ES2685267A1

ES2685267A1 - Sistema de retención para uniones

Info

Publication number: ES2685267A1
Application number: ES201700495A
Authority: ES
Inventors: Christian GONZÁLEZ IRIARTE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-03-31
Filing date: 2017-03-31
Publication date: 2018-10-08
Anticipated expiration: 2037-03-31
Also published as: US20200011358A1; WO2018178498A4; WO2018178498A1; EP3604830A1; US11215210B2; CN110475979A; ES2685267B1

Abstract

Sistema de retención para uniones sin hacer uso de soldadura, tornillería, o cualquier otro elemento o accesorio adicional consistente en la confección de un mecanismo de cierre o bloqueo, mediante una configuración pestaña-ranura, utilizando únicamente la propia estructura de los perfiles objeto de la unión, según un primer perfil (A) sobre el que se ejecutan los cortes o mecanizados que dan lugar a las pestañas y el hueco de encastre y un segundo perfil (B) que alberga las ranuras y ha de encajar en el mencionado hueco de encastre del perfil (A). Por último, el sistema se complementa con la incorporación de unos útiles que hacen posible la liberación del sistema, convirtiendo la unión en desmontable.

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema de retención para uniones.

Objeto de la invención 5

La presente invención tiene por objeto proporcionar un sistema de retención sencillo, para realizar uniones entre perfiles sin hacer uso de soldadura, tornillería, o cualquier otro elemento o accesorio adicional.

10

El sistema que se preconiza, resulta de aplicación general en el sector de la construcción, mobiliario, juegos infantiles, etc.

Antecedentes en el estado de la técnica

15

En los últimos años, se ha incrementado el uso de los perfiles tubulares estructurales en base a las numerosas ventajas que presentan frente a los tradicionales perfiles abiertos, especialmente en las estructuras de tipo celosía. Así, las ventajas estructurales de este tipo de perfiles son especialmente evidentes cuando van a trabajar sometidos a compresión o torsión.

20

Adicionalmente, una de las razones que toma mayor peso en el uso de perfiles tubulares es la estética, al proporcionar estructuras más limpias y esbeltas, pudiendo tener perfiles con la misma apariencia exterior, pero con propiedades mecánicas muy diferentes.

Sin embargo, y a pesar de la generalización de su uso, este tipo de perfiles presenta un gran 25 inconveniente a la hora de utilizarlos y es la mayor dificultad para resolver sus uniones. Así, estas uniones suelen resolverse mediante soldadura o utilizar accesorios adicionales, siendo ambas soluciones muy costosas y poco eficientes. A diferencia de estas, la presente invención aporta una solución que simplifica sustancialmente la unión entre perfiles y mejora significativamente la eficiencia y los costes de fabricación y montaje de cualquier armazón, 30 armadura o estructura.

Atendiendo a las invenciones que conforman el estado de la técnica, identificadas, por su número de publicación y titulo, respectivamente:

35

1. Pieza tubular, caja eléctrica encastrable y kits formados por ambas.

WO 2015166131 A1

2. Sistema de unión de tubos de plástico para la formación de estructuras. 40

WO 2000056990 A1

3. Acoplamiento rápido para tubos.

45

WO 2014072539 A1.

4. Marcos modulares listos para armar y ventanas y puertas elaboradas a partir de dicho sistema.

50

WO 2014102558 A1.

5. Conjunto de piezas de construcción que componen un sistema de doble hoja y doble trabado para la ejecución de paredes.

WO 2007065961 A1.

6. Nudo para estructuras reticulares.

WO 2006097545 A1. 5

7. Sistema constructivo modular.

WO 2013041748 A1

10

8. Sistema estructural tridimensional.

WO 2003018923 A1.

Sin embargo, el “Sistema de retención para uniones” propuesto con la presente invención, 15 aporta respecto al estado de la técnica las siguientes ventajas;

1. Evita las uniones soldadas o atornilladas que suponen un mayor coste, complejidad y tiempo de ejecución.

20

2. Evita la utilización de cualquier elemento o accesorio adicional para realizar la unión, haciendo uso exclusivamente de los propios perfiles a unir.

