DISPOSITIVO DE CONEXION Y METODO PARA CREAR UNA CONEXION PARA TORNILLO
MEMORIA DESCRIPTIVA
La presente invención se refiere a un dispositivo de conexión que comprende un tornillo y un portador de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación principal y un método para crear una conexión de tornillo. Un gran número de dichos dispositivos de conexión se conoce en la práctica, por ejemplo, para fijar los péneles solares sobre las estructuras portadoras o para utilizarlas en una construcción de marco y cuerpo en la industria automotriz. La solicitud de Patente Alemana DE 10 2005 053 875 A1 describe una conexión de tornillo entre un portante de un marco auxiliar y un portador tubular del cuerpo de un vehículo de motor. Un elemento de refuerzo está dispuesto dentro de un miembro portador longitudinal, dicho elemento de refuerzo y dicho elemento portador siendo provistos con agujeros de manera que una manga del portante puede insertarse, dicha manga de portante estando fija en el área de los orificios. La manga de portante tiene dispuesta en la misma una rosca, la cual es provista en la cara de extremo lejos del punto de contacto entre el portante y el soporte. La conexión de tornillo de esta forma, logra una rigidez y estabilidad mejoradas. La conexión de tornillo descrita anteriormente es desventajosa
en la medida que es un componente adicional, es decir, la manga de portante, debe instalarse en el miembro portador longitudinal en una operación de ensamble adicional. Adicionalmente, antes de insertar la manga de portante, tiene que realizarse una operación adicional de perforación en el miembro de soporte longitudinal. Adicionalmente, la manga de portante de acuerdo con la enseñanza de la Solicitud de Patente mencionada anteriormente necesita un troquelado de rosca, y este requiere otro paso en el procedimiento de fabricación. Por lo tanto la producción de la conexión de tornillo mencionada anteriormente es comparativamente complicada y es muy costosa. La técnica anterior, también describe una gran variedad de secciones que han formado en la misma, canales de tornillo previamente formados, los cuales están adaptados para recibir tornillos en la misma. Dichas secciones de perfil son desventajosas, en la medida que, en algunos campos de uso, las estructuras de soporte de las secciones de perfil son colocadas sobre un sustrato disparejo y por consiguiente, es difícil lograr una orientación precisa de las secciones de perfil. Por lo tanto, requiere mucho tiempo colocar el tornillo, el componente a ser montado y la sección de perfil en alineación unos con los otros antes de sujetar el tornillo. Un objeto de la presente invención es proporcionar un dispositivo de conexión del tipo en cuestión y un método para crear una conexión de tornillo, de manera que pueda establecerse una conexión confiable, que se pueda montar fácil y rápidamente y que sea económicamente eficiente entre un tornillo y un portador.
Este objeto se logra mediante un dispositivo de conexión de acuerdo con las características de la reivindicación 1 y un método de acuerdo con la reivindicación 35. El dispositivo de conexión de acuerdo con la presente invención comprende un tornillo y un portador, dicho portador siendo provisto con un espacio hueco para recibir en el mismo el tornillo. Cuando dicho tornillo está siendo roscado dentro del espacio hueco, entra en acoplamiento con las paredes que delimitan el espacio hueco. Con el objeto de evitar una deformación de las paredes del espacio hueco, el cual podría implicar un deterioro del acoplamiento de tornillo, el espacio hueco tiene inserto en el mismo una membrana, la cual está dispuesta substancialmente en forma transversal al eje de tornillo longitudinal y la cual estabiliza la forma geométrica deseada del espacio hueco. Durante la inserción del tornillo, la membrana es penetrada por el último, mediante lo cual, el material deformado es desplazado hacia arriba y/o hacia abajo con respecto al eje de tornillo longitudinal y de esta manera se forma un faldón, el cual abarca principalmente la rosca del tornillo por lo menos parcialmente y el cual mejora el acoplamiento entre el tornillo y el portador todavía de manera adicional. El faldón se forma mediante el material de la membrana, el cual es desplazado hacia arriba y/o hacia abajo debido a la inserción del tornillo y el cual, soportado por las paredes del espacio hueco y/o las porciones adicionales del portador, define una porción de las circunvoluciones roscada formadas en el portador. Esta porción de las circunvoluciones roscadas formada está en
