APARATO PARA SUJETAR UNA PIEZA DE TRABAJO
Antecedentes de la Invención Esta invención se refiere generalmente a un aparato para sujetar una pieza de trabajo y, de manera mas particular, a una prensa de tornillo que tiene una manija embragada que facilita un control acrecentado sobre las manijas de la prensa de tornillo y "accesorios capaces de ser conectados a una prensa de tornillo y usados en conjunción con ésta. La industria de las herramientas ofrece una variedad de equipo de sujeción de trabajo, tales como prensas de tornillo, par uso con diversos tipos de piezas de trabajo. Sin embargo, una limitación común es que el aparato sujetador disponible no ofrece manijas que puedan tomar en cuenta las diversas restricciones de espacio que pueden existir cuando se trabaja con piezas de trabajo conformadas particularmente, o en ciertas áreas y ambientes de trabajo. Por ejemplo, algunas piezas de trabajo son de tal tamaño y una forma fuera de lo común que es difícil, si no imposible, usar de manera eficiente manijas de prensa de tornillo tradicionales tales como manijas en forma de T ranuradas que son típicamente usadas para manijas de husillo de prensa de tornillo y manijas de cierre de rotación de prensa de tornillo (o manijas de restricción de rotación) . De manera mas particular, el tamaño y/o la forma de las piezas de trabajo a menudo interfieren con la capacidad del usuario a operar tales manijas. De esta manera, mas que hacer girar la manija en una eficiente rotación de 180. o 360°, la pieza de trabajo puede solamente permitir que la manija sea girada en incrementos menores en grados, incrementando la cantidad de tiempo que toma llevar a cabo la función deseada y/o incrementando el grado de dificultad para llevar a cabo la función deseada. En otro ejemplo, el espacio de trabajo o ambiente de trabajo puede él mismo hacer difícil, si no imposible, usar de manera eficiente manijas tradicionales de prensa de tornillo. De manera mas particular, algunas áreas de trabajo del ' aparato sujetador, tales como prensas de tornillo montadas en prensas de taladro, son de tal espacio limitado que obstaculizan la operación del aparato sujetador y sus manijas. Con respecto ' a prensas de tornillo de prensas de taladro, la mesa (o cama) de la prensa de taladro puede impedir que la manija de prensa de tornillo sea operada en una rotación de 360 grados y puede proveer tan poco espacio entre la superficie de agarre de manija y la superficie de la mesa de la prensa de taladro que el usuario del aparato tenga dificultad para lograr un buen agarre de' la manija. Otro problema asociado con manijas de aparatos sujetadores tradicionales es que las manijas no son capaces de colocarse selectivamente en una variedad de posiciones diferente sa fin de proveer al usuario del aparato con la capacidad de volver a colocar libremente la manija para obtener una mejor sucesión y/o una palanca para operar la manija. Por ejemplo, la mayoría de las manijas en forma de T ranuradas no que se quedarán en una variedad de posiciones, sino que mas bien deslizarán a través del collarín de la manija, girarán a una posición alterna, o ambas cosas. De manera mas particular, cuando un usuario gira una manija en forma de T ranurada a cualquier ángulo sobre el plano horizontal, la manija caerá de regreso al plano horizontal y/o deslizará a través del collarín de la manija en forma de T ranurada . En adición, el equipo sujetador actual no está equipado para ser usado con relación a accesorios alternos. Por ejemplo, se usan prensas de tornillo tradicionales para agarrar una pieza de trabajo o proveer una superficie de yunque sobre la cual puede sostenerse la pieza de trabajo. De esta manera, las prensas de tornillo tradicionales proveen solamente una cantidad mínima de trabajo útil y toman una cantidad considerable de espacio de trabaj o . En consecuencia, se ha determinado que existe la necesidad de un mejorado aparato para sujetar una pieza de trabajo que supere las limitaciones antes mencionadas y que provea adicionalmente capacidades, aspectos y funciones no disponibles en el equipo sujetador actual. Breve Descripción de los Dibujos La figura 1 es una vista en perspectiva de un aparato para sujetar una pieza de trabajo de acuerdo con la invención; la figura 2 es una vista en alzado del lado izquierdo del aparato de la figura 1, mostrando las quijadas del aparato totalmente cerradas; la figura 3 es una vista posterior en alzado del aparato de la figura 2, mostrando vistas de extremo de la porción de yunque y ranuras para accesorios del aparato; la figura 4 es una vista en alzado del lado derecho del aparato de la figura 2, mostrando las quijadas del aparato totalmente cerradas; ' ' la figura 5 es una vista frontal en alzado del aparato dé la figura 2 , mostrando una vista de extremo de la mánija en T del aparato; la figura 6 es una vista superior en planta del aparato de la figura 2, mostrando las superficies superiores de las quijadas y la porción de yunque del aparato; la figura 7 es una vista inferior del aparato de la figura 2, mostrando la superficie inferior del miembro de base oscilante; la figura 8 es una vista en perspectiva del aparato de la figura 2 , visto desde arriba y frente a la quijada movible del aparato; la figura 9 es una vista en perspectiva del aparato de la figura 2 , visto desde arriba y detrás de la quijada posterior del aparato;
