ES2587698T3 - Método para la unión de un elemento hueco, tal como un remache hueco o un elemento de tuerca, a un componente que consiste en un material compuesto - Google Patents

Abstract

Método para la unión de un elemento hueco, tal como un remache hueco o un elemento (100) de tuerca, a un componente (130) que consiste en un material compuesto, tal como una pieza de plástico reforzado con fibra o una pieza de plástico reforzado con tejido, teniendo el elemento una parte (102) de ala y una parte (104) de eje o una sección (106) de remache que se extiende en alejamiento con respecto a la parte (102) de ala, pudiendo estar también conformada una sección (106) de remache en el extremo libre de una parte (104) de eje, teniendo el elemento hueco un paso central (108) que, opcionalmente, está dotado de un cilindro (112) de rosca, pasando una punta auxiliar (126) desde el lado del ala del elemento (100) alejado con respecto a la parte (104) de eje y/o a la sección (106) de remache a través del paso (108) o siendo introducida desde el lado del extremo libre de la parte de eje y/o de la sección (106) de remache en el paso (108), de modo que una región (128) convergente cónicamente de la punta auxiliar (126) sobresale con respecto al extremo libre de la parte de eje o de la sección (106) de remache; siendo presionado el elemento hueco (100) con la punta (126) en posición adelantada contra el componente (130) y siendo presionada la punta a través del componente hasta que el componente (130) se une al lado (114) de la parte de ala adyacente al mismo y la punta (126) ha producido un orificio (132) en el componente, caracterizado por que el componente se calienta, al menos en la región de la perforación, a una temperatura que depende del material de matriz a la que el material de matriz del material compuesto no se funde, sino que se ablanda o se vuelve pastoso, por ejemplo, a una temperatura de 260 ºC cuando el material es PA6.

Description

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DESCRIPCION

Metodo para la union de un elemento hueco, tal como un remache hueco o un elemento de tuerca, a un componente que consiste en un material compuesto

La presente invencion se refiere a un metodo para la union de un elemento hueco, tal como un remache hueco o un elemento de tuerca, a un componente que consiste en un material compuesto, tal como una pieza de plastico reforzado con fibra o una pieza de plastico reforzado con tejido, teniendo el elemento una parte de ala y una parte de eje o una seccion de remache que se extiende en alejamiento con respecto a la parte de ala, teniendo el elemento hueco un paso central que, opcionalmente, esta dotado de un cilindro de rosca.

Los materiales compuestos se usan con frecuencia en las areas mas diversas y consisten principalmente en plastico con un refuerzo de fibra integrado. Por ejemplo, el refuerzo de fibra puede tener forma de cintas, tejidos, fieltros y esterillas. Por ejemplo, con frecuencia, en la produccion de vehnculos a motor se usan piezas de carrocena hechas de resina de poliester reforzada con fibras de vidrio y plastico, tal como resina de epoxi reforzada con fibras de carbono, y muchos otros componentes, tales como consolas y revestimientos, tambien se fabrican a partir de dichos materiales compuestos. Al usar fibras de carbono como refuerzo, con frecuencia se usan tejidos de fibra de carbono, ya que, de este modo, es posible obtener un refuerzo en todas las direcciones del componente.

No obstante, el campo de los materiales compuestos no esta limitado en ningun modo a fibras de vidrio y a fibras de carbono, y es posible considerar el uso de muchas otras fibras de refuerzo. Ademas, tambien es posible usar los plasticos mas diversos como material de matriz. Todos estos materiales se describen en la presente memoria de forma generica como materiales compuestos de plastico reforzado con fibra. Los mismos tambien pueden describirse mediante el termino generico “metales laminares organicos”. Este termino se entiende en diversos campos como un termino de especialista. La presente invencion usa principalmente materiales compuestos que usan un material termoplastico, es decir, un termoplastico como material de matriz que se ablanda o se vuelve pastoso a temperaturas elevadas por debajo del punto de fusion. No obstante, no se excluye el posible uso de duroplasticos como material de matriz, siempre que los mismos sean blandos de forma adecuada o se ablanden o vuelvan pastosos a una temperatura elevada, es decir, a temperaturas por debajo de las temperaturas a las que el material de matriz o el componente sufren danos permanentes. El metodo reivindicado en la presente memoria tambien puede ser usado para materiales compuestos con materiales de matriz que, de hecho, no son termoplasticos, pero que todavfa no han alcanzado su estado final, sino que estan en un estado en el que los mismos se ablandan con o sin calentamiento, pudiendo pasar a un estado mas duro con el paso del tiempo o mediante la accion de luz ultravioleta o de la humedad o mediante polimerizacion o reticulacion progresivas.

Con frecuencia, es necesario usar componentes de materiales compuestos con elementos de fijacion, por ejemplo, para fijar los componentes correspondientes a otras piezas o para fijar otras piezas a los componentes de plastico reforzado con fibra.

Es posible considerar que el termino elementos funcionales puede comprender elementos de remache y tambien elementos de tornillo o de tuerca. Este termino tambien es aplicable a ganchos y cojinetes que, del mismo modo, pueden unirse a materiales compuestos. Independientemente de la forma de dichos elementos funcionales, siempre es necesario disponer un orificio o una pluralidad de orificios en una pieza de plastico para permitir la fijacion del elemento funcional deseado respectivo, a no ser que unos insertos u ojetes roscados se integren en el componente de plastico durante la fabricacion del componente, lo que, no obstante, consume mucho tiempo y es complicado e implica mayores costes y, en ocasiones, hace necesario aumentar el espesor en una zona local de la pieza de plastico. La conformacion de orificios se lleva a cabo principalmente mediante un proceso de perforacion, con el que se producen residuos de material, tales como cortes, y el material compuesto queda debilitado en la region del orificio.

Es posible someter el componente a un proceso de punzonado para generar un orificio, lo que produce material residual en forma de bocados de punzonado que es necesario desechar, asf como un debilitamiento local del componente.

Los materiales compuestos consisten en cualquier material o fibras de refuerzo deseados y en cualquier material de matriz deseado deformable plasticamente o que puede fundirse. Por lo tanto, en la presente memoria, el termino “materiales compuestos” segun la invencion incluye no solamente plastico con refuerzo de fibra, sino, por ejemplo, tambien materiales de matriz metalicos, por ejemplo, aluminio, con un material de refuerzo, tal como, por ejemplo, fibras de carbono o partfculas de ceramica.

Los documentos DE 10 2006 007 706 A1 y DE 196 52 031 A1 describen cada uno un metodo segun el preambulo de la reivindicacion 1.

El documento DE 71 32 776 describe un elemento de remache que puede unirse a un componente mediante una punta auxiliar unida al elemento mediante un componente en forma de manguito.

El documento DE 732450 describe un remache para productos de cuero.

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Los documentos US 2010/0209210 A1 y DE 20 2006 008 721 U1 describen elementos huecos que pueden unirse a un panel sin una punta auxiliar.

El documento US 5.234.301 A describe un metodo para unir un tornillo de conformacion de orificios y autorroscante a una lamina metalica.

El documento US 2004/0071526 A1 describe un metodo de union de un remache que comprende un cabezal de soporte, un vastago de traccion y un cuerpo de insercion a una lamina tirando de dicho vastago de traccion unido a dicho cuerpo de insercion, de modo que al menos dos pies elasticos de dicho cuerpo pueden extenderse hacia fuera para fijar el remache a un componente.