contacto muy cercano con la rosca del tornillo y contribuye de manera significativa a asegurar el último en posición. El término "superior" se refiere al lado del dispositivo de conexión localizado más cerca de la cabeza del tornillo y el término "inferior" se refiere al lado del dispositivo de conexión localizado más cerca de la punta del tornillo. El diseño estructural del portador y del tornillo de acuerdo con la presente invención hace el uso de una tuerca contraria o una rosca previamente formada en el portador superfluo. El portador con el espacio hueco y la membrana pueden ser implementados especialmente como un componente integral. Cuando el material utilizado es metal, se volverá ventajoso implementar el portador, por ejemplo, como una sección de perfil; cuando se utiliza plástico como el material para el portador, el uso de un procedimiento de moldeo por inyección será ventajoso. El portador comprende una superficie de portante, la cual está dispuesta substancialmente en ángulos rectos al eje de tornillo longitudinal, en donde la cabeza del tornillo o una parte de ensamble, que está asegurada en forma directa o indirecta en posición entre la cabeza del tornillo y el portador mediante un acoplamiento de fricción, está en contacto con dicha superficie de portante. El espacio hueco se abre dentro de la superficie de portante de manera que permite la fácil inserción del tornillo dentro de dicho espacio hueco. El diámetro d del espacio hueco puede variarse a lo largo del eje de
tornillo longitudinal, dicha variación de diámetro siendo posible en el caso de paredes laterales opuestas del espacio hueco, así como también en el caso de una forma en gran medida cilindrica del espacio hueco. El diámetro del espacio hueco se varía a lo largo del eje de tornillo longitudinal Y en tal forma, que el espacio hueco tiene el diámetro más largo en la abertura del portador en un lado de la superficie portante y/o en el área del espacio hueco cerca de la membrana, mientras que el diámetro menor del espacio hueco ocurre entre estas áreas en la dirección del eje de tornillo longitudinal. La variación del diámetro puede lograrse especialmente diseñando una pared lateral cóncava; esta puede lograrse ya sea incrementando el espesor de la pared lateral en un área determinada o proporcionando una pared lateral curva. La características esencial en este sentido es que, en un área central del espacio hueco, se proporcionar un diámetro/distancia menor entre las paredes laterales. Esto es posible para lograr un mejor contacto entre las circunvoluciones de rosca formadas en el espacio hueco y la rosca del tornillo, debido a que las paredes laterales formadas de esta manera del espacio hueco permiten que se aplique una contra presión superior al tornillo durante el roscado. Adicionalmente, cuando el tornillo es apretado de manera firme y cuando ocurre de esta manera una fuera alta dirigida hacia arriba en el área del faldón, se puede evitar que las paredes laterales se pandeen, e incluso es posible lograr un efecto al contrario, es decir, un estrechamiento de refuerzo automático de las paredes laterales sobre la rosca.
El diámetro más pequeño d del espacio hueco en ángulos rectos al eje de tornillo longitudinal puede ser menor que el diámetro externo Da de la rosca del tornillo. El término "diámetro" puede referirse al diámetro de un espacio hueco substancialmente cilindrico, así como también a la distancia entre dos paredes laterales de un espacio hueco, especialmente cuando el portador es implementado como una sección de perfil y cuando el tornillo está en acoplamiento con dos paredes laterales del espacio hueco, las cuales se extienden substancialmente en paralelo. Debido al hecho d que, en ángulos rectos al eje de tornillo longitudinal, el diámetro más pequeño d del espacio hueco es mayor que el diámetro del núcleo Di de la rosca, una rosca puede formarse fácilmente en el espacio hueco mediante un efecto de formación/corte del tornillo de acuerdo con una modalidad de la presente invención. Cuando el portador es implementado como una sección de perfil, el espacio hueco define dentro del portador un canal en la dirección longitudinal de dicha sección de perfil, mediante la cual la colocación en forma arbitraria de los tornillos en la dirección longitudinal de la sección de perfil será permitida, proporcionando de esta manera un gran número de posibilidades de sujeción y, en consecuencia, un dispositivo de conexión geométricamente muy flexible. Un tornillo puede, de esta manera, también ser dispuesto en una posición ligeramente oblicua dentro del espacio hueco y puede insertarse a lo largo de la longitud completa del canal. A continuación, dentro de un intervalo de tolerancia determinada, ya no será necesario alinear en forma precisa el
