ES2261467T3 - Un dispositivo de conexion para conectar de forma desprendible secciones de tubo o de barra. - Google Patents

Abstract

Un dispositivo conectador para una conexión desprendible de secciones de un tubo o de una barra, que comprende una parte de un cuerpo nodal (3, 103, 203, 303) que tiene por lo menos una sección de mandril que sobresale o se proyecta con forma de cuña, por lo menos parcialmente (4, 104, 104'', 204) y una sección de inserción con forma de cuña, por lo menos parcialmente (5, 105, 105 '') para un montaje ajustado por forma en una pieza de extremo tubular (2, 102) de una sección de un tubo o una barra, adaptándose dicha sección de inserción a dicha sección de mandril (4, 104, 104'', 204) para proporcionar un empalme o unión de expansión por tracción axial de la sección de inserción (5, 105, 105 '') hacia la sección de mandril (4, 104, 104'', 204), y medios de tracción que comprenden una sección de tracción (7, 107, 107 '') retenida para que no de vuelta en la sección de inserción, engranándose dicha sección de tracción por un miembro de apriete alargado (6, 106, 106 '') que tiene una cabeza (8, 108) adaptada para el engranaje con un medio de herramienta de apriete introducido a través de la pieza de cuerpo nodal, caracterizado porque se suministra un medio de retención (8 '', 115) para retener la sección de apriete (6, 106, 106'') contra el desplazamiento en direcciones axiales opuestas con respecto a la sección de mandril (4, 104, 104'', 204).

Description

Un dispositivo de conexión para conectar de forma desprendible secciones de tubo o de barra.

La presente invención se relaciona con un dispositivo de conexión para conectar secciones de tubo o de barra de manera que se puedan desprender, que comprende una pieza de cuerpo nodal que tiene por lo menos una sección de mandril, que sobresale por lo menos en forma de cuña, y una sección de inserción por lo menos parcialmente en forma de cuña para ser montada ajustada a su forma en una pieza de extremo tubular de una sección de tubo o de barra, adaptándose dicha sección de inserción a dicha sección de mandril para garantizar una unión o empalme de expansión por una tracción axial de la sección de inserción hacia la sección de mandril; y comprendiendo el medio de tracción axial una sección de tracción retenida para que no de vuelta en la sección de inserción, engranando dicha sección de inserción por una sección alargada de apriete que tiene una cabeza adaptada para el engranaje con un medio de herramienta de apriete introducido entre la parte del cuerpo nodal.

La patente US-A-5,931,599 divulga un dispositivo de conexión que tiene una estructura de cuña de expansión para la conexión de dos secciones de tubo perpendicularmente el uno al otro, en ángulos rectos. El dispositivo comprende, en la conexión con una sección de tubo, una sección básica con un mandril de expansión que sobresale, con el cual se puede engranar un buje de expansión insertado en la otra sección de tubo por medio de una sección de apriete en forma de un huso de tracción. El huso de tracción se extiende desde el interior de la segunda sección del tubo a través de una sección de tracción conectada con el buje de expansión y un agujero longitudinal en el mandril de expansión para engranar un agujero roscado en un anillo retenedor que rodea a la primera sección de tubo o de barra. El huso de tracción se aprieta desde el interior de la segunda sección del tubo, lo que implica la desventaja de que el flanco del tubo tenga que estar provisto de aberturas para dar acceso al huso de tracción, lo que implica un aumento en costes, una reducción de la fuerza del tubo y hace difícil el ensamblaje y desensamblaje.

Otro dispositivo de conexión, conocido a partir de la patente US-A-4,921,370, para conectar dos secciones de tubo, perpendiculares una a la otra, comprende de manera similar una sección básica conectada con una sección de tubo y tiene un cono macho que sobresale, contra el cual se puede apretar un cono hembra correspondiente en conexión con la segunda sección del tubo por medio de un perno y de una tuerca insertados en el cono hembra, que de tal modo se expande en una parte extrema de la segunda sección del tubo. El perno pasa a través de agujeros en la primera sección del tubo y de la sección de base conectada a la misma para engranar la tuerca en el cono hembra. Sin embargo, esto implica la desventaja de que dos secciones del tubo no se puedan conectar en la extensión de una a otra, sino exclusivamente perpendicularmente la una a la otra, y de que se tengan que perforar agujeros en una sección del tubo, lo que debilita la construcción y constituye una operación adicional que incrementa los costes. Además, la cabeza del perno sobresale desde el lado exterior de la primera sección del tubo, lo cual es una desventaja por razones de seguridad, pudiendo dar lugar a contusiones y rasgado de ropa si una persona entra en contacto con tal cabeza de perno, y por otra parte, es indeseable por razones estéticas que la cabeza del perno sea visible.

Para la conexión de elementos de construcción se conoce una parte de cuerpo nodal de la patente US-A-5,238,343, con la cual se puede conectar una sección tubular de conexión apretando por medio de un perno de apriete que se atornilla en una perforación roscada que atraviesa hasta la pieza de cuerpo nodal, las secciones de buje para engranaje se expanden mutuamente, insertados en la sección de la conexión. Ya que el perno se puede alcanzar solamente por medio de agujeros roscados de paso a través de la pieza de cuerpo nodal, también esta realización implica la desventaja de que las secciones del tubo no se puedan conectar como extensión una de la otra, sino solamente perpendicularmente la una a la otra.

Por empalmes o conectadores de ensamblaje para tubería cuadrada divulgados en EP-A-1 050 244 y US-A-5,556,218 los bloques de cuña de la sección de corte transversal rectangular se insertan en las secciones tubulares a conectar y son expandidos acoplando los brazos de cuña que sobresalen desde una pieza de cuerpo nodal tensionando los pernos de extracción (draw) que pasan a través de conductos en la pieza de cuerpo nodal, siendo formado cada uno de dichos conductos en un extremo con un frente para el apoyo contiguo de la cabeza del perno de extracción.

