SUJETADOR CIEGO Y CONJUNTO DE BOCA DE TENAZA PARA LA INSTALACIÓN DEL SUJETADOR CIEGO.

Un sujetador ciego (10) en combinación con una herramienta de instalación,

en donde el sujetador ciego sirve para asegurar entre así una pluralidad de piezas de trabajo (24,26) en respuesta a una fuerza rotatoria relativa aplicada al sujetador ciego, las piezas de trabajo tienen una pieza de trabajo del lado accesible (24) y una pieza de trabajo del lado ciego (26) y la combinación comprende: un manguito (14) que tiene un cuerpo con el interior roscado en un extremo (34) del manguito y una cabeza (42) en otro extremo del manguito, la porción roscada (30) del manguito adyacente a una porción con el interior liso (46) del manguito, la porción roscada del manguito que pasa a convertirse gradualmente en la porción lisa del manguito, la porción lisa del manguito que tiene una pared de grosor reducido respecto a la porción roscada del manguito, la cabeza que tiene una superficie exterior superior generalmente lisa con una pluralidad de ranuras (54) inclinadas hacia atrás hacia la pieza de trabajo del lado ciego (26) dispuestas en una orientación generalmente circular y en la superficie exterior superior generalmente lisa de la cabeza del manguito; y un miembro de pasador (12) que tiene un vástago alargado (18), en donde el vástago tiene una porción lisa recta (32) que entra en la porción lisa del manguito y una porción roscada (28) en un extremo del miembro de pasador enroscada a la porción roscada del manguito, el miembro de pasador tiene una primera cabeza (34) adyacente al vástago asentada dentro del manguito y una segunda cabeza estriada (38) adyacente a la primera cabeza, el miembro de pasador tiene una ranura cortacuellos (41) entre la primera cabeza y la segunda cabeza, estando la ranura cortacuellos adaptada para fracturarse bajo esfuerzo cortante torsional en respuesta a la fuerza rotacional relativa aplicada al sujetador con un apretador estriado (62) que se acopla a la segunda cabeza estriada (38) lo que facilita el enroscamiento de las roscas del miembro de pasador con las roscas del manguito durante la activación de la herramienta de instalación que hay asegurada en el apretador estriado, en donde la herramienta de instalación tiene una pluralidad de extremidades (56) que se inclinan hacia atrás hacia la pieza del lado ciego (26) y tienen una configuración coincidente con la de las ranuras (54) que se encuentran dispuestas en una orientación generalmente circular en un extremo de una boca de tenaza, en donde las extremidades se acoplan a las ranuras que hay formadas en la cabeza del manguito, y en donde la porción del manguito que tiene una pared de grosor reducido (46) respecto a la porción roscada del manguito y es adyacente a una superficie exterior de la pieza de trabajo del lado ciego (26) se recuece para facilitar su deformación en un bulbo para asegurar la pluralidad de piezas de trabajo (24, 26) entre sí en respuesta a la fuerza rotacional aplicada al sujetador con la herramienta de instalación

Campo de la invención

Esta invención se refiere a sujetadores ciegos para asegurar piezas de trabajo entre sí y, sobre todo, a un sujetador ciego y a un conjunto de boca de tenaza para la instalación del sujetador ciego.

Antecedentes de la invención

Los sujetadores ciegos se han venido utilizando de forma generalizada para asegurar piezas de trabajo entre sí cuando, de lo contrario, resultaría imposible acceder al lado ciego de una de las piezas de trabajo. Normalmente, a la pieza de trabajo a la que el usuario final puede acceder se le denomina pieza de trabajo del lado accesible y a la pieza de trabajo a la que el usuario final no puede acceder se le denomina pieza de trabajo del lado ciego.

Los sujetadores ciegos pueden utilizarse en un gran número de aplicaciones de la industria aeroespacial. El conjunto de sujetador ciego de la presente invención puede ser utilizado en aplicaciones aeroespaciales para asegurar piezas de trabajo de aleación de aluminio, otras aleaciones metálicas, composites o combinaciones de los mismos.

