WO2001073304A1 - Union de elementos y partes de estructuras - Google Patents

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WO2001073304A1 PCT/ES2001/000116 ES0100116W WO0173304A1 WO 2001073304 A1 WO2001073304 A1 WO 2001073304A1 ES 0100116 W ES0100116 W ES 0100116W WO 0173304 A1 WO0173304 A1 WO 0173304A1
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Antonio MUÑOZ BENITEZ
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Munoz Benitez Antonio
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B5/00—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them
    • F16B5/0004—Joining sheets, plates or panels in abutting relationship
    • F16B5/0032—Joining sheets, plates or panels in abutting relationship by moving the sheets, plates, or panels or the interlocking key parallel to the abutting edge
    • F16B5/0044—Joining sheets, plates or panels in abutting relationship by moving the sheets, plates, or panels or the interlocking key parallel to the abutting edge and using interlocking keys of circular, square, rectangular or like shape
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
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    • F16B5/0004—Joining sheets, plates or panels in abutting relationship
    • F16B5/0056—Joining sheets, plates or panels in abutting relationship by moving the sheets, plates or panels or the interlocking key perpendicular to the main plane
    • F16B5/0076—Joining sheets, plates or panels in abutting relationship by moving the sheets, plates or panels or the interlocking key perpendicular to the main plane and using expanding clamps

Definitions

  • the present invention relates to a joint for assembly of all types of parts that require a simple, reliable, durable, and in some cases a possible disassembly, also fast and efficient, and that does not involve any deterioration of the pieces to be joined.
  • the present invention aims at a system for joining parts that have at least one longitudinal band, which has the great advantage of providing a solid and reliable connection, and at the same time is very simple and quick to assemble.
  • two sheets of drawings that in five figures represent the essence of the invention, and in which:
  • Figure 1 shows a sectional view of the joint end of a joint piece according to the invention
  • Figure 2 presents a perspective view in which a joint piece joined in solidarity with a panel is seen
  • Figure 3 shows a connection made with a non-preferred section
  • figure 4 shows two pieces ready to be joined
  • figure 5 shows a connection made between two pieces, provided with
  • FIG. 6 shows an embodiment of the joining device in which the connection between two pieces integral to carrier frames is shown, with a polygonal geometry.
  • 1 each of the pieces to be joined with 2 an emerging extension of the piece, with 3 a concavity practiced in the piece, with 4 the contact surfaces of the main plane of union, with 5 the end of the emerging extension of the piece, with 6 a recess made in the concavity practiced in the piece, with 7 a central core, with 8 a panel or frame attached to a joint piece, with 10 a hole practiced in the emerging extension according to an alternative embodiment, with 11 a union guide-shoulder, with 12 a union guide recess., with 13 recesses arranged in each of the union pieces, and with 14 a recess exterior formed by the union of the pieces of union.
  • two pieces 1 to be joined are arranged, which have an essentially identical joining profile, which allows a perfect link with
  • Said profile has a hole or concavity 3 practiced in its central part and an extension 2 that preferably wraps more than half of said hole 3, said extension 2 preferably having the profile of a fragment of a ring.
  • the concavity and the extension must have consonant shapes, so that the interior of the hollow or concavity is provided with a partial recess 6 identical to that of the extension 2 in the form of a ring fragment to be housed in the.
  • the end 5 of the extension 2 is overlapped by the step inside the hole or concavity 3.
  • Figure 2 shows an embodiment in which the piece is attached to a panel on which it is fixed.
  • the connecting piece 1 is attached to the panel by means of of screws that are fixed through holes 9 arranged in the recess 3.
  • it is planned to provide the extension of access holes for the screwing tool. It has been represented with side skirts for fixing purposes, but the joint structure may be arranged only on the joint surface of the piece, or even only part of it.
  • a core 7 is inserted.
  • said core is pneumatic and is provided with a inflation valve, whereby its expansion pushes and tends to separate the extensions 2 from each of the pieces, joining the corresponding pieces 1 accordingly.
  • the effect is also achieved by inserting a rigid piece similar in size to the hole, such as a rod, or by combining arabos.
  • the hollow shape 3 and extension 2 are not limited to a curved shape, but can take on any geometry, as long as the protruding and incoming shape are the same, and has sufficient thrust surface (between said extensions 2, and by both approach between the connecting pieces 1).
  • the solidity of the structure will depend, in addition to the solidity of the pieces themselves, on the pressure existing within the internal pneumatic elements.
  • the same system and profile will be used when it comes to placing several pieces around a central element, such as a pillar, in which case the pillar of as many surfaces equipped with the joining profile as pieces must be attached to said pillar.
  • the abutment may require a single joint, in which case it will be provided with a single joint profile on one of its sides.
  • Said joint also allows sliding guides to be formed.
  • the guides of a horizontal drawer or sliding tray and replace the fixed core with a series of rolling balls.
  • the opening up is located in the fixed part, so that the weight of the sliding element rests on the rolling balls and not on the friction surface.
  • the profile is sufficiently closed, it will not be possible in any case for the balls to leave the housing even when the guide is turned upside down.
  • this joint is also possible to use this joint as a sliding system without the use of balls, as long as the surfaces in contact are properly polished and / or lubricated.
  • the means of filling the core include, but are not limited to, the use of thymes or pins at the ends, pneumatic hoses that produce the fixation when swollen, the use of expansive chemicals, the filling of ho ⁇ nigón, plaster, mortar , etc., the insertion of a spring that when compressed longitudinally increases its diameter,
  • screws may advise that the connecting piece has an internal thread. It is also possible to define a non-round geometry, so that the insertion of a non-round core allows its tightening to produce a tightening between the pieces.
  • small recesses are arranged
  • the arrangement of a recess located in the joining area of the connecting parts to each other is provided, so that it is allowed to be placed in said recess (and in a corresponding recess of a corresponding external part) a piece in the form of
  • Pieces attached to the connecting elements may allow simple, oblique, and multiple straight joints.
  • the extensions or projections 2 must allow a certain clearance with respect to the opposite, sufficent piece so that the thrust between them allows a correct adjustment of the connecting pieces with each other.

