Tornillo autorroscante.

Tornillo autorroscante para ser atornillado a lo largo de una dirección de atornillamiento (2) en un agujero de taladro (3) en un material duro (4),

comprendiendo el tornillo (1) comprende

a. un núcleo substancialmente cilíndrico (5) con un eje central longitudinal (7),

b. una rosca cortante (8) formada en una sola pieza con el núcleo (5), que se extiende a lo largo de una sección de rosca cortante (ASG), para cortar una rosca de agujero de taladro (9) en el material (4) con

i. un diámetro de rosca cortante (DSG), y

ii. por lo menos un elemento cortante (11, 12; 11a, 12; 11b, 12), presentando el por lo menos un elemento cortante (11, 12; 11a, 12; 11b, 12)

c. un material cortante con una dureza relativamente mayor en relación al núcleo (5) y

d. por lo menos un borde cortante (19; 19a, 26a; 19b, 26b),

i. que se encuentra dispuesto a lo largo de la dirección de atornillamiento (2) en un extremo anterior del por lo menos un elemento cortante (11, 12; 11a, 12; 11b, 12) y

ii. que mediante una sección de apoyo (20; 20a, 27a; 20b, 27b) situada a continuación en sentido contrario a la dirección de atornillamiento (2) se apoya en la rosca cortante (8),

e. un inserto cortante (21, 24; 24a; 24b) que sustancialmente se extiende en forma de segmento circular en la dirección del eje central longitudinal (7),

caracterizado por que el inserto cortante (21, 24; 24a; 24b) se proyecta dentro del núcleo (5).

Tornillo autorroscante La invención se refiere a un tornillo autorroscante para ser atornillado a lo largo de una dirección de atornilladura dentro de un agujero de taladro en un material duro, en particular hormigón o granito.

Un tornillo autorroscante se conoce por el documento WO 2004/074 697 A1. A este respecto, una rosca de corte del tornillo presenta por lo menos un elemento de corte que corta una rosca en la superficie lateral interior de un agujero taladrado. La aplicación de este tornillo en un agujero taladrado en un material de gran dureza es problemática, debido a que durante el atornillamiento del tornillo, se presentan fuerzas de reacción que actúan a partir del material circundante al agujero de taladro de manera radial y/o tangencial en relación al eje central longitudinal del tornillo, así como presiones resultantes de ello que actúan sobre el tornillo, dificultando o impidiendo el atornillamiento del tornillo. En particular existe el peligro de que al aplicar un par de fuerzas de atornillamiento mayor al tornillo, el mismo pueda ser girado en exceso y por lo tanto resultar destruido.

Un tornillo autorroscante se conoce por el documento EP 2 055 970 A2, en donde una rosca de corte presenta entalladuras. En cada entalladura se encuentra insertado un cuerpo cortante. El material del cuerpo cortante presenta una mayor dureza que la dureza de la rosca. Otros tornillos autorroscantes se conocen, por ejemplo, por los documentos EP 2 055 969 A2, EP 2 204 244 A1 y EP 2 048 382 A2.

El objetivo de la presente invención consiste en proporcionar un tornillo autorroscante para ser atornillado a lo largo de una dirección de atornillamiento dentro de un agujero de taladro en un material duro, en particular hormigón o granito, de tal manera que se facilite el atornillamiento.

El objetivo se logra a través de las características de la reivindicación 1. El núcleo de la invención consiste en que en una rosca de corte de un tornillo autorroscante se provee por lo menos un elemento cortante con por lo menos un borde cortante, en donde el borde cortante está dispuesto a lo largo de una dirección de atornillamiento en un extremo delantero del por lo menos un elemento cortante, y en donde el borde cortante se apoya con una sección de apoyo situada a continuación en el sentido contrario a la dirección de atornillamiento en la rosca de corte. A través del por lo menos un borde cortante se asegura que cada elemento cortante presente una superficie de apoyo comparativamente pequeña en una pared interior del agujero de taladro. El elemento cortante actúa como un cincel. El por lo menos un elemento cortante presenta un material cortante que en relación a un núcleo cilíndrico del tornillo autorroscante tiene una mayor dureza. El núcleo cilíndrico presenta un eje central longitudinal. La rosca cortante está realizada en una sola pieza con el núcleo, extendiéndose a lo largo de una sección de rosca y sirviendo para acortar una rosca en un agujero de taladro en el material. La rosca cortante presenta un diámetro de rosca cortante.

