PT2218854E

PT2218854E - Sistema para fixação de acessórios em estruturas feitas de material metálico para portas, janelas, etc.

Info

Publication number: PT2218854E
Application number: PT101523728T
Authority: PT
Inventors: Aimone Balbo Di Vinadio
Original assignee: Savio Spa
Priority date: 2009-02-17
Filing date: 2010-02-02
Publication date: 2013-05-14
Also published as: CN201818162U; EP2218854B1; EP2218854A3; UA50198U; ITTO20090022U1; US20100209213A1; RU95351U1; EP2218854A2; ES2406406T3; PL2218854T3

Description

ΕΡ2218854Β1

DESCRIÇÃO SISTEMA PARA FIXAÇÃO DE ACESSÓRIOS EM ESTRUTURAS FEITAS DE MATERIAL METÁLICO PARA PORTAS, JANELAS, ETC.

Campo da invenção A presente invenção refere-se em geral a sistemas de fixação e diz respeito em particular a um sistema para fixação de acessórios, tais como, por exemplo, dobradiças, em estruturas para portas, janelas, etc. Um exemplo destes sistemas, de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1, é conhecido do documento CA 2 119 919 AI.

Descrição da arte prévia

Uma estrutura para portas, janelas, etc. compreende geralmente um jogo de perfis, cuja secção tem uma série de cavidades divididas por paredes. Em geral, de forma a prender um acessório à estrutura, é utilizado pelo menos um parafuso que atravessa pelo menos duas paredes paralelas do perfil e aperta nos respetivos furos coaxiais das referidas paredes.

As estruturas geralmente utilizadas são feitas de material plástico ou metálico reforçado, tipicamente alumínio ou suas ligas, ou aço.

Do documento N.° WO 2006/042592 é conhecido um sistema de fixação para uma estrutura feita de material plástico 1 ΕΡ2218854Β1 reforçado que utiliza parafusos de material metálico com uma haste composta por duas secções, ambas roscadas, tendo diâmetros diferentes uma da outra. Em particular, a primeira secção junto à cabeça tem um diâmetro maior do que a segunda secção. A primeira secção atravessa uma placa de fixação do acessório (por exemplo uma dobradiça) e uma parede exterior de um perfil feito de material plástico, enquanto a segunda secção atravessa as paredes internas restantes do perfil e um elemento de reforço de material metálico. 0 documento N.° DE 295 02 068 UI ilustra um sistema para fixar acessórios em estruturas de material plástico reforçado que utiliza parafusos que têm uma haste composta por duas secções, em que pelo menos uma delas é roscada. Em particular, a secção da haste junto à cabeça tem um diâmetro pelo menos igual ao diâmetro externo da rosca disponibilizada na secção restante da haste. Esta secção pode ou não ser disponibilizada com uma rosca e pode ter uma forma cilíndrica ou cónica. Na montagem do acessório, a secção junto à cabeça do parafuso atravessa a parede que está virada para a parte externa do perfil feito de material plástico, enquanto que a secção restante da haste aperta uma parede interna do perfil e o elemento de reforço de material metálico. A rosca que deve estar presente na secção da haste junto à cabeça do parafuso tem mais do que um fio de rosca.

Enquanto que os parafusos do tipo conhecido podem ser vantajosamente aplicados a uma estrutura feita de material plástico reforçado, a sua aplicação a estruturas feitas de 2 ΕΡ2218854Β1 material metálico, tal como o alumínio ou as suas ligas, revela-se impraticável devido à geometria dos parafusos e às propriedades de deformabilidade do material.

Objetivo da invenção A presente invenção tem o objetivo de disponibilizar um sistema para fixação de acessórios em estruturas para portas, janelas, etc. feitos de material metálico, que é capaz de eliminar qualquer folga na ligação, distribuir mais uniformemente a carga na secção que aperta o parafuso, e tornar a própria ligação mais estável.

Sumário da invenção

De acordo com a presente invenção, o referido objetivo é conseguido por um sistema de fixação que inclui parafusos com caraterísticas geométricas tais que causam um aumento da superfície de aperto da haste roscada do parafuso numa parede do perfil de material metálico que está virada para a parte externa. Graças à caraterística referida, não é necessária nenhuma modificação dos acessórios que já existem no mercado, e não há nenhuma variação no tempo exigido para o aparafusamento. Além disso, esta solução aumenta a estabilidade da união.

