ES2242993T3 - Dispositivo para unir piezas constructivas. - Google Patents
Dispositivo para unir piezas constructivas.Info
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Abstract
MECANISMO PARA EL ENSAMBLAJE DE ELEMENTOS DE CONSTRUCCION, CON UN TORNILLO DE UNION (14) Y UN DISTANCIADOR (18) DISPUESTO ENTRE LOS ELEMENTOS DE CONSTRUCCION (10, 12) A ENSAMBLAR Y ATRAVESADO POR EL TORNILLO DE UNION, CUYA LONGITUD SE PUEDE REGULAR CON AYUDA DE UN ELEMENTO DE REGULACION (38) ACCIONADO POR EL MOVIMIENTO DE INTRODUCCION DEL TORNILLO DE UNION, CARACTERIZADO PORQUE EL DISTANCIADOR (18) PRESENTA DOS CUERPOS DE APOYO (20, 22) DESPLAZABLES AXIALMENTE EL UNO FRENTE AL OTRO Y MONTADOS SIN POSIBILIDAD DE GIRO EN UNA DE LOS ELEMENTOS DE CONSTRUCCION (10), QUE SE APOYAN RESPECTIVAMENTE EN UNO DE LOS ELEMENTOS DE CONSTRUCCION (10, 12), FORMANDO AL MENOS UNO DE ELLOS , JUNTO CON EL ELEMENTO DE REGULACION (38), UN ACCIONAMIENTO DE HUSILLO (40; 42).
Description
Dispositivo para unir piezas constructivas.
La invención se refiere a un dispositivo para
unir piezas constructivas, con un tornillo de unión y un
distanciador dispuesto entre las piezas constructivas a unir y
atravesado por el tornillo de unión, que es ajustable en longitud
con ayuda de un elemento de ajuste accionado por el movimiento de
atornillado del tornillo de unión.
En el documento EP 0 176 663 B1 se describe un
dispositivo de este tipo, en el que el elemento de ajuste está
formado por un anillo separador que se sujeta con rozamiento sobre
la rosca exterior del tornillo de unión. Este anillo separador se
apoya con su lado ancho exterior en una pieza constructiva y con las
superficies inclinadas de rosca en superficies inclinadas opuestas
que están asociadas a la otra pieza constructiva. Cuando se hace
girar al anillo separador al atornillar el tornillo de unión, se
modifica así la posición axial del anillo separador. En el sentido
de atornillado adecuado de las superficies inclinadas de rosca, el
anillo separador se mueve de forma axialmente opuesta al sentido de
atornillado del tornillo de unión, de manera que una pieza
constructiva pueda afianzarse entre el anillo separador y la cabeza
del tornillo de unión. En este dispositivo el distanciador está
formado directamente por el anillo separador y las superficies
inclinadas opuestas correspondientes. Por tanto, se consigue una
estructura más sencilla en la técnica de la fabricación. Sin
embargo, una desventaja consiste en que al apretar el anillo
separador, éste gira con relación a la pieza constructiva sujeta, de
manera que se pueden producir arañazos o daños en la pintura en esta
pieza constructiva y, por tanto, existe un elevado riesgo de
corrosión.
La invención tiene por objeto crear un
dispositivo del tipo citado al principio en el que se evite que el
distanciador deteriore las piezas constructivas.
Este problema se resuelve según la invención
porque el distanciador presenta dos cuerpos de apoyo sujetos
solidarios en rotación en una de las piezas constructivas y
desplazables axialmente uno respecto al otro, sujetos a una de las
piezas constructivas y de los cuales al menos uno forma una
transmisión por husillo junto con el elemento de ajuste.
Esta solución tiene la ventaja de que el
distanciador se apoya en ambas piezas constructivas con dos cuerpos
de apoyo sujetos sin posibilidad de girar, de modo que no aparece
ningún giro relativo en las superficies de apoyo que pueda llevar a
deterioros o a una elevada resistencia de rozamiento.
De las reivindicaciones dependientes se
desprenden configuraciones ventajosas de la invención.
