ES2263794T3 - Elemento de fijacion y procedimiento para su fabricacion y su utilizacion. - Google Patents

Elemento de fijacion y procedimiento para su fabricacion y su utilizacion.

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Abstract

Elemento de fijación (1), especialmente para la fijación de al menos un componente planiforme (2) a una distancia (3) de un elemento de soporte (4), constando de un elemento base (5) que tiene una superficie de apoyo (6) y una superficie de fijación (8) y un vástago (9) que está dispuesto en la superficie de apoyo (6) del elemento base (5) y que es apropiado para la fijación del componente planiforme (2), que se caracteriza en que la superficie de fijación (8) es menor que la superficie de apoyo (6).

Description

Elemento de fijación y procedimiento para su fabricación y su utilización.
El invento hace referencia a un elemento de fijación, especialmente para la fijación de un componente planiforme a una distancia de un elemento de soporte y un procedimiento para su fabricación así como su utilización.
Por ejemplo, debido a razones de técnicas de mantenimiento o de seguridad, en diferentes aplicaciones es necesario que una pared de un contenedor o un componente de una carrocería esté lo más capsulado posible o se recubra con una pared resistente al fuego, impidiendo que a consecuencia de una alta carga térmica como por ejemplo un incendio, el elemento de soporte respectivo esté sujeto a un envejecimiento prematuro. Una pared resistente al fuego así, consta preferentemente de un material no inflamable, en cuanto no es relevante si esta pared está ejecutada de forma rígida, estructurada o flexible. Aquí se plantea el problema que si es necesaria una fijación apropiada del componente a unos elementos de soporte de una conformación parcialmente compleja. Se conocen medios de fijación que parcialmente se extienden a través del elemento de soporte, pero donde estos en parte hacen las veces de puentes térmicos hacia el espacio adyacente.
Por eso medios de fijación conocidos, mayoritariamente se sueldan al soporte según la técnica de soldadura por protuberancia y debido a la unión de forma puntual, presentan solamente una limitada transmisión de por ejemplo, pares de giro. Además, esta técnica de soldadura exige una estructura de fuerza opuesta y con ello una accesibilidad por dos lados del elemento de soporte para la fijación del medio de fijación.
De la US-A-5 393 164 se conoce una unión soldada entre soporte que consta de chapa y un componente que se ha de fijar al mismo, por ejemplo de una tira de chapa y una pieza soldada. Aquí el componente está colocado sobre el soporte y no está separado de éste. La pieza soldada con un cabezal está instalada en un agujero del componente para que al soldar la pieza soldada con el soporte, también quede soldado el borde del agujero con las otras dos piezas. Aquí se suelda completamente la superficie de fijación frontal de la pieza soldada. En una ejecución, el cabezal de la pieza soldada forma una superficie de apoyo que es menor que la superficie de fijación.
De aquí que sea objeto del invento señalar un elemento de fijación apropiado para una fijación o un apoyo distanciado, de por lo menos un componente como por ejemplo una pared resistente al fuego a un elemento de soporte. En particular, la fijación del elemento de fijación al elemento de soporte debe hacerse solamente por un lado. Además tiene que posibilitar un montaje simplificado y en gran medida libre de tolerancias de apoyo de por ejemplo componentes delgados. Además ha de indicarse un procedimiento y una utilización para un elemento de fijación de este tipo.
Esta función se resuelve mediante un elemento de fijación con las propiedades de la reivindicación 1 y el procedimiento para su fabricación según las propiedades de la reivindicación 13 o 14. Además se indicará una utilización con las propiedades de la reivindicación 15. Otras configuraciones ventajosas del invento, que pueden emplearse individualmente o en combinación o entre sí, son objeto de las respectivas reivindicaciones.
El elemento de fijación según el invento, especialmente para la fijación de un componente planiforme separado a una distancia especialmente definible o definida hasta un elemento de soporte, comprende un elemento base, que tiene una superficie de apoyo y un vástago que se puede disponer en la superficie de apoyo de la pieza base y que es apropiado para fijar el componente planiforme, en tanto que la superficie de fijación es menor que la superficie de apoyo. La superficie de apoyo ofrece aquí la posibilidad que el componente planiforme esté ceñido a una superficie relativamente grande, lo que es especialmente ventajoso para chapas delgadas, y que tampoco excluye obligatoriamente el montaje de componentes con desalineación de los agujeros.