Breve descrição dos desenhos A presente invenção será agora descrita em detalhe em referência aos desenhos em anexo, fornecidos meramente a título de exemplo não limitativo, onde: 3 ΕΡ2218854Β1 - A figura 1 é uma vista em perspetiva de um sistema de fixação de acordo com a presente invenção; - A figura IA é uma vista lateral de um parafuso utilizado no sistema de fixação de acordo com a presente invenção; - A figura 1B é uma vista de perspetiva do parafuso da figura IA; - A figura 1C é uma vista ampliada do detalhe indicado pela seta I na figura 1; - A figura 1D é uma vista de frente parcialmente em corte do detalhe da figura 1C; - As figuras 2, 2A, 2B, 2C e 2D são equivalentes às figuras 1, ΙΑ, 1B, 1C e 1D e ilustram uma primeira variante do sistema de fixação de acordo com a presente invenção; e - As figuras 3, 3A, 3B, 3C e 3D são equivalentes às figuras 1, ΙΑ, 1B, 1C e 1D e ilustram uma segunda variante do sistema de fixação de acordo com a presente invenção.

Descrição detalhada da invenção

Na figura 1, designada por 100 está um sistema de fixação de acordo com a presente invenção. O sistema 100 de fixação compreende um acessório 102 que tem, nesta incorporação, um par de furos passantes 104. Cada furo passante 104 compreende uma secção de remate cónica 106, uma secção cilíndrica 108, e um alargamento terminal 109. O acessório 102 é instalado num perfil de metal 110 formando parte de uma estrutura fixa ou móvel de uma porta ou de uma janela (não ilustrada). O perfil de metal 110, aqui ilustrado apenas parcialmente, é um elemento alongado que compreende, nesta incorporação, quatro paredes mutuamente 4 ΕΡ2218854Β1 paralelas 112, 114, 116 e 118. A parede 112 tem uma superfície exterior 119, na qual é fixo o acessório 102. Geralmente, o perfil de metal 110 compreende pelo menos duas paredes mutuamente paralelas, uma das quais suporta o acessório 102. As paredes 112, 114 e 116 são providas, respetivamente, com pares de furos passantes 120, 122 e 124 os quais são coaxiais entre si.

Cada furo passante 104, 120, 122 e 124 é atravessado por um parafuso de fixação auto-roscante 126. O parafuso de fixação 126 (figuras ΙΑ, 1B) compreende uma cabeça de aperto 128, tendo um sextavado interior 130, adaptado para a inserção de uma ferramenta, uma secção de remate cónica 132, e uma secção centralizadora cilíndrica 134. O parafuso 126 compreende ainda uma haste roscada 136 integral com a cabeça de aperto 128. A haste roscada 136 compreende uma pluralidade de secções com caraterísticas diferentes. Em particular, a haste roscada 136 compreende uma secção inicial 138 junto à cabeça de aperto 128, uma secção de junção cónica 139, uma secção intermédia 140, e uma secção terminal cónica 142. As secções 138, 140 e 142 têm uma rosca principal 144 a enroscar nestas, com diâmetros externos diferentes, respetivamente na secção terminal cónica 142 e nas secções 138 e 140. A secção inicial 138 tem um diâmetro menor Dl aumentado com respeito ao diâmetro menor D2 da secção intermédia 140, que é substancialmente igual ao diâmetro dos furos passantes 120, 122 e 124. A rosca principal 144 na secção inicial 138 tem um diâmetro maior D3 igual ao 5 ΕΡ2218854Β1 diâmetro maior D4 na secção intermédia 140.

Depois do aperto dos parafusos de fixação 126, o acessório 102 é preso ao perfil de metal 110, e cada furo passante 104 é coaxial aos furos passantes 120, 122 e 124. A cabeça de aperto 128 é alojada no furo passante 104 e fixa o acessório 102 na superfície exterior 119 pelo contacto entre a secção terminal cónica 106 e a superfície terminal cónica 132. A secção centralizadora cilíndrica 134 aperta na secção cilíndrica 108 do furo passante 104. A secção inicial 138 do parafuso de fixação 126 com diâmetro menor aumentado aperta no furo passante 120 da parede 112 que suporta o acessório 102 e possivelmente no furo 122 da parede 114. A secção intermédia 140 acopla no furo passante 124 e possivelmente no furo 122 providenciado nas paredes 116 e 114, respetivamente.

