Sistema de estructura espacial modular configurable del tipo de los utilizados para formar estructuras tridimensionales y que básicamente comprende unos nudos (10) que comprenden una pluralidad de encastres (12) en su superficie presentando cada uno un roscado hembra y unas barras (16) de forma alargada destinadas a introducirse en los encastres (12) de los nudos (10) gracias a una sección transversal reducida y una acanaladura (18) en la que se posiciona una porción de arandela (24) que se cierra por la compresión de un tornillo perforado (20) cuya superficie exterior presenta un roscado macho adecuado para roscarse en el encastre (12).

Sistema de estructura espacial modular configurable.

Campo de la invención

La presente invención se refiere de manera general al campo de la construcción, y más específicamente a los sistemas de estructuras espaciales modulares configurables del tipo constituido por nudos y barras conectados entre sí para formar una estructura tridimensional.

Antecedentes de la invención

Desde hace tiempo se usan en la técnica sistemas de estructuras espaciales construidas mediante la unión entre elementos de nudo y barras. Cada elemento de nudo puede unirse a varias barras en distintas direcciones, y cada barra se une a dos nudos (uno en cada extremo), de modo que mediante estos dos tipos de elementos pueden construirse estructuras tridimensionales de configuraciones muy variables.

La patente estadounidense n.º 4.905.443 da a conocer un elemento de nodo para su uso en la construcción de una estructura geodésica, por ejemplo del tipo encontrado en parques infantiles para ser escalada por niños. En este sistema, el elemento de nodo comprende una pluralidad de orificios o medios de conexión en su periferia para conectarse a otros elementos de nodo mediante elementos de conexión formando así la estructura geodésica. Los medios de conexión son elásticos para permitir un desplazamiento angular relativo de los elementos de conexión conectados a los mismos.

La patente estadounidense n.º 5.074.094 se refiere a una conexión de punto nodal con un cuerpo nodal con surcos y partes de acoplamiento que pueden insertarse en dichos surcos. El cuerpo nodal está formado por discos de cuerpo nodal. Presenta muelles que separan los discos de cuerpo nodal y una conexión atornillada que los mantiene unidos. Cuando se suelta la conexión atornillada, los discos del cuerpo nodal pueden separarse agrandando unas aberturas definidas entre ellos para la introducción de cabezas de acoplamiento de partes de acoplamiento o barras.

Por su parte, la patente estadounidense n.º 6.378.265 da a conocer un montaje de trama espacial diseñado para construir estructuras sustancialmente rígidas. Comprende una pluralidad de elementos de trama alargados tubulares y una pluralidad de conectores (o nudos). Cada uno de los conectores incluye una base y al menos una parte de extremo montada sobre dicha base, de modo que al montarse juntas definen entre sí una pluralidad de orificios para recibir un extremo de uno de dichos elementos alargados tubulares. La base y la(s) parte(s) de extremo que forman el nudo se atornillan juntas después de haber introducido los elementos alargados tubulares en los orificios deseados, de modo que quedan atrapados en los mismos.

Uno de los principales problemas de los sistemas de la técnica anterior es la ausencia de la posibilidad de corregir la estructura una vez construida sin tener que recurrir a desmontar la totalidad, o al menos una gran parte, de la misma.

Un objeto de la presente invención es proporcionar un sistema de estructura espacial modular configurable que resuelva al menos en parte el problema planteado por la técnica anterior.

Otro objeto de la invención es proporcionar un sistema que además permita aliviar los esfuerzos de torsión generados en las barras de interconexión entre los nudos.

Descripción de la invención

La presente invención se refiere a un sistema de estructura espacial modular (por ejemplo, aunque sin limitarse a, de escalada) configurable que comprende nudos y barras. Los nudos del sistema según la invención comprenden una pluralidad de encastres en su superficie, presentando cada uno un roscado hembra. Por su parte, las barras tienen forma alargada cuyos extremos presentan una sección transversal reducida adecuada para su introducción en los encastres de los nudos. Además, en cada extremo de barra está presente una acanaladura para la recepción de una porción de arandela flexible. La unión entre la barra y el nudo se realiza introduciendo un extremo de la barra en un tornillo perforado cuya superficie interior es lisa y cuya superficie exterior presenta un roscado macho, e introduciendo una porción de arandela flexible en la acanaladura de dicho extremo de barra para bloquear la barra en el interior del tornillo perforado. El roscado del tornillo perforado en el interior de un encastre del nudo provoca además la compresión de la porción de arandela, que adopta una forma de arandela sustancialmente cerrada, bloqueando así la barra fijada al nudo de manera reversible.

