MXPA01005367A

MXPA01005367A - Perno con cuerda.

Info

Publication number: MXPA01005367A
Application number: MXPA01005367A
Authority: MX
Inventors: E Garvick James
Original assignee: Illinois Tool Works
Priority date: 2000-05-31
Filing date: 2001-05-29
Publication date: 2004-07-30
Also published as: US6394726B1; CA2342016C; CA2342016A1

Abstract

Un perno con cuerda que posee una espiga con una cuerda helicoidal, un flanco de contacto de la cuerda helicoidal que posee un primer angulo de flanco de contacto sobre una porcion radial interior del flanco de contacto, y un segundo angulo de flanco de contacto sobre una porcion radial exterior del flanco de contacto, donde el primer angulo de flanco de contacto es menor que el segundo angulo de flanco de contacto. La modalidad preferida del perno es un perno con cuerda con un angulo de barrena relativamente reducido.

Description

PERNO CON CUERDA ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere en general a pernos con cuerda, y más particularmente a configuraciones de cuerda helicoidal para estos y combinaciones de estos. Son en general conocidos los pernos con cuerda con ángulos de flanco de contacto relativamente bajos, como se revela por ejemplo en la patente de los EE.UU. No. 2,827,820, titulada "Tornillos que producen sus propias perforaciones guias". Un objeto de la presente invención es proporcionar nuevos pernos con cuerda y configuraciones de cuerda helicoidal para estos, que perfeccionen la técnica anterior y solucionen problemas en ésta. Otro objeto de la presente invención es proporcionar nuevos pernos con cuerda y formas de cuerda helicoidal para estos, que sean confiables y económicos. Otro objeto de la presente invención es proporcionar nuevos pernos con cuerda y formas de cuerda helicoidal para estos, de mejor fabricación y funcionamiento. Otro objeto de la presente invención es proporcionar nuevos pernos con cuerda y formas de cuerda helicoidal para estos, que posean mejor torsión de rosca y resistencia de jalado. Otro objeto de la presente invención es proporcionar nuevos pernos con cuerda con torsión de impulso relativamente baja. Otro objeto de la presente invención es proporcionar nuevos pernos" con cuerda y configuraciones de cuerda helicoidal para estos, que posean mejores características de torsión de rosca y resistencia de jalado, y torsiones de impulso relativamente bajas. Otro objeto más de la presente invención es proporcionar nuevos pernos de capa externa endurecida con cuerda que posean mejores características de torsión de rosca y resistencia de jalado. Otro objeto más de la presente invención es proporcionar nuevos pernos con cuerda de mejor torsión de rosca y resistencia de jalado, algunos de los cuales pueden ser fabricados utilizando procesos convencionales de formación de cuerda. Un objeto más particular de la presente invención es proporcionar nuevos pernos con cuerda que comprenden una espiga que posee una cuerda helicoidal con un flanco de contacto dispuesto alrededor de cuando menos una porción de éste, donde el flanco de contacto posee un primer ángulo de flanco de contacto en una porción radial interior de éste, y un segundo ángulo de flanco de contacto en una porción radial exterior de éste, donde el primer ángulo del flanco de contacto es de entre aproximadamente 5 grados y aproximadamente 10 grados, donde el segundo ángulo de flanco de contacto es mayor que el primer ángulo de flanco de contacto . Otro objeto más particular de la presente invención es proporcionar nuevas formas de cuerda helicoidal que comprenden una cuerda helicoidal que posee un flanco de contacto, con un primer ángulo de flanco de contacto sobre una porción radial interior de éste y un segundo ángulo de flanco de contacto en una porción radial exterior de éste, donde el primer ángulo del flanco de contacto es menor que el segundo ángulo de flanco de contacto. Estos y otros objetos, aspectos, caracteristicas y ventajas de la presente invención serán más aparentes al considerar cuidadosamente la siguiente Descripción Detallada y los Dibujos anexos, que pueden ser desproporcionados para facilitar su comprensión, donde pasos y estructuras similares están designados en general mediante números e indicadores similares. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una vista plana de un perno con cuerda ejemplar. La Figura 2 es una vista parcial de una forma ejemplar de cuerda helicoidal de conformidad a la presente invención. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La Figura 1 ilustra un p^rno con cuerda ejemplar 10 en forma de perno helicoidal que comprende en general una extremo guia 22 a la porción de extremo guía. En la aplicación ejemplar de perno con cuerda, la porción de extremo guía de la espiga 20 es cónica, con un ángulo de barrena de aproximadamente 26 grados, aunque otras aplicaciones del perno con cuerda pueden tener otros ángulos de barrena y otras configuraciones de porción de extremo guía. En la Figura 1, la espiga 20 posee una cuerda dispuesta en general helicoidalmente y cuando menos parcialmente alrededor de la espiga. La cuerda helicoidal incluye un flanco de contacto 26 que generalmente está dispuesto hacia la cabeza del tornillo o extremo impulsor del perno, y un flanco sin contacto, que en la presente se designará también flanco seguidor 28, generalmente dispuesto hacia la porción de extremo guía de éste . En la Figura 2, el flanco de contacto de la cuerda helicoidal incluye un primer ángulo de flanco de contacto sobre una porción radial interior 32 de éste y un segundo ángulo de flanco de contacto sobre una porción radial exterior 34 de éste. El primer ángulo de flanco de contacto es preferiblemente menor que el segundo ángulo de flanco de contacto . En una modalidad, el segundo ángulo de flanco de contacto sobre la porción radial exterior 34 de la cuerda helicoidal es aproximadamente el doble del ángulo del flanco de contacto sobre la porción radial interior 32 de éste . Sin embargo, esta relación es sólo ejemplar y no se la debe considerar como limitante, puesto que la relación particular entre los ángulos del flanco de contacto es especifica a la aplicación. El primer ángulo de flanco de contacto es preferiblemente de entre 5 grados y aproximadamente 10 grados, y en una aplicación es de aproximadamente 7 grados. El segundo ángulo de flanco de contacto es preferiblemente de entre 10 grados y aproximadamente 30 grados, y en una aplicación es de aproximadamente 15 grados. Los ángulos de flanco de contacto son medidos desde un punto de referencia transversal al eje de la espiga. Los ángulos de flanco de contacto primero y segundo pueden ser mayores o menores que los rangos ejemplares que se revelan en la presente invención, y no deben considerarse como limitantes de la presente invención. Mientras más se extienda radialmente el primer ángulo de flanco de contacto de la espiga, mejor será la resistencia de jalado y la torsión de rosca. Pero esto resulta en porciones de cuerda radialmente exteriores más delgadas y por consiguiente débiles, y hace más difícil la fabricación de la cuerda con procesos convencionales de formación . En una aplicación ejemplar, el primer ángulo de flanco de contacto se extiende radialmente desde la espiga hasta aproximadamente un 65 por ciento de la profundidad de la cuerda, pero este porcentaje puede ser mayor o menor, dependiendo de los requisitos del funcionamiento. En una modalidad, ilustrada en la Figura 2, la cuerda helicoidal posee un ángulo de aproximadamente 30 grados, medido entre el segundo ángulo de flanco de contacto en la porción radial exterior 34 del flanco de contacto y el flanco seguidor 28 de la cuerda helicoidal. En otra modalidad, que también se ilustra en la Figura 2, la cuerda helicoidal posee un ángulo de aproximadamente 45 grados, medido entre el segundo ángulo de flanco de contacto sobre la porción radial exterior 34 del flanco de contacto y el flanco seguidor 28 de la cuerda helicoidal. Disminuir el diámetro menor de la cuerda ó aumentar el ángulo entre el flanco de contacto y el flanco seguidor corresponde en general a disminuir la separación axial entre el flanco de contacto y el flanco seguidor de porciones adyacentes de cuerda helicoidal. A la inversa, aumentar el diámetro menor de la cuerda o disminuir el ángulo entre el flanco de contacto y el flanco seguidor corresponde en general a alimentar la separación axial entre el flanco de contacto y el flanco seguidor de porciones adyacentes de la cuerda helicoidal. En una modalidad, donde el ángulo entre el segundo ángulo de flanco de contacto sobre la porción radial exterior del flanco de contacto y el flanco seguidor de la cuerda helicoidal es de aproximadamente 45 grados, la separación axial entre el flanco de contacto y el flanco seguidor de porciones adyacentes de la cuerda helicoidal es aproximadamente del 67 por ciento del paso de la cuerda helicoidal. Y en otra modalidad, donde el ángulo entre el segundo ángulo de flanco de contacto sobre la porción radial exterior del flanco de contacto y el flanco seguidor de la cuerda helicoidal es de aproximadamente 30 grados, la separación axial entre el flanco de contacto y el flanco seguidor de porciones adyacentes de la cuerda helicoidal es de aproximadamente el 80 por ciento del paso de la cuerda helicoidal. Sin embargo, la relación particular entre el ángulo de referencia y la separación axial es especifica a la aplicación, y por consiguiente las configuraciones ejemplares que se revelan en la presente no deben considerarse como limitantes de la presente invención. La porción radial exterior de la cuerda helicoidal puede hacerse menos delgada, en otras palabras más gruesa, al aumentar el segundo ángulo de flanco de contacto sobre la porción radial exterior del flanco de contacto, o reduciendo la medida en la que la porción radial interior del flanco de contacto se extiende desde la espiga. En algunas modalidades, el perno con cuerda es de superficie exterior endurecida. Y en algunas aplicaciones, especialmente en las que es deseable una superficie exterior endurecida, puede ser deseable proporcionar un ángulo relativamente amplio entre el segundo ángulo de flanco de contacto sobre la porción radial exterior 34 del flanco de contacto y un flanco seguidor 28 de la cabeza del tornillo, por ejemplo mayor de 30 grados, o aumentando el segundo ángulo de flanco de contacto, de este modo aumentando el grosor de la cuerda, particularmente en la porción radial exterior, que impedirá o cuando menos reducirá cualquier fragilidad que pudiera resultar del endurecimiento de la superficie . Las configuraciones o formas de cuerda helicoidal de la presente invención no deben considerarse como limitadas a aplicaciones de perno con cuerda, sino que son aplicables de manera más general a cualquier espiga o miembro de cuerpo que posea una cuerda helicoidal dispuesta alrededor de la espiga cuando menos parcialmente. Aunque la anterior descripción escrita de la presente invención permite al conocedor de la técnica fabricar y utilizar lo que en el presente se considera la mejor modalidad, los conocedores de la técnica podrán comprender y apreciar la existencia de variaciones, combinaciones y equivalentes de las modalidades ejemplares de la presente. Por consiguiente, la presente invención deberá quedar limitada no por las modalidades ejemplares de la presente, sino por todas las modalidades que queden dentro del alcance y espíritu de las reivindicaciones anexas.

