ES2233533T3 - Procedimiento y dispositivo para la union de objetos por medio de cuerpos de union deformables plasticamente. - Google Patents

Procedimiento y dispositivo para la union de objetos por medio de cuerpos de union deformables plasticamente.

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ES2233533T3 ES01118918T ES01118918T ES2233533T3 ES 2233533 T3 ES2233533 T3 ES 2233533T3 ES 01118918 T ES01118918 T ES 01118918T ES 01118918 T ES01118918 T ES 01118918T ES 2233533 T3 ES2233533 T3 ES 2233533T3
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Abstract

Procedimiento para la unión de objetos por medio de al menos un cuerpo de unión (3) deformable plásticamente, en el que el cuerpo de unión (3) se calienta en primer lugar por medio de una circulación de gas caliente, alineada en el extremo superior del cuerpo de unión (3) hacia abajo y a continuación se moldea de forma permanente por medio de una estampa de moldeo (4), caracterizado porque la circulación de gas está limitada en el lado exterior por medio de una limitación de la circulación (5) y porque el cuerpo de unión (3) moldeado es refrigerado inmediatamente después del moldeo por medio de una circulación de gas frío, que está limitada por medio de la misma limitación de la circulación (5) que la circulación de gas caliente.

Description

Procedimiento y dispositivo para la unión de objetos por medio de cuerpos de unión deformables plásticamente.
La invención se refiere a un procedimiento para la unión de objetos por medio de al menos un cuerpo de unión deformable plásticamente, en el que el cuerpo de unión es calentado en primer lugar y a continuación es moldeado de forma permanente por medio de una estampa de moldeo. La invención se refiere también a un dispositivo para la realización del procedimiento.
En un procedimiento del tipo indicado al principio de acuerdo con el documento EP 0 965 400 A2, se calienta en primer lugar el cuerpo de unión, que representa una proyección de una de las dos partes a unir, por medio de una tobera de aire caliente, después de lo cual se moldea por medio de una estampa fría el cuerpo de unión, que es intercalado a través de una segunda pieza a remachar y se une ésta con la primera pieza por medio de una cabeza de remache formada integralmente.
Los procedimientos de remache de este tipo requieren un empleo grande de energía, puesto que el aire caliente que es soplado desde la tobera no sólo calienta el cuerpo de unión, es decir, el remache, sino también el material circundante, lo que puede conducir a veces a perjuicios ópticos incluso hasta el daño del material. Además, la unión no se caracteriza con frecuencia por un asiento a presión especialmente alto, lo que es debido la mayoría de las veces al calentamiento irregular de la proyección, del cuerpo de unión o del remache.
El cometido de la invención es crear un procedimiento y un dispositivo para la unión de objetos por medio de cuerpos de unión deformables plásticamente, con cuya ayuda se pueden conseguir, ahorrando energía, uniones térmicas con remaches con alta resistencia y sin perjuicio del material que rodea el cuerpo de unión.
Este cometido se soluciona a través de un procedimiento con las características de la reivindicación 1.
Por medio de la circulación de gas caliente, que circula estrechamente alrededor del cuerpo de unión, no sólo se consigue un calentamiento totalmente uniforme del cuerpo de unión y, por lo tanto, una condición previa especialmente buena para el proceso de deformación o bien de remache siguiente, sino que se evita también el calentamiento del material que rodea el cuerpo de unión, lo que es, en particular, especialmente importante cuando se trata en este caso de materiales sensibles a la temperatura. El calentamiento uniforme del cuerpo de unión es una condición previa esencial para una textura homogénea del material después del moldeo, es decir, después del remachado, de manera que la unión remachada conseguida de esta manera se caracteriza por una alta resistencia y resiste fuerzas de carga grandes. El instante de la terminación de la actuación del calor depende de la altura del contenido de calor de todo el sistema, que se forma por el cuerpo de unión y la estampa de moldeo.
Si se trabaja, por ejemplo, con una estampa de moldeo fría y de esta manera existe el peligro de que, en función de la masa del cuerpo de unión, éste sea refrigerado rápidamente, cuando se desconecta más temprano la acción de la calefacción, entonces deberá mantenerse forzosamente la acción de la calefacción durante un periodo de tiempo un poco más largo que cuando las condiciones térmicas son más favorables, de manera que se puede desconectar un poco más temprano la acción de la calefacción, para reducir los tiempos del ciclo.
Por la expresión "cuerpo de unión" debe entenderse o bien un remache que se puede insertar suelto en un taladro de las piezas a unir o una proyección en una pieza, que se puede conducir a través del taladro de la pieza a adherir.
La circulación de gas, que es necesaria para el calentamiento uniforme del cuerpo de unión, es calentada a través de un cuerpo calefactor que está previsto en la zona del cuerpo de unión.