3. Permite una unión solida, resistente e irreversible a diferencia de los actuales sistemas de unión mediante encastre que requieren, una vez deslizadas una pieza 25 sobre la otra, fijar dicha unión mediante soldadura u otros medios mecánicos, ya que, de lo contrario, esta unión podría liberarse de la misma forma en que se realizo.

4. A diferencia de las uniones soldadas, permite el desmontaje, al incorporar una herramienta que consiste en una simple chapa plegada, fácil de fabricar y muy 30 económica, con la que podemos liberar la unión sin que los perfiles sufran daño o deterioro.

5. No está condicionada al tipo de perfil empleado, ya sean abiertos o cerrados: cuadrangulares, rectangulares o incluso circulares, ni al tipo de material: metálico, 35 plástico, etc.

6. La ejecución de las pestañas y ranuras sobre los propios perfiles se puede ejecutar haciendo uso de cualquier tecnología de corte o mecanizado disponible en el mercado: laser, plasma, arranque de viruta, impresión 3D, etc. 40

7. La unión se realiza de forma sencilla y completamente manual sin necesidad de utilizar herramientas, ni acometer deformación previa sobre ninguno de los elementos que intervienen en dicha unión, siendo la position de bloqueo claramente identificable acústica y visualmente, lo cual simplifica el proceso de ensamblaje. 45

Explicación de la invención

A modo explicativo del “Sistema de retención para uniones”, consistente en un mecanismo de cierre y bloqueo que utiliza, únicamente, los elementos objeto de la unión, dotándolos de una 50 configuración pestaña-ranura sin aporte de material o elemento adicional alguno, según unas dimensiones de la pestaña y su ranura correspondiente que asegure que la pestaña encaje en el interior de la ranura en una posición final de bloqueo.

Así, el referido mecanismo de cierre y bloqueo en el que se basa la invención, se puede presentar en cualquier combinación en lo que se refiere al número total de configuraciones pestaña-ranura que contenga la unión, la posición relativa entre los elementos a unir, variaciones en cuanto a la forma, posición o ángulo de la propias pestañas, o de las ranuras pudiendo ser, estas últimas pasantes o en forma de hendiduras, muescas o incluso estrías, 5 siendo compatible la configuración de diferentes juegos pestaña-ranura en una misma unión.

Continuando con la descripción, el mecanismo de cierre y bloqueo se puede basar en la siguiente configuración;

10

1. Un elemento (A) provisto de un hueco de encastre de dimensiones similares a las dimensiones exteriores del elemento (B), así como de una o más pestañas, que están situadas en la cara horizontal superior del mencionado elemento (A), adyacentes al hueco de encastre, y siendo cada una de las referidas pestañas, el resultado de realizar dos cortes longitudinales de forma que el espacio entre ambos 15 cortes delimita el área de dicha pestaña.

2. Un elemento (B) que ha de encajar en el mencionado hueco de encastre del elemento (A) y al que, únicamente, hay que dotar de una o más ranuras en sus caras laterales, en número, posición y dimensión tal, que todas las pestañas se 20 alojen en sus correspondientes ranuras en el preciso momento de la unión.

A modo de aclaración, la descripción de la invención anterior se hace extensible a cualquier configuración posible entre dos o más elementos a unir haciendo uso de la configuración pestaña-ranura, particularmente en lo que se refiere a la sección de cada uno de ellos, 25 pudiendo ser iguales o diferentes, incluyendo o no un hueco de encastre de cualquier profundidad, y pudiéndose realizar la unión en cualquier ángulo y ubicación, incluso en los extremos de dichos elementos.