la figura 10 es una vista en alzado del lado izquierdo del aparato de la figura 1, mostrando las quijadas del aparato abiertas; la figura 11 es una vista en secciones tomada a lo largo de la linea 11-11 del aparato de la figura 2, mostrando la guia de cuña o tuerca interna ubicada dentro del miembro de quijada posterior y el interior de la manija de traba embragada; la figura 12 es una vista explotada de la manija de traba embragada de la figura 11, mostrando los diversos elementos que forman una manija embragada preferida; la figura 13 es una vista lateral en secciones tomada a lo largo de la linea 13-13 del aparato de la figura 6, mostrando la vinculación interna de tornillo y guia de cuña; la figura 14 es una vista explotada del aparato de las figuras 1-13, mostrando diversas partes del apáratelas figuras 15 y 16 son vistas en perspectiva y en alzado lateral, respectivamente, de un aparato alterno para sujetar una pieza de trabajo de acuerdo con la invención, mostrando los miembros de quijada primero y segundo alineados de modo que su abertura esté colocada desplazada al lado de la base del aparato de modo que las piezas de trabajo puedan suspenderse desplazadas del extremo de la superficie de trabajo en la cual se monta el aparato; la figura 17 es una vista en perspectiva de un aparato alterno para sujetar una pieza de trabajo de acuerdo con la invención, visto a un ángulo con y sobre la quijada posterior del aparato y mostrando un accesorio de lente de aumento y un accesorio de tope de pieza de trabajo usados en conjunción con el mismo; la figura 18 es una vista en perspectiva del aparato de la figura 15, visto desde el lado de y sobre el aparato, mostrando vistas adicionales de los accesorios de lente de aumento y tope de pieza de trabajo usados en conjunción con el mismo; la figura 19 es una vista en perspectiva de un aparato para sujetar una pieza de trabajo de acuerdo con la invención, visto a un ángulo con y sobre la quijada posterior del aparato y mostrando un accesorio de agarre y un accesorio de soporte usados en conjunción con el mismo; la figura 20 es una vista en perspectiva de un aparato para sujetar una pieza de trabajo de acuerdo con la invención, visto desde el lado de y sobre la quijada posterior del aparato y mostrando un accesorio de agarre y un accesorio de bloque en v usados en conjunción con el mismo; la figura 21 es una vista en perspectiva de un aparato para sujetar una pieza de trabajo de acuerdo con la invención, visto desde el lado de y sobre la quijada movible del aparato y mostrando accesorios de agarre usados en conjunción con el mismo; y la figura 22 es una vista en perspectiva de un aparato para sujetar una pieza de trabajo de acuerdo con la invención, visto a un ángulo con y sobre la quijada posterior y mostrando un accesorio de prensa de árbol usado en conjunción con el mismo. Aunque la invención será descrita con relación a una forma de realización preferida, se entenderá que no se pretende limitar la invención a esa forma de realización. Descripción Detallada de las Formas de Realización Preferidas Un aparato para sujetar una pieza de trabajo de acuerdo con la invención, tal como una prensa de tornillo, incluye una base para sostener el aparato sobre una superficie de trabajo, tal como un banco o una mesa, un miembro de quijada posterior (o miembro de quijada estacionaria en el caso de una base estacionaria) conectado a la base para proveer una primera fuerza sobre la pieza de trabajo sujeta por el aparato, y un miembro de quijada frontal (o miembro de quijada movible) conectado al miembro de quijada posterior para proveer una segunda fuerza sobre la pieza de trabajo sujeta por el aparato. Como se discutirá mas adelante en mayor detalle, el aparato puede incluir una manija embragada capaz de desplazarse entre una posición vinculada, donde la manija vincula e impulsa un miembro impulsado, y una posición desvinculada, donde la manija se desvincula del miembro impulsado y es capaz de colocarse libremente tanto en una dirección en el sentido de las manecillas del reloj como en la dirección contraria con respecto del miembro impulsado. El aparato puede también incluir un accesorio capaz de ser conectado al aparato a fin de llevar a cabo trabajo adicional sobre una pieza de trabajo. En las figuras 1-14, el aparato es identificado generalmente por el número de referencia 10 y comprende una prensa de tornillo de hierro forjado teniendo una base oscilante
12, un miembro de quijada posterior 14 y un miembro de quijada frontal 16. La base 12 tiene una forma generalmente elíptica y tiene cuatro pies de forma generalmente arqueada 18, 20, 22 y 24 (en lo sucesivo, 18-24) extendiéndose desde la misma. En la forma de realización mostrada, dos pies 18 y 20 están ubicados al menos parcialmente por debajo de la sección frontal del miembro de quijada posterior 14, y dos pies 22 y 24 están ubicados' al menos "parcialmente debajo de la sección posterior del miembro de quijada posterior 14. La forma de la base acrecienta la estabilidad del aparato 10 sobre la superficie de trabajo. Por ejemplo, los pies 18 y 24 son mas grandes que los pies 22 y 30 y/o están mas separados que los pies 22 y 20, a fin de acrecentar la estabilidad del aparato para manejar piezas de trabajo mas grandes colocadas entre los miembros de quijada frontal y posterior 16 y 14. De manera mas particular, la forma agrandada y el espaciamiento de los pies 18 y 34, como se ilustra en la figura 7, permiten a los miembros de quijada estar separados mayores distancias y al aparato sujetar piezas de trabajo mas grandes sin permitir que se incline el aparato debido al desplazamiento del peso lejos del centro de gravedad del aparato (v.gr., desplazamiento del peso debido al movimiento del miembro de quijada frontal 16 hacia su posición mas abierta extrema) . Porciones de la superficie superior de los pies 18-24 están rebajadas para proveer una superficie nivelada mediante la cual la base puede ser sujetada o asegurada a la superficie de trabajo. Estas superficies niveladas rebajadas 26, 28, 30 y 32 (en lo sucesivo, 26-32) son ideales para ser vinculadas por una cabeza de perno, una tuerca, o una rolda, para sujetar la base a la superficie de trabajo. La naturaleza contra-hundida de las superficies 2-6-32 también permite que al menos una porción del sujetador usado yazca por debajo de la superficie supérior curva de los pies 18-24, con ello reduciendo el potencial de que ún árticulo atrape o jale el sujetador. ' El miembro de quij da posterior 14 está conectado a la base oscilante 12 y tiene una porción de pedestal inferior 