ES2215895T3

ES2215895T3 - Disposicion de elementos funcionales, elemento funcional, pieza auxiliar de acoplamiento, pieza constructiva ensamblada y procedimiento para fabricar una pieza constructiva ensamblada.

Info

Publication number: ES2215895T3
Application number: ES01927700T
Authority: ES
Inventors: Rudolf Mueller; Richard Humpert
Original assignee: Profil Verbindungstechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Profil Verbindungstechnik GmbH and Co KG
Priority date: 2000-03-27
Filing date: 2001-02-23
Publication date: 2004-10-16
Anticipated expiration: 2021-02-23
Also published as: DE50102141D1; US7160047B2; EP1269033A1; WO2001073305A1; AU2001254668A1; DE10015239A1; EP1269033B1; US20040016111A1

Abstract

Disposición (18) de elementos funcionales con un elemento (20) funcional para su implantación en una pieza (10) constructiva, compuesta de un combinado de materiales, caracterizada porque se ha previsto una pieza (22) auxiliar de acoplamiento, porque el elemento (20) funcional, al implantarlo en la pieza (10) constructiva por medio de un procedimiento de remachado o un procedimiento de punzonado y remachado, se puede enclavar por técnica de conformación con la pieza (22) auxiliar de acoplamiento.

Description

Disposición de elementos funcionales, elemento funcional, pieza auxiliar de acoplamiento, pieza constructiva ensamblada y procedimiento para fabricar una pieza constructiva ensamblada.

El presente invento se refiere a una disposición de elementos funcionales para aplicar a una pieza constructiva consistente en un combinado de materiales. El invento se refiere además a una pieza constructiva ensamblada compuesta de una combinación de una disposición de elementos funcionales semejante y una pieza constructiva, así como elementos para utilizar en una disposición de elementos funcionales y a un procedimiento para implantar un elemento funcional en una pieza constructiva. Bajo la denominación de "pieza constructiva compuesta de un combinado de materiales" se entiende, en el sentido de la presente descripción, una pieza constructiva frágil o flexible, que se compone de una materia prima que contiene espacios huecos o poros, por ejemplo, plásticos, madera, espumas metálicas, metales o plásticos llenos de espacios huecos, o una pieza constructiva, que se componga de otro material relativamente blando y se presenten opcionalmente en una construcción en "sándwich" o como material combinado, por ejemplo, en forma de una estructura de una o varias capas con, por ejemplo, dos capas de chapa o de plástico y un núcleo de una de las materias primas o los materiales antes mencionados.

Elementos funcionales, en especial, en forma de elementos de fijación, como elementos de tuercas y elementos de pernos, se conocen en las más diferentes formas de realización y son manufacturados por una serie de empresas, como Profil Verbindungstechnik & CO. KG de Friedrichsdorf, Alemania, o Fabristeel Products, Inc. de Michigan, Estados Unidos.

Los conocidos elementos funcionales son concebidos para la implantación en piezas de chapa en la fabricación industrial de una amplia gama de productos, por ejemplo, piezas de vehículos automóviles o máquinas lavadoras, y son instalados ya sea por autopunzonado o en piezas de chapa previamente perforadas mediante prensas, autómatas o herramientas portátiles y remachados con ellos. De este modo, se forma una pieza constructiva ensamblada compuesta de uno o varios elemento(s) funcional(es) implantados en una pieza de chapa.

Se puede tratar, por ejemplo, en el caso de un elemento funcional, de un elemento de perno, con una sección de cabeza y una sección de vástago, remachándose el elemento de perno con la pieza de chapa en la zona de la sección de cabeza o en la sección de la transición de la sección de cabeza a la de vástago, y la sección de vástago lleva una rosca, que sirve para la implantación de otra pieza constructiva adicional en la pieza constructiva ensamblada consistente en la pieza de chapa y el elemento de perno, fijándose la otra pieza constructiva adicional en la pieza constructiva ensamblada mediante una tuerca enroscada en la rosca del elemento de perno.

Alternativamente a ello, se puede tratar, en el caso del elemento funcional, de un elemento de tuerca, que se remacha con la pieza de chapa, por ejemplo, en la región de una de sus superficies frontales o en la región de una sección de brida. El elemento correspondiente lleva entonces una rosca interior, que sirve para la recepción de un tornillo o un perno, con el cual o bien con los cuales se puede atornillar la pieza constructiva a la pieza de chapa.

La denominación de "elemento funcional" (en inglés "functional element") comprende no sólo elementos, que presenten una rosca, sino también elementos, que sirvan para otras funciones. Por ejemplo, se conocen elementos funcionales con una sección de cabeza y una sección de vástago, donde la sección de vástago sirve de gorrón guía o presenta una configuración esférica por su extremo libre, que puede ser, por ejemplo, una pieza de una articulación esférica. También se conocen elementos funcionales similares, que llevan un alojamiento para una pinza. También se conocen elementos funcionales, que se presentan en forma de elementos huecos y, por ejemplo, sirven de guía hueca o para recibir piezas enchufables. La denominación de "elemento funcional" (en inglés, "functional element") se ha generalizado como denominación de elementos, que, por un lado, están fijados a una pieza de chapa y, por otro, llevan algo, ya sea una rosca exterior, una rosca interior, un gorrón guía, una cabeza esférica, un alojamiento para pinza o un alojamiento para una pieza enchufable, habiéndose proporcionado este listado únicamente como una explicación y no se ha de entender como una definición limitativa.

Como se ha puesto de manifiesto arriba, los elementos funcionales, conocidos en sí mismos, se han pensado principalmente para su implantación en piezas de chapa.

Se conocen, sin embargo, una serie de piezas constructivas, que no se presentan como piezas de chapa puras, aunque tengan que dotarse también de elementos funcionales para hacer posible una acoplamiento a otras piezas constructivas o que realizan una función de soporte o guía.

Se trata frecuentemente, en el caso de dichas piezas constructivas, de piezas constructivas frágiles o flexibles, que están compuestas de una materia prima, que contiene espacios huecos o poros, y se presentan frecuentemente como materia prima de combinados de materiales. Como ejemplo, se pueden mencionar las siguientes materias primas, que se utilizan para la fabricación de piezas constructivas, en especial, pieza constructivas frágiles o flexibles, que se equipan según el invento con elementos funcionales.

Espumas metálicas

Se trata en este caso de una materias primas metálicas altamente porosas, de las que se puede ajustar de forma definida el tamaño y la distribución de los poros en el proceso de fabricación y que son interesantes para una amplia gama de posibles aplicaciones. Tales espumas metálicas proporcionan para una multiplicidad de piezas constructivas, entre otras cosas, ahorro de material y de peso y, por consiguiente, también economías en costes. Pueden absorber energía de choque por deformación progresiva y, por ello, se pueden utilizar, por ejemplo, para piezas que absorben energía, por ejemplo, en piezas constructivas para vehículos automóviles, que, en caso de accidentes, deben absorber energía de choque para la protección de los ocupantes. Además, tienen propiedades de amortiguación sobresalientes, de modo que pueden absorber o bien atenuar perfectamente ondas sonoras y vibraciones mecánicas.

Se conocen, ente otras, espumas metálicas de aluminio y magnesio, así como espumas metálicas de acero. Se conocen diversos procedimientos de fabricación, que se pueden utilizar para producir tales espumas metálicas. Por ejemplo, se puede mezclar polvo metálico con un compuesto químico, que más tarde provoca la formación de espuma metálica por un tratamiento térmico. En el punto de fusión del metal, se libera gas, que conduce a la formación de espuma. De este modo, ya se ha logrado producir espumas de aluminio, que presentan una proporción de gas de hasta el 90%. También se pueden fabricar espumas de acero con este procedimiento. El procedimiento es aplicable para un ancho espectro de elementos y aleaciones. Existe también la posibilidad de fabricar estructuras metálicas de esferas huecas, por ejemplo, esferas huecas de acero.

Para la fabricación de espumas de magnesio con una proporción de gas de hasta el 60%, se conoce embutir esferas huecas de cerámica de pared delgada en una matriz de magnesio en un proceso de técnica de fundición, pudiéndose utilizar y ser libremente seleccionables también aleaciones de magnesio.

Según la aleación matriz, tales materias primas pueden ser más fuertes y frágiles o bien más blandas y dúctiles que la aleación original.

Tras la fabricación de las espumas, se las dota frecuentemente de una costra de fundición, que o bien se separan o se pulen con un material de relleno. Espumas con una costra de fundición, que, dado el caso, se rellena de material de relleno forman una especie de estructura en "sándwich".

Estructuras sándwich con espumas metálicas

Para la fabricación de materias primas de combinados de materiales en forma de estructura en sándwich con un núcleo de espuma metálica, se pueden producir las espumas metálicas descritas arriba con o sin costra de fundición, y se pueden proveer de capas exteriores superiores y/o inferiores de chapa o de plástico.

Por la aplicación de estratos o capas sobre el núcleo, se pueden conseguir propiedades como resistencia al rayado, baja o alta fricción, resistencia a la corrosión, así como propiedades de desgaste ventajosas. Las correspondientes piezas constructivas o bien eventuales capas exteriores existentes pueden ser recubiertas con todos los procedimientos de revestimientos conocidos, es decir, con revestimientos galvánicos, revestimientos de laca o por revestimientos realizados por medio de procedimientos PVD (deposición en fase gaseosa por proceso físico), entre otros. En el caso de disposición de capas de chapa sobre un núcleo compuesto de material espumoso, se pueden encolar o unir metálicamente las capas de chapa sobre el núcleo de espuma metálica, para lo cual vienen al caso procedimientos de soldadura o de soldadura fuerte. Para capas exteriores de plástico, se utilizan habitualmente pegamentos para conseguir el acoplamiento al núcleo.

Otro procedimiento para fabricar estructuras en sándwich consiste en dotar completamente o por zonas de un núcleo de espuma metálica a perfiles huecos metálicos o de plástico, por ejemplo, en forma de perfiles extrudidos por medio de prensas de extrusión. Se puede realizar esto introduciendo tiras alargadas de espuma metálica, dado el caso con un pegamento superficial de la espuma metálica, al perfil o por espumado de mezclas de metal/espuma en el perfil hueco. También se pueden dotar a perfiles abiertos o piezas de chapa conformadas de un revestimiento interior de espuma metálica (revestimiento interior de una capa de espuma metálica o revestimiento interior de varias capas de espuma metálica) y luego se cubren de una tira o perfil cobertor, que se fija o se fijan respectivamente por soldadura, remachado, encolado o de otra forma diferente en la zona marginal con el perfil abierto. En lugar de espumas metálicas, se pueden utilizar también espumas de plástico u otros materiales en dichas estructuras compuestas. Una utilización concreta de tales perfiles rellenos de espuma metálica o varios materiales de relleno la representa la utilización como columna B de un vehículo automóvil, que se puede fabricar por relleno de un perfil prefabricado, dado el caso, con conformación subsiguiente por medio de doblado o prensado.

Mediante el relleno por secciones de tales perfiles, se pueden ajustar las deseada propiedades mecánicas. Por ejemplo, se puede conseguir en una zona la deseada rigidez o bien resistencia al pandeo, y en otra zona la deseada deformación, por ejemplo, en el caso de un accidente.

Otras estructuras en sándwich

Vienen también al caso materias de combinados de materiales, que se componen de un núcleo con una estructura de panal y de capas exteriores superiores y/o inferiores, pudiendo estar compuestas las capas exteriores de chapa o de placas de plástico. La estructura de panal puede estar hecha de metal, hojas metálicas o de cartón o papel o de plástico o de celulosa de lignocelulosa.

Materias primas con característica de rotura frágil

Tales materias primas comprenden, entre otras, magnesio, aleaciones de magnesio y materiales sintéticos termoestables con o sin materiales de relleno. Tales materias primas pueden ser utilizadas asimismo para las piezas constructivas, que están equipadas, según el invento, con disposiciones de elementos funcionales.

Otros materiales o bien construcciones de piezas constructivas

También vienen al caso piezas constructivas de plástico, piezas constructivas de madera o placas de conglomerado de virutas o similares para las piezas constructivas ensambladas según el invento, donde tales materias primas se han de considerar habitualmente como flexibles, ya que habitualmente ceden claramente con las fuerzas, que imperan en la manufactura de una unión por remachado.

También se puede pensar materias primas especiales de combinados de materiales, que se componen de una combinación de una o varias de las materias primas mencionadas arriba, por ejemplo, disposiciones de varias capas, que se componen de varias capas unidas metálicamente entre sí, con las que se pueden construir, por ejemplo, piezas constructivas más gruesas o piezas constructivas de formas más complejas.

Aunque el invento se ha pensado especialmente para la utilización en tales piezas constructivas arriba mencionadas, habitualmente entendidas como flexibles, se pueden utilizar también sin limitación con piezas constructivas macizas, que se consideran básicamente como inflexibles, por ejemplo, placas metálicas más gruesas o piezas constructivas de materiales frágiles, en los cuales se ha de trabajar con grandes superficies de contacto, para evitar la formación de grietas en el material.

Problema del presente invento es prever una disposición de elementos funcionales para implantarla en una pieza constructiva, en especial, - aunque no exclusivamente - para implantarla en una pieza constructiva flexible, que, por un lado, teniendo en cuenta las propiedades especiales de la respectiva pieza constructiva como elasticidad, fragilidad, tenacidad, flexibilidad, resistencia, deformabilidad haga posible, no obstante, producir una pieza constructiva ensamblada, que posibilite una acoplamiento de otras piezas constructivas, sin que las fuerzas producidas a causa de la acoplamiento lleven a una deformación o daño indeseado de la pieza constructiva mencionada en primer lugar.

Se le plantea además al presente invento el problema de prever un procedimiento para la fabricación de tal pieza constructiva ensamblada, que posibilite aplicar un elemento funcional en condiciones controlables a una pieza constructiva, de modo que la pieza constructiva ensamblada posibilite el acoplamiento a otra pieza constructiva utilizando el elemento funcional, sin que las fuerzas existentes a causa de la acoplamiento lleven a una deformación o daño de la pieza constructiva mencionada en primer lugar o bien de la pieza constructiva ensamblada.

Otro problema más del presente invento es prever un elemento para implantar en una pieza constructiva elástica, en especial, - aunque no exclusivamente - para implantar en una pieza constructiva elástica, en la que la configuración del elemento así como el tipo de implantación del elemento en la pieza constructiva aseguren una unión protegida contra la corrosión entre el elemento y la pieza constructiva.

Para resolver este problema se ha previsto, según el invento, un elemento funcional del tipo mencionado al principio, que se caracteriza porque se ha previsto una pieza auxiliar de acoplamiento, porque se pueda enclavar por técnica de conformación el elemento funcional, al implantarlo en la pieza constructiva por medio de un procedimiento de remachado o de un procedimiento de punzonado y remachado, con la pieza auxiliar de acoplamiento, y porque preferiblemente se prevea, al menos, un mecanismo para producir una protección contra la torsión entre el elemento funcional y la pieza constructiva y/o entre la pieza auxiliar de acoplamiento y la pieza constructiva.

La pieza constructiva se perfora habitualmente con prioridad, por ejemplo, por medio de un proceso de perforación o de un proceso de punzonado. Incluso cuando el elemento funcional, que se aplica con el presente invento, se haya configurado de forma autopunzanante, no se utiliza normalmente el elemento funcional para perforar la pieza constructiva, sino la pieza de acoplamiento auxiliar, no habiéndose excluido que un elemento funcional autopunzonante pudiera ser utilizado también para el perforado de la pieza constructiva. También se pueden perforar las piezas constructivas a equipar según el invento por conformación original, es decir, el agujero se configura en la fabricación original de la pieza constructiva, por ejemplo, se practica al fundirse la pieza constructiva o durante un procedimiento de moldeo a presión o de un procedimiento de moldeo por inyección.

El concepto de pieza constructiva comprende también una pieza constructiva compuesta consistente en, al menos, dos piezas constructivas adosadas una a otra. Es ciertamente una ventaja de la disposición de elementos funcionales del presente invento que no haya, en principio, limitación alguna en el espesor de la respectiva pieza constructiva, de modo que dos, tres o más piezas constructivas separadas se puedan unir, con la disposición de elementos funcionales según el invento, para formar una pieza constructiva compuesta, en la que entonces se pueda instalar otra pieza constructiva (u otras piezas constructivas) en la pieza constructiva ensamblada. Si el elemento funcional se configura, por ejemplo, como elemento de perno, se puede fijar entonces la pieza constructiva adicional (o las piezas constructivas adicionales) a la pieza constructiva ensamblada por medio de una tuerca, que se debe enroscar al elemento de perno. En la configuración del elemento funcional como tuerca, se puede utilizar un tornillo para fijar otra pieza constructiva adicional (o piezas constructivas adicionales) en la pieza constructiva primeramente mencionada. El elemento funcional podría finalmente configurarse también como un remache hueco, de modo que se pudiera fijar otra pieza constructiva adicional (u otras piezas constructivas adicionales) por medio de una unión por remache a la pieza constructiva mencionada en primer lugar.

Especialmente preferido es cuando tanto el elemento funcional, como la pieza auxiliar de acoplamiento, se pueden deformar en la realización del procedimiento de remachado para configurar el enclavamiento. Según la experiencia, una disposición semejante lleva a una unión especialmente sólida y también segura contra la torsión entre el elemento funcional y la pieza auxiliar de acoplamiento.

Es especialmente ventajoso cuando el elemento funcional y la pieza auxiliar, viniendo por caras opuestas de la pieza constructiva, se pueden acoplar mutuamente y con la pieza constructiva. Esto facilita, por un lado, la entrada automática del elemento funcional y de la pieza auxiliar de acoplamiento en la herramienta prevista para la implantación y asegura además una orientación ventajosa de las dos piezas entre sí.

Es especialmente ventajoso cuando el elemento funcional y la pieza complementaria auxiliar presentan, cada una, una brida que forma una superficie de contacto, en la que hace contacto la pieza constructiva, es decir, entre las que la pieza constructiva está atrapada o bien comprimida. Una disposición semejante representa una posibilidad especialmente segura de proceso, que de unir la disposición de elementos funcionales y la pieza auxiliar de acoplamiento entre sí y con la pieza constructiva. Puesto que la pieza constructiva se dispone entre las dos bridas y la distancia entre las dos bridas se puede prefijar exactamente por la configuración del elemento funcional y de la pieza auxiliar de acoplamiento, se produce una compresión o deformación eventual de la pieza constructiva de forma exactamente controlada, de modo que en la fabricación en serie se pueda conseguir con seguridad pieza por pieza el resultado deseado, especialmente las propiedades de la pieza constructiva ensamblada.

