ES2230886T3 - Remache ciego y metodo para su fabricacion. - Google Patents

Abstract

Remache ciego autocerrable para asegurar entre sí miembros perforados, comprendiendo el remache una camisa tubular (11) que tiene en un extremo una cara extrema posterior (16) y en el otro extremo una cabeza preformada ensanchada radialmente (13), y un vástago (21) que se extiende a través de la camisa (11) y tiene una cabeza (22) de vástago contigua a la cara extrema posterior (16) de la camisa (11) y un estrechamiento (27) de rotura en una posición alejada con respecto a la cabeza (22) del vástago, presentando la zona de la caña (25) del vástago en el lado de la cabeza (22) del vástago del estrechamiento (27) de rotura una pluralidad de oquedades (32) formadas en la misma, caracterizado porque las oquedades (32) se extienden hacia el estrechamiento de rotura, de manera que la zona correspondiente de la camisa (11) llena sustancialmente las oquedades (32) en una zona contigua a la cabeza (22) del vástago y disminuyendo progresivamente en dirección al estrechamiento (27) de rotura con lo cual, durante su uso y bajo una carga de compresión axial de la camisa (11), dicha camisa (11) se dobla preferentemente en la zona contigua al miembro alejado con respecto a la cabeza preformada (13) para formar una cabeza ciega en contacto con dicho miembro para sujetar entre sí los miembros perforados.

Description

Remache ciego y método para su fabricación.

La presente invención se refiere a un remache ciego. Un remache ciego es aquel que se puede insertar y fijar mediante acceso únicamente a un lado de los miembros perforados que se van a remachar entre sí.

Más particularmente, la invención se refiere a un remache ciego autocerrable que comprende una camisa tubular que tiene una cabeza radial preformada en un extremo, y un vástago que se extiende a través de la camisa tubular y que tiene una cabeza de vástago contigua al extremo posterior de la camisa. En la práctica, el remache se inserta, en primer lugar el extremo posterior de la camisa, a través de las aperturas de los miembros a remachar hasta que la cabeza de la camisa entra en contacto con el miembro más próximo y la parte posterior de la camisa sobresale más allá del miembro más alejado. Para fijar el remache, la cabeza de la camisa queda sostenida por un tope y a continuación se tira del vástago de manera que la cabeza del vástago comprime la camisa contra el tope y provoca una contracción axial de la camisa y una dilatación radial de por lo menos parte de la misma para formar una cabeza ciega la cual, junto con la cabeza preformada, sujeta los miembros entre sí. Por lo menos una parte del vástago contigua a su cabeza queda retenida dentro de la camisa para cerrar esta última después de que se haya fijado el remache. Preferentemente, el resto del vástago (es decir, el extremo posterior alejado con respecto a la cabeza del mismo) se rompe para evitar una protrusión con respecto a la cabeza de la camisa. Esta acción se efectúa generalmente proporcionando un estrechamiento de rotura en una posición adecuada en la caña del vástago.

En el documento WO 98/23872 se describe un remache de este tipo y en dicha solicitud se describen características que son importantes en el comportamiento de dicho remache. La solicitud describe además cómo se puede construir un remache en el que la parte del vástago del remache retenida en el remache después de su colocación cierra totalmente el orificio del remache y se rompe nivelada con la cabeza del remache en todas las condiciones de trabajo del grosor de las láminas. Con este fin, el perno pinzote tiene un diámetro reducido con respecto a la caña del vástago y el estrechamiento de rotura se forma en la unión de la caña del vástago y el perno pinzote.