El elemento base es preferentemente de un material metálico, en el que la superficie de apoyo y la superficie de fijación preferentemente están dispuestas a lados opuestos del elemento de fijación.
El elemento de fijación preferentemente se suelda a al soporte por su superficie de fijación. En una aplicación sobre chapas delgadas, de forma preferente se hace una rigidización del punto de la soldadura. La brida de forma anular, presenta además la ventaja que se deja soldar con muchísimo menos consumo de energía, que la soldadura de elementos de fijación según el conocido procedimiento de soldadura por protuberancia. Especialmente la renuncia a las protuberancias de la soldadura, o sea a las uniones puntuales, permite de forma ventajosa la transmisión también de pares de giro altos y presupone de forma ventajosa sólo una accesibilidad por un solo lado, al contrario de la necesaria estructura de fuerzas opuestas en el procedimiento de soldadura por protuberancia.
Según una configuración preferente del elemento de fijación, la superficie de apoyo tiene una simetría de rotación y presenta un diámetro, donde la superficie de fijación está configurada de forma anular. Con ello también los costes de inversión son claramente inferiores que con la conocida soldadura por protuberancia. Con ello es especialmente ventajoso que la superficie de fijación de forma anular, tiene un diámetro interior y un diámetro exterior, donde el diámetro exterior de la superficie de fijación de forma anular se corresponde con el diámetro de la superficie de apoyo. La configuración con simetría de rotación del elemento de fijación ayuda a evitar de forma ventajosa montajes defectuosos con respecto al elemento base. Debido a la configuración del elemento base con un diámetro exterior o un diámetro constante, está garantizada una forma exterior cilíndrica del elemento base, forma que puede seleccionarse sobre todo de cara a alojamientos apropiados en dispositivos de alimentación como por ejemplo robots. Alternativamente a esto se propone que la superficie de fijación esté ejecutada como un polígono, en tanto que resulta un contorno exterior del elemento similar a un polígono. Elementos de fijación configurados de esta forma, son especialmente apropiados para usarse como protecciones anti-rotación para otros accesorios y para alojar o trabajar con una pistola de soldadura.
Según otra configuración, la superficie de fijación está configurada menor al 80%, especialmente menor al 70%, preferentemente menor al 65% que la superficie de apoyo. Para el caso arriba representado, en el que el elemento base presenta una superficie de apoyo de forma anular, esto tiene como consecuencia que en el interior del elemento base se forma una cavidad relativamente grande. Pero la superficie de fijación todavía es tan grande que el ajuste y la fijación del elemento base sobre el elemento de soporte está garantizado de forma duradera.
Según otra configuración el elemento base tiene en el sentido longitudinal de su eje de simetría una altura que tiene entre 3 y 10 mm. Preferentemente es en este caso, una configuración que, partiendo de la superficie de apoyo, el elemento base presenta en al menos 20%, especialmente al menos 40%, preferentemente al menos 50% de la altura, una sección o una superficie de sección que es menor que la superficie de apoyo. La altura del elemento base define esencialmente la distancia que presenta el componente planiforme hasta el elemento de soporte en la condición montada. La zona proporcional indicada en la que el elemento base presenta una superficie de sección reducida, determina esencialmente la altura de la cavidad formada en una superficie de fijación de forma anular. Esta porción ha de seleccionarse de tal manera, que por un lado se necesite la menor cantidad posible de material para su fabricación, y por otro lado, no se vean afectadas la estabilidad y la resistencia de la superficie de apoyo.
Según otra configuración, el elemento de fijación está construido de forma modular, especialmente de dos piezas. Estro significa por ejemplo que el elemento base y el vástago solo se unen entre sí en un paso de montaje. Esto por un lado incrementa de manera ventajosa la flexibilidad y la configuración de un elemento de fijación como esta, y permite además diferentes variantes, como se fija o se aprieta el componente planiforme a la superficie de apoyo del elemento.
