Elemento de ensamblaje.

Elemento de ensamblaje para el ensamblaje de dos componentes, en particular de componentes planos para formar paneles, que comprende al menos dos elementos perfilados (1, 2) que pueden ser soldados uno en otro, estando hecho cada elemento perfilado (1, 2) como perfil hueco extruido y presentando al menos en la zona de los bordes longitudinales (3, 3') una superficie de recubrimiento superior (4, 4') y una superficie de recubrimiento inferior (5, 5'), actuando durante la soldadura, en particular la soldadura por fricción-agitación (FSW), una fuerza de presión aplicada por al menos una herramienta de soldadura (50, 51) sustancialmente en la dirección perpendicular respecto a las superficies de recubrimiento (4, 4';

5, 5'), comprendiendo los elementos perfilados (1, 2) elementos de sujeción (10, 20), de los que al menos partes están realizadas en una pieza con los elementos perfilados (1, 2), mediante los cuales los elementos perfilados (1, 2) pueden ensamblarse unos con otros, estando realizados los elementos de sujeción (10, 20) de tal modo que la fuerza de presión (Fs, -Fs) se desvía mediante los elementos de sujeción (10, 20) al menos parcialmente en una fuerza horizontal (Fh, -Fh), que aprieta los elementos perfilados (1, 2) uno contra el otro o que los desplaza uno hacia el otro, comprendiendo los elementos de sujeción (10, 20) superficies (11, 11'; 21, 21') inclinadas respecto a la fuerza de presión, que están realizadas y dispuestas de tal modo que, al aplicarse la fuerza de presión (Fs), las superficies inclinadas (11, 21; 11', 21') son desplazables unas en otras para generar la fuerza horizontal (Fh), apoyándose los bordes longitudinales (6, 7) de la superficie de recubrimiento superior (4, 4') en los bordes longitudinales (6', 7') de la superficie de recubrimiento inferior (5, 5') mediante un solo elemento de apoyo (30) y/o estando dispuestos verticalmente unos encima de otros respecto a las superficies de recubrimiento (4, 4'; 5, 5'), estando dispuestos los elementos de sujeción (10, 20) sustancialmente de forma simétrica respecto a un plano que está dispuesto en el centro entre la superficie de recubrimiento superior y la superficie de recubrimiento inferior (4, 5) y en paralelo a éstas, de modo que las superficies de recubrimiento superiores (4, 4') y las superficies de recubrimiento inferiores (5, 5') de dos elementos perfilados (1, 2) pueden soldarse unos a otros con herramientas de soldadura (50, 51) del mismo tipo.

Elemento de ensamblaje La presente invención se refiere a un elemento de ensamblaje que está formado por al menos dos elementos perfilados que pueden ser soldados uno en otro, como es conocido p.ej. por el documento JP 11 267 859.

En muchos casos, los componentes, en particular los componentes planos, deben ser ensamblados mediante cordones de soldadura largos. Para ello, se usa en muchos casos la soldadura por láser, aunque este método es costoso.

Los elementos de ensamblaje, es decir, los elementos planos, como son conocidos p.ej. por el documento GB 2 228 277 A, se usan de múltiples formas, en particular para la construcción de paredes. Un ejemplo típico en la construcción de ferrocarriles son p.ej. las cajas de vagón o también componentes en aviones. Unos elementos de ensamblaje de grandes superficies se fabrican por lo general a partir de varios elementos perfilados, que se ensamblan por soldadura en sus bordes.

En particular, cuando deben ensamblarse por soldadura múltiples elementos perfilados para formar elementos de ensamblaje de una superficie muy grande, y cuando estos elementos perfilados están hechos, además, de un material de pared muy fina, p.ej., en la construcción aeronáutica, en particular de aluminio, el ensamblaje por soldadura es extremadamente costoso.

Por el documento JP 2004 230412 se conoce un elemento de ensamblaje que está hecho de dos elementos perfilados, que se ensamblan uno con otro en su lado inferior mediante un ensamblaje mediante ganchos con resistencia a la tracción.

En su lado superior, se realiza un cordón de soldadura mediante soldadura por fricción-agitación (FSW por sus siglas en inglés) , que ensambla los elementos perfilados en su lado superior entre sí. Gracias a este ensamblaje soldado en combinación con el ensamblaje por ganchos, los elementos perfilados quedan ensamblados de forma rígida a la flexión.

Por los documentos EP 0 797 043 A2 o US 2001/0011673 A1 es conocido ensamblar entre sí paneles de superficie grande y pared fina mediante soldadura por fricción-agitación. Un dispositivo del tipo aquí mencionado se conoce también por el documento JP 11 267 859 A, que se considera el estado de la técnica más cercano, y por los documentos EP 1 055 478 A1 y JP 11 350616 A, así como EP 1 621 282 A1.