Para el correcto funcionamiento del sistema, las dimensiones de las pestañas dependerán de 30 las dimensiones y espesores de ambos perfiles, y de la localización de sus correspondientes ranuras. Por su parte, cada ranura debe ser lo suficientemente larga para que la pestaña encaje en ella sin holguras y lo suficientemente estrecha, para que, al encajar, la pestaña apoye en los bordes inferior y superior de la ranura de forma estable. Si la ranura fuera demasiado ancha, la pestaña podría introducirse a través de la ranura, haciendo que el sistema 35 no funcionase correctamente.

Así mismo, es importante remarcar como las actuaciones a llevar a cabo sobre ambos perfiles (A-B) en los términos descritos, se realizan mediante cortes, vaciados o mecanizados sencillos y sin incorporar elemento adicional alguno. 40

A partir de los perfiles descritos, para llevar a cabo la unión entre los mismos a modo de procedimiento de unión, sería suficiente con deslizar manualmente el elemento (B) dentro del hueco de encastre del elemento (A), haciendo que las correspondientes pestañas se flexionen a medida que ambos elementos se aproximan, hasta que al final del recorrido por el hueco de 45 encastre, ambos elementos (A-B) encajan entre si y cada pestaña penetra en su correspondiente ranura, alcanzando la posición de bloqueo que impide el retroceso entre dichos elementos.

Para el posterior desmontaje, el sistema incorpora adicionalmente, un útil que permite 50 desmontar la unión de forma manual, sencilla y sin dañar los elementos a unir, en forma de palanca y caracterizado por un extremo o mango concebido para presionar manualmente, seguido de una doblez que actúa a modo de leva, deslizándose sobre cada pestaña, y unos salientes en el extremo opuesto, que sirven de punto de apoyo.

Este útil minimiza el esfuerzo a aplicar y limita el recorrido de las pestañas para evitar una excesiva deformación que pueda dañarlas. De esta forma, los perfiles no sufren deterioro alguno y pueden ser reutilizados. También es importante remarcar el carácter autoblocante del útil, es decir, que una vez accionado y en su posición final, permanece estable, eliminando la necesidad de mantener la presión durante el proceso de liberación de las demás pestañas. 5

El procedimiento de desmontaje se lleva a cabo en las siguientes etapas:

A. Se introduce el útil en la cavidad originada al flexionarse cada pestaña durante el proceso de ensamblaje. El doblez del útil debe apoyar sobre la pestaña y los extremos 10 sobresalientes bajo las aristas del perfil.

B. Se presiona el útil a modo palanca de forma que la doblez deslice sobre la pestaña, actuando como una leva y empujándola hacia dentro hasta que esta sale de la ranura liberando el mecanismo, instante en el que el útil llega al final de su recorrido y se 15 mantiene en esa posición estable.

C. Se procede de la misma forma en la pestaña restante haciendo uso de otro útil idéntico al anterior.

20

D. Una vez sendos útiles estén en su posición de desbloqueo, se puede desmontar la unión separando manualmente los perfiles sin que estos hayan sufrido deterioro alguno y quedando, por tanto, listos para ser reutilizados.

Descripción de los dibujos 25

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización practica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo 30 siguiente:

Figura 1. Vista en perspectiva principal de sendos perfiles a unir haciendo uso del “Sistema de retención para uniones” antes de acometer la unión.

35

Figura 2. Detalle A de vista en perspectiva principal de sendos perfiles a unir haciendo uso del “Sistema de retención para uniones" antes de acometer la unión.

Figura 3. Vista en perspectiva principal de sendos perfiles a unir haciendo uso del “Sistema de retención para uniones” en posición final de bloqueo. 40

Figura 4. Detalle B de vista en perspectiva principal de sendos perfiles a unir haciendo uso del "Sistema de retención para uniones” en posición final de bloqueo.

Figura 5. Vista en alzado principal y media sección de sendos perfiles a unir haciendo uso del 45 “Sistema de retención para uniones” cuando se aproximan para llevar a cabo la unión.

Figura 6. Detalle de las posiciones relativas entre pestaña y ranura de la figura anterior.

