ES3037075T3 - Two-piece blind fastener and installation tool - Google Patents

Abstract

Una herramienta (510) para instalar un sujetador ciego (10) que incluye un perno (14) y una tuerca (18) incluye una base (534), una pinza (710), un conjunto de casquillo (714), un cuerpo de accionamiento (718) y un embrague de modo. La pinza está acoplada a la base y dispuesta alrededor de un eje (530). La pinza puede engranar selectivamente con una porción de la tuerca. El conjunto de casquillo incluye una carcasa de casquillo (610) y varios rodillos (614). La carcasa de casquillo puede girar con respecto a la pinza y define un orificio dispuesto alrededor del eje. Los rodillos están espaciados circunferencialmente alrededor del eje. La superficie de cada rodillo puede engranar con una porción cilíndrica del perno dentro del orificio para rotarlo sobre el eje. El cuerpo de accionamiento está acoplado a la carcasa de casquillo y configurado para rotar esta sobre el eje con respecto a la base. El embrague de modo está configurado para acoplar selectivamente la carcasa de casquillo con la pinza para una rotación conjunta sobre el eje. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Elemento de fijación ciego de dos piezas y herramienta de instalación

Sector

La presente divulgación se refiere en general a elementos de fijación y, más particularmente, a elementos de fijación ciegos que tienen un perno central y una tuerca alrededor del perno central para conectar paneles desde un lado de los paneles.

Antecedentes

Lo expuesto en esta sección simplemente proporciona información de antecedentes relacionada con la presente divulgación y puede no constituir parte de la técnica anterior.

Típicamente, un elemento de fijación ciego se usa para fijar entre sí múltiples paneles y para su instalación desde un lado (es decir, un lado frontal) de los paneles. El elemento de fijación ciego puede incluir un perno central y un manguito que rodea el perno central, que se insertan en un orificio de los paneles. Una parte del manguito adyacente a un lado posterior del panel puede deformarse durante la instalación del elemento de fijación. La parte deformada del manguito proporciona una superficie de apoyo para inducir la precarga en el elemento de fijación, de manera que los paneles se puedan sujetar juntos.

Una vez formada la parte deformada del manguito, el perno central se puede girar para proporcionar una precarga al elemento de fijación. Cuando el elemento de fijación esté completamente instalado, una parte frontal del perno central se puede romper. El punto de rotura del perno central típico no se puede controlar y, por lo general, es necesario controlar la rotación de la tuerca con respecto al perno. En algunas circunstancias, es ventajoso que el elemento de fijación completamente instalado quede al ras con los paneles por motivos estéticos y aerodinámicos. Los elementos de fijación típicos deben prepararse para pintarlos rectificándolos después de la instalación para que queden al ras con los paneles cuando el punto de rotura se encuentra fuera de la cabeza avellanada del manguito.

Puede resultar difícil controlar la rotación tanto del perno como de la tuerca y, al mismo tiempo, garantizar un producto acabado al ras, maximizar la velocidad de instalación y reducir el coste por elemento de fijación. Además, pueden producirse variaciones en la longitud de agarre (es decir, el espesor combinado de los paneles en el elemento de fijación) en función de las tolerancias o los criterios de diseño. En consecuencia, resulta ventajoso que el elemento de fijación ciego pueda adaptarse a las variaciones en la longitud de agarre sin sacrificar la resistencia de la unión. Además, el elemento de fijación típico no incluye una característica de control de par. Cuando se aplica un par excesivo al elemento de fijación, el manguito del elemento de fijación puede ensancharse y formar una configuración de tulipán, lo que dará como resultado una instalación defectuosa. Una herramienta similar, que no describe un tubo que incluye una pluralidad de rodillos y un embrague de modo como en la reivindicación 1, puede observarse en el documento US 9669457 B2.

Estos problemas relacionados con la instalación de elementos de fijación ciegos se abordan en la presente divulgación.

Resumen

En las reivindicaciones adjuntas se define una herramienta según la presente invención. Según la siguiente divulgación, se describe además una herramienta para instalar un elemento de fijación ciego que incluye un perno y una tuerca incluye una base, una pinza, un conjunto de tubo, un cuerpo de accionamiento y un embrague de modo. La pinza se acopla a la base y dispuesta alrededor de un eje. La pinza está configurada para acoplarse selectivamente a una parte de acoplamiento de herramienta de la tuerca. El conjunto de tubo incluye un alojamiento de tubo y una pluralidad de rodillos. El alojamiento de tubo puede girar con respecto a la pinza y define un orificio dispuesto alrededor del eje. Los rodillos están separados circunferencialmente alrededor del eje. Una superficie de cada rodillo está configurada para acoplarse a una parte de acoplamiento de herramienta cilíndrica del perno dentro del orificio para girar el perno alrededor del eje. El cuerpo de accionamiento se acopla al alojamiento de tubo y está configurado para girar el alojamiento de tubo alrededor del eje con respecto a la base. El embrague de modo está configurado para acoplar selectivamente el alojamiento de tubo a la pinza para una rotación común alrededor del eje. En una variedad de formas alternativas: los rodillos son cuerpos cilíndricos orientados en paralelo al eje; la herramienta incluye además un manguito exterior dispuesto alrededor de la pinza, en donde la pinza incluye una pluralidad de dientes que se extienden radialmente hacia dentro y están configurados para su acoplamiento a la parte de acoplamiento de herramienta de la tuerca, siendo móvil el manguito exterior entre una primera posición de manguito y una segunda posición de manguito, en donde, cuando el manguito exterior está en la primera posición de manguito, los dientes están más radialmente hacia dentro que en la segunda posición de manguito; el manguito exterior es desviado hacia la primera posición radial; la pinza incluye un manguito de pinza, extendiéndose axialmente los dientes desde el manguito de pinza y estando dispuesto el manguito exterior alrededor del manguito de pinza, en donde uno del manguito de pinza y el manguito exterior define una superficie de leva y el otro del manguito de pinza y el manguito exterior define un seguidor, extendiéndose la superficie de leva en un ángulo con respecto al eje; el embrague de modo incluye un elemento de entrada acoplado al elemento de accionamiento para una rotación común alrededor del eje y un elemento de salida acoplado a la pinza para una rotación común alrededor del eje, estando dispuesto el elemento de salida alrededor del elemento de entrada y pudiendo moverse axialmente con respecto al elemento de entrada entre una primera posición de embrague de modo y una segunda posición de embrague de modo, en donde, en la primera posición de embrague de modo, el elemento de entrada se acopla al elemento de salida para una rotación común alrededor del eje, y en la segunda posición de embrague de modo, el elemento de entrada puede girar con respecto al elemento de salida; el elemento de salida incluye un elemento de tope y la base incluye un elemento de tope correspondiente, en donde, en la segunda posición de embrague de modo, el elemento de tope se acopla al elemento de tope correspondiente para impedir la rotación del elemento de salida con respecto a la base, y en la primera posición de embrague de modo, el elemento de tope y el elemento de tope correspondiente se desacoplan para permitir la rotación del elemento de salida con respecto a la base; el elemento de salida es desviado hacia la primera posición de embrague de modo; la herramienta incluye además un expulsor configurado para expulsar selectivamente el perno del alojamiento de tubo.

