ES2288481T3 - Nudo para estructuras tridimensionales o arborescentes. - Google Patents
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Abstract
Nudo para estructuras tridimensionales o arborescentes, del tipo indicado para constituir los medios de unión entre barras o tubos de diferente naturaleza y con diferentes trayectorias, caracterizado porque el nudo está formado por una ordenación funcional de dos elementos, una banda interna formada por dos partes (1-1'') que tienen una configuración estriada, y un elemento de encastre externo (2) que tiene una configuración tubular y que tiene paredes dotadas de estrías en correspondencia con los extremos de las estrías de las partes (1-1''), con el fin de recibir en su interior las barras correspondientes (3) que forman la estructura.
Description
Nudo para estructuras tridimensionales o
arborescentes.
La presente invención se refiere a un nudo que
está diseñado específicamente para constituir el punto de unión de
varias barras o secciones que forman juntas una estructura de tipo
rejilla o tridimensional, en la que los componentes de la
estructura se encajan de manera adecuada entre sí en la medida en
que puedan variar según se desee, con una fijación rápida y
sencilla y una alta resistencia mecánica, todo lo cual proporciona
una gran sencillez estructural y una forma de realización práctica y
sencilla.
El nudo de la invención puede aplicarse en
cualquier caso práctico que requiera una estructura tridimensional
o arborescente, como en la estructura de soporte para un techo, la
estructura de una lámpara múltiple, la estructura de un expositor,
etc.
En general, el nudo es aplicable a cualquier
caso práctico en que una pluralidad de elementos largos, ya sean
sólidos o tubulares, de cualquier material y con formas rectas,
dobladas o curvas, debe confluir en un punto y unirse con cada una
de las barras que se encajarán en el nudo en diferentes
magnitudes.
Se conocen nudos para estructuras
tridimensionales que tienen la forma de un cuerpo esférico o
poliédrico y en los que se atornilla una serie de orificios
roscados ciegos, dispuestos radial o perpendicularmente con
respecto a sus caras de manera que en estos orificios las barras de
la estructura en una junta a tope (véase el documento
FR-A-2.526.890). Para los fines del
cálculo y la forma de realización, la mayoría de estos nudos actúan
como unidos al
nudo.
nudo.
Este tipo de juntas de tipo rejilla,
generalmente empernadas o encajadas por soldadura, es
estructuralmente complejo y, por tanto, caras de construir con
elementos en ellas que actúan sometidos a esfuerzo de cizalla,
particularmente vástagos roscados al final de las barras que
penetran en los orificios ciegos del nudo; además, el nudo y las
barras de la estructura son elementos que tienen características
especiales que deben hacerse específicamente para la junta de tipo
rejilla proporcionada para los mismos, que naturalmente aumenta
también el coste global, aumentando considerablemente el precio del
producto final ya que, según se menciona anteriormente, no sólo los
nudos tienen una estructura específica para su fin sino que también
las barras o elementos estructurales que confluyen en el nudo deben
tener características especiales complementarias a las del nudo, no
permitiendo el uso fácil de secciones o barras disponibles en el
mercado.
El nudo de la invención resuelve los diferentes
aspectos de los inconvenientes mencionados anteriormente de una
manera totalmente satisfactoria.
Para este fin y más específicamente, las
características del nudo se centran en una estructura compuesta por
dos elementos, uno de los cuales consiste en dos partes en forma de
"U", omega o similar unidas rígidamente entre sí con sus caras
cóncavas opuestas entre sí, y la segunda encastrándose en la primera
o unida de forma tubular y rígida a las partes en forma de
"U", omega o similar y que pueden o no ocupar el espacio
definido entre ellas, definiendo finalmente un montaje con dos
estrías de una configuración rectangular o similar, opuestas y
desplazadas preferentemente 90º entre sí, o en algunos casos 45º,
estrías que también influyen en el elemento de encastre por medio
de aberturas o ranuras hechas para este fin en la última.
La banda o elemento interno se obtiene siempre a
partir de dos partes hechas de acero, aluminio, material compuesto
u otros metales, preferentemente unidas por soldadura, encolado, por
un tornillo o una varilla que atraviesa la pieza entera o por
tornillos que cruzan parte del montaje, análogamente, el elemento de
encastre puede estar hecho también de cualquier material como
acero, aluminio, plástico, madera o cualquier otro material, y
puede incluso ser sólido, de manera que ocupe todo el espacio
definido entre la banda y la parte externa del nudo. Esta parte
externa del nudo puede tener cualquier configuración, de manera que
el nudo puede ofrecer un aspecto generalmente
prismático-cuadrangular o
prismático-poligonal, entre otros, en la medida en
que tiene las dos estrías mencionadas anteriormente, estrías que
pueden ser idénticas o diferentes entre sí en su forma y tamaño.