Para refrigerar tanto la estampa de moldeo como también la cabeza de remache formada, se eleva, en un desarrollo de la invención, la cantidad de la circulación de gas después de la terminación de la acción de calefacción. De esta manera se acelera la acción de refrigeración.
En una primera variante del procedimiento, se calienta la estampa de moldeo para la conformación y se caliente la circulación de gas a través de la estampa de moldeo.
Para conseguir una calefacción lo más intensiva posible de la circulación de gas a través de la estampa de moldeo está previsto en la invención que la circulación de gas sea dirigida en el extremo superior del cuerpo de unión hacia abajo y sea limitada hacia fuera por medio de una limitación de la circulación. De esta manera, es posible conducir la circulación de gas muy estrechamente con alta velocidad alrededor de la estampa de moldeo y de esta manera conseguir una buena transmisión de calor entre la estampa de moldeo y la circulación de gas. Además, la limitación a través de una limitación de la circulación tiene la ventaja de que es suficiente una cantidad de gas caliente reducida, que es conducida muy estrechamente alrededor del cuerpo de unión deformable, con lo que se necesita poca energía para el calentamiento uniforme y la plastificación. Además, no experimentan ningún daño las zonas exteriores de las piezas a unir.
Para conseguir estas ventajas de una forma especialmente expresiva, está previsto en una configuración conveniente, que la limitación de la circulación rodee como pared la estampa de moldeo a una distancia reducida al menos en la zona de su calefacción la circulación de gas sea introducida desde arriba en dirección al extremo libre de la estampa de moldeo en el intersticio entre la estampa de moldeo y la pared.
De una manera preferida, la circulación de gas es acelerada en la dirección del extremo libre de la estampa de moldeo.
El dispositivo, especialmente para la realización del procedimiento, se define a través de la reivindicación 7. En este dispositivo, se calienta el medio en forma de gas a través de la estampa de moldeo, que contribuye a la homogeneización de la temperatura en el cuerpo de unión moldeable, después de lo cual se moldea este cuerpo de unión por medio de la estampa de moldeo caliente.
La indicación en el sentido de que el dispositivo está previsto especialmente para la realización del procedimiento significa que este dispositivo no sólo puede servir sin modificaciones para el moldeo de cuerpos de unión, sino que se puede emplear también para el moldeo de objetos, que no sirven para la unión de piezas, sino que solamente deben moldearse en su configuración, por ejemplo en el extremo de una proyección.
De acuerdo con la invención, la estampa de moldeo está guiada de forma regulable en la altura junto con la limitación de la circulación.
Para conseguir un empleo efectivo de la energía para el calentamiento de la estampa de moldeo y del medio en forma de gas, en un desarrollo de la invención, la estampa de moldeo está equipada en el interior con una calefacción eléctrica y está rodeada a poca distancia por una limitación de la circulación, que presenta un conducto de alimentación de gas y que conduce la circulación de gas hacia el cuerpo de unión deformable. La estampa de moldeo caliente eléctricamente calienta el medio de gas introducido en el espacio intermedio entre la estampa de moldeo y la limitación de la circulación, cuyo medio de gas es calentado rápidamente debido al intersticio relativamente estrecho y con un gasto reducido de energía.
Una configuración preferida de este dispositivo se caracteriza porque la calefacción eléctrica está dispuesta como cartucho calefactor en la proximidad inmediata del extremo delantero de la estampa de moldeo de pared fina, de peso ligero. La configuración de la estampa de moldeo con pared fina y, por lo tanto, con masa reducida tiene la ventaja de que se puede realizar la calefacción de la estampa de moldeo con energía reducida y de que es posible un cambio rápido de temperatura entre la calefacción y la refrigeración. Puesto que la energía de calefacción se despliega en la proximidad inmediata del extremo, que sirve para la conformación del cuerpo de unión, entonces se ahorra de esta manera energía y se realizan más rápidamente los procesos de calefacción y de refrigeración.
Especialmente en el caso de aplicación de cantidades mayores de gas, puede ser ventajoso que, en un desarrollo de la invención, la estampa de moldeo esté provista en su lado exterior en la zona de la calefacción con nervaduras de transmisión de calor, puesto que de esta manera, especialmente en combinación con una distancia estrecha de la limitación de la circulación, se consigue una transmisión de calor muy buena entre la estampa de moldeo y el gas a calentar.