No es realmente forzosamente necesario que ambas piezas, es decir, elemento funcional y pieza auxiliar de acoplamiento, tengan una brida. Es suficiente más bien en varios elementos funcionales, que sólo la pieza auxiliar de acoplamiento presente una brida, que forme una superficie de contacto, en la que la pieza constructiva haga contacto. En una configuración semejante, se monta entonces la pieza constructiva adicional en la cara opuesta a la brida de la pieza auxiliar de acoplamiento de la primera pieza constructiva mencionada.

Los elementos funcionales utilizables se pueden subdividir en diversas categorías. Por ejemplo, hay elementos funcionales, que están provistos, de forma conocida por sí misma, de una sección de cabeza y una sección de vástago, donde el elemento funcional presenta una sección de remache para el acoplamiento por remache en la región de la sección de cabeza o en la zona de transición de la sección de cabeza a la sección del vástago. La sección del vástago puede entonces configurarse como soporte de rosca, como pieza guía o como alojamiento de pinza.

Alternativamente a ello, el elemento funcional puede configurarse como elemento de cuerpo hueco, por ejemplo, como elemento de tuerca, como casquillo guía o como alojamiento para una pieza enchufable.

Cuando el elemento funcional está provisto de una sección de cabeza y una sección de vástago, se puede configurar en una forma de realización similar a un perno-SBF de la firma Profil Verbindungstechnik GmbH & Co. KG de tal modo que la sección de cabeza presente una brida en la zona de transición a la sección de la vástago, cuya superficie opuesta a la sección de la vástago forme una superficie de contacto, en la que haga contacto la pieza constructiva, presentando la sección de cabeza, por el extremo opuesto a la sección de vástago, una sección de remache para remachar con la pieza auxiliar de acoplamiento.

Es especialmente ventajoso cuando la sección de cabeza presenta, entre la brida y la sección de remache, un escalón intermedio. El escalón intermedio sirve entonces para el centrado del elemento funcional dentro de la pieza constructiva y forma demás una especie de pieza separadora entre la brida y la pieza auxiliar de acoplamiento, que favorece las propiedades mecánicas de la pieza constructiva ensamblada.

En una configuración de ese tipo, pueden preverse características de protección contra la torsión en la región de la superficie de contacto de la brida y/o en la región de transición al escalón intermedio y/o en el escalón intermedio. Gracias a ello, se produce la necesaria protección contra la torsión con respecto a la pieza constructiva. La unión por remache entre la sección de remache y la pieza auxiliar de acoplamiento sirve entonces fundamentalmente para el problema de la implantación axial, sólida del elemento funcional a la pieza constructiva.

Cuando el escalón intermedio pasa progresivamente a un reborde anular en la sección de remache, se pueden prever también características de protección contra la torsión en la región entre el escalón intermedio y la sección de remache, por ejemplo, en el reborde anular y/o en la región de transición del reborde anular a la sección de remache y/o en la sección de remache.

En otra configuración del elemento funcional, por ejemplo, similar a un perno-EBF de la firma Profil Verbindungstechnik GmbH & Co. KG, la sección de cabeza presenta en la región de su extremo libre, opuesto a la sección del vástago, una brida que forma una superficie de contacto, en la que hace contacto la pieza constructiva y que se ha configurado en la región de transición de la sección de cabeza a la sección de vástago para remachado con la pieza auxiliar de acoplamiento, es decir, provista en ese caso de una sección de acoplamiento.

Una configuración de ese tipo significa que, en un perno-EBF, se introdujo un escalón intermedio entre la brida (la hasta ahora cabeza del perno-EBF) y la sección de remache o bien sección de acoplamiento, que se encuentra en la región de transición a la sección de vástago. Este escalón intermedio, que se puede configurar de forma hueca para ahorrar peso, ofrece, por un lado, las mismas ventajas que el escalón intermedio descrito arriba, e implica también la posibilidad de mejorar la protección contra la torsión de la disposición de elementos funcionales. Se pueden prever características de protección contra la torsión en la región de la superficie de contacto de la brida y/o en la región de transición de la brida al escalón intermedio y/o en el escalón intermedio, de modo que se produzca una fijación segura contra la torsión en la pieza constructiva. Puesto que el escalón intermedio pasa progresivamente a través de un reborde anular a la sección de vástago, se pueden prever, alternativa o adicionalmente a las ya mencionadas características de protección contra la torsión, características de protección contra la torsión en la región de ese reborde anular, por ejemplo, en el reborde anular y/o en la región de transición del reborde anular a la sección de remache o bien sección de acoplamiento y/o en la sección de remache o bien en la sección de acoplamiento.

Gracias a ello, se fija la pieza auxiliar de acoplamiento protegida contra la torsión en el elemento funcional, de modo que se consiga con una disposición de protección contra la torsión de la pieza auxiliar de acoplamiento en la pieza constructiva, por ejemplo, utilizando un pegamento adecuado, un aumento adicional de la protección contra la torsión.

Cuando el elemento funcional se configura como elemento de cuerpo hueco, puede presentar una sección de cabeza y una sección de remache o bien una sección de moldeo, donde la sección de cabeza está dividida preferiblemente en una brida y un escalón intermedio, formando la brida una superficie de contacto, en la que la pieza constructiva hace contacto y estando dispuesta en la región del extremo opuesto a la sección de remache del escalón intermedio. El escalón intermedio ofrece también en esta disposición las ventajas mencionadas arriba.

Además, se pueden prever características de protección contra la torsión en la región de la superficie de contacto y/o en la transición de la superficie de contacto al escalón intermedio y/o en el escalón intermedio. También en esta configuración, se prevén, por consiguiente, características de protección contra la torsión junto a o en la región de la superficie de contacto de la brida y pueden colaborar, por consiguiente, de forma especialmente segura con la capa exterior superior de la pieza constructiva para asegurar el necesario seguro contra la torsión. Puesto que la capa exterior superior presenta habitualmente una resistencia mayor que el núcleo, que contiene los espacios huecos, se consigue con ello, como en los ejemplos similares expuestos hasta ahora, una protección contra la torsión cualitativamente de alto valor.

También en esta disposición, el escalón intermedio puede pasar progresivamente a través de un reborde anular a la sección de remache, pudiéndose prever además características de protección contra la torsión con ventaja en el reborde anular o en la transición a la sección de remache y/o en la sección de remache.

Aunque la previsión de una brida en el elemento funcional es ventajosa en algunas aplicaciones, no es forzosamente necesaria. Por ejemplo, el elemento de cuerpo hueco puede presentar una sección de cabeza y una sección de remache o bien sección de acoplamiento, donde la sección de cabeza presenta una superficie lateral sin brida y pasa progresivamente a través de una superficie de contacto a la sección de remache o bien la sección de acoplamiento, en la que se encuentra en contacto la pieza auxiliar de acoplamiento en estado montado, debiendo presentar la pieza auxiliar de acoplamiento una superficie de contacto, en la que hace contacto la pieza constructiva.

Una disposición de elementos funcionales de este tipo hace posible utilizar distintos elementos de cuerpo hueco conocidos en la forma ahora presente, es decir, sin otras modificaciones, para solucionar el problema según el invento. Por ejemplo, pueden aplicarse aquí los llamados elementos-RSU de la firma Profil Verbindungstechnik GmbH Co. KG. En una disposición semejante, se prevén características de protección contra la torsión en la región de la sección de remache o bien en la sección de acoplamiento, es decir, entre el elemento funcional y la pieza auxiliar de acoplamiento. Se han de adoptar entonces otras medidas adicionales para asegurar una protección contra la torsión con respecto a la pieza constructiva. Se puede conseguir esto, por ejemplo, utilizando un pegamento. Otra posibilidad consiste en prever características de protección contra la torsión en la superficie lateral de la sección de cabeza del elemento funcional, por ejemplo, en forma de nervios que se extiendan en dirección axial del elemento o por que la superficie lateral se configura poligonalmente o presente una forma ranurada o estriada.

La pieza auxiliar de acoplamiento se realiza en muchos casos como pieza de chapa. Esto representa una posibilidad económica de fabricar la pieza auxiliar de acoplamiento y de realizar una unión muy sólida con el elemento funcional o bien una unión muy sólida de la disposición de elementos funcionales con la pieza constructiva.

La pieza de chapa puede estar provista de un revestimiento metálico y/o de un revestimiento de plástico, debiendo consistir el revestimiento preferiblemente en un material resistente a la corrosión con respecto a la materia prima o las materias primas de la pieza constructiva y con respecto a la materia prima del elemento funcional o bien de su revestimiento. Además, la materia prima del elemento funcional o de un eventual revestimiento superficial debe ser resistente a la corrosión con respecto a la materia prima o a las materias primas de la pieza constructiva.

Alternativamente a la utilización de una pieza de chapa para la pieza auxiliar de acoplamiento, también se puede utilizar una pieza de plástico, preferiblemente en forma de una pieza de plástico reforzada con fibras. Esta pieza también puede proveerse, dado el caso, de un revestimiento metálico (por ejemplo, con fines decorativos o para asegurar la conducción eléctrica), debiendo consistir entonces este recubrimiento en un material, que no lleve a aparición de corrosión alguna con respecto a la materia prima o a las materias primas de la pieza constructiva y/o del elemento funcional.

Esto significa aquí, como también arriba, que ni la pieza auxiliar de acoplamiento ni la pieza constructiva ni el elemento funcional deben sufrir corrosión.

La pieza auxiliar de acoplamiento está configurada preferiblemente como pieza en forma de plato, cuya zona marginal forma una brida con una superficie de contacto, en la que hace contacto la pieza constructiva y cuya concavidad se ha de disponer en una concavidad anular o perforación escalonada de la pieza constructiva, donde el elemento funcional debe ser remachado con el fondo de la concavidad.

Es especialmente ventajoso, en esta forma de realización de la pieza auxiliar de acoplamiento, que se puede conseguir gracias a ella una adaptación a diversos espesores de la pieza constructiva, sin tener que modificar el elemento funcional. En vez de ello, se adapta únicamente la altura constructiva de la pieza auxiliar de acoplamiento según la pieza constructiva empleada. Puesto que dichas piezas auxiliares de acoplamiento son económicas y de fabricación a corto plazo, por ejemplo, como producto en serie en una línea de prensas, es sensiblemente más fácil modificar la pieza auxiliar de acoplamiento que el elemento funcional, que requiere habitualmente para su fabricación herramientas de remachado en frío.

En lugar de utilizar una pieza auxiliar de acoplamiento en forma de plato, se la puede configurar como disco plano, cuya zona marginal forme una superficie de contacto, en la que la pieza constructiva haga contacto, pudiéndose remachar el elemento funcional con la zona central del disco. Dichos discos posibilitan también una adaptación a piezas constructivas de diversos espesores, y precisamente porque se pueden asentar en una perforación escalonada de la pieza constructiva y hacen contacto en reborde anular formado por la perforación escalonada. Por modificación de la posición del reborde anular de la respectiva pieza constructiva, se puede realizar la respectiva adaptación a diversas piezas constructivas, sin que haya que modificar la configuración del elemento funcional.

Independientemente de que la pieza auxiliar de acoplamiento se haga como pieza en forma de plato o de disco, se puede perforar de antemano el fondo de la concavidad o de la zona central del disco para recibir una sección de remache del elemento funcional. Tal perforación, simplifica en algunas circunstancias, la implantación del elemento funcional y facilita también el centrado mutuo del elemento funcional y de la pieza auxiliar de acoplamiento. Alternativamente, no se perforan previamente el fondo de la concavidad o la zona central del disco, sino que se perforan sólo con la implantación del elemento funcional por medio de una sección de punzonado y remachado del elemento funcional o de un punzón agujereador que marche por delante.

Esta forma de realización posibilita la utilización según el invento en elementos funcionales, conocidos por sí mismos o derivados de ellos, que se utilizan con una sección de punzonado y remachado o de un punzón agujereador que marcha por delante.

Como ya se ha mencionado, el elemento funcional y/o la pieza auxiliar de ensamblaje puede/pueden estar provisto(s) de un pegamento en, al menos, una zona superficial, que al implantarla en la pieza constructiva llega a contactar con ésta y/o con la otra pieza, en cada caso, (pieza auxiliar de acoplamiento o bien elemento funcional). Este pegamento, que preferiblemente es un pegamento en seco, que se encarga de una unión por pegamento, en caso de ejercerse una presión, entre la pieza constructiva y el elemento funcional y/o entre la pieza constructiva y la pieza auxiliar de acoplamiento y/o entre el elemento funcional y la pieza auxiliar de acoplamiento, puede encargarse, a su vez, de la estanqueidad de la disposición de elementos funcionales con respecto a la pieza constructiva, pero también puede, por otro lado, formar el mecanismo o uno de los mecanismos para la generación de una protección contra la torsión.

Otras configuraciones del mecanismo para generar una protección contra la torsión se pueden deducir de las reivindicaciones 39 y 40.

Incluso cuando muchos de los elementos funcionales, conocidos por sí mismos, sean apropiados, dado el caso con una desviación adecuada, para la utilización con una pieza auxiliar de acoplamiento en la implantación en una pieza constructiva, donde, dado el caso, se hayan de realizar diversas modificaciones como, por ejemplo, la introducción de un escalón intermedio y la división de la función de la protección contra la torsión y la función de remachado entre diferentes zonas del elemento funcional, se pueden concebir también nuevos elementos funcionales y/o piezas auxiliares de acoplamiento para la solución de los problemas presentes. Por ejemplo, se puede utilizar como pieza auxiliar de acoplamiento una pieza en forma de plato, cuyo borde forme una superficie de contacto, en la que haga contacto la pieza constructiva, donde ese borde se ha configurado primero cónicamente y diverge en la dirección de la concavidad de la pieza en forma de plato, donde la concavidad de la pieza en forma de plato se ha configurado para recibir una sección de remachado del elemento funcional, que se puede recibir en la concavidad por el lado del borde y la unión por remache se puede llevar a cabo por prensado plano del borde de la pieza en forma de plato. Para ello, la sección de remache del elemento funcional presenta preferiblemente una forma ligeramente divergente por la región de su extremo libre. Es especialmente favorable en esta forma de realización cuando el borde de la pieza en forma de plato está interrumpida en varios lugares, ya que facilita el prensado plano o bien el bordeado de la zona marginal.

En otra forma de realización alternativa más, la pieza auxiliar de acoplamiento puede presentar la forma de una sección tubular con brida, habiéndose configurado el elemento funcional utilizado por medio de un nuevo elemento en forma de elemento de cuerpo hueco, en el que ajusta la sección tubular y que presenta orejetas oblicuas en una región extrema, orejetas que se extienden partiendo del extremo asociado del elemento de cuerpo hueco a lo largo de una longitud parcial del cuerpo hueco en dirección a su otro extremo y que además disminuyen radialmente, deformándose convenientemente esas orejetas al introducirse en la sección tubular en una zona extrema y también en la pieza constructiva, y el elemento de cuerpo hueco se puede ensanchar por su otro extremo para enclavar con la pieza auxiliar de acoplamiento.

Además, el presente invento se ocupa de elementos funcionales adecuados para su utilización en las disposiciones de elementos funcionales indicadas aquí y de las correspondientes piezas auxiliares de acoplamiento, que se adaptan asimismo para la utilización en las disposiciones de elementos funcionales descritas aquí.

Además, el presente invento se ocupa de piezas de constructivas ensambladas según la reivindicación 46.

Finalmente, el presente invento se ocupa de un procedimiento para la implantación de un elemento funcional en una pieza constructiva según una de las reivindicaciones 47 a 56 adicionales.

