OJETE PARA REFORZAR EL AREA DEL BORDE ALREDEDOR DE UN AGUJERO EN UN ANCHO DE MATERIAL DE SOPORTE Y DISPOSITIVO PARA APLICAR EL OJETE A UN ANCHO DE MATERIAL DE SOPORTE
DESCRIPCION DE LA INVENCION La invención se aboca primero a un ojete del tipo que se especifica en el preámbulo de la reivindicación 1. Existen ojetes de dos partes que constan de una primera parte de ojete y de una segunda parte de arandela, las cuales se localizan en lados opuestos del ancho de material de soporte y al rebordear aprietan firmemente entre ellas al ancho de material de soporte. Pero también se conocen ojetes de una pieza que no comprenden una parte de arandela y que sólo constan de una parte de ojete (US 2, 107, 375 A). En el extremo frontal del cuello de la parte de ojete se moldean estrías, mediante lo cual entre resaltos axiales se producen ensanchamientos radiales. Durante el rebordeado de la parte de ojete se produce un perfil en C entre el cuello y el plato, con lo que los ensanchamientos radiales se apoyan en el lado posterior del ancho de material de soporte. El ancho de material de soporte se extiende entonces radial al interior del perfil en C. La resistencia contra la extracción de este ojete conocido es limitada. La invención tiene primero por objeto la tarea de RE F : 144516 desarrollar un ojete económico, de rápida aplicación, del tipo especificado en el preámbulo de la reivindicación 1, que después de su aplicación al ancho de material de soporte se caracteriza por una elevada resistencia al desgarre. Esto se logra de conformidad con la invención mediante las medidas que se exponen en la reivindicación 1, las cuales tienen el significado siguiente. Durante el rebordeado del cuello con la invención resulta un perfil anular en si cerrado en el cual se encuentran incluidos los resaltos que se proporcionan en la parte extrema del cuello. Debido a ello se producen en el perfil anular puntos de apriete especiales en el ancho de material de soporte agarrado, lo cual conduce a una considerable resistencia frente a los esfuerzos de tracción a que se somete el ancho de material de soporte. Estos puntos de apriete se producen debido a que los resaltos del cuello rebordeado en forma anular, con el área del borde del agujero del ancho de material de soporte interpuesta, colindan con superficies de apoyo contrarias, las cuales con este perfil anular son formadas por el plato o por la transición entre el plato y el cuello de la parte de ojete. El ancho de material de soporte se extiende al interior del perfil anular mas allá de los puntos de apriete hasta el canto de su agujero. Los esfuerzos del ancho de material de soporte inciden en los puntos de apriete del ancho de material agujerado con los bordes enrollados al interior del perfil anular como obstáculos. El ojete de conformidad con la invención es sustancialmente mas seguro contra extracción en comparación con el estado de la técnica mencionado al principio. En comparación con los ojetes de dos partes mucho mas complejos, con la invención se obtiene una resistencia a la extracción sorprendentemente elevada, específicamente una resistencia 30 a 75% mas alta. Esto resulta justamente con los anchos de material de soporte flexibles o extensibles hasta ahora tan críticos que eran imposibles de procesar con un ojete de una sola pieza. Debido a la única pieza de la invención se ahorran la parte de la arandela y con ello material, gastos de almacenaje, gastos de transporte y el manejo durante los procesos de aplicación. La parte de ojete de una pieza de la invención permite un procesamiento rápido, lo cual reduce los costos para aplicar el ojete. Es suficiente con configurar suficientemente largo el cuello de la parte de ojete de conformidad con la invención teniendo en cuenta el perfil anular para el rebordeado. En este aspecto deberá naturalmente tenerse en cuenta también el grosor de la pared del soporte. En el pedazo extremo libre del cuello ya sólo será entonces necesario disponer los resaltos axiales y radiales que se pueden realizar de diferentes maneras. Una posibilidad consiste en configurar los resaltos, por ejemplo, medíante perforaciones radiales en la pared tubular del cuello. Al rebordear el