidos y dispuestos para llenar, sustancialmente, la abertura cuando la sujecion se ha completado.
  9. 9. La sujecion de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicho dilatador comprende ademas una porcion (154) de transicion que define una ranura (157) en la superficie exterior de dicho dilatador (112) situada
    5
    10
    15
    20
    25
    30
    entre dicha porcion (132) extrema y dicha porcion (152) de formacion de bulbos que forma una transicion no oblicua entre el reborde (111) y dicha porcion extrema, cuando dicha porcion de formacion de bulbos forma el reborde.
  10. 10. La sujecion de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicho medio de bloqueo es una arandela (128) de desplazamiento situada entre dicho vastago (116) y dicho separador (218).
  11. 11. La sujecion de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicho medio de bloqueo es un reborde en dicho vastago.
  12. 12. La sujecion de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicho medio de bloqueo es un reborde (328) en dicho orificio.
  13. 13. La sujecion de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la sujecion esta constituida y dispuesta para formar el reborde sin la aplicacion de una fuerza de sujecion inicial a la pieza de trabajo.
  14. 14. Un metodo para retirar una sujecion (210; 310) de una pieza de trabajo, teniendo la pieza de trabajo un lado accesible y un lado (233; 333) ciego y comprendiendo la sujecion un perno (214; 314), un dilatador (112 ), un vastago (316) y un separador (218; 318) que tiene una porcion (243; 343) roscada interiormente, acoplable de forma roscada mediante una porcion (217; 317) roscada exteriormente de dicho perno, comprendiendo el metodo las etapas de:
    limitar el giro de dicho separador (218; 318) y por lo tanto limitar el giro de dicho vastago (116; 316) y de dicho dilatador (112), en donde el dilatador se acopla, de forma roscada, con dicha porcion (217; 317) roscada exteriormente del perno, pero la porcion roscada interiormente del separador no esta acoplada, de forma roscada, inicialmente con la porcion roscada exteriormente del perno;
    girar el perno en una direction de aflojamiento mientras que se mueve axialmente el perno con respecto al separador, por lo tanto, acoplando de forma roscada la porcion roscada exteriormente del perno con dicha porcion (243; 343) roscada interiormente del separador
    despues de la etapa de movimiento, continuar el giro del perno en una direccion de aflojamiento, por lo tanto desenroscando el perno del dilatador mientras que se limita el giro entre el dilatador y el separador; y
    despues de la etapa de desenroscado, retirar la sujecion de la pieza de trabajo retirando el perno, el separador, y el vastago del lado accesible y retirando el dilatador del lado ciego.
  15. 15. El metodo de la revindication 14, en el que la etapa de movimiento incluye la liberation de la energla almacenada en un resorte (247; 347) de compresion situado entre un cabezal del perno y el separador, para mover axialmente el perno con respecto al separador.
ES10735400.3T 2009-07-17 2010-07-16 Sujeción desechable de doble acción de bajo perfil Active ES2601682T3 (es)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US22635809P 2009-07-17 2009-07-17
US226358P 2009-07-17
PCT/US2010/042317 WO2011009068A1 (en) 2009-07-17 2010-07-16 Low profile dual-action disposable clamp

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2601682T3 true ES2601682T3 (es) 2017-02-15

Family

ID=42752272

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES10735400.3T Active ES2601682T3 (es) 2009-07-17 2010-07-16 Sujeción desechable de doble acción de bajo perfil

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2454493B1 (es)
ES (1) ES2601682T3 (es)
WO (1) WO2011009068A1 (es)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3372847A1 (de) * 2017-03-07 2018-09-12 HILTI Aktiengesellschaft Spreizanker und verfahren zum demontieren eines spreizankers
WO2019006302A1 (en) * 2017-06-30 2019-01-03 Bollhoff Inc. SPACER ASSEMBLY AND THREADED BLIND FASTENER, AND METHODS FOR ASSEMBLY AND USE THEREOF
CN110259795B (zh) * 2019-06-17 2022-01-07 沈阳建筑大学 一种扭剪型端部挤压式单边螺栓紧固件
TWI789223B (zh) * 2022-01-26 2023-01-01 施成穎 組接裝置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6247883B1 (en) * 1999-07-13 2001-06-19 Huck International, Inc. High strength blind bolt with uniform high clamp over an extended grip range
US8511952B2 (en) 2006-10-05 2013-08-20 Monogram Aerospace Fasteners, Inc. Dual-action disposable clamp

Also Published As

Publication number Publication date
EP2454493A1 (en) 2012-05-23
WO2011009068A1 (en) 2011-01-20
EP2454493B1 (en) 2016-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8608417B2 (en) Dual action disposable clamp
US8398345B2 (en) Low profile dual-action disposable clamp
US8511952B2 (en) Dual-action disposable clamp
ES2538230T3 (es) Taco de expansión
AU760903B2 (en) High strength blind bolt
ES2601682T3 (es) Sujeción desechable de doble acción de bajo perfil
JP5878672B2 (ja) ブラインドファスナー
JP5985607B2 (ja) 盲リベットボルト
US20150010370A1 (en) Fastener and method of installing same
WO2015168063A1 (en) Swage lock fasteners
CA2240144C (en) Low torque threaded fastener and mine roof support system using such a fastener
WO2017069826A1 (en) One-piece self-locking nut
TW201723325A (zh) 繫結件及繫結結構
EP0646439A1 (de) Rohr- oder Steckschlüssel mit Haltemitteln für das zu handhabende Bauelement
SE529054C2 (sv) Fästelement med skärande eggar inrättade att under fästelementets montering bearbeta ett håls mantelyta till passning mot en på fästelementet utformad passningsdel
EP3469220B1 (en) Bolt with safety device for a bolt head and a method for releasing the bolt
EP1666740A2 (en) Blind rivet
AU2021106646A4 (en) Reaming Tool
EP1724473A2 (en) Treaded bolt with a break-off points shank
CA1043547A (en) Method of preloading and crimping fasteners
DE202014101713U1 (de) Verbindungsvorrichtung sowie Verbindung mit Verbindungsvorrichtung
KR20220170002A (ko) 블라인드 리벳
JP5312762B2 (ja) 締結装置のためのフレーム
EP1510705A2 (de) Befestigungsbolzen und Befestigungseinrichtung mit Befestigungsbolzen und Schliessring