Análogamente, el elemento de encastre puede ser
una sección tubular obtenida por extrusión, o por medio de un
cuerpo laminar enrollado y plegado de manera adecuada.
Aunque se ha enunciado anteriormente que las dos
estrías definidas por las dos partes de la banda interna están
desplazadas 90º entre sí, siendo ésta una de las disposiciones más
comunes, estas estrías pueden también formar cualquier ángulo entre
sí, dependiendo de los requisitos específicos de cada caso y sin que
esto afecte en absoluto a la esencia de la invención.
El montaje formado por los dos elementos
mencionados anteriormente puede definir a su vez trayectorias en
que se insertan otras barras o que se atraviesan por tornillos que
sirven para diferentes fines.
Las estrías mencionadas anteriormente pueden
converger opcionalmente hacia su base, de manera que la fijación de
las barras se realiza o mejora mediante una cuña en la inserción
lateral de la barra en su alojamiento.
El nudo puede constituir un elemento espacial
que está relacionado sólo con las barras que confluyen en el nudo,
o puede insertarse en una pared o base para actuar como el medio de
unión la estructura arborescente en dicha pared o con la estructura
"arborescente" que soporta una pared para formar, por ejemplo,
un muro cortina.
Para complementar la descripción que se está
realizando y con el fin de ayudar a una mejor comprensión de las
características de la invención, de acuerdo con una forma de
realización preferida, se proporciona un conjunto de dibujos
adjuntos como parte integrante de la descripción en que con fines de
ilustración sólo y de manera no limitativa se muestra lo
siguiente:
la fig. 1 es una vista en perspectiva, de alzado
y de perfil del elemento interior de un nudo para estructuras
tridimensionales o arborescentes hechas de acuerdo con el objeto de
la presente invención;
la fig. 2 es una vista en perspectiva en
despiece ordenado de los elementos que configuran dicho nudo,
incluyendo también la vista en despiece ordenado su banda interna y
mostrando el posible orificio para paso de un pasador o barra de
seguridad;
la fig. 3 es también una vista en perspectiva
del mismo montaje de la figura anterior, debidamente montada;
la fig. 4 es un conjunto de vistas en sección de
formas de realización alternas de las dos partes internas que
participan en el montaje de la figura anterior y que constituyen la
banda del nudo;
la fig. 5 es otra forma de realización de las
partes de la figura anterior, por medio de las cuales el nudo está
hecho a partir de sólo dos partes y menos juntas;
la fig. 6 es una vista en perspectiva en
despiece ordenado del nudo en que el elemento de encastre está hecho
a partir de un cuerpo sólido o compacto en el que se alojan las
partes en U que forman la banda del núcleo;
la fig. 7 es otra vista en perspectiva en
despiece ordenado similar a la figura anterior, que corresponde
aquí a una forma de realización en la que el elemento de encastre se
obtiene a partir de un cuerpo laminar;
la fig. 8 es una vista en perspectiva de una
forma de realización alternativa del nudo en que el mismo es apto
para recibir secciones o barras en lugares distintos de las estrías
normales;
la fig. 9 es una vista en alzado lateral que
muestra un detalle en el que el nudo que actúa como un elemento
para unir una estructura tridimensional a una pared o fachada, para
formar, por ejemplo, un muro cortina;
la fig. 10 muestra un ejemplo de una forma de
realización de una estructura tridimensional con el nudo de la
invención;
la fig. 11 muestra varias formas de unir barras
a un nudo por soldadura o encolado, usando una varilla principal y
una tuerca o por varillas transversales;
la fig. 12 es una vista en perspectiva similar a
la de la fig. 10 de un ejemplo diferente de forma de realización de
una estructura tridimensional con el nudo de la invención, que tiene
barras con una sección transversal circular que puede oscilar o
rotar alrededor de las mismas dentro del nudo;
la fig. 13 es una vista en alzado lateral de
otra forma de realización del nudo en que las barras pueden adoptar
cualquier inclinación, en oposición a la disposición perpendicular
de las figuras anteriores;
la fig. 14 es, finalmente, otro ejemplo de una
forma de realización según la invención, también en una vista en
perspectiva.