cuello estos resaltos radiales penetran en el área agarrada del borde del agujero del ancho de material de soporte, en donde se incrustan y producen los puntos de apriete con respecto a la superficie de apoyo contrario opuesta del plato. Pero desde el punto de vista de la fabricación es mas sencilla la otra posibilidad, es decir, configurar los resaltos axiales. Para este propósito es adecuado el canto extremo dentado u ondulado del cuello mencionado en la reivindicación 2. En este caso se encuentra continuamente perfilada la totalidad del canto del cuello, y no, como en el estado de la técnica mencionado al principio, provista con resaltos aislados que se encuentran mutuamente espaciados. Al fabricar el perfil anular, en el caso de la invención se deforman conjuntamente tanto el cuello como también sus resaltos. Al configurar la forma anular durante el rebordeado el diente se incrusta en el material del ancho de material y no solo se produce un amarre entre el diente y la superficie de apoyo contraria del plato, sino que también un ajuste positivo entre el diente y el ancho de material de soporte. Tanto mayor sea la tracción que se ejerce sobre el ancho de material de soporte tanto mas seguramente se incrusta el diente en el ancho de material de soporte. Esto explica la sorprendente elevada resistencia al desgarre del ojete de conformidad con la invención. La invención se aboca además a un dispositivo para aplicar el ojete de conformidad con la invención. En el caso del dispositivo conocido (US 1,838,973 A), el cual sin embargo está destinado a ojetes de dos partes, el anillo de presión de la herramienta inferior resalta con respecto al canto de corte allí existente. La herramienta superior comprende una pieza complementaria central de movimiento axial con una perforación, la cual se adelanta axial con respecto a las superficies contiguas de la herramienta superior. Durante la carrera de trabajo de ambas herramientas el ancho de material de soporte es presionado al interior del anillo de presión por la pieza complementaria central de la herramienta superior antes de que la pieza complementaria central tropiece con el canto de corte de la herramienta inferior, y mediante ello corte el agujero en el ancho de material de soporte. El ancho de material de soporte queda feamente afianzado a ese ojete de dos partes que además de la parte de ojete también tiene la parte de arandela ya mencionada al principio. Se producen dobleces en el ancho de material de soporte. Por consiguiente, la invención se funda en el objeto adicional de desarrollar un dispositivo para el ojete de una pieza mencionado en la reivindicación 1 que permita afianzarlo de manera mas bonita y resistente al desgarre al ancho de material de soporte. De conformidad con la invención esto se logra mediante las medidas que se mencionan en la parte distintiva de la reivindicación 9, las cuales tienen el significado siguiente. En la invención al anillo de presión de la herramienta inferior se asocia en la herramienta superior un anillo de contra-presión con fuerza de carga en dirección contraria. En este aspecto es recomendable, conforme a la reivindicación 10, proporcionar en ambos de estos anillos superficies de bisel y contra-bisel enfrentadas. En el movimiento de carrera de ambas herramientas el ancho de material de soporte se prensa entre estos dos anillos, siendo que las superficies oblicuas se encargan de estirar adicionalmente a lisura el ancho de material de soporte. Mediante esto se mantiene lisa la extensión del ancho de material de soporte durante el subsiguiente proceso de rebordeado del ojete de una sola pieza, lo cual conduce a un afianzamiento correcto del ojete en el ancho de material de soporte. Mediante el prensado se minimiza la retracción de material . Esto tiene por consecuencia que los espacios de división entre los ojetes se mantienen con exactitud y se reducen grandemente las discrepancias de tolerancia incluso sobre grandes longitudes de lona. Otras medidas y ventajas de la invención se desprenden de las reivindicaciones subordinadas, de la subsiguiente descripción y de los dibujos. En los dibujos se representa la invención en un ejemplo de realización.
