CUBIERTAS DE EXTREMO ABSORBENTES DE IMPACTO PARA NIVELES
CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se relaciona con instrumentos geométricos y, más particularmente, con niveles (referidos algunas veces como "nivel de agua") usados por carpinteros y similares . ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los niveles se usan por carpinteros, albañiles, reparadores de paredes y similares para ayudar a asegurar que
las superficies están horizontales, verticales, o en una relación angular especificada con el horizonte. Un nivel típico incluye al menos dos tubos, cada uno para verificar si una superficie está a "nivel", es decir, horizontal, o "a plomo", es decir, vertical. Un nivel comprende una superficie de medición o superficies y un tubo dispuesto en una relación angular a cada superficie (s) . El tubo se rellena parcialmente con un líquido tal como alcoholes minerales . El tubo no se rellena completamente y por lo tanto se forma una burbuja cuando se cierra el tubo. Típicamente, dos anillos marcadores se aplican hacia el lado exterior del tubo en posiciones para dividir visualmente la cavidad en tres porciones de aproximadamente igual longitud. El nivel y las condiciones a plomo se verifican notando la posición de la burbuja con respecto a los anillos del marcador. No. Ref . : 169001 Un problema con tales niveles es que los tubos, y, en un grado menor, el cuerpo del nivel pueden dañarse fácilmente durante su uso. Los niveles se dejan frecuentemente en posición sobre una superficie a ser medida o sitúan y pueden golpearse causando que éstos se caigan al piso. Además, muchos niveles tienen longitud mayor, frecuentemente aproximadamente 30.48 centímetros (cuatro
pies) y pueden abollarse o golpearse por aquellos quienes están más acostumbrados a tratar con herramientas de dimensiones más pequeñas. Además, la gran longitud de algunos niveles causa un incremento en peso lo cual puede agregarse a las tensiones involucradas con caídas o golpes . Por lo tanto, existe una necesidad de proporcionar un dispositivo que sirva como una cubierta de extremo que tenga propiedades absorción de impacto mayores para reducir tensiones sobre los cuerpos del nivel y tubos . Este dispositivo debería ser una mejora novedosa y no-obvia sobre muchas cubiertas de extremo en el arte previo. Un nivel mejorado el cual incluya tales cubiertas del extremo absorbentes de impacto tal que el nivel soporta caídas y golpes que típicamente causan daño a ciertos niveles existentes podría solucionar estos problemas notados del arte previo . OBJETOS DE LA INVENCIÓN Es un objeto de la invención proporcionar una cubierta ' de extremo mejorada para uso sobre un nivel que supere algunos de los problemas y deficiencias del arte previo, incluyendo aquellos mencionados anteriormente. Otro objeto de la invención es proporcionar un novel que incluya cubiertas del extremo de capa doble el cual
proporcione absorción de impacto mejorada. Otro objeto de la invención es proporcionar un nivel el cual permite mayor compresión de sus cubiertas de extremo cuando se impactan. Otro objeto de la invención es proporcionar un nivel el cual incluye cubiertas de extremo con surcos para facilitar compresión de sus cubiertas de extremo cuando se impactan. Otro objeto de la invención es proporcionar un nivel que tiene extremos los cuales proporcionan protección mejorada de contacto con objetos extraños. Aún otro objeto de la invención es proporcionar un nivel que tenga resistencia al impacto incrementada con poco peso adicional. Otro objeto de a invención es proporcionar un nivel que tenga cubiertas de extremo coextensivas tal que el perfil de las cubiertas de extremo no interfiere durante las mediciones.
Cómo estos y otros objetos se logran será evidente a partir de las siguientes descripciones y a partir de las figuras.
