MXPA00002681A

MXPA00002681A - Sujetador que tiene roscas primaria y secundaria.

Info

Publication number: MXPA00002681A
Application number: MXPA00002681A
Authority: MX
Inventors: J Hsing John
Original assignee: Illinois Tool Works
Priority date: 1999-03-17
Filing date: 2000-03-16
Publication date: 2002-03-08
Also published as: EP1036949A1; KR20010006619A; CA2296883A1; DE60001430D1; TW468007B; EP1036949B1; ES2193037T3; JP2000266021A; BR0000917A; US6045312A; DE60001430T2; KR100355672B1; CA2296883C; ATE232939T1; CN1267795A

Abstract

En un sujetador que tiene una cabeza y una espiga que tiene una porcion generalmente cilindrica con un extremo proximo se que une a la cabeza y al extremo distante, en el que la espiga tiene una formacion de rosca primaria de rosca secundaria. La formacion de rosca primaria tiene una dimension radial generalmente uniforme a lo largo de la porcion generalmente cilindrica. En una forma de realizacion, la formacion de rosca secundaria tiene una dimension radial que se ahusa hacia fuera de tal forma que se incrementa continuamente desde una region donde la formacion de rosca secundaria se origina de cerca del extremo distante hacia una region donde la formacion de rosca secundaria tiene una dimension radial maxima, la cual es aproximadamente igual a la dimension radial generalmente uniforme, donde la ultima region esta mas cerca del extremo distante que el extremo proximo. Si la formacion de rosca secundaria se interrumpe, la torsion de roscado interno es mas baja, comparada con la torsion de roscado interno en caso de que la formacion de rosca secundaria fuera continua. En otra forma de realizacion, la formacion de rosca secundaria tiene una dimension radial que se ahusa hacia fuera para incrementarse continuamente desde una region donde la formacion de rosca secundaria se origina cerca del extremo distante de una region donde la formacion de rosca secundaria tiene una dimension radial maxima, la cual es menor que la dimension radial generalmente uniforme, donde la ultima, donde la ultima region esta en el extremo proximo.

Description

SUJETADOR QUE TIENE ROSCAS PRIMARIA Y SECUNDARIA Campo de la Invención Esta invención pertenece a un sujetador de un tipo empleado para sujetar una placa de hoja metálica a un substrato, donde la placa de hoja metálica puede ser comparativamente delgada y el substrato puede ser comparativamente más grueso. El sujetador tiene una cabeza y una espiga, que tiene una formación de rosca primaria y una formación de rosca secundaria. Antecedentes de la Invención Como se ejemplifica en la Patente E.U. No. 5,779,417 (Caso ITW 8048) se utiliza un sujetador del tipo mencionado arriba para sujetar una placa de hoja metálica, que puede ser llamada convenientemente placa de contacto, a un substrato, que usualmente es un substrato de metal. Si el substrato es otra placa de lámina metálica, la placa del substrato puede ser llamada convenientemente placa de roscado interno. Comúnmente, la placa de contacto se prepara, a través de hacer una punzonadura, con un orificio el cual puede ser llamado convenientemente orificio de franqueo y se prepara el substrato, a través de hacer una punzonadura o de perforar, con un orificio el cual puede ser convenientemente llamado orifico de roscado interno, y que es más pequeño en la sección transversal que el del orificio de franqueo. Comúnmente, la espiga se adapta para pasar libremente a través del orificio de franqueo, para entrar al orificio con roscado interno en una punta ahusada y para machuelar una rosca complementaria alrededor del orificio de rosca interna, a través de una rosca de roscado interno automático en la espiga, cuando se conduce el sujetador. Entre otros datos que caracterizan al sujetador del tipo mencionado anteriormente, es conveniente referirse a una torsión de roscado interno, el cual es la torsión requerida para la rosca de roscado interior automático para ahusar la rosca complementaria cuando el sujetador es conducido rotatoriamente. Aun más, es conveniente referirse a una torsión de rayado, que es la torsión requerida para la rosca de roscado automático para rayar la rosca complementaria de tal forma que la espiga gire libremente dentro del orificio con roscado interior. Comúnmente, los sujetadores del tipo mencionado anteriormente se producen en grandes cantidades, desde las cuales se toman muestras estadísticamente significativas y se sacan para ser probados. Entre otros datos que se obtienen de las pruebas de cualquier muestra determinada, es conveniente referirse a una torsión de