tornillo para obtener una conexión confiable, y el tornillo puede insertarse en una posición arbitraria a lo largo de la sección de perfil, mediante lo cual, la velocidad de montaje del dispositivo de conexión será incrementada muchas veces más. Esto aplica de manera especial en los casos de uso en aplicaciones de páneles solares a estructuras del techos, debido a que es muy difícil alinear en forma precisa los portadores en relación uno con el otro debido a que están fijos a un techo común que ofrece únicamente una superficie de montaje muy imprecisa. De acuerdo con una modalidad preferida, el espacio hueco comprende en particular, dos paredes laterales, la membrana, la cual está dispuesta substancialmente en ángulos rectos a las paredes laterales, conectando dichas paredes laterales, es decir, estabiliza geométricamente el espacio hueco y permite que la estructura de rosca se forme fácilmente en el espacio hueco. Las paredes laterales esencialmente son separadas en la distancia d, la cual ya ha sido definida en la presente descripción anteriormente; en esta modalidad, la distancia no se refiere a un diámetro, sino a una separación substancialmente paralela de las paredes laterales. El portador puede tener espacios huecos sobre varios lados, dichos espacios huecos siendo dispuestos preferentemente en ángulos rectos uno con el otro. El dispositivo de conexión de acuerdo con la presente invención ofrece de esta manera posibilidades de sujeción sobre en lados. Con el objeto de permitir una fuerza y estabilidad altas del dispositivo de conexión, será particularmente ventajoso cuando el material
utilizado para el tornillo tiene una fuerza superior que el material utilizado para el portador. Esto también permite un mejoramiento de la formación de rosca durante el acoplamiento de formación/corte del tornillo con el portador cuando el tornillo está siendo roscado. La punta del tornillo puede ser implementada de manera especial de manera que una resistencia a la deformación uniforme puede ser producida cuando el tornillo está siendo impulsado a través de la membrana, de manera que un torque comparativamente uniforme será necesario para enroscar el tornillo dentro de la membrana, mediante lo cual será posible ejecutar la operación de atornillado de manera más ergonómica. De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, la rosca de la punta del tornillo es en particular, de forma cónica, de manera que permite un acoplamiento más fácil con la membrana. Un tornillo que forma la rosca con una punta de formación, permite que las paredes del espacio hueco sean deformadas fácilmente en circunvoluciones de rosca sin remoción de partículas adicionales. Además, la punta de formación puede permitir que el tornillo penetre la membrana en una forma de deformación de manera que también se evitará la remoción de piezas en este caso. De acuerdo con otra modalidad preferida, el tornillo puede, sin embargo, también tener una punta de corte, de manera que el tornillo formará una rosca en las paredes del espacio hueco y en la membrana en un modo de remoción de piezas. Con el objeto de evitar que el tornillo sea bloqueado por las piezas removidas, un agujero, el cual puede en particular unirse al borde de corte, puede ser provisto para recibir en el mismo las piezas.
Con el objeto de estabilizar el tornillo, también más allá de la membrana y también garantizar la sujeción del tornillo en el portador, una pata de alargamiento puede proyectarse más allá de la membrana substancialmente en la dirección del eje de tornillo longitudinal en un lado. En el caso de un espacio hueco cilindrico, la pata de alargamiento puede especialmente tener una forma cilindrica, y en el caso de un espacio hueco que tiene paredes laterales substancialmente paralelas, dos patas de alargamiento substancialmente paralelas se proyectan más allá de la membrana en la dirección del eje de tornillo longitudinal. Las patas de alargamiento hacen especialmente posible, incrementar el torque máximo que puede aplicarse al tornillo por lo menos en una dirección ortogonal al eje de tornillo longitudinal para incrementar la resistencia del tornillo al desgarre en la dirección del eje de tornillo longitudinal, así como también la resistencia al aflojamiento no intencional del tornillo. En el extremo de las patas de alargamiento, dichas patas de alargamiento pueden ser provistas con por lo menos una proyección dirigida hacia adentro; en el caso de un espacio hueco cilindrico, dicha proyección representa un disco asegurado a las patas de alargamiento en su radio más exterior, dicho disco teniendo una abertura concéntrica en el centro. En el caso de un espacio hueco que tiene paredes laterales substancialmente paralelas, dicho espacio hueco puede tener dos proyecciones, las cuales están orientadas una hacia la otra y las cuales están dispuestas substancialmente en el plano que se extiende en ángulos rectos al eje de
