Sistema de unión desmontable y reconfigurable para perfiles de tubo cuadrado.

Sistema de unión desmontable y reconfigurable para perfiles de tubo de sección cuadrada,

sin necesidad de realizar ninguna operación previa sobre el perfil, en el que se une la cabeza de uno de los perfiles con el lateral del otro perfil, caracterizado por la utilización de bridas metálicas que constan de cuatro bridas con cartela (1) y cuatro bridas sin cartela (3) tornillos de sujeción (2) y tuercas (5). El mismo sistema de unión, debido a la regulación en los tornillos (2), sería válido para diferentes tamaños de secciones de perfiles de tubo cuadrado. Las bridas están provistas de un estriado interior. La combinación de este estriado con la forma de ajustarse las bridas en las cuatro esquinas del perfil, permite aumentar considerablemente la fuerza de amarre de las bridas a las paredes del perfil de tubo cuadrado debida a la precarga de los tornillos. Con este sistema de amarre en la unión se puede transmitir mayor esfuerzo cortante del perfil no pasante (6) al perfil pasante (4).

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201400002.

Solicitante: UNIVERSIDADE DE VIGO.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: ARIAS SANCHEZ,PEDRO, VILAN VILAN,JOSE ANTONIO, CABALEIRO NÚÑEZ,Manuel, CAAMAÑO MARTÍNEZ,José Carlos, GONZÁLEZ FERNÁNDEZ,Iago.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • E04B1/58 SECCION E — CONSTRUCCIONES FIJAS.E04 EDIFICIOS.E04B ESTRUCTURA GENERAL DE LOS EDIFICIOS; MUROS, p. ej. TABIQUES; TEJADOS; TECHOS; SUELOS; AISLAMIENTO Y OTRAS PROTECCIONES DE LOS EDIFICIOS (estructuras de marcos para vanos de puertas, ventanas o similares E06B 1/00). › E04B 1/00 Construcciones en general; Estructuras que no se limitan a los muros, p. ej. tabiques, pisos, techos, ni tejados (andamiajes, encofrados E04G; estructuras adaptadas únicamente a edificios para usos particulares, proyecto general de los edificios, p. ej. coordinación modular E04H; elementos particulares de los edificios, ver los grupos correspondientes a estos elementos). › de elementos de construcción en forma de barra.
  • F16B2/06 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F16 ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES PARA ASEGURAR EL BUEN FUNCIONAMIENTO DE LAS MAQUINAS O INSTALACIONES; AISLAMIENTO TERMICO EN GENERAL.F16B DISPOSITIVOS PARA UNIR O BLOQUEAR LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS O LAS PARTES DE LAS MAQUINAS, p. ej. CLAVOS, CLAVIJAS, TUERCAS, TORNILLOS, BULONES, ANILLOS QUE FORMAN RESORTE, ABRAZADERAS, BRIDAS, GRAPAS, CUÑAS; UNIONES O ARTICULACIONES (acoplamientos para la transmisión de mecanismos de rotación F16D). › F16B 2/00 Sujeciones de presión por fricción que se pueden soltar (para cables o cuerdas, p. ej. mordazas para cables, F16G 11/00; soportes para tubos, para cables o para conductos protectores F16L 3/00). › externos, es decir, actuando por contracción (F16B 2/14 - F16B 2/18 tienen prioridad).
  • F16B7/04 F16B […] › F16B 7/00 Montajes de varillas o de tubos, p. ej. de sección no circular incluyendo los montajes elásticos (armaduras de paraguas A45B 25/02; soldadura de las uniones con o sin aporte de metal B23K; uniones para vehículos en general B60D; acoplamientos para vehículos ferroviarios B61G; cuadros de bicicleta B62K; acoplamientos de ejes F16D; acoplamientos de tuberías de fluidos F16L). › Montajes mediante gatos o clips (sujeciones de presión por fricción que se pueden soltar en general F16B 2/00).

Fragmento de la descripción:

SISTEMA DE UNION DESMONTABLE Y RECONFIGURABLE PARA PERFILES DE TUBO CUADRADO

Sector de la técnica

La siguiente invención tiene su aplicación en el campo de los sistemas de unión para el 5 montaje y ensamblaje de estructuras metálicas, más particularmente del montaje de perfiles de tubo cuadrado.

Estado de la técnica

En general, actualmente las uniones de estructuras metálicas en el perfil de tubo cuadrado se reducen al método de soldeo de los perfiles o al ensamblaje mediante 10 uniones atornilladas. Si bien es cierto que el método de la soldadura confiere una resistencia a la unión ampliamente probada y estudiada, el mayor problema de este tipo de uniones es que si fuese necesaria una reconfiguración de la estructura, ésta no sería posible, o el coste de recuperación de los perfiles sería inasumible, por lo que este tipo de uniones se pueden considerarse en la práctica no desmontables. Con respecto a las 15 uniones atornilladas, aun siendo desmontables, presentan también una serie de inconvenientes asociados como son la preparación previa de los perfiles mediante placas base y la mecanización de los agujeros. Otro de los problemas de este tipo de unión es su escasa versatilidad, dado que la configuración de los perfiles es en la mayoría de los casos solo válida para el diseño para el que fueron concebidos.

