Llave hexadecimal

Una llave hexagonal (también llave Allen, llave Allen ) es un destornillador simple para pernos o tornillos que tienen cabezas con cavidades hexagonales internas ( casquillos ).

Las llaves hexagonales suelen estar formadas por una sola varilla de acero hexagonal duro, con extremos romos que encajan perfectamente en los orificios de los tornillos, que tienen una forma similar. La varilla se dobla a 90°, formando dos brazos de longitud desigual que se asemejan a una "L". La herramienta se suele sujetar y girar por el brazo largo, lo que genera un par de torsión relativamente grande en la punta del brazo corto; también se puede sujetar por el brazo corto para acceder a tornillos en lugares de difícil acceso y para girarlos más rápido, aunque a costa de un menor par de torsión. ^{[ 1 ]}

Las llaves hexagonales se identifican por el tamaño de su casquillo y se fabrican con tolerancias muy ajustadas. Por ello, suelen venderse en kits que incluyen varios tamaños. La longitud de la llave generalmente aumenta con el tamaño, aunque no necesariamente de forma proporcional. Existen variantes de este diseño en las que el extremo corto se inserta en un mango transversal, que puede contener varias llaves de diferentes tamaños y que se pliegan dentro del mango cuando no se utilizan.

Aunque se usa a menudo de forma genérica , el nombre " Allen " es una marca registrada (alrededor de 1910) de Allen Manufacturing Company (ahora Apex Tool Group ) de Hartford, Connecticut .

La idea de un accionamiento de tornillo de cabeza hexagonal probablemente se concibió ya en los años 1860 a 1890, pero tales tornillos probablemente no se fabricaron hasta alrededor de 1910. Rybczynski (2000) describe una avalancha de patentes para tipos de accionamiento alternativos en los años 1860 a 1890 en los EE. UU., ^{[ 2 ]} que se confirma que incluyen tipos cuadrados y triangulares de llave interna (es decir, cabezas cuadradas y triangulares), ^{[ 3 ]} pero explica que estos fueron patentados pero no fabricados debido a las dificultades y el costo de hacerlo en ese momento.

PL Robertson de Milton, Ontario , comercializó por primera vez el casquillo cuadrado en 1908, tras perfeccionar y patentar un método adecuado de conformado en frío , utilizando el material y el diseño de matriz correctos . En 1909-1910, William G. Allen también patentó un método de conformado en frío de cabezas de tornillos alrededor de una matriz hexagonal . ^{[ 4 ]} Existen anuncios publicados del " tornillo de seguridad Allen " de la Allen Manufacturing Company de Hartford, Connecticut, desde 1910. ^{[ 5 ]} Esta es la razón por la que muchos se refieren a la llave hexagonal como llave Allen.

En su autobiografía, el fundador de Standard Pressed Steel Company (SPS; ahora SPS Technologies, Inc.), Howard T. Hallowell Sr., presenta una versión de los hechos ^{[ 6 ]} en la que SPS desarrolló internamente un accionamiento de cabeza hexagonal, independientemente de Allen, alrededor de 1911. De esto surgió elLínea de productos Unbrako . Este relato de Hallowell no menciona la patente de Allen de 1910 ni la línea de tornillos de seguridad Allen. Sin embargo, Hallowell sí describe la misma inspiración, también mencionada en relación con Allen, para una ola de adopción de la cabeza hexagonal, comenzando con los tornillos de fijación y seguida por los tornillos de cabeza cilíndrica. Esta fue una campaña de seguridad industrial, parte del Movimiento Progresista , para introducir tornillos de fijación sin cabeza en las poleas y ejes de los sistemas de transmisión que eran omnipresentes en las fábricas de la época. Los tornillos de fijación sin cabeza tendrían menos probabilidades de engancharse en la ropa de los trabajadores y provocarles lesiones al entrar en contacto con el eje en movimiento.

