UNA HERRAMIENTA PARA LA FABRICACIÓN DE UN CLAVO CON CABEZA DESVIADA Y USO DE DICHA HERRAMIENTA
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con una herramienta para la fabricación de un clavo con cabeza desviada, el clavo comprende un vástago (cuerpo) y una cabeza, la cabeza se coloca con su centro desviado del centro del vástago, en donde la herramienta es una de un conjunto de por lo menos dos herramientas que actúan mutuamente sobre una preforma de un clavo, la herramienta comprende un lado frontal con una abertura de recepción, y un lado superior que se va a utilizar cuando se conforma la cabeza. La abertura de recepción está conformada para formar una impresión en la preforma y para fijar la preforma durante la conformación de la cabeza sobre la preforma. La ' invención se relaciona adicionalmente con el uso de la herramienta mencionada antes. Los clavos con cabezas desviadas se utilizan en pistolas de clavos, en donde se utiliza una tira de clavos para disparar múltiples veces antes de volver a cargar una tira nueva de clavos. La tira de clavos tiene clavos ensamblados de manera adyacente y cercana, los clavos tienen cabezas de clavo las cuales están desviadas hacia un lado. La desviación es necesaria con el fin de tener una superficie de cabeza grande expuesta libremente para el disparo del clavo, aunque los clavos, como se ha mencionado, están ensamblados de manera estrecha. Los clavos de este tipo se conocen como cabezas en D y cabezas desviadas . Los clavos con cabezas desviadas, etc., se fabrican principalmente por el mismo método que los clavos sin cabezas desviadas, es decir, un alambre sujetado entre dos herramientas colocadas opuestamente con un extremo opuesto del alambre fuera de las herramientas. El extremo expuesto después de aplana aplicando fuerza, por lo que se conforma la cabeza. El extremo opuesto se dobla antes del procedimiento de conformación de la cabeza, cuando se producen los clavos de cabeza desviada. De esta manera, el material de antemano ya está desviado hacia un lado, cuando se forma la cabeza. No obstante, este procedimiento adolece del inconveniente de que una porción pequeña de la cabeza no siempre está completamente desviada y se extiende ligeramente en la dirección opuesta a la desviación general . Esto genera problemas cuando los clavos se ensamblan en una tira. Además, se pueden ensamblar una cantidad menor de clavos por longitud de tira. Esto significa que el usuario de una pistola de clavos debe volver a cargar con mayor frecuencia con una tira nueva.
Cuando los clavos se ensamblan de manera cercana, las cabezas de clavo se superponen entre sí dejando únicamente una superficie pequeña expuesta para disparo del clavo, la superficie está desviada del vástago del clavo. Por lo tanto, cuando la superficie es golpeada por la activación de la pistola de clavos, la fuerza introducida es desviada correspondientemente del vástago. Cuando se dispara un clavo, la reacción del objeto en el cual se ha disparado el clavo se concentra en el eje central del vástago. La distancia entre el eje central del vástago y la fuerza de desviación en la cabeza del clavo resulta en un momento de fuerza significativo que se introduce en el clavo. El clavo debe tener la resistencia necesaria para soportar el momento de fuerza. Una parte crítica del clavo, a este · respecto, es la transición entre la cabeza de clavo y el vástago . Se han hecho intentos por resolver el problema respecto a la porción no desviada pequeña. Esto se ha obtenido, pero no obstante, ha generado un problema nuevo. La porción pequeña no desviada aparentemente ha sido separada al construir las herramientas con una abertura justo debajo de la cabeza, la abertura tiene una sección transversal en. el lado opuesto a la dirección de la desviación, cuya sección transversal es más pequeña que la sección transversal relacionada del alambre, por lo que el material provoca que una porción pequeña no desviada se desplace y por lo tanto se desprenda. Además, una de las herramientas aparentemente tiene un lado superior, el cual se eleva ligeramente en relación a la otra herramienta con el fin de separar material en. la dirección de desviación. Tal clavo se debilita gravemente en la transición crítica entre la cabeza y el vastago, por referencia, véase las figuras 18a y 18b anexas que presentan un clavo de acuerdo con la técnica anterior. Cuando se debilitan los clavos, presentan la tendencia a provocar un mal funcionamiento en la pistola de clavos . Para resolver esto, debe reducirse la fuerza de disparo. Cuando se reduce la fuerza