Figura 7. Vista en alzado principal y media sección de sendos perfiles a unir haciendo uso del 50 “Sistema de retención para uniones” donde el perfil (B) que alberga las ranuras, se encuentra flexionando las pestañas a medida en entra en el hueco de encastre y aún no está en posición de bloqueo.

Figura 8. Detalle de las posiciones relativas entre pestaña y ranura de la figura anterior.

Figura 9. Vista en alzado principal y media sección de sendos perfiles a unir haciendo uso del “Sistema de retención para uniones” donde ambos perfiles han encajado y sendas pestañas han accedido a sus correspondientes ranuras. 5

Figura 10. Detalle de las posiciones relativas entre pestaña y ranura de la figura anterior.

Figura 11. Detalle sobre el detalle de la figura anterior para apreciar los dos puntos de contacto entre la pestaña y la ranura. 10

Figura 12. Vista en perspectiva principal de “Sistema de retención para uniones” con sendos útiles según posición final de desbloqueo en pestaña anterior y posición inicial en pestaña posterior.

15

Figura 13. Detalle C de Vista en perspectiva principal de “Sistema de retención para uniones” para apreciar como apoya el útil sobre la pestaña y bajo las aristas del perfil.

Figura 14. Vista en perspectiva principal de útil.

20

Figura 15. Vista en sección principal A-A' de “Sistema de retención para uniones” con sendos útiles.

Figura 16. Vista detalle de sección principal A-A' de “Sistema de retención para uniones" donde se aprecia posición inicial del útil en el lado izquierdo. 25

Figura 17. Vista detalle de sección principal A-A' de “Sistema de retención para uniones.” donde se aprecia posición final de desbloqueo del útil en el lado derecho.

Figura 18. Vista en perspectiva principal del “Sistema de retención para uniones.” aplicado a 30 una unión en esquina, antes de realizar el ensamblaje, en la que las dos piezas a unir son idénticas, ambas tienen pestañas trapezoidales y ranuras.

Figura 19. Vista en perspectiva principal del “Sistema de retención para uniones.” aplicado a una unión en esquina y una vez realizado el ensamblaje. 35

Figura 20. Vista en perspectiva principal del “Sistema de retención para uniones.” aplicado a una unión en forma de cruceta antes de realizar el ensamblaje, entre un tubo de sección circular con ranuras y un perfil abierto en U con hueco de encastre y pestañas.

40

Figura 21. Vista en perspectiva principal del “Sistema de retención para uniones.” aplicado a una unión en forma de cruceta entre un tubo de sección circular con ranuras y un perfil abierto en U con hueco de encastre y pestañas, una vez realizado el ensamblaje.

Figura 22. Vista en perspectiva principal del “Sistema de retención para uniones.” aplicado a 45 una unión en ángulo a 30°.

Figura 23. Vista en perspectiva principal del “Sistema de retención para uniones.” aplicado a una unión en ángulo a 45°.

50

En las citadas figuras se pueden destacar los siguientes elementos constituyentes;

1. Perfil superior.

2. Perfil inferior.

3. Hueco de encastre.

4. Sendas pestañas. 5

5. Sendas ranuras.

6. Borde superior de ranura.

10

7. Borde inferior de ranura.

8. Útil.

9. Doblez del útil. 15

10. Extremos del útil.

Ejemplo de realización preferente

20

A modo de realización preferente del “Sistema de retención para uniones”, a la luz de las figuras 1-17, se puede apreciar cómo se aborda la unión entre dos perfiles tubulares cuadrados 1-2 de acero al carbono, haciendo uso de la presente invención.

Así, por ejemplo, utilizando tecnología Laser, es posible realizar los cortes sobre ambos 25 perfiles, realizando sendas ranuras 5 sobre el perfil superior 1, mientras que sobre el perfil inferior 2, sería preciso realizar el correspondiente hueco de encastre 3, y los cuatro cortes que dan lugar a sendas pestañas, estos últimos, realizados en la superficie superior de dicho perfil inferior 2, y adyacentes al hueco de encastre.