El objetivo de la presente invencion consiste en dar a conocer un metodo y un dispositivo auxiliar que hacen posible conformar orificios en un componente que consiste en material compuesto, al menos sustancialmente sin perdidas y sin un debilitamiento pronunciado del material compuesto, para la recepcion de elementos huecos, tales como remaches huecos y tuercas de remache, y tambien para unir dichos elementos huecos al componente.

Ademas, debena ser posible llevar a cabo el metodo de manera economica y eficaz en los dispositivos auxiliares correspondientes mediante una fabricacion con un coste favorable, siendo posible considerar la eliminacion de los dispositivos auxiliares o, preferiblemente, siendo reutilizables para que no sea necesario desechar residuos.

Para satisfacer este objetivo, se da a conocer un metodo del tipo descrito inicialmente segun la invencion, con las caractensticas espedficas especiales que consisten en que se introduce una punta auxiliar desde el lado del ala del elemento a traves del paso o desde el lado del extremo libre de la parte de eje o de la seccion de remache en el

paso, de modo que una region convergente conicamente de la punta auxiliar sobresale con respecto al extremo libre

de la parte de eje o de la seccion de remache, siendo presionado el elemento hueco con su punta en posicion adelantada contra el componente y siendo presionada la punta a traves del componente hasta que el componente contacta con el lado adyacente de la parte de ala y la punta ha producido un orificio en el componente.

Las puntas auxiliares pueden fabricarse con un coste favorable y en gran numero como piezas cilmdricas, por

ejemplo, mediante un proceso de conformacion en fno a partir de material de alambre. Tal como se explicara a

continuacion, las mismas pueden desecharse como un artfculo desechable o pueden ser reutilizadas. Debido a que las puntas auxiliares estan dispuestas junto a los elementos huecos, el proceso de perforacion puede llevarse a cabo durante la union de un elemento hueco en un recorrido de la prensa o de otra herramienta. Con tipos espedficos de puntas auxiliares, las mismas pueden usarse repetidamente con cada recorrido de la prensa o de otra herramienta, por ejemplo, cuando la punta auxiliar es un punzon de orificio previo, de modo que resulta evidente considerar el uso de una punta auxiliar algo mas cara. En este caso, tambien se obtiene la ventaja de que el proceso de perforacion se produce conjuntamente con la union del elemento hueco en un recorrido de la prensa o de otra herramienta.

Al llevar a cabo el metodo, el extremo libre de la parte de eje de la seccion de remache puede reconfigurarse mediante una matriz de remache, hasta formar un talon de remache, quedando atrapado el componente por encaje de forma entre la parte de ala y el talon de remache. De esta manera, es posible unir por encaje de forma elementos de remache y elementos de tuerca conocidos per se y ya probados, asf como nuevos elementos que pueden ser remachados, a componentes de materiales compuestos. Esto puede llevarse a cabo usando tecnicas de remache probadas en el campo del procesamiento de metal laminar, y es posible conseguir buenos valores mecanicos, tales como resistencia a separacion por presion, seguridad contra giro y resistencia a desunion.

Preferiblemente, se disponen elementos de seguridad contra giro en la region de la parte de ala que son presionados hacia el material de matriz y/o el material de matriz es presionado hacia los elementos de seguridad contra giro para evitar el giro entre los elementos huecos y el componente. De esta manera, es posible conseguir valores excelentes de seguridad contra giro.

Por ejemplo, la parte de ala puede estar dotada de una superficie de contacto plana anular que esta dotada de salientes axiales separados que son presionados hacia el material de matriz del componente.

Resulta especialmente ventajoso que la parte de ala este dotada de una superficie de contacto plana anular y tenga una ranura en forma de anillo axial dispuesta radialmente en el interior de esta superficie de contacto, estando dispuesta preferiblemente la misma de forma concentrica con respecto a la parte de eje y estando dotada de elementos de seguridad contra giro, tales como nervaduras de seguridad contra giro y/o cavidades de seguridad contra giro presentes en la region de base de la ranura en forma de anillo. El metodo se caracteriza por que el material de matriz del componente es presionado hacia la ranura en forma de anillo axial y contacta con las superficies de los elementos de seguridad contra giro.

En una realizacion, la punta auxiliar se mantiene en el paso mediante un encaje a presion. Esto permite obtener una union y una liberacion faciles para transportar la punta auxiliar con el elemento hueco y usar los mismos de manera segura contra perdidas. La punta auxiliar puede introducirse desde debajo o desde arriba en el paso hueco del elemento hueco.

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De forma alternativa, cuando se usa un elemento hueco con una rosca interna, existe la posibilidad de disponer en la punta auxiliar una rosca externa que se enrosca en la rosca interna. Esta solucion tambien puede llevarse a cabo de forma economica sin que la rosca interna se dane y sin que exista el peligro de que la punta auxiliar se pierda.

Una solucion especialmente ventajosa consiste en una disposicion en la que la punta auxiliar tiene una region cilmdrica que se introduce en el paso del elemento hueco y tiene un borde en forma de anillo entre la punta convergente conicamente y la region cilmdrica que se une contra el extremo libre de la parte de eje o de la seccion de remache antes de perforar el componente. En esta realizacion, mediante el cuello dispuesto detras de la region convergente conicamente, que contacta contra el extremo libre de la parte de eje o de la seccion de remache antes de la perforacion del componente, la punta auxiliar tambien puede usarse para transformar la seccion de remache en un talon de remache. De esta manera, no es necesario el uso de una matriz de remache mas compleja y el componente solamente debe soportarse en un soporte adecuado.

La punta auxiliar puede introducirse facilmente a traves del paso del elemento hueco desde el lado del ala como un punzon de orificio previo, siendo posible reutilizar repetidamente la punta auxiliar durante la union de cada nuevo elemento, lo que permite una fabricacion muy racional en grandes series.

El extremo libre de la parte de eje hueca del elemento o del extremo libre de la seccion de remache puede tener una forma convergente conicamente que se corresponde con la forma conica de la punta auxiliar usada, o que constituye una continuacion aproximada de la misma, siendo perforado el componente parcialmente por la forma convergente conicamente de la punta auxiliar y parcialmente por la forma convergente conicamente del extremo libre de la parte de eje o de la seccion de remache. A este respecto, no es absolutamente esencial que la forma convergente conicamente de la punta auxiliar y la forma convergente conicamente del extremo libre de la parte de eje o de la forma de remache tengan el mismo angulo de cono, sino que un angulo puede ser mas pequeno que el otro. Solamente es necesario prestar atencion al hecho de que ninguna discontinuidad problematica este presente en la transicion. Este no es el caso cuando el extremo libre de la region convergente conicamente de la seccion de remache esta dotado de una superficie redondeada, lo que suele ser habitual en secciones de remache en el campo del procesamiento de metal laminar a efectos de asegurar que una punta en forma de anillo de una sufridera se une al lado interior de la seccion de remache y puede desviar el extremo libre de la seccion de remache radialmente hacia fuera mediante la punta en forma de anillo de la sufridera al deslizar en esta ultima.