34 sobre la cual descansa el cuerpo principal del miembro de quijada posterior. La porción de pedestal 34 tiene una sección transversal horizontal, de forma generalmente circular, y es capaz de girar alrededor de la base 12 de modo que la pieza de trabajo pueda ser girada respecto de la misma. Una porción elevada 36 teniendo una superficie superior generalmente plana es provista sobre la porción de pedestal 34 para conectar la manija de cierre o traba 38 al aparato 10. La manija de cierre o traba 38 sujeta el miembro de quijada posterior 14 en una posición deseada con respecto de la base 12. De manera mas particular, la superficie superior de la porción alzada 35 define una abertura a través de la cual pasa un perno de traba de engrane 40. La manija de traba 38 tiene una porción de manguito 42, y una porción de manija alargada 44 que se extiende desde la misma. La porción de manija alargada 44 se ahúsa lejos del manguito 42 y tiene una porción de extremo redondeado 46 para proveer una manija ergonómicamente deseable que sea cómoda para agarrar, girar y elevar. El extremo redondeado también permite al operador "sentir" el extremo de la manija sin necesidad de ubicarlo visualmente, y provee una cantidad adicional de área superficial con la cual el operador puede agarrar la manija 38 de modo que el operador obtenga un mejor agarre y una mejor palanca para operar la manija 38.' Como se ve en las figuras 11 y 12, el manguito 42 de la manija de traba 38 aloja un inserto 48 que está roscado internamente para recibir la porción roscada del perno de traba de engrane 40. El inserto 48 es generalmente de forma cilindrica con una estructura de traba poligonal 48a ubicada cerca de su parte superior. La estructura de traba poligonal 48a define una perforación roscada para aparear con la porción roscada del perno de resorte 50. El perno de resorte 50 preferido es un perno tipo cabeza hexagonal que sirve para retener el resorte 52 en un rebajo en forma de copa 54, que tiene una apertura a través de la cual pasa o se rosca el perno de resorte 50. Ubicado dentro del manguito 42 está un rebajo de apareamiento similar en forma a la estructura de traba poligonal 48a. La estructura de traba poligonal 48a es mantenida dentro del rebajo de apareamiento mediante la fuerza ejercida sobre la manija 38 a partir del resorte 52. De esta manera, se permite que la manija 38 vincule y gire el inserto 48 según se desee. La mani a de traba 38 opera como un accionador embragado que provee una relación friccional incrementada entre el miembro de quijada posterior 14 y la base 12 cuando opera en una dirección, una relación friccional reducida cuando opera en la dirección opuesta, y permite a la manija 38 ser elevada y girada a una pluralidad de diferentes posiciones sin afectar la relación entre el miembro de quijada posterior 14 y la base 12. El resorte 52 polariza normalmente la manija accionadora 38 a vinculación con la traba creada por el inserto 48 y el perno 40 de modo que la operación de la manija de como resultado una operación correspondiente de la traba, con ello apretando o aflojando la traba. La manija accionadora 38 puede ser desplazada contra el resorte para desvincular selectivamente las superficies de apareamiento del manguito 42 y el inserto 48 a fin de que el accionador sea movido sin afectar la posición de traba y liberado para re-vincular las superficies de apareamiento. El perno de traba 40 es un perno con hombro teniendo una porción de hombro de forma poligonal contra-hundida en la base 12 para impedir que el perno 40 se mueva cuando la manija 38 y el inserto 48 están en vinculación y volteados. Por ejemplo, cuando la manija 38 es girada en el sentido de las manecillas del reloj , el perno de traba de engrane 40 es roscado en el inserto 48 y el inserto 48 aprieta el pedestal 34 contra la base 12, con ello incrementando la relación friccional entre el miembro de quijada posterior 14 y la base 12. Después de suficientes rotaciones, la quijada posterior es sujetada de manera efectiva en una posición alrededor de la base 12. Cuando la manija 38 es girada en sentido contrario a las manecillas del reloj, el perno de traba de engrane 40 es roscado fuera (o removido) del inserto 48 y el inserto 48 afloja el pedestal 34 del miembro de quijada posterior 14 de la base 12, con ello reduciendo la relación friccional entre el miembro de quijada posterior 14 y la base 12. Después de suficientes vueltas, el miembro de quijada posterior (y el miembro de quijada frontal unido al mismo) puede ser girado libremente alrededor de la base 12. Cuando el usuario del aparato desea mover la manija 38 sin afectar la relación entre el miembro de quijada posterior 14 y la base 12 (v.gr., sin girar el inserto 48), el usuario solo necesita alzar la manija 38 para comprimir el resorte 50 y desvincular el manguito 42 del inserto 48. Esta orientación permite a la manija 38 ser girada sin afectar la relación entre el miembro de quijada posterior 14 y la base 12. Tal movimiento de manija puede ser deseado por varias razones. Por ejemplo, el usuario del aparato puede querer mover la manija 38 es esta forma a fin de colocarla fuera de su camino o fuera del camino de la pieza de trabajo. De manera alternativa, el usuario puede desear mover la manija 38 en esta manera a fin de colocarla en un lugar qüe le ofrece una palanca mas deseable con respecto de la manija 38. Adicionalmente, el usuario puede querer mover la manija 38 de esta manera debido a restricciones de espacio del ambiente en el que está trabajando el usuario o debido a limitaciones de espacio de la pieza de trabajo misma. En una forma de realización preferida, la acción de embrague de la manija puede ser operada independientemente del estado actual de la relación entre la quijada posterior 14 y la base 12 (v.gr., independientemente de si los miembros de quijada 14 y 16 están sujetos efectivamente a la base 12 en una posición o son libres de moverse alrededor de la base 12) . En formas de