Mientras que el empalme del ensamblaje divulgado en EP-A-1 050 244 sufre de la misma limitación que los conectadores del arte anterior descritos en el texto precedente y no permite que las secciones tubulares de un marco sean conectadas como extensión una de la otra, esta desventaja se ha eliminado en el conectador divulgado en US-A-5,556,218 usando como sección de apriete para cada uno de los bloques de cuña un perno de extracción que entra a través de una pared lateral del correspondiente brazo que sobresale de la pieza de cuerpo nodal del conectador y que cruza el eje longitudinal del brazo para el engranaje con el bloque de cuña próximo a una pared lateral opuesta del brazo. La eliminación de la desventaja descrita se ha obtenido sin embargo, a expensas de la misma inconveniencia en uso según lo descrito arriba para el dispositivo conectador de US-A-4,921,370, ya que la cabeza de cada perno de extracción sobresale hacia el exterior de la pieza de cuerpo nodal en una hendidura abierta en la pared lateral del brazo de proyección para ser visible y accesible por parte de una herramienta de apriete.

Un objeto de la presente invención es proporcionar un conectador para una conexión, que sea capaz de deshacerse, de secciones de tubo o de barra como extensión una de la otra o en un ángulo con respecto una de la otra, no sufriendo dicho dispositivo de las desventajas inherentes a los dispositivos conectadores del arte previo descritos arriba y sí asegura una conexión robusta y confiable así como un desmontaje comparativamente simple de tales secciones.

Para alcanzar este objetivo, el dispositivo conectador según la invención se caracteriza porque se suministran medios de retención para guardar la sección de apriete contra el desplazamiento en direcciones axiales opuestas con respecto a la sección de mandril.

Se logra de esta manera que la cabeza de la sección de apriete no se pueda desplazar en cualquiera de las direcciones axiales durante el apriete, por razón de lo cual la cabeza puede entrar en contacto con la pieza de cuerpo nodal por medio de una herramienta de apriete en un ángulo con respecto a la dirección axial de la sección de apriete, y simultáneamente que es siempre simple situar la cabeza sobre la sección de apriete. El dispositivo conectador se puede ensamblar y desensamblar en y de la pieza de cuerpo nodal, incluso si por ejemplo dos secciones del tubo están conectadas como una extensión una de la otra y sin necesidad de que los flancos de los tubos o de la pieza de cuerpo nodal sean provistos de aberturas o hendiduras para dar acceso para una herramienta de apriete.

Según una realización preferida la sección de mandril se diseña como una sección macho cónica o que se ahusa y la sección de inserción como una sección hembra que tiene una cavidad que encaja substancialmente por forma en la sección macho, teniendo la sección macho un conducto longitudinal para alojamiento de la sección de apriete.

Esta realización se ha desarrollado ventajosamente aún más según lo indicado en las reivindicaciones dependientes 2 a 6 y 10 a 15.

Según otra realización preferida, la sección de mandril y la sección de inserción se diseñan como secciones en forma substancial de caparazón y parcialmente cilíndricas que tienen superficies de bordes longitudinales, las cuales forman un ángulo (v) con la dirección de la generatriz de la sección parcialmente cilíndrica, para la creación de dicha forma de cuña, al menos parcialmente. De esta manera, se vuelve posible en particular hacer la producción considerablemente más barata, ya que la pieza de cuerpo nodal y la sección de mandril que sobresale desde allí puede ser hecha en un solo proceso de trabajo, por ejemplo a partir de aluminio fundido a presión. Además, el dispositivo conectador se puede suministrar como una unidad coherente con la pieza de cuerpo nodal, la sección de mandril y la sección de inserción conectadas mutuamente.

Esta realización se ha desarrollado ventajosamente aún más según lo indicado en las reivindicaciones dependientes 8 a 15.

En esta conexión se debe notar en particular que se puede obtener un acceso particularmente simple para desensamblar las secciones de tubo conectadas por medio del dispositivo conectador, si también se guarda la sección de tracción según lo indicado en la reivindicación 10 contra el desplazamiento axial en la sección de inserción, de tal modo es obtenida una función simple de tracción mediante la operación de la sección de apriete.

La invención será descrita detalladamente de aquí en adelante por medio de realizaciones y con referencias a los dibujos acompañantes, en los que

La figura 1 es una vista seccional longitudinal de una primera realización de un dispositivo conectador según la invención,

La figura 2 es una vista de corte transversal del dispositivo conectador de la figura 1,

La figura 3 es una vista extrema del dispositivo conectador de la figura 1,

La figura 4 muestra un dispositivo conectador provisto con un componente de apriete,

Las figuras 5a-c muestran realizaciones de dispositivos conectadores según la invención para un número variable de conexiones de tubo en el mismo plano,

La figura 6 muestra una vista esquemática del corte transversal de un dispositivo conectador para conectar tubos en dos planos,

La figura 7 muestra una vista en perspectiva de un dispositivo conectador para conectar tres secciones de tubo,

La figura 8 muestra una vista en perspectiva, como se mostró en la figura 7, con las partes retiradas del dispositivo conectador,

La figura 9 muestra una vista en perspectiva de una mitad de un dispositivo conectador según se mostró en las figuras 7 y 8,

Las figuras 10 a 15 muestran otra realización con una pieza de cuerpo nodal con sección de mandril y una sección de inserción asociadas, vistas desde una visión longitudinal, una visión de corte transversal y de los lados enfrentados uno al otro, respectivamente.