de disparo, se limita el uso de la pistola de clavos. Se conocen problemas similares de resistencia de clavos · con cabezas las cuales no están desviadas completamente pero que tienen una porción no desviada reducida . El objetivo de la presente invención es proporcionar una herramienta para la fabricación de clavos mejorados con cabezas desviadas, en donde se eviten los problemas mencionados antes de dichos clavos . Los aspectos novedosos e inventivos de la herramienta, de acuerdo con la invención, implican que la abertura de recepción este constituida de una sección sobresaliente por el lado superior para formar una impresión en el vastago del clavo, la impresión se coloca adyacente a la cabeza y principalmente en un lado, el cual está opuesta a la dirección en la cual se va a desviar la cabeza, y en donde la sección sobresaliente comprende por lo menos una superficie sustancialmente plana convexa para conformar por lo menos una sección sustancialmente plana o cóncava en el clavo, la sección plana o convexa se coloca sustancialmente paralela al eje longitudinal de la abertura de recepción. De esta manera, se proporciona alta resistencia del clavo en la transición entre el vastago y la cabeza. La resistencia alta se obtiene por la sección sobresaliente de la herramienta con por lo menos una superficie sustancialmente plana o convexa, la superficie plana o convexa resulta en una reducción más pequeña del área de la sección transversal por la impresión del clavo, en comparación con la técnica anterior, y además por la forma de la superficie plana o convexa, lo que permite que una gran cantidad de material, el cual se desplaza cuando se forma la impresión, permanezca en el lado del vástago en el cual está opuesta la dirección de la desviación. Cuando permanece una gran cantidad de material en ese lugar, se mantiene en gran medida el momento de inercia en la transición entre el vástago y la cabeza, lo cual es de gran importancia para mantener la resistencia contra el momento 'de fuerza. Se obtiene resistencia mejorada tanto para los clavos de cabeza completamente desviada así como clavos con una desviación parcial de la cabeza. La sección sobresaliente dobla adicionalmente la preforma en la dirección de la desviación, por lo que se puede obtener una cabeza completamente desviada, es decir, sin una porción pequeña de la cabeza que este desviada y que se extienda ligeramente en la dirección opuesta a la desviación. Además, debido a la sección sobresaliente, se obtiene una sujeción muy firme alrededor de la preforma. 'Cuando la herramienta se utiliza en un aparato de fabricación continuo, la sección sobresaliente también tiene un efecto positivo en que el sujetador eficaz se obtiene mucho antes de la formación de la cabeza. Esto es importante dado que el extremo libre de la preforma, el cual se volverá · la cabeza, debe doblarse antes de que se conforme la cabeza con el fin de obtener la cabeza desviada. La sujeción eficaz asegura que el extremo de la preforma se pueda doblar sin riesgo de un desplazamiento no deseado de la preforma. Las dimensiones de la superficie plana o convexa y los lados de la abertura de recepción por la superficie plana o convexa preferiblemente se pueden proporcionar de manera tal que un área de la sección transversal del vástago del clavo por la sección plana o cóncava corresponderá sustancialmente a la parte adyacente ¦ del vástago . De esta manera se obtiene que el material de la preforma se permita que ceda hacia los lados cuando se realiza una impresión. Esto permite que una parte principal del material permanezca en un lugar deseado para alta resistencia del clavo, en vez de que ceda principalmente en una o varias de las direcciones del eje longitudinal del clavo . La superficie plana y convexa y los lados de abertura de recepción por la superficie plana o convexa se pueden proporcionar con dos ranuras las ranuras se colocan cerca de los extremos de por lo menos una superficie plana o convexa, las ranuras tienen una extensión con un radio mayor que el radio de la parte de la abertura de recepción, la parte la cual no está acoplada en la formación de la impresión en el clavo. Tales ranuras y la ubicación de tales ranuras resulta en un desplazamiento del material de la preforma a lugares preferidos, los lugares que resultan en un momento alto de inercia del clavo en la transición entre la cabeza del vástago para obtener un movimiento de inercia en la dirección deseada debe permanecer una alta cantidad de material en el lado opuesto a la dirección de la desviación de la cabeza del clavo.
