BRPI1012958B1

BRPI1012958B1 - método para produção de juntas entre elementos em forma de folha e um dispositivo para realização do dito método

Info

Publication number: BRPI1012958B1
Application number: BRPI1012958A
Authority: BR
Inventors: Olivier Dubugnon; Jean-Claude Faivre
Original assignee: Attexor Clinch Systems S A
Priority date: 2009-06-05
Filing date: 2010-05-27
Publication date: 2020-01-14
Also published as: WO2010139606A3; WO2010139606A2; EP2459333A2; CN102574190B; US10112230B2; ES2438181T3; BRPI1012958A2; CN102574190A; US20120124805A1; EP2459333B1

Abstract

método para produção de juntas entre elementos em forma de folha e um dispositivo para realização do dito método a presente invenção se refere a um método e um dispositivo para união de material em forma de folhas superpostas, junto com uma camada intermediária de adesivo, por meio de colagem em combinação com rebitamento, em que uma ferramenta compreendendo primeira e segunda partes coaxiais de ferramenta cooperam para produzir a dita junta, dita primeira parte de ferramenta compreendendo um dispositivo de puncionamento (1) com uma superfície de impacto, envolvido por um elemento extrator (2) com uma superfície de impacto, dita segunda parte de ferramenta compreendendo um molde com uma superfície de impacto envolvendo uma cavidade de molde, na base do qual é disposta uma bigorna com uma superfície de impacto. numa etapa anterior à produção da junta de rebitamento, se posiciona e trava o dito dispositivo de puncionamento (1) e dito elemento extrator (2) da dita primeira parte de ferramenta relativamente entre si, de modo que as ditas superfícies de impacto apresentem uma primeira superfície de aperto comum (6) da primeira parte de ferramenta, tendo substancialmente o mesmo tamanho e formato de uma segunda superfície de aperto da segunda parte de ferramenta. em seguida, se comprime conjuntamente as peças de trabalho (9, 10) com a camada intermediária de adesivo, sobre uma superfície correspondente às ditas superfícies de aperto, a fim de lateralmente deslocar o excesso de adesivo para fora da área correspondente das referidas peças de trabalho.

Description

“MÉTODO PARA PRODUÇÃO DE JUNTAS ENTRE ELEMENTOS EM FORMA DE FOLHA E UM DISPOSITIVO PARA REALIZAÇÃO DO DITO MÉTODO Campo Técnico [001]A presente invenção se refere a um método para união de material em forma de folha, de mesmo tipo ou tipos diferentes, metálico ou não-metálico, por meio de colagem em combinação com rebitamento. A invenção também se refere a um dispositivo para realização do dito método.

[002]Os dispositivos ou máquinas podem ser estacionários ou do tipo portátil e a fonte de energia pode ser, por exemplo, elétrica, hidráulica ou pneumática.

Estado da Técnica [003]Os métodos e dispositivos para união de elementos em forma de folha, que proporcionam juntas herméticas e nãoherméticas, são bem conhecidos no estado da técnica.

[004]Uma junta desse tipo pode ser feita por meio de estiramento dos ditos elementos em forma de folha, formando uma porção em forma de taça ou em forma saliente, apresentando uma parede lateral cilíndrica ou ligeiramente cônica e uma parede de base, em seguida, comprimindo a dita parede de base, criando uma extrusão lateral a partir da mesma, desse modo, proporcionando um formato lateralmente ampliado, que mecanicamente realiza o intertravamento dos elementos em forma de folha. Essa técnica é normalmente referida no estado da técnica como um procedimento de rebitamento.

[005] Os métodos e ferramentas de acordo com o estado da técnica fazem uso de uma ou duas etapas básicas bem conhecidas. Em um método de uma etapa, todo o procedimento para produção de juntas ocorre durante um único movimento relativo entre um dispositivo de puncionamento, um molde cooperante e uma bigorna. Em um método de duas etapas, a compressão final do material ocorre durante uma segunda operação de aperto, fora da cavidade do molde.

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2/15 [006]Uma ferramenta adequada, geralmente, compreende duas partes separadas de ferramenta, que cooperam entre si para produção da dita junta. Uma primeira parte de ferramenta apresenta a forma de um dispositivo de puncionamento, o qual em movimento linear é impulsionado na direção de uma segunda parte coaxial de ferramenta, na forma de um molde, com uma cavidade de molde, na base do qual se dispõe uma bigorna.

[007]Para fabricação da junta, os elementos em forma de folha são normalmente posicionados se defrontando e se apoiando na segunda parte de ferramenta, ou seja, o molde, que pode ser provido com elementos de molde móveis dispostos em determinadas modalidades deslizando lateralmente sobre uma superfície de suporte, contra as forças de um elemento de mola. O elemento de mola é geralmente constituído de um anel feito de um elastômero ou de uma mola metálica de formato toroidal, envolvendo os elementos móveis de molde.

