MX2014010635A - Collar indicador de estampado. - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un collar de estampado (114) que incluye una espiga (130) que tiene un primer extremo (132), un segundo extremo (134) opuesto al primer extremo (132) y un diámetro exterior, una brida (136) que se extiende circunferencialmente desde el primer extremo (132) de la espiga (130) y que tiene un diámetro exterior y un resalto festoneado (140) que está formado en una ubicación donde el primer extremo (132) de la espiga (130) se transforma en la brida (136). Cuando el collar de estampado (114) es estampado, el resalto (140) se deforma de un estado no deformado a un estado deformado de tal manera que el resalto (140) se una con el diámetro exterior de la espiga (130) y el diámetro exterior de la brida (136). Cuando el resalto (130) se encuentra en su estado deformado, incluye múltiples porciones curvadas cada una que tiene un radio de curvatura que indica visualmente todo alrededor del diámetro exterior del collar (114) un estampado completo del collar (114). El moleteado (231) localizado en el diámetro exterior de la espiga (230) y cerca del segundo extremo (234) es deformable y proporciona una indicación visual de la aplicación de una herramienta de instalación. La figura más representativa de la invención es la número 6.

Description

COLLAR INDICADOR DE ESTAMPADO Campo de la Invención La presente invención se refiere a sujetadores y, más particularmente, a un sujetador que incluye un collar indicador de estampado.

Antecedentes de la Invención Los sujetadores estampados de dos piezas, referidos comúnmente como pernos de cierre, se utilizan para asegurar conjuntamente una pluralidad de piezas de trabajo. Típicamente, los sujetadores de tipo estampado incluyen un miembro de pasador que tiene ranuras de bloqueo y un collar de estampado que está adaptado para ser estampado en las ranuras de bloqueo del miembro de pasador por medio de una herramienta de instalación del sujetador. El collar puede incluir una arandela incorporada o una brida, la cual soporta una carga de abrazadera alta en piezas de trabajo hechas de aceros suaves o aluminio sin incrustarse. En muchas aplicaciones, el collar se instala contra acero de resistencia mediana a alta, lo cual no requiere tanta área de apoyo como se requiere para los aceros suaves y el aluminio. El collar también puede incluir puntos de inspección levantados que se extienden desde la brida del collar que son marcados por la herramienta de instalación para indicar visualmente un estampado completo del collar y las propiedades instaladas. Lo que se necesita es un collar de estampado que utilice menos material, mientras que proporciona un área de apoyo adecuada y una indicación visual de un estampado completo.

Descripción de la Invencien En una modalidad, un collar de estampado incluye una espiga que tiene un primer extremo, un segundo extremo opuesto al primer extremo y un diámetro exterior; una brida que se extiende circunferencialmente desde el primer extremo de la espiga y que tiene un diámetro exterior; y un resalto festoneado que está formado en una ubicación cerca de donde el primer extremo de la espiga se transforma en la brida, en donde el collar de estampado se adapta para ser estampado y en donde cuando el collar de estampado es estampado, el resalto se deforma de un estado no deformado a un estado deformado en donde el resalto se une con el diámetro exterior de la espiga y el diámetro exterior de la brida. En una modalidad, el resalto se encuentra en su estado deformado, el peldaño de transición incluye una porción curvada. En una modalidad, la porción curvada incluye un radio de curvatura. En una modalidad, la espiga incluye una perforación que se extiende desde el primer extremo hasta el segundo extremo de la espiga, una superficie interior definida por la perforación y una lengüeta de montaje que se extiende desde la superficie interior. En una modalidad, el collar de estampado, comprende además por lo menos un material seleccionado del grupo que consiste de acero bajo en carbono, acero bajo en carbono recocido y acero bajo en carbono no recocido. En una modalidad, el collar de estampado es como se encabezó. En una modalidad, la espiga incluye un moleteado formado circunferencialmente sobre el diámetro exterior y cerca del segundo extremo de la misma.