Una forma especialmente ventajosa de la punta auxiliar se caracteriza por que la misma tiene lenguetas elasticas divergentes detras de la region convergente conicamente, finalizando su forma divergente en un diametro que se corresponde aproximadamente con el diametro exterior del extremo libre de la parte de eje o con la cara extrema libre de una forma convergente conicamente del extremo libre de la parte de eje o de la seccion de remache, y por que las lenguetas elasticas son presionadas hacia dentro despues de la perforacion del componente para ser presionadas acercandose entre sf por el paso central de la matriz de remache o para retirarse a traves de la sufridera o, incluso mejor, hacia atras fuera del paso del elemento de tuerca. Esto constituye una realizacion especialmente ventajosa de un punzon de orificio previo que puede usarse con elementos huecos que tienen una region convergente conicamente y tambien con los que tienen una seccion de remache cilmdrica paralela axialmente.

A este respecto, la punta auxiliar puede tener una extension cilmdrica en la parte posterior que es guiada en un inserto hueco que se coloca o enrosca en el paso del elemento hueco. El inserto hueco puede tener un chaflan en el extremo frontal que, con una colocacion axial adecuada, tambien puede usarse para soportar las lenguetas elasticas en sus extremos libres, de modo que las mismas no pueden ser presionadas acercandose entre sf por las fuerzas predominantes durante la conformacion del orificio. No obstante, esto tambien puede conseguirse mediante un diseno especial de las lenguetas elasticas o mediante una colocacion especial de las lenguetas elasticas con respecto a la seccion de remache y soportando sus extremos libres en el extremo libre de la seccion de remache.

El movimiento de la punta a traves del componente para conformar el orificio es normalmente un movimiento de traslacion pura.

El movimiento axial del elemento hueco con la punta auxiliar y/o de la punta auxiliar unicamente se lleva a cabo preferiblemente mediante una herramienta seleccionada del grupo que comprende: una prensa, un cabezal de disposicion, un robot, pinzas y un bastidor en forma de C con un cilindro de accionamiento, permaneciendo preferiblemente el componente en su posicion por sf mismo durante la perforacion o estando soportado en una sufridera, por ejemplo, en una matriz de perforacion o una matriz de remache.

El componente se calienta, al menos en la region de la perforacion, a una temperatura que depende del material de matriz a la que el material de matriz del material compuesto no se funde, sino que se ablanda o se vuelve pastoso, por ejemplo, a una temperatura de 260 °C cuando el material es PA6.

La invencion se explicara de forma mas detallada a continuacion, haciendo referencia a las realizaciones y a los dibujos, en los que se muestra:

Figs. 1A-1E una representacion de un primer elemento hueco en forma de elemento de tuerca con una punta auxiliar en una vista en perspectiva desde arriba (Fig. 1A), en una vista en perspectiva desde debajo (Fig. 1B), en

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una vista en planta desde debajo (Fig. 1C), en una representacion en seccion parcial en direccion longitudinal (Fig. 1D) y en una vista en planta desde arriba (Fig. 1E),

Figs. 2A-2E la union del elemento hueco con una punta auxiliar de las Figs. 1A a 1E a un componente que consiste en material compuesto en una representacion en seccion parcial de una seccion de un componente (Fig. 2A), la penetracion del componente por parte de la punta auxiliar (Fig. 2B), un dibujo similar a la Fig. 2b en el que, no obstante, la seccion de remache del elemento hueco ha entrado en la region del orificio del componente (Fig. 2C), el uso de una sufridera para transformar la seccion de remache del elemento de tuerca en el talon de remache (Fig. 2D) y el conjunto de componentes finalizado que consiste en el componente al que se ha remachado el elemento hueco (Fig. 2E),

Figs. 3A-3E una serie de dibujos que se corresponden con la serie de dibujos de las Figs. 1A-1E con una realizacion alternativa de la punta auxiliar,

Figs. 4A-4D una serie de dibujos para representar la union del elemento hueco segun las FIGS. 3A-3E a un componente que se corresponde con las representaciones de las Figs. 2A, 2B, 2C y 2E de la serie de dibujos de las Figs. 2A-2E,

Figs. 5A-5E un dibujo adicional que se corresponde con las Figs. 1A-1E, aunque sin una punta auxiliar y con una forma especial de la seccion de remache;

Figs. 6A-6C una representacion de una primera variante de la union del elemento de tuerca segun las Figs. 5A- 5E a un componente que consiste en un material compuesto usando una punta auxiliar en forma de clavija enroscada con una punta en una primera representacion en la que el elemento hueco de las Figs. 5A-5E esta dispuesto con una punta auxiliar sobre el componente (Fig. 6A), en una representacion en la que el elemento hueco con la punta auxiliar ha sido presionado a traves del componente hasta que la region con una forma especial de la seccion de remache queda situada en el componente (Fig. 6B) y en una representacion con el conjunto de componentes finalizado que consiste en el elemento hueco remachado en el componente (Fig. 6C),

Figs. 7A-7C una serie adicional de dibujos similares a la serie de dibujos 6A-6C, aunque con la representacion de una punta auxiliar alternativa, y

Figs. 8A-8E una posibilidad alternativa para la union de un elemento de tuerca segun las Figs. 1A-1E a un componente que consiste en material compuesto que ha sido perforado previamente.

Haciendo referencia en primer lugar a las Figs. 1A-1E, se muestra un primer ejemplo de un elemento hueco en forma de elemento 100 de tuerca que tiene una parte 102 de ala y una parte 104 de eje que se extiende en alejamiento con respecto a la parte de ala. La parte 104 de eje esta conformada en este caso como una seccion 106 de remache. El elemento 100 de tuerca tambien tiene un paso central 108 que esta dispuesto de forma concentrica con respecto al eje 110 longitudinal central del elemento hueco y esta dotado de un cilindro 112 de rosca.

De forma espedfica, tal como resulta evidente a partir de las Figs. 1C y 1D, el elemento 100 de tuerca tiene una superficie 114 de contacto anular en el lado de la parte 102 de ala adyacente a la parte de eje y una ranura 116 en forma de anillo esta situada radialmente en el interior de dicha superficie 114 de contacto y rodea la parte 104 de eje. En la region de base de la ranura 116, que en este caso tiene una seccion transversal aproximadamente rectangular, estan dispuestas unas nervaduras 118 de seguridad contra giro que atraviesan totalmente la region de base de la ranura 116 en forma de anillo. Las nervaduras 118 tienen una altura mas pequena que la profundidad de la ranura 116 con respecto a la superficie 114 de contacto anular. La transicion de la ranura en forma de anillo a la superficie 114 de contacto anular se muestra en este caso con un borde redondeado. Otras formas de dichas ranuras en forma de anillo son bien conocidas en el campo del procesamiento de metal laminar y por solicitudes de patente de los presentes solicitantes, y pueden ser utilizadas segun se desee. Debe observarse que la presente invencion no esta limitada en ningun modo al uso de un elemento 100 de tuerca segun las FIGS. 1A a 1E o segun las otras Figuras de esta solicitud, sino que es posible considerar el uso de todos los elementos huecos con el diseno basico descrito para el elemento hueco de la reivindicacion 1. Es decir, la presente invencion tambien puede usarse o realizarse con todos estos elementos.

Ademas, unas partes salientes 120 mas pequenas vistas en planta estan dispuestas en la superficie 114 de contacto anular y, preferiblemente, estan aplanadas en sus lados superiores.