30

A partir de los perfiles descritos, para llevar a cabo la unión entre los mismos, sería suficiente con insertar manual y perpendicularmente el perfil superior 1 en el interior del perfil inferior 2 por su hueco de encastre 3, forzando que las dos pestañas 4 flexionen a medida que ambos perfiles se aproximan y hasta que ambos encajan al final de su recorrido, instante en el cual las pestañas 4 se introducen en sus correspondientes ranuras 5, entrando en contacto con 35 sendos bordes inferior y superior de las ranuras 6-7, e impidiendo el retroceso entre ambos perfiles 1-2.

Respecto al útil 8, se puede realizar a partir de una simple chapa plegada dispuesta para hacer palanca tal y como se muestra en las figuras 12-17, de forma que al presionar sobre las 40 pestañas 4, hacen que estas se salgan de sus ranuras y se libere el bloqueo, minimizando el esfuerzo a aplicar y limitando el recorrido de las pestañas 4, al objeto de evitar una excesiva deformación que acabe deteriorándolas.

Atendiendo al procedimiento de desmontaje, el mismo se lleva a cabo introduciendo el útil 8 por 45 sus extremos opuestos al mango, en las cavidades de acceso al interior del perfil 2 que han dejado libre las pestañas 4 al flexionarse, de forma que la doblez del útil 9 apoye sobre la pestaña 4, para que acto seguido presionando el útil 8 a modo palanca, hacemos que la pestaña 4 se saiga de su ranura 5 desactivando el correspondiente bloqueo 6-7 y coincidiendo este instante con el final del recorrido del útil 8, que encuentra una posición estable como se 50 muestra en figuras 15-17.

Así en la figura 16, el útil 8, ya ha sido introducido, aunque la pestaña 4, aun permanece en posición cerrada en el interior de la ranura 5. Por el contrario, en la figura 17, el útil 8 se

encuentra en su posición final sin necesidad de seguir ejerciendo presión sobre el, obligando a la pestaña 4 a permanecer en posición abierta, sin que apoye en la ranura 5 y por tanto sin impedir la separación manual entre sendos perfiles 1-2. Es decir, el modo de operación de sendos útiles de desmontaje 8 es autoblocante de forma que cuando llegan a su posición final, permanecen estables, haciendo más cómodo el desmontaje sin necesidad de estar apretando 5 los dos útiles 8 al mismo tiempo para poder efectuar la separación entre los perfiles.

Una vez desmontada la unión, se retiran sendos útiles 8 y las pestañas 4 vuelven a su posición cerrada, quedando sendos perfiles 1-2, disponibles para volver a realizar la unión tantas veces como se desee. 10

A modo de realización preferente, en las figuras 18-23, se aprecian configuraciones alternativas basadas en la misma invención.

No se considera necesario hacer más extensa esta descripción para que cualquier experto en 15 la materia comprenda el alcance de la invención y las ventajas que de la misma se derivan. Los materiales empleados en la fabricación de cada perfil, sus dimensiones, el uso de perfiles tubulares de sección cuadrada, rectangular, circular o incluso perfiles abiertos o cualquier combinación entre ellos, incluido cualquier otro tipo de elemento a unir, la posición relativa entre dichos elementos, las diferentes configuraciones posibles de pestañas- ranuras, el grado 20 de penetración de uno sobre el otro, los tipos de unión, y tecnología de corte, serán susceptibles de variación siempre y cuando ello no suponga una alteración en la esencialidad del invento.