Los lados de la abertura de recepción por la superficie plana o convexa pueden comprender áreas, las áreas tienen una extensión con un radio menor que el radio de la parte de la abertura de recepción, dicha parte la cual no se va a acoplar en la conformación de la impresión en el clavo. De esta manera parte del material en el lado del vástago del clavo se desplaza en la dirección opuesta a la dirección de la desviación. Esto resulta además en un momento de inercia mayor. En una modalidad, la sección sobresaliente puede comprender por lo menos una sección de conexión que conecta por lo menos parte de por lo menos una sección plana o convexa con la parte inferior de la abertura de recepción, la conexión tiene una superficie cóncava. La superficie cóncava proporciona un clavo con una superficie de conexión convexa la cual mejora la resistencia del clavo. En una modalidad adicional, la superficie plana o convexa puede tener una altura más pequeña de 0.2 a 2 milímetros. En una modalidad adicional, la sección plana o convexa puede tener una altura más grande de 1 a 10 milímetros . En una modalidad adicional, la sección sobresaliente puede tener una extensión de 0.2 a 1 milímetro. Cualquier extensión tendrá un efecto. El efecto óptimo no obstante est en el intervalo entre 0.2 y 1 milímetro . En una modalidad adicional, la sección sobresaliente se puede proporcionar con una anchura, la cual es igual a o menor que la anchura de la preforma . En una modalidad preferida, la abertura de recepción se puede proporcionar con una profundidad la cual es menor que la anchura de la preforma. Tal diseño es sencillo de maquinar y por lo tanto menos costoso. La herramienta preferiblemente se puede utilizar en un aparato de fabricación de tipo de procedimiento continuo pero también se puede utilizar en otro tipo de máquinas para elaboración de clavos. Un aparato de fabricación de tiempo continuo en este contexto debe entenderse como un aparato que funciona de acuerdo con los principios descritos, por ejemplo, en WO 8903735 "Method of machining an oblong work piece and a machine for performing the method" . En lo siguiente se explica la invención con referencia a los dibujos los cuales muestran ejemplos de modalidades o resultados de la invención. Las figuras la, Ib muestran una modalidad de un clavo elaborado por una herramienta de acuerdo con la invención cuando se observa desde un lado y desde la parte traser . Las figuras 2a, 2b muestran una modalidad de la cabeza y la porción de impresión de un clavo elaborado por una herramienta de acuerdo con la invención cuando se observa desde un lado y desde el lado trasero. Las figuras 3a, 3b muestran una modalidad alternativa de la cabeza y la porción de impresión de un clavo elaborado por una herramienta de acuerdo con la invención que se observa desde un lado y desde el lado trasero. Las figuras 4a, 4b muestran una modalidad alternativa adicional de la cabeza y la porción de impresión de un clavo elaborado por una herramienta de acuerdo con la invención cuando se observa desde un lado y desde el lado trasero. La figura 5a muestra una modalidad alternativa adicional de la cabeza y la porción de impresión de un clavo elaborado por una herramienta de acuerdo con la invención cuando se observa desde el lado trasero. La figura 5b muestra la sección F-F de la figura
5a que incluye una indicación de la cabeza marcada con una linea discontinua. La figura 6a muestra una modalidad alternativa adicional de la cabeza y la porción de impresión de un clavo elaborado por una herramienta de acuerdo con la invención cuando se observa desde el lado trasero. La figura 6b muestra la sección H-H de la figura
6a. La figura 6.1a muestra una modalidad alternativa adicional de la cabeza y la porción de impresión de un clavo elaborado por una herramienta de acuerdo con la invención que se observa desde el lado trasero. La figura 6. Ib muestra la sección M-M de la figura 6. la . La figura 7 muestra detalles de una modalidad de la cabeza y la porción de impresión de un clavo elaborado por una herramienta de acuerdo con la invención. La figura 8 muestra una tira de clavos elaborada por una herramienta de acuerdo con la invención. La figura 9 muestra una herramienta de acuerdo con la invenció que se observa en una vista elevada. La figura 10 muestra una herramienta de acuerdo con la invención que se observa en una vista frontal . Las figuras 11-13 muestran una sección A-A, B-B y C-C de la figura 10. La figura 14 muestra el detalle E de la figura
11. La figura 15 muestra el detalle J de la figura
