MX2010011067A - Separador hibrido de plastico-metal. - Google Patents

Abstract

Se describe un separador tipo remache híbrido que consiste de dos partes componentes, una base núcleo de metal y un barril de plástico moldeado. La base tiene un agujero pasante y una brida desplazadora en el fondo. Una primera muesca guía está ubicada inmediatamente por encima de la brida y se extiende hacia arriba a lo largo de una superficie exterior de la base para proveer anexión de remache de la base a un sustrato. Una rampa frustocónica convergente en la dirección hacia arriba cae a lo largo de la superficie externa de la base y está ubicada directamente por encima de la primera muesca guía. Un anillo segmentado que se extiende axialmente con dientes circunferenciales está ubicado en la parte superior de la base. El barril tubular de plástico moldeado compuesto de plástico llena la segunda muesca guía y rodea el anillo segmentado. El barril tiene una porción interna que incluye una pared interna roscada que se extiende hacia abajo al interior del agujero pasante a un punto nivelado con el fondo de la brida.

Description

SEPARADOR HÍBRIDO DE PLÁSTICO-METAL CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención es concerniente con un sujetador separador con una base de metal que se anexa permanentemente al metal laminar, un tablero de PC u otro sustrato, ya sea mediante remachado, brochado, acampanado o los semejantes y se fija a una porción de plástico moldeada que se extiende hacia arriba desde la base.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los separadores existen para crear espacio entre dos objetos. Comúnmente no están diseñados como sujetadores estructurales o de alta resistencia. Hay muchos derivados de separadores en los que se incluyen piezas de plástico-inserción, sujetadores roscados macho-hembra, sujetadores de montaje superficial, brochado, acampanado y aún sujetadores remachados. Una base relativamente dura es intrínseca al proceso de remachado. Los separadores tipo remache son producidos por un proceso de máquina que es bastante lento y costoso. A pesar de los avances en el arte, las opciones de reducción de costo tienen deficiencias. Especialmente problemáticos son los separadores largos que necesitan crear espacios relativamente grandes entre objetos. La patente estadounidense 4,130,138 intitulada Separador Moldeado revela un separador de metal/metal con una maquinada y un collarín separador de metal moldeado compuesto de zinc. Este dispositivo tiene muchas limitaciones en las que se incluyen su alto costo para producirse y su incapacidad para proveer aislamiento eléctrico entre componentes de interconexión, entre otras desventajas. Por consiguiente, una necesidad en el arte para un separador tipo remacha que sea no caro para producirse en longitudes más largas en tanto que proporciona una conexión estructural durable y firme entre componentes.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Con el fin de resolver el problema en el arte, la presente invención combina la base dura necesaria con una extensión de plástico moldeada que provee la distancia de separador deseada y medios de anexión tales como roscas si se requiere. De acuerdo con la invención, la única porción expuesta de la base no cubierta por el plástico es el desplazador, la muesca y parte de la rampa. Estas son las partes que son activas en el proceso de remache. El desplazador encuentra firmemente tanto el material laminar y el yunque. Soporta las fuerzas del proceso de instalación de remache sin deformación a medida que el material laminar fluye a la muesca. La muesca del metal fuerte provee una resistencia axial amplia al empuje en tanto que el desplazador de metal formado provee resistencia de momento de torsión. La rampa resiste el impacto abrasivo de colocar la parte al agujero sin dañar una superficie de plástico. En otras modalidades, el área expuesta de la base podría incluir elementos tales como acampanado, elementos de inserción, brochado o aún elementos de montaje superficial.

Más específicamente, la solicitante ha inventado un sujetador separador que comprende una base sustancialmente cilindrica con una perforación pasante y una brida en el fondo. Una primera muesca guía está ubicada inmediatamente por encima de la brida y se extiende hacia arriba a lo largo de la superficie exterior de la base para proveer anexión de la base a un sustrato. Una rampa convergente en la dirección hacia arriba está ubicado directamente por encima de la primera muesca guía. Una segunda muesca guía en la superficie exterior de la base se extiende hacia arriba desde la rampa para retener el material moldeado. Un anillo segmentado que se extiende axialmente que comprende dientes circunferenciales está ubicado a lo largo de un borde superior de la segunda muesca guía. Un barril tubular moldeado compuesto de plástico rellena la segunda muesca guía y rodea el anillo segmentado. El barril tiene una porción interna que se extiende hacia abajo al interior de la perforación pasante a un punto nivelado con el fondo de la brida.

