Collar de estampación con una junta de estanqueidad interna adicional.
Aparato de collar de estampación para sellar una conexión de un sujetador (7) a través de un conjunto compuesto de piezas de trabajo (11) juntas y para prevenir la fuga a través de la conexión,
incluyendo el sujetador (7) un eje (8) que tiene una sección roscada o ranurada (10) en el exterior, comprendiendo el aparato de collar de estampación un collar de estampación hueco (3), generalmente cilíndrico, adaptado para estar dispuesto sobre el eje (8) del sujetador (7), teniendo el collar de estampación (3) una porción de cuerpo principal (1) con un taladro central principal (2) y una porción de base (4) con un saliente interno (6) formado en el taladro central principal para formar una guía de recepción de la junta, teniendo el saliente interno (6) un diámetro que es mayor que el diámetro del taladro central principal, y un material de sellado interno (5) dispuesto en el collar de estampación (3) sobre el sujetador (7), caracterizado porque: el material de sellado interno comprende un inserto de sellado interno (5, 85) que tiene una superficie que define una pestaña exterior redondeada anular (7), y el saliente interno (6, 86) del taladro central principal (2, 82) del collar de estampación (3,83) tiene una superficie que define un canal redondeado o ranura (89) correspondiente, en la que encaja la pestaña exterior redondeada anular (87) para bloquear de esta manera el inserto de sellado interno (5, 85) en posición dentro del saliente interior (6, 86) del taladro central principal (2, 82).
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2001/019983.
Solicitante: HI-SHEAR CORPORATION.
Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.
Dirección: 2600 Skypark Drive Torrance, CA 90509-2975 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.
Inventor/es: BEELES,EDWARD E, HOCKING,DAVID, JONES,JULIE,R, SELEY,STUART,R, INMAN,JOHN,E.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- F16B19/05 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA. › F16 ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES PARA ASEGURAR EL BUEN FUNCIONAMIENTO DE LAS MAQUINAS O INSTALACIONES; AISLAMIENTO TERMICO EN GENERAL. › F16B DISPOSITIVOS PARA UNIR O BLOQUEAR LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS O LAS PARTES DE LAS MAQUINAS, p. ej. CLAVOS, CLAVIJAS, TUERCAS, TORNILLOS, BULONES, ANILLOS QUE FORMAN RESORTE, ABRAZADERAS, BRIDAS, GRAPAS, CUÑAS; UNIONES O ARTICULACIONES (acoplamientos para la transmisión de mecanismos de rotación F16D). › F16B 19/00 Bulones sin rosca; Pasadores incluyendo aquellos que se deforman (en ensambladuras atornilladas F16B 29/00 ); Remaches (medios para impedir que se salgan F16B 21/00). › Bulones o clavijas fijadas por collaretes embutidos (F16B 19/08 tiene prioridad).
PDF original: ES-2325680_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Collar de estampación con una junta de estanqueidad interna adicional.
Antecedentes de la invención
La invención se refiere, en general, a sujetadores estructurales y, más particularmente, a un sujetador estructural que tiene un collar de estampación y una junta interna para prevenir la fuga a través de una conexión fijada por el sujetador estructural.
Los sujetadores estructurales del tipo al que pertenece la invención incluyen un pasador de cabeza con ranuras de bloqueo y un collar generalmente cilíndrico para el pasador. El sujetador estructural se utiliza típicamente para asegurar un conjunto compuesto de piezas de trabajo y el pasador está colocado en aberturas alineadas a través de las piezas de trabajo a asegurar juntas, y el collar está colocado sobre las ranuras de bloqueo del pasador. El collar es comprimido entonces radialmente en las ranuras de bloqueo para fijar el collar sobre el pasador. Una herramienta que se utiliza comúnmente para comprimir el collar sobre las ranuras de bloqueo del pasador es una herramienta de estampación que tira del pasador en una dirección y fuerza a un yunque de estampación sobre el collar en la otra dirección para fijar el collar al pasador y abrazar por la fuerza las piezas de trabajo juntas. Cuando tales sujetadores estructurales se utilizan en aplicaciones tales como la unión de piezas a depósitos que contienen líquido, es deseable que no se permita que se produzca fuga desde tales depósitos alrededor y a través de tales sujetadores. Las formas de realización de la presente invención pueden satisfacer tales y otras necesidades.
El documento US 3.464.472 describe un sujetador del tipo de estampación que comprende las características del preámbulo de la reivindicación 1.