Según la presente invención, puede separarse una barra del nudo al que está unida sencillamente desenroscando el tornillo perforado de su encastre, sin afectar al resto de nudos y barras de la estructura, mediante lo cual la porción de arandela vuelve a abrirse permitiendo extraer la barra de la misma. Por tanto, la estructura construida mediante el sistema de la presente invención presenta un carácter de montaje totalmente reversible y configurable.

Adicionalmente, al ser lisas tanto la superficie interior del tornillo perforado como la superficie exterior de la barra, se permite la rotación de dicha barra una vez unida al nudo, de modo que se alivian los esfuerzos de torsión trabajando la barra únicamente con esfuerzos axiales.

Breve descripción de los dibujos

La presente invención se entenderá mejor con referencia a los siguientes dibujos que ilustran una realización preferida de la invención, proporcionada a modo de ejemplo, y que no debe interpretarse como limitativa de la invención de ninguna manera.

La figura 1 es una vista en perspectiva de un nudo para estructura espacial modular según la realización preferida de la presente invención.

La figura 2 muestra una vista en perspectiva de una barra para estructura espacial modular según la realización preferida de la presente invención.

La figura 3a muestra una vista en perspectiva de un tornillo perforado para estructura espacial modular según la realización preferida de la presente invención.

La figura 3b muestra una vista en sección transversal del tornillo perforado de la figura 3a.

La figura 4 es una vista desde arriba de una porción de arandela, así como la sección transversal de la misma, para su uso en una estructura espacial modular según la realización preferida de la presente invención.

La figura 5 es una vista en despiece ordenado que muestra los diversos elementos representados en las figuras 1-4.

Las figura 6a, 6b, 6c, 6d, 6e y 6f son vistas en sección transversal que muestran las distintas etapas en la unión de una barra en un encastre de un nudo mediante el uso de una arandela flexible y un tornillo perforado según la realización preferida de la presente invención.

Descripción detallada de las realizaciones preferidas

En la figura 1 puede observarse un nudo (10) para un sistema de estructura espacial modular configurable según la realización preferida de la presente invención. El nudo (10) comprende una pluralidad de encastres (12) distribuidos en su superficie en diversas orientaciones, en los que posteriormente podrán acoplarse barras (16) (no mostradas en esta figura) para la construcción de cualquier estructura tridimensional deseada. Cada encastre (12) presenta en su interior un roscado hembra para el acoplamiento de un tornillo perforado (20) (no mostrado en esta figura).

Además de los encastres (12), el nudo (10) según la realización preferida también comprende una perforación pasante (14) que define su orientación vertical, es decir, lo sitúa en el espacio. Preferiblemente, según la realización preferida de la invención, se incorpora además un casquillo inserto (no mostrado en las figuras) en la zona central de esta perforación (14). Este casquillo tiene la finalidad de poder servir de apoyo y fijación para piezas exteriores a la estructura modular. En efecto, sirve como punto de fijación de los elementos de sujeción y seguridad, o bien, para anclar la estructura completa a un punto de apoyo (suelo o paramento vertical).

Según la realización preferida de la invención mostrada en las figuras adjuntas, los polos del nudo (10) en los que se encuentra la perforación pasante (14) tienen configuración achatada, lo que facilita aún más el posicionamiento en el espacio del nudo (10), al definir su orientación vertical, y facilita por tanto el montaje de la estructura final.

La figura 2 muestra una barra (16) para su uso en el sistema de estructura espacial de la realización...

1. Sistema de estructura espacial modular configurable que comprende :

- nudos (10) que comprenden una pluralidad de encastres (12) en su superficie presentando cada uno un roscado hembra; y

- barras (16) de forma alargada destinadas a introducirse en los encastres (12) de los nudos (10)

caracterizado porque los extremos de las barras (16) presentan una sección transversal reducida adecuada para su introducción en los encastres (12) de los nudos (10), en los que se encuentra una acanaladura (18) para la recepción de una porción de arandela (24);

y porque además comprende:

- un tornillo perforado (20) cuya superficie interior es adecuada para la introducción del extremo de la barra (16), y cuya superficie exterior presenta un roscado macho, adecuado para roscarse en el encastre (12);

- una porción de arandela flexible (24) adecuada para introducirse en la acanaladura (18) de dicho extremo de barra (16) y para cerrarse mediante compresión por efecto del tornillo perforado (20) para adoptar una forma de arandela sustancialmente cerrada y bloquear la barra (16) en el interior del tornillo perforado (20).

2. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque la porción de arandela (24) presenta un plano inclinado con un ángulo (α) correspondiente al ángulo de inclinación (α) de un plano inclinado en el tornillo perforado (20) que se acopla con el mismo.

3. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la porción de arandela (24) presenta una serie de cortes (30) que facilitan el paso a la forma de arandela sustancialmente cerrada de la misma.

4. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el tornillo perforado (20) presenta al menos una hendidura (28) adecuada para acoplar en la misma una pieza compatible de apriete del tornillo perforado (20).

5. Sistema según la reivindicación 4, caracterizado porque presenta (28) circulares opuestas.

6. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el tornillo perforado (20) presenta además en su superficie exterior un rebaje en el que se acoplará una pieza de seguridad (26).

7. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el tornillo perforado (20) presenta además un punto de tope (34) del giro del tornillo perforado (20) dentro del encastre (12).

8. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el nudo (10) presenta una perforación pasante (14) que define su orientación vertical.

9. Sistema según la reivindicación 8, caracterizado porque los polos del nudo (10) en los que se encuentra la perforación pasante (14) presentan una forma achatada.

10. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 9, caracterizado porque comprende además un casquillo inserto en la zona central de dicha perforación pasante (14) de apoyo y fijación para piezas exteriores a la estructura modular.

11. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizado porque comprende además un tapón (22) para ocultar la perforación pasante (14) que define la orientación vertical del nudo (10).

12. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la barra (16) está formada por un tubo hueco.

13. Sistema según la reivindicación 12, caracterizado porque la sección transversal de la barra (16) está aumentada en una zona central.

14. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende además una pluralidad de paneles dispuestos para acoplarse a las barras (16) y así cubrir dicha estructura modular.

15. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el nudo (10) comprende, ya introducidos en cada uno de sus encastres (12), una porción de arandela (24) y un tornillo perforado (20) sujeto en el interior del encastre (12) mediante una pieza de seguridad (26) introducida en un rebaje de la superficie exterior del tornillo perforado (20).

16. Nudo (10) para usarse en un sistema de estructura espacial modular configurable según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende una pluralidad de encastres (12) en su superficie presentando cada uno un roscado hembra para alojar una barra (16) con un tornillo perforado (20) con roscado macho.

17. Nudo (10) según la reivindicación 16, caracterizado porque presenta una perforación pasante (14) que define su orientación vertical.

18. Nudo (10) según la reivindicación 17, caracterizado porque los polos del nudo (10) en los que se encuentra la perforación pasante (14) presentan una forma achatada.

19. Nudo (10) según cualquiera de las reivindicaciones 17 a 18, caracterizado porque comprende además un casquillo inserto en la zona central de dicha perforación pasante (14) de apoyo y fijación para piezas exteriores a la estructura modular.

20. Nudo (10) según cualquiera de las reivindicaciones 17 a 19, caracterizado porque comprende además un tapón (22) para ocultar la perforación pasante (14) que define la orientación vertical del nudo (10).

21. Nudo (10) según cualquiera de las reivindicaciones 16 a 20, caracterizado porque comprende, introducidos en cada uno de sus encastres (12), una porción de arandela (24) y un tornillo perforado (20) sujeto en el interior del encastre (12) mediante una pieza de seguridad (26) introducida en un rebaje de la superficie exterior del tornillo perforado (20).

22. Barra (16) para usarse en un sistema de estructura espacial modular configurable según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque tiene forma alargada cuyos extremos presentan una sección transversal reducida, presentando además un cada extremo una acanaladura (18) para la recepción de una porción de arandela (24).

23. Barra (16) según la reivindicación 22, caracterizada porque está formada por un tubo hueco.

24. Barra (16) según la reivindicación 23, caracterizada porque la sección transversal de la barra (16) está aumentada en una zona central.