ENSAMBLE DE PESTILLO DE SEGURIDAD MEJORADO PARA RETENER UNA MANIJA EN UN VASTAGO Campo técnico Esta invención se refiere a un dispositivo que sujeta una manija de puerta sobre un vastago en un mecanismo de cerradura para evitar la remoción de la manija. Más específicamente, esta invención se refiere a ensambles de pestillo que evitan que la manija sea removida cuando el mecanismo de cerradura se encuentra en el estado cerrado con llave la manija sea removida cuando el mecanismo de cerradura se encuentra en el estado no cerrado con llave. Descripción de la técnica anterior Las cerraduras de puerta están típicamente equipadas con un ensamble de pestillo que evita que la manija externa sea removida de vastago externo cuando la puerta está cerrada con llave. Un ensamble de pestillo convencional incluye un pestillo cargado con resorte orientado perpendicularmente al vástago en la cerradura. El pestillo puede presionarse hacia dentro cuando la puerta no está cerrada con llave para permitir que la base de la manija se deslice sobre el pestillo y en el vástago o fuera de él. Una abertura de retención, por ejemplo, un orificio o una hendidura para corresponder al pestillo se forma en la base de la manija perpendicularmente al vástago. Conforme la manija se desliza en posición en el vástago, la abertura de retención se alinea con el pestillo permitiendo que el pestillo salga y enganche la manija. La manija no puede ser removida hasta que el pestillo esté oprimido otra vez hacia la posición metida. La abertura de retención se extiende a través de la base de la manija de tal manera que se pueda zafar el pestillo. A condición que la puerta no esté cerrada con llave, el pestillo puede ser oprimido hacia dentro contra su presión de resorte mediante la inserción de una herramienta en la abertura de retención desde el exterior para aplicar una presión hacia dentro contra el extremo del pestillo. Cuando la puerta está cerrada con llave, sin embargo, un elemento de cerradura se desplaza debajo del extremo inferior del pestillo para evitar el movimiento hacia dentro necesario para remover la manija. Esto impide que el pestillo se zafe de la abertura de retención en la base de la manija y por consiguiente se evita la remoción de la manija mientras la puerta está cerrada con llave. Aún cuando este sistema es bastante eficaz, y muy ampliamente utilizado en diseños de cerraduras perforadas, es susceptible a un ataque determinado con aplicación de fuerza bruta. La seguridad del ensamble de pestillo depende de la resistencia del pestillo y del soporte del elemento de cerradura subyacente para evitar que el pestillo sea empujado hacia dentro. Existen herramientas especializadas disponibles para los cerrajeros que pueden aplicar una fuerza extrema sobre el pestillo a través de la abertura de retención en la base de manija. La fuerza disponible es suficiente para colapsar axialmente el pestillo y/o aplastar el elemento de cerradura subyacente que soporta el pestillo contra un movimiento interno . Por consiguiente se zafa el pestillo de la base de la manija, permitiendo que la manija sea removida aún cuando el mecanismo de cerradura permanezca en el estado bloqueado. La remoción de la manija permite acceso al mecanismo de cerradura lo que puede permitir la abertura de la puerta cerrada con llave. Tomando en cuenta los problemas y deficiencias de la técnica anterior, es por consiguiente un objeto de la presente invención proporcionar un ensamble de pestillo para retener una manija en un vastago que ofrece una resistencia incrementada a ataques por medio de aplicación de fuerza bruta. Otros objetos y ventajas de la invención serán en parte evidentes y en parte aparentes a partir de la especificación. DIVULGACIÓN DE LA INVENCIÓN Los objetos anteriores asi como otros objetos que serán aparentes a las personas con conocimiento en la materia se logran en la presente invención que se enfocan a un ensamble de pestillo para sujetar una manija sobre un vástago de un mecanismo de cerradura. El ensamble de pestillo engancha una abertura de retención en la manija y evita que la manija sea removida del vastago excepto cuando una abertura de desenganchamiento en un elemento de cerradura móvil se encuentra en una posición predeterminada con relación al ensamble de pestillo. En general, el elemento de cerradura móvil se encuentra en esta posición solamente cuando el mecanismo de cerradura está desbloqueado de tal manera que la manija no pueda ser removida cuando el mecanismo de cerradura se encuentra en posición cerrada con llave. El ensamble de pestillo incluye una base y un pasador de retención roscado. La base tiene una abertura roscada axialmente alineada con la abertura de retención la manija cuando la manija está montada en el vástago. El