ES2246439T3 - Remache ciego. - Google Patents
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Abstract
Remache ciego que comprende un cuerpo tubular hueco que se extiende a lo largo de un eje y que tiene una cara de extremo de cola en un extremo y una muesca ensanchada radialmente preformada en el otro extremo; un mandrino que tiene un vástago que atraviesa coaxialmente dicho cuerpo y que tiene una cabeza ensanchada adyacente al extremo de cola de dicho cuerpo, teniendo dicha cabeza un diámetro exterior más grande que un diámetro interior de dicho cuerpo; en el que dicho mandrino tiene un resalte cónico uniforme que se extiende entre dicho diámetro exterior de dicha cabeza y dicho vástago que tiene una zona fragilizada inmediatamente adyacente a dicho resalte cónico, caracterizado por el hecho de que dicho resalte cónico está inclinado en un ángulo de entre 91 y 110 grados con respecto dicho eje.
Description
Remache ciego.
La presente invención está dirigida a un remache
ciego y, más en particular, a un remache ciego del tipo con rotura
de su cabeza manera que una cabeza de mandrino sea extraída del
cuerpo del remache después de colocarlo.
Los remaches ciegos convencionales comprenden un
cuerpo tubular exterior o un cuerpo que tiene una muesca ensanchada
en un extremo, juntamente con un mandrino asociado a éste,
comprendiendo dicho mandrino un vástago cilíndrico que atraviesa el
cuerpo tubular del remache de modo que sea coaxial con éste,
teniendo el vástago en un extremo una cabeza ensanchada radialmente
para el acoplamiento con una cara del extremo (extremo de cola) del
cuerpo del remache alejada de la muesca ensanchada. A continuación,
el remache ciego atraviesa un orificio preformado en una pieza a
ensamblar hasta que la muesca se acopla con el borde del orificio y
se mantiene acoplado durante una operación de colocación. Durante
la colocación, el extremo lejano del remache que está dispuesto
hacia el interior de las piezas a ensamblar (el lado ciego), se
comprime entonces hacia la muesca al tirar el vástago del mandrino,
y por ello la cabeza del mandrino, de vuelta hacia la muesca, de
manera que el tramo deformado del cuerpo del remache comprime las
piezas a ensamblar entre éstas con la muesca.
De este tipo de remache ciego hay dos tipos
principales. Un remache ciego del tipo que se rompe el vástago que
se basa en que la cabeza del mandrino entra en el extremo de cola
del cuerpo del remache y es empujado a través del cuerpo del remache
de modo que queda encapsulado, hasta que la cabeza del mandrino se
encuentra con la resistencia mientras el cuerpo del remache
expandido se acopla en el lado ciego de las piezas a ensamblar, por
lo que el incremento posterior de carga sobre el vástago del
mandrino provoca que este vástago se rompa en una región
fragilizada predefinida, de modo que la cabeza del mandrino se
mantiene dentro del cuerpo del remache para formar un tramo
expandido o un saliente del cuerpo del remache en el lado ciego de
la pieza a ensamblar de modo que comprime las piezas a ensamblar
entre esta región ensanchada y la muesca. Un remache ciego de este
tipo se conoce en la patente
FR-A-1494693 y
GB-A-1495592.
Alternativamente, un remache ciego del tipo con
rotura de su cabeza se basa en el hecho de que la cabeza del
mandrino se extrae después de la colocación. En este tipo de
remache ciego, la cabeza del mandrino tiene un cambio abrupto de
sección entre el vástago del mandrino y la cabeza del mandrino para
presentar un tramo de resalte que acople el extremo de cola del
remache ciego para ejercer una fuerza sensiblemente axial de modo
que comprime y deforma el extremo del remache contra el lado ciego
de la pieza a ensamblar para formar un saliente aplanado entre el
que las piezas a ensamblar se comprimen de nuevo contra la muesca.
Aquí, de nuevo una zona fragilizada del vástago se romperá de nuevo,
aunque ya que la cabeza del mandrino no se ha conducido al cuerpo
del remache simplemente se expulsa fuera de éste cuando el vástago
se rompe debido a la alta fuerza de reacción entre el cuerpo del
remache deformado y la cabeza. También es conocido a partir de la
patente FR-A-1553116 un remache del
tipo desechable, en el que la cabeza del mandrino se expulsa fuera
del remache cuando el vástago del mandrino se rompe al final del
proceso de colocación.