Con respecto a las figuras, puede apreciarse el
modo en que se realiza el nudo de la invención según una forma de
realización preferida, por medio de la combinación funcional de dos
elementos: una banda interna compuesta por dos partes
(1-1'), que tiene preferentemente una sección
transversal en forma de "omega", que se fijan entre sí con sus
caras cóncavas enfrentadas entre sí, por encolado, soldadura o
mediante un pasador o tornillo que las atraviesa y las aprieta
conjuntamente así como asegura las barras, con esta fijación de las
partes (1-1') dispuesta preferentemente
perpendicularmente entre sí, aunque puede asumir cualquier otro
ángulo, y en que las partes pueden tener también un perfil en U,
con dicha banda en combinación con un elemento de encastre (2), de
configuración tubular.
En cualquier caso, las estrías definidas en la
banda (1), específicamente en las partes (1-1') que
constituyen la misma y que terminarán naturalmente en las muescas
correspondientes del elemento de encastre (2), estarán
dimensionadas adecuadamente de manera que su grosor, longitud y
anchura pueden cambiar para recibir en su interior, por medio del
llenado, una de las barras (3) que forma parte de la estructura
tridimensional o arborescente.
Las partes mencionadas anteriormente
(1-1') con una configuración "omega" pueden
tener opcionalmente una forma intermedia que se extiende como alas
laterales y opuestas (4), que pueden estar dotadas de codos de
extremo ortogonales (5) según se muestra en la fig. 5, de manera
que en cualquier caso el elemento interior o núcleo (1) tiene que
ajustarse en la parte de encastre (2), que a su vez adoptará una
configuración tubular dimensionada consiguientemente para recibir
la banda (1-1').
Los espacios libres dejados por las partes
(1-1') que forman la banda dentro del elemento de
encastre (2) pueden usarse para insertar otras barras (6),
tornillos u otros elementos después de realizar los orificios
transversales correspondientes.
En cualquier caso, la parte de encastre (2)
tendrá muescas (1) que son adecuadas en forma, tamaño y ubicación
con los extremos de las estrías (8) definidos en las partes
(1-1') de la banda después de su implantación en el
elemento de encastre (2), de manera que dichas estrías (8) se dejan
externamente abiertas en ambos extremos, permitiendo que las barras
(3) se acoplen dentro de ellas.
El nudo puede formarse también a partir de una
pieza (1') según se muestra en la fig. 5. En este caso, las dos
partes forman la banda y el elemento de encastre, con las dos partes
unidas al menos en la base de sus estrías correspondientes.
Otra forma de realización estructural para el
nudo se basa en el uso de partes (1-1') con una
sección transversal en "U" para formar la banda, que una vez
unidas se incluyen o incluso se encajan dentro de un elemento de
encastre (2''), que en este caso está en la forma de una parte
sólida dotada de dos grandes estrías opuestas, y por ejemplo
perpendiculares entre sí, directamente conectadas por su zona media
y con un tamaño y forma para adecuarse a las partes
(1-1') con una configuración en "U", que pueden
estar integradas entre sí a través de la abertura (11) que comunica
ambas estrías y a través de la cual puede pasar una barra de
seguridad. En este último caso, y preferentemente, las partes
estriadas (1-1') estarán completamente integradas
entre sí en su posición final de montaje dentro del nudo para
formar la banda del nudo, que cuando se alojan debidamente dentro
de un molde de inyección participarán en la forma final del nudo,
inyectando en dicho molde un material plástico para formar el
cuerpo de encastre sólido (2'') del nudo.
Según se indica en el párrafo anterior, la banda
formada por las partes (1-1') puede encajarse dentro
de una masa compacta o sólida, por ejemplo, de material plástico.
La configuración final del nudo puede obtenerse, por ejemplo,
inyectando el material plástico sobre la banda metálica.
La fijación entre sí de las partes internas
(1-1') que constituyen la banda como la última con
la pieza de encastre (2) puede realizarse por soldadura, encolado o
por un pasador que corre de arriba abajo transversalmente para
fijar varias barras al nudo, de manera que la base de las estrías
(8), es decir, de las dos partes (1-1') de la
banda, puede estar en contacto directo con las otras, según se
muestra en la fig. 1.
