Una llave de tubo (o llave de tubo ) es un tipo de llave inglesa (o llave inglesa [1] en inglés norteamericano) que utiliza un formato de tubo cerrado , en lugar de una llave/llave abierta típica para girar un sujetador, generalmente en forma de tuerca o perno. [2]
La forma más común es la llave de tubo con trinquete, a menudo llamada informalmente trinquete . Un trinquete incorpora un mecanismo de trinquete reversible que permite al usuario girar la herramienta hacia adelante y hacia atrás para girar el tubo en lugar de quitar y reposicionar una llave para hacerlo.
Otros métodos comunes para atornillar dados incluyen llaves de impacto neumáticas, llaves de torsión hidráulicas, multiplicadores de torsión y barras rompedoras. Algunos destornilladores híbridos menos conocidos incluyen herramientas de llave de impacto con accionamiento cuadrado y llaves de impacto hidráulicas (normalmente accionadas por energía hidráulica en el lugar, como la presente en los tanques militares y muchas aplicaciones de vagones de ferrocarril).
La forma contemporánea básica del zócalo es hexagonal, denominada "de 6 puntas" por las intersecciones puntiagudas donde se unen sus seis facetas de lados sólidos.
Los destornilladores macho también se producen para usarse con tornillos de cabeza hueca, y a menudo se denominan destornilladores Allen (marca registrada) o el término genérico de destornilladores de punta macho .
La principal ventaja de los dados intercambiables es que, en lugar de una llave independiente para cada uno de los distintos tamaños y tipos de sujetadores, solo se necesitan dados independientes para cada tamaño y tipo. Debido a su versatilidad, casi todos los tipos de tornillos y pernos ahora tienen dados de diferentes tipos diseñados para adaptarse a sus pernos o tuercas. Los dados a menudo vienen como un "juego de dados" con muchos tamaños o tipos de dados diferentes para adaptarse a las cabezas de sujetadores de diferentes tamaños. A menudo, se incluye un trinquete del "tamaño del juego" con el juego de dados. Los dados suelen estar disponibles en tamaños métricos y fraccionarios de pulgada , y en variedades cortas (superficiales) y más largas (profundas).
Los dados intercambiables se conectan a la herramienta de atornillado a través de un conector cuadrado macho/hembra (llamado dado cuadrado ). Los tamaños estándar de dados cuadrados en todo el mundo incluyen 1 ⁄ 4 , 3 ⁄ 8 , 1 ⁄ 2 , 5 ⁄ 8 , 3 ⁄ 4 , 1, 1+1 ⁄ 2 , 2+1 ⁄ 2 y 3+ Tamaños de cuadradillo de 1 ⁄ 2 in (6,4, 9,5, 12,7, 15,9, 19,1, 25,4, 38,1, 63,5 y 88,9 mm) (las dimensiones de hasta 1 1 ⁄ 2 pulgadas están estandarizadas en ANSI B5.38-1958, un estándar internacional de facto sin equivalentes métricos [ cita requerida ] ).El cuadradillo de 5 ⁄ 8 pulgadas es menos popular, al igual que los cuadradillos estriados n.º 4 y n.º 5 especificados en ANSI B107. Esta amplia gama de tamaños de cuadradillo proporciona una amplia variedad de tipos y tamaños de dados para adaptarse a tuercas y tornillos pequeños a muy grandes. Algunos destornilladores cuadrados tienen un orificio pasante para fijar el dado al destornillador (usando un anillo de retención con junta tórica y tipo pasador, o anillos de retención moldeados de una sola pieza), un pasador de bloqueo o una bola de fricción. Algunas trinquetes manuales comunes emplean un botón de liberación rápida en su parte superior para la liberación rápida de los dados más pequeños. La herramienta elegida para accionar la llave de dados en última instancia proporciona la ventaja mecánica que necesita el usuario para proporcionar el par necesario para aflojar o apretar el sujetador según sea necesario. Los destornilladores más grandes se utilizan normalmente con un par mayor, mientras que los destornilladores más pequeños se utilizan por comodidad en aplicaciones más pequeñas de par bajo. Dados los límites de la fuerza y la fatiga humana, el par superior a 800 N⋅m (600 lbf⋅ft) de par generalmente implicará algún tipo de asistencia eléctrica, en lugar de que el usuario simplemente empuje el mango de una llave. Los dados y destornilladores muy grandes suelen estar accionados por sistema hidráulico para lograr el par.
