ES2924930A1 - Sistema de aproximación rápida para herramientas manuales y pinzas prensibles - Google Patents

Abstract

La pieza desplazable (7) tiene unas prolongaciones que abrazan la cabeza del mango (11). La presión del muelle (16) mantiene, inicialmente, este conjunto rígido. En el eje (12) de este mango articula un gatillo (14) que puede engancharse con los dientes (23) de la bancada. Bajo la fuerza del operario, el conjunto se traslada hasta establecer contacto con la pieza que se desea apretar (22), manteniéndose el mango sin girar. Después el muelle (16) cede y el mango empieza a girar. El gancho, que estaba bloqueado por un tope (15) solidario al mango, desciende, empujado por su muelle (19), enganchándose con los dientes (23) de la bancada y convirtiendo el eje del mango (12) en eje fijo. Las protuberancias del mango (13), por estar próximas al eje, desarrollaran una gran fuerza, sobre la pieza desplazable. Al abrir el mango, su tope (15) levanta el gatillo, permitiendo al conjunto retroceder.

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema de aproximación rápida para herramientas manuales y pinzas prensiles

Sector de la técnica

Se trata de una herramienta de uso polivalente que sustituye a un alicate, llaves de tuercas y, opcionalmente, cizallas. El apriete de tuercas de diversas medidas, se efectúa con rapidez, ya que la regulación es automática por lo que se maneja con una sola mano. Compite con las llaves planas de trinquete ya que no hay que quitar la llave de la tuerca, girar la llave 60° y volverla a encajar (Cuando se está apretando una tuerca y hay que recuperar el ángulo, basta aflojar la presión en los ramales de la herramienta, lo que permite a las mordazas abrirse y contornear la tuerca que se mantendrá inmóvil hasta el siguiente ángulo de apriete.) También es importante recalcar que, al contrario de lo que ocurre con las llaves planas o llaves inglesas corrientes, la acción no se concentra en las esquinas de las tuercas ya que aparece una importante presión en toda la superficie de las dos caras de la tuerca. Esto evita que, en algunos casos, las tuercas se redondeen y que el agarre falle cuando se trata de tuercas con esquinas degastadas.

Utilizando la herramienta como alicate se ponen de manifiesto tres grandes ventajas:

- Una de las posibles realizaciones consigue que las mandíbulas se aproximen paralelamente.

- La fuerza que hacen las mandíbulas puede ser hasta cinco veces mayor, dependiendo de la realización, que la de un alicate convencional.

- Utilizando sus particularidades (se dispone de una gran presión, y la aproximación se puede repetir cíclicamente) se puede convertir la herramienta en cizallas acoplando unas cuchillas que pueden estar imantadas.

Antecedentes de la invención

Esta herramienta tiene una similitud con la publicada en la patente ES 2064565 del 04/09/1989. Las similitudes en cuanto a concepto es que una de las mandíbulas desliza gracias a unas guías sobre el cuerpo principal de la herramienta que contiene la otra mandíbula, y que uno de los mangos de la herramienta gira cuando se va a producir el apriete, sobre un eje desplazable que se ha convertido previamente en fijo, y empuja la pieza desplazable a la que pertenece la mandíbula. En los dos casos se trata de una herramienta en la que las mordazas después de aproximarse a la pieza se desplazan lentamente ejerciendo una gran fuerza.

La herramienta citada ha tenido, y tiene, un gran éxito en la industria a pesar de necesitar una manipulación previa de aproximación antes del apriete de los mangos. La innovación del proyecto que aquí se expone es que dicha manipulación se realiza automáticamente, sin intervención consciente del operario. (ya que se utiliza inicialmente, el mismo movimiento que a continuación produce la presión sobre la pieza.)

Una de las características esenciales y diferenciadora del proyecto consiste en que las superficies de apoyo entre el mango y el elemento desplazable, se sitúan por debajo de la articulación del mango. Este diseño permite que la misma dirección del proceso de apriete de los mangos sirva para la aproximación rápida de la mandíbula móvil y también para el apriete fuerte.

Explicación de la invención

La herramienta comprende tres partes principales, Fig.1:

1) Una pieza Fig.1 (1) que, por ser la parte más extensa de la herramienta, se denominara bancada y está formada por:

- un mango (2)

- una zona central que comprende unas canaladuras (5) y una cavidad alargada con una pared lisa (3) y otra pared formada por dientes (6),

- una de las mordazas de la herramienta (4).

