ES2855105T3 - Poste de barrera y método para su fabricación - Google Patents

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ES2855105T3 ES11705675T ES11705675T ES2855105T3 ES 2855105 T3 ES2855105 T3 ES 2855105T3 ES 11705675 T ES11705675 T ES 11705675T ES 11705675 T ES11705675 T ES 11705675T ES 2855105 T3 ES2855105 T3 ES 2855105T3
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Luke Smith
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Abstract

Método de formación de un poste de barrera conectando un poste (23), que es alargado y hueco, a un miembro de soporte (10), de manera que el poste alargado (23) se extiende hacia arriba desde el miembro de soporte (10), comprendiendo el método las etapas de: proporcionar dicho miembro de soporte (10), que es sustancialmente rígido y comprende al menos una proyección (17); extruir material plástico para formar dicho poste hueco alargado (23), en donde el poste está infra- dimensionado con respecto al miembro de soporte (10); y forzar el poste (23) y el miembro de soporte (10) juntos, de tal manera que el poste (23) se desliza sobre el miembro de soporte (10), siendo el poste (23) tal que se deforma elástica y radialmente hacia fuera a medida que se mueve relativamente sobre el miembro de soporte (10), de tal manera que el poste (23) y el miembro de soporte (10) están asegurados juntos por una combinación de ajuste de interferencia, enchavetado mecánico debido a la al menos una proyección (17) y el agarre elástico del miembro de soporte (10) por el poste (23).

Description

DESCRIPCIÓN
Poste de barrera y método para su fabricación
La invención se refiere a métodos de conexión de un miembro que se extiende hacia arriba, por ejemplo un poste, a un miembro de soporte, por ejemplo una placa de base.
Una aplicación del método de acuerdo con la invención es proporcionar un medio seguro de conexión o anclaje de un componente de plástico a una placa de base de metal. El componente de plástico puede comprender parte de una barrera de plástico o sistema de valla. La placa de base de metal puede ser de acero.
Existe muy poco conocimiento de productos que utilizan un sistema de barrera de plástico con una placa de base de acero. Existe un producto conocido que utiliza una placa de base reforzada con vidrio (GRP), pero éste no utiliza una placa de base de acero para anclaje del sistema de pasamanos.
Todos los sistemas GRP utilizan un manguito de ajuste suelo que ajusta sobre una proyección coincidente. Una vez que la sección GRP ha sido ajustada sobre una placa de base moldeada, por medio de un ajuste suelto, los componentes tienen que ser asegurados entonces adicionalmente, por ejemplo utilizando un bulón de fijación, que será generalmente también de acero.
En otras palabras, los elementos ajustados suelos no son auto-portantes y deben unirse juntos con bulones. El documento US2005/204654 A1 describe un método de formación de un poste de barrera conectando un poste, que es alargado y hueco, a un miembro de soporte, de manera que el poste alargado se extiende hacia arriba desde el miembro de soporte, comprendiendo el método una etapa de proporcionar dicho miembro de soporte, que es sustancialmente rígido, una etapa de extruir material de plástico para formar dicho poste alargado hueco, en donde el poste está infra-dimensionado con respecto al miembro de soporte; y una etapa de forzar al poste y el miembro de soporte juntos de tal manera que el poste se desliza sobre el miembro de soporte, siendo el poste tal que se deforma elásticamente y radialmente hacia fuera a medida que se mueve sobre el miembro de soporte, de tal manera que el poste y el miembro de soporte son asegurados juntos por una combinación de ajuste de interferencia y agarre elástico del miembro de soporte por el poste. De acuerdo con ello, el documento US2005/204654 A1 describe también un poste de barrera que comprende un poste asegurado a un miembro de soporte de tal manera que el poste se extiende hacia arriba desde el miembro de soporte, en donde el poste es alargado y hueco y está formado de material de plástico para tener una dimensión interior que es menor que una dimensión exterior del miembro de soporte, y el miembro de soporte del poste y el miembro de soporte están asegurados juntos por una combinación de ajuste de interferencia y agarre elástico del miembro de soporte por el poste.