En la representacion segun la Fig. 1D, sobre el ala 102 esta dispuesto un saliente cilmdrico 122, estando conformadas una parte de las roscas 112 en el interior de este saliente 122, mientras que la otra parte esta dispuesta en la region de la parte 102 de ala. El saliente cilmdrico 122 se une a la parte 102 de ala, pero tiene un diametro mas pequeno que la parte 102 de eje, creandose una superficie anular 124 concentrica con respecto al eje longitudinal 110. Esta superficie 124 representa una superficie denominada accionada, es decir, una superficie en la que es posible ejercer presion cuando el elemento se incorpora en un componente sin que exista el riesgo de que la rosca se deforme por las fuerzas ejercidas o de que el elemento se dane de otro modo.

La forma general del elemento mostrado en las Figs. 1A-1B es conocida per se, en forma de un elemento RND de la

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comparna Profil Verbindungstechnik GmbH & Co. KG, aparte de las dimensiones espedficas, sobretodo la superficie 114 de contacto amplia y las partes 102 salientes pequenas que se extienden hacia fuera en la superficie 114 de contacto anular que, en este caso, ofrecen una buena seguridad contra giro. La parte 102 de ala tiene aproximadamente forma de bola que, de forma similar, es conocida por el elemento RND.

El elemento 100 de tuerca de las Figs. 1A-1E esta acompanado por una punta auxiliar 126, que puede observarse mas claramente en la Fig. 1D. Puede observarse que esta punta auxiliar tiene una parte 128 de punta frontal conica que converge hacia un punto en el extremo frontal. La punta conica se une en su extremo alejado con respecto al punto a un cuello redondeado 129 cuya dimension minima se corresponde con el diametro interior cilmdrico de la seccion 106. El cuello 129 se une mediante un escalon 131 en forma de anillo a una seccion cilmdrica 133 que encaja ligeramente a presion en el interior del cilindro 112 con rosca o se que mantiene en dicha posicion mediante fuerza magnetica. Por lo tanto, la punta no puede perderse.

En esta realizacion, la punta auxiliar 126 se inserta en el paso 108 desde el lado del extremo libre de la parte 104 de eje, es decir, de la seccion 106 de remache, de modo que la region 180 convergente conicamente de la punta auxiliar sobresale con respecto al extremo libre de la parte de eje o de la seccion 106 de remache. Es posible observar que el diametro mas amplio de la region 128 convergente conicamente de la punta auxiliar 126 tiene el mismo diametro que el diametro exterior de la seccion 106 de remache.

La union del elemento de remache hueco descrito anteriormente con la punta auxiliar a un componente que consiste en un material compuesto se describira de forma mas detallada haciendo referencia a la serie de dibujos de las Figs. 2A-2E.

La Fig. 2A muestra en primer lugar una seccion de un componente 130 de un material compuesto en una representacion en seccion parcial. El componente puede ser un componente tridimensional, por ejemplo, en forma de ala o de saliente o de consola o similares, mostrandose en este caso solamente una region plana del componente, aunque no es esencial que la region sea totalmente recta, ya que el mismo tambien podna ser un componente con una ligera curvatura en la region de la union del elemento 100 de tuerca.

La combinacion que consiste en el elemento 100 de tuerca y la punta auxiliar 126 es presionada con la punta 126 en posicion adelantada contra el componente 130 y la punta es presionada a traves del componente, tal como puede observarse especialmente en la Fig. 2B. De esta manera, se crea un orificio 132 en el componente 130 y el material desplazado por la punta se acumula encima y debajo del componente 130 en forma de partes 134 y 136 de mayor espesor, tal como se muestra en la Fig. 2C. En la Fig. 2C tambien puede observarse que la seccion de remache esta a punto de quedar alojada completamente en el orificio 132. Ademas, en la Fig. 2C tambien puede observarse una sufridera 140 con un paso central 142 y una cavidad conica 144 que recibe la punta. Con el desplazamiento adicional hacia abajo del elemento 100 de tuerca, la punta auxiliar 126, es decir, su region 128 convergente conicamente, entra en contacto con un area maxima contra la cavidad conica 144 de la sufridera 140 y la superficie 114 de contacto anular entra en contacto contra el lado superior del componente 130. Ademas, la cara 146 extrema superior plana de la sufridera 140 entra en contacto con el lado inferior del componente 130, tal como se muestra en la Fig. 2D. Mediante el desplazamiento correspondiente del elemento 100 de tuerca hacia la sufridera 140, el material situado en la region de las partes salientes 134 y 136 se mueve o desplaza de modo que el mismo llena totalmente la ranura 116 en forma de anillo y entra en contacto con un area maxima contra las nervaduras 116, evitando un movimiento de giro. Ademas, las puntas 120 de seguridad contra giro son presionadas hacia el lado superior del componente 130. Asimismo, mediante este movimiento del elemento 100 de tuerca hacia la sufridera, la punta auxiliar 126 es presionada hacia abajo, mientras que el cuello 129 reconfigura la seccion 106 de remache hasta formar un talon 150 de remache, tal como se muestra en la Fig. 2D y en la Fig. 2E. Resulta especialmente ventajoso cuando el elemento hueco tiene un diametro maximo detras de la punta convergente conicamente que se corresponde con el diametro exterior de la parte de eje o de la seccion de remache o es algo mas pequeno y se une a traves de un cuello a una seccion con un diametro mas pequeno que se aloja en el cilindro de rosca o en el paso. Con este diseno, tal como ya se ha mencionado anteriormente, la punta auxiliar tambien puede servir para la conformacion del talon de remache, especialmente cuando la curvatura del cuello se selecciona para ser tan distinta de la forma del extremo libre de la seccion de remache en el lado interior radialmente que inicialmente se forma un intersticio. Mientras se ejerce una fuerza en la punta auxiliar en la direccion del eje longitudinal, en la direccion hacia la parte de ala, esta punta auxiliar puede desplazarse axialmente con respecto a la parte de eje, es decir, con respecto a la seccion de remache, de modo que el intersticio se cierra aproximadamente al inicio y la seccion de remache es desviada radialmente hacia fuera y se reconfigura hasta formar un talon de remache. Finalmente, es suficiente cuando el cuello tiene la misma forma que el lado interior del extremo libre de la seccion de remache, de modo que no existe la presencia de ningun intersticio, ya que el radio del cuello tambien puede ser suficiente para llevar a cabo la conformacion del talon de remache. Por lo tanto, no es necesaria una sufridera especial y el proceso de union puede llevarse a cabo de manera muy sencilla.

La sufridera y la punta auxiliar pueden retirarse a continuacion y el conjunto de componentes final que consiste en el elemento 100 de tuerca remachado en el componente 130 de material compuesto queda conformado tal como se muestra en la Fig. 2E. Debe observarse que la parte inferior 152 del componente 130 en la Fig. 2E esta dispuesta en un plano, al menos en la region del elemento 100 de tuerca. De esta manera, se obtiene una superficie de enroscamiento plana, de modo que un componente adicional (no mostrado) puede enroscarse en el componente

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130 desde la parte inferior, por ejemplo, mediante un elemento de tornillo que se enrosca a traves del componente adicional y a traves del talon de remache en la rosca 112 del elemento 100 de tuerca.

Cuando en esta descripcion se mencionan los terminos “parte inferior” y “parte superior”, “debajo” y “sobre” o similares, esta manera de designacion solamente se refiere a la representacion geometrica y no representa ninguna limitacion de la disposicion geometrica. Por ejemplo, sena perfectamente posible fijar el elemento 100 de tuerca al componente 130 desde debajo o en cualquier posicion inclinada deseada cuando el plano local del componente 130 tiene una posicion inclinada correspondiente.

