PT82477B

PT82477B - Sistema de fixacao de pecas por aperto selectivamente variavel e metodo para a sua utilizacao

Info

Publication number: PT82477B
Application number: PT82477A
Authority: PT
Original assignee: Huck Mfg Co
Priority date: 1985-04-29
Filing date: 1986-04-29
Publication date: 1992-07-31
Also published as: EP0221143A1; WO1986006448A1; JPH0819925B2; JPS63500197A; DE221143T1; AR243269A1; ES296606Y; CN1004161B; AU5813286A; DE3665908D1; AU587036B2; ES296606U; CA1271064A; SG62590G; PT82477A; IL78646A0; KR880700176A; ZA863198B; KR940011912B1; MX171406B

Description

«SISTEMA DE FIXAÇÃO DE PEÇAS POR APERTO SELECTIVAMENTE VARIÁVEL E MÉTODO PARA A SUA UTILIZAÇÃO”

Descreve-se um sistema de fixação que inclui um fecho de duas peças do tipo de recalcamento que inclui uma cavilha e uma gola adaptada para ser recalcada em ranhuras de fixação existentes na cavilha e em que as ranhuras de fixação são helicoidais e apresentando a gola uma rosca fêmea limitada que encaixa, por enroscamento, nas ranhuras de fix£ ção helicoidais para apertar variavelmante peças a serem fixadas antes do recalcamento, sendo a rosca da gola deformável em resposta a uma carga axial relativa entre a cavilha e a gola no início da operação de recalcamento mas antes do mesmo recalcamento e em que as ranhuras de fixação são pouco profundas e tem uma razão de (h/Du) x 10 de quatro (4) ou menos e ern que as ranhuras de fixação apresentam um contorno de base simuladamente aerodinâmico, tendo a gola uma espessu ra de paredes que define um volume de material suficiente pa_ ra proporcionar um sobreenchimento das ranhuras pouco profun das de cerca de 16$ e apresentando os materiais de cavilha e da gola forças de cisalhamento finais numa razão de cerca de 1,8sl a 2,4íl e sendo a largura das ranhuras pouco profundas e ressaltos intermediários geralmente concordantes com a razão da força de cisalhamento entre a cavilha e a gola.

Figura 1

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Descrição do objecto do invento que

HUCK NANUFACTURING COMPANY, norte-americana, (Estado de Michigão) , industrial, com sede em 6 Thomas, P.O. Box 19590, Irvine, Califórnia 92713, Estados Unidos da América, pretende obter em Portugal, para: SISTEMA DE FIXA ÇÃO DE PEÇAS POR APERTO SELECTIVAEENTE VARIÁVEL E MÉTODO PARA A SUA UTILIZAÇÃO.

presente invento refere-se a um sistema de fixação de peças por aperto selectivamente variável e método para a sua utilização.

presente invento refere-se a fechos constituídos por duas partes e mais particularmente a fechos do tipo de encaixe que tem uma capacidade de aperto variável e a um processo para fixação de peças a ser trabalhadas.

presente invento refere-se, de maneira geral, a fechos constituídos por duas partes do tipo de encaj. xe ou ferrolhos do tipo ilustrado nas Patentes U.S. N?. 3.915.053, 2.531.048, 4.472.096.

Em muitas aplicações comerciais, os fechos roscados constituídos por duas partes são utilizados e instalados em duas ou mais fases. Assim, é comum fixar-se uma estrutura, primeiro ligando os elementos associados com os fechos frouxamente encaixados. Isso facilita o ajustamento e/ou alinhamento dos elementos da estrutura para uma orientação final desejada. A seguir, os fechos são apertados até um momento de torção final pré-seleccionado. Um problema tradi-

ralmente imprevisível devido a factores de fricção e outros, isto é, fricção entre a porca e a superfície da peça comprome tida, fricção nas roscas encaixadas, etc. Fechos de duas par· tes do tipo de encaixe não são, no entanto, confrontados com tais problemas de fricção e portanto podem proporcionar um aperto mais uniformemente previsível. No entanto, os fechos do tipo de encaixe não tem conseguido proporcionar o aperto ini ciai variável de que se dispõe com fechos roscados e proporei onar ainda um aperto completo com apenas uma segunda fase, fA nal, de instalação. Os anteriores fechos roscados de encaixe e/ou do tipo com dobras necessitavam de fases extras ou de fer ramental complexo. for exemplo, um fecho do tipo roscado com dobras não proporcionava a mesma flexibilidade sem ferramentas de instalação complexas; ver, por exemplo, a patente U.S. N® 3.421.562. Enquanto este último fecho permitia uma força de a perto inicial variável semelhante a de um fecho roscado convencional, a instalação final requeria ou duas fases adicionais de aperto e dobragem finais ou uma ferramenta complexa capaz de executar as ultimas fases em sequência. O objecto do presente invento é ultrapassar os problemas acima referidos.

Consequentemente o presente invento proporciona um sistema de fixação que inclui um fecho para fixar umas às outras peças duma construção com um aperto selectivo, estando o referido fecho adaptado a ser finalmente instalado por meio de urna força axial relativa aplicada pela ferramenta de colocação, compreendendo o referido fecho: um elemento de cavilha que tem uma haste alongada que termina numa das extre midades numa cabeça de cavilha dilatada, uma porção de ranhura de fixação na referida haste, a qual compreende uma pluralidade de ranhuras de fixação que se prolongam helicoidalmente definindo uma forma de rosca, uma gola tubular adaptada a localizar-se na referida haste da cavilha e a encaixar-se nas referidas ranhuras de fixação em resposta a uma primeira in _ 9 _

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tensidade da força axial relativa aplicável pela ferramenjta de instalação e tendo a referida gola uma perfuração de lado a lado de um diâmetro adequado a receber, de modo geral, as citadas ranhuras de fixação numa relação de folga, tendo a re ferida gola uma rosca fêmea limitada formada na referida perfuração e adaptada a encaixar roscadamente a forma de rosca definida pelas referidas ranhuras de fixação, pelo que a refe^ rida gola pode ser recalcada para o interior da referida porção de ranhura de fixação para apertar ou localizar selectiva mente as peças em relação uma à outra de forma aproximada, e apresentando a rosca limitada da gola uma força pré-seleccionada escolhida para se deformar para fora das citadas ranhuras de fixação em resposta a uma segunda intensidade pré-seleccionada de força axial relativa aplicada entre a referida cavilha e a referida gola pela ferramenta de instalação sendo esta segunda intensidade pré-seleccionada menor do que a primeira intensidade pré-seleccionada.

O presente invento proporciona também um método de montagem de acordo com as reivindicações 14 ou 15, sendo a referida rosca limitada da gola formada a frio.