Muestran : la Fig. 1 y 2, en cada caso en vista en planta superior el anverso y el revés de un ancho de material de soporte equipado con el ojete de conformidad con la invención, la Fig. 3, muy amplificada, una vista de sección transversal a través del ojete aplicado que se muestra en la Fig. 1, a lo largo de la línea de sección III-III que aparecen en ella, la Fig. 4, una sección axial a través de la parte de ojete especial del ojete exento de arandela de conformidad con la invención en la configuración de partida, es decir, antes de ser procesada en el ancho de material de soporte, la Fig. 5, en amplificación, un acodado plano de una' parte parcial del área del borde de la parte de ojete de conformidad con la invención que se caracteriza con la cifra V en la Fig. 4, y la Fig. 6, en corte sectorial axial, los fragmentos de un dispositivo de dos partes de conformidad con la invención para el procesamiento de la parte de ojete mostrada en la Fig. 4, en donde la herramienta superior se encuentra en el punto muerto superior de su movimiento de carrera vertical con respecto a la herramienta inferior. Un ojete debe, como lo muestran las Fig. 1 y 2, reforzar el área 21 del borde de un agu ero 22 cortado en un ancho 20 de material de soporte. El ancho 20 de material de soporte es normalmente una estructura flexible y opcionalmente capaz de extensión, por ejemplo, una lona para vehículo automotriz. La invención obtiene el deseado refuerzo del agujero con una parte 10 de ojete de una pieza. En las Fig. 4 y 5 se muestra la parte 10 de ojete en su estado de partida, antes del procesamiento. En cambio, las Fig. 1, 2 y 3 muestran la parte 10' de ojete después de su procesamiento, en el estado listo para ser usada en su función de refuerzo del agujero. La parte 10 de ojete se puede subdividir en un plato 11 abombado de extensión sustancialmente radial y un cuello 12 tubular de extensión axial. Por motivos de una mejor rigidez de la forma y para propósitos del rebordeado anular del cuello 12 que todavía será descrito con mayor detalle se proporciona un perfil 13 abombado en el plato 11. Mediante esto resulta una transición 14 curva particularmente llamativa entre el plato 11 y el cuello 12. El cuello está provisto en su parte 15 terminal libre con resaltos 16 axiales, es decir, que se extienden en la dirección de extensión del cuello 12. En el presente caso estos están constituidos por un canto 17 terminal dentado de manera curva que se puede reconocer en la Fig. 5. En las puntas 17 de los dientes se proporcionan redondeados 27 convexos, en tanto que en los huecos 18 de los dientes se proporcionan redondeados cóncavos. Mediante esto se produce un desarrollo ondulado del perfil 19 dentado. El desarrollo ondulado es de configuración asimétrica. Es decir, el radio de curvatura de los redondeados 27 de las puntas 17 de los dientes se configura menor que aquel de los redondeados 28 de los huecos de los dientes. Esta parte 17 de ojete se aplica al ancho 20 de material de soporte en el dispositivo 30 que se aprecia en la Fig. 6. El dispositivo 30 consta sustancialmente de cinco partes de movimiento axial una respecto a otra, temporalmente alternas. A estas pertenece primero una herramienta 32 inferior que en el caso presente se encuentra en reposo, la cual soporta un anillo 34 de presión de movimiento axial pasivo con respecto a ella. Además pertenece al dispositivo 30 una herramienta 31 superior de movimiento activo con respecto a la herramienta 32 inferior, que tiene dispuesta coaxial dentro de ella una pieza 33 complementaria central que con respecto a ella asimismo es de movimiento axial pasivo. Finalmente la herramienta 31 superior se encuentra encerrada en la región de la periferia por un anillo 54 de contra-presión que asimismo es de movimiento axial pasivo. Tanto la pieza 33 complementaria central como también el anillo 54 de contra-presión tienen aplicada una fuerza de carga contra la herramienta 32 inferior en el sentido de las flechas 35 y 55 de fuerza, en tanto que el anillo 34 de presión de la herramienta 32 inferior es impulsado contra la herramienta 31 superior a imagen de espejo ba o el efecto de una serie de