Según otro ejemplo, no incluido en las reivindicaciones, un elemento de fijación ciego para conectar una pluralidad de piezas de trabajo incluye un perno y una tuerca. El perno incluye un eje, una cabeza de perno y un saliente. La cabeza de perno está dispuesta entre el eje y el saliente y se extiende radialmente hacia fuera desde el eje. Un extremo del eje opuesto a la cabeza de perno define roscas externas. El saliente incluye una primera parte de acoplamiento de herramienta y una primera parte frangible que acopla de forma frangible el saliente a la cabeza de perno. La primera parte de acoplamiento de herramienta define una superficie exterior cilíndrica configurada para su acoplamiento a una herramienta. La tuerca incluye un manguito, una cabeza de tuerca y un elemento de manipulación. El manguito define un orificio central configurado para recibir el eje y define roscas internas configuradas para coincidir con las roscas externas. La cabeza de tuerca está dispuesta entre el elemento de manipulación y el manguito. La cabeza de tuerca se extiende radialmente hacia fuera desde el manguito y define un rebaje configurado para recibir la cabeza de perno. El elemento de manipulación está configurado para rodear al menos una parte del saliente. El elemento de manipulación incluye una segunda parte frangible y una segunda parte de acoplamiento de herramienta. La segunda parte frangible acopla de forma frangible la segunda parte de acoplamiento de herramienta a la cabeza de tuerca. Según una variedad de formas alternativas: una superficie de extremo de la cabeza de perno está alineada o rebajada con respecto a una superficie de extremo de la cabeza de tuerca cuando el perno está completamente enroscado en la tuerca; la primera parte frangible está configurada para desprenderse de la cabeza de perno de manera que una superficie de extremo de la cabeza de perno queda al ras o rebajada con respecto a una superficie frontal de la pluralidad de piezas de trabajo, y la segunda parte frangible está configurada para desprenderse de la cabeza de tuerca de manera que una superficie de extremo de la cabeza de tuerca queda al ras o rebajada con respecto a la superficie frontal; el saliente se estrecha radialmente hacia dentro desde la superficie exterior cilíndrica hacia una parte de extremo terminal del perno; el elemento de manipulación se estrecha radialmente hacia dentro desde la segunda parte de acoplamiento de herramienta hacia una parte de extremo de terminal de la tuerca; la segunda parte frangible está completamente radialmente hacia dentro de un perímetro más exterior de la cabeza de tuerca; el elemento de manipulación define un orificio que tiene un diámetro igual a un diámetro más exterior del rebaje; una superficie más exterior radialmente del saliente está dispuesta radialmente hacia fuera de un orificio definido por el elemento de manipulación, extendiéndose la primera parte frangible a través del orificio; el elemento de manipulación está completamente radialmente hacia fuera de la primera parte de acoplamiento de herramienta; el saliente se estrecha radialmente hacia dentro desde la superficie exterior cilíndrica hacia la primera parte frangible; el elemento de fijación ciego consiste en dos piezas en un estado preinstalado, siendo el perno una primera de las dos piezas y siendo la tuerca una segunda de las dos piezas; la segunda parte frangible define un cuello de rotura que se extiende alrededor de una circunferencia completa de la tuerca; la primera parte frangible incluye un cuello de rotura que se extiende alrededor de una circunferencia completa del perno; el perno es de un material de aluminio y el manguito es de un material de titanio; el perno es de un material de aleación de titanio 6-4 y el manguito es de un material de titanio puro comercial no aleado.

Otras áreas de aplicabilidad resultarán evidentes a partir de la descripción mostrada en el presente documento. Debe entenderse que la descripción y los ejemplos específicos tienen únicamente fines ilustrativos y no pretenden limitar el alcance de la presente divulgación.

Dibujos

Para que la divulgación pueda entenderse bien, a continuación se describirán diversas formas de la misma, mostradas a título de ejemplo, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

La FIG. 1 es una vista en perspectiva despiezada de un elemento de fijación ciego según un ejemplo, que ilustra un perno y una tuerca del elemento de fijación ciego;

La FIG. 2 es una vista en perspectiva del elemento de fijación ciego de la FIG. 1;

La FIG. 3 es una vista en sección del elemento de fijación ciego de la FIG. 1, que ilustra el perno y la tuerca en un estado preinstalado;

La FIG. 4 es una vista en sección del elemento de fijación ciego de la FIG. 1 ilustrado en un estado instalado según un ejemplo;

La FIG. 5 es una vista en perspectiva de una herramienta para instalar un elemento de fijación ciego según las enseñanzas de la presente divulgación;

La FIG. 6 es una vista en sección parcial de una punta de la herramienta de la FIG. 5;

La FIG. 7 es una vista en perspectiva despiezada de la punta de la FIG. 6;

La FIG. 8 es una vista en sección de una línea motriz de pinza de la punta de la FIG. 5;

La FIG. 9 es una vista en sección de una línea motriz de perno de la punta de la FIG. 6;

La FIG. 10 es una vista en perspectiva de una pinza de la línea motriz de pinza de la FIG. 8;

La FIG. 11 es una vista en perspectiva despiezada de un embrague de modo de la herramienta de la FIG.6; La FIG. 12 es una vista en perspectiva en sección parcial de una parte de la herramienta de la FIG. 6; La FIG. 13 es una vista en perspectiva en sección parcial de una parte de la línea motriz de pinza de la FIG. 8; La FIG. 14 es una vista en sección de la punta de la herramienta de la FIG. 6, que ilustra la herramienta en un primer modo de funcionamiento y acoplada al elemento de fijación ciego de la FIG. 1 en el estado preinstalado; La FIG. 15 es una vista en sección similar a la FIG. 24, que ilustra la herramienta en un segundo modo de funcionamiento;

La FIG. 16 es una vista en perspectiva despiezada de una herramienta de una segunda configuración para instalar un elemento de fijación ciego según las enseñanzas de la presente divulgación;

La FIG. 17 es una vista en sección de una parte de la herramienta de la FIG. 16;

La FIG. 18 es una vista en perspectiva de una herramienta de una tercera configuración para instalar un elemento de fijación ciego según las enseñanzas de la presente divulgación, que ilustra la herramienta en una primera posición;

La FIG. 19 es una vista en sección en perspectiva de una parte de la herramienta de la FIG. 18;

La FIG. 20 es una vista en sección de una parte de la herramienta de la FIG. 18, tomada a lo largo de la línea 20-20 mostrada en la FIG. 19;

La FIG. 21 es una vista en sección de una parte de la herramienta de la FIG. 18, tomada a lo largo de la línea 21 -21 mostrada en la FIG. 19;

La FIG. 22 es una vista en perspectiva despiezada de una parte de la herramienta de la FIG. 18;

La FIG. 23 es una vista en perspectiva de la herramienta de la FIG. 18, ilustrada en una segunda posición según las enseñanzas de la presente divulgación, con el elemento de fijación ciego de la FIG. 1 en el estado preinstalado;

La FIG. 24 es una vista en sección de una parte de la herramienta de la FIG. 18 ilustrada en una tercera posición y acoplada al elemento de fijación ciego de la FIG. 1; y

La FIG. 25 es una vista lateral de una parte de la herramienta de la FIG. 18 en la tercera posición.

Los dibujos descritos en el presente documento tienen únicamente fines ilustrativos y no pretenden limitar en modo alguno el alcance de la presente divulgación.

Descripción detallada

La siguiente descripción es meramente de naturaleza ilustrativa y no pretende limitar la presente divulgación, su aplicación o sus usos. Debe entenderse que, en todos los dibujos, los números de referencia correspondientes indican partes y características similares o correspondientes.

Conjunto de elemento de fijación

Haciendo referencia a las FIGS. 1-3, un elemento de fijación ciego 10 incluye un perno 14 y una tuerca 18 que están configurados para encajarse entre sí cuando se disponen coaxialmente a lo largo de un eje central 22. En el ejemplo mostrado, el perno 14 es una pieza de material única e integral y la tuerca 18 es una pieza de material separada, única e integral. El perno 14 y la tuerca 18 pueden estar formados por cualquier tipo de material adecuado, tal como un material metálico o de aleación, por ejemplo. El perno 14 puede estar formado por el mismo material que la tuerca 18 o puede ser de un material adecuado diferente. El elemento de fijación ciego 10 puede ser similar al elemento de fijación ciego de la solicitud de patente de EE. UU. número 16/201.775 (publicación de EE. UU. número 2019/0162217) y/o la solicitud internacional número PCT/US2020/047946 (presentada el 26 de agosto de 2020), salvo que se muestre o describa lo contrario en el presente documento.

Haciendo referencia adicional a la FIG. 4, el elemento de fijación ciego 10 fija una primera pieza de trabajo 26 a una segunda pieza de trabajo 30. En una forma alternativa, no mostrada específicamente, se pueden fijar entre sí más de dos piezas de trabajo mediante el elemento de fijación ciego 10. En el ejemplo mostrado, las piezas de trabajo 26, 30 son placas o paneles formados por cualquier material adecuado, tal como metal (por ejemplo, aluminio), compuesto de fibra de carbono u otro material adecuado para una aplicación determinada.

La primera pieza de trabajo 26 y la segunda pieza de trabajo 30 definen cada una aberturas que cooperan cuando están alineadas para formar una abertura 50 a través de una superficie frontal 34 de la primera pieza de trabajo 26 y a través de una superficie posterior 46 de la segunda pieza de trabajo 30. La abertura 50 puede estar avellanada o escariada con respecto a la primera superficie frontal 34. En el ejemplo mostrado, la abertura 50 está avellanada, de manera que incluye un orificio interior cilíndrico 54 y una superficie de contacto 58 que se extiende axialmente formando un ángulo entre el orificio interior 54 y la primera superficie frontal 34.

Volviendo a las FIGS. 1 -3, el perno 14 incluye un eje 110, una cabeza de perno 114 y un saliente 118 que están dispuestos alrededor del eje 22. El eje 110 es generalmente cilíndrico e incluye un vástago 122 y una parte roscada que define roscas externas 126. Las roscas externas 126 comienzan en un extremo terminal 130 del perno 14. El vástago 122 está dispuesto axialmente entre las roscas 126 y la cabeza de perno 114.

