Elemento de tornillo.

Elemento de tornillo (1), comprendiendo un vástago roscado (2) y una punta de tornillo

(4) realizada en un extremo de vástago, y una cabeza de tornillo (5) realizada en el extremo de vástago opuesto y dotada de una zona de aplicación de fuerza (7) y comprendiendo una rosca de tornillo (12) que se extiende sobre el vástago roscado (2) y la punta de tornillo (4), comprendiendo la punta de tornillo (4) una primera porción de punta (4a), situada delante, vista en la dirección del atornillado (Z), y que se estrecha en dirección del extremo del elemento de tornillo, y una segunda porción de punta (4b) que está adyacente a la misma, que presenta una sección transversal poligonal vista en sección transversal, cuyo diámetro de círculo envolvente (dh) es superior a un diámetro de núcleo (dk) de la primera porción de punta (4a),

caracterizado por el hecho de que la primera porción de punta (4a) presenta una sección transversal en forma de círculo y, en la transición entre la primera porción de punta (4a) y la segunda porción de punta (4b) en esta última tiene al menos una superficie de borde frontal (9) orientada radialmente con respecto a un eje central longitudinal (XX) en el sentido de un aumento del diámetro, y que se termina por un punto de ángulo (15) de la sección transversal poligonal situado sobre el círculo envolvente (14) de la segunda porción de punta (4b), y por el hecho de que la rosca de tornillo (12) está realizada de manera continua sin interrupción a lo largo de la primera y la segunda porción de punta (4a, 4b) de la punta de tornillo (4).

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E13169134.

Solicitante: SPAX INTERNATIONAL GMBH & CO. KG.

Inventor/es: LANGEWIESCHE,FRANK.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES... > DISPOSITIVOS PARA UNIR O BLOQUEAR LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS... > F16B25/00 (Tornillos que forman la rosca en el material en el cual se atornillan, p. ej. tirafondos, tornillo autorroscante)

PDF original: ES-2548080_T3.pdf

 

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Elemento de tornillo.

Fragmento de la descripción:

Elemento de tornillo

La presente Invención se refiere a un elemento de tornillo según el concepto general de la reivindicación 1.

Un elemento de tornillo genérico está descrito en el documento EP 1 411 252 A2. Un elemento de tornillo de este tipo sirve en particular para el atornillado de los materiales más diversos, tal como madera y plástico, a saber, sin el taladro previo de un orificio de núcleo. El elemento de tornillo es atornillado directamente en el material respectivo, donde se crea un efecto de desplazamiento por el hecho de que, en un primer tiempo, la punta de la rosca penetra en el material. La rosca que se extiende hasta el extremo delantero en la dirección del atornillado, actúa como punta de agarre, para poder lograr un buen encaje y una buena penetración del elemento de tornillo con una fuerza de presión axial reducida, es decir, principalmente sólo a través de la rotación. En el elemento de tornillo conocido, el área con la sección transversal de núcleo poligonal debe extenderse en cada caso hasta el extremo delantero del lado de extremo de la punta de la rosca. Adicionalmente, la sección transversal de núcleo poligonal debe presentar unas superficies laterales convexas así como unos ángulos que también pueden ser redondeados. Los ángulos poligonales se encuentran sobre un círculo envolvente, cuyo diámetro puede ser inferior/superior, pero en particular también idéntico al diámetro del núcleo de vástago cilindrico del vástago roscado. A este respecto, con el elemento de unión conocido debe lograrse que, durante el atornillado, se evite en gran parte una formación de virutas, por el hecho de que el efecto de taladro automático del elemento de unión reside en la circunstancia de que la punta de rosca, por causa de su sección transversal de núcleo poligonal, es empujada dentro del material de modo que se obtiene un efecto de desplazamiento radial a través de los momentos que se hinchan y deshinchan con la rotación.

En este conocido elemento de tornillo, sin embargo, en particular en caso de atornillado en madera dura, se producen unos fenómenos que provocan astillas, por causa del efecto de desplazamiento de la punta de tornillo cuya sección transversal es poligonal. Además, al principio del atornillado, se requiere una fuerza axial relativamente elevada para que la punta de tornillo encaje en la rosca.

La presente invención se basa en el objeto de mejorar un elemento de tornillo genérico en lo que se refiere a sus cualidades, en particular de evitar ampliamente los fenómenos de las astillas y de reducir aún más las fuerzas axiales para el atornillado.

De acuerdo con la invención, ello se logra a través de las características de la parte distintiva de la reivindicación 1. A través de la unión combinatoria de la porción de punta situada delante, vista en la dirección del atornillado, y que se estrecha, con la superficie de borde frontal situada adyacente a la misma y orientada radialmente, que actúa como borde de corte y/o de fresado, y de la porción de punta poligonal situada adyacente a la sección delantera, y del recorrido continuo de la rosca de tornillo desde la primera, delantera, hasta la segunda porción de punta adyacente de la punta de tornillo, se facilita por una parte una penetración fácil del tornillo y por otra parte la rosca que se extiende de modo continuo encaja inmediatamente en el momento de la penetración en el área delantera cónica, y la aplicación de la fuerza no interrumpida, axial a través de la rosca, apoya el efecto de corte de la superficie de borde frontal, orientada en sentido radial, de la sección poligonal, facilitando de esta manera una penetración fácil ulterior del elemento de tornillo de acuerdo con la invención en el material respectivo. Mