ES2263885T3 - Grapa de union mecanica. - Google Patents
Grapa de union mecanica.Info
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Abstract
Grapa cuneiforme para unir dos piezas perfiladas (20, 21) por sus superficies de contacto frontales, compuesta por un primer elemento de grapa (1) con una superficie de cuña (3) y una pieza de expansión (4) opuesta y un segundo elemento de grapa (2) con una superficie de cuña (11) que ha de ensamblarse con éste, y una pieza de expansión (12) opuesta, en la que las dos superficies de cuña están orientadas una hacia la otra, caben una en la otra y pueden ensamblarse una con la otra, y los elementos de grapa pueden tensarse por el ensamblaje progresivo de sus superficies de cuña mediante sus piezas de expansión en bolsas de las dos piezas perfiladas que han de unirse, puenteando las superficies de contacto frontales de las piezas perfiladas, caracterizada porque el primer elemento de grapa (1) y el segundo elemento de grapa (2) están formados de forma plana, presentando los dos elementos de grapa respectivamente un primer borde longitudinal (4, 12) que forma la pieza de expansión y presentandolos dos elementos de grapa respectivamente un segundo borde longitudinal (5, 13), de tal forma que un segundo borde longitudinal (5) envuelve el otro borde longitudinal (13).
Description
Grapa de unión mecánica.
La presente invención se refiere a una grapa de
unión mecánica en forma de una grapa cuneiforme para unir dos
piezas perfiladas por sus superficies de contacto frontales. Como
piezas perfiladas entran en consideración, preferentemente,
molduras decorativas y funcionales en la construcción
automovilística.
Se montan frecuentemente en automóviles
diferentes molduras decorativas en el exterior de la carrocería.
Por ejemplo, se emplean molduras hidrófugas en el parabrisas que
como prolongación se convierten en molduras decorativas de
techo.
Frecuentemente, las molduras adyacentes por sus
superficies de contacto frontales no se unen, sino que sólo se
obturan con una tapa final. Esto conlleva la desventaja de la
probabilidad de un desplazamiento en altura indeseable de las
molduras en el vehículo.
Para evitarlo, las molduras decorativas y
funcionales han de unirse de forma mecánica. Para este fin, en la
construcción automovilística se conoce el procedimiento de unir las
molduras decorativas y funcionales adyacentes por sus superficies
de contacto frontales de forma mecánica mediante una lengüeta de
unión, estampando la lengüeta con las molduras que han de unirse.
Sin embargo, durante el estampado técnicamente costoso de las
molduras siempre se corre el peligro de dañar la superficie de las
molduras y de que se produzcan grietas en las superficies de
contacto frontales, ya que en este tipo de fijación, las
superficies de contacto no se enganchan mutuamente. Además, una
unión de este tipo no es muy estable porque generalmente no queda
garantizado un buen momento de superficie contra la flexión.
Además, hay que elegir un material adecuado para las piezas
perfiladas para que sea posible estampar la lengüeta, por lo que
además existen limitaciones respecto al material de las piezas
perfiladas. Desde el punto de vista logístico, el estampado de
piezas perfiladas con una lengüeta tiene la desventaja de que hay
que suministrar al menos tres piezas diferentes a la fábrica de
montaje, lo que causa gastos de transporte y de almacenaje
adicionales.
El documento DE19947762A1 muestra un dispositivo
para fijar un componente en una acanaladura, en el que dos cuñas
de sujeción no planas se tensan en la acanaladura. Un dispositivo
de este tipo no resulta apropiado para unir dos piezas perfiladas
por las superficies de contacto frontales.
El documento
US-A-5464299 muestra un dispositivo
para fijar una pieza perfilada hueca en una columna, en la que dos
cuñas de sujeción se tensan mediante un vástago roscado que se
puede enroscar en la columna. Este dispositivo tampoco resulta
apropiado para unir dos piezas perfiladas por las superficies de
contacto frontales.