2) Una pieza desplazable (7) formada por:

- la mordaza móvil de la herramienta (10),

- una zona central que comprenden unos salientes (8) que se alojaran en las canaladuras (5) de la bancada,

- unas protuberancias opuestas a la mordaza, que sirven para acoplar la cabeza del otro mango (11), que empujara la pieza desplazable, actuando sobre sus superficies de apoyo (9).

3) Un mango móvil (11) con la cabeza taladrada para alojar un eje (12), formada por unas protuberancias cuyas superficies (13) empujaran las superficies (9) de la pieza desplazable. Se puede realizar la herramienta como alicate tradicional (con mandíbulas articuladas) manteniendo toda la configuración descrita anteriormente y sustituyendo las canaladuras (5) y salientes (8) por taladros enhebrados por un eje Fig.2 y Fig.24.

Otras piezas son:

Un gatillo (14) que en combinación con los dientes (6) de la bancada forman un sistema de trinquete.

Un eje (12) sobre el que articula la cabeza del mango (11) y el gatillo (14).

Un tope (15) solidario al mango que sirve para desconectar el gatillo de los dientes (6) cuando el mango (11) gira en sentido horario. Fig.15 (25).

Un muelle (16) que presiona el mango contra la bancada como se observa en Fig.4.

Se puede realizar la herramienta sustituyendo el gatillo (14) y los dientes (6) por una leva autoblocante Fig.3.

Procedimiento de montaje:

Se posiciona el mango y la pieza desplazable de forma que estén en el mismo plano Fig.4, acoplando en la cavidad de la pieza desplazable la cabeza del mango, y poniendo en contacto sus superficies (13) con las superficies de la pieza desplazable (9). Se une las piezas mediante el muelle (16), para lo cual se fuerza sus extremidades a separarse y se introducen en el taladro del mango (17) y en el taladro (18) de la pieza desplazable. Al volverse a cerrar el muelle, el mango queda unido a la bancada en la posición mostrada en la Fig.4. Mientras el muelle no ceda, el conjunto se comporta como un único eslabón cinemático. Se sitúa el gatillo en la cavidad de la bancada Fig.5 (14) y después se procede a deslizar el conjunto, formado por el mango y la pieza desplazable, en la canaladura (5) de la bancada Fig.6. A continuación, se monta el eje Fig.6 (12) enhebrándolo en los taladros del mango y del gancho. El montaje se termina incorporando al mango el tope Fig.7 (15), para lo cual hay que girar hacia abajo, previamente, el mango desplazable. Después de introducir el tope, cuando el mago vuelve a la posición inicial (bajo la acción del muelle), el gatillo, queda separado de la bancada, permitiendo la traslación de la pieza desplazable en las dos direcciones. Mientras no se consiga vencer el muelle Fig.7 (16), el conjunto formado por la pieza desplazable y el mango se comportan cómo una única pieza rígida.

Funcionamiento:

Al aplicar un par de fuerzas en la parte alta de los mangos Fig.8 (20) y Fig.8 (21), el conjunto formado por la pieza desplazable y el mango, se comporta como una sola pieza mantenida rígida debido a la presión del muelle. Al tener poco rozamiento en la ranura, todo el conjunto se desplaza hasta que su mandíbula hace tope con el objeto Fig.9 (22) que se desea presionar. Si se continúa aumentando la fuerza se consigue abrir el muelle Fig.10 (16) y se inicia el giro del mango Fig.10. Consecuentemente, el tope Fig.10 (15) que mantenía elevado al gatillo, empieza a desplazarse y permite el descenso del gatillo.

Durante un pequeño ángulo el mango que está en contacto con la pieza desplazable provoca un desplazamiento del eje (12) hacia atrás y consecuentemente el gatillo recula hasta que sus dientes se acoplan con los dientes de la bancada Fig.11 (23), quedando entonces inmovilizado. El eje Fig.11 (12) se convierte ahora en un eje fijo sobre el que gira el mango, lo que permite que sus protuberancias Fig.12 (13) desarrollen una gran fuerza sobre la pieza desplazable Fig.12 (9) (como se deduce del equilibrio de momentos a los que está sometido el mango respecto su eje Fig.26. La fuerza, trasmitida a través de la pieza desplazable, provoca la deformación del objeto, Fig.12 (22), que se desea presionar. Se puede continuar con este proceso Fig.13 (22) hasta que los extremos de los mangos se toquen. Para liberar la pieza se levanta el mango. Con esto se consigue liberar el gatillo Fig.14 (24), y el tope (15) solidario a la maneta separara el gatillo Fig.15 (25) dejándolo fuera del alcance de los dientes de la bancada, permitiendo, a continuación, proceder a abrir las mandíbulas, trasladando todo el conjunto, mango y pieza desplazable a la posición inicial Fig.8.

