ITPR20090095A1 - JOINT TASSEL AND JUNCTION METHOD OF AT LEAST TWO BODIES - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo Attached to a patent application for INDUSTRIAL INVENTION having the title
“TASSELLO DI ACCOPPIAMENTO E METODO DI GIUNZIONE DI “COUPLING PLUG AND JOINT METHOD OF
ALMENO DUE CORPI” AT LEAST TWO BODIES "
La presente invenzione ha per oggetto un tassello di accoppiamento ed un metodo di giunzione di almeno due corpi. In particolare, il tassello di accoppiamento ed il metodo di giunzione proposti trovano impiego nel settore della carpenteria pesante, ad esempio per consentire la giunzione di corpi in acciaio o altri metalli. The present invention relates to a coupling block and a method of joining at least two bodies. In particular, the coupling plug and the joining method proposed are used in the heavy carpentry sector, for example to allow the joining of bodies made of steel or other metals.
Come è noto, la soluzione tradizionale per accoppiare due o più corpi metallici prevede l’impiego di una vite da inserirsi in fori passanti (tra loro allineati) ricavati nei corpi da unire. La testa della vite fa da riscontro rispetto ad uno dei corpi, mentre dall’altro lato (cioè in corrispondenza dell’altro corpo), la vite viene bloccata tramite un dado. In molti casi, per impedimenti strutturali, le operazioni di inserimento ed avvitamento della vite vengono svolte da un primo operatore, mentre l’applicazione del dado di bloccaggio viene eseguita da un secondo operatore. As is known, the traditional solution for coupling two or more metal bodies involves the use of a screw to be inserted in through holes (aligned with each other) obtained in the bodies to be joined. The head of the screw acts as an abutment with respect to one of the bodies, while on the other side (ie in correspondence with the other body), the screw is locked by means of a nut. In many cases, due to structural impediments, the screw insertion and screwing operations are carried out by a first operator, while the application of the locking nut is performed by a second operator.
Tuttavia, tale soluzione non è applicabile nel caso in cui l’accesso ad uno dei corpi sia impedito. Ad esempio, quando si devono accoppiare due corpi di conformazione scatolare o tubolare, l’accesso è consentito solo da un lato, ovvero esternamente rispetto alla struttura scatolare o tubolare. However, this solution is not applicable in the event that access to one of the bodies is prevented. For example, when two box-shaped or tubular bodies have to be coupled, access is allowed only from one side, or externally with respect to the box-like or tubular structure.
L’accoppiamento potrebbe essere operato inserendo la vite in un foro passante realizzato in uno dei due corpi ed avvitandola in un foro lavorato a madrevite realizzato nel secondo corpo, direttamente o corredando il foro (ad esempio mediante saldatura) di un dado filettato. Per altro, in questo modo, l’asse di accoppiamento coincide necessariamente con quello della madrevite. Tutto ciò comporta tolleranze ristrette ed eventuali maggiori difficoltà in fase di montaggio. The coupling could be operated by inserting the screw in a through hole made in one of the two bodies and screwing it into a nut screw hole made in the second body, directly or by equipping the hole (for example by welding) with a threaded nut. Moreover, in this way, the coupling axis necessarily coincides with that of the nut screw. All this involves tight tolerances and possible greater difficulties in the assembly phase.
Nel settore specifico della carpenteria pesante, tale soluzione richiede, oltre alla realizzazione di un foro cieco filettato in uno dei corpi metallici da unire, l’utilizzo di una vite prigioniera ad alta resistenza. Il bloccaggio e la resistenza della giunzione è garantito dall’applicazione della corretta coppia di serraggio alla vite prigioniera. In the specific sector of heavy carpentry, this solution requires, in addition to making a threaded blind hole in one of the metal bodies to be joined, the use of a high-strength stud. The locking and strength of the joint is guaranteed by applying the correct tightening torque to the stud.
In questo contesto, il compito tecnico alla base della presente invenzione è proporre un tassello di accoppiamento ed un metodo di giunzione di almeno due corpi, che superino gli inconvenienti della tecnica nota sopra citati. In this context, the technical task underlying the present invention is to propose a coupling block and a method for joining at least two bodies, which overcome the aforementioned drawbacks of the known art.