En estas disposiciones se considera un inconveniente que, por un lado, es relativamente reducida la resistencia del ensamblaje, debiendo invertirse, por otro lado, unos costes muy elevados en la fabricación, en particular por el dispositivo de sujeción necesario al realizar elementos de ensamblaje grandes, que sujeta los elementos perfilados durante la soldadura en un ensamblaje estrecho y preciso.

Por el documento DE 102 24 198 C1 también es conocido que los paneles pueden ensamblarse unos con otros mediante soldadura por fricción-agitación. En una de las formas de realización allí mostradas, los paneles se enganchan unos a otros en los bordes, estando realizado el enganche, no obstante, de tal modo que, por un lado, es necesario un mayor gasto de materiales, debiendo usarse, por otro lado, una herramienta de sujeción costosa, para garantizar una soldadura correcta.

La invención tiene el objetivo de indicar un elemento de ensamblaje mediante el cual puedan ensamblarse entre sí componentes con unos costes reducidos, debiendo estar realizados los elementos de ensamblaje de forma ligera.

Este objetivo se consigue mediante un elemento de ensamblaje según la reivindicación 1.

En particular, el objetivo se consigue gracias a un elemento de ensamblaje para el ensamblaje de dos componentes, en particular componentes planos para formar paneles, que comprende al menos dos elementos perfilados que pueden soldarse uno en otro, estando hecho cada elemento perfilado como perfil hueco extruido y presentando al menos en la zona de los bordes longitudinales una superficie de recubrimiento superior y una superficie de recubrimiento inferior y actuando durante la soldadura, en particular durante la soldadura por fricción-agitación, una fuerza de presión aplicada por al menos una herramienta de soldadura sustancialmente en la dirección perpendicular respecto a las superficies de recubrimiento, comprendiendo los elementos perfilados elementos de sujeción, de los que al menos partes están realizadas en una pieza con los elementos perfilados mediante los cuales los elementos perfilados pueden ensamblarse unos con otros, estando realizados los elementos de sujeción de tal modo que la fuerza de presión se desvía mediante los elementos de sujeción al menos parcialmente en una fuerza horizontal, que aprieta los elementos perfilados uno contra el otro o que los desplaza uno hacia el otro, comprendiendo los elementos de sujeción superficies inclinadas respecto a la fuerza de presión, que están realizadas y dispuestas de tal modo que, al aplicarse la fuerza de presión (Fs) , las superficies inclinadas son desplazables unas en otras para generar la fuerza horizontal (Fh) , apoyándose los bordes longitudinales de la superficie de recubrimiento superior en los bordes longitudinales de la superficie de recubrimiento inferior mediante un solo elemento de apoyo y/o estando dispuestos verticalmente unos encima de otros respecto a las superficies de recubrimiento, estando dispuestos los elementos de sujeción sustancialmente de forma simétrica respecto a un plano que está dispuesto en el centro entre la superficie de recubrimiento superior y la superficie de recubrimiento inferior y en paralelo a éstas, de modo que las superficies de recubrimiento superiores y las superficies de recubrimiento inferiores de dos elementos perfilados pueden soldarse unos a otros con herramientas de soldadura del mismo tipo.

Un punto esencial de al invención está, por lo tanto, en que los elementos de sujeción, que sustituyen el dispositivo de sujeción externo necesario si no están previstos y que aprietan los componentes que han de ser soldados unos a otros, en particular los elementos perfilados, unos contra los otros, están fabricados como partes de los elementos perfilados o del componente o del panel. De este modo se suprimen los costes considerables para un dispositivo de sujeción externo y la fabricación propiamente dicha se simplifica considerablemente. Puesto que la fuerza generada por la herramienta de soldadura o las herramientas de soldadura se convierte en la fuerza de sujeción necesaria, en caso de una fuerza de presión más elevada (como se produce precisamente en la soldadura por fricción-agitación) , los elementos perfilados no pueden separar a presión un dispositivo de sujeción externo en contra de la fuerza de presión fijamente predeterminada, sino que al aumentarse la fuerza de presión de las herramientas de soldadura, también se aumenta la fuerza de presión entre los elementos perfilados. No obstante, en este lugar se indica expresamente que la invención no sólo puede usarse en la fabricación de elementos de ensamblaje de gran superficie, sino que también es adecuada para el ensamblaje de componentes conformados sustancialmente de una forma a elegir libremente. Por lo tanto, el concepto "elemento de ensamblaje" debe entenderse también de una forma muy general como "componente".

Los elementos de apoyo están previstos preferiblemente entre la superficie de recubrimiento superior y la superficie de recubrimiento inferior, que se apoyan mutuamente y que absorben la fuerza de presión de las herramientas de soldadura. De este modo, puede aplicarse una fuerza de presión elevada, también en caso de superficies de recubrimiento muy finas. Es ventajoso que los elementos de sujeción comprendan al menos partes de los elementos de apoyo.

Los elementos de sujeción están realizados preferiblemente de tal modo que las superficies de recubrimiento de los elementos perfilados se aprietan unas contra otras con sus bordes correspondientes durante la soldadura. Por lo tanto, puede realizarse una soldadura a tope.

