WO2012052592A1 - Conexión directa entre un tubo y un elemento plano - Google Patents

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Eduardo MUÑOZ FERNANDEZ
Maximiliano Carrasco Gimena
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Europea De Construcciones Metalicas, S.A.
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    • F16B17/006—Connecting constructional elements or machine parts by a part of or on one member entering a hole in the other and involving plastic deformation of rods or tubes to sheets or plates
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    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
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    • E04B1/19—Three-dimensional framework structures
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    • E04B2001/1924—Struts specially adapted therefor
    • E04B2001/1927—Struts specially adapted therefor of essentially circular cross section
    • E04B2001/193—Struts specially adapted therefor of essentially circular cross section with flattened connecting parts, e.g. ends
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    • E04B2001/1924—Struts specially adapted therefor
    • E04B2001/1936—Winged profiles, e.g. with a L-, T-, U- or X-shaped cross section
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    • Y10T403/00—Joints and connections
    • Y10T403/46—Rod end to transverse side of member

Definitions

  • the present invention relates to a direct connection between a tube and a flat element, the direct connection being understood as that which does not require auxiliary elements such as couplings, flanges, staples, etc.
  • the solution has as its main function and in general, the direct connection between a tube, of circular or square section, with a flat element such as a plate, plate, plate, etc.
  • the invention has a special interest of application to the construction of two-dimensional or three-dimensional tubular modular structures.
  • These types of structures are constituted by a simple, double or even multi-layered framework of tubular bars that are joined at intervals at common points or nodes.
  • a union of two or three tubes is the simplest form of joint node, but nodes that involve a greater number of tubes are quite common.
  • the tubular members can reach the node from different angles in different planes, or in a common plane.
  • the joining of the tubes to the nodes is carried out by direct welding or by the installation of terminal elements at the ends of the tubes that allow the connection to the nodes by welding or other equivalent fixing, which means an important installation time and cost.
  • the invention is based on the formation of a connector by deformation, preferably by stamping, of the end or ends of a tube forming two star-shaped joining elements, which have two preferably perpendicular planes, such that at the ends of One of the planes has slots for the correct reception of the flat element, until it is positioned inside the end of the tube.
  • the ends of the plane preferably perpendicular to the previous one, form two central ribs that have the purpose of giving greater rigidity to the deformed area of the tube, in addition to providing a way of strengthening the resistance and stability of the Union.
  • the connectors formed at the ends of the tubes allow the union between them and the flat element, which takes place as a fork, fixing by means of screws, rivets, bolts, pins or other elements that pass through the holes in the respective parts.
  • the resulting fixation is capable of supporting axial tensile and compression loads, is economical and simple to manufacture, easy to use and does not require the use of special tools.
  • Figure 1 It is a plan view of the direct connection, with four holes, between a circular section tube and a flat element according to the present invention.
  • Figure 2 Represents a side view of Figure 1.
  • Figure 3 Shows a front view of the connection with four holes and circular section tube.
  • Figure 4 Shows a side view of the direct connection, with four holes, in the case of a square section tube.
  • Figure 5 Represents a section of Figure 4.
  • Figure 6 Shows a front view of the connection with four holes and square section tube.
  • tubular modular structures preferably for the support of parabolic trough energy collectors solar consisting of the formation of a connector on a bar of circular or square section (1) by deformation of one or both ends thereof, said connector forming a star-shaped connecting element, which generates four semi-planes (2 and 3 ), preferably perpendicular, in such a way that the resulting ends of the two major semiplanes (2) are made grooves (4) throughout their length for the correct reception of the flat element, thus allowing the introduction thereof inside, forming the minor semiplanes (3) two central nerves whose purpose is to give greater rigidity to the deformed area of the tu bo, in addition to providing a way of strengthening the strength and stability of the joint.
  • two or four holes (5) are preferably made for fixing the end of the tube with the flat element, be it fixing, by screws , rivets, or other passing elements.
  • the details, shapes, dimensions and other accessory elements, as well as the materials used in direct connection between a tube and a flat element object of the invention may be conveniently replaced by others that are technically equivalent and do not depart from the essentiality of the invention or the scope defined by the claims included below.