En una forma de realización preferida se forman
dos transmisiones por husillo por medio del elemento de ajuste y
cada uno de los dos cuerpos de apoyo, los cuales se diferencian en
su paso de rosca y/o su sentido de atornillado. Mediante el sentido
de atornillado opuesto de las transmisiones por husillo se consigue
una duplicación del recorrido con el paso de rosca dado y en el
ángulo de giro dado del elemento de ajuste. Con el mismo sentido de
atornillado y diferentes pasos de rosca, la modificación de la
distancia axial del distanciador es proporcional a la diferencia de
ambos pasos de rosca, de manera que se hace posible un ajuste de la
distancia muy preciso.
En el elemento de ajuste, las roscas para ambas
transmisiones por husillo pueden estar formadas axialmente una
detrás de otra o también, opcionalmente, a una altura axial
esencialmente igual, en una superficie periférica interior y en una
superficie periférica exterior del elemento de ajuste. La última
variante citada presenta la ventaja de que se reduce fuertemente la
distancia axial más pequeña posible del distanciador en relación con
el recorrido de ajuste axial.
Las roscas de las transmisiones por husillo
pueden estar formadas como roscas interior y exterior en las
superficies periféricas de los cuerpos de apoyo y del elemento de
ajuste. Sin embargo, dichas roscas pueden estar formadas también
como superficies de atornillado en los lados frontales de los
cuerpos de apoyo y del elemento de ajuste.
Los dos cuerpos de apoyo están preferiblemente
enclavados uno con otro, de manera que se mantienen juntos de forma
imperdible. Además, es conveniente inyectar al menos uno de los
cuerpos de apoyo en una carcasa de plástico, la cual aloja
completamente ambos cuerpos de apoyo y también el elemento de ajuste
en el caso de una longitud axial lo más pequeña posible del
distanciador. Por tanto, se reduce el riesgo de un desplazamiento no
intencionado del elemento de ajuste y, por tanto, se facilita la
alimentación automática del dispositivo en procesos de montaje
automatizados.
A continuación, se explican con detalle ejemplos
de realización preferidos con ayuda del dibujo.
Muestran:
La figura 1, un dispositivo de unión para unir
dos piezas constructivas de forma de placa en estado suelto;
La figura 2, el dispositivo de unión de acuerdo
con la figura 1 después de terminada la unión;
La figura 3, dos cortes axiales parciales del
dispositivo de unión en posiciones diferentes;
Las figuras 4 y 5, representaciones análogas a la
figura 3 para formas de realización modificadas de la invención;
La figura 6, una vista frontal de un dispositivo
de unión de acuerdo con un ejemplo de realización adicional;
La figura 7, un corte a lo largo de la línea
VII-VII de la figura 6;
La figura 8, una representación de despiece en
perspectiva de partes de un dispositivo de unión de acuerdo con un
ejemplo de realización adicional; y
Las figuras 9 y 10, las partes del dispositivo de
acuerdo con la figura 8 en posiciones diferentes.
En la figura 1 se muestran dos piezas
constructivas en forma de placa 10, 12 que deben unirse fijamente
entre sí a cierta distancia una de otra. Para ello, se prevén un
tornillo de unión 10 con una arandela 16 y un distanciador 18
dispuesto sobre el tornillo de unión entre las dos piezas
constructivas 10, 12. El distanciador presenta dos cuerpos de apoyo
20, 22 axialmente desplazables uno contra otro. Cuando el tornillo
de unión 14 se atornilla más profundamente en un taladro roscado no
mostrado de la pieza constructiva 10, el cuerpo de apoyo 22 es
extraído en dirección a la pieza constructiva 12 por un mecanismo de
ajuste que se explica con más claridad posteriormente con ayuda de
la figura 3, hasta que, finalmente, la pieza constructiva 12 esté
sujeta fijamente entre el cuerpo de apoyo 22 y la arandela 16, como
se muestra en la figura 2.
En la figura 3, se muestra el distanciador 18 en
una sección axial. La mitad superior de la figura 3 muestra el
distanciador en la posición introducida de acuerdo con la figura 1,
y la mitad inferior muestra dicho distanciador en la posición
extraída según la figura 2.
