MXPA03010067A - Herramienta de formacion en frio de roscas de sujecion. - Google Patents

Abstract

Un macho de roscar formador de roscas que comprende una seccion de vastago, una. seccion de cuerpo que se extiende longitudinalmente desde la seccion de vastago, una rosca helicoidal formada en la seccion de cuerpo que tiene porciones de costado que convergen radialmente y una rampa de corte sesgado formada por lo menos en una de dichas porciones de costado a un angulo predeterminado.

Description

HERRAMIENTA DE FORMACION EN FRIO DE ROSCAS DE SUJECION ANTECEDENTES DE LA INVENCION La presente invención generalmente se refiere a machos de roscar que forman roscas y, muy particularmente, a un macho de roscar que forma una rosca nueva y mejorado para proveer una forma de rosca de sujeción en el interior de una apertura, agujero, etc. conveniente. En la técnica de la formación de roscas, en realidad el material es desplazado, o rolado en frío para formar una rosca dentro de una abertura, agujero, etc. Con este objetivo, el macho de roscar de la presente invención está adaptado para formar una rosca especializada dentro de dicho agujero que tiene un perfil de cresta que producirá una rosca de auto-suj eción . Todas las roscas roladas o formadas en frío tienen un acucharamiento o "ü" en la cresta de la rosca debido a la naturaleza del procedimiento de formación de la rosca. Esto se muestra en la figura 1 (técnica anterior) . El acucharamiento se cataloga "U" . La formación de cada acucharamiento o "U" es el resultado del material que se está desplazando para formar la configuración de un ángulo incluido de 60 grados de una rosca estándar. Un agujero configurado adecuadamente deberá dar como resultado un porcentaje de rosca de 65% a 75%. La roscadura con macho con una dimensión del orificio previamente roscado muy pequeña produce una forma de rosca afilada que da como resultado un torque de roscadura excesivo, un desgaste en el macho de roscar y una posible ruptura en dicho macho de roscar. La roscadura con una dimensión del orificio muy pequeño da como resultado un bajo porcentaje de rosca (es decir, 40%) y un diámetro menor después del roscado que es demasiado grande. En la presente invención, la rosca de formación en frío produce una "ü" modificada para que por lo menos una pata de la "U" actúe como un resorte. El perfil único del macho de roscar, que se describe posteriormente, cambia la geometría y ubicación de la "U" o acucharamiento en la cresta de la rosca. El perfil único no interfiere o cambia la inclinación básica de la rosca y los diámetros mayores y menores que podrían interferir con el ensamble de una rosca de acoplamiento.

SUMARIO DE LA INVENCION La presente invención comprende un macho de roscar mejorado que tiene una sección de vástago, una sección del cuerpo que se extiende longitudinalmente desde la sección de vástago, y una rosca helicoidal formada en la sección del cuerpo. La rosca helicoidal tiene costados que convergen hacia fuera radialmente y que definen el fondo de la rosca y la cresta de la rosca. Por lo menos un costado incluye un ángulo de corte sesgado formado entre el diámetro de la inclinación y el diámetro del fondo del macho de roscar. El ángulo de corte sesgado desplaza o cambia la ubicación del acucharamiento o "U" a lo largo de la cresta de la rosca formada en una pieza. En esta nueva posición, por lo menos una pata de la "U" ahora se coloca para interferir con la rosca macho de acoplamiento de un sujetador que está enroscado dentro de la abertura de la pieza. El elemento de pata de interferencia actúa como un resorte que es desplazado cuando el sujetador roscado macho entra a la abertura. El resorte ejerce una fuerza predeterminada contra el sujetador aumentando así el torque requerido para impulsar el sujetador al interior de la abertura roscada. Esto también incrementa el torque requerido para retirar el sujetador. Como tal, el sujetador se retiene mejor dentro de la abertura roscada y no se aflojará con el paso del tiempo. Si se retira y después se reinserta el sujetador, la pata del resorte de la cresta en forma de UU" una vez más ejercerá una fuerza contra la rosca del sujetador. Por consiguiente, un objetivo general de la presente invención es proveer un macho de roscar nuevo y mejorado para proveer una forma de rosca de sujeción en una abertura, agujero, etc., conveniente. Un objetivo muy particular de la presente invención es proveer un macho de roscar para formar roscas en un elemento roscado hembra en donde, las roscas son provistas con un acucharamiento de compensación adaptado para acoplar de manera segura la cresta de las roscas del elemento roscado macho asociado tal como un tornillo, un perno o similares. Un objetivo adicional de la presente invención es proveer un macho de roscar nuevo y mejorado del tipo anteriormente descrito que se pueda utilizar para formar roscas con características óptimas de sujeción acordes con el material de las piezas en donde las roscas se van a formar, longitud de acoplamiento de rosca, requerimientos de torque de instalación y/o requerimientos de torque de inversión. Otros objetivos y ventajas de la presente invención serán aparentes a partir de la siguiente descripción detallada, considerada junto con las figuras anexas .

BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS La figura 1 es una vista transversal fragmentaria ejemplar de una rosca rolada en frío estándar; La figura 2 es una vista en perspectiva del macho de roscar que forma roscas de la presente invención; La figura 3 es una vista elevada lateral amplificada ; La figura 4 es una vista transversal fragmentaria amplificada que se toma sustancialmente a lo largo de la línea 4-4 de la figura 2; La figura 5 es una vista amplificada de la estructura que se muestra dentro del círculo 5 de la figura 4 ,- La figura 6 es una vista transversal fragmentaria de un agujero roscado formado con el macho de roscar de la presente invención; y La figura 7 es una vista transversal fragmentaria de un agujero roscado formado con el macho de roscar de la presente invención y que está operativamente asociado con un sujetador macho típico .

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION Refiriéndose ahora con mayor detalle a las figuras y en particular a la figura 2 de las mismas, un macho de roscar que forma roscas helicoidales, generalmente designado con el número 10, se muestra como un elemento que comprende una sección de vastago en forma generalmente cilindrica 12 que tiene una porción de extremo de acoplamiento de herramienta 14 en uno de los extremos del mismo. La porción central tiene una elevación 16 formada en la misma. El extremo opuesto de la sección de vástago es provisto con una sección de cuerpo de macho de roscar 18 que es provista con una forma de rosca formada en frío que produce lóbulos 20. Una pluralidad de muescas de ventilación que se extienden longitudinalmente y que están separadas circunferencialmente 22 están formadas en la sección de cuerpo 18 y generalmente funcionan como un área dentro de la cual puede fluir el lubricante durante el procedimiento de formación de rosca. Adicionalmente, las muescas de ventilación 22 sirven para ventilar la parte inferior de los agujeros ciegos para evitar así la sujeción hidráulica y el estallido de la parte inferior de agujeros ciegos cimentados débiles. El extremo de avance (izquierdo) del macho de roscar 10 es provisto con una porción de extremo de plomo de diámetro ligeramente reducido o ahusado o tope 24 de los lóbulos formados en frío 20 para orientar adecuadamente el macho de roscar 10 dentro de un agujero apropiado en donde se va a formar una rosca . Los lóbulos que forman rosca 20 comprenden una rosca helicoidal 30 que, como mejor se puede apreciar en las figuras 4 y 5, tiene costados que convergen radialmente hacia fuera 32 y 34 que definen el fondo de la rosca 36 y la cresta de la rosca 38, respectivamente. En una rosca estándar americana unificada, el ángulo entre los costados es de 60 grados. La línea P representa la línea de inclinación. Un par de líneas de inclinación para una rosca define el diámetro de inclinación o el diámetro de un cilindro imaginario que pasa a través de las roscas, en donde la anchura de la rosca y la anchura del espacio entre las roscas es la misma. El diámetro mayor es el diámetro más largo de la rosca que se mide en 26. El diámetro menor es el diámetro más pequeño de la rosca que se mide en 28. De acuerdo con los principios de la presente invención 10, por lo menos un área de costado 34 de la rosca 30 se forma parcialmente con una rampa de corte sesgado 40 que está colocada a un ángulo preseleccionado theta (T en relación con el ángulo de rosca de costado 34. Muy particularmente, se ha descubierto que la habilidad óptima de sujeción entre los elementos roscados macho y hembra se puede ajustar para cumplir con los requerimientos de aplicación específicos (es decir, torque de instalación, torque de inversión, etc.) cuando el ángulo theta (T) está entre 1 y 20 grados, medidos desde el costado tradicional. La longitud de la rampa de corte sesgado se puede modificar arriba o debajo del punto de diámetro de inclinación 42 para cumplir con los criterios de sujeción. Una aplicación preferida comprende el ángulo theta {T) a aproximadamente 10 grados y la rampa de corte sesgado extendiéndose desde el diámetro de inclinación. Se puede observar que