In particolare, è scopo del presente trovato mettere a disposizione un tassello di accoppiamento di due o più corpi che consenta di realizzare una giunzione affidabile di tali corpi anche nei casi in cui sia possibile accedere solamente ad uno di essi. In particular, it is an object of the present invention to provide a block for coupling two or more bodies which allows to realize a reliable joint of these bodies even in cases where it is possible to access only one of them.
Altro scopo della presente invenzione è rendere disponibile un tassello di accoppiamento strutturalmente semplice e di elevata resistenza per applicazioni nel settore della carpenteria pesante. Another object of the present invention is to make available a structurally simple and highly resistant coupling block for applications in the heavy carpentry sector.
Ulteriore scopo della presente invenzione è proporre un tassello di accoppiamento ed un metodo di giunzione di almeno due corpi, che consentano di eseguire l’unione dei corpi in maniera rapida, economica e semplice da parte di un unico operatore. A further purpose of the present invention is to propose a coupling dowel and a method of joining at least two bodies, which allow the bodies to be joined quickly, cheaply and simply by a single operator.
Il compito tecnico precisato e gli scopi specificati sono sostanzialmente raggiunti da un tassello di accoppiamento ed un metodo di giunzione di almeno due corpi, comprendente le caratteristiche tecniche esposte in una o più delle unite rivendicazioni. The specified technical task and the specified purposes are substantially achieved by a coupling block and a method of joining at least two bodies, comprising the technical characteristics set out in one or more of the attached claims.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione indicativa, e pertanto non limitativa, di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva di un tassello di accoppiamento ed un metodo di giunzione di almeno due corpi, come illustrato negli uniti disegni in cui: Further characteristics and advantages of the present invention will become clearer from the indicative, and therefore non-limiting, description of a preferred but not exclusive embodiment of a coupling plug and a method of joining at least two bodies, as illustrated in the accompanying drawings in which :
- la figura 1 illustra un tassello di accoppiamento, secondo la presente invenzione, in vista prospettica; - le figure 2a-8a illustrano il tassello di figura 1, in altrettante posizioni corrispondenti a diversi istanti di lavorazione, in viste prospettiche dal lato operativo; Figure 1 illustrates a coupling block, according to the present invention, in a perspective view; - figures 2a-8a illustrate the block of figure 1, in as many positions corresponding to different processing instants, in perspective views from the operative side;
- le figure 2b-8b illustrano il tassello di figura 1 nelle medesime posizioni delle figure 2a-8a, in viste prospettiche dal lato non accessibile. - figures 2b-8b show the plug of figure 1 in the same positions as figures 2a-8a, in perspective views from the non-accessible side.
Con riferimento alle figure, con 1 è stato indicato un tassello 1 di accoppiamento, in particolare per impiego nel settore della carpenteria pesante. Il tassello 1 comprende una prima porzione 2 rigida ed una seconda porzione 3 plasticamente deformabile. Preferibilmente, detta prima porzione 2 e detta seconda porzione 3 sono realizzate nello stesso materiale ma la seconda porzione 3 ha spessore diverso dalla prima porzione 2 per consentirne la deformabilità. La prima porzione 2 presenta una estremità 2a aperta definente uno spallamento 4. In particolare, lo spallamento 4 è costituito da una testa esagonale cava. La seconda porzione 3 si sviluppa in continuità con la prima porzione 2 da parte opposta rispetto a detta estremità 2a aperta in modo tale da delimitare, con la prima porzione 2, una cavità tubolare. Preferibilmente, la prima porzione 2 è internamente filettata. With reference to the figures, 1 indicates a coupling block 1, in particular for use in the heavy carpentry sector. The block 1 comprises a first rigid portion 2 and a second plastically deformable portion 3. Preferably, said first portion 2 and said second portion 3 are made of the same material but the second portion 3 has a different thickness from the first portion 2 to allow its deformability. The first portion 2 has an open end 2a defining a shoulder 4. In particular, the shoulder 4 consists of a hollow hexagonal head. The second portion 3 develops in continuity with the first portion 2 on the opposite side with respect to said open end 2a in such a way as to delimit, with the first portion 2, a tubular cavity. Preferably, the first portion 2 is internally threaded.