La invención reduce el costo de parte, especialmente en versiones más largas debido a que las versiones maquinadas utilizan inventario de barra y mucho del material es perdido como desperdicio (virutas) , una condición exagerada en los tamaños más- largos. Las versiones forjadas son experimentadas y actualmente son producidas en algunos tamaños limitados, sin embargo, el forjado es limitado a la longitud de parte que puede ser fabricada. La invención permite que el componente base sea forjado y por consiguiente tiene un costo muy bajo para la manufactura y ningún desperdicio. El barril largo es plástico moldeado que es considerablemente menos caro que las alternativas de metal y no crea desperdicio. El resultado final es un separador que es producido sin desperdicio y a un costo muy reducido.

Una ventaja principal de esta invención es la flexibilidad para seleccionar la longitud del barril que es una variable común de un separador para una aplicación dada. Es común ofrecer docenas de diferentes longitudes de barril para una sola rosca y parte de tamaño de remache. Para el maqúinado, esto requiere varios empaques de herramientas diferentes y montajes en el equipo. Para versiones forjadas, esto requiere un montaje de herramientas diferentes y asi caro para cada variación. La invención permite que un solo base componente base sea utilizado en una variedad de barriles con diferentes tamaños de rosca como el inserto para un proceso de moldeo. El proceso de moldeo pone el barril sobre la parte y utiliza una profundidad ajustable al molde permitiendo que la única herramienta fabrique cualquier longitud de barril. Si las roscas son necesarias, son agregadas en un proceso de derivación secundario.

Como un ejemplo de la ventaja que la invención provee, un fabricante ofrece actualmente en su linea de separadores estándar once combinaciones diferentes de tamaño de rosca y diámetro de barril, más otras doce combinaciones sin roscar para un total de veintitrés combinaciones estándar. Cada una de estas veintitrés combinaciones tiene una docena o más longitudes. Todas estas combinaciones requerirían sus propios montajes y herramientas. Con esta invención, solamente tres bases serían requeridas y tres herramientas de molde ajustables producirán todas las combinaciones, con herraj ado secundario requerido solamente para las versiones roscadas. Para llevar a cabo otros medios de sujeción, tales como acampanado, brochado, montaje superficial, etc., solamente tres bases necesitan ser modificadas pero la porción de separador moldeada puede seguir siendo común para todos los diseños. Esto permite herramientas e inventarios de producto mejor manejados. Acelera el tiempo de manufactura al permitir que el fabricante almacene grandes cantidades de los tres componentes base que son moldeados a pedido.

Otros beneficios son obtenidos al usar el material de plástico en lugar de metal como se revela en la patente del arte previo 4,130,138 mencionada anteriormente. En primer lugar, actúa como un aislante al conjunto, en donde un separador de metal sería un conductor. El sujetador podría también funcionar como una tuerca aislante si no es utilizado para sus capacidades de separador. Además, el plástico puede ser coloreado, lo que puede ayudar a facilitar y estandarizar diseños 'de montaje posteriores. Los colores pueden ser usados para anotar advertencias (rojo) o acceso (verde) y pueden ser usados para simplificar instrucciones, esto es "Anexar el tornillo a través del tablero y al separador azul". El plástico también reduce el peso en el montaje final.

En resumen, este diseño propuesto permite que un separador sea producido por un costo más bajo que muchos productos competitivos y sin desperdicio. También permite un manejo de componentes más eficiente debido a la flexibilidad inherente en el diseño y procesos de manufactura. Finalmente, el diseño de plástico ofrece opciones de codificación por colores, reducciones de peso y propiedades aislantes.