[008]Quando da colagem do material em forma de folha junto com a combinação de rebitamento, é bastante útil fixar conjuntamente as peças de trabalho em posições relativas previamente definidas, antes de o adesivo ser curado.

[009]Entretanto, quando da fabricação de uma junta de rebitamento entre duas peças de trabalho posicionadas de modo superposto, com uma camada intermediária de adesivo viscoso ainda não curado, o excesso de adesivo na área onde a junta de rebitamento é feita será prejudicial à qualidade da junta.

[010] Portanto, antes do presente processo de união se iniciar, o adesivo tem de ser localmente removido da área da junta pretendida.

Breve Descrição da Invenção [011]Um objetivo da presente invenção é proporcionar um método para fabricação de juntas entre elementos superpostos em forma de folha, com uma camada intermediária de um adesivo viscoso, proporcionando juntas de alta qualidade.

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3/15 [012]Através do método de acordo com a invenção, o adesivo é deslocado da área onde a junta deverá ser feita, antes de ocorrer a união em questão das peças de trabalho. Isso significa que os indesejados efeitos de excesso de adesivo serão minimizados.

[013] Um adicional objetivo da presente invenção é proporcionar um dispositivo para realização do referido método.

[014]A presente invenção, que proporciona uma solução para os ditos problemas técnicos é caracterizada conforme descrito nas reivindicações anexas.

Breve Descrição das Figuras [015]Outros objetivos e vantagens da presente invenção se tornarão evidentes a partir da leitura da presente descrição, que tem prosseguimento fazendo-se referência aos desenhos anexos que fazem parte da mesma, e em que:

- as figuras 1A-1C mostram três etapas ou fases de uma primeira modalidade do método de acordo com a invenção;

- a figura 2 mostra uma segunda modalidade de uma cabeça de ferramenta, de acordo com a invenção;

- a figura 3 mostra uma terceira modalidade de uma cabeça de ferramenta, de acordo com a invenção;

- as figuras 4A-4B mostram uma segunda parte de ferramenta com uma disposição de molde-bigorna, que pode ser usada no método de acordo com a invenção;

- a figura 5 mostra outra disposição de moldebigorna, que pode ser usada no método de acordo com a invenção;

- a figura 6 mostra uma modalidade das partes de ferramenta cooperantes, de acordo com a invenção;

- a figura 7 mostra, esquematicamente, uma adicional modalidade para deslocamento do adesivo, de acordo com a invenção; e

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- as figuras 8A-8C mostram três etapas ou fases em uma adicional modalidade do método de acordo com a invenção.

Descrição Detalhada da Invenção [016]Para simplificação da descrição, é a seguir suposto que as duas partes de ferramenta trabalham juntas ao longo de um eixo vertical, com o dispositivo de puncionamento e o elemento extrator da primeira parte de ferramenta se movimentando descendentemente contra uma combinação de molde-bigorna de uma segunda parte estática de ferramenta. Entretanto, é claro que o dito eixo pode ter qualquer orientação espacial, sem que seja mudado o princípio da presente invenção. Também, é claro que os movimentos das partes de ferramenta podem ser invertidos, de modo que a dita segunda parte de ferramenta seja movimentada contra uma primeira parte estática da ferramenta.

[017]As figuras 1A-1C mostram três etapas ou fases em uma primeira modalidade do método de acordo com a invenção.

[018] A figura 1A mostra uma cabeça de ferramenta (8), compreendendo um dispositivo de puncionamento (1) e um elemento extrator (2). O dispositivo de puncionamento (1) é disposto fixado à cabeça de ferramenta (8), enquanto o elemento extrator (2) é móvel coaxialmente com relação à cabeça de ferramenta (8).

[019]Em uma primeira fase, o dispositivo de puncionamento (1) e o elemento extrator (2) são posicionados relativamente entre si, e a cabeça de ferramenta (8) é verticalmente deslocada, de modo que juntos apresentam uma superfície inferior comum, substancialmente plana (6), formada pela superfície de impacto essencialmente plana do dispositivo de puncionamento e o anel envolvente formado pela superfície de impacto essencialmente plana do elemento extrator. Na figura 1A, o elemento extrator é montado em uma disposição de cilindro-pistão (7, 3), formando uma parte integral da cabeça de ferramenta (8). O pistão (3) é

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5/15 inclinado na sua posição inferior por meio de uma mola (4). Essa disposição forma o estado inicial da primeira parte de ferramenta.

