ES2586581T3

ES2586581T3 - Elemento de fijación

Info

Publication number: ES2586581T3
Application number: ES11749159.7T
Authority: ES
Inventors: Uwe Frank
Original assignee: Wuerth International AG
Current assignee: Wuerth International AG
Priority date: 2010-08-24
Filing date: 2011-08-23
Publication date: 2016-10-17
Anticipated expiration: 2031-08-23
Also published as: RU2013108036A; DE102010039659A1; KR20130079488A; JP2013538323A; MX2013002008A; EP2609342B1; CN103180621A; WO2012025526A1; US20130149070A1; EP2609342A1; CA2808241A1; PL2609342T3; BR112013004333A2; AU2011295103A1

Abstract

Elemento de fijación para la introducción por la fuerza, con 1.1 un cuerpo de elemento de fijación (1), que 1.2 presenta una cabeza (2) con un hombro de apoyo (3) en si lado inferior y con 1.3 una punta de punzón (9) que forma el extremo delantero del elemento de fijación, que presenta un contorno exterior cilíndrico, que 1.4 presenta una superficie frontal (5), 1.5 cuyo canto circunferencial (11) se forma por una línea de intersección entre la superficie frontal (5) y el contorno exterior cilíndrico de la punta de punzón (9), caracterizado por que 1.6 la superficie frontal (5) presenta una sección de punzón, que incide en primer lugar sobre la pieza de trabajo. y 1.7 presenta una sección de presión, que incide finalmente sobre la pieza de trabajo.

Description

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DESCRIPCION

Elemento de fijacion

La invencion se refiere a un elemento de fijacion, que se introduce por la fuerza en un movimiento brusco en un sustrato no taladrado.

Ya se conoce un remache de disparo, que se introduce por la fuerza con la ayuda de un aparato de disparo en una pieza de trabajo no taladrada. Este clavo de remache presenta en su extremo dirigido hacia la pieza de trabajo una punta, que puede estar configurada tambien en forma de piramide (EP 1085952). Tal punta habitual en remaches de disparo facilita la penetracion por la fuerza en la pieza de trabajo no taladrada.

Sin embargo, se ha constatado que en determinados casos de aplicacion, la deformacion de la pieza de trabajo generada a traves de tal punta conduce en la zona del lugar de la fijacion a resultados inadecuados.

Ya se conoce una instalacion de estampacion, en la que el macho de estampacion presenta la forma de un cilindro cortado oblicuamente con una punta formada de esta manera y con un hombro de separacion en la transicion hacia la forma del cilindro. El hombro de separacion debe separar la pieza estampada (US 1097669 A).

De la misma manera se conoce un tornillo formador de taladro y formador de rosca con una punta de forma conica, en la que se conecta una reduccion de la seccion transversal que se extiende paralela al eje sobre una zona parcial de la longitud de su seccion extrema (WO 96/19675 A1).

En otro elemento de fijacion, esta prevista una seccion de punzon que termina en una superficie frontal plana que se extiende ligeramente oblicua con un canto de punzon circunferencial. De esta manera debe conseguirse que el proceso de estampacion no tenga lugar al mismo tiempo a lo largo de la circunferencia (DE 10 2008 014 840 a1).

La invencion tiene el problema de crear un elemento de fijacion adecuado para la introduccion por la fuerza en una pieza de trabajo no taladrada, que con una estructura sencilla conduce a una deformacion mas reducida de la pieza de trabajo en la zona en la zona de la fijacion provocada a traves del elemento de fijacion.

Para la solucion de este cometido, la invencion propone un elemento de fijacion con las caractensticas mencionadas en la reivindicacion 1. Los desarrollos de la invencion son objeto de reivindicaciones dependientes.