A continuación, se explica más detalladamente el invento en relación con los dibujos, que muestran:

Figura 1 una disposición de elementos funcionales según el invento, compuesta de un elemento funcional en forma de un elemento de perno ligeramente modificado del tipo SBF de la firma Profil Verbindungstechnik GmbH Co. KG, junto con una pieza auxiliar de acoplamiento según el invento, en una aplicación a una pieza constructiva en forma de sándwich, mostrando las distintas figuras 1A a 1E diversos estados del procedimiento de aplicación,

Figura 2 una representación de una realización más modificada de un elemento de perno, según el tipo de perno-SBF mencionado arriba, para aplicación en una pieza constructiva de tipo sándwich, donde las figuras 2A a 2G muestran lo siguiente:

Figura 2A el elemento de perno cortado parcialmente en dirección longitudinal,

Figura 2B una sección axial a través de la pieza auxiliar de acoplamiento según el invento para utilización con el elemento de perno según la figura 2A,

Figura 2C una vista en planta desde arriba sobre la pieza auxiliar de acoplamiento según la figura 2B,

Figura 2D el estado inicial de la implantación del elemento funcional y la pieza auxiliar de acoplamiento en la pieza constructiva,

Figura 2E el estado final de la implantación del elemento de perno de la pieza auxiliar de acoplamiento en la pieza constructiva,

Figura 2F la pieza constructiva ensamblada terminada,

Figura 2G la pieza constructiva ensamblada según la figura 2F con una pieza constructiva adicional atornillada a ella,

Figura 3 una representación de un elemento funcional en forma de una realización modificada de un elemento de tuerca, según el tipo de elemento-RSF de la firma Profil Verbindungstechnik GmbH & Co. KG para aplicación en una pieza constructiva de tipo sándwich, donde las figuras 3A a 3G muestran lo siguiente:

Figura 3A el elemento de tuerca cortado parcialmente en dirección longitudinal,

Figura 3B una sección axial a través de la pieza auxiliar de acoplamiento según el invento para utilización con el elemento de tuerca de la figura 3A,

Figura 3C una vista en planta desde arriba sobre la pieza auxiliar de acoplamiento de la figura 3B,

Figura 3D la fase inicial de la implantación del elemento funcional y de la pieza auxiliar de acoplamiento en la pieza constructiva,

Figura 3E la fase final de la implantación del elemento de tuerca de la pieza auxiliar de ensamblaje en la pieza constructiva,

Figura 3F la pieza constructiva ensamblada terminada,

Figura 3G la pieza constructiva ensamblada según la figura 3F con otra pieza auxiliar de acoplamiento adicional enroscada a ella,

Figura 4A un esquema para la representación de un elemento funcional según el invento en forma de elemento de perno-EBF modificado de la firma Profil Verbindungstechnik GmbH & Co. KG con una pieza auxiliar de acoplamiento, configurada según el invento, con la disposición de elementos funcionales cortada parcialmente en dirección longitudinal,

Figura 4B la pieza auxiliar de acoplamiento prevista según el invento para la utilización con el elemento de perno de la figura 4ª, cortada parcialmente en dirección longitudinal y en posición aislada,

Figura 4C un esquema similar al de la figura 4A después del cierre de la prensa utilizada para la aplicación del elemento funcional, y

Figura 4D la pieza ensamblada terminada según la figura 4C tras retirarla de la prensa,

Figura 5 una disposición de elementos funcionales según el invento, compuesta de un elemento de tuerca configurado según el elemento-RSU de la firma Profil Verbindungstechnik GmbH & Co. KG y una pieza auxiliar de acoplamiento según el invento, en su implantación en una pieza constructiva de tipo sándwich, donde las figuras 5A a 5E representan diversas fases de la implantación a la pieza constructiva en forma de placa,

Figura 6 una secuencia de dibujos según las figuras 5A a 5E, aunque con una forma de realización modificada de un elemento de tuerca según el invento,

Figura 7 una serie de dibujos similar a las figuras 5A a 5E para la representación de la aplicación de otro elemento funcional según el invento en forma de un elemento de tuerca-RSU modificado, donde las figuras 7A, 7C a 7F muestran las mismas fases del procedimiento de implantación que las figuras 5A a 5E, y la figura 7B muestra una vista frontal del elemento de tuerca de la figura 7A,

Figura 8 una secuencia de dibujos según las figuras 5A a 5E, aunque para la representación de la utilización del elemento funcional según el invento en forma de un elemento de tuerca similar al elemento-RND de la firma Profil Verbindungstechnik GmbH & Co. KG,

Figura 9 una secuencia de dibujos similar a la serie de dibujos de las figuras 7A a 7F, aunque para la representación de la utilización de un elemento funcional en forma de una modificación del elemento-RND,

Figura 10 una serie de dibujos de una disposición de elementos funcionales según el invento con un elemento de tuerca según el elemento-RSU de la firma Profil Verbindungstechnik GmbH & Co. KG, aunque con una pieza auxiliar de acoplamiento según el invento, con la particularidad de que el elemento de tuerca y la pieza auxiliar de acoplamiento se instalan conjuntamente por una lado de la pieza auxiliar de acoplamiento, mostrando las figuras 10A a 10E diversas fases del procedimiento de implantación,

Figura 11 otra disposición más de elementos funcionales según el invento con un nuevo elemento de tuerca y una pieza auxiliar de acoplamiento según el invento, concebida de forma claramente diferente con respecto a los ejemplos precedentes, donde según la figura 11A el elemento de tuerca y la pieza auxiliar de ensamblaje se introducen también aquí en la pieza constructiva por el mismo lado de ella y los distintos dibujos de las figuras 11C a 11F muestran diferentes fases del procedimiento de implantación, mientras que la figura 11B muestra una vista frontal del elemento de tuerca según el invento,

Figura 12A otra disposición más de elementos funcionales según el invento consistente en un elemento similar al SBF como elemento funcional y un disco plano como pieza auxiliar de acoplamiento, donde la disposición matricial utilizada para la implantación de la disposición de elementos funcionales se muestra en una representación cortada parcialmente en la dirección axial, y

Figura 12B representa la pieza constructiva ensamblada tras la realización del procedimiento de remache,

Figura 13A una representación similar a la figura 12A, en la que, sin embargo, el disco plano se ha dispuesto en una perforación escalonada de la pieza constructiva y el elemento funcional utilizado presenta una fuerte similitud con el perno-SBF, donde también aquí la matriz utilizada en la aplicación de la disposición de elementos funcionales se ha mostrado en una vista cortada en la dirección longitudinal, y

Figura 13B representa la pieza constructiva ensamblada terminada, y

Figura 14A un dibujo similar a la figura 13A, aunque utilizando un elemento funcional en forma de un elemento-RSF de la firma Profil Verbindungstechnik GmbH & Co. KG, donde también aquí las matrices utilizadas en la implantación de la disposición de elementos funcionales se muestra en una vista cortada en dirección longitudinal, y

Figura 14B representa la pieza constructiva ensamblada terminada.

Para las diversas variantes del invento explicadas a continuación, se utilizan las mismas referencias numéricas para piezas iguales o para piezas que cumplen la misma función. Se hace hincapié expresamente en que la indicación utilizada para distintas piezas o características de piezas vale también para otras piezas o características con la misma referencia numérica, a no ser que se manifieste literalmente lo contrario.

En relación con la figura 1, se identifica con la referencia 10 una pieza constructiva, que se presenta aquí en una forma constructiva de sándwich y, conforme a ello, está configurada a partir de un núcleo 12 con capas 14 y 16 exteriores superior e inferior. Se puede tratar, por ejemplo, en el caso del núcleo, de una espuma metálica, por ejemplo, de aluminio o de una aleación de aluminio, mientras que las capas 14 y 16 exteriores pueden consistir en chapas delgadas, pegadas a la placa 12 de espuma metálica, de aluminio o de una aleación de aluminio o de diferentes aleaciones de aluminio o de acero o de diferentes materiales, que, pueden presentar en cada caso, por ejemplo, un espesor en el entorno de 0,5 a 3 mm. En conjunto, la pieza 10 constructiva puede presentar un espesor, que puede quedar, sin la menor dificultad, en el entorno de 2,5 a 50 mm o más.

Aunque se muestra la misma pieza 10 constructiva en todas las figuras siguientes, la pieza 10 constructiva puede presentar una configuración discrecional, de acuerdo con los datos hallados en la introducción descriptiva para las diferentes piezas constructivas, que pueden ser equipadas según el invento con disposiciones de elementos funcionales.

En general, tales piezas constructivas serán sensiblemente más gruesas que la chapa utilizada normalmente en, por ejemplo, la construcción de carrocerías, es decir, más gruesas que 2,5 mm. También tendrán habitualmente una resistencia a la compresión, que quede ser sensiblemente inferior que la chapa de las mismas o materiales comparables, de modo que, al menos en algunos de los ejemplos de realización descritos a continuación, una marcada deformación de la pieza constructiva vaya acompañada con la implantación de la disposición de elementos funcionales.

Se puede tratar, no obstante, en el caso de la pieza 10 constructiva en forma de placa, enteramente de piezas constructivas gruesas de metal, plástico, maderas u otras materias primas, que o bien apenas se deforman o que sufren una notable deformación en la implantación de la disposición de elementos funcionales.

Incluso cuando la pieza 10 constructiva se represente como pieza constructiva en forma de placa, se puede tratar también enteramente de regiones de pared de objetos de tres dimensiones, que no han de consistir indispensablemente en placas, sino que se pueden presentar, por ejemplo, como perfiles huecos rellenos, piezas de fundición, piezas de moldeo por inyección o piezas fabricadas de otro modo.

La figura 1 se ocupa de la instalación de una disposición 18 de elementos funcionales consistente en un elemento 20 en forma de perno y una pieza 22 auxiliar de acoplamiento. El elemento 20 en forma de perno se representa como elemento-SBF modificado de la firma Profil Verbindungstechnik GmbH & Co. KG y presenta una pieza 24 de cabeza y una pieza 26 de vástago, en este caso con rosca 28, habiéndose representado sólo una longitud parcial de la sección 26 del vástago.

El elemento-SBF se describe, por ejemplo, en el documento 4.555.838 de patente de Estados Unidos y en el 4.459.073 de patente de Estados Unidos. El elemento-SBF y el procedimiento para la implantación del elemento se exponen además exactamente en los documentos 4.543.701 y 4.727.646 de patente de Estados Unidos. El elemento-SBF se utiliza aquí de forma modificada. La sección 24 de cabeza del elemento 20 funcional presenta, por su extremo opuesto a la sección 26 de vástago, una sección 30 de punzonado y remachado, que se ha configurado exactamente según los documentos de las patentes de Estados Unidos mencionados arriba, en especial, el documento US-PS 4.555.838. En su extremo orientado hacia la sección 26 de vástago, la sección 24 de cabeza presenta una brida 32 con una superficie 34 de contacto, que viene a hacer contacto, en estado introducido, con la capa 14 exterior de la pieza 10 constructiva.

Desviándose de un perno-SBF convencional, el elemento 20 de la figura 1 presenta un escalón 36 intermedio, cuya longitud axial se elige para posibilitar la implantación en la pieza 10 constructiva relativamente gruesa del modo a explicar seguidamente.

En un perno-SBF convencional, se encuentran en la cara de la brida 32, opuesta a la sección 26 de vástago, unas características de forma, que se encargan de una protección contra la torsión con respecto a la pieza constructiva en la implantación del elemento. También en esta forma de realización, se han dispuesto características de forma similares, aunque se han configurado aquí algo más pronunciadas para asegurar una suficiente protección contra la torsión en la pieza constructiva por lo general más flexible. Estas características de forma tienen en esta forma de realización la configuración de orejetas, que se encuentran en la transición entre la superficie 34 de contacto y el escalón 36 intermedio y se extienden de forma realzada en dirección radial a lo largo de la superficie 34 de contacto y de forma realzada en dirección axial del escalón 36 intermedio.

La pieza 22 auxiliar de acoplamiento se compone de una pieza de chapa en forma de plato, mostrada aquí en una orientación invertida con una zona 40 marginal plana y una concavidad 42, que pasa progresivamente a una región 44 de fondo continua, que discurre paralelamente a la zona 40 marginal anular circular, vista en planta desde arriba, y que aquí no está previamente horadada.

Para alojar la disposición 18 de elementos funcionales, compuesta por el elemento 20 funcional y la pieza 22 auxiliar de acoplamiento, la pieza 10 constructiva está horadada previamente, y precisamente en este ejemplo perforada previamente, y provista de una perforación 46 escalonada con una primera sección 48 de diámetro menor y una segunda sección 50 de mayor diámetro, donde la sección 48 pasa progresivamente a la sección 50 a través de un escalón 52 anular. El diámetro de la sección 48 corresponde, al menos básicamente, al diámetro exterior del escalón 36 intermedio y tiene aproximadamente la misma longitud que éste, mientras que el diámetro de la sección 50 corresponde, al menos básicamente, al diámetro exterior de la región 44 del fondo. La longitud axial de la sección 50 corresponde, al menos básicamente, a la altura de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento menos el espesor de la chapa.

Para la implantación de la disposición 18 de elementos funcionales, se introduce el elemento 20 funcional en una cabeza 54 de remache, que se ha representado, por ejemplo, en la figura 1B, y que comprende un sujetador 56 así como un punzón 58, donde el punzón presenta una perforación 60 dispuesta centralmente para recibir la sección 26 de vástago del elemento 20. Por debajo de la pieza 10 constructiva, se encuentra una matriz 62 de forma cilíndrica, que está encajada en una perforación 64 adecuada de una herramienta 66.

Se trata aquí, como habitualmente en la instalación de elementos de fijación, de una cabeza 54 de remache, que está dispuesta en la herramienta superior de una prensa o en una placa intermedia de la prensa, mientras que, en el caso de la herramienta 66, se trata de la placa intermedia de la prensa o bien de la herramienta inferior de la prensa. También sería posible una disposición inversa, en la que la cabeza 54 de remache estuviese montada en la herramienta inferior de la prensa o en una placa intermedia de la prensa, mientras que la matriz 62 se encontraría entonces en la placa intermedia o bien en la herramienta superior de la prensa.

Tampoco es forzosamente necesario en ningún caso utilizar una prensa para la instalación de la disposición de elementos funcionales. Se podría utilizar, por ejemplo, un autómata de modo conocido en sí mismo, por ejemplo, según el documento de la patente europea 0 691 900, donde la matriz y la cabeza de remache serían soportadas entonces por el autómata. Pero también se podría utilizar una herramienta de percusión u otras herramientas para la instalación de la disposición de elementos funcionales en la pieza constructiva, por ejemplo, una herramienta según uno de los documentos de derechos protegidos DE-PS 197 47 267, EP 0 890 397 o DE-PS 197 01 088.

En este lugar se ha de manifestar que también podría ser imaginable realizar la pieza 22 auxiliar de acoplamiento no como plancha de chapa, sino como pieza de plástico, por ejemplo, con refuerzo de fibras. También se puede dotar, tanto al elemento 20 funcional como también a la pieza 22 auxiliar de acoplamiento, de uno o varios revestimientos de protección, que aseguren que, entre el elemento funcional y la pieza constructiva o bien entre la pieza auxiliar de acoplamiento y la pieza constructiva y entre el elemento funcional y la pieza auxiliar de acoplamiento, no exista corrosión inadmisible alguna. También se pueden proveer todas las superficies del elemento 20 funcional, que entren en contacto con la pieza 10 constructiva y/o con la pieza 22 auxiliar de acoplamiento, así como todas las superficies de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento, que entren en contacto con la pieza 10 constructiva y con el elemento 20 funcional, de un pegamento, preferiblemente de un pegamento en seco, que se active por presión al implantar la disposición de elementos funcionales, y preferiblemente pegue entre sí de forma estanca al agua todas las superficies que entren en contacto entre sí del elemento 20 funcional, de la pieza 10 constructiva y de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento. Esta unión por pegamento se encarga además de una elevada seguridad contra la mutua torsión. La capa de pegamento forma, por consiguiente, un dispositivo de protección contra la torsión.

Como puede observarse en la figura 1B, en la implantación se orientan axialmente la disposición de elementos funcionales, la cabeza de remache y la matriz una respecto de otra y con la perforación 46 escalonada de la pieza constructiva, de modo que el elemento 20 funcional, la pieza 22 auxiliar de acoplamiento y la perforación 46 escalonada queden todas con un eje 68 longitudinal común y, por consiguiente, estén mutuamente alineadas.

También se puede observar, por ejemplo, en la figura 1B que la matriz 62 está retranqueada axialmente con respecto a la herramienta 66, es decir, en la dirección del eje 68, de modo que la cara superior de la zona 40 marginal de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento quede, al menos, básicamente enrasada con la cara superior de la herramienta 66.

También puede observarse en la figura 1B que la matriz 62 presenta un resalto 70 de forma cilíndrico, coaxial, que es recibido en la concavidad 42 de la pieza auxiliar de acoplamiento, o dicho con más exactitud, en el espacio 72 de recepción de la concavidad 42. La superficie frontal del resalto 70 de forma de la matriz está provista de una superficie 74 de forma redondeada, anular, que se describe en el documento de la patente de Estados Unidos 4.727.646 mencionada arriba.

Se aprecia además en la figura 1B que la transición entre el resalto 70 de forma de la matriz y la superficie de contacto de la matriz, que se extiende horizontalmente en la figura 1B para la cara inferior de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento se ha realizado con un pequeño muesca 78 redondeado, que asegura que la pieza auxiliar de acoplamiento no sea dañada al instalarla y que la pieza auxiliar de acoplamiento y la matriz, tras la realización del proceso de punzonado y remachado, no queden pegadas fuertemente una con otra.

La figura 1C muestra ahora otra fase adicional de la implantación de la disposición de elementos funcionales en la pieza 10 constructiva. Como puede observarse en ella, la pieza 10 constructiva es oprimida ahora por el sujetador 56 contra la cara superior de la herramienta 66 inferior y contra la cara superior de la zona 40 marginal, mostrada en la figura 1C, de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento, de modo que la pieza constructiva esté sujeta por la presión del sujetador. El punzón 58 se ha movido ahora de tal modo hacia abajo por el movimiento de cierre de la prensa que el extremo frontal de la sección 30 de punzonado y remachado del elemento 20 funcional llegue a hacer contacto con la cara superior de la región 44 del fondo de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento.

Mediante un movimiento adicional de cierre de la prensa, se troquela ahora a través de dicha región del fondo por la sección de punzonado y remachado, como se muestra en la figura 1D. La sección de punzonado y remachado se conforma resultando un reborde 80 de remache circundante, donde el borde de la región 44 del fondo troquelada de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento queda atrapado entre el reborde 80 de remache y el escalón 82 anular en la transición de la sección 30 de punzonado y remachado al escalón 36 intermedio y se deforma también convenientemente. Se produce en este lugar una unión por remachado, según la unión habitual por remachado en un elemento-SBF, aunque con la diferencia de que se produce la unión por remachado entre el reborde 80 del remache y el escalón 82 anular del escalón 36 intermedio, en vez de entre el reborde 80 del remache y la cara inferior de la pieza 32 de brida.

Se observa en la figura 1D y también en la figura 1E, que muestra la pieza ensamblada, que las orejetas 38 de protección contra la torsión fueron comprimidas dentro de la capa 14 exterior superior de la pieza 10 constructiva y que también han deformado convenientemente la zona 12 del núcleo, de modo que dichas orejetas formen un dispositivo adicional de protección contra la torsión (adicionalmente a la unión por pegamento, si hubiese sido previsto) y garantizan una protección contra la torsión.

El taco 82 punzonado, que se forma al punzonarse la región 44 del fondo de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento por la sección 30 de punzonado y remachado, se mantiene capturado, como habitualmente en un elemento de perno-SBF, por dentro de la sección de punzonado y remachado y sirve también para el apoyo del reborde de remachado, por lo cual se produce una unión sólidamente fija.

En el uso de la pieza constructiva ensamblada terminada según la figura 1E, se fija otra pieza constructiva en la capa 14 exterior superior de la pieza 10 constructiva, y precisamente por medio de una tuerca, que se enrosca en la rosca 28 de la sección 26 de vástago. Esto no se muestra en la figura 1, aunque se describe en relación con la figura 2G, que muestra una pieza ensamblada similar.