Na realização preferida do presente in vento as ranhuras de fixação da cavilha tem a forma duma rosca macho helicoidal, A gola é provida duma rosca fêmea corres pondente com um comprimento pré-seleccionado tal que possa acomodar o aperto inicial. No entanto a rosca fêmea da gola é seleccionada para ter uma circunferência limitada e uma força de cisalhamento tal que a gola possa ser trazida para a sua posição desejada de aperto final e recalcada na cavilha por meio duma ferramenta de instalação convencional. Assim, para a instalação final, uma ferramenta convencional de tracção pç> de ser utilizada para aplicar uma força axial relativa entre a cavilha e a gola. A rosca fêmea da gola é escolhida de forma que, em resposta à força axial relativa e a um nível anterior ao início da deformação da gola ou recalcamento nas ranhuras de fixação da cavilha, cisalhará ou deformar-se-á de

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60|C!>| afli modo que a gola ficará livre para se movimentar axialmenje ao longo da cavilha e para responder às cargas de colocação da mesma maneira que uma gola sem tal forma de rosca fêmea limi tada. As peças podem então ser finalmente apertadas com a mes ma eficácia que a dos fechos do tipo de moldagem.

Na forma preferida do presente invento, a gola está adaptada a ser recalcada nas ranhuras de fixação da cavilha. A ranhura de fixação da cavilha, diferentemente das ranhuras de fixação da técnica anterior considerada, são preferivelmente pouco profundas e construídas para terem ba ses com uma forma simuladamente aerodinamica. Conforme se no tou as ranhuras de fixação são helicoidais e definem uma configuração desejada da rosca. As ranhuras pouco profundas e a forma simuladamente aerodinâmica proporcionam, no entanto, uma vida útil resultante que é superior à de um fecho roscado comparável. Ao mesmo tempo a gola é provida duma espessura de parede pré-determinada e portanto de volume, não só para proporcionar um estado de excesso de enchimento das ranhuras de fixação durante o recalcamento, mas também para proporcionar um aperto sustentado com uma intensidade que é uma elevada percentagem do peso de instalação e da força de cedência da cavilha em tensão perpendicular às ranhuras de fixação. Assin^ a espessura da parede da gola é escolhida para melhorar o aperto sustentado e para proporcionar suficiente rigidez anular para inibir o ressalto do material da gola para fora das ranhuras de fixação pouco fundas existentes na cavilha. O fecho a que se refere esta descrição proporcionará também cargas de aperto que são significativamente mais elevadas do que as conseguidas com uma contra-parte roscada apertada apenas uma vez devido à ausência de um momento de torção aplicado (e fricção resultante) necessário para o sistema roscado.

Na forma de realização preferida do presente invento é usada uma cavilha de resistência relativamente elevada que não falhará perpendicularmente às ranhuras recalcadas a menores intensidades de cargas tensis. Deste modo,

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SER. 728.055 com uma cavilha determinada,

signada pode ser aumentada ou diminuída simplesmente por meio da variação do comprimento da gola e portanto variando o núme ro de ressaltos da cavilha e da gola que estão a suportar a carga tensil. Esta variação selectiva pode ocorrer até ser proporcionado o número adequado de ressaltos comprometidos, pelo que o colapso sob a carga tensil dar-se-á sob a forma de um colapso tensil diametralmente perpendicular à cavilha.

Numa forma do presente invento, a pré-carga resultante aplicada à cavilha situa-se ligeiramente abaixo da carga à qual ocorre uma falha nas ranhuras de fixação da cavilha. A gola é ligeiramente mais longa do que o necessário para proporcionar encaixe do número apropriado de ressaltos da cavilha e da gola para suportarem a carga prévia; neste caso a falha da carga tensil designada será cisalhado perpendicularmente aos ressaltos da gola e/ou cavilha. Ao aumentar simplesmente o comprimento da gola o número de ressaltos comprometidos será aumentado pelo que o colapso dar-se-á a uma carga tensil mais elevada em tensão diametralmente perpendicular às ranhuras de fixação da cavilha. Em qualquer caso o resultado será uma carga prévia sustida de elevada inten sidade na junta apertada.

Note-se que quando os elevados níveis de pré-esforço são considerados em conjunção com as vantagens das ranhuras de fixação helicoidais que são consideravelmente menos profundas do que as roscas ou ranhuras de um sistema roscado convencional comparável, a melhoria atingível na fadi ga e esforço sustido é ainda mais significativa. Alguns ganhos adicionais são garantidos em relação a uma ranhura anu lar de estrutura pouco profunda com a fadiga e o esforço de vida da cavilha a serem um tanto maiores, uma vez que a forma helicoidal proporcionará uma maior dimensão diametral da ranhura de fixação do que a ranhura anular de pequena profundi dade, Inversamente, no entanto, valores equivalentes poderiarr ser garantidos entre as construçães das ranhuras helicoidais

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SER. 728.055 ««4« O e anulares pouco profundas por meio de uma ligeira redução na área efectiva do corte da construção roscada.

Assim o fecho de acordo com o presente invento não só fornecerá características significativamente melhoradas de fadiga como também proporcionará uma carga muito elevada de aperto. Numa forma do invento o fecho pode proporcionar uma capacidade de carregamento de carga tensil até à resistência tensil da cavilha perpendicularmente as ranhuras de fixação helicoidais que, devido à estrutura pouco profunda das ranhuras, será duma intensidade maximizada relativa mente ao diâmetro da cavilha.

No entanto, ao mesmo tempo, a combinação única de gola e cavilha permitirá a desejável carga de aperto variável, de maneira que os componentes estruturais possam ser pré-montados sob uma carga e rapidamente e eficientemente apertados um contra o outro sob cargas de aperto final elevadas numa segunda operação de aperto.

Deve notar-se que a cavilha pode ser de grande resistência de tal modo que não se dê uma cedência si£ nificativa em resposta á carga de moldagem final. A utilização da desejável construção de ranhuras pouco profundas é um factor significativo na resistência a essa cedência. Esta última característica é desejável no presente invento em que a cavilha tem uma forma de rosca helicoidal. Agora, quando a gç> la é finalmente encaixada nas ranhuras helicoidais da cavilha, formar-se-á na gola uma rosca fêmea complementar. Se a forma roscada helicoidal das ranhuras de fixação da cavilha forem distorcidas durante o recalcamento da gola, não funcionai'So eficazmente depois disso como um fecho roscado com a gç> la moldada. Com a cavilha de elevada resistência com ranhuras pouco profundas duma forma do presente invento tal distorção é inibida. Então a integridade da forma roscada é mantida e a gola moldada pode ser removida por meio de uma ferramenta de aperto adequada.

Embora numa forma do presente invento a

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SER. 728.055 instalação final do fecho possa ser executada com uma ferramenta de tracção convencional zida do fecho efectuada por sente invento , noutra forma uma versão redupode ser utilizada com a instalação final a ser meio de uma ferramenta de aperto.