Los términos en los que se ha descrito la memoria han de entenderse en sentido amplio y no 25 limitativo.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Sistema de retención para uniones, caracterizado por su configuración según pestañas y ranuras, confeccionadas en los propios elementos a unir, sin aporte de material o elemento adicional, y que, al encajar, generan un mecanismo de cierre y bloqueo. 5
2. Sistema de retención para uniones, según reivindicación 1, donde las ranuras pueden ser sustituidas por hendiduras, muescas, surcos, canales o estrías.
3. Sistema de retención para uniones, según reivindicación 1, donde las pestañas pueden tener 10 cualquier forma, tamaño y ángulo en función de las dimensiones y espesores de los elementos a unir y de la ubicación de sus correspondientes ranuras.
4. Sistema de retención para uniones, según reivindicación 1, donde la ranura tiene una dimensión tal que la pestaña encaja en ella sin holguras, y apoya en sus bordes inferior y 15 superior de forma estable.
5. Sistema de retención para uniones, según reivindicación 1-4, que comprende cualquiera de las posibles configuraciones pestaña- ranura y/o combinación de ellas, en una misma unión y sin limitación en el número total de elementos a unir, la sección de cada uno de ellos, su 20 position relativa o el tipo de material.
6. Sistema de retención para uniones, según reivindicación 1-5, caracterizado por un elemento (A) provisto de un hueco de encastre de dimensiones similares a las dimensiones exteriores del elemento (B), de forma que este ultimo encaje en el mencionado hueco de encastre, así como 25 de una o más pestañas, que están situadas en la cara horizontal superior del referido elemento (A), adyacentes al hueco de encastre, siendo cada una de las referidas pestañas, el resultado de realizar dos cortes longitudinales de forma que el espacio entre ambos cortes delimita el área de dicha pestaña.

30
7. Sistema de retención para uniones, según reivindicación 1-6, caracterizado por un elemento (B) que ha de encajar en el mencionado hueco de encastre del elemento (A) y al que, únicamente, hay que dotar de una o más ranuras en sus caras laterales, en número, posición y dimensión tal, que todas las pestañas se alojen en su correspondiente ranura en el preciso momento de la unión. 35
8. Procedimiento de unión del Sistema de retención para uniones, según reivindicación 1-7, que se lleva a cabo deslizando manualmente el elemento (B) dentro del hueco de encastre del elemento (A), favoreciendo el cierre entre las configuraciones pestaña-ranura, haciendo que las correspondientes pestañas se flexionen a medida que ambos elementos se aproximan, hasta 40 que al final del recorrido por el hueco de encastre, ambos elementos (A y B) encajan entre si y cada pestaña penetra en su correspondiente ranura, alcanzando la posición de bloqueo que impide el retroceso entre los mismos.
9. Sistema de retención para uniones, según reivindicación 1-5, caracterizado porque 45 adicionalmente al conjunto descrito, puede incorporar un útil de desmontaje, consistente en una simple palanca de funcionamiento autoblocante, que comprende un extremo o mango concebido para presionar manualmente, seguido de una doblez que apoya sobre la pestaña actuando a modo de leva, y unos salientes en el extremo opuesto, que sirven de punto de apoyo y que están concebidos para penetrar en las cavidades de acceso al interior del 50 elemento (A), originadas al flexionarse cada pestaña.
10. Procedimiento de desmontaje del Sistema de retención para uniones, según reivindicación 1-7 y 9, que comprende las siguientes etapas:

A. Introducción del útil en la cavidad originada al flexionarse cada pestaña durante el proceso de ensamblaje de forma que la doblez del útil apoye sobre la pestaña y los extremos sobresalientes bajo las aristas del elemento que contiene la pestaña.

B. Presión del útil a modo palanca de forma que la doblez deslice sobre la pestaña, 5 actuando como una leva y empujándola hacia dentro hasta que esta sale de la ranura liberando el mecanismo, instante en el que el útil llega al final de su recorrido y se mantiene en esa posición estable.

C. Se procede de la misma forma en la pestaña restante, si la hubiera, haciendo uso de 10 otro útil idéntico al anterior.

D. Una vez los elementos que forman la unión estén en su posición de desbloqueo, se puede desmontar la unión separándolos manualmente.