Cuando la limitación de la circulación se estrecha en forma de tobera en su extremo inferior abierto, entonces se acelera el medio en forma de gas en dirección al cuerpo de unión a calentar, lo que eleva la transmisión de calor. Esta configuración es especialmente ventajosa cuando la estampa de moldeo está provista con nervaduras de transmisión de calor. El estrechamiento provoca entonces una sección transversal de salida más reducida, de manera que la limitación de la circulación presenta en el extremo de salida una distancia muy reducida con respecto al cuerpo de unión. De esta manera, no sólo se consigue una calefacción especialmente buena del cuerpo de unión, sino que se blinda también el material que rodea al cuerpo de unión contra la actuación del calor.
A continuación se explica la invención con la ayuda de dos ejemplos de realización representados de forma esquemática en el dibujo. En el dibujo:
La figura 1 muestra una sección a través de una primera variante de realización del dispositivo inmediatamente antes de la conformación de un cuerpo de unión.
La figura 2 muestra una sección a través de una segunda variante de realización del dispositivo inmediatamente antes de la conformación del cuerpo de unión.
La figura 3 muestra el dispositivo según la figura 3 al comienzo del proceso de conformación.
Todas las variantes de realización del dispositivo de acuerdo con las figuras 1 a 3 sirven para la unión de al menos dos piezas 1 y 2, estando constituida la pieza 2 por un plástico que puede ser plastificado y presentando una proyección 3, que es moldeada en forma de un remache por medio del dispositivo que se describe todavía más adelante, para unir las dos piezas 1 y 2. Esta proyección se designa a continuación como cuerpo de unión, puesto que no importa si el cuerpo de unión está realizado en una sola pieza con una de las dos piezas a unir, como en el ejemplo de realización representado, sino que el cuerpo de unión puede estar configurado también como un remache suelto, que está conducido a través de las dos piezas a unir y presenta en un lado ya cabeza de remache ya prefabricada. El cuerpo de unión puede estar configurado también como bulón, siendo formadas integralmente cabezas de remache de la manera descrita para la unión de al menos dos piezas en ambos extremos de este bulón. La forma de cuerpo moldeable carece de importancia para el presente procedimiento. Este cuerpo moldeable puede ser redondo, ovalado, cuadrado o rectangular en la sección transversal. Puede estar constituido por material macizo o puesta estar realizado
hueco.
En las formas de realización según las figuras 1 a 3, una estampa de moldeo 4 está guiada de forma desplazable con una limitación de la circulación 5 en la dirección de la altura, que presenta un conducto de alimentación de gas 6 en si extremo superior. Según la figura 1, la estampa de moldeo 4 presenta en su interior, en la proximidad del extremo delantero, un cartucho calefactor 8. Según la figura 2, la estampa de moldeo está provista en su periferia exterior con nervaduras de transmisión de calor 9. A través de la disposición del cartucho calefactor 8 en el extremo delantero de la estampa de moldeo 4 se genera la energía de calefacción en el lugar en el que realmente se necesita también durante el proceso de conformación y, además, de esta manera la estampa de moldeo puede estar equipada con una masa relativamente pequeña. En la forma de realización según la figura 1, la distancia entre la estampa de moldeo 4 y la limitación de la circulación 5 es muy estrecha, de manera que el gas introducido se puede llevar rápidamente a la temperatura necesaria a través de una estampa de moldeo caliente. En la forma de realización según la figura 2, en la periferia exterior de la estampa de moldeo, en la proximidad del extremo inferior están previstas nervaduras de transmisión de calor, que sirven para el calentamiento del gas introducido a través del conducto de alimentación 6 o bien del aire introducido, que circula hacia abajo a modo de una circulación de ciclón y sale por el extremo delantero 7. Un extremo 7 estrechado cónicamente en forma de tobera sirve para la aceleración de la circulación del gas y para la reducción de la sección transversal de salida de la limitación de la circulación 6, que debería ampliarse debido a las nervaduras de transmisión de calor. Esta forma de realización se emplea especialmente cuando se necesita una cantidad de gas elevada en el caso de cuerpos de unión mayores moldeables. En este caso, el cuerpo de unión moldeable 3 es calentado a través del aire caliente hasta que se ha alcanzado un estado, en el que este cuerpo de unión está plastificado. A continuación, partiendo de las figuras 1 ó 2 y como se deduce a partir de la figura 3, la estampa de moldeo 4 es bajada junto con la limitación de la circulación 5 y se lleva a cabo el proceso de moldeo, es decir, que se forma integralmente una cabeza de remache 3a en el extremo superior del cuerpo de unión 3. Cuando esta cabeza de remache está formada, se desconecta la potencia de calefacción del cartucho calefactor 8 y se eleva la alimentación de gas a través del conducto de alimentación de gas 6. n este caso, se trata habitualmente de aire ambiente, que refrigera entonces la estampa de moldeo y la cabeza de remache 3a formada. Debido a la masa reducida de la estampa de moldeo se lleva a cabo una refrigeración relativamente rápida de la estampa de moldeo y de la cabeza de remache 3a formada nueva, que está unida con la estampa de moldeo.