Sin embargo, en ambos tipos convencionales de
remache ciego, una sección definida o ensanchada del remache ciego
se mantiene en el lado ciego de la pieza a ensamblar presentando un
saliente que puede limitar el espacio disponible para el ensamblaje
en el lado ciego de las piezas a ensamblar. Esto es particularmente
relevante en la utilización de remaches ciegos para fabricar cajas
pequeñas, como por ejemplo, las que se utilizan en la industria
informática, de modo que el saliente interno de un remache ciego
colocado puede interferir con el emplazamiento de los componentes
dentro de dichas cajas.
Por lo tanto, es un objeto de la actual invención
proporcionar un remache ciego mejorado que alivia los problemas
anteriormente mencionados.
De acuerdo con la presente invención se
proporciona ahora un remache ciego que comprende un cuerpo tubular
hueco que se prolonga axialmente que tiene una cara del extremo de
cola en un extremo y una muesca radialmente ensanchada preformada en
el otro extremo, comprendiendo además el remache un mandrino que
tiene un vástago que atraviesa coaxialmente el cuerpo tubular y que
tiene una cabeza ensanchada adyacente al extremo de cola del
cuerpo, teniendo esta cabeza un diámetro exterior más grande que un
diámetro interior del cuerpo, en el que el mandrino tiene un resalte
cónico uniforme que se prolonga entre el diámetro exterior de la
cabeza y el vástago, estando el vástago provisto además de una zona
fragilizada inmediatamente adyacente a este resalte cónico, en el
que el ángulo de esta superficie cónica está inclinada en un ángulo
entre 91 y 110º al eje y preferentemente se situará de forma
habitual entre 98 y 102º. Idealmente, este ángulo será de 100º. Se
ha encontrado que la utilización de dicha superficie cónica para
formar un resalte cónico en estos ángulos transmite una fuerza,
mientras la cabeza del mandrino se conduce hacia el cuerpo del
remache, teniendo una componente axial que sirve para comprimir el
cuerpo del remache y que tiene también una componente axialmente
inclinada que sirve para deformar la cara del extremo de cola del
cuerpo del remache cónicamente hacia el exterior de su eje.
También resulta preferido que el diámetro de la
cabeza del mandrino sea entre un 4% y un 9% más grande que un
diámetro exterior del cuerpo tubular del remache. Por esta razón, el
remache pretende colocarse en un orificio preformado que atraviesa
una/s pieza/s a ensamblar que debe tener un diámetro más grande que
el diámetro máximo de la cabeza y que habitualmente se proporciona
para tener un diámetro de un 10% más grande que el diámetro del
cuerpo. Sin embargo, el diámetro del orificio puede colocarse en un
rango de 9% y 15% más grande que el diámetro del cuerpo, que depende
del diámetro de la cabeza. Este diámetro incrementado de la cabeza
alivia la posibilidad de que la cabeza sea conducida al cuerpo del
remache durante la colocación.
Además, se prefiere que la cabeza del mandrino
tenga un diámetro cilíndrico exterior, habitualmente coaxial con el
cuerpo del remache, teniendo una longitud axial de al menos 1 mm,
de nuevo para aliviar la posibilidad de que cuerpo deformado de
forma cónica rodee la cabeza del mandrino durante la operación de
colocación y, además, para evitar que la cabeza llegue a deformarse
(o "abombarse") bajo las grandes cargas aplicadas durante una
operación de colocación.
También resulta preferido que la longitud axial
del cuerpo del remache será entre un 25% y un 55% más grande que el
espesor de agarre de dicho remache, estando el espesor de agarre
definido como el espesor combinado de las piezas a ensamblar que
están conjuntamente unidas por este remache y por lo tanto el
espesor a ser sujetado de este modo. Esta longitud predefinida del
cuerpo del remache garantiza que haya suficiente material del
cuerpo del remache para formar una unión remachada y para fluir en
el orificio preformado en las piezas a ensamblar sin provocar que
sobresalga de forma excesiva material del cuerpo del remache
excedente del lado ciego de las piezas a ensamblar conectadas una
vez colocado.