Aunque existen divulgaciones de sistemas para la unión de perfiles de tubo cuadrado, entre las que podemos citar: EP0833064A2; FR2404139A1; KR20100011148U; US2006228175A1; DE9201303U1; GB2070721A. Para perfiles de tubo cuadrado no se conoce ningún sistema de unión que reúna las siguientes características al mismo tiempo: a) que no necesite preparación previa de los perfiles a unir, b) que sea 25 totalmente desmontable y reconfigurable, c) que los mismos elementos empleados para la unión sean válidos para diferentes tamaños de sección de perfil, y d) que la unión pueda transmitir todo el esfuerzo cortante entre los perfiles sin deslizar.

Descripción de la invención

La presente invención describe un sistema de unión para perfiles de tubo cuadrado mediante el cual se une la cabeza de al menos un perfil no pasante (6) con el lateral de otro perfil pasante (4), que comprende dos grupos de cuatro bridas (1) y (3) que disponen de pestañas en forma de escuadra (10) y (11) o (12) y (13) que se acoplan a la esquina del perfil de tubo cuadrado y donde cada brida está conectada mediante medios de sujeción (2) (5) al menos con otras dos bridas permitiendo que el apriete en la unión se realice simultáneamente por las cuatro caras de cada uno de los perfiles.

En un modo de realización particular para la unión de la cabeza de un perfil no pasante con el lateral de otro perfil pasante (Figura 1), el sistema comprende dos tipos de bridas; una con cartela (1) que se encuentra en contacto con los dos perfiles de tubo cuadrado que se unen, y otras bridas sin cartela (3) que actúan de nexo con el perfil de tubo cuadrado pasante y que realiza la unión de los perfiles de tubo cuadrado en la posición que se le asigne.

En otro modo de realización particular para la unión de la cabeza de dos perfiles no pasantes con los laterales de otro perfil pasante (Figura 10), el sistema comprende cuatro bridas con cartela (1) que están conectadas mediante medios de sujeción (2) (5) con otras cuatro bridas con cartela permitiendo que el apriete se realice simultáneamente por las cuatro caras de cada uno de los perfiles

Con este diseño de unión, con la misma precarga en todos los tomillos, se presiona por igual con una fuerza P (14) las cuatro caras del perfil, en la zona ubicada próxima a los pliegues de la sección (esquina del perfil de tubo cuadrado) donde es más resistente el perfil (ver figura 9). Debido al aprovechamiento de las cuatro caras del perfil de tubo cuadrado se aumenta considerablemente la fuerza total de rozamiento entre bridas y perfil debido a la precarga de los tomillos. De esta forma se puede emplear un menor número y grosor de tomillos totales en la unión.

Este menor grosor y número de tomillos necesarios (lo que conlleva menor precarga total debida a los tomillos en la unión), junto con un reparto por igual de las fuerzas en las cuatro esquinas del perfil de tubo cuadrado, permite que sin llegar a provocar el pandeo local de las paredes del perfil, transmitir mayor esfuerzo cortante V (15)(ver

figura 8) en la unión, pudiendo así agotar a momento flector la sección resistente de los perfiles antes de que se produzca el fallo por deslizamiento en el perfil pasante.

En otro aspecto, este sistema de unión permite que regulando la longitud de los tomillos de conexión (2) se pueda adaptar la unión al tamaño de la sección del perfil a unir, 5 empleando siempre las mismas bridas (ver figura 7). Siendo esta característica otra de las principales ventajas de esta unión. El presente sistema es utilizable con un amplio rango de perfiles normalizados, lo que evita tener que disponer de un tamaño de brida diferente para cada tamaño de sección de perfil de tubo cuadrado.

Esta unión permite realizar uniones totalmente desmontables y en el cual los elementos 10 empleados (perfiles y bridas) son totalmente reaprovechables en el momento que son desmontados, sin necesidad de ninguna operación previa en los perfiles que se van unir, como podrían ser taladrado o soldado de placas base. Además esta concepción de sistema de unión permite que empleando siempre los mismos tamaños de bridas se pueda adaptar la unión al tamaño de la sección del perfil a unir, lo que nos permite una 15 mayor estandarización y consiguiente simplificación y ahorro de costos.