Las figuras 16 y 17 son vistas seccionales longitudinales de la realización de las figuras 10 a 15 en dos diversas fases de apriete con respecto a la sección de mandril y la sección de inserción,

Las figuras 18 y 19 son vistas que corresponden a las figuras 10 y 22 de una realización alternativa de una sección de mandril, y

Las figuras 20 y 21 son una vista longitudinal y una vista de corte seccional respectivamente, de una realización ventajosa de una pieza de cuerpo nodal para un dispositivo conectador según la invención.

La realización esquemática de un dispositivo conectador 1 mostrado en la figura 1 se monta en conexión con una sola sección 2 del tubo y comprende una parte de cuerpo nodal 3 con una sección integral de mandril diseñada como sección macho 4 que, en la condición montada y apretada que se ilustra, está rodeada por una sección de inserción diseñada como una sección hembra 5 separada ajustada para encajar por forma que, cuando se engrana con una sección 6 de apriete que se extiende axialmente, puede ser objeto de tracción mediante una sección 7 de tracción montada sobre un cojinete en la sección hembra 5 contra la sección macho 4 y apretada con respecto a la misma. En el extremo que enfrenta a la parte de cuerpo nodal 3 la sección de apriete 6 se forma con una cabeza 8 adaptada para engranar una herramienta de apriete. De una manera que no se muestra detalladamente, la sección de apriete 6 está montada sobre un cojinete de manera que gire, pero mantenida en la dirección axial en la parte de cuerpo nodal 3. Esto se puede lograr, por ejemplo, mediante la cabeza 8 de la sección de apriete 6 que se aloja en una cavidad en la parte del cuerpo nodal 3, que puede estar en dos porciones, para que la sección de apriete 6 pueda insertarse y la parte de cuerpo nodal 3 ensamblarse. Así se logra que la cabeza 8 de la sección de apriete 6 tenga caras de apoyo en ambas direcciones axiales, y la sección de apriete 6 se mantenga así en la dirección axial. Dando vuelta a la sección de apriete 6, la sección 7 de tracción y por lo tanto la sección hembra 5 se mueven en la dirección axial, ya sea hacia la sección macho 4 para expandirse en el tubo 2, o lejos de la sección macho 4 para liberarse de la conexión.

En la parte de cuerpo nodal 3 se forma por lo menos un conducto 9, a través del cual una herramienta de apriete se puede introducir a lo largo de una línea recta a través de la parte de cuerpo nodal 3 para engranar la cabeza 8 de la sección de apriete 6. Tal conducto puede estar cerrado, según se muestra, o puede estar abierto hacia una superficie de la pieza de cuerpo nodal. De esta manera, se logra un acceso fácil para dar vueltas a la sección de apriete 6, por ejemplo mediante una herramienta eléctrica, que facilita substancialmente el trabajo de ensamblaje y reduce costes. Una herramienta de apriete apropiada puede ser, por ejemplo, una llave de llave bola, que proporciona un engranaje seguro en ángulos hasta de aproximadamente 25°.

Entre la sección de tracción 7 y su cara de apoyo en la sección hembra 5, puede ser insertada una sección del resorte (no mostrada), por ejemplo un resorte de disco, para mantener el apriete entre la sección de apriete 6 y la sección de tracción 7, aunque la sección de tubo 2 o las secciones 4 y 5 deban ceder levemente. De este modo, la necesidad de volver a apretar el dispositivo conectador 1 se reduce al mínimo.

Según lo mostrado en la vista de corte transversal en la figura 2, la sección hembra 5 puede ser dividida en cuatro segmentos para permitir que se expanda libremente por el apriete y la tracción en la sección macho 4. En la realización mostrada la sección macho 4 tiene un corte transversal substancialmente cuadrangular con las caras de esquina redondeadas formando caras contiguas de apoyo para las caras correspondientes de la sección hembra 5, los segmentos de la sección hembra 5 deslizándose de esta manera por las cuatro caras contiguas de apoyo correspondientes en la sección macho.

Ventajosamente, las caras contiguas de apoyo en la sección macho 4 pueden tener el mismo radio de curvatura sobre la extensión entera de los secciones macho y hembra, que asegura una distensión uniforme de la sección hembra 5 contra el lado interno de la sección 2 del tubo durante el proceso entero de la tracción. En la práctica ha resultado que, durante el apriete, la sección hembra 5 hala el tubo 2 hacia delante, cerca al apoyo contiguo, contra la parte de cuerpo nodal 3, después de lo cual la sección hembra 5 se desliza sobre la sección macho 4 mediante un mayor apriete y se expande más en la sección de tubo 2 para el logro de una retención segura de la sección 2 de tubo sobre la sección hembra 5.

La división de la sección hembra 5 en cuatro segmentos se muestra de una manera similar en la vista extrema de la figura 3. Los cuatro segmentos se pueden conectar mutuamente de manera ventajoso por una banda pequeña, tal como una banda de goma, o por una sección de bisagra que facilite la inserción en un segmento del tubo mediante el ensamblaje de los segmentos para ocupar tan poco espacio como sea posible.

En la realización de la figura 4, el dispositivo conectador 1 es provisto de un componente de apriete 10 que engrana la cabeza 8 en la sección de apriete 6, que es una manera alternativa de asegurar un apriete simple desde la parte de cuerpo nodal 3. En esta realización, la cabeza 8 de la sección de apriete 6 se diseña como una rueda cónica de engranaje que engrana una rueda cónica de engranaje similar del componente de apriete 10, que tiene un eje de rotación perpendicular al eje de rotación de la sección de apriete 6. En su otro extremo, el componente de apriete 10 puede estar provisto de una cabeza para cooperación con una herramienta de apriete. De esta manera, el acceso se asegura para apretar el dispositivo conectador en casos cuando es difícil tal accesibilidad a través de la parte de cuerpo nodal 3, el cual puede ser el caso en una conexión con, por ejemplo, las mesas de altura ajustable que tienen, por ejemplo, patas telescópicas, donde pueden estar presentes los medios de accionamiento o de transmisión para un mecanismo de ajuste de altura en la pieza de cuerpo nodal, por lo que puede ser difícil el acceso a la sección de apriete 6 a través de la parte de cuerpo nodal 3.