Además según la presente invención se proporciona
también un método de fijar conjuntamente al menos dos piezas a
ensamblar que utiliza un remache ciego según la invención, cuyo
método comprende las etapas de seleccionar un remache ciego que se
prolonga axialmente que tiene un cuerpo con una longitud entre un
25% y 55% más grande que el espesor combinado de al menos dos
piezas a ensamblar, teniendo el cuerpo también un diámetro exterior
conocido, a continuación, preformar un orificio a través de las
piezas a ensamblar, cuyo orificio tiene un diámetro entre un 9% y
15% más grande que el diámetro exterior del cuerpo del remache, y
posteriormente colocar el remache ciego a través de este orificio;
este método proporciona a continuación la etapa de aplicar una
fuerza de colocación axial al cuerpo del remache mediante la
utilización de una cabeza de mandrino que tiene un resalte cónico,
con lo cual esta fuerza de colocación tiene una primera componente
axial que se ejerce en la dirección axial para comprimir el cuerpo
del remache en el orificio y una segunda componente angular para
deformar el cuerpo del remache cónicamente hacia fuera de su eje,
en el que la etapa de formar el orificio comprende proporcionar el
lado ciego del orificio con una zona avellanada de modo que la
deformación cónica del cuerpo del remache se deforma en la zona
avellanada del orificio, de manera que no proyecta sensiblemente
sobresaliendo del lado ciego de la pieza a ensamblar.
Preferentemente, este método comprenderá la
selección y colocación de un remache ciego según la presente
invención y tal como se ha descrito anteriormente.
La realización preferida de la presente invención
se describirá ahora, solamente por medio de un ejemplo, con
referencia a los dibujos ilustrativos que se acompañan en los
cuales:
La figura 1 es una sección transversal parcial de
un remache ciego de acuerdo con la presente invención colocado en
una pieza a ensamblar; y
La figura 2 es una vista en sección transversal
del cuerpo del remache colocado del remache de la figura 1.
En referencia ahora a la figura 1, un conjunto de
remache ciego 10 se muestra encajado pero no colocado en un
orificio preformado 12 que se extiende entre dos piezas a ensamblar
14 y 16. El conjunto de remache 10 comprende un cuerpo de remache
tubular hueco 18 que tiene una muesca avellanada ensanchada 20,
estrechándose esta cabeza avellanada hacia el interior a lo largo
de un eje A del cuerpo del remache para la recepción satisfactoria
dentro de una zona avellanada 44 preformada del orificio 12.
El extremo de cola lejano 22 del cuerpo del
remache 18, opuesto axialmente a la muesca 20, tiene una cara de
extremo sensiblemente plana que se prolonga perpendicular al eje A
del remache. La longitud del cuerpo del remache L está
predeterminada para que sea entre un 25% y 55% más grande que el
espesor combinado D de las dos piezas a ensamblar 14 y 16. Este
espesor D es referido comúnmente con el espesor de agarre de un
remache ciego - definido como el espesor de material a ser agarrado
con el remache colocado. En la presente realización, el espesor L
es aproximadamente un 30% más grande que el espesor D. Como es
convencional en los remaches ciegos, el conjunto 10 está provisto
además de un mandrino 30 que comprende un vástago de mandrino
cilíndrico que tiene una cabeza ensanchada 34 en su extremo ciego
que se coloca adyacente al extremo de cola 22 del cuerpo del
remache 18. El vástago del mandrino 32 presenta un área transversal
sensiblemente uniforme a lo largo de su longitud axial y cuyo
diámetro es sensiblemente igual al diámetro interior del cuerpo del
remache tubular 18, de modo que forma un encaje de fricción
complementario.
La cabeza del mandrino 34 tiene un diámetro
exterior máximo definido por una cabeza cilíndrica 36 que se
extiende coaxial alrededor del eje A y que tiene una longitud axial
de al menos 1 mm. Esta longitud axial mínima de la cabeza del
mandrino se requiere para proporcionar la resistencia apropiada a
la cabeza para aliviar la posibilidad de deformación de la cabeza
del mandrino, o "abombado" cuando está sometido a grandes
tensiones durante la operación de colocación del remache y en
particular cuando la circunferencia de la cabeza se acopla con el
cuerpo del remache para realizar la deformación (tal como se ha
descrito anteriormente).