resortes 56 que se encuentran montados en taladros axiales de la herramienta 32 inferior. Los resortes 56 están configurados como resortes helicoidales en el interior de cuyas espirales intervienen pasadores 57 asentados en el anillo 34 de presión. El grupo de herramientas 31, 33, 54 por una parte y 32, 34 por otra parte llevan a cabo movimientos de carrera vertical uno contra otro como lo ilustra la flecha 37 de movimiento del grupo 31, 33, 54 de herramienta superior. El anillo 54 de contra-presión se conduce en la superficie 63 periférica de la herramienta 31 superior. La aplicación de fuerza 55 al anillo 54 de contra-presión se produce mediante un resorte 64 de presión el cual se apoya entre un flanco de una brida 65 periférica de la herramienta 31 superior y la superficie de contacto de un receso 66 en el anillo 54 de contra-presión. La posición de deslizamiento axial del anillo 54 de contra-presión está determinada por topes terminales. Estos consisten en el presente caso de la cabeza 67 de una serie de varillas 68 de guía cuya longitud es ajustable mediante el engrane 69 de rosca y una tuerca 71 de aseguramiento. En la posición de reposo, la cabeza 67 de la varilla descansa sobre el flanco superior de la brida 65. Mediante esto se determina la longitud 70 de desplazamiento axial deseado del anillo 54 de contra-presión con respecto a la herramienta 31 superior. En la Fig. 6 se muestra, como ya se mencionó, el punto muerto superior de inversión del movimiento 37 de carrera vertical en que la herramienta 31 superior se encuentra a su distancia 38 máxima de elevación con respecto a la herramienta 32 inferior. Mediante esto es posible insertar cómodamente una parte 10 de ojete en el perfil de recepción de la herramienta 31 superior y de la pieza 33 complementaria central. Para este propósito se proporciona en la herramienta 31 superior un alojamiento 39 que corresponde al perfil del plato 11. El área provista con el alojamiento 39 está sujeta a un desgaste con el uso al que esta destinada. Para poder componer con mayor facilidad un dispositivo 30 desgastado se proporciona por consiguiente en la porción inferior de la herramienta superior una pieza 31' suplementaria, la cual se une de manera removible con la porción superior de la herramienta 31 superior mediante el tornillo esbozado o lo similar. En esta pieza 31' suplementaria se proporciona el alojamiento 39. Después de la inserción de la parte 10 de ojete el extremo del cuello 12 se apoya en la superficie periférica de la pieza 33 complementaria central. La pieza 33 complementaria central esta provista con una superficie 43 terminal plana. Para asegurar la posición de la parte de ojete en las herramientas 31, 33 sirve un elemento 44 de apoyo dispuesto en el área de la circunferencia de la pieza 33 complementaria central, el cual en este caso consta de un pasador con carga de resorte radial al exterior. Entre ambas partes 31, 32 de herramienta se coloca el ancho 20 de material de soporte, el cual primero no tiene agujeros. Los resortes 56 precedentemente mencionados mantienen al anillo 34 de presión en una posición de partida definida que se puede reconocer en la Fig. 6. En el máximo de la carrera de las herramientas el lado 45 superior determinante del anillo 34 de presión se encuentra por encima o convenientemente a la misma altura del canto 42 de corte que se proporciona en la herramienta 32 de corte. Mediante esto se produce en el anillo 34 de presión un plano 60 de apoyo horizontal ilustrado a puntos y rayas que se reconoce en la Fig. 6, para el ancho 20 de material de soporte. Durante la carrera 37 de ba ada del grupo 31, 33, 54 de herramientas superior primero tropieza el anillo 54 de contra-presión adelantado con el ancho 20 de material de soporte que se encuentra sobre el anillo 34 de presión. En ambos anillos 34, 54 se proporcionan biseles 58 y 59 que sustancialmente se extienden paralelos uno con respecto a otro, los cuales prensan entre ellos el ancho 20 de material de soporte, mediante lo que primero el ancho 20 de material de soporte se tensa ligeramente. La superficie 58 oblicua del anillo 34 de presión se extiende formando un ángulo 61 agudo