El cuerpo de apoyo 20 presenta una carcasa 24 de
plástico en la que está fijado coaxialmente un casquillo 26 de
metal. El casquillo 26 forma un taladro 28 a través del cual se
puede insertar el tornillo de unión 14 con poca holgura.
El cuerpo de apoyo 22 es un cuerpo de metal en
forma de tarro en cuyo fondo está previsto un taladro 30
correspondiente al taladro 28 para el tornillo de unión. El cuerpo
de apoyo 22 es guiado pudiéndose desplazar axialmente en la carcasa
24 y, a través de resaltes 32 dispuestos en su periferia exterior
que encajan en ranuras longitudinales 34 de la pared interior de la
carcasa 24, es asegurado contra el giro con relación a la carcasa
24. La carcasa 24, por su lado, está sujeta en la pieza constructiva
10, sin poder girar por ejemplo mediante rebajes 36 en los que
encajan los correspondientes resaltes de la pieza constructiva 10.
Por tanto, ambos cuerpos de apoyo 20, 22 están sujetos en la pieza
constructiva 10 de manera que no puedan girar.
En el cuerpo de apoyo 22 en forma de tarro, está
dispuesto un anillo roscado 38 de metal que está enroscado con el
casquillo 26 a través de una rosca a izquierdas 40 y con el cuerpo
de apoyo 22 a través de una rosca a derechas 42, de manera que se
forman dos transmisiones por husillo para el ajuste axial de los dos
cuerpos de apoyo. En el extremo derecho del anillo roscado 38 en la
figura 3 está formada una brida 44 que sobresale hacia el interior y
que lleva en el borde periférico interior varias lengüetas elásticas
46. Cuando se inserta el tornillo de unión 14 a través del
distanciador 18, las lengüetas 46 se apoyan apretando sobre la rosca
exterior del tornillo de unión, de forma que el anillo roscado 38 se
une con el tornillo de unión por rozamiento. Cuando se hace girar el
tornillo de unión 14 hacia la derecha al atornillarlo en la pieza
constructiva 10, se hace girar así también el anillo roscado 38 en
relación con los cuerpos de apoyo 20 y 22. Debido a la rosca a
izquierdas 40, el anillo roscado 38 se desplaza hacia la derecha con
relación al cuerpo de apoyo 20 y, debido a la rosca a derechas 42,
el cuerpo de apoyo 22 se desplaza también hacia la derecha con
relación al anillo roscado 38. De este modo, el cuerpo de apoyo 22
se extrae del cuerpo de apoyo 20, como se puede apreciar en la parte
inferior de la figura 3.
Cuando el cuerpo de apoyo 22 hace tope en la
pieza constructiva 12 y esta pieza constructiva se mantiene sujeta
por ejemplo por medio de la cabeza del tornillo de unión 14, el
cuerpo de apoyo 22 no puede extraerse más y, por consiguiente,
tampoco se puede girar más el anillo roscado 38. El tornillo de
unión 14 se desliza entonces por las lengüetas elásticas 46. De este
modo, el tornillo de unión puede apretarse fuertemente, mientras que
la pieza constructiva 12 permanece en la posición alcanzada.
Cuando se desatornilla el tornillo de unión hacia
la izquierda para sacarlo de la pieza constructiva 10, el cuerpo de
apoyo 22 regresa de nuevo a la posición introducida. En el último
giro de la rosca antes de alcanzar la posición final interior, se
introduce un resalte 48 (mostrado abajo en la figura 3) formado en
el anillo roscado 38 en un rebaje correspondiente 50 de la carcasa
24. De este modo, se forma un tope que evita un giro adicional del
anillo roscado 38 y, por tanto, un fuerte afianzamiento del anillo
roscado en el casquillo 26. El anillo roscado 38 sigue siendo así
siempre fácil de mover, de modo que puede girarse con rozamiento al
atornillar el tornillo de unión 14.