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Abstract

Presenta dos perfiles (1) esencialmente idénticos enfrentados que tienen cada uno de ellos un hueco (3) practicado y frente a éste una extensión (2), de modo que dicha extensión (2) encaja el hueco del opuesto. Una vez unidos se inserta un núcleo central (7) que impide la separación de los elementos entre sí. Es susceptible de aplicación industrial en la unión de todo tipo de piezas con una superficie de unión.

Description

Unión de elementos mecánicos y partes de estructuras.
La presente invención se refiere a una unión para ensamblaje de todo tipo de piezas que requieran una fijación sencilla, fiable, duradera, y en algunos casos un posible desensamblaje, también rápido y eficaz, y que no suponga deterioro alguno de las piezas a unir.
Un tipo de piezas que requiren una unión fiable son, por ejemplo y de modo no limitativo, los paneles de distribución interior en construcciones, que en los casos de que se trate de instalaciones temporales pueden requerir la máxima rapidez de montaje y desmontaje, unido al menor desgaste del material. Existen hasta la fecha varios tipos de medios para realizar las uniones, a saber:
En materiales plásticos se dan tanto la unión por pegado, que tiene el inconveniente de no poder ser desmontable, como la unión mecánica, por medio de tornillos, poco operativa. En materiales metálicos, frecuentemente se opta también por la unión mecánica por medio de tornillos de fijación, y en algún caso fijaciones por enganches en sentido vertical, que suelen requerir a su vez la dicha fijación mecánica, o resultan en una estructura débil.
En otros materiales, tales como la madera se emplean igualmente el encolado y el atornillado, en ambos casos con los inconvenientes descritos.
La presente invención tiene por objeto un sistema de unión de piezas que tienen al menos una banda longitudinal de unión, que presenta la gran ventaja de proporcionar una unión sólida y fiable, y ai mismo tiempo es de gran sencillez y rapidez de montaje. Con objeto de ilustrar la explicación que va a seguir, se adjuntan a la presente memoria descriptiva dos hojas de dibujos que en cinco figuras representan la esencia de la invención, y en las que:
La figura 1 muestra una vista en sección del extremo de unión de una pieza de unión de acuerdo con la invención, la figura 2 presenta una vista en perspectiva en que se aprecia una pieza de unión unida solidariamente a un panel, la figura 3 muestra una unión realizada con una sección no preferente, la figura 4 muestra dos piezasen disposición de ser unidas, la figura 5 muestra una unión realizada entre dos piezas, provista de
un núcleo central, y la figura 6 muestra una realización del dispositivo de unión en el que se muestra la unión entre dos piezas solidarias a bastidores portadores, con una geometría poligonal. Vemos, de acuerdo con las realizaciones mostradas en dichas figuras, con 1 cada una de las piezas a unir, con 2 una extensión emergente de la pieza, con 3 una concavidad practicada en la pieza, con 4 las superficies de contacto del plano principal de unión, con 5 el extremo de la extensión emergente de la pieza, con 6 un rebaje practicado en la concavidad practicada en la pieza, con 7 un núcleo central, con 8 un panel o bastidor anexo a una pieza de unión, con 10 un orificio practicado en la extensión emergente de acuerdo con una realización alternativa, con 11 un resalte-guía de unión, con 12 un rebaje-guía de unión., con 13 unos rebajes dispuestos en cada una de las piezas de unión, y con 14 un rebaje exterior formado por la unión de las piezas de unión. De acuerdo con una realización preferente de la invención, se disponen dos piezas 1 a unir, que presentan tienen un perfil de unión esencialmente idéntico, que permite por inversión geométrica un enlace perfecto con la segunda pieza a unir.
