ES2212472T3 - Recorrido de retorno repido asistido por aire para herramientas de colocar remaches. - Google Patents

Abstract

Se facilita una herramienta de fijación de remaches (12) que incluye un cabezal de tracción (43) y una caja de garras (44) unida al cabezal de tracción (43) de tal forma que la caja de las garras (44) sea accionada por el cabezal de tracción (43) para acoplarse a un mandril de remaches. Se suministra aire al cabezal de tracción (43) para hacer volver el cabezal de tracción (43) a su posición original una vez que se haya fijado un remache (R). Se provee un intensificador a distancia (40) de tal forma que incluya un pistón de aire (224) dispuesto en una cámara de pistón (220) y una varilla (228) unida al pistón de aire (224) y que se extiende en el alojamiento de un cilindro hidráulico (230) el cual está unido a un paso hidráulico (212), el cual está unido al cabezal de tracción (43). Un primer suministro del gas presurizado se comunica con un primer extremo de la cámara del pistón (220) y un segundo suministro de gas presurizado se comunica con un segundo extremo de la cámara de pistón (220)para un rápido retorno del pistón de aire (224) para la posición retraída en combinación con la presión de aire aplicada al cabezal de tracción (43). El segundo extremo de la cámara de pistón (220) es aireado para impedir la formación de elevada presión que pueda empujar el pistón (24) a la posición retraída.

Description

Recorrido de retorno rápido asistido por aire para herramientas de colocar remaches.

El presente invento hace referencia a una herramienta para colocar remaches, comprendiendo: un cabezal de arrastre que incluye un pistón hidráulico colocado dentro de una caja; una caja de mordazas conectada a dicho pistón hidráulico, de modo que la citada caja de mordazas es accionada por dicho cabezal de arrastre para acoplarse con un mandril de remache, de manera que el continuo recorrido de dicho pistón hidráulico proporciona la fuerza para colocar eficazmente el mencionado remache; un intensificador separado que incluye un pistón de aire colocado en una cámara de pistón, y una varilla o bien un pilón hidráulico conectado a dicho pistón de aire y que se extiende dentro de un cilindro que va conectado a un paso hidráulico en comunicación con dicho cabezal de arrastre, teniendo dicho pistón de aire un área de mayor sección transversal que dicha varilla o el citado pilón hidráulico; un primer suministro de gas a presión que comunica con dicho primer extremo de la citada cámara de pistón; y un segundo suministro de gas a presión que se comunica con un segundo extremo de la citada cámara de pistón.

Un remache ciego comprende un cuerpo tubular de remache en la que va montado un mandril provisto de una porción de cabeza en el extremo estrecho del vástago de manera que, cuando el mandril es retirado del remache, recalca el remache. Al arrastrar hacia atrás el mandril ejerce una predeterminada fuerza de resistencia, rompiéndose dicho mandril. Dentro de la caja hay un manguito pinza que se acopla fuertemente alrededor del mandril y un mecanismo de actuación o cabezal de arrastre que tira del manguito pinza hacia atrás, recalcando así el remache y rompiendo el mandril.

En máquinas de colocación de remaches, el operario coloca un remache sostenido en la punta de la herramienta del remache accionando el gatillo. El mandril gastado restante es retirado, a través de la herramienta y a través de un tubo recolector, dentro de una caja recolectora. Un interruptor de proximidad detecta el mandril gastado justo antes de que entre en la caja recolectora.

Hay una variedad de diferentes tipos de herramientas, tanto manuales como motorizadas, que se utilizan para colocar fijaciones ciegas tipo tracción. Para la producción industrial, conviene usar una herramienta motorizada que puede tener una asistencia neumática/hidráulica o eléctrica para tirar del vástago del mandril. Esto facilita la operación de colocación del remache.

Se conoce la automatización de un proceso para alimentar remaches a la herramienta de remachar, como por ejemplo la indicada en las patentes estadounidenses núms. 4.754.643 y 4.747.294, asignadas al mismo. También se conoce el modo de automatizar el proceso de recogida de mandriles, tal como se indica por ejemplo en la patente estadounidense núm. 4.972.985, también asignada al mismo. La aproximación más usual para la alimentación y colocación automática de remaches utiliza mecanismos accionados hidráulica o neumáticamente para guiar los remaches ciegos a la herramienta de remachar y extraer los mandriles rotos de la misma.

En la patente estadounidense núm. 4.130.006 se presenta una herramienta para colocar remaches del tipo indicado al inicio. Para controlar el pistón de aire del intensificador separado de esta herramienta de colocar remaches hay una válvula de control de cuatro vías movida por un gatillo accionado manualmente en el asa de un conjunto herramienta tipo pistola manual. Al accionar el gatillo, la válvula se desplaza a su posición desplazada a fin de conectar el segundo extremo de la cámara del pistón del intensificador separado a través de la válvula a un paso de la salida de escape y a un silenciador de la salida de escape, así como conectando una entrada de aire a presión al primer extremo de la cámara de pistón para accionar el pistón de aire y forzar su varilla de pistón dentro de la cámara del pilón. Al soltar el gatillo se consigue que la válvula de control de cuatro vías vuela a su posición normal en que la presión de aire comunica desde la puerta de entrada, a través de la válvula, con el segundo extremo de la cámara de pistón, y el primer extremo de la cámara es conectado al paso de salida. El flujo de entrada de aire al segundo extremo de la cámara de pistón queda limitado por una válvula de retención de una vía con un orificio dosificador de derivación para limitar el flujo de aire hasta un grado que adecue el retorno del fluido hidráulico sin producir un vacío excesivo.

Los inconvenientes comunes del aparato de técnica anterior, para la alimentación automática de remaches, son el fallo de tales sistemas cuando se tiene en cuenta la necesidad de un rápido ajuste, mejor mantenimiento, capacidad de servicio e intercambio rápido. Además, constantemente, se están buscando maneras que aumenten la velocidad de la capacidad de recarga, así como el aumento de la velocidad del proceso de colocación de remaches.