El documento DE19521862A1 muestra un dispositivo
de fijación para una moldura decorativa o de recubrimiento para
una hendidura, con el que dos piezas de sujeción no planas se
tensan en la hendidura.
El documento DE3301413A1 muestra un dispositivo
para fijar una baca o similar a un techo de automóvil, en el que
una pieza de apriete no plana se tensa en una acanaladura.
El documento DE3110989A1 muestra un dispositivo
de fijación para una moldura decorativa o de recubrimiento, en la
que un cuerpo de sujeción no plano de dos piezas se tensa en una
hendidura.
Según la invención, se presenta una grapa
cuneiforme para unir dos piezas perfiladas por sus superficies
frontales según las características de la reivindicación 1. El
primer elemento de grapa y el segundo elemento de grapa presentan
respectivamente una superficie de cuña, en la que las dos
superficies de cuña están orientadas una hacia la otra, caben una
dentro de otra y pueden ensamblarse una con la otra. En los dos
elementos de grapa están configuradas además piezas de expansión,
estando situada una pieza de expansión del elemento de grapa
enfrente de la superficie de cuña de dicho elemento de grapa.
Según la invención, los dos elementos de grapa
pueden fijarse con sus piezas de expansión en bolsas de las dos
piezas perfiladas que han de unirse, mediante el ensamblaje
progresivo de las dos superficies de cuña, puenteando los elementos
de grapa las superficies de contacto frontales de las dos piezas
perfiladas.
Con otras palabras, con el ensamblaje progresivo
de las superficies de cuña orientadas una hacia la otra de los dos
elementos de grapa, la grapa cuneiforme, debido a la creciente
conicidad de las dos superficies de cuña, aumenta su dimensión en
un sentido transversal respecto al sentido de ensamblaje, pudiendo
sujetarse con las dos piezas de expansión exteriores en las dos
piezas perfiladas, puenteando la grapa cuneiforme las superficies
de contacto frontales de las dos piezas perfiladas para unir las
piezas perfiladas.
Las piezas perfiladas pueden graparse sólo en un
lado mediante la grapa cuneiforme según la invención, a saber, en
un "lado de montaje", mientras que el "lado decorativo"
opuesto a éste no se ve afectado.
Una unión de este tipo es extraordinariamente
estable, garantiza un elevado momento de superficie contra la
flexión y engancha las superficies de contacto frontales entre sí
de manera ventajosa, ya que los dos elementos de grapa se ensamblan
en un sentido transversal con respecto a las superficies de
contacto frontales de las piezas perfiladas. Un desplazamiento en
altura indeseable de las dos piezas perfiladas se evita en todo
momento mediante la grapa cuneiforme según la invención.
De una manera muy ventajosa, la grapa cuneiforme
según la invención puede servir también para grapar dos piezas
perfiladas de distintas geometrías, siempre que quede garantizado
que la grapa cuneiforme pueda tensarse en las piezas
perfiladas.
La grapa cuneiforme según la invención permite
grapar dos piezas perfiladas diferentes de una manera muy sencilla
formando un componente de una sola pieza, pudiendo estar fabricadas
las piezas perfiladas de materiales totalmente diferentes. En
particular, para una de las dos piezas perfiladas o para ambas
puede utilizarse un material no apto para el estampado convencional
con una lengüeta.
Una unión de las piezas perfiladas mediante la
grapa cuneiforme según la invención permite que las superficies de
las piezas perfiladas grapadas -a diferencia de una pieza
monolítica- sean tratadas de una manera diferente que también
pueden ser excluyentes mutuamente. Por ejemplo, una pieza perfilada
de un material de metal ligero puede presentar una coloración de
hematita, mientras que la otra pieza perfilada de material de metal
ligero se haya provisto de un barniz húmedo.
