SISTEMA DE UNION RAPIDA DE CHAPAS CONFORMADAS.

Se describe un sistema de unión rápida de chapas conformadas (1,

2, 3) del tipo de las utilizadas para la construcción de una caja de torsión de una instalación de energía solar de aprovechamiento térmico. Cada chapa conformada incluye sendas pestañas (4, 5) a lo largo de sus bordes longitudinales, ambas dotadas de perforaciones tales que una pestaña (5) presenta la formación de patillas elásticas (8) en posiciones predeterminadas a lo largo de la misma, con una porción regruesada (9) junto al extremo de su cara interna, y la otra pestaña (4) presenta parejas de aberturas (6, 7) pasantes en posiciones correspondientemente enfrentadas a las patillas (8) elásticas, tales que admiten el paso de una patilla a través de una de las aberturas y la inserción de la porción regruesada (9) en la otra abertura en la condición de chapas conformadas unidas.

“SISTEMA DE UNIÓN RÁPIDA DE CHAPAS CONFORMADAS”

Objeto de la Invención

La presente invención se refiere a un sistema de unión rápida de chapas conformadas, que aporta esenciales características de novedad y notables ventajas con respecto a los medios conocidos y utilizados para los mismos fines en el estado actual de la técnica.

Más en particular, la invención desarrolla un sistema mediante el que resulta factible la unión vinculante entre las chapas conformadas que integran una construcción tubular del tipo conocido como “caja de torsión” (en terminología inglesa, “torquebox”) , utilizable en instalaciones de concentración y aprovechamiento de energía solar a base de espejos cilíndrico -parabólicos, y cuya caja de torsión constituye un elemento estructural a través del cual son transmitidos los esfuerzos de torsión aplicados por el sistema motriz a lo largo de todo el colector durante los ajustes y cambios de orientación de los espejos. El sistema de la invención prevé que las chapas conformadas que configuran la caja de torsión incluyan sendas pestañas a lo largo de sus bordes longitudinales, en las que mediante una operación de troquelado, estampación u otra técnica convencional, se configura una sucesión de patillas sobresalientes en relación con la pestaña de uno de los bordes laterales, y de aberturas complementarias en relación con la pestaña del borde lateral opuesto, de manera que el emparejamiento de dos chapas conformadas para la formación de la caja de torsión se realiza mediante adosado de las pestañas complementarias de dos chapas conformadas adyacentes, de

manera que la vinculación se obtiene de forma fácil y rápida, y sin necesidad de aplicar tornillos, remaches, pasadores u otro medio convencional de la técnica conocida.

El campo de aplicación de la invención se encuentra comprendido principalmente dentro del sector industrial dedicado a la fabricación y/o instalación de plantas de aprovechamiento de energía solar.

Antecedentes y Sumario de la Invención Es conocida por todos en general la amplia expansión que en la última década ha experimentado el número de instalaciones destinadas a la producción de energía térmica o eléctrica por aprovechamiento y transformación de otras

energías alternativas. En particular, el acelerado agotamiento de los recursos naturales y los efectos adversos derivados del calentamiento global acrecentado por el uso de combustibles fósiles, ha motivado un incremento considerable en lo que se refiere a investigación y

desarrollo de nuevas tecnologías destinadas a un mayor aprovechamiento de energías tales como la eólica y la solar.

La radiación solar incidente puede ser aprovechada

tanto desde el punto de vista de su transformación directa en energía eléctrica con la utilización de paneles solares de células fotoeléctricas, como desde el punto de vista térmico, para su utilización consiguiente en el calentamiento de un fluido caloportador que a través de intercambiadores de calor, cede la energía captada a un segundo fluido, generalmente agua, aprovechable directamente como agua caliente o bien aprovechable para la producción de vapor que aplicado a una turbina permite la generación de energía eléctrica. En este último caso,