SUMARIO DE LA INVENCION En ciertas modalidades preferidas, la invención es una cubierta de extremo para un nivel que tiene un cuerpo que se extiende desde un primer extremo hacia un segundo extremo y que incluye al menos un tubo montado a éste. La cubierta de extremo se asegura al primer extremo y tiene una porción exterior y una porción intermedia. La porción intermedia se coloca entre la porción exterior y el cuerpo y se sujeta de manera segura a la porción exterior. Además, la porción intermedia proporciona compresibilidad elástica mayor que la porción exterior tal que la cubierta de extremo se adapta mejor para absorber impactos a la porción exterior y evita de esa manera daño al nivel. En modalidades más deseables, la porción exterior está espaciada aparte de y no se empalma al cuerpo. La más preferida es donde la porción exterior se extiende desde un borde superior hacia un borde inferior donde el borde superior descansa dentro del mismo plano como una superficie superior del cuerpo y el borde inferior es similarmente coplanar con la superficie inferior del cuerpo. Es altamente deseable donde el cuerpo define un perfil del cuerpo en el primer extremo y la porción exterior define un perfil exterior que se iguala con este perfil del cuerpo. En tales modalidades, la porción intermedia forma un perfil intermedio que es dentado teniendo ciertos segmentos con perfiles congruentes al perfil del cuerpo y otros segmentos con perfiles más pequeños que este perfil. En esta manera, una persona experta en el arte reconocerá que la porción intermedia facilita compresión de la cubierta de
extremo cuando se impacta y el perfil de la cubierta de extremo forma una cubierta de extremo coextensiva que no interfiere con el cuerpo del nivel durante mediciones. Una cierta modalidad deseada encuentra la cubierta de extremo también teniendo una porción interior con menos compresibilidad elástica que la porción intermedia. Estas cubiertas de extremo tienen la porción intermedia sujetada de manera segura a esta porción interior y espaciada aparte del primer extremo con la porción interior colocada en medio, conectando la porción intermedia al primer extremo. Más preferida es donde la porción exterior está separada a una distancia desde la porción interior y la porción interior es la única porción de la cubierta de extremo empalmándose con el primer extremo para asegurar la cubierta de extremo al cuerpo . En estas modalidades, es más deseable que ambas porciones interior y exterior estén compuestas del mismo material. Este material es preferiblemente uno que tiene dureza Shore ? de al menos aproximadamente 75 sobre la escala Shore A corriendo desde 0 hasta 100. Más preferido es donde el material tiene dure,za Shore A de al menos aproximadamente 85. Es altamente preferido donde las porciones interior y exterior tienen dureza Shore A de aproximadamente 90.
En ciertas modalidades, también es deseable que la porción intermedia tenga una dureza de no más de aproximadamente 70. Lo más deseable es donde esta porción tiene una dureza Shore de no más de aproximadamente 60. Muy deseable es cuando la porción intermedia se fabrica a partir de un material que tiene una dureza Shore de aproximadamente 55. En ciertas formas preferidas, todas las porciones de la cubierta de extremo se forman a partir de materiales elastoméricos . En otro ejemplo deseado de esta modalidad, al menos una porción interior se coloca entre ambas porciones interior y exterior a la cual se sujeta de manera segura. Además, estas formas tienen la porción intermedia sujetada de manera segura a esta porción interior y formando una capa intermedia que se extiende entre las porciones interior y exterior. Es altamente deseable donde las porciones interior, interna y exterior son partes de un miembro de cubierta de extremo unitario que tiene una ranura y donde la porción intermedia es una banda que está incrustada dentro de esta ranura. En estas modalidades, se prefiere que la ranura circunscriba la porción interna del miembro de cubierta de extremo .
