ES2637997T3 - Cabezal para máquina remachadora con montaje de liberación de mordaza - Google Patents

Abstract

Un cabezal (31) para una máquina remachadora para aplicar remaches de corte, el cabezal, comprende: (a) una parte delantera y una parte posterior que consiste de una placa (33) y un cuerpo (35) respectivamente, dicha placa (33) tiene un agujero (37) axial para recibir el vástago de un remache y dicho cuerpo (35) tiene un agujero axial que se forma a lo largo de un eje sustancialmente coincidente con el eje "S" del agujero (37) formado en placa (33), dicha parte delantera y dicha parte posterior se pueden deslizar con relación uno al otro a lo largo de una dirección paralela a dicho eje "S"; (b) un ensamble (39, 41) de enganche deslizante dispuesto dentro de una cámara (36) de deslizamiento, definida dentro de dicho cuerpo (35), con el fin de enganchar un vástago de un remache de corte, dicho montaje (39, 41) de enganche es capaz de tomar una primera posición avanzada y una segunda posición, retraída, dentro de dicha cámara (36) y a su vez comprende: (b.1) un mandril (41) que tiene un grupo de segmentos radiales o mordazas (39) dispuestas para enganchar el extremo ranurado o roscado de un vástago (13) de un remache (11), dicho vástago (41) se puede deslizar dentro de dicha cámara (36) de deslizamiento con el fin de tomar una posición avanzada, en la que el mandril (41) está en contacto con el límite (34) formado en correspondencia con la parte delantera de la cámara (36), y una posición retraída, en la que el mandril (41) se separa de dicho límite (34), la posición avanzada es tomada por el mandril (41) cuando el cabezal (31) está en condición inactiva y la posición retraída es tomada en cambio por el mandril (41) después que el vástago (13) del remache (11) ha estado en enganche con el mandril (41); (b.2) un manguito (43) flexible, que tiene asegurado a este dichos segmentos o mordazas (39) de mandril (41); (b.3) una tuerca de anillo (47) mantenida en dicho manguito por medio de un perfil (48) anular; (b.4) un pasador (51) para controlar el movimiento hacia atrás de dicho montaje (39, 41) enganche dentro de dicha cámara (36) al empujar dicha placa (33) durante su movimiento de regreso hacia dicho cuerpo (35), dicho pasador (51) se sujeta a un soporte (49) radial proporcionado en dicha tuerca (47) de anillo y que se puede deslizar dentro de un canal (53) lateral, dicho canal (53) lateral es paralelo a la cámara (36) de deslizamiento y tiene tal una extensión que se abre en la superficie del cuerpo (35) hacia la placa (33) con el fin de dejar que dicho pasador salga del cuerpo (35); caracterizado porque: -un casquillo (45) se ajusta en dicho manguito (43) flexible; -dicha tuerca (47) de anillo rodea dicho manguito (43) flexible; -dicho perfil (48) anular está en una proyección (48) anular interna de dicha tuerca (47) de anillo que permite que dicha tuerca (47) de anillo sea mantenida entre dicho manguito (43) y dicho casquillo (45).

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DESCRIPCION

Cabezal para maquina remachadora con montaje de liberacion de mordaza CAMPO DE LA INVENCION

La presente invencion se refiere a un cabezal para una maquina remachadora y un metodo para controlar la misma. ANTECEDENTES DE LA INVENCION

Un proceso conocido en mecanica es la deformacion permanente en fno de un extremo de un sujetador, tal como un clavo, un remache, un pasador,, un perno, un ojal y asf sucesivamente, con el fin de formar un cabezal (o un contra cabezal, si el elemento ya se proporciona con un cabezal en el extremo opuesto) en ese extremo con el fin de obtener una conexion fija y no removible de piezas, por ejemplo barras de seccion, laminas, secciones enrolladas y asf sucesivamente, a traves de la cual se dispone el elemento sujetador.