Según otra configuración, existen medios para posicionar el vástago sobre la superficie de apoyo, en tanto que el vástago preferentemente está unido con el elemento base mediante técnica de ensamblaje. Ese tipo de medios para el posicionamiento pueden por ejemplo ser: escotaduras, bordes, topes y similares, que preferentemente se corresponden esencialmente con la sección del vástago. Con esto también se apoya un posicionamiento totalmente automático del vástago con respecto al elemento base, lo que es especialmente ventajoso de cara a una fabricación en serie o en masa.
Según otra configuración, el vástago presenta una superficie de tope, que es 50% menor, especialmente 45% menor, preferentemente 40% menor que la superficie de apoyo. Especialmente en la disposición del vástago coaxialmente con respecto a la superficie de apoyo del elemento base, se garantiza así que también después de fijar el vástago por su superficie de tope sobre el elemento base, existe una superficie de apoyo suficientemente grande, que existe un tope resistente del elemento planiforme con una distancia hacia el elemento de soporte.
Según otra configuración, el vástago presenta medios para fijar un elemento planiforme. En este caso es especialmente ventajoso, que el vástago presenta por lo menos un realce, que preferentemente está ejecutado giratorio a modo de posición de enclavamiento o rosca. Estas posiciones de enclavamiento sirven por ejemplo para que con su ayuda el componente planiforme se presione contra la superficie de apoyo y se fije transversalmente a la superficie de apoyo. La posición de enclavamiento o rosca puede sin embargo también servir para fijar un elemento de sujeción adicional al vástago, que en la posición montada del componente planiforme, presiona el componente planiforme contra la superficie de apoyo del elemento base. Para ello aquí se mencionan por ejemplo estructuras de árbol de navidad, tuercas, pasadores transversales que se introducen a través del vástago, etc.
Según otro aspecto del invento, se indican procedimientos para la fabricación del elemento de fijación descrito anteriormente, especialmente uno en el que primero se fabrica el elemento base con la superficie de apoyo y la comparativamente mas pequeña superficie de fijación, se une mediante la técnica de ensamblaje al vástago con la superficie de apoyo del elemento base, según un proceso de fabricación por transformación y/o transformación mediante arranque de virutas. Como procedimiento de fabricación por conformación primaria, entran especialmente en consideración procedimientos por fundición o por extrusión. De cara a los procesos de fabricación por transformación, se indican aquí a modo de ejemplo, la conformación a presión y la conformación libre.
Especialmente ventajoso es un procedimiento para la fabricación de elementos de fijación de una sola pieza mediante un conformado del macizo, como por ejemplo la conformación a presión o la conformación por prensa.
Alternativamente o acumulativamente a las técnicas de conformación primaria técnicas de transformación, se propone que preferentemente el elemento base o el elemento de fijación se fabriquen todos juntos mediante al menos un procedimiento de fabricación por arranque de virutas, en tanto que puede hacerse de manera que el elemento base se separe con una altura predeterminable por una materia prima de simetría rotativa o similar a un polígono (por ejemplo serrando) y que luego la sección reducida se pueda fabricar cerca de la superficie de fijación mediante perforado o taladrado. Especialmente indicados como procedimientos de fabricación mediante arranque de virutas, se ofrecen también procedimientos de acabado final como por ejemplo lijado.
En este caso el vástago está configurado preferentemente como tornillo con pivote o bulón soldado o similar. En una forma de construcción modular del elemento de fijación, pueden por ejemplo utilizarse también en relación al vástago y al elemento base, en tanto que preferentemente se pueden utilizar materiales con diferentes conductibilidades térmicas y así poder reducir una posible transmisión térmica desde la pared resistente al fuego hacia el elemento de
soporte.
En este caso es especialmente ventajoso, cuando el vástago se suelda al elemento base. Esto garantiza una unión duradera del vástago con el elemento base también bajo altos esfuerzos térmicos y dinámicos.