Aún cuando está inicialmente previsto que dicho perfil presente un plano principal de unión 4, es posible que las piezas presenten en su zona de unión cierta concavidad o convexidad, siendo la superficie do unión curva o incluso limitada a la pieza de unión.
Dicho perfil dispone un hueco o concavidad 3 practicado en su parte central y una extensión 2 que envuelve preferentemente más de la mitad de dicho hueco 3, teniendo preferentemente dicha extensión 2 el perfil de un fragmento de un anillo. Para que haya una perfecta unión, la concavidad y la extensión han de tener formas consonantes, por lo que el interior del hueco o concavidad está dotado de un rebaje parcial 6 idéntico al de la extensión 2 en forma de fragmento de anillo que ha de alojarse en él. Así, cuando las piezas están unidas, el extremo 5 de la extensión 2 queda solapado por el escalón existente en el interior del hueco o concavidad 3.
Sería también posible dentro del alcance de la invención, que rebaje y extensión adopten formas ovales o elípticas, poligonales, o incluso irregulares.
El que los perfiles sean idénticos quedará limitado por la necesaria tolerancia dimensional y las variaciones dimensionales que puedan producirse por efectos térmicos o por las características elásticas de los materiales y tensiones a las que estén sometidos.
La figura 2 muestra una realización en la que la pieza está unida a un panel sobre el que se fija. A título de ejemplo, no limitativo, y por cuestiones de orden estético, se ha previsto que ia pieza 1 de unión esté unida al panel por medio de unos tornillos que se fijan a través de unas perforaciones 9 dispuestas en la concavidad 3. Para facilitar el acceso para el atornillado se ha previsto dotar a la extensión de orificios de acceso para la herramienta de atornillado. Se ha representado con unas faldas laterales a efectos de fijación, pero puede la estructura de unión estar dispuesta únicamente en la superficie de unión de la pieza, o incluso en solamente parte de ella.
Aún cuando por sencillez de representación se muestran únicamente en la figura 2, está prevista la existencia de unas guías de ensamblaje, 11 y 12, complementarias, de modo que el resalte 11 encaje sobre la ranura 12 dificultando un desensamblaje accidental.
Una vez realizado un preensambalje, según puede verse en la figura
4, se inserta un núcleo 7. De acuerdo con un modo de realización de la invención, dicho núcleo es neumático y está provisto de una válvula de hinchado, por lo que su expansión empuja y tiende a separar las extensiones 2 de cada una de las piezas, uniendo en consecuencia las piezas 1 correspondientes.
El efecto se consigue igualmente mediante la insernción de una pieza rígida de tamaño similar al del hueco, tal como un varilla, o mediante la combinación de arabos.
La forma de hueco 3 y extensión 2 no están limitadas a una forma curva, sino que puede adoptar cualquier geometría, en tanto que la forma saliente y entrante sean iguales, y que disponga de suficiente superficie de empuje (entre dichas extensiones 2, y por tanto de acercamiento entre las piezas de unión 1).
La rápida unión de paneles dotados de dichos perfiles es sencilla. Se ubican los paneles en la forma prevista en la figura 4 y se coloca un tubo neumático en su parte central, y una vez ubicado en dicha posición se procede a su hinchado.
La solidez de la estructura dependerá, además de la propia solidez de las piezas, de la presión existente dentro de los elementos neumáticos interiores.