Il tassello 1 è inseribile in fori 6 passanti allineati di almeno due corpi 7 da accoppiare. Ad esempio, i corpi 7 da accoppiare possono essere delle piastre piane (come mostrato nelle figure 2a e 2b) oppure delle piastre curvilinee appartenenti a strutture scatolari o tubolari. In alternativa, uno dei corpi 7 può essere costituito da una piastra piana, mentre l’altro è formato da una piastra curvilinea. Quando il tassello 1 è inserito nei fori 6 passanti, si fa in modo che lo spallamento 4 faccia riscontro rispetto ad uno di tali corpi 7. Preferibilmente, la prima porzione 2 è esternamente zigrinata per impedire o limitare la libera rotazione del tassello 1 entro i fori 6 passanti. The block 1 can be inserted into aligned through holes 6 of at least two bodies 7 to be coupled. For example, the bodies 7 to be coupled can be flat plates (as shown in Figures 2a and 2b) or curvilinear plates belonging to box-like or tubular structures. Alternatively, one of the bodies 7 can be made up of a flat plate, while the other is formed by a curvilinear plate. When the block 1 is inserted in the through holes 6, the shoulder 4 is made to abut one of these bodies 7. Preferably, the first portion 2 is externally knurled to prevent or limit the free rotation of the block 1 within the 6 through holes.
Passando per l’estremità 2a aperta della prima porzione 2 è possibile introdurre una vite 8 nella cavità tubolare così che, per azione meccanica, la seconda porzione 3 si deformi e dia origine ad una sezione 9 svasata di riscontro rispetto ad un altro dei corpi 7 da accoppiare. In particolare, la sezione 9 svasata ha dimensione maggiore rispetto alla dimensione dei fori 6 passanti. Per definizione, la vite 8 è filettata, ma per semplicità grafica nelle figure allegate non è stata rappresentata la filettatura. Passing through the open end 2a of the first portion 2, it is possible to introduce a screw 8 into the tubular cavity so that, by mechanical action, the second portion 3 is deformed and gives rise to a flared section 9 for abutment with respect to another of the bodies 7 to pair. In particular, the flared section 9 has a larger size than the size of the through holes 6. By definition, the screw 8 is threaded, but for graphic simplicity the thread is not shown in the attached figures.
Preferibilmente, il tassello 1 è realizzato in acciaio al piombo. In particolare, la classe di resistenza del tassello 1 è J2G4 ed è impiegabile in associazione ad una vite 8 ad alta resistenza, ad esempio in classe 6.8-8.8. Preferably, the block 1 is made of leaded steel. In particular, the strength class of the anchor 1 is J2G4 and can be used in association with a high strength screw 8, for example in class 6.8-8.8.
Nella forma realizzativa qui descritta ed illustrata, la seconda porzione 3 del tassello 1 è formata da una pluralità di alette 10 che, per azione meccanica, passano da una prima configurazione in cui risultano accostate tra loro per formare una struttura 11 ogivale, ad una seconda configurazione in cui dette alette 10 si deformano e la struttura 11 ogivale si apre almeno parzialmente per definire detta sezione 9 svasata. In particolare, la struttua 11 ogivale presenta, con le alette 10 nella prima configurazione, una punta 12 tronco-conica provvista di un’asola 13 centrale definita da estremità 10a libere delle alette 10. L’asola 13 centrale è allargabile per effetto dell’azione meccanica esercitata sulle alette 10 nel passaggio dalla prima alla seconda configurazione. Preferibilmente, sono presenti sei alette 10. In the embodiment described and illustrated here, the second portion 3 of the block 1 is formed by a plurality of fins 10 which, by mechanical action, pass from a first configuration in which they are placed side by side to form an ogival structure 11, to a second configuration in which said fins 10 are deformed and the ogival structure 11 opens at least partially to define said flared section 9. In particular, the ogival structure 11 has, with the fins 10 in the first configuration, a frusto-conical tip 12 provided with a central slot 13 defined by free ends 10a of the fins 10. The central slot 13 can be widened by effect of the mechanical action exerted on the fins 10 in the passage from the first to the second configuration. Preferably, six fins 10 are present.
Il metodo di giunzione di almeno due corpi, secondo la presente invenzione, è descritto nel seguito. The method of joining at least two bodies, according to the present invention, is described below.