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Abstract

Conexión directa entre un tubo y un elemento plano mediante conector conformado preferentemente por estampación en el propio tubo que permite la unión de éste con el elemento plano, sin elementos auxiliares, mediante la inserción del mismo en el elemento plano a modo de horquilla y la posterior fijación mediante tornillos, remaches, pernos, pasadores u otros elementos. Aplicable a la construcción de estructuras modulares tubulares bidimensionales o tridimensionales, de entramado sencillo, doble o de capas múltiples, preferentemente para la sustentación de colectores cilindroparabólicos de energía solar.

Description

Conexión directa entre un tubo y un elemento plano
Descripción
Objeto de la invención
Conexión directa entre un tubo y un elemento plano.
Antecedentes de la invención
La presente invención se refiere a una conexión directa entre un tubo y un elemento plano, entendiéndose como conexión directa, aquella que no precisa de elementos auxiliares tales como acoples, bridas, grapas, etc.
La solución tiene como función principal y de forma general, la conexión directa entre un tubo, de sección circular o cuadrada, con un elemento plano tal como una placa, plancha, cartela, etc.
Asimismo, la invención tiene especial interés de aplicación a la construcción estructuras modulares tubulares bidimensionales o tridimensionales. Este tipo de estructuras están constituidas por un entramado sencillo, doble o incluso de capas múltiples de barras tubulares que se unen a intervalos en puntos comunes o nudos.
Una unión de dos o tres tubos es la forma más sencilla de nudo de unión, pero son bastante corrientes los nudos que impliquen un mayor número de tubos. En estos casos, los miembros tubulares pueden llegar al nudo desde diferentes ángulos en planos diferentes, o en un plano común. En el estado actual de la técnica, la unión de los tubos a los nudos se realiza mediante soldadura directa o mediante la instalación de elementos terminales en los extremos de los tubos que permiten la conexión a los nudos mediante soldadura u otro tipo de fijación equivalente, lo que supone un tiempo y coste de instalación importante. También son conocidos por las patentes WO2008/039233 A2 y WO 2010/006193 A1 sendos conectores de estructuras espaciales que generan unos elementos planos a modo de alas axiales para la conexión con las barras tubulares que conforman la estructura, realizándose la conexión entre ambos según se describe en WO 2010/006193 A1 mediante unos conectores extrusionados en los extremos de las barras tubulares de sección circular. Sin embargo, el tipo de conector empleado es únicamente válido para barras de sección circular, además de suponer por su geometría un punto débil en los extremos de las barras.
Descripción de la invención
La conexión directa entre un tubo y un elemento plano objeto del presente registro, resuelve los inconvenientes anteriormente citados, aportando, además, otras ventajas adicionales que serán evidentes a partir de la descripción que se acompaña a continuación.
La invención se basa en la formación de un conector por deformación, preferentemente por estampación, del extremo o extremos de un tubo conformando sendos elementos de unión en forma de estrella, que disponen de dos planos preferentemente perpendiculares, de tal manera que a los extremos de uno de los planos se le practican ranuras para la correcta recepción del elemento plano, hasta posicionarlo en el interior del extremo del tubo.
En este mismo plano y perpendicularmente a él, se practican tantos taladros como sean necesarios para la fijación del extremo del tubo con el elemento plano, ya sea ésta fijación, mediante tornillos, remaches, u otros elementos. Opcionalmente, en caso de que el procedimiento de fijación se haga por soldadura no haría falta realizar dichos taladros.
Asimismo, y por la propia deformación practicada, los extremos del plano preferentemente perpendicular al anterior, conforman sendos nervios centrales que tienen como finalidad dar mayor rigidez a la zona deformada del tubo, además de proporcionar un modo de refuerzo a la resistencia y estabilidad de la unión. Así, los conectores conformados en los extremos de los tubos, permiten la unión entre éstos y el elemento plano, que se tiene lugar a modo de horquilla, realizándose la fijación mediante tornillos, remaches, pernos, pasadores u otros elementos que pasen a través de los agujeros en las partes respectivas.
La fijación resultante es capaz de soportar cargas axiales de tracción y compresión, es económico y simple de fabricar, fácil de usar y no requiere el empleo de herramientas especiales.
Como ventajas adicionales, cabe destacar las siguientes:
- Se evitan la excentricidades en la transmisión de esfuerzos entre los elementos.
- Los tornillos, remaches, etc. trabajan a doble cortadura, aumentando con ello la capacidad resistente de la unión.
- Puesto que es una conformación de tipo abierta, permite la galvanización interior del tubo.
Para completar la descripción que seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de la conexión directa entre un tubo y un elemento plano, se acompaña a la presente memoria descriptiva, de un juego de planos en cuyas figuras, de forma ilustrativa y no limitativa, se representan los detalles más significativos de la invención.
Descripción de los dibujos
Figura 1 : Es una vista en planta de la conexión directa, con cuatro taladros, entre un tubo de sección circular y un elemento plano de acuerdo con la presente invención.
Figura 2: Representa una vista lateral de la figura 1 .
Figura 3: Muestra una vista frontal de la conexión con cuatro taladros y tubo de sección circular. Figura 4: Muestra una vista lateral de la conexión directa, con cuatro taladros, en el caso de un tubo de sección cuadrada.
Figura 5: Representa una sección de la figura 4.
Figura 6: Muestra una vista frontal de la conexión con cuatro taladros y tubo de sección cuadrada.
Descripción de una realización preferente
A la vista de las comentadas figuras y de acuerdo con la numeración adoptada, se puede observar en las mismas una realización preferente aunque no limitativa de la invención, la cual permite la construcción de estructuras modulares tubulares, preferentemente para la sustentación de colectores cilindroparabólicos de energía solar consistente en la formación de un conector sobre una barra de sección circular o cuadrada (1 ) por deformación de uno o ambos extremos de la misma, conformando dicho conector un elemento de unión en forma de estrella, que genera cuatro semiplanos (2 y 3), preferentemente perpendiculares, de tal manera que a los extremos resultantes de los dos semiplanos mayores (2) se le practican ranuras (4) en toda su longitud para la correcta recepción del elemento plano, permitiendo así la introducción del mismo en su interior, conformando los semiplanos menores (3) sendos nervios centrales que tienen como finalidad dar mayor rigidez a la zona deformada del tubo, además de proporcionar un modo de refuerzo a la resistencia y estabilidad de la unión. Adicionalmente, a los dos semiplanos mayores resultantes a ambos lados de los dos semiplanos menores, y perpendicularmente, se le practican preferentemente dos o cuatro taladros (5) para la fijación del extremo del tubo con el elemento plano, ya sea ésta fijación, mediante tornillos, remaches, u otros elementos pasantes. Los detalles, las formas, las dimensiones y demás elementos accesorios, así como los materiales empleados en conexión directa entre un tubo y un elemento plano objeto de la invención podrán ser convenientemente sustituidos por otros que sean técnicamente equivalentes y no se aparten de la esencialidad de la invención ni del ámbito definido por las reivindicaciones que se incluyen a continuación.