pasador de retención incluye un extremo de cabeza adaptado para recibir una herramienta para hacer girar el pasador de retención a través de la abertura de retención, un extremo de fondo opuesto al extremo de cabeza, y un cuerpo roscado entre el extremo de cabeza y el extremo de fondo . El diámetro del cuerpo roscado es mayor que el diámetro de la abertura de retención a través de la cual se tiene acceso al extremo de cabeza del pasador por medio de la herramienta de tal manera que el cuerpo roscado no pase a través de la abertura de retención y de tal manera que el pasador no pueda ser removido a través de dicha abertura. El cuerpo roscado engancha la abertura roscada en la base y el pasador de retención se desplaza axialmente entre una posición hacia fuera y una posición hacia dentro conforme la herramienta hace girar el pasador. En la posición hacia fuera, el extremo de cabeza del pasador engancha la manija para evitar la remoción de la manija. En la posición hacia dentro, el extremo de fondo del pasador debe extenderse en la abertura de desenganchamiento en el elemento de cerradura móvil. El pasador de retención tiene una longitud suficiente de tal manera que el extremo de cabeza enganche siempre la manija cuando el extremo de fondo no se encuentra en la abertura de desenganchamiento. El extremo de fondo no puede entrar en la abertura de desenganchamiento del elemento de cerradura móvil a menos que el elemento de cerradura móvil se encuentre en la posición predeterminada, que puede corresponder a la posición no cerrada con llave para el mecanismo de cerradura, o bien que puede ser una posición especial que se alcanza mediante la rotación de una llave en el mecanismo de cerradura. En la modalidad preferida de la invención, el extremo de cabeza del pasador de retención es una cabeza limitadora de par de torsión que limita el par de torsión que puede aplicarse para hacer girar el pasador de retención. Esto impide que el pasador sea empujado hacia fuera de la abertura de retención mediante su rotación en las roscas de la base bajo un par de torsión elevado. El par de torsión puede ser limitado a través de una forma especial o de una construcción especial para la cabeza y/o puede ser limitada por las propiedades de material de la cabeza. En otro aspecto de la invención, el extremo de la cabeza del pasador de retención es ablandado. Esto provoca que el extremo de cabeza adquiera una forma de hongo bajo impacto o altas fuerzas axiales en enganchamiento con la abertura de retención de la manija. Esto bloquea la manija en el vástago. El extremo de cabeza ablandado puede también ser utilizado para proporcionar limitación de par de torsión sola o en combinación con una forma especial para la cabeza del pasador. La base del ensamble de pestillo puede ser un elemento separado fijado con un tornillo u otro sujetador, o bien puede estar integrada en el vástago u otro elemento del mecanismo de cerradura. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Las características de la , invención que se consideran novedosas y los elementos característicos de la invención se presentan especialmente en las reivindicaciones adjuntas. Las figuras tienen solamente el propósito de ilustrar la invención y no están a la escala. La invención en sí, sin embargo, tanto en cuanto a organización como en cuanto a método de operación, se entenderé mejor con referencia a la descripción detallada siguiente en combinación con los dibujos adjuntos en los cuales:
La figura 1 es una vista en perspectiva, parcialmente abierta, de una manija, un vastago (que comprende parte del mecanismo de cerradura) y un mecanismo de pestillo de conformidad con la presente invención instalado en el vástago. La figura 2 es otra vista en perspectiva de la manija, vástago y mecanismo de pestillo de la figura 1 excepto que los elementos mostrados están más abiertos con el objeto de mostrar partes de componentes. La figura 3 es una vista en plan superior del ensamble de pestillo de conformidad con la presente invención. La figura 4 es una vista en corte transversal de ensamble de pestillo de la figura 3 a lo largo de la linea 4-4 en la figura 3. El pasador de retención se muestra en la posición hacia dentro, que permite la remoción o instalación de la manija. Las ubicaciones relativas de las superficies de la base de manija, la abertura de retención en la base de manija, el elemento de cerradura móvil y la abertura del desenganchamiento en el elemento de cerradura se muestran todos en linea fantasma. El extremo inferior del pasador de retención se muestra extendiéndose en la abertura de desenganchamiento. La abertura de desenganchamiento se muestra en linea fantasma en la posición que alcanza cuando el mecanismo de cerradura se encuentra en estado desbloqueado.
