ES2220350T3 - Remache ciego del tipo con extremo cerrado. - Google Patents

Remache ciego del tipo con extremo cerrado.

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ES2220350T3 ES00310819T ES00310819T ES2220350T3 ES 2220350 T3 ES2220350 T3 ES 2220350T3 ES 00310819 T ES00310819 T ES 00310819T ES 00310819 T ES00310819 T ES 00310819T ES 2220350 T3 ES2220350 T3 ES 2220350T3
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Gary Jennings
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    • F16B19/04Rivets; Spigots or the like fastened by riveting
    • F16B19/08Hollow rivets; Multi-part rivets
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Abstract

Un remache ciego del tipo con extremo cerrado, comprendiendo: un cuerpo que tiene un vástago generalmente cilíndrico (12), una brida radial (16) formada en un extremo del vástago, un orificio (14) que se extiende axialmente a través de la brida y a través de una parte sustancial de la longitud del vástago, e impresiones radiales (20) formadas alrededor de la circunferencia del vástago a distancias predeterminadas del vástago a partir de la brida, de modo que la posición de las impresiones radiales (20) más cercanas a la brida (16) determina el espesor de la pieza de trabajo (30) que puede ser fijada con ayuda del remache; y un mandril (2) comprendiendo una cabeza de mandril (6) situada junto a un extremo del orificio alejado de la brida, un eje (8) fijado a la cabeza del mandril que pasa a través de la longitud del orificio y se extiende más allá de la brida y que comprende un cuello de rotura (10) situado en el eje; caracterizado por el hecho de que por lo menos dos series de las impresiones radiales independientes (20) están formadas alrededor de la circunferencia del vástago mediante una operación de rizado, de tal manera que se forman flancos en ángulo (22) a cada costado de dichas impresiones y que el vástago sobresale al exterior entre la serie de impresiones radiales, para formar un hueco (26) entre el eje y la pared del orificio en el vástago entre la serie de impresiones radiales.