roscado interior máximo estadístico, que es la torsión máxima requerida para la rosca de roscado interno automático de cualquiera de los sujetadores probados de la muestra para machuelar una rosca complementaria. Aún más, es conveniente referirse a una torsión de rayado mínima estadística, que es la torsión requerida para la rosca de roscado interno automático de cualquiera de los sujetadores probados del ejemplo para rayar la rosca complementaria de tal forma que la espiga gire libremente dentro del orificio de roscado interno. En muchas aplicaciones, estos sujetadores son conducidos por vía neumática o por herramienta de conducción eléctricamente energizadas, cada una de las cuales está arreglada para aplicar una torsión de conducción a la cabeza de un sujetador. Deseablemente, cada una de estas herramientas se ajusta de tal manera que frene súbitamente o para que pare la conducción cuando se aplique la torsión de conducción nominal máxima, que es más alta que la torsión de roscado interior máxima estadística para esos sujetadores e inferior a la torsión de rayado mínima estadística para estos sujetadores. Ya que las herramientas tienden a ser ajustables de forma imprecisa, es deseable que la torsión de rayado mínima estadística que sea substancialmente superior a la torsión de roscado interno máxima estadística para una cantidad determinada de sujetadores roscados del tipo mencionado anteriormente. Sumario de la Invención Esta invención provee disposiciones únicas de formaciones de rosca en un sujetador del tipo mencionado arriba. El sujetador tiene una cabeza y una espiga, la cual es unitaria con la cabeza y que puede tener una punta ahusada. La espiga tiene una formación de rosca primaria, que define roscas espaciadas axialmente a lo largo de la porción generalmente cilindrica de la espiga, y una formación de rosca secundaria que define las roscas espaciadas axialmente entre por lo menos algunas de las roscas definidas por la formación de rosca primaria. La porción generalmente cilindrica de la espiga tiene un extremo próximo que se une a la cabeza y un extremo distante. La dimensión radial de cada una de las formaciones de rosca se mide radialmente desde la raíz de la rosca. En una de las formas de realización contemplada por esta invención, la formación de rosca secundaria se origina a lo largo de la porción generalmente cilindrica de la espiga y tiene una dimensión radial que se ahusa hacia fuera de tal forma que se incremente de la región donde la formación de rosca secundaria se origina hacia una región donde la dimensión radial de la formación de rosca secundaria alcanza una dimensión radial máxima de la formación de la rosca secundaria. Preferentemente, en la misma forma de realización, la formación primaria de la rosca tienen una dimensión generalmente uniforme a lo largo de la porción generalmente cilindrica de la espiga y una dimensión radial máxima de la formación de rosca secundaria que es igual aproximadamente a la dimensión radial generalmente uniforme de la formación de rosca primaria a lo largo de la porción generalmente cilindrica de la espiga. En una versión modificada de la forma de realización discutida en el párrafo precedente, la formación de rosca secundaria se interrumpe para obtener una longitud axial igual a alrededor de un paso, en una región que origina alrededor de un paso desde la región donde la formación de rosca secundaria se origina. Según se compara con una versión sin modificar, en la cual la formación de rosca secundaria es continua, la versión modificada exhibe una torsión de rosca interna más baja. En otra forma de realización contemplada por esta invención, la formación de rosca primaria tiene una dimensión radial uniforme a lo largo de la porción generalmente cilindrica de la espiga, y la formación de rosca secundaria tiene una dimensión radial que se ahusa hacia fuera y sigue continuamente para incrementarse desde una región donde la formación de rosca secundaria se origina hacia la región del extremo próximo donde la dimensión radial de la formación de rosca secundaria alcanza una dimensión radial máxima. Preferentemente, en la forma de realización discutida en el párrafo precedente, la formación de rosca secundaria se origina cerca del extremo distante de la porción generalmente cilindrica de la espiga. Estos y otros objetivos, características y ventajas de esta invención se hacen evidentes a partir de la siguiente descripción de dos formas de realización contempladas de esta invención, con referencia a los dibujos que acompañan a la presente.