Outras características e vantagens do pretornar-se-ão aparentes a partir da descrição subsequente, tomada juntamente com os desenhos juntos, em ques

A figura 1 á uma vista longitudinal com al gumas porções mostradas em corte e outras mostradas separadamente de um fecho de acordo com o presente invento em relação de montagem com peças e com uma porção duma ferramenta sentada como aplicada ao fecho antes da sua instalação reprefinal;

A figura 2 é uma vista semelhante â gura 1 mostrando o fecho depois de ter sido colocado;

da fiA figura 3 é uma vista fragmentária cavilha semelhante ao da figura 1 mostrando uma forma diferen te de secção do fecho;

de uma

A figura 4 é uma vista pictórica fragmentária de uma cabeça de cavilha semelhante á da cavilha da figura 1 mas com um exterior liso;

A figura 5 ó uma vista pictórica fragmentária da cabeça de uma cavilha com uma cabeça do tipo caldeado com um exterior liso;

A figura corte da gola das figuras 1 é uma vista parcialmente em

A figura

2;

é uma vista de uma gola semelhante à das figuras 1, 2 contorno liso;

parcial, em corte, e 6 mas tendo um

A figura 8 é uma vista seccional fragmenta ria em escala ampliada da forma da ranhura de fixação helicoi dal do pino das figuras 1 e 2;

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A figura 9 é uma vista semelhant igura 1 representando uma versão encurtada do fecho da figura 1| e

A figura 10 é uma vista semelhante a da figura 9 mostrando a versão encurtada da figura 9 depois de ter sido colocada por meio de uma ferramenta de aperto.

Observando agora as figuras 1 e 2, é apresentado um fecho 10 que inclui um elemento de pino 12 e uma gola tubular 14. O elemento de pino 12 tem uma haste alongada 15 que se estende através de aberturas alinhadas 16 e 17 num par de peças 18 e 20, respectivamente, a serem seguras uma à outra. Uma cabeça dilatada saliente 22 numa extremidade da haste 15 encaixa-se num lado da peça 18, Adjacente a cabeça 22, a haste 15 tem uma porção recta 24 que está adaptada para ser recebida dentro dos furos alinhados 16 e 17 num encaixe com folga. A seguir à porção recta 24 encontra-se uma porção de ranhura de fixação 25 definida por uma pluralidade de ranhuras 26 que tem uma forma roscada helicoidal continua. Uma porção de transição 28 liga sem estrias as ranhuras de fixação 26 com a porção de haste recta 24.

Uma ranhura de quebra 4θ encontra-se loca lizada entre a porção de ranhura de fixação 25 e uma porção de preensão ou tracção 42 e define a porção mais fraca na haste 15. A porção de tracção 42 está compreendida numa pluralidade de ranhuras anulares de tracção 44 que são de diâme^ tro reduzido relativamente à porção de haste 24 e à porção de ranhura de fixação 25. As ranhuras de tracção 44 estão adaptadas a serem agarradas por uma ferramenta 48 que é accionável para colocar o fecho 10. A ferramenta 48 pode ser geralmente construída de uma forma conhecida dos téenicos do ramo e por isso apenas é parcialmente mostrada para fins de simplificação. Em resumo, a ferramenta 48 tem uma pluralidade de mandíbulas 50 adaptadas para agarrarem a cavilha 12 nas ranhuras de tracção 44. As mandíbulas 50 encontram-se 1<> calizadas num conjunto de pinça tubular 52 que está apoiado

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SER. 728.055 de forma deslizante numa protecção em forma de bigorna 54 que termina, numa extremidade, numa porção de moldagem em for ma de bigorna 56.

A gola tubular 14 tem uma porção de haste geralmente recta 57 que termina numa flange dilatada 59» Tan to a cabeça da cavilha 22 como a flange da gola 59 estão pr<> vidas de superfícies de aperto para facilitar a preensão por uma chave de bocas ou outra ferramenta adequada para aplicar uma torção relativa entre o elemento de cavilha 12 e a gola 14, (ver figuras 1, 2 e 6). No que respeita a esta última, a gola 14 tem um furo geralmente liso 61 de um diâmetro ID para estar em relação folgada com a haste da cavilha 15; uma rosca fêmea 63 encontra-se formada na extremidade da flange do furo 61 e está adaptada para encaixar complementarmente, por enroscamento, as ranhuras de fixação helicoidais 26. Por uma razão a ser vista, a rosca da gola 63 é limitada e, numa forma, é definida por aproximadamente uma única rosca de 360^o. A gola 14 é convencionalmente formada a frio e assim a rosca da gola 63 pode ser cunhada ou formada de qualquer outra forma na gola 14 durante tal formação a frio. Conforme se mostra na figura 6, a rosca da gola 63 é formada num ressalto radial prolongado geralmente para dentro 69 o qual é em parte definido na extremidade da flange da gola 14 por um contra-furo. A largura da rosca 63 ou ressalto 69 é substancialmente a mesma que a largura da ranhura ou rosca 26.

Em acção as peças 18 e 20 podem, portanto, ser, primeiro juntas uma à outra pelo encaixe roscado entre a rosca limitada da gola 63 e as ranhuras de fixação roscadas 26. A porção de tracção 42 tem um diâmetro máximo menor do que o diâmetro interior da rosca da gola 63 de modo que a gola 14 pode ser movida na cavilha 12 e a rosca da gola 63 facilmente aplicada à porção de ranhura de fixação 25.

As superfícies de preensão na cabeça da cavilha 22 e na flange da gola 59 facilitam a torção até uma determinada intensidade ou extensão do aperto. Conforme se

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notou, nalgumas aplicações, é vantajoso ter as peças 18 e|20 ligeiramente apertadas ou mesmo frouxamente ligadas uma à ou tra para permitirem um ajustamento apropriado da estrutura associada antes da instalação final. Depois disto ter sido feito a ferramenta de colocação 48 é aplicada ao fecho 10 e uma força axial relativa é aplicada entre a cavilha 12 e a gola 14 por intermédio do conjunto de mandíbulas 5θ que agar ram a ranhura de tracção 42 e a bigorna de moldagem 56 a encaixar a extremidade exterior da gola 14. λ medida que a for ça axial aumenta, a rosca limitada da gola 63 cisalhar-se-á ou deformar-se-á suficientemente para permitir que a gola 14 se mova um pouco mais axialmente em relação à cavilha 12. Nesta condição, a cavilha 12 e a gola 14 actuarão agora como um fecho do tipo de recalcamento; as peças 18 e 20 são apertadas uma contra a outra a uma carga pré-seleccionada pela força axial relativa inicialmente aplicada entre a cavilha 12 e a gola 14 e, à medida que a força axial aumenta, a gola 14 é moldada na porção de ranhura de fixação helicoidal 25. λ medida que a força axial continua a aumentar, será atingida uma intensidade à qual a cavilha 12 se fracturará pela ranhura de quebra 40 completando a operação de recalcamento (ver figura 2). Subsequentemente, após uma acção posterior da ferramenta 48, um elemento ejector de gola 5® será empurrado para a frente para ejectar a gola recalcada 14 da bigor na 56 completando assim a instalação.

Note-se que o contorno da cavidade de mol dagem da bigorna 56 e o contorno da extremidade exterior da gola 14 são tais que o recalcamento da gola 14 às ranhuras de fixação 26 não começará a dar-se à menor intensidade da força axial relativa requerida para cisalhar ou deformar a rosca limitada da gola 63 no início da operação de recalcamento .

