Procedimiento de fijación de una tuerca engastable sin cabeza en un panel sándwich.

Procedimiento de fijación de una tuerca engastable sin cabeza en una pared (31) de un panel (30) que comprende un orificio (34) ciego,

comprendiendo el procedimiento las siguientes etapas:

• inyectar (22) una cantidad predeterminada de cola (35) dentro del orificio (34) ciego;

caracterizado por las siguientes etapas:

• montar (23) la tuerca (10) engastable sin cabeza en una herramienta (40) de engaste, constando la herramienta (40) de engaste de una placa (42) de apoyo perforada y de un tornillo (41) que atraviesa la placa (42) de apoyo, estando el tornillo (41) adaptado para roscarse dentro de la tuerca (10) engastable, de tal modo que un extremo (16) de la tuerca (10) engastable se pegue contra una superficie (42B) de la placa (42) de apoyo;

• situar (24) la tuerca (10) engastable sin cabeza dentro del orificio (34) ciego, apoyándose la superficie (42B) de la placa (42) de apoyo pegada contra el extremo (16) de la tuerca (10) engastable en la pared (31) del panel (30);

• engastar (25) la tuerca (10) engastable de tal modo que apriete la pared (31) del panel (30) entre la placa (42) de apoyo y un burlete (18) formado mediante la deformación de la tuerca (10) engastable.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E13165287.

Solicitante: THALES.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: 45, RUE DE VILLIERS 92200 NEUILLY SUR SEINE FRANCIA.

Inventor/es: LEGRAND, SILVAIN, MISTRAL,ALAIN, LEGLOIRE,DAMIEN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F16B11/00 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F16 ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES PARA ASEGURAR EL BUEN FUNCIONAMIENTO DE LAS MAQUINAS O INSTALACIONES; AISLAMIENTO TERMICO EN GENERAL.F16B DISPOSITIVOS PARA UNIR O BLOQUEAR LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS O LAS PARTES DE LAS MAQUINAS, p. ej. CLAVOS, CLAVIJAS, TUERCAS, TORNILLOS, BULONES, ANILLOS QUE FORMAN RESORTE, ABRAZADERAS, BRIDAS, GRAPAS, CUÑAS; UNIONES O ARTICULACIONES (acoplamientos para la transmisión de mecanismos de rotación F16D). › Unión de elementos estructurales o partes de máquina por pegado u oprimiéndolas las unas contra las otras, p. ej. soldadura bajo presión en frío (soldadura no eléctrica en general B23K; procedimientos que utilizan adhesivos independientemente de la forma de las superficies unidas C09J 5/00).
  • F16B19/08 F16B […] › F16B 19/00 Bulones sin rosca; Pasadores incluyendo aquellos que se deforman (en ensambladuras atornilladas F16B 29/00 ); Remaches (medios para impedir que se salgan F16B 21/00). › Remaches huecos; Remaches en varios pedazos.
  • F16B37/06 F16B […] › F16B 37/00 Tuercas o piezas similares con entradas de rosca (clavijas para paredes F16B 13/00). › por soldadura o remachado.
  • F16B5/01 F16B […] › F16B 5/00 Unión de hojas o placas bien sea entre ellas, o bien a bandas o barras paralelas a ellas (por pegado F16B 11/00; uniones por clavijas F16B 13/00; pasadores incluyendo elementos deformables F16B 19/00; revestimientos de las paredes E04F 13/00; fijación de las placas, carteles, tableros o paneles a estructuras de soporte, fijación de elementos fácilmente separables p. ej. letras a las placas, carteles, tableros o paneles, G09F 7/00). › por órganos de fijación especialmente adaptados a tableros en nido de abeja.

PDF original: ES-2541113_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Procedimiento de fijación de una tuerca engastable sin cabeza en un panel sándwich

La invención se sitúa en el campo de las uniones roscadas para paneles y, en particular, para paneles sándwich utilizados en los sectores aeronáutico y espacial. Se refiere a un procedimiento de fijación de una tuerca engastable sin cabeza en dicho panel.

Un panel sándwich es un panel que consta de dos paredes, en general paralelas, mantenidas unidas entre sí mediante un alma. Las paredes son relativamente finas, pudiendo su espesor ser inferior a 1 milímetro. Estas son, por ejemplo, de aluminio o de carbono. El alma del panel sándwich puede ser una espuma aislante o una estructura de nido de abeja. Debido a esta estructura, no se puede perforar un panel de sándwich. En efecto, el mecanizado de un fileteado interior no es posible ni en el reducido espesor de las paredes, ni en una espuma o una estructura de nido de abeja. Sin embargo, las uniones mediante roscado siguen siendo necesarias para fijar elementos diversos en los paneles sándwich. Una solución consiste en utilizar tuercas engastables, también llamadas tuercas-remache o tuercas insertadas. Una tuerca engastable comprende un cuerpo cilíndrico, también llamado tronco, y una cabeza, también llamada cuello, que se extiende radialmente en un extremo del cuerpo. La cabeza forma una superficie de contacto anular con la pared del panel sándwich. Un taladrado se extiende axialmente en el interior del cuerpo desde la cabeza. El taladrado puede ser ciego o pasante. El cuerpo comprende una porción en la que el taladrado está perforado, y una porción deformable.