. La figura 16 muestra el detalle K de la figura La figura 17 muestra detalles de una modalidad de la cabeza y la porción de impresión de un clavo elaborado por una herramienta de acuerdo con la invención. La figura 18a muestra la cabeza y la porción de impresión de un clavo de acuerdo con la técnica anterior vista desde un lado . La figura 18b muestra la cabeza y la porción de impresión de un clavo de acuerdo con la técnica anterior visto desde el lado trasero. La figura 19 muestra detalles de una modalidad de la herramienta de acuerdo con la invención. La vista es una-vista en detalle en sección que se observa similar al detalle K de la figura 12. La figura 20 muestra una modalidad de una herramienta de acuerdo con la invención que se observa en una vista elevada. La figura 21 muestra una modalidad de una herramienta de acuerdo con la invención que se observa en una vista fron al. La figura 22 muestra la sección L-L de la figura
21. La figura 23 muestra una herramienta observada en una vista elevada de una vista superior y una vista frontal .
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La figura 24 muestra una herramienta para cooperación con una herramienta de acuerdo con la invención cuando se observa en una vista elevada, una vista superior y una vista frontal . Las figuras la - Ib y 2a - 2b muestran un clavo 1 con un vastago 2 (cuerpo) vástago sobre el cual se forma una cabeza 4. La cabeza es con una desviación de cabeza completa. Mediante la transición entre la cabeza 4 y el vástago 2 se forma una impresión 6. La impresión 6 comprende una sección 8 plana o cóncava y una sección 10 de conexión que conecta la sección plana o cóncava con el vástago 2, la sección de conexión tiene una superficie convexa . Las figuras 3a - 3b muestran otra modalidad de un clavo 1 con un vástago 2, vástago sobre el cual se forma la cabeza 4. Mediante la transición entre la cabeza 4 y el vástago 2 se forma una impresión 6. La impresión 6 comprende una sección 8 plana y una sección 10 de conexión que conecta la sección plana con el vástago 2, la sección de conexión tiene una superficie convexa. Las figuras 4a - 4b muestran otra modalidad de un clavo 1 con un vástago 2, vástago sobre el cual se forma la cabeza 4. Mediante la transición entre la cabeza 4 y el vástago 2 se forma una impresión 6. La impresión 6 comprende una sección 8 plana y una sección 10 de conexión que conecta la sección plana con el vástago 2. Las figuras 5a - 5b muestran una modalidad adicional de un clavo 1 con un vástago 2, vástago sobre el cual se forma una cabeza 4. Mediante la transición entre la cabeza 4 y el vástago 2 se forma una impresión 6. La impresión 6 comprende dos secciones planas 8', 8" las cuales se colocan en un ángulo una en relación a la otra, y de esta manera juntas forman una sección cóncava. En la figura 5b se indica la manera en que el vástago 2 se deforma por la impresión 6, en donde las áreas 2" indican las posiciones del material del vástago las cuales se han desplazado por la formación de la impresión. Las indicaciones muestran que el área de la sección transversal por las impresiones no se reduce sustancialmente y que una gran cantidad del material, el cual se desplaza cuando se forma la impresión, permanece en el lado del vástago, el cual es opuesto a la dirección de la desviación de la cabeza. De esta manera, se mantiene en gran medida el momento de inercia en la transición entre el vástago y la cabeza. Las figuras 6a - 6b muestran una modalidad adicional de un clavo 1 con un vástago 2, vástago sobre el cual se forma una cabeza 4. Mediante la transición entre la cabeza 4 y el vástago 2 se forma una impresión 6. La impresión 6 comprende una sección 8 cóncava. En la figura 6b se indica la manera en que el vástago 2 se deforma por la impresión 6, en donde las áreas 2' indican las posiciones del material del vástago las cuales se han desplazado por la formación de la impresión. Las indicaciones muestran que el área de la sección transversal por las impresiones no se reduce sustancialmente y que una gran cantidad del material, el cual se desplaza cuando se forma la impresión, permanece en el lado del vástago, el cual es opuesto a la dirección de la desviación de la cabeza. De esta manera, el momento de inercia se mantiene en- gran medida en la transición entre el vástago y la cabeza. La profundidad de la sección cóncava se marca con el número 16. Las figuras 6.1a - 6.1b muestran una modalidad adicional de un clavo 1 con un vástago 2 vástago sobre el cual se forma una cabeza 4. Mediante la transición entre la cabeza 4 y el vástago 2 se forma una impresión 6. La impresión 6 comprende secciones 8 cóncavas. Entre las secciones 8, la superficie es ligeramente convexa. No obstante, el efecto general es que está presente una impresión cóncava en general en donde el material se desplaza lateralmente.