Por lo tanto, el elemento de fijacion contiene en la zona de su extremo delantero dirigido hacia la pieza de trabajo como punta una seccion de punzon con una superficie frontal, que esta delimitada por un canto circunferencial. Esta superficie frontal y, por lo tanto, tambien el canto circunferencial que la delimita no se encuentran ahora en un plano, que se extiende perpendicularmente al eje longitudinal. Esto conduce a que la superficie frontal incida en primer lugar en un lugar con su canto circunferencial sobre la pieza de trabajo, de manera que allf el orificio de la pieza de trabajo comienza en un lugar. Durante la introduccion siguiente por la fuerza de esta seccion de punzon, poco a poco todos los lugares del canto circunferencial entran en contacto con la pieza de trabajo, de manera que el orificio se genera poco a poco de manera similar a un cizallamiento. Esto conduce a que, por una parte, la pieza de trabajo se deforme menos fuertemente en la zona del orificio y, por otra parte, no se provoque un frenado demasiado fuerte del elemento de fijacion. Adicionalmente, debido al cizallamiento de una parte de la pieza de trabajo, se genera un taladro con un borde limpio. Tal borde limpio no tiende a desgarro, como puede aparecer esto en un taladro generado a traves de una punta.

Tan pronto como ahora el taladro esta formado casi totalmente, la seccion de presion de la punta de punzon incide sobre la superficie de la chapa y presiona el disco de estampacion que cuelga todavfa en la chapa en la direccion de introduccion por la fuerza hacia delante, de manera que este se coloca y se desvfa. Puesto que tambien la seccion de presion de la punta de punzon es delimitada por el canto circunferencial, este incide en el disco de estampacion y cambia de posicion el disco de estampacion en direccion al lado trasero de la chapa inferior.

La seccion de presion mencionada de la punta de punzon se puede formar por que esta zona de la superficie frontal se extiende menos inclinada que la seccion de punzon que incide en primer lugar sobre la pieza de trabajo. Por ejemplo, la seccion de presion se puede extender bajo un angulo de aproximadamente 10° frente a un plano transversal vertical del elemento de fijacion.

De la misma manera puede estar previsto que la seccion de presion se encuentre en un plano que se extiende perpendicularmente al eje longitudinal del elemento de fijacion.

De acuerdo con la invencion, puede estar previsto que la seccion de presion forme en la zona del extremo mas proximo a la cabeza del elemento de fijacion de la superficie frontal una proyeccion corta dirigida fuera de la cabeza del elemento de fijacion. Cuando este extremo de la superficie frontal alcanza con el canto circunferencial asociado la pieza de trabajo, la parte de la pieza de trabajo, que es cizallada para la formacion del taladro, se desprende casi totalmente desde la pieza de trabajo. Esta ultima proyeccion corta provoca de la misma manera una desviacion del disco de estampacion en direccion al lado trasero de la pieza de trabajo.

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El comienzo de la seccion de presion o expresado de otra manera el Ifmite entre la seccion de punzon y la seccion de presion, puede estar, por ejemplo, en un lugar, que es menor o igual que aproximadamente el 25 % del diametro de la superficie de estampacion.

Para que se pueda estampar tal taladro limpio tambien en condiciones difmiles, esta previsto en un desarrollo segun la invencion que la punta delantera de punzon del elemento de fijacion presente un contorno exterior cilmdrico, en particular cilmdrico circular.

En otro desarrollo de la invencion, esta previsto que el canto circunferencial se forme por una lmea de interseccion entre la superficie frontal del elemento de fijacion y un contorno exterior cilmdrico del elemento de fijacion, con preferencia por el contorno exterior cilmdrico de la punta de punzon.

En otro desarrollo de la invencion, puede estar previsto que la punta de punzon presente una seccion transversal menor que el cuerpo propiamente dicho del elemento de fijacion. Se ha comprobado que la formacion de un taladro con una seccion transversal menor que la que corresponde a la seccion transversal del elemento de fijacion, conduce a buenos resultados tanto en la configuracion de la fijacion como tambien en el sentido de que el gasto para la introduccion por la fuerza de tal elemento de fijacion no es demasiado grande.