[020]Duas peças de trabalho (9, 10) posicionadas superpostas entre si, com uma camada intermediária de adesivo viscoso ainda não curado, se apóiam contra a superfície de topo da segunda parte estática de ferramenta. Essa parte de ferramenta, que é apenas esquematicamente ilustrada, compreende nessa modalidade, uma bigorna (11) e um molde tendo dois ou diversos elementos de móvel lateralmente deslocáveis (12). Os elementos de molde, nesse exemplo, são mostrados se apoiando contra uma superfície de suporte (13), perpendicular ao eixo vertical da parte de ferramenta.

[021] No exemplo ilustrado, a superfície de suporte para as peças de trabalho mostra uma cavidade que é a cavidade de molde exposta ao lado inferior das peças de trabalho (10), se apoiando contra a superfície de impacto do molde. Outros exemplos da segunda parte de ferramenta serão descritos posteriormente.

[022] Na segunda fase, ilustrada na figura 1B, toda a cabeça de ferramenta (8) é abaixada para fazer contato com a peça de trabalho superior (9) a ser unida com a peça de trabalho inferior (10) por meio de colagem, em combinação com rebitamento. Uma primeira força (F1) é aplicada à cabeça de ferramenta (8) e ao mesmo tempo ou antes de uma pressão pneumática ou, preferivelmente, hidráulica (P1) ser aplicada ao cilindro (7) através da abertura (5).

[023] A força da pressão hidráulica (P1) na superfície do pistão, mais a força da mola (4) deve ser superior ou igual à força (F1). Essa disposição trava o pistão e o elemento extrator numa posição vertical relativa, na cabeça de ferramenta, antes do contato com as peças de trabalho, para proporcionar a superfície de impacto comum inferior, substancialmente plana (6), de acordo com o exposto acima.

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Logicamente, existem outros tipos de travar o elemento extrator à cabeça de ferramenta e dispositivo de puncionamento nessa fase, por exemplo, por meio de disposições mecânicas, conforme mostrado na figura 2.

[024]As peças de trabalho, incluindo a camada intermediária de adesivo, se encontram em contato com ambas as partes de ferramenta, e serão agora conjuntamente apertadas, o que significa que o excesso de adesivo será deslocado para fora da área onde a junta deverá ser produzida. Esse movimento lateral do adesivo é dependente dos parâmetros do processo nessa fase, como, por exemplo, a força (F1), a viscosidade do adesivo, o tamanho e a forma da superfície essencialmente plana, etc. É possível se ajustar os parâmetros do processo a fim de se obter o resultado desejado em curto tempo. Resultados bastante satisfatórios foram obtidos com uma superfície de aperto duas vezes maior que a superfície ativa do dispositivo de puncionamento, mas, conforme será descrito com relação à figura 6, a idéia da invenção também cobre o uso de superfícies de aperto consideravelmente maiores. A modalidade da figura 6 apresenta, por exemplo, uma superfície de aperto da ordem de 60 vezes a superfície ativa do dispositivo de puncionamento.

[025] A fim de aumentar a eficiência do fluxo que sai do adesivo, calor pode ser adicionado às peças de trabalho, especialmente, na segunda fase, através do aumento de temperatura das porções das primeira e segunda partes de ferramenta que contatam as peças de trabalho. Na modalidade mostrada na figura 7, como alternativa ou complemento, o calor pode ser adicionado às peças de trabalho através de rolos aquecidos (27).

[026] O controle da espessura do adesivo restante pode ser feito através de um dispositivo mecânico de interrupção para o movimento da cabeça de ferramenta (não mostrado) ou através de um acionador programável ou um acionador servo

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7/15 controlado, permitindo o controle da posição final da cabeça de ferramenta. Uma espessura final da camada de adesivo na área de união pode ser, por exemplo, tipicamente da ordem de 0,1 a 0,2 mm.

[027] Nesse exemplo, é suposto que a espessura e material das peças de trabalho permite ao método funcionar com uma combinação de molde-bigorna na segunda parte de ferramenta do tipo ilustrado, isto é, as peças de trabalho se apóiam somente na superfície de impacto do molde.

[028]Na terceira fase, a posição vertical fixa entre o dispositivo de puncionamento e o elemento extrator não é mais mantida.

[029]Conforme mostrado na figura 1C, após a aplicação de uma pressão P2<P1 ou após uma completa liberação de pressão no cilindro na cabeça de ferramenta, o elemento extrator é então liberado e irá permanecer essencialmente na mesma posição, enquanto o dispositivo de puncionamento pode ainda se mover descendentemente, executando a parte ativa do curso, produzindo a junta de rebitamento do modo usual. Isso deve ser realizado como resultado da liberação de pressão, somente ou após um aumento da força descendente na cabeça de ferramenta, ou uma combinação dessas medidas. Em função disso, uma adequada junta de rebitamento é produzida, fixando as posições entre as peças de trabalho.

[030]A figura 2 mostra uma segunda modalidade de uma cabeça de ferramenta, de acordo com a invenção.