Dicho proceso, que puede ser un proceso manual o mecanizado, se denomina en general como “fijacion” y, en el caso de procesos mecanizados, las herramientas empleadas se denominaran como “maquinas remachadoras”.

En la construccion de carrocena, especialmente pero no solo en el campo aeronautico, se conoce el uso de los denominados remaches para conectar en laminas en forma fija. Un ejemplo de dichos remaches se divulga en el documento GB 2 420 835.

La figura 1a y 1b muestran un remache del tipo mencionado anteriormente aplicado a un par de laminas L1, L2, antes y despues de remachado, respectivamente.

Este tipo de remache se designa en general 11 e incluye un vastago o eje 13 que tiene una cabeza 15 y un extremo 17a roscado o ranurado y un collar 19 que se fija sobre una parte 17b roscada o ranurada del vastago 13, al aplicar una traccion axial relativa entre el extremo 17a del vastago 13 y collar 19. Dicha fuerza axial provoca mas aun la ruptura de un extremo 17a en una zona de fractura designada mediante el numeral 21 de referencia, coincidente en general con una ranura anular correspondiente.

Tambien se conoce maquinas remachadoras disenadas para fijacion de remaches del tipo anterior. Un ejemplo de dichas maquinas se divulga en el documento UE 6,766,575.

De acuerdo con la tecnica anterior, el proceso de remachado comprende las siguientes etapas:

- en una primera etapa, el remache 11 se inserta en un agujero formado previamente a traves de las piezas que se van a conectar;

- el collar 19 se ajusta luego dentro del remache 11;

- el remache 11 se inserta luego dentro del cabezal de una maquina remachadora, que sostiene el vastago 13 de remache dentro de un mandril equipado con mordazas;

- la parte delantera del cabezal de maquina, que consiste en general de una placa movil, se mueve lejos del cuerpo de cabezal, provocando por lo tanto la fijacion del collar 19 y la posterior ruptura de un extremo 17a del vastago;

- la parte delantera del cabezal de maquina se mueve luego hacia atras contra el cuerpo y la maquina esta lista para recibir un nuevo remache que, cuando ingresa al cabezal, provocara la expulsion, a traves de una abertura posterior proporcionada allf, de un extremo 17a o cola que tiene un tamano que le permite quedar atrapado entre las mordazas.

Uno de los problemas que surgen cuando se disena una maquina remachadora para remaches del tipo mencionados anteriormente se relaciona con la necesidad de deshacerse de la cola o extremo del remache, una vez que este ultimo se ha roto durante la operacion de fijacion, de tal manera que la maquina esta lista para realizar un nuevo ciclo de trabajo.

En las maquinas empleadas actualmente, la cola se dispone en general aprovechando el empuje de la cola del remache posterior, que se introduce en el cabezal de maquina expulsando por lo tanto la cola del remache anterior que ha quedado agarrado entre las mordazas del cabezal. Sin embargo, este metodo no es adecuado para uso en todas las aplicaciones.

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Por ejemplo, de acuerdo con la tecnica anterior, la cola se puede expulsar solamente a traves de la abertura posterior en el cabezal de la maquina remachadora. Mas aun, en razon a que la expulsion tiene lugar por medio de un empuje, puede ocurrir con frecuencia atascamiento debido por ejemplo al bloqueo de la cola o al remache subsiguiente, provocando de esta manera que la maquina se detenga.

Mas particularmente, el metodo conocido no es adecuado para aplicaciones en las que el canal que aloja la cola del remache dentro del cabezal de la maquina remachadora tambien se utiliza para el paso de un flujo de aire de refrigeracion.

Dicho flujo de aire se emplea en general para refrigerar las superficies de lamina durante la perforacion realizada antes de la insercion del remache.

Una vez completada la perforacion, se inserta el remache del agujero formado en las laminas, posiblemente luego de la aplicacion de un material de sellado y luego ajustado por fijacion.