Según como se muestra en la figura 4, la sección de tracción 7 puede ser diseñada como un cono truncado o de una pirámide truncada (cono o pirámide sin cúspide), que asegura buenas características de tracción. Puesto que durante la tracción el extremo posterior de la sección hembra 5 es forzado hacia el interior de la sección de tubo 2, se asegura que la sección de tubo 2 se hale todo el trayecto hacia la parte de cuerpo nodal 3, expandiéndose bien la sección hembra 5 al mismo tiempo desde su extremo posterior.

Como se mencionó previamente, la parte de cuerpo nodal 3 puede consistir ventajosamente de dos mitades. Las mitades de las partes del cuerpo nodal 3 con un número variable de conexiones de tubo y/o ángulos entre las conexiones se muestran en las figuras 5a-c, donde la figura 5a muestra una parte de cuerpo nodal 3 con cuatro patas todas formando un ángulo de 90° con la pata vecina, pero donde todavía es posible tener acceso con una herramienta de apriete a través de los conductos 9 en la parte de cuerpo nodal 3. La figura 5b muestra una parte de cuerpo nodal 3 con tres patas que forman un ángulo de aproximadamente 120° con respecto a las patas vecinas, estando provista la parte de cuerpo nodal 3 de conductos que aseguran el acceso para una herramienta de apriete.

La figura 5c muestra una parte de cuerpo nodal 3 que corresponde a la figura 5a, pero con tres patas solamente. Como será visto a partir de las figuras, la cabeza de la sección de apriete 6 en muchos casos estará situada algo hacia fuera en la sección macho formada por una de las patas de la pieza de cuerpo nodal, puesto que el ángulo de ataque para la herramienta de apriete se puede reducir de ese modo, no permitiendo, sin embargo, que el ángulo exceda 25°, según lo mencionado previamente, y siendo preferible y substancialmente más pequeño para facilitar el manejo. En los casos donde dicho valor máximo se alcanza aproximadamente, el conducto puede estar provisto de manera ventajosa de una curvatura leve, tal que en su última parte, cerca de la cabeza 8, el conducto tenga una dirección substancialmente axial que facilite la introducción de la herramienta de apriete a la cabeza 8.

Correspondientemente, la sección hembra 5 puede ser fabricada de manera ventajosa a partir de dos o más porciones, ya que la sección de tracción 7 puede ser insertada en una cavidad en una porción y ensamblarse con las otras porciones para constituir una sección hembra completa 5.

En la figura 6, que es una vista de corte transversal a través de una parte de cuerpo nodal 3 que tiene dos conexiones de tubo en el plano de la figura y una conexión de tubo en ángulos rectos a la misma, se ilustra una pieza de cuerpo nodal para la conexión de tubos en dos planos. El apriete de dos tubos se lleva a cabo a través de los conductos 9 en la pieza de cuerpo nodal, mientras que el apriete del tercer tubo puede ocurrir, según lo mostrado, por medio de un componente de apriete 10 provisto de una rueda cónica que engrane a una sección de apriete no mostrada. Como se verá, se obtiene un espacio libre en el centro de la parte de cuerpo nodal 3, que es en muchos casos ventajoso, por ejemplo en conexión con las mesas de altura ajustable, ya que el espacio obtenido de tal modo es para acomodar los medios de accionamiento o transmisión de paso en el centro de la pieza de cuerpo nodal. Un alternativa podría también ser utilizar una sección de apriete, que es tubular por sí misma.

En la figura 7 se muestra un dispositivo conectador 1 para conectar tres secciones de tubo. La parte de cuerpo nodal 3 comprende así tres secciones machos que se vuelven cónicas 4, de las cuales solamente una es visible, mientras que en las dos restantes se han dispuesto las secciones hembras 5. La sección hembra 5 está compuesta de dos porciones de 5a y 5b, que se pueden guardar por una banda, por ejemplo una banda de goma 11 puesta en un surco sobre la superficie de la sección hembra 5. Según lo mostrado, la sección macho 4 puede hacerse con una sección transversal no-circular.

En la figura 8 el mismo dispositivo conectador 1 que en la figura 7 se muestra con las partes retiradas de la sección hembra 5 para mostrar la colocación de la sección de tracción en la sección hembra 5. Además, se muestra la boca del conducto 9 que se forma en la parte de cuerpo nodal 3 y a través del cual se puede lograr acceso para la introducción de una herramienta de apriete a un extremo de la sección de apriete 6, proyectándose el otro extremo de la sección de apriete desde la sección macho 4. En conexión con la rama de conexión que se proyecta verticalmente hacia abajo puede ser usada de manera ventajosa una sección tubular de apriete para proporcionar espacio para una sección de accionamiento o transmisión de paso.

En la figura 9 el mismo dispositivo conectador 1 según se muestra en las figuras 7 y 8 se muestra con las partes superiores de la porción de cuerpo nodal y dos secciones machos 4 retiradas, por lo que también los conductos 9 en la parte del cuerpo nodal 3 son visibles. Según se muestra, la sección de apriete 6 está dispuesta en una cavidad 6a de la sección macho 4, guardándose así contra el desplazamiento axial en la sección macho 4. La cabeza 8 en la sección de apriete 6 se sitúa en la extensión directa del conducto 9, de tal forma que mediante la introducción a través de los conductos 9, una herramienta de apriete, diseñada por ejemplo como se describe arriba, puede ser pasada fácilmente a engranaje con la cabeza 8. En su otro extremo la sección de apriete 6 está en engranaje con la sección de tracción 7, que está dispuesto en la sección hembra 5 y tiene una sección de corte transversal no circular, de tal manera que la sección de tracción 7 se asegura que no de vuelta con respecto a la sección hembra 5. Puesto que la sección macho 4 tiene así mismo una sección de corte transversal no circular, la sección hembra 5 se asegura para que no de vuelta con respecto a la sección macho 4.