Description

Remache ciego del tipo con extremo cerrado.
Este invento hace referencia a un remache ciego del tipo con extremo cerrado.
Los remaches ciegos del tipo con extremo cerrado ya son conocidos y generalmente comprenden un mandril que tiene un eje de tracción, con una cabeza ampliada radialmente unida a un extremo, y una cubierta tubular con un vástago de forma generalmente cilíndrica, provisto de una brida radial formada en un extremo del vástago para acoplarse a una cara de la pieza de trabajo. Hay un orificio axial formado a través de la brida y que recorre sustancialmente a través del vástago. La cabeza del mandril ampliada radialmente está situada dentro del vástago, hacia al extremo alejado del extremo del orificio adyacente a la brida. La cabeza ampliada tiene una circunferencia que es mayor que la del orificio. El eje de tracción se extiende desde la cabeza ampliada a través de la longitud del orificio y sobresale del cuerpo del remache. Se forma un cuello de rotura en parte del vástago, el cual está situado dentro del vástago. Al colocar el remache, la brida se mantiene estacionaria mientras la parte expuesta del eje de tracción es estirada axialmente separándola de la brida, de manera que se obliga a la cabeza ampliada a pasar a través de la última parte del orificio. Dado que el diámetro la cabeza de tracción es mayor que el orificio, el vástago se deforma produciendo un combado o pliegue anular que se proyecta radialmente hacia afuera. El pliegue radial hacia afuera forma una cabeza ciega y se acopla al costado opuesto de la pieza de trabajo al de la brida. Una vez la fuerza de tracción sobre el eje supera un determinado valor, el cuello de rotura se rompe dejando el remache colocado. Entonces puede secarse el resto del vástago y descartarse.
Un remache ciego del tipo con extremo cerrado, descrito en la patente EP-A-0.730.100, comprende un vástago que tiene ranuras periféricas separadas a intervalos a lo largo de la longitud del vástago. Al colocar tales remaches, las ranuras ceden en sentido axial, las secciones del cuerpo del remache entre las ranuras se expenden radialmente para formar la característica colocación a modo de "hogaza de pan". La profundidad de las ranuras resulta crítica en determinadas condiciones extremas, por ejemplo cuando se coloca el remache en un orificio de tamaño excesivo mientras se pretende conseguir una fijación hermética al aire y al agua. Esto es particularmente difícil cuando los cuerpos de remache están hechos de un material que no puede tratarse, tal como acero inoxidable. Si las ranuras son demasiado profundas el cuerpo del remache se romperá, y si son demasiado altas no proporcionan suficiente resistencia para evitar que la cabeza de mandril tire de ellas o incluso a través del cuerpo del remache.
Esto puede causar dos problemas. En primer lugar, durante la colocación en materiales más blandos, es preciso que las ranuras sean más profundas para evitar que la cabeza del mandril tire a través del cuerpo del remache. Sin embargo, esto produce la fractura del cuerpo del remache. Si las ranuras no tienen la profundidad óptima, el mandril tira a través del cuerpo del remache produciendo la expansión radial del cuerpo del remache entre las ranuras, lo cual puede dar como resultado el agrietado del material de la pieza de trabajo si la expansión tiene lugar dentro del orificio formado en dicha pieza de trabajo, en la cual se coloca el remache.
En segundo lugar, si las ranuras son inferiores al tamaño óptimo, durante la colocación del remache, la cabeza del mandril puede tirar a través del cuerpo del remache dado que existe una insuficiente resistencia por parte de los materiales blandos de la pieza para ayudar a proporcionar resistencia a la cabeza del mandril que tira dentro del cuerpo del remache. Esto puede hacer que parte el eje unido a la cabeza del mandril sobresalga de la brida, dando lugar a una condición potencialmente peligrosa.
La patente US-5.496.140 describe un remache ciego que tiene una cubierta de remache y un mandril de tracción provisto de un eje de mandril, cabeza de mandril y región de sección transversal reducida, definida por un punto de rotura del eje del mandril. La cubierta de remache tiene por lo menos una ranura de atenuación formada por cuatro rebajes distribuidos equidistantes alrededor de la circunferencia de la cubierta del remache. Cada rebaje incluye una pared inferior plana que corre a lo largo de una secante de la circunferencia cilíndrica de la cubierta del remache.
La patente EP-766.012 describe un remache provisto de un mandril que tiene una cabeza de mandril y una porción con cuello de rotura, así como un manguito de remache extrusionado sobre el mandril y provisto de ranuras continuas por medio de un proceso de laminado.
La patente EP-677.666 describe un remache ciego que tiene una cubierta tubular y un vástago alargado provisto de una cabeza de vástago unida a una cola de vástago por medio de un cuello de rotura. La superficie externa del eje de la cubierta tubular tiene dos zonas continuas de diámetro reducido separadas de zonas de diámetro completo por medio de zonas de transición.
La patente EP-277.759 describe un remache que tiene un vástago y una cubierta tubular. El vástago tiene una cabeza ampliada conectada al mismo por medio de un cuello de rotura, y el manguito está provisto de tres ranuras periféricas continuas.
Por consiguiente, en un aspecto del invento, se proporciona un remache ciego que comprende:
un cuerpo que tiene un vástago generalmente cilíndrico, una brida radial formada en un extremo del vástago, un orificio que se extiende axialmente a través de la brida y a través de una parte sustancial de la longitud del vástago, e impresiones radiales formadas alrededor de la circunferencia del vástago a distancias predeterminadas del vástago a partir de la brida, de modo que la posición de las impresiones radiales más cercanas a la brida determina el espesor de la pieza de trabajo que puede ser fijada con ayuda del remache; y
un mandril comprendiendo una cabeza de mandril situada junto a un extremo del orificio alejado de la brida, un eje fijado a la cabeza del mandril que pasa a través de la longitud del orificio y se extiende más allá de la brida y que comprende un cuello de rotura situado en el eje;
caracterizado por el hecho de que por lo menos dos series de las impresiones radiales independientes están formadas alrededor de la circunferencia del vástago mediante una operación de rizado, de manera que se forman flancos en ángulo a cada costado de dichas impresiones, y el vástago sobresale al exterior entre las series de impresiones radiales para formar un hueco entre el eje y la pared del orificio en el vástago entre las series de impresiones radiales.
Aun cuando puede existir cualquier número de impresiones radiales, lo ideal es que haya cuatro impresiones radiales en cada serie.
Si bien el cuerpo del remache puede hacerse de diferentes tipos de material, idealmente está hecho de acero inoxidable.