En la figura 1, se puede observar que la pieza 22 auxiliar de acoplamiento, al implantarla con seguro de pérdida, es sujetada por la disposición de la matriz, por un lado, por la disposición hundida de la matriz dentro de la herramienta 66 inferior, y, por otro lado, por el resalto 70 de forma, que se encuentra en el espacio 72 de recepción de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento. Esta disposición se encarga también de un asiento íntimo de la zona 40 marginal en la capa 16 exterior inferior de la pieza 10 constructiva. También se deduce claramente de la figura 1D que el grado de aplastamiento de la pieza 10 constructiva, al implantar la disposición de elementos funcionales, se determina exactamente por la altura prefijada del escalón 36 intermedio y la concavidad 42, es decir, por la distancia entre la brida 32 y de la zona 40 marginal, que forma asimismo una brida, de la pieza auxiliar de acoplamiento. La disposición se determina de modo que las fuerzas imperantes al implantar en la prensa basten para efectuar la unión según la figura 1E, pero no tan grandes que la disposición de elementos funcionales o la pieza auxiliar de acoplamiento sufran una deformación sobresaliente.

Una ventaja especial de la ordenación de elementos funcionales según la figura 1 se ha de contemplar en que el esfuerzo de la pieza 10 constructiva, que impera al enroscar una pieza constructiva adicional, actúa a través de la zona 40 marginal de gran superficie de la pieza auxiliar de acoplamiento sobre la pieza 10 constructiva. Esa superficie puede elegirse suficientemente grande para que la presión superficial máxima admisible no sea sobrepasada.

Otra ventaja adicional especial de esta disposición consiste en que con un elemento se puede cubrir una amplia gama de diferentes espesores de piezas constructivas, pues sólo es necesario prever, en el caso de diferentes espesores de piezas constructivas, piezas auxiliares de acoplamiento que presenten una altura diferente, mientras que los elementos 20 funcionales más complejos pueden permanecer iguales. Para la utilización con piezas 22 auxiliares de acoplamiento en forma de plato de diferentes alturas, obviamente se necesitan también matrices convenientemente dimensionadas, es decir, matrices con una altura conveniente del resalto 70 de forma. Además, la longitud axial de la sección 50 de la perforación debe elegirse en consonancia.

No se ha mostrado en la figura 1, aunque sería además enteramente posible, disponer la matriz 62 en la herramienta 66 inferior de modo que la superficie 76 quedase enrasada con la superficie de la herramienta 66 inferior, y elegir las dimensiones de modo que la zona 40 marginal de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento, en la implantación del elemento funcional, formase una pequeña concavidad en la cara inferior de la pieza 10 constructiva, de modo que la cara inferior de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento estuviese enrasada con la capa 16 exterior inferior de la pieza 10 constructiva o incluso ligeramente retranqueada con respecto a dicha superficie. De ese modo, se puede rellenar el espacio 72 de recepción de un material de relleno y, dado el caso, cubrir la zona 40 marginal con material de relleno de modo que tras el acabado o bien el lacado de la pieza constructiva resulte una superficie lisa continua en la capa 16 exterior inferior en el lugar de la pieza auxiliar de acoplamiento.

En relación con la figura 2, se describe ahora una disposición de elementos funcionales, que es muy similar a la disposición de elementos funcionales de la figura 1, aunque haya sufrido determinadas modificaciones.

El elemento 20 funcional según la figura 2 también es aquí similar a un elemento de perno-SBF, sólo que aquí la sección 30 de punzonado y remachado se utiliza únicamente como sección de remache y, con este fin, deformada en la región de su extremo frontal como una zona 90 anular divergente cónicamente. En el elemento 20 funcional falta, en este ejemplo, el escalón 36 intermedio de la figura 1, aunque en caso deseado se podría configurar el elemento de la figura 2A con un escalón intermedio semejante. Por lo demás, las características 38 de protección contra la torsión se han realizado aquí en la superficie 34 de contacto exactamente igual que en un perno-SBF habitual. Pero también se podrían realizar del mismo modo que las características 38 de protección contra la torsión según la figura 1.

La pieza 22 auxiliar de acoplamiento se ha configurado asimismo, en este ejemplo, en forma de plato con una zona 40 marginal anular, una concavidad 42 y un espacio 72 de alojamiento, pero se utiliza aquí en una posición inversa en comparación con la figura 1. A tener en cuenta en este ejemplo es que la pieza 22 auxiliar de acoplamiento presenta en la región 44 del fondo un taladro 92, dispuesto en el centro, y que la zona 40 marginal anular se ha configurado doblada, divergiendo hacia abajo en dirección a la región 44 del fondo, y está subdividida en varios puntos (en este ejemplo, cuatro) por medio de entalladuras 94, que se extienden por una parte de la pared lateral de la concavidad 42. La pieza 22 auxiliar de acoplamiento se realiza preferiblemente como pieza de chapa y representa una pieza troquelada típica, es decir, la forma conveniente incluso el taladro 92 y las entalladuras 94 se confeccionan en un proceso de troquelado a partir de una plancha de chapa o de un fleje de chapa.

La figura 2C muestra la pieza 22 auxiliar de acoplamiento en una vista en planta desde arriba.

Para la implantación de la disposición de elementos funcionales según las figuras 2A a 2C, se utilizan también aquí una cabeza 54 de remache y una matriz 62, donde la matriz 62 se monta habitualmente en una herramienta inferior de una prensa, lo que, sin embargo, no se ha mostrado en la representación de figura 2D. También existe aquí la posibilidad de implantar la disposición de elementos funcionales con un autómata o con una herramienta de percusión o de otro modo diferente.

La cabeza 54 de remache se compone en este ejemplo asimismo de un sujetador 56 y un punzón 58. La matriz 62 presenta una pieza 63 intermedia con un resalto 70 de forma con un extremo 71 frontal biselado, una zona 73 cilíndrica, que se encuentra dentro del taladro 92 y lo centra, y con un radio 75, que pasa progresivamente a una superficie 77 de apoyo, que está perpendicularmente al eje 68 longitudinal y que da apoyo a la cara inferior de la región 44 del fondo de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento durante la implantación.

La matriz 62 de la figura 2D tiene también una ranura 79 anular circundante con paredes interiores y exteriores biseladas, cuya forma se adecua, al menos sensiblemente, a la forma del borde 81 marginal inferior de la zona 40 marginal de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento, donde - como se puede observar en la figura 2D - la profundidad axial de la concavidad 79 anular se elige claramente menor que el espesor de la chapa de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento.

Como puede observarse asimismo en la figura 2D, tanto el resalto 70 de forma, como también la concavidad 79 anular y la perforación 83 cilíndrica de la pieza 62 exterior de la matriz sirven para el centrado de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento en su implantación.

La figura 2D muestra la implantación de la disposición de elementos funcionales, una vez que la prensa esté justamente tan cerrada que el sujetador 56 haya comprimido la pieza 10 constructiva contra la superficie 85 anular de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento.

Con el cierre completo de la prensa, se comprime la zona 90 de la desembocadura, abierta cónicamente hacia fuera, de la sección 30 de remachado contra la zona 87 del rincón de la pieza auxiliar de acoplamiento, y, como se puede observar fácilmente en la figura 2E, la zona 40 marginal de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento se dobla hacia arriba de modo que dicha zona 40 marginal quede ahora enrasada con la cara frontal de la matriz 62 exterior, es decir, en un plano perpendicular al eje 68 longitudinal. La parte 63 interior de la matriz también es desplazada ligeramente hacia arriba durante el movimiento de cierre de la prensa, de modo que la cara frontal del resalto 70 de forma quede ahora ligeramente más alta que la cara frontal superior de la matriz 62 exterior. Se trata, por tanto, en el caso de la matriz 62 de una llamada matriz telescópica, cuya parte exterior está previamente cargada elásticamente hacia arriba, o bien su parte interior está previamente cargada elásticamente hacia abajo, donde la matriz sólo en el caso del cierre completo de la herramienta o bien la prensa es llevada a la posición según la figura 2E. Tales matrices telescópicas se conocen por sí mismas con otras conformaciones para otros fines.

Por la conformación de la zona 40 marginal de la pieza auxiliar de acoplamiento y por la conformación simultánea de la región 44 del fondo de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento, se mantiene sujeta la zona 90 marginal, deformada cónicamente hacia afuera, del elemento 20 funcional en unión positiva de forma y de fuerza en la pieza auxiliar de acoplamiento, de modo que el elemento 20 funcional y la pieza 22 auxiliar de acoplamiento ya no puedan separarse al ejercerse una fuerza normal. Las entalladuras 94 hacen más fácil la conformación de la zona 40 marginal tanto en la fabricación de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento, como en el prensado plano de la zona 40 marginal, al fijarse la disposición de elementos funcionales. Durante dicho prensado plano, se deforman o bien se mueven las zonas 95 de la pared anular de la concavidad 92 radialmente hacia adentro.

La figura 2F muestra la pieza constructiva ensamblada, compuesta de la disposición 18 (20+22) de elementos funcionales y la pieza 10 constructiva, tras sacarla de la prensa. Se puede reconocer claramente aquí que las características 38 de protección contra la torsión de la zona de la superficie 34 de contacto de la brida 32 han comprimido la capa 14 exterior superior de la pieza constructiva por secciones, deformándose también parcialmente la zona 12 del núcleo y, por consiguiente, han asegurado la necesaria protección contra la torsión. También se han provisto aquí el elemento 20 funcional y/o la pieza 22 auxiliar de acoplamiento preferiblemente de una capa de pegamento para garantizar una alta protección contra la torsión.

A partir de la zona inferior derecha de la figura 2F, se puede reconocer también claramente cómo la zona 90 terminal divergente cónicamente de la sección 30 de remachado ha sido sujetada apresada en una ranura 91 anular redondeada, que es sujetada apresada entre la zona 93 marginal del taladro 93, doblada hacia arriba y deformada radialmente hacia fuera, y el borde 95 marginal, deformado radialmente hacia adentro, de la concavidad 92.

La figura 2G muestra ahora la pieza constructiva ensamblada según la figura 3F en un caso de utilización, en el que una pieza 100 constructiva adicional se ha fijado a una pieza 10 constructiva mencionada en primer lugar, y precisamente por medio de una tuerca 102, que se ha enroscado en la sección 26 de vástago del elemento 20 funcional. La pieza 100 constructiva presenta una perforación 104 escalonada con una sección 106 de mayor diámetro, que se elige ligeramente mayor que el diámetro exterior de la brida 32 del elemento 20 funcional, y con una sección 108 de menor diámetro, siendo el diámetro de la sección 108 sólo ligeramente mayor que el diámetro exterior de la sección 26 de vástago.

El reborde 110 anular, que se encuentra entre la sección 106 de perforación y la sección 108 de perforación, presenta, en estado ensamblado, una distancia a la cara de la brida orientada hacia la sección de vástago tal que la pieza 100 constructiva adicional quede adosada en contacto íntimo a la pieza 10 constructiva mencionada en primer lugar. Esto significa que la pieza 10 constructiva mencionada en primer lugar y la pieza 100 constructiva adicional están prensadas una contra otra, precisamente entre la zona 40 de borde de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento y una pieza 112 de brida de la tuerca 102. Estas piezas pueden elegirse de superficie suficientemente grande que se tenga en cuenta la máxima presión superficial admisible en la primera y la segunda piezas 10, 100 constructivas.

Las fuerzas de compresión, que actúan sobre las piezas constructivas, son transmitidas como fuerzas de tracción axiales al elemento 20 funcional entre la tuerca 102 y la pieza 22 auxiliar de acoplamiento.

La figura 3 muestra ahora otra disposición adicional de elementos funcionales, que es, en muchos aspectos, similar a la disposición de elementos funcionales de la figura 2, aunque habiéndose configurado aquí el elemento 20 funcional como elemento hueco, a saber, como elemento de tuerca.

La sección 30 de remache del elemento de tuerca se corresponde completamente con la sección 30 de remache del elemento de perno, según la figura 2A, y se transforma progresivamente en la superficie 34 de contacto. Esta superficie está provista de orejetas 38, que se extienden radialmente, y entalladuras, que quedan entremedias, que en estado ensamblado forman una protección contra la torsión. Esas orejetas 38, que se extienden radialmente, pueden ser idénticas a las orejetas 38 de protección contra la torsión según la figura 2A o pueden presentar otra configuración.

El cuerpo o la sección de la cabeza del elemento 20 funcional corresponde en diámetro a la pieza 32 de brida del elemento 20 funcional de la figura 2A, aunque se ha configurado sensiblemente más largo en dirección axial y provisto de una perforación 116, dispuesta centralmente, que lleva una rosca 118 interior.

En vez de llevar una rosca 118 interior, el elemento de cuerpo hueco puede estar dimensionado para su utilización con un tornillo formador de rosca o cortador de rosca, o bien cortar o conformar la rosca interior posteriormente tras la implantación de los elementos con una herramienta adecuada. Esto vale también para todos los demás elementos huecos descritos aquí.

La pieza 22 auxiliar de acoplamiento, según las figuras 3B y 3C, es idéntica a la pieza 22 auxiliar de acoplamiento de las figuras 2B y 2C.

La implantación de la disposición de elementos funcionales según las figuras 3A a 3C a una pieza 10 constructiva se muestra en las figuras 3D a 3F. Las disposiciones y el tipo de implantación representados en ellas corresponden lo más ampliamente posible a la disposición y el tipo de implantación según las figuras 2D a 2F y no se explicarán aquí de nuevo. Basta únicamente indicar que el punzón puede estar configurado como punzón macizo, ya que no es necesaria, en este caso, una perforación central para recibir una pieza de vástago del elemento 20 funcional, puesto que el elemento 20 funcional no presenta ciertamente pieza de vástago alguna.

La figura 3G muestra otra pieza 100 constructiva más, que se enrosca a la pieza 10 constructiva nombrada en primer lugar utilizando la disposición 18 de elementos funcionales según las figuras 3A a 3F. La disposición es inversa a la disposición según la figura 2G en el sentido de que la pieza 100 constructiva se instala en la cara de la pieza 10 constructiva, en la que se encuentra la pieza 22 auxiliar de acoplamiento. Puesto que, en el caso del elemento 20 funcional, se trata de un elemento de tuerca, se utiliza, en adelante, un tornillo 120 para la fijación de la pieza 100 constructiva adicional a la pieza 10 constructiva. También en esta forma de realización, la pieza 100 constructiva adicional presenta una perforación 104 escalonada con una zona 106 de mayor diámetro, que recibe la región del fondo del elemento 108 en forma de plato y entremedias un borde 110 anular, que puede quedar adosado, en este ejemplo, directamente a la superficie 122 anular de la pieza 22 constructiva, ya que, gracias a ello, eleva aún más la resistencia de la unión. Sin embargo, no es forzosamente necesario que el borde 110 anular se encuentre haciendo contacto con la pieza auxiliar de acoplamiento. La sección 106 de perforación se ha configurado asimismo como perforación escalonada con una zona 124, que recibe la zona 40 marginal de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento. También queda aquí la pieza 100 constructiva adicional en contacto íntimo con la pieza 10 constructiva nombrada en primer lugar. Ambas piezas constructivas están cargadas a compresión, por un lado, por la superficie 24 de contacto del elemento 20 de cuerpo hueco y, por otro lado, por la pieza 126 de brida del perno 120.

Las figuras 4A a 4D muestran ahora una disposición de elementos funcionales más según el invento, y precisamente también aquí con un elemento 20 funcional en forma de elemento de perno y con una pieza 22 auxiliar de acoplamiento (figura 4B) con una configuración, en general, de tipo plato. El elemento 20 de perno es en este ejemplo una versión modificada del llamado perno-EBF de la firma Profil Verbindungstechnik GmbH & Co. KG, que se describe detalladamente en el documento de la patente europea 678 679, debiéndose remitir también, en este lugar, a la solicitud-PCT PCT/EP96/04188 (WO 97/11811), que contiene explicaciones especiales en relación con la fijación de pernos-EBF en chapas delgadas.

El elemento de perno presenta también, en el elemento 20 funcional según la figura 4A, una pieza 24 de cabeza y una pieza 26 vástago, que está provista también aquí de una rosca 28.

En un elemento de perno-EBE habitual, se lleva a cabo la unión por remache entre una pieza de chapa y el elemento de modo que la pieza de chapa esté provista de una zona en forma de collar anular, indicada en la figura 4B con la referencia 130, que la pieza 26 de vástago del elemento sea conducida a través del collar 130 anular, y precisamente en la dirección 132 de la flecha vista en la figura 4B, y que el collar anular sea deformado seguidamente en dirección radial en la llamada sección de acoplamiento del elemento, de modo que éste encaje en la rosca 28 del elemento de perno inmediatamente por debajo de la superficie de contacto del elemento de perno y forme una unión sólida. Al mismo tiempo, el elemento de perno, es decir, el perno-EBF, presenta una concavidad anular, alrededor de la pieza de vástago, en la sección de acoplamiento en la transición de la cara inferior de la pieza de cabeza a la superficie de contacto propiamente. Dicha concavidad se subdivide por orejetas de protección contra la torsión, que presentan aproximadamente la forma de las orejetas 38 de la figura 1 y que se extienden en dirección radial dentro de la cavidad anular de la superficie de contacto y en dirección axial de forma realzada a lo largo de la pieza de vástago del elemento de perno. La concavidad anular de la superficie de contacto tiene una pared lateral, que discurre paralelamente al eje del elemento de perno y se presenta, por así decirlo, como continuación de la superficie lateral de la pieza de vástago del elemento, y una superficie colocada oblicuamente, que forma una pared anular cónica. La matriz utilizada para implantación del elemento, representada con la referencia 62 en las figuras 4A y 4C, tiene un resalto anular en un perno-EBF habitual, que comprime la pieza de chapa en la cavidad anular en la superficie de contacto con una pared interior, colocada oblicuamente, que comprime el collar anular contra la rosca y se conforma entrando en ella. En esta deformación de la zona del collar anular de la pieza de chapa, son comprimidas hacia adentro las orejetas de protección contra la torsión y cumplen, por consiguiente, la deseada función de protección contra la torsión. Con otras palabras, tiene lugar una unión por remache con la pieza de chapa en la sección de remache indicada aquí como sección de acoplamiento.

La zona del elemento 20 funcional de la figura 4C corresponde, por debajo de la línea 134, al menos básicamente, enteramente a un perno-EBF convencional. La fijación a la pieza 22 auxiliar de acoplamiento corresponde enteramente a la fijación del perno-EBF convencional a una pieza de chapa, presentando aquí la pieza 22 auxiliar de acoplamiento la preparación de chapa habitual en un perno-EBF en la zona de la superficie 44 del fondo, en especial, el collar 130 anular. Por lo demás, la pieza 22 auxiliar de acoplamiento tiene la misma configuración en forma de plato que la correspondiente pieza 22 auxiliar de acoplamiento de la figura 1A.