tornillo longitudinal. Las proyecciones acoplan adicionalmente la rosca del tornillo inserto, asegurando de esta manera, el último contra el desgarre a lo largo del eje de tomillo longitudinal y contra el desenroscado. Adicionalmente, cuando las proyecciones se fuerzan hacia fuera por el tornillo, las paredes laterales del espacio hueco serán forzadas hacia adentro alrededor del fulcro definido por la membrana, de manera que el acoplamiento de la rosca del tornillo en las circunvoluciones roscadas de la pared lateral del espacio hueco, serán aseguradas de manera adicional. La pata alargada puede abarcar, por lo menos parcialmente, el faldón que ha sido producido por el tornillo que pasa a través de la membrana, de manera que la rosca formada en el espacio hueco se mantiene en acoplamiento hermético con el tornillo, permitiendo de esta manera una conexión segura entre el tornillo y el portador. Para obtener una conexión segura, la rosca del tornillo debe estar localizada por lo menos sobre el nivel de la membrana en la condición insertada del tornillo. De acuerdo con una modalidad preferida, la membrana puede ser substancialmente plana antes de experimentar la deformación, la altura de la membrana en la dirección del eje de tornillo longitudinal siendo menor que las dimensiones de membrana en los ángulos rectos al eje de tornillo longitudinal. De acuerdo con otra modalidad preferida, la membrana puede ser substancialmente conformada como embudo antes de experimentar la deformación en la sección penetrada por el tornillo, de manera que facilita la
formación de la rosca en la membrana. La inserción más fácil del tornillo a través de la membrana y la formación de rosca mejorada pueden lograrse proporcionando la membrana en por lo menos una ubicación de la misma con un espesor reducido permitiendo la fácil sujeción del tornillo en y la penetración del tornillo a través de la membrana. Para el mismo propósito, la membrana también puede ser provista con una abertura y/o un corte longitudinal en por lo menos una ubicación del mismos, mediante lo cual, el torque requerido para pasar el tornillo a través de la membrana puede reducirse todavía de manera adicional. Cuando el portador es implementado como una sección de perfil, una muesca longitudinal a la mitad de la membrana a lo largo de la dirección longitudinal de la sección de perfil puede mejorar el efecto de la membrana como un fulcro para las proyecciones, debido a que esta ubicación de espesor de material reducido permite la deformación fácil de la membrana. El dispositivo de conexión puede ser configurado de manera en que por lo menos una parte del ensamble está en acoplamiento directa o indirectamente entre una cabeza de tornillo del tornillo y el portador; la conexión indirecta puede ser lograda por medio de un riel de cubierta que comprende por lo menos una superficie de contacto de cabeza de tornillo y una superficie de contacto de parte del ensamble. La superficie de contacto de cabeza de tornillo está en contacto con una cabeza de tornillo del tornillo y la superficie de contacto de parte del ensamble está en contacto en la parte del ensamble a ser asegurada en posición.
De acuerdo con una modalidad ventajosa, un canal de inserción de tornillo puede ser dispuesto en el portador del dispositivo de conexión sobre el espacio hueco. El canal de inserción de tornillo es provisto con proyecciones que definen una abertura que tiene un diámetro, el cual es mayor que el diámetro del espacio hueco. De esta manera, es posible utilizar en forma selectiva el canal de inserción de tornillo o el espacio hueco para conectar las partes de ensamble al portador. Una conexión por medio de un canal de inserción de tornillo permite una precisión de sujeción alta, mientra que una conexión por medio de un espacio vacío hace posible establecer la conexión más rápidamente. Las proyecciones sirven como un contra portante y proporcionan la posibilidad de atornillado en los tornillos, los cuales se pretenden utilizar para inserción en el espacio hueco, sin que dichos tornillos entre en contacto en forma no intencional con las proyecciones del canal de inserción de tornillo. El canal de inserción de tornillo puede tener inserto en el mismo una ranura de tuerca que tiene una rosca. Un tornillo puede ser roscado dentro de esta rosca, de manera que se puede establecer una conexión. La ranura de tuerca forma de esta manera, un contra portante confiable para varios tipos de tornillos. Alternativamente, la cabeza de un tornillo puede insertarse dentro del canal de inserción de tornillo, la rosca de dicho tornillo se proyecta más allá del portador. Este tornillo puede tener anexo al mismo una tuerca, de manera que fija las partes de ensamble al portador.
Adicionalmente, el riel de cubierta puede comprender una abertura para pasar él tornillo a través de la misma, y esta abertura puede ser provista especialmente con un chaflán sobre su pared lateral, de manera que una cabeza de tornillo conformada de manera adecuada puede ser avellanada, de manera que está a ras con la superficie del riel de cubierta. Adicionalmente, el riel de cubierta puede ser provisto con una brida que limita sobre por lo menos una parte de ensamble a fijarse en posición y permitiendo de esta manera el montaje confiable de una dirección en ángulos rectos al eje de tornillo longitudinal. El riel de cubierta puede estar en acoplamiento con por lo menos dos partes de ensamble a ser aseguradas en posición, por lo menos una de las partes de ensamble a ser asegurada en posición