La figura 5 es otra vista en planta superior del ensamble de pestillo, similar a la figura 3, excepto que el pasador de retención se muestra girado 90° con relación a la orientación mostrada en la figura 3. El pasador de retención se encuentra en la posición hacia fuera, pero esto puede verse solamente en la figura 6. La figura 6 es una vista en corte transversal del ensamble de cerradura, similar a la figura 4, tomada a lo largo de la linea 6-6 en la figura 5. Esta vista muestra el pasador de retención en la posición hacia fuera con el extremo de cabeza del pasador de retención extendiéndose en una abertura de retención en la manija, que se muestra en linea fantasma. La forma del extremo de cabeza del pasador de retención puede observarse y proporciona una función limitadora de par de torsión. El mecanismo de cerradura ha estado bloqueado en esta vista, el cual hace girar el elemento de cerradura subyacente con la abertura de desenganchamiento . Por consiguiente, la abertura de desenganchamiento no ésta alineada con el pasador de retención y no puede observarse en esta vista. MODALIDAD (ES) DE LA INVENCIÓN Al describir la modalidad preferida de la presente invención, se hace referencia a las figuras 1-6 de los dibujos en donde los mismos números se refieren a las mismas características de la invención.
La figura 1 muestra una manija 10, un vástago 12, una escudilla 14, un cilindro de cerradura 16 y una llave 18. El vástago especifico 12 ilustrado es parte de un mecanismo de cerradura de manija de palanca de alta seguridad único del tipo vendido por Sargent Manufacturing Company, bajo la marca comercial ""ll-Line", que es el tema de la solicitud de patente Norteamericana No. 09/772,268 presentada el día 29 de enero de 2001. Sin embargo, el vástago puede ser cualquier mecanismo de cerradura genérico de tipo que sujeta una manija sobre un vástago. El término "vastago" como se emplea aqui tiene el propósito de incluir "caequillos", "manguitos", y cualquier otro tipo de elemento de mecanismo de cerradura al cual la manija puede estar conectada para operar el mecanismo de cerradura. El ensamble de pestillo de la presente invención incluye una base 20 y un pasador de retención 22. El pasador de retención 22 puede desplazarse hacia dentro o hacia fuera a lo largo de la linea indicada por la flecha 24. Cuando el pasador de retención 22 se encuentra en la posición hacia fuera, engancha una abertura de retención 26 (véase figuras 4 y 6) que se encuentra aproximadamente en la posición indicada por el número de referencia 28 en la figura 1. Cuando el pasador de retención 22 se encuentra en la posición hacia fuera como se ilustra en la figura 1, engancha la abertura de retención 26 y evita que la manija 10 sea removida del vástago 12. Con el objeto de remover la manija 10 del vástago 12 es necesario desplazar el pasador de retención 22 hacia dentro para zafar el pasador de retención 22 de la abertura de retención 26. Con referencia a la figura 2 se puede observar que el pasador de retención 22 incluye un extremo de cabeza 22a, un cuerpo roscado 22b y un extremo de fondo 22c. La base 20 incluye una abertura roscada 30 que recibe el pasador de retención 22. El pasador de retención 22 puede ser desplazado entre la posición hacia dentro y la posición hacia fuera mediante la rotación del extremo de cabeza 22 con una herramienta que se extiende a través de la abertura de retención en la manija 10. La base 20 incluye también una abertura de sujeción 32. En el diseño ilustrado, un tornillo 34 se extiende a través de la abertura 32 y fija la base 20 sobre el vástago 12. Alternativamente, la base puede estar integrada en el vástago o en algún otro elemento del mecanismo de cerradura. Aún cuando se muestra un diseño especifico para un mecanismo de cerradura en las figures 1 y 2, la invención puede ser utilizada en cualquier cerradura que tiene un vástago y una manija removible. La operación de diferentes mecanismos de bloqueo varia ampliamente y no tiene que entenderse con detalles para entender la operación del ensamble de pestillo de la presente invención y su interacción con diferentes tipos de mecanismos de cerradura. Cuando gira la llave 18, opera el cilindro de cerradura 16, que hace girar la cola de llave 36. la cola de llave 36 hace girar el elemento de cerradura móvil 38 que incluye una abertura de desenganchamiento 40. Conforme el elemento de cerradura 38 gira, la abertura de desenganchamiento 40 es desplazada hacia dentro y fuera de posición debajo del extremo de fondo de perno de retención 22c. Para implementar esta invención en otro tipo de mecanismo de cerradura, en el cual una manija es removida de un vástago, se requiere simplemente que una abertura de desenganchamiento en un elemento de cerradura pueda desplazarse