Conforme se indicou, no passado o aperto variável era obtido por meio de fechos roscados através de dois ou mais passos de aplicação de torção. Um dos problemas

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SER. 728.055 tem estado em assegurar que todos estes fechos roscados fossem finalmente colocados no momento de torção adequado. Para proporcionar tal segurança, literalmente todos os fechos ou um número substancialmente representativo de tais fechos podem ter de ser individualmente inspeccionados por intermédio de aparelhos indicadores de torção adequados. Com o presente invento o fecho 10 é auto-revelador dado que a ausência da porção trazeira da cavilha (depois da cavilha partir pela ranhura de quebra 4θ) proporciona uma inspecção visual fácil do facto de o fecho 10 ter sido colocado.

Como poderá ver-se melhor na figura 8, nu ma forma de realização do presente invento, as ranhuras de fixação helicoidais 26 são de construção pouco profunda e tem uma configuração de base muito aproximada do aerodinamismo. Um contorno aerodinâmico proporciona uma transição entre dois diâmetros diferentes sem praticamente nenhuma concentração de esforço ou um factor efectivo de concentração de esforço (Kt) de um (1). As ranhuras de fixação helicoidais 26, que estão separadas por cristãs ou ressaltos anulares 60 podem ser considerados como estando definidos por uma porção de base 62, a qual está ligada por uma extremidade a uma porção directora de transição 64 e na extremidade oposta a uma porção posterior de transição 66. Em ordem a aproximar uma força aerodinâmica de tão perto quanto possível, a porção de base 62 é geralmente de forma eliptica e pode ser geralmente definida pela relação:

em que (x, y) são as coordenadas para um ponto na superfície da curvatura da base. De facto, a forma elíptica simula dois contornos aerodinâmicos, um a partir da porção de transição 64 e a outra a partir da porção de transição 66.

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Além do acima referido as ranhuras de |fixação 26 são ainda definidas pelos factores que se seguemi

1. P é a inclinação longitudinal entre as ranhuras heli- coidais sucessivas 26;

2, P/X é a largura dos ressaltos 60 em que X é seleccionado para proporcionar uma resistência proporcionada entre as forças finais de cisalhamento do material da gola 14 e do material da cavilha 12 de tal modo que, sob uma carga tensil, uma falha no cisalhamento possa dar-se no plano efectivo do cisalhamento através dos ressaltos da cavilha 60 ou dos ressaltos resultantes na gola moldada;

3. h é a profundidade das ranhuras helicoidais de fixação

4. Dr é o diâmetro efectivo da base das ranhuras helicoi- dais de fixação 26;

5. Du é o diâmetro da aresta dos ressaltos da cavilha 60 (ou o diâmetro definido pelas arestas da cavilha ros cada 12);

6. Da é o eixo maior da elipse que define o contorno da ba se elíptica da porção de base 62;

7. Db é o eixo menor da elipse que define o contorno da ba se elíptica da porção de base 62;

8. Db/2 é metade do eixo menor do eixo ou distância, ao lon- go do eixo menor Db, medido a partir da porção de ba se 62 até ao eixo maior Da;

é a distância axial entre as respectivas intercepções tangenciais da principal porção de transição 64 e da retaguarda da porção de transição 66 com a porção de elipse que define a porção de base 62; e

10» W é a distância radial ao longo do eixo menor Db a par

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tir da porção 62 até à linha axial definida pelo comprinjento do eixo L.

Numa forma do presente invento, a principal porção de transição 64 foi proporcionada de forma a estar num ângulo de 40° em relação a um plano transversal ao ei xo da cavilha 12 enquanto que a porção traseira de transição 66 foi proporcionada de modo a encontrar-se num ângulo mais fechado de 20°. 0 ângulo da principal porção 64 facilita o fluxo do material da gola 14 no recalcamento enquanto a porção traseira de ângulo mais agudo 66 proporciona um efeito de trapézio relativamente ao material moldado da gola. Este efeito de trapézio facilita o aperto das peças 18 e 20 à medida que a gola 14 se alonga durante o recalcamento. As porções de transição 64 e 66 interceptam tangencialmente a porção de raiz elíptica 62 pela qual é proporcionada uma transi^ ção suave do contorno. A porção de base de formato elíptico 62 tem um comprimento axial L que é menor do que o diâmetro maior Da e uma largura radial W que é menor do que a dimensão do eixo menor Db/2. A porção de base 62 terá sempre um comprimento L e uma largura W não maior do que os eixos maior e menor Da e Db, respectivamente. No entanto, a fim de assegurar uma transição suave com as porções de transição essencialmente rectas 64 e 66, geralmente aos ângulos de inclinação notados, é desejável que a largura da base W seja menor que cerca de 80% da dimensão do eixo menor Db/2 ou 40% de

Db.

Com a construção do fecho das figuras 1-2, verificou-se que a profundidade das ranhuras 26 pode ser seleccionada para proporcionar uma proporção mínima desejada da profundidade h até ao diâmetro da aresta Du da cavilha 12, 0 principal critério da profundidade da ranhura h é que ela seja suficientemente profunda na prática para receber e reter o material da gola 14 após recalcamento. Uma profundidade de ranhura h de cerca de 0,04 x Du ou menor se desejável, i.e. (h/Du) x 10 - 4. Com uma tal pouca profundidade da ra- 13 -

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nhura, o diâmetro da base Dr será maximizado para uma cavilha com um diâmetro de aresta determinado Du. Isto proporci<>

nará que uma cavilha 12 de um dado material tenha quase a má xima resistência tensil disponível uma vez que o colapso ten sil se dará em geral transversalmente ao diâmetro da base Dr que, quando maximizado, é apenas ligeiramente menor do que o diâmetro da aresta Du. 0 diâmetro de base maximizado Dr pro porcionará igualmente um tempo de vida útil melhorado. De facto, uma vez que as ranhuras 26 são helicoidais o colapso tensil dar-se-á transversalmente ao mesmo diâmetro médio Dm entre o diâmetro da base Dr e o diâmetro da aresta Du. Assim, para uma cavilha de um dado diâmetro, o presente invento resultará num aumento de resistência tensil e de vida útil em relação à sua convencional partida convencionalmente roscada. Ao mesmo tempo a ranhura 26, por ser pouco profunda, per mitirá a utilização duma forma aerodinâmica simulada ou elíj> tica na porção de base 62 que resulta num factor Kt de concentração de esforço significativamente reduzido. Uma vez mais o resultado será um aumento na vida útil em relação a um fecho roscado convencional comparável.

Com uma construção com ranhuras pouco pro fundas, é desejável proporcionar-se a gola 14 com um volume tal que quando seja recalcada para o interior das ranhuras helicoidais de fixação 26 tenha um excesso de volume em rela ção ao necessário para encher as ranhuras 26.