Uno de los objetos del presente invento es conseguir un rápido ciclo de carga y colocación, así como evitar la entrada de aire dentro del paso hidráulico.

Además de los objetos anteriores, y otros adicionales, el presente invento proporciona una herramienta para colocar remaches, que comprende: un cabezal de arrastre que incluye un pistón hidráulico colocado dentro de una caja; una caja de mordazas conectada a dicho pistón hidráulico de modo que la citada caja de mordazas es accionada por dicho cabezal de arrastre para acoplarse con un mandril de remache, de manera que el continuo recorrido de dicho pistón hidráulico proporciona fuerza para colocar eficazmente un remache; un intensificador separado que incluye un pistón de aire dispuesto en una cámara de pistón y una varilla o bien un pilón hidráulico conectado a dicho pistón de aire y que se extiende dentro de un cilindro que va conectado a un paso hidráulico en comunicación con dicho cabezal de arrastre, teniendo dicho pistón de aire un área de mayor sección transversal que dicha varilla o el citado pilón hidráulico; un primer suministro de gas a presión que comunica con un segundo extremo de la citada cámara de pistón, incluyendo dicha cámara de pistón un manguito de cámara y el segundo extremo de dicha cámara de pistón es ventilado a la atmósfera alrededor de dicho manguito de cámara.

El sistema del presente invento también incluye una caja portátil y una herramienta manual conectada a la caja portátil. La caja portátil incluye módulos electrónico y neumático para controlar el suministro de energía eléctrica y neumática a un dispositivo alimentador de remache y a la herramienta manual. En respuesta al accionamiento y soltado de un interruptor de gatillo en la herramienta de mano, se suministran remaches ciegos de una cubeta de alimentación a través de una pista hasta un mecanismo de escape de vaivén que transfiere remaches sucesivos desde la pista a un tubo, a través del cual se mueven por medio de aire comprimido hasta un dispositivo de suministro de remache colocado en la herramienta de mano. Los diferentes componentes del sistema portátil de remachar alimentado automáticamente están diseñados para poder desmontarse de modo independiente de la caja como una unidad modular, a fin de que las unidades modulares independientes puedan desmontarse separadamente de la caja y ser sustituidas por módulos de sustitución con lo que la herramienta de colocar remaches tenga tan poco tiempo improductivo como sea necesario.

El sistema portátil de colocar remaches del presente invento también está provisto de un mecanismo de escape que incluye un bloque de inserción que es recibido de manera deslizable por una caja e incluye una porción rebajada para recibir y soportar un fijador en su interior. El bloque de inserción puede cambiarse fácilmente en unos pocos segundos, a fin de adaptarlo a un remache de tamaño diferente. La capacidad para cambiar rápidamente el bloque de inserción reduce el tiempo necesario para sustituirlo, y por tanto aumenta la eficacia de todo el sistema de remachar.

La herramienta para colocar remaches del presente invento también está provista de una estrategia de control con la cual, cuando se aprieta un gatillo, un controlador de instrucciones para el retroceso del cabezal de arrastre para colocar un remache. Las mordazas cogen el mandril del remache y se inicia el proceso de colocación. Al formarse la presión hidráulica, un interruptor de alta y baja presión detecta el aumento de presión al producirse la colocación y fija un cerrojo. Cuando el interruptor de alta presión vuelve a reducir la presión, el controlador deduce que el remache ha sido colocado. Luego cesa la presión de activación al intensificador separado y se inicia el aire de retorno haciendo volver concurrentemente el cabezal de arrastre de la herramienta. El controlador pone en marcha una ventana de recogida de mandriles para monitorizar la recogida del mandril. Al abrirse las mordazas de la herramienta, el mandril es soltado y un vacío arrastra el mandril a través de un sensor de mandril y pasa dentro del depósito de recogida. Cuando el mandril pasa el sensor de mandril, se restablece la ventana de recogida de mandriles. El dispositivo de suministro de remaches carga un nuevo remache dentro de la pieza de la punta de una herramienta cuando la herramienta retorna completamente hacia adelante. Dado que la elevada velocidad de colocación y carga permite tener, al mismo tiempo, tanto como dos mandriles en el recorrido de recogida, se requirieren dos ventanas de recogida de mandriles separadas, resultando la primera disponible para el tercer remache tan pronto como el primer mandril pasa el sensor de mandril. Estos dos temporizadores (ventanas) vuelven a utilizarse continuamente, una y otra vez, en todo el proceso. De producirse un atasco que impidiera la recogida de los mandriles, tal como determina la ventana, con pérdida de sincronización antes de que el sensor del mandril detecte el paso de un mandril, el sistema para.

Los interruptores de presión permiten que el sistema del presente invento determine si hay un remache cargado en la punta de la herramienta dado que no existe ningún sensor en dicha punta de herramienta. Durante el proceso de colocación, el sistema confirma que ha sido cargado un remache mediante la monitorización de los interruptores de presión. Si los interruptores detectan presión dentro de un breve periodo de tiempo, es decir, dentro de un tiempo adecuado para que el cabezal de arrastre se desplace casi completamente atrás, sabe que fue presentado un remache y procede tal como se ha indicado antes. De no existir ningún remache en la punta de la herramienta para colocar remaches, al activar el gatillo, los interruptores no detectarán ninguna formación de presión dentro de la ventana de ajuste y no iniciarán una ventana de recogida de mandriles, sino que más bien dará comienzo la secuencia de recarga del dispositivo de suministro de remaches.

Otros sectores de aplicación del presente invento se pondrán de manifiesto en la siguiente descripción detallada. Sin embargo, se comprenderá que la descripción detallada y los ejemplos específicos, aunque indican formas de realización preferidas del invento, tienen fines únicamente ilustrativos, por lo cual varios cambios y modificaciones dentro del espíritu y ámbito el invento resultarán evidentes para los entendidos en la materia a partir de esta descripción detallada.