hacia dentro y fuera de posición debajo del pasador de retención. Muchos mecanismos de cerradura ya tienen un elemento de cerradura de este tipo básico que interactúa con un pestillo convencional. Para que el pasador de retención 22 se desplace hacia la posición interna, la abertura de desenganchamiento 40 debe localizarse debajo del pasador de tal manera que el extremo inferior 22c del pasador pueda penetrar en la abertura de desenganchamiento 40. Esto permite que el extremo de cabeza 22a se zafe de enganchamiento con la abertura de retención 26, lo que libera la manija. Las figuras 3 y 4 ilustran el ensamble de pestillo de la presente invención con el pasador de retención 22 en la posición hacia dentro y muestran el mecanismo de cerradura desbloqueado. Las figuras 5 y 6 ilustran el ensamble de pestillo con el pasador de retención 22 en la posición hacia fuera y el mecanismo de cerradura bloqueado. Como se puede observar en la figura 4, con el pasador de retención 22 en la posición hacia dentro, el extremo de cabeza 22a es zafado de la abertura de retención 26 en la manija 10. Esto permite que la manija 10 se deslice del vástago 12 en la dirección ubicada por la flecha 42. Como se puede observar también en la figura 4, para que el pasador de retención 22 se desplace hacia la posición hacia adentro, la abertura de desenganchamiento 40 en el elemento de cerradura móvil 38 debe estar axialmente debajo del pasador de retención 22. Es la ""posición predeterminada" para el elemento de cerradura móvil 38. El elemento de cerradura 38 se encuentra en la posición predeterminada cuando el mecanismo de cerradura se encuentra desbloqueado o bien cuando la llave 18 está insertada y el cilindro de cerradura 16 es girado hacia una posición especial que no corresponde a la posición cerrada con llave normal. Como se puede observar en la figura 6, que muestra el elemento de cerradura 38 en la posición cerrada con llave y el pasador de retención 22 en la posición hacia fuera, el extremo de cabeza 22a del pasador de retención 22 se extiende en la abertura de retención 26. Esto evita que la manija 10 se desplace en la dirección indicada por la flecha 42, lo que evita su remoción. Como se puede observar mediante la comparación de las figuras 4 y 6, el pasador de retención 22 es suficientemente largo para que el extremo de cabeza 22a del pasador de retención enganche siempre la abertura de retención 26 en la manija 10 cuando el extremo de fondo 22c no se encuentra en la abertura de desenganchamiento 40. Además, el extremo de fondo 22c no puede entrar en la abertura de desenganchamiento 26 del elemento de cerradura móvil a menos que la puerta esté cerrada con llave, lo que coloca el elemento de cerradura móvil en la posición predeterminada y alinea la abertura de desenganchamiento 40 debajo del pasador de retención 22. El ensamble de pestillo de la presente invención ofrece cuatro características distintas que operan para evitar que el perno de retención de 22 sea zafado de la abertura de retención 26 en la manija 10. La primera de dichas características resiste a un ataque simple con fuerza bruta en el cual una fuerza axial es aplicada directamente sobre el extremo de cabeza 22a del pasador de retención. Dichas fuerzas extremas pueden ser generadas por herramientas con las cuales cuentan los cerrajeros, dichas herramientas aplican una fuerza aplastante apalancada o bien por impacto a través de un martillo y un punzador. La fuerza axial es disipada y transferida del pasador de retención a la base a través del enganchamiento roscado entre ellos. Es sustancialmente imposible empujar el pasador roscado axialmente a través de la base sin su rotación en las roscas. La base es también soportada por el vástago para resistir a un ataque de fuerza bruta de este tipo. Ninguna fuerza se aplica directamente sobre el elemento de cerradura 38 ni sobre el extremo de fondo 22c del pasador. En un ensamble de pestillo de la técnica anterior, el pasador de retención se desliza dentro de la base y no está conectado con roscas. Asi, en un diseño de la técnica anterior de este tipo, las fuerzas aplicadas deben ser directamente resistivas por el elemento de cerradura 38 y por la resistencia a la compresión axial del extremo inferior 22c del pasador de retención. Si cualquiera de estos elementos falla, la fuerza aplicada empujará el pasador de retención fuera de la abertura de retención 26, lo que permitirá la remoción de la manija. Mediante la transferencia de la fuerza aplicada a la base a través del enganchamiento roscado con el pasador de retención y de ahí al vástago 12, la fuerza aplicada es regularmente distribuida y se mejora la seguridad. Una segunda característica de seguridad preferida de la presente invención es que el extremo de cabeza