En aquel entonces, SPS era un fabricante destacado de soportes y collares para ejes, estos últimos fijados con tornillos prisioneros. En busca de tornillos prisioneros sin cabeza con un mejor accionamiento que una ranura recta, Hallowell comentó que SPS había adquirido tornillos prisioneros con cabeza cuadrada en Gran Bretaña, pero eran muy caros. ^{[ 7 ]} (Esto ocurrió solo dos años después de la patente canadiense de Robertson). Este problema de costos impulsó a SPS a comprar su primera máquina de tornillos y fabricarlos internamente, lo que llevó a la incursión de SPS en la venta de sujetadores (por la cual posteriormente se hizo muy conocida en la industria metalúrgica). Hallowell dijo: «Durante un tiempo experimentamos con un tornillo que contenía un orificio cuadrado como el tornillo británico, pero pronto descubrimos que no serían aceptables en este país [EE. UU.]. Entonces decidimos incorporar una cabeza hexagonal al tornillo […]». ^{[ 8 ]} Hallowell no explica por qué SPS consideró que el orificio cuadrado "no sería aceptable en este país", pero parece probable que implicara la concesión de licencias de la patente de Robertson, lo que habría frustrado el propósito de SPS de reducir el costo de los tornillos de apriete interno (y podría haber sido imposible conseguirlos a cualquier precio, como se explica en " Lista de accionamientos de tornillo > Robertson "). La historia, si la hubo, de si los métodos de SPS requerían la concesión de licencias de la patente de Allen de 1910 no se aborda en las memorias de Hallowell. El libro no menciona qué método —conformado en frío o brochado lineal— utilizó SPS en estos primeros años. Si se utilizó este último, entonces la patente de Allen no habría sido relevante.

Hallowell afirmó que la aceptación del accionamiento hexagonal de llave interna fue lenta al principio, pero que finalmente se popularizó con fuerza. ^{[ 9 ]} Esta adopción se produjo primero en la fabricación de herramientas y matrices, y posteriormente en otros campos de la industria manufacturera, como la defensa (aeronaves, tanques, submarinos), la aviación civil, los automóviles, las bicicletas, los muebles y otros. En cuanto a la difusión de los tornillos y las llaves, Hallowell comentó: «La transición de un tornillo prisionero de cabeza cuadrada [Hallowell se refiere aquí al entonces omnipresente accionamiento cuadrado de llave externa] a un tornillo prisionero de cabeza hexagonal hueca, para el cual hubo que desarrollar llaves especiales para apretar o aflojar el tornillo, fue la causa de más palabrotas entre los mecánicos y fabricantes de maquinaria que cualquier otro acontecimiento. […] Estoy seguro de que los veteranos que lean este libro recordarán vívidamente este período». ^{[ 10 ]} (Estos problemas de transición se repitieron décadas después con la adopción del accionamiento Torx ).

La Segunda Guerra Mundial, con su impulso sin precedentes a la producción industrial de todo tipo, es probablemente el evento que puso por primera vez a la mayoría de las personas no expertas en el tema en contacto con el accionamiento hexagonal de llave interna. ( La revista Popular Science señalaría en 1946: "Los tornillos de cabeza hexagonal y los tornillos prisioneros con cabezas rebajadas para usar llaves de barra hexagonal se están utilizando cada vez más"). ^{[ 11 ]}

Algunas características de las llaves hexadecimales son:

• La herramienta es sencilla, pequeña y ligera.
• Las superficies de contacto del tornillo o perno están protegidas contra daños externos.
• Existen seis superficies de contacto entre el perno y el destornillador.
• Se pueden alojar cabezas de tornillos muy pequeñas.
• Esta herramienta permite el uso de tornillos sin cabeza y con cabeza avellanada.
• El tornillo puede sujetarse con la llave mientras se inserta en su orificio.
• El par de apriete aplicado al tornillo está limitado por la longitud y el grosor de la chaveta.
• La herramienta es barata de fabricar, por lo que puede incluirse en productos que requieren montaje por parte del usuario final.
• Cualquiera de los extremos de la herramienta puede utilizarse para aprovechar el alcance o el par de torsión.
• La herramienta se puede reacondicionar lijando el extremo desgastado.

Las llaves hexagonales se conocen comúnmente como « llaves Allen » o «llaves Allen» en países de habla inglesa como el Reino Unido, Australia, Canadá y Estados Unidos, y en países de habla hispana como España y México. (El nombre «Allen» es una marca registrada, creada por Allen Manufacturing Company de Hartford, Connecticut, alrededor de 1910. ^{[ 1 ]} La marca ahora pertenece a Apex Tool Group, LLC, que fue adquirida por Bain Capital en 2014).