Breve Descripción de los Dibujos La Figura 1 es una vista elevada de un sujetador que constituye una primera forma de realización de esta invención a lo largo con una placa de contacto mostrada fragmentariamente en corte seccional y a lo largo con un substrato mostrado fragmentariamente en un corte seccional. La Figura ÍA es una vista elevada simplificada de un sujetador similar al sujetador mostrado en la Figura 1, excepto que el sujetador mostrado en la Figura 1 tiene una cabeza segmental o de domo, en lugar de una cabeza hexagonal, y excepto que el sujetador mostrado en la Figura ÍA tiene una espiga más larga. La Figura IB es una vista elevada simplificada de un sujetador similar al sujetador mostrado en la Figura ÍA, excepto que el sujetador mostrado en la Figura IB tiene una formación de rosca secundaria que se interrumpe en lugar de ser continua. La Figura 2A es una representación gráfica de torsión contra el tiempo para un sujetador típico similar al sujetador de la Figura ÍA y para una herramienta conductora energizada neumáticamente, la cual no se muestra. La Figura 2B es una representación gráfica de la torsión contra el tiempo de un sujetador típico similar al sujetador del al Figura IB y para una herramienta conductora energizada neumáticamente, no mostrada. La Figura 3 es una vista elevada de un sujetador que constituye una segunda forma de realización de esta invención, junto con una placa de contacto mostrada fragmentariamente en corte seccional a lo largo de un substrato mostrado fragmentariamente en corte seccional. Descripción Detallada de las Formas de Realización Ilustradas Como se muestra en la Figura 1, un sujetador 10 del tipo mencionado anteriormente, constituye una primera forma de realización de esta invención. Excepto que como se ilustra y se describe en este documento, el sujetador 10 es similar al sujetador revelado en la Patente E.U. No. 5,779,417 (Caso ITW 8048), cuya revelación se incorpora en la presente para referencia. El sujetador 10 tiene una espiga 20, que define un eje y que está roscada de manera única, y una cabeza 40 que es unitaria con la espiga 20. La espiga 20 tiene una porción generalmente cilindrica 22, la cual tiene un extremo próximo 24 que une la cabeza 40 con un extremo distante 26, y una punta ahusada 28, que tiene un extremo redondeado 30 y que une la espiga 20 con el extremo distante 26. Como se muestra en la Figura 1 , el sujetador se emplea para sujetar la placa de contacto 50, que está preparada, a través de hacer una punzonadura, con un orificio de franqueo 53, a un substrato 60, que está preparado, a través de perforar, con un orificio con roscado interno 62. Antes de que el sujetador 10 se conduzca, el orificio de franqueo 52, y el orificio con roscado interno 62 son circulares, el orificio de franqueo 52 tiene un diámetro comparativamente más largo y el orificio con roscado interno 62 tiene un diámetro comparativamente más pequeño. Cuando el sujetador es conducido de forma rotatoria, la espiga 20 se adapta para pasar libremente a través del orificio de franqueo 52, para entrar al orificio con roscado interno 62 en la punta ahusada 28, y para machuelar una rosca complementaria 64 alrededor del orificio con roscado interno 62. Como se muestra, la cabeza 40 tiene una porción de conducción 70 con una forma hexagonal que define la barra chata acopladora de la herramienta 72 donde la porción de conducción 70 se adapta para se conducida rotativamente a través de una herramienta de conducción energizada neumáticamente (no mostrada) de un tipo convencional que tiene una cabeza de conducción actuando conjuntamente con las barras chatas acopladoras de la herramienta 72 para conducir así el sujetador 10 rotativamente alrededor del eje definido por la espiga 20. La cabeza 40 tiene una porción de cojinete 80 que se une a la espiga 20, que tiene un borde anular periférico 82 y tiene una superficie de sujeción con abrazadera 84 hacia la punta ahusada 28 de la espiga 20. En otras formas de realización (no mostradas) contempladas por esta invención, la cabeza del sujetador puede tener una forma diferente, como