En un primer aspecto, la presente invención proporciona un remache ciego autocerrable para asegurar entre sí miembros perforados, comprendiendo el remache una camisa tubular que tiene en un extremo una cara extrema posterior y en el otro extremo una cabeza preformada ensanchada radialmente, y un vástago que se extiende a través de la camisa y tiene una cabeza de vástago contigua a la cara extrema posterior de la camisa y un estrechamiento de rotura en una posición alejada con respecto a la cabeza del vástago, en el que la zona de la caña del vástago en el lado de la cabeza del vástago del estrechamiento de rotura tiene una pluralidad de oquedades formadas en la misma y que se extienden hacia el estrechamiento de rotura, de manera que la zona correspondiente de la camisa llena sustancialmente las oquedades en una zona contigua a la cabeza del vástago y disminuyendo progresivamente en dirección al estrechamiento de rotura con lo cual, durante el uso y bajo una carga de compresión axial de la camisa, dicha camisa se dobla preferentemente en la zona contigua al miembro alejado con respecto a la cabeza preformada para formar una cabeza ciega en contacto con dicho miembro para sujetar entre sí los miembros perforados.

Preferentemente, las oquedades son ranuras axiales aunque también pueden ser espirales o incluso anulares. Especialmente en los casos en los que las oquedades son axiales o espirales, la caña del vástago y la camisa pueden estar provistas de medios de acción mutuamente complementaria para trabarlas entre sí. Dichos medios pueden comprender una ranura anular formada alrededor de la caña del vástago, de forma preferente inmediatamente por debajo de la cabeza del vástago, conteniendo la ranura material de la camisa para retener el vástago dentro de la camisa de manera que, antes de la colocación, el conjunto del vástago y camisa queda trabado unitariamente y la parte del vástago retenida en la camisa después de la colocación también queda trabada con la camisa. La ranura puede tener una longitud axial de aproximadamente la mitad de su diámetro.

Preferentemente, la zona de la caña del vástago en la que se han formado las oquedades tiene en general un diámetro principal que es mayor que el diámetro de la zona alejada con respecto al estrechamiento de rotura, con lo cual el extremo contiguo al estrechamiento de rotura comprende uno o más rebordes que sobresalen radialmente y los cuales, durante el uso, con una herramienta colocadora se acoplan al morro de dicha herramienta colocadora de manera que la parte retenida del vástago se rompe sustancialmente nivelada con la cabeza del remache en toda la gama de grosores de trabajo de los miembros que se están remachando.

Preferentemente, el área de sección transversal y la resistencia del vástago en la zona contigua a la cabeza del vástago es sustancialmente igual a la de la parte cilíndrica del vástago. El número de oquedades axiales puede variar desde un mínimo de cuatro dependiendo del método de la fabricación. Preferentemente, la distancia a través de la boca de las oquedades es menor que la anchura circunferencial de las áreas de resalte entre ellas.

Preferentemente, las oquedades se producen mediante un proceso de formación de manera que el material desplazado de la caña del vástago al formar las oquedades queda incluido en los resaltes entre dichas oquedades dando como resultado el aumento del diámetro.

Según otro aspecto de la invención, se proporciona un método de ensamblaje de un remache que comprende una camisa de remache tubular que tiene en un extremo una cabeza preformada ensanchada radialmente y un vástago que comprende una cabeza y una caña la cual incluye un estrechamiento de rotura alejado con respecto a la cabeza del vástago, formándose en la zona entre la cabeza del vástago y el estrechamiento de rotura una pluralidad de oquedades que se extienden hacia el estrechamiento de rotura, comprendiendo el método la inserción de la camisa en una matriz, una primera parte de la cual se adapta de forma ajustada al diámetro exterior de la camisa, una segunda parte se forma como un estrechamiento progresivo y aumenta progresivamente en diámetro hasta que entra en intersección con una tercera parte de la matriz hacia la cual sobresale el extremo posterior de la camisa, el sostenimiento de la cabeza de la camisa con un tope, la inserción de un punzón que tiene un primer diámetro que se adapta de forma ajustada al orificio de la camisa del remache y un segundo diámetro que se adapta de forma ajustada a la tercera parte de la matriz, la aplicación de una fuerza de compresión entre el punzón y el tope para comprimir la camisa del remache para llenar tanto el estrechamiento progresivo como el diámetro mayor de la matriz, la extracción del tope y el punzón, la inserción de un vástago y la expulsión de la camisa y el vástago ensamblados a través de la matriz con lo cual, durante la expulsión, se obliga a que el material de la camisa entre en la oquedad del vástago para llenar sustancialmente las oquedades en el extremo posterior de la camisa y disminuyendo progresivamente en dirección al estrechamiento de rotura.