Se comprenderá mejor el presente invento con ayuda de la descripción detallada y los dibujos adjuntos, en los cuales:

La figura 1 es una vista en perspectiva de un operario que utiliza el sistema portátil de remachado alimentado automáticamente del presente invento;

La figura 2 es una vista en perspectiva del sistema portátil de remachado alimentado automáticamente del presente invento, mostrando los diferentes componentes modulares del sistema de acuerdo con los principios del presente invento;

La figura 3 es una vista esquemática de cada módulo del sistema de remachado alimentado automáticamente del presente invento, y mostrando las conexiones entre sí;

La figura 4 es una vista en perspectiva del costado derecho de la herramienta para colocar remaches, de acuerdo con los principios del presente invento;

La figura 5 es una vista en perspectiva del costado izquierdo de la herramienta para colocar remaches, de acuerdo con los principios del presente invento;

Cada una de las figuras 6 a 8 proporcionan una vista en perspectiva del costado derecho de una herramienta para colocar remaches de acuerdo con los principios del presente invento con el dispositivo de suministro del remache en tres diferentes posiciones de trabajo, respectivamente;

Las figuras 9 a 11 son vistas en perspectiva del costado izquierdo mostrando el dispositivo de suministro del remache en tres diferentes posiciones de trabajo, respectivamente;

La figura 12 es una vista en sección transversal del dispositivo de suministro del remache de acuerdo con los principios del presente invento;

La figura 13 es una vista parcial en sección del manguito leva del dispositivo de suministro del remache de acuerdo con los principios del presente invento;

La figura 14 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea 14-14 de la figura 12;

La figura 15 es una vista del extremo del pistón del dispositivo de suministro del remache de acuerdo con los principios del presente invento;

La figura 16 es una vista lateral de una herramienta de ajuste del dispositivo de suministro del remache de acuerdo con los principios del presente invento;

La figura 17 es una vista en perspectiva de una cubeta de alimentación y mecanismo de escape de acuerdo con los principios del presente invento;

La figura 18 es una vista en perspectiva de un diferente ángulo de la cubeta de alimentación y mecanismo de escape representados en la figura 17;

La figura 19 es una vista en perspectiva del mecanismo de escape del presente invento con la placa superior desmontada;

La figura 20 es una vista en perspectiva del mecanismo de escape representado en la figura 19 con la placa superior dispuesta en su posición montada;

La figura 21 es una vista superior de la pista de la guía de remaches y el mecanismo de escape de acuerdo con los principios del presente invento;

La figura 22 es una vista lateral del mecanismo de escape, de acuerdo con los principios del presente invento, mostrando el tornillo de orejas para fijar la placa superior en su posición montada;

La figura 23 es una vista en perspectiva del bloque de inserción del mecanismo de escape de acuerdo con los principios del presente invento;

La figura 24 es una vista lateral del bloque de inserción representado en la figura 23, mostrando la ranura que recibe el cabezal de la varilla de accionamiento de acuerdo con los principios del presente invento;

La figura 25 es una vista en sección transversal del intensificador separado de acuerdo con los principios del presente invento;

La figura 26 es una vista en perspectiva del sistema portátil de remachado alimentado automáticamente, de acuerdo con los principios del presente invento, mostrando las conexiones del conjunto umbilical del presente invento; y

La figura 27 es una ilustración de una curva característica de la colocación de un remache con el trazo de la presión hidráulica a lo largo del tiempo, y mostrando la ventana durante la cual se lleva a cabo la detección de un mandril.

Haciendo referencia a las figuras se expondrá una descripción detallada del sistema portátil para remachar alimentado automáticamente 10 del presente invento. El sistema portátil para remachar alimentado automáticamente 10 incluye una herramienta para colocar remaches 12 conectada, a través de un umbilical 14, a una caja portátil 16 que aloja una cubeta alimentadora de remaches 18, preferiblemente de tipo vibratorio. La cubeta alimentadora de remaches, 18 que puede verse mejor en las figuras 17 y 18, es alimentada con remaches a granel por una tolva de remaches 20 dispuesta en la parte superior de la caja 16 y cubierta por una tapa montada oscilante 22. Los remaches proporcionados por el suministro a granel a la cubeta vibratoria quedan apilados en una pista de alimentación inclinada 24, la cual acumula una provisión de remaches para el mecanismo de escape 26. El mecanismo de escape 26, que será descrito aquí con más detalle, incluye un bloque de inserción de vaivén 28 (véase las figuras 17-24) que periódicamente avanza un remache a un tubo de suministro de remaches 30. El tubo de suministro de remaches 30 se extiende a través del umbilical 14 y suministra remaches, con ayuda de presión neumática, a la herramienta para colocar remaches 12 que será descrita aquí con más detalle.

El sistema portátil para remachar alimentado automáticamente 10 también incluye un modulo/panel eléctrico 30 en el cual van montados componentes eléctricos clave del sistema para remachar. El módulo de control eléctrico 34 está conectado a una fuente externa de corriente 35. Hay un panel/módulo neumático 34 que soporta componentes neumáticos clave del sistema para remachar. El módulo de control neumático 36 está conectado a una fuente principal de aire comprimido 37, tal como un compresor. Tanto el panel eléctrico 34 como el panel neumático 36 están soportados por ranuras dispuestas en las partes inferior y superior de la caja 16. El panel eléctrico 34 incluye una serie de terminales que son acoplados por conectores eléctricos, los cuales se conectan al resto de componentes y módulos del sistema de remachado 10. Existe un módulo intensificador separado 40 en la caja 16 y que proporciona presión hidráulica a través de un conducto hidráulico 42 que va dispuesto en el umbilical 14 y está conectado a una herramienta de instalación que incluye un cabezal de arrastre 43 que se acopla con una caja de mordazas 44 para la colocación de un remache.