El elemento de fijación según el invento se utiliza preferentemente para capsular grupos relevantes para la seguridad mediante la fijación de al menos un componente, por ejemplo una pared no inflamable, a una distancia predeterminable hasta un elemento de soporte, especialmente en la ejecución del elemento de soporte de un material metálico. El elemento de soporte representa aquí en especial una pared de un contenedor o un componente de una carrocería.
El invento se describe a continuación mas detalladamente mediante los dibujos, en tanto que estos solamente representan formas de ejecución ventajosas y especialmente preferidas. El invento no se limita a las formas de ejecución aquí representadas.
Estos muestran esquemáticamente
Figura 1: una vista lateral de una primera forma de ejecución del elemento de fijación en situación montada de un componente de pared gruesa;
Figura 2: en sección, una segunda forma de ejecución del elemento de fijación;
Figura 3: en sección, la forma de ejecución según fig. 1 en situación montada de un componente de pared delgada;
Figura 4: en sección, la forma de ejecución según fig. 1 en situación montada de dos componentes de pared delgada;
Figura 5: una sección a través de la forma de ejecución representada en fig. 2 del elemento de fijación;
Figura 6: una representación esquemática y perspectiva de un elemento base;
Figura 7: una representación esquemática y perspectiva de un elemento base; y
Figura 8: el recorrido de las fuerzas por la sección de un elemento de fijación soldado.
Fig. 1 muestra en una vista seccionada una primera forma de ejecución del elemento de fijación 1, que es especialmente apropiado para fijar un componente planiforme, por ejemplo un componente de pared gruesa 2 a una distancia 3 de un elemento de soporte 4. El elemento de fijación 1 comprende un elemento base 5, que tiene una superficie de apoyo 6 y una superficie de fijación 8. El elemento de fijación 1 comprende además un vástago 9, que está dispuesto en la superficie de apoyo 6 del elemento base 5 y, que sirve para fijar el componente planiforme. En la forma de ejecución representada, el elemento de fijación 1 presenta una superficie de apoyo 6, que tiene simetría rotativa. La superficie de fijación 8 está ejecutada más pequeña que la superficie de apoyo 6, en tanto que en fig. 1 está representada una configuración de forma anular de la superficie de fijación 8. La configuración de forma anular de la superficie de fijación 8 tiene como consecuencia que en el interior del elemento base 5 se forma una cavidad 20. En este caso la superficie de fijación 8 está ejecutada 65% más pequeña que la superficie de apoyo 6.
El elemento de fijación 1 está aquí además construido de forma modular y comprende, aparte del elemento base 5 y el vástago 9, una tuerca 19, que mediante una rosca 17 posibilita que el componente planiforme 2 se presione contra la superficie de apoyo 6. Así está garantizada una sujeción duradera del componente planiforme 2 a una posición distanciada 3 del elemento de soporte 4. El vástago 9 está dispuesto coaxialmente hacia el eje 12 en una escotadura 15 del elemento base 5. El vástago 9 presenta además una superficie de tope 16, que es 40% menor que la superficie de apoyo.
Fig. 2 muestra una forma de ejecución alternativa del elemento de fijación 1. El elemento base 5 en su situación montada está a su vez unido mediante técnica de ensamblaje, especialmente soldado, por la superficie de fijación 8 con el elemento de soporte 4. La altura 13 del elemento base 15 define aquí simultáneamente la distancia 3, de por ejemplo una pared resistente al fuego 2 representada a trazos con respecto al elemento de soporte 4, que se mantiene fija. Para un posicionamiento facilitado del vástago 9 coaxialmente con respecto al elemento base 5, este presenta un borde 21 sobre la superficie de apoyo 6, que esencialmente corresponde con el contorno exterior del vástago 9. En el lado opuesto al elemento base 5, el vástago 9 presenta un realce 17, que está configurado de tal forma, que el componente representado a trazos presiona contra la superficie de apoyo 6 del elemento base 5 y con ello se fija. Este realce 17 se extiende radialmente hacia afuera y está conformado de forma giratoria, en tanto que está garantizada una uniforme aplicación de la fuerza en las zonas adyacentes del componente planiforme.
