MXPA96002172A

MXPA96002172A - Aparato multiplicador de fuerza.

Info

Publication number: MXPA96002172A
Application number: MXPA96002172A
Authority: MX
Inventors: George Sawdon Edwin
Original assignee: Btm Corp
Priority date: 1995-06-06
Filing date: 1996-06-05
Publication date: 2002-04-19
Also published as: JPH09141352A; AU5462396A; US6115898A; KR100417047B1; EP0747172A1; AU716861B2; TW339303B; KR970000455A; CA2178260A1

Abstract

La presente invencion describe un aparato multiplicador de fuerza que emplea un movimiento del brazo de sujecion de pivote y un cuadrante oscilante de accionamiento ranurado que se monta deslizable y pivotalmente en un cuerpo relativamente fijo. La accion de la palanca de codillo y el deslizamiento coincidente de los pivotes ocasiona las fuerzas de cierre multiplicadas.

Description

APARATO MULTIPLICADOR DE FUERZA ANTECEDENTES Y RESUMEN DE LA ITWENCIÓN Esta invención, se relaciona generalmente, con abrazaderas y específicamente con un aparato multiplicador de fuerza, de potencia. En las industrias de sujeción y unión de metal laminado, es conoce comúnmente proporcionar un mecanismo de sujeción para asegurar temporalmente o permanentemente las láminas de metal. Típicamente, estas abrazaderas tradicionales, se limitan a un movimiento alrededor de un pivote, un movimiento lineal o un movimiento lineal y luego un movimiento alrededor de un pivote, cuando un brazo de sujeción se mueve entre una posición retraída/abierta a una posición de acoplamiento con el material/cerrada. Se dan a conocer ejemplos del movimiento tradicional del brazo de sujeción, en una manera giratoria en las siguientes patentes de los E.U.A.: 5,171,001 titulada ? Abrazadera de Potencia Sellada"; 5,165,670 titulada ??. "Abrazadera de Potencia Retraída"; y 5,228,088 titulada "Abrazadera de Potencia"'; las cuales fueron todas inventadas por el inventor de la presente invención. Una variedad de brazos de sujeción con movimiento lineal se dan a conocer en las siguientes Patentes de los E.U.A. : 4,574,473 titulada "Sujetador Vinculado Automáticamente y Aparato para Asegurar el mismo a un Material Laminar"; y la 3,739,044 titulada "Aparato Operado por Fluido", las cuales fueron inventadas por el inventor de la presente invención, y se incorporan en la presente como referencia. Se han empleado otros dispositivos de sujeción, tales como aquellos dados a conocer en las siguientes Patentes de los E.U.A.: 5,193,789 titulada "Aparato de Sujeción Automático" el cual se expidió a Tucker; 4,723,767 titulada "Abrazadera Accionada por Potencia Lineal Giratoria" la cual se expidió a McPherson et. al.; 3,599,957 titulada "Cuña de Leva de Potencia Giratoria Constante con Brazo Guiado", la cual se expidió a Blatt; y 3,482,830 titulada "Abrazadera", la cual se expidió a Sendoykas; las cuales se incorporan como referencia en la presente. Mientras que muchas de estas construcciones se han comprobado como satisfactorias, será deseable lograr una fuerza de sujeción mayor con menos fuerza de accionamiento . De acuerdo con la presente invención, la modalidad preferida de un aparato multiplicador de fuerza emplea un movimiento giratorio alrededor de un pivote del brazo de sujeción y subsecuentemente un movimiento lineal del brazo de .sujeción. En otro aspecto de la presente invención, un brazo oscilante ranurado y un cuadrante oscilante de accionamiento ranurado se montan de manera corrediza y girando alrededor de un pivote en un cuerpo relativamente fijo. Todavía en otro aspecto de la presente invención, un punzón se monta en la sección más distante del centro (distal) del brazo de sujeción para actuar en conjunción con una matriz o troquel, con lo cual, se remachan las láminas de material dispuesto entre los mismos o, dicho de otra forma, se unen. El aparato de la presente invención es ventajoso sobre las construcciones tradicionales, puesto que la presente invención proporciona la capacidad de multiplicar o aumentar significantemente las fuerzas de sujeción sin requerir un aumento correspondiente en lag fuerzas de accionamiento o del dispositivo de accionamiento. El aparato multiplicador de fuerza de la presente invención, adicionalmente logra una unión más exacta y segura entre las láminas de material, debido al movimiento lineal final del brazo de sujeción. Como otra ventaja, la presente invención es extremadamente durable y confiable al emplear partes componentes más fuertes y menos delicadas, comparadas con muchas construcciones convencionales . Llegaran a ser evidentes las ventajas y características adicionales de la presente invención con la siguiente descripción y las reivindicaciones anexas, tomadas en conjunción con los dibujos que se acompañan. