PT2585247E

PT2585247E - Elemento de ligação para uma ligação soldada por fricção para a ligação de pelo menos dois componentes em forma de placa

Info

Publication number: PT2585247E
Application number: PT117340331T
Authority: PT
Inventors: Eberhard Christ; Jörg Thiem; Mario Maiwald; Gerhard Dubiel; Sebastian Zebisch; Nico Oschmann; Marco Werkmeister
Original assignee: Ejot Gmbh & Co Kg
Priority date: 2010-06-23
Filing date: 2011-06-21
Publication date: 2015-09-24
Also published as: WO2011161091A4; JP2013534994A; WO2011161091A1; CN102947044A; KR20130120447A; JP5894592B2; CN102947044B; ES2540529T3; KR101864233B1; DE102010017550A1; PL2585247T3; EP2585247B1; EP2585247A1; US20130094896A1; HUE025370T2

Description

DESCRIÇÃO "ELEMENTO DE LIGAÇÃO PARA UMA LIGAÇÃO SOLDADA POR FRICÇÃO PARA A LIGAÇÃO DE PELO MENOS DOIS COMPONENTES EM FORMA DE PLACA" A presente invenção refere-se a um elemento de ligação, para uma ligação soldada por fricção, para a ligação de pelo menos dois componentes em forma de placa, com a rotação e a pressão de uma espiga, que está adaptada no seu comprimento em relação à espessura do ou dos componentes superiores, para a penetração do ou dos componentes superiores e apresenta um perfil ovalizado de forma poligonal, com zonas de cantos boleados.

Um elemento de ligação deste género está representado nas figuras 5A e 5B do documento DE 102009006775 AI. Na respetiva descrição é indicado, a esse respeito, que através do perfil ovalizado se criam espaços livres para a remoção de aparas e partículas produzidas por fricção.

Além disso é conhecido a partir da publicação de patente britânica 732203 um projétil de ancoragem que se crava em metal, que apresenta num mandril que se crava no metal algumas aletas relativamente curvas que se prolongam ligeiramente na oblíqua, que estão situadas estreitamente próximas umas das outras e que devem assegurar a ancoragem do projétil de maneira especialmente intensiva.

No caso da presente invenção trata-se de um elemento de ligação para uma ligação soldada por fricção, para a ligação de pelo menos dois componentes em forma de placa, elemento ao qual está subjacente o objetivo de, ao material deslocado de forma orientada e submetido ao efeito de forças aquando do processo de soldar por fricção, ser colocado à disposição um espaço, através do qual este material possa escoar. De acordo com a invenção, isto acontece por o perfil ovalizado estar configurado semelhante a uma rosca, de tal maneira que as zonas de cantos que se prolongam ao longo da espiga (2) possuem uma inclinação, cujo comprimento é mais curto que um passo de rosca completo.

Em função da configuração do perfil ovalizado semelhante a uma rosca, os espaços vazios que se situam entre as zonas de cantos prolongam-se de uma maneira que, através da sua configuração semelhante a uma rosca, o material deslocado é removido da zona do processo de soldar por fricção, de certo modo de forma orientada e, neste caso, em função do guiamento pela forma de rosca dos espaços vazios com a rotação do elemento de ligação, é de certo modo absorvido pelo ponto de fusão, facto pelo qual é evitada uma acumulação demasiado forte e retenção de material amolecido e com isso se pode produzir, de maneira especialmente segura, a ligação entre o elemento de ligação e a placa inferior, estabelecida através de soldadura por fricção. A inclinação do perfil ovalizado pode ser configurada do mesmo modo que a de uma rosca à direita ou do mesmo modo que a de uma rosca à esquerda. Isto depende da direção em que se processa a rotação do elemento de ligação aquando do processo de soldar por fricção. Neste caso prefere-se estabelecer a inclinação numa direção tal que corresponda à direção de rotação aquando do processo de soldar por fricção.

Nas figuras estão representados exemplos de realização da invenção.

Mostram:

Figura 1 um elemento de ligação, com uma cabeça que compreende um rebordo e uma espiga ligada a este, para o estabelecimento da ligação soldada por fricção, que apresenta zonas de cantos boleados, sugeridas através de traços;

Figura 2 o elemento de ligação de acordo com a figura 1, com dois componentes superiores em forma de placa e um componente inferior em forma de placa, sendo que as duas placas superiores estão atravessadas já pelo elemento de ligação através de abertura por fusão;

Figura 3 o mesmo elemento de ligação, com a espiga introduzida completamente através das duas placas superiores e no componente inferior, com o qual a espiga já estabeleceu uma ligação soldada por fricção;

Figura 4 um corte transversal ao longo da linha IV-IV da figura 1, que mostra, por um lado, o material da espiga em corte transversal e, em frente a uma linha periférica imaginária espaços vazios em contraste, entre zonas de cantos boleadas e

Figura 5 em principio, a mesma configuração que na figura 1, no entanto, com inclinação das zonas dos cantos no sentido oposto.

Na figura 1 está representado o elemento 1 de ligação, que é constituído pela espiga 2 e pelo rebordo 3 anexo a esta. A espiga 2 termina, no seu lado oposto ao rebordo 3, num cone 4 truncado, através do qual, no processo de soldar por fricção, se inicia com um certo efeito de centragem. No entanto é também possível prover a espiga 2 de uma superfície de terminação plana. Através das duas linhas 5a e 5b mostradas, que se prolongam na oblíqua ao longo da espiga 2 são sugeridas zonas de cantos boleados, entre as quais se situam espaços livres, a cujo efeito e configuração é feita referência em pormenor, em relação com a figura 4. As zonas 5a e 5b dos cantos prolongam-se obliquamente em relação ao eixo longitudinal do elemento 1 de ligação, com o que a sua configuração é sugerida como rosca, que se prolonga aqui com um pequeno deslocamento lateral e, nomeadamente, o deslocamento lateral das zonas 5a e 5b dos cantos através do comprimento da espiga 2 é mais curto do que seria um passo de rosca completo. Com isso os passos 5a e 5b de rosca possuem, respetivamente, uma inclinação que é mais curta do que se fosse um passo de rosca completo.