Nei due corpi 7 da accoppiare sono praticati fori 6 passanti, preferibilmente a sezione circolare (si vedano le figure 2a e 2b). I corpi 7 sono progressivamente avvicinati fino ad essere posti a contatto ed in modo tale che i fori 6 passanti risultino tra loro allineati, come mostrato nelle figure 3a e 3b. La punta 12 troncoconica del tassello 1, le cui alette 10 sono nella prima configurazione, viene posta di fronte ai fori 6 passanti allineati. A questo punto il tassello 1 viene introdotto e spinto nei fori 6 passanti finchè lo spallamento 4 fa riscontro rispetto ad uno dei corpi 7 (si vedano le figure 4a, 4b, 5a e 5b). La vite 8, introdotta dall’estremità 2a aperta della prima porzione 2, viene avvitata entro tale prima porzione 2 mentre il tassello 1 viene mantenuto fermo, come mostrato nelle figure 6a e 6b. L’avvitamento della vite 8 prosegue entro la seconda porzione 3 del tassello 1 (figure 7a e 7b) in modo tale da deformarla e dare origine alla sezione 9 svasata di riscontro rispetto all’altro dei corpi 7. In tal modo, lo spallamento 4 e la sezione 9 svasata vengono a trovarsi da lati opposti rispetto all’unione dei due corpi 7. In particolare, durante l’avvitamento della vite 8 entro la seconda porzione 3, le alette 10 vengono internamente filettate. Inoltre, l’azione meccanica della vite 8 sulle alette determina il loro passaggio dalla prima alla seconda configurazione in modo tale che dette alette 10 si deformino e la struttura 11 ogivale si apra almeno parzialmente per definire la sezione 9 svasata (si vedano le figure 8a e 8b). In the two bodies 7 to be coupled through holes 6 are made, preferably with a circular section (see Figures 2a and 2b). The bodies 7 are progressively brought together until they are placed in contact and in such a way that the through holes 6 are aligned with each other, as shown in Figures 3a and 3b. The frusto-conical tip 12 of the block 1, the fins 10 of which are in the first configuration, is placed in front of the aligned through holes 6. At this point the block 1 is introduced and pushed into the through holes 6 until the shoulder 4 abuts with respect to one of the bodies 7 (see Figures 4a, 4b, 5a and 5b). The screw 8, introduced from the open end 2a of the first portion 2, is screwed into this first portion 2 while the dowel 1 is kept stationary, as shown in figures 6a and 6b. The screwing of the screw 8 continues inside the second portion 3 of the block 1 (figures 7a and 7b) in such a way as to deform it and give rise to the flared section 9 of abutment with respect to the other of the bodies 7. In this way, the shoulder 4 and the flared section 9 are located on opposite sides with respect to the union of the two bodies 7. In particular, when screwing the screw 8 into the second portion 3, the tabs 10 are internally threaded. Furthermore, the mechanical action of the screw 8 on the fins determines their passage from the first to the second configuration in such a way that said fins 10 are deformed and the ogival structure 11 opens at least partially to define the flared section 9 (see Figures 8a and 8b).
Contemporaneamente, l’asola 13 centrale della punta 12 tronco-conica viene allargata dall’avanzamento della vite 8. La vite 8 viene stretta secondo una predefinita coppia di serraggio che consente il corretto bloccaggio della stessa entro il tassello 1. Tipicamente, l’applicazione della corretta coppia di serraggio viene realizzata tramite due chiavi, di cui una opera l’avanzamento della vite 8 nel tassello 1, mentre l’altra mantiene fermo il tassello 1 stesso. In alternativa, si può impiegare una pistola che realizza l’avanzamento della vite 8 nel tassello 1 e, tramite una pinza associata alla pistola, mantiene il tassello 1 fermo. Le forze di rottura, sperimentalmente ottenute, per la coppia tassello-vite risultano: At the same time, the central slot 13 of the frusto-conical tip 12 is widened by the advancement of the screw 8. The screw 8 is tightened according to a predefined tightening torque which allows it to be correctly locked within the plug 1. Typically, the application the correct tightening torque is achieved by means of two keys, one of which advances the screw 8 in the block 1, while the other keeps the block 1 still. Alternatively, you can use a gun that carries out the advancement of the screw 8 in the dowel 1 and, through a pliers associated with the gun, keeps the dowel 1 stationary. The breaking forces, experimentally obtained, for the anchor-screw couple are:
- superiori fino a circa 2.5 volte ai valori dello sforzo ammissibile, per quanto riguarda la prova a taglio; - up to about 2.5 times higher than the allowable stress values, as regards the shear test;
- superiori fino a 1.4 volte ai valori dello sforzo ammissibile, per quanto riguarda la prova a trazione. Va inoltre sottolineato che il tassello 1 ed il metodo proposto per la sua messa in opera sono impiegabili anche nel caso di un numero di corpi 7 superiore a due (forma realizzativa non illustrata). In tal caso, i corpi 7 sono posti a contatto a due a due e i relativi fori 6 passanti sono allineati in modo tale da formare un blocco. Lo spallamento 4 farà riscontro su uno dei due corpi 7 esterni del blocco, mentre la sezione 9 svasata farà riscontro sull’altro dei due corpi 7 esterni del blocco. - up to 1.4 times higher than the allowable stress values, as regards the tensile test. It should also be emphasized that the block 1 and the method proposed for its implementation can also be used in the case of a number of bodies 7 greater than two (embodiment not shown). In this case, the bodies 7 are placed in contact two by two and the relative through holes 6 are aligned in such a way as to form a block. The shoulder 4 will abut on one of the two external bodies 7 of the block, while the flared section 9 will abut the other of the two external bodies 7 of the block.