Breve descripción de los dibujos

Se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

Figura 1.- Muestra las piezas esenciales del proyecto.

Figura 2.- Muestra la realización de la herramienta como alicate tradicional, sustituyendo las canaladuras (5) y salientes (8) por una articulación con taladros.

Figura 3.- Muestra la posible sustitución del gatillo y dientes por una leva auto bloqueable.

Figura 4.- Muestra la pieza desplazable y el mango en el proceso del montaje, y como, una vez unidas por el muelle, se comportan, mientras el muelle no ceda, como un único solido rígido.

Figura 5.- Muestra el conjunto formado por la pieza desplazable y el mango, dispuesto a acoplarse en la bancada (1) deslizando por la ranura (5). Previamente se ha colocado el gatillo (14) en la cavidad de la bancada (1).

Figura 6.- Muestra la continuación del montaje iniciado en la Fig. 5. Se ha detenido la traslación de la pieza desplazable (7) de forma que el taladro del mango y el taladro del gatillo queden alineados, y se enhebra el eje común (12). El tope del gatillo (15) no está aún acoplado.

Figura 7.- Muestra el tope del gatillo (15) acoplado y el gatillo levantado.

Figura 8.- Muestra la herramienta que va a iniciar su cierre bajo la acción de las fuerzas exteriores producidas con el índice y pulgar del operario (20) y (21).

Figura 9.- Muestra la herramienta que se ha puesto en contacto con la pieza que se desea presionar (22).

Figura 10.- Muestra el inicio del giro del mango y el gatillo empezando a bajar girando a la vez que el mango.

Figura 11.- Muestra el acople (23) del gatillo con los dientes de la bancada y consecuentemente, la inmovilización del eje (12).

Figura 12.- Muestra el empuje que produce la superficie (13) de las protuberancias del mango, sobre la superficie (9) de la pieza desplazable.

Figura 13.- Muestra cómo se ha desplazado la pieza desplazable y cómo su mandíbula ha deformado el tubo (22).

Figura 14.- Muestra cómo, al subir el mango, el gatillo deja de presionar horizontalmente los dientes de la bancada (24).

Figura 15.- Muestra cómo el tope (15) levanta el gatillo permitiendo ahora abrir las mandíbulas (25) para preparar la herramienta para otra operación.

Figura 16.- Muestra tres vistas de un gatillo diseñado para funcionar conjuntamente con un segundo gatillo representado en la figura (17).

Figura 17.- Muestra tres vistas de un gatillo diseñado para funcionar conjuntamente con el primer gatillo representado en la figura (16).

Figura 18.- Muestra cómo se monta, de forma coaxial los gatillos anteriores. La articulación del gatillo envolvente tiene más holgura (28) que la del gatillo interior.

Figura 19.- Muestra cómo, en este caso, el contacto se establece con el gatillo interior.

Figura 20.- Muestra una posición en la que ninguno de los dos gatillos está actuando.

Figura 21.- Muestra una posición en la que el gatillo exterior está actuando. Debido a la holgura de su eje, la fuerza se trasmite a través del gatillo interior gracias al apoyo de las superficies (26) y (27).

Figura 22.- Muestra cómo, con el fin de transformar la herramienta en cizallas, se monta unos añadidos cuya fijación puede ser magnética (29).

Figura 23.- Muestra cómo, gracias a unos taladros (30) efectuados en la bancada y la pieza desplazable y con la ayuda de un pasador (31), se pude impedir que las mandíbulas retrocedan.

Figura 24.- Muestra la similitud entre la realización de la herramienta de mandíbulas paralelas y el alicate articulado.

Figura 25.- Muestra la realización como alicate con otra disposición del muelle y con un trinquete que inmoviliza la mandíbula.

Figura 26.- Muestra, considerando la igualdad de momentos que actúan en el mango respecto al eje fijo, que la fuerza que recibe la pieza es, en esta realización, 14 veces superior a la que ejerce el operario.