En una modalidad, un sujetador que incluye un miembro de pasador que tiene una porción de espiga alargada la cual termina en un extremo en una cabeza e incluye una porción roscada que tiene una pluralidad de cuerdas con ranuras de bloqueo; y un collar de estampado que incluye una espiga que tiene un primer extremo, un segundo extremo opuesto al primer extremo y un diámetro exterior, una bridad que se extiende circunferencialmente desde el primer extremo de la espiga del collar de estampado y que tiene un diámetro exterior y un resalto festoneado que está formado en una ubicación donde el primer extremo de la espiga se transforma en la brida, en donde el collar de estampado se adapta para ser estampado sobre las ranuras de bloqueo de la porción roscada del miembro de pasador y en donde cuando el collar de estampado es estampado, el resalto se deforma de un estado no deformado a un estado deformado en donde el resalto se une con el diámetro exterior de la espiga del collar de estampado y el diámetro exterior de la brida.

En una modalidad, un collar de estampado que incluye una espiga que tiene un primer extremo, un segundo extremo opuesto al primer extremo, un diámetro exterior y un moleteado que está formado circunferencialmente sobre el diámetro exterior y cerca del segundo extremo de la misma; una brida que se extiende circunferencialmente desde el primer extremo de la espiga y que tiene un diámetro exterior; y un peldaño de transición formado en una ubicación donde el primer extremo de la espiga se transforma en la brida, en donde el collar de estampado se adapta para ser estampado y en donde cuando el collar de estampado es estampado, el peldaño de transición se deforma de un estado no deformado a un estado deformado en donde el peldaño de transición se dobla con el diámetro exterior de la espiga y el diámetro exterior de la brida.

Breve Descripción de los Dibujos La FIGURA 1 es una vista en elevación lateral con las partes separadas de un sujetador construido de acuerdo con una modalidad de la presente invención; La FIGURA 2 es una vista en elevación lateral de un collar de estampado que es empleado por el sujetador mostrado en la FIGURA 1; La FIGURA 2A es una vista agrandada que muestra el detalle 2A en la FIGURA 2; La FIGURA 3 es una vista en planta superior del collar de estampado que se muestra en la FIGURA 2; La FIGURA 4 es una vista transversal, parcial, lateral del sujetador mostrado en la FIGURA 1 en una posición instalada, una porción de un collar se muestra en una posición de sujeción mínima y una porción de otro collar similar se muestra en una posición de sujeción máxima con fines de comparación; La FIGURA 4A es una vista agrandada que muestra el detalle 4A en la FIGURA 4; La FIGURA 5 es una vista en elevación lateral del collar de estampado mostrado en la FIGURA 2, en comparación con y superimpuesto con una porción de brida de un collar existente de tamaño comparable, el cual se muestra en líneas discontinuas; La FIGURA 6 es una vista en perspectiva de un collar de estampado que se construye de acuerdo con otra modalidad; y Las FIGURAS 7A y 7B son vistas en elevación lateral y frontal, respectivamente, de un collar de estampado que se construye de acuerdo con otra modalidad.

Mejor Modo para Llevar a Cabo la Invención Con referencia a la FIGURA 1, en una modalidad, un sujetador 10 que incluye un miembro de pasador 12 y un collar de estampado 14 que está dimensionado y configurado para coincidir con y ser estampado sobre el miembro de pasador 12. En una modalidad, el miembro de pasador 12 incluye una porción de espiga alargada 16 la cual termina en un extremo en una cabeza 18. En una modalidad, la porción de espiga 16 incluye una porción roscada 20 que tiene una pluralidad de cuerdas 22 con ranuras de bloqueo 24 y una porción de tracción 26 que tiene una pluralidad de ranuras de tracción 28. En una modalidad, el miembro de pasador 12 se hace de acero de aleación intermedia en carbón. En una modalidad, el miembro de pasador 12 es un perno de nivel de resistencia Grado 8. En otras modalidades, el miembro de pasador 12 se puede caracterizar por cualquier grado conocido en el campo, tal como, por ejemplo, Grado 2, Grado 5, Grado 8, Clase 8.8 y Clase 10.9. En otras modalidades, el miembro de pasador 12 se puede hacer de otros materiales adecuados que son conocidos en el campo. En otras modalidades, el miembro de pasador 12 puede consistir de cualquiera de los miembros de pasador dados a conocer y descritos en la Patente de los Estados Unidos No. 7,293,339 de Mercer y colaboradores, la cual se incorpora en este documento a manera de referencia en su totalidad.