[031] O dispositivo de puncionamento (1) é nessa modalidade, como na modalidade mostrada na figura 1, disposto de modo fixo em relação à cabeça de ferramenta (8), e o elemento extrator (2) é como anteriormente, móvel de modo coaxial dentro da cabeça de ferramenta (8).

[032] Como na figura 1, o elemento extrator (2) é montado em um pistão (3', 3”) que se move no cilindro, formando uma parte integral da cabeça de ferramenta (8). O posicionamento

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8/15 do dispositivo de puncionamento e do dispositivo extrator relativamente entre si, e da cabeça de ferramenta durante a primeira fase será obtido através da mola de inclinação (4), como na modalidade anteriormente descrita.

[033]Na segunda fase, correspondente à figura 1B, toda a cabeça de ferramenta (8) é abaixada, conforme anteriormente, para obter contato com a peça de trabalho superior (9), a ser unida com a peça de trabalho inferior (10) por meio de colagem, em combinação com rebitamento. Uma primeira força (F1), conforme anteriormente, á aplicada à cabeça de ferramenta (8) e, ao mesmo tempo, ou ligeiramente antes, as posições relativas entre o dispositivo de puncionamento, elemento extrator e cabeça de ferramenta são travadas por meio de um espaçador (14), o qual mediante um movimento lateral através de uma abertura (16) pode bloquear o movimento vertical do elemento extrator em relação ao dispositivo de puncionamento, através do bloqueio do movimento vertical do pistão (3', 3”). A superfície de impacto comum e inferior, substancialmente plana (6), será, desse modo, solidificada. A operação de aperto será então realizada conforme descrito acima.

[034] Na terceira fase, a posição vertical fixa entre o dispositivo de puncionamento e o elemento extrator não é mais mantida, conforme acima mencionado.

[035] Na terceira fase, correspondente à figura 1C, o espaçador (14) será retraído, liberando o elemento extrator (2), que agora estará livre para se movimentar em relação ao dispositivo de puncionamento (6). O elemento extrator permanece essencialmente na mesma posição, enquanto o dispositivo de puncionamento pode se mover ainda descendentemente, executando a parte ativa do curso, produzindo a junta de rebitamento de modo usual. Isso deve ser realizado em função da liberação do elemento extrator, somente ou após o aumento da força descendente na cabeça de

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9/15 ferramenta ou uma combinação dessas medidas. Como resultado, é produzida uma adequada junta de rebitamento, fixando a posição entre as peças de trabalho.

[036]A figura 3 mostra uma terceira modalidade de uma cabeça de ferramenta, de acordo com a invenção.

[037]Nessa modalidade, o elemento extrator é disposto de modo fixo em relação à cabeça de ferramenta, enquanto o dispositivo de puncionamento (1) pode ser movimentado coaxialmente dentro da cabeça de ferramenta.

[038]O posicionamento do dispositivo de puncionamento e do elemento extrator relativamente entre si e da cabeça de ferramenta durante a primeira fase, será, nessa modalidade, obtido através da mola de inclinação (4'), que levanta o pistão (15) para contatar um dispositivo de interrupção (17).

[039] Na segunda fase, correspondente à figura 1B, toda a cabeça de ferramenta (8) é abaixada, como anteriormente, para se ter contato com a peça de trabalho superior (9) a ser unida com a peça de trabalho inferior (10) através de colagem, em combinação com um procedimento de rebitamento. Uma primeira força (F1), como anteriormente, é aplicada à cabeça de ferramenta (8).

[040]As posições relativas entre o dispositivo de puncionamento, o elemento extrator e a cabeça de ferramenta já se encontram travadas nesse caso. A superfície de impacto comum e inferior, substancialmente plana (6), já está, portanto, solidificada. A operação de aperto será então realizada, conforme descrito anteriormente.

[041] Na terceira fase, a posição vertical fixa entre o dispositivo de puncionamento e o elemento extrator não é mais mantida, conforme descrito anteriormente.

[042]Na terceira fase, correspondendo à figura 1C, enquanto a cabeça de ferramenta e o elemento extrator permanecem substancialmente na mesma posição vertical, uma pressão hidráulica é agora aplicada ao cilindro (T) na cabeça

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10/15 de ferramenta, que irá forçar o pistão (15) e o dispositivo de puncionamento para se movimentarem descendentemente, para executar a parte ativa do curso, proporcionando a junta de rebitamento de um modo usual.

[043]Como resultado, é produzida uma adequada junta de rebitamento, fixando a posição entre as peças de trabalho.

[044] Logicamente, seria possível se usar duplas disposições de pistão na cabeça de ferramenta, em que o dispositivo de puncionamento e o elemento extrator são, independentemente, verticalmente móveis entre si, controlados através de duas pressões hidráulicas.

[045] As figuras 4A-4B mostram uma segunda parte de ferramenta, com uma disposição de molde-bigorna que pode ser usada no método conforme a invenção.