En la realización mostrada en las figuras 7 a 9, las secciones hembras 5 están compuestas de cuatro segmentos, pero las secciones hembras pueden estar diseñadas alternativamente con, por ejemplo, dos o tres o más de cuatro segmentos y la sección macho con un número correspondiente de superficies de estribo.

Las realizaciones mostradas en las figuras 1 a 9 están destinadas a la conexión de tubos redondos, que se prefieren a menudo para obtener rigidez torsional óptima de un marco de tubo terminado, pero el dispositivo conectador según la invención puede, si se desea, estar diseñado alternativamente para secciones de tubo que tengan por ejemplo corte transversal oval, oval plano o poligonal, teniendo la sección hembra en tales casos una forma exterior adaptada al contorno interno de una sección de tubo como esas.

Además, el uso de los dispositivos conectadores no se limita exclusivamente a la conexión de secciones huecas de tubo, sino pueden también incluir la conexión de partes, porciones o secciones de una barra que tengan piezas de extremo tubular.

Debido al hecho de que mediante el uso del dispositivo conectador según la invención, no se requieren perforaciones que atraviesen las secciones del tubo para conectarse, se evita el debilitamiento de la fuerza de esas secciones del tubo, al igual que cualquier necesidad de procesar las secciones del tubo antes de la conexión, apenas en adición a un ensamblaje y un desensamblaje muy simples, se obtiene una conexión, que es particularmente rígida frente a la torsión. Al conectar secciones de tubo que tienen un corte transversal substancialmente circular en particular, puede ser ventajoso, sin embargo, asegurar el dispositivo conectador para que no den vuelta proveyendo cada extremo del tubo de una hendidura o depresión en cooperación con un perno sobre la parte nodal del cuerpo para asegurar una erección que se tuerza del marco del tubo. Las secciones del tubo se pueden proveer además de agujeros o depresiones que sirvan de guía para el montaje, por ejemplo, de una mesa para asegurar un montaje plano. Por medio del dispositivo conectador, según la invención, los marcos del tubo, por ejemplo, mesas o similares pueden ser desarrollados, los cuales se pueden nivelar antes del montaje de otras secciones, tales como una mesa de mesa, para reducir al mínimo la carga sobre el marco del tubo durante la nivelación.

En la práctica, ha resultado ventajoso utilizar secciones del tubo substancialmente redondas, que para el logro de un buen aseguramiento para que no de vuelta, se pueden proveer de un surco longitudinal, rodado, por ejemplo. En un tubo con diámetro de por ejemplo 65 milímetros, ese surco rodado se puede diseñar con una profundidad de, por ejemplo, aproximadamente 3,5 milímetros. De esta manera se logra un buen aseguramiento para que no de vuelta, por ejemplo, un soporte de tabla de mesa sujetado a la sección del tubo 2 y, simultáneamente, un aseguramiento ventajoso para que no de vuelta la sección hembra 5 con respecto a la sección 2 del tubo, estando provista la sección hembra 5 de una hendidura según sea el caso.

Otra ventaja del dispositivo conectador según la invención reside en que los conductos hechos en la pieza de cuerpo nodal para la introducción de una herramienta de apriete se pueden colocar fuera de un área central, por ejemplo donde las líneas axiales de las piezas conectadas del tubo se intersecan, para mantener esta área libre, por ejemplo para la introducción de un eje impulsor o de un huso, como puede ser el caso de las mesas con altura ajustable.

Al construir una sección hembra de varios segmentos, se proporciona un dispositivo conectador que puede adaptarse a las tolerancias de las secciones ensambladas del tubo, la construcción de cuña dividida en segmentos implica una expansión, a una distancia, uniformemente distribuida contra el lado interior de la sección del tubo y que ofrece simultáneamente la posibilidad de expansión creciente o reducida, correspondiendo a tubos con diámetro interior levemente diferente, que hace posible utilizar tubos baratos soldados de acero. Alternativamente, la sección hembra puede, en vez de estar dividida en segmentos separados, diseñarse como una unidad integral que tiene ranuras para la formación de patas, si no se requiere expansión completa sobre la longitud entera de la sección hembra.

En otra realización preferida mostrada en las figuras 10 a 17 de un dispositivo conectador 101 según la invención, la sección del mandril 104 que se proyecta conectado integralmente con una parte de cuerpo nodal 103 así como la sección de inserción 105 destinada para montaje en una sección 102 del tubo o una sección tubular del extremo de una sección de la barra se diseñan como una sección de caparazón parcialmente cilíndrica.

Así, según se muestra en las figuras 10 a 12, la sección de mandril 104 se diseña como una sección de caparazón con una pared substancialmente semicilíndrica 110, cuyas superficies de borde longitudinal 111 y 112, para dar un aspecto de cuña parcial, forman, sin embargo, un ángulo agudo de cuña v con la dirección de generatriz de la sección de caparazón, de otra manera, semicilíndrica, siendo definida dicha dirección de la generatriz por la línea de fondo 113 mostrada en la vista seccional axial de la figura 10 y la vista de corte transversal de la figura 11.