Fig. 3 muestra en sección la forma de ejecución según fig. 1 en condición montada de un componente de pared delgada 2, que 2 también puede estar estructurado tal como representado. Para la protección del componente de pared delgada 2 entre una tuerca 19 y el componente 2, está dispuesta una arandela 22. Aparte de esto, el mismo elemento de fijación 1 está configurado como se describe antes, permite por lo tanto de forma ventajosa la fijación de un accesorio 2 a una pieza soldada 4 a una distancia 3 predeterminable definida.
Fig. 4 muestra en sección la forma de ejecución según fig. 1 en situación montada de dos componentes 2a, 2b. En esta figura se reconoce muy bien como en base a la relativamente generosa superficie de apoyo 6 no está excluido obligatoriamente un montaje de componentes 2a, 2b con desalineación de los agujeros.
Fig. 5 muestra una vista seccionada del elemento de fijación representado en fig. 2. El elemento base 5 representado presenta aquí una superficie de apoyo 6 con un diámetro predeterminable 7. La superficie de fijación 8 que está representada a trazos, tiene un diámetro interior 10 y un diámetro exterior 11. El diámetro exterior 11 de la superficie de fijación 8 corresponde en este caso al diámetro 7 de la superficie de apoyo 6. El diámetro interior 10 se ha de seleccionar de manera que se defina una superficie de fijación 8, que preferentemente está ejecutada menor al 65% que la superficie de apoyo 6. En el centro está dispuesto el vástago 9 (no representado) con su superficie de tope 16 en una escotadura 15 del elemento base 5. La superficie de tope 16 tiene preferentemente el 40% de la superficie de apoyo 6.
Fig. 6 muestra una representación esquemática y perspectiva seccionada a través de una forma de ejecución del elemento base 5. De aquí se puede reconocer que el elemento base 5 presenta un tramo tubular con una sección reducida 14 y un tramo en forma de disco con la superficie de apoyo 6. Dispuesto del lado opuesto de la superficie de apoyo 6, está la superficie de fijación 8. El elemento base 5 esta montado simétricamente rotativo con respecto al eje 12, donde el radio 18 discurre verticalmente al eje 12.
Fig. 7 muestra esquemáticamente una representación perspectiva del elemento de fijación 1 en una condición no montada. Claramente se reconoce especialmente la ventajosa superficie de apoyo 6. El vástago 9 está preferentemente y dependiendo de cada caso, configurado para corresponder con tuercas 19, grapas, pinzas u otros elementos de fijación respectivos.
Fig. 8 muestra esquemáticamente en un diagrama el recorrido de la rigidez I por la sección de un elemento de fijación rotatorio soldado 1. Especialmente en la aplicación sobre elementos de soporte 4 delgados se efectúa de manera ventajosa una rigidización de punto de la soldadura 23 preferentemente rotatoria.
El elemento de fijación 1 según el invento es preferentemente indicado para fijar al menos un componente de pared delgada 2, a una distancia predeterminable 3 hasta un elemento de soporte 4, especialmente en la ejecución del elemento de soporte 4 de un material no metálico. El elemento de soporte 4 representa por ejemplo en este caso una pared de un contenedor y un componente de carrocería.
Lista de referencias
1 Elemento de fijación
2, 2a, 2b Componente planiforme
3 Distancia
4 Elemento de soporte
5 Elemento base
6 Superficie de apoyo
7 Diámetro
8 Superficie de fijación
9 Vástago
10 Diámetro interior
11 Diámetro exterior
12 Eje
13 Altura
14 Superficie de la sección
15 Escotadura
16 Superficie de tope
17 Realce
18 Radio
19 Tuerca
20 Cavidad
21 Borde
22 Arandela
23 Punto de la soldadura

Claims (15)

1. Elemento de fijación (1), especialmente para la fijación de al menos un componente planiforme (2) a una distancia (3) de un elemento de soporte (4), constando de un elemento base (5) que tiene una superficie de apoyo (6) y una superficie de fijación (8) y un vástago (9) que está dispuesto en la superficie de apoyo (6) del elemento base (5) y que es apropiado para la fijación del componente planiforme (2), que se caracteriza en que la superficie de fijación (8) es menor que la superficie de apoyo (6).