En Alemania , el término "INBUS" es una marca registrada, originalmente un acrónimo de Innensechskantschraube Bauer & Schaurte , introducido en 1934 por la empresa alemana Bauer & Schaurte, y adquirido en 2015 por INBUS IP GmbH, Breckerfeld , Alemania . INBUS IP GmbH se registró con el propósito declarado de poseer y licenciar la marca INBUS. Entre finales de 2015 y principios de 2016, la empresa envió órdenes de cese a las empresas que utilizaban el nombre "Inbus" para llaves hexadecimales. ^{[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]} Las llaves hexagonales con la marca INBUS ahora se fabrican en HaFu Werkzeugfabrik HJ Fuhrmann GmbH, Breckerfeld, Renania del Norte-Westfalia, desde 2017 representan el 7% de la facturación de la empresa de 8 millones de euros ^{[ 15 ]} y como llave o llave "Unbrako" en Escandinavia (originalmente una empresa de Pensilvania establecida en 1911, en 2008 adquirida por Deepak Fasteners Limited). ^{[ 16 ]} En Italia, se la conoce como brugola , por la empresa Officine Egidio Brugola (establecida en 1926). En 1946 Egidio Brugola patentó una variante importante con un vástago espiral.

El término "cabeza hexagonal" se usa a veces para referirse a este tipo de destornillador, pero este uso no coincide con su uso más convencional para referirse a las llaves hexagonales externas.

Las llaves hexagonales se miden entre caras (AF), que es la distancia entre dos lados opuestos (paralelos) del hexágono. ^{[ 17 ]}

Métrico

Los tamaños métricos estándar se definen en la norma ISO 2936:2014 "Herramientas de montaje para tornillos y tuercas: llaves de tornillo de cabeza hexagonal", ^{[ 18 ]} también conocida como DIN 911. ^{[ 19 ]}

El conjunto completo de tamaños definidos es: ^{[ 18 ]}

• 0,7 mm, 0,9 mm, 1,3 mm
• De 1,5 a 5 mm en incrementos de 0,5 mm
• 5 mm 19 mm en incrementos de 1 mm
• 21 mm, 22 mm, 23 mm, 24 mm, 27 mm, 29 mm, 30 mm, 32 mm y 36  mm.

Sistema de unidades estadounidense

Los tamaños de las llaves hexagonales en los EE. UU. se definen en la norma ANSI / ASME B18.3-1998 "Tornillos de cabeza hueca, de hombro y de ajuste (serie en pulgadas)" ^{[ 21 ].}

Variantes

Los tornillos hexagonales a prueba de manipulaciones tienen un pasador que sobresale en el centro del hueco hexagonal, lo que impide la inserción de llaves hexagonales estándar. Por lo tanto, solo se pueden apretar y aflojar con una llave especial que tiene un hueco para el pasador. Un sistema de seguridad similar, que impide la inserción del pasador central, también se utiliza en los tornillos Torx .

Algunas llaves hexagonales tienen un extremo redondeado, lo que permite utilizarlas en un ángulo fuera del eje del tornillo. Este tipo de llave hexagonal fue inventada en 1964 por Bondhus Corporation ^{[ 22 ]} y es fabricada por varias empresas. Si bien facilita el acceso a tornillos que de otro modo serían inaccesibles, el adelgazamiento del vástago de la herramienta para crear la forma redondeada la hace más débil que la versión de vástago recto, lo que limita el par de apriete que se puede aplicar; además, el extremo redondeado solo hace contacto puntual con el tornillo, a diferencia del contacto lineal que hacen las llaves de vástago recto.

Las cabezas de los tornillos de cabeza hexagonal se fabrican generalmente estampando la cabeza con una matriz , lo que provoca la deformación plástica del metal. Otros métodos para generar la cabeza hexagonal incluyen el brochado lineal y el brochado rotatorio . El brochado de las cabezas con una brocha lineal es esencialmente el equivalente en metalurgia al mortajado de madera con una máquina de mortajar ; se perfora un orificio y luego se brochan las esquinas. Esta operación suele dejar pequeñas virutas curvas adheridas al fondo de la cabeza. Estas virutas son insignificantes para la mayoría de las aplicaciones.

Las llaves hexagonales se fabrican dando forma de sección transversal hexagonal a un alambre de acero (por ejemplo, con una matriz de trefilado ), para luego doblarlo y cortarlo.

• Lista de accionamientos de tornillo
• Llave inglesa

• Burton, Walter E. (febrero de 1946), "Hold Everything" , Popular Science , vol.  148, n.º  2, Nueva York, NY, EE. UU.
• Hallowell, Howard Thomas Sr (1951), Cómo un chico de granja construyó una corporación exitosa: una autobiografía , Jenkintown, Pensilvania, EE. UU.: Standard Pressed Steel Company, LCCN 52001275 , OCLC 521866 .  
• Rybczynski, Witold (2000). Una buena acción: Historia natural del destornillador y el tornillo . Scribner. ISBN 978-0-684-86729-8. LCCN 00036988 . 

• Dimensiones de las llaves hexagonales (llaves Allen) y los casquillos para puntas