En una forma, el vástago 122 es un cilindro generalmente liso con un diámetro que es mayor o igual al diámetro mayor de las roscas externas 126. Las roscas externas 126 se extienden axialmente a lo largo del eje 110 hasta terminar adyacentes al vástago 122, aunque se pueden usar otras configuraciones. En un ejemplo alternativo, no mostrado, se puede disponer un sellador o un sello entre la terminación de las roscas externas 126 y el vástago 122 o se puede disponer a lo largo del vástago 122, para sellar con la superficie interior de la tuerca 18. El sello (no mostrado) está configurado para impedir el paso de fluidos, tales como agua, aceite, combustible, etc. El sello (no mostrado) puede ser un cuerpo elastomérico, tal como una junta tórica, por ejemplo.

La cabeza de perno 114 está ubicada en un extremo del vástago 122 que está opuesto a las roscas externas 126. La cabeza de perno 114 se extiende radialmente hacia fuera del vástago 122.

Haciendo referencia a la FIG. 3, la cabeza de perno 114 incluye una superficie de sujeción 138, un perímetro radialmente más exterior 142 y una primera superficie de extremo 146. La superficie de sujeción 138 se extiende radialmente hacia fuera desde el vástago 122 formando un ángulo, de manera que la superficie de sujeción 138 es generalmente de forma cónica, aunque se pueden usar otras configuraciones. El perímetro 142 se extiende axialmente entre la superficie de sujeción 138 y la primera superficie de extremo 146. En el ejemplo mostrado, el perímetro 142 es generalmente paralelo al eje 22, aunque se pueden usar otras configuraciones. La primera superficie de extremo 146 está orientada axialmente en dirección opuesta al vástago 122. En el ejemplo mostrado, la primera superficie de extremo 146 es generalmente perpendicular al eje 22, aunque se pueden usar otras configuraciones.

El saliente 118 incluye una primera parte de acoplamiento de herramienta 150 y una primera parte frangible 154. En el ejemplo mostrado, el saliente 118 también puede incluir un reborde 158 que se extiende axialmente entre la primera parte de acoplamiento de herramienta 150 y la primera parte frangible 154. La primera parte de acoplamiento de herramienta 150 define el otro extremo terminal 162 del perno 14, opuesto a las roscas externas 126.

La primera parte de acoplamiento de herramienta 150 está configurada para su acoplamiento a la herramienta 510 (FIG. 5) para impartir un par alrededor del eje 22. En el ejemplo mostrado, la primera parte 150 de acoplamiento de herramienta tiene una superficie cilindrica 156. En el ejemplo mostrado, la superficie cilindrica 156 se extiende toda la longitud de la primera parte de acoplamiento de herramienta 150. En el ejemplo mostrado, la superficie cilíndrica 156 es una superficie generalmente lisa, aunque se pueden usar otras configuraciones, tales como una superficie rugosa o una superficie moleteada, por ejemplo. En el ejemplo mostrado, la primera parte de acoplamiento de herramienta 150 carece de superficies planas de acoplamiento de herramienta y tiene un diámetro constante a lo largo de su longitud desde el reborde 158 hasta el extremo terminal 162, con la excepción de un chaflán anular opcional 152 en el extremo terminal 162 que puede guiar la herramienta 510 (FIG. 5) hacia la primera parte de acoplamiento de herramienta 150. Como se describe con mayor detalle a continuación, la herramienta 510 (FIG. 5) está configurada para su acoplamiento a la superficie cilíndrica 156 de la primera parte de acoplamiento de herramienta 150.

El reborde 158 está dispuesto axialmente entre la primera parte de acoplamiento de herramienta 150 y la primera parte frangible 154 y se extiende radialmente hacia fuera de la primera parte frangible 154 a la primera parte de acoplamiento de herramienta 150. En el ejemplo mostrado, el reborde 158 tiene una forma generalmente troncocónica que se ensancha al aumentar la distancia desde la primera parte frangible 154.

La primera parte frangible 154 acopla de manera frangible el reborde 158 a la cabeza de perno 114. En el ejemplo mostrado, la superficie exterior 166 de la primera parte frangible 154 tiene generalmente forma cilíndrica y tiene un diámetro que es igual o menor que el diámetro más exterior del perímetro 142 de la cabeza de perno 114. La primera parte frangible 154 se estrecha desde la superficie exterior 166 hasta un cuello de rotura 174 que une la primera superficie de extremo 146 de la cabeza de perno 114 con el saliente 118. En el ejemplo mostrado, el diámetro del cuello de rotura 174 también es menor que el diámetro del vástago 122 y se extiende alrededor de una circunferencia completa del perno 14.

Volviendo a las FIGS. 1-3, la tuerca 18 en el ejemplo mostrado está formada por una única pieza integral de material e incluye un manguito 210, una cabeza de tuerca 214 y un elemento de manipulación 218 alrededor del eje 22. El manguito 210 es un cuerpo generalmente cilíndrico. Un extremo del manguito 210 define un extremo terminal 222 de la tuerca opuesto a la cabeza de tuerca 214. El manguito 210 es recibido en el orificio interior 54 (FIG. 4) de la primera y segunda piezas de trabajo 26, 30 (FIG. 4).

Haciendo referencia a la FIG.3, el manguito 210 define un orificio central 230 coaxial con el eje 22 e incluye roscas internas 234. Las roscas internas 234 están configuradas para acoplarse de forma roscada con las roscas externas 126 del perno 14. El primer orificio 230 tiene un diámetro que es ligeramente mayor que el diámetro del vástago 122, de modo que el eje 110 puede ser recibido de forma giratoria en el primer orificio 230.

Haciendo referencia a la FIG. 3, el manguito 210 puede incluir una región dúctil 238 entre las roscas internas 234 y la cabeza de tuerca 214. La región dúctil tiene una dureza que es inferior a la dureza del resto de la tuerca 18. En una forma, la cabeza de tuerca 214, la región del manguito 210 que está rodeada por la primera y segunda piezas de trabajo 26, 30, y la región del manguito 210 que incluye las roscas internas 234 tienen un primer valor de dureza, mientras que la región dúctil 238 puede tener un valor de dureza significativamente menor. Este valor de dureza significativamente menor se puede conseguir recociendo en banda el manguito 210, por ejemplo.

La cabeza de tuerca 214 está situada en un extremo del manguito 210 que está opuesto a las roscas internas 234 y se extiende radialmente hacia fuera del manguito 210. La cabeza de tuerca 214 incluye un rebaje 242, una superficie de sujeción 246 y una segunda superficie de extremo 250. La superficie de sujeción 246 se extiende radialmente hacia fuera desde el manguito 210 en un ángulo que forma una forma generalmente cónica, aunque se pueden usar otras configuraciones. El perímetro 254 de la cabeza de tuerca 214 está definido por la unión de la superficie de sujeción 246 y la segunda superficie de extremo 250. La segunda superficie de extremo 250 está orientada axialmente en dirección opuesta al manguito 210 y puede ser generalmente perpendicular al eje 22, aunque se pueden usar otras configuraciones.

El rebaje 242 está dispuesto coaxialmente alrededor del eje 22 y está configurado para recibir la cabeza de perno 114. El rebaje 242 tiene una superficie de pared interior 258 y una superficie de contacto 262. La superficie de contacto 262 se extiende radialmente hacia fuera desde el primer orificio 230 formando un ángulo con respecto a la superficie de pared interior 258 para formar un rebaje de forma generalmente cónica. En el ejemplo mostrado, la superficie de pared interior 258 es generalmente cilíndrica y se extiende axialmente entre la superficie de contacto 262 y el elemento de manipulación 218. La superficie de pared interior 258 tiene un diámetro que es mayor que el diámetro del perímetro 142 de la cabeza de perno 114, de modo que la cabeza de perno 114 puede ser recibida de forma giratoria en el rebaje 242.

La superficie de contacto 262 de la cabeza de tuerca 214 forma un ángulo similar al ángulo de la superficie de sujeción 138 de la cabeza de perno 114. La superficie de pared interior 258 de la cabeza de tuerca 214 coincide con la superficie de contacto 262 a una profundidad con respecto a la segunda superficie de extremo 250, de tal manera que, cuando la cabeza de perno 114 es recibida en el rebaje 242, la primera superficie de extremo 146 de la cabeza de perno 114 queda al ras o rebajada con respecto a la segunda superficie de extremo 250 de la cabeza de tuerca 214.