Con referencia a las FIGURAS 2, 2A y 3, el collar de estampado 14 incluye una espiga de configuración tubular 30 que tiene un primer extremo 32 y un segundo extremo 34 opuesto al primer extremo 32, una brida 36 que se extiende circunferencialmente desde y en el primer extremo 32 y una perforación pasante 38 que se extiende desde el primer extremo 32 hasta el segundo extremo 34. En una modalidad, la espiga 30 incluye una configuración cilindrica generalmente uniforme. En una modalidad, en un estado no deformado, el collar de estampado 14 incluye un peldaño de transición abrupto o resalto 40 formado en una ubicación donde el primer extremo 32 de la espiga 30 se transforma en la brida 36. En una modalidad, en un estado no deformado, el peldaño de transición 40 es lineal o sustancialmente lineal. En una modalidad, en un estado no deformado, el peldaño de transición 40 está orientado en un Ángulo A de aproximadamente 90 grados del eje longitudinal X-X del collar de estampado 14 (véase la FIGURA 2A). En otra modalidad, en un estado no deformado, el peldaño de transición 40 está orientado en un Ángulo A de aproximadamente 120 grados del eje X-X. En otra modalidad, en un estado no deformado, el peldaño de transición 40 está orientado en un Ángulo A de aproximadamente 135 grados del eje X-X. En otra modalidad en un estado no deformado, el peldaño de transición está orientado en un Ángulo A que se encuentra dentro de un intervalo de aproximadamente 90 grados a aproximadamente 135 grados del eje X-X. En una modalidad, en un estado no deformado, el peldaño de transición 40 indica visualmente y diferencia el primer extremo y el segundo extremo 32, 34 del collar 14 para la instalación.

En una modalidad, el collar de estampado 14 incluye una lengüeta de montaje interna 42 que se extiende desde una superficie interior 44 del collar 14. En una modalidad, la lengüeta de montaje 42 incluye una cuerda individual, tal como aquella mostrada en la Patente de los Estados Unidos No.4,867,625 de Dixon, la cual se incorpora en este documento a manera de referencia en su totalidad. En una modalidad, la lengüeta de montaje 42 se coloca cerca del segundo extremo 34 de la espiga 30 del collar de estampado 14. En otra modalidad, la lengüeta de montaje 42 se coloca cerca del primer extremo 32 de la espiga 30 del collar de estampado 14. El propósito y la función de la lengüeta de montaje 42 se describirán posteriormente. En otra modalidad, el collar de estampado 14 no necesita incluir la lengüeta de montaje 42.

En una modalidad, el collar de estampado 14 se hace de acero bajo en carbono. En otra modalidad, el collar de estampado 14 se hace de acero bajo en carbono no recocido. En otra modalidad, el collar de estampado 14 se hace de acero bajo en carbono recocido. En otra modalidad, el collar de estampado 14 es "como se encabezó" y no requiere procesamiento térmico, como se da a conocer y se describe en la Patente de los Estado Unidos No.7,293,339 de Mercer y colaboradores mencionada anteriormente. Como se emplea en este documento, el término "como se encabezó" se refiere a un collar el cual se endurece por deformación en frío, por ejemplo, a partir del trabajo en frío, preferiblemente que el cambio de dureza utilizando un proceso térmico (por ejemplo, enfriamiento rápido y templadura; relajación de tensiones; etcétera).