El diámetro de esta pared 36 es más grande que el
diámetro exterior máximo del cuerpo del remache de modo que sea al
menos un 4% más grande que el diámetro del cuerpo, pero no más
grande del 9%.
El resalte 38 de la cabeza del mandrino, que se
prolonga entre la pared exterior 36 y el vástago del mandrino, está
axialmente inclinado para formar una superficie cónica uniforme que
tiene un ángulo de inclinación preferido, en relación con el eje A,
de 100º, aunque este ángulo de inclinación angular cónica puede
situarse entre los rangos de 91 y 110º para mantenerse dentro de
parámetros de funcionamiento aceptables. Este rango angular se ha
determinado para que sea adecuado para realizar la deformación
requerida del remache durante la colocación.
El extremo lejano de la cabeza del mandrino está
provisto de una superficie cónica alrededor del eje A que actúa
como un mecanismo de posicionamiento para el conjunto 10, de modo
que las superficies inclinadas ayudan a alinear el conjunto con el
orificio 12 mientras se inserta.
El diámetro de la cabeza del mandrino se requiere
que sea al menos un 4% más grande que el diámetro exterior del
cuerpo del remache para aliviar que esta cabeza sea empujada al
cuerpo durante la operación de colocación, pudiendo evitar que la
cabeza sea expulsada después de la colocación. Sin embargo, este
diámetro no debe exceder un 9% más que el cuerpo del remache ya que
de lo contrario, si fuese demasiado grande, se requeriría un
orificio a través de las piezas a ensamblar para permitir que el
remache pueda atravesarlas, haciendo el llenado de este orificio
difícil durante la colocación (posiblemente dejando el remache
colocado aproximadamente colocado) o cuanto más cerca está el
diámetro del orificio del diámetro del resalte, se incremente el
riesgo de fallo del remache colocado.
Además, el vástago del mandrino 32 está provisto
de una zona fragilizada preformada 42 inmediatamente adyacente a
esta superficie cónica 38. Desde que es convencional para los
remaches ciegos, esta zona fragilizada 42 está formada a modo de un
tramo estrecho del vástago que resulta de cuadrar el diámetro del
vástago para proporcionar cuatro tramos planos alrededor del
diámetro, de modo que presenta un área transversal sensiblemente
cuadrada inmediatamente adyacente a la cabeza que es más delgada, y
por lo tanto más frágil que el vástago del mandrino principal.
Alternativamente, el tramo fragilizado podría resultar de dos o más
concavidades diametralmente enfrentadas o incluso de una ranura
circunferencial. Lo que aquí es importante es que dicho tramo
fragilizado sea inmediatamente adyacente la cabeza del
mandrino.
Ya que la cabeza del mandrino 34 tiene un
diámetro más grande que el cuerpo del remache 18, resulta esencial
que el orificio preformado 12 tenga al menos un diámetro igual al
diámetro máximo de la cabeza del mandrino y esté habitualmente
formado para que sea un 10% más grande que el diámetro máximo del
cuerpo (ya que el diámetro máximo de la cabeza está limitado al 9%
más grande que el diámetro máximo del cuerpo). Sin embargo, el
orificio 12 puede formarse para tener un diámetro de entre el 9% y
15% del diámetro más gran de que el diámetro del cuerpo máximo,
dependiendo de la proporción de diámetro exacta de la cabeza del
mandrino al cuerpo del remache. Habitualmente el sistema de remache
ciego que utiliza un remache de acuerdo con la presente invención
será compatible con los tamaños de orificios estándar hechos con
brocas de tamaño estándar existentes (es decir, siendo el diámetro
del cuerpo del remache tal que los orificios son un 10% más grandes
en diámetro) aunque remaches de tamaños distintos podrían también
producirse sin requerir herramientas específicas de formación de
orificios (broca) que serán de diámetro adecuado para utilizar con
dichos remaches.