Preferentemente, el diámetro externo de la camisa en el remache ensamblado es igual al diámetro de la cabeza del vástago. Con este fin, el primer orificio de la matriz, debería tener el mismo diámetro que la cabeza del vástago, aunque en la práctica puede resultar difícil conseguir dicha disposición. Consecuentemente, es preferible que la cabeza del vástago antes del ensamblaje del remache sea ligeramente mayor que el primer orificio de la matriz de manera que, cuando se expulse el conjunto, la cabeza del vástago quede dimensionada como el diámetro del primer orificio de la matriz y por lo tanto como el diámetro de la camisa.

Como alternativa al uso de un punzón independiente para formar la camisa del remache con la forma de la matriz, es posible conseguir una aproximación a esta operación usando el vástago, en lugar del punzón, para comprimir la camisa contra el tope, llenando sustancialmente de este modo la matriz, extrayendo el tope y expulsando el vástago y la camisa ensamblados a través de la matriz.

A continuación, se describirán realizaciones de la invención a título ilustrativo y haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:

la Figura 1 es una vista en sección longitudinal a través de la camisa del remache antes del ensamblaje;

la Figura 2 es una vista lateral en alzado del vástago de un remache antes del ensamblaje;

la Figura 3 es una vista en sección según la línea A-A' de la Figura 2;

la Figura 4 es una vista en sección a través de una matriz que contiene un cuerpo de remache antes de iniciar la primera fase del proceso de ensamblaje;

la Figura 5 es similar a la Figura 4 pero muestra la primera fase del proceso de ensamblaje finalizada;

la Figura 6 es similar a la Figura 5 pero muestra el vástago insertado en el remache;

la Figura 7 muestra el proceso de ensamblaje finalizado y el remache ensamblado expulsado de la matriz; y

las Figuras 8 y 9 muestran vistas en sección del remache colocado en láminas de un grosor, respectivamente, mínimo y máximo.

Haciendo referencia en primer lugar a la Figura 1, la camisa 17 comprende un cuerpo tubular 11 que tiene un orificio concéntrico 12 y en un extremo una cabeza ensanchada radialmente 13 la cual incluye un agujero escariado 15. El extremo posterior 16 de la camisa es plano y en ángulo recto con respecto al eje de la camisa.

El vástago 21 mostrado en la Figura 2 es alargado y de forma general cilíndrica. En un extremo, tiene una cabeza integral ensanchada radialmente 22 la cual tiene una cara convexa 23 dirigida en alejamiento con respecto a la caña 25 del vástago y una cara anular sustancialmente plana 24 dirigida hacia la caña del vástago. El diámetro de la cabeza del vástago es mayor que el diámetro del cuerpo de la camisa. Alejada con respecto a la cabeza del vástago hay una ranura 27 la cual constituye un estrechamiento de rotura que determina la posición por la que se rompe el vástago cuando se coloca el remache. El estrechamiento 27 de rotura tiene una cara 30 con estrechamiento progresivo dirigida hacia la cabeza del vástago y una cara 31 normal al eje del vástago dirigida hacia el perno pinzote 29. Entre el estrechamiento 27 de rotura y la cabeza del vástago 23, el vástago incluye unas oquedades axiales 32 las cuales terminan a una cierta distancia con respecto a la cabeza del vástago para producir una parte cilíndrica lisa 33 cuya longitud es aproximadamente la mitad del diámetro del vástago y cuyo diámetro es sustancialmente el mismo que el del perno pinzote 29. Las oquedades 32 se producen mediante un proceso de formación de manera que el material del vástago de las oquedades forma unos resaltes 34 entre dichas oquedades tal como se muestra en la Figura 3 la cual es una vista en sección transversal, según la línea A-A', del vástago de la Figura 2. De esta manera, el área de sección transversal del vástago en la zona de las oquedades y su resistencia prácticamente no varían. Los resaltes 34 están adaptados para quedar dispuestos en un circulo cuyo diámetro es lo más parecido posible al orificio de la camisa 12 del remache. Además, la dimensión a través de los resaltes 34 aumenta con respecto a aquellas partes del vástago que no incluyen oquedades, es decir, la parte cilíndrica lisa 33 y el perno pinzote 29. En este ejemplo, la anchura de la boca de las oquedades es algo menor que la anchura de los resaltes 34. Comparando este vástago con el mostrado en la figura 3 del documento WO 98/23872, resulta evidente que el vástago de esta solicitud se puede formar a partir de una caña de vástago de un diámetro uniforme mientras que el vástago de la solicitud anterior requiere que el perno pinzote presente un diámetro reducido con respecto a la parte lisa, lo cual únicamente se puede efectuar por extrusión del perno pinzote o alguna otra operación adicional durante la fabricación.