El tamaño del ángulo de cuña v es determinado principalmente por la forma, dimensiones y tolerancias de las secciones tubulares que se conectarán por medio del dispositivo conectador y la fuerza de apriete deseada y el grado consecuente de expansión de la sección de mandril 104 y de la sección de inserción 105, desde un diámetro mínimo que permite la introducción no entorpecida de los secciones conectadas a una sección del tubo, hasta un diámetro máximo de las secciones conectadas, en una posición apretada ensamblada, con los lados exteriores de las paredes parcialmente cilíndricas de las secciones o de las piezas de las mismas que están en contacto estable a presión contra el lado interior de la pared de la sección del tubo. El ángulo de cuña v puede estar típicamente dentro del rango angular desde 3 hasta 15°, por ejemplo 6°.

Según se mencionó arriba, la pared parcialmente cilíndrica 110 de la sección de mandril 104 se puede diseñar de manera ventajosa integralmente con la parte de cuerpo nodal 103 del dispositivo conectador 101 como una unidad hecha, por ejemplo, de aluminio fundido a presión.

En la transición entre la parte de cuerpo nodal 103 y la pared parcialmente cilíndrica 110 y substancialmente a través del medio de la cavidad con aspecto de canal definida por la pared 110, se forma una pieza de transición en forma de un bloque vertical que sobresale 114, en cuyo lado superior se proporciona una hendidura 115 para recibir una cabeza de un perno de apriete, no mostrado en las figuras 10 a 12, de modo que el perno según la invención está asegurado contra el desplazamiento axial con respecto a la sección de mandril 104. Para la conexión con una sección portadora vertical, por ejemplo una pata de la mesa o una columna, la parte de cuerpo nodal 103 se puede proveer, como se muestra, de una perforación cónica enfrentada hacia abajo 122 para cooperación con un perno a presión 123 en el extremo superior de la sección portadora, como se muestra en las figuras 16 y 17.

En correspondencia con esta realización de la sección de mandril 104 también la sección de inserción 105, como se muestra en las figuras 13 a 15, se diseña como una sección de caparazón con una pared substancialmente semicilíndrica 116 definida por las superficies longitudinales del borde 117 y 118, que con la dirección de la generatriz de la pared parcialmente cilíndrica 116 definida por la línea de fondo 119 en la vista seccional axial de la figura 13 y la vista de corte transversal en la figura 14 forman un ángulo de cuña v', que es substancialmente del mismo tamaño que el ángulo de cuña v de la sección de mandril 104, es decir, por ejemplo, en el rango angular desde 3 hasta 15°, preferiblemente 6°.

Como se ha visto de la manera más clara de las figuras 13 y 14, la sección de inserción 105 en la cavidad con forma de canal definida por la pared parcialmente cilíndrica 116 puede ser provista de una sección de tracción en forma de un reborde o de una sección de costilla 107 enfrentada hacia abajo de la tapa del lado interior de la pared parcialmente cilíndrica 116, estando provisto dicho reborde o sección de costilla 107 de una perforación roscada para engranaje por parte del medio de apriete en forma de un perno de apriete 106.

Según se ve de la mejor manera de la vista seccional axial en la figura 13 el reborde o la sección de costilla 107 forman un ángulo substancialmente recto con las superficies paralelas 117 y 118 del borde, situadas en un plano común, de tal forma que cuando está montado, el perno de apriete 106 será orientado substancialmente en paralelo al plano definido por las superficies 117 y 118 del borde.

Contrario al diseño mostrado en las figuras 1 a 9 de las secciones de mandril e inserción del dispositivo conectador, como secciones macho y hembra reales, el diseño de las dos secciones en la realización de las figuras 10 a 15 como las secciones de caparazón parcialmente cilíndricas tienen el efecto de que, cuando están conectadas, la sección de mandril 104 y la sección de inserción 105 se colocan en contacto mutuo con las superficies del borde 111, 112 y 117, 118, tal como se muestra en las figuras 16 y 17, para que las paredes substancialmente semicilíndricas 110 y 116 definan juntas una sección de expansión substancialmente totalmente cilíndrica, cuyo diámetro puede variar entre un diámetro mínimo previsto para una introducción no entorpecida en una sección del tubo 102 y un diámetro máximo destinado para proveer de un ajuste robusto por fricción para la retención segura de la sección del tubo.

Las vistas seccionales axiales en las figuras 16 y 17 muestran las secciones conectadas de mandril y de inserción 104 y 105 en una posición de introducción que corresponde al diámetro mínimo dicho y a una posición casi completamente expandida tensada por tracción.

Tal como se mencionó, en comparación con las realizaciones en las figuras 1 - 9, la realización en las figuras 10 a 17 ofrece la posibilidad, en particular, de hacer la fabricación menos costosa. Además, se obtiene la ventaja práctica de que se evita una sección segmentada de inserción, de manera tal que se puede suministrar, como una sola unidad coherente, el dispositivo conectador con la pieza de cuerpo nodal y la sección de mandril conectados integralmente, así como la sección de inserción, colocando la cabeza 108 del perno de apriete 106 en la hendidura 115 de la sección de mandril.

Como se verá de las figuras 16 y 17, la realización mostrada allí también hace posible, de manera semejante a como se muestra en la figura 5, colocar los conductos 109 formados en la parte de cuerpo nodal 103 para la introducción de una herramienta de apriete para engranar la cabeza 106 del perno de apriete fuera de un área central de la pieza de cuerpo nodal, que así se mantiene libre para el paso, por ejemplo, de un eje o huso de accionamiento o impulsor 121 de un mecanismo de ajuste de altura, no mostrado, para una estructura de mesa con un tablero con altura ajustable 122.

En vez de estar formado como un cuerpo principalmente sólido, como se muestra y se describe, en el cual se proporcionan los conductos de entrada requeridos, la pieza de cuerpo nodal se puede diseñar alternativamente como un cuerpo de caparazón substancialmente hueco que tiene una cavidad interior, que se puede utilizar, por ejemplo, para acomodar componentes funcionales operativos, tales como un motor impulsor y/o una transmisión para un marco de mesa con altura ajustable.