A este respecto, antes de explicar por lo menos una modalidad de la invención en detalle, se debe entender que la invención no está limitada en su aplicación a los detalles de construcción y a las disposiciones de los componentes resumidas en la siguiente descripción o ilustradas en las figuras. La invención es apta de otras modalidades y de ser llevada a la práctica de varias maneras. También, se comprenderá que la fraseología y terminología empleadas en la presente son por el propósito de descripción y no deben ser consideradas como limitantes .

Como tal, aquellos experimentados en el arte apreciarán que la idea en la cual esta revelación está basada, puede fácilmente ser utilizada como base para el diseño de otras estructuras, métodos y sistemas para llevar a cabo los varios propósitos de la presente invención, por consiguiente, es importante que las reivindicaciones sean consideradas que incluyen tales construcciones equivalentes ya que no se desvian del espíritu y alcance de la presente invención.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La Figura 1 es una vista isométrica derecha superior del separador de la invención.

La Figura 2 es una vista seccional parcial en elevación lateral.

La Figura 3 y la Figura 4 son vistas seccionales en elevación lateral parcial que muestran la secuencia de instalación de la invención a una lámina de sustrato.

La Figura 5 es una vista isométrica derecha superior del componente base.

La Figura 6 es una vista seccional parcial en elevación lateral del componente base.

DESCRIPCIÓN DE LA MODALIDAD PREFERIDA Refiriéndose ahora a las Figuras 1 y 2, una modalidad de la invención es. un separador de remache híbrido 7 que consiste de dos partes componente, una de metal y una de plástico. La base de remache 1 es de metal en tanto que la porción separadora o barril 2 es de plástico. El remache requiere que el sujetador sea más duro que el panel de metal laminar que está recibiendo la parte; por consiguiente, la base puede estar compuesta de aluminio, acero inoxidable, endurecida, depositada o lo que se necesite de otra manera para obtener el remache. Moldeado a la base de metal se encuentra un barril separador de plástico 2. El barril es un cilindro en general redondo producido a varias longitudes increméntales que soportan una segunda lámina o componente (no mostrado) . El barril en esta figura es roscado de manera pasante 5. Esto permite que un tornillo de máquina' sea acoplado a través del segundo panel soportado al separador para su anexión. Modalidades alternativas incluyen un barril sin roscar que podría aceptar un tornillo formador de rosca o un tornillo de rosca cortante o permitir una separación para un tornillo pasante. Un barril sólido podría también ser producido que permitiría que una segunda lámina simplemente se apoye sobre o sea soportada por el separador 7 pero de otra manera no es anexada a lo que soporta. Las modalidades alternativas también incluyen barriles abiertos, ya sea roscados o sin roscar y barriles ciegos, roscados o sin roscar. La base es formada para remacharse a metal lámina con elementos de remachado tradicionales (desplazador, muesca de guia y elementos antirotacionales) . En esta modalidad preferida, un desplazador hexagonal 3 también funciona como el elemento anti-rotacional cuando una muesca guia 4 es extensamente rectangular en su sección transversal. Esta modalidad permite que el desplazador instale nivelado a una lámina como se muestra en la Figura 4. Muchas otras variedades de elementos podrían ser combinados para producir el remache como se demuestra por el amplio intervalo de sujetadores de remache actualmente en el mercado bien conocidos en el arte.

Refiriéndose ahora a las Figuras 3 y 4, se muestra la secuencia de instalación. El separador 7 es colocado inicialmente en alineación con un agujero en la lámina de sustrato 8 para ser forzado hacia arriba por la presión aplicada al fondo 9 de la brida de remache 3. Después que la instalación está completa como se muestra en la Figura 4, el fondo de la base 9 está nivelado con el sustrato 8 y la muesca guía ha sido llenada completamente por el flujo frío de material del sustrato 8.