[046]A figura 4A mostra uma segunda parte de ferramenta com um molde fixo (18) e uma bigorna verticalmente móvel (19), que é inclinada ascendentemente por meio de um elemento impulsionador (20) e uma mola (23). Na posição inicial, conforme mostrado na figura 4A, a bigorna pode ser travada, com a superfície superior da bigorna se nivelando com a superfície superior do molde, mediante impulsionamento do espaçador mecânico (21) sob a bigorna (19). A superfície superior combinada será a superfície ativa na segunda fase do método, quando um excesso de adesivo for comprimido para fora da área de rebitamento.

[047]Na figura 4B, é ilustrada a posição relativa entre o molde e a bigorna, no final da terceira fase, de acordo com a invenção. O espaçador foi retraído, de modo que a bigorna pode se mover livremente, entre duas posições extremas previamente determinadas. O aperto final das peças de trabalho na junta ocorre com a bigorna na posição ilustrada.

[048] A figura 5 mostra outra disposição de bigorna que pode ser usada de acordo com a invenção. Essa modalidade da

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11/15 segunda parte de ferramenta é substancialmente a mesma que a descrita com referência às figuras 4A-4B. A diferença reside na disposição do molde. Nesse caso, o molde é provido de pelo menos duas partes de molde lateralmente móveis (18'), inclinadas contra a bigorna (19') por meio de um dispositivo resiliente (22) . A parte de ferramenta funciona nas diferentes fases do método, da mesma maneira que a descrita com referência às figuras 4A-4B.

[049]A figura 6 mostra uma modalidade das partes de ferramenta cooperantes, de acordo com a invenção.

[050]O elemento extrator (2') da primeira parte de ferramenta é nessa modalidade provido de uma base (24) que consideravelmente aumenta a superfície inferior (6) substancialmente plana, formada pela superfície de impacto essencialmente plana do dispositivo de puncionamento e a superfície de impacto essencialmente plana que envolve o elemento extrator.

[051] A segunda parte de ferramenta nessa modalidade, foi também provida de meios a fim de aumentar a superfície de topo para um correspondente tamanho e forma. Um elemento de suporte (25), com uma superfície de topo (26) que se nivela com a superfície de topo do molde é disposto em volta da combinação molde-bigorna. Quando se usa um molde com elementos de molde lateralmente móveis, conforme ilustrado, por exemplo, nas figuras 1A-1C e figura 5, um espaço tem de ser deixado entre o elemento de suporte e a combinação de molde-bigorna, conforme mostrado na figura. Por outro lado, se for usada uma disposição da segunda parte de ferramenta como aquela ilustrada nas figuras 4A-4B, então, nenhum espaço livre em volta da combinação de molde-bigorna é necessária, o que proporciona uma superfície de suporte superior homogênea substancialmente plana, para a compressão de acordo com a segunda fase, no método conforme a invenção.

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12/15 [052]A figura 7 mostra, esquematicamente, uma adicional modalidade para deslocar o adesivo de acordo com a invenção.

[053]Um braço de robô ou a própria base (24) pode, adicionalmente, ser provida de rolos de suporte (27), que podem ser monitorados. Quando de produz uma junta reta substancialmente mais longa por meio de colagem, um robô pode mover o dispositivo de rebitamento ao longo da borda, com os rolos em contato, pelo menos, intermitentemente, com os elementos em forma de folha a serem unidos por prensagem dos mesmos, pelo menos quando da passagem por uma área onde a junta de rebitamento deverá ser feita, desse modo, removendo o excesso de cola da área de rebitamento. A fim de superar a resistência ao rolamento (atrito), os rolos podem ser acionados por um motor.

[054]As figuras 8A-8C mostram três etapas ou fases em uma adicional modalidade do método de acordo com a invenção.

[055] A figura 8A ilustra principalmente a mesma fase do procedimento descrito acima, conforme a figura 1B. A primeira parte de ferramenta, isto é, a parte superior de ferramenta mostrada nas figuras 8A-8C, aqui mostrada esquematicamente, pode ser implementada conforme descrito m conexão com as figuras 1A-1C, acima. Assim, o dispositivo de puncionamento (1) é disposto de modo fixo em relação à cabeça de ferramenta (8), enquanto o elemento extrator (2) é móvel coaxialmente com relação à dita cabeça de ferramenta.

[056]Duas peças de trabalho (9, 10) posicionadas no topo relativamente entre si, com uma camada intermediária de um adesivo viscoso ainda não curado se apóiam contra a superfície de topo da segunda parte estática de ferramenta. Nessa modalidade, a segunda parte de ferramenta é provida de um molde fixo (28) e uma bigorna coaxial verticalmente móvel (29), operada por uma combinação de pistão hidráulicocilindro (30, 31). Uma pressão hidráulica aplicada na abertura de entrada (32) irá forçar o pistão (30) para cima,

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13/15 e posicionar a superfície de topo da bigorna nivelada com a superfície superior do molde. A bigorna é travada nessa posição por meio da pressão hidráulica. Uma mola (não mostrado) pode ser ainda disposta no cilindro (31), cooperando com a pressão hidráulica para colocar a bigorna na posição.