Por otra parte, dichas estrías (8) definidas en
el nudo y que pueden estar en cualquier ángulo entre sí pueden a su
vez tener una sección rectangular o cuadrada regular, según se
muestra en las figuras, o ser ligeramente convergentes hacia su
base con el fin de permitir un efecto de cuña cuando se monta dentro
de las mismas la barra correspondiente (3), que en algunos casos
puede consistir en los medios de fijación final de la barra al nudo
o puede ser un medio de fijación complementario reforzado por
tornillos, remaches, soldadura, etc.
Además, el nudo como conjunto puede tener una
forma rectangular-prismática según se muestra en las
figuras o tener cualquier otra forma prismática poligonal, sin que
esto afecte a sus características esenciales, ni como resultado de
la esencia de la invención.
Según la estructura descrita, el nudo es capaz
de hacer converger una pluralidad de barras o elementos similares
con secciones, longitudes, trayectorias similares o diferentes,
hechos de materiales totalmente diferentes, etc., lo que permite
obtener las estructuras tridimensionales o arborescentes más
caprichosas, según se muestra en los ejemplos de las fig. 10, 12 y
14, todo esto con un alto grado de resistencia mecánica en el nivel
de dichos nudos de confluencia entre barras, el nudo podría formar
al mismo tiempo los medios de fijación de la estructura a una pared
(15), según se muestra en la fig. 9 o con dicha estructura (6) por
medio de los nudos (2) constituir el soporte para un muro cortina
(16) según se muestra también en dicha fig. 9.
La fig. 11 muestra diferentes formas de unión a
barras (6) entre sí, que pueden soldarse tanto entre sí como a la
parte (1) o pegarse con un adhesivo, o por el uso de tornillos (14')
colocados en el plano general del nudo o transversal a él.
También se considera la posibilidad mostrada en
la fig. 12, en la que las barras (3-6) tienen
sección circular transversal de manera que, cuando se implantan en
las estrías (7-8) del nudo o cruzando varios
orificios en el cuerpo del mismo, pueden girar alrededor de sí
mismas para proporcionar una estructura que puede plegarse para
transporte y que finalmente se montan in situ, simplemente
girando las barras para hacer que la estructura se abra hasta que
alcance su disposición de trabajo final.
El detalle de la fig. 13 muestra un nudo en el
que sus partes componentes (1) incluyen estrías (8') en un cierto
ángulo distinto de 90º, de manera que las barras (3) pueden adoptar
varias orientaciones, y por tanto permitir cualquier orientación
deseada.
Adicionalmente, de la estructura descrita se
derivan varias ventajas, que se centran principalmente en los
siguientes aspectos:
- Un alto grado de resistencia de las barras
frente a los esfuerzos de cizalla y flexión, con un bajo peso del
material, por el hecho de que las barras están encajadas.
- Una sección transversal reducida de las
barras, ya que están encajadas dentro del nudo.
- Encaje ajustable en el nudo, permitiendo con
esto ajustar el apriete en varias direcciones y orientaciones.
- La posibilidad de estar hechos de piezas
sencillas y disponibles en el mercado, como las omegas, que permiten
obtenerlas por extrusión o laminado de nudos rígidos con muy
pequeñas tolerancias, unas tolerancias que pueden absorberse cuando
se forma el nudo.
- Variando la forma, el tamaño y el grosor de
las partes internas o del tubo exterior es posible obtener nudos
con muy diferentes características mecánicas y muy diferente grado
de encaje.
- Es posible obtener barras encajadas en el nudo
usando tornillos, adhesivos, por presión, soldadura o por empalmes
del nudo y tornillos, que permiten encajar en el mismo nudo barras
de diferentes materiales, como acero, aluminio, materiales
compuestos, madera, etc.
- Permite hacer encajes que pueden
desmontarse.
- Permite montar las barras por simple cuña.
- Permite encajar el nudo en una pared.
- Permite apoyar una pared de vidrio atada a los
nudos.
- Los espacios definidos dentro del nudo entre
las partes internas y las partes de encastre pueden ocuparse con
hormigón, poliuretano, plástico, etc., con el fin de aumentar la
rigidez del nudo.