limitando sobre uno de los dos lados de la brida. La superficie de contacto de la parte de ensamble del riel de cubierta, ventajosamente puede haber sido provisto en la misma para incrementar la fuerza de fricción que se puede transmitir máxima, en particular, una pluralidad de proyecciones puntiagudas, o una estructura de superficie áspera, la cual puede hundirse por si misma en la parte de ensamble a fijarse en posición y de esta manera asegurar el último contra el desplazamiento. Las partes de ensamble pueden, por ejemplo, ser péneles solares. El tornillo puede tener una cabeza de tornillo, la cual es biselada sobre el lado inferior de la misma, de manera que permite el acoplamiento óptimo con el riel de cubierta. Adicionalmente, el tornillo puede tener una
cabeza de tornillo que comprende una porción de reposo de cabeza para aplicar la fuerza de sujeción del tornillo en forma directa o indirecta a la parte de ensamble, y comprende adicionalmente una porción de acoplamiento de herramienta; la última puede ser configurada de manera que pueda separarse de la porción de reposos de cabeza. Por consiguiente, es posible lograr un efecto antirrobo para la parte de ensamble asegurada en posición mediante el dispositivo de conexión, debido a que, sin la porción de acoplamiento de herramienta sobre su porción de reposo de cabeza, la cual puede ser especialmente avellanada en un riel de cubierta, la cabeza de cubierta no tiene medios de acoplamiento de herramienta algunos en absoluto. La cabeza de tornillo está configurada especialmente, de manera que la porción de acoplamiento de herramienta se cortará de la porción de reposo de cabeza, cuando el torque aplicado a la misma exceda un valor específico. Dicho corte especialmente se hace posible mediante una ranura provista en la cabeza de tornillo entre la porción de reposo de cabeza y la porción de acoplamiento de herramienta. De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, el torque en respuesta al cual, la porción de acoplamiento de herramienta se cortará de la porción de reposo de cabeza es menor que el torque en respuesta al cual, el tornillo será girado desde el portador y superior que el torque que fue aplicado al tornillo para provocar que este penetre la membrana. A continuación, las modalidades preferidas del dispositivo de conexión dé acuerdo con la presente invención serán descritas con base en
las figuras, en las cuales: La figura 1 , muestra una primera modalidad de la presente invención como una vista de sección de un portador, dos partes de ensamble y un riel de cubierta, los cuales son conectados por medio de un tornillo. La figura 2, muestra una segunda modalidad de la presente invención, con el tornillo en una condición no inserta, el tornillo siendo provisto aquí con un borde de corte, y el portador siendo provisto con espacios huecos sobre dos de sus superficies laterales. La figura 3, muestra una vista lateral de un tornillo para utilizarse el dispositivo de conexión de acuerdo con la p. La figura 4 a 7, muestran, en la forma de una secuencia de dibujos, la inserción del tornillo dentro del dispositivo de conexión de la primera modalidad de acuerdo con la presente invención. La figura 8, muestra una vista de sección de una tercera modalidad de la presente invención, con un portador teniendo una geometría de espacio hueco modificada. La figura 9, muestra una vista de sección de una cuarta modalidad de la presente invención, con un portador provisto con canales de inserción de tornillo adicionales. La figura 10, muestra la cuarta modalidad de acuerdo con la figura 9, con una ranura de tuerca inserta y un tornillo de cabeza de martillo. La figura 11 , muestra una vista superior del portador de la cuarta modalidad de acuerdo con la figura 9, durante la inserción del tornillo de
cabeza de martillo. La figura 1 , muestra una primera modalidad del dispositivo de conexión 27 de acuerdo con la presente invención. En esta primera modalidad, el tornillo ha sido roscado por completo en el espacio hueco 8 y define las circunvoluciones de rosca 13 con las paredes del último. En el área de la membrana 11 (compárese la figura 2) un faldón 15 se forma mediante el tornillo que pasa a través de dicha membrana, dicho faldón 15 que forma parte de las circunvoluciones de rosca 13. El portador 7 es implementado como una sección de perfil y tiene una sección transversal substancialmente uniforme a lo largo de su dirección longitudinal L, la cual se extiende en forma ortogonal al plano del dibujo. El tornillo tiene un eje longitudinal Y el cual se extiende substancialmente en ángulos rectos a una superficie del portante 17. La superficie de portante 17 tiene dispuestas en la misma dos partes de ensamble 23, 24, las cuales están en acoplamiento de fricción con dicha superficie de portante 17. Con el objeto de proporcionar la fuerza necesaria para dicho acoplamiento de fricción, un riel de cubierta 18 acopla cada una de dichas partes de ensamble 23, 24, con una superficie de contacto de parte del ensamble 22. El riel de cubierta 18 es provisto con una superficie de contacto de cabeza de tornillo 21 que permite una transmisión de fuerza desde el tornillo 1 al riel de cubierta 18. El tornillo 1 se pasa a través de una abertura 19 del riel de cubierta 18. Adicionalmente, dicho riel de cubierta 18 comprende una brida 20 que limita en las partes de ensamble 23, 24 de tal manera que, durante la operación de roscado y en el estado de tornillo sujeto