En otra forma deseada de esta modalidad, la porción interior tiene al menos una cavidad. Esta cavidad preferiblemente se extiende a través de la porción interior hacia el primer extremo del nivel. Mucho más preferido es donde existen dos cavidades dentro de la porción interior y ambas de estas cavidades se extienden a través de la porción interior hacia el primer extremo. Una modalidad altamente deseable encuentra la porción interior incluyendo un anillo de sujeción que está adaptado para ser recibido dentro del cuerpo a través del primer extremo. Existe una apertura en el anillo de sujeción y el cuerpo tiene aberturas espaciadas adyacentes al primer extremo que están en registro con esta apertura tal que al menos una inserción se inserta dentro de las aberturas y apertura para asegurar firmemente la cubierta de extremo al primer extremo . En otro aspecto de esta invención, ésta está dirigida a un nivel mejorado del tipo que tiene un cuerpo que se extiende desde un primer extremo hacia un segundo extremo, una cara del nivel conectada con respecto al cuerpo para medir una superficie, y un tubo montado con respecto al cuerpo en una relación angular predeterminada hacia la cara del nivel. La mejora comprende cubiertas de extremo montadas hacia los extremos primero y segundo donde cada cubierta de extremo tiene una capa exterior espacia da aparte desde el cuerpo y una capa int3ermedia colocada entre la capa exterior y el cuerpo. Esta capa intermedia está unida con la capa exterior y tiene compresibilidad mayor que la capa exterior. El impacto a la cubierta de extremo por lo tanto resulta en compresión mayor de la cubierta de extremo y disipación del impacto para evitar daño al nivel . Lo más deseable es donde el cuerpo define un perfil del cuerpo en cada extremo y las capas exteriores definen perfiles exteriores que se igualan al perfil del cuerpo. Cada capa exterior también tiene un borde exterior superior coplanar con una superficie superior del cuerpo y un borde exterior inferior coplanar con la superficie inferior del cuerpo. Las capas intermedias tienen los primer y segundo segmentos que definen perfiles intermedios dentados. Los primer segmentos tienen los primer perfiles que se igualan al perfil del cuerpo y los bordes intermedios inferiores coplanares con los bordes exteriores superior e inferior correspondientes. Los segundos segmentos definen los segundos perfiles más pequeños que el perfil del cuerpo. Más preferible es donde cada cubierta de extremo tiene también una capa interior que se empalma con el extremo correspondiente del nivel. La capa intermedia está unida a esta capa interior y tiene compresibilidad más grande que la capa interior. Además, la capa intermedia de cada cubierta de extremo está espaciada aparte del extremo por la capa interior y la capa exterior de cada cubierta de extremo está espaciada aparte de la capa interior por la capa intermedia. Más deseable es donde la capa intermedia de cada cubierta de extremo incluye porciones interior y exterior tal que la porción interior conecta la capa interior a la capa exterior para formar un miembro de cubierta de extremo integral. Este miembro está compuesto de un material diferente del material que compone la porción exterior. Es altamente preferido en ciertas de estas modalidades donde el miembro de cubierta de extremo define una ranura y la porción exterior es una banda que está incrustada dentro de esta ranura. Muy deseable en tales formas es donde la porción exterior y el miembro de cubierta de extremo están compuestos de diferentes elastómeros . Más preferido es cuando cada porción interior tiene dos cavidades que se extienden a través de la capa interior a su correspondiente extremo. BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La FIGURA 1 es una vista en perspectiva de un nivel que tiene cubiertas de extremo absorbentes de impacto de conformidad con una modalidad de la invención. La FIGURA 2 es una vista en perspectiva de un nivel que tiene cubiertas de extremo absorbentes de impacto de conformidad con otra modalidad de la invención. La FIGURA 3 es una vista en elevación frontal del nivel de la FIGURA 1 en contacto con una superficie a ser medida . La FIGURA 4 es una vista de un extremo del cuerpo del nivel de la FIGURA 1. La FIGURA 5 es una vista del extremo de la superficie exterior de una porción exterior de la cubierta de extremo en la FIGURA 1. Las FIGURAS 6A-6B son vistas en sección transversal de segmentos de una porción intermedia de la cubierta de extremo en la FIGURA 1. La FIGURA 7 es una vista en despiece de una modalidad de la cubierta de extremo mostrada en la FIGURA 1. La FIGURA 8 es una vista en despiece de una cubierta de extremo mostrada en la FIGURA 2. La FIGURA 9 es una vista lateral de otra modalidad de la cubierta de extremo mostrada en la FIGURA 1. La FIGURA 10 es una vista en perspectiva de la cubierta de extremo en la FIGURA 9. La Figura 11 es una vista en sección lateral de la cubierta de extremo a lo largo de la sección línea D-D en la FIGURA 10. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Las FIGURAS 1 y 2 son vistas en perspectivas de modalidades alternas de un instrumento tal como un nivel 10 que tiene cubiertas de extremo 20 absorbentes de impacto.