Na representação de acordo com a figura 1 está representado, na forma de princípio, o deslocamento lateral das zonas dos cantos, a saber, através das linhas de traços e pontos que partem das extremidades das zonas 5a e 5b dos cantos na distância 6, que indica diretamente o próprio deslocamento lateral.

Na figura 2 está representado o elemento 1 de ligação juntamente com duas placas 7 e 8 superiores e uma placa 9 do fundo, sendo que, no caso das placas 7 e 8 se trata aqui, por exemplo, de placas de alumínio, enquanto no caso da placa 9 do fundo se trata de uma placa de aço. A espiga 2 do elemento 1 de ligação, em função de pressão e rotação penetrou completamente, de modo conhecido, através das duas placas 7 e 8, sendo o material destas aberto por fusão. A espiga 2 está representada na figura 2 numa posição na qual o seu cone 4 truncado encosta sobre a placa 9 do fundo e, neste ponto, com a rotação e a pressão, conduz a uma abertura por fusão do material do cone. Neste caso, correspondendo à escolha do material para a placa 9 também esta é aberta por fusão, de modo que resulta uma ligação soldada por fricção.

Na figura 3 a operação representada na figura 2 está representada no seu estádio final, no qual o elemento 1 de ligação, juntamente com a placa 9 do fundo, já produziu, de modo conhecido, a ligação 10 soldada por fricção, com a qual, portanto, as três placas 7, 8, 9 são ligadas firmemente entre si e, nomeadamente, partindo da placa 9 do fundo, através do elemento 1 de ligação e do seu rebordo 3, com o que todos estes elementos estruturais estão ligados para formar uma união fixa. Chama-se a atenção para que, evidentemente, em lugar de duas placas 7 e 8 superiores pode ser utilizada também apenas uma única, consoante de que configuração se trata afinal na união produzida. A figura 4 mostra o corte IV-IV da figura 1, que mostra a configuração da espiga 2. Para clarificar neste caso a configuração do perfil ovalizado, está assinalada na figura 4 a linha 14 circular desenhada a tracejado, no interior da qual se insere o corte IV-IV da figura 1, que reproduz assim a configuração exterior da espiga 2. De acordo com a figura 4, a espiga 2 possui cinco zonas de cantos boleados, das quais duas zonas dos cantos são designadas por 5a e 5b. Entre estas zonas dos cantos, a configuração ovalizada de acordo com a figura 4 apresenta os espaços 15 vazios, que resultam quando a espiga 2 penetrou no material das placas 7 e 8 de acordo com a figura 2. Através destes espaços 15 vazios pode escoar para fora o material das placas 7 e 8 e também dos pontos 10 soldados por fricção da placa 9. A figura 5 mostra em representação de principio um elemento 11 de ligação, semelhante ao elemento de ligação de acordo com a figura 1, que é constituído pelo rebordo 12 e pela espiga 13, que está provido na sua superfície exterior das zonas 14a e 14b dos cantos, representadas em princípio. Como mostra claramente a figura 5, as zonas 14a e 14b dos cantos prolongam-se com uma inclinação que corre na direção oposta à inclinação das zonas 5a e 5b dos cantos de acordo com a figura 1. A respetiva direção de inclinação é escolhida com base na direção de rotação do respetivo elemento de ligação, aquando da processo de soldar por fricção e, nomeadamente, de maneira que a direção de inclinação esteja orientada como numa broca helicoidal com a direção de rotação da espiga 2 ou 13 em questão, ou seja, com um elemento de ligação de acordo com a figura 1 a sua direção de rotação prolongar-se-ia do mesmo modo que a de uma rosca à direita, enquanto que em caso de utilização de um elemento 11 de ligação de acordo com a figura 5 a direção de rotação para o processo de soldar por fricção se prolonga em direção inversa, a saber, como rosca à esquerda.

Lista de números de referência 1 Elemento de ligação 2 Espiga 3 Rebordo anexo 4 Cone truncado 5 Zonas 5a e 5b de cantos boleados 6 Distância 7 Placa superior 8 Placa superior 9 Placa do fundo 10 Ligação soldada por fricção 11 Elemento de ligação 12 Rebordo 13 Espiga 14 Zonas 14a e 14b de cantos boleados 15 Espaço vazio

Lisboa, 10 de agosto de 2015

Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Elemento (1) de ligação, para uma ligação soldada por fricção, para a ligação por rotação e pressão de pelo menos dois componentes (8, 9) em forma de placa, com uma espiga (2, 13) que está adaptada no seu comprimento em relação à espessura do ou dos componentes (7, 8) superiores, para a penetração do ou dos componentes (7, 8) superiores e apresenta um perfil ovalizado de forma poligonal, com zonas (5a, 5b) de cantos boleados, caracterizado por o perfil ovalizado estar configurado semelhante a uma rosca, de tal maneira que as zonas dos cantos que se prolongam ao longo da espiga (2) possuem um deslocamento lateral, sendo o deslocamento lateral das zonas (5a, 5b) dos cantos ao longo do comprimento da espiga (2) mais curto que um passo de rosca completo.
2. Elemento de ligação de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a inclinação se prolongar do mesmo modo que a de uma rosca à direita.
3. Elemento de ligação de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a inclinação se prolongar do mesmo modo que a de uma rosca à esquerda. Lisboa, 10 de agosto de 2015