Las figuras 18 y 19 son una vista axial y una vista de corte transversal, respectivamente, de una realización alternativa a la realización en las figuras 10 a 17de una sección de mandril 204. La sección de mandril aquí se provee de un perfil de corte transversal cerrado limitado por una pared más baja parcialmente cilíndrica 210, que en este caso se extiende sobre una longitud en arco de menos de 180°, por ejemplo 120°, y una pared superior 220 que tiene un perfil de corte transversal substancialmente trapezoidal, en cuya parte superior se provee una depresión 221 para darle espacio al perno de apriete, sin embargo no se muestra. La pared superior 220 está conectada con la pared más baja parcialmente cilíndrica 210 por caras de hendidura 211 y 212, similares a un hombro, las cuales forman, con la dirección de la generatriz definida por la línea de fondo 213 de la pared más baja, un ángulo de cuña v que corresponde al ángulo de cuña v en la sección de mandril en las figuras 10 a 12.

Comparada con la realización en las figuras 10 a 12, la sección de mandril 205 en las figuras 18 y 19 tiene una rigidez creciente y así una resistencia creciente hacia las fuerzas de deformación que pueden ocurrir en conexión con la expansión causada por la tracción de una sección de inserción, como se muestra en las figuras 13 a 15.

En conexión con el dispositivo conectador mostrado en las figuras 20 y 21, la sección de mandril 104' y la sección de inserción 105' están diseñadas substancialmente de la misma manera que las secciones de mandril e inserción de la realización mostrada en las figuras 10 a 17, mientras que la parte de cuerpo nodal 303 se diseña substancialmente como un perno poligonal, por ejemplo, un perno octagonal 322, el cual se conecta con la sección de mandril 104' a través de una sección de transición con forma de disco substancialmente circular 323 con un diámetro correspondiente con las secciones de tubo que se van a conectar. El perno poligonal, por ejemplo octagonal, 322 se diseña para estar retenido de manera ajustada por la forma y asegurado para que no de vuelta en una correspondiente perforación poligonal, por ejemplo octagonal, 324 en una sección de montaje 325 que va ser montada en el extremo superior de una sección vertical portadora, no mostrada, por ejemplo de una pata o de una columna portadora en una construcción de mesa con altura ajustable.

El perno octagonal 322 esta provisto den un agujero tapado interior 326 de corte transversal poligonal, por ejemplo octagonal, por el que la retención del perno 322 en la perforación 324 se pueda asegurar por medio de un enchufe de seguridad 327 insertado desde el lado opuesto de la perforación 324, estando provisto dicho enchufe de dos secciones reducidas por pasos 328 y 329 de corte transversal poligonal, por ejemplo octagonal para una retención ajustada por forma, asegurada para que no de vuelta en la perforación 324 y en el agujero tapado 326, respectivamente. Para asegurar la conexión del enchufe 327 con la parte de cuerpo nodal 303 puede ser utilizado un perno 330 que se pasa a través el enchufe de seguridad 327 y la sección de transición 323 de la parte de cuerpo nodal 303 para atornillar en una perforación roscada 331 en el extremo de la sección de mandril 104' o una tuerca asegurada a la misma. El dispositivo conectador con las secciones de mandril y de inserción 104' y 105', la parte de cuerpo nodal 303 con el perno 322 y el enchufe 327 de seguridad se pueden suministrar de este modo como una unidad coherente.

Como mejor se ve de la vista de corte transversal en la figura 21, la sección de montaje 325 puede ser provista, en la cima, de un conducto abierto 309 para guiar una herramienta de apriete al engranaje con el perno de apriete 106' del dispositivo conectador, según lo descrito arriba.

Aunque el dispositivo conectador según la invención se puede también utilizar de manera ventajosa para conectar secciones de tubo que tienen sección de corte transversal no-circular, por ejemplo un corte transversal ovalado, oval plano o poligonal, es particularmente conveniente para conectar secciones redondas de tubo, que son en gran medida superiores a los tubos que tienen otras formas geométricas de corte transversal, en lo que se refiere a la transmisión de energía y de esfuerzo de torsión.

La presente invención proporciona un dispositivo conectador, que es el más conveniente para la fabricación de estructuras de marco compuestas por las secciones de tubo o miembros de barra, tales como marcos para mesas, asientos de sillas o similares, un aseguramiento firme y confiable de las secciones de tubo a la pieza de cuerpo nodal del dispositivo conectador, aseguradas por el dispositivo conectador simultáneamente con una rigidez óptima frente a la torsión, que no se debilita por traspasar las paredes del tubo con una perforación. De este modo los problemas conocidos se superan en conexión con la nivelación de un marco en una capa inferior no nivelada, en donde un diseño menos rígido frente a la torsión puede implicar una fuerte torcedura de la estructura del marco e impedir así la nivelación. Si un marco no se nivela correctamente, habrá un riesgo de tensiones que se presentan en la estructura del marco. En el caso de, por ejemplo, una mesa con altura ajustable, apenas una torcedura modesta de la estructura del marco puede implicar una fricción substancialmente creciente en la función de ajuste de la altura.