De acuerdo con un segundo aspecto del presente invento, se proporciona un método para fabricar un remache ciego que comprende las fases de montar el cuerpo del remache sobre el mandril de modo que la cabeza del mandril queda situada dentro del vástago y el eje se extiende desde la cabeza a través del orificio y la brida y se aleja del cuerpo del remache, y luego se rizan por lo menos dos series de impresiones radiales individuales sobre la circunferencia externa del vástago a distancias predeterminadas a partir de la brida de modo que se forman flancos en ángulo a cada costado de dichas impresiones y el vástago sobresale al exterior entre las series de impresiones radiales para formar un hueco entre el eje y la pared del orificio del vástago entre las series de impresiones radiales.
De acuerdo con un tercer aspecto del presente invento, se proporciona un método para colocar un remache ciego en una pieza de trabajo, comprendiendo la fase de seleccionar un remache de modo que las series de impresiones radiales más cercanas a la brida están situadas a una distancia de la brida que es igual al espesor de la pieza de trabajo, de manera que cuando se coloca el remache dentro de la pieza de trabajo, la serie de impresiones radiales más cercanas a la brida coinciden con la superficie del costado ciego de la pieza de trabajo.
Ahora se describirá una forma de realización del invento haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:
La figura 1 muestra una vista lateral de un remache de acuerdo con el presente invento;
La figura 2 muestra una sección vertical del remache, indicada por X-X en la figura 1;
La figura 3 muestra una sección vertical del remache, por el punto indicado por Z-Z en la figura 1; y
La figura 4 muestra el remache una vez ha sido colocado.
Haciendo referencia a la figura 1, un remache ciego comprende un mandril (2) y un cuerpo de remache (4). El mandril (2) comprende una cabeza de mandril (6) unida a un extremo de un eje (8). El eje (8) comprende un cuello de rotura (10) dispuesto junto a la cabeza del mandril (6). El diámetro del eje (8) es sustancialmente uniforme a lo largo de la longitud del eje (8).
El cuerpo del remache (4) comprende un vástago tubular (12) que tiene una brida (16) formada en un extremo del vástago (12). Un orificio (14) se extiende a través de la brida (16) y a través de una parte sustancial de la longitud del vástago (12). La cabeza (6) del mandril (2) está colocada dentro del vástago (12), siendo el diámetro exterior de la cabeza (6) mayor que el orificio (14). El eje (8) del mandril (2) se extiende desde la cabeza (6) a través del orificio (14) y se extiende a partir el cuerpo (4) del remache alejado de la brida (16). Hay protuberancias (18) sobre parte del extremo expuesto del eje (8) para facilitar el agarre del eje por parte de la remachadora, a fin de colocar el remache. Cuando se está fabricando el remache, el vástago (12) del remache tiene inicialmente un diámetro sustancialmente uniforme a lo largo de su longitud. El orificio (14) del cuerpo (4) del remache tiene un diámetro que es sustancialmente igual al del eje (8). Luego se rizan dos conjuntos de impresiones radiales (20) sobre el cuerpo del remache (4), a distancias predeterminadas desde la brida (16). Las impresiones radiales (20) pueden verse mejor e la figura 3. La impresión radial (20) viene indicada por la referencia R. Con este modo de rizado puede controlarse mucho más exactamente la profundidad del rizo para conseguir un rendimiento del producto mejor y más predecible. Existen cuatro impresiones radiales (20) en cada serie. El rizado da como resultado flancos en ángulo (22) en uno u otro costado de cada impresión radial (20), tal como puede verse bien en la figura 1 o en la figura 2. La impresión radial (20) fuerza el vástago (12) en un montaje apretado con el mandril en cuatro posiciones (24) alrededor del eje (8), al mismo tiempo que induce el endurecimiento local del cuerpo del remache (4) en estos puntos.
Durante la operación de rizado, algo de material se desplaza hacia adentro para entrar en contacto con el mandril, pero la mayor parte del mismo es desplazado longitudinalmente. El desplazamiento longitudinal entre las series de impresiones radiales da como resultado un ligero aumento del diámetro del vástago (12) entre las series de impresiones radiales, lo cual hace que aparezca un hueco (26) entre el eje (8) y el interior del orificio (14). Este movimiento hacia afuera incita a que el vástago (12) se doble por el punto central entre dichas impresiones radiales (20).
Al objeto de colocar el remache, el vástago (12) se pone dentro y a través de un orifico (28) formado en una pieza de trabajo (30) de modo que el extremo del vástago (12) separado de la brida (16) sobresale por un costado (36) de la pieza de trabajo (el costado ciego) y la brida (16) hace tope contra el otro costado (34) (el costado visible). Las series de impresiones radiales (20) más próximas a la brida (16) se encuentran a la misma distancia de la brida (16) que el espesor de la pieza de trabajo, de modo que cuando se coloca el cuerpo del remache (4) dentro de la pieza de trabajo, se alinean con la superficie del costado ciego (36).
Se utiliza una remachadora (no representada) de diseño conocido para colocar el remache de manera normal. Las mordazas de la remachadora agarran la parte del eje (8) que comprende protuberancias (18). La punta de la remachadora hace tope contra la brida (16). Al accionar la remachadora para colocar el remache, se tira axialmente del eje (8) en oposición a la brida (16) mientras se mantiene la brida estacionaria a fin de colocar el remache.
En la fase inicial de colocación, la cabeza del mandril (6) penetra en el cuerpo del remache (4) produciendo una mayor hinchazón en la región existente entre las dos series de impresiones radiales (20). El vástago (12) sigue colapsando a lo largo del eje del cuerpo del remache hasta que se forma un suficiente combado (32). El material endurecido adyacente a las impresiones radiales (20) controla el colapso del material más blando de ambos costados. El combado (32) se aplana mientras sigue expandiéndose radialmente hasta que la serie de impresiones radiales (20) más alejada de la brida (16) ha cedido por completo. En este punto, la parte inferior del cuerpo del remache se expande y al hacerlo llena el orificio (28) de la pieza de trabajo (30). La cantidad del colapso lineal es controlada por la posición de las series de impresiones radiales (20) más próximas a la brida (16). La posición de las impresiones radiales (20) más próximas a la brida (16) determina el espesor mínimo de la pieza de trabajo (30) que puede ser fijada por el remache.
La figura 4 muestra el remache una vez totalmente colocado. En este punto, ambas series de impresiones radiales (20) han colapsado y por tanto parado cualquier otro colapso lineal de un cuerpo de remache. El mandril se rompe por el punto de rotura, quedando la cabeza del mandril (6) retenida dentro del cuerpo (4).