En la caja 16 existe una barrera 46 para dividir la caja 16 en dos partes independientes cerradas. La primera parte cerrada aloja los paneles eléctrico y neumático 34, 36, mientras que la segunda parte aloja el mecanismo de escape 26 de la cubeta alimentadora de remaches 18, la tolva de remaches 20, el intensificador separado 40 y el sistema de recogida de mandriles 47. El sistema de recogida de mandriles 47 incluye un depósito de recogida 48 y un tubo de retorno de mandril 49 que va conectado a la herramienta para colocar remaches 12, recibiendo un mandril soltado por la caja de mordazas de la herramienta para colocar remaches 12. Hay un sensor de mandriles 50 junto a la línea de retorno de mandriles 49 para detectar el retorno de un mandril dentro del sistema de recogida de mandriles 47.

Opcionalmente, hay una interface de operador 56 montada a la caja 16, o si se utiliza en aplicaciones especiales tales como con un banco de trabajo, puede retirarse de la caja 16 con un cordón eléctrico similar a una correa 58, tal como puede verse mejor indicado con trazos en la figura 2. La interface del operador 56 puede tener un dorso imantado, una fijación tipo gancho y bucle, u otros conocidos sistemas de fijación, para soportar la interface del operador a la caja 16 u otras superficies tales como un banco de trabajo o armario.

La herramienta para colocar remaches 12 incluye un dispositivo suministrador de remaches 60, tal como puede verse en las figuras 3-12. El dispositivo suministrador de remaches 60 va montado dentro de una caja sostenida a mano 62 que incluye una parte de asa 64 con un interruptor de gatillo 66. Hay una tira de agarre 68 montada a la parte del asa 64 y puede ajustarse a fin de ayudar al operario a sostener la herramienta para colocar remaches 12. La tira de agarre 68 puede montarse a uno u otro costado de la caja 62, tal como se ha representado en las figuras 4 y 5.

Como puede verse mejor en la figura 12, el dispositivo de suministro de remaches 60 incluye un tubo de cuerpo 70 que recibe una varilla 72 que soporta un brazo de suministro 74. La varilla 72 del dispositivo suministrador de remaches 60 va conectada a un pistón 76 que se mueve en vaivén dentro del tubo de cuerpo 70. La varilla 70 tiene una parte roscada en el extremo 78 que va atornillada a una parte roscada interiormente 80 del pistón 76. Un miembro de tope del pistón (actuador de leva) 82 dispone de roscas internas que se acoplan con la parte roscada 78 de la varilla 72. La varilla 72 tiene una parte principal del cuerpo provista de una sección transversal generalmente redonda con dos planos opuestos (que pueden verse mejor en la sección de la figura 14), y es recibida de modo deslizante dentro de una correspondiente abertura 86 que tiene una sección transversal generalmente redonda con dos planos opuestos en un seguidor de leva 88. El seguidor de leva 88 soporta un par de clavijas 90 en los costados opuestos del mismo, los cuales se acoplan con una ranura de leva 92 existente en un manguito de leva concéntrico 92 dispuesto radialmente hacia afuera. El manguito de leva 94 incluye una parte de apoyo interna 96 que sirve de asiento para un muelle helicoidal 98 dispuesto entre el seguidor de leva 88 y la parte de apoyo 96. El muelle 98 empuja el seguidor de leva 88 en el sentido de la flecha A, tal como indica la figura 12, de modo que cada una de las clavijas 90 se acopla a un extremo de las ranuras de leva 92.

El dispositivo suministrador de remaches 60 incluye una tapa posterior del cilindro 100 que lleva un primer accesorio 102 que comunica con una cámara de pistón 104, a través del paso 106, para proporcionar gas a presión a la cámara 104 y accionar así al pistón 76 en la dirección de la flecha B. Existe un segundo accesorio 108 en la tapa del cilindro 100 que comunica, a través de un paso 109, con un tubo 110 que se extiende dentro de un paso central 112 en la varilla 72. Hay una junta tórica 113 colocada entre el tubo 110 y el paso central 112. Un par de tubos neumáticos 115a, 11b (representados en la figura 3) están conectados al primer y segundo accesorio 102, 108, respectivamente, para hacer funcionar de modo controlado el dispositivo de suministro de remaches 60. Al suministrar aire a través del tubo neumático 115a y el primer accesorio 102, el pistón 76 es movido en la dirección de la flecha B con lo que la varilla 72 sale del tubo de cuerpo 70. Cuando el tope del pistón 82 se acopla con el seguidor de leva 88, dicho seguidor de leva 88 aprieta contra el empuje del muelle 98. Como las clavijas 90 siguen el perfil generalmente helicoidal de las ranuras de leva 92, el seguidor de leva 88, y por tanto la varilla 72, se ven obligados a girar.

Haciendo referencia a las figuras 6 y 9, la varilla 72 y el brazo de suministro 74 del dispositivo de suministro de remaches 60 se hallan en posición retraída, tal como aparece en la vista en sección de la figura 12. En la posición retraída, una casquillo de transferencia 114, que va colocado en el extremo del brazo de suministro 74, esta dispuesto en oposición al casquillo receptor 116 del tubo de suministro de remache 30. Se aplica una presión de aspiración a través del tubo neumático 115b y el segundo accesorio 108 lo cual genera una aspiración a través del paso central 112 en la varilla 72 que comunica con un paso 118 en el brazo de suministro 74 que a su vez comunica con un paso central 120 en el casquillo de transferencia 114. La fuerza de aspiración retiene el remache R una vez dicho remache ha sido transportado desde el mecanismo de escape 26 por el tubo de suministro de remaches 30. En este momento, la fuerza de aspiración a través del segundo accesorios 108 se mantiene mientras se alimenta gas a presión a través del primer accesorio 102, lo cual hace que el pistón 76 se deslice a lo largo del tubo de cuerpo 70 hasta que el tope 82 se acopla con el seguidor de leva 88. Las figuras 7 y 10 muestran la orientación de la varilla 72 y del brazo de suministro 74 justo cuando el tope del pistón 82 se acopla con el seguidor de leva 88. En este momento, el tope del pistón 82 hace que el seguidor de leva 88 se mueva con respecto al manguito de guía 94 venciendo la fuerza de empuje del muelle 98, de modo que las clavijas 90 se desplazan generalmente a lo largo de las ranuras helicoidales de leva 92 haciendo que el seguidor de leva 88 y la varilla 72 giren con respecto al manguito de leva 94, de modo que la varilla 72 y el brazo de suministro 74 quedan orientados tal como representan las figuras 8 y 11. Cuando el pistón 76 alcanza su posición más completamente extendida, la varilla 72 queda del todo extendida y el brazo de suministro 74 gira para quedar alineado con la pieza de la punta 124 del mecanismo del adaptador de tracción y de la caja de mordazas 43/44. Luego se induce una presión positiva a través de un segundo accesorio 108 para soplar el remache R a través del espacio dentro de la pieza de la punta 124 de la herramienta de instalación 43/44 donde se mantiene en su sitio por medio de vacío.