2. Elemento de fijación (1) según reivindicación 1, que se caracteriza en que la superficie de apoyo (6) está configurado con una simetría de rotación con un diámetro (7) y la superficie de fijación (8) de forma anular.
3. Elemento de fijación (1) según la reivindicación 2, que se caracteriza en que la superficie de fijación (8) de forma anular presenta un diámetro interior (10) y un diámetro exterior (11), donde el diámetro exterior (11) se corresponde con el diámetro (7) de la superficie de apoyo (6).
4. Elemento de fijación (1) según reivindicación 1, que se caracteriza en que la superficie de fijación (8) está configurada como un polígono.
5. Elemento de fijación (1) según alguna de las reivindicaciones 1 hasta 4, que se caracteriza en que la superficie de fijación (8) está configurada menor al 80%, especialmente menor al 70%, preferentemente menor al 65% de la superficie de apoyo (6).
6. Elemento de fijación (1) según alguna de las reivindicaciones 1 hasta 5, que se caracteriza en que el elemento base (5) tiene en dirección a un eje (12) una altura (13) que tiene entre 3 y 10 mm.
7. Elemento de fijación (1) según alguna de las reivindicaciones 1 hasta 6, que se caracteriza en que el elemento base (5) tiene en dirección a un eje (12) una altura (13) y el elemento base (5) presenta a partir de la superficie de fijación (8) mínimo un 20%, especialmente mínimo un 40%, preferentemente mínimo un 50% de la altura (13), una superficie de sección (14), que es menor que la superficie de apoyo (6).
8. Elemento de fijación (1) según alguna de las reivindicaciones 1 hasta 7, que se caracteriza en que el elemento de fijación (1) está construido de forma modular, especialmente de dos piezas (5,9).
9. Elemento de fijación (1) según la reivindicación 8, que se caracteriza en que están previstos medios para el posicionamiento del vástago (15) sobre la superficie de apoyo (6) del elemento base (5) y el vástago (9) está unido al elemento base (5) preferentemente mediante técnica de ensamblaje.
10. Elemento de fijación (1) según alguna de las reivindicaciones 1 hasta 9, que se caracteriza en que el vástago (9) presenta una superficie de tope (16) que es menor al 50%, especialmente menor al 45%, preferentemente menor que la 40% de la superficie de apoyo (6).
11. Elemento de fijación (1) según alguna de las reivindicaciones 1 hasta 10, que se caracteriza en que el vástago (9) tiene medios para la fijación (17) de un componente planiforme (2).
12. Elemento de fijación (1) según la reivindicación 11, que se caracteriza en que el vástago (9) presenta como mínimo un realce (17) que se extiende parcialmente radialmente (18) hacia afuera, donde el al menos un realce (17) está preferentemente ejecutado giratoriamente como posición de enclavamiento o rosca.
13. Procedimiento para la fabricación de un elemento de fijación (1) según alguna de las reivindicaciones 1 hasta 12, que se caracteriza en que primero se fabrica el elemento base (5) con la superficie de apoyo (6) y la superficie de fijación (8) que es menor al mencionado elemento base, mediante un proceso de conformación primaria o transformado y/o un procedimiento mediante arranque de virutas y el vástago (9) se une luego a la superficie de apoyo (6) del elemento base (5) mediante la técnica de ensamblaje, especialmente soldadura.
14. Procedimiento para la fabricación de un elemento de fijación (1) según alguna de las reivindicaciones 1 hasta 12, en el que el elemento de fijación (1) completo se fabrica mediante un proceso de fabricación por conformado del macizo o transformado y/o un procedimiento mediante arranque de virutas.
15. Utilización de un elemento de fijación (1) según alguna de las reivindicaciones precedentes para la fijación de al menos un componente (2;2a,2b), a una distancia predeterminable (3), hasta un elemento de soporte (4), preferentemente una pared de un contenedor o un componente de carrocería.
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