Numa realização do presente invento, o vo lume da gola 14 foi seleccionado de forma a proporcionar en gurgitamento, i.e., um volume da gola 14 que fornecia substancialmente mais volume de material de gola por ranhuras de enchimento 26 do que elas poderiam normalmente aceitar dentro do invólucro de recalcamento definido pela garganta 36 (figura 1) da cavidade de recalcamento da bigorna 56 e a por ção confrontante da cavilha 12. No presente sistema verificou-se ser desejável proporcionar um volume de material de gola que tenha um excesso de pelo menos cerca de 16%. Com as

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SER. 728.055 ranhuras helicoidais pouco profundas 26 não se torna necessário um volume da gola superior aos 16% notados já que a quan tidade de movimento radial para dentro do material da gola não β tão grande como com as anteriores ranhuras de fixação de construção mais profunda. A percentagem de sobreenchimento ou engurgitamento” notada pode ser geralmente determinada para uma extensão finita da porção recalcada efectiva da garganta 36 pela relação (ver figura 1):

—« p p p p

100 x [_ (Dc - ID ) - (Da - Dm dl - % sobreenchimento / Da^ - Dm^_7 dl 4 onde :

Da é o diâmetro da garganta 36 da bigorna 56;

Dc é o diâmetro exterior da gola 14 antes do recalcamento;

ID é o diâmetro interior da gola 14 antes do recalcamento;

Dm é o diâmetro medio das ranhuras de fixação 26; e dl é considerado como sendo uma extensão finita dentro da porção recalcada da garganta 36.

Devido à pouca profundidade das ranhuras de fixação 26, é desejável que a cavilha 12 seja suficientemente dura relativamente à dureza da gola 14 para resistir ao esmagamento e a uma cedência substancial à tensão ou ao estreitamento devido a elevadas cargas compressivas de recalcamento.

Assim, numa forma de realização do presente invento, a cavilha 12 pode ser feita de liga de aço AISI 4140 ou aço carbona do AISI 1541 com uma resistência final ao cisalhamento de pelo menos cerca de 95 KSI. A gola 14 pode ser feita de aço car bonado AISI 1035 com uma resistência final ao cisalhamento de pelo menos cerca de 45 KSI. Geralmente é desejável utilizar uma cavilha 12 com uma resistência final ao cisalhamento rela, tivamente à da gola 14 situada numa proporção compreendida en tre cerca de 1,8:1 e 2,4:1. Assim a cavilha 12 tom uma rigi3ez suficiente para aceitar tanto as elevadas cargas tenseis iesejadas como as cargas de recalcamento sobre a gola 14, pra ticamente sem ceder. Deve igualmente notar-se que, de um ponto

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SER. 728.055 de vista de construção, as ranhuras pouco profundas 26 fornam

-se mais facilmente do que as anteriores ranhuras mais profun das e, de facto, podem ser formadas depois da cavilha 12 ter sido endurecida.

Não obstante, a fim de se realizar a carga elevada de aperto, a gola 14 tem de ter uma espessura suficiente de parede e, portanto, volume para garantir suficiente material de gola que se mova axialmente no alongamento. Ao mesmo tempo é desejável que a gola moldada tenha suficiente espessura de parede e, portanto, tenha suficiente resistência para aguentar qualquer refluxo significativo para fora das ra nhuras de fixação pouco profundas 26. A parede da gola também deverá ter suficiente espessura para resistir a uma expansão radial significativa sob carga tensil de tal modo que os ressaltos da cavilha 60 e os ressaltos da gola mantem-se em en caixe praticamente total quando a carga tensil designada sobre a junta é alcançada. Se a parede da gola não proporciona suficiente rigidez radial, a gola 14 poderá expandir-se radialmente sob a carga tensil reduzindo o plano efectivo de cisa lhamento que suporta a carga. 0 resultado pode ser um colapso prematuro no cisalhamento das extremidades dos ressaltos da cavilha 60 ou dos ressaltos da gola.

Assim, a espessura da parede da gola é selec^ cionada para proporcionar o material necessário à promoção do recalcamento para o interior das ranhuras helicoidais pouco profundas 26 e o fluxo em alongamento para proporcionar a desejada carga de aperto. Ao mesmo tempo, a espessura da parede da gola no recalcamento final é também seleccionada para proporcionar suficiente rigidez radial ou resistência anular para resistir a um refluxo radial significativo a partir das ranhuras 26 tanto durante o recalcamento inicial como também sob a carga tensil subsequente. Da mesma forma, o volume da gola 14 e a cavidade de recalcamento 36 são seleccionados de modo a proporcionarem movimento do material da gola 14 para o interior das ranhuras 26 para assegurar um bom enchimento.

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te 16%, obtiveram-se resultados satisfatórios. Sob este aspe£ to um sobreenchimento significativamente abaixo de 16% não proporcionaria as desejadas pré-cargas elevadas enquanto que um sobreenchimento significativamente acima de 16% poderia r£ sultar em excessivas cargas de instalação que poderiam fazer ceder a cavilha 12, Para uma cavilha 12 e uma gola 14 dos materiais ferrosos que têm as resistências relativas ao cisalha mento anteriormente notadas, revelaram-se satisfatórias as sje guintes relações dimensionais em centímetros (polegadas);

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É igualmente desejável que a largura das na nhuras da cavilha 26 e dos ressaltos da cavilha 60 e as ranhu ras e ressaltos complementares da gola recalcada 14 sejam pro porcionadas em largura relativamente às forças de cisalhamento relativas dos materiais da cavilha 12 e da gola 14 de modo que tanto os ressaltos definidos pelas ranhuras da cavilha 26 da cavilha 12 como os ressaltos definidos pelas ranhuras interligadas da gola recalcada 14 estejam em colapso incipiente ou simultâneo de cisalhamento em ou acima da carga tensil final designada pré-seleccionada sobre as peças 18 e 20. Prefere-se que o desenho proporcione que os ressaltos definidos pje las ranhuras da gola 14 cedam primeiro que os ressaltos definidos pelas ranhuras de fixação da cavilha 26, i.e», os ressaltos da cavilha 12 cederão ao cisalhamento e aproximadamente 110$ da carga tensil a que os ressaltos da gola 14 cederiam. Ao proporcionarem-se ranhuras conforme indicado, a extensão da cavilha e da gola comprometidas pode ser minimizada para uma dada carga tensil. Evidentemente, ao proporcionar su ficiente extensão da gola, a relação de cisalhamento acima in dicada pode ser mantida enquanto se proporciona um colapso tensil diametralmente perpendicular à porção de ranhura de fi xação da cavilha 25.

A aplicação de força proporcionada permite que as ranhuras da cavilha 26 sejam alongadas relativamente aos ressaltos 6θ pelo que o uso de uma forma de base aproxima damente aerodinâmica pode ser mais eficazmente empregue. Ao mesmo tempo a estrutura de ranhuras pouco profundas permite transições suaves entre a base 62 e as paredes laterais de li gação 64 e 66. Embora o contorno elíptico empregue se aproxime muito da desejada forma aerodinâmica, outras curvas contínuas semelhantes poderão ser utilizadas.