del pasador de retención 22 puede ser ablandado con relación al resto del pasador, que se fabrica preferentemente de acero endurecido. Cuando se aplica axialmente una fuerza sobre el extremo de cabeza del pasador de retención 22, por ejemplo, mediante golpeo con un martillo a través de un punzón de acero endurecido, la cabeza de acero ablandado del pasador 10 es suficientemente dúctil para que adquiera la forma de hongo hacia fuera en el enganchamiento de cerradura con la manija 10 en la abertura de retención 26. Esta acción de expansión del extremo de cabeza 22a fija de manera segura el pasador de retención sobre la manija 10 y evita la remoción de la manija. Una tercera característica de seguridad de la invención es que el extremo de cabeza 22a del pasador de retención 22 presenta un diámetro más pequeño que el diámetro de la porción de cuerpo 22b con las roscas. Esto evita que el pasador de retención sea desatornillado a través de la abertura de retención 26 y removida. La porción de cuerpo 22b presenta un diámetro suficientemente mayor que el diámetro de la abertura de retención 26 de tal manera que no exista ninguna tendencia a que las roscas en la porción de cuerpo 22b empiecen a roscar la manija 10 en la abertura de retención 26. La longitud roscada del pasador se ajusta con base en las distancias del elemento de cerradura subyacente 38 y de la manija que se encuentra arriba de tal manera que el pasador se encuentre capturado entre la manija arriba y el elemento de cerradura abajo y no pueda ser totalmente desenroscada en ninguna de las direcciones con la manija instalada.
Como se puede observar en las figuras 3-5, el extremo de cabeza 22a incluye una ranura 44 que permite que el pasador de retención pueda girar mediante la inserción de un pequeño desarmador de hoja plana a través de la abertura de retención 26 en enganchamiento con la ranura 44. Cuando el desarmador es girado, el pasador 22 gira y se desplaza entre la posición interna mostrada en la figura 4 y la posición externa mostrada en la figura 6. Una cuarta característica de seguridad de la invención es el diseño de cabeza limitador de par de torsión que puede observarse mediante el examen de la forma en corte transversal del extremo de cabeza limitador de par de torsión 22a en la figura 6. El pasador de retención en la figura 6 se muestra girado a 90 grados con relación al pasador de retención en la figura 4. Como se puede observar en la figura 6, la hendidura 44 no está plana en el fondo sino que presenta una curva hacia arriba en los bordes externos cerca de la circunferencia del pasador. El fondo tiene un radio de curvatura que limita automáticamente la profundidad a la cual puede penetrar un desarmador ancho de hoja plana en la hendidura 44. Entre más ancho es el desarmador, menos podrá penetrar en la hendidura. El par de torsión que puede aplicarse potencialmente a un pasador de retención se incrementa conforme se eleva el ancho del desarmador y conforme se eleva la profundidad de la hendidura. Con la forma especial para la hendidura 44 mostrada en la figura 6, el par . de torsión que puede aplicarse al pasador de retención es limitado a un valor por debajo del par requerido para extraer el pasador de la abertura 26 cuando la abertura 40 no se encuentra debajo del pasador 22. La función limitadora de par de torsión es también reforzada por el ablandamiento opcional de la cabeza de acero, como se describió arriba, que permite la deformación de la cabeza cuando se aplica un exceso de par de torsión. Mediante la limitación del par de torsión que puede aplicarse, el pasador de retención 22 no puede ser girado a fuerzas y empujado en el elemento de cerradura 38 fuera de enganchamiento con la manija 10. El diseño limitador de par de torsión especifico mostrado en las figuras 3-6 para el extremo de cabeza del pasador de retención es solamente un diseño posible entre muchos diseños que pueden proporcionar la función limitadora de par de torsión deseada. Por ejemplo, el extremo de cabeza puede incluir un inserto de plástico, o una abertura de forma hexagonal de pequeño diámetro o bien de otra forma puede emplearse para limitar el par de torsión que puede ser aplicado al pasador con una herramienta que se extiende a través de la abertura de retención 26. Mientras la presente invención se ha descrito particularmente en combinación con una modalidad especifica preferida, es evidente que muchas alternativas, modificaciones y variaciones serán aparentes a las personas con conocimientos en la materia tomando en cuenta la descripción anterior. Por consiguiente, se contempla que las reivindicaciones adjuntas abarquen todas las alternativas, modificaciones, y variaciones que caen dentro del alcance verdadero y del espíritu de la presente invención.