Cada nivel 10 incluye un cuerpo 11 que tiene una cara de nivel 12 para medir una superficie 13 (véase la FIGURA 3) , el cuerpo extendiéndose desde un primer extremo 14 hacia un segundo extremo 15. Cada nivel 10 adicionalmente incluye al menos un tubo 16 montado en el cuerpo 11 en una relación angular predeterminada hacia la cara del nivel 12, tal como paralela a, perpendicular a, o en otro ángulo específico hacia la cara del nivel 12. Las cubiertas de extremo 20 están aseguradas a los primer y segundo extremos 14, 15. Cada cubierta de extremo 20 tiene una capa exterior 21, una capa intermedia 22, y una capa interior 23. La capa exterior 21 está conectada de manera segura a la capa intermedia 22 la cual está conectada similarmente de manera segura a la capa interior 23. Las capas interiores 23 aseguran firmemente las cubiertas de extremo 20 a los extremos 14, 15. Las capas 21, 22, 23 están unidas preferiblemente juntas a través de adhesión utilizando un procesamiento con calor, a través del uso de un adhesivo, soldadura ultrasónica, o a través de la combinación de cualquiera de estos métodos. La capa intermedia 22 tiene compresibilidad elástica mayor que la capa exterior 21 y la capa interior 23 tal que la capa intermedia 22 se comprime más fácilmente y a un grado mayor durante impactos. La elasticidad se relaciona con la capacidad de un material, bajo compresión (es decir, inmediatamente después de ser comprimido) , para recuperar su forma original. En las estructuras de esta invención, la elasticidad se relaciona con qué tan rápido la superficie se recupera de la compresión - tal como la compresión que ocurre bajo impacto cuando un nivel cae y se posa sobre su extremo. Ambas la capa intermedia 22 y las capas exterior e inferior 21, 23 están compuestas de materiales que tienen suficiente elasticidad tal que el nivel puede soportar muchas caídas repetidas y otros tales abusos sin alguna deformación permanente reconocible en sus cubiertas de extremo 20. Cuando el nivel 10 se cae o la superficie exterior 18 de la cubierta de extremo 20 golpea de otra manera una superficie, la cubierta de extremo 20 se comprime tal que la distancia entre al menos alguna parte de la capa exterior 21 y el extremo 14, 15 se reduce. En esta manera, la cubierta de extremo 20 absorbe impacto hacia la capa exterior 21 y evita de esa manera daño al cuerpo 11. Una persona experta en el arte reconocerá que ciertos materiales que tienen compresibilidad elástica tendrán densidad inferior que los materiales que tienen menor compresibilidad elástica. Más frecuente los materiales que tienen compresibilidad elástica mayor tienen una medida inferior de dureza como sobre la escala Shore A que materiales menos compresibles. La "Dureza" se relaciona con compresibilidad del material; mientas más duro sea un material, es menos compresible, y viceversa. La dureza también se relaciona con resistencia a la deformación bajo presión, y ésta se correlaciona con una capacidad para evitar corte cuando el material impacta objetos puntiagudos. La dureza también se relaciona con resistencia a abrasión, una característica deseable durante el uso rudo típico de un nivel . Es deseable por lo tanto que los materiales seleccionados para las capas 21, 22, 23 caen dentro de los rangos de dureza específica para desempeño óptimo. En particular, el material elegido para las capas exterior e interior 21, 23 es preferiblemente uno que tenga también alta resistencia a la abrasión. En ciertas modalidades, las capas exterior e interior 21, 23 están compuestas de estireno butadieno acrilonitrilo y la capa intermedia 22 es un caucho termoplásico . La capa exterior 21 y la capa interior 23 se fabrican preferiblemente de un elastómero idéntico mientras que la capa intermedia comprende un elastómero diferente que tiene compresibilidad elástica mayor. Un "elastómero" es un compuesto polimérico con propiedades elásticas. Mientras que muchos materiales pueden ser apropiados para la capa exterior 21, los elastómeros particularmente preferidos son poliolefinas, poliuretanos y poliésteres que se eligen para tener buena dureza y resistencia al impacto. De manera similar, mientras que muchos materiales pueden ser apropiados para la capa intermedia 22, los elastómeros deseables