La matriz 62 utilizada tiene una concavidad 75 anular en su extremo superior, que forma una superficie de apoyo, que hace contacto en la cara inferior de la zona 40 marginal, y tiene una profundidad axial con respecto al borde 77 anular, que corresponde al espesor de chapa de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento. Además, la matriz 62 tiene un resalto 70 de forma, que soporta el resalto 63 anular mencionado anteriormente. La matriz 62 de las figuras 4A y 4C se ha dispuesto asimismo en una herramienta (no mostrada) de acuerdo con la matriz 62 de la figura 1B.

Por encima del plano 134 mencionado, se prolonga hacia arriba la zona de cabeza en el elemento 20 funcional de la figura 4A, de modo que se produzca un escalón 36 intermedio. Este escalón 36 intermedio se transforma entonces progresivamente en una brida 32, que está provista de orejetas 38 de protección contra la torsión según la figura 1A, pudiendo tener también esas orejetas de protección contra la torsión otra configuración, por ejemplo, la forma de orejetas que se extienden únicamente radialmente en la superficie 34 de contacto.

El escalón 36 intermedio de la figura 4A presenta una cavidad 136 dispuesta centralmente, que se ha previsto por razones de economía de peso. No obstante, esa cavidad 136 también puede configurarse como recepción para llave, por ejemplo, del tipo de tornillo cilíndrico con hexágono hembra, para que al enroscar una tuerca en la pieza 26 de vástago se pueda producir una mayor seguridad contra la torsión. En este ejemplo de realización, también se pueden proveer de un pegamento todas las superficies del elemento 20 funcional, que hacen contacto con la pieza 10 constructiva o con la pieza 22 auxiliar de acoplamiento, así como todas las superficies de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento, que se unen con la pieza 10 constructiva y/o con la pieza 22 auxiliar de acoplamiento, pegamento que solo o en unión de otras características de forma, como 38 (en caso de que se haya previsto), se encarga de la deseada protección contra la torsión.

El tipo de la implantación del elemento corresponde enteramente al procedimiento descrito en el documento de la patente europea (o bien del documento WO), de modo que ya no hace falta que procedimiento se exponga aquí.

Las ventajas comentadas hasta ahora de la orientación positiva de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento, del contacto íntimo de la zona 40 marginal de esa pieza auxiliar de acoplamiento con la pieza 10 constructiva y las condiciones controladas del montaje valen aquí también, de modo que la distancia entre la brida 32 y la zona 44 marginal al implantar la disposición de elementos funcionales se han ajustado exactamente, por la altura axial del escalón 36 intermedio y la concavidad, a la respectiva pieza 10 constructiva, tal como se ha descrito en relación con la figura 1.

Tras la terminación de la pieza constructiva ensamblada, según la figura 4C, y la separación de la matriz, la pieza constructiva ensamblada tiene el aspecto que muestra la figura 4D y puede enroscarse ahora una pieza constructiva adicional en la cara inferior de la pieza 10 constructiva mencionada en primer lugar en la figura 4D, debiendo la pieza constructiva a ser atornillada presentar una perforación escalonada para que quede adosada íntimamente a la pieza 10 constructiva mencionada en primer lugar.

Las fuerzas de compresión sobre la pieza 10 constructiva y la pieza constructiva adicional (no mostradas) se producen, en este ejemplo, entre la brida 32 del elemento 20 funcional y la tuerca a enroscar en la pieza 26 de vástago del elemento 20 funcional y provocan una carga a tracción en el elemento 20 funcional.

La figura 5 muestra ahora otra disposición de elementos funcionales más según el invento y además la implantación de la misma a la pieza 10 constructiva.

El elemento 20 funcional es, en este ejemplo, un llamado elemento-RSU de la firma Profil Verbindungstechnik GmbH & Co. KG y se describe detalladamente en el documento de la solicitud europea de patente con el número 0 759 510 de publicación, describiéndose también allí instrucciones detalladas para la implantación de ese elemento a una pieza de chapa y que también vale en este caso.

El elemento 20 funcional, que se compone de una sección 24 de cuerpo o de cabeza y una sección 30 de remache, realizada en este caso como sección de acoplamiento, se utiliza asimismo en este ejemplo de realización con una pieza 22 auxiliar de acoplamiento en forma de pieza de chapa con forma de plato invertido, que presenta en el fondo la misma conformación que la pieza 22 auxiliar de acoplamiento de la figura 1, sólo con la excepción de que, para la adaptación al respectivo espesor de la pieza 10 constructiva, la pieza 10 constructiva presenta aquí una altura menor. También en este ejemplo de realización se horada previamente la pieza 10 constructiva, en especial se perfora previamente, y se la provee de una perforación 46 escalonada, que presenta una sección 48 de diámetro menor y una sección 50 de diámetro mayor. La sección 48 se ha ajustado en diámetro al diámetro exterior del elemento 20 funcional y presenta una longitud axial (en la dirección del eje 68), que corresponde, al menos básicamente, a la longitud axial del elemento 20 funcional. El diámetro interior de la sección 50 de la perforación 46 escalonada corresponde, al menos básicamente, al diámetro exterior de la cavidad 44 de la pieza en forma de plato y presenta una longitud axial, que corresponde a la altura de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento menos su espesor de chapa.

La implantación de esta disposición 18 de elementos funcionales a la pieza 10 constructiva deriva de los dibujos de las figuras 5B a 5D. También aquí se utiliza una cabeza 54 de remache con un sujetador 56 y un punzón 58, aunque con la particularidad de que aquí se ha dispuesto un punzón 59 horadador previo coaxialmente con el punzón 58.

En la fijación del elemento 20 funcional a la pieza 10 constructiva, se apoya la pieza 22 auxiliar de acoplamiento en una matriz 62, que está instalada en una herramienta 66 inferior. La forma exacta de la matriz 62 utilizada aquí se describe en el documento de la solicitud europea de patente mencionada más arriba y no se explica detalladamente de nuevo aquí. Pero se ha de hacer hincapié en que la matriz 62 empleada presenta un resalto anular en forma de un llamado escalón 63 horadador de forma, que soporta, en este ejemplo, la región 44 del fondo de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento y que, al cerrar la prensa y en el caso de movimiento dirigido hacia abajo del punzón 59 horadadr, hace posible que éste saque por punzonado un taco 84 punzonado según la figura 5D de la pieza auxiliar de acoplamiento. El resalto 63 anular se encuentra, en este ejemplo, en el extremo frontal superior de un resalto 70 de forma de la matriz 62.

La pieza 22 auxiliar de acoplamiento es centrada aquí por la sección 50 de perforación en la pieza 10 constructiva. Para el centrado en la herramienta inferior, se podría realizar la matriz como matriz 62 telescópica con un cilindro (no mostrado) exterior cargado previamente elásticamente hacia arriba, cuya pared interior comprenda la matriz 62 mostrada y sobresalga hacia arriba en la figura 5B sobre la superficie 76 de la matriz 62 y colabore con la pared radialmente exterior de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento. Al cerrar la prensa, es decir, en la transición de la posición según la figura 5B o bien 5C a la figura 5D, se separaría entonces dicho cilindro exterior hasta que quede su cara frontal superior enrasada con la cara superior de la herramienta 66. También aquí la zona 40 marginal de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento se apoya en la superficie 76 de apoyo de la matriz 62, estando la matriz 62 retranqueada con respecto a la herramienta 66 en el espesor de chapa de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento.

Se pueden montar la cabeza 46 de remache y la matriz 62, como se ha explicado hasta ahora, en una herramienta de prensa, pero, de igual modo, también pueden ser soportadas por un autómata o ser instaladas en una herramienta de otro tipo.

En la implantación del elemento 20 funcional y de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento a una pieza constructiva en una prensa, se cierra primero ésta de modo que el sujetador 56 presione la pieza 10 constructiva contra la superficie frontal superior de la herramienta 66 inferior (figura 5B). En el movimiento ulterior de cierre de la prensa, se presiona hacia abajo el punzón 59 horadador previo con el punzón 58 y ajusta a través del cilindro roscado del elemento 20 funcional y hace contacto, en el estado según la figura 5C, con la región 44 del fondo de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento. Durante este movimiento, se mueve la superficie frontal del punzón 58 contra el extremo frontal superior del elemento 20 funcional en la figura 5B y lo presiona parcialmente contra la sección 48 de perforación de la pieza 10 constructiva. En el movimiento adicional de cierre de la prensa, el punzón 59 horadador previo corta el taco 48 de punzonado de la región del fondo de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento con forma de plato. Se elimina dicho taco de punzonado por una perforación 61 central de la matriz. Al mismo tiempo, el resalto 63 anular presiona, es decir, el escalón del agujero de forma de la matriz 62, la zona marginal del taladro de la pieza 40 auxiliar de acoplamiento, horadada ahora hacia arriba y radialmente hacia fuera, de modo que esa zona marginal sea presionada hacia adentro de las muescas 140 de la pared anular del elemento 20 funcional. Esas muescas 140 están hechas, en un elemento de cuerpo hueco de este tipo, mediante resaltos, que se extienden radialmente, que se forman durante la fabricación de los elementos en la elaboración de las cavidades 142 en la cara 144 frontal inferior del elemento de tuerca. Esto significa que por la formación de la concavidad 142, que se extiende radialmente, por medio de un procedimiento de percusión en frío, se forman resaltos dirigidos radialmente hacia adentro en los lugares convenientes, que nuevamente forman las muescas 140. La unión positiva de forma entre la pieza auxiliar de acoplamiento y el elemento de tuerca en la zona de las muescas 140 y cavidades 142 asegura que el elemento de tuerca sea resistente al giro con respecto a la pieza auxiliar de acoplamiento.

Alrededor del escalón 63 horadador de forma se encuentran, como en el documento de la patente europea 0 759 510 se describe más detalladamente, varias orejetas, que puentean la transición a la cara frontal del resalto 70 y se encargan de una implantación especialmente segura del elemento 20 funcional en la pieza 22 auxiliar de acoplamiento en la zona de la sección 30 de moldeado. Se muestra esto con la referencia 65 numérica de la figura 5E, donde la chapa de la pieza auxiliar de acoplamiento es comprimida por una de dichas orejetas.

Tras la separación de la pieza ensamblada de la prensa, se configura ésta exactamente igual que se representa en la figura 5E.

Se debe hacer notar aquí que el elemento 20 de tuerca de este ejemplo no presenta característica de forma alguna, que colabore con la pieza constructiva y que pueda encargarse de una protección contra la torsión. Por supuesto sería posible no configurar el elemento 20 de tuerca de forma circular visto en plante desde arriba, sino poligonalmente o con una superficie ranurada, y encargarse de una protección contra la torsión por el encaje de esta superficie lateral del elemento de tuerca en la pieza 10 auxiliar de acoplamiento. Además, sería posible dotar al elemento de una brida, como se explicará más detalladamente, a continuación, a base de la figura 6.

En este ejemplo, se produce la protección contra la torsión sólo por medio de un pegamento, que se suministra sobre las zonas de superficie del elemento 20 de tuerca, que hacen contacto con la pieza 10 constructiva y/o con la pieza 22 auxiliar de acoplamiento, y/o sobre las zonas de superficie de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento, que hacen contacto con la pieza 10 constructiva y/o el elemento de tuerca. Es decir, en este ejemplo el pegamento forma el único dispositivo de protección contra la torsión.

En la situación de enroscada, la pieza constructiva adicional es enroscada en la parte superior de la pieza constructiva ensamblada, según la figura 5E, por medio de un tornillo, que se enrosca dentro del cilindro roscado del elemento 20 funcional. Es decir, que la pieza constructiva adicional (no mostrada) y la pieza 10 constructiva mencionada en primer lugar es sujetada por compresión entre la zona 40 marginal de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento y la cabeza del correspondiente tornillo.

La figura 6A muestra otra disposición de elementos funcionales más según el presente invento, que es muy parecida a la disposición 18 de elementos funcionales según la figura 5. La diferencia consiste sólo en que aquí el elemento 20 de tuerca está provisto de una brida 32 y de orejetas 38 de protección contra la torsión según la figura 1. Las orejetas 38 de protección contra la torsión se extienden aquí (como en el ejemplo de la figura 1) de forma relevante, tanto en dirección radial en la superficie 34 de contacto, como en dirección axial a lo largo de la superficie lateral del elemento 20 funcional. El procedimiento para implantar la disposición 18 de elementos funcionales en la zona de la unión por remache y de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento es idéntica a la disposición descrita en la figura 5 y, por ello, tiene lugar la unión por remache en la zona de la sección de acoplamiento de idéntico modo que la unión por remache, que se describe en el documento de la solicitud europea con el número 0 759 510 de publicación.

También en esta disposición de elementos funcionales se produce la ventaja especial de que, al implantar la disposición de elementos funcionales, la distancia axial entre la superficie 34 de contacto y la cara superior de la zona 40 marginal de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento se prefija exactamente y, por ello, se ajusta exactamente a la pieza constructiva. También en esta forma de realización resulta la ventaja adicional de que sólo se necesita un elemento 20 de tuerca para una ancha gama de espesores de la pieza constructiva, ya que el ajuste a los diferentes espesores de distintas piezas constructivas se puede conseguir por la adecuada elección de la altura de la pieza auxiliar de acoplamiento necesaria. También aquí es necesario entonces trabajar con una matriz ajustada a la altura de la pieza auxiliar de acoplamiento y realizar adecuadamente el pretaladrado o bien preperforado de la pieza 10 constructiva.

En la forma de realización según la figura 6, puede enroscarse la pieza constructiva adicional bien sea en la cara superior de la pieza 10 constructiva mencionada en primer lugar o bien en la cara inferior de la misma. Únicamente es necesario prever una perforación escalonada de acuerdo con la disposición elegida en la pieza constructiva adicional al modo de la descripción precedente.

La figura 7 muestra otra variante de realización adicional, que se basa en el elemento-RSU de la firma Profil Verbindungstechnik GmbH & Co. KG y que es, en el fondo, muy parecida a la variante de realización según la figura 5. Sólo es diferente, en este caso, que se han previsto nervios 39 que se extienden en dirección axial en la superficie lateral del elemento 20 de tuerca, que, al montar el elemento en la pieza 10 constructiva, forman allí ranuras adecuadas y, por consiguiente, se encargan de ese modo de la protección contra la torsión. Por lo demás, la descripción de la figura 5 y, dado el caso de la figura 6, vale para la forma de realización según la figura 7 exactamente igual que hasta ahora, lo que se expresa por la utilización de las correspondientes referencias numéricas, de modo que no se han de explicar otra vez esos detalles.

La figura 8 muestra ahora otra variante adicional según el invento de una disposición 18 de elementos funcionales, en la que el elemento 20 funcional representa una forma modificada de una llamada tuerca-RND de la firma Profil Verbindungstechnik GmbH & Co. KG y se ha configurado una zona de la sección 30 de remache según el documento de la patente europea 0 539 793.

Mientras que en el caso de un elemento-RND habitual, la sección 30 de remache sigue inmediatamente a la brida 32, en este caso se dota al elemento de cuerpo hueco de una escalón 36 intermedio. Es decir, la unión por remache tiene lugar aquí entre la sección 30 de remache y el reborde 82 anular, que se encuentra entre aquélla y el escalón 36 intermedio, mientras que las orejetas 38 de protección contra la torsión se encuentran entre la brida 32 y el escalón 36 intermedio. Las orejetas 38 de protección contra la torsión se extienden, como se ha descrito en el caso de la realización según la figura 1, en dirección radial de forma relevante en la superficie 34 de contacto de la cara inferior de la brida 32 en la figura 8 y en dirección axial de forma relevante en el escalón 36 intermedio.

Mientras que en un elemento-RND habitual, las zonas de las orejetas de protección contra la torsión, que se extienden radialmente, se encuentran en una cavidad anular por debajo de la brida 32, aquí no es necesario, ya que la unión por remache con la pieza de chapa no tiene lugar por debajo de la brida 32, sino por debajo del escalón 36 intermedio. Con otras palabras, la brida 32 no presenta, en este ejemplo, cavidad anular alguna en la zona de transición del escalón 36 intermedio, aunque sería posible. La pieza 22 auxiliar de acoplamiento ese ha configurado también, en este ejemplo, en forma de plato y presenta una zona 40 marginal plana, una concavidad 42 y una región 44 de fondo con taladro 92. Además, la zona 150 marginal del taladro 92 previo está levantada cónicamente según la preparación de la chapa, que se ha previsto habitualmente para un elemento-RND según el documento de la patente europea 0 539 793. Esta posición elevada cónicamente de la región 44 del fondo puede tener lugar durante la fabricación de la pieza en forma de plato, por ejemplo, en el taladrado previo de la pieza en forma de plato.

La implantación de la disposición de elementos funcionales en la pieza 10 constructiva también tiene lugar aquí utilizando una cabeza 54 de remache con sujetador 56 y un punzón 58 así como una matriz 62, que se ha dispuesto en un orificio de la herramienta 66 inferior y está retranqueada allí en dirección axial en cuantía igual al espesor de la zona 40 marginal de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento. La matriz presenta un resalto 70 de forma, que ajusta dentro del espacio 72 de alojamiento de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento y que se encarga de un centrado de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento con respecto a la matriz. La pared 152 cilíndrica del resalto 70 de forma pasa progresivamente a través de un radio 78 a la superficie 76 de apoyo, donde el radio 78 se elige de modo que exista un pequeño espacio 78 hueco frente a la pieza auxiliar de acoplamiento en la zona de transición. Esta disposición se encarga, por un lado, de que la pieza auxiliar de acoplamiento descanse siempre de forma íntima sobre la superficie 76 de contacto y facilite, por otro lado, la liberación de la pieza auxiliar de acoplamiento de la matriz al abrirse la prensa.

La disposición dentro de la prensa puede tener lugar exactamente igual que antes. Es decir, la cabeza 56 de remache puede ser fijada en la herramienta superior de la prensa o instalarse en la plancha intermedia, donde la matriz se puede instalar entonces en la plancha intermedia o bien en la herramienta inferior de la prensa. La cabeza de remache podría instalarse al contrario pero también en la herramienta inferior de la prensa o en la plancha intermedia, mientras que la matriz se instalaría entonces, asimismo al contrario, en la plancha intermedia de la prensa o bien en la herramienta superior de la prensa. También se puede utilizar aquí un autómata o una herramienta de otro tipo para la implantación del elemento.