En una forma de realización modificada, puede
preverse una rosca a derechas en lugar de la rosca a izquierdas 40,
cuyo paso, sin embargo, sea más pequeño que el de la rosca a
derechas 42. En la posición insertada del cuerpo de apoyo 22, el
anillo roscado 38 presenta en este caso cierta distancia hasta el
fondo de la carcasa 24. Cuando se atornilla a continuación el
tornillo de unión 14 hacia la derecha, el anillo roscado 38 se mueve
hacia la izquierda en la figura 3, pero el cuerpo de apoyo 22 se
mueve con relación al anillo roscado a lo largo de un recorrido
mayor hacia la derecha, de modo que se produce en total un pequeño
movimiento de extracción del cuerpo de apoyo 22 hacia la
derecha.
La figura 4 muestra una forma de realización en
la que la rosca a izquierdas 40 y la rosca a derechas 42 están
formadas en diferentes secciones axiales sobre la superficie
exterior del anillo roscado 38. El anillo roscado 38 forma un
taladro escalonado 52, en el que está encajado a presión un anillo
54 de acero para resortes. Una lengüeta elástica 58 está estampada
hacia fuera de una hendidura longitudinal 56 del anillo 54 y se
apoya apretando sobre la periferia del tornillo de unión 14. En el
reborde del taladro escalonado 52, está formada una parte en resalte
60 que penetra ligeramente en la ranura 56 y une así el anillo 54
con el anillo roscado 38 sin posibilidad de girar.
Un tope para limitar el movimiento de giro del
anillo roscado 38 está formado aquí por un resalte 62 del anillo 54,
el cual hace tope en un resalte 64 del cuerpo de apoyo 22 que
sobresale hacia dentro del taladro 30.
La figura 5 muestra una forma de realización en
la que el anillo roscado 38 se sujeta axialmente fijo y de forma que
pueda girar en el cuerpo de apoyo 20 y sólo está en acoplamiento
roscado con el cuerpo de apoyo 22 a través de una rosca a derechas
42. El extremo izquierdo del anillo roscado 38 en la figura 5 se
apoya con poco rozamiento en una placa metálica 66 unida fuertemente
con la carcasa 24.
Las figuras 6 y 7 muestran un ejemplo de
realización en el que el cuerpo de apoyo 20 de metal está inyectado
en una carcasa 68 de plástico. Con la distancia axial mínima (a la
izquierda en la figura 7) se alojan en la carcasa 68, protegidos
contra contacto, ambos cuerpos de apoyo 20, 22 y el anillo roscado
38. El cuerpo de apoyo 22 tiene aquí la forma de un hexágono
exterior, cuyos cantos en resalte se han torneado en la mayor parte
de su longitud de modo que únicamente quedan seis dientes en resalte
70 en el extremo interior del cuerpo de apoyo. El contorno interior
de la carcasa 68 se adapta al contorno exterior del cuerpo de apoyo
22, de manera que el cuerpo de apoyo va guiado en la carcasa sin
posibilidad de girar. En el extremo superior en la figura 7, la
carcasa 68 forma dos labios en resalte hacia dentro 72 que se
solapan a dos de los dientes 70. Los dientes 70 y los labios 72
están achaflanados de tal forma que el cuerpo de apoyo 22 puede
engatillarse desde arriba en la carcasa 68 y queda sujeto entonces
de forma imperdible en la carcasa.
Las figuras 8 a 10 muestran un ejemplo de
realización en el que las transmisiones por husillo no están
formadas por roscas interior y exterior, sino por superficies de
atornillado en los lados frontales de los cuerpos de apoyo y del
elemento de ajuste.
La figura 8 muestra en una representación
explosionada del cuerpo de apoyo 20 en forma de anillo y un elemento
de ajuste 74 en forma de anillo que corresponde en su función al
anillo roscado 38 en los ejemplos de realización anteriores. El
elemento de ajuste 74 es asimétrico con respecto a un plano de
simetría perpendicular al eje. El cuerpo de apoyo 22 no mostrado
está formado con respecto a este plano de simetría como una imagen
especular del cuerpo de apoyo 20.