Hay un tercer accesorio 128 en el dispositivo de suministro de remaches 60 y está conectado a un tubo neumático 130 (véase la figura 3). El tercer accesorio 128 comunica con un segundo extremo de la cámara del pistón 104 para proporcionar gas a presión al segundo costado del pistón 76, s fin de forzar el pistón 76 a su posición retraída, lo cual alinea de nuevo el brazo de suministro 74 con el casquillo receptor 116 del tubo de suministro de remaches 30 para iniciar un ciclo de recarga.

La tapa posterior del cilindro 100 lleva una junta tórica 132 para sellar un primer extremo de la cámara del pistón 104. El manguito de leva 94 está previsto de un par de juntas tóricas 134 que cierran herméticamente el segundo extremo de la cámara del pistón 104. Hay una tapa del extremo frontal 136 en un extremo abierto del manguito de leva 94. Existe una arandela de TEFLON 138 y un conjunto de manguito cierre/cierre 140 dispuestos alrededor de la varilla 72 dentro del extremo abierto del manguito de leva 94. El pistón 76 está equipado con un anillo magnético 142 que trabaja en combinación con un sensor externo (no representado) que detecta la posición del pistón 76. Cuando el pistón 76 retorna a la posición retraída, el sensor externo envía una señal al controlador que luego activa el mecanismo de escape 26 para enviar otro remache a la herramienta.

El pistón 76 está provisto de un par de orificios 146, tal como puede verse en la figura 15. Los orificios 146 están adaptados para ser acoplados por la herramienta de ajuste del dispositivo de suministro de remache 150, tal como aparece en la figura 16. La herramienta de ajuste 150 incluye un cuerpo principal cilíndrico 152 y un asa 154 montada al cuerpo principal 152 por medio de un tornillo de cierre 156. Un par de clavijas 158 se ajustan en una parte extrema del cuerpo principal 152. A fin de ajustar el recorrido angular de la varilla 72, la tapa del cilindro 100 es desmontada del tubo de cuerpo 70 y la herramienta de ajuste 150 se inserta dentro del tubo de cuerpo 70 para que las clavijas 158 se acoplen en los orificios 146 del pistón 76. Haciendo girar el pistón 76 con respeto a la varilla 72, a través de la herramienta de ajuste 150, el atornillado del pistón 76 a la varilla 72 hace que el pistón 76 ajuste la distancia entre el tope del pistón 82 y el pistón 76. La distancia entre el tope del pistón 82 y el pistón 76 determina el recorrido angular de la varilla 72 y el brazo de suministro 74. Así, la orientación angular del brazo de suministro 74, en posición totalmente extendida, puede regularse fácilmente con sólo desmontar la tapa de cilindro 100 y ajustar el pistón 76 utilizando la herramienta de ajuste 150.

A fin de regular la "carrera" o distancia de recorrido para la varilla 72, el tope de pistón 82 puede ajustarse con respecto a la varilla 72. En otras palabras, ajustando el acoplamiento roscado entre el tope de pistón 82 y la varilla 72, se ajusta la distancia entre el tope del pistón 82 y el seguidor de leva 88. Esto determina la "carrera" de la varilla 72 y el brazo de suministro 74. Por consiguiente, a fin de utilizar el dispositivo de suministro de remaches 60 del presente invento con remaches de diferente tamaño, teniendo mandriles de diversas longitudes, puede ajustarse la "carrera" del dispositivo de suministro de remaches tirando longitudinalmente del manguito de leva 94 con la varilla 72, brazo de suministro 74 y pistón fuera del tubo de cuerpo 70, de modo que el tope de pistón 82 puede ajustarse de manera rotativa a la parte roscada 78 de la varilla 72. La "carrera" del dispositivo de suministro de remaches 60 se ajusta cuando se requiere cambiar a un remache de diferente tamaño. El ajuste del movimiento angular de la varilla 72 y del brazo de suministro 74 puede ser necesario si el casquillo de transferencia 114 del brazo de suministro 74 no queda debidamente alineada con la pieza de la punta 124 de la herramienta de instalación 126, en la posición completamente extendida de suministro de remache. Se ha anticipado que el dispositivo de suministro de remaches puede modificarse de manera que la "carrera" puede ajustase a fin de que el recorrido angular se ajuste y el recorrido angular pueda ajustar de manera similar a como se regula la "carrera" en la forma de realización, tal como se ha descrito antes.