con respecto al plano 60 de apoyo que en la Fig. 6 se ilustra con puntos y rayas, determinado por la superficie 45 frontal del anillo 34 de presión que sirve para la colocación del ancho 20 de material de soporte. La superficie 59 de contrapresión del anillo 54 de presión mencionado se extiende sustancialmente paralela a la superficie 58 de presión. Por consiguiente, con el movimiento 37 de una contra otra de las dos herramientas 31, 32 el ancho 20 de material de soporte se ve jalado alrededor del canto 62 que se produce entre la superficie 45 frontal y la superficie 58 oblicua del anillo 34 de presión. Mediante esto se estira a lisura el ancho de material de soporte en la zona 29 a ser agujerada. Consecuentemente el ancho 20 de material de soporte adopta una' configuración estirada en el plano 60 de apoyo mencionado . Entonces la pieza 33 complementaria central cargada mediante el empujador de la prensa tropieza con el anverso 23 del ancho 20 de material de soporte orientado hacia arriba y lo aprieta contra el canto 42 de corte de la herramienta 32 inferior que descansa en el lado 24 inferior del material de soporte. Mediante esto se recorta un agujero estampado circular del ancho 20 de material de soporte. En esto el radio 46 del agujero determinado por el canto 42 de corte es menor que el radio 26 del cuello 12 del ojete caracterizado con 26 en la Fig. 6. Al seguir descendiendo la herramienta 31 superior en la dirección de la flecha 37 de movimiento de carrera vertical el ancho 20 de material de soporte es prensado con mas fuerza entre ambos biseles 58, 59 de ambos anillos 34, 54. Al suceder esto el cuello 12 de la parte 10 de ojete viaja a través del agujero que se produce al interior de la herramienta inferior, hasta que el plato 11 de la parte 10 de ojete llega a asentarse sobre el anillo 34 de presión con el ancho 20 de material de soporte interpuesto. En este movimiento 37 de descenso la herramienta 31 superior supera la fuerza 36 de resorte del anillo 34 de presión del lado inferior y tiene lugar el rebordeado del cuello 12 del ojete y de los resaltos 16 axiales en el perfil 47 para rebordes de la herramienta 32 inferior. La fuerza 54 de resorte del anillo 54 de presión del lado superior es menor que la fuerza 36 de empuje que actúa sobre el anillo 34 de presión. De manera similar a la de la herramienta 31 superior, también la herramienta 32 inferior tiene colocada en la región axial una pieza 32' suplementaria que posee el perfil 47 de rebordeado determinante. Y es que este perfil 47 de rebordeado se desgasta después de un uso prolongado. Entonces es suficiente con recambiar esta pieza 32' suplementaria. Durante el rebordeado se producen las relaciones especiales de remache que se aprecian en la Fig. 3.
Prácticamente la totalidad de la longitud 48 del cuello de la parte de ojete que se aprecia en la Fig. 4 se enrolla para formar en el reverso 24 del ancho 20 de material de soporte un perfil 50 anular que se aprecia en la Fig. 3. Al suceder esto los resaltos 16 del cuello son incluidos en esta formación anular 50. Con la interposición del área 21 del borde del agujero mencionada, y también ilustrada en la Fig. 6 del ancho 20 de material de soporte, estos resaltos 16 del cuello son apretados contra una superficie 49 de apoyo contraria producida por el abombamiento 13 del plato 11 descrito. Se producen allí los puntos 40 de apriete anulares periféricos que se pueden reconocer en la Fig. 3. En el interior 51 del perfil anular el ancho 20 de material de soporte se sigue extendiendo con una porción 41 terminal, la cual a manera de segmento anular se adapta al perfil 50. Los biseles 58, 59 también sujetan al ancho 20 de material de soporte al enrollarse la porción 41 terminal durante el proceso de remachado. Durante el uso al que se destina la parte de ojete aplicada al ancho 20 de material de soporte se producen las cargas de tracción ilustradas mediante las flechas 52 de fuerza en las Fig. 1 a 3. Estas cargas 52 de tracción son absorbidas por los puntos 40 de apriete. En los puntos 40 de apriete existe primero un efecto de apriete entre los resaltos 16 del cuello y la superficie 40 de apoyo contraria.