Con referencia a la FIGURA 4, en una modalidad, el collar de estampado 14 y el miembro de pasador 12 se adaptan para asegurar conjuntamente una pluralidad de piezas de trabajo 46, 48. En una modalidad, la porción de espiga 16 del miembro de pasador 12 se inserta a través de agujeros de las piezas de trabajo 46, 48, en donde la cabeza 18 colinda con un lado 50 de la pieza de trabajo 46 y la porción de espiga 16 que se extiende hacia afuera de un lado 52 de la pieza de trabajo 48. En una modalidad, el collar de estampado 14 se ajusta en la porción de espiga 16 del miembro del pasador 12, por lo cual la porción de espiga 16 se inserta dentro de la perforación pasante 38 del collar 14 (como se muestra en las FIGURAS 2 y 3) y la lengüeta de montaje 42 se acopla de manera roscada con las cuerdas 22 del miembro de pasador 12 para retener inicialmente el collar 14 en el miembro de pasador 12. En una modalidad, el collar de estampado 14 se ajusta en el miembro de pasador 12 hasta que la brida 36 del collar 14 colinda con el lado 52 de la pieza de trabajo 48.

En una modalidad, las ranuras de tracción 28 del miembro de pasador 12 se adaptan para ser sujetadas por dientes coincidentes de mordazas de una herramienta de instalación de sujetadores que tiene un yunque de estampado (el cual no se muestra en las Figuras). En una modalidad, la herramienta de instalación de sujetadores puede consistir de las herramientas dadas a conocer y descritas en la Patente de los Estados Unidos No.7,293,339 de Mecer y colaboradores mencionada anteriormente. En una modalidad, el yunque de estampado de la herramienta se adapta para acoplar el collar de estampado 14 y aplicar una fuerza axial relativa entre el collar 14 y el miembro de pasador 12 y para moverse sobre el collar 14 y estamparlo en las ranuras de bloqueo 24 del miembro de pasador 12 (el cual no se muestra en las Figuras). En una modalidad, durante el proceso de instalación, el peldaño de transición 40 del collar 14 (el cual se muestra en las FIGURAS 2 y 2A) es estampado y se deforma hacia adentro en un estado deformado. La FIGURA 4 muestra el collar 14 instalado completamente en el miembro de pasador 12, mostrando tanto la sujeción mínima cuando se utiliza para asegurar piezas de trabajo más delgadas 46, 48 como la sujeción máxima cuando se utiliza para asegurar piezas de trabajo más gruesas 46, 48. En una modalidad, cuando el collar 14 se instala completa y apropiadamente, el peldaño de transición 40 (en su estado deformado) se dobla dentro del diámetro exterior del collar 14 como se muestra en la FIGURA 4, específicamente, un diámetro exterior de la espiga 30 y un diámetro exterior de la brida 36, y se caracteriza como una porción curvada, fluida, lisa 54. En una modalidad, la porción curvada 54 proporciona una indicación visual de que el collar 14 ha sido estampado completamente y ha sido instalado sobre el miembro de pasador 12 y que las piezas de trabajo 46, 48 están aseguradas entre sí. En una modalidad, como se muestra en la FIGURA 4A la porción curvada 54 tiene un radio de curvatura R. En una modalidad, para un sujetador de 1.27 centímetros (1/2 pulgada) 10, el radio de la curvatura R es aproximadamente 1.21 centímetros (0.476 pulgada). En una modalidad, para un sujetador de 1.58 centímetros (5/8 pulgada) 10, el radio de curvatura R es aproximadamente 1.51 centímetros (0.595 pulgadas). En una modalidad, para un sujetador de 1.91 centímetros (3/4 pulgada) 10, el radio de curvatura R es aproximadamente 1.81 centímetros (0.714 pulgadas). Cuando se instala completamente, la brida 36 se dimensiona y se configura para proporcionar un área de apoyo adecuada para soportar la carga de abrazadera retenida sin el incrustamiento del collar 14 en la pieza de trabajo 48. En una modalidad, debido al tamaño reducido de la brida 36, la cantidad de material requerido para hacer el collar 14 es menor que aquella requerida para un collar con brida comparable 56 conocido en el campo, como se muestra en líneas discontinuas en la FIGURA 5. En una modalidad, se obtiene una reducción de material de aproximadamente 10 a 15%.