Haciendo referencia a las figuras 17-24, ahora será descrito el mecanismo mejorado de escape 26 del presente invento. El mecanismo de escape 26 incluye una caja de escape 170 montada en una parte inferior de la pista 24. Un bloque de inserción de remache 28 se aloja de manera deslizante en la caja de escape 170 e incluye una porción rebajada 172 para recibir y soportar un remache R. El bloque de inserción 28 va conectado a una varilla de accionamiento 174 que está conectada a un pistón (no representado) dispuesto en un cilindro neumático 176. La varilla de accionamiento 174 incluye un accesorio extremo 178 que tienen una porción de cabeza que se aloja dentro de una ranura alargada 180 dispuesta en un costado del bloque de inserción 28. La ranura 180 tiene una sección transversal en forma de T para recibir la porción de cabeza del accesorio extremo 178. La ranura retirada receptora de remaches 172 tiene una porción de apoyo 182, tal como puede verse en la figura 23, sobre la que descansa la brida del remache, y una porción ranurada receptora de mandril 184 que aloja un mandril en su interior. La ranura receptora del remache 172 y la ranura receptora del mandril 184 están ambas provistas con una porción del borde chaflanada 172a, 184a, respectivamente. Las porciones de borde chaflanadas 172a, 184a proporcionan una superficie de comba para hacer girar el segundo remache fuera del camino y lo hace retroceder en la pista 24 cuando el bloque de inserción 28 se mueve a una posición de suministro, evitando así un atasco en el mecanismo de escape 26. El bloque de inserción 28 puede retirarse de la caja de escape 170, tal como puede verse en la figura 19, simplemente levantándolo el bloque de inserción 28 de modo que el accesorio extremo 178 de la varilla de accionamiento 174 se desliza fuera de la ranura 180. Durante un cambio, a fin de usar el mecanismo de escape 26 del presente invento con remaches de diferente tamaño, se pueden cambiar rápida y fácilmente bloques de inserción 28 provistos de ranuras receptoras de remaches de diferente tamaño, y conectarlos al accesorio extremo 178 de la varilla de accionamiento 174.

El bloque de inserción 28 va fijado dentro de la caja de escape 170, colocando una placa superior 190 sobre la caja de escape 170. La placa superior 190 incluye un par de orificios 192 que reciben pasadores de posición 194 que se extienden hacia arriba desde la caja de escape 170. Los pasadores de posición 190 sostienen la placa superior 190 en su sitio cuando un conjunto de tornillo de orejas 196 fija la placa superior 190 a la caja de escape 170. El conjunto de tornillo de orejas 196 incluye un perno basculante 197 montado de manera giratoria a la caja de escape 170 por medio de un pasador de pivote 198. El perno basculante 197 se aloja dentro de una ranura 200 dispuesta en un costado de la placa superior 190 y la tuerca de orejas 202 se aprieta hacia abajo sobre la superficie superior de la placa superior 190.

En la placa superior 190 hay un anillo brida 204 que circunda un tubo guía de escape 206. El tubo de suministro de remaches 30 va fijado al tubo guía de escape 206 y es sostenido en su lugar por el anillo brida 204. Una fuente de aire comprimido, en forma de un tubo neumático 208, va colocada en la parte inferior de la caja de escape 170 para forzar un remache R, que se halla en la ranura receptora de remaches 172 a través del tubo de suministro de remaches 30. El bloque de inserción 28 puede moverse desde una primera posición de carga, en la que se recibe un remache de la pista 24 y es soportado en la ranura de recepción de remaches 172 del bloque de inserción 28. Luego se presuriza el cilindro 176 por medio del tubo neumático 210 (véase la figura 3) para forzar la varilla de accionamiento 174 a mover el bloque de inserción 28 hasta una segunda posición de suministro de remaches, en que la ranura receptora de remaches 172 comunica con el tubo neumático 208 y el tubo guía de escape 26 dispuesto en la placa superior 190, de manera que el remache R es suministrado a través del tubo de suministro de remache 30. Otra fuente de gas a presión comunica con el cilindro 176 a través del tubo neumático 211 (véase la figura 3) para devolver la varilla de accionamiento 174 y el bloque de inserción 28 hasta la manguera o posición de carga.

Durante el cambio a un remache de distinto tamaño, o durante la limpieza o mantenimiento, la placa superior 190 puede sacarse fácilmente de la caja de escape 170 aflojando la tuerca de orejas 202 y girando el perno oscilante 197 para separarlo de la placa superior 190, de manera que puede retirarse dicha placa superior 190 de la caja de escape 170. En este momento, el bloque de inserción 28 puede sacarse, simplemente levantando el bloque de inserción 28, para desacoplar el bloque de inserción 28 del accesorio extremo 178 de la varilla de accionamiento 174 cuando el accesorio 178 se desliza fuera de la ranura 180. Las posibilidades de cambio rápido, limpieza y mantenimiento que son proporcionadas por el mecanismo de escape mejorado 26 aumentan la eficacia del sistema de remachado del presente invento.

Haciendo referencia a la figura 3, la herramienta para colocar remaches 12 incluye un cabezal de arrastre 43 que comprende un pistón hidráulico 43a dentro de una caja mecanizada de aluminio 43b. El pistón va conectado a la caja de mordazas 44 a través de un acoplamiento de modo que durante la activación, es decir la presión hidráulica suministrada por una manguera hidráulica 212 sobre la cara del pistón hidráulico 43a, las mordazas 44 deslizan una pieza de la punta y agarran el mandril del remache. Al seguir el recorrido se ejerce fuerza y carrera suficiente, de una manera eficaz, para un remache medio. El cabezal de arrastre 43 emplea aire comprimido a través del tubo neumático 214 sobre el costado opuesto del pistón hidráulico 43a para devolver el pistón 43a a su posición totalmente avanzada una vez eliminada la presión hidráulica.

La manguera hidráulica de suministro 212 está conectada a un intensificador separado 40. Tal como puede verse en la figura 25, el intensificador separado 40 incluye una cámara intensificadora 220 que está provista de un manguito de cámara intensificadora 222. Un pistón de aire 224 va alojado de manera deslizante dentro de la cámara intensificadora 220 y está provisto de una junta 226 que se acopla con el manguito de la cámara intensificadora 222. Una varilla 228 va fijada al pistón de aire 224 y se extiende dentro de una abertura cilíndrica hermética en un cilindro 230 lleno de aceite hidráulico 232. Hay una junta 233 colocada entre la varilla 228 y el cilindro 230. Una fuente de aire comprimido, en forma de tubo neumático 234, está conectada a una válvula 236 conectada a una válvula de escape de descarga rápida 238 la cual comunica con un primer extremo de la cámara intensificadora 220. Existe un segundo suministro de aire a presión en forma de tubo neumático 240 en comunicación con un segundo extremo 242 de la cámara intensificadora 220. Hay una válvula de escape de descarga rápida 244 en comunicación con el segundo extremo 242 de la cámara intensificadora 220. El cilindro 230 va conectado a la manguera hidráulica 212 por medio de una serie de accesorios.