realización alternas, la estructura de traba poligonal 48a puede incluir un engrane de dientes múltiples y el manguito puede incluir un anillo anular que tiene dientes de apareamiento ahí colocados que vinculan entre si cuando el accionador y la traba están vinculados y que se liberan entre si cuando el accionador y la traba están desvinculados. De manera mas particular, cuando están vinculados, los dientes del anillo anular fuerzan el engrane y el inserto a girar junto con la manija. Cuando están desvinculados, el movimiento de la manija y el anillo anular no da como resultado un movimiento correspondiente del engrane y el inserto. A diferencia de sistemas de trinquete, tales como los usados en llaves de tuercas convencionales, el mecanismo de accionador y traba divulgado en la presente permite al accionador embragado ser vinculado y desvinculado simplemente desplazando la manija con respecto de la traba, y permite que la manija gire libremente en cualquier dirección (v.gr., rotación en el sentido de las manecillas del reloj o en el sentido contrario) de modo de permitir al usuario colocar selectivamente la manija sin limitación o restricción para compensar cualquiera de las diversas limitaciones de espacio antes discutidas. En tanto, en un sistema de trinquete tradicional que tiene una clavija y una manija, el trinquete debe ser removido del miembro impulsado a fin de volver a colocar la manija en cualquier dirección o debe accionarse un interruptor a fin de convertir la transmisión del trinquete de una dirección rotacional de operación a la otra. Tales restricciones y limitaciones incrementan el tiempo que tarda en operar la manija e incrementan la posibilidad de que el usuario pierda la manija y/o los componentes de la manija. En adición, los sistemas tradicionales de trinquete no permiten al usuario colocar la manija en cualquier posición deseada sin tomar pasos adicionales para asegurar que la manija no gire de manera accidental. Por ejemplo, la gravedad ocasionará que un sistema tradicional de trinquete gire a una posición vertical con la manija extendiéndose hacia abajo del miembro impulsado a menos que se ajuste la transmisión del sistema de trinquete para impedir la rotación en esa dirección. Esta restricción incrementa adicionalmente el tiempo y el esfuerzo que tarda operar un sistema de trinquete. Pasando ahora a las figuras 7 y 11, cuando la porción de pedestal 34 es girada alrededor de la base 12, el perno de traba de engrane 40 via a con la porción de pedestal 34 alrededor de una trayectoria arqueada 56 (figura 7) , definida por una porción interna 44 de la base 12. La trayectoria 56 permite a los miembros de quijada 14 y 16 girar 180 grados respecto de la base 12. En formas de realización alternativas, el aparato 20 puede ser configurado tal que los miembros de quijada 14 y 16 puedan girar 360 grados respecto de la base 12 (v.gr., haciendo la trayectoria definida por la porción interna 44 un anillo anular que permita 360 grados de rotación). En todavía otras formas de realización, puede lograrse una variedad de otros grados y direcciones de rotación. La capacidad de hacer girar los miembros de quijada 14 y 16 permite al usuario hacer girar la pieza de trabajo según se desee y reduce el tiempo que tarda trabajar en la pieza de trabajo. El cuerpo principal del miembro de quijada posterior 14 se extiende hacia arriba desde la porción de pedestal 34 y hacia una porción de yunque 60 y una porción de soporte de quijada 62. La porción de yunque 60 tiene una superficie generalmente plana 64 en la cual puede descansar un aparato y/o se pueden golpear objetos. Ubicadas debajo de esta superficie 64 están ranuras de accesorios 66 y 68 que, en la forma de realización preferida, son usadas para anclar diversos accesorios al aparato 10. Algunos de estos accesorios serán discutidos adicionalmente mas adelante respecto de las figuras 17-22. En la forma de realización mostrada en las figuras 1-14, las ranuras de accesorios 66 y 68 están en la forma de rebajos horizontales alargados ubicados dentro de los lados de la porción de yunque 60 y son generalmente paralelas a la superficie de yunque 64. En su capacidad de anclaje, las ranuras de accesorios 66 y 68 son capaces de retener porciones de accesorios de modo que puedan tenerse usos adicionales del aparato 10. Por ejemplo, los extremos de una abrazadera de grapa pueden ser insertados de modo que la pieza de trabajo pueda ser trabajada desde arriba via la grapa. Un ejemplo de esto puede verse en la figura 19. En formas de realización alternas, las ranuras de accesorios pueden ser usadas para almacenar diversos tipos de accesorios por usarse con el aparato 10. Por ejemplo, soportes de trabajo, tales como separadores o barras elevadoras (como se muestra en la figura 19) , pueden ser almacenados dentro de las ranuras de accesorios y removidos para ajusfar la altura de la pieza de trabajo cuando se desee. De manera alternativa, herramientas tales como una llave hexagonal para apretar y/o aflojar el perno de resorte 50 pueden ser almacenados en ranuras de accesorios ubicadas en la porción de yunque del aparato o en una ranura de accesorios alterna ubicada alrededor del aparato.