El resalto 70 de forma presenta un resalto 156 cilíndrico en el centro con un diámetro exterior menor que el diámetro interior del taladro 92 previo, donde este resalto 156 cilíndrico pasa progresivamente a través de superficies inclinadas, suavemente redondeadas a un borde 158 anular del resalto 70 de forma, que está perpendicularmente al eje 68 longitudinal.

Mientras que la figura 8B muestra la disposición, la figura 8C muestra un estado intermedio de la implantación del elemento 20 de cuerpo hueco en la pieza constructiva o bien en la pieza auxiliar de acoplamiento, en la que la pieza 10 constructiva es sujetada entre el sujetador 56 y la herramienta 66 inferior de la prensa, y la pieza 22 auxiliar de acoplamiento es comprimida entre la superficie 76 de apoyo de la matriz y la capa 16 exterior inferior de la pieza constructiva en contacto contra esa última capa exterior inferior. El punzón 48 tiene, en este estado del cierre de la prensa, presionado hacia abajo el elemento 20 de cuerpo hueco en tal medida que la sección 30 de remache se encuentre en el interior del taladro 92 previo. Las orejetas 38 de protección contra la torsión han llegado a un lugar, en el que acaban de comenzar a deformar la capa 14 exterior superior de la pieza 10 constructiva.

En estado completamente cerrado de la prensa, como se puede observar en la figura 8D, las orejetas 38 de protección contra la torsión han sido completamente comprimidas en de la capa 14 exterior superior, quedando la superficie 34 de contacto anular íntimamente adosada por debajo de la brida 32 a la superficie 14 exterior superior. La unión por remache entre la sección 30 de remache y la pieza 22 auxiliar de acoplamiento se ha acabado ahora según el procedimiento de remache de orificio de enclavamiento según el documento de la patente europea 0 539 793. Además, se comprimió de forma ligeramente plana la zona 150 marginal elevada cónicamente, por lo que se efectúa una presión extremadamente alta en el interior del taladro entre el borde del taladro 92 previo y la sección de remache del elemento de cuerpo hueco.

Además, se moldeó el extremo libre de la sección 30 de remache originalmente cilíndrica radialmente hacia fuera, de modo la zona marginal del taladro previo sea sujetada apresada en un alojamiento 153 en forma de ranura anular, que se forma durante la deformación entre el reborde 82 anular y el extremo frontal de la sección de remache deformado hacia fuera, es decir, forma el reborde 151 de remache.

La pieza constructiva ensamblada terminada se muestra ahora en la figura 8E, tras separar también la prensa.

En el caso de la implantación de otra pieza constructiva más en la primera pieza 10 constructiva, se la fija ahora por debajo de la pieza 10 constructiva en la figura 8E (no mostrada) y presenta, con ese objeto, una concavidad anular, en la que es recibida la zona 40 marginal de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento. La profundidad axial de dicha concavidad anular debe corresponder preferiblemente al espesor de la zona 40 marginal de la pieza auxiliar de acoplamiento. Se puede renunciar, no obstante, a una concavidad semejante, cuando la zona 40 marginal se haya dimensionado suficientemente grande, de modo que las fuerzas de presión resultantes entre la zona 40 marginal y la pieza 10 constructiva queden por debajo del valor crítico, con el cual sea de temer una flexión de la pieza 10 constructiva.

En este ejemplo de realización, las orejetas 38 sirven para la protección contra la torsión. Completándolas o alternativamente a ellas, pueden estar provistas de un pegamento todas las superficies del elemento 20 hueco, que hacen contacto con la pieza 10 constructiva y/o todas las zonas de superficie de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento, que lleguen a hacer contacto con la pieza 10 constructiva y/o el elemento 20 de cuerpo hueco, preferiblemente un pegamento en seco conocido por sí mismo, que ejerza su función de pegado al ejercerse una presión. La utilización de un pegamento semejante tiene además la ventaja de que la unión entre la disposición de elementos funcionales y la pieza constructiva es estanca al agua.

También en este caso, el elemento 20 de cuerpo hueco y/o la pieza 22 auxiliar de acoplamiento puede proveerse según la materia prima utilizada de uno o varios revestimientos, que aseguren que no aparezca una acción corrosiva entre el elemento de cuerpo hueco o bien la pieza auxiliar de acoplamiento y la pieza 10 constructiva.

En la disposición según la figura 8, también es posible, no obstante, implantar otra pieza constructiva adicional en la cara superior de la pieza constructiva ensamblada mostrada en la figura 8E. La pieza constructiva debe presentar entonces una cavidad anular adecuada para recibir la zona 32 de brida del elemento 20 de cuerpo hueco, donde la profundidad axial de dicha cavidad anular puede configurarse según la altura axial de la brida o algo más profunda.

También en este caso existe la ventaja de que se puede cubrir con un elemento una amplia gama de espesores de piezas constructivas. Es únicamente necesario ajustar la altura de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento según el respectivo espesor de la pieza constructiva y realizar la matriz 62 en consonancia.

La figura 9 muestra ahora otra variante más, según el invento, de una disposición de elementos funcionales, que se basa asimismo en el procedimiento de orificio enclavado según el documento de la patente europea 0 539 739 B1, donde la configuración del elemento 20 funcional y de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento es idéntica en la zona de remache que la configuración de la variante de realización según la figura 8.

Desviándose de la representación según la figura 8, el elemento 20 de cuerpo hueco no está provisto en la realización de la figura 9 de una brida, sino en vez de eso, de orejetas que se extienden en dirección 68 axial del elemento 20 de cuerpo hueco, orejetas que al instalarlas en la pieza 10 constructiva configuran en ella ranuras correspondientes dirigidas axialmente y, gracias a ello, se encargan de la necesaria protección contra la torsión.

La unión a la pieza 22 auxiliar de acoplamiento tiene lugar aquí de modo exactamente igual que en la disposición de elementos funcionales según la figura 8, y no se explicará otra vez aquí, ya que la descripción precedente sirve también aquí.

Desviándose de la disposición según la figura 8, también es posible fijar aquí la pieza constructiva adicional por encima de la pieza 10 constructiva, ya que las orejetas 160 de protección contra la torsión, que se extienden en dirección longitudinal del elemento de cuerpo hueco y que tienen, en general, una forma redondeada, no proporcionarían, por regla general, resistencia suficiente alguna para hacer posible la implantación de la pieza constructiva adicional por debajo de la pieza 10 constructiva.

Puesto que en la implantación de este elemento, la cara superior del elemento 20 de cuerpo hueco queda enrasada con la capa 14 exterior superior, la pieza constructiva a enroscar ninguna no necesita preparación especial alguna, sino que debe presentar únicamente una perforación, que haga posible la introducción de un tornillo, que se enrosque en la rosca interior del elemento de tuerca.

También en este caso existe la ventaja de que con un elemento se puede cubrir una amplia gama de espesores de piezas constructivas. Únicamente es necesario ajustar la altura de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento de acuerdo con el respectivo espesor de la pieza constructiva y realizar la matriz 62 en consonancia.

La figura 10 muestra ahora otra variante de realización más de una disposición de elementos funcionales según el invento con un elemento 20 funcional en forma de elemento de cuerpo hueco, configurado como tuerca con una rosca interior y con una pieza 22 auxiliar de acoplamiento en forma de plato.

El elemento 20 de cuerpo hueco es idéntico, en este caso, al elemento de cuerpo hueco de la figura 5, de modo que la descripción dada allí sirve también aquí.

La pieza 22 auxiliar de acoplamiento en forma de plato se ha dimensionado, no obstante, desviándose de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento de la figura 5 y se instala con el elemento 20 de cuerpo hueco por la misma cara en la pieza 10 constructiva, en vez de la cara opuesta como en la figura 5. La profundidad axial de la cavidad 44, es decir, la cámara 72 de alojamiento, se elige idénticamente, en este ejemplo, a la longitud del elemento 20 de cuerpo hueco. La realización mostrada aquí se ha configurado según la figura 5 para utilizarla con un punzón 59 horadador previo.

La fijación de la disposición 18 de elementos funcionales según la figura 10 se explicará ahora más detalladamente a base de las figuras 10B a 10D.

La fijación tiene lugar también aquí utilizando una cabeza 54 de remache y una matriz 62. La cabeza 54 de remache comprende un sujetador 56 con una perforación, que se ha dimensionado para recibir el elemento 20 de cuerpo hueco, es decir, presenta un diámetro interior, que corresponde, al menos esencialmente, al diámetro exterior del elemento 20 de cuerpo hueco y con un punzón 58 con un punzón 59 horadador previo dispuesto coaxialmente dentro del primero. La pieza 10 constructiva presenta asimismo, en este ejemplo, una perforación 46 escalonada con una sección 50 de un diámetro mayor, que corresponde al diámetro exterior de la cavidad 44 de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento, y con una sección 48 con un diámetro menor, que se ha dimensionado para recibir el resalto 70 de forma de la matriz 62. La longitud axial de la sección 50 de la perforación corresponde a la altura axial de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento menos su espesor de chapa, mientras que la longitud de la sección 48 de la perforación corresponde a la altura axial del resalto 70 de forma entre el borde 77 anular y la superficie 76 de apoyo anular. En este ejemplo, se implantan el elemento 20 de cuerpo hueco y la pieza 22 auxiliar de acoplamiento en la pieza 10 constructiva por la cara de la pieza 10 constructiva, donde se encuentra la sección 50 de la perforación de mayor diámetro.

Por encima del resalto 63 de forma se encuentra un resalto 70 anular en la matriz 62 de la figura 10, que presenta un diámetro interior, que corresponde al diámetro exterior del punzón 59 horadador previo.

Al cerrar la prensa, el punzón 59 horadador previo corta por completo la región 44 del fondo de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento, y se elimina el taco 84 de punzonado por un orificio central de la matriz, que presenta un mayor diámetro en la zona de por debajo del resalto 70 de moldeo. Inmediatamente después del corte completo de la región 44 del fondo de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento, el resalto 63 cilíndrico deforma la zona marginal del agujero cortado radialmente hacia fuera y hacia arriba, de modo que se produzca el encaje en unión positiva de forma según la figura 10D o bien 10E. Gracias a ello, se une el elemento de tuerca en unión positiva de fuerza y de forma con la pieza auxiliar de acoplamiento, y precisamente también con una protección contra la torsión en la zona de las superficies de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento y del elemento 20 de tuerca que encajan una en otra.

En esta forma de realización, la pieza 22 auxiliar de acoplamiento se provee de un pegamento sobre las superficies, que hacen contacto con la pieza 10 constructiva y/o el elemento de cuerpo hueco. Ese pegamento, en este caso también preferiblemente un pegamento en seco, que se activa bajo presión, forma una unión por pegamento entre la pieza auxiliar de acoplamiento y la pieza constructiva, que representa un dispositivo para garantizar la protección contra la torsión. Una protección contra la torsión entre el elemento 20 de cuerpo hueco y la pieza auxiliar de acoplamiento genera, por lo demás, por el encaje de una en otro de la pieza auxiliar de acoplamiento y el elemento de cuerpo hueco, en la zona de las concavidades 142 radiales existentes frontalmente en el elemento de cuerpo hueco y en la zona de las muescas 140 formadas por aquéllas. En el caso de que se prevea pegamento en las superficies que se tocan del elemento 20 de cuerpo hueco y de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento, sirve también dicho pegamento de protección adicional contra la torsión en esa zona.

El diámetro exterior del resalto 63 cilíndrico de la matriz es mayor que el diámetro exterior del cilindro roscado, para que, al enroscar una pieza constructiva adicional en la pieza 10 constructiva, el correspondiente tornillo se pueda atornillar desde la cara inferior en la rosca que viene en la figura 10E.

Una ventaja especial de esta disposición consiste en que, con un elemento y una pieza 22 auxiliar de acoplamiento, se puede realizar una unión con piezas constructivas de diferentes espesores. Se requiere únicamente elegir la longitud axial de la sección 48 de la perforación adecuadamente y ajustar la dimensión concreta de la matriz a esa longitud. No es necesario, en rigor, que la profundidad axial del espacio 72 interior de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento corresponda exactamente a la longitud axial del elemento 20 de cuerpo hueco. Esas longitudes se pueden elegir, dado el caso, desviándose mutuamente. Se asegura, en cada caso, por la disposición mostrada que, al implantar la disposición de elementos funcionales en la pieza 10 constructiva, se mantenga siempre una unión por remache exactamente controlada y una situación de montaje exactamente prefijada. La fuerza ejercida por el sujetador 56 sobre la pieza 22 auxiliar de acoplamiento asegura que la zona 40 marginal de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento quede adosada íntimamente a la capa 14 exterior superior de la pieza 10 constructiva. En el movimiento de introducción a presión de la pieza auxiliar de acoplamiento, que se centra aquí por medio de la sección 50 de la perforación, se apoya la pieza 10 constructiva sobre la superficie 76 de apoyo de la matriz o bien de la superficie de la herramienta 66 dispuesta de forma enrasada con ella. Tras la terminación de la unión por remache de la sección 30 de acoplamiento, se determina el lugar más bajo del punzón 58 por la altura axial del combinado, consistente en el resalto 70 de forma, el espesor axial de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento en la zona de la unión por remache y la longitud axial del elemento 20 de cuerpo hueco. Con otras palabras, con esta disposición se asegura que la fuerza de presión ejercida por el punzón sea siempre suficiente para remachar la pieza auxiliar de acoplamiento en unión positiva de forma con el elemento. Una deformación que la sobrepasase, que no sería deseada, porque llevaría a una deformación del cilindro roscado, se evita por que la fuerza máxima, que puede ser ejercida por el punzón sobre el elemento, se dimensiona de modo que no lleve a una deformación permanente de la zona cilíndrica, que está configurada por el resalto de forma de la matriz, la región del fondo deformada de la pieza auxiliar de acoplamiento y el cuerpo del elemento auxiliar de acoplamiento.

En la realización según la figura 10, la pieza constructiva adicional a enroscar se enrosca en la cara inferior de la pieza constructiva ensamblada según la figura 10E, no requiriéndose aquí preparación especial alguna de la pieza constructiva adicional. Sólo debe presentar un agujero de paso para el tornillo empleado.

La figura 11 muestra ahora otra variante de realización más de una disposición de elementos funcionales según el invento, en la que se utiliza un elemento 20 de nuevo género.

El elemento 20 presenta, en este ejemplo de realización, un cuerpo 170 básicamente cilíndrico con una rosca 118 interior y una sección 30 de remache en un extremo. En el otro extremo del cuerpo 170 del elemento 20 de cuerpo hueco, es decir, en el extremo opuesto a la sección 30 de remache, presenta, en este ejemplo, seis orejetas 39 de protección contra la torsión dispuestas radialmente, que presentan una forma redondeada en sección transversal, como se puede observar en la figura 11B, que se extienden en la zona superior del elemento de cuerpo hueco de forma relevante, aunque en disminución axialmente a lo largo de éste. El elemento 20 funcional se utiliza aquí con una pieza 22 auxiliar de acoplamiento, que aunque se pueda designar también como elemento en forma de plato, en este ejemplo no se ha previsto, sin embargo, región de fondo alguna. Esto significa, que la pieza 22 auxiliar de acoplamiento se compone, en este ejemplo de realización, de una sección 172 tubular y de la zona 40 marginal anular, correspondiendo el diámetro interior de la zona 172 tubular al diámetro exterior del elemento 20 de cuerpo hueco. También se introduce aquí la disposición 18 de elementos funcionales, es decir, tanto el elemento 20 de cuerpo hueco, como la pieza 22 auxiliar de acoplamiento, desde una cara en la pieza 10 constructiva, que debe presentar, a este efecto, únicamente una perforación cilíndrica pasante con un diámetro, que corresponda al diámetro exterior de la sección 172 tubular.

Las figuras 11C a 11E muestran cómo se acopla mutuamente la disposición 18 de elementos funcionales de la figura 11 y se implanta en la pieza 10 constructiva.

En la fase de la figura 11C, ya se encuentra la pieza 22 auxiliar de acoplamiento introducida en la pieza constructiva, de modo que la sección 172 tubular se encuentra completamente dentro de la perforación 46. La zona 40 marginal de la pieza auxiliar de acoplamiento queda básicamente en la capa 14 exterior superior de la pieza 10 constructiva. La capa 16 exterior inferior de la pieza 10 constructiva queda en la superficie 76 de apoyo de una matriz 62, que se ha dispuesto en una perforación dentro de la herramienta 66, esta vez con la superficie 76 de apoyo enrasada con la cara superior de la herramienta 66. La matriz 62 presenta un resalto 70 de forma, que presenta un diámetro exterior, que corresponde al diámetro de la perforación 46, y que se ha dispuesto en la figura 11C esa perforación, de modo que la pieza 10 constructiva quede exactamente posicionada por la matriz 62.

En su borde superior en la figura 11C, el resalto 70 de forma presenta un resalto 176 de diámetro menor, que pasa progresivamente a través de una superficie lateral redondeada cóncavamente a un reborde 178 anular. El elemento 20 de cuerpo hueco se encuentra dentro de una cabeza 54 de remache, que presenta, como hasta ahora, un sujetador 56 y un punzón 58.

En el estado de la figura 11D, el sujetador 56, que presenta una escotadura 180 anular, con una profundidad axial correspondiente al espesor de la zona 40 marginal de la pieza auxiliar de acoplamiento sobre esa zona 40 marginal de la pieza auxiliar de acoplamiento y que asegura que la pieza auxiliar de acoplamiento quede adosada en esa zona íntimamente a la capa 14 exterior superior de la pieza 10 constructiva.