Para conseguir esto, puede estar previsto segun la invencion que entre la punta delantera de punzon y el cuerpo del elemento de fijacion este dispuesta una seccion de transicion, que establece la transicion entre la seccion transversal mayor y la seccion transversal menor.

Esta seccion de transicion puede presentar diferentes formas. Por ejemplo, la seccion de transicion se puede extender conicamente, es decir, con una lmea lateral que se extiende lineal.

De la misma manera es posible y se propone por la invencion que la seccion de transicion se extienda de forma balfstica, es decir, que la lmea lateral este curvada convexa.

Otra posibilidad propuesta por la invencion reside en que la seccion de transicion presenta una lmea lateral curvada concava.

En particular, tambien puede estar previsto que la lmea lateral de la seccion de transicion se componga de secciones de diferente configuracion, es decir, secciones de forma balfstica, conica y concava.

La seccion de punzon y/o seccion de presion se pueden extender, respectivamente, planas y, respectivamente, oblicuas con respecto al eje longitudinal, en particular bajo angulos diferentes.

Pero la superficie frontal no tiene que ser plana, tambien puede presentar otras formas. Asf, por ejemplo, es posible y se propone por la invencion, que el extremo delantero de la punta de punzon presente un canto de corte adicional, que se extiende sobre el extremo delantero y divide la superficie frontal en dos partes. El canto de corte se extiende desde una parte del canto circunferencial hacia la seccion opuesta del canto circunferencial, es decir, que pasa en sus dos extremos al canto circunferencial. La superficie frontal puede estar configurada sobre los dos lados del canto de corte tambien, respectivamente, plana. Pero esto es solo una posibilidad.

De acuerdo con la invencion, puede estar previsto que este canto de corte se extienda perpendicularmente al eje longitudinal del elemento de fijacion. Entonces se inicia la fabricacion del orificio en el centro del disco de estampacion.

Pero de la misma manera es posible y se propone por la invencion que este canto de corte se extienda oblicuo con respecto al eje longitudinal del elemento de fijacion.

Es conveniente que de acuerdo con otra caractenstica de la invencion, el canto de corte se extienda a traves del eje medio del elemento de fijacion.

De acuerdo con la invencion, puede estar previsto que este canto de corte forme un canto lineal.

Pero tambien es posible y se propone por la invencion que este canto de corte este configurado curvado en una vista lateral del elemento de fijacion, debiendo extenderse en una vista frontal del elemento de fijacion el canto de corte en este caso de la misma manera linealmente.

En el caso individual tambien puede ser conveniente, especialmente con diametros mayores que el elemento de fijacion pueda presentar varios cantos de corte de este tipo.

Visto en vista frontal, el canto circunferencial se extiende a lo largo de una lmea cerrada, con preferencia de una lmea circular.

El elemento de fijacion puede estar configurado, por ejemplo, como remache de disparo. Pero tambien puede estar configurado como tornillo, que se puede disparar dentro de la pieza de trabajo hasta que se forma en la pieza de

trabajo a modo de un agujero de paso un orificio, en el que se puede enroscar la rosca del tomillo, para formar alU la contrarrosca.

Tambien es concebible que el elemento de fijacion presente muescas circunferenciales, que no forman ninguna rosca, pero que pueden contribuir a la fijacion mejorada.

5 Otras caractensticas, detalles y ventajas se deducen a partir de las reivindicaciones, de la descripcion siguiente de formas de realizacion preferida de la invencion as^ como con la ayuda del dibujo. En este caso:

La figura 1 muestra la vista lateral de un elemento de fijacion en forma de un remache hueco.

La figura 2 muestra la vista lateral del elemento de fijacion desde otra direccion.

La figura 3 muestra el extremo delantero de un elemento de fijacion modificado frente a la forma de realizacion 10 segun la figura 2.

La figura 4 muestra una representacion que corresponde a la figura 3 de una forma de realizacion modificada de nuevo.