Durante o aperto de cada parafuso 126, cada furo 120, 122 e 124 é atravessado pela secção intermédia 140 da haste roscada 136. A secção intermédia 140 da haste roscada 136 atravessa os furos 120, 122 e 124 sucessivamente e cria uma correspondente rosca interna em cada um deles.

Quando, durante o avanço de cada parafuso de fixação 126 dentro do perfil de metal 110, a secção inicial 138 começa a atravessar o furo passante 120 da parede 112, a secção inicial 138 está numa condição de interferência com o furo passante 120 devido ao diâmetro menor aumentado.

Relativamente às figuras 1C e 1D, a referida interferência causa uma deformação plástica da parede do 6 ΕΡ2218854Β1 furo passante 120 e um consequente recalque anelar 148 do material metálico em torno do próprio furo passante 120. 0 recalque anelar 148, em parte facilitado pelo alargamento 109 do acessório 102 (figura 1D) , aumenta a superfície de aperto entre a haste roscada 136 e a parede 112 que suporta o acessório 102. Em particular, o aumento local da espessura da parede 112, causado pelo recalque anelar 148, oferece ao parafuso de fixação 126 uma superfície maior de aperto no que diz respeito às paredes 114 e 116, o que favorece assim o aperto simultâneo de mais voltas. De facto as paredes 114 e 116, uma vez que não experimentam nenhuma deformação apreciável, oferecem como superfícies de aperto apenas secções correspondentes às suas espessuras.

Isto, ao mesmo tempo, permite a eliminação de qualquer folga que exista entre o parafuso e o perfil, o que é devido às tolerâncias de maquinagem normais, garantindo assim uma estabilidade maior do sistema de fixação, especialmente sob a carga.

Evidentemente, no caso onde a secção 138 aperta também o furo 122 da parede 114, também a última parede experimentaria uma deformação, com criação subsequente de um recalque anelar do material, e com os efeitos semelhantes aos descritos para a parede 112.

Nas figuras 2, 2A, 2C e 2D é ilustrada uma primeira variante 200 do sistema de fixação de acordo com a invenção. Os componentes que correspondem aos descritos previamente, são designados pelas mesmas referências numéricas. 7 ΕΡ2218854Β1

Nesta variante são disponibilizados parafusos de fixação auto-roscantes 226 (figuras 2Ά, 2B) , cada um dos quais compreendendo uma secção inicial 238, em que enrosca uma rosca secundária 246. A rosca secundária 246 tem o mesmo passo que a rosca principal 144 e é sobreposta pela metade do passo relativamente à própria rosca principal 144. A rosca secundária 246 forma uma segunda ligação e tem um diâmetro maior D3 igual ao diâmetro maior D4 da rosca principal 144 na secção intermédia 140. Nesta variante, não há nenhum aumento do diâmetro menor Dl da secção inicial 238 relativamente ao diâmetro menor D2 da secção intermédia 140, e a secção de junção cónica 139 não está presente.

De forma semelhante ao que foi descrito previamente, a secção inicial 238 une a parede 112 que suporta o acessório 102 e possivelmente a parede 114, enquanto a secção intermédia 140 une a parede 116 e possivelmente a parede 114 . 0 aumento da superfície de aperto entre a haste roscada 136 e a parede 112 que está virada para a parte externa e que suporta o acessório 102 é disponibilizado, neste caso, pela presença simultânea das roscas principais e secundárias 144 e 246 na secção inicial 238, sem nenhuma deformação significativa da parede 112.

De facto, a secção inicial 238 tem, desta maneira, basicamente o dobro da densidade das voltas, e por esse motivo, mantendo a espessura da parede 112 inalterada, duas vezes o número, ou em todo o caso um número maior de voltas pode apertar o furo passante 120. 8 ΕΡ2218854Β1

Evidentemente, no caso onde a secção 238 aperta também o furo 122 da parede 114, a última parede não experimentaria nenhuma deformação mas a superfície de aperto aumentada seria disponibilizada obviamente pela presença simultânea das roscas 144 e 246 na secção inicial 238, com efeitos semelhantes ao que foi descrito para a parede 112.