La colocación de una tuerca engastable en una pared de un panel sándwich se lleva a cabo de la siguiente manera. En una primera etapa, se mecaniza un orificio ciego en la pared del panel. El diámetro del orificio es sustancialmente igual al diámetro exterior del cuerpo. En una segunda etapa, la tuerca engastable se rosca en la varilla roscada de una herramienta de engaste y se sitúa dentro del orificio de la pared, apoyándose el cuello en la pared del panel. A continuación se engasta la tuerca, ejerciendo la herramienta de engaste una tracción sobre la porción perforada de la tuerca engastable en dirección al cuello. La herramienta de engaste se puede entonces desenroscar de la tuerca engastable. Después del engaste, la porción deformable del cuerpo de la tuerca forma un burlete que se apoya contra la superficie interior de la pared del panel sándwich. De este modo, la tuerca engastable se fija a la pared mediante el apriete de la pared entre el burlete y el cuello de la tuerca engastable. En la medida en que la tuerca engastable se fija a partir de un único lado de la pared, se califica de ciega.

El documento EP 1 369 599 A describe un procedimiento de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Un problema de las tuercas engastables es que su cuello sobresale en la superficie de la pared del panel. Este saliente impide que la superficie de la pared del panel entre en contacto con la de un elemento que se debe fijar allí. Dicho contacto directo se puede buscar con el fin de distribuir la transmisión de fuerzas entre el panel y el elemento que se fija allí, o con el fin de aumentar los intercambios térmicos entre las piezas. Existen tuercas engastables que limitan el espesor del saliente, esto es las tuercas engastables con la cabeza fresada y las tuercas engastables con la cabeza autoenrasada. Estos dos tipos de tuercas presentan una cabeza fresada que se inserta dentro de la pared del panel mediante la deformación local durante su engaste. Sin embargo, incluso las tuercas engastables con cabeza autoenrasada, también llamadas tuercas engastables de cabeza fina, no permiten anular por completo el saliente. Ahora bien, en algunos sectores, como el sector espacial, las tolerancias de enrasamiento pueden ser del orden de la décima de milímetro. Además, al ser la anchura anular del cuello de las tuercas con cabeza fresada y de las tuercas con cabeza autoenrasada inferior a la de las tuercas con cabeza plana, la resistencia de estas tuercas al empuje hacia el interior del panel se reduce.

Se puede reforzar esta resistencia al empuje inyectando cola en el interior del panel a la altura de la tuerca engastable. En el caso de un panel sándwich con estructura de nido de abeja, es difícil poder estimar la cantidad de cola que hay que inyectar para sumergir por completo la tuerca engastable. La perforación del orificio ciego puede, en efecto, haber puesto en comunicación varios alveolos de la estructura de nido de abeja. Una solución es perforar dos orificios adicionales próximos a la tuerca engastable. Un primer orificio sirve para la inyección de cola, y un segundo orificio sirve de ventilación. La cola se inyecta por el primer orificio hasta que empiece a salir por el segundo. Este método presenta en particular el inconveniente de precisar el mecanizado de orificios adicionales. El tiempo de colocación de la tuerca engastable se ve, por lo tanto, aumentado. Además, los orificios hacen más frágil al panel y pueden plantear problemas de estanqueidad. Otro inconveniente es que se debe limpiar el panel de la cola que haya rebosado del segundo orificio.

Un objetivo de la invención es, en particular, resolver todos o parte de los inconvenientes mencionados con anterioridad permitiendo la colocación de la tuerca engastable sin cabeza garantizando al mismo tiempo su mantenimiento dentro de un panel sándwich. Para ello, la invención tiene por objeto un procedimiento de fijación de una tuerca engastable sin cabeza en una pared de un panel que comprende un orificio ciego, comprendiendo el procedimiento las siguientes etapas:

inyectar una cantidad predeterminada de cola dentro del orificio ciego;

montar la tuerca engastable sin cabeza en una herramienta de engaste, constando la herramienta de engaste de una placa de apoyo perforada y de un tornillo que atraviesa la placa de apoyo, estando el tornillo

adaptado para roscarse dentro de la tuerca engastable de tal modo que un extremo de la tuerca engastable se pegue contra una superficie de la placa de apoyo;

situar la tuerca engastable sin cabeza dentro del orificio ciego, apoyándose la superficie de la placa de apoyo pegada contra el extremo de la tuerca en la pared del panel;

engastar la tuerca engastable de tal modo que apriete la pared del panel entre la placa de apoyo y un burlete formado mediante la deformación de la tuerca engastable.