En la Patente de los Estados Unidos nº 2.971.425 se presenta un ejemplo de un sujetador ciego ya disponible. Los componentes principales del sujetador ciego de esta patente son un tornillo, un casquillo y una tuerca roscada. En líneas generales, dichos componentes de tornillo, casquillo y tuerca roscada ya patentados tienen una estructura parecida en ciertos aspectos al miembro de pasador y al manguito de la presente invención. Las diferencias entre este sujetador anterior y la presente invención se centrarán en la realización del sujetador patentado que tiene unas ranuras formadas en la cabeza del casquillo adaptadas para recibir las extremidades de una boca de tenaza que se fija a una herramienta de instalación de uso corriente.

Para instalar este sujetador patentado, se presenta una boca de tenaza con una pluralidad de extremidades dispuestas en uno de los lados de la superficie exterior de la misma que se fija a una herramienta de instalación estándar. También se presenta un apretador, configurado de modo que puede acoplarse a la cabeza de apriete del tornillo, que se fija a la herramienta de instalación de uso corriente. El apretador queda acoplado a la cabeza de apriete del tornillo y las extremidades de la boca de tenaza quedan dispuestas dentro de las ranuras del casquillo. Las ranuras del casquillo de este sujetador patentado tenían que ser relativamente profundas al igual que las ranuras utilizadas en las realizaciones comerciales de los sujetadores mostrados y descritos en las Patentes de los Estados Unidos nos 5.498.110 y 5.634.751. Las ranuras tenían que ser profundas para que pudiera realizarse el acoplamiento entre las extremidades de la boca de tenaza y las ranuras del casquillo. Por desgracia, el uso de ranuras profundas debilita el casquillo. Durante su uso, el apretador hace rotar al tornillo y las extremidades de la boca de tenaza se acoplan a las ranuras de la cabeza del casquillo en un intento de impedir la rotación del casquillo respecto al tornillo. La formación del bulbo del lado ciego se supone que resulta más fácil enroscando el tornillo en el casquillo fijo.

Dicho modo de actuar no permite que el bulbo del lado ciego se forme de manera eficaz para asegurar una pluralidad de piezas de trabajo entre sí ya que las extremidades de la boca de tenaza pueden salirse de las ranuras durante la instalación del sujetador patentado. Si las extremidades se salen de las ranuras, el casquillo rota respecto a la boca de tenaza causando daños por desgaste a las extremidades de la boca de tenaza debido a la abrasión de las extremidades al rotar contra la cabeza del casquillo. Como puede verse, la boca de tenaza tiene que ser sustituida con mucha frecuencia como consecuencia del desgaste que las extremidades experimentarían con dicho sistema. Además, la rotación del casquillo respecto al tornillo no es muy deseable desde el punto de vista de la formación del bulbo del lado ciego. Con tal enfoque no se consiguen ni un rendimiento óptimo de la instalación ni la formación fidedigna del bulbo.

La rotación del casquillo también provoca la abrasión o raspado de la cabeza del casquillo al rotar las extremidades contra la cabeza del casquillo. Estos resultados no sólo pueden verse a simple vista sino que también pueden deteriorar las propiedades de resistencia a la corrosión del casquillo. Factores como una formación incorrecta del bulbo, una sujeción estructural irregular y un esfuerzo cortante amenazan la integridad de este sujetador ciego patentado.

Con este sujetador patentado, el usuario final del sujetador intenta evitar que las extremidades se salgan de las ranuras del casquillo ejerciendo una fuerza de empuje contra la herramienta de instalación para poder mantener así el acoplamiento entre las extremidades y las ranuras del casquillo. Como puede verse, el usuario final se fatigará por el hecho de tener que aplicar dicha fuerza contra la herramienta de instalación.

Una diferencia particular con la Patente de los Estados Unidos nº 2.971.425 es que las ranuras de la cabeza del manguito de la presente invención están inclinadas hacia atrás, hacia la pieza de trabajo del lado ciego. Estas ranuras están adaptadas para que se acoplen a las extremidades dispuestas en un extremo de una boca de tenaza de un conjunto de tenaza fijado a una herramienta de instalación rotatoria de uso corriente. Las extremidades también están inclinadas hacia atrás hacia la pieza de trabajo del lado ciego. El acoplamiento de las extremidades inclinadas con las ranuras inclinadas supone una ventaja particular a la hora de prevenir la rotación del manguito respecto al miembro de pasador durante la instalación del sujetador ciego de la presente invención. La utilización de extremidades y de ranuras inclinadas impide que éstas se separen. De este modo quedan solucionados los problemas asociados a las separaciones producidas con el diseño de la Patente de los Estados Unidos nº

2.971.425. Además, al eliminar el problema de las separaciones asociado a los sujetadores patentados mediante la utilización de las extremidades y ranuras inclinadas hacia atrás, las ranuras de las ranuras de la presente invención son relativamente superficiales en comparación con las profundas ranuras utilizadas en la realización comercial de los sujetadores mostrados y descritos en las Patentes de los EE.UU. nos 5.498.110 y 5.634.751. Las ranuras superficiales de la presente invención no debilitan significativamente el manguito de la presente invención a diferencia de como lo hacen las ranuras profundas utilizadas en los dispositivos patentados.