Dalla descrizione effettuata risultano chiare le caratteristiche del tassello di accoppiamento e del metodo di giunzione di almeno due corpi, secondo la presente invenzione, così come chiari ne risultano i vantaggi. From the above description the characteristics of the coupling block and of the joining method of at least two bodies according to the present invention are clear, as are the advantages.
In particolare, il tassello proposto consente di realizzare una giunzione affidabile dei corpi anche nei casi in cui sia possibile accedere solamente ad uno di essi. Infatti, da un lato il tassello è bloccato tramite il suo spallamento, dall’altro il bloccaggio avviene mediante deformazione plastica della seconda porzione. In particular, the proposed dowel allows to realize a reliable junction of the bodies even in cases where it is possible to access only one of them. In fact, on the one hand the dowel is blocked by its shoulder, on the other the blocking occurs by means of plastic deformation of the second portion.
Inoltre, il tassello descritto risulta strutturalmente semplice perché la deformazione della seconda porzione è garantita dal suo spessore (inferiore rispetto a quello della prima porzione rigida), dall’impiego di alette e dall’uso di un materiale duttile come l’acciaio al piombo. Inoltre, grazie all’elevata classe di resistenza del materiale impiegato, il tassello proposto è particolarmente indicato per applicazioni nel settore della carpenteria pesante. Tra l’altro, l’affidabilità della giunzione è garantita anche dalla zigrinatura esterna della prima porzione e dal fatto che la vite, avanzando, incide le alette realizzando una filettatura interna. In tal modo, sono scongiurati eventuali allentamenti della tenuta. Furthermore, the described dowel is structurally simple because the deformation of the second portion is guaranteed by its thickness (lower than that of the first rigid portion), by the use of fins and by the use of a ductile material such as lead steel. Furthermore, thanks to the high resistance class of the material used, the proposed anchor is particularly suitable for applications in the heavy carpentry sector. Among other things, the reliability of the joint is also guaranteed by the external knurling of the first portion and by the fact that the screw, advancing, cuts into the fins creating an internal thread. In this way, any loosening of the seal is avoided.
Il metodo di giunzione dei corpi tramite il tassello proposto risulta essere rapido, economico e semplice perché è sufficiente inserire il tassello nei fori passanti dei corpi ed avvitare la vite la quale, deformando la parte finale (cioè la punta) del tassello, completa il bloccaggio dei corpi uniti. Tali operazioni risultano particolarmente economiche perché possono essere condotte in sequenza da un unico operatore posizionato dalla parte di uno dei corpi. Va inoltre sottolineato che nei corpi devono essere predisposti semplici fori passanti, senza alcuna necessità di realizzare un foro cieco filettato come avveniva nel caso della vite prigioniera. The method of joining the bodies using the proposed dowel is quick, cheap and simple because it is sufficient to insert the dowel in the through holes of the bodies and screw the screw which, deforming the final part (i.e. the tip) of the dowel, completes the locking. of united bodies. These operations are particularly economical because they can be carried out in sequence by a single operator positioned on the side of one of the bodies. It should also be emphasized that simple through holes must be prepared in the bodies, without any need to make a threaded blind hole as was the case with the stud bolt.
Claims (10)
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