Refiriéndose ahora a las Figuras 5 y 6, la base incluye un agujero pasante 10 que tiene una amplia separación para · la porción inferior del barril y roscas que más tarde serán formadas al interior del barril. Esto permite que el plástico fluya a lo largo del 1 interior de la base, uniendo mejor la base al barril y asegura que haya material de plástico suficiente aún en el diámetro mayor de la rosca, de tal manera que no habrá contacto de metal a metal entre el tornillo y la base. Esto elimina la corrosión galvánica también como aisla el tornillo para impedir conductividad. La base también incluye un contra-taladro 11 en el agujero pasante que proporciona parte de la fuerza de retención axial en la junta de base a barril.

El exterior de la base incluye una brida en el fondo y directamente por encima de la brida se encuentra una primera muesca guia para proveer anexión de la base a un sustrato. Una rampa 12 por encima del remache se extiende a una sección de muesca guia larga 13, que termina en un anillo segmentado 14 en la parte superior. El anillo segmentado y muesca guia son encerrados completamente por el plástico del barril. La muesca guia proporciona fuerza de retención axial en la junta de base a barril, en tanto que los dientes 16 del anillo proporciona resistencia de momento de torsión, de tal manera que el barril no gira sobre la base. La rampa sirve para dos propósitos: en primer lugar, permite la herramienta de moldeo ' de una superficie con la cual cerrar la cavidad. Esto provee un retén positivo firme para la herramienta de molde, asegurando que no haya ninguna fuga de plástico al exterior del barril. En segundo lugar, la rampa guia al sujetador al agujero de montaje en la lámina para proveer una instalación uniforme del sujetador el agujero de montaje de remachado.

Por consiguiente, lo anterior es considerado como ilustrativo solamente de los principios de la invención. Además, puesto que numerosas modificaciones y cambios se les presentarán a aquellos experimentados en el arte, no se desea limitar la invención a la construcción y operación exactas mostradas y descritas y asi, se puede recurrir a todas las modificaciones y equivalentes apropiados que caigan dentro del alcance de la invención.

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Un sujetador separador caracterizado porque comprende : una base sustancialmente cilindrica que tiene un agujero pasante y una brida de desplazador que se extiende radialmente en el fondo; una primera muesca guia inmediatamente por encima de la brida que se extiende hacia arriba a lo largo de una superficie exterior de la base apta para proveer anexión de la base a un sustrato; una rampa convergente en la dirección hacia arriba ubicada en la superficie exterior directamente por encima de la primera muesca guia; una segunda muesca guia sobre la superficie exterior que se extiende hacia arriba desde la rampa apta para retener el material moldeado; un anillo segmentado que se extiende axialmente en la parte superior de la base que comprende dientes circunferenciales espaciados radialmente a lo largo de un borde superior de la segunda muesca guia, y un barril tubular moldeado que " se extiende hacia arriba de la base, el barril llena la segunda muesca guia y rodea el anillo segmentado, el barril tiene además una porción interna que comprende una pared interna cilindrica que se extiende hacia abajo al interior del agujero pasante a un punto nivelado con el fondo de la brida, en donde el barril es de diámetro menor que la rampa.

2. El sujetador de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la pared interna del barril es de diámetro constante y se extiende desde una abertura en la parte superior del sujetador a una abertura en el fondo.

3. El sujetador de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la pared interna del barril es roscada.

4. El sujetador de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque incluye un contra-taladro co-axial que se extiende desde el fondo de la base hacia arriba a lo largo de una porción del agujero pasante, el contra-taladro es de diámetro mayor que el agujero pasante.

5. El sujetador de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque incluye además una porción externa del barril que se extiende hacia abajo desde la parte superior del barril que termina a lo largo de un borde inferior que se empalma con la rampa, por lo menos una porción de la rampa es frustocónica y define una superficie externa del sujetador.

6. El sujetador de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque la brida en poligonal.

7. El sujetador de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque la brida es hexagonal.

8. El sujetador de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el barril es compuesto de plástico y la base es compuesta de metal.

9. un conjunto de partes caracterizado porque comprende el sujetador de conformidad con la reivindicación 4, fijo rígidamente a una lámina plana mediante anexión de remache a una pared lateral de un agujero en la lámina, en donde el material de la lámina llena la primera muesca guía. .

10. El conjunto de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el fondo de la brida es nivelado con una superficie del lado inferior de la lámina.