El tornillo presenta un inserto cortante del elemento cortante que sustancialmente se extiende en forma de segmento de círculo en la dirección del eje central longitudinal y se proyecta dentro del núcleo. El inserto cortante se puede fabricar fácilmente. En particular, es posible realizar un inserto cortante como punto de soldadura sobre los flancos de rosca de la rosca cortante y posteriormente hacer una rectificación de repaso en la forma de una espiral de rosca de la rosca cortante. Un inserto cortante de este tipo se extiende a partir de un borde exterior de la rosca cortante sustancialmente en forma de segmento de círculo de manera perpendicular al eje central longitudinal y se proyecta dentro del núcleo del tornillo.

Un tornillo de acuerdo con la reivindicación 2 permite una sujeción segura y duradera en la rosca del agujero de taladro cortada por medio de la rosca de corte del tornillo.

Un tornillo de acuerdo con la reivindicación 3 facilita la carga del tornillo con un par de fuerzas de atornillamiento.

Un tornillo de acuerdo con la reivindicación 4 permite un mejor agarre de la rosca cortante con el elemento cortante en el material que circunda el agujero de taladro durante el atornillamiento del tornillo.

Un tornillo de acuerdo con la reivindicación 5 permite recoger, acumular y transportar el material excavado que se 55 excava debido al procedimiento de corte efectuado por un elemento cortante en el material que circunda el agujero de taladro.

Un tornillo de acuerdo con la reivindicación 6 presenta varios elementos cortantes, en donde se proveen por lo menos un elemento cortante preliminar y por lo menos un elemento cortante principal situado a continuación del elemento cortante preliminar, en particular en sentido contrario a la dirección de atornillamiento. A este respecto, por lo menos un borde cortante del elemento cortante preliminar se encuentra dispuesto a una distancia radial más pequeña en relación al eje central longitudinal que el por lo menos un borde cortante del elemento cortante principal. De esta manera se logra que el por lo menos un elemento cortante preliminar en primer lugar corte la rosca de forma preliminar en el agujero de taladro, en particular en la pared interior intacta del agujero de taladro. Para ello, los 65 elementos cortantes preliminares pueden presentar una anchura comparativamente más delgada, orientada de manera perpendicular a la espiral de rosca, y en particular una anchura de punta reducida en comparación con los

elementos cortantes principales. Por medio de los elementos cortantes principales, la rosca de corte precortada se realiza con las medidas requeridas, como por ejemplo el diámetro de la rosca de corte, la profundidad de la rosca de corte y/o la anchura de la rosca de corte.

Un tornillo de acuerdo con la reivindicación 7 permite hacer un corte preliminar mejorado de la rosca en el agujero de taladro, debido a que el trabajo de corte se distribuye entre varios elementos de corte preliminar. De esta manera se reduce la carga mecánica en cada elemento de corte preliminar y, por lo tanto, su desgaste.

Un tornillo de acuerdo con la reivindicación 8 presenta varios elementos de corte principales, que en particular pueden estar realizados de forma idéntica. Con el uso de varios elementos de corte principales es posible aumentar la profundidad de atornillamiento máxima alcanzable del tornillo. Durante el atornillamiento del tornillo, a lo largo de la dirección de atornillamiento primero se agarra sólo el primer elemento de corte principal, siempre y cuando los elementos cortantes principales situados a continuación estén realizados de manera idéntica a éste. En el caso de que el por lo menos un borde cortante de uno o varios elementos cortantes principales situados a continuación se encuentra dispuesto a una mayor distancia radial con respecto al eje central longitudinal, estos elementos cortantes permiten aumentar la profundidad de rosca de la rosca en el agujero de taladro. En el caso de que un elemento de corte principal dispuesto de manera precedente se descaspe debido al proceso de corte y por ejemplo la geometría del elemento de corte principal se modifique de tal manera que un borde cortante quede dispuesto a una menor distancia radial con respecto al eje central longitudinal, referido al estado inicial del tornillo, el trabajo de corte requerido es realizado por este elemento de corte principal desgastado y por el elemento de corte situado a continuación del mismo. Esto significa que el desgaste de un elemento de corte no resulta en un menoscabo negativo de la aptitud de corte del tornillo. Los elementos de corte principales preferentemente están realizados de forma redundante. Un elemento de corte podrá ser considerado como desgastado, por ejemplo, cuando el borde cortante del mismo ya no sea mayor que el diámetro de una rosca portante.