Figura 27.- Muestra la herramienta en funcionamiento con el gatillo engarzado (23), y la superficie de apoyo del mango (13) actuando.

Realización preferente de la invención n°1

La herramienta Fig.1 se realiza utilizando tres componentes principales: la bancada Fig.1 (1), el mango móvil Fig.1 (11) y la zona desplazable Fig.1 (7).

La bancada está formada por: un mango (2), una de las mordazas de la herramienta (4) y por una zona central. Dicha zona comprende unas canaladuras (5) y una cavidad alargada con una pared lisa (3) y otra pared formada por dientes (6).

La cabeza del mango móvil está formada por unas protuberancias cuyas superficies (13) empujaran las superficies (9) de la pieza desplazable. Dichas protuberancias están taladradas para alojar un eje (12), sobre el que articula un gatillo.

La pieza desplazable (7) comprende una zona central con unos salientes (8) (que se alojaran en las canaladuras (5) de la bancada), la mordaza móvil de la herramienta (10), y unas protuberancias opuestas a la mordaza, que sirven para acoplar la cabeza del mango móvil (11), (que empujara la pieza desplazable.

El mango se acopla en una cavidad de la pieza desplazable uniéndolo mediante un muelle Fig.4 (16). Mientras el muelle no ceda, este conjunto se comporta como un único eslabón cinemático y tiene un solo grado de libertad respecto la bancada gracias a unos salientes Fig.1 (8) que deslizan en las canaladuras Fig.1 (5) y Fig.5 (5). Se posiciona un gatillo que lleva acoplado un muelle de lámina que apoya en la parte lisa de la cavidad alargada de la bancada, intentando siempre provocar su acople con los dientes realizados en el borde inferior de una cavidad la bancada. Las articulaciones del mango y el gatillo son concéntricas, compartiendo el eje Fig.5 (12).

Se monta un tope Fig.7 (15) solidario al mango que mantiene levantado el gatillo para impedir, inicialmente, que haga contacto con los dientes de la bancada.

La distancia desde el eje de giro del mango móvil (eje que se convierte en fijo cuando el mango gira y el gatillo baja) y la superficie de apoyo en contacto con la pieza móvil, se hace muy reducida obteniéndose una gran fuerza actuando sobre la pieza móvil, como se deduce considerando el equilibrio de momentos del mango Fig.26.

Realización preferente de la invención n°2

La realización como alicate es similar, Fig.24 con la única salvedad que la mandíbula móvil no es una deslizadera, sino que articula en un eje compartido con la bancada. La ranura de la bancada en la que apoya el eje del mango es, en este caso, curva, concéntrica con el eje de las mandíbulas.

Claims (7)

REIVINDICACIONES

1. Sistema de aproximación rápida para herramientas y pinzas prensiles, que comprende, - una bancada Fig.1 (1) constituida por un mango Fig.1 (2), una mordaza Fig.1 (4), unas canaladuras Fig.1 (5) o, según la realización, un taladro Fig. 2 (5’), una cavidad alargada Fig.1 (3) paralela a las ranuras, o, según la realización, concéntrica al taladro Fig.2 (3’), con un borde dentado Fig.1 (6).

- una pieza desplazable respecto a la bancada Fig.1 (7) o según la realización, Fig.2 (7’), que comprende la segunda mordaza Fig.1 (10) y unas prolongaciones con unas superficies de apoyo Fig.1 (9).

- un par cinemático que restringe a un solo grado de libertad el movimiento entre la pieza desplazable y la bancada, estando este par cinemático constituido, según la realización, por una canaladura Fig.1 (5) y saliente Fig.1 (8), o bien, por dos taladros Fig.2 (5’) y Fig.2 (8’) que articulan sobre un eje.

- un mango móvil Fig.1 (11) que se acopla a la pieza desplazable Fig.1 (7) y que tiene unas protuberancias Fig.1 (13) que se mantienen en contacto con las superficies de apoyo de la pieza desplazable Fig.1 (9).

- un muelle Fig.1 (16) y Fig.4 (16) que presiona el mango Fig.4 (11) contra la pieza desplazable Fig.4 (7) y que, en ausencia de fuerzas exteriores, convierte el conjunto en un único eslabón cinemático rígido Fig.4.