La FIGURA 6 ilustra un collar de estampado 114 de acuerdo con otra modalidad. El collar de estampado 114 se estructura y funciona de manera similar al collar 14 con las siguientes diferencias. En una modalidad, el collar de estampado 114 incluye una espiga de configuración tubular 130 que tiene un primer extremo 132 y un segundo extremo 134 opuesto al primer extremo 132, una brida 136 que se extiende circunferencialmente desde y en el primer extremo 132 y una perforación pasante 138 que se extiende desde el primer extremo 132 hasta el segundo extremo 134. En una modalidad, la espiga 130 incluye un resalto festoneado/ondulado 140 que se extiende desde el primer extremo 132 hasta un área intermedia del primer extremo y el segundo extremo 132, 134. En una modalidad, el resalto 140 incluye una pluralidad de picos 141 y una pluralidad de valles 143 que alternan entre sí, como se muestra en la FIGURA 6 los cuales confieren visualmente múltiples secciones del resalto 140. En una modalidad, los picos 141 y los valles 143 del resalto 140 forman una configuración de onda trapezoidal. En otras modalidades, los picos 141 y los valles 143 del resalto 140 pueden consistir de otras configuraciones y tamaños. En una modalidad, durante el proceso de instalación, el resalto 140 del collar 114 es estampado y se deforma hacia adentro a un estado deformado. En una modalidad, cuando el collar 114 se instala completa y apropiadamente, el resalto 140 (en su estado deformado) y particularmente los picos 141 y los valles 143, se unen dentro del diámetro exterior del collar 114 y se caracterizan por múltiples porciones curvadas, fluidas, lisas alrededor del mismo (las cuales no se muestran en las Figuras). En una modalidad, las porciones curvadas proporcionan varios puntos de indicación visual todos alrededor del diámetro exterior del collar 114 que el collar 114 ha sido estampado e instalado completamente sobre un miembro de pasador y que las piezas de trabajo están aseguradas entre sí. Si uno o más de los picos 141 y/o los valles 143 no son doblados dentro del diámetro exterior del collar 114, esto proporciona una indicación visual de que el collar 114 no ha sido estampado completamente.

Las FIGURAS 7A y 7B ilustra un collar de estampado 214 de acuerdo con otra modalidad. El collar de estampado 214 está estructurado y funciona de manera similar al collar 14, excepto que una espiga 230 incluye un moleteado 231 formado circunferencialmente sobre el diámetro exterior de la misma y localizado cerca de un segundo extremo 234 de la espiga 230. El moleteado 231 es deformable cuando una herramienta de instalación se aplica sobre el mismo, incluso en el caso de que la herramienta no estampe completamente el collar 214, proporcionando de esta manera una indicación visual sobre si la herramienta se aplicó del todo al mismo. En una modalidad, el collar 114 mostrado en la FIGURA 6 y descrito anteriormente incluye un moleteado 231 (el cual no se muestra en las Figuras).