La perforacion del componente de material compuesto segun la serie de dibujos de las Figs. 2A-2E se lleva a cabo como norma general a una temperatura a la que el material de matriz del componente 130 esta blando o pastoso, por ejemplo, a 260 °C para pA6 (poliamida 6). Cuando el componente esta blando en este estado, las fuerzas necesarias para presionar la punta a traves del componente son relativamente pequenas y no es absolutamente necesario un soporte espedfico del componente. De hecho, por ejemplo, el componente puede ser perforado permaneciendo en su posicion por sf mismo. Por otro lado, no hay ningun motivo para no soportar el componente durante la perforacion en una sufridera correspondiente, por ejemplo, en la sufridera mostrada en la solicitud de patente del mismo campo tecnico de los presentes solicitantes y con numero de referencia P10447PDE, cuyo contenido se incorpora en el contenido de la presente solicitud.

A continuacion se describiran realizaciones adicionales de la invencion, y en esta descripcion adicional se usaran los mismos numeros de referencia para designar elementos o funciones que ya se han descrito. Se entendera que la anterior descripcion tambien es aplicable en las realizaciones adicionales, a no ser que se especifique lo contrario. Por lo tanto, la descripcion no se repetira innecesariamente.

Las Figs. 3A-3E muestran el mismo elemento 100 de tuerca que en los dibujos de las Figs. 1A-1E, aunque en este caso se usa una punta auxiliar 126 diferente. De forma espedfica, en la Fig. 3d puede observarse que la region 128 convergente conicamente de la punta auxiliar 126 converge nuevamente hacia un punto, aunque, en este caso, tiene un diametro maximo que se corresponde con el diametro interior de la parte cilmdrica de la seccion 106 de remache hueca. Este diametro se extiende a traves de un escalon 160 en forma de anillo en una parte 162 de rosca que se enrosca en la rosca interna 112 del elemento 100 de tuerca hueco.

La union de la combinacion del elemento 100 de tuerca con la punta auxiliar 126 segun las Figs. 3A-3E a un componente 130 se lleva a cabo de manera similar a la union de la combinacion segun las Figs. 1A-1E, mostrandose la union de forma espedfica en las Figs. 4A-4D.

Debido a que el diametro maximo de la region 128 convergente conicamente de la punta auxiliar 126 se corresponde con el diametro interno de la seccion de remache hueca, la perforacion se lleva a cabo parcialmente mediante la region convergente conicamente de la punta auxiliar y parcialmente mediante el extremo libre de la seccion de remache. No obstante, esto no resulta problematico, ya que la seccion de remache esta redondeada en su extremo libre y permite ayudar a la region 128 convergente conicamente de la punta auxiliar 128 durante una perforacion, asf como ocuparse de la dilatacion final del orificio perforado en el componente compuesto. No resulta cntico el hecho de que la ligera discontinuidad entre la region 128 convergente conicamente de la punta auxiliar 128 y la cara extrema libre de la seccion 106 de remache provoque un desplazamiento hacia abajo de material, ya que este material forma parte de la parte 134 de mayor espesor y es presionado finalmente hacia arriba otra vez y es aplanado por la sufridera 140.

Cuando el elemento de tuerca con la seccion de remache ha sido presionado hacia el componente lo suficiente como para llegar al estado de la Fig. 4C, el componente queda soportado por su parte inferior 152 mediante una sufridera desde debajo y el elemento 100 de tuerca es presionado desde arriba hacia la sufridera 140. El extremo libre 146 de la sufridera tambien ejerce presion en este caso contra la cara 152 extrema libre del componente y desplaza el material de las partes salientes 134 y 136 hacia la ranura en forma de anillo del elemento 100 de tuerca, presionando la parte inferior del componente hasta dejarla plana. A diferencia de las representaciones de las Figs. 2A-2E, la sufridera 140 esta dotada en este caso de una punta 166 en forma de anillo que se extiende alrededor del paso central 142 de la sufridera y que esta dispuesta de forma concentrica con respecto al eje longitudinal 110. Este paso 142 tiene un diametro interno que se corresponde con el diametro maximo de la punta auxiliar 126 o que es levemente mas grande. La punta 166 en forma de anillo se une al lado interior de la seccion 104 de remache hueca, con la ayuda de la forma curvada del extremo libre de la seccion de remache, y dilata la seccion 106 de remache hasta formar el talon 150 de remache, tal como se muestra en la Fig. 4D.

En este caso, tambien se obtiene una superficie de enroscamiento plana, indicada con el numero 152. Despues de la finalizacion de la conexion remachada entre el componente 130 y el elemento 100 de tuerca hueco se obtiene un conjunto de componentes, tal como se muestra en la Fig. 4D, que es identico al conjunto de componentes de la Fig. 2E. Evidentemente, en este caso, es necesario desenroscar la punta auxiliar 126 nuevamente para que el conjunto de componentes segun la Fig. 4D adopte la forma final y un componente adicional pueda enroscarse en la superficie 152 de enroscamiento plana, tal como se ha descrito haciendo referencia a la realizacion anterior. En esta realizacion, la union tambien se lleva a cabo a una temperatura elevada, de modo que el material de matriz del material compuesto esta blando o pastoso y/o puede encajar por forma con el elemento 100 de tuerca sin danar el

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refuerzo de fibra.

En este punto, debe observarse que en todas las realizaciones descritas en la presente memoria el uso de una punta auxiliar tambien resulta ventajoso, ya que la punta no dana ninguna fibra o solamente unas pocas fibras durante la perforacion del componente 130. De hecho, la misma desplaza mucho mas las fibras, de modo que no solamente se crea una parte de mayor espesor del componente en la region situada alrededor del orificio perforado, asf como tambien una alta concentracion de las fibras de refuerzo en el area de la union por encaje de forma del elemento de tuerca, sino que las fibras tambien experimentan cierto estiramiento, de modo que el material compuesto en la region de la union al elemento 100 de tuerca queda sujeto a una tension de compresion permanente que es ventajosa para la prevencion de grietas por fatiga. En este caso, tambien la union del elemento de tuerca puede llevarse a cabo, por ejemplo, con un mantenimiento de posicion sin ayuda, es decir, el componente 130 no esta soportado o solamente esta soportado de manera basica y mediante medios basicos, o puede llevarse a cabo con la ayuda de un soporte, que puede estar conformado como una sufridera y, por ejemplo, tal como se ha descrito anteriormente, segun la solicitud de patente presentada simultaneamente de los presentes solicitantes y con numero de referencia P10447PDE.

Resulta absolutamente posible aplicar el elemento 100 de tuerca conjuntamente con las puntas auxiliares en el componente 130 mediante un sistema de aplicacion automatico. Por ejemplo, esto puede llevarse a cabo usando un cabezal de disposicion conocido per se que se usa para la union de elementos RND a piezas metalicas laminares. De manera similar a un cabezal de disposicion RND, los componentes 130 pueden introducirse en una prensa y pueden soportarse en la herramienta inferior de la prensa o en una sufridera adecuada. El elemento 100 de tuerca, con la punta auxiliar 126 en posicion adelantada, se une a los componentes al cerrar la prensa, mediante el cabezal de disposicion soportado por la herramienta superior de la prensa o mediante una placa intermedia de la prensa. No obstante, en este caso, no es esencial el uso de una prensa, sino que es posible usar el cabezal de disposicion, por ejemplo, en un tipo de prensa de husillo o en un aparato similar a un taladro de columna (prensa de taladro) (sin que el cabezal de disposicion gire), ya que el estado blando del componente 130 no hace necesaria una fuerza de perforacion alta. Los elementos de tuerca tambien pueden unirse a los componentes 130 mediante un robot o un bastidor en forma de C equipado con un cilindro hidraulico, o mediante pinzas adecuadas, o de otras maneras.