La figura 5 muestra la vista lateral de un elemento de fijacion con una zona de transicion.

La figura 6 muestra la vista lateral del elemento de fijacion de la figura 5 desde otra direccion.

15 La figura 7 muestra la vista en perspectiva de la forma de realizacion segun las figuras 5 y 6.

La figura 8 muestra la vista lateral de una tercera forma de realizacion.

La figura 9 muestra una vista lateral de la forma de realizacion de la figura 8 desde otra direccion.

La figura 10 muestra la vista en perspectiva de la forma de realizacion segun las figuras 8 y 9.

La figura 1 muestra como ejemplo de un elemento de fijacion propuesto por la invencion un remache hueco con un 20 cuerpo 1, en uno de cuyos extremos esta configurada una cabeza 2. La cabeza 2 sobresale radialmente sobre la seccion cilmdrica del cuerpo 1. Su lado inferior forma un hombro de apoyo 3, que se apoya en el estado fijado sobre el lado superior de la pieza de trabajo. En la zona de su extremo delantero 4 asociado a la pieza de trabajo, el elemento de fijacion presenta una superficie frontal 5, que solo se indica aquf

Un segundo ejemplo para el tipo de elemento de fijacion, en el que la invencion puede encontrar aplicacion, es un 25 remache de clavo rompible.

Un tercer ejemplo para un elemento de fijacion, en el que se puede realizar la invencion, es un tornillo estampado.

En la zona del extremo delantero, es decir, del elemento del elemento de fijacion que esta alejado de la cabeza del tornillo 2, esta formada una punta de punzon 9, que es delimitada por una superficie frontal 5 que se extiende inclinada.

30 La superficie frontal 5 es plana y se extiende bajo un angulo de aproximadamente 45° frente al eje longitudinal del elemento de fijacion configurado como remache hueco. La punta de punzon 9 presente en esta forma de realizacion la misma forma de la seccion transversal y el mismo diametro que la seccion cilmdrica del cuerpo 1 del remache hueco.

El lugar de la punta de punzo 9, que presenta la distancia maxima desde el hombro de apoyo 3 de la cabeza 2 del 35 elemento de fijacion forma una punta 12. Como se puede deducir a partir de la figura 1, el canto circunferencial 11 esta curvado naturalmente en este lugar, perol a pesar de todo esta formada una punta 12. La zona de la punta de punzon 9, que se conecta en esta punta 12 forma una seccion de estampacion 13. Durante la introduccion por la fuerza de la punta de punzon 9 en la pieza de trabajo se realiza un proceso de estampacion a traves del canto circunferencial 11.

40 En el lugar de la superficie frontal 5, que esta mas alejada de la punta de grna 12, esta formada una proyeccion 16 que se proyecta hacia delante como seccion de presion. Este proceso 16 esta dirigido desde la cabeza 2 del remache en direccion a la piza de trabajo. Durante la introduccion por la fuerza de una pieza de trabajo, se desprende el disco de estampacion en primer lugar en la punta 12 del remache. Poco antes de que el punto de estampacion sea cizallado casi totalmente, la proyeccion 16 incide sobre el. Se ocupa de que poco antes del choque 45 completo no se desgarre el disco de estampacion, sino que se establece, se dobla hacia el lado y se invierte en la direccion del lado trasero de la pieza de trabajo.

La figura 3 muestra en una representacion que corresponde a la figura 2 solamente la zona delantera del cuerpo 1 de un elemento de fijacion de acuerdo con otra forma de realizacion. Mientras que en la formas de realizacion de las figuras 1 y 2, la seccion de presion de la punta de punzon 9 esta formada por una proyeccion 16 que apunta en 50 direccion fuera de la cabeza 2 del elemento de fijacion, la forma de realizacion de la figura 3 muestra una seccion de

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presion 23, que presenta una superficie frontal que se extiende perpendicularmente al eje longitudinal. En esta forma de realizacion, hacia el final del proceso de introduccion por la fuerza, esta superficie incide al mismo tiempo sobre el disco de estampacion. De esta manera se consigue tambien que no se suelte el disco de estampacion, sino que se despliegue.