Descripción de los dibujos

Para facilitar la comprensión de la invención, se anexan las siguientes figuras representativas:

FIGURA 1: Vista en perspectiva frontal de la unión

FIGURA 2: Vista en perspectiva trasera de la unión

FIGURA 3: Vista en perspectiva de la brida con cartela

FIGURA 4: Vista en perspectiva de la brida con cartela

FIGURA 5: Vista en perspectiva de la brida sin cartela

FIGURA 6: Vista en perspectiva de la brida sin cartela

FIGURA 7: Vista frontal de dos uniones con los mismos elementos pero tamaño de sección de perfil de tubo cuadrado diferentes

FIGURA 8: Vista lateral de una unión con indicación del esfuerzo cortante a transmitir

FIGURA 9: Vista frontal de una unión con indicación del esfuerzo de precarga repartido en las cuatro paredes de los perfiles

FIGURA 10: Vista en perspectiva frontal de la unión para el caso de la unión simultanea de dos perfiles de tubo cuadrado no pasantes a el perfil de tubo

cuadrado pasante

Descripción detallada de la invención

Se describe a continuación una realización preferida de la invención.

El sistema comprende dos tipos de bridas (Figuras 1, 2), dos de ellas con cartela (1) 10 (Figuras 3,4) que se encuentra en contacto con los dos perfiles de tubo cuadrado que se unen, y otras dos (3) (Figuras 5, 6) que actúan de nexo con el perfil de tubo cuadrado pasante (4), que mediante tomillos (2) y tuercas (5) realiza la unión de los perfiles en la posición que se le asigne. Estas bridas con cartela (1) y bridas sin cartela (3) disponen de un par de pestañas en forma de escuadra (10) y (11) o (12) y (13), que se acoplan 15 perfectamente a la esquina del perfil de tubo cuadrado y que están dotadas de un estriado interior (7) y (8), perpendicular a el eje del perfil a unir, que permite (debido al aumento del coeficiente de rozamiento por el estriado) incrementar considerablemente la fuerza de rozamiento y amarre a el perfil, debida a la precarga de los tomillos.

Se comienza el montaje de la unión situando dos bridas con cartela (1) en la posición 20 más baja del perfil pasante (4) de donde se desea realizar la unión, a continuación se sitúa dos de las bridas sin cartela (3) en la cara opuesta del perfil pasante (4), seguidamente se realizará la fijación de las cuatro bridas mediante los tomillos (2) y tuercas (5) aplicándoles la precarga correspondiente según la métrica de tomillo empleado.

En el siguiente paso se sitúa el perfil no pasante apoyado en las bridas con cartela ya colocadas y se procede a la colocación de las otras dos bridas con cartela (1) en la cara opuesta de dicho perfil no pasante En el paso siguiente se fijan las bridas con cartela (1) situadas ya en el perfil no pasante realizando la fijación mediante tomillos (2) y tuercas (5) aplicándoles la precarga correspondiente. Seguidamente se sitúan las bridas sin 30 cartela (3) en la cara opuesta del perfil pasante y fijamos todo con los tomillos de

sujeción (5) y tuercas (2) aplicándoles la precarga correspondiente...

 


Reivindicaciones:

1. Sistema de unión desmontable para perfiles de tubo cuadrado mediante el cual se une la cabeza de al menos un perfil con el lateral de otro perfil pasante, que comprende dos grupos de cuatro bridas que disponen de pestañas en forma de escuadra que se acoplan a la esquina del perfil de tubo cuadrado y donde cada brida está conectado mediante medios de sujeción con al menos otras dos bridas permitiendo que el apriete de las bridas en la unión se realice simultáneamente por las cuatro caras de cada uno de los perfiles empleados en dicha unión.

2. Sistema de unión desmontable para perfiles de tubo cuadrado donde se une la cabeza de al menos un perfil con el lateral del otro perfil pasante, según reivindicación 1, que comprende dos tipos de bridas; unas con cartelas (1) que se encuentran en contacto con los dos perfiles que se unen, y otras bridas sin cartela (3) que actúan de nexo con el perfil pasante, conectadas mediante medios de sujeción y permitiendo que las mismas bridas sean válidas para diferentes tamaños de secciones de perfiles de tubo cuadrado

3. Sistema de unión desmontable para perfiles de tubo cuadrado donde se une la cabeza de al menos un perfil con el lateral del otro perfil pasante, según reivindicaciones 1-2, caracterizado por el hecho de que las bridas están provistas de un estriado interior perpendicular al eje del perfil al que se une, lo que permite transmitir mayor esfuerzo cortante en la unión.

4. Sistema de unión desmontable para perfiles de tubo cuadrado donde se une la cabeza de un de al menos un perfil con el lateral del otro perfil pasante, según reivindicaciones 1-3, caracterizado por el hecho que los medios de sujeción son un variedad de tomillos (2) y tuercas (5).


 

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