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una vista lateral en elevación que muestra la modalidad preferida de un aparato multiplicador de fuerza, dispuesto en una posición de acoplamiento del material o completamente cerrada; La Figura la es una vista lateral esquemática en elevación que muestra un tope de la modalidad alterna empleado en el aparato multiplicador de fuerza de la presente invención; La Figura 2 es una vista de la parte inferior en # 10 elevación que muestra el aparato de la modalidad preferida de la presente invención en la posición completamente cerrada; La Figura 3 es una vista lateral en elevación que muestra un brazo oscilante empleado en el aparato de la 15 modalidad preferida de la presente invención; La Figura 4 es una vista lateral en elevación que muestra un cuadrante oscilante de accionamiento de leva, empleado en el aparato de la modalidad preferida de la presente invención; 20 La Figura 5 es una vista lateral en elevación que muestra un bloque corredizo de pivote empleado en el aparato de la modalidad preferida de la presente invención; La Figura 6 es una visa lateral en elevación que muestra un bloque corredizo de leva empleado en el aparato 25 de la modalidad preferida de la presente invención; La Figura 7 es una vista lateral en elevación de un ojillo de vastago o varilla empleado en el aparato de la modalidad preferida de la presente invención; La Figura 8 es una vista lateral en elevación que muestra una chumacera de rodillos sellada empleado en el aparato de la modalidad preferida de la presente invención; y Las Figuras 9-12 son una serie de vistas laterales en elevación que muestra el aparato de la #* 10 modalidad preferida de la presente invención en diferentes posiciones operacionales . DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA MODALIDAD PREFERIDA Con referencia a las Figuras 1 y 2, la modalidad preferida de un aparato multiplicador de fuerza 21 de la 15 presente invención se muestra en una posición completamente cerrada o de acoplamiento del material. El aparato 21 es preferiblemente una abrazadera del tipo remache de cinco toneladas. El aparato 21 incluye un cuerpo 23, un par de brazos oscilantes 25, un punzón 27, un par de cuadrantes 20 oscilantes de accionamiento de leva 29, un pistón 31, un cilindro de pistón 33, un soporte de matriz 35 y una matriz 37. El cuerpo 23 es un miembro estacionario que consiste de una carcaza 51 y una cubierta 53. Como se puede observar mejor en las Figuras 1-3, 25 los brazos oscilantes 25 tienen configuraciones simétricas, substancialmente configurados en L, de manera que únicamente una se describirá con detalle en la presente en lo sucesivo. El brazo oscilante 25 tiene una ranura del brazo lineal alargada 61 y un orificio de pivote 63. Una porción central cilindrica de un pasador de pivote 65 se proyecta a través del orificio de pivote 63. Con referencia a las Figuras 1, 2 y 5, los extremos configurados en D del pasador de pivote 65 se aseguran dentro de los bloques i corredizos de pivote substancialmente rectangulares 67. Los 10 bloques corredizos de pivote 67 son capaces de un movimiento lineal longitudinal dentro de un receptáculo 69 sobredimensionado de manera longitudinal en el cuerpo 23. Con referencia a las Figuras 1-3, una porción central cilindrica de un pasador corredizo de leva 81 tiene 15 cuatro anillos o collar de bolas de chumacera de rodillos sellados, de carga pesada 83 se localizan alrededor de la f^^ misma. Los dos anillos internos de estos anillos de chumacera 83 son acoplables de manera corrediza dentro de la ranura 61 del brazo 25. Como se pude observar en las 20 Figuras 1, 2 y 6, los extremos configurados en D del pasador corredizo de leva 81 se aseguran dentro de los bloques corredizos de leva 85. Estos bloques corredizos de leva 85 son deslizables linealmente a lo largo de un canal orientado alargado longitudinalmente 87 dentro del cuerpo Con referencia a las Figuras 1, 2 y 4, cada cuadrante oscilante de accionamiento de leva simétrico 29 incluye una abertura de pivote 91 para acoplarse con un pasador de pivote 65. El cuadrante oscilante de accionamiento de leva 29 además incluye una ranura con movimiento de leva 93 que tiene una porción lineal orientada longitudinalmente 95 unida