Como puede mejor verse en las figuras 1, 3, 9, 11 y 14, el miembro de quijada posterior 14 también contiene una región interna 70 que tiene un canal o vía de paso 72 a través del cual puede pasar un haz 108 del miembro de quijada frontal 16 y una rosca de tornillo o husillo 76. Dentro de la región interna 70 del aparato 10 está una vía de cuña de quijada posterior (o tuerca) 78. La vía de cuña 78 contiene una perforación o canal 80 generalmente vertical y una perforación o canal 82 generalmente horizontal, los cuales están roscados internamente. La perforación vertical 80 es usada como una tuerca para unir la vía de cuña 78, el miembro de quijada posterior 14, y la base 12 juntos. De manera mas particular, el perno de hombro 84 es alimentado a través de aberturas en la base 12 y el miembro de quijada posterior 14 y roscado en la perforación 80. El perno de hombro 84 tiene una porción de hombro o collarín 86 que permite al miembro de quijada 14 oscilar respecto de la base. De esta manera, la via de cuña 78 sirve en realidad como una tuerca al perno que conecta el miembro de quijada posterior 14 a la base 12. La perforación horizontal 82 también es usada como una tuerca para recibir el tornillo roscado o husillo 76 del aparato. Esta configuración será explicada en detalle adicional mas adelante respecto de la operación del aparato 10. La porción de soporte de quijada 62 del miembro de quijada posterior 14 incluye una quijada superior 88 para retener diversos tipos de piezas de trabajo y quijadas inferiores, tales como las quijadas de tubo 90 y 92, para retener diversos tamaños de objetos redondeados tales como tubos u otros objetos teniendo superficies no uniformes. En la forma de realización mostrada/ la quijada superior 88 es hecha de acero endurecido y las quijadas de tubo son vaciadas en el aparato 10 como un aditamento permanente. Sin embargo, en formas de realización alternas, pueden usarse varias quijadas diferentes. Por ejemplo, la quijada superior 88 puede ser reemplazada con quijadas de aluminio, quijadas de fibra, quijadas de hule, quijadas de prisma, quijadas de cobre, quijadas de poliuretano, y similares, dependiendo del tipo de pieza de trabajo por sujetarse vía la quijada. Como ejemplo, si un metal mas blando va a ser sujetado por la quijada, pueden usarse quijadas de cobre o de poliuretano a fin de impedir que el aparato dañe la pieza de trabajo. A mayor abundamiento, la cara de las quijadas puede ser ondulada, lisa, o configurada para retener tipos particulares de piezas de trabajo. Por ejemplo, si el aparato 10 es a menudo usado para sujetar tipos particulares de piezas de trabajo, las quijadas pueden ser configuradas de manera especifica para retener ese material particular. Como ejemplo, si el aparato 10 es usado a menudo para retener tubería mas pequeña que la capaz de ser retenida en las quijadas de tubo, las quijadas superiores pueden contener ranuras horizontales o verticales en su cara para mejor sujetar la pieza de trabajo. En algunos casos, las quijadas pueden ser reversibles, teniendo una cara ondulada en un lado y una cara lisa en el otro. En todavía otros casos, pueden unirse quijadas magnéticas a las quijadas superiores para retener temporalmente la pieza de trabajo. Tales quijadas permiten al usuario del aparato proteger tanto las quijadas del aparato 10 como la pieza de trabajo contra daños y distorsión durante la acción de agarre. Típicamente, estas quijadas o tapas magnéticas son construidas con dos imanes circulares interconstruidos ubicados en el lado posterior de la unión de quijada magnética para conectar las tapas a las quijadas superiores del aparato 10 y para evitar que se magnetice la pieza de trabajo agarrada y/9 se acumulen rebabas metálicas en la cara de las tapas. En adición a la versatilidad de la quijada superior, el aparato 10 puede ser configurado con quijadas de tubo reemplazables 90 y 92 en vez de quijadas de tubo permanentes. Tal configuración permite usar diferentes tipos de quijadas de tubo (v.gr., aluminio, fibra, hule, etc.), y puede permitir que se usen quijadas de tubo auto-centrantes de modo que la pieza de trabajo sea sujetada de manera apropiada. El miembro de quijada frontal 16 tiene una porción de soporte de quijada 94 que contiene quijadas superior y de tubo 96, 98 y 100, similares a las del miembro de quijada posterior 14. En la forma de realización mostrada, la quijada superior 96 es capaz de reemplazarse y las quijadas de tubo 98 y 100 son vaciadas en el miembro de quijada frontal 16. Como se muestra en la figura 14, las quijadas superiores 88 y 96 están unidas a las porciones de soporte de quijada 62 y 94 vía sujetadores 102. En la forma de realización mostrada, los sujetadores 102 consisten en tornillos que son alimentados parcialmente a través de aberturas en las quijadas 88 y 96 y roscados en perforaciones ubicadas en las porciones de soporte de quijada 88 y 96. De preferencia, al menos una de las quijadas 88 y 96 tiene marcas de regla graduadas en su superficie superior de modo que un usuario del aparato pueda hacer mediciones con facilidad y/o mover una pieza de trabajo en cantidades medidas mientras está agarrada con soltura por el aparato 10. Un ejemplo de esto puede verse en la figura 18, mirando a la imagen de las quijadas mostrada a través de un lente de aumento. Extendiéndose desde la porción inferior del miembro de quijada frontal 16 está la viga de quijada frontal 108 (barra deslizante o viga de canal) que cubre y protege el miembro roscado alargado o tornillo 76. En la forma de realización mostrada, la viga de quijada 108 consiste en un manguito horizontal alargado formado de acero, que tiene generalmente forma de U y cubre la parte superior y los lados del tornillo 76. La superficie superior 110 de la viga 108 es generalmente plana para proveer una superficie sobre la cual puede descansar y/o balancearse una pieza de trabajo. A mayor abundamiento, los bordes de la viga 108 son redondeados para reducir el riesgo de raspar o marcar una superficie de la pieza de trabajo. La quijada posterior tiene una porción de labio 111 que tiene generalmente forma de U y se extiende fuera del cuerpo principal de la quijada posterior 14. La porción de labio 111 provee soporte para la viga 108 y provee superficies superiores que están niveladas con la superficie superior de la viga 108. Esta configuración ayuda a fortalecer el aparato 10 y sostener piezas de trabajo que descansan entre los miembros de quijada 14 y 16. Cuando las quijadas 88 y 96 están en la posición cerrada, una porción de la viga 108 se extiende hacia fuera, mas allá del miembro de quijada posterior 14, como puede verse en las figuras 2 y 4. Este no es el caso cuando las quijadas 88 y 96 están totalmente abiertas, como puede verse en la figura 10. Además, en