El cuerpo de apoyo 20 presenta dos superficies
inclinadas 76 en forma de tornillo, que se extienden respectivamente
en un ángulo de 180º y que cooperan con superficies de tornillo 78
del elemento de ajuste 74 complementarias de ellas. El elemento de
ajuste 74 presenta dos superficies inclinadas adicionales 80,
radialmente dentro de las superficies inclinadas 78 que tienen, con
respecto a las superficies inclinadas 78, el sentido de atornillado
opuesto y el doble de inclinación.
En el perímetro interior del elemento de apoyo 20
están formadas dos garras de sujeción 82 al montar el elemento de
ajuste y el cuerpo de apoyo que atraviesan el elemento de ajuste 74
y que se enclavan con sus extremos acodados en forma de gancho
detrás de las superficies inclinadas 80.
Cada una de las garras de sujeción
correspondientes del cuerpo de apoyo 22 no mostrado se encuentran
directamente al lado de la garra de sujeción correspondiente 82, de
manera que las distancias angulares entre las garras de sujeción
yuxtapuestas en pares ascienden a casi 180º. En la superficie
interior del elemento de ajuste 74 está dispuesto un resorte 84 que
se apoya con rozamiento sobre la rosca del tornillo de unión 14
dentro del espacio intermedio entre los pares de garras de sujeción.
Las garras de sujeción 82 actúan así simultáneamente como topes que
limitan la zona de ajuste del elemento de ajuste 74 a algo menos de
180º.
La figura 9 muestra el estado en el que el cuerpo
de apoyo 20 y el elemento de ajuste 74 en las posiciones angulares
mostradas en la figura 8 están enclavados uno con otro. La figura 10
muestra el estado en el que el elemento de ajuste ha sido girado
alrededor en 45º. Mediante la acción de las superficies inclinadas
76 y 78 que se aplican una a otra, se ha aumentado así la distancia
axial del distanciador. Sin embargo, la altura de las superficies de
tornillo 80 ha disminuido en la misma cantidad, de modo que las
garras de sujeción 82 ahora como antes, se aplican a estas
superficies de tornillo. Cuando seguidamente se hace girar de nuevo
al elemento de ajuste 74 en sentido contrario al de las agujas del
reloj, las superficies inclinadas 80 y las garras de sujeción 82
hacen que el cuerpo de apoyo 20 y el cuerpo de apoyo 22 no mostrado
sean juntados nuevamente en dirección axial, de modo que las
superficies inclinadas 76 y 78 permanecen siempre en contacto una a
otra.
Una modificación posible y en cierto modo
ventajosa del principio mostrado en las figuras 8 a 10 consiste en
que las garras de sujeción 82 no se disponen en los cuerpos de apoyo
20 y 22, sino en el elemento de ajuste 74 sobresaliendo en
direcciones contrarias. Las respectivas superficies inclinadas que
corresponden a las superficies inclinadas 80 en la figura 8 están
hundidas entonces en las superficies frontales mutuamente
modificadas de los dos cuerpos de apoyo 20 y 22. Esta variante tiene
la ventaja de que la zona de giro del elemento de ajuste 74 y del
resorte 84 dispuesto en éste no queda limitada por las garras de
sujeción 82. Además, las garras de sujeción y el resorte pueden
fabricarse de una pieza como una pieza constructiva que se introduce
a presión en el elemento de ajuste 74 en forma de anillo o que se
inyecta contra éste.
En general, la construcción con superficies
inclinadas formadas en los lados frontales de los cuerpos de apoyo y
del elemento de ajuste tiene la ventaja de que se hace posible una
fabricación reducida en costes, ya que se suprime el costoso tallado
de roscas.
En una forma de realización más simplificada
pueden suprimirse también por completo las superficies inclinadas 80
y las garras de sujeción 82. En este caso, los cuerpos de apoyo 20,
22 ya no se juntan ciertamente en sentido axial, sino que se siguen
separando todavía en sentido axial.
Se puede conseguir un seguro contra giro de los
cuerpos de apoyo 20 y 22 de la misma manera que en los ejemplos de
realización descritos anteriormente, por ejemplo configurando uno de
los cuerpos de apoyo como un hexágono exterior que sea guiado en una
carcasa unida con el otro cuerpo de apoyo.