Se deben entender que las modalidades descritas en este documento son solamente ejemplares y que una persona experta en el campo puede hacer muchas variaciones y modificaciones sin apartarse del espíritu y el alcance de la invención. Se pretende que todas estas variaciones y modificaciones sean incluidas dentro del alcance de la invención definida en las reivindicaciones anexas.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Un collar de estampado, que comprende: una espiga que tiene un primer extremo, un segundo extremo opuesto al primer extremo y un diámetro exterior; una brida que se extiende circunferencialmente desde el primer extremo de la espiga y que tiene un diámetro exterior; y un resalto festoneado que está formado en una ubicación cerca de donde el primer extremo de la espiga se transforma en la brida, caracterizado porque el collar de estampado está adaptado -para ser estampado y en donde cuando el collar de estampado es estampado, el resalto se deforma de un estado no deformado a un estado deformado en donde el resalto se une con el diámetro exterior de la espiga y el diámetro exterior de la brida.

2. El collar de estampado de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque cuando el resalto se encuentra en su estado deformado, el peldaño de transición incluye una porción curvada.

3. El collar de estampado de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la porción curvada incluye un radio de curvatura.

4. El collar de estampado de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la espiga incluye una perforación que se extiende desde el primer extremo hasta el segundo extremo de la espiga, una superficie interior definida por la perforación y una lengüeta de montaje que se extiende desde la superficie interior.

5. El collar de estampado de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el collar de estampado comprende además por lo menos un material seleccionado del grupo que consiste de acero bajo en carbono, acero bajo en carbono recocido y acero bajo en carbono no recocido.

6. El collar de estampado de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el collar de estampado está como se encabezó.

7. El collar de estampado de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la espiga incluye un moleteado formado circunferencialmente en el diámetro exterior y cerca del segundo extremo de la misma.

8. Un sujetador, caracterizado porque comprende: un miembro de pasador que tiene una porción de espiga alargada la cual termina en un extremo en una cabeza e incluye una porción roscada que tiene una pluralidad de cuerdas con ranuras de bloqueo; y un collar de estampado que incluye una espiga que tiene un primer extremo, un segundo extremo opuesto al primer extremo y un diámetro exterior, una brida que se extiende circunferencialmente desde el primer extremo de la espiga del collar de estampado y que tiene un diámetro exterior y un resalto festoneado que está formado en una ubicación donde el primer extremo de la espiga se transforma en la brida, en donde el collar de estampado está adaptado para ser estampado sobre las ranuras de bloqueo de la porción roscada del miembro de pasador y en donde cuando el collar de estampado es estampado, el resalto se deforma de un estado no deformado a un estado deformado en donde el resalto se une con el diámetro exterior de la espiga del collar de estampado y el diámetro exterior de la brida.

9. El sujetador de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque cuando el resalto se encuentra en su estado deformado, el resalto incluye una porción curvada.

10. El sujetador de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque la porción curvada incluye un radio de curvatura.

11. El sujetador de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque la espiga del collar de estampado incluye una perforación que se extiende desde el primer extremo hasta el segundo extremo de la espiga, una superficie interior definida por la perforación y una lengüeta de montaje que se extiende desde la superficie interior.

12. El sujetador de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el collar de estampado comprende además por lo menos un material seleccionado del grupo que consiste de acero bajo en carbono, acero bajo en carbono recocido y acero bajo en carbono no recocido.

13. El sujetador de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque el collar de estampado está como se encabezó.

14. El collar de estampado de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque la espiga del collar incluye un moleteado formado circunferencialmente en el diámetro exterior y cerca del segundo extremo de la misma.

15. Un collar de estampado, que comprende: una espiga que tiene un primer extremo, un segundo extremo opuesto al primer extremo, un diámetro exterior y un moleteado formado circunferencialmente en el diámetro exterior y cerca del segundo extremo de la misma; una brida que se extiende circunferencialmente desde el primer extremo de la espiga y que tiene un diámetro exterior; y un peldaño de transición formado en una ubicación donde el primer extremo de la espiga se transforma en la brida, caracterizado porque el collar de estampado está adaptado para ser estampado y en donde cuando el collar de estampado es estampado, el peldaño de transición se deforma de un estado no deformado a un estado deformado en donde el peldaño de transición se une con el diámetro exterior de la espiga y el diámetro exterior de la brida.