Además, el orificio preformado 12, mientras que
tiene una zona avellanada 44 para acomodar la cabeza avellanada 20
del cuerpo del remache, también se habrá formado en la zona del
lado ciego 21 de las piezas a ensamblar (es decir, el lado interior
o el lado opuesto a la herramienta de colocación) una zona
avellanada cónica 46 que se extiende alrededor de la periferia del
orificio.
Una vez el conjunto de remache 10 se ha insertado
a través de este orificio preformado 12 puede colocarse utilizando
una herramienta de colocación de remaches ciegos convencional (no
mostrada) que comprende un tramo de boca para impedir que la muesca
del cuerpo del remache (o cabeza) 20 quede en contacto solidario
con la pieza a ensamblar 16, a la vez que tiene un mecanismo de
mordaza desplazable para sujetar el vástago del mandrino 32 y
ejercer una fuerza de colocación F en la dirección mostrada
sensiblemente por la flecha F en la figura 1.
La aplicación de la fuerza de colocación F
conduce la cabeza del mandrino al acoplamiento con la superficie
plana del tramo del extremo de cola 22 del cuerpo del remache que,
debido a su resalte cónico 38, ejerce una fuerza de colocación que
tiene una primer componente que se extiende en una dirección axial
y que sirve para comprimir el cuerpo del remache 18 hacia la muesca
del remache 20, dando lugar a una expansión radial del cuerpo del
remache comprimido (longitud reducida) de modo que ocupa el orificio
ensanchado 12 (siendo esta expansión radial hacia fuera, debido a
que el vástago del mandrino se mantiene a través del cuerpo 18). El
resalte cónico 38 proporciona también una componente de fuerza
secundaria perpendicular a la superficie cónica de tal resalte 38
que sirve para deformar el extremo de cola 22 del cuerpo del
remache hacia fuera de forma radial y cónica de modo que la cabeza
del mandrino 34 no entra sensiblemente en este cuerpo de remache
recortado que, debido a la longitud axial de las paredes 36 (y la
longitud restringida del cuerpo del remache) es también incapaz de
encerrar y rodear la cabeza de mandrino 34. Más bien, algo de
material del extremo de cola 22 del cuerpo de remache 18 se desplaza
parcialmente de forma axial hacia la cabeza del remache 20 con el
material restante del cuerpo de remache en esta zona del extremo de
cola formando una pared exterior cónica considerablemente delgada
(Figura 2) que se desplaza en la zona avellanada 46 del orificio 12,
de tal modo que no se proyecta exteriormente en las piezas a
ensamblar fijadas. De esta manera, la combinación del resalte
cónico 38 del mandrino y la zona avellanada 46 sirve para
proporcionar dicha dispersión cónica del extremo de cola del
cuerpo.
El desplazamiento axial continuo del mandrino en
la dirección F da lugar a una fuerza de resistencia incrementada
avellanada por la cabeza de mandrino 34 mientras avellana la pieza
a ensamblar 14, y que posteriormente evita además el desplazamiento
de la cabeza del mandrino. La aplicación continua de la fuerza de
colocación F incrementa a continuación la tensión en el vástago del
mandrino de una manera convencional hasta que provoca el fallo del
vástago del mandrino 32 en la zona fragilizada 42. La fuerza de
reacción resultante entre la cabeza del remache 34 y el cuerpo del
remache 18 da lugar a la extracción de la cabeza del remache
34.
El remache ciego colocado resultante se muestra
en la figura 2 teniendo una longitud axial comprimida L2,
sensiblemente igual al espesor de sujeción D, de modo que el
material del cuerpo de remache desplazado axialmente se ha apretado
en el orificio 12 ensanchado para proporcionar un cuerpo de remache
que tiene un espesor del cuerpo 18' incrementado en esta zona y que
tiene un extremo de cola 22' en forma de copa, sensiblemente cónico
formado en la zona avellanada 46 del orificio preformado 12. De este
modo, se forma una unión de remache rígido que no se extiende
sensiblemente sobresaliendo del lado ciego de la pieza a ensamblar
14.