Las llaves con forma de dado (es decir, un destornillador hembra para envolver la cabeza macho de un sujetador) han existido durante siglos. Los primeros ejemplos incluyen las llaves utilizadas para dar cuerda a los relojes desde la Edad Media. Las cabezas y los dados eran típicamente cuadrados; las cabezas hexagonales finalmente se volvieron más comunes a partir del siglo XX. La llave de tubo de trinquete , con dados intercambiables ( indexables ), fue inventada por un estadounidense, JJ Richardson, de Woodstock , Vermont. La herramienta fue patentada ( patente estadounidense 38,914 ) a través de la Scientific American Patent Agency el 16 de junio de 1863. [3] [4] La primera ilustración de la herramienta aparece en la p. 248 de la edición del 16 de abril de 1864 de Scientific American . [5] En el uso actual del inglés estadounidense, el término "llave de tubo" describe la llave, no el dado. Sin embargo, el término "llave de tubo" no se usa en inglés británico. [1] [2]
Las cabezas y los casquillos cuadrados eran los más fáciles de fabricar en la época en que el método de fabricación típico era el limado manual . Con la proliferación de los métodos de fabricación modernos, se hizo tan fácil fabricar cabezas y casquillos hexagonales como cuadrados. La forma hexagonal permite un uso más sencillo de la llave en entornos reducidos (donde los obstáculos cercanos obstruyen el giro de la llave), porque se necesitan menos grados de arco en cada giro antes de que sea posible reposicionar la llave en el siguiente conjunto de caras. Las llaves de trinquete reducen aún más este problema, ya que la llave solo necesita girar tantos grados como sean necesarios para que el trinquete de trinquete atrape el siguiente diente.
La función de liberación rápida común en los trinquetes fue inventada y patentada en 1964 ( patente estadounidense 3.208.318 ) por Peter M. Roberts. [6]
Varios fabricantes fabrican otros trinquetes especializados (con cabezas de martillo, tamaños de impulsión múltiples y otras características inusuales).
También existen versiones de herramientas eléctricas de trinquete " neumático " que utilizan aire comprimido para accionar llaves de tubo accionadas por aire que aprietan o aflojan tuercas o pernos. Una segunda variedad importante de herramientas accionadas por aire comprimido son las llaves de impacto que se utilizan para tareas comunes, como las tuercas de las ruedas. Las llaves de impacto accionadas por electricidad para las mismas tareas no son infrecuentes. Hoy en día, se utilizan a menudo pequeños destornilladores de impacto inalámbricos de 12 y 18 voltios como trinquetes eléctricos para quitar e instalar tuercas y pernos. Los trinquetes con motor hidráulico, con su par motor más alto característico, son raros fuera de la industria pesada. Los vasos utilizados para tareas de impacto (llamados "vasos de impacto") están hechos con paredes más gruesas y templados a una dureza menor para no romperse bajo los impactos de la herramienta de impacto. Por lo general, tienen un acabado de óxido negro en lugar del cromado habitual de la variedad de herramientas manuales. Los vasos estándar (es decir, los vasos que no son de impacto) pueden romperse si se utilizan con llaves de impacto, lo que presenta un riesgo de seguridad.
Existen dos tipos principales de casquillos: de impacto y manuales. [ cita requerida ] Los casquillos se conocen por la cantidad de “puntas” que tienen en las intersecciones puntiagudas de sus lados interiores multifacéticos. Los diseños más comunes incluyen:
Las formas menos utilizadas incluyen la cuadrada de 4 puntas, la triple cuadrada de 12 puntas (que no debe confundirse con la doble hexágono de 12 puntas) y la octogonal de 8 puntas (que no debe confundirse con la forma cuadrada doble de 8 puntas más común). Estas formas menos comunes se encuentran típicamente en aplicaciones especiales o industrias particulares como la aeronáutica, los accesorios de plomería de PVC o los automóviles fabricados en Alemania y el Reino Unido. En vagones de ferrocarril, tornillos de ajuste de válvulas y tapones de tuberías, el destornillador cuadrado de 4 puntas todavía se puede encontrar en configuraciones macho y hembra de uso generalizado. Las tuercas y las cabezas de los pernos también se producen en formas de doble hexágono de 12 puntas y varios tipos de estrías, más comunes en aplicaciones aeronáuticas y aeroespaciales.
Al trabajar con sujetadores hexagonales comunes de 6 puntas, el casquillo con forma de 12 puntas ofrece el doble de puntos de inicio o posiciones posibles para colocar el casquillo en la tuerca, y por lo tanto permite la alineación cada 30 grados, en lugar de cada 60 grados de ángulo. La mayoría de los fabricantes de casquillos para pernos hexagonales más grandes los producen en configuraciones de 6 puntas (hexagonales) y tamaños limitados de 12 puntas (doble hexagonal).
Algunos dados especializados están hechos con un dado especial de "6 estrías", etc. que se conecta a pernos dañados de tamaños métricos y fraccionarios para su extracción. Algunos dados especializados están hechos para adaptarse a aplicaciones especializadas específicas y están diseñados y dimensionados para esa aplicación específica. Los dados para bujías, dados para sensores de oxígeno, dados para rótulas, dados para tuercas de eje, etc. entran en esta categoría.
Un tipo de conector mucho más raro es el conector pentagonal o de cinco puntas, que se utiliza en elementos como líneas telefónicas, sistemas de suministro de agua y determinados vehículos. El uso más común es, con diferencia, en los contadores de agua, que tienen tornillos o tuercas de cinco lados.