la forma de realización mostrada, el extremo de la viga que se extiende hacia afuera desde el miembro de quijada posterior 14 cuando las quijadas 88 y 96 están totalmente cerradas es curvo para igualar el de la superficie externa del miembro de quijada posterior para fines estéticos. En la forma de realización preferida, una porción de la viga 108 estará siempre presente sobre el tornillo 76, a fin de impedir que cualquier cosa descanse sobre el tornillo 76 y/ dañe el tornillo (v.gr., doblando el tornillo, barriendo las roscas del tornillo, etc. ) . La porción inferior de la quijada frontal 16 también incluye un pasaje a través del cual pasa el tornillo 76 para conexión a la manija 112 del aparato principal. Como puede verse en la figura 13, el pasaje es definido por aberturas en las paredes exterior e interior 113 y 115 del miembro de quijada frontal 16, y coloca el tornillo 76 en linea con la vía de cuña 78 de modo que el tornillo 76, cuando se gira, se desplace en una linea recta. Esta configuración de linea recta reduce el desgaste de la rosca en la perforación 82 de la vía de cuña 78 e incrementa la fuerza de agarre global del aparato 10 debido a la vinculación de cooperación entre las roscas de tornillo y las roscas internas de la perforación de la via de cuña 78. La manija 112 del aparato principal (manija de husillo o manija en T ranurada) tiene una porción de palanca alargada 114 que se extiende a través de una porción de collarín 116 del tornillo 76. La porción de palanca 114 contiene extremos en forma de bola 118 y 120 y puede deslizar a través del collarín 116 en cualquier dirección hasta que uno de los extremos 118 y 120 tope en el collarín 116. Esto permite al usuario incrementar la longitud de la porción de palanca 114, con ello incrementando la cantidad de apalancamiento que tiene el usuario para hacer girar la manija 112. Este aspecto también permite a la porción de palanca 114 ser ajustada para tomar en cuenta limitaciones ambientales y/o de espacio en la pieza de trabajo. En la forma de realización mostrada, el tornillo 76 es hecho de acero rolado en frío y los extremos de bola 118 y 120 son forjados a partir del material de la manija de modo que no se suelten. Collarines de hule pueden ser colocados alrededor de la porción de palanca 114 cerca de los extremos en forma de bola 118 y 120 a fin de impedir contacto metal con metal entre los extremos 118 y 120 y la porción de collarín 116. Como se muestra en la figura 14, la porción 122, la cual está ubicada adyacente al collarín 116, es no roscada y descansa dentro de los pasajes definidos por paredes interna y externa 115 y 113 del miembro de quijada frontal 16. Enseguida a esta porción del tornillo 76 está un canal rebajado 124 dentro del cual descansa la roldana 126. Cuando el tornillo es insertado en el pasaje del miembro de quijada frontal 16 y durante el uso del aparato, la roldana 126 topa en la pared interna 115 del miembro de quijada 16. Adyacente a esta porción del tornillo 76 está otra porción no roscada 128 alrededor de la cual se coloca el resorte 130. La porción adyacente 128 es otro canal rebajado 132 dentro del cual descansa una roldana de traba, tal como el anillo en E 134. Esta roldana de traba 134 comprime el resorte 130 contra la roldana 126, que a su vez oprime contra la pared interna 115 del miembro de quijada frontal 16. Tal configuración mantiene el tornillo 76 en el miembro de quijada frontal 16 y da efectivamente al aparato 10 un conjunto de manija cargada por resorte y tornillo. Tal configuración ayuda a asegurar que haya vinculación inmediata entre la porción roscada del tornillo 76 y la tuerca 78, y asegura el tornillo 76 en alineación apropiada con la tuerca 78. Estos aspectos ayudan a reducir, si no eliminar, el juego en la manija 112. Durante operación del aparato 10, la manija 112 es girada en la forma antes discutida a fin de abrir y cerrar las quijadas 88, 90, 92, 96, 98 y 100. De manera mas particular, cuando la manija 112 es girada en el sentido de las manecillas del reloj, el tornillo 76 es roscado en la vía de cuña o tuerca 78, llevando la porción de soporte de quijada frontal 94 mas cerca a la porción de soporte de quijada trasera 62. Después de suficientes vueltas, las quijadas 88 y 96 son cerradas por completo, impidiendo rotación adicional de la manija. Cuando la manija 112 es girada en sentido contrario a las manecillas del reloj, el tornillo 76 es roscado fuera (o sacado) de la tuerca 78, ocasionando que la porción de soporte de quijada frontal 94 se aleje mas del soporte de quijada trasera 62. Tal rotación separa las quijadas, permitiendo al aparato 10 trabajar con piezas de trabajo mas grandes. En la mayoría de las aplicaciones, el aparato 10 estará montado en una superficie de trabajo tal como un banco o mesa y se usará para agarrar una pieza de trabajo deseada. Sin embargo, durante otras aplicaciones, el aparato puede ser usado para separar artículos (v.gr., usado como un separador) . Por ejemplo, pueden insertarse barras verticales en agujeros en las quijadas superiores 88 y 96 (como se muestra en las figuras 17 y 18), y la manija 112 puede ser girada para impulsar el miembro de quijada frontal 16 lejos del miembro de quijada posterior 14. Con tal configuración, una pieza de trabajo separada por las barras verticales sería separada al separarse la quijada 96 o abrirse de la quijada 88.