La invención proporciona un método de formación de un poste de barrera conectando un poste, que es alargado y hueco, a un miembro de soporte, de manera que el poste alargado se extiende hacia arriba desde el miembro de soporte, comprendiendo el método la etapa de proporcionar un miembro de soporte, que es sustancialmente rígido, y comprende al menos una proyección; extruir material plástico para formar dicho poste hueco alargado, en donde el poste está infra-dimensionado con respecto al miembro de soporte, y forzar el poste y el miembro de soporte juntos, de tal manera que el poste se desliza sobre el miembro de soporte, siendo el poste tal que se deforma elástica y radialmente hacia fuera a medida que se mueve relativamente sobre el miembro de soporte, de tal manera que el poste y el miembro de soporte están asegurados juntos por una combinación de ajuste de interferencia, enchavetado mecánico debido a la al menos una proyección y el agarre elástico del miembro de soporte por el poste.
El miembro de soporte puede comprender una placa de base.
El poste puede estar fabricado de polipropileno. El miembro de soporte puede estar fabricado de acero.
El material del poste tiene preferiblemente propiedades moleculares en forma de cadenas de polímeros enmarañados orientadas aleatoriamente, siendo estiradas y orientadas entonces las cadenas de polímeros, alineando de esta manera las moléculas de las cadenas, durante el proceso de extrusión.
La invención incluye un poste de barrera fabricado utilizando el método de acuerdo con la invención.
El poste de barrera puede comprender un poste fijado a una placa de base.
El poste de barrera puede comprender parte de una barrera de plástico o sistema de valla.
A modo de ejemplo, ahora se describirán realizaciones específicas de la invención, con referencia a los dibujos que se acompañan, en los que:
La figura 1 es una vista en perspectiva de una placa de base para uso en una realización del método de acuerdo con la invención.
La figura 2 es una vista en planta de la placa de base.
La figura 3 es una vista de la placa de base desde un lado.
La figura 4 es una vista de la placa de base desde el otro lado.
La figura 5 es una vista que ilustra la fabricación de un poste para uso en la realización del método de acuerdo con la invención.
Las figuras 6A a 6D ilustran el poste montado en la placa de base.
Las figuras 7A a 7D ilustran cómo se deforma el poste durante la ejecución del método; y
Las figuras 8A a 8D ilustran el desplazamiento del material de plástico, la deformación de la forma y la manera en la que se introducen fuerzas de compresión por el método de acuerdo con esta realización de la invención.
La placa de base de acero utilizada en esta realización comprende una base cuadrada 10 que tiene en cada esquina un taladro de bulón 11 para uso en la fijación del componente a la estructura de base (no mostrada) por ejemplo una losa de hormigón.
Proyectándose hacia arriba desde la base cuadrada 10 está un tubo 12 de sección transversal cuadrada construido soldando juntas dos porciones en forma de C de acero 13, 14 y soldando este tubo 12 a la base 10.
En otras realizaciones, el tubo de sección transversal cuadrada puede ser creado de otras maneras y se pueden utilizar otras secciones transversales, incluyendo secciones transversales rectangulares y redondas.
Como se ve en la figura 2, el tubo de sección transversal 12 está fijado a la base 10 por cuatro soldaduras gruesas 15.
Los componentes 13 y 14 están conectados entre sí por otras soldaduras gruesas 16.
Una característica importante de esta realización de la invención es que se aplican otras soldaduras para crear hoyuelos 17.
La estructura mostrada en la figura 1 está destinada a soportar y asegurar en posición un poste alargado, que puede comprender, por ejemplo, parte de una valla barrera.
Una parte importante de esta realización de la invención es que el poste está fabricado especialmente con tolerancias críticas, utilizando un proceso de extrusión. Como se muestra en la figura 5, se extruye material de plástico, y particularmente material de plástico polimérico, por ejemplo polipropileno, en una sección transversal cuadrada utilizando troqueles 18 y 19.
El material de plástico 20, que es extruido entre los troqueles 18 y 19, tiene su material polimérico, en esta etapa, en la forma de cadenas de polímero enmarañado orientado aleatoriamente.
El material de plástico emerge desde los troqueles en 21 como un perfil no formado y entonces se dimensionado reducido utilizando una unidad de calibración y refrigeración 22. A medida que el material es dimensionado reducido, las cadenas de polímero se estiran y se orientan alineado de esta manera las moléculas de la cadena.
El perfil de polímero final 23 es calibrado a través de la unidad 22 para mantener su forma nueva junto con las propiedades moleculares orientadas.
La reducción media del dimensionado durante la extrusión del perfil de plástico es 10 - 100 %. Un ejemplo es una reducción del10-50 %. Otro ejemplo es una reducción del 20 - 40 %.