Outra vantagem de se empregar uma resistência proporcionada conforme indicado está em que a força de ci salhamento do da rosca limitada da gola 63 pode agora ser maximizada permitindo ao aperto pré-fixado via torsão verificar

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-se a uma intensidade relativamente elevada e/ou permitindo que o fecho 10 suporte, na sua situação de aperto pré-fixado, as cargas necessárias para manter junta a estrutura durante a operação de ajustamento. Isto consegue-se em virtude do fa_c to de a largura da rosca da gola 63 ser substancialmente a mesma que a largura da ranhura da rosca 26. Ao permitir a construção de uma rosca com tal resistência máxima, uma rosca simples com 360° pode ser adequada a muitas aplicações $ isto facilita a construção da rosca da gola 63 por meio de formação a frio, evitando a necessidade de se formarem roscas adicionais que poderiam requerer a acção de uma máquina separada.

Com o fecho 10 construído conforme descrito, para materiais ferrosos, a pré-carga retida nas peças 18 e 20 depois da instalação será, de preferência, de entre cerca de 85$ a 95$ da carga de instalação aplicada e essa carga, conforme se notou, situar-se-á aproximadamente no ponto de cedên cia da cavilha 12. A carga de instalação é a carga máxima apU cada ao fecho ao colocar-se este através da quebra da cavilha na ranhura de quebra 40. Note-se que, para os materiais ferrçj sos, o ponto de cedência da cavilha 12 situar-se-á a aproxima damente 80$ da carga final inínima determinada para o aperto da junta em causa.

Com o fecho 10 instalado, a gola recalcada terá uma rosca fêmea complementar formada no seu furo 61. Isto permitirá agora que o fecho 10 seja removido por meio da torção da gola 14 por meio de ferramentas adequadas aplicadas às superfícies de aperto da cabeça da cavilha 22 e da flange da gola 59. Ao mesmo tempo, a gola 14 pode, nalgumas circunstâncias, receber uma torção adicional.

Nalgumas construções pode ser desejável proporcionar-se que a gola recalcada, como seja a gola 14, não se solte devido a vibrações, etc. Isto pode ser eficazmente evitado por meio da adição de ranhuras anti-rotação à cavilha conforme representado na Figura 3. Assim, na forma de realiza

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ção apresentada na Figura 3, a cavilha 12a tem uma pluralidade de ranhuras que se prolongam axialmente 67 na porção de ranhura roscada de fixação 25a, de tal modo que quando a gola (como seja a gola 14) é recalcada nela, o material da gola flui para as ranhuras axiais 67 evitando a rotação relativa entre a cavilha 12a e a gola recalcada associada. O resto da cavilha 12a é semelhante à cavilha 12 e por isso a partes semelhantes foram dados os mesmos números indicativos acrescentando-se apenas a letra ”a”.

Nalgumas aplicações pode ser desejável inibir a remoção da gola recalcada. Assim as figuras 4 e 5 apresentam dois estilos exemplares de cabeças de cavilha 22b e 22c para cavilhas 12b e 12c, respectivamente. A cabeça da cavilha 22b da Figura 4 é semelhante à cabeça da cavilha 22 das Figuras 1 e 2, com excepção das superfícies de aperto terem sido removidas pelo que se proporciona um contorno externo li so. A cabeça da cavilha 22c da Figura 5 é uma cabeça do tipo caldeado convencional com um contorno externo liso sem quaisquer superfícies de aperto. Em todos os outros aspectos as ca vilhas 12b e 12c são iguais a cavilha 12 das Figuras 1 e 2.

Na Figura 7 ® apresentada uma gola 14d semelhante à gola 14 das Figuras 1 e 2, excepto pelo facto de a flange da gola 59d ser lisa e não apresentar quaisquer superfícies de aperto. Outras porções da gola 14d semelhantes a porções da gola 14 receberam a mesma designação numérica com a adição da letra ”d”.

Um fecho que utilize uma combinação de estilos de cabeça lisos das cavilhas 22b e 22c, a gola com flange lisa da 14d e a cavilha anti-rotação 12a, proporcionará uma combinação eficaz para inibir a remoção. Não obstante, para facilitar a instalação da gola lisa 14d na porção de ranhura de fixação roscada 26a onde uma cabeça de cavilha do tipo liso 22b ou 22c é utilizada, pode proporcionar-se uma pluralidja de de superfícies planas 65 na porção de ranhura de tracção 42a da cavilha 12a e superfícies planas 67 podem ser propor21

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SER. 728.055 cionadas na haste 57d da gola 14d de modo que a cavilha ]|2a e a gola 14d possam ser agarradas por meio de uma ferramenta adequada para apertar o enroscamento do conjunto. Aquando da finalização da operação de recalcamento, as superfícies planas 67 terão sido reformadas para um contorno final anular li. so recalcado, a parte de tracção 42a com as superfícies 65 te^ rá sido removida por meio da fractura no ponto de rotura 40a; assim as porções restantes do fecho colocado terão uma configuração que não apresenta superfícies planas ou outras superfícies de presa convenientes, pelo que a remoção do fecho recalcado será inibida.

fecho 10 apresentado e descrito acima é um fecho do tipo de tracção adaptado a ser terminalmente instala do por meio de uma ferramenta convencional do tipo de tracção 48, As características do invento são, no entanto, igualmente aplicáveis a um tipo de fecho reduzido adaptado a ser instala do por meio de uma ferramenta do tipo de aperto. Assim, nas Figuras 9 ^e 10 ® apresentado um fecho do tipo reduzido em que os componentes são semelhantes aos componentes equivalentes da realização das Figuras 1 e 2 pelo que lhes foi atribuída a mesma designação numérica acrescentando-se a letra e”.

Observando agora as Figuras 9 ^e 10, nelas é apresentado um fecho do tipo reduzido lOe que inclui um elemento de cavilha 12e e uma gola tubular 14e. 0 elemento de ca vilha 12e tem uma haste alongada 15e que se prolonga através de orifícios alinhados 16e e 17e num par de peças 18e e 20e, respectivamente, a serem fixadas uma a outra. Uma cabeça sali. ente dilatada 22e numa das extremidades da haste l$e encaixa num dos lados da peça 18e. Adjacente à cabeça 22e a haste 15® tem uma porção recta 24e que está adaptada a ser recebida den tro dos orifícios alinhados 16e e 17® num encaixe com folga. A seguir a porção recta 24e está uma porção de ranhura de fixação 25e definida por uma pluralidade de ranhuras 26e que tem uma forma roscada helicoidal contínua. Uma parte de transição 28e liga lisamente as ranhuras de fixação 26e com a por

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ção recta da haste 24e.