Una rosca de acuerdo con la reivindicación 9 presenta un comportamiento de corte particularmente ventajoso. Debido a la sección transversal sustancialmente en forma de dientes de sierra de manera perpendicular a la espiral de rosca de la rosca cortante del por lo menos un elemento cortante, el mismo presenta una superficie de apoyo reducida, con la que el elemento cortante se agarra a la pared interior del agujero de taladro, es decir, al substrato de piedra. Con un par de fuerzas de atornillamiento idéntico, debido a la superficie de apoyo reducida se ejerce una presión comparativamente mayor sobre el material circundante al agujero de taladro y de esta manera se mejora la acción de corte. En particular, el elemento cortante en forma de dientes de sierra puede presentar un flanco de elemento cortante anterior, sustancialmente... [Seguir leyendo]

1. Tornillo autorroscante para ser atornillado a lo largo de una dirección de atornillamiento (2) en un agujero de taladro (3) en un material duro (4) , comprendiendo el tornillo (1) comprende 5

a. un núcleo substancialmente cilíndrico (5) con un eje central longitudinal (7) ,

b. una rosca cortante (8) formada en una sola pieza con el núcleo (5) , que se extiende a lo largo de una sección de rosca cortante (ASG) , para cortar una rosca de agujero de taladro (9) en el material (4) con

i. un diámetro de rosca cortante (DSG) , y ii. por lo menos un elemento cortante (11, 12; 11a, 12; 11b, 12) , presentando el por lo menos un elemento cortante (11, 12; 11a, 12; 11b, 12)

c. un material cortante con una dureza relativamente mayor en relación al núcleo (5) y 15 d. por lo menos un borde cortante (19; 19a, 26a; 19b, 26b) , i. que se encuentra dispuesto a lo largo de la dirección de atornillamiento (2) en un extremo anterior del por lo menos un elemento cortante (11, 12; 11a, 12; 11b, 12) y ii. que mediante una sección de apoyo (20; 20a, 27a; 20b, 27b) situada a continuación en sentido contrario a 20 la dirección de atornillamiento (2) se apoya en la rosca cortante (8) , e. un inserto cortante (21, 24; 24a; 24b) que sustancialmente se extiende en forma de segmento circular en la dirección del eje central longitudinal (7) , caracterizado por que el inserto cortante (21, 24; 24a; 24b) se proyecta dentro del núcleo (5) .

2. Tornillo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por una rosca portante (14) que se extiende a lo largo de la sección de rosca portante (ATG) y que está formada en una sola pieza con el núcleo (5) , para ser atornillada en la rosca del agujero de taladro (9) .

3. Tornillo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por un medio de atornillamiento (18) para aplicar un par de fuerzas de atornillamiento al tornillo (1) .

4. Tornillo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el por lo menos un 35 borde cortante (19; 19a, 26a; 19b, 26b) sobresale radialmente más allá del diámetro de rosca cortante (DSG) .

5. Tornillo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que a lo largo de la rosca cortante (8) se encuentran dispuestos elementos cortantes adyacentes (11, 12; 11a, 12; 11b, 12) de manera distanciada entre sí, siendo una distancia entre los elementos cortantes adyacentes (11, 12; 11a, 12; 11b, 12) en particular equivalente como máximo a un 15 % de una altura de paso (HG) , en particular como máximo a un 12 % de una altura de paso (HG) y más particularmente como máximo a un 10 % de una altura de paso (HG) .

6. Tornillo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por varios elementos cortantes (11, 12; 11a, 12; 11b, 12) que comprenden por lo menos un elemento de corte preliminar (12) y por lo 45 menos un elemento de corte principal (11; 11a; 11b) , siendo una distancia radial (rVS) del por lo menos un borde cortante (19) del elemento de corte preliminar (12) en relación al eje central longitudinal (7) menor que la distancia radial (rHS) del por lo menos un borde cortante (19; 19a, 26a; 19b, 26b) del elemento de corte principal (11; 11a; 11b) en relación al eje central longitudinal (7) .