cuando la energía solar es utilizada para el

aprovechamiento de la energía calorífica de la radiación, el sistema habitualmente encontrado en el estado de la técnica consiste en la instalación de una multiplicidad de espejos reflectantes, de configuración normalmente 5 parabólica o aproximadamente semicilíndrica, montados sobre bastidores de soporte y equipados con mecanismos destinados a cambiar la orientación de los espejos de manera que éstos realicen un seguimiento de la trayectoria seguida por el sol de manera que con la orientación más adecuada, se logre 10 el mejor rendimiento posible. De ese modo, los rayos supuestamente paralelos que inciden sobre la superficie de los espejos, son reflejados hacia el foco de la parábola, en cuya posición se encuentra situado el dispositivo receptor constituido por un tubo metálico por el que 15 circula el fluido caloportador, rodeado por un tubo de vidrio, existiendo un vacío entre ambos. Este tubo metálico se encuentra soportado en lo que se conoce como “caja de torsión”, expresión asociada al término inglés “torquebox”,

y que como se ha dicho anteriormente, puede consistir en

una conducción tubular, asimismo metálica, que forma parte de la estructura general y que colabora con el sistema motriz para la transmisión de esfuerzos.

Con la disposición que se acaba de describir de manera

resumida en lo que antecede, las instalaciones actuales permiten el aprovechamiento de la energía térmica asociada a la radiación solar, para la generación de una cantidad de vapor que aplicado a una turbina, permite obtener energía eléctrica. Sin embargo, y aunque como se dice anteriormente las instalaciones actuales consiguen el objetivo perseguido, no por ello están exentas de ciertos inconvenientes que sería deseable poder subsanar con vistas a mejorar el rendimiento de la instalación, así como a permitir una reducción apreciable de los costes constructivos.

En efecto, la llamada caja de torsión está sustentada

a lo largo de su recorrido por elementos de apoyo,

separados sucesivamente entre sí por una distancia

previamente calculada, cuyo número depende de la longitud del recorrido. Resulta deseable que la caja de torsión esté construida de tal modo que la flexión derivada de su peso (flecha) o de cualquier otro esfuerzo soportado por la misma, sea mínimo. En este sentido, se comprenderá que las características de resistencia integral y peso de la caja de torsión deben ser tales que garanticen un buen comportamiento de la misma tanto en lo que se refiere a torsión como en lo que se refiere a flexión, a efectos de evitar que la parábola pueda llegar a flectar. En la actualidad, las cajas de torsión conocidas se obtienen a partir de chapas conformadas que unidas entre sí, constituyen la conducción tubular mencionada, siendo normalmente tres o cuatro chapas conformadas las que configuran la caja de torsión, cada una de ellas curvada abarcando un arco correspondiente, y vinculada con las otras dos por medio de las respectivas pestañas de sus bordes longitudinales mediante la utilización de una multiplicidad remaches, tornillos, u otro tipo de pasadores. Esto añade una cantidad de peso indeseado a la caja de torsión, supone el empleo de una cantidad importante de mano de obra y de tiempo de montaje, con un incremento considerable de los costes que sería deseable evitar.

La publicación de Patente Internacional núm. WO 2009/043955 divulga una viga para colector solar cilindro-parabólico, un modo de fijación a la viga de brazos de sustentación de espejos, un bastidor y un procedimiento de fabricación de la viga, en la que dicha viga adopta una configuración cilíndrica, interiormente hueca y de sección transversal circular, formada por dos o más piezas de la misma longitud que la viga y que tienen forma de sector circular, cada una de cuyas piezas presenta en relación con cada uno de sus bordes longitudinales la formación de una 5 pestaña respectiva extendida radialmente hacia el exterior. Las pestañas de las diferentes piezas están provistas de orificios pasantes en posiciones correspondientes, destinados a permitir la inserción a través de los mismos de pasadores de unión entre pestañas adosadas de piezas contiguas cuando se unen entre sí durante el montaje de la viga.