Además, el grado de colocación angular del
resalte cónico se ha determinado de modo que pueden aplicarse las
fuerzas de deformación adecuadas para comprimir y deformar de forma
cónica el cuerpo de remache de la manera descrita anteriormente. Si
el ángulo de esta superficie cónica fuese más grande de 110 grados,
entonces habría un riesgo de que se aplicase una fuerza axial
insuficiente durante la colocación y la cabeza podría empujar al
cuerpo del remache. Si este ángulo fuese inferior a 90 grados,
entonces habría una componente de fuerza no angular que realizaría
una deformación cónica del extremo de cola del remache y sería
posible que la cabeza del mandrino fuese expulsada sin que el
remache estuviese correctamente colocado.
En esta realización preferida, la cabeza 20 del
cuerpo del remache se muestra avellanada de modo que esta cabeza 20
se mantiene también a ras con la pieza a ensamblar exterior 1 una
vez colocada, aunque esta característica es opcional y se apreciará
que la invención actual puede utilizar un remache ciego convencional
que no utiliza una cabeza avellanada.
La importancia de proporcionar la longitud L
dentro de las proporciones predefinidas comentadas anteriormente es
proporcionar el material suficiente del cuerpo de remache para
permitir la deformación apropiada del cuerpo del remache para llenar
el orificio ensanchado 12 después de la colocación y para formar un
extremo de colocación suficientemente robusto del remache que
resistirá cualquier fuerza aplicada que se cargue en la unión, sin
provocar el material del cuerpo del remache excesivo, que no puede
alojarse en la zona avellanada 46 del orificio 12 y pueda
proyectarse más allá del lado ciego de la pieza a ensamblar.
Claims (7)
1. Remache ciego que comprende un cuerpo tubular
hueco que se extiende a lo largo de un eje y que tiene una cara de
extremo de cola en un extremo y una muesca ensanchada radialmente
preformada en el otro extremo;
un mandrino que tiene un vástago que atraviesa
coaxialmente dicho cuerpo y que tiene una cabeza ensanchada
adyacente al extremo de cola de dicho cuerpo, teniendo dicha cabeza
un diámetro exterior más grande que un diámetro interior de dicho
cuerpo;
en el que dicho mandrino tiene un resalte cónico
uniforme que se extiende entre dicho diámetro exterior de dicha
cabeza y dicho vástago que tiene una zona fragilizada inmediatamente
adyacente a dicho resalte cónico, caracterizado por el hecho
de que dicho resalte cónico está inclinado en un ángulo de entre 91
y 110 grados con respecto dicho eje.
2. Remache ciego según la reivindicación 1, en el
que dicho ángulo está entre 98 y 102 grados.
3. Remache ciego según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que dicho diámetro de la cabeza
es entre el 4% y 9% más grande que un diámetro exterior de dicho
cuerpo.
4. Remache ciego según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que dicha cabeza del mandrino
tiene un diámetro cilíndrico exterior que tiene una longitud axial
de al menos 1mm.
5. Remache ciego según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que dicha muesca ensanchada
radialmente comprende una cabeza avellanada.
6. Remache según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que la longitud axial de dicho
cuerpo es entre un 25% y un 55% más grande que el espesor de
agarre.
7. Método para sujetar conjuntamente al menos dos
piezas a ensamblar que utiliza un remache ciego según la
reivindicación 6, y que tiene un diámetro exterior conocido, que
comprende las etapas de:
preformar un orificio en dichas piezas a
ensamblar que tiene un diámetro entre 9% y 15% más grande que dicho
diámetro exterior conocido;
colocar dicho remache a través de dicho
orificio;
aplicar una fuerza de colocación axial a dicho
cuerpo del remache mediante la utilización de una cabeza de
mandrino que tiene un resalte cónico, de modo que dicha fuerza de
colocación tiene una primera componente axial que se ejerce en dicha
dirección axial para comprimir el cuerpo del remache en dicho
orificio, y una segunda componente angular para deformar dicho
cuerpo de remache cónicamente hacia fuera, en el que dicha etapa de
formar el orificio comprende proporcionar dicho lado ciego de dicho
orificio con una zona avellanada, de modo que dicha deformación
cónica de dicho cuerpo del remache se deforma en dicha zona
avellanada de dicho orificio.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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