a una porción angulada 97. Los dos anillos externos de chumacera 83 se acoplan *r moviblemente dentro de la ranura con movimiento de leva 93 10 de un cuadrante oscilante de accionamiento de leva 29. Una abertura secundaria 99 esta provista dentro de una esquina del cuadrante oscilante de accionamiento de leva 29 para el acoplamiento con un pasador de accionamiento de leva 101. Un par de anillos de chumacera de rodillo sellados, de 15 carga pesada 103 se muestran acoplados en los extremos del pasador de accionamiento de leva 101 en las Figuras 1, 2 y * 8. Los anillos de chumacera 103 son movibles linealmente a lo lardo de la dirección transversal (perpendicular al movimiento de un vastago de pistón 113) dentro de un par de 20 dedos o lengüetas de placa de leva paralelos, endurecidos 105 dispuesto a lo largo de cada superficie interna del cuerpo 23. Un bloque de tope vertical 107 se proyecta transversalmente desde el cuerpo 23 y actúa para limitar verticalmente el cuadrante oscilante de accionamiento de 25 leva 29. Una modalidad alterna de un bloque de tope vertical 109 y un tornillo prisionero roscado 110 se muestran en la Figura la. El tornillo 110 es ajustable. Un extremo inferior del tornillo 110 se topa contra los anillos de chumacera 103. Con referencia ahora a las Figuras 1, 2 y 7, un ojillo de vastago 111 tiene un pasaje que circunda el centro del pasador corredizo de leva 81. El ojillo de vastago 111 se acopla de manera roscada en un extremo distal de un vastago de pistón 113, proyectándose desde el 10 pistón 31. El pistón 31, el vastago de pistón 113 y el ojillo de vastago actúan como miembros de accionamiento para accionar el brazo oscilante 25. El cilindro de pistón 33 es de una variedad neumáticamente accionado que tiene un orificio con un diámetro de 82.5 mm y un recorrido del 15 pistón de 180 mm. Una cubierta de extremo 121 también esta provista. La cubierta de extremo 121 tiene interruptores - internos de CA/CD inmunes en el campo de la soldadura, y uno en la parte posterior montado en un conector de cinco microclavij as . El cuerpo 23 adicionalmente tiene una cuña 20 de empuje 123. Como mejor se ilustra en la Figura 1, un punzón 27 tiene un mandril roscado o tornillo de ajuste 131 que se » proyecta en alineación con el mismo. Las secciones de orificios 133 de los brazos 25 capturan de manera segura 25 al tornillo de ajuste 131 de la matriz entre las mismas, cuando se aprietan un par de tornillos de fijación, extendidos de manera capturada entre el par de brazos 25. La matriz 37 se alinea coaxialmente con un punzón 27 cuando el punzón esta dispuesto en la posición completamente cerrada. La matriz 37 se retiene en el soporte de matriz 35 por una cabeza de un tornillo 141 acoplado con una muesca de guía angulada en un lado del mismo. El punzón 27 y la matriz 37 son del tipo dado a conocer en las Patentes de los E.U.A. titulada "Aparato 10 para Unir un Material Laminar" y 4,459,735 titulada "Unión de Material Laminar", ambas fueron inventadas por el inventor de la presente invención y se incorporan en la presente como referencia. Por lo consiguiente, las láminas de material se unen en las maneras a prueba fuga y 15 configuradas como hongos o lanzas mostrada en la presente. Efectivamente, otro miembros que forman el material pueden ár- ser unidos a los brazos oscilantes o soporte. Además, se prevé que la matriz puede fijarse a una estructura movible o estacionaria separada. En una modalidad alterna de la 20 presente invención, una mordaza de sujeción del material puede fijarse al brazo oscilante y soporte en lugar de el punzón y yunque . La operación del aparato de la presente invención 21 puede observarse por referencia a las Figuras 1 y 9-12. 25 La Figura 9 muestra un brazo oscilante 25 en una posición completamente abierta o retraída. Cuando el brazo oscilante 25 se mueve de las posiciones de la Figura 9 a la Figura 10, el cilindro 33 y el pistón actúan para empujar al ojillo de vastago 11, el pasador corredizo de leva 81 y los anillos de chumacera 83 hacia arriba a lo largo de la porción angulada 97 de la ranura con movimiento de leva 93 del cuadrante oscilante de accionamiento de leva 29 concurrentemente con la ranura corrediza del brazo 61 y el brazo oscilante 25. Este actúa para mover el anillo de chumacera 103 y el pasador de accionamiento de leva 101 en una manera lineal a lo largo de la dirección transversal, con lo cual se hace girar alrededor de un pivote al cuadrante oscilante de accionamiento