Si, despues de la ruptura de la cola, esta permanece inmovilizada dentro del cabezal de la maquina hasta la llegada de la cola subsiguiente, el canal para el paso de flujo de aire de refrigeracion se obstruina y el cabezal de la maquina de remache no se puede utilizar para enfriar las superficies cuando se perfora el agujero subsiguiente.

Un problema adicional que surge cuando se utiliza las maquinas remachadoras de la tecnica anterior es la imposibilidad de liberar el remache de las mordazas del cabezal una vez el remache se ha agarrado con el fin de realizar la etapa de fijacion.

Actualmente, es claro que, si por cualquier razon, por ejemplo, una falla en la fabricacion del remache o un posicionamiento equivocado del cabezal de la maquina remachadora, el operador se da cuenta de que no se puede realizar adecuadamente la operacion de remachado, o que la cola no se rompe debido a los problemas anteriores, sera necesaria una intervencion en la maquina remachadora, con el fin de intentar desbloquear las mordazas para liberar el remache.

Del documento EP 0 512 806 sobre el cual se basa el preambulo de la reivindicacion 1 se conoce una maquina remachadora que comprende segmentos de mordaza unidos a un extremo de un tubo elastomerico que tiene el extremo opuesto unido a un perfila una estructura de puas a la cual se fijan los medios para desenganchar automaticamente las mordazas del pasador sujetador durante la carrera de retorno de la herramienta. Esta disposicion conocida tiene la desventaja de que cuando la liberacion automatica del remache de las mordazas del cabezal resulta imposible por algunas razones, por ejemplo debido a una falla en la eleccion del remache o de un posicionamiento equivocado de la herramienta, y se hace necesaria una intervencion en el cabezal de la maquina remachadora, con el fin de intentar desbloquear las mordazas para liberar el remache, el movimiento radial y axial de las mordazas resulta diffcil debido al tubo elastomerico que lo soporta unido a la estructura con la consecuencia que el tubo elastomerico resulta de esta manera tensionado o roto por los intentos manuales de retirar el remache.

Este problema es particularmente grave en el caso de maquinas remachadoras automatizadas, controladas por robots. En dicho caso, de hecho, sena necesario operar manualmente con el fin de liberar el remache del cabezal, frecuentemente al desensamblar la parte del cabezal, en posiciones que pueden ser diffcilmente alcanzadas por las manos de un operador y con retardos de trabajo incompatible con procesos robotizados o automatizados.

De esta manera, es un objeto de la presente invencion para resolver los problemas anteriores al proporcionar un cabezal para una maquina remachadora que permite un auto liberacion del remache.

Es un segundo objeto de la invencion proporcionar un cabezal para una maquina remachadora que permite expulsar la cola del remache.

Es otro objeto de la invencion proporcionar un cabezal para una maquina remachadora que permita despejar el canal dentro del cabezal de la maquina despues de fijacion, haciendo por lo tanto dicho canal disponible para el paso de flujo de aire de refrigeracion.

Es un objeto adicional de la invencion proporcionar un cabezal para una maquina remachadora que, a pesar de solucionar el problema anterior, se puede construir mediante modificaciones economicas y simples de los cabezales existentes.

Es aun un objeto adicional de la invencion proporcionar un metodo para operar un cabezal para una maquina remachadora, cuyo metodo permite resolver los problemas mencionados anteriormente y se puede aplicar en cabezales existentes, con un numero limitado de cambios.

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RESUMEN DE LA INVENCION

Los objetivos anteriores y otros objetivos se alcanzan por medio del cabezal para maquina remachadora y el metodo de control pertinentes de acuerdo con las reivindicaciones adjuntas.

Ventajosamente, de acuerdo con la invencion, la cola del remache que ha permanecido inmovilizada dentro del mandril despues de la rotura se libera del enganche con las mordazas del mandril y puede ser expulsada del cabezal ya sea por gravedad o por medio de un flujo de aire comprimido.