segmental o de domo mostrado en la Figura ÍA. Excepto como se explica en este documento, la forma precisa de la cabeza se encuentra fuera del alcance de esta invención. La espiga 20 se forma de tal manera que tenga una formación de rosca primaria 100, que es continua, y la cual tiene un roscado interno automático que define roscas espaciadas axialmente 112 que tienen una dimensión radial generalmente uniforme a lo largo de la porción generalmente cilindrica 22 de la espiga 20 y que tienen roscas espaciadas similarmente 114 a lo largo de la punta ahusada. La formación de rosca primaria 110 se origina en una región 116 cercana al extremo puntiagudo 30 de la punta ahusada 28 y que se ahusa hacia fuera hacia el extremo distante 26 de la porción generalmente cilindrica 22 de la espiga 20. La dimensión radial de la formación de rosca primaria 100 se incrementa desde la región 116, a lo largo de la punta ahusada 28 hacia el extremo distante 26 de la porción generalmente cilindrica 22, hasta que la dimensión radial de esto alcance la dimensión generalmente uniforme de esto a lo largo de la porción generalmente cilindrica 22. La espiga 30 se forma de tal manera que tiene una formación de rosca secundaria 120, que es continua, que tiene un roscado interno automático y que define roscas espaciadas axialmente 122 entre algunas de las roscas 112 definidas por una formación de roscas primaria 100, a lo largo de la porción generalmente cilindrica 22 de la espiga 20. La formación de rosca secundaria 120 se origina en una región 124 cercana al extremo distante 26 de la porción generalmente cilindrica 22. La formación de rosca secundaria 120 tiene una dimensión radial que se ha ahusado hacia fuera de tal forma que se incrementa continuamente sobre aproximadamente tres pasos de rosca, como se muestra, desde la región 124 hasta la región 126 en una porción generalmente cilindrica 22, en la cual la región 126 la dimensión radial de la formación de rosca secundaria 120 alcanza una dimensión radial máxima de la formación de rosca secundaria 120. Siendo uniforme entre la región 126 y el extremo próximo 124 de la porción generalmente cilindrica 22 de la espiga 20, donde la dimensión radial máxima de la formación de rosca secundaria 120 es igual aproximadamente a la dimensión radial generalmente uniforme de la formación de rosca primaria 100 a lo largo de la porción generalmente cilindrica 22 de la espiga 20. La formación de rosca secundaria 120, que está diseñada para un rango de espesores de placa y para espesores de substrato, tiene una longitud axial que se determina por los espesores combinados de la placa de contacto 50 y del substrato 60. Con placas más gruesas y substratos más gruesos se acopla una porción mayor de la longitud axial de la formación de rosca secundaria 120. Con placas más delgadas y substratos más delgados, se acopla una porción menor de la longitud axial de la formación de rosca secundaria 120. Sin embargo, con placas más delgadas y substratos más delgados, la formación de rosca secundaria 120 acopla el substrato 60 donde la formación de rosca secundaria 120 se ha ahusado hacia fuera de tal forma que corta profundamente dentro del substrato 60, donde la torsión de rayado mínima tiende a ser mucho mayor comparada con la torsión de rayado que pudo haber sido si se omitiera la formación de rosca secundaria 120. Preferentemente, la formación de rosca secundaria 120 tiene una longitud axial que habilita al sujetador 10 para ser empleado efectivamente donde la placa de contacto 50 tiene un espesor en un rango desde aproximadamente 0.025 mm (0.010 pulgadas) hasta aproximadamente 0.50 mm (0.200 pulgadas), comúnmente de aproximadamente 0.025 mm (0.010 pulgadas) hasta aproximadamente 0.088 mm (0.035 pulgadas) y donde el substrato 60 puede tener un espesor mayor. Como se representa gráficamente en la figura 2A para un sujetador típico similar al sujetador mostrado en la Figura ÍA, se encuentra que existe un amplio rango entre la torsión de roscado interno máximo estadísticamente y la torsión de rayado mínima estadísticamente para os sujetadores respectivos