El elemento de manipulación 218 incluye una segunda parte de acoplamiento de herramienta 266 y una segunda parte frangible 270 alrededor del eje 22. El elemento de manipulación 218 define un segundo orificio 274 coaxial con el eje 22. El segundo orificio 274 rodea al menos una parte de la primera parte frangible 154. En el ejemplo mostrado, el segundo orificio 274 tiene un diámetro menor que el diámetro máximo del reborde 158 del saliente 118, aunque se pueden usar otras configuraciones. En el ejemplo mostrado, el segundo orificio 274 tiene el mismo diámetro que la superficie de pared interior 258 de la cabeza de tuerca 214, de tal manera que el segundo orificio 274 y la superficie de pared interior 258 pueden formarse como un único orificio.

La segunda parte de acoplamiento de herramienta 266 está configurada para su acoplamiento a la herramienta 510 (FIG. 5) para impartir un par sobre el elemento de manipulación 218 alrededor del eje 22. Haciendo referencia a las FIGS. 1 y 2, la segunda parte de acoplamiento de herramienta 266 tiene una pluralidad de estrías orientadas externamente 264 y la herramienta 510 (FIG. 5) está configurada para su acoplamiento a las estrías 264 de la segunda parte de acoplamiento de herramienta 266, aunque se pueden usar otras formas o configuraciones, tales como formas de estrella, hexágono o lóbulo u otras configuraciones de accionamiento. En el ejemplo mostrado, la segunda parte de acoplamiento de herramienta 266 está completamente radialmente hacia dentro del perímetro 254 de la cabeza de tuerca 214, aunque se pueden usar otras configuraciones.

Haciendo referencia a la FIG. 3, la segunda parte frangible 270 acopla de manera frangible la segunda parte de acoplamiento de herramienta 266 a la cabeza de tuerca 214. En el ejemplo mostrado, la superficie interior de la segunda parte frangible 270 está definida por el segundo orificio 274 y una superficie exterior de la segunda parte frangible 270 se estrecha desde la segunda parte de acoplamiento de herramienta 266 para definir un cuello de rotura 276. Por lo tanto, el elemento de manipulación 218 tiene un espesor de pared mínimo alrededor del eje 22 en una ubicación en donde la segunda parte frangible 270 coincide con la cabeza de tuerca 214. En el ejemplo mostrado, el cuello de rotura 276 se extiende alrededor de una circunferencia completa de la tuerca 18.

En una forma alternativa, el elemento de manipulación 218 puede ser una parte que se forma por separado del resto de la tuerca 18 (es decir, el manguito 210 y la cabeza de tuerca 214). En esta forma alternativa, el elemento de manipulación 218 se puede unir a la cabeza de tuerca 214, por ejemplo, mediante pegamento, adhesivo, soldadura o soldadura fuerte. En esta forma alternativa, la parte frangible 270 está formada por el pegamento, adhesivo, soldadura o soldadura fuerte. Esta forma alternativa todavía puede estrecharse hasta un cuello (similar al cuello de rotura 276) en la parte frangible 270 o puede no estrecharse, dependiendo de la fuerza del pegamento, adhesivo, soldadura o soldadura fuerte.

Instalación

Haciendo referencia en general a las FIGS. 3 y 4, el perno 14 y la tuerca 18 se muestran en una posición preinstalada entre sí. Con el elemento de fijación ciego 10 en la posición preinstalada, el elemento de fijación ciego 10 se inserta a través de la primera y segunda piezas de trabajo 26, 30 hasta que la segunda superficie de extremo 250 de la cabeza de tuerca 214 queda al ras o rebajada con respecto a la primera superficie frontal 34. El manguito 210 se extiende desde la superficie posterior 46.

En esta posición, la herramienta 510 (FIG. 5) puede acoplarse a la primera parte de acoplamiento de herramienta 150 y la segunda parte de acoplamiento de herramienta 266. La herramienta 510 (FIG. 5) se hace funcionar entonces en un primer modo, de manera que la herramienta 510 (FIG. 5) transmite par al perno 14 en la dirección de apriete de las roscas 126, 234, mientras que la herramienta 510 (FIG. 5) también mantiene la tuerca 18 de forma rotacionalmente estacionaria con respecto a las piezas de trabajo 26, 30. La herramienta 510 impide que el perno 14 y la tuerca 18 se alejen axialmente de las piezas de trabajo 26, 30.

Las roscas 126, 234 imparten una fuerza axial sobre el manguito 210 para mover el extremo terminal 222 del manguito 210 hacia las piezas de trabajo 26, 30, haciendo que la región dúctil 238 del manguito 210 se deforme radialmente hacia fuera para formar un bulbo 410. El bulbo 410 entra en contacto con la segunda superficie posterior 46 y puede impartir una fuerza sobre la misma que desvía la segunda pieza de trabajo 30 hacia la primera pieza de trabajo 26. Por lo tanto, la primera y segunda piezas de trabajo 26, 30 quedan sujetas entre la cabeza de tuerca 214 y el bulbo 410.

Una vez que está formado el bulbo 410, el bulbo 410 y el manguito 210 pueden resistir una mayor deformación. El par adicional aplicado en el perno 14 por encima de un valor umbral de par predeterminado puede provocar entonces la rotura de la primera parte frangible 154. Más específicamente, el saliente 118 gira en la dirección de apriete mientras la tuerca 18 se mantiene estacionaria rotacional y axialmente. Las roscas 126, 234 imparten una fuerza axial sobre el manguito 210 hasta que se supera la resistencia al cizallamiento del cuello de rotura 174. A continuación, el cuello de rotura 174 se cizalla, separando el saliente 118 de la cabeza de perno 114. El cizallamiento del cuello de rotura 174 deja la primera superficie de extremo 146 de la cabeza de perno 114 al ras o ligeramente rebajada con respecto a la segunda superficie de extremo 250 de la cabeza de tuerca 214, tal como se muestra en la FIG. 4.

La fuerza de sujeción del bulbo 410 y la cabeza de tuerca 214 en las piezas de trabajo 26, 30 puede resistir la rotación de la tuerca 18 con respecto a las piezas de trabajo 26, 30. La herramienta 510 aplica entonces par sobre el elemento de manipulación 218 en una cantidad que supera un valor umbral de par predeterminado para producir la rotura de la segunda parte frangible 270. Más específicamente, la segunda parte frangible 270 se cizalla en el cuello de rotura 276, separando el elemento de manipulación 218 de la cabeza de tuerca 214. El cizallamiento de la segunda parte frangible 270 deja la segunda superficie de extremo 250 de la cabeza de tuerca 214 al ras o rebajada con respecto a la superficie frontal 34 de la primera pieza de trabajo 26, tal como se muestra en la FIG. 4. En el ejemplo mostrado, dado que el reborde 158 tiene un diámetro mayor que el segundo orificio 274, el saliente 118 no puede caer axialmente a través del segundo orificio 274. Por lo tanto, el saliente 118 se puede retirar con el segundo elemento de manipulación 218 mediante la herramienta 510 (FIG. 5).

Por lo tanto, tal como se muestra en la FIG. 4, el elemento de fijación ciego 10 se puede instalar fácilmente y a la vez estar al ras de la primera pieza de trabajo 26 en la posición completamente instalada sin necesidad de mecanizado o procesamiento adicional.

Herramienta

Haciendo referencia a la FIG. 5, se ilustra una herramienta 510 para instalar un elemento de fijación ciego, tal como el elemento de fijación ciego 10 (FIGS. 1-4). La herramienta 510 y su funcionamiento pueden ser similares a las herramientas de la solicitud de patente de EE. UU. número 16/203.535, en tramitación conjunta y de propiedad común, (publicación de EE. UU. número 2019/0160520), y/o la solicitud internacional número PCT/US2020/047946 (presentada el 26 de agosto de 2020), salvo que se muestre o describa lo contrario en el presente documento. La herramienta 510 incluye una punta 514 y un accionador 518 acoplado de manera motriz a la punta 514. En el ejemplo mostrado, el accionador 518 es un aprietatuercas portátil eléctrico. En una configuración alternativa, no mostrada, el accionador 518 puede ser cualquier tipo adecuado de mecanismo de accionamiento configurado para accionar la punta 514, tal como un mecanismo de accionamiento neumático o un efector de extremo de un brazo robótico, por ejemplo.

El accionador 518 incluye una carcasa 522 y un eje de transmisión 526. El eje de transmisión 526 puede girar con respecto a la carcasa 522 alrededor de un eje 530 y recibe par de entrada de un motor (no mostrado específicamente) del accionador 518. La punta 514 incluye un conjunto de punta anterior 532 y una parte de punta posterior 534 (también denominada en el presente documento base). La parte de punta posterior 534 se acopla de forma no giratoria a la carcasa 522. La parte de punta posterior 534 puede incluir un cuerpo generalmente cilíndrico 538 que define un orificio 540 dispuesto alrededor del eje 530 y configurado para recibir el eje de transmisión 526 en su interior.