Para la aplicación de la grapa cuneiforme para
la unión de molduras decorativas y funcionales en la construcción
automovilística, bajo el aspecto logístico, resulta ventajoso que a
la fábrica de montaje ha de suministrarse sólo un único componente
compuesto por dos molduras decorativas y funcionales, unidas con la
grapa cuneiforme según la invención. Además, el montaje a la
carrocería se simplifica al ser necesario sólo un único
posicionamiento del componente de una sola pieza.
En la grapa cuneiforme según la invención, el
primer elemento de grapa cuneiforme y el segundo elemento de grapa
cuneiforme están conformados de forma plana. Los elementos de grapa
pueden componerse por ejemplo de chapa doblada. Cada elemento de
grapa presenta entonces un primer borde longitudinal que forma la
pieza de expansión exterior. Además, cada elemento de grapa dispone
de un segundo borde longitudinal, envolviendo uno de los segundos
bordes longitudinales el otro segundo borde longitudinal para
evitar que los elementos de grapa tensados con sus bordes
longitudinales en las piezas perfiladas se tuerzan mutuamente y que
se suelte accidentalmente el tensado de la grapa cuneiforme.
En el primer borde longitudinal del primer
elemento de grapa y/o del segundo elemento de grapa,
adicionalmente, puede estar configurado al menos un saliente
redondeado ("banco de sujeción"). Un banco de sujeción de este
tipo puede estar conformado de manera adecuada para engranar en una
bolsa realizada a juego en una pieza perfilada, realizándose la
sujeción de la grapa cuneiforme eventualmente exclusivamente a
través de bancos de sujeción de este tipo. Esto ofrece la ventaja
de que la fuerza de presión ejercida sobre las piezas perfiladas
por los elementos de grapa tensados se centra en los bancos de
sujeción, por lo que mejora la sujeción del elemento de grapa en
las piezas perfiladas.
Asimismo, en el primer borde longitudinal del
primer elemento de grapa y/o del segundo elemento de grapa puede
estar previsto al menos un saliente provisto de puntas ("garra de
sujeción"). Una garra de sujeción de este tipo puede garantizar
una sujeción más fuerte de la grapa cuneiforme por una mayor
fricción. En particular, una grapa de sujeción de este tipo puede
penetrar en el material de las piezas perfiladas al ensamblar los
elementos de grapa, por lo que aumenta aún más la sujeción del
elemento de grapa.
Los elementos de grapa de la grapa cuneiforme
según la invención pueden estar provistos, además, de un medio de
retención. Éste puede tener especialmente la forma de un talón de
retención que engrane en una estría para aumentar la estabilidad de
la unión entre las dos piezas perfiladas. Un medio de retención de
este tipo, sin embargo, no debe perjudicar la posición final que
han de alcanzar los elementos de grapa cuneiforme al colocarse
para conseguir una sujeción suficiente, sino que sólo deben servir
de ayuda.
Asimismo, puede estar previsto al menos un
elemento de grapa con al menos un reborde, estando destinado un
reborde de este tipo para apoyarse contra al menos una de las
piezas perfiladas.
Igualmente, resulta ventajoso que los elementos
de grapa estén provistos de un agujero, respectivamente, para el
engrane de unas tenazas de ensamblaje, para permitir un montaje muy
sencillo de la grapa cuneiforme acuñando los elementos de grapa con
las tenazas de ensamblaje.
La invención se refiere también a una
disposición de piezas perfiladas grapadas por sus superficies de
contacto frontales, la cual comprende una grapa cuneiforme descrita
anteriormente, estando tensada la grapa cuneiforme con las piezas
de expansión de los elementos de grapa en bolsas de las dos piezas
perfiladas, y siendo puenteadas las superficies de contacto
frontales de las dos piezas perfiladas por la grapa cuneiforme. En
las piezas perfiladas se trata, preferentemente, de barras
decorativas y/o funcionales en la construcción automovilística.