Resumen de la invención
De acuerdo con la presente invención, se proporciona un aparato de collar de estampación para sellar una conexión de un sujetador a través de un conjunto compuesto de piezas de trabajo juntas y para prevenir la fuga a través de la conexión, incluyendo el sujetador un eje que tiene una sección roscada o ranurada en el exterior, comprendiendo el aparato de collar de estampación un collar de estampación hueco, generalmente cilíndrico, adaptado para estar dispuestos sobre el eje del sujetador, teniendo el collar de estampación una porción de cuerpo principal con un taladro central principal y una porción de base con un saliente interno formado en el taladro central principal para formar una guía de recepción de la junta, teniendo el saliente interno un diámetro que es mayor que el diámetro del taladro central principal, y un material de sellado interno dispuesto en el collar de estampación sobre el sujetador, caracterizado porque el material de sellado interno comprende un inserto de sellado interno que tiene una superficie que define una pestaña exterior redondeada anular, y el saliente interno del taladro central principal del collar de estampación tiene una superficie que define un canal redondeado o ranura correspondiente, en la que encaja la pestaña exterior redondeada anular para bloquear de esta manera el inserto de sellado interno en posición dentro del saliente interior del taladro central principal.
Se proporciona también el método de la reivindicación 13.
Breve descripción de los dibujos
La presente invención se describirá, solamente a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos que se acompañan, en los que:
La figura 1 es una vista en sección de un conjunto de acuerdo con una primera forma de realización, que muestra una porción de un pasador con el collar de estampación y un inserto de sellado interno.
La figura 2 es una vista en sección de un conjunto de acuerdo con una segunda forma de realización, que muestra una porción de un pasador con el collar de estampación y el inserto de sellado interno.
La figura 4B es una vista en planta de la herramienta de estampación.
La figura 4C es una vista en sección de la herramienta de estampación tomada a lo largo de la línea 4C-4C de la figura 4B.
La figura 4D es una vista en sección de una forma de realización alternativa de una herramienta de estampación.
La figura 4E es una vista extrema de la herramienta de estampación de la figura 4D.
La figura 5A es un diagrama esquemático que muestra la división de una porción de un alambre metálico o trozo de barra para formar una pieza bruta para la formación del collar de estampación, de acuerdo con la presente invención.
La figura 5B es un diagrama esquemático que ilustra la estampación de la pieza bruta de la figura 5A para formar indentaciones en la pieza bruta.
La figura 5C es un diagrama esquemático que ilustra la introducción por la fuerza de la pieza bruta estampada en un troquel por otra estampa para formar el collar de estampación de acuerdo con la presente invención.
La figura 6A es una vista en sección de un collar de estampación y de un conjunto de inserto de sellado que muestra las dimensiones del inserto de sellado con relación al collar.
La figura 6B es una vista en sección de un collar de estampación que muestra las dimensiones del collar.
La figura 6C es una vista en sección de una forma de realización alternativa de una pieza bruta para la formación del collar de estampación.
La figura 7A es una vista en perspectiva parcialmente despiezada ordenada de un conjunto de herramienta de estampación.
La figura 7B es una vista en perspectiva de la herramienta de estampación montada de la figura 7A.
La figura 7C es una vista extrema de la herramienta de estampación montada de la figura 7B.
La figura 7D es una vista en sección del conjunto de herramienta de estampación tomada a lo largo de la línea 7D-7D de la figura 7C.
La figura 8 es una vista en sección de una forma de realización de un collar de estampación y un inserto de sellado en una condición no instalada y no estampada parte del pasador, de acuerdo con la presente invención; y
La figura 9 es una vista de detalle de la porción rodeada con un círculo de la figura 8.
Descripción detallada de las formas de realización preferidas
En las figuras 1 y 2 se muestra un collar hueco de estampado o estampación 3 generalmente cilíndrico con un inserto de sellado interno 5. El collar de estampación incluye una porción de cuerpo principal 1 con un taladro central principal 2, y una porción de base 4 con un saliente interno 6 formado en el taladro central principal para formar una guía de recepción de la junta. El saliente interno tiene un diámetro que es mayor que el diámetro del taladro central principal. La porción de base está con preferencia abocardada hacia fuera, y tiene un diámetro exterior mayor que la porción de cuerpo principal. El collar de estampación y la junta de obturación están destinados para uso con un sujetados roscado en el exterior, tal como un pasador 7 que tiene una caña 8 y una cabeza alargada 9, siendo el pasador del tipo utilizado en la fijación conjunta de componentes 11 en aplicaciones aeroespaciales y otras aplicaciones.
La figura 1 ilustra un conjunto, en el que las dimensiones relativas del pasador 7, sus roscas o muescas 10, el collar de estampado o de estampación 3, y el inserto de sellado interno 5 son tales que el inserto de sellado está conectado con una sección 12 no roscada, no ranurada, relativamente plana del pasador. La figura 2 ilustra un conjunto, en el que las dimensiones relativas del pasador 7, sus ranuras o muescas 10, el collar de estampación 3 y el inserto de sellado interno 5 son tales que el inserto de sellado está conectado con una sección roscada o ranurada 15 del pasador. Aunque cualquiera de las dos configuraciones puede proporcionar un sujetador útil, la configuración de la figura 2 proporciona un agarre mayor y un sellado más seguro y, por lo tanto, se considera preferido.