En las Figs. 5A-5E se muestra otra realizacion del elemento 100 de tuerca. El elemento 100 de tuerca de las Figs. 5A-5E difiere del elemento de tuerca descrito anteriormente solamente por el hecho de que la seccion de remache se ha configurado como un cono truncado, es decir, la seccion 106 de remache tiene en este caso una region 180 convergente conicamente. Esta forma resulta especialmente ventajosa, ya que es posible usar la region 180 de cono truncado de la seccion 106 de remache en una parte del proceso de perforacion. Por ejemplo, las Figs. 6A-6C muestran como una punta auxiliar 182 en forma de clavija en forma de tornillo y sin una rosca puede ser presionada a traves del paso central 108 del elemento 100 de tuerca hueco y desde el lado del elemento 100 de tuerca alejado con respecto a la seccion de remache. De esta manera, la region 128 convergente conicamente de la punta auxiliar 126 que conduce a un punto en el extremo libre sobresale mas alla del extremo libre de la region conica 180 de la seccion de remache y representa una extension de la superficie conica de la region conica 180. Solamente una discontinuidad pequena esta presente en la transicion de la region 128 convergente conicamente a la region conica 180. De este modo, la Fig. 4B muestra como ambas regiones conicas, es decir, 128 y 180, se usan simultaneamente (o de manera inmediatamente secuencial) para perforar el componente 130. Tal como se muestra en la Fig. 6B, se usa una sufridera con una punta 166 en forma de anillo. De manera similar a la realizacion segun las Figs. 4A-4D, esta punta 166 en forma de anillo puede unirse al lado interior de la region conica de la seccion de remache y transformarlo en un talon 150 de remache, tal como se muestra en la Fig. 6C. En este caso, la cara extrema redondeada del extremo libre de la seccion de remache tambien favorece la union a la punta 166 en forma de anillo que, tal como se ha descrito anteriormente, tiene una superficie inclinada en el lado exterior que favorece un movimiento deslizante de la seccion de remache y la conformacion del talon 150 de remache.

Al usar una realizacion segun las Figs. 6A-6C, el elemento 100 de tuerca tambien puede ser aplicado mediante un cabezal de disposicion y, en este caso, la presion no solamente se ejerce sobre la superficie 124 accionada del elemento 100 de tuerca, sino tambien, o de forma alternativa, sobre la cara extrema 186 de la parte de cabezal de la punta 126 auxiliar en forma de tornillo. Despues de completar el conjunto de componentes segun la Fig. 6C, la punta auxiliar se retira hacia arriba fuera del conjunto de componentes.

Otra posibilidad, no mostrada, consiste en usar una punta auxiliar que esta conformada como un punzon de orificio previo. Dichos punzones de orificio previo se usan en el campo del procesamiento de metal laminar para remachar elementos funcionales huecos en piezas metalicas laminares y tienen la funcion de punzonar un bocado de la pieza metalica laminar con un diametro que se corresponde al menos sustancialmente con el diametro del punzon de orificio previo. El mismo se corresponde a su vez con el diametro del nucleo del cilindro de rosca contenido en el elemento funcional. No obstante, dichos punzones de orificio previo de la tecnica anterior tienen una cara extrema plana, ya que se saca un bocado circular de la pieza metalica laminar mediante el punzon de orificio. Durante la union de los elementos funcionales a las piezas metalicas laminares usando punzones de orificio previo, el punzon de orificio previo es presionado a traves del centro del elemento de tuerca y a traves de la pieza metalica laminar en el mismo recorrido de la prensa usado para remachar el elemento de tuerca a la pieza metalica laminar. Despues de la finalizacion de la perforacion, la seccion de remache del elemento de tuerca transforma la pieza metalica laminar en un anillo orientado hacia abajo conicamente. El extremo libre de la seccion de remache pasa en ultima instancia a

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traves de la abertura en el extremo libre del anillo y se transforma en un talon mediante su deformacion hacia fuera alrededor del extremo libre del anillo mediante la matriz de remache, que funciona simultaneamente como matriz de perforacion para conformar la conexion de remache.

En el uso de un punzon de orificio previo o, de forma mas precisa, de una punta de perforacion previa, en la presente invencion, debe observarse que la punta de perforacion se mueve de manera similar, aunque esta equipada con una region 128 convergente conicamente en su extremo libre que converge hacia un punto y que funciona como una punta auxiliar y que no genera ningun bocado de perforacion. De hecho, la misma conforma el orificio 132 correspondiente mediante desplazamiento de material del componente 130. El uso de un punzon de orificio previo con la punta de perforacion resulta ventajoso, ya que es posible perforar un gran numero de componentes con un unico punzon, mientras que, usando una punta auxiliar de la manera descrita anteriormente, la parte denominada punta auxiliar debe retirarse del elemento correspondiente despues de cada perforacion y puede desecharse como residuo o puede reutilizarse con cierta dificultad.

Otra posibilidad de usar el elemento de las Figs. 5A-5E se muestra en las Figs. 7A-7C.

La punta auxiliar 126 segun las Figs. 7A-7C es un diseno de dos piezas, e incluye no solamente la propia pieza con la region 128 convergente conicamente, sino tambien una pieza 200 de cilindro que se introduce en el paso 108 con un ligero encaje a presion o que queda colocada en su posicion, por ejemplo, mediante un cabezal de disposicion (no mostrado) que aplica el elemento de tuerca en el componente 130. La pieza 200 de cilindro funciona como una grna para la parte 202 de eje cilmdrica de la punta 126 auxiliar “frontal”.

Detras de la region 128 convergente conicamente de la punta 126 auxiliar frontal esta dispuesta una region 204 cilmdrica hueca en la que se aloja el extremo inferior de la parte 202 de eje, por ejemplo, mediante una rosca exterior en el extremo inferior de la parte 202 de eje y una rosca interna en la region cilmdrica 204 de la punta 126 auxiliar frontal. No obstante, una conexion roscada de este tipo no es esencial, sino que la misma podna ser una conexion por union adhesiva o un encaje a presion, y la parte 202 de eje tambien puede ser integral con la punta 126 auxiliar frontal.

Detras de la region 128 convergente conicamente, y en la forma mostrada detras de la region cilmdrica 204 usada preferiblemente, la punta auxiliar tiene unas lenguetas 206 elasticas divergentes. Estas lenguetas 206 elasticas divergentes se extienden de forma divergente a partir del diametro de la region cilmdrica 204 o a partir del diametro maximo de la region 128 convergente conicamente de la punta auxiliar 126, finalizando en un diametro que se corresponde con el diametro exterior de la region 180 convergente conicamente de la seccion 106 de remache.

La perforacion del componente 130 se lleva a cabo inicialmente mediante la region 128 convergente conicamente de la punta que converge hacia un punto y, a continuacion, mediante la forma divergente de las lenguetas elasticas 206 y, finalmente, mediante la region conica 180 de la seccion 106 de remache, tal como resulta evidente a partir de las Figs. 7A y 7B.