En formas de realización alternativas de la invención, la manija embragada antes descrita puede ser usada como manija principal del aparato o manija de husillo a fin de proveer mas control sobre la operación de las manijas. Por ejemplo, en formas de realización que tienen bases estacionarias (lo que significa que no hay manija de traba) , una manija embragada puede ser provista como manija del aparato principal de modo que el usuario del aparato pueda volver a colocar la manija fuera de su camino, o de modo que el usuario pueda colocar la manija en un lugar donde pueda obtener mas apalancamiento para operar la manija, o de modo que el usuario pueda colocar la manija como se requiera por diversas restricciones ambientales de espacio (v.gr., restricciones de espacio con el área de trabajo, restricciones de espacio con la pieza de trabajo, etc.). Com otro ejemplo, tal mani a de husillo embragada puede ser ideal para prensas de tornillo montadas en una prensa de perforación en la cual el usuario no puede completar una rotación completa de la manija. En tales casos, el usuario puede simplemente girar la manija tan lejos como pueda, desvincular la manija del tornillo o husillo que gira, colocar la manija de vuelta al lugar inicial deseado, y re-vincular la manija para rotación adicional del tornillo o husillo. Tal manija de husillo embragada también permite al usuario del aparato apretar las quijadas del aparato en la magnitud deseada y luego colocar la manija de modo que el brazo de palanca o manija esté puntando hacia abajo. Esto minimiza el efecto que puede tener la gravedad sobre la manija y la lectura deseada de quijada. Por ejemplo, con una manija de husillo tradicional, la palanca de la manija puede dejarse en una posición distinta a apuntar hacia abajo cuando la lectura de quijada deseada ha sido alcanzada. Como tal, el peso de la manija, en combinación con la gravedad (que está tratando continuamente de regresar la manija a la posición donde apunta hacia abajo), puede ser suficiente para cambiar o afectar la lectura deseada de quijada. El uso de una manija de husillo embragada puede evitar tal problema. En las figuras 15 y 16, se muestra un aparato alterno para sujetar una pieza de trabajo de acuerdo con la invención, con los miembros de quijada primero y segundo alineados de modo que su abertura esté colocada desplazada al lado de la base del aparato de modo que las piezas de trabajo puedan ser suspendidas desplazadas del extremo de la superficie de trabajo en la cual se monta o descansa el aparato. Por conveniencia, los aspectos de la forma de realización alterna ilustrada en las figuras 15 y 16 que corresponden a aspectos ya discutidos con respecto de las formas de realización de las figuras 1-14 son identificados usando el mismo número de referencia en combinación con un apostrofe (?) , meramente para distinguir una forma de realización de la otra, pero de otra manera tales aspectos son similares. La ventaja de tener los miembros de quijada 14' y 16' alineados con su abertura (identificada por las flechas 121) desplazada al lado de la base 12 ! es que el aparato puede ser usado para sujetar una pieza de trabajo que se extiende desde el piso de un taller y desplazado al lado de un banco de trabajo en el cual se monta el aparato 10'. De esta manera, la alineación de los miembros de quijada 14' y 16' puede ser ajustada para proveer tales capacidades . Pueden usarse diversos accesorios en conjunción con el aparato descrito en la presente. Por ejemplo, en las figuras 17 y 18, se muestra ur. aparato alterno para sujetar una pieza de trabajo de acuerdo con la invención, generalmente en el número de referencia 200, y está siendo usado en conjunción con un lente de aumento, tal como el lente de aumento 202. El lente de aumento 202 está conectado a un brazo ajustable 204 de modo que pueda colocarse sobre diversas porciones del aparato 200, la pieza de trabajo, y la superficie de trabajo. El brazo 204 está conectado a una fuente de energía 206 de modo que el lente de aumento 202 pueda ser iluminado y/o ilumine la región que está siendo observada a través del lente de aumento 202. En la forma de realización mostrada, la fuente de energía 206 es operada por baterías, y suministra energía de la batería al dispositivo de iluminación del lente de aumento 202. En formas de realización alternas, la fuente de energía puede tener un cable de energía capaz de suministrar energía de una toma al dispositivo de iluminación.
La fuente de energía 206 está anclada al aparato 200 vía abrazaderas tales como las patas 212 que se extienden hacia abajo desde la superficie inferior o lateral de la fuente de energía 206 y hacia las ranuras de accesorios 214 y 216 del aparato 200. De manera mas particular, la fuente de energía 206 es deslizada en el aparato 200 de modo que los extremos de las abrazaderas 212 deslicen en las ranuras de accesorios 214 y 216. En otra forma de realización, la fuente de energía 206 puede ser agarrada o sujetada a la porción de yunque del aparato, y/o puede contener imanes para unir la fuente de energía al aparato. Por ejemplo, al menos una porción de la parte inferior de la fuente de energía 206 puede ser magnética y capaz de conectar la fuente de energía 206 al aparato 200. Los imanes pueden ser usados en conjunción con las agarraderas o abrazaderas antes mencionadas, o en lugar de estos artículos . Otro accesorio que está siendo usado con el aparato 200 es el tope de pieza de trabajo 220, el cual tiene una flecha alargada 222 que se extiende hacia una ranura receptora (o ranuras de accesorios) ubicada en el cuerpo principal del miembro de quijada posterior, de preferencia debajo de la quijada de ese miembro y cerca de la cara de la porción de soporte de quijada. En la forma de realización mostrada, la ranura receptora se extiende todo el camino a través del miembro de quijada posterior. El tope de pieza de trabajo 220 es ajustado para llevar la palanca de tope 224 y el tope de extremo 226 mas cerca de las quijadas o mas lejos de ellas. Una vez que se alcanza la posición deseada, la pieza de trabajo es colocada entre las quijadas del aparato 200 y dispuesta contra el tope de extremo 226. Este accesorio 220 asegura que una pieza de trabajo o piezas de trabajo múltiples puedan ser regresadas a la posición exacta dentro de la prensa de tornillo todas y cada una de las veces que el usuario lo desee. La ranura receptora usada para este accesorio puede ser encontrada ya sea en el miembro de quijada posterior o el miembro de quijada frontal, como puede verse mas claramente en las figuras 20 y 22, y de