La figura 4 muestra otra forma de realizacion, en la que la seccion de presion 23 presenta una superficie frontal, que esta inclinada en la misma direccion que la superficie frontal 5 de la seccion de estampacion 13, pero que esta orientada claramente mas cerca del plano transversal que se extiende perpendicularmente al eje longitudinal. El angulo, que forma esta superficie frontal 23 con este plano transversal, tiene, por ejemplo, aproximadamente 10°.

Mientras que en la forma de realizacion segun la figura 1 a la figura 4, la punta de punzon 9 es una prolongacion cilmdrica del cuerpo 1 del elemento de fijacion, las figuras siguientes muestran formas de realizacion, en las que entre el cuerpo 1 del elemento de fijacion y la punta de punzon 9 esta dispuesta una seccion de transicion 10. Esta seccion de transicion 10 conduce a que la punta de punzon 9 sea en su diametro o bien de su tamano de la seccion transversal claramente menor que el diametro del cuerpo 1 del elemento de fijacion. De esta manera se puede conseguir que el taladro fabricado por la punta de punzon 9 sea menor que el que corresponde al diametro del cuerpo del elemento de fijacion. Esto conduce a que la seccion de transicion 10 ensancha el taladro estampado, lo que conduce a una formacion de paso en la zona del borde del taladro. Esta formacion de paso puede conducir a una adherencia mejorada del elemento de fijacion en la zona del borde del elemento de chapa.

En la forma de realizacion de la figura 5 a la figura 7, la seccion delantera de la punta de punzon 9 presenta la misma forma que en la forma de realizacion precedente segun la figura 1 y la figura 2. Totalmente delante en la seccion de estampacion se forma, por lo tanto, una superficie plana 5 que se extiende inclinada, que presenta un canto de estampacion circunferencial 11. En el lugar 12, que esta mas proximo al lado inferior 3 de la cabeza 2, esta configurada la proyeccion corta 16 ya mencionada, dirigida hacia delante. Tambien aqrn el plano de la superficie frontal 5 se extiende aproximadamente bajo un angulo de 45° frente al eje longitudinal.

La figura 7 muestra solamente la zona delantera del elemento de fijacion en una representacion en perspectiva.

En las figuras tratadas hasta ahora, la superficie frontal 5 esta configurada como superficie plana. Pero podna estar configurada tambien como superficie curvada.

La otra forma de realizacion realizada en las figuras 8 a 10 de un elemento de fijacion se distingue de la forma de realizacion de la figura 5 a la figura 7 en que en el extremo delantero de la punta de punzon estan formadas dos superficies frontales planas 15. Ambas superficies frontales se extienden aproximadamente bajo un angulo de 45° con respecto al eje longitudinal, de manera que ambas forman entre sf un angulo de aproximadamente 90°. El canto de corte 14 formado de esta manera en el extremo delantero de la punta de punzon se extiende en el ejemplo representado perpendicularmente al eje longitudinal. Las dos superficies frontales 15 a ambos lados del canto de corte 14 estan dispuestas simetricas entre sf En esta forma de realizacion, el disco de estampacion es atravesado en primer lugar en el centro y entonces se cizalla poco a poco a ambos lados de la lmea de separacion generada por el canto de corte 14. De esta manera aparecen en el caso mas favorable dos discos de estampacion, que son desviados entonces antes de la perforacion completa a traves de las proyecciones 16.

El canto de corte 14 representado en la figura 8 perpendicularmente al eje longitudinal del remache podna extenderse tambien oblicuo frente al eje longitudinal del elemento de fijacion, para comenzar de esta manera con la perforacion en el borde del taladro a formar. Tambien podna estar curvado mas o menos fuerte concavo o convexo.

