ES2236188T3 - Dispositivo para el mecanizado de pernos de anillo de retencion. - Google Patents

Dispositivo para el mecanizado de pernos de anillo de retencion.

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ES2236188T3
ES2236188T3 ES01911422T ES01911422T ES2236188T3 ES 2236188 T3 ES2236188 T3 ES 2236188T3 ES 01911422 T ES01911422 T ES 01911422T ES 01911422 T ES01911422 T ES 01911422T ES 2236188 T3 ES2236188 T3 ES 2236188T3
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Thomas Hagedorn
Thorsten Gand
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Stanley Engineered Fastening Industrial Deutschland GmbH
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    • B21JFORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J15/00Riveting
    • B21J15/02Riveting procedures
    • B21J15/022Setting rivets by means of swaged-on locking collars, e.g. lockbolts
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T29/53Means to assemble or disassemble
    • Y10T29/53709Overedge assembling means
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    • Y10T29/5373Annular work with second workpiece inside annular work one workpiece moved to shape the other comprising driver for snap-off-mandrel fastener; e.g., Pop [TM] riveter
    • Y10T29/53735Annular work with second workpiece inside annular work one workpiece moved to shape the other comprising driver for snap-off-mandrel fastener; e.g., Pop [TM] riveter including near side fastener shaping tool

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Abstract

Dispositivo para el mecanizado de pernos de aro de retención con mordazas (5) para apretar el perno y con un maguito con yunque (2) para la conformación en frío del aro de retención, caracterizado porque, junto al yunque (2) va dispuesto un dispositivo de soporte (1) que sobresale por encima del yunque (2) de dicho dispositivo y puede moverse, superando la fuerza de un elemento elástico (3) paralelo a la dirección longitudinal del perno, sobre el dispositivo, ascendiendo la fuerza del elemento elástico a 1, 5-3 KN.