preferencia pasa todo el camino a través de todo el miembro de quijada de modo que el tope de pieza de trabajo 220 pueda ser insertado tan lejos como se desee y/o usado en cualquier lado del aparato 200. En la figura 19, el aparato 200 es usado en conjunción con una grapa de sujeción 228, la cual está anclada al aparato 200 vía abrazaderas (o patas) 230 y 232, tienen extremos que descansan dentro de ranuras para accesorios 214 y 216. Con esta configuración, una pieza de trabajo puede ser colocada y agarrada en la porción de yunque del aparato 200. En algunos casos, puede ser deseable colocar soportes de trabajo, tales como barras separadoras o elevadoras 234 y 236, debajo de la pieza de trabajo, para elevarla un valor deseado. Por ejemplo, si el usuario pretende perforar la pieza de trabajo, el usuario querrá elevar la pieza de trabajo de la superficie de yunque al menos un valor mínimo de modo de no dañar el aparato 200 y/o una broca de perforación una vez que la broca pasa a través de la pieza de trabajo. En operación, el usuario gira la manija de husillo 237, con ello moviendo la abrazadera 239 mas cerca o mas lejos de la pieza de trabajo. En la figura 20, el aparato 200 es usado en conjunción con una grapa de sujeción 228 y un bloque en v (o soporte de pieza de trabajo a 90°) 238. Tal accesorio 238 es frecuentemente usado cuando la pieza de trabajo es de forma redonda o cilindrica o cuando la pieza de trabajo tiene esquinas. Con tal configuración, el aparato puede ser usado para llevar a cabo una tarea con las grapas de sujeción, mientras se permite usar los miembros de quijada para otra tarea. En la figura 21, el aparato 200 es usado en conjunción con dos grapas de sujeción 228 y 240. De nuevo, cada grapa 228 y 240 está anclada al aparato 200 vía abrazaderas (o patas) 230, 232, 242, y 244. De esta manera, las grapas de sujeción 228 y 240 pueden ser apretadas hacia abajo, hacia el área superficial de la porción de yunque de la prensa de tornillo y pueden aplicar presión a la pieza de trabajo ubicada en ella. En la figura 22, el aparato 200 es usado en conjunción con una prensa de árbol 246, que está asegurada al aparato 200 vía abrazaderas 248 y 250 y ranuras para accesorios 214 y 216. Tal accesorio 246 puede ser usado para ejercer una fuerza intensa en una área concentrada de la pieza de trabajo. Cuando el usuario gira la manija de prensa 252 en el sentido de las manecillas del reloj, la prensa 254 es bajada contra la pieza de trabaj o . La vinculación entre el accesorio y las ranuras para accesorios 214 y 216 es esencialmente libre de oscilaciones, pero permite que los extremos de las patas o abrazaderas del accesorio viajen libremente hacia adentro y afuera de las ranuras 214 y 216. En el caso de accesorios de prensa de grapa o árbol, una vez que el accesorio ha sido colocado dentro de las ranuras 214 y 216 y la grapa ha sido bajada a vinculación con la pieza de trabajo, los extremos de las patas o abrazaderas son jalados contra la superficie superior de las ranuras, trabando efectivamente el accesorio en su posición actual dentro de la ranura. Con respecto de la fuente de energía y accesorios de tipo similar, el accesorio puede contener miembros de agarre adicionales para apretar el accesorio contra el aparato 200, o pueden contener imanes para alcanzar una función similar. En las formas de realización ilustradas en las figuras 1-22, las porciones de labio de los accesorios que se extienden hacia las ranuras del aparato son de forma complementaria a las ranuras. En una forma preferida, los accesorios son removidos del aparato deslizando los accesorios del extremo de la porción de yunque del aparato. Sin embargo, en formas de realización alternas, las porciones de labio pueden hacerse de material resiliente, lo que permite que las porciones de labio sean deformadas temporalmente de modo que puedan alzarse los acceso-rios de la porción de yunque mas que ser deslizados desde su lado. Por ejemplo, el accesorio puede ser alzado directamente del aparato, ocasionando que ambas porciones de labio se deformen de manera simultánea, o el accesorio puede ser removido de las ranuras removiendo las porciones de labio un lado a la vez. En formas de realización alternas, otras configuraciones de mortaja y espiga, o de lengua y hendidura, pueden ser usadas para conectar los accesorios al aparato. Por ejemplo, el aparato y los accesorios pueden ser conectados entre si via una configuración de junta de cola de paloma (v.gr., una configuración de mortaja y espiga que se ahúsa) . En todavía otras formas de realización, las mortajas pueden estar ubicadas en el accesorio y las espigas ubicadas en el aparato, o los accesorios pueden tener tanto porciones de espiga como de mortaja y el aparato puede tener porciones complementarias de mortaja y espiga. De esta manera, deberá entenderse que puede usarse una variedad de juntas o conexiones para conectar los accesorios al aparato (v.gr., tales como bases magnéticas como se discutió antes con respecto de las figuras 17 y 18) . A mayor abundamiento, aunque algunos de los accesorios mas útiles para uso con un aparato para sujetar una pieza de trabajo han sido discutidos y/o ilustrados, un técnico en la materia debe saber que puede usarse una pluralidad de otros accesorios en conjunción con el aparato, dados su aparato de conexión de accesorio y sus métodos novedosos. De esta manera, es evidente que se ha provisto, de acuerdo con la invención, un aparato para sujetar una pieza de trabajo que satisface plenamente los objetivos, las metas y las ventajas antes señalados. Aunque la invención ha sido descrita en conjunción con sus formas de realización especificas, es evidente que serán evidentes a los técnicos en la materia muchas alternativas, modificaciones y variaciones, a la luz de la descripción anterior. En consecuencia, se pretende englobar todas esas alternativas, modificaciones y variaciones como caigan dentro del espíritu y amplio alcance de las reivindicaciones anexas.