Al cerrar adicionalmente la prensa, se mueve el punzón adicionalmente hacia abajo y presiona el elemento 20 de cuerpo hueco completamente dentro de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento, de modo que las orejetas 38 de protección contra la torsión causen una deformación correspondiente de la pieza auxiliar de acoplamiento y ésta comprima nuevamente hacia adentro la pieza 10 constructiva en la zona de la capa 14 exterior superior y en la zona superior del núcleo 12, de modo que se hayan dispuesto el elemento 20 de cuerpo hueco con respecto a la pieza 22 auxiliar de acoplamiento y la pieza 22 auxiliar de acoplamiento con respecto con respecto a la pieza 10 constructiva de forma protegida contra la torsión. Al mismo tiempo que la presión hacia adentro del elemento 20 de cuerpo hueco, el resalto 176 cilíndrico de la matriz 62 presiona el extremo frontal de la sección 30 de remache radialmente hacia afuera, de modo que ésta, como se muestra en 182, sea deformada radialmente hacia afuera por el extremo frontal inferior de la sección 172 tubular de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento. De ello puede observarse que el elemento 20 de cuerpo hueco y la pieza 22 auxiliar de acoplamiento están unidas ahora de forma mutuamente inseparable.

No es posible un movimiento axialmente sensible del elemento 20 de cuerpo hueco a través de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento, ya que las orejetas 38 de protección contra la torsión quedan adosadas a la pieza auxiliar de acoplamiento. No es posible una extracción del elemento 20 de cuerpo hueco de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento en la dirección contraria, ya que lo impide el reborde 182 de remache. La protección contra la torsión entre el elemento 20 de cuerpo hueco y la pieza 22 auxiliar de acoplamiento está asegurada por el encaje de las orejetas 38 de protección contra la torsión en la zona de pared de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento. La protección contra la torsión de la disposición de elementos funcionales, compuesta del elemento 20 de cuerpo hueco y de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento con respecto a la pieza 10 constructiva, está asegurada por el encaje de las zonas 23 de pared de la pieza 33 auxiliar de acoplamiento deformadas por las orejetas 38 de protección contra la torsión en la pieza constructiva convenientemente deformada. También aquí se pueden proveer las zonas de las superficies de la pieza auxiliar de acoplamiento, que hacen contacto con la pieza 10 constructiva y/o del elemento de cuerpo hueco, de un pegamento, preferiblemente un pegamento en seco, que se active ejerciendo presión para formar una unión por pegamento.

También en este ejemplo de realización, pueden utilizarse un elemento 20 funcional y una pieza 22 auxiliar de acoplamiento con piezas constructivas de espesores diferentes, ya que únicamente es necesario configurar la matriz 62 convenientemente.

También en la forma de realización según la figura 11E, al enroscar una pieza constructiva adicional, se la enrosca en la cara inferior de la pieza constructiva ensamblada según al figura 11F, para lo cual no es necesaria preparación alguna de la pieza constructiva.

La figura 12 muestra ahora otra variante más, según el invento, de la disposición de elementos funcionales. Se trata aquí, en el caso del elemento 20 funcional, de una realización modificada de un elemento-SBF de la firma Profil Verbindungstechnik GmbH & Co. KG en algo así como lo que se representa en el documento US-PS 4.459.973 y especialmente en el US-PS 4.555.838 (figura 7).

Desviándose de la forma conocida hasta ahora de un elemento semejante, se prevé aquí, entre la pieza 32 de brida y la sección 30 de remache, un escalón 36 intermedio con un diámetro exterior, que corresponda al diámetro exterior de la sección 30 de remache. El elemento 20 funcional, realizado aquí como elemento de perno, se utiliza en este ejemplo con una pieza 22 auxiliar de acoplamiento en forma de disco horadado plano, donde el agujero 92 presenta un diámetro, que sólo es ligeramente mayor que el diámetro exterior de la sección 30 de remache. La matriz 62 utilizada para la fijación del elemento 20 de perno presenta aquí una cavidad 190 anular, que se ha configurado para el alojamiento de la pieza 22 auxiliar de acoplamiento de tipo de disco horadado y que presenta una profundidad, que corresponde al espesor del disco horadado.

La superficie 192 del fondo de la concavidad 190 anular, que sirve de superficie de apoyo para el disco horadado, se ha dispuesto perpendicularmente al eje 68 longitudinal, y la pared 191 anular cilíndrica de la concavidad 190 anular asegura el centrado del disco 22 horadado. La matriz presenta un resalto 70 de forma, que pasa progresivamente a través de una ranura 190 anular redondeada a la superficie 192 de apoyo y esas características se han configurado como las características confirmantes correspondiente de la matriz según el documento US-PS 4.555.638 (figura 11).

La matriz está dirigida coaxialmente con el elemento 20 de perno, quedando asimismo la cavidad 190 anular, el resalto 70 de forma y la cavidad 194 anular coaxialmente con la dirección longitudinal central del elemento 20 de perno.

En esta forma de realización, la pieza 10 constructiva presenta una perforación 46 cilíndrica con un diámetro, que corresponde al diámetro exterior de la sección 30 de remache o bien del escalón 36 intermedio. La cara inferior de la brida 32 está provista de las habituales orejetas 38 y cavidades 41 de protección contra la torsión, que se utilizan en el caso de un perno-SBF convencional.

La implantación del elemento 20 de perno en la pieza 10 constructiva o bien el remachado con la pieza 22 auxiliar de acoplamiento tiene lugar, como hasta ahora, utilizando una cabeza de remache, que no se ha mostrado aquí, aunque corresponde a la cabeza 54 de remache, que se explicó más detalladamente en relación con la figura 2. La matriz 62 se encuentra asimismo en una herramienta inferior, que, sin embargo, no se ha mostrado aquí.

Al cerrar la prensa o bien la herramienta de fijación, se hace contactar la brida 32 del elemento 20 de perno con la capa 14 exterior superior de la pieza 10 constructiva. Las orejetas 38 y cavidades 41 de protección contra la torsión se presionan adentro de la capa exterior superior, o bien se alojan zonas de la capa exterior superior en las correspondientes cavidades. Al mismo tiempo, se enrolla hacia afuera la sección 30 de remache a causa de la conformación del resalto 70 de forma con la concavidad 194 anular para configurar un llamado reborde 196 de remache en forma de L, que, por ejemplo, se representa en el documento US-PS 4.555.838 (figura 11). En este proceso de remachado, se comprime también la pieza auxiliar de acoplamiento íntimamente en la capa 16 inferior de la pieza 10 constructiva, de modo que, tras la terminación de la unión por remache, quede cogida apresada la pieza 10 constructiva entre la brida 32 y la pieza 22 auxiliar de acoplamiento. Además, las orejetas y cavidades de protección contra la torsión se encargan de la necesaria protección contra la torsión en la zona de la superficie de contacto de la brida 32. La longitud axial del escalón 36 intermedio vela por el necesario ajuste al espesor de la pieza constructiva y determina el grado de compresión de la pieza constructiva en la fijación de la disposición de elementos funcionales.

Al enroscar otra pieza constructiva adicional en la pieza constructiva ensamblada, según la figura 12B, se coloca la pieza constructiva adicional viniendo desde arriba sobre la rosca del elemento de perno y se fija allí con un elemento de tuerca, básicamente como se representa en la figura 2G. Las fuerzas de tracción axiales, provocadas por ello en el elemento 20 de perno, se transmiten a través del reborde 80 de remache a la pieza 22 auxiliar de acoplamiento. Ésta queda apoyada en gran superficie en la cara inferior de la pieza 10 constructiva en la figura 12B y distribuye allí las correspondientes fuerzas compresión, de modo que la pieza 10 constructiva quede cargada de fuerzas, que no sobrepasen las fuerzas máximas admitidas.

Aunque el elemento 20 de perno se muestra aquí en una variante que no es autopunzante, sería también imaginable realizar la sección 30 de remache de forma autopunzante y elegir la matriz en consonancia, como explica más detalladamente el documento US-PS 4.555.838.

La figura 13 muestra ahora una variante más de una disposición de elementos funcionales según el invento, utilizando un elemento funcional en forma de perno-SBF convencional y una pieza auxiliar de acoplamiento en forma de disco horadado. Esta forma de realización corresponde lo más posible a la forma de realización según la figura 12, sólo que se renuncia aquí a la utilización de un escalón intermedio. Esto significa que el elemento 20 de perno representa realmente un perno-SBF convencional. El elemento 20 de perno se utiliza aquí con una pieza auxiliar de acoplamiento en forma de disco horadado, que corresponde al disco horadado según la figura 12. De otro modo que en la realización de la figura 12, se apoya aquí, sin embargo, el disco horadado en un borde 47 anular, que se encuentra en una perforación 46 escalonada de la pieza 10 constructiva y que representa la transición de una sección 50 de mayor diámetro a una sección 48 de menor diámetro. La matriz 62 de la figura 13 está configurada en la zona de conformación correspondiente a la matriz 62 de la figura 12, aunque no presenta aquí concavidad 190 anular alguna, sino una zona 200 cilíndrica, que pasa progresivamente a través de un borde 202 anular a la superficie 204 lateral exterior de la matriz 62. Este borde 202 anular queda adosado a la cara 16 exterior inferior de este ejemplo en la implantación de la disposición de elementos funcionales a la pieza 10 constructiva.

La implantación del elemento 20 de perno tiene lugar, análogamente a la fijación del elemento 20 funcional de la figura 12, de modo que se forme la pieza constructiva ensamblada según la figura 13B.

Al atornillar otra pieza constructiva adicional, se la enrosca en la figura 13 en la cara inferior de lapiza constructiva ensamblada utilizando una tuerca, como se representa en la figura 12G.

Esta forma de realización tiene la ventaja de que puede utilizarse un elemento-SBF convencional y de que puede ser un elemento para piezas 10 constructivas de diferentes espesores, ya que sólo es necesario elegir convenientemente la profundidad axial de la perforación 46 escalonada en la zona de la sección 50 de perforación de mayor diámetro. Se puede elegir aquí también un elemento con escalón intermedio, según la figura 12, es decir, con un disco horadado, que quede adosado a una perforación 46 escalonada de la pieza 10 constructiva en un borde 47 anular. También vale aquí un elemento 20 de perno para hacer posible una zona de diferentes espesores de piezas constructivas. Sólo debe elegirse convenientemente la posición del borde 47 anular.

Finalmente, las figuras 14A y 14B muestran otra variante más de una disposición según el invento análoga a la disposición según la figura 13, aunque utilizando un elemento 20 funcional en forma de elemento de cuerpo hueco con rosca interior.

Se trata aquí de un elemento-RSF convencional de la firma Profil Verbindungstechnik GmbH & Co. KG como se describe en el documento de la patente US-4.610.072.

Se utiliza también este elemento con una pieza auxiliar de acoplamiento en forma de disco horadado, empleando el mismo tipo 62 de matriz, que se ha descrito en relación con la figura 13. También puede utilizarse aquí un elemento para diferentes espesores de piezas constructivas, ya que también aquí es necesario elegir convenientemente únicamente la longitud axial de la sección 50 de perforación con mayor diámetro Esto significa que la longitud axial de la sección 48 de perforación de menor diámetro permanece siempre constante.

La descripción de ejemplos de realización, proporcionada más arriba, se ha dado exclusivamente con representación concreta de elementos de la firma Profil Verbindungstechnik GmbH & Co. KG, frecuentemente de forma modificada. Pero también se pueden utilizar para el presente invento una serie de otros elementos de implantación conocidos por sí mismos. Deben éstos utilizarse, en cada caso, con una pieza auxiliar de acoplamiento y suponen entonces una configuración conveniente de una perforación cilíndrica o escalonada en la pieza constructiva.

Alternativamente a ello, se pueden equipar asimismo otros elementos de acoplamiento, conocidos por sí mismos, con un escalón intermedio entre una zona de brida y una zona de remache, teniendo lugar entonces el remachado de la pieza auxiliar de acoplamiento con el elemento de fijación, así modificado, en la zona de transición del escalón intermedio a la sección de remache o bien a la sección moldeado o bien sección de acoplamiento, mientras que la pieza de brida se ha configurado en el otro extremo del escalón intermedio para contactar con la pieza constructiva, y preferiblemente con ese fin se pueden proveer de características de protección contra la torsión como, por ejemplo, orejetas de protección contra la torsión y/o cavidades de protección contra la torsión relevantes en la zona de la correspondiente superficie de contacto o en la superficie lateral exterior del escalón intermedio.

También en otros elementos de fijación, conocidos por sí mismos, se pueden aplicar pegamentos, que se han de prever en las zonas de las superficies, que hacen contacto con la pieza constructiva y/o la pieza auxiliar de acoplamiento. También en estos otros elementos de fijación, puede tener sentido proveer al elemento o a la pieza auxiliar de acoplamiento utilizada de uno o varios revestimientos, que atajan una acción corrosiva con la pieza constructiva empleada. Utilizando otros elementos de implantación es asimismo posible configurar, dado el caso, las piezas auxiliares de acoplamiento de plástico o de plástico reforzado con fibras.

Como se ha descrito arriba, los ejemplos de realización del presente invento, que se emplean con piezas auxiliares de acoplamiento en forma de plato, ofrecen la ventaja de que, utilizando piezas auxiliares de acoplamiento de diferentes alturas, se puede conseguir un ajuste a diversos espesores de las piezas constructivas.

En algunas construcciones, las piezas constructivas utilizadas pueden presentar un espesor notable, por ejemplo, 50 mm o más, lo que puede conducir entonces a que la zona hundida de la pieza auxiliar de acoplamiento sea relativamente alta, de modo que la pieza en forma de plato presente una forma de sección transversal axial, que debería denominarse, más bien, como de sombrero de copa. Por consiguiente, la denominación de pieza auxiliar de acoplamiento como de forma de plato debe entenderse también, de modo que no se limite a proporciones similares a las de un plato, sino como denominación genérica para una amplia gama de piezas auxiliares de acoplamiento, que pueden tener exclusivamente una zona hundida, que presente las proporciones de un sombrero de copa o que se configure incluso más alta.

Claims

1. Disposición (18) de elementos funcionales con un elemento (20) funcional para su implantación en una pieza (10) constructiva, compuesta de un combinado de materiales, caracterizada porque se ha previsto una pieza (22) auxiliar de acoplamiento, porque el elemento (20) funcional, al implantarlo en la pieza (10) constructiva por medio de un procedimiento de remachado o un procedimiento de punzonado y remachado, se puede enclavar por técnica de conformación con la pieza (22) auxiliar de acoplamiento.

2. Disposición de elementos funcionales, según la reivindicación 1, caracterizada porque se ha previsto, al menos, un dispositivo (pegamento, 38, 39, 41) para producir una protección contra la torsión entre el elemento (20) funcional y la pieza (10) constructiva y/o entre la pieza (22) auxiliar de acoplamiento y la pieza (10) constructiva.

3. Disposición (18) de elementos funcionales, según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la pieza (10) constructiva se ha horadado previamente por tratamiento mecánico o por conformación (por ejemplo, fundición o bien fundición a presión).

4. Disposición (18) de elementos funcionales, según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la pieza constructiva se compone de, al menos, dos piezas (10) constructivas colocadas una junto a otra.

5. Disposición (18) de elementos funcionales, según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque tanto el elemento (20) funcional, como la pieza (22) auxiliar de acoplamiento se pueden deformar al llevarse a cabo el procedimiento de remachado para formar el enclavamiento.

6. Disposición (18) de elementos funcionales, según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el elemento (20) funcional y la pieza (22) auxiliar de acoplamiento se pueden acoplar mutuamente y a la pieza constructiva (10), viniendo desde caras opuestas de la pieza constructiva.

7. Disposición (18) de elementos funcionales, según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el elemento (20) funcional y la pieza (22) auxiliar de acoplamiento presentan, cada una, una brida (32, 40), que forma una superficie (34, 43) de contacto, en la que hace contacto la pieza (10) constructiva, es decir, entre cuya brida es retenida o bien comprimida la pieza constructiva.

8. Disposición (18) de elementos funcionales, según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque el elemento (20) funcional y la pieza (22) auxiliar de acoplamiento se pueden ensamblar mutuamente y con la pieza (10) constructiva en la misma cara de la pieza constructiva.

9. Disposición (18) de elementos funcionales, según la reivindicación 8, caracterizada porque la pieza (22) de acoplamiento presenta una brida (40), que forma una superficie (43) de contacto, en la que hace contacto la pieza (10) constructiva.

10. Disposición (18) de elementos funcionales, según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el elemento (20) funcional está provisto de una sección (24) de cabeza y una sección (26) de vástago, y en la zona de la sección (24) de cabeza o en la zona de la transición de la sección (24) de cabeza a la sección (26) de vástago presenta una sección (30) de remache para la unión por remachado con la pieza (22) auxiliar de acoplamiento.

11. Disposición (18) de elementos funcionales, según la reivindicación 10, caracterizada porque la sección (26) de vástago se ha realizado como portadora de rosca y sirve para la implantación de otra pieza (100) constructiva adicional a la pieza (10) constructiva mencionada en primer lugar.

12. Disposición (18) de elementos funcionales, según la reivindicación 10, caracterizada porque la sección (26) de vástago se ha configurado como pieza guía para otra pieza (10) constructiva adicional.

13. Disposición (18) de elementos funcionales, según la reivindicación 12, caracterizada porque la pieza guía se ha configurado en forma de gorrón guía cilíndrico o en forma de superficie guía esférica en el extremo libre de la sección de vástago.

14. Disposición (18), según la reivindicación 10, caracterizada porque la sección (26) de vástago se ha configurado como alojamiento de pinza.

15. Disposición (18) de elementos funcionales, según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque el elemento (20) funcional se ha configurado como elemento de cuerpo hueco o bien como elemento de tuerca o como casquillo guía o como alojamiento para una pieza enchufable.

16. Disposición (18) de elementos funcionales, según una de las reivindicaciones 10 a 14, caracterizada porque la sección (24) de cabeza presenta una brida (32) en la zona de transición a la sección (26) de vástago, cuya superficie opuesta a la sección de vástago forma una superficie (34) de contacto, en la que hace contacto la pieza (10) constructiva y porque la sección (24) de cabeza presenta (figura 1; figura 2), en el extremo opuesto a la sección (26) de vástago, una sección (30) de remache para remachar con la pieza (22) auxiliar de acoplamiento.

17. Disposición (18) de elementos funcionales, según la reivindicación 16, caracterizada porque la sección (24) de cabeza se compone (figura 1) de la brida (32) y de la sección (30) de remache, así como de un escalón (36) intermedio que queda entremedias.