del dispositivo de conexión 27, dicha brida 20 tendrá la capacidad de asegurar de manera adicional las partes de ensamble 23, 24 en posición en por lo menos una dirección ortogonal al eje de tornillo longitudinal Y. En la modalidad presente de la presente invención, la cabeza de tornillo 2 está substancialmente a ras con el riel de cubierta 18 y la rosca 3 del tornillo 1 se extiende sobre la longitud completa del espacio hueco 8. La punta de tornillo 6 se proyecta más allá del espacio hueco 8 y las patas de alargamiento 12 (compárese con la figura 2) cuando el tornillo 1 está en el estado roscado. La figura 2, muestra el dispositivo de conexión 27 en una segunda modalidad preferida, el tornillo 1 estando aquí en un estado en el cual, todavía no ha sido atornillado. El espacio hueco 8 tiene el mismo diseño estructural que el espacio hueco mostrado en la primera modalidad de la presente invención y comprende una membrana diseñada en forma idéntica 11 , patas de alargamiento 12 y proyecciones 16. Las declaraciones realizadas a continuación en conexión con el espacio hueco 8, la membrana 11 , las patas de alargamiento 12 y las proyecciones 16, se refiere de esta manera a la primera modalidad, mostrada en la figura 1 , así como también a la segunda modalidad, mostrada en la figura 2. La diferencia entre la segunda modalidad y la primera modalidad es que el tornillo 1 es provisto con un borde de corte 25 sobre una punta de corte 26, de manera que se permite un acoplamiento de remoción de piezas del tornillo con el espacio hueco 8, la membrana 11 , las patas de alargamiento 12 y las proyecciones 16. La membrana está dispuesta substancialmente en forma
ortogonal a las paredes laterales 10 del espacio hueco y es provista con una muesca dispuesta centralmente 14, en el punto en donde el eje de tornillo longitudinal se extiende a través de éste; dicha muesca 14 puede ser provista únicamente en un punto o, en la forma de una depresión, a lo largo del eje longitudinal completo L de la sección de perfil. Partiendo de la membrana 11 , las patas de alargamiento 12 se proyectan, dichas patas de alargamiento 12, se alargas substancialmente a las paredes laterales 10 y sus extremos siendo provistos con proyecciones que se extienden substancialmente ortogonales 16; en el estado atornillado del tornillo 1 , todas estas áreas del portador 7 están en acoplamiento con la rosca 3 de dicho tornillo 1. Las paredes laterales 10 del espacio hueco 8 hacen un límite sobre la superficie de portante 17 del portador 7 substancialmente en ángulos rectos al mismo. Antes de la inserción del tornillo 1 , el espacio hueco 8 tiene un diámetro más pequeño d, el término "diámetro" hace referencia en la presenta a la distancia entre las dos paredes laterales paralelas 10. Sobre un segundo lado de su perfil substancialmente cuadrado, el portador 7 tiene un segundo espacio hueco 9, que también es provisto con una membrana 11 , las patas de alargamiento 12 y las proyecciones 16, las cuales tiene substancialmente el mismo diseño estructural que las áreas descritas hasta ahora correspondientes del primer espacio hueco 8 del portador 7, aunque están dispuestas sobre un segundo lado del portador 7 con una compensación de 90°. También el espacio hueco 9, puede tener inserto en el mismo un tornillo 1 de manera que sujeta las partes de ensamble adicional.
La figura 3, muestra un tornillo 1, el cual se utiliza en el dispositivo de conexión de acuerdo con la presente invención. El tornillo 1 , tiene una porción de acoplamiento de herramienta 4, la cual puede ser provista en particular con un perfil hexagonal o con otros accesorios de acoplamiento arbitrario de herramienta, conocido de la técnica anterior. La porción de acoplamiento de herramienta 4 se conecta a una porción de reposo de cabeza 5 del tornillo 1 ; la conexión puede ser provista con una ranura de manera que la porción de acoplamiento de herramienta puede ser cortada más fácilmente. Cuando el tornillo 1 se ha insertado en el dispositivo de conexión, la porción de reposo de cabeza 5 del tornillo 1 está en contacto con la superficie de contacto de cabeza de tornillo 21 del riel de cubierta 18. El tornillo 1 comprende una rosca 3 que tiene un diámetro de núcleo interior Di y un diámetro exterior Da. La distancia d entre las paredes laterales del espacio hueco 8, 9 es mayor que el diámetro de núcleo Di y menor que el diámetro exterior Da del tornillo 1. Las circunvoluciones de rosca individual tienen un ángulo de flanco ß y el tornillo tiene una punta cónica 6 con un ángulo a. El tornillo mostrado aquí es implementado como un tornillo de formación de manera que tiene la capacidad de formar, sin remoción de pieza, una rosca en el espacio hueco 8, 9, la membrana 11 , las patas de alargamiento 12, y las proyecciones 16. La figura 8, muestra una tercera modalidad de la presente invención que comprende un portador 7 con una geometría de espacio hueco modificada, en el cual, la distancia entre las paredes laterales 30 se varía a lo