Con referencia adicional a la FIG. 12, el orificio 540 de la parte de punta posterior 534 también puede recibir una parte cilíndrica 542 de la carcasa 522 y la parte de punta posterior 534 puede acoplarse de forma no giratoria a la carcasa 522 mediante uno o más tornillos de fijación 546 que se extienden a través de la parte de punta posterior 534 y se acoplan a la parte cilíndrica 542 de la carcasa 522, aunque se pueden usar otras configuraciones para fijar la parte de punta posterior 534 a la carcasa 522. La parte de punta posterior 534 también incluye uno o más elementos de tope 550. En el ejemplo mostrado, los elementos de tope 550 están fijados al cuerpo cilíndrico 538 y se extienden radialmente hacia dentro del orificio 540, aunque se pueden usar otras configuraciones, tal como extendiéndose axialmente desde la carcasa 522, por ejemplo.

Haciendo referencia a las FIGS. 6 y 7, el conjunto de punta anterior 532 incluye una pinza 710, un embrague de rodillo o conjunto de tubo 714, un elemento de accionamiento 718 (también denominado en el presente documento cuerpo de accionamiento), un pasador de expulsión 722, un primer resorte 726, un cuerpo anular 730 (también denominado en el presente documento elemento de salida), un segundo resorte 734, un elemento de entrada 738, un manguito exterior 742 y un tercer resorte. 746. El elemento de entrada 738 es coaxial con el eje 530 y se acopla al eje de transmisión 526 para una rotación común. En el ejemplo mostrado, el extremo 542 (FIG. 5) del eje de transmisión 526 tiene una forma predeterminada (por ejemplo, cuadrada o hexagonal, por ejemplo) que se acopla a un tubo de forma predeterminada correspondiente (no se muestra específicamente) definida por el elemento de entrada 738, aunque se pueden usar otras configuraciones.

El elemento de accionamiento 718 está dispuesto alrededor del eje 530 y un extremo posterior 754 del elemento de accionamiento 718 se acopla al elemento de entrada 738 para una rotación común alrededor del eje 530. En el ejemplo mostrado, el elemento de entrada 738 se acopla de forma roscada al elemento de accionamiento 718, aunque se pueden usar otras configuraciones. Un extremo anterior 758 del elemento de accionamiento 718 define un orificio 762. Haciendo referencia a la FIG. 11, el elemento de accionamiento 718 también incluye una entrada de embrague de modo 1110 dispuesta entre extremos axiales opuestos 754, 758. La entrada de embrague de modo 1110 incluye una pluralidad de superficies planas 1114 dispuestas alrededor del eje 530. En el ejemplo mostrado, las superficies planas 1114 forman una forma generalmente hexagonal alrededor del eje 530, aunque se pueden usar otras configuraciones. En el ejemplo mostrado, la entrada de embrague de modo 1110 también define rampas de entrada angulares o helicoidales 1118 que forman un ángulo junto al lado anterior de cada punto de la forma hexagonal (es decir, la unión de las superficies planas 1114), hacia abajo, hacia una superficie cilíndrica 1122. Estas rampas de entrada 1118 pueden ayudar a un acoplamiento rápido de la entrada de embrague de modo 1110 con un tubo o salida de embrague de modo 1126 correspondiente definida por un extremo anterior del cuerpo anular 730 cuando no existe una alineación perfecta rotacionalmente. En el ejemplo mostrado, la salida de embrague de modo 1126 es una forma de estrella de doce puntas configurada para coincidir con la forma hexagonal de las superficies planas 1114, aunque se pueden usar otras configuraciones. Haciendo referencia a la FIG. 14, el segundo resorte 734 puede disponerse alrededor del elemento de accionamiento 718 y puede desviar el cuerpo anular 730 hacia delante con respecto al elemento de accionamiento 718 para su acoplamiento a la entrada de embrague de modo 1110 para actuar como un embrague de modo.

Haciendo referencia a las FIGS. 11-13, una pluralidad de elementos de tope 1130 también se extienden axialmente desde un extremo posterior del cuerpo anular 730. Los elementos de tope 1130 definen un borde 1134 configurado para acoplarse a los elementos de tope 550 y actuar como un embrague. En el ejemplo mostrado, los elementos de tope 1130 también incluyen una superficie de rampa 1138, de tal manera que la rotación del cuerpo anular 730 en una dirección puede impedirse si el borde 1134 se acopla al elemento de tope 550, mientras que la rotación del cuerpo anular 730 en la dirección opuesta puede permitirse si la superficie de rampa 1138 se desliza a lo largo del elemento de tope 550 y se traslada axialmente el cuerpo anular 730.

Haciendo referencia a las FIGS. 6 y 9, el conjunto de tubo 714 incluye un alojamiento de tubo 610 y una pluralidad de rodillos 614. El alojamiento de tubo 610 se acopla al elemento de accionamiento 718 para una rotación común alrededor del eje 530. En el ejemplo mostrado, el alojamiento de tubo 610 encaja a presión en el orificio 762 del elemento de accionamiento 718, aunque se pueden usar otras configuraciones.

El alojamiento de tubo 610 define un orificio 910 concéntrico con el eje 530. Los rodillos 614 están separados circunferencialmente alrededor del eje y se acoplan al alojamiento de tubo 610 para una rotación común alrededor del eje 530. Una parte de cada rodillo 614 se extiende dentro del orificio 910, de manera que una superficie exterior redondeada de cada rodillo está configurada para acoplarse a la superficie cilíndrica 156 (FIGS. 1-3) del perno 14 (FIGS. 1-3). Cada rodillo puede girar con respecto al alojamiento de tubo 610 alrededor de un eje correspondiente de ese rodillo 614 que es paralelo al eje 530. En el ejemplo mostrado, cada rodillo 614 es un cuerpo cilíndrico dispuesto longitudinalmente paralelo al eje 530. Los rodillos 614 permiten que la primera parte de acoplamiento de herramienta 150 (FIGS. 1-3) sea recibida en el orificio 910, pero la rotación del alojamiento de tubo 610 hace que los rodillos 614 queden bloqueados entre el alojamiento de tubo 610 y la primera parte de acoplamiento de herramienta 150 (FIGS. 1-3) para impartir par al perno 14 (FIGS. 1-3).

Haciendo referencia a la FIG. 9, el pasador de expulsión 722 puede disponerse concéntricamente dentro de un orificio 918 del elemento de accionamiento 718 que es concéntrico con el orificio 762 y está abierto al mismo. El primer resorte 726 puede disponerse dentro del orificio 918 axialmente entre el elemento de entrada 738 y el pasador de expulsión 722 y configurarse para desviar el pasador de expulsión 722 hacia delante en el orificio 918. Un extremo anterior 922 del pasador de expulsión 722 puede extenderse dentro del orificio 910 del alojamiento de tubo 610. En el ejemplo mostrado, un separador 924 está dispuesto dentro del elemento de accionamiento 718 e impide que un extremo posterior 926 del pasador de expulsión 722 salga del orificio 918.

Haciendo referencia a la FIG. 10, la pinza 710 incluye un manguito de pinza 1010 y una pluralidad de dedos o dientes 1014. El manguito de pinza 1010 está dispuesto alrededor del eje 530. En el ejemplo mostrado, el manguito de pinza 1010 incluye un par de ranuras de leva 1018 (una de las cuales se muestra en la FIG. 10) a través de una superficie cilíndrica exterior 1022 del manguito de pinza 1010. La ranura de leva 1018 se extiende longitudinalmente formando un ángulo con respecto al eje 530. Cada diente 1014 se extiende desde un extremo anterior del manguito de pinza 1010. Un extremo anterior de cada diente 1014 incluye una mordaza 1026 que se extiende radialmente hacia dentro. Las mordazas 1026 cooperan para definir una abertura 1030 que puede incluir una pluralidad de características de agarre 1034 (por ejemplo, estrías) configuradas para encajar con la segunda parte de acoplamiento de herramienta 266 (FIGS. 1-3) de la tuerca 18.

Haciendo referencia a la FIG. 8, el manguito de pinza 1010 se acopla al extremo anterior del cuerpo anular 730 para una rotación común alrededor del eje 530. En el ejemplo mostrado, el manguito de pinza 1010 se acopla de forma roscada al cuerpo anular 730, aunque se pueden usar otras configuraciones. Cada diente 1014 incluye una superficie de rampa 810 que se estrecha radialmente hacia dentro en la dirección hacia atrás. En el ejemplo mostrado, las superficies de rampa 810 están próximas a las mordazas 1026 y en la unión de las mordazas 1026 y los dientes 1014.