Además, la cabeza de apriete del miembro de pasador de la presente invención tiene unas estrías o roscas formadas en la superficie exterior de la cabeza de apriete. Según se utilizan en la presente invención, el término "estrías" significa estrías o roscas. Estas estrías están adaptadas para acoplarse a un apretador ranurado de un conjunto de boca de tenaza acoplado a una herramienta de instalación rotatoria de uso corriente. El acoplamiento estriado entre la cabeza de apriete y el apretador resulta especialmente conveniente cuando se tira simultáneamente de la herramienta de instalación hacia el sujetador durante el accionamiento de la herramienta para garantizar el correcto acoplamiento entre las extremidades y las ranuras y aplicar de manera efectiva un par giratorio al miembro de pasador para que forme de manera eficaz el bulbo del lado ciego del sujetador. La capacidad de desacoplar el acoplamiento estriado entre el miembro de pasador y el apretador para garantizar el acoplamiento de las extremidades a las ranuras también elimina los problemas asociados a las separaciones relativas al diseño de la Patente de los Estados Unidos nº 2.971.425.

En la Patente de los Estados Unidos nº 3.236.143 se presenta un sujetador ciego en combinación con una herramienta de instalación que tiene unas ranuras y unas extremidades complementarias que no están inclinadas hacia atrás.

Resumen de la invención

Uno de los objetivos de la invención es proporcionar un sujetador ciego que tira de una herramienta de instalación hacia el sujetador ciego durante la instalación del sujetador ciego

Otro objetivo de la invención es proporcionar un sujetador ciego en el que la herramienta de instalación no se salga del sujetador ciego durante la instalación del sujetador ciego

Otro objetivo de la invención es proporcionar un sujetador ciego que tiene un manguito con unas ranuras relativamente... [Seguir leyendo]

1. Un sujetador ciego (10) en combinación con una herramienta de instalación, en donde el sujetador ciego sirve para asegurar entre así una pluralidad de piezas de trabajo (24,26) en respuesta a una fuerza rotatoria relativa aplicada al sujetador ciego, las piezas de trabajo tienen una pieza de trabajo del lado accesible (24) y una pieza de trabajo del lado ciego (26) y la combinación comprende:

un manguito (14) que tiene un cuerpo con el interior roscado en un extremo (34) del manguito y una cabeza (42) en otro extremo del manguito, la porción roscada (30) del manguito adyacente a una porción con el interior liso (46) del manguito, la porción roscada del manguito que pasa a convertirse gradualmente en la porción lisa del manguito, la porción lisa del manguito que tiene una pared de grosor reducido respecto a la porción roscada del manguito, la cabeza que tiene una superficie exterior superior generalmente lisa con una pluralidad de ranuras (54) inclinadas hacia atrás hacia la pieza de trabajo del lado ciego (26) dispuestas en una orientación generalmente circular y en la superficie exterior superior generalmente lisa de la cabeza del manguito; y

un miembro de pasador (12) que tiene un vástago alargado (18), en donde el vástago tiene una porción lisa recta

(32) que entra en la porción lisa del manguito y una porción roscada (28) en un extremo del miembro de pasador enroscada a la porción roscada del manguito, el miembro de pasador tiene una primera cabeza (34) adyacente al vástago asentada dentro del manguito y una segunda cabeza estriada (38) adyacente a la primera cabeza, el miembro de pasador tiene una ranura cortacuellos (41) entre la primera cabeza y la segunda cabeza, estando la ranura cortacuellos adaptada para fracturarse bajo esfuerzo cortante torsional en respuesta a la fuerza rotacional relativa aplicada al sujetador con un apretador estriado (62) que se acopla a la segunda cabeza estriada (38) lo que facilita el enroscamiento de las roscas del miembro de pasador con las roscas del manguito durante la activación de la herramienta de instalación que hay asegurada en el apretador estriado,