Mas aun, en razon a que el pasador que controla el desenganche del mandril de la cola esta a su vez controlado por el movimiento de la placa, un cabezal de acuerdo con la invencion se puede obtener mediante modificaciones economicas y simples a cabezales de maquinas ya existentes, hechas durante la fase de diseno o sobre el cabezal ya construido.

Otra ventaja de la invencion es que el metodo de control de cabezal se puede aplicar en una forma simple a cabezales ya existentes, sin necesidad de modificar el ciclo de control de las partes moviles del cabezal.

Una ventaja adicional de la invencion es la posibilidad de liberar un remache que ha permanecido inmovilizado en las mordazas del cabezal, al operar automaticamente y al explotar substancialmente los mismos movimientos de las partes del cabezal como se pretende para la operacion de fijacion, y, sobre todo sin la necesidad de intervencion humana en el cabezal o la maquina remachadora. En el cabezal para una maquina remachadora de acuerdo con la invencion, el ensamble de enganche consiste de un mandril deslizante equipado con mordazas, cuyas mordazas se aseguran a un manguito; preferiblemente dicho manguito se hace de caucho, y en este caso:

- dichas mordazas se aseguran al manguito preferiblemente por curado;

- dicho manguito esta equipado sobre un casquillo, hecho preferiblemente de metal;

- dicha tuerca de anillo rodea el manguito y esta retenida dentro de dicho manguito y dicho casquillo por medio de

una proyeccion anular interna.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

Una realizacion de la invencion, dada por via de ejemplo, se describira en lo sucesivo con referencia a los dibujos acompanantes, en los que:

- las figuras 1a y 1b muestran un remache aplicado a un par de laminas, antes y despues de fijacion, respectivamente;

- la figura 2a muestra el cabezal de acuerdo con la invencion, en configuracion de enganche de remache;

- la figura 2b muestra el cabezal de acuerdo con la invencion, en la configuracion tomada despues que ha ocurrido

ruptura.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA REALIZACION MENCIONADA

Con referencia a las figuras 2a y 2b, se muestra un cabezal 31 de una maquina remachadora de acuerdo con la invencion, que comprende una parte delantera o placa 33 y una parte posterior o cuerpo 35. Gracias a medios tales como deslizamiento hidraulico, no mostrado en razon a que son conocidos por el experto en la tecnica, dichas partes se pueden deslizar con relacion uno a otro a lo largo de un paralelo direccional al eje S del agujero 37 formado en la placa 33 y que recibe un vastago 13 del remache 11 y el anillo 19 asociado, dicho eje es sustancialmente coincidente con el eje del vastago 13 de dicho remache 11 cuando este se inserta en dicho agujero 37.

El cuerpo 35 tiene un agujero axial que se forma a lo largo de un eje sustancialmente coincidente con el eje S del agujero 37 formado en la placa 33, y que recibe el vastago 13 de enganche de ensamble del remache 11 cuando este se inmoviliza en el cuerpo 35.

Una camara 36 deslizante substancialmente cilmdrica esta definida dentro del cuerpo 35 y alberga:

- un montaje de enganche deslizante que comprende un mandril 41 que tiene un grupo de segmentos radiales o mordazas 39 dispuestas para enganchar el extremo 17a roscado o ranurado de un vastago 13 del remache 11;

- un manguito 43 flexible, hecho de caucho u otro material, que tiene asegurado a este, preferiblemente por curado, segmentos o mordazas 39 de mandril 41;

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- un casquillo 45, hecho preferiblemente de metal, sobre el cual se equipa el manguito 43 de caucho;

- una tuerca 47 de anillo, hecha preferiblemente de metal, que rodea el manguito 43 de caucho, se mantiene entre el manguito 43 y el casquillo 45 por medio de un perfil 48 anular interna y esta equipado con un soporte 49 radial que se ha sujetado a este, por medio de un tornillo 53, un elemento de control, cuyo objetivo se describira adicionalmente adelante; dicho elemento de control consiste en un pasador 51 deslizable dentro de un canal 53 lateral, paralelo a la camara 36 de deslizamiento y que tiene tal una extension que se abre en la superficie del cuerpo 35 hacia la placa 33 de tal manera que deja que dicho pasador salga del cuerpo 35;

- un elemento 55 elastico, que consiste por ejemplo de un resorte de bovina, ubicado entre la base posterior del casquillo 45 y la parte inferior de la camara 36 de deslizamiento, en donde se forma una ranura 38 anular que recibe la base de dicho resorte.