Claims (20)

1. Un dispositivo conectador para una conexión desprendible de secciones de un tubo o de una barra, que comprende una parte de un cuerpo nodal (3, 103, 203, 303) que tiene por lo menos una sección de mandril que sobresale o se proyecta con forma de cuña, por lo menos parcialmente (4, 104, 104', 204) y una sección de inserción con forma de cuña, por lo menos parcialmente (5, 105, 105') para un montaje ajustado por forma en una pieza de extremo tubular (2, 102) de una sección de un tubo o una barra, adaptándose dicha sección de inserción a dicha sección de mandril (4, 104, 104', 204) para proporcionar un empalme o unión de expansión por tracción axial de la sección de inserción (5, 105, 105') hacia la sección de mandril (4, 104, 104', 204), y medios de tracción que comprenden una sección de tracción (7, 107, 107') retenida para que no de vuelta en la sección de inserción, engranándose dicha sección de tracción por un miembro de apriete alargado (6, 106, 106') que tiene una cabeza (8, 108) adaptada para el engranaje con un medio de herramienta de apriete introducido a través de la pieza de cuerpo nodal, caracterizado porque se suministra un medio de retención (8', 115) para retener la sección de apriete (6, 106, 106') contra el desplazamiento en direcciones axiales opuestas con respecto a la sección de mandril (4, 104, 104', 204).

2. Un dispositivo conectador según la reivindicación 1, caracterizado porque la sección de mandril está diseñada como una sección macho cónica (4) y la sección de inserción como una sección hembra (5) que tiene una cavidad (8') con un ajuste por forma que encaja substancialmente en la sección macho (4), estando provista la sección macho (4) de un conducto longitudinal para alojar al miembro de apriete
(6).

3. Un dispositivo conectador según la reivindicación 2, caracterizado porque la parte de cuerpo nodal (3) se compone de dos mitades.

4. Un dispositivo conectador según las reivindicaciones 2 o 3, caracterizado porque la sección macho (4) tiene una sección de corte transversal no circular con un número de superficies contiguas de apoyo que tienen el mismo radio de curvatura en la extensión entera de la sección macho.

5. Un dispositivo conectador según la reivindicación 4, caracterizado porque la sección macho (4) tiene un corte transversal que es substancialmente un triángulo, un cuadrilátero o un polígono, siendo las esquinas del triángulo, cuadrilátero o polígono redondeadas y que forman dichas superficies contiguas de apoyo.

6. Un dispositivo conectador según la reivindicación 2 o 3, caracterizado porque la sección hembra (5) consta de varias partes, tales como segmentos.

7. Un dispositivo conectador según la reivindicación 1, caracterizado porque la sección de mandril (104, 204) y la sección de inserción (105) están diseñadas como secciones substancialmente de caparazón, cilíndricas en parte, que tienen superficies de borde longitudinal (11, 112, 117, 118; 211, 212), las cuales forman un ángulo (v) con la dirección de generatriz de la sección parcialmente cilíndrica para crear dicha forma de cuña al menos parcial.

8. Un dispositivo conectador según la reivindicación 7, caracterizado porque dichas superficies de borde (11,112, 117, 118; 211, 212) en cada sección de mandril (104, 204) y la sección de inserción (105) se posicionan en un plano común.

9. Un dispositivo conectador según la reivindicación 7 o 8, caracterizado porque la sección de mandril (104, 204) está formada integralmente con la parte de cuerpo nodal (103) y unida a la misma por una parte de transición (114) que tiene una superficie de borde adaptada para ser introducida en dicha pieza de extremo tubular (102), estando provista dicha superficie de borde de una hendidura (115) para retener la cabeza (108) de la sección de apriete de dicho desplazamiento axial.

10. Un dispositivo conectador (1) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la sección de tracción (7, 107) está retenida contra desplazamiento longitudinal en la sección de la inserción.

11. Un dispositivo conectador (1) según la reivindicación 2 o 9, caracterizado porque dicha cavidad (8') o hendidura (115) se comunica con por lo menos un conducto (9, 109) que se extiende a través de la parte de cuerpo nodal (3, 103) en un ángulo con respecto a la dirección axial de la sección de apriete (6, 106) para la introducción de dicho medio de herramienta de apriete, siendo dicho ángulo menor de 25°.

12. Un dispositivo conectador según la reivindicación 11, caracterizado porque al menos un de dichos conductos (9, 109) se extiende hacia fuera de una parte central de la parte de cuerpo nodal (3, 103).

13. Un dispositivo conectador según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la pieza de cuerpo nodal se diseña como un cuerpo de caparazón substancialmente hueco.

14. Un dispositivo conectador según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque la parte de cuerpo nodal (3) se provee de un componente de apriete (10) en engranaje con la sección de apriete (6), formando el componente de apriete (10) un ángulo de substancialmente 90° con respecto a la dirección axial de la sección de apriete (6).

15. Un dispositivo conectador según cualquiera de las reivindicaciones 1 - 13, caracterizado porque la sección de apriete (6, 106) es tubular.

16. Un dispositivo conectador según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la sección de tracción (7) tiene una forma que se vuelve cónica hacia la sección macho (4), tal como un cono truncado, una pirámide truncada o formas similares.

17. Un dispositivo conectador según cualesquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el dispositivo además comprende un medio de resorte insertado entre la sección de tracción (7) y su superficie contigua de apoyo en la sección hembra (5).

18. Un dispositivo conectador según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la parte de cuerpo nodal (303) comprende un perno (322 que tiene una sección de corte transversal poligonal para la conexión y la retención, de una manera asegurada para que no de vuelta, en una perforación correspondiente (324), que tiene sección de corte transversal poligonal, en una sección de montaje (325) para la conexión con una sección de la construcción que soporte carga.

19. Un dispositivo conectador según la reivindicación 18, caracterizado porque comprende un enchufe de seguridad (327) que tiene por lo menos una sección poligonal reducida por etapas (328, 329) para alojarse, ajustada por forma, en dicha perforación (324) y asegurar que la parte de cuerpo nodal (303) queda retenida allí.

20. Un dispositivo conectador según la reivindicación 19, caracterizado porque comprende un perno (330) para la introducción a través del enchufe de seguridad (327) y que se atornillando en un agujero roscado (331) en la sección del mandril (104') para apretar el enchufe de seguridad (327) con respecto a la parte de cuerpo nodal (303) y la sección del mandril (104').