DEFINICIONES El término "superficie convexa" o "sección conexa" en este documento se debe entender como una superficie o sección que se extiende hacia afuera, la cual puede tener secciones parciales las cuales se extienden hacia dentro pero en donde la superficie total se observa en su totalidad y se extiende hacia fuera. El término "superficie cóncava" o "sección cóncava" en este documento debe entenderse como cualquier superficie o sección que se extienda hacia dentro, la cual puede tener secciones parciales las cuales se extienden hacia fuera pero en donde la superficie o sección total observada en su totalidad se extiende hacia dentro. En la figura 6.1b se indica la manera en que el vástago 2 se deforma por la impresión 6, en donde las áreas 21 indican las posiciones del material del vástago las cuales se han desplazado por la conformación de la impresión. Las indicaciones muestran que el área de la sección transversal por la impresión no se reduce sustancialmente y que una. gran cantidad del material, el cual se ha desplazado cuando se ha formado la impresión, permanece en el lado del vástago, el cual está opuesto a la dirección de la desviación de la cabeza. De esta manera, el momento de inercia se mantiene en gran medida en la transmisión entre el vástago y la cabeza. La figura 7 muestra una modalidad de un clavo con un vástago 2 sobre el cual se forma una cabeza 4. Mediante la transición entre la cabeza 4 y el vastago 2 se forma una impresión 6. En la figura 17 se muestra que la cabeza 4 es una cabeza completamente desviada, es decir, la distancia D es aproximadamente cero, de manera que los clavos 1 se pueden ensamblar cercanamente para formar una tira para uso en una pistola de clavos, como se muestra en la figura 8. En las figuras Ib, 2b, 3b, 4b, 5a, 6a y 7 el material, 21 desplazado que se muestra en la figura 5b y 6b no se presenta, por sencillez. Las figuras 9-16 muestran una herramienta 18 que comprende un lado 20 frontal con una abertura 22 de recepción y un lado superior 2 . La abertura de recepción comprende una sección 26 sobresaliente que se coloca cerca del lado superior, la sección sobresaliente comprende una superficie 28 sustancialmente plana. La abertura 22 de recepción comprende lados 30. La superficie 28 en otras modalidades pueden ser varias superficies las cuales pueden formar una parte convexa de una forma general sustancialmente plana. La superficie 28 en otras modalidades se puede formar con una forma puramente convexa o con una o más secciones parcialmente cóncavas, no obstante, con una forma convexa general. En general, la forma de la superficie sustancialmente plana o convexa puede mejorar el desplazamiento de material como se indica por las áreas 2 ' en las figuras 5b, 6b y 6.1b. La sección 26 sobresaliente proporciona una sujeción muy libre alrededor de una preforma. La cabeza del clavo se conforma al impulsar el extremo libre de una preforma contra el lado superior 24. En esta situación, la preforma es sujetada por la herramienta 18 y otra herramienta (no mostrada) actúa desde un lado opuesto. En la figura 14 la extensión de la sección sobresaliente se marca con el número 16. En la figura 15, la superficie 28 plana o convexa tiene una altura 12 más pequeña y una altura 14 más grande. Las figuras 18a y 18b muestran un clavo de acuerdo con la técnica anterior. El clavo tiene una cabeza completamente desviada, en donde la cabeza está completamente desviada con una separación V. La anchura del vástago se marca como T y la anchura reducida en la transición entre la cabeza y el vástago se marca como ?" . La porción pequeña que normalmente se extiende fuera del vástago en la dirección opuesta a la dirección de desviación (porción no desviada) aparentemente ha sido retirada al construir las