Hay un interruptor de alta presión hidráulica 250 y un interruptor de baja presión hidráulica 252 en comunicación con el paso de fluido hidráulico 212. La presión de aire aplicada al pistón de aire 224 fuerza la varilla 228 a desplazar una columna de aceite hidráulico 232 con una pequeña área de sección transversal. El volumen de aire que actúa sobre el área del pistón fuerza el pistón 224 y la varilla 228 hacia arriba. La diferencia de áreas entre el pistón de aire 224 y la parte superior de la varilla 228 permite la generación de una alta presión hidráulica a partir de la baja presión del aire.

Cuando el pistón de aire 224 se desplaza hacia arriba, la válvula de descarga del escape 224 se abre para ventilar el aire acumulado en la parte superior del pistón 224. La columna de aceite de alta presión 232 pasa a través de la manguera hidráulica 212, y hace retroceder el pistón hidráulico 43a del cabezal de arrastre 43, colocando así el remache.

Después de la rotura del mandril, detectado por los interruptores hidráulicos 250 y 252, tal como se ha descrito, el controlador 34 detiene la activación de la válvula 236 y empieza a activar una válvula separada (no representada) que proporciona un suministro regulado de aire a través de la válvula de escape de descarga rápida 244 y en la parte superior del pistón de aire 224. La combinación del aire detrás del pistón 43a del cabezal de arrastre 43, dispuesto dentro de la herramienta para colocar remaches 12, y la burbuja de aire en la parte superior del pistón de aire 224 devuelve rápidamente el cabezal de arrastre 43 y la caja de mordazas 44 a la posición retraída. El retorno de aire en la parte superior del pistón de aire 224 no puede transformarse en presión dado que la parte superior o segundo extremo 242 de la cámara 220 se ventila alrededor del manguito de la cámara intensificadora 222 y sale a la atmósfera. El manguito 222 lleva una serie de porciones rebajadas 222a en el borde superior del mismo para formar pasos de ventilación. La cámara 220 está provista de una serie de orificios de ventilación 220a en una parte inferior de la misma. La diferencia en el flujo de aire que entra en la parte superior de la cámara 220, con respecto a su capacidad para escapar del manguito 222 es lo que ayuda al retorno del pistón de aire 224. Sin ventilar el aire existente en la parte superior de la cámara intensificadora 220, podría suministrarse excesiva presión a la parte superior del pistón de aire 224, el cual podría arrastrar al exterior la varilla 228 con demasiada rapidez, y forzar la introducción de aire dentro del paso hidráulico más allá de la junta 233. La ventilación de la porción superior 242 de la cámara intensificadora 220 a la atmósfera elimina dicha posibilidad, limitando la formación de presión. El suministro de aire en la parte superior del pistón de aire 224 es controlado por el controlador del sistema de remachado 34 y se interrumpe aproximadamente al cabo de un segundo.

Al objeto de conseguir un rápido ciclo de carga y colocación, el diseño del intensificador separado del presente invento proporciona una burbuja de aire de baja presión en la parte superior del pistón intensificador 224 para asistir el retorno de todo el sistema, y reduce la velocidad de retorno del cabezal de arrastre 43 de la herramienta de instalación 126. Utilizando el intensificador 40 del presente invento, la velocidad de retorno ha sido reducida aproximadamente a la mitad en comparación al simple uso de presión de aire en la parte posterior del pistón del cabezal de arrastre 43, forzando hacia atrás el aceite delante del pistón del cabezal de arrastre 43 a través de la manguera 212 y devolviendo el pistón de aire a presión 224 a su posición inicial.

La secuencia de acontecimientos de colocación del remache y recogida del mandril se escribe con referencia a la figura 3. Al apretar el gatillo 66, el controlador 34 activa el intensificador separado 40 para suministrar fluido hidráulico al cabezal de arrastre 43 a fin de hacer retroceder el cabezal de arrastre 43. En el momento de apretar el gatillo 66, el controlador 34 abre una ventana o periodo de tiempo de "colocación de remache". La caja de mordazas 44 coge entonces el mandril del remache y empieza el proceso de colocación. Al aumentar la presión hidráulica, los interruptores de alta y baja presión 250, 252, respectivamente, observan el incremento de presión al producirse la colocación, y establecen un bloqueo. Cuando el interruptor de alta presión 250 vuelve a caer, el controlador deduce que el remache ha sido colocado.