se puede agregar la rampa de corte sesgado 40 al costado de presión, al costado de no presión o a ambos costados . Se podrá observar adicionalmente que el ángulo t eta (T) anteriormente mencionado puede variar con el grado de dureza del material con el que se está fabricando la pieza. La figura 6 ilustra una pieza típica 50 que está formada con un agujero 52 que tiene una forma de rosca 54 provista por el macho de roscar 10. En particular, la forma de rosca 54 consta de una rosca helicoidal 56 que tiene un área de fondo estándar 58. Como en todos los procedimientos de formación de rosca, se forma un acucharamiento o "U" 62 en el área de cresta 60. La "U" 62 tiene un par de patas 64 y 66. La pata 66 se extiende más allá del perfil de rosca estándar y por lo tanto actuará como un seguro de resorte cuando se acopla con las roscas de un sujetador de acoplamiento. La figura 7 muestra un agujero roscado 52 adaptado para recibir un sujetador roscado macho apropiado 70 que tiene una rosca externa estándar 72 que define un área de cresta helicoidal 74 y un área de fondo 76. Cuando el sujetador roscado 70 es roscado en el interior del agujero 52 en la posición que se muestra en la figura 7, los costados del sujetador 70 entrarán en contacto con el seguro de resorte de la pata de MU" 66 de la rosca 50, proveyendo así un grado sustancial de contacto entre las roscas respectivas y creando así una cantidad predeterminada de fricción entre el elemento roscado 70 y el agujero 52. Conforme aumenta la longitud del acoplamiento del elemento roscado 70, se aplica una cantidad incrementada de fuerza torsional e incluso ocurrirá un grado mayor de contacto entre la pata de sujeción 66 y la rosca de acoplamiento 72 hasta el momento en que el sujetador 70 haya sido roscado a su posición predeterminada y/o torque dentro de la .pieza 50. Con base en el contacto existente entre el seguro de resorte 66 y la rosca 72, se evita positivamente cualquier movimiento lateral relativo entre la pieza 50 y el sujetador 70 para asegurarse que no exista un aflojamiento de los mismos. También, se debería apreciar que los principios de la presente invención, tal como se incorporan en el macho de roscar 10, se podrían aplicar igualmente en dados de laminado de rosca para proveer formas de rosca de sujeción en elementos externamente roscados, tal como el elemento 70. Lo anterior se considera como únicamente ilustrativo de los principios de la invención. Además, debido a que aquellos expertos en la técnica pueden realizar numerosas modificaciones y cambios, no es conveniente limitar la invención a la construcción y operación exactas que se muestran y describen. Aunque se ha descrito la modalidad preferida, los detalles se pueden cambiar sin apartarse de la invención, lo cual se define en las reivindicaciones .

Claims (23)

NOVEDAD DE LA INVENCION Habiendo descrito el presente invento, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama como prioridad lo contenido en las siguientes : REIVINDICACIONES

1.- Una herramienta formadora de roscas que comprende: una sección de cuerpo que tiene una rosca helicoidal formada en la misma; dicha rosca tiene porciones de costado que convergen radialmente, un área de rampa de corte sesgado formada en el extremo de una de dichas porciones de costado colocada a un ángulo previamente seleccionado de la rosca y adaptada para formar un acucharamiento modificado en la porción de cresta de la rosca que será formada por medio de la herramienta.

2. - La herramienta formadora de roscas de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque dicho cuerpo comprende un elemento alargado que tiene dicha rosca formada en la periferia exterior del mismo.

3. - La herramienta formadora roscas de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque dicho cuerpo está formado con áreas de ventilación que se extienden longitudinalmente y que están circunferencialmente separadas .

4.- La herramienta formadora de roscas de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el extremo de dicho cuerpo opuesto a dicha sección de vástago está formado con una porción de plomo de diámetro reducido.