Claims (12)
1. Dispositivo para unir piezas constructivas,
con un tornillo de unión (14) y un distanciador (18) dispuesto entre
las piezas constructivas a unir (10, 12) y atravesado por el
tornillo de unión, que es ajustable en longitud con la ayuda de un
elemento de ajuste (38; 74) accionado por el movimiento de
atornillado del tornillo de unión, caracterizado porque el
distanciador (18) presenta dos cuerpos de apoyo (20, 22) axialmente
desplazables uno respecto al otro, sujetos a una (10) de las piezas
constructivas, que se apoyan respectivamente en una de las piezas
constructivas (10, 12) y de los cuales al menos uno forma una
transmisión por husillo (40; 42; 76, 78) junto con el elemento de
ajuste (38; 74).
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque el elemento de ajuste (38) forma con
cada uno de los dos cuerpos de apoyo (20, 22) dos transmisiones por
husillo (40, 42) que se diferencian en su paso de rosca y/o en su
sentido de atornillado.
3. Dispositivo según la reivindicación 2,
caracterizado porque el elemento de ajuste es un anillo
roscado (38) que está enroscado con el primer cuerpo de apoyo (20) a
través de una rosca interior (rosca a izquierdas 40) que forma la
primera transmisión por husillo y está enroscado con el segundo
cuerpo de apoyo (22) a través de una rosca exterior (rosca a
derechas 42) que forma la segunda transmisión por husillo.
4. Dispositivo según la reivindicación 2,
caracterizado porque el elemento de ajuste es un anillo
roscado (38) que presenta una rosca exterior (rosca a izquierdas 40)
en una primera sección axial, la cual forma la transmisión por
husillo para el primer cuerpo de apoyo (20), y que presenta en otra
sección axial una rosca exterior (rosca a derechas 42) que forma la
transmisión por husillo para el segundo cuerpo de apoyo (22).
5. Dispositivo según una de las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque el elemento de ajuste (38)
está sujeto por al menos una lengüeta elástica (46; 58) sobre el
tornillo de unión (14).
6. Dispositivo según una de las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque uno de los cuerpos de apoyo
(20) forma una carcasa (24) que está provista de ranuras axiales
(34) en el lado interior para guiar y asegurar contra giro el otro
cuerpo de apoyo (22).
7. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 5, caracterizado porque uno de los cuerpos de apoyo (20)
está inyectado en una carcasa (68) de plástico que se extiende al
menos en toda la longitud axial del distanciador (18) cuando éste
está ajustado a su longitud mínima.
8. Dispositivo según la reivindicación 6 ó 7,
caracterizado porque uno de los cuerpos de apoyo (22) forma
un hexágono exterior y está guiado en un contorno interior
correspondientemente adaptado de la carcasa (68).
9. Dispositivo según una de las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque los dos cuerpos de apoyo
(20, 22) están enclavados uno con otro.
10. Dispositivo según las reivindicaciones 8 y 9,
caracterizado porque el hexágono exterior del cuerpo de apoyo
(22) está formado por dientes en resalte (70) en un extremo de este
cuerpo de apoyo y porque en el contorno interior de la carcasa (68)
está formado al menos un labio (72) que sobresale hacia dentro, el
cual se solapa a uno de los dientes (70).
11. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque la transmisión por husillo está formada
por superficies inclinadas (76, 78) formadas en las caras frontales
de los cuerpos de apoyo (20, 22) y del elemento de ajuste (74).
12. Dispositivo según la reivindicación 11,
caracterizado porque al menos en uno de los cuerpos de apoyo
(20, 22) o en el elemento de ajuste (74) están formadas garras de
sujeción (82) que encajan detrás de superficies inclinadas (80) del
otro elemento correspondiente (elemento de ajuste 74 o cuerpo de
apoyo 20, 22) y transforman un movimiento de giro del elemento de
ajuste (74) en sendos movimientos axiales de los cuerpos de apoyo
(20, 22) dirigidos uno hacia otro.
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1998
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