El manguito exterior 742 está dispuesto alrededor de la pinza 710. El manguito exterior 742 incluye una superficie de rampa correspondiente 814 que está configurada para deslizarse a lo largo de las superficies de rampa 810 de los dientes 1014. El manguito exterior 742 se puede deslizar axialmente con respecto a la pinza 710, de manera que, cuando el manguito exterior 742 está en una posición anterior, la superficie de rampa correspondiente 814 presiona radialmente hacia dentro sobre las superficies de rampa 810 para presionar las mordazas 1026 radialmente hacia dentro con respecto a cuando el manguito exterior 742 está en una posición retraída o posterior. En el ejemplo mostrado, el tercer resorte 746 desvía el manguito exterior 742 hacia la posición anterior.

En el ejemplo mostrado, unos salientes seguidores 818 o (por ejemplo, tornillos de fijación) pueden extenderse radialmente hacia dentro desde el manguito exterior 742 al interior de las ranuras de leva 1018. Los salientes seguidores 818 están configuradas para desplazarse a lo largo de las ranuras de leva 1018, de tal manera que, cuando la pinza 710 gira alrededor del eje 530, el manguito exterior 742 gira con la misma, pero la aplicación de una fuerza de arrastre rotacional sobre el manguito exterior 742 puede provocar que los salientes seguidores 818 se desplacen hacia atrás en las ranuras de leva 1018 para mover el manguito exterior 742 axialmente hacia atrás. En una forma, el arrastre rotacional puede ser provocado por un operador. En otra forma, la herramienta 510 puede incluir opcionalmente un freno rotacional 554 (FIG. 5) para provocar el arrastre rotacional. En el ejemplo mostrado, el freno rotacional 554 está ubicado en la parte de punta posterior 534 (FIG.

5), aunque se pueden usar otras configuraciones.

Haciendo referencia a la FIG. 14, el elemento de fijación ciego 10 se carga en la punta 514 de la herramienta, de tal manera que la primera parte de acoplamiento de herramienta 150 es recibida en el conjunto de tubo 714 y la segunda parte de acoplamiento de herramienta 266 es agarrada por las mordazas 1026. El elemento de fijación ciego 10 se inserta en las piezas de trabajo 26, 30 antes o después de cargarlo en la herramienta 510. La herramienta 510 se presiona entonces hacia delante hasta que esté en la posición mostrada en la FIG. 14. Al presionar la herramienta 510, la pinza 710 se mueve hacia atrás con respecto a la parte de punta posterior 534, de modo que los elementos de tope 1130 se acoplan a los elementos de tope 550 para impedir la rotación de la pinza 710. El manguito exterior 742 permanece hacia delante con respecto a la pinza 710, de modo que las mordazas 1026 siguen agarrando la segunda parte de acoplamiento de herramienta 266. El elemento de accionamiento 718 está hacia delante con respecto a la pinza 710, de manera que la entrada de embrague de modo 1110 no se acopla a la salida de embrague de modo 1126. El accionador 518 se acciona entonces para girar el elemento de accionamiento 718 para hacer girar el perno 14. El perno 14 gira hasta que se forma el bulbo 410 (FIG. 4) y, a continuación, el saliente 118 se rompe.

A continuación, la herramienta 510 se puede retraer ligeramente, de modo que la herramienta queda generalmente en la posición mostrada en la FIG. 15. En esta posición, el manguito exterior 742 está en la posición anterior, de modo que las mordazas 1026 siguen agarrando la segunda parte de acoplamiento de herramienta 266. La pinza 710 está en la posición anterior, de manera que el cuerpo anular 730 no se acopla a los elementos de tope 550. El elemento de accionamiento 718 está en la posición posterior, de manera que se acopla para girar con el cuerpo anular 730. Se acciona el accionador 518, de modo que el elemento de accionamiento 718 y la pinza 710 giran hasta que el elemento de manipulación 218 se rompe. La segunda parte de acoplamiento de herramienta 266 todavía está agarrada por las mordazas 1026 y el saliente 118 está retenido en la herramienta 510 por el elemento de manipulación 218.

La herramienta 510 se puede mover entonces a una ubicación alejada de las piezas de trabajo 26, 30 y el manguito exterior 742 se puede mover hacia atrás (ya sea directamente o mediante el freno rotacional 554 mostrado esquemáticamente en la FIG. 5). Esto permite que las mordazas 1026 se expandan radialmente hacia fuera, liberando el elemento de manipulación 218. El pasador de expulsión 722 es presionado hacia delante por el primer resorte 726 y expulsa el saliente 118 de la herramienta 510, lo que también puede expulsar el elemento de manipulación 218 de la herramienta 510. En el ejemplo mostrado, el tercer resorte 746 es más rígido que el segundo resorte 734, de manera que, cuando se tira hacia atrás del manguito exterior 742, los elementos de tope 1130 se acoplan a los elementos de tope 550 antes de que se abra la pinza 710.

Haciendo referencia a las FIGS. 16 y 17, se ilustra una herramienta 510' de una segunda configuración. La herramienta 510' es similar a la herramienta 510 (FIGS. 5-15), a no ser que se muestre o describa lo contrario en el presente documento. Por consiguiente, las características similares se indican con números de referencia similares y solo las diferencias se describen en detalle en el presente documento. En el ejemplo mostrado, el accionador 518 también incluye una cubierta 1610 y una barra de reacción 1612, también denominada en el presente documento mango. La cubierta 1610 es un cuerpo generalmente cilíndrico dispuesto alrededor del eje 530 y fijado a la carcasa 522. En el ejemplo mostrado, la cubierta 1610 define un par de aberturas roscadas 1614 (una de las cuales es visible en la FIG. 16) y un tornillo de fijación 1618 correspondiente es recibido de forma roscada en cada abertura 1614 para acoplarse a una parte de punta 1620 del accionador 518 e impedir el movimiento de la cubierta 1610 con respecto a la carcasa 522, aunque se pueden usar otras configuraciones, tales como soldadura, clips u otros tipos de elementos de fijación, por ejemplo. En el ejemplo mostrado, la cubierta 1610 define un orificio central 1622 concéntrico alrededor del eje 530 y que se extiende axialmente a través de la cubierta 1610 y una ranura 1626 que se extiende a través de una pared lateral de la cubierta 1610 y abierta al orificio central 1622.

En el ejemplo mostrado, la parte de punta posterior 534 es recibida de forma deslizable en el orificio central 1622 y define un orificio roscado 1630 a través de una pared lateral del cuerpo cilíndrico 538 que se alinea con la ranura 1626. Un extremo 1632 de la barra de reacción 1612 se extiende a través de la ranura 1626 y se acopla de forma roscada al orificio 1630. La ranura 1626 impide la rotación de la barra de reacción 1612 pero permite la traslación axial dentro de la ranura 1626. En el ejemplo mostrado, la cubierta 1610 puede definir opcionalmente una segunda ranura 1628 en el lado opuesto y el cuerpo cilíndrico 538 puede definir un segundo orificio roscado (no visible en la FIG. 16) en el lado opuesto para permitir que la barra de reacción 1612 se cambie al otro lado.

En el ejemplo mostrado, el cuerpo cilíndrico 538 define un borde 1710 y el manguito exterior 742 define un labio 1714 configurado para su acoplamiento al borde 1710 para impedir que el manguito exterior 742 se traslade axialmente hacia fuera desde el cuerpo cilíndrico 538 más allá de la posición mostrada en la FIG. 17. En el ejemplo mostrado, el borde 1710 y el labio 1714 se extienden circunferencialmente alrededor del eje 530, aunque se pueden usar otras configuraciones. En la posición mostrada en la FIG. 17, un extremo posterior 1718 del cuerpo cilíndrico 538 está separado de un borde 1722 de la cubierta 1610, de manera que es posible tirar de la barra de reacción 1612 axialmente hacia atrás (es decir, hacia la carcasa 522) en la ranura 1626 para trasladar el cuerpo cilíndrico 538 y, por lo tanto, el manguito exterior 742, hacia atrás. Por lo tanto, un operario puede liberar la pinza 710 tirando de la barra de reacción 1612. Además, en el ejemplo mostrado, los elementos de tope 550 (uno de los cuales se muestra en la FIG. 17) se extienden radialmente hacia dentro desde la cubierta 1610, aunque se pueden usar otras configuraciones.

Haciendo referencia a las FIGS. 18-25, se ilustra una herramienta 510" de una tercera configuración. La herramienta 510" es similar a la herramienta 510 (FIGS. 5-15), y 510' (FIGS. 16 y 17), a no ser que se muestre o describa lo contrario en el presente documento. Por consiguiente, las características similares se indican con números de referencia similares y solo las diferencias se describen en detalle en el presente documento.