Claims

REIVINDICACIONES 1. ün perno con cuerda que comprende: una espiga que posee una porción de extremo guia y una cabeza sobre una porción de extremo seguidor; una cuerda helicoidal que posee un flanco de contacto dispuesto alrededor de cuando menos una parte de la espiga; el flanco de contacto posee un primer ángulo de flanco de contacto sobre una porción radial interior del flanco de contacto, y un segundo ángulo de flanco de contacto sobre una porción radial exterior del flanco de contacto; donde el primer ángulo de flanco de contacto es de entre aproximadamente 5 grados y aproximadamente 10 grados; y el segundo ángulo de flanco de contacto es mayor que el primer ángulo de flanco de contacto.
2. El perno de la reivindicación 1, donde el segundo ángulo de flanco de contacto en la porción radial exterior del flanco de contacto es aproximadamente el doble del ángulo de flanco de contacto sobre la porción radial interior de éste.
3. El perno de la reivindicación 2, donde el primer ángulo de flanco de contacto es de aproximadamente 7 grados, y el segundo ángulo de flanco de contacto es de aproximadamente 15 grados.
4. El perno de la reivindicación 1, donde el primer ángulo de flanco de contacto se extiende radialmente desde la espiga hasta aproximadamente un 65 por ciento de la profundidad de la cuerda.
5. El perno de la reivindicación 1, donde la cuerda helicoidal posee un ángulo de aproximadamente 45 grados entre la porción radial exterior del flanco de contacto y un flanco seguidor de la cuerda helicoidal.
6. El perno de la reivindicación 5, donde la separación axial entre el flanco de contacto y el flanco seguidor de porciones adyacentes de cuerda helicoidal es de aproximadamente el 67 por ciento del paso de la cuerda helicoidal .
7. El perno de la reivindicación 1, donde la cuerda helicoidal tiene un ángulo de aproximadamente 30 grados entre la porción radial exterior del flanco de contacto y un flanco seguidor de la cuerda helicoidal.
8. El perno de la reivindicación 7, donde donde la separación axial entre el flanco de contacto y el flanco seguidor de porciones adyacentes de cuerda helicoidal es de aproximadamente el 80 por ciento del paso de la cuerda helicoidal.
9. El perno de la reivindicación 1, donde la porción de extremo guia de la espiga es cónica, con un ángulo de barrena de aproximadamente 26 grados.
10. El perno de la reivindicación 7, de superficie endurecida.
11. Una cuerda helicoidal que comprende: una cuerda helicoidal que posee un flanco de contacto en una porción radial interior de la cuerda helicoidal; el flanco de contacto posee un segundo ángulo de flanco de contacto en una porción radial exterior de la cuerda helicoidal y el primer ángulo de flanco de contacto es menor que el segundo ángulo de flanco de contacto.
12. La forma de cuerda de la reivindicación 11, donde el primer ángulo de flanco de contacto se extiende hacia fuera desde la espiga a aproximadamente 65 por ciento de la profundidad de la cuerda.
13. La forma de cuerda de la reivindicación 12, donde el primer ángulo de flanco de contacto es de entre aproximadamente 5 grados y aproximadamente 10 grados.
14. La forma de cuerda de la reivindicación 11, donde el segundo ángulo de flanco de contacto es aproximadamente el doble del primer ángulo de flanco de contacto.
15. La forma de cuerda de la reivindicación 11, donde la cuerda helicoidal tiene un ángulo de aproximadamente 30 grados entre el segundo ángulo de flanco de contacto y un flanco seguidor de la cuerda helicoidal.
16. La forma de cuerda de la reivindicación 15, donde la separación axial entre el flanco de contacto y el flanco seguidor de porciones adyacentes de cuerda helicoidal es de aproximadamente el 80 por ciento del paso de la cuerda helicoidal.
17. La forma de cuerda de la reivindicación 11, donde la cuerda helicoidal tiene un ángulo de aproximadamente 45 grados entre el segundo ángulo de flanco de contacto y un flanco seguidor de la cuerda helicoidal.
18. La forma de cuerda de la reivindicación 17, donde la separación axial entre el flanco de contacto y el flanco seguidor de porciones adyacentes de cuerda helicoidal es de aproximadamente el 67 por ciento del paso de la cuerda helicoidal.
19. La forma de cuerda de la reivindicación 17, de superficie endurecida.
20. La forma de cuerda de la reivindicación 13, donde el segundo ángulo de flanco de contacto es de aproximadamente 15 grados.