Claims

Reivindicaciones
1 . Conexión directa entre un tubo y un elemento plano, caracterizada porque permite la conexión directa entre tubos de sección circular o cuadrada, metálicos o no, con elementos planos, sin necesidad de elementos auxiliares en los tubos o en los elementos planos.
2. Conexión directa entre un tubo y un elemento plano, según reivindicación 1 , caracterizada porque el elemento conector forma parte del tubo, conformándose mediante la deformación del mismo, preferentemente por estampación.
3. Conexión directa entre un tubo y un elemento plano, según reivindicación 2, caracterizada porque el conector dispone de cuatro semiplanos, preferentemente perpendiculares.
4. Conexión directa entre un tubo y un elemento plano, según reivindicación 3, caracterizada porque los extremos de los dos semiplanos mayores del conector disponen de ranuras para la correcta recepción del elemento plano.
5. Conexión directa entre un tubo y un elemento plano, según reivindicación 4, caracterizada porque dispone de una pluralidad de taladros perpendiculares a los semiplanos mayores, preferentemente dos o cuatro que permiten la fijación al elemento plano mediante tornillos, remaches, pasadores u otros elementos técnicamente equivalentes.
6. Conexión directa entre un tubo y un elemento plano, según reivindicación 3, caracterizada porque los semiplanos menores del conector conforman sendos nervios centrales que le proporcionan una resistencia mecánica mejorada.
7. Conexión directa entre un tubo y un elemento plano, según reivindicación 5 caracterizada porque los elementos de fijación al elemento plano trabajan a doble cortadura, aumentando con ello la capacidad resistente de la unión.
8. Conexión directa entre un tubo y un elemento plano, según reivindicación 2 caracterizada porque la conformación abierta del tubo permite la galvanización interior del mismo.
9. Conexión directa entre un tubo y un elemento plano, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque es aplicable a la construcción de estructuras modulares tubulares bidimensionales o tridimensionales, de entramado sencillo, doble o de capas múltiples.
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