En el ejemplo mostrado, la cubierta 1610 no define la ranura 1626. En el ejemplo mostrado, los elementos de tope 550 (uno de los cuales se muestra en la FIG. 19) se extienden radialmente hacia dentro desde la cubierta 1610. En el ejemplo mostrado, el extremo posterior 1718 del cuerpo cilíndrico 538 está dispuesto alrededor de la cubierta 1610 y se puede deslizar a lo largo de una superficie exterior 1912 de la cubierta 1610 de manera axial y rotacional con respecto al eje 530.

En el ejemplo mostrado, la parte de punta posterior 534 también incluye una cubierta exterior 1810 dispuesta concéntricamente alrededor del cuerpo cilíndrico 538. La cubierta exterior 1810 define un borde orientado hacia atrás 2010 (etiquetado en la FIG. 20) configurado para colindar con un labio orientado hacia delante 2014 (etiquetado en la FIG. 20) del cuerpo cilíndrico 538. El cuerpo cilíndrico 538 puede girar alrededor del eje 530 con respecto a la cubierta exterior 1810.

Haciendo referencia a las FIGS. 21 y 22, la cubierta exterior 1810 define una primera ranura 1814 que se extiende radialmente a través de un lado de la cubierta exterior 1810. La primera ranura 1814 se extiende longitudinalmente en la dirección circunferencial alrededor del eje 530. La cubierta exterior 1810 también define una segunda ranura 1818 que se extiende radialmente a través de un lado de la cubierta exterior 1810. En el ejemplo mostrado, la primera y segunda ranuras 1814 y 1818 están en el mismo lado de la cubierta exterior 1810, aunque se pueden usar otras configuraciones. La segunda ranura 1818 está dispuesta axialmente hacia atrás de la primera ranura 1814 y se extiende longitudinalmente en la dirección axial.

Como se muestra mejor en la FIG. 21, la cubierta exterior 1810 también puede definir un orificio 2114 que se extiende a través de un lado de la cubierta exterior 1810 y alineado con un orificio 1918 definido tangencialmente en un lado del cuerpo cilíndrico 538. Un resorte 1914 está dispuesto dentro del orificio 1918 y un tapón 2110 está dispuesto dentro del orificio 2114 para mantener el resorte en el orificio 1918. En el ejemplo mostrado, el tapón 2110 se acopla de forma roscada al orificio 2114, aunque se pueden usar otras configuraciones. El resorte 1914 está configurado para desviar el cuerpo cilíndrico 538 de manera rotacional con respecto a la cubierta exterior 1810 en la dirección de rotación 2120.

Haciendo referencia a las FIGS. 21 y 22, el extremo 1632 de la barra de reacción 1612 se extiende a través de la primera ranura 1814 y se acopla al cuerpo cilíndrico 538. En el ejemplo mostrado, el extremo 1632 está roscado y es recibido en un orificio roscado 1922 definido por el cuerpo cilíndrico 538, aunque se pueden usar otras configuraciones. El cuerpo cilíndrico 538 define una abertura 1934 que se extiende radialmente a través de un lado del cuerpo cilíndrico 538. La abertura 1934 está delimitada en la dirección hacia atrás por una superficie posterior 2218. Una primera región de la abertura 1934 está delimitada en la dirección hacia delante por una primera superficie anterior 2210 y una segunda región de la abertura 1934 está delimitada en la dirección hacia delante por una segunda superficie anterior 2214. La primera superficie anterior 2210 está más alejada en la dirección axial con respecto a la superficie posterior 2218 que la segunda superficie anterior 2214. La primera superficie anterior 2210 está más alejada en la dirección de rotación 2120 que la segunda superficie anterior 2214. La abertura 2210 generalmente se alinea con la ranura 1818. Uno de los tornillos de fijación 1618 se extiende a través de la ranura 1818 y a través de la abertura 2210 y se acopla de forma roscada a la abertura roscada 1614 para actuar como un pasador de límite que limita el movimiento del cuerpo cilíndrico 538 y la cubierta exterior 1810 con respecto a la cubierta 1610.

Haciendo referencia a las FIGS. 19 y 20, el cuerpo cilíndrico 538 también puede definir una ranura circunferencial 1912 que está abierta radialmente hacia dentro. Un retenedor 1910 (por ejemplo, un anillo de seguridad elástico o un clip en forma de C) es recibido en la ranura 1912 y se extiende radialmente hacia dentro desde allí para bloquear el labio 1714 del manguito exterior 742 e impedir el movimiento axial relativo entre el manguito exterior 742 y el cuerpo cilíndrico 538.

Haciendo referencia a las FIGS. 18-20, cuando la herramienta 510" está en reposo, el segundo resorte 734 puede mover el cuerpo anular 730 hacia delante en relación con el elemento de accionamiento 718 y hacia la posición de acoplamiento de la entrada de embrague de modo 1110. En esta posición, el tercer resorte 746 desvía el manguito exterior 742 hacia la posición anterior. Dado que el cuerpo cilíndrico 538 se acopla al manguito exterior 742 para moverse axialmente con el miso a través del retenedor 1910, el cuerpo cilíndrico 538 y la barra de reacción 1612 también están en una posición anterior con respecto a la cubierta 1610. En esta posición anterior, el tornillo de fijación 1618 se acopla a la superficie posterior 2218 (etiquetada en la FIG.

22) de la abertura 1934 y una superficie posterior 2222 (etiquetada en la FIG. 22) de la ranura 1818. En esta posición, el resorte 1914 desvía el cuerpo cilíndrico en la dirección de rotación 2120 (etiquetada en las FIGS.

21 y 22), de modo que la barra de reacción 1612 está hacia la parte inferior de la primera ranura 1814. En esta posición, el tornillo de fijación 1618 puede acoplarse a una superficie superior 2226 (etiquetada en la FIG. 22).

Haciendo referencia a la FIG. 23, cuando se va a realizar la instalación del elemento de fijación ciego 10, la barra de reacción 1612 gira en la dirección de rotación opuesta a la dirección 2120 (etiquetada en las FIGS. 21 y 22) hasta que el tornillo de fijación 1618 se acopla a una superficie inferior 2230 (FIG. 22) de la abertura 1934 y, a continuación, se traslada hacia atrás hasta que el tornillo de fijación 1618 se acopla a la primera superficie anterior 2210. En esta posición, la barra de reacción 1612 puede estar ubicada hacia la parte superior de la primera ranura 1814. En esta posición, el tornillo de fijación 1618 puede acoplarse a una superficie frontal 2234 (etiquetada en la FIG. 22) de la ranura 1818. En esta posición, el manguito exterior 742 está hacia atrás y las mordazas 1026 están extendidas. La herramienta 510" se mueve entonces hacia delante hasta que la primera parte de acoplamiento de herramienta 150 (etiquetada en la FIG. 2) y la segunda parte de acoplamiento de herramienta 266 (etiquetada en la FIG. 2) son recibidas en la herramienta 510".

Si bien el elemento de cierre ciego 10 se ilustra en la FIG. 23 como ya dispuesto en las piezas de trabajo 26, 30, el elemento de cierre ciego 10 puede insertarse alternativamente primero en la herramienta 510", con la herramienta 510" en la posición mostrada en la FIG. 23 y, a continuación, retenerse en la herramienta 510" moviendo la barra de reacción 1612 a la posición mostrada en las FIGS. 24 y 25, tal como se describe a continuación.

Haciendo referencia a las FIGS. 24 y 25, la barra de reacción 1612 se traslada entonces axialmente a la posición mostrada en las FIGS. 24 y 25 y luego gira en la dirección 2120 (etiquetada en la FIG. 22) de vuelta hacia la parte inferior de la ranura 1814, de modo que el tornillo de fijación 1618 se acopla a la superficie anterior 2214 (FIG. 22) de la abertura 1924 (FIG. 22). En esta posición, la primera parte de acoplamiento de herramienta 150 (etiquetada en la FIG. 2) y la segunda parte de acoplamiento de herramienta 266 (etiquetada en la FIG. 2) se acoplan al conjunto de tubo 714 y las mordazas 1026, respectivamente. En esta posición, el embrague de modo 1110 se desacopla, de modo que el tubo 714 puede girar con respecto a las mordazas 1026. En esta posición, los elementos de tope 1130 se acoplan a los elementos de tope 550 para impedir la rotación de las mordazas 1026. En esta posición, el accionador 518 puede girar el tubo 714 (FIG. 18) hasta que la primera parte de acoplamiento de herramienta 150 (etiquetada en la FIG. 2) se rompe.