Las esquinas internas y externas del perfil de poste cuadrado están diseñadas para minimizar la concentración de la tensión impuesta sobre el poste de plástico por la placa de base de acero sobredimensionada.
Como se muestra en las figuras 6A y 6B, el perfil 23 acabado es asegurado a la placa de base, sin la necesidad de bulones u otros dispositivos de fijación, forzando el perfil orientado hacia abajo sobre la sección transversal cuadrada de acero 12 para formar un ajuste de interferencia.
El ajuste de interferencia resulta primero del hecho de que el perfil acabado 23 está ligeramente sub-dimensionado con respecto al componente de acero 12, pero está asistido también por los hoyuelos 17.
Las figuras 6C y 6D ilustran la región de interferencia entre el perfil de polímero 23 y el componente de la placa de base 12.
Las figuras 7A y 7B ilustran la forma del perfil 23 después de que ha sido orientado, pero antes de ser forzado sobre un componente 12.
Las figuras 7A y 7C ilustran la forma del perfil de polímero después de la deformación, la deformación causada por los hoyuelos se ve claramente en 24.
Las figuras 8A y 8B ilustran el desplazamiento del perfil de polímero y la deformación de forma.
Las figuras 8C y 8D ilustran las fuerzas de compresión que se aplican en la región de desplazamiento del perfil de polímero. De esta manera, el perfil de polímero 23 agarra físicamente el componente 12 estrechamente, mientras al mismo tiempo la deformación del perfil alrededor de los hoyuelos 17 realiza un efecto de enchavetado mecánico. En un ejemplo de poste de barrera, las mediciones internas del poste de plástico son 90 x 90 mm, mientras que las mediciones externas del componente 12 son 92 x 92 mm. Cuan do estas partes son presionadas una dentro de la otra, la fricción entre las dos partes es muy alta, resultando un ajuste de interferencia extremadamente fuerte. Como se ilustra en las figuras 8C y 8D, la presión es constante a través de toda el área de la superficie de contacto entre la superficie interna del componente 12 y la superficie interna del perfil 23.
Puesto que el componente 12 es de acero que es un material rígido y el perfil 23 es plástico, normalmente polipropileno, que es maleable, cuando los componentes de fuerzan juntos, la base de acero no se deforma, mientras que el poste de acero se deforma, para ajustar sobre y alrededor del componente de acero. Esta deformación, en el ejemplo que tiene las mediciones precisamente descritas, puede ser de 1 a 2 mm en desplazamiento.
En circunstancias normales, un material rígido fallará debido al desplazamiento / deformación del poste, pero los productos fabricados de acuerdo con esta realización de la invención funcionan bien debido a las propiedades y geometrías únicas del material de las partes.
Aspectos importantes de esta realización incluyen los siguientes:
perfiles extruídos de un material de base de poliolefina:
formas seleccionadas de los perfiles, que no tienen que ser necesariamente cuadradas (se pueden utilizar perfiles rectangulares o redondos, por ejemplo);
extrusión trefilada;
la creación de extrusiones de perfiles orientados moleculares, que tienen una memoria y de esta manera retornarían a su forma original después de la deformación, después de la retirada de la carga. Puesto que debido a la extrusión tratan de retornar a su forma original, agarran continuamente el componente de metal sobre el que están ajustados.
Los perfiles orientados moleculares exigen grandes resistencias a tracción en la dirección de extrusión, similares a las de la madera en la dirección del grano.
Un poste moldeado no proporcionaría los beneficios de esta realización de la invención.
Un poste moldeado no exhibiría la misma resistencia de la de una parte extruída orientada modular.
Una parte moldeada no adquiriría el mismo nivel de memoria y de esta manera no produciría el mismo efecto de agarre.
Si una parte moldeada se deformase más allá de los límites plásticos, la deformación sería permanente. Si se ha utilizado una parte moldeada en un intento por crear un ajuste de interferencia, la parte moldeada se deformaría alrededor del componente de metal cuando se conecta inicialmente al componente de metal, pero entonces mantendría la nueva dimensión, por lo tanto no tratando de retornar a la forma original y, por lo tanto, no aplicando presión significativa alrededor del componente de metal. Esta presión es esencial para mantener un anclaje efectivo para el poste.
La parte superior del componente 12 está diseñada y configurada para minimizar la tensión aplicada al perfil de plástico durante el ajuste. Cuando está previsto un borde delantero, como se muestra mejor en la figura 3, guía el perfil de polipropileno durante la fase inicial del ajuste del perfil al componente de acero, a través de una presa de alta potencia que tiene un martinete hidráulico.