Claims (5)

1. Un remache ciego del tipo con extremo cerrado, comprendiendo:
un cuerpo que tiene un vástago generalmente cilíndrico (12), una brida radial (16) formada en un extremo del vástago, un orificio (14) que se extiende axialmente a través de la brida y a través de una parte sustancial de la longitud del vástago, e impresiones radiales (20) formadas alrededor de la circunferencia del vástago a distancias predeterminadas del vástago a partir de la brida, de modo que la posición de las impresiones radiales (20) más cercanas a la brida (16) determina el espesor de la pieza de trabajo (30) que puede ser fijada con ayuda del remache; y
un mandril (2) comprendiendo una cabeza de mandril (6) situada junto a un extremo del orificio alejado de la brida, un eje (8) fijado a la cabeza del mandril que pasa a través de la longitud del orificio y se extiende más allá de la brida y que comprende un cuello de rotura (10) situado en el eje;
caracterizado por el hecho de que por lo menos dos series de las impresiones radiales independientes (20) están formadas alrededor de la circunferencia del vástago mediante una operación de rizado, de tal manera que se forman flancos en ángulo (22) a cada costado de dichas impresiones y que el vástago sobresale al exterior entre la serie de impresiones radiales, para formar un hueco (26) entre el eje y la pared del orificio en el vástago entre la serie de impresiones radiales.
2. Un remache ciego de acuerdo con la reivindicación 1, en que haya cuatro impresiones radiales en cada serie.
3. Un remache ciego de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en que el cuerpo del remache está hecho de acero inoxidable.
4. Un método para fabricar un remache ciego de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, comprendiendo las fases de montar el cuerpo del remache sobre el mandril de modo que la cabeza del mandril queda situada en el vástago, mientras que el eje se extiende desde la cabeza a través del orificio y la brida, alejándose del cuerpo del remache, y luego se rizan por lo menos dos series de impresiones radiales individuales sobre la circunferencia externa del vástago a distancias predeterminadas a partir de la brida, de modo que se forman flancos en ángulo a cada costado de dichas impresiones y el vástago sobresale hacia al exterior entre la serie de impresiones radiales para formar un hueco entre el eje y la pared del orificio del vástago entre la series de impresiones radiales.
5. Un método para colocar un remache ciego de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 en una pieza de trabajo, comprendiendo la fase de seleccionar un remache de modo que las series de impresiones radiales más cercanas a la brida estén situadas a una distancia de la brida que es igual al espesor de la pieza de trabajo, así que cuando se coloca el remache dentro de la pieza de trabajo, la serie de impresiones radiales más cercanas a la brida coinciden con la superficie del costado ciego de la pieza de trabajo.
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