A gola tubular 14e tem uma parte de hasjte ge ralmente recta 57e que termina numa flange dilatada 59«. Tanto a cabeça da cavilha 22e como a flange da gola 59® tem superfícies de aperto para facilitarem o agarramento por meio duma chave de mandíbulas ou outra ferramenta apropriada para aplicar uma torção relativa entre o elemento de cavilha 12e e a gola 14e. A gola 14e tem uma rosca fêmea limitada 63e for mada na extremidade da flange do furo 61e para encaixar de mç> do enroscado as ranhuras helicoidais de fixação 26e. A rosca 63e é limitada e, numa forma, é definida por aproximadamente uma única rosca com 360°,

Na execução, as peças 18e e 20e podem ser primeiramente unidas por encaixe roscado entre a rosca limita da da gola 63e e as ranhuras roscadas de fixação 26e. As superfícies de aperto na cabeça da cavilha 22e e flange da gola 59e facilitam a torção até à desejada intensidade ou extensão do aperto. A seguir aplica-se uma ferramenta de instalação do tipo de aperto 48e ao fecho lOe e uma força axial relativa é aplicada entre a cavilha 12e e a gola 14e por intermédio duma bigorna de recalcamento 5^e que se encaixa a outra extremidade da gola 14e e um elemento de reacção 70 adaptado para encaixar a cabeça da cavilha 22e, À medida que a força axial re lativa aumenta a rosca limitada da gola 63e cisalhará ou deformar-se-á suficientemente para permitir que a gola 14e se mova axialmente mais para a frente em relação à cavilha 12e. Nestas condiçães a cavilha 12e e a gola 14e actuarão agora cjo mo um fecho do tipo de recalcamento; as peças 18e e 20e são apertadas uma de encontro a outra a uma carga pré-seleccionada pela força axial inicialmente aplicada entre a cavilha 12e e a gola l^e e, à medida que a força axial aumenta, a gola 14e é recalcada para dentro da parte de ranhura helicoidal de fixação 25e completando a operação de recalcamento (vêr Figura IO) .

Note-se que o contorno da cavidade de molda- 23 -

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SER. 728.055 gem da bigorna de recalcamento 5óe e o contorno da extrenjidade exterior da gola 14e são tais que o recalcamento da gola 14e para o interior das ranhuras de fixação 26e não começará a dar-se à menor intensidade da força axial relativa necessária para cisalhar ou deformar a rosca limitada da gola 63© no inicio da operação de recalcamento.

A ferramenta 48e pode ser duma construção de tipo conhecido em que a bigorna de recalcamento 5óe e o elemento de reacção 7θ se encontram colocados num invólucro com a forma geral de um ”C” com a bigorna 5^e e o elemento de reacção 70 a serem movimentados um em direcção ao outro quando a ferramenta 48e é accionada para aplicar uma força axial relativa destinada a apertar o fecho localizado entre eles.

Portanto as características do presente invento podem ser utilizadas com um fecho do tipo curto tal como um do tipo de tracção.

Assim conseguiu-se um fecho único que permite uma variação da carga de aperto aplicada às peças a serem ligadas ao mesmo tempo que ainda permite um elevado aperto fji nal por meio duma ligação recalcada entre a cavilha e a gola. Numa forma do presente invento, a cavilha pode ser provida de ranhuras helicoidais pouco profundas através das quais se pode conseguir uma construção altamente resistente com uma des£ jável elevada carga de aperto ao mesmo tempo que mantém a integridade da forma da rosca da porção de ranhura de fixação pela qual se pode aplicar uma torção para um aperto adicional ou remoção da gola, depósito do primeiro pedido para o invento acima descrito foi efectuado nos Estados Unidos da América em 29 de Abril de 1985 sob o N?. 728.055.

Claims

1? - Sistema de fixação caracterizado pelo facto de incluir um fecho para fixar, umas às outras, peças

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SER. 728.055 por meio de um aperto selectivamente variável, estando o refe rido fecho adaptado a ser finalmente instalado por meio de uma força axial relativa aplicada por meio de uma ferramenta de instalação, compreendendo o referido fecho: um elemento em forma de cavilha que possui uma haste alongada que termina, numa das extremidades, numa cabeça de cavilha dilatada, uma parte de ranhura de fixação na referida haste a qual inclui uma pluralidade de ranhuras de fixação que se prolongam helicoidaLmente, definindo uma forma de rosca, uma gola tubular adaptada a ser localizada na referida haste de cavilha e a ser recalcada nas referidas ranhuras de fixação em resposta a uma primeira intensidade pré-seleccionada da referida força axial relativa, aplicável por meio da ferramenta de instalação, tendo a referida gola uma perfuração de lado a lado com um diâmetro adequado a receber, de um modo geral, as referidas ranhuras de fixação numa relação de folga, tendo a referzL da gola uma rosca fêmea limitada formada na referida perfuração e adaptada a encaixar de forma roscada a referida forma roscada definida pelas referidas ranhuras de fixação, por intermédio da qual a referida gola pode ser apertada por torção sobre a parte das referidas ranhuras de fixação para selectivamente prender ou fixar no local as peças mais ou menos em relação umas ás outras, tendo a referida rosca limitada da go la uma força pré-seleccionada, escolhida para gerar uma defor mação à saída das referidas ranhuras de fixação em resposta a uma segunda intensidade pré-seleccionada de força axial relativa aplicada entre a referida cavilha e a referida gola por meio da ferramenta de instalação, sendo a referida segunda intensidade pré-seleccionada menor do que a referida primeira intensidade pré-seleccionada.

29 - Sistema de fixação de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto da referida gola ter uma flange numa das extremidades adaptada para encaixar a superfície oposta de uma das peças e sendo a referida rosca limitada da gola formada geralmente em alinhamento radial com a

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SER. 728.055EHKI referida flange da gola./

3* - Sistema de fixação de acordo com as rei^ vindicações 1 ou 2, caracterizado pelo facto da referida rosca limitada da gola se prolongar perifericamente, numa extensão não superior a cerca de 360°.

4® - Sistema de fixação de acordo com as rei. vindicações 1, 2 ou 3, caracterizado pelo facto de as referidas ranhuras de fixação serem definidas por porções de ranhura e de ressalto da cavilha, tendo a referida gola depois de recalcada porções de ranhuras e porções de ressalto formadas na referida perfuração da gola que são complementares às ref£ ridas ranhuras de fixação, sendo as larguras axiais das referidas porções de ranhuras e de ressaltos da cavilha e as refe ridas porções de ranhura e de ressalto da gola pré-selecciona das de acordo com uma força de cisalhamento relativa dos materiais da referida cavilha e da referida gola, por meio das quais as referidas porções de ressalto da gola e da cavilha se adaptam, para falharem no cisalhamento, geralmente à mesma carga tensil aplicada entre o referido elemento de cavilha e a referida gola.

5^ê - Sistema de fixação de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo facto da referida rosca limi tada da gola ser definida por uma porção de ranhura limitada e uma porção de ressalto limitada sendo a largura axial da re ferida porção limitada de ranhura substancialmente a mesma que a largura axial da referida porção de ressalto da cavilha e sendo a largura axial da referida porção limitada de ressal to substancialmente a mesma que a largura axial da referida porção de ranhura de cavilha.