Las fuerzas típicas de presión requeridas para ajustar un perfil cuadrado de polipropileno de pared gruesa y la placa de base de acero juntas puede estar en el orden de 50 - 200 kg/cm2.
Un ejemplo de la presión requerida para insertar el poste de perfil cuadrado de 110mm con un espesor de pared de 10mm sobre la placa de base de acero está entre 102 - 104 kg/cm2.
Otro ejemplo de la presión requerida para insertar el poste de perfil cuadrado de 110mm con un espesor de pared de 11 mm sobre la placa de base de acero está entre 130 - 135 kg/cm2.
Otro ejemplo de la presión requerida para insertar el poste de perfil cuadrado de 90mm con un espesor de pared de 7,5mm sobre la placa de base de acero está entre 76 - 78 kg/cm2.
Otro ejemplo de la presión requerida para insertar el poste de perfil rectangular de 75 x 50mm con un espesor de pared de 6mm sobre la placa de base de acero que tiene interferencia similar está entre 51 - 53 kg/cm2.
La presión de reacción desde el ajuste de interferencia es constante, es se aplica al área de la superficie sobre el interior de la sección de poste de plástico y el exterior de la sección vertical de la placa de base de acero. para una base estándar el área de la superficie puede ser del orden de 0,02 - 0,08 m2.
Un ejemplo es un poste de perfil cuadrado de 110mm con un espesor de pared de 10 mm ajustado sobre una placa de base de acero correspondiente, la presión se aplica a un área de la superficie de 0,06m2.
Otro ejemplo es un poste de perfil cuadrado de 90mm con un espesor de pared de 7,5mm ajustado sobre una placa de base de acero correspondiente, la presión se aplica a un área de la superficie de 0,045m2.
Otro ejemplo es un poste de perfil cuadrado de 75 x 50mm con un espesor de pared de 6mm ajustado sobre una placa de base de acero correspondiente, la presión se aplica a un área de la superficie de 0,025m2.

Claims (6)

REIVINDICACIONES
1. Método de formación de un poste de barrera conectando un poste (23), que es alargado y hueco, a un miembro de soporte (10), de manera que el poste alargado (23) se extiende hacia arriba desde el miembro de soporte (10), comprendiendo el método las etapas de:
proporcionar dicho miembro de soporte (10), que es sustancialmente rígido y comprende al menos una proyección (17);
extruir material plástico para formar dicho poste hueco alargado (23), en donde el poste está infradimensionado con respecto al miembro de soporte (10); y
forzar el poste (23) y el miembro de soporte (10) juntos, de tal manera que el poste (23) se desliza sobre el miembro de soporte (10), siendo el poste (23) tal que se deforma elástica y radialmente hacia fuera a medida que se mueve relativamente sobre el miembro de soporte (10), de tal manera que el poste (23) y el miembro de soporte (10) están asegurados juntos por una combinación de ajuste de interferencia, enchavetado mecánico debido a la al menos una proyección (17) y el agarre elástico del miembro de soporte (10) por el poste (23).
2. Un método según la reivindicación 1, en el que el miembro de soporte (10) comprende una placa de base.
3. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el poste (23) está fabricado de polipropileno.
4. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el miembro de soporte (10) está fabricado de acero.
5. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el material del poste (23) tiene propiedades moleculares en forma de cadenas de polímeros enmarañados orientadas aleatoriamente, siendo estiradas y orientadas entonces las cadenas de polímeros, alineando de esta manera las moléculas de las cadenas, durante el proceso de extrusión.
6. Un poste de barrera fabricado utilizando un método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde el poste de barrera comprende un poste (23) asegurado a un miembro de soporte (10) que comprende al menos una proyección (17) de tal manera que el poste (23) se extiende hacia arriba desde el miembro de soporte (10), en donde el poste es alargado y hueco y formado de material plástico para tener una dimensión interna que es menor que una dimensión externa del miembro de soporte (10), y el poste (23) se deforma elásticamente radialmente hacia fuera sobre el miembro de soporte (10), de manera que el poste (23) y el miembro de soporte (10) están asegurados juntos por una combinación de ajuste de interferencia, enchavetado mecánico debido a la al menos una proyección (17) y el agarre elástico del miembro de soporte (10) por el poste (23).
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