Los elementos de sujeción están realizados y dispuestos preferiblemente de tal forma que durante la soldadura se ensamblan por soldadura con las superficies de recubrimiento. De este modo sirven al mismo tiempo para reforzar el elemento de ensamblaje que se está obteniendo.

Los elementos de sujeción están realizados preferiblemente de forma elásticamente flexible de tal modo que los elementos perfilados pueden ensamblarse por encaje elástico unos con otros. Por lo tanto, los elementos perfilados pueden acoplarse entre sí mediante una manipulación sencilla ensamblándose a continuación fijamente entre sí mediante... [Seguir leyendo]

1. Elemento de ensamblaje para el ensamblaje de dos componentes, en particular de componentes planos para formar paneles, que comprende al menos dos elementos perfilados (1, 2) que pueden ser soldados uno en otro, estando hecho cada elemento perfilado (1, 2) como perfil hueco extruido y presentando al menos en la zona de los bordes longitudinales (3, 3') una superficie de recubrimiento superior (4, 4') y una superficie de recubrimiento inferior (5, 5') , actuando durante la soldadura, en particular la soldadura por fricción-agitación (FSW) , una fuerza de presión aplicada por al menos una herramienta de soldadura (50, 51) sustancialmente en la dirección perpendicular respecto a las superficies de recubrimiento (4, 4'; 5, 5') , comprendiendo los elementos perfilados (1, 2) elementos de sujeción (10, 20) , de los que al menos partes están realizadas en una pieza con los elementos perfilados (1, 2) , mediante los cuales los elementos perfilados (1, 2) pueden ensamblarse unos con otros, estando realizados los elementos de sujeción (10, 20) de tal modo que la fuerza de presión (Fs, -Fs) se desvía mediante los elementos de sujeción (10, 20) al menos parcialmente en una fuerza horizontal (Fh, -Fh) , que aprieta los elementos perfilados (1, 2) uno contra el otro o que los desplaza uno hacia el otro, comprendiendo los elementos de sujeción (10, 20) superficies (11, 11'; 21, 21') inclinadas respecto a la fuerza de presión, que están realizadas y dispuestas de tal modo que, al aplicarse la fuerza de presión (Fs) , las superficies inclinadas (11, 21; 11', 21') son desplazables unas en otras para generar la fuerza horizontal (Fh) , apoyándose los bordes longitudinales (6, 7) de la superficie de recubrimiento superior (4, 4') en los bordes longitudinales (6', 7') de la superficie de recubrimiento inferior (5, 5') mediante un solo elemento de apoyo (30) y/o estando dispuestos verticalmente unos encima de otros respecto a las superficies de recubrimiento (4, 4'; 5, 5') , estando dispuestos los elementos de sujeción (10, 20) sustancialmente de forma simétrica respecto a un plano que está dispuesto en el centro entre la superficie de recubrimiento superior y la superficie de recubrimiento inferior (4, 5) y en paralelo a éstas, de modo que las superficies de recubrimiento superiores (4, 4') y las superficies de recubrimiento inferiores (5, 5') de dos elementos perfilados (1, 2) pueden soldarse unos a otros con herramientas de soldadura (50, 51) del mismo tipo.

2. Elemento de ensamblaje según la reivindicación 1, caracterizado porque los elementos de apoyo (30, 30') están previstos entre la superficie de recubrimiento superior y la superficie de recubrimiento inferior (4, 5) apoyando una respecto a la otra para absorber la fuerza de presión (Fs) .

3. Elemento de ensamblaje según una de las reivindicaciones anteriores, en particular según la reivindicación 2, caracterizado porque los elementos de sujeción (10, 20) comprenden al menos partes de los elementos de apoyo (30, 30') .

4. Elemento de ensamblaje según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los elementos de sujeción (10, 20) están realizados de tal modo que las superficies de recubrimiento (4, 5) de los elementos perfilados (1, 2) son apretadas unas contra las otras con sus bordes (6, 7) correspondientes durante la soldadura.

5. Elemento de ensamblaje según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los elementos de sujeción (10, 20) están realizados y dispuestos de tal modo que quedan soldados en las superficies de recubrimiento (4, 5) durante la soldadura.

6. Elemento de ensamblaje según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los elementos de sujeción (10, 20) están realizados de forma elástica y flexible de modo que los elementos perfilados (1, 2) pueden hacerse encajar elásticamente uno en otro.

7. Elemento de ensamblaje según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los elementos de sujeción (10, 20) comprenden una disposición de palancas (25 - 27) , que está dispuesta y realizada de tal modo que la fuerza de presión (Fs) pueda desviarse al menos en parte en la fuerza horizontal (Fh) .

8. Elemento de ensamblaje según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los elementos de sujeción (10, 20) están realizados de forma especularmente simétrica en los bordes longitudinales (3, 3') de los elementos perfilados (1, 2) .

9. Elemento de ensamblaje según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los elementos perfilados (1, 2) están hechos de aluminio.