de leva 29. El ligero movimiento del pistón lineal además ocasiona que el brazo oscilante 25 gire alrededor de un pivote significantemente lejos de la posición abierta. Cuando el ojillo de vastago 11, el pasador corredizo de leva 81 y los anillos de chumacera 83 se mueven subsecuentemente entre las posiciones de las Figuras 10-11, los anillos de chumacera 83 se deslizan adicionalmente a lo largo de la porción angulada 97 de la ranura con movimientos de leva 93, mientras que también se mueven a lo largo de la ranura de brazo 61. Así que, el brazo oscilante 25 ha sido girado 80° entre la posición completamente abierta de la Figura 9 y una posición extendida del extremo de rotación, como se muestra en la Figura 11. Después, con referencia al movimiento entre las Figuras 11, 12 y 1, el movimiento continuo del ojillo de vastago 11, el pasador corredizo de leva 81 y los anillos de chumacera 83 hacen que el brazo oscilante 25, el punzón 27 se monten en su sección más alejada del centro (distal), para moverse linealmente aproximadamente 10 mm en una manera lineal opuesta a la del pistón 31 y el ojillo de vastago 111. Como parte de este movimiento, el pasador de 10 pivote 65 y el bloque corredizo de pivote 67 se mueven linealmente en conjunción con el brazo oscilante 25. El anillo de chumacera 103, y la porción adyacente del cuadrante oscilante de accionamiento de leva 29, se mueven concurrentemente de manera transversal a lo largo de las 15 lengüetas del carril 105. La interacción de las lengüetas del carriA 105 y el anillo de chumacera 103 limita y obliga al cuadrante oscilante de accionamiento de leva 29 y al brazo 25 a moverse linealmente, mientras que el cuadrante oscilante de accionamiento de leva 29 también gira 20 alrededor de un pivote, en respuesta al movimiento del pistón 31 y el ojillo de vastago 111. Así, que el brazo oscilante 25 se mueve primero en una manera que gira alrededor de un pivote y subsecuentemente se mueve estrictamente en una manera lineal, multiplicando así la 25 fuerza e accionamiento para crear una fuerza de sujeción y remachado significativamente incrementada. El cilindro neumático y el pistón generan aproximadamente 5.6 kg./cm2(80 psi), mientras que la fuerza de sujeción resultante es aproximadamente de 112,797 kg. (249,000 libras) . Mientras que la modalidad preferida de este aparato se ha dado a conocer, se apreciará que varias modificaciones se pueden llevar a cabo sin apartarse de la presente invención. Por ejemplo, el ojillo de vastago 10 puede ser accionado por elementos hidráulicos o eléctricos. Además, una variedad de ranuras de formas arqueadas pueden proporcionarse de manera alterna. Las ranuras de manera alterna pueden tomar la forma de canales o articulaciones separadas y pasadores, mientras que se logre el movimiento 15 dado a conocer. Se pretende que las siguientes reivindicaciones cubran estos y cualquier otras direcciones de las modalidades dadas a conocer, las cuales caen dentro del verdadero espíritu de esta invención. 20 25

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiéndose descrito la invención como antecede, se considera de nuestra propiedad lo contenido en las siguientes . REIVINDICACIONES 1. Un aparato que comprende : un miembro de accionamiento movible en una primera dirección; un mecanismo accionado que tiene un pivote, dicho mecanismo accionado además tiene una porción que se desplaza desde dicho pivote; y dicho miembro de accionamiento que mueve dicha porción de desplazamiento y ocasiona que dicho mecanismo accionado prevea la palanca acodada alrededor de dicho pivote y se deslice linealmente en una dirección substancialmente opuesta de la primera dirección.
2. El aparato de la reivindicación 1, que además comprende : dicho mecanismo accionado que incluye un brazo que tiene una primera superficie alargada; un cuadrante oscilante de accionamiento que tiene una segunda superficie con movimientos de leva alargada; y un miembro corredizo de leva que se acopla moviblemente con dicha primera superficie y dicha segunda superficie para acoplarse operativamente con dicho brazo en dicho cuadrante oscilante de accionamiento; - dichas superficies esta dispuestas de manera que el movimiento de dicho miembro corredizo de leva a lo largo de las superficies ocasione que dicho brazo se mueva primero en una manera giratoria alrededor de un pivote y subsecuentemente en una manera lineal cuando dicho brazo se mueve desde una posición retraída a una posición avanzada.