A continuación, la invención se describe
detalladamente con la ayuda de un ejemplo de realización haciendo
referencia a los dibujos adjuntos. Muestran:
la figura 1 una vista en perspectiva del primer
y del segundo elemento de grapa según la invención en estado no
ensamblado;
la figura 2 una vista en perspectiva del primer
y del segundo elemento de grapa según la invención en estado
ensamblado;
la figura 3 otra vista en perspectiva del primer
y del segundo elemento de grapa según la invención en estado
ensamblado;
la figura 4 una vista en perspectiva del primer
y del segundo elemento de grapa según la invención en estado
ensamblado, con secciones en las que están representadas las
piezas perfiladas;
la figura 5 representaciones ampliadas de las
secciones de la figura 4.
En primer lugar, se describe la figura 1, en la
que está representada una vista en perspectiva del primer elemento
de grapa 1 y del segundo elemento de grapa 2 según la invención en
estado no ensamblado. Tanto en el primer elemento de grapa 1 como
en el segundo elemento de grapa 2 está realizada respectivamente
una cuña con dos lados de cuña opuestos. Ambos elementos de cuña se
componen de chapa
doblada.
doblada.
El primer elemento de grapa 1 presenta en un
lado de cuña una superficie de cuña 3 curvada de forma cóncava. La
superficie de cuña 3 se convierte en un primer borde longitudinal 4
que forma el lado de cuña opuesto. Además, la primera grapa
cuneiforme 1 presenta un segundo borde longitudinal 5 curvado en su
extremo.
En un primer borde longitudinal 4 están
realizados bancos de sujeción en forma de salientes 6, 7
redondeados y una garra de sujeción en forma de un saliente 8
provisto de puntas. Los bancos de sujeción y la garra de sujeción
están destinados a ser tensadas en bolsas de las piezas
perfiladas.
Además, en el primer elemento de grapa 1 se
encuentra un agujero 10 para el engrane de unas tenazas de
ensamblaje para ensamblar los dos elementos de grapa por sus
superficies de cuña.
El segundo elemento de grapa 2 presenta en un
lado cuneiforme una superficie de cuña 11 curvada de forma
convexa. La superficie de cuña 11 se convierte en el borde
longitudinal 12 que forma el lado cuneiforme opuesto. Además, el
segundo elemento de grapa 2 forma un segundo borde longitudinal
13.
En el primer borde longitudinal 12 del segundo
elemento de grapa 2 está realizado un banco de sujeción en forma de
un saliente 14 redondeado y una garra de sujeción en forma de un
saliente 15 provisto de puntas 16. El banco de sujeción y la garra
de sujeción están destinados a sujetarse en bolsas de las piezas
perfiladas.
Además, en el segundo elemento de grapa 2 se
encuentra un agujero 17 para el engrane de unas tenazas de
ensamblaje para ensamblar los dos elementos de grapa por sus
superficies de cuña 3, 11.
En el segundo elemento de grapa 2 está realizado
además un reborde 18 previsto para el apoyo contra una de las dos
piezas perfiladas que han de unirse.
Además, el segundo elemento de grapa 2 está
provisto de un talón de retención 19 dispuesto en la superficie de
cuña 11, que forma parte de un medio de retención para enclavar los
dos elementos de grapa 1, 2. El talón de retención 19 engrana
durante el ensamblaje de las dos superficies de cuña 3, 11 en una
estría correspondiente (no representada), dispuesta en la
superficie de cuña del primer elemento de grapa 1, pudiendo
enclavarse allí sin mermar el acuñado suficiente de las dos
superficies de cuña para un tensado fiable de la grapa
cuneiforme.
La figura 2 muestra una vista en perspectiva del
primer y del segundo elemento de grapa según la invención en
estado ensamblado. La vista en perspectiva muestra una vista desde
arriba de los elementos de grapa, a saber, aquel lado de los
elementos de grapa que han de sujetarse con las piezas perfiladas
que se han de unir.