El mandril 41 se puede deslizar dentro de la camara 36 con el fin de tomar una posicion avanzada, en la que esta en contacto con el lfmite 34 formado en correspondencia con la parte delantera de la camara 36, y una posicion retrafda, en la que el mandril 41 se separa de dicho lfmite.

La posicion avanzada es tomada por el mandril 41 cuando el cabezal 31 esta en condicion inactiva, que es antes que el cabezal reciba el vastago 13 del remache 11, o como se muestra en la figura 2b, despues que el extremo 17a se ha roto permaneciendo por lo tanto inactivo dentro del mandril 41.

La posicion retrafda es tomada en su lugar por el mandril 41 cuando el cabezal 31 esta listo para realizar la fijacion, es decir despues que el vastago 13 del remache 11 se ha enganchado en el mandril 41 superando la fuerza del elemento 35 elastico y el cabezal esta esperando el comando que provoca, a traves de medios conocidos, el deslizamiento hacia delante de la placa 33, con lo cual se realiza la fijacion.

La descripcion anterior clara por que, en ausencia del elemento 51 de control que controla el movimiento hacia atras del mandril dentro de la camara 36 debido al empuje de la placa 33 durante su movimiento de retorno hacia el cuerpo 35, mandril 41 permanecera en su posicion avanzada despues de la ruptura del vastago de remache, haciendo por lo tanto diffcil la expulsion del extremo 17a de remache, inmovilizado entre las mordazas 39.

Por el contrario, gracias al elemento de control, que a su vez es controlado por la placa 33 durante el movimiento que realiza la placa hacia atras, a traves de medios conocidos, con el fin de ir hacia atras contra el cuerpo 35 y prepararse para recibir un nuevo remache, el mandril 41 se mueve hacia atras dentro de la camara 36 de deslizamiento y lejos del lfmite 34. De esta manera, las mordazas 39, gracias a la deformacion del manguito 43 que la soporta, se pueden mover radialmente lejos del extremo 17a de remache, que puede posteriormente ser expulsado ya sea por gravedad o, preferiblemente, por medio de un flujo de aire comprimido que viene por ejemplo de la abertura 57 posterior de la camara 36, formada en el cuerpo 35.

De acuerdo con la invencion, el metodo para controlar el cabezal comprende las etapas de:

- enganchar el vastago 13 del remache 11 en el mandril 41 superando la resistencia del elemento elastico del resorte 55 helicoidal;

- controlar el deslizamiento de la placa 31 con relacion al cuerpo 35 en una primera direccion de tal manera que la placa y el cuerpo se muevan lejos uno del otro, provocando por lo tanto la fijacion del collar 19 en el remache 11 y el posterior rompimiento del extremo 17a del vastago 13 del remache 11;

- controlar el deslizamiento de la placa 31 con relacion al cuerpo 35 en una segunda direccion opuesta a una primera direccion, provocando por lo tanto el desplazamiento del elemento 51 de control y, por consiguiente, el desenganche de las mordazas 30 del mandril 41 del extremo 17a del remache 11;

- realizar posiblemente una accion de empuje, por ejemplo, por medio de un flujo de aire comprimido, a traves de una abertura 57 posterior del cabezal 31 o a traves del agujero 37 delantero del cabezal, provocando por lo tanto la expulsion del extremo 17a a traves del agujero 37 del cabezal 31 o a traves de la abertura 57 posterior, respectivamente.