La figura 27 muestra un gráfico característico de colocación de remache, de modo que en el momento t_{0} la activación del gatillo 66 empieza una secuencia de colocación de remache y se inicia una ventana de colocación de remache. En el momento t_{1}, el mandril es cogido por las mordazas 44 y la presión hidráulica empieza a formar una baja presión. El interruptor de baja presión 252 detecta el aumento de la presión hidráulica por encima del límite de baja presión P_{L} en el momento t_{2} mientras el sensor de alta presión 250 detecta el aumento de la presión hidráulica por encima del límite de alta presión P_{H} en el momento t_{3}. En el momento t_{4}, el mandril se rompe y la presión hidráulica cae rápidamente, y, en el momento t_{5}, la presión cae por debajo del limite de alta presión P_{H} y es detectada por el interruptor de alta presión 250 y el controlador 34 deduce que el remache ha sido colocado. En este momento, cesa la presión de activación del intensificador separado 40 y se inicia el aire de retorno, haciendo que el cabezal de arrastre 43 de la herramienta retorne concurrentemente. El controlador 34 inicia una ventana de recogida de mandril para monitorizar la recogida del mandril M. El intervalo de tiempo puede ajustarse, por ejemplo, un veinticinco por ciento más largo que el tiempo nominal, para que el mandril esté completamente suelto y recogido (por ejemplo aproximadamente tres segundos para un tiempo característico de recogida de mandril de dos segundos). Las mordazas de la herramienta 44 se abren cuando el cabezal de arrastre 43 retorna y el mandril M se suelta, y una presión de vacío arrastra el mandril más allá del sensor de mandril 50 y dentro de la cubeta de recogida 44. Cuando el mandril sobrepasa el sensor de mandril 50, se restablece la ventana de recogida de mandril. El dispositivo de suministro de remaches 60 carga un nuevo remache dentro de la pieza de la punta 124 de la herramienta cuando dicha herramienta vuelve completamente delante. Dado que la alta velocidad de colocación y carga permite tener tanto como dos mandriles, al mismo tiempo, en el recorrido de recogida, se requieren dos (o a veces más) ventanas de recogida de mandril separadas. Con dos ventanas de recogida de mandril, la primera ventana de recogida de mandril está disponible para un tercer remache tan pronto el primer mandril pasa por el sensor de mandril 50. Los dos temporizadores (o ventanas) vuelven a utilizarse continuamente, una y otra vez, a través de todo el proceso. Si un atasco impidiera la recogida de mandriles, esto sería observado por ventana de recogida de mandril, sobrepasando el tiempo antes de que el sensor de mandril 50 detectara un paso de mandril. Con dos ventanas de recogida de mandril, podrían haber hasta dos mandriles en el recorrido, pero no más, dado que este fallo inhabilita todas las funciones de colocación antes que se solucione y vuelva a restablecerse.

La herramienta para colocar remaches 12 no utiliza ningún sensor para determinar si hay un remache cargado en la herramienta. El sistema de control supone que el dispositivo del remache consigue la carga en cada intento. Es durante el proceso de colocación que esto demuestra ser verdad, o no, monitorizando los interruptores de presión 250, 252. Si los interruptores 250, 252 detectan presión dentro de la ventana de colocación de remaches, es decir, dentro de un periodo de tiempo para que el cabezal de arrastre 43 se desplace casi completamente hacia atrás (por ejemplo, 40 ms), saben que había un remache y proceden tal como se ha indicado antes. De no existir ningún remache en la pieza de la punta 124 cuando se activa el gatillo 66, los interruptores 250, 252 observarían que no se forma presión dentro de la ventana de colocación de remache y no iniciarán una ventana de recogida de mandril, sino que en su lugar iniciarán la secuencia de recarga del dispositivo de suministro de remache 60. En comparación con los anteriores sistemas automatizados de colocación de remache que utilizan un sistema de recogida de mandril, la secuencia de control del presente invento mejora la velocidad de funcionamiento del sistema de colocación de remaches. En los sistemas anteriores, la herramienta para colocar remaches no podía recargarse hasta recibir el paso del mandril agotado anterior más allá del sensor de mandril. Sin embargo, con el presente invento, es posible colocar un primer remache y a continuación colocar un segundo remache, antes de que el mandril alcance el sensor de mandril asociación con el sistema de recogida de mandril. Por tanto, el operario no debe esperar a que el mandril sea detectado antes de aplicar un segundo remache.

Además, con el sistema de control del presente invento, una vez detectada una rotura de mandril, el suministro de presión hidráulica al cabezal de arrastre puede mantenerse de manera que el cabezal de arrastre pueda devolverse inmediatamente a su posición inicial, a punto para empezar otra secuencia de colocación de remache. Por tanto, aumenta la velocidad de funcionamiento de la herramienta para colocar remaches del presente invento, dado que el sistema no tiene que esperar más tiempo del necesario para reajustarse a sí mismo una vez detectada la rotura del mandril.

Es obvio que el invento que se ha descrito puede variarse de muchas maneras. Tales variaciones no debe considerarse como un alejamiento del ámbito del invento, sino que se pretende que todas dichas modificaciones, tal como resultará evidente para un entendido en la materia, queden incluidas dentro del ámbito de las siguientes reivindicaciones.

Claims (4)

1. Una herramienta para colocar remaches (12), que comprende:

-

un cabezal de arrastre (43) que incluye un pistón hidráulico (43a) colocado dentro de una caja (43b);

-

una caja de mordazas (44) conectada a dicho pistón hidráulico de modo que la citada caja de mordazas es accionada por dicho cabezal de arrastre para acoplarse con un mandril de remache, de manera que el continuo recorrido de dicho pistón hidráulico proporciona fuerza para colocar eficazmente un remache;

-

un intensificador separado (40) que incluye un pistón de aire (224) dispuesto en una cámara de pistón (220) y una varilla (228) o bien un pilón hidráulico conectado a dicho pistón de aire y que se extiende dentro de un cilindro (230) que va conectado a un paso hidráulico (212) en comunicación con dicho cabezal de arrastre (43), teniendo dicho pistón de aire un área de mayor sección transversal que dicha varilla o el citado pilón hidráulico;

-

un primer suministro de gas a presión que comunica con un segundo extremo de la citada cámara de pistón; y

-

un segundo suministro de gas a presión que comunica con un segundo extremo (242) de dicha cámara de pistón (220),

caracterizada por el hecho de que dicha cámara de pistón incluye un manguito de cámara (222) y el segundo extremo de dicha cámara de pistón es ventilado a la atmósfera alrededor de dicho manguito de cámara.

2. La herramienta para colocar remaches de acuerdo con la reivindicación 1, en que dicho manguito de cámara (222) incluye por lo menos una porción rebajada (222a) en un borde superior del mismo formando un paso de ventilación para aire en dicho segundo extremo de la citada cámara de pistón (220).

3. La herramienta para colocar remaches de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en que dicho primer extremo de la citada cámara de pistón (220) está provisto de una válvula de escape de descarga rápida (238).

4. La herramienta para colocar remaches de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en que dicho segundo extremo de la citada cámara de pistón (220) está provisto de una válvula de escape de descarga rápida (244).