De acuerdo con una forma particular de realización, la cola es espumosa, determinándose la cantidad inyectada de tal modo que llene el espacio que deja libre la tuerca engastable dentro del orificio ciego después de la polimerización.

El panel comprende, por ejemplo, un alma con estructura de nido de abeja.

El procedimiento puede constar de las siguientes etapas adicionales al terminar la etapa de engaste:

polimerizar la cola de tal modo que sea lo suficientemente rígida para mantener la tuerca engastable presionada contra la pared del panel;

retirar la herramienta de engaste de la tuerca engastable una vez polimerizada la cola.

De acuerdo con una forma particular de realización, la tuerca engastable comprende un tronco cilíndrico y un taladrado dentro del tronco de tal modo que forma una porción deformable, comprendiendo la placa de apoyo un resalte que se encaja dentro del taladrado en la etapa de montaje de tal modo que impide que el burlete se forme hacia el interior del taladrado.

La invención tiene, en particular, como ventaja que permite simplificar la colocación de tuercas engastables. El número de etapas necesarias y el tiempo de colocación se reducen.

Se entenderá mejor la invención y se mostrarán otras ventajas con la lectura de la descripción que viene a continuación, hecha en referencia a los dibujos adjuntos en los que:

- la figura 1 representa un ejemplo de tuerca engastable sin cabeza utiliza en el procedimiento de fijación de acuerdo con la invención; -la figura 2 representa un ejemplo de etapas del procedimiento de fijación de una tuerca engastable en un panel sándwich de acuerdo con la invención; -las figuras 3A a 3E representan un panel sándwich en diferentes fases del procedimiento de fijación de acuerdo con la invención.

La figura 1 representa un ejemplo de tuerca engastable sin cabeza. La tuerca 10 engastable comprende un tronco 11 cilíndrico de revolución en un eje X, extendiéndose un primer taladrado 12 en una primera parte longitudinal del tronco 11, extendiéndose un segundo taladrado 13 en una segunda parte longitudinal del tronco 11 desde el fondo 12A del primer taladrado 12, y unos resaltes 14 y 15 en una tercera y una cuarta partes longitudinales, respectivamente. El diámetro... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento de fijación de una tuerca engastable sin cabeza en una pared (31) de un panel (30) que comprende un orificio (34) ciego, comprendiendo el procedimiento las siguientes etapas:

inyectar (22) una cantidad predeterminada de cola (35) dentro del orificio (34) ciego; 5 caracterizado por las siguientes etapas:

montar (23) la tuerca (10) engastable sin cabeza en una herramienta (40) de engaste, constando la herramienta (40) de engaste de una placa (42) de apoyo perforada y de un tornillo (41) que atraviesa la placa (42) de apoyo, estando el tornillo (41) adaptado para roscarse dentro de la tuerca (10) engastable, de tal modo que un extremo (16) de la tuerca (10) engastable se pegue contra una superficie (42B) de la placa (42) de apoyo;

situar (24) la tuerca (10) engastable sin cabeza dentro del orificio (34) ciego, apoyándose la superficie (42B) de la placa (42) de apoyo pegada contra el extremo (16) de la tuerca (10) engastable en la pared (31) del panel (30) ;

engastar (25) la tuerca (10) engastable de tal modo que apriete la pared (31) del panel (30) entre la placa (42) de apoyo y un burlete (18) formado mediante la deformación de la tuerca (10) engastable.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la cola (35) es espumosa, determinándose la cantidad inyectada de tal modo que llene el espacio que deja libre la tuerca (10) engastable dentro del orificio (34) ciego después de la polimerización.

3. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 y 2, en el que el panel (30) comprende un alma (33) con estructura de nido de abeja.

4. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, que consta de las siguientes etapas adicionales al terminar la etapa (25) de engaste:

polimerizar (26) la cola de tal modo que sea lo suficientemente rígida para mantener la tuerca (10) engastable presionada contra la pared (31) del panel (30) ;

retirar (27) la herramienta (40) de engaste de la tuerca (10) engastable una vez polimerizada la cola.

5. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que la tuerca (10) , engastable comprende un tronco (11) cilíndrico y un taladrado (12) dentro del tronco (11) , de tal modo que forma una porción (12B) deformable, comprendiendo la placa (42) de apoyo un resalte (45) que se encaja dentro del taladrado (12) en la etapa (23) de montaje, de tal modo que impida que el burlete (18) se forme hacia el interior del taladrado (12) .

 

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