3. El aparato de la reivindicación 2 que además comprende un cuerpo estacionario que tiene dicho cuadrante oscilante de accionamiento y dicho brazo acoplado con el mismo de manera pivotal . . El aparato de la reivindicación 3 que además comprende : un carril fijo a dicho cuerpo y extendido linealmente en una primera dirección; y una chumacera acoplada con dicho cuadrante oscilante de accionamiento para acoplarse con dicho carril, ocasionando así que una porción adyacente de dicho cuadrante oscilante de accionamiento se mueva linealmente en dicha primera dirección y causando que una segunda porción de dicho cuadrante oscilante de accionamiento se mueve linealmente en una segunda dirección sübstancialmente perpendicular a dicha primera dirección. 5. El aparato de la reivindicación 4, que además comprende un bloque corredizo de pivote movible linealmente en dicha segunda dirección, dicho bloque corredizo de pivote actúa como un pivote común para dicho cuadrante oscilante de accionamiento y dicho brazo. 6. El aparato de la reivindicación 2, en donde dicha ranura con movimiento de leva de dicho cuadrante oscilante de accionamiento se define incluyendo una primera sección lineal y una segunda sección lineal diagonalmente extendida de la primera sección. 7. El aparato de la reivindicación 2 que además comprende un material que forma el punzón montado en dicho brazo. 8. El aparato de la reivindicación 2 en donde dicho brazo tiene una configuración en forma de L y dicha ranura de brazo tiene una forma alargada substancialmente lineal. 9. El aparato de la reivindicación 1, en donde el mecanismo accionado se mueve en dicha dirección substancialmente opuesta con dicho pivote. 10.. El aparato de la reivindicación 1, en donde dicho miembro de accionamiento únicamente se mueve en una dirección lineal. 11. Un método para la operación del aparato desde una posición retraída a una posición avanzada que comprende los pasos de: (a) montar un miembro que forma un material en dicho brazo; (b) girar alrededor del pivote el brazo; mover linealmente dicho brazo y dicho miembro que forma el material hacia la posición de acoplamiento del material después del paso (b) . 12. El método de la reivindicación 11, que además comprende los pasos de: (a) deslizar un primer miembro a lo largo de una ranura de brazo dentro de un brazo; 10 (b) girar alrededor de un pivote dicho brazo entre dicha posición retraída y dicha posición avanzada; (c) girar alrededor de un pivote un cuadrante oscilante de accionamiento concurrentemente con el paso (); (d) deslizar dicho primer miembro a lo largo de 15 una ranura con movimiento de leva dentro de cuadrante oscilante de accionamiento concurrentemente con el paso (e) mover dicho brazo en una manera lineal entre dicha posición avanzada y la posición de acoplamiento de la 20 lámina de material. 13. El método de la reivindicación 12 que además comprende el paso de deslizar un pivote de dicho brazo en una manera lineal durante el paso de mover dicho brazo en una manera lineal . 25 1
4. El método de la reivindicación 13, que además comprende el paso de proporcionar un pivote común para dicho cuadrante oscilante de accionamiento y dicho brazo. 1
5. El método de la reivindicación 12 que además comprende el paso de mover un pivote de dicho cuadrante oscilante de accionamiento en una primera dirección lineal concurrentemente con el movimiento de la otra porción de dicho cuadrante oscilante de accionamiento en una segunda dirección lineal . 1
6. El método de la reivindicación 12, que además comprende el paso de deslizar dicho primer miembro a lo largo de una porción angulada de dicha ranura con movimiento de leva de dicho cuadrante oscilante de accionamiento y posteriormente deslizar dicho primer miembro a lo largo de una porción substancialmente lineal de dicha ranura con movimiento de leva de dicho cuadrante oscilante de accionamiento, un movimiento a lo largo de una porción substancialmente lineal que ocurre concurrentemente con el paso de dicho movimiento del brazo en una manera lineal. 1
7. El método de la reivindicación 12 que además comprende el paso de proporcionar una presión neumática a un cilindro de pistón, moviendo así un dicho primer miembro unido al mismo.