cuando son probados a través de ser conducidos por herramientas energizadas neumáticamente similares, a velocidades rotatorias similares, a través de piezas de trabajo similares (placas de contacto y substratos) preparadas con orificios de franqueo y con roscado interno similares. Es evidente que la torsión de rayado se maximiza mientas que la torsión de roscado interno se minimiza. Como se muestra en la Figura IB, en una versión modificada, la formación de rosca secundaria 120 se interrumpe de tal manera que tiene una porción 130 más cercana a la cabeza 40 y una porción 140 más cercana a la punta ahusada 29 de la espiga 20, para una longitud axial igual a un paso. Una porción interrumpida 150 se origina alrededor de un paso más cercano a la cabeza 40, como se mide axialmente desde la región 124 donde la formación de rosca secundaria 120 se origina y se extiende axialmente hacia la cabeza 40 por alrededor de un paso. Como se representa en la Figura 2B, un sujetador típico de acuerdo con la versión modificada que se muestra en la Figura IB exhibe dos picos de torsión de roscado interno, cada uno está más abajo del pico de torsión de roscado interno exhibido por un sujetador típico de acuerdo con una versión no modificada, en la cual la formación de rosca secundaria 100 es continua, como se muestra en la Figura ÍA. Como se muestra en la Figura 3, en la cual los números de referencia con número primos se refieren a elementos similares a los elementos de referencia por números similares sin números primos en la Figura 1, un sujetador 10' del tipo anotado anteriormente constituye una segunda forma de realización de esta invención. Excepto como se ilustra y se describe, el sujetador 10' es similar al sujetador 10 y puede ser usado de forma similar para sujetar una placa de contacto 50' a un substrato 60'. El sujetador 10' tiene una espiga 20', que es similar a la espiga 20 del sujetador 10 y una cabeza 40' que es similar a la cabeza 40 del sujetador 10. La espiga 20' define un eje y tiene una porción generalmente cilindrica 22', que tiene un extremo próximo 24' que une la cabeza 40' y un extremo distante 26' y una punta ahusada 28' . La espiga 20/ tiene una formación de rosca primaria 100', la cual define roscas espaciadas axialmente 122' a lo largo de la porción generalmente cilindrica 22' y que tiene una dimensión radial generalmente uniforme a lo largo de la porción generalmente cilindrica 22', que es similar a la formación de rosca secundaria 100 de la espiga 20 del sujetador . La espiga 20' tiene una formación de rosca secundaria 220, que define las roscas espaciadas axialmente 222 entre algunas de las roscas 122' definidas por la rosca primaria 100', que difiere de la formación de rosca secundaria 120 de la espiga 20 y del sujetador 10.5 . _„, _. , -. La formación de rosca secundaria 220 se origina en una región 224 cercana al extremo distante 26' de la porción generalmente cilindrica 22' de la espiga 20' . La formación de rosca secundaria 220 tiene una dimensión radial que se ahusa hacia fuera para incrementarse continuamente, como se muestra, desde la región 224 hasta una región 226 en la porción generalmente cilindrica 22', en el extremo próximo 24', en cuya región 226 la dimensión radial de la formación de rosca secundaria 120 alcanza la dimensión radial máxima, que es menos que la dimensión radial generalmente uniforme de la formación de rosca primaria 100' a lo largo de la porción generalmente cilindrica 22' de la espiga 20' . Para un sujetador típico similar al sujetador 10', se predice que existe un amplio rango entre la torsión de roscado interno y la torsión de rayado para los sujetadores respectivos cuando fueron probados a través de conducción por herramientas energizadas neumáticamente similares, con velocidades de rotación similares, a través de piezas de trabajo (placas de contacto y substratos) similares preparados con orificios de franqueo y de roscado interno similares. Se pueden hacer varias modificaciones a cualquiera de las formas de realización descritas anteriormente sin partir del alcance y del espíritu de esta invención.