Para el desensamblaje no hay más que liberar la presión del núcleo neumático y retirarlo, y después separar simplemente las piezas, facilitando del mismo modo su cuidado y reutilización.
Idéntico sistema y perfil se utilizará cuando se trate de colocar varias piezas en torno a un elemento central, tai como un pilar, disponiendo en ese caso el pilar de tantas superficies dotadas del perfil de unión como piezas haya que unir a dicho pilar. Igualmente el pilar puede requerir una unión única, en cuyo caso se dotará de un único perfil de unión en uno de sus lados.
Dicha unión permite también formar guías de deslizamiento. Pensemos en las guías de un cajón o bandeja de deslizamiento horizontal, y sustituyamos el núcleo fijo por una serie de bolas de rodamiento. En dicho caso, será recomendable que la abertura hacia arriba esté situada en la parte fija, para que el peso del elemento deslizante descanse sobre las bolas de rodamiento y no sobre la superficie de fricción. De cualquier modo, si el perfil es lo suficientemente cerrado, no será posible en caso alguno que las bolas salgan del alojamiento aún cuando la guía sea puesta del revés.
No obstante, es también posible la utilización de esta unión como sistema de deslizamiento sin utilización de bolas, en tanto que las superficies en contacto estén debidamente pulidas y /o lubricadas.
Dentro de las posibilidades que este sistema de unión presenta, tendremos también la utilización en materiales de construcción, tales como bloques de hormigón o cerámicos, o prefabricados de escayola o compuestos, y en estructuras ligeras la utilización de materiales plásticos.
Entre los medios de llenado del núcleo están comprendidos, de modo no limitativo, el uso de tomillos o pasadores en los extremos, latiguillos neumáticos que producen la fijación al ser hinchados, el uso de productos químicos expansivos, el rellenado de hoπnigón, yeso, mortero, etc., la inserción de un muelle que al ser comprimido longitudinalmente aumenta su diámetro,
Es también posible el uso de pasadores con guardián elástico (al modo de los paraguas, por ejemplo) que alcanzado un punto determinado en el que hay un hueco en el. tubo foπnado por las dos piezas, se expande por efecto de un muelle quedando trabado el guardián en dicho hueco. En este caso sería aconsejable que el hueco fuera accesible desde el exterior posibilitando la liberación de este trabado.
El uso de tornillos puede aconsejar que las pieza de unión presente una rosca interior. También es posible definir una geometría no redonda, de modo que la inserción de un núcleo no redondo permita mediante su giro producir un apriete entre las piezas.
Según la realización de la figura 6, se disponen unos pequeños rebajes
13 en las piezas de unión solidarias a bastidores 8, situado el centro de curvatura de dicho rebaje en el interior del mismo, de modo que un cuerpo que haya penetrado en el rebaje no puede salir en sentido transversal, lo que permite una adecuada fijación del elemento de unión a un bastidor 8. Además se ha previsto como realización opcional, la disposición de un rebaje situado en la zona de unión de las piezas de unión entre sí, de modo que se permita colocar en dicho rebaje (y en un correspondiente rebaje de una correspondiente pieza externa) una pieza en forma de
"8", que soportará la unión perpendicular o en otros ángulos entre las piezas correspondientes.
Las piezas unidas a los elementos de unión podrán permitir uniones rectas simples, oblicuas, y múltiples.
Las extensiones o resaltes 2 deben permitir una cierta holgura respecto a la pieza opuesta, suficente como para que el empuje entre ellas permita un correcto ajuste de las piezas de unión entre sí.
Es susceptible de aplicación industrial en la unión de todo tipo de piezas con al menos una superficie de unión.