La Figura 4 muestra una camisa 17 de remache colocada en una matriz 40. La matriz 40 tiene un orificio pequeño 41 el cual se adapta de forma ajustada al diámetro exterior de la camisa del remache y la parte posterior del remache 18 sobresale hacia un orificio mayor 42. El orificio 41 y el orificio 42 están unidos por una sección estrechada progresivamente de la matriz 43.

La cabeza del remache 13 queda sostenida por un miembro 44 que se adapta de forma ajustada a la cabeza del remache y tiene un orificio central 45. El punzón 46 se inserta en el agujero mayor 42 de manera que el diámetro 47 más pequeño del punzón entra en el orificio 12 de la camisa del remache en el que se dispone con un encaje ajustado. El diámetro mayor 48 del punzón entra en el orificio mayor de la matriz 42 en el que también se dispone con un encaje ajustado.

La Figura 5 muestra la finalización de la primera fase del ensamblaje. El punzón 46 es impulsado hacia el miembro 44 de soporte y el cuerpo del remache es comprimido de manera que llena completamente el orificio mayor de la matriz 42 y la parte 43 con estrechamiento progresivo.

Durante la segunda fase del ensamblaje, se retira el punzón 46, el miembro 44 se hace retroceder y la matriz 40 junto con la camisa 17 del remache formado se desplaza a una segunda estación de ensamblaje (Figura 6). En dicha estación se inserta el vástago 21. En este momento, la matriz 40 queda sostenida por el miembro 50. A continuación, se aplica una fuerza de compresión a través del punzón 51 la cual empuja el conjunto 52 de remache fuera de la matriz en el proceso que encastra la sección 43 con estrechamiento progresivo del remache en los rebajes 32 del vástago los cuales se van llenando progresivamente cada vez más a medida que el diámetro del estrechamiento progresivo se reduce, produciéndose un llenado sustancialmente total en el extremo estrecho del estrechamiento progresivo 43.

Esta situación se muestra en la Figura 7. Adicionalmente, la cabeza 22 del vástago está dimensionada como el diámetro exacto 58 del conjunto finalizado. El aumento progresivo de la sección transversal de la camisa del remache da como resultado un aumento correspondiente de la rigidez de la camisa de manera que cuando el remache se coloca, la parte trasera del remache se constituye siempre en una posición contigua a los miembros que se están remachando. Este efecto se potencia por medio del aumento del endurecimiento en frío hacia la parte trasera del remache. La Figura 7 muestra también cómo la parte cilíndrica lisa del vástago 33, la cual forma un rebaje entre la cabeza 22 del vástago y el diámetro aumentado de los resaltes 34, se llena con material de la camisa y traba el vástago y la camisa entre sí.