particularmente son poliuretanos y poliésteres elegidos para tener una compresibilidad elástica mayor que la del material seleccionado para la capa exterior 21. Personas expertas en el arte serán concientes de que numerosos materiales satisfacen los requerimientos para las cubiertas de extremo de dos-materiales 20 de esta invención. En las FIGURAS 1 y 2, las capas exteriores 21, capas intermedias 22, y capas interiores 23 se muestran para extenderse desde una superficie inferior 24 hacia una superficie superior 25. La superficie inferior 24 está alineada en el mismo plano como la superficie inferior 34 del nivel 10. La superficie inferior 24 incluye un borde inferior 35 de la capa exterior 21. La superficie superior 25 es similar coplanar con la superficie superior 36 del nivel 10. La superficie superior 25 tiene un borde superior 31 de la capa exterior 21 en ésta. Las cubiertas de extremo 20 son de esa manera coextensivas con el cuerpo 11 tal que la cubierta de extremo 20 no interfiere con el nivel 10 durante las mediciones de la superficie 13. En la FIGURA 2, cada cubierta de extremo 20 adicionalmente incluye una porción interior 26 que comprende una capa de trama que conecta la capa exterior 21 con la capa interior 23. La porción interior 26 está compuesta preferiblemente del mismo material como la capa exterior 21 y la capa interior 23. Las FIGURAS 4, 5 y 6 muestran los perfiles de varios componentes del nivel. La FIGURA 4 es una vista en sección transversal del cuerpo 11 cerca de los extremos 14 , 15 mostrando el perfil del cuerpo 17 teniendo una forma rectangular. La FIGURA 5 es una vista en sección transversal de la capa exterior 21 ilustrando el perfil exterior 27 como el perfil del cuerpo igualado 17, es decir, el perfil exterior 27 tiene la misma forma rectangular que el perfil del cuerpo 17. La capa interior 23 tiene también un perfil que es preferiblemente congruente con el perfil del cuerpo 17. Las FIGURAS 6A, 6B muestran dos vistas en sección transversal de la capa intermedia acanalada 22 que tiene el perfil intermedio 28. El primer segmento 19 del perfil intermedio 28 se muestra en la FIGURA 6A con un perfil igualando el perfil del cuerpo 17 y un perfil exterior 27. El segundo segmento 29 del perfil intermedio 28, como se ilustra en la FIGURA 6B, tiene una forma más pequeña rectangular que le perfil del cuerpo 17 y un perfil exterior 27. Tal configuración ayuda a la compresión de la capa intermedia 22 durante el impacto. Además, como se establece anteriormente, con las capas exterior, intermedia, e interior 21, 22, 23 no teniendo perfiles mayores que el perfil del cuerpo 17, las cubiertas del extremo 20 no ofrecen interferencia con mediciones realizadas por el nivel 10. La FIGURA 7 es una vista en despiece de una modalidad de la cubierta de extremo 20 mostrada en la FIGURA 1. En esta modalidad, la capa interior 23 preferiblemente tiene una profundidad, es decir, grosor, mayor que la capa intermedia 22 o capa exterior 21 y la capa exterior 21 tiene una profundidad menor que la capa intermedia 22. La FIGURA. 8 es una vista en despiece de la cubierta de extremo 20 mostrada en la FIGURA 2. En esta modalidad, la cubierta de extremo 20 incluye una porción interior 26 que comprende una capa de trama intersectando la capa intermedia 22 y conectando la capa exterior 21 con la capa interior 23. La porción interior 26 puede estar comprendida de dos partes separadas como se ilustra. La porción interior 26 está unida a porciones intermedias 30 para formar la capa intermedia 22. Las porciones intermedias 30 están formadas de un material que tiene compresibilidad elástica mayor que el material que forma las capas exterior e interior 21, 23. La porción interior 26 está compuesta preferiblemente del mismo material que las capas 21, 23. La porción interior 26 puede estar formada integralmente a partir de un material con cualquiera o ambas la capa exterior 21 y la capa interior 23. La porción interior 26 también puede ser una pieza separada unida de manera segura a las capas 21, 23 así como a las porciones intermedias 30 usando cualquiera délos métodos descritos previamente . La FIGURA 9 es una vista lateral de otra modalidad de las cubiertas de extremo 20 en la FIGURA. 