Description

Dispositivo para el mecanizado de pernos de anillo de retención.
La presente invención se refiere a un dispositivo para el mecanizado de pernos de anillo de retención con mordazas para apretar el perno y con un manguito con yunque para la conformación en frío de dicho anillo (v. por ejemplo la patente US-A-3 695 086)
Los dispositivos de este tipo para el mecanizado de pernos de anillo de retención actúan de la siguiente manera con arreglo al estado actual de la técnica:
El perno se introduce en un agujero que atraviesa dos o más piezas de trabajo planas que se desea unir, como por ejemplo, chapas y el anillo se coloca sobre el perno. Después, se aprieta el perno con el dispositivo de mecanizar pernos y las piezas de trabajo que se desea unir se comprimen fuertemente. En la fase siguiente, el anillo se ajusta en la ranura de cierre del perno y se lleva a cabo una conformación en frío durante la cual se configura en frío el anillo de cierre simultáneamente en el manguito con el yunque. Entonces, surge el problema de que, una vez terminado el proceso de mecanizado, el anillo de retención está tan fuertemente retundido en el yunque que se necesita una fuerza de recuperación de aproximadamente 2 KN para separar el anillo del yunque y llevar a cabo la herramienta la fase siguiente de mecanizado del perno.
Hasta ahora, esta fuerza de recuperación verdaderamente grande solamente podía suministrarse con un aparato hidroneumático bastante costoso, aparato que es muy costoso y poco manejable.
Por este motivo, la finalidad de la presente invención es la de crear un dispositivo para el mecanizado de pernos de aro de retención retundido a partir del yunque de manera sencilla y sin grandes desembolsos técnicos y para lograrlo, el dispositivo mecanizado debe ser también considerablemente más ligero.
La finalidad de la invención se alcanza con un dispositivo para mecanizar pernos de aro de retención con el que, además de contar con un yunque, se disponga de un soporte que sobresalga del dispositivo por encima del yunque y pueda moverse venciendo la fuerza de un muelle en paralelo al sentido longitudinal del perno sobre el dispositivo y en el que la fuerza del elemento elástico oscile entre 1,5 y 3 KN.
Al efecto, es especialmente preferible que el soporte esté configurado de forma concéntrica alrededor del manguito del yunque.
El muelle puede estar configurado preferentemente como un resorte helicoidal metálico o como un elemento de caucho o de poliuretano.
El muelle de caucho o de poliuretano puede estar configurado preferentemente en forma concéntrica alrededor del manguito de goma del yunque.
También es preferible que el elemento elástico esté rodeado por un manguito concéntrico que sirva simultáneamente de guía para el dispositivo de soporte. Al efecto, el elemento elástico debe estar protegido contra las influencias del medio ambiente y contra el riesgo de lesiones mediante su fijación en un muelle helicoidal metálico.
A continuación, se describe con más detalle la invención sobre la base del ejemplo de realización de los dibujos acompañantes. Así,
la figura 1 muestra un dispositivo según la invención para el mecanizado de pernos de anillo de
retención;
la figura 2 es una representación detallada
del dispositivo inventado de la fig.1 y
las figuras 3 a 5 representan el proceso de mecanizado de los sistemas de pernos de anillo de cierre de acuerdo con el estado de la técnica.
La presente invención se basa en un estado de la técnica en el que los dispositivos para el mecanizado de los sistemas de pernos de aro de cierre son unos aparatos hidroneumáticos muy costosos y pesados que tienen que ir equipados con un sistema de recuperación hidroneumático especial para poder soltar el aro de cierre mecanizado, que suele estar retundido en el yunque, una vez se hayan terminado los procesos de mecanizado para que el dispositivo mecanizado pueda soltarse nuevamente.
En cambio, la presente invención ofrece una solución nueva con la que el mecanizado de los citados pernos de cierre se simplifica considerablemente y, además, puede llevarse a cabo con aparatos esencialmente más ligeros y más sencillos.
Especialmente, los aparatos inventados pueden emplearse para el mecanizado de remaches ciegos de rotura de mandril que están muy extendidos y son esencialmente más económicos, para fabricar sistemas de pernos de anillos de cierre.
Las figuras 1 y 2 muestran uno de estos aparatos de remaches ciegos de rotura de mandril reconvertido para el mecanizado de sistemas de pernos de aros de cierre.
En dichos aparatos de remaches ciegos y rotura de mandril, durante el mecanizado de sistemas de pernos de aro de cierre se presenta el problema de que estos aparatos mecanizados disponen ciertamente de una fuerza de aplicación de 17 KN; pero la fuerza de recuperación es solamente de 50 KN lo que representa naturalmente un problema para el mecanizado de remaches ciegos; pero en los sistemas de pernos con aro de cierre el aro se retunde tan fuertemente al yunque que se necesita una fuerza de recuperación de aproximadamente 2 KN para separar del yunque el aro de cierre retundido.
La presente invención resuelve este problema incrementando la fuerza de recuperación.
Para comprender mejor la finalidad de la invención, sobre la base de las figuras. 3-5 se expone más claramente la forma en que se efectúa el mecanizado de los sistemas de pernos de aros de cierre con arreglo al estado actual de la técnica.
La figura 3 muestra dos chapas 20,22 a unir que están provistas de un agujero que atraviesa ambas chapas y en cuyo agujero se encuentra colocado un perno con aro de retención 24. Este perno 24 cuenta con una cabeza 26 configurada de forma parecida a la cabeza de un tornillo. El perno 24 se introduce en el agujero por su extremo opuesto a la cabeza 26. En el extremo opuesto a la cabeza 26, perno 24 dispone de unas ranuras de cierre 28 que preferentemente, están configuradas como una rosca y en donde se encuentra una zona 30 de rotura teórica alejada de la cabeza 26. A la misma va unida también la sección de agarre 32, la cual va provista en su superficie de unas ranuras 34 que permiten la transmisión al perno de la correspondiente fuerza tractora.
Después de colocar el perno en el agujero, por medio de la pieza de trabajo, o bien puede colocarse el aro de retención 40,o bien este aro 40 puede mantenerse en el yunque del dispositivo mecanizado y situarse, con el dispositivo mecanizado, sobre el extremo libre del perno 24. Esta situación aparece representada en la figura 3. El proceso de unión se efectúa separando la mordaza 5 del dispositivo mecanizado de las piezas de trabajo mientras se mantiene firme el yunque 2. Después, se cierra la mordaza 5 en la forma representada en la figura 4, asentando perno 24 con la pieza de trabajo del lado de la cabeza al tiempo que el aro de retención hace asiento con la pieza de trabajo opuesta. Continuando el movimiento, la mordaza 5 se separa de las piezas de trabajo y el yunque 2 se aproxima a las mismas y después se comprimen fuertemente entre sí las piezas de trabajo 20 y 22. Cuando estas están completamente superpuestas, se configura en frío el aro de retención 40 con el yunque 2, introduciendo el aro 40 en las ranuras de retención 28 del perno 24. Simultáneamente, se conforma en frío el aro de retención 40 en su cara externa por medio del yunque 2. Por medio de este proceso, se retunde el aro de retención 40 en el yunque 2. Cuando este yunque 2 se apoya en la pieza de trabajo 22, queda terminada la configuración del aro de retención 40 y se incrementa la fuerza tractora separándose el perno 24 por el punto de rotura teórico 30. Después, queda todavía el problema de que el yunque 2 debe separarse nuevamente del aro de retención 40 para alcanzar el estado final del elemento de retención-perno de aro de cierre representado en la figura 5. Con esta finalidad, se ha previsto la configuración según la invención del dispositivo mecanizado. Según se representa en las figuras 1 y 2, el dispositivo mecanizado inventado, se separa del aparato de remaches ciegos toda vez que este aparato es especialmente ligero, se instala fácilmente y resulta económica gracias a la fabricación en grandes series. En la forma de realización representada se trata de un aparato que funciona por aire comprimido, si bien la invención puede funcionar como es natural, con otras formas de accionamiento. El aparato dispone de las mordazas usuales 5 que, normalmente, agarran el mandril del remache ciego de rotura de mandril. Ello no obstante en lugar de la embocadura, se ha previsto para mecanizar el perno, otro tipo de construcción que se instala con la tuerca tapón 6 como una embocadura para remaches ciegos de rotura de mandril sobre el aparato mecanizado.
El aparato inventado para la mecanización de pernos de aro de retención presenta, además, un manguito que se coloca concéntricamente sobre la mordaza 5 en forma parecida a la embocadura para remaches ciegos de rotura de mandril. Este manguito desemboca en el yunque 2, que sirve para la conformación en frío del aro de retención. Delante del yunque 2 puede preverse un soporte 7 para el aro de retención cuando este se instala directamente con el aparato ajustador.
Directamente delante de la tuerca-tapón 5 está situado un anillo de contrafuerte 4 que soporta un manguito de guía 8 igualmente concéntrico y que sirve simultáneamente como soporte para un elemento elástico 3 también concéntrico. Este elemento elástico 3 puede adoptar la forma de un muelle de caucho o de poliuretano en forma de vaina o también puede ser un muelle helicoidal metálico. En el otro extremo del elemento elástico se encuentra otro manguito que rodea concéntricamente al yunque 2 y sobresale por encima de éste hacia adelante; es decir, sobre la pieza de trabajo que hay que remachar. Este manguito penetra en el manguito 8 de tal manera que puede moverse hacia atrás en sentido axial superando la fuerza del elemento elástico paralelo a la dirección del perno hacia atrás. Este manguito sirve de elemento de apoyo 1 y puede desplazarse hacia atrás hasta que se encuentre con el yunque 2.
Cuando se utiliza el dispositivo inventado para mecanización de pernos de aro de retención, se sitúa este dispositivo de apoyo 1 sobre la pieza de trabajo 22 en la forma representada en la figura 3. Cuando, como puede verse en la figura 4, el yunque 2 se sitúa sobre la pieza de trabajo, el dispositivo de apoyo 1 se mueve en el manguito 8 hacia atrás; es decir, penetra en el dispositivo de mecanización comprimiendo al elemento de soporte 3. Al efecto, la fuerza del elemento de apoyo deberá elegirse de forma tal que no se obstaculice la conformación en frío del aro de retención; pero, una vez separado el perno, en el rotura teórica 30 se disponga de fuerza suficiente para soltar el yunque 2 del aro de retención 40 con auxilio de la fuerza acumulada en el elemento elástico 3. La fuerza de este elemento elástico 3 asciende a 1,5-3 KN.
Como es natural, el dispositivo de apoyo 1 no deberá estar configurado como manguito concéntrico, sino que pueden utilizarse secciones transversales cuadradas o de una forma quebrada mediante la cual la sustentación se efectúe solamente sobre algunos puntos de la pieza 22.
Con el dispositivo inventado pueden mecanizarse también sistemas de pernos de aro de retención en remachadoras de rotura de mandril esencialmente más sencillas, ligeras y económicas y, simultáneamente, puede aumentarse en un tercio la velocidad de mecanizado con respecto al nivel de la técnica. En comparación con los dispositivos conocidos hasta ahora para el mecanizado de estos pernos, con el dispositivo inventado puede conseguirse una reducción de peso superior a la mitad y, además, resulta más económico el mecanizado de los sistemas de pernos de aro de retención y la fabricación del dispositivo mecanizado.