Se espera que los dados para usar con una llave de impacto o un destornillador de impacto reciban pares de torsión más altos, que también son de percusión , y por lo tanto deben estar hechos de materiales más resistentes . Están hechos de un acero de aleación más grueso, más resistente y más dúctil, a menudo utilizando acero CrMo para reemplazar el acero CrV utilizado en dados que no son de impacto. La mayoría de los dados de impacto hechos para sujetadores hexagonales "estándar" tienen un diseño de seis puntas.
Los vasos cromados no son adecuados ya que la llave de impacto puede romper el cromado, que puede formar escamas muy afiladas; en consecuencia, los vasos de impacto utilizan recubrimientos diferentes, a menudo un recubrimiento de conversión de fosfato negro u óxido negro .
Los dados están disponibles en varias profundidades o longitudes, a menudo divididos por la mayoría de los fabricantes en dos categorías: "estándar" y "profundo" según la norma ANSI o DIN para la que están hechos y las tolerancias permitidas por esas especificaciones para cada longitud de dado. Debido a que las normas permiten cierta flexibilidad en las tolerancias, es común ver a dos fabricantes fabricar dados profundos del mismo tamaño pero con profundidades ligeramente diferentes, aunque ambos cumplan con la misma especificación. La longitud estándar, también conocida como dados "poco profundos", tienen un perfil más bajo y permiten al usuario acceder a las tuercas en espacios estrechos. Los dados profundos son útiles para girar las tuercas sobre los pernos cuando el perno se extiende hacia arriba dentro del dado (como en el caso de muchas uniones atornilladas ), un ejemplo muy típico son los pernos de la abrazadera de escape de un automóvil. Los dados de perfil bajo, más cortos incluso que los dados estándar, están disponibles para algunas aplicaciones, generalmente la extracción del filtro de aceite en motores con acceso limitado.
Aunque la mayoría de los fabricantes ofrecen solo los tamaños y profundidades descritos en las especificaciones ANSI o DIN comunes, existen algunas excepciones. Los fabricantes especializados como IMPERIAL-Newton Corp ofrecen una gama ampliada de dados "extra profundos" para aplicaciones industriales especiales; y marcas populares como Snap-on o Mac Tools ofrecen lo que se denomina dados "semiprofundos" o "de longitud media", que proporcionan gran parte de la profundidad de un dado profundo, a la vez que se adaptan a lugares más estrechos.
Algunos dados están diseñados para tener el mismo diámetro exterior y forma dentro de un tamaño de juego determinado. Cada dado pasante, dentro de un juego de dados, está diseñado para usarse con un trinquete "especial" que se ajusta en el exterior del dado y no en el medio del mismo. Al ajustarse en el exterior del dado, permiten que el perno o espárrago se extienda a través del dado, eliminando la necesidad de un dado profundo en algunas aplicaciones. Al colocarse en el exterior del dado, también permiten que el dado se construya hasta un 50 % más corto y con un 20 % menos de ancho, lo que es una ventaja en algunas situaciones. Los dados pasantes y los trinquetes están diseñados para juegos de 1 ⁄ 4 de pulgada, 3 ⁄ 8 de pulgada y 1 ⁄ 2 pulgada en tamaños SAE y métricos. Al utilizar un sistema de trinquete y dado de dientes finos que permite utilizar un trinquete pasante como un mango de trinquete convencional con unidades intercambiables de 1 ⁄ 4 de pulgada y 3 ⁄ 8 de pulgada, algunos trinquetes se pueden utilizar con dados estándar. Son fabricados por varios fabricantes con una variedad de nombres comerciales. Craftsman Tools llama a los suyos Max Axess y también vende las marcas Pass-Thru de GearWrench . Lowes llama a su sistema de dados Xtreme Access , etc. Las llaves de caja de trinquete a menudo se pueden emplear en la misma aplicación, pero casi siempre serán significativamente más anchas.
A veces, los destornilladores macho se denominan incorrectamente "dados", pero en realidad son lo opuesto a un dado: un dado es un hueco o abertura hembra que recibe otro objeto. Los destornilladores macho comunes de este tipo incluyen llaves hexagonales Allen (tanto en tamaños métricos como en pulgadas fraccionarias), llaves estriadas Torx (T-3 a T-50), destornilladores macho de 4 puntas (cuadrado) y de 12 puntas (triple cuadrado). Otras cabezas de tornillos especializadas que a menudo se instalan o se quitan con mangos tipo destornillador y una punta del tipo adecuado tienen variedades de dados que se adaptan a los diversos tipos de cabeza de tornillo y se pueden conectar a una llave de tubo. Por el contrario, para situaciones de bajo torque, un mango de destornillador "giratorio de dados" con un ajuste tipo llave de tubo en un extremo se puede conectar a muchos tipos diferentes de dados, destornilladores y extensiones.
Estos son algunos de los accesorios comunes que se utilizan con llaves de tubo de 1 ⁄ 4 de pulgada, 3 ⁄ 8 de pulgada, 1 ⁄ 2 pulgada (etc.):