- según la realización, una leva autoblocante Fig.3, o bien, un gatillo Fig.5 (14), coaxial con el eje del mango móvil Fig.6 (12), que, bajo la acción de un muelle pre-comprimido, tiende a engarzarse con los dientes de la bancada Fig.11 (23).

- un tope Fig.6 (15), solidario a el mango que obliga, cuando el mango no ha girado Fig.7 (15), a que al gatillo se mantenga separado de los dientes de la bancada.

y caracterizado

- porque la zona de contacto de las superficies del apoyo del mango Fig.4 (13) con las superficies de apoyo de la pieza desplazable Fig.4 (9), está situada por debajo del eje del mango, estando más alejada de las mandíbulas, quedando este eje en un plano comprendido entre la zona de contacto y las mandíbulas.

- porque el mango y la pieza desplazable están unidas por un muelle suficientemente rígido para mantener inicialmente el conjunto como un único sólido rígido, que, bajo la fuerza ejercida por el operario, se desplaza respecto la bancada hasta que su mandíbula hace contacto con el objeto que se quiere presionar.

- porque una vez establecido el contacto con el objeto que se quiere presionar, el muelle cede, iniciándose el giro del mango, haciendo que el tope solidario al mango baje y libere al gatillo Fig.10 (15), que, empujado por su muelle, se engarzara con los dientes de la bancada y se inmovilizara Fig.11 (23), haciendo que su eje, que comparte con el mango, se convierta en un eje fijo.

- porque cuándo el eje del mango está fijo y se sigue aplicando una fuerza sobre el mango, se fuerza el muelle a abrirse más y se inicia el giro del mango provocando que sus protuberancias Fig.12 (13), que están en contacto con la pieza desplazable, la empujen.

- porque cuando se finaliza la operación y se abre el mango, el gancho deja de presionar los dientes de la bancada, y es levantado por un tope Fig.7 (15) perteneciente al mango, desbloqueándose las mandíbulas.

2. Sistema de aproximación rápida para herramientas y pinzas prensiles según la reivindicación 1, caracterizado porque se puede realizar sustituyendo el gatillo y dientes de la bancada por una leva autoblocante Fig.3 actuando en una superficie lisa, diseñada de manera que el segmento que une su eje con la zona de apoyo forme con la perpendicular a la superficie un ángulo inferior al ángulo cuya tangente es el coeficiente de rozamiento.

3. Sistema de aproximación rápida para herramientas y pinzas prensiles según la reivindicación 1, caracterizado:

porque consta opcionalmente, de dos gatillos concéntricos con dientes desfasados que comparten el eje del mango, estando constituido, el más largo Fig.17, por un cuerpo que contiene los dientes y dos prolongaciones laterales que lo unen al eje, y que dejan un espacio interior para alojar el segundo gatillo Fig.16 más pequeño.

y porque las articulaciones del gatillo grande tienen una ligera holgura asegurando que la fuerza ejercida por un diente de la bancada, sobre el gatillo grande, se trasmite, gracias al contacto entre la superficie interna Fig.18 (26) del gatillo grande, y la superficie Fig.18 (27) del extremo del gatillo pequeño, a través de este último.

4. Sistema de aproximación rápida para herramientas y pinzas prensiles según las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque sus particularidades (avance paralelo de las mandíbulas, disposición de gran fuerza y sucesivas aproximaciones) transforman esta herramienta en cizallas cuando se utiliza unas piezas cortantes Fig.22 (29) que se acoplan en las mandíbulas.

5. Sistema de aproximación rápida para herramientas y pinzas prensiles según las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque dispone de un trinquete Fig.25 (32), o bien, un pasador Fig.23 (31), enhebrándose manualmente en los taladros Fig.23 (30), practicados en la bancada, que, en el caso de cortar o prensar un material elástico, evitan el retroceso de las mandíbulas.

6. Sistema de aproximación rápida para herramientas y pinzas prensiles según las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque el muelle que actúa sobre el gatillo empujándolo contra los dientes de la bancada es de lámina o espiral y apoya directamente o, atreves de una pieza intermedia sobre la superficie lisa de la ranura opuesta a los dientes.

7.Sistema de aproximación rápida para herramientas y pinzas prensiles según las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque opcionalmente, incorpora laminas elásticas, o un muelle, que mantiene abierta las mandíbulas de la herramienta cuando está en reposo, actuando entre el mango perteneciente a la bancada y el mango móvil, o bien, entre la bancada y la mandíbula desplazable.