largo de la dirección longitudinal Y del tornillo roscado dentro del espacio hueco 28. El espacio hueco 28 tiene un diámetro/distancia menor dm¡n en el área central del mismo y un diámetro/distancia mayor dmaX2 cerca de la membrana 11 en el área límite de la misma y un diámetro/distancia mayor dmaxi cerca de la abertura del espacio hueco 28 sobre el lado exterior del portador 7. En forma análoga a la modalidad de la figura 2, también un segundo espacio hueco 29 puede ser provisto sobre el lado del portador 7, el diseño estructural de dicho espacio hueco 29 que corresponde en gran medida a aquel del espacio hueco 28. La constricción que tiene el diámetro/distancia dm¡n, especialmente puede también ser dispuesto un pedazo adicional hacia abajo en los espacios huecos 28, 29, de manera que se permite una sujeción inicial más simple y confiable del tomillo 1 durante el atornillado. Las figuras 4 a 7, muestran cómo el tornillo 1 es instalado en el portador 7 de acuerdo con el dispositivo de conexión de conformidad con la primera modalidad. En primer lugar, las partes de ensamble 23, 24 están dispuestas sobre la superficie de portante 17 del portador 7, a partir de lo cual, el riel de cubierta 18 es colocado sobre las partes de ensamble 23, 24 y el tornillo 1 se pasa a través de la abertura 19 del riel de cubierta 18, de tal manera que se proyecta sobre las paredes del espacio hueco 8 con una circunvolución de su rosca 3. De manera subsiguiente, el tornillo 1 es roscado por medio de una herramienta, la cual no se muestra, hasta que se obtiene la condición
mostrada en la figura 5, el torque permaneciendo substancialmente el mismo hasta que la punta del tornillo 6 golpea contra la membrana 1. Después de esto, el tornillo 1 es atornillado mediante la herramienta, la cual no se muestra, hasta que se obtiene la condición mostrada en la figura 6, la membrana 11 siendo ahora deformada en un faldón 15 que forma parte de las circunvoluciones de rosca 13 del portador 7. Finalmente, el atornillado del tornillo se continúa con ahora un torque inferior, hasta que se obtiene la condición mostrada en la figura 7, de manera que una fuerza, la cual asegura las partes de ensamble 23, 24 en posición por medio del acoplamiento de fricción, será efectivo entre el riel de cubierta 18 y la superficie de portante 17 del portador. Cuando se aplica todavía un torque determinado a la porción de acoplamiento de la herramienta 4 de la cabeza de tornillo 2 por medio de una herramienta, la cual no se muestra, la porción de acoplamiento de herramienta 4 cortará debajo en hasta ahora torque aplicado más alto de la operación de atornillado y el dispositivo de conexión entonces estará en la condición mostrada en la figura 1. El desenroscado del tornillo 1 entonces se vuelve más difícil y la protección contra robo de las partes de ensamble montadas 23, 24, puede ser provista de esta forma. La figura 9, muestra un portador 70 para una cuarta modalidad del dispositivo de conexión de acuerdo con la presente invención. En esta modalidad, un canal de inserción de tornillo 31 , la cual se extiende también en la dirección longitudinal del portador 70, está dispuesto por encima del espacio hueco 8. El canal de inserción de tornillo 31 es provisto con las
proyecciones 32 en el extremo superior del mismo, dichas proyecciones 32 extendiéndose substancialmente en forma transversal al eje de tornillo longitudinal. Las proyecciones 32 definen en el portador 70 una abertura que tiene un diámetro de, la cual es, en particular, más grande que el diámetro d del espacio hueco. Esto evitará que los tornillos que son insertos en el espacio hueco 8 entre en contacto de manera no intencionada con las proyecciones 32 del canal de inserción de tornillo 31. Con el objeto de permitir la provisión de un área de contacto definida, las proyecciones 32 son provistas con las proyecciones de contacto 33. El portador 70, adicionalmente es provisto con un canal de inserción de tornillo convencional 34 con las proyecciones 35. Como puede observarse en la figura 10, el canal de inserción de tomillo adicional 31 puede tener inserto en el mismo una ranura de tuerca 36 provista con una rosca 38, mediante la cual pueden conectarse los tornillos convencionales a dicha ranura de tuerca 36. Los tornillos con cabeza de martillo 37 pueden insertarse con su cabeza 40 dentro del canal de inserción de tornillo 34. Sin embargo, también es posible insertar los tornillos con cabeza de martillo 37 dentro del canal de inserción de tornillo 31. La inserción de los tornillos de cabeza de martillo 37 se muestra en la figura 11 por medio de una vista superior del portador 70. Las cabezas 40 de los tornillos de cabeza de martillo tienen un chaflán 41 de manera que permiten que los tornillos se hagan girar en el canal de inserción de tornillo 31 ,