Claims (9)
1. Nudo para estructuras tridimensionales o
arborescentes, del tipo indicado para constituir los medios de
unión entre barras o tubos de diferente naturaleza y con diferentes
trayectorias, caracterizado porque el nudo está formado por
una ordenación funcional de dos elementos, una banda interna formada
por dos partes (1-1') que tienen una configuración
estriada, y un elemento de encastre externo (2) que tiene una
configuración tubular y que tiene paredes dotadas de estrías en
correspondencia con los extremos de las estrías de las partes
(1-1'), con el fin de recibir en su interior las
barras correspondientes (3) que forman la estructura.
2. Nudo para estructuras tridimensionales o
arborescentes, según la reivindicación 1, caracterizado
porque las partes internas (1-1') que definen la
banda pueden tener opcionalmente una sección transversal en forma
de "omega", con un segmento central en forma de U que se
proyecta como faldones (4) que se doblan ortogonalmente hacia el
exterior en correspondencia con los extremos libres de sus alas
laterales, y cuyos faldones pueden terminar también en aletas (5)
que a su vez son se doblan en la misma dirección y con una longitud
que puede incluso corresponderse con la longitud axial del elemento
de encastre (2), actuando como elemento de refuerzo para dicho
elemento de encastre.
3. Nudo para estructuras tridimensionales o
arborescentes, según cualquiera de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque dichas partes internas
(1-1') que forman el núcleo del nudo están unidas
directamente unas a otras por uno o más pasadores transversales,
por soldadura, adhesivo o cualquier otro medio convencional, ya sea
directamente o con la ayuda de un cuerpo intermedio que actúa como
elemento de separación.
4. Nudo para estructuras tridimensionales o
arborescentes, según cualquiera de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque el elemento de encastre (2) puede
obtenerse a partir de una sección tubular cortada convenientemente
o a partir de una hoja plegada por troquel en dicha configuración
tubular.
5. Nudo para estructuras tridimensionales o
arborescentes, según las reivindicaciones 1 a 4,
caracterizado porque las dos partes (1') que forman el
núcleo, a partir de una simple sección en forma de "omega",
incorporan amplias extensiones laterales y paralelas dotadas de
estrías rectangulares correspondientes dimensionadas y conformadas
para adaptarse a su segmento "U" central, de manera que estas
extensiones (5) de dichas partes (1'') comprenden el elemento de
encastre del núcleo.
6. Nudo para estructuras tridimensionales o
arborescentes, según cualquiera de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque las estrías (8) definidas en el nudo y
que tienen preferentemente una sección rectangular pueden tener una
sección (8') que converge ligeramente hacia su base, con el fin de
permitir la fijación de las barras (3) por cuña en el interior, con
o sin usar elementos de fijación adicionales.
7. Nudo para estructuras tridimensionales o
arborescentes, según cualquiera de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque el espacio vacío definido entre este
elemento de encastre (2) y la banda interna (1-1')
puede llenarse con cualquier material de relleno o dejarse vacío, en
cuyo caso los faldones (4) que enmarcan las estrías (8) de la banda
incorporarán orificios para insertar más barras (6), tornillos u
otros elementos.
8. Nudo para estructuras tridimensionales o
arborescentes, según las reivindicaciones 1 a 6,
caracterizado porque la banda interna (1-1')
hecha de dos partes en forma de U aseguradas de manera adecuada
entre sí se inserta en un elemento de encastre sólido (2''),
obtenido preferentemente inyectando material plástico en un molde
de una configuración adecuada a la geometría externa prevista para
el nudo, y en el interior del cual se aloja la banda metálica antes
de la inyección.
9. Nudo para estructuras tridimensionales o
arborescentes, según cualquiera de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque el montaje formado por la banda o
elemento interior (1) y el elemento de encastre (2), que puede
fijarse por soldadura, adhesivo o cualquier otro medio convencional,
y formado a partir de las partes en que la banda y el elemento de
encastre pueden estar hechos de cualquier material, pero con la
banda y el elemento de encastre hechos de diferentes materiales,
constituyen un cuerpo de prisma prismático-poligonal
con cualquier número de caras.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/ES2000/000278 WO2002012646A1 (es) | 2000-07-27 | 2000-07-27 | Nudo para estructuras tridimensionales o arbóreas |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2288481T3 true ES2288481T3 (es) | 2008-01-16 |
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ID=8244251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES00949497T Expired - Lifetime ES2288481T3 (es) | 2000-07-27 | 2000-07-27 | Nudo para estructuras tridimensionales o arborescentes. |
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| GB8822566D0 (en) * | 1988-09-26 | 1988-11-02 | Sgb Plc | Improvements in/relating to six-way connector |
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