7. Tornillo de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado por varios elementos de corte preliminar (12) , en donde la distancia radial (rVS) del por lo menos un borde cortante (19) de elementos de corte preliminar adyacentes (12) se incrementa en sentido contrario a la dirección de atornillamiento (2) .

8. Tornillo de acuerdo con las reivindicaciones 6 o 7, caracterizado por varios elementos de corte principal (11; 11a;

11b) , sienbdo la distancia radial (rHS) del por lo menos un borde cortante (19; 19a, 26a; 19b, 26b) de un elemento de corte principal (11; 11a; 11b) mayor o igual que la distancia radial (rHS) del por lo menos un borde cortante (19; 19a, 26a; 19b, 26b) de un elemento de corte principal (11; 11a; 11b) dispuesto a continuación en el sentido contrario a la dirección de atornillamiento (2) .

9. Tornillo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por una realización de sección transversal sustancialmente en forma de dientes de sierra a lo largo de una espiral de rosca de la rosca cortante (8) del por lo menos un elemento cortante (19) , en particular con un flanco de elemento cortante anterior (22) orientado de manera sustancialmente radial en relación al eje central longitudinal (7) y con un flanco de elemento cortante posterior (23) orientado de manera sustancialmente tangencial en relación al eje central 65 longitudinal (7) .

10. Tornillo de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado por que el flanco de elemento cortante anterior (22) está inclinado con respecto a la dirección radial del eje central longitudinal (7) con un ángulo de inclinación (a) que tiene un valor máximo de 10º , en particular un valor máximo de 8º y más particularmente un valor máximo de 5º .

11. Tornillo de acuerdo con las reivindicaciones 9 o 10, caracterizado por que el flanco de elemento cortante anterior (22) presenta una longitud (LVF) equivalente como máximo a un 15 % del diámetro de rosca cortante (DSG) , en particular como máximo a un 10 % del diámetro de rosca cortante (DSG) y más particularmente como máximo a un 5 % del diámetro de rosca cortante (DSG) .

12. Tornillo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado por que el flanco de elemento cortante posterior (23) presenta una longitud (LHF) equivalente a por lo menos un 25 % del diámetro de rosca cortante (DSG) , en particular por lo menos un 30 % del diámetro de rosca cortante (DSG) y más particularmente por lo menos un 35 % del diámetro de rosca cortante (DSG) .

13. Tornillo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, caracterizado por que la longitud (LHF) del flanco del elemento cortante posterior (23) es mayor que una longitud (LVF) del flanco de elemento cortante anterior (22) y en particular equivale a por lo menos 1, 6 veces, en particular a por lo menos 3 veces y más particularmente a por lo menos 7 veces la longitud (LVF) del flanco de elemento cortante anterior (22) .

14. Tornillo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, caracterizado por que el flanco de elemento cortante posterior (23) , partiendo del por lo menos un borde cortante (19) , presenta una sección superficial de camisa de cilindro (25) orientada en relación al eje central longitudinal (7) .

15. Tornillo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por al menos dos bordes 25 cortantes (19a, 26a; 19b, 26b) .

16. Tornillo de acuerdo con la reivindicación 15, caracterizado por una entalladura (28) radialmente abierta hacia afuera del elemento cortante (11a) , estando por lo menos uno de los bordes cortantes (26a) dispuesto en una terminación de entalladura, en particular posterior a lo largo de la dirección de atornillamiento (2) .

17. Tornillo de acuerdo con las reivindicaciones 15 o 16, caracterizado por que la entalladura (28) está dispuesta entre dos bordes cortantes (19a, 26a) .

18. Tornillo de acuerdo con la reivindicación 15, caracterizado por una sección transversal en forma de escalera a

lo largo de una espiral de rosca de la rosca cortante (8) del elemento cortante (11b) con una primera sección de escalera (29) y una segunda sección de escalera (30) , siendo la distancia radial (r1TA) del por lo menos un borde cortante (19b) de la primera sección de escalera (29) en relación al eje central longitudinal (7) menor que la distancia radial (r2TA) del por lo menos un borde cortante (26b) de la segunda sección de escalera (30) en relación al eje central longitudinal (7) .