Nas figuras 3, 3A, 3B, 3C e 3D está ilustrada uma segunda variante 300 do sistema de fixação de acordo com a invenção. São disponibilizados nesta segunda variante os parafusos de fixação 326, que são também auto-roscantes. A haste roscada 136 de cada parafuso 326 compreende uma secção inicial 338, ligada por meio da secção cónica 139 à secção intermédia 140. A rosca principal 144, como descrito anteriormente, enrosca nas secções 338, 140 e 142 com diâmetros maiores diferentes na secção terminal cónica 142 e nas secções 338 e 140. Além disso a rosca secundária 246 enrosca na secção 338, formando uma segunda ligação e tendo um diâmetro maior D3 igual ao diâmetro maior D4 da rosca principal 144 na secção intermédia 140. Suplementarmente, nesta segunda variante, como no parafuso de fixação 126, o diâmetro menor Dl da secção inicial 338 é aumentado relativamente ao diâmetro menor D2 da secção intermédia 140. O parafuso de fixação 326 é por este motivo uma combinação das caraterísticas dos parafusos de fixação 126 9 ΕΡ2218854Β1 e 226 e mantém, combinando os mesmos, as vantagens descritas previamente.

De facto, cada parafuso 326 aperta através do acessório 102 e do perfil de metal 110 com a secção 338 unindo com a parede 112 e possivelmente com a parede 114, e a secção intermédia 140 acopla a parede 116 e possivelmente a parede 114 do perfil de metal 110. O aumento da superfície de aperto entre a haste roscada 136 e o perfil de metal 110 é obtido, neste caso, devido à ação combinada do diâmetro menor aumentado da secção inicial 338 e da presença simultânea das roscas principais e secundárias 144 e 246 na própria secção inicial 338. De facto, durante o aperto de cada parafuso 326 dentro do perfil de metal 110, quando o avanço da haste roscada 136 dentro do perfil de metal 110 é tal que a secção inicial 338 aperta a parede 112, a interferência que existe entre o furo passante 120 e a secção inicial 338 cria um recalque anelar do material 348, que aumenta localmente a espessura da parede 112 e por isso favorece o aperto simultâneo de mais voltas. Além disso, junto com o aumento da espessura local da parede 112, a densidade de voltas, que é aproximadamente duas vezes as da secção inicial 338, permite ter um número de voltas de aperto que é duas vezes outro tanto, ou em qualquer caso, maior.

Desta forma, os efeitos dos parafusos 126 e 226 são combinados, obtendo assim uma fixação aparafusada 326 que mantém, amplificando-as, todas as caraterísticas de estabilidade da união já presente nos parafusos de fixação 126 e 226. 10 ΕΡ2218854Β1

Evidentemente, no caso onde a secção 338 também aperta o furo 122 da parede 114, também a última parede experimentaria uma deformação, com consequente criação de um recalque anelar do material e com efeitos semelhantes ao que foi descrito para a parede 112.

Resumidamente, os parafusos de fixação 126, 226 e 326, têm uma haste roscada com estrutura comum. De facto, a haste roscada 136 tem uma secção junto à cabeça de aperto 128 formada de modo a aumentar a superfície de aperto entre a haste roscada e a parede 112 virada para a parte externa, que suporta o acessório 102. A relação entre o comprimento da secção inicial 138, 238 e 338 e o comprimento total da haste roscada 136 é constante para cada parafuso de fixação 126, 226 e 326 e está compreendida entre 0,06 e 0,38.

Além disso, no caso dos parafusos de fixação 126 e 326, a relação entre o diâmetro menor aumentado Dl das secções 138 e 338 e o diâmetro menor D2 da secção intermédia 140 são constantes e está compreendida, geralmente, entre 1,02 e 1,11.

Finalmente, a relação entre o passo da rosca principal 144 de cada parafuso 126, 226 e 326, e a espessura da fixação da parede 112 está compreendida geralmente entre 0,46 e 1,67. Note-se ainda que, no caso da presença simultânea das roscas principais e secundárias 144 e 246, o passo aparente é dividido a meio e, consequentemente, 11 ΕΡ2218854Β1 também a sua relação relativamente à espessura da parede 112 é dividida a meio.

Naturalmente, sem prejuízo do princípio da invenção, os detalhes de construção e as incorporações podem variar largamente relativamente ao que é aqui descrito e ilustrado meramente a título de exemplo, sem dessa forma sair do âmbito da presente invenção, como definido pelas reivindicações anexas.