Claims (6)

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   REIVINDICACIONES

   1. Un cabezal (31) para una maquina remachadora para aplicar remaches de corte, el cabezal, comprende:

   (a) una parte delantera y una parte posterior que consiste de una placa (33) y un cuerpo (35) respectivamente, dicha placa (33) tiene un agujero (37) axial para recibir el vastago de un remache y dicho cuerpo (35) tiene un agujero axial que se forma a lo largo de un eje sustancialmente coincidente con el eje “S” del agujero (37) formado en placa (33), dicha parte delantera y dicha parte posterior se pueden deslizar con relacion uno al otro a lo largo de una direccion paralela a dicho eje “S”;

   (b) un ensamble (39, 41) de enganche deslizante dispuesto dentro de una camara (36) de deslizamiento, definida dentro de dicho cuerpo (35), con el fin de enganchar un vastago de un remache de corte, dicho montaje (39, 41) de enganche es capaz de tomar una primera posicion avanzada y una segunda posicion, retrafda, dentro de dicha camara (36) y a su vez comprende:

   (b.1) un mandril (41) que tiene un grupo de segmentos radiales o mordazas (39) dispuestas para enganchar el extremo ranurado o roscado de un vastago (13) de un remache (11), dicho vastago (41) se puede deslizar dentro de dicha camara (36) de deslizamiento con el fin de tomar una posicion avanzada, en la que el mandril (41) esta en contacto con el lfmite (34) formado en correspondencia con la parte delantera de la camara (36), y una posicion retrafda, en la que el mandril (41) se separa de dicho lfmite (34), la posicion avanzada es tomada por el mandril (41) cuando el cabezal (31) esta en condicion inactiva y la posicion retrafda es tomada en cambio por el mandril (41) despues que el vastago (13) del remache (11) ha estado en enganche con el mandril (41);

   (b.2) un manguito (43) flexible, que tiene asegurado a este dichos segmentos o mordazas (39) de mandril (41);

   (b.3) una tuerca de anillo (47) mantenida en dicho manguito por medio de un perfil (48) anular;

   (b.4) un pasador (51) para controlar el movimiento hacia atras de dicho montaje (39, 41) enganche dentro de dicha camara (36) al empujar dicha placa (33) durante su movimiento de regreso hacia dicho cuerpo (35), dicho pasador (51) se sujeta a un soporte (49) radial proporcionado en dicha tuerca (47) de anillo y que se puede deslizar dentro de un canal (53) lateral, dicho canal (53) lateral es paralelo a la camara (36) de deslizamiento y tiene tal una extension que se abre en la superficie del cuerpo (35) hacia la placa (33) con el fin de dejar que dicho pasador salga del cuerpo (35);

   caracterizado porque:

   -un casquillo (45) se ajusta en dicho manguito (43) flexible;

   -dicha tuerca (47) de anillo rodea dicho manguito (43) flexible;

   -dicho perfil (48) anular esta en una proyeccion (48) anular interna de dicha tuerca (47) de anillo que permite que dicha tuerca (47) de anillo sea mantenida entre dicho manguito (43) y dicho casquillo (45).
2. 2. Cabezal de acuerdo con la reivindicacion 1 caracterizado por que dicho pasador (51) se asegura al soporte (49) radial a traves de un tornillo (52).
3. 3. Cabezal de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que dicho manguito (43) se hace de caucho.
4. 4. Cabezal de acuerdo con la reivindicacion 3, caracterizado por que dicho manguito (43) se hace de caucho y dichas mordazas (39) se aseguran al manguito por curado.
5. 5. Cabezal de acuerdo con una o mas de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que comprende un elemento (55) elastico, tal como un resorte helicoidal, para oponerse al deslizamiento del montaje (39, 41) de enganche dentro de la camara (36) de deslizamiento.
6. 6. Maquina remachadora que comprende un cabezal de acuerdo con una o mas de las reivindicaciones 1 a 5.