La Figura 8 muestra un remache fijado en láminas de un grosor mínimo y la Figura 9 en láminas de un grosor máximo numeradas, respectivamente, 59 y 60. Los remaches se insertan en los agujeros respectivos 61 y 62 y se fijan con una herramienta de tracción adecuada la cual tiene un yunque anular 63 que se apoya contra la cabeza y unas mordazas de agarre que agarran la parte saliente del vástago 29 del remache. El accionamiento de la herramienta de fijación hace que las mordazas retrocedan con respecto al yunque. Dichas herramientas de fijación son bien conocidas en la técnica de la fijación de remaches ciegos. El orificio 64 del yunque 63 forma un encaje ajustado en el perno pinzote 29 y la parte del vástago que incluye las oquedades axiales tiene un diámetro suficiente de manera que no puede pasar a través del orificio del yunque. De este modo, durante su colocación, el vástago siempre se rompe en el yunque. El yunque 63 incluye un relieve 65 de un diámetro ligeramente menor que el agujero escariado 15 en la cabeza del remache. Por esta razón, el vástago se rompe cuando entra en contacto con el relieve garantizando que el punto de rotura está siempre por debajo de la superficie de la cabeza del remache. Las Figuras 8 y 9 muestran además cómo debido al aumento progresivo de la sección del remache hacia la parte posterior del remache, el bulbo se forma siempre en una posición contigua a la lámina posterior. Además, como se tira del vástago durante la misma distancia antes de la rotura con independencia del grosor de la lámina, la forma de la parte posterior varía en una magnitud mínima. Además, la parte posterior 66 del remache colocado queda prácticamente sin deformaciones y por lo tanto el vástago y la camisa permanecen trabados entre sí.

Claims (18)

1. Remache ciego autocerrable para asegurar entre sí miembros perforados, comprendiendo el remache una camisa tubular (11) que tiene en un extremo una cara extrema posterior (16) y en el otro extremo una cabeza preformada ensanchada radialmente (13), y un vástago (21) que se extiende a través de la camisa (11) y tiene una cabeza (22) de vástago contigua a la cara extrema posterior (16) de la camisa (11) y un estrechamiento (27) de rotura en una posición alejada con respecto a la cabeza (22) del vástago, presentando la zona de la caña (25) del vástago en el lado de la cabeza (22) del vástago del estrechamiento (27) de rotura una pluralidad de oquedades (32) formadas en la misma, caracterizado porque las oquedades (32) se extienden hacia el estrechamiento de rotura, de manera que la zona correspondiente de la camisa (11) llena sustancialmente las oquedades (32) en una zona contigua a la cabeza (22) del vástago y disminuyendo progresivamente en dirección al estrechamiento (27) de rotura con lo cual, durante su uso y bajo una carga de compresión axial de la camisa (11), dicha camisa (11) se dobla preferentemente en la zona contigua al miembro alejado con respecto a la cabeza preformada (13) para formar una cabeza ciega en contacto con dicho miembro para sujetar entre sí los miembros perforados.

2. Remache ciego según la reivindicación 1, en el que la camisa (11) del remache tiene un gradiente de dureza desde la parte posterior (16) hacia la cabeza (13), siendo la parte posterior más dura que la cabeza.

3. Remache ciego según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que la zona de la caña (25) del vástago en la que se han formado oquedades (32) tiene en general un diámetro aumentado con respecto a la zona (29) alejada del estrechamiento (27) de rotura, con lo cual el extremo contiguo al estrechamiento (27) de rotura comprende uno o más rebordes que sobresalen radialmente y los cuales, durante el uso, con una herramienta colocadora se acoplan al morro de dicha herramienta colocadora de manera que la parte retenida del vástago se rompe sustancialmente nivelada con la cabeza del remache en toda la gama de grosores de trabajo de los miembros que se están remachando.

4. Remache ciego según cualquier reivindicación anterior, en el que las oquedades (32) son ranuras axiales.

5. Remache ciego según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que las oquedades (32) son espirales.

6. Remache ciego según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la caña (25) del vástago y la camisa (11) están provistas de medios de acción complementaria mutua para trabarlas entre sí.