Despues de la perforacion del componente 130 o durante la misma, el extremo frontal de la punta auxiliar 126 es guiado en el paso central 142 de la sufridera 140, que esta dotada de una punta 166 en forma de anillo, del mismo modo que la sufridera 140 de la Fig. 6B. Mediante el movimiento axial de la parte 202 de eje de la punta 126 auxiliar frontal con respecto a la grna cilmdrica 200, las lenguetas elasticas 206 quedan liberadas con respecto a la misma. Durante el movimiento adicional a traves del paso hueco 142 de la sufridera 140, las lenguetas elasticas son presionadas a partir de la forma divergente segun la Fig. 7A a una posicion paralela axialmente segun la Fig. 7B. De esta manera, el extremo libre de la seccion 104 de remache queda expuesto con respecto a la punta 166 en forma de anillo de la sufridera 140 de manera que la punta 166 en forma de anillo puede actuar en el lado interior de la seccion de remache y deformar el mismo radialmente hacia fuera hasta formar un talon de remache. En otras palabras, la sufridera 140, es decir, su punta 166 en forma de anillo, tambien funciona en este ejemplo para transformar la region conica 180 de la seccion 106 de remache en un talon 150 de remache, tal como se muestra en la Fig. 7C.

En ese momento, la punta auxiliar 126, conjuntamente con el manguito 200 de grna y la parte 202 de eje, pueden retirarse totalmente hacia abajo a traves del paso central 108 de la sufridera para su reutilizacion. No obstante, resulta incluso mas ventajoso desplazar la punta auxiliar 126, conjuntamente con el manguito 200 de grna y la parte 202 de eje, hacia arriba hasta su extraccion del conjunto de componentes finalizado, que consiste en el elemento 100 de tuerca y el componente 130, a traves del paso hueco 108 del elemento 100 de tuerca, pudiendo llevarse a cabo mediante un cabezal de disposicion.

Debido a que las partes 126, 200 y 202 estan dispuestas en el cabezal de disposicion y, en algunas fases del proceso de union, pueden moverse durante un unico recorrido funcional de la herramienta usada (por ejemplo, una prensa) con el cabezal de disposicion y, en otras fases, pueden moverse con respecto al cabezal de disposicion y entre sf (es decir, un movimiento relativo del manguito 200 de grna por un lado y de la punta 126 auxiliar frontal con la parte 202 de eje por otro lado), es posible llevar a cabo un proceso totalmente automatizado. Por lo tanto, la punta auxiliar 126, conjuntamente con el manguito 200 de grna y la parte 202 de eje, pueden introducirse para su reutilizacion en el paso central 108 de un nuevo elemento 100 de tuerca aplicado en el cabezal de disposicion

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mediante medios de aplicacion conocidos per se.

Solamente cuando el talon 15 de remache se ha conformado es posible retirar la punta auxiliar, es decir, las partes 126, 200 y 202, simplemente desplazandola hacia arriba y extrayendola del elemento de tuerca mediante el cabezal de disposicion. La sufridera asegura que las lenguetas elasticas conservan su posicion paralela axialmente, en la que las mismas estan dispuestas en el interior de un cilindro imaginario con un diametro mas pequeno que el diametro interno del cilindro 112 de rosca. Por lo tanto, la punta auxiliar 126 con las partes 2O0 y 202 puede desplazarse facilmente hacia arriba fuera del elemento. Esto resulta especialmente ventajoso, ya que la punta auxiliar de una, dos o tres partes (dependiendo del diseno espedfico) puede ser reutilizada posteriormente, de manera similar a un punzon de orificio previo.

En esta variante, la region conica 180 de la seccion de remache tambien contribuye a la operacion de perforacion. No obstante, tambien es posible usar la punta auxiliar 126 de las Figs. 7A y 7B con una seccion de remache sin una region conica 180. Del mismo modo, es posible realizar la punta auxiliar segun las Figs. 7A y 7B en una pieza (no mostrada). No obstante, el diseno de dos piezas es ventajoso cuando el manguito 200 de grna de la Fig. 7a puede ser presionado hacia abajo con respecto a la punta auxiliar frontal hasta una posicion axial con respecto al elemento de tuerca y a la punta 126 auxiliar frontal. De esta manera, la region conica en el extremo inferior del manguito 200 de grna puede presionar las lenguetas elasticas hacia abajo o soportarlas en su posicion saliente y mantenerlas o disponerlas con un diametro que se corresponde con el diametro en la region extrema libre de la region conica 180 de la seccion 106 de remache. De esta manera, se obtiene una transmision suave del diametro de la region cilmdrica 204 de la punta frontal a la region conica 180 de la seccion de remache, lo que es ventajoso para la conformacion del orificio.

No obstante, el manguito 200 de grna no resulta absolutamente esencial, ya que la parte 202 de eje de la punta auxiliar 126 podna ser guiada directamente en el paso central 108 del elemento de tuerca y los extremos libres de las lenguetas elasticas podnan estar soportados en el extremo libre de la seccion de remache, si tal soporte es necesario y la rigidez inherente de las lenguetas elasticas no resulta suficiente por sf misma para evitar una desviacion elastica pronunciada radialmente hacia dentro de las lenguetas elasticas durante la conformacion del orificio.

Debe observarse que los elementos de tuerca segun las Figs. 1A-1E tambien pueden unirse sin una punta auxiliar a un componente 130 perforado previamente, tal como se muestra en la serie de dibujos de las Figs. 8A a 8E. Brevemente, el componente 130 se perfora previamente en la Fig. 8A mediante la punta afilada 24 y, a continuacion, se obtiene el estado perforado previamente segun la Fig. 8B. Posteriormente, el elemento 100 de tuerca, con la seccion de remache en posicion adelantada, se inserta desde arriba a traves del orificio 132 del componente 130 y la seccion de remache se reconfigura hasta formar el talon de remache mediante una sufridera que se acerca desde abajo segun la Fig. 8D, y las dos partes salientes 134 y 136 se aplastan simultaneamente para que el material presente en las mismas se desplace hacia la ranura en forma de anillo y se aplane contra el interior 152 del componente 130 y contacte con las nervaduras 118, evitando su giro en el interior de la ranura 116 en forma de anillo, evitando simultaneamente las puntas 120 el giro al ser presionadas hacia la superficie del componente 130. En esta realizacion, la sufridera 140 no requiere un paso central y la punta 166 no tiene forma de anillo, sino que puede tener forma de poste. El resultado segun la Fig. 8E se corresponde tambien con el resultado previo segun las Figs. 2E, 4D, 6C y 7C.

Tambien debe observarse que, al perforar previamente el componente compuesto, esta perforacion previa no solamente puede llevarse a cabo mediante una punta, sino que tambien sena posible llevar a cabo un proceso de perforacion o un proceso de punzonado sin que sea necesario precalentar el componente. Tambien es posible disponer en el orificio 132 del componente unas partes salientes 134 y 136 durante la fabricacion del componente usando un molde adecuado.