En estado ensamblado de los dos elementos de
grapa, entran en contacto la superficie de cuña 3 curvada de forma
cóncava del primer elemento de grapa 1 y la superficie de cuña 11
curvada de forma convexa del segundo elemento de grapa 2. Las dos
superficies de cuña 3, 11 se ensamblan para el ensamblado de los
elementos de grapa 1, 2. En estado ensamblado de los elementos de
grapa 1, 2, los primeros bordes longitudinales 4, 12 de los dos
elementos de grapa 1, 2 que deben sujetarse en las piezas
perfiladas, se encuentran sustancialmente en el mismo plano. Por el
creciente ensamblaje de los dos elementos de grapa 1, 2 por sus
superficies cuneiformes 3, 11 aumenta la dimensión de la grapa
cuneiforme transversalmente respecto al sentido de ensamblaje, de
modo que la grapa cuneiforme pueda tensarse, mediante los salientes
formados en los primeros bordes longitudinales 4, 12, en las piezas
perfiladas.
La ilustración pequeña de la figura 2 muestra
una sección a través de los elementos de grapa 1, 2 ensamblados, a
la altura del talón de retención 19. La representación en sección
muestra especialmente como el segundo borde longitudinal 5 del
primer elemento de grapa 1 envuelve el segundo borde longitudinal
13 del segundo elemento de grapa 3.
La figura 3 muestra otra vista en perspectiva
del primer y segundo elemento de grapa según la invención, en
estado ensamblado. La vista en perspectiva muestra una vista desde
abajo de los elementos de grapa, a saber, aquel lado de los
elementos de grapa, orientado en sentido opuesto a las piezas
perfiladas.
La figura 4 muestra una vista en perspectiva del
primer y segundo elemento de grapa según la invención en estado
ensamblado. En las diferentes secciones de la figura 4 están
representadas de forma aproximada las dos piezas perfiladas 20, 21
unidas, encontrándose las superficies de contacto frontales de las
dos piezas perfiladas unidas entre las secciones
D-D y E-E. Las dos piezas
perfiladas están unidas entre sí por la grapa cuneiforme según la
invención, tensada en ellas, puenteando la grapa cuneiforme las
superficies de contacto frontales de las piezas perfiladas. Como se
ve, las dos piezas perfiladas 20, 21 se distinguen por su forma
geométrica.
Para el montaje, los dos elementos de grapa 1,
2, en primer lugar, se ponen en posición en las dos piezas
perfiladas 20, 21 y, a continuación, se ensamblan por sus
superficies de cuña 3, 11 y se tensan en bolsas 22 a 25 de las
piezas perfiladas. La posición final de los elementos de grapa
resulta por la condición de que la grapa cuneiforme está sujeta en
las dos piezas perfiladas con una sujeción suficiente. Al acuñar
los dos elementos de grapa, el talón de retención 19 del segundo
elemento de grapa 2 encaja en una estría correspondiente. La
posición final de los dos elementos de grapa en el estado sujeto no
se ve perjudicada por el medio de retención. Para acuñar los dos
elementos de grapa, de forma práctica, se usan unas tenazas de
ensamblaje que engranan en los agujeros 10, 17
correspondientes.
En la figura 5 están representadas de forma
ampliada las secciones de la figura 4. Como se ve especialmente en
la representación ampliada de las secciones, sólo los bancos de
sujeción 6, 7 y la garra de sujeción 8 del primer elemento de grapa
1 y el banco de sujeción 14 y la garra de sujeción 15 del segundo
elemento de grapa entran en contacto con las piezas perfiladas 20,
21.
La pieza perfilada 20 está provista en un lado
de una bolsa 22 para el engrane del primer elemento de grapa 1 y,
en el otro lado, de una bolsa 23 para el engrane del segundo
elemento de grapa 2. La pieza perfilada 21 está provista en un lado
de una bolsa 24 para el engrane del primer elemento de grapa 1 y, en
el otro lado, de una bolsa 25 para el engrane del segundo elemento
de grapa 2.