Claims (11)

1. Procedimiento para la unión de objetos por medio de al menos un cuerpo de unión (3) deformable plásticamente, en el que el cuerpo de unión (3) se calienta en primer lugar por medio de una circulación de gas caliente, alineada en el extremo superior del cuerpo de unión (3) hacia abajo y a continuación se moldea de forma permanente por medio de una estampa de moldeo (4), caracterizado porque la circulación de gas está limitada en el lado exterior por medio de una limitación de la circulación (5) y porque el cuerpo de unión (3) moldeado es refrigerado inmediatamente después del moldeo por medio de una circulación de gas frío, que está limitada por medio de la misma limitación de la circulación (5) que la circulación de gas caliente.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la circulación de gas es calentada por medio de un cuerpo calefactor (8) que está previsto en la zona del cuerpo de unión (3).
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la estampa de moldeo (4) es calentada para el moldeo y la circulación de gas es calentada a través de la estampa de moldeo (4).
4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la limitación de la circulación (5) rodea como pared la estampa de moldeo al menos en la zona de su calefacción (8) a distancia reducida y la circulación de gas es introducida desde arriba en dirección al extremo libre de la estampa de moldeo (4) en el intersticio entre la estampa de moldeo (4) y la pared (5).
5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la cantidad de la circulación de gas es elevada después de la terminación de la acción de la calefacción.
6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la circulación de gas es acelerada en la dirección del extremo libre de la estampa de moldeo (4).
7. Procedimiento, especialmente para la realización del procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, con una estampa de moldeo (4) desplazable para el moldeo de un cuerpo de unión moldeable (3), con una calefacción (8, 10) para el calentamiento de la estampa de moldeo (4) y con una instalación para la alimentación de un medio en forma de gas hacia el cuerpo de unión (3), caracterizado porque una limitación de la circulación (5) para el medio en forma de gas, que está guiada de una manera desplazable en la altura junto con la estampa de moldeo (4), rodea al menos el extremo libre inferior de la estampa de moldeo (4) y porque el medio en forma de gas caliente para el calentamiento del cuerpo de unión (3) y el medio en forma de gas frío para la refrigeración del cuerpo de unión moldeado (3) se pueden introducir en el espacio intermedio entre la estampa de moldeo (4) y la limitación de la circulación (5).
8. Dispositivo según la reivindicación 7, caracterizado porque la estampa de moldeo (4) está equipada en el interior con una calefacción eléctrica (8) y está rodeada a una distancia reducida por una limitación de la circulación (5), que presenta un conducto de alimentación de gas (6) y la circulación de gas conduce hacia el cuerpo de unión moldeable.
9. Dispositivo según la reivindicación 8, caracterizado porque la calefacción eléctrica está dispuesta como cartucho calefactor (8) en la proximidad inmediata del extremo delantero de la estampa de moldeo (4) de pared fina, de peso ligero.
10. Dispositivo según una de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizado porque la estampa de moldeo (4) está provista en su lado exterior en la zona de la calefacción con nervaduras de transmisión de calor (9).
11. Dispositivo según una de las reivindicaciones 7 a 10, caracterizado porque la limitación de la circulación (5) está configurada de manera que se estrecha cónicamente en forma de tobera (7) en su extremo inferior abierto.
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