Debe observarse que, en todas las realizaciones, el elemento hueco no tiene que estar conformado necesariamente como un elemento de remache. No es necesario que la parte 104 de eje este conformada como una seccion 106 de remache, sino que el elemento de tuerca tambien podna tener forma de elemento de presion con cortes para la recepcion por forma del material compuesto, de modo que se consigue la resistencia necesaria a separacion por presion y/o la resistencia necesaria para evitar un movimiento de giro. De este modo, dichos cortes pueden conformarse en la parte de eje y/o entre la parte de eje y la parte de ala. Dichos disenos son conocidos per se para presionar elementos en el campo del procesamiento de metal laminar. No obstante, cuando el elemento de tuerca usado en esta invencion es un elemento de presion de este tipo, se usa una punta auxiliar para llevar a cabo el proceso de perforacion. La explicacion descrita anteriormente tambien explica el motivo por el que se realiza una distincion en la reivindicacion principal entre la parte de eje y la seccion de remache, aparte del hecho de que la seccion de remache puede estar conformada en el extremo de una parte de eje no deformable o al menos sustancialmente no deformable alejada de la parte de ala, de modo que es posible la presencia de una parte de eje y tambien de una seccion de remache.

Claims (15)

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   REIVINDICACIONES

   1. Metodo para la union de un elemento hueco, tal como un remache hueco o un elemento (100) de tuerca, a un componente (130) que consiste en un material compuesto, tal como una pieza de plastico reforzado con fibra o una pieza de plastico reforzado con tejido, teniendo el elemento una parte (102) de ala y una parte (104) de eje o una seccion (106) de remache que se extiende en alejamiento con respecto a la parte (102) de ala, pudiendo estar tambien conformada una seccion (106) de remache en el extremo libre de una parte (104) de eje, teniendo el elemento hueco un paso central (108) que, opcionalmente, esta dotado de un cilindro (112) de rosca, pasando una punta auxiliar (126) desde el lado del ala del elemento (100) alejado con respecto a la parte (104) de eje y/o a la seccion (106) de remache a traves del paso (108) o siendo introducida desde el lado del extremo libre de la parte de eje y/o de la seccion (106) de remache en el paso (108), de modo que una region (128) convergente conicamente de la punta auxiliar (126) sobresale con respecto al extremo libre de la parte de eje o de la seccion (106) de remache; siendo presionado el elemento hueco (100) con la punta (126) en posicion adelantada contra el componente (130) y siendo presionada la punta a traves del componente hasta que el componente (130) se une al lado (114) de la parte de ala adyacente al mismo y la punta (126) ha producido un orificio (132) en el componente,

   caracterizado por que

   el componente se calienta, al menos en la region de la perforacion, a una temperatura que depende del material de matriz a la que el material de matriz del material compuesto no se funde, sino que se ablanda o se vuelve pastoso, por ejemplo, a una temperatura de 260 °C cuando el material es PA6.
2. 2. Metodo segun la reivindicacion 1, caracterizado por que el extremo libre de la parte (104) de eje o de la seccion (106) de remache se reconfigura, por ejemplo, mediante una matriz de remache, hasta formar un talon (150) de remache, quedando atrapado el componente (130) entre la parte (102) de ala y el talon (150) de remache.
3. 3. Metodo segun la reivindicacion 1 o la reivindicacion 2, caracterizado por que se disponen elementos (120) de seguridad contra giro en la region de la parte de ala que son presionados hacia el material de matriz y/o hacia los que es presionado el material de matriz para evitar el giro entre el elemento hueco (100) y el componente (130).
4. 4. Metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la parte (102) de ala esta dotada de una superficie (114) de contacto plana anular que esta equipada con salientes (120) axiales separados que pueden ser presionados hacia el material de matriz del componente (130).
5. 5. Metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la parte (102) de ala esta dotada de una superficie (114) de contacto plana anular y tiene una ranura (116) en forma de anillo axial dispuesta radialmente en el interior de esta superficie de contacto, estando dispuesta preferiblemente la ranura en forma de anillo de forma concentrica con respecto a la parte (104) de eje y estando dotada de elementos de seguridad contra giro, tales como nervaduras (118) y/o cavidades de seguridad contra giro presentes en la region de base de la ranura en forma de anillo, caracterizado por que el material de matriz del componente (130) es presionado hacia la ranura (116) en forma de anillo axial y contacta con las superficies de los elementos (118) de seguridad contra giro.
6. 6. Metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la punta auxiliar (126) se mantiene en el paso (108) mediante un encaje a presion o mediante fuerza magnetica.
7. 7. Metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que se usa un elemento hueco (100) con una rosca interna (112), caracterizado por que la punta auxiliar (126) tiene una rosca externa (162) que se enrosca en la rosca interna (112).
8. 8. Metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la punta auxiliar (126) tiene una region cilmdrica (134) que se introduce en el paso (108) del elemento hueco (100) y tiene un borde (129) en forma de anillo entre la region (128) convergente conicamente de la punta (126) y la region cilmdrica (134), uniendose el borde en forma de anillo al extremo libre de la parte (104) de eje de la seccion (106) de remache antes de perforar el componente (130) y, de forma espedfica, por que el borde (129) en forma de anillo esta conformado como un cuello que sirve para la formacion del talon (150) de remache.
9. 9. Metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que la punta auxiliar (126) se introduce como un punzon de orificio previo con una punta de perforacion a traves del paso (108) del elemento hueco (100) desde el lado del ala alejado con respecto a la seccion (105) de remache.
10. 10. Metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el extremo libre de la parte (104) de eje hueca del elemento o del extremo libre de la seccion (106) de remache tiene una forma (180) convergente conicamente que se corresponde con la forma conica de la punta auxiliar (126) usada, siendo perforado el componente parcialmente por la forma convergente conicamente de la punta auxiliar (126) y parcialmente por la forma (180) convergente conicamente del extremo libre de la parte de eje o de la seccion de remache.
11. 11. Metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 5, caracterizado por que la punta auxiliar (126) tiene lenguetas (206) elasticas divergentes detras de la region convergente conicamente, finalizando la forma

    divergente de las lenguetas elasticas en un diametro que se corresponde con el diametro exterior del extremo libre de la parte (104) de eje o con la cara extrema libre de una forma (180) convergente conicamente del extremo libre de la parte (104) de eje o de la seccion (106) de remache, y por que las lenguetas elasticas son presionadas hacia dentro despues de la perforacion de la pieza metalica laminar para ser presionadas a traves del paso central (142) 5 de la matriz (140) de remache o para retirarse hacia atras fuera del paso (108) del elemento (100) de tuerca.
12. 12. Metodo segun la reivindicacion 11, caracterizado por que la punta auxiliar (126) tiene una extension cilmdrica (202) en la parte posterior que es guiada en un inserto hueco (200) que se coloca y/o enrosca en el paso (108) del elemento hueco (100).
13. 13. Metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el movimiento de la punta

    10 (126) a traves del componente (130) para conformar el orificio (132) es un movimiento de traslacion.
14. 14. Metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el movimiento axial del elemento hueco (100) con la punta auxiliar (126) y/o de la punta auxiliar (126) unicamente se lleva a cabo mediante una herramienta seleccionada del grupo que comprende una prensa, un cabezal de disposicion, un robot, pinzas y un bastidor en forma de C con un cilindro de accionamiento, permaneciendo preferiblemente el componente en su

    15 posicion por sf mismo durante la perforacion o estando soportado en una sufridera, por ejemplo, en una matriz de perforacion o una matriz de remache.
15. 15. Metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el componente (130) permanece en su posicion por sf mismo durante la conformacion del orificio mediante la punta auxiliar (126) o esta soportado en un soporte que tiene una abertura para recibir la punta.

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