6» - Sistema de fixação de acordo com as rei. vindicações 1, 2 ou 3, caracterizado pelo facto de as referidas ranhuras de fixação compreenderem uma pluralidade de ranhuras de cavilha que se prolongam perifericamente e se associam aos ressaltos de cavilha sendo as referidas ranhuras de cavilha de pouca profundidade e tendo uma profundidade radial

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SER. 728.055 definida pela relação de: (h/Du) x 10 , em que h é a referida profundidade radial e Du é o diâmetro conforme definido pelos referidos ressaltos de cavilha sendo a referida profundidade h seleccionada de forma a ser pouco profunda em relação ao re ferido diâmetro do ressalto Du para proporcionar um resultado para a citada relação de não mais que cerca de 4, sendo o referido elemento de cavilha de um material diferente e tendo uma força de cisalhamento final de intensidade diferente da da referida gola, sendo a razão da força de cisalhamento do referido elemento de cavilha em relação à referida gola tal que o esmagamento referido elemento de cavilha no encaixe é substancialmente evitado, situando-se a referida razão das forças de cisalhamento final do referido elemento de cavilha em relação à referida gola dentro dos limites compreendidos entre cerca de 1,8 a cerca de 2,4, sendo as larguras axiais das referidas ranhuras e ressaltos de cavilha e as referidas ranhuras e ressaltos da gola sendo pré-seleccionados de acordo com as forças de cisalhamento relativas dos referidos dife rentes materiais, pelo que os referidos ressaltos de cavilha e os ressaltos da gola formados no recalcamento estão adaptados a falharem no cisalhamento à mesma carga tensil aplicada entre o referido elemento e cavilha e a referida gola.

7- - Sistema de fixação de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo facto de as referidas ranhuras de cavilha serem substancialmente mais largas do que os referidos ressaltos de cavilha, tendo as referidas ranhuras de cavilha uma base simuladamente aerodinâmica no seu contorno, geralmente definido por uma curva contínua.

8? - Sistema de fixação de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo facto das referidas ranhuras de cavilha serem geralmente definidas por uma porção de elipse, não sendo a referida porção de elipse maior do que metade e não menor do que cerca de 80$ de uma elipse estabelecida ao longo do eixo menor.

9® - Sistema de fixação de acordo com as rei

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SER. 728.055 vindicações 6, rosca limitada a referida de ranhura limitada e uma

7 ou 8, caracterizado pelo facto de da gola ser definida por uma porção porção limitada de ressalto sendo a axial da referida porção de a mesma que a largura axial lha e sendo a largura axial ressalto substancialmente a largura ranhura limitada substancialmente dos referidos ressaltos de cavi da referida porção limitada de mesma que a largura axial das re feridas ranhuras de cavilha.

10^ - Sistema de fixação de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo facto da re ferida haste incluir uma parte de tracção localizada na extr£ midade oposta à referida cabeça de cavilha, uma parte de haste lisa e direita localizada contiguamente à referida cabeça dilatada da cavilha, estando a referida porção de ranhuras de fixação localizada contiguamente à referida porção lisa e direita da haste, uma ranhura de quebra que define a porção mais fraca da referida haste de cavilha e localizada entre a referida parte de tracção e as referidas ranhuras de fixação, sendo a perfuração lado a lado da referida gola de um diâmetro adequado a receber, geralmente, tanto a referida parte de tracção como as referidas ranhuras de fixação numa relação de folga.

11> - Sistema de fixação de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo facto de incluir meios de aparafusamento nas referidas gola e cavilha para facilitar o aperto com torção da referida gola na re ferida porção de ranhura de fixação para mais ou menos apertar ou posicionar, selectivamente, as peças umas relativamente às outras.

12* - Sistema de fixação de acordo com a rei vindicação 11, caracterizado pelo facto de os referidos meios de aparafusamento compreenderem uma superfície de aparafusamento em pelo menos urna das referidas gola e cavilha com a referida superfície de aparafusamento adaptada para ser removida em resposta ao facto da referida gola ser recalcada na

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SER. 728.055 referida cavilha. I

13? - Sistema de fixação de acordo com as reivindicações 11 ou 12, subordinadas à reivindicação 10, caracterizado pelo facto de a referida segunda superfície de aparafusamento se situar na referida parte de tracção e ser removida aquando da fractura pela citada ranhura de quebra.

14? - Método para fixar peças, umas às outras, com um aperto selectivamente variável caracterizado pelo facto de compreender as fases de;

a) formação de um elemento de cavilha destinado a ter uma haste alongada que termina, numa das suas extremidades, numa cabeça de cavilha dilatada, sendo a referida haste formada para ter uma porção de ranhura de fixação que inclui uma pluralidade de ranhuras de fixação que se prolongam helicoidalmente e que definem a forma de uma rosca,

b) formação de uma gola tubular que tem uma perfuração de lado a lado, de diâmetro adequado a receber geralmen te as referidas ranhuras de fixação numa relação de folga, es tando a referida gola equipada com uma rosca fêmea limitada nessa perfuração lado a lado e adaptada a encaixar por aparafusamento a referida forma roscada definida pelas referidas ranhuras de fixação, a referida gola formada a ser recalcada nas referidas ranhuras de fixação em resposta a uma primeira intensidade pré-seleccionada da referida força axial aplicável por uma ferramenta de instalação,

c) aplicação por enroscamento da referida gola na referida porção de ranhura de fixação para apertar selectivamente ou colocar as peças mais ou menos em relação umas às outras,

d) a referida rosca limitada da gola formada ter uma força pré-seleccionada para deformar e sair das referidas ranhuras de fixação em resposta a uma segunda intensidade pré -seleccionada da força axial reLativa aplicada entre a referi da cavilha e a referida gola por intermédio da ferramenta de

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SER. 728.055 instalação sendo a referida segunda intensidade pré-seleccio nada menor do que a referida primeira intensidade pré-seleccionada, e

e) aplicação da referida segunda intensidade pré-

-seleccionada e da referida primeira intensidade pré-seleccio da de força axial relativa, numa sequência praticamente imediata, à referida cavilha e gola para primeiramente deformar a referida rosca limitada de gola e fazê-la sair das referidas ranhuras de fixação, em segundo lugar apertar as peças uma contra a outra sob uma determinada pressão de aperto e, em terceiro lugar, recalcar a referida gola nas referidas ranhuras de fixação.

15& - Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo facto de a rosca limitada da gola ter uma extensão periférica não superior a cerca de 3ÓO°C.

16ê - Método de acordo com as reivindicações 14 ou 15, caracterizado pelo facto de a rosca limitada da gola ser formada por moldagem a frio.

17S . Método de acordo com as reivindicações 14, 15 ou 16, em que as ranhuras de fixação referidas formadas pelas ranhuras e os ressaltos de cavilha, e em que o referido elemento de cavilha é formado de um material diferen te com uma força de cisalhamento final duma intensidade diferente da da referida gola, e sendo as larguras axiais das referidas ranhuras e ressaltos de cavilha e as referidas roscas limitadas da gola escolhidas de acordo com as forças de cisalhamento relativas dos referidos materiais diferentes, caracterizado pelo facto de a referida rosca limitada da gola falhar no cisalhamento, geralmente a uma carga tensil menor do

57*155

Case 292 U.S.

SER. 728.055 que aquela a que falham os referidos ressaltos da cavilha.