Como se ve en la sección A-A, el
banco de sujeción 6 del primer elemento de grapa 1 entra en
contacto con la bolsa 22 de la pieza perfilada 20. Como se ve en
las secciones D-D, E-E y
F-F, el talón de retención 7 del primer elemento de
grapa 1 entra en contacto con la bolsa 22 de la pieza perfilada 20,
así como en contacto con la bolsa 24 de la pieza perfilada 21. Como
se ve en las secciones B-B y G-G,
la garra de sujeción 16 entra en contacto con la bolsa 23 del
primer elemento de grapa 1, mientras que el banco de sujeción 14
entra en contacto con la bolsa 25 del segundo elemento de grapa 21.
De esta forma, es posible una sujeción bilateral de la grapa
cuneiforme en las dos piezas perfiladas. Resulta especialmente
ventajoso que el banco de sujeción 7 del primer elemento de grapa
entre en contacto al mismo tiempo con las dos piezas perfiladas, lo
que contribuye a evitar la formación de una hendidura entre los
dos
perfiles.
perfiles.
Claims (8)
1. Grapa cuneiforme para unir dos piezas
perfiladas (20, 21) por sus superficies de contacto frontales,
compuesta por un primer elemento de grapa (1) con una superficie de
cuña (3) y una pieza de expansión (4) opuesta y un segundo elemento
de grapa (2) con una superficie de cuña (11) que ha de ensamblarse
con éste, y una pieza de expansión (12) opuesta, en la que las dos
superficies de cuña están orientadas una hacia la otra, caben una
en la otra y pueden ensamblarse una con la otra, y los elementos de
grapa pueden tensarse por el ensamblaje progresivo de sus
superficies de cuña mediante sus piezas de expansión en bolsas de
las dos piezas perfiladas que han de unirse, puenteando las
superficies de contacto frontales de las piezas perfiladas,
caracterizada porque el primer elemento de grapa (1) y el
segundo elemento de grapa (2) están formados de forma plana,
presentando los dos elementos de grapa respectivamente un primer
borde longitudinal (4, 12) que forma la pieza de expansión y
presentando los dos elementos de grapa respectivamente un segundo
borde longitudinal (5, 13), de tal forma que un segundo borde
longitudinal (5) envuelve el otro borde longitudinal
(13).
(13).
2. Grapa cuneiforme según la reivindicación 1,
caracterizada porque en los primeros bordes longitudinales
de los elementos de grapa está realizado al menos un saliente
redondeado ("banco de sujeción") (7, 14).
3. Grapa cuneiforme según la reivindicación 1,
caracterizada porque en los primeros bordes longitudinales
de los elementos de grapa está realizado al menos un saliente
("garra de sujeción") (8, 15) provisto de puntas.
4. Grapa cuneiforme según la reivindicación 1,
caracterizada porque los elementos de grapa están provistos
de un medio de retención, especialmente en forma de un talón de
retención (19) que engrana en una estría.
5. Grapa cuneiforme según la reivindicación 1,
caracterizada porque al menos un elemento de grapa presenta
al menos un reborde (18) para el contacto contra al menos una pieza
perfilada.
6. Grapa cuneiforme según la reivindicación 1,
caracterizada porque el primer elemento de grapa y el
segundo elemento de grapa están provistos de un agujero (10, 17)
para el engrane de unas tenazas de ensamblaje.
7. Disposición de piezas perfiladas, que
comprende una grapa cuneiforme según una de las reivindicaciones
precedentes.
8. Disposición según la reivindicación 7, en la
que las piezas perfiladas son barras decorativas y/o funcionales
en la construcción automovilística.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10239911A DE10239911B4 (de) | 2002-08-30 | 2002-08-30 | Mechanische Verbindungsklammer |
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Publications (1)
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|---|---|---|---|
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