Teniendo en cuenta las consideraciones y desventajas mencionadas en lo que antecede, la presente invención se ha 15 propuesto como objetivo principal el desarrollo de un sistema de unión rápida de chapas conformadas, mediante el que se eliminan sustancialmente tales desventajas. Este objetivo ha sido plenamente alcanzado mediante el sistema de unión rápida que va a ser objeto de descripción en lo que sigue, y cuyas características y particularidades esenciales se encuentran recogidas en la porción caracterizadora de la reivindicación 1 independiente. Otros detalles características aparecen en las reivindicaciones dependientes.

En esencia, el sistema de unión rápida de chapas conformadas propuesto por la invención permite que las chapas conformadas que se utilizan para la configuración de una caja de torsión, puedan ser vinculadas solidariamente entre sí de una manera tal que no es necesario emplear tornillos, remaches u otro tipo de fijadores a lo largo de los bordes de las chapas conformadas, salvo en posiciones...

1. Sistema de unión rápida de chapas conformadas,

para la unión rápida entre chapas (1, 2, 3) conformadas de modo que en conjunto configuran una caja de torsión del tipo de las que se utilizan integradas en las estructuras de las instalaciones de energía solar para la transmisión de los esfuerzos aplicados por el sistema motriz a lo largo de todo el colector cilindro-parabólico, caracterizado porque cada una de las chapas conformadas (1, 2, 3) que intervienen en la formación de la caja de torsión presenta una pestaña (4, 5) proyectada radialmente hacia el exterior a lo largo de cada uno de sus bordes longitudinales,

incorporando ambas pestañas longitudinales perforaciones obtenidas mediante una operación de troquelado o similar, de manera que cada perforación configurando una patilla (8) elástica por mantenimiento del material de la perforación encaja con una perforación correspondiente en la pestaña de la chapa contigua formada por al menos dos aberturas (6, 7) pasantes, alineadas entre sí según la dirección longitudinal de la pestaña en la que se integran y separadas por una cierta distancia.

2. Sistema según la reivindicación 1 caracterizado porque una pestaña contiene únicamente perforaciones con patilla ( 8) •

3. Sistema según la reivindicación 1 caracterizado porque una pestaña contiene únicamente perforaciones con aberturas (6, 7) .

4. Sistema según la reivindicación 1 caracterizado porque una pestaña contiene perforaciones con patillas (8) Y 35 perforaciones con aberturas (6, 7) .

5. Sistema según la reivindicación 4 caracterizado porque las perforaciones con patilla (8) y las perforaciones con aberturas (6, 7) se encuentran alternadas en una misma pestaña (4, 5) .

6. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque las patillas (8) elásticas se encuentran extendidas según la dirección longitudinal de la propia pestaña.

7. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el tamaño de una abertura 15 (6) de cada pareja es mayor que el tamaño de la otra abertura (7) de esa misma pareja.

8. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque cada patilla (8) elástica incluye una porción regruesada (9) realizada por su cara interna que hace las veces de prisionero por alojamiento en el interior de la abertura (7) de una pestaña (4) , siendo dicha abertura de menor tamaño que la porción regruesada.

2.

9. Sistema según la reivindicación 7, caracterizado porque la porción regruesada (9) de cada patilla (8) ocupa una posición cercana al extremo libre de la patilla.

10. Procedimiento de unión rápida de chapas conformadas (1, 2, 3) en un sistema de unión conforme a la reivindicación 8 ó 9, caracterizado porque comprende insertar cada patilla (8) elástica asociada a una pestaña (5) longitudinal de una chapa (1, 2, 3) conformada, dotada de una porción regruesada (9) , a través de una abertura (6) 35 de mayor tamaño de una pareja de aberturas (6, 7) pasantes practicadas en una pestaña (4) de una chapa (1, 2, 3) contigua de la unión, con desplazamiento mutuamente relativo de ambas chapas hasta que la porción regruesada (9) de la lengüeta elástica (8) alcanza la posición de la abertura (7) de menor tamaño de dicha pareja de aberturas, alojándose en la misma y ocasionando la retención mutua entre ambas chapas.