5. - La herramienta formadora de roscas de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque dicha área de rampa está torneada a un diámetro menor en un ángulo entre 1 grado y 20 grados .

6. - La herramienta formadora de roscas de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque dicha área de rampa comienza en un punto que se aproxima al diámetro de inclinación de la rosca.

7. - La herramienta formadora de roscas de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque dicha área de rampa se extiende desde un punto que se aproxima al diámetro de inclinación de la rosca al diámetro menor de la rosca.

8. - La herramienta formadora de roscas de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porgue dicha área de rampa se extiende desde un punto mayor que el diámetro de inclinación de la rosca al diámetro mayor de la rosca.

9. - Un macho de roscar formador de roscas que comprende: una sección de vástago; una sección de cuerpo que se extiende longitudinalmente desde la sección de vástago; una rosca helicoidal formada en la sección de cuerpo y que tiene porciones de costado que convergen radialmente, un área de rampa de corte sesgado en el extremo de una de dichas porciones de costado y que está colocada a un ángulo previamente seleccionado a dicha porción de costado; dicha rampa de corte sesgado está adaptada para formar un acucharamiento modificado en la cresta de la rosca para que sea formada por el macho de roscar.

10. - El macho de roscar formador de roscas de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque dicho cuerpo está formado con áreas de ventilación que se extienden longitudinalmente y que están circunferencialmente separadas .

11. - El macho de roscar formador de roscas de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el extremo de dicho cuerpo opuesto a dicha sección de vástago está formado con una porción de plomo de diámetro reducido.

12.- El macho de roscar formador de roscas de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque dicho ángulo previamente seleccionado es entre 1 grado y 20 grados.

13. - El macho de roscar formador de roscas de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque dicha área de rampa comienza en un punto que se aproxima al diámetro de inclinación de la rosca.

14. - El macho de roscar formador de roscas de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque dicha área de rampa se extiende desde un punto que se aproxima al diámetro de inclinación de la rosca al diámetro menor de la rosca .

15. - El macho de roscar formador de roscas de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque dicha área de rampa se extiende desde un punto menor que el diámetro de inclinación de la rosca al diámetro menor de la rosca .

16. - Una herramienta formadora de roscas que comprende: una sección de vástago; una sección de cuerpo que se extiende longitudinalmente desde la sección de vastago; una rosca helicoidal formada en la sección de cuerpo y que tiene porciones de costado que convergen radialmente, un área de rampa de corte sesgado formada en un punto menor que el diámetro de inclinación de la rosca de porción de reborde y que se extiende hacia el diámetro de fondo de la rosca; dicha rampa de corte sesgado está colocada a un ángulo previamente seleccionado a dicha porción de costado y está adaptada para formar un acucharamiento modificado en la cresta de la rosca para que sea formada por el macho de roscar .

17. - La herramienta formadora de roscas de conformidad con la reivindicación 16, caracterizada porque el ángulo preseleccionado es entre 1 grado y 20 grados .

18. - La herramienta formadora de roscas de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque dicho acucharamiento modificado comprende: una formación generalmente en forma de U en la porción de cresta de dicha rosca, dicha formación con forma de U tiene una primera pata y una segunda pata; dicha segunda pata se extiende más allá que dicha primera pata.

19.- La herramienta formadora de roscas de conformidad con la reivindicación 18, caracterizada porque dicha segunda pata esta adaptada adicionalmente para actuar como un resorte.

20.- El macho de roscar formador de roscas de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque dicho acucharamiento modificado comprende: una formación generalmente en forma de U en la porción de cresta de dicha rosca, dicha formación en forma de U tiene una primera pata y una segunda pata; dicha segunda pata se extiende más allá que dicha primera pata.

21. - El macho de roscar formador de roscas de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque dicha segunda pata esta adaptada adicionalmente para actuar como un resorte .

22. - La herramienta formadora de roscas de conformidad con la reivindicación 16, caracterizada porque dicho acucharamiento modificado comprende: una formación generalmente en forma de ü en la porción de cresta de dicha rosca, dicha formación en forma de U tiene una primera pata y una segunda pata; dicha segunda pata se extiende más allá de dicha primera pata.

23.- La herramienta formadora de roscas de conformidad con la reivindicación 22, caracterizada porque dicha segunda pata está adaptada adicionalmente para actuar como un resorte