[057]A combinação de superfície superior geralmente plana do molde e bigorna irá conjuntamente atuar com a superfície (6) na primeira parte de ferramenta, quando o excesso de adesivo nessa fase é comprimido para fora da área de rebitamento.

[058]Assim, como na figura 1B, a figura 8A mostra as posições relativas das partes de ferramenta e peças de trabalho quando toda a cabeça de ferramenta (8), devido à aplicação da força (F1), foi abaixada para obter contato com a peça de trabalho superior (9) a ser unida, juntamente com a peça de trabalho inferior (10), através de colagem, em combinação com rebitamento. Ao mesmo tempo, ou antes, de uma pressão pneumática ou, preferivelmente, hidráulica (P1) ter sido aplicada ao cilindro (7), conforme a figura 1 e relevante parte da descrição, a cabeça de ferramenta foi abaixada através da abertura (5).

[059] As peças de trabalho, incluindo a camada intermediária de adesivo estão em contato com ambas as partes de ferramenta, e serão agora comprimidas conjuntamente, o que significa que o excesso de adesivo será deslocado para fora da área onde a junta deverá ser produzida.

[060] A mesma faixa de tamanhos das superfícies de aperto, conforme descrito acima, também será aplicada à presente modalidade. A aplicação de calor e o controle da espessura final da camada de adesivo também são modificações previstas para essa modalidade.

[061] Na etapa ou fase seguinte, ilustrada na figura 8B, a posição vertical fixa entre o dispositivo de puncionamento

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14/15 (1) e o elemento extrator (2) na primeira parte superior da ferramenta não é mais mantida.

[062]Conforme mostrado na figura 8B, após a aplicação de uma pressão P2<P1, ou após uma completa liberação de pressão no cilindro (7) na cabeça de ferramenta (8), conforme a figura 1C, o elemento extrator (2) é agora liberado e permanece essencialmente na mesma posição, em relação à segunda parte de ferramenta e peças de trabalho (9, 10), enquanto o dispositivo de puncionamento (1) pode se movimentar ainda descendentemente, estirando o material para baixo, para dentro do molde (28), criando uma saliência em forma de taça com uma parede lateral essencialmente cilíndrica e uma parede de fundo horizontal. A fim de tornar isso possível, a pressão no cilindro (31) tem de ser também diminuída, permitindo ao pistão (30) controlar a posição vertical da bigorna (29) que se move descendentemente.

[063] No método de acordo com essa modalidade, o aperto final da saliência em forma de taça e a formação da junta não ocorre no interior do molde (28).

[064] Na fase seguinte, conforme mostrado na figura 8C, a aplicação de uma pressão hidráulica maior no cilindro (31), na segunda parte de ferramenta, irá movimentar o pistão (30) e a bigorna (29) para cima, levantando as peças de trabalho com a saliência em forma de taça e a primeira parte de ferramenta. A superfície de topo da segunda parte de ferramenta é agora, novamente, essencialmente plana, como na posição ilustrada na figura 8A. Nesse estágio, a cabeça de ferramenta (8), incluindo o dispositivo de puncionamento (1), é novamente movida para baixo através da aplicação de uma segunda força (F2), resultando em que a parede de fundo da saliência em formato de taça será apertada e expandida lateralmente, o que proporciona a junta de rebitamento.

[065] Pode ser observado que a segunda parte de ferramenta, conforme ilustrado nas figuras 8A-8C, pode ser

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15/15 substituída por uma segunda parte de ferramenta, conforme ilustrado nas figuras 4A e 4B.

[066]Conforme descrito com referência à figura 6, e conforme já mencionado acima, as superfícies de compressão das primeira e segunda partes de ferramenta podem ser também aumentadas na presente modalidade.