Claims

Reivindicaciones 1. Un sujetador que tiene una cabeza y una espiga unitaria con la cabeza, en el cual la espiga define un eje y tiene una porción generalmente cilindrica, donde la porción generalmente cilindrica tiene un extremo próximo que une la cabeza y el extremo distante, en el cual la espiga tiene una formación de rosca primaria y una formación de rosca secundaria, donde la formación de rosca primara define roscas espaciadas axialmente a lo largo de la porción generalmente cilindrica del al espiga y que tiene una dimensión radial máxima en el extremo próximo, donde la formación de rosca secundaria define rocas espaciadas axialmente entre por lo menos algunas de las roscas definidas por la formación de rosca primaria, donde la formación de rosca secundaria se origina a lo largo de la porción generalmente cilindrica de la espiga y que tiene dimensiones radiales que se ahusan hacia fuera de tal forma que se incrementa continuamente desde la región donde la formación de rosca secundaria se origina hacia una región donde la dimensión radial de la formación de rosca secundaria alcanza la dimensión radial máxima de la formación de rosca secundaria, en la que la región donde la dimensión radial de la formación de rosca secundaria alcanza la dimensión radial máxima del mismo, siendo espaciadas axialmente desde el extremo próximo.
2. El sujetador de la Reivindicación 1 donde la formación de rosca primaria tienen una dimensión radial generalmente uniforme a lo largo de la porción generalmente cilindrica de la espiga y donde la dimensión radial máxima de la formación de rosca secundaria es igual aproximadamente a la dimensión radial generalmente uniforme de la formación de rosca primaria a lo largo de la porción generalmente cilindrica de la espiga.
3. El sujetador de la Reivindicación 1 donde la formación de rosca secundaria es continua.
4. El sujetador de la Reivindicación 1 donde la formación de rosca secundaria se interrumpe.
5. El sujetador de la Reivindicación 4 donde la formación de rosca secundaria se interrumpo por una longitud axial igual a alrededor de un paso.
6. El sujetador de la Reivindicación 5 donde la formación de rosca secundaria se interrumpe por una longitud axial igual a alrededor de un paso, en una región donde se origina alrededor de un paso desde la región donde se origina la formación de rosca secundaria.
7. Un sujetador que tiene una cabeza y una espiga unitarias con la cabeza, en la cual la espiga define un eje que tiene una porción generalmente cilindrica, en la que la porción generalmente cilindrica tiene un extremo próximo que se une a la cabeza y al extremo distante, donde la espiga tiene una formación de rosca primaria y una formación de rosca secundaria, en la que la formación de rosca primaria define roscas espaciadas axialmente a lo largo de la porción generalmente cilindrica de la espiga y que tienen una dimensión radial generalmente uniforme a lo largo de la porción generalmente cilindrica de la espiga, en la que la formación de rosca secundaria define roscas espaciadas axialmente entre por lo menos una de las roscas definidas por la formación de rosca primaria, y la formación de rosca secundaria que tiene una dimensión radial que se ahusa hacia fuera y de forma continua que incrementa continuamente desde una región donde la formación de rosca secundaria se origina hacia una región del extremo próximo donde la dimensión radial de la formación de rosca secundaria alcanza un máximo de dimensión radial, la cual es menor que la dimensión radial generalmente uniforme de la formación de rosca primaria a lo largo de la porción generalmente cilindrica de la espiga.
8. El sujetador de la Reivindicación 7 donde la formación de rosca secundaria se origina cercanamente al extremo distante de la porción generalmente cilindrica de la espiga.