18. Disposición (18) de elementos intermedios, según la reivindicación 17, caracterizada porque se han previsto características (38) de protección contra la torsión en la zona de la superficie (34) de contacto de la brida (32) y/o en la zona de la transición al escalón (36) intermedio y/o en el escalón (36) intermedio.

19. Disposición (18) de elementos funcionales, según la característica 17 ó 18, caracterizada porque el escalón (36) intermedio pasa progresivamente a través de un reborde (82) anular a la sección (30) de remache y porque las características de protección contra la torsión se han previsto en la zona entre el escalón intermedio y la sección de remache.

20. Disposición (18) de elementos funcionales, según la reivindicación 19, caracterizada porque las características de protección contra la torsión se han previsto incluso en el reborde (82) anular y/o en la zona de transición del borde anular a la sección (30) de remache y/o en la sección (30) de remache.

21. Disposición (18) de elementos funcionales, según una de las reivindicaciones 10 a 14, caracterizada porque la sección (24) de cabeza presenta en la zona de su extremo libre, opuesto a la sección (26) de vástago, una brida (32) que forma una superficie de contacto, en la que hace contacto la pieza (10) constructiva, y se ha configurado (figura 4A) en la zona de transición de la sección (24) de cabeza a la sección (26) de vástago para el remachado con la pieza (22) auxiliar de acoplamiento, formando la zona de la sección de cabeza un escalón (36) intermedio entre la brida (32) y la sección (26) de vástago.

22. Disposición (18) de elementos funcionales, según la reivindicación 21, caracterizada porque se han previsto características (38) de protección contra la torsión en la zona de la superficie de contacto de la brida (32) y/o en la zona de la transición de la brida (32) al escalón (36) intermedio y/o en el escalón (36) intermedio.

23. Disposición (18) de elementos funcionales, según la reivindicación 21 ó 22, caracterizada porque el escalón (36) intermedio pasa progresivamente a través de un reborde anular a la pieza (26) de vástago y porque se han previsto características de protección contra la torsión en la zona de dicho reborde (37) anular.

24. Disposición de elementos funcionales, según la reivindicación 23, caracterizada porque las características de protección contra la torsión se han previsto en el reborde (37) anular y/o en la zona de la transición del reborde anular a la sección de remache o bien la sección acoplamiento o en la sección de remache o bien en la sección de acoplamiento.

25. Disposición (18) de elementos funcionales, según la reivindicación 15, caracterizada porque el elemento de cuerpo hueco presenta una sección (24) de cabeza y una sección de remache o bien una sección (30) de forma, y porque la sección (24) de cabeza está dividida en una brida (32) y un escalón (36) intermedio, formando la brida (32) una superficie de contacto, en la que hace contacto la pieza constructiva, y se ha dispuesto (figura 6; figura 8) en la zona del extremo del escalón (36) intermedio opuesto a la sección de remache o bien la sección (30) de forma.

26. Disposición (18) de elementos funcionales según la reivindicación 25, caracterizada porque se han previsto (figura 6; figura 8) características de protección contra la torsión en la zona de la superficie (34) de contacto y/o en la transición de la superficie de contacto al escalón (36) intermedio y/o en el escalón (36) intermedio.

27. Disposición (18) de elementos funcionales según la característica 25 ó 26, caracterizada porque el escalón (36) intermedio pasa progresivamente a través de un reborde (82) anular a la sección de remache o bien la sección (30) de forma, y porque se han previsto (figura 6; figura 8) características de protección contra la torsión en el reborde anular y/o en la transición a la sección de remache o bien la sección de moldeo y/o en la sección de remache o bien la sección de moldeo.

28. Disposición (18) de elementos funcionales según la reivindicación 15, caracterizada porque el elemento de cuerpo hueco presenta una sección (24) de cabeza y una sección de remache o bien una sección (30) de forma, porque la sección (24) de cabeza presenta una superficie lateral sin brida, pasando progresivamente la superficie lateral a través de una superficie de contacto a la sección de remache o bien la sección (30) de forma, en la que, en estado montado, hace contacto la pieza (22) auxiliar de acoplamiento, y porque la pieza (22) auxiliar de acoplamiento presenta una superficie (43) de contacto, en la que hace contacto la pieza (10) constructiva (figura 5; figura 7; figura 9).

29. Disposición (18) de elementos funcionales según la reivindicación 28, caracterizada porque se han previsto características (39) de protección contra la torsión en la superficie lateral de la sección (34) de cabeza (figura 1; figura 9).

30. Disposición (18) de elementos funcionales según la reivindicación 28 ó 29, caracterizada porque la sección (24) de cabeza pasa progresivamente a través de un reborde (82) anular a la sección (30) de remache, y porque se han previsto (figura 9) características de protección contra la torsión en la zona del reborde anular y/o en la transición del reborde anular a la sección de remache y/o en la sección de
remache.

31. Disposición (18) de elementos funcionales según una de las reivindicaciones 15, 25, 26 ó 29, caracterizada porque se han previsto (figura 5; figura 6; figura 7; figura 10) características (140, 142) de protección contra la torsión en la sección de remache o bien en la sección de conformación.

32. Disposición (18) de elementos funcionales según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la pieza (22) auxiliar de acoplamiento es una pieza de chapa.

33. Disposición (18) de elementos funcionales según la reivindicación 31, caracterizada porque la pieza (22) de chapa está provista de un revestimiento metálico y/o un revestimiento de plástico.

34. Disposición (18) de elementos funcionales según una de las reivindicaciones 1 a 31 precedentes, caracterizada porque la pieza (22) auxiliar de acoplamiento es una pieza de plástico, o una pieza de plástico reforzada con fibras, dado el caso, con un revestimiento metálico.

35. Disposición (18) de elementos funcionales según la reivindicación 32 ó 33, caracterizada porque el revestimiento se compone de un material resistente a la corrosión con respecto a la materia prima o a las materias primas de la pieza (10) constructiva o bien de su revestimiento, y porque la materia prima del elemento (20) funcional o de un eventual revestimiento superficial del elemento funcional es resistente a la corrosión con respecto a la materia prima o a las materias primas de la pieza (10)
constructiva.

36. Disposición (18) de elementos funcionales según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la pieza (22) auxiliar de acoplamiento se ha configurado como pieza en forma de plato, cuya zona (40) marginal forma una superficie (43) de contacto, en la que hace contacto la pieza (10) constructiva y cuya concavidad (42) se ha de disponer en una cavidad (50) anular o perforación (46) escalonada de la pieza (10) constructiva, y porque el elemento (20) funcional se puede remachar con el fondo (44) de la concavidad.

37. Disposición (18) de elementos funcionales según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la pieza (22) auxiliar de acoplamiento se ha configurado como disco plano, cuya zona (40) marginal forma una superficie (43) de contacto, en la que viene a hacer contacto la pieza constructiva, y porque el elemento (20) funcional se puede remachar con la zona central del disco.

38. Disposición (18) de elementos funcionales según la reivindicación 36 ó 37, caracterizada porque el fondo (44) de la concavidad o la zona central del disco está horadada previamente para alojar una sección (30) de remache del elemento (20)
funcional.

39. Disposición (18) de elementos funcionales según la reivindicación 36 ó 37, caracterizada porque el fondo (44) de la concavidad o la zona central del disco no está horadada previamente, sino que se puede horadar al implantar el elemento funcional por medio de una sección (30) de punzonado y remachado del elemento (20) funcional o por medio de un punzón (59) de horadar, que va por delante.

40. Disposición (18) de elementos funcionales según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el elemento (20) funcional y/o la pieza (22) auxiliar de acoplamiento está provista de pegamento en, al menos, una zona superficial, que al implantar en la pieza (10) constructiva llega a contactar con ella y/o con la otra pieza (pieza auxiliar de acoplamiento o bien elemento funcional), en cada
caso.

41. Disposición (18) de elementos funcionales según la reivindicación 40, caracterizada porque, en lo que se refiere al pegamento, se trata de un pegamento en seco, que al ejercerse presión se encarga de una unión por encolado entre la pieza (10) constructiva y el elemento (20) funcional y/o ente la pieza (10) constructiva y la pieza (22) auxiliar de acoplamiento y/o entre el elemento (20) funcional y la pieza (22) auxiliar de acoplamiento.

42. Disposición (18) de elementos funcionales según una de las reivindicaciones 40 ó 41, caracterizada porque el pegamento forma el dispositivo o un dispositivo para establecer una protección contra la torsión.

43. Disposición (18) de elementos funcionales, según una de las reivindicaciones 1 a 42 precedentes, caracterizada porque el dispositivo para producir una protección contra la torsión está formado por características de forma, en especial, por orejetas (38, 39) o concavidades (41), que se prevén en el elemento (20) funcional y/o en la pieza (22) auxiliar de acoplamiento, y se puede meter presionando, durante el proceso de remachado en la superficie de la pieza constructiva o bien sirven para el alojamiento de material extraído presionando de la superficie de la pieza constructiva.

44. Disposición (18) de elementos funcionales según la reivindicación 43, caracterizada porque el elemento (20) funcional y/o la pieza (22) auxiliar de acoplamiento está provisto de una brida (32, 40), que forma una superficie (34, 43) de contacto, en la que hace contacto la pieza constructiva, y porque el dispositivo para establecer la protección contra la torsión está formado por orejetas (38, 39), que se han previsto en la superficie (34, 43) de contacto de la brida (32, 40) o en la zona de la transición de la superficie de contacto de la brida al elemento (20) funcional o bien a la pieza (22) auxiliar de contacto.

45. Disposición (18) de elementos funcionales según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la pieza (22) auxiliar de acoplamiento es una pieza en forma de plato, cuyo borde (40) forma una superficie (43) de contacto, en la que viene a hacer contacto la pieza (10) constructiva, donde dicho borde (40) se ha configurado primero cónicamente y divergiendo en dirección de la concavidad (42) de la pieza en forma de plato, porque la concavidad (42) de la pieza en forma de plato se ha configurado para recibir una sección (30) de remache del elemento (20) funcional, que se puede recibir desde el lado del borde en la concavidad (42), y porque la unión por remache se puede llevar a cabo por presión plana del borde (40) de la pieza en forma de plato y por conformación de la zona (44) del fondo (figura 2; figura 3).

46. Disposición (18) de elementos funcionales según la reivindicación 45, caracterizada porque el borde (40) de la pieza en forma de plato está interrumpida por varios puntos (94).

47. Disposición (18) de elementos funcionales según la reivindicación 15, caracterizada porque la pieza (22) auxiliar de acoplamiento presenta la forma de una sección (172) tubular con brida (40), porque el elemento (20) de cuerpo hueco ajusta en la sección tubular y presenta orejetas (39) oblicuas en una zona final, que se extienden partiendo del extremo asociado del elemento de cuerpo hueco a lo largo de una longitud parcial de la pieza del cuerpo hueco en dirección de su otro extremo y además disminuyen en su extensión radial, donde esas orejetas (39), al introducirlas en la sección (172) tubular, la deforman en consonancia en una zona final y también a la pieza (10) constructiva, y porque el elemento (20) de cuerpo hueco se puede ensanchar, por su otro extremo, para enclavar con la pieza (22) auxiliar de acoplamiento

\hbox{(figura 11).}

48. Procedimiento para fabricar una pieza constructiva ensamblada por implantación de un elemento (20) funcional en una pieza (10) constructiva compuesta de un combinado de materiales, caracterizado por los siguientes pasos:

-: realización de una perforación (46) a través de la pieza constructiva por tratamiento mecánico o de conformación;

-: disposición de una pieza (22) auxiliar de acoplamiento en una cara de la pieza (10) constructiva,

-: acoplamiento del elemento (20) funcional desde una cara opuesta de la pieza (10) constructiva y, al menos, parcialmente dentro de la perforación, y

-: realización de una unión por remache entre el elemento (20) funcional y la pieza (22) auxiliar de acoplamiento (figura 1; figura 4; figura 5; figura 6; figura 7; figura 8; figura 9; figura 12; figura 13; figura 14).

49. Procedimiento según la reivindicación 48, caracterizado porque la pieza auxiliar de acoplamiento se acopla dentro, al menos parcialmente, de la perforación (46) desde una cara de la pieza (10) constructiva.

50. Procedimiento según la reivindicación 48, utilizando una pieza (22) auxiliar de acoplamiento en forma de plato, caracterizado porque, al implantar la pieza auxiliar de acoplamiento en forma de plato en la perforación (46), su concavidad (42) se dispone con su zona de fondo en la perforación, mientras que su zona marginal queda adosada a la correspondiente cara de la pieza (10) constructiva, y porque la unión por remache se realiza en la zona del fondo (44) de la concavidad (42).

51. Procedimiento según la reivindicación 50, en la que un elemento (20) funcional con una brida (32), un escalón (36) intermedio y una sección de remache o bien una sección (30) de forma, y con características (38) de protección contra la torsión en la zona de la superficie (34) de contacto formada en la brida (32), por ejemplo, en la superficie de contacto y/o en la transición al escalón intermedio o en el escalón intermedio, caracterizado porque la introducción del elemento (20) funcional en la perforación tiene lugar de modo que la brida (32) viene a hacer contacto con la correspondiente cara de la pieza (10) constructiva y las características (38) de protección contra la torsión forman un encaje en unión positiva de forma con la pieza (10) constructiva, mientras que la sección (30) de remache, que está distanciada de la superficie (34) de contacto por la longitud axial del escalón (36) intermedio, es remachada dentro de la pieza (10) constructiva con la zona (40) del fondo de la pieza (22) auxiliar de acoplamiento en forma de plato.

52. Procedimiento según la reivindicación 50, en el que un elemento (20) funcional con una sección(24) de cuerpo, con una sección de remache o bien una sección (30) de conformación prevista en un extremo de la sección del cuerpo y con características (39) de protección contra la torsión previstas en la superficie lateral de la sección del cuerpo, caracterizado porque la introducción del elemento funcional dentro de la perforación (46) tiene lugar de modo que las características (39) de protección contra la torsión lleguen a encajar en unión positiva de forma con la pieza (10) constructiva y la sección (30) de remache sea remachada dentro de la pieza (10) constructiva con la zona (44) del fondo de la pieza (22) auxiliar de acoplamiento en forma de plato o se conforme la zona (44) del fondo de la pieza (22) auxiliar de acoplamiento en forma de plato en la sección de conformación del elemento funcional.

53. Procedimiento según la reivindicación 51 ó 52, caracterizado porque se han previsto otras características (140, 142) adicionales de protección contra la torsión en la zona de la sección de remache o bien en la sección de conformación y que, con la realización de la unión por remache con la pieza auxiliar de acoplamiento, velan por la correspondiente protección contra la torsión entre el elemento (20) funcional y la pieza (22) auxiliar de acoplamiento.

54. Procedimiento según una de las reivindicaciones 48 a 53, caracterizado porque las superficies de la pieza (22) auxiliar de acoplamiento, que vienen a contactar con la pieza (10) constructiva y/o el elemento (20) funcional, y/o las superficies del elemento (20) funcional que vienen a hacer contacto con la pieza (10) constructiva y/o con la pieza (22) auxiliar de acoplamiento, se encolan con la zona de superficie, que queda opuestamente en cada caso, de la pieza constructiva ensamblada.

55. Procedimiento según una de las reivindicaciones 48 a 54 precedentes, caracterizado porque la zona (44) del fondo de la pieza (22) auxiliar de acoplamiento es horadada antes de la introducción en la perforación.

56. Procedimiento según una de las reivindicaciones 48 a 55 precedentes, caracterizado porque la zona (44) del fondo de la pieza (22) auxiliar de acoplamiento, tras su introducción en la perforación, es horadada por una sección de punzonado y remachado del elemento (20) funcional y/o por un punzón (59) de horadar, que marcha por delante.

57. Procedimiento para la manufactura de una pieza constructiva ensamblada por implantación de un elemento (20) funcional en una pieza (10) constructiva, compuesta de un material combinado, caracterizado por los siguientes pasos:

-: realización de una perforación (46) a través de la pieza (10) constructiva por tratamiento mecánico o por conformación,

-: introducción de la pieza (22) auxiliar de acoplamiento por una cara de la pieza constructiva, al menos parcialmente dentro de la perforación (46),

-: acoplamiento del elemento (20) funcional por una misma cara que la pieza (22) auxiliar de acoplamiento en una zona (172) de alojamiento tubular de una sección (172) tubular y de una pieza auxiliar de acoplamiento, que presenta una brida (40), o en una zona de alojamiento de una pieza auxiliar de acoplamiento en forma de plato, que presenta asimismo una brida (40), y

-: realización de una unión por remache en la zona del extremo opuesto a la brida (40) de la sección (172) tubular o bien una unión por remache con el fondo (44) de la zona de alojamiento de la pieza (22) auxiliar de acoplamiento en forma de plato (figura 10; figura 11).

58. Procedimiento según la reivindicación 48, caracterizado por los siguientes pasos:

-: utilización de una pieza (22) auxiliar de acoplamiento en forma de plato con una concavidad (42) con una zona de fondo y una zona (40) marginal cónica divergente en dirección hacia la zona del fondo,

-: utilización de un elemento (20) funcional, que presenta una sección (30) de remache cónica divergente,

-: habiéndose dispuesto la pieza (22) auxiliar de acoplamiento en una cara de la pieza (10) constructiva con su zona marginal cónica vecina a la mencionada cara y con su zona (44) de fondo opuesta a la pieza constructiva,

-: la sección (30) de remache del elemento (20) funcional se introduce por la otra cara de la pieza constructiva a través de la perforación (46) en la concavidad (42) de la pieza (22) auxiliar de acoplamiento hasta que el extremo divergente de la sección (30) de remache llegue a la sección de transición entre la pared de la concavidad (42) y el fondo (44) de la pieza (229 auxiliar de acoplamiento, y

-: donde la pared de la concavidad (42) es llevada a hacer contacto con la cara exterior de extremo divergente de la sección (30) de remache del elemento (20) funcional, mientras que la zona (44) del fondo de la pieza auxiliar de acoplamiento es llevada a hacer contacto, por conformación mediante una zona (79) de contorno de la matriz, con la cara interior del extremo divergente de la sección (30) de remache del elemento (20) funcional y, gracias a ello, el elemento funcional es remachado con la pieza auxiliar de acoplamiento (figura 2; figura 3).

59. Procedimiento según la reivindicación 58, en el que una pieza auxiliar de acoplamiento es utilizada con una zona (44) del fondo horadada previamente.