Ya se ha mencionado que la seccion de transicion 10 entre el cuerpo 1 del elemento de fijacion y la punta de estampacion 9, 19 sirve para convertir el borde del taladro generado a traves de la punta de punzon 9, 19, para incrementar de esta manera el taladro. La forma de la seccion de transicion 10 esta configurada en los ejemplos de realizacion representados con un contorno lateral convexa. En su lugar, la seccion de transicion puede estar configurada tambien de forma conica, de manera que su con torno se extiende linealmente.

Tambien es conveniente un contorno lateral concavo.

De acuerdo con las circunstancias del caso de aplicacion, tambien se puede utilizar una combinacion de esta formas.

La seccion de presion de la punta de punzon 9 de las formas de realizacion de acuerdo con las figuras 5 a 10 corresponde a la forma de realizacion segun las figuras 1 y 2. Tambien en estas formas de realizacion, la seccion de presion podna presentan la forma y disposicion, como en la forma de realizacion segun las figuras 3 y 4. Pero esto no se representa en particular.

Claims

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REIVINDICACIONES

1. - Elemento de fijacion para la introduccion por la fuerza, con

1.1 un cuerpo de elemento de fijacion (1), que

1.2 presenta una cabeza (2) con un hombro de apoyo (3) en si lado inferior y con

1.3 una punta de punzon (9) que forma el extremo delantero del elemento de fijacion, que presenta un contorno exterior cilmdrico, que

1.4 presenta una superficie frontal (5),

1.5 cuyo canto circunferencial (11) se forma por una lmea de interseccion entre la superficie frontal (5) y el contorno exterior cilmdrico de la punta de punzon (9),

caracterizado por que

1.6 la superficie frontal (5) presenta una seccion de punzon, que incide en primer lugar sobre la pieza de trabajo. y

1.7 presenta una seccion de presion, que incide finalmente sobre la pieza de trabajo.
2. - Elemento de fijacion de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que la punta de punzon (9) presenta un contorno exterior cilmdrico circular.
3. - Elemento de fijacion de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, con
3.1 una seccion de transicion (10) dispuesta entre la punta de punzon (9) y el cuerpo del elemento de fijacion

(I) , en la que
3.2 la seccion transversal de la punta de punzon (9) es menor que la seccion transversal del cuerpo del elemento de fijacion (1).
4. - Elemento de fijacion de acuerdo con la reivindicacion 3, en el que la seccion de transicion (10) se extiende al menos parcialmente conica o concava.
5. - Elemento de fijacion de acuerdo con la reivindicacion 3 o 4, en el que la seccion de transicion (10) esta configurada al menos parcialmente de forma balfstica.
6. - Elemento de fijacion de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que la seccion de punzon y/o la seccion de presion de la superficie frontal (5) estan configuradas, respectivamente, planas y se extienden, respectivamente, oblicuas con respecto al eje longitudinal del elemento de fijacion, en particular bajo angulos diferentes.
7. - Elemento de fijacion de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, con al menos un canto de corte (14) que divide la superficie frontal (15), que pasa en sus dos extremos al canto circunferencial (11).
8. - Elemento de fijacion de acuerdo con la reivindicacion 9, en el que el canto de corte (14) se extiende perpendicularmente u oblicuo con respecto al eje longitudinal del elemento de fijacion.
9. -. Elemento de fijacion de acuerdo con la reivindicacion 7 u 8, en el que el canto de corte (14) esta configurado lineal o curvado.
10. - Elemento de fijacion de acuerdo con una de las reivindicaciones 7 a 9, en el que el canto de corte (14) se extiende a traves del eje medio del elemento de fijacion.
11. - Elemento de fijacion de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que el canto circunferencial

(II) se extiende, visto en vista frontal, a lo largo de una lmea circular cerrada.
12. - Elemento de fijacion de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que el cuerpo de elemento de fijacion esta configurado como tornillo.
13. - Elemento de fijacion de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores 1 a 11, en el que el cuerpo de elemento de fijacion esta configurado como cuerpo de remache.