Claims

1. Método para unir peças de trabalho superpostas (9, 10) na forma de material em forma de folha, do mesmo tipo ou de tipos diferentes, metálico ou não-metálico, a união por meio de colagem com um apropriado adesivo em combinação com rebitamento,

- em que uma ferramenta compreendendo uma primeira e segunda partes separadas de ferramenta, coaxiais, cooperam para produzir a dita junta;

- dita primeira parte de ferramenta compreendendo um dispositivo de puncionamento (1) com uma superfície de impacto plana, envolvido por um elemento extrator (2) com uma superfície de impacto plana;

- dita segunda parte de ferramenta compreendendo um molde com uma superfície de impacto plana, envolvendo uma cavidade de molde, na base do qual está disposta uma bigorna com uma superfície de impacto plana;

o método compreendendo as etapas de:

a) posicionar as peças de trabalho com uma camada intermediária de adesivo entre as ditas primeira e segunda partes de ferramenta;

b) acionar o dito dispositivo de puncionamento (1) da dita primeira parte na direção do dito molde cooperante e bigorna da dita segunda parte de ferramenta, para formar a dita junta entre as ditas peças de trabalho, mediante estiramento das ditas peças de trabalho em um formato de taça ou de uma porção saliente, tendo uma parede lateral e uma parede de fundo, e subsequentemente comprimindo a dita parede de fundo, criando uma extrusão lateral a partir da mesma, desse modo, proporcionando um formato lateralmente ampliado que, mecanicamente, realiza o intertravamento das peças de trabalho, caracterizado pelo fato de que o método compreende ainda as seguintes etapas, antes da referida etapa (b):

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2/7 (A) - posicionar e travar o dito dispositivo de puncionamento (1) e o dito elemento extrator (2) da dita primeira parte de ferramenta relativamente entre si, de modo que as ditas superfícies de impacto planas apresentem uma primeira superfície de impacto ou de aperto plana comum (6), da primeira parte de ferramenta, tendo o mesmo tamanho e a forma de uma segunda superfície de impacto ou de aperto plana da segunda parte de ferramenta, compreendendo pelo menos a dita superfície de impacto plana do molde;

(B) - aproximar as ditas superfícies de aperto relativamente entre si, de modo a contatar as peças de trabalho dos lados opostos;

(C) - aplicar uma força a pelo menos uma das ditas superfícies de impacto ou de aperto das primeira e segunda partes de ferramenta, comprimindo as peças de trabalho (9, 10) com a camada intermediária de adesivo sobre uma superfície que corresponde às ditas superfícies de impacto ou de aperto, a fim de lateralmente deslocar o excesso de adesivo para fora da área correspondente das peças de trabalho.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita primeira superfície de impacto ou de aperto comum plana da primeira parte de ferramenta é, pelo menos, duas vezes maior que a superfície de impacto do dispositivo de puncionamento.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de compreender uma etapa adicional anterior à etapa B, de:

(D) - posicionar e travar o dito molde (18) e dita bigorna (19) da dita segunda parte de ferramenta relativamente entre si, de modo que as ditas superfícies de impacto planas do dito molde e bigorna, respectivamente, apresentem a dita superfície de impacto ou de aperto comum plana da segunda parte de ferramenta.

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4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de compreender a etapa adicional de:

- adicionar calor às peças de trabalho, durante pelo menos uma das etapas (B) e (C), a fim de aumentar a eficiência do fluxo de adesivo para fora.

5. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de compreender a etapa adicional de:

- aumentar a temperatura de pelo menos uma das ditas superfícies de impacto ou de aperto das primeira e segunda partes de ferramenta, respectivamente;

- transferir calor para as peças de trabalho durante, pelo menos, o decorrer da etapa (C).

6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de compreender a etapa adicional de:

- medir a espessura do adesivo restante na etapa (C).

7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de compreender a etapa adicional de:

- apertar as peças de trabalho (9, 10) até que a espessura de adesivo restante corresponda a 0,1 a 0,2 mm.

8. Dispositivo para unir peças de trabalho superpostas (9, 10) na forma de um material em forma de folha, de mesmo tipo ou de tipos diferentes, metálico ou nãometálico, a união sendo por meio de colagem em combinação com rebitamento;

- compreendendo uma ferramenta com uma primeira e segunda partes separadas, coaxiais, cooperando para produzir a dita junta;

- dita primeira parte de ferramenta compreendendo uma cabeça de ferramenta (8), alojando um dispositivo de puncionamento (1) com uma superfície de impacto plana, e um elemento extrator envolvente (2), com uma superfície de

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4/7 impacto plana, que se move coaxialmente em relação ao dito dispositivo de puncionamento;

- dita segunda parte de ferramenta compreendendo um molde, com uma superfície de impacto plana envolvendo uma cavidade de molde, na base da qual é disposta uma bigorna com uma superfície de impacto plana, caracterizado pelo fato de que:

- o dispositivo de puncionamento (1) ou o elemento extrator (2) são dispostos fixos em relação à cabeça da ferramenta (8) e o outro é disposto coaxialmente móvel mediante meios de acionamento (3, 4, 5, 7; 4; 4', 15, 5, 7');

- meios de travamento (3, 4, 5, 7; 14, 16; 4', 15,

17) são dispostos para travar o dispositivo de puncionamento móvel ou o elemento extrator em uma posição longitudinal relativa, na qual a superfície de impacto do dispositivo de puncionamento (1) coincide com a superfície de impacto do elemento extrator (2), para formar uma superfície de impacto comum plana (6) na posição travada.

9. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que:

- o dito dispositivo de puncionamento (1) é disposto fixo em relação à dita cabeça de ferramenta (8) e o dito elemento extrator (2) é fixado a um pistão (3) que faz parte de uma unidade cilindro-pistão (3, 7) na dita cabeça de ferramenta (8);

- ditos meios de travamento compreendem uma mola (4) que inclina o dito pistão (3) na direção de uma posição extrema de seu movimento e um compartimento de cilindro (7) que pode ser pressurizado a partir do exterior da ferramenta, através de uma abertura (5) na cabeça da ferramenta, a fim de travar o dito elemento extrator na dita posição travada.

10. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que:

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- dito dispositivo de puncionamento (1) é disposto fixo em relação à dita cabeça de ferramenta (8) e o dito elemento extrator é fixado a um pistão (3', 3), que faz parte de uma unidade de cilindro-pistão na dita cabeça de ferramenta (8);

- ditos meios de travamento compreendem uma mola (4) que inclina o dito pistão (3', 3) na direção de uma posição extrema de seu movimento, e um elemento espaçador (14), o qual por meio de um movimento lateral através de uma abertura (16) na cabeça de ferramenta pode bloquear o movimento do elemento extrator (2) em relação ao dispositivo de puncionamento, bloqueando mecanicamente o movimento do pistão (3', 3).

11. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que:

- o dito elemento extrator (2) é disposto fixo na cabeça de ferramenta (8), e o dito dispositivo de puncionamento é fixado a um pistão (15) que faz parte de uma unidade de cilindro-pistão (7', 15) na dita cabeça de ferramenta (8);

- ditos meios de travamento compreendem uma mola (4') que inclina o dito pistão (15) na direção de uma posição extrema de seu movimento, em contato com um dispositivo de parada (17).

12. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 11, caracterizado pelo fato de que:

- um molde fixo ou móvel (18; 18'; 28) com uma superfície de impacto plana, envolve uma cavidade de molde com uma bigorna coaxialmente móvel (19; 19'; 29), com uma superfície de impacto plana;

- dita bigorna (19; 19'; 29) sendo disposta para ser impulsionada pelos meios de acionamento (20, 23; 20',

23; 30, 31, 32) para uma posição de travamento, com a sua

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6/7 superfície de impacto se nivelando com a superfície de impacto do molde (18; 18'; 28),

- meios de travamento (21; 21'; 30, 31, 32) são dispostos para travar a dita bigorna móvel (19; 19'; 29) numa posição longitudinal relativa ao dito molde (18; 18'; 28), no qual a superfície de impacto da dita bigorna (19; 19'; 29) coincide com a superfície de impacto do dito molde (18; 18'; 28), de modo a formar uma superfície de impacto comum, plana, na posição travada.

13. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que:

- ditos meios de acionamento (20, 23; 20', 23) compreendem um elemento impulsionador (20, 20'), inclinado por uma mola (23) que atua na dita bigorna (19; 19'); e

- ditos meios de travamento compreende um espaçador mecânico (21; 21'), que por meio de um movimento lateral pode bloquear o movimento da dita bigorna (19; 19') em relação ao molde, desse modo, travando a dita bigorna (19; 19') na dita posição travada.

14. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que:

- ditos meios de acionamento compreendem uma unidade de cilindro-pistão (30, 31, 32) na dita segunda parte de ferramenta, em cujo pistão (30) a dita bigorna (29) é fixada;

- ditos meios de travamento sendo constituídos pela mesma unidade de cilindro-pistão (30, 31, 32), o travamento sendo obtido mediante aplicação de uma pressão hidráulica na dita abertura de entrada (32) da dita unidade de cilindropistão.

15. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a14, especialmente para produção de juntas mais longas essencialmente retas entre as peças de trabalho,

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7/7 por meio de colagem e intermitente rebitamento das peças de trabalho, caracterizado pelo fato de que:

- um par de rolos (27) se dispõe adjacente às partes de ferramenta para contatar e prensar as peças de trabalho (9, 10) de ambos os lados, quando o dispositivo é movido ao longo de uma área onde as juntas de rebitamento deverão ser feitas, desse modo, auxiliando a remoção de excesso de adesivo da área de rebitamento.

16. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que:

- o dito dispositivo é montado em um braço de robô.

17. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 15 ou 16, caracterizado pelo fato de que:

- os rolos (27) são acionados por pelo menos um motor, a fim de superar a resistência ao rolamento.

18. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 17, caracterizado pelo fato de que são providos meios para aumentar a temperatura de pelo menos um dos ditos rolos (27), para transferir calor para as peças de trabalho.

19. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 17, caracterizado pelo fato de que:

- são providos meios para controlar a espessura do adesivo restante, após o aperto das peças de trabalho.