Además se da también un ajuste positivo debido al perfil 19 descrito de estos resaltos 16. Las puntas 17 de los dientes penetran en el material del ancho de material, pero debido a los redondeados 27, 28 en el perfil 19 dentado no se produce una formación de desgarre en el ancho 20 de material. Con esto se evita un efecto de entalladura. Corriente abajo de las puntas de los dientes y también en los huecos 18 arqueados de los dientes se produce fuera de estos puntos 40 de apriete una elevación a manera de escalón del grueso del ancho de material, que en la Fig . 3 se designa con 53. Y es que en 53 el ancho 40 de material tiende a volver a alzarse al grosor 25 original del ancho de material. Con las cargas 52 de tracción del ancho de material estas elevaciones 53 a manera de escalones del material 20 del ancho de material se amarran a los cantos ondulados de los resaltos 16 del cuello. Mediante esto se incrementa el ajuste positivo y se obtiene una resistencia a la tracción sorprendentemente alta de la parte 10' de ojete remachada en el ancho 20 de material.
Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.
LISTA DE SÍMBOLOS DE REFERENCIA
Parte de ojete (estado de partida; Fig. 4) 10' Estado remachado de 10 (Fig. 1 a 3) 11 Plato de 10 12 Cuello de 10, cuello del ojete 13 Perfil de abombamiento de 11 14 Transición curva entre 11, 12 15 Parte terminal de 12 16 Resalto axial del cuello en 15 (Fig. 4) 17 Punta de diente (Fig. 5) 18 Hueco de diente 19 Perfil dentado en 15 (Fig. 5) 20 Ancho de material de soporte 21 Area del borde del agujero de 20 22 ' Agujero en 20 (Fig. 1, 2) 23 Anverso de 20 24 Reverso de 20 25 Grosor del ancho de material 20 (Fig. 6)
26 Radio del cuello de 12 (Fig. 6) 27 Redondeado convexo de 17 (Fig. 5) 28 Redondeado cóncavo de 18 (Fig. 5) 29 Estampado del agujero de 20 (Fig. 6)
Dispositivo 31 Herramienta superior de 30 31' Pieza complementaria de recambio en 31 32 Herramienta inferior de 30 32 ' Pieza suplementaria de recambio en 32 33 Pieza complementaria central en 31 34 Anillo de presión en 33 35 Flecha de fuerza de carga de 33 36 Flecha de la fuerza de resorte de 34 37 Flecha del movimiento de carrera vertical de 31 con respecto a 32 (Fig. 6) 38 Máxima distancia de carrera entre 31, 32 39 Alojamiento en 31 para 11 40 Punto de apriete de 20 entre 16, 49 (Fig. 3) 41 Porción terminal de 20 más allá de 40 (Fig. 3) 42 Canto de corte en 32 43 Superficie frontal plana de 33 (Fig. 6) 44 ' Elemento de apoyo para 10 en 33 (Fig. 6) 45 Superficie frontal para 20 en 34 46 Radio de perforación de 29 (Fig. 6) 47 Perfil para rebordear en 32 (Fig. 6) 48 Longitud de cuello de 12 (Fig. 4) 49 Superficie de contra-apoyo en 11 para 16 (Fig. 3)
50 Perfil anular de 12 en 10' (Fig. 3) 51 Interior del perfil anular 50 (Fig. 4) 52 Flecha de la carga de tracción en 20 53 Elevación en forma de escalón de 20 detrás de 40 (Fig, 3) Anillo de contra-presión Fuerza de impulso de 54 Resorte para 36 Pasador en 34 para 56 Bisel de 34, superficie oblicua Contra-bisel de 54, superficie oblicua contraria
Plano de apoyo Extensión angular de 58 con respecto a 45 Canto entre 45, 58 de 34 Superficie periférica de 31 Resorte de presión Brida Recorte Cabeza de 68 Varilla de guía Engrane de rosca Longitud de empuje Tuerca de aseguramiento