7. Remache ciego según la reivindicación 6, en el que los medios de acción complementaria mutua comprenden una ranura anular (33).

8. Remache ciego según la reivindicación 7, en el que la ranura (33) se forma alrededor de la caña (25) del vástago.

9. Remache ciego según la reivindicación 7 o la reivindicación 8, en el que la ranura anular (33) está inmediatamente por debajo de la cabeza (22) del vástago.

10. Remache ciego según una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, en el que la ranura (33) contiene material de la camisa para retener el vástago (21) dentro de la camisa (11).

11. Remache ciego según una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10, en el que la ranura (33) tiene una longitud axial de aproximadamente la mitad de su diámetro.

12. Remache ciego según cualquier reivindicación anterior, en el que el área de sección transversal y la resistencia del vástago (21) en la zona contigua a la cabeza (22) del vástago es sustancialmente igual a la de la parte cilíndrica del vástago.

13. Remache ciego según cualquier reivindicación anterior, en el que la caña (25) del vástago comprende por lo menos cuatro oquedades (32).

14. Remache ciego según cualquier reivindicación anterior, en el que la distancia a través de la boca de las oquedades (32) es menor que la anchura circunferencial de las áreas (34) de resalte entre ellas.

15. Remache ciego según cualquier reivindicación anterior, en el que el material desplazado de la caña (25) del vástago al formar las oquedades (32) queda incluido en los resaltes (34) entre dichas oquedades (32).

16. Remache ciego según cualquier reivindicación anterior, en el que el diámetro externo de la camisa (11) en el remache ensamblado es igual al diámetro de la cabeza (22) del vástago.

17. Método de ensamblaje de un remache que comprende una camisa (11) de remache tubular que tiene una cabeza preformada ensanchada radialmente (13) en un extremo y un vástago (21) que comprende una cabeza (22) y una caña (25) la cual incluye un estrechamiento (27) de rotura alejado con respecto a la cabeza (22) del vástago, formándose en la zona entre la cabeza (22) del vástago y el estrechamiento (27) de rotura una pluralidad de oquedades (32) que se extienden hacia el estrechamiento (27) de rotura, comprendiendo el método la inserción de la camisa (11) en una matriz (40), el sostenimiento de la cabeza de la camisa (11) con un tope (44), la inserción de un punzón (46) en la camisa (11), la aplicación de una fuerza de compresión entre el punzón y el tope para comprimir la camisa (11) del remache, la extracción del tope y el punzón, la inserción del vástago (21) y la expulsión de la camisa (11) y el vástago (21) ensamblados a través de la matriz, con lo cual la primera parte (41) de la matriz se adapta de forma ajustada al diámetro exterior de la camisa (11), una segunda parte (43) de la matriz se forma como un estrechamiento progresivo y aumenta progresivamente en diámetro hasta que entra en intersección con una tercera parte (42) de la matriz hacia la cual sobresale el extremo posterior de la camisa, y con lo cual el punzón (46) tiene un primer diámetro (47) que se adapta de forma ajustada al orificio de la camisa (11) del remache y un segundo diámetro (48), caracterizado porque el segundo diámetro (48) se adapta de forma ajustada a la tercera parte de la matriz, y porque la fuerza de compresión se aplica de manera que la camisa (11) llena tanto el estrechamiento progresivo como el diámetro mayor de la matriz, con lo cual, durante la expulsión, se obliga a que el material de la camisa (11) entre en las oquedades (32) del vástago (21) para llenar sustancialmente las oquedades en por lo menos el extremo posterior de la camisa (11) y disminuyendo progresivamente en dirección al estrechamiento (27) de rotura.

18. Método de ensamblaje de un remache según la reivindicación 17, en el que el proceso de expulsión da como resultado un gradiente de dureza en la caña (25) de la camisa entre los extremos posterior y de cabeza, siendo el extremo posterior más duro que el extremo de cabeza.