34. Los tornillos con cabeza de martillo 39 primero son dispuestos por encima del portador 70 de tal manera que la cabeza de martillo 40 se extiende paralela a la abertura del canal de inserción de tornillo 31 , mediante lo cual, la cabeza 40 puede moverse dentro del canal de inse4rción de tornillo 31. Al hacer girar el tornillo de cabeza de martillo 37, la cabeza 40, se hace entonces acoplar con las proyecciones 32. Cuando el tornillo de cabeza de martillo 37 se ha hecho girar 90°, la cabeza 40 se proyectará sobre los lados del canal de inserción de tornillo 31 , de manera que ya no es posible la rotación adicional. La inserción del tornillo con cabeza de martillo 37 en el canal de inserción de tornillo convencional 34 se ejecuta en una forma idéntica. Una conexión por medio del canal de inserción de tornillo 31 , tiene, por ejemplo, la ventaja de que, en áreas en donde se requiere la alineación más precisa de la conexión, se utiliza un tornillo convencional en combinación con la ranura de tuerca 36 o el tornillo de cabeza de martillo 37. En áreas en donde es importante el atornillado rápido del tornillo, los tornillos pueden ser atornillados directamente dentro del espacio hueco 8. Las áreas que requieren una precisión superior, por ejemplo, son los primeros pocos metros de un campo utilizado para sujetar los módulos solares, debido a que una alineación muy precisa de los módulos solares, serán necesarios. El canal de inserción de tornillo está dispuesto sobre el espacio hueco de manera que la conexión de acuerdo con la presente invención puede establecerse atornillando un tomillo dentro del espacio hueco, así como también insertando un tornillo o una ranura de tuerca dentro del canal de
inserción de tornillo; será ventajoso cuando los tornillos insertos dentro del canal de inserción de tornillo y en el espacio hueco que se extiende en paralelo. El método para crear un dispositivo de conexión comprende substancialmente los siguientes pasos: (i) orientar un tornillo 1 sobre un portador 7 de manera que el eje de tornillo longitudinal Y es dirigido hacia un espacio hueco 8 del portador 7, (ii) atornillar el tornillo 1 dentro del espacio hueco 8 hasta una membrana 11 , la rosca 3 del tornillo 1 estando en acoplamiento con el portador 7 en el espacio hueco 8 del último, (iii) continuar el atornillado del tornillo 1, de manera que el tornillo 1 penetrará la membrana 11 , y (iv) atornillar el tornillo 1 hasta que ha alcanzado la posición final en la cual la cabeza del tornillo 2 del tornillo 1 se proyecta, directa o indirectamente, sobre el portador 7 o sobre una parte de ensamble 23, 24. Adicionalmente, la sujeción del tornillo 1 en el portador 7 puede crearse, durante el atornillado en el paso (ii), deformando plásticamente el espacio hueco 8 por medio del tornillo 1. Alternativamente, la sujeción del tornillo 1 en el portador 7 puede crear, durante el atornillado en el paso (ii), mediante una acción de remoción de piezas del tornillo 1 en el espacio hueco 8. La penetración del tornillo 1 a través de la membrana 11 puede crearse mediante una deformación plástica de dicha membrana 11 producida
por el tornillo 1 durante el atornillado en el paso (iii). En el curso de este procedimiento, la membrana 11 es desplazada como un material de flujo por el tornillo 1 hacia arriba/hacia abajo, en donde es soportada por las paredes laterales 10 del espacio hueco 8, 9 y/o las patas de alargamiento 12, formando de esta manera una parte de las circunvoluciones de rosca 13 del espacio hueco 8, 9, el cual está en contacto cercano con el tornillo 1. El atornillado en el paso (iv) puede comprender adicionalmente el acoplamiento de formación especial del tornillo 1 con por lo menos una pata de alargamiento 12, que se extiende después de la membrana 11 , substancialmente en la dirección longitudinal Y del tornillo. Adicionalmente, el atornillado en el paso (iv) puede comprender adicionalmente el acoplamiento de formación especial del tornillo 1 con por lo menos una proyección 16 que se proyecta desde la pata de alargamiento 12 hacia el tornillo 1 substancialmente en forma ortogonal a la dirección longitudinal Y del tornillo. El torque de atornillado puede ser aplicado a una porción de acoplamiento de herramienta 4 de la cabeza de tornillo 2, y el método puede ser seguido por el paso (v), el cual comprende la aplicación de un torque a la porción de acoplamiento de herramienta 4 de manera que la porción de acoplamiento de herramienta 4 se cortará de una porción de reposo de cabeza 5 de la cabeza de tornillo 2.