A continuación, y con referencia a las FIGS. 18 y 19, el accionador 518 puede trasladarse ligeramente hacia atrás hasta que el tornillo de fijación 1618 vuelve a estar en la posición mostrada en las FIGS. 18-21. En esta posición, los elementos de tope 1130 se desacoplan de los elementos de tope 550, y el embrague de modo 1110 está acoplado, de modo que el tubo 714 gira con las mordazas 1026, y el manguito exterior 742 permanece hacia delante para mantener las mordazas 1026 en posición de agarre con la segunda parte de acoplamiento de herramienta 266 (FIG. 2). En esta posición, el accionador 518 puede accionarse para girar la segunda parte de acoplamiento de herramienta 266 (FIG. 2) hasta que se rompe.

La herramienta 510" se puede alejar entonces del elemento de fijación ciego 10 y los paneles 26, 30 instalados para liberar la primera y segunda partes de acoplamiento de herramienta rotas 150, 266. Para liberar la primera y segunda partes de acoplamiento de herramienta rotas 150, 266, la barra de reacción 1612 se mueve de nuevo a la posición mostrada en la FIG. 23 y el resorte 726 empuja el pasador de expulsión 722 para expulsar la primera y segunda partes de acoplamiento de herramienta rotas 150, 266. Por lo tanto, la herramienta 510" puede unir el elemento de fijación ciego 10 a las piezas de trabajo 26, 30, retener los componentes rotos y liberarlos en una ubicación segura para evitar que los componentes rotos impacten con las piezas de trabajo 26, 30 u otros componentes (no mostrados) cercanos o los dañen.

Además, una cualquiera de las herramientas 510, 510' o 510" se puede usar con un accionador 518 que, opcionalmente, puede ser un accionador eléctrico inteligente, capaz de seguir y almacenar datos de instalación, que puede integrarse en un sistema de comunicación de herramientas inteligentes y proporcionar datos de instalación para cada pieza instalada.

Claims (13)

REIVINDICACIONES

1. Herramienta (510, 510', 510") para instalar un elemento de fijación ciego (10) que incluye un perno (14) y una tuerca (18), comprendiendo la herramienta (510):

un conjunto de tubo (714) que incluye un alojamiento de tubo (610); y

un cuerpo de accionamiento (718) acoplado al alojamiento de tubo (610) y configurado para girar el alojamiento de tubo (610) alrededor de un eje (530);

en donde:

una pinza (710) está dispuesta alrededor del eje (530), estando configurada la pinza (710) para su acoplamiento selectivo a una parte de acoplamiento de herramienta (266) de la tuerca (18);

el conjunto de tubo (714) incluye una pluralidad de rodillos (614), pudiendo girar el alojamiento de tubo (610) con respecto a la pinza (710) y definiendo un orificio dispuesto alrededor del eje (530), estando separados los rodillos (614) circunferencialmente alrededor del eje (530), estando configurada una superficie de cada rodillo (614) para su acoplamiento a una parte de acoplamiento de herramienta cilíndrica (150) del perno (14) dentro del orificio para girar el perno (14) alrededor del eje (530); y

un embrague de modo puede funcionar en un modo acoplado, en donde el alojamiento de tubo (610) se acopla a la pinza (710) para una rotación común alrededor del eje (530), y en un modo desacoplado, en donde el alojamiento de tubo (610) puede girar con respecto a la pinza (710).

2. Herramienta (510, 510', 510") según la reivindicación 1, en donde los rodillos (614) son cilíndricos y están orientados en paralelo al eje (530).

3. Herramienta (510, 510', 510") según la reivindicación 1 o 2, que comprende además un manguito exterior (742) dispuesto alrededor de la pinza (710), en donde la pinza (710) incluye una pluralidad de dientes (1014) que se extienden radialmente hacia dentro y están configurados para su acoplamiento a la parte de acoplamiento de herramienta (266) de la tuerca (18), siendo móvil el manguito exterior (742) entre una posición de manguito de acoplamiento y una posición de manguito de liberación, en donde, cuando el manguito exterior (742) está en la posición de manguito de acoplamiento, el manguito exterior (742) dispone los dientes (266) más radialmente hacia dentro que en la posición de manguito de liberación.

4. Herramienta (510, 510', 510") según la reivindicación 3, en donde el manguito exterior (742) es desviado hacia la posición de manguito de acoplamiento.

5. Herramienta (510', 510") según la reivindicación 3 o 4, que comprende además:

un cuerpo cilíndrico (538) dispuesto alrededor del eje (530) y que define una abertura (1934) que tiene una primera región y una segunda región, extendiéndose la primera región axialmente más hacia delante que la segunda región, acoplándose el cuerpo cilíndrico (538) al manguito exterior (742) para un movimiento axial con el mismo;

un pasador de límite (1618) que se extiende a través de la abertura (1934); y

una barra de reacción (1612) acoplada al cuerpo cilíndrico (538), estando configurada la barra de reacción (1612) para girar el cuerpo cilíndrico (538) alrededor del eje (530) entre una primera posición de rotación y una segunda posición de rotación y para trasladar el cuerpo cilíndrico (538) axialmente,

en donde, cuando el cuerpo cilíndrico (538) está en la primera posición de rotación, el pasador de límite (1618) está dispuesto en la primera región de la abertura (1934) que permite que el cuerpo cilíndrico (538) mueva el manguito exterior (742) axialmente a la posición de manguito de liberación, y cuando el cuerpo cilíndrico (538) está en la segunda posición de rotación, el pasador de límite (1618) está dispuesto en la segunda región de la abertura (1934) que impide que el cuerpo cilíndrico (538) mueva el manguito exterior (742) axialmente a la posición de manguito de liberación.

6. Herramienta (510") según la reivindicación 5, que comprende además una cubierta exterior (1810) dispuesta alrededor del cuerpo cilíndrico (538) y que define una primera ranura (1814) y una segunda ranura (1818), en donde la barra de reacción (1612) se extiende a través de la primera ranura (1814) y el pasador de límite (1618) se extiende a través de la segunda ranura (1818).

7. Herramienta (510") según la reivindicación 6, en donde el cuerpo cilíndrico (538) puede girar alrededor del eje (530) con respecto a la cubierta exterior (1810) y se acopla para traslación axial con la cubierta exterior (1810).

8. Herramienta (510") según una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, que comprende además un resorte (1914) que desvía el cuerpo cilíndrico (538) hacia la segunda posición de rotación.

9. Herramienta (510, 510', 510") según una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 8, en donde la pinza (710) incluye un manguito de pinza (1010), extendiéndose los dientes (1014) axialmente desde el manguito de pinza (1010) y estando dispuesto el manguito exterior (742) alrededor del manguito de pinza (1010), en donde uno del manguito de pinza (1010) y el manguito exterior (742) define una superficie de leva (1018) y el otro del manguito de pinza (1010) y el manguito exterior (742) define un seguidor (818), extendiéndose la superficie de leva (1018) en un ángulo con respecto al eje (530).

10. Herramienta (510, 510', 510") según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde el embrague de modo incluye un elemento de entrada (1110) acoplado al elemento de accionamiento (718) para una rotación común alrededor del eje (530) y un elemento de salida (1126) acoplado a la pinza (710) para una rotación común alrededor del eje (530), estando dispuesto el elemento de salida (1126) alrededor del elemento de entrada (1110) y siendo móvil axialmente con respecto al elemento de entrada (1110) entre una primera posición de embrague de modo y una segunda posición de embrague de modo, en donde, en la primera posición de embrague de modo, el elemento de entrada (1110) se acopla al elemento de salida (1126) para una rotación común alrededor del eje (530) y, en la segunda posición de embrague de modo, el elemento de entrada (1110) es giratorio con respecto al elemento de salida (1126).

11. Herramienta (510, 510', 510") según la reivindicación 10, que comprende además un elemento de tope (550) fijo con respecto a una carcasa (522) de un accionador (518) que está configurado para girar el cuerpo de accionamiento (718) con respecto a la carcasa (522) del accionador (518), en donde el elemento de salida (1126) incluye un elemento de tope correspondiente (1130), en donde, en la segunda posición de embrague de modo, el elemento de tope (550) se acopla al elemento de tope correspondiente (1130) para impedir la rotación del elemento de salida (1126) con respecto a la carcasa (522) del accionador (518) y, en la primera posición de embrague de modo, el elemento de tope (550) y el elemento de tope correspondiente (1130) se desacoplan para permitir la rotación del elemento de salida (1126) con respecto a la carcasa (522) del accionador (518).

12. Herramienta (510, 510', 510") según la reivindicación 10 o 11, en donde el elemento de salida (1126) es desviado hacia la primera posición de embrague de modo.

13. Herramienta (510, 510', 510") según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, que comprende además un pasador de expulsión (722) configurado para expulsar selectivamente el perno (14) del alojamiento de tubo (610).