Claims

Reivindicaciones
1- Unión de elementos mecánicos y partes de estructuras, por medio de al menos dos piezas de esencialmente idéntico perfil de unión enfrentadas entre sí respecto a un plano de unión, caracterizada por disponerse en cada una de las piezas (1) a unir un perfil que presenta un rebaje (3) desde el que emerge un resalte
(2) formando un hueco abierto entre ellos, que queda cerrado una vez unidas las piezas; el resalte (2) está dispuesto frontalmente y solidariamente unido a la pieza (1) y presenta una superficie exterior, una superficie interior, una zona de unión a la pieza y una abertura de ensamblaje; la fijación se produce mediante la inserción de un núcleo central que separa los resaltes (2) y consecuentemente presiona las piezas entre sí.
2.- Unión de elementos, caracterizada según la reivindicación 1, porque la extensión (2) la forma una curva de extensión mayor de 90°.
3.- Unión de elementos, caracterizada según la reivindicación 1, porque el núcleo interno (7) es neumático y susceptible de hincharse sometido a presión.
4.- Unión de elementos, caracterizada según la reivindicación 1, porque el núcleo interno (7) consiste en una barra rígida.
5.- Unión de elementos, caracterizada según las reivindicaciones 3 y 4, porque el núcleo interno (7) es mixto, formado por un núcleo neumático y una barra fija.
6.- Unión de elementos, caracterizada según la reivindicación 1, porque
el núcleo interno (7) lo constituye una barra de perfil exterior esencialmente idéntico al perfil interior del hueco existente entre las piezas a unir.
7.- Unión de elementos, caracterizada según la reivindicación 1, porque
HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) el perfil del resalte (2) y del rebaje (3) está sujeto a las tolerancias dimensonales y holguras requeridas en función del uso y material empleado
8.- Unión de elementos, caracterizada según la reivindicación 1, por disponerse en posición horizontal y susceptibe de deslizar las piezas entre sí mediante el pulido o la lubricación correspondiente.
9.- Unión de elementos, carcterizada, según la reivindicación 1, porque las piezas de unión son metálicas.
10.- Unión de elementos, carcterizada según la reivindicación 1, porque las piezas de unión están unidas solidariamente los extremos laterales de
paneles.
11.- Unión de elementos, caracterizada según las reivindicaciones 1 y 8, porque las piezas de unión forman parte solidaria e inseparable de los elementos a unir.
12.- Unión de elementos, carcterizada según la reivindicación 1, porque las piezas de unión están formadas por bloques prefabricados de construcción.
13.- Unión de elementos, caracterizada según la reivindicación 1, porque el núcleo central (7) está formado por un producto químico expansivo.
14.- Unión de elementos, caracterizada según la reivindicación 1, porque el núcleo central (7) está formado por cemento, hormigón, yeso o mortero.
15.- Unión de elementos, caracterizada según la reivindicación 1, porque el núcleo central (7) es un muelle que al disminuir su altura aumenta su grosor.
16.- Unión de elementos, caracterizada según la reivindicación 1,
porque el núcleo central (7) consiste en un pasador con guardián elástico, dicho
HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) guardián actuando sobre un hueco practicado en la pieza de unión, dicho hueco preferentemente accesible desde el exterior una vez unidas las piezas.
17.- Unión de elementos, caracterizada según la reivindicación 1, porque el hueco central es excéntrico, y el núcleo central está formado por una excéntrica que al ser girada produce la presión de las piezas de unión entre sí.
18.- Unión de elementos, caracterizada según la reivindicación 1, porque el hueco está preferentemente roscado en al menos uno de sus extremos, y el núcleo central consiste en un tornillo.
19.- Unión de elementos, caracterizada según la reivindicación 1, porque las piezas de unión presenta perfil exterior semipoligonal.
20.- Unión de elementos, caracterizada según la reivindicación 1, porque las piezas de unión presentan en sus lados exteriores unas ranuras (13, 14) de sección interior mayor que la sección de comunicación con el exterior.
HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26)
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121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
AK Designated states

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Designated state(s): GH GM KE LS MW MZ SD SL SZ TZ UG ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GW ML MR NE SN TD TG

B Later publication of amended claims
DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
122 Ep: pct application non-entry in european phase
NENP Non-entry into the national phase

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