Lisboa, 8 de Maio de 2013 12

Claims

ΕΡ2218854Β1 REIVINDICAÇÕES 1. Um sistema de fixação de um acessório (102) a uma estrutura de material metálico para portas, janelas, etc. que compreende: - pelo menos um perfil de material metálico (110) que inclui pelo menos duas paredes paralelas (112, 114, 116, 118), em que pelo menos uma das quais tem uma superfície exterior (119) na qual o referido acessório (102) é fixo, e - pelo menos um parafuso de fixação auto-roscante (126, 326), incluindo uma cabeça de aperto (128) e uma haste roscada (136) onde uma rosca principal (144) que aperta nos furos passantes coaxiais (120, 122, 124) das referidas paredes paralelas (112, 114, 116), enrosca, compreendendo a referida haste roscada (136) : - uma secção inicial (138, 338), junto à cabeça de aperto mencionada (128) e na qual a referida rosca principal (144) enrosca, sendo a referida secção inicial (138, 338) formada para aumentar a superfície de aperto entre a haste roscada (136) mencionada e a parede (112) referida, que suporta o acessório (102), e - uma secção intermédia (140) , sendo o sistema de fixação caraterizado pelo facto de que a secção inicial referida (138, 338) da haste roscada (136) tem um diâmetro menor (Dl) aumentado relativamente ao diâmetro menor (D2) da secção intermédia mencionada (140) e que a referida rosca principal (144) enrosca na secção inicial mencionada (138, 338) com diâmetro maior (D3) igual ao diâmetro maior (D4) na secção intermédia indicada (140). 1 ΕΡ2218854Β1 2. 0 sistema de fixação de acordo com a reivindicação 1, caraterizado pelo facto de que a referida haste roscada (136) compreende ainda uma secção terminal cónica (142), na qual a rosca principal (144) referida enrosca com diâmetros maiores diferentes na secção terminal cónica (142) e nas secções intermédias e iniciais (140, 138, 338).
3. O sistema de fixação de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caraterizado pelo facto de que a secção inicial referida (338) da haste roscada (136) compreende uma rosca secundária (246) com o passo e diâmetro maior (D3) idênticos ao passo e diâmetro maior (D4) da rosca principal (144) e sobreposta, relativamente à rosca principal mencionada (144), por metade do passo indicado.
4. Um sistema de fixação de um acessório (102) a uma estrutura de material metálico para portas, janelas, etc. que compreende: - pelo menos um perfil de material metálico (110) que inclui pelo menos duas paredes paralelas (112, 114, 116, 118), em que pelo menos uma das quais tem uma superfície exterior (119) na qual o acessório referido (102) é fixo, e - pelo menos um parafuso de fixação auto-roscante (226, 326), incluindo uma cabeça de aperto (128) e uma haste roscada (136) onde uma rosca principal (144) que aperta nos furos passantes coaxiais (120, 122, 124) das referidas paredes (112, 114, 116), enrosca, compreendendo a haste roscada mencionada (136) uma secção inicial (238, 2 ΕΡ2218854Β1 338), junto à referida cabeça de aperto (128) e na qual a referida rosca principal (144) enrosca, sendo a secção inicial mencionada (238, 338) formada para aumentar a superfície de aperto entre a haste roscada referida (136) e a parede mencionada (112) a suportar o acessório (102), sendo o sistema de fixação caraterizado pelo facto de que a secção inicial referida (238, 338) da haste roscada (136) compreende uma rosca secundária (246) com o passo e diâmetro maior (D3) idênticos ao passo e diâmetro maior (D4) da rosca principal (144) e sobreposta, relativamente à rosca principal mencionada (144), por metade do passo indicado.
5. O sistema de fixação de acordo com a reivindicação 4, caraterizado pelo facto de que a haste roscada mencionada (136) compreende ainda uma secção intermédia (140) e uma secção terminal cónica (142), na qual a rosca principal referida (144) enrosca com diâmetros maiores diferentes na secção terminal cónica (142) e nas secções intermédias e iniciais (140, 238, 338).
6. O sistema de fixação de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, caraterizado pelo facto de que a relação entre o comprimento da secção inicial (138, 338) e o comprimento total da haste roscada (136) está compreendido entre 0,06 e 0,38.
7. O sistema de fixação de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, caraterizado pelo facto de que a relação entre o diâmetro menor aumentado (Dl) da secção inicial (138, 338) e o diâmetro menor (D2) da secção 3 ΕΡ2218854Β1 intermédia (140) está compreendido entre 1,02 e 1,11.
8. O sistema de fixação de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, caraterizado pelo facto de que a relação entre o passo da rosca principal (144) e a espessura da parede referida (112) que suporta o acessório (102) está compreendido entre 0,46 e 1,67. Lisboa, 8 de Maio de 2013 4