Claims (6)

1. Dispositivo para el mecanizado de pernos de aro de retención con mordazas (5) para apretar el perno y con un manguito con yunque (2) para la conformación en frío del aro de retención, caracterizado porque, junto al yunque (2) va dispuesto un dispositivo de soporte (1) que sobresale por encima del yunque (2) de dicho dispositivo y puede moverse, superando la fuerza de un elemento elástico (3) paralelo a la dirección longitudinal del perno, sobre el dispositivo, ascendiendo la fuerza del elemento elástico a 1,5-3 KN.
2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo de soporte (1) está configurado como un manguito concéntrico alrededor del yunque (2).
3. Dispositivo según las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque el elemento elástico (3) está configurado como muelle helicoidal metálico.
4. Dispositivo según las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque el elemento elástico (3) está configurado como resorte de caucho.
5. Dispositivo según la reivindicación 4, caracterizado porque el resorte de caucho está configurado como un manguito de goma dispuesto concéntrico al yunque (2).
6. Dispositivo según una de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizado porque el elemento elástico (3) está rodeado por un manguito concéntrico (8) que, simultáneamente, sirve de guía para el dispositivo de soporte (1).
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AU (1) AU4045801A (es)
DE (2) DE20002354U1 (es)
ES (1) ES2236188T3 (es)
WO (1) WO2001058620A1 (es)

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