1. La capa exterior 21 es vista empalmada a la capa intermedia 22 y teniendo bordes sustancialmente horizontales superior e inferior 32, 34. La capa intermedia 22 presenta un perfil dentado 28 que circunscribe la cubierta de extremo 20. La capa interior 23 incluye el reborde interior 37 y el anillo de sujeción 38 sobre el lado opuesto de la capa intermedia 22. El reborde interior 37 está espaciado por debajo del borde exterior 40 de la capa interior 23 para permitir que la capa interior sea recibida cómodamente dentro del extremo 14, 15. El anillo de sujeción 38 es del tamaño tal que, después de la cubierta de extremo 20 se inserta dentro del cuerpo 11 a través de cualquier extremo 14, 15, apertura 42 del anillo 38 está en registro con las aberturas 44 sobre cualquier lado del cuerpo 11. Una inserción 46 se coloca a través de cada abertura 44 tal que ambas inserciones 46 se encuentran dentro de la apertura 42. (Solamente una abertura 44 y una inserción 46 se ilustran en la FIGURA 1, las otras aberturas e inserciones sobre el lado opuesto del nivel 10 siendo idénticas a las mostradas) . Soldadura ultrasónica se usa preferiblemente para unir juntas las superficies en contacto de inserciones 46 para asegurar la cubierta de extremo 20 a cualquier extremo 14, 15. LA FIGURA 10 es una perspectiva de la modalidad de la cubierta de extremo en la FIGURA 9. Dos cavidades 48 se muestran sobre y por debajo del anillo 38. Cada cavidad 48, como se observa en la FIGURA 11, se extiende desde el reborde interior 37 de la capa interior 23 a través del la capa intermedia 22 hacia la superficie posterior 50 de la capa exterior 21. La FIGURA 11 es una vista en sección transversal de la cubierta del extremo 20 ilustrando que la cubierta de extremo 20 está comprendida de un miembro de cubierta de extremo 52. El miembro de cubierta de extremo 52 es una pieza integral, unitaria formada preferiblemente a través de un proceso de moldeado. El miembro de cubierta de extremo 52 tiene una porción exterior 54 comprendiendo la capa exterior 21, una porción interior 26, y una porción interior 56 que comprende la capa interior 23. La porción interior 26 define una ranura 58 que se extiende completamente alrededor de la porción interior 26 entre las porciones interior y exterior 56, 54. La porción exterior 60 está asegurada a la porción interior 26 para formar la capa intermedia 22 y es preferiblemente una banda 62 del tamaño para ajustarse dentro de la ranura 58. Las cavidades 48 proporcionan compresibilidad agregada a la capa intermedia 22.
La porción exterior 60 está comprendida de un material- que tiene compresibilidad elástica mayor que el material que forma el miembro de la cubierta de extremo 52. La porción exterior 60 se une preferiblemente a la porción interior 26 a través de un proceso de sobremoldeado que incrusta la banda 62 dentro de la ranura 58. En tales casos, el miembro de cubierta de extremo 52 se fabrica preferiblemente a partir de un material que tiene un punto de fusión mayor que el material que forma la banda 62. Así, debería ser evidente que se ha proporcionado, de conformidad con la presente invención, una cubierta de extremo absorbente de impactos para uso con niveles que satisface los objetivos y ventajas establecidas anteriormente. A pesar de que esta invención se ha descrito en combinación con las modalidades específicas de la misma, es evidente que muchas alternativas, modificaciones y variantes serán evidentes a aquellos expertos en el arte. En consecuencia, se pretende incluir todas las alternativas, modificaciones y variaciones que caen dentro del espíritu y alcance amplio de las reivindicaciones anexas. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.