herramientas para elaborar el clavo con una abertura justo debajo de la cabeza, la abertura tiene una sección transversal en el lado opuesto a la dirección de la desviación, cuya sección transversal es menor que la sección transversal relacionada del alambre, por lo que el material provoca que una porción pequeña no desviada se desplace y por lo tanto se separe. Además, una de las herramientas aparentemente tiene un lado superior, el cual se eleva ligeramente en relación a la otra herramienta con el fin de mover más material en la dirección del desplazamiento. Tal clavo se debilita gravemente en la transición crítica entre la cabeza y el vástago . La figura 19 muestra un detalle de una sección transversal de una herramienta 18, la sección transversal es perpendicular a una abertura 22 de recepción y a través de una sección sobresaliente 26. Se muestra una superficie 28 convexa de la sección sobresaliente. El diámetro de la parte de la abertura 22 de recepción, parte la cual no va a ser acoplada en la conformación de la impresión en el clavo está indicada por la línea discontinua R. En los extremos derecho e izquierdo de la superficie convexa se colocan ranuras 34. Las ranuras 34 se muestran como áreas con diagonales. Las ranuras 34 proporcionan espacio dentro del cual el material de la preforma puede fluir durante la conformación de una impresión. Las ranuras se proporcionan con un radio, el cual es más grande que el radio de R con el fin de que el material de la preforma se puede desplazar a lugares en donde los materiales se adicionan en gran medida al momento de inercia del vástago. Mediante los lados 32 de la abertura 22 de recepción, el radio es más pequeño que R. De esta manera, el material de la preforma se desplaza en la dirección de las ranuras 34 lo cual agrega adicionalmente el momento de inercia del clavo. Las figuras 20-22 muestran una herramienta 18 que comprende un lado 20 frontal con una abertura 22 de recepción y un lado superior 24. La abertura de recepción comprende una sección 26 sobresaliente que se coloca cerca del lado superior, la sección sobresaliente comprende una superficie 28 sustancialmente plana. Tal herramienta se puede utilizar para la elaboración de clavos con cabezas desviadas con un vástago, el vástago tiene una sección transversal la cual es cuadrada o con una forma similar a cuadrada . La figura 23 muestra una herramienta 18 con una abertura 22 de recepción relativamente de poca profundidad y una superficie 28 sustancialmente plana. La profundidad de la abertura de recepción está diseñada para que sea menor que la mitad de la anchura del vástago de un clavo dado, el cual se va a formar con la herramienta. La figura 24 muestra una herramienta 40, la cual se diseña para que coopere con la herramienta 18 que se muestra en la figura 23. La herramienta 40 comprende una abertura 42 de recepción con una profundidad diseñada para ser más de la mitad de la anchura de un clavo dado, el cual se va a conformar con las herramientas 18 y 40. La herramienta 40 comprende una sección 44, la cual se diseña para conformar la cabeza de un clavo. En una modalidad preferida, la herramienta se puede utilizar para la elaboración de un clavo que se proporciona con una cabeza en D o con una desviación de cabeza completa. Por supuesto, la invención se puede utilizar para clavos que no tengan una cabeza completamente desviada, sino únicamente una desviación parcial . La invención se puede utilizar para clavos con cualquier sección transversal tal como circular, cuadrada, cuadrada con impresiones longitudinales, ovalada, etc. Debe entenderse que la invención como se describe en la descripción y las figuras se puede modificar y cambiar y aún está dentro del alcance de la invención como se reclama en lo siguiente.