El collar está fabricado de un metal adecuado o de otro material deformable. Los solicitantes han utilizado aluminio (Aluminio 2024 según QQ-A-430 o AMS-QQ-225/6) , con tratamiento térmico hasta una condición T4 o T42 de acuerdo con MS2770 o AMS-H-6088) y titanio comercialmente puro (Titanio CP según ASTM B348 Grado 1, MIL-T-9047 CP-4) . Los solicitantes han utilizado tetrafluoretileno (TFE) , tal como TFE disponible bajo el nombre comercial "TEFLÓN" de DuPont, según ASTM D1710 Tipo I, Grado 1 para el inserto de sellado. Se pueden especificar otros materiales para el collar o para el inserto de sellado 5 sobre la base de las propiedades deseadas del material bien conocidas por los técnicos en la materia. Las dimensiones ejemplares para el collar de estampación y el inserto de sellado se presentan en la Tabla 1 siguiente. En las tablas... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Aparato de collar de estampación para sellar una conexión de un sujetador (7) a través de un conjunto compuesto de piezas de trabajo (11) juntas y para prevenir la fuga a través de la conexión, incluyendo el sujetador (7) un eje (8) que tiene una sección roscada o ranurada (10) en el exterior, comprendiendo el aparato de collar de estampación un collar de estampación hueco (3) , generalmente cilíndrico, adaptado para estar dispuesto sobre el eje (8) del sujetador (7) , teniendo el collar de estampación (3) una porción de cuerpo principal (1) con un taladro central principal (2) y una porción de base (4) con un saliente interno (6) formado en el taladro central principal para formar una guía de recepción de la junta, teniendo el saliente interno (6) un diámetro que es mayor que el diámetro del taladro central principal, y un material de sellado interno (5) dispuesto en el collar de estampación (3) sobre el sujetador (7) , caracterizado porque:
el material de sellado interno comprende un inserto de sellado interno (5, 85) que tiene una superficie que define una pestaña exterior redondeada anular (7) , y el saliente interno (6, 86) del taladro central principal (2, 82) del collar de estampación (3, 83) tiene una superficie que define un canal redondeado o ranura (89) correspondiente, en la que encaja la pestaña exterior redondeada anular (87) para bloquear de esta manera el inserto de sellado interno (5, 85) en posición dentro del saliente interior (6, 86) del taladro central principal (2, 82) .
2. El aparato de collar de estampación de la reivindicación 1, en el que la porción de base (4, 84) está abocardada hacia fuera, con un diámetro exterior mayor que el taladro central principal (2, 82) .
3. El aparato de collar de estampación de la reivindicación 1, en el que el collar de estampación (3, 83) está fabricado de un metal.
4. El aparato de collar de estampación de la reivindicación 3, en el que el collar de estampación (3, 83) está fabricado de aluminio.
5. El aparato de collar de estampación de la reivindicación 3, en el que el collar de estampación (3, 83) está fabricado de titanio.
6. El aparato de collar de estampación de la reivindicación 1, en el que el collar de estampación (3, 83) está fabricado de un material deformable.
7. El aparato de collar de estampación de la reivindicación 1, en el que el inserto de sellado interior (5, 85) está fabricado de tetrafluoretileno.
8. El aparato de collar de estampación de la reivindicación 1, en el que el eje (8) incluye una sección (12) no roscada y el inserto de sellado interior (5, 85) está conectado con la sección no roscada del eje (8) del pasador.
9. El aparato de collar de estampación de la reivindicación 1, en el que el eje (8) incluye una sección roscada (10) y una sección no roscada (12) y el inserto de sellado interior (5, 85) está conectado con la sección roscada y la sección no roscada del eje (8) del pasador.
10. El aparato de collar de estampación de la reivindicación 1, en el que el saliente interno (6, 86) del taladro central principal (2, 82) incluye una porción escalonada intermedia (90) que tiene un diámetro interior que es menor que el diámetro interior del saliente interior (6, 86) y mayor que el diámetro del taladro central principal (2, 82) .
11. El aparato de collar de estampación de la reivindicación 1, que incluye, además, un sujetador (7) que comprende un pasador (7) que tiene una cabeza (9) y un eje (8) , teniendo el eje (8) una sección (10) roscada en el exterior y una sección no roscada (12) .
12. El aparato de collar de estampación de la reivindicación 11, que incluye una herramienta de estampación (60) que fuerza mecánicamente el collar de estampación (3, 83) sobre el pasador que fija una pieza de trabajo entre la cabeza alargada y el collar de estampación (3, 83) con el inserto de sellado interior (5, 85) deformándose y formando una junta impermeable a fluido.
13. Un método de instalación de un sujetador de sellado (7) , incluyendo el sujetador de sellado (7) un sujetador (7) que tiene un eje (8) , un conjunto de collado de estampación que incluye un collar de estampación (3, 83) y un inserto de sellado interior (5, 84) de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende:
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