en donde la herramienta de instalación tiene una pluralidad de extremidades (56) que se inclinan hacia atrás hacia la pieza del lado ciego (26) y tienen una configuración coincidente con la de las ranuras (54) que se encuentran dispuestas en una orientación generalmente circular en un extremo de una boca de tenaza,

en donde las extremidades se acoplan a las ranuras que hay formadas en la cabeza del manguito, y en donde la porción del manguito que tiene una pared de grosor reducido (46) respecto a la porción roscada del manguito y es adyacente a una superficie exterior de la pieza de trabajo del lado ciego (26) se recuece para facilitar su deformación en un bulbo para asegurar la pluralidad de piezas de trabajo (24, 26) entre sí en respuesta a la fuerza rotacional aplicada al sujetador con la herramienta de instalación.

2. El sujetador ciego en combinación con una herramienta de instalación de la reivindicación 1, en donde el grosor de la pared del manguito disminuye gradualmente a lo largo de la porción lisa del manguito adyacente a la porción roscada del manguito hasta un punto adyacente a la superficie exterior de la pieza de trabajo del lado ciego.

3. El sujetador ciego en combinación con una herramienta de instalación de la reivindicación 1 en donde el grosor de la pared de la porción lisa del manguito adyacente a la porción roscada del manguito se reduce bruscamente a través de un escalón en el manguito a una pared con un grosor reducido respecto a la porción roscada del manguito.

4. El sujetador ciego en combinación con una herramienta de instalación de la reivindicación 1 en donde la pluralidad de extremidades de la boca de tenaza está hecha de un material no deformable

5. El sujetador ciego en combinación con una herramienta de instalación de la reivindicación 1 que además comprende una pluralidad de hoyuelos dispuestos sobre el cuerpo del manguito para acoplar físicamente una porción del manguito al miembro de pasador y así crear un sistema de bloqueo a la fricción entre el manguito y el miembro de pasador.

6. El sujetador ciego en combinación con una herramienta de instalación de la reivindicación 1 en donde las ranuras son superficiales respecto a la superficie exterior superior de la cabeza del manguito.

7. Un sujetador ciego (10) en combinación con un conjunto de boca de tenaza (10) asegurado a una herramienta de instalación para asegurar una pluralidad de piezas de trabajo (24,26) entre sí, en donde la combinación comprende:

el sujetador ciego que tiene un manguito (14) y un miembro de pasador (12) teniendo el manguito una cabeza (42) que tiene una superficie exterior superior generalmente lisa con una pluralidad de ranuras (54) inclinadas hacia atrás hacia una pieza de trabajo del lado ciego (26) dispuestas conforme a una orientación generalmente circular en el mismo, teniendo el miembro de pasador una cabeza estriada (38) que se separa del sujetador ciego una vez colocado el sujetador ciego en su lugar correspondiente;

el conjunto de la boca de tenaza que comprende una boca de tenaza (58) que tiene un diámetro interior (68), en donde un extremo de la boca de tenaza tiene una pluralidad de extremidades (56) inclinadas hacia atrás hacia la pieza de trabajo del lado ciego (26) y tienen una configuración que coincide con las ranuras (54) que hay dispuestas en una orientación generalmente circular sobre la misma y que se acoplan a las ranuras (54) que hay formadas en la superficie exterior superior generalmente lisa del manguito y el otro extremo de la boca de tenaza está adaptado para quedar asegurado a la herramienta de instalación; y

dicho conjunto de la boca de tenaza que comprende un apretador (62) que tiene un diámetro interno (70) en donde en un extremo del apretador hay una porción del diámetro interno que tiene unas estrías (72) que se acoplan a la cabeza estriada del miembro de pasador para facilitar el enroscado del miembro de pasador al manguito en respuesta a la fuerza rotacional relativa aplicada al sujetador con el apretador y otro extremo del apretador está adaptado para quedar asegurado a la herramienta de instalación, estando el apretador dispuesto dentro del diámetro interno de la boca de tenaza de modo que se pueda mover de formar rotatoria por dentro del diámetro interno respecto a la boca de tenaza.

8. El sujetador ciego en combinación con el conjunto de la boca de tenaza de la reivindicación 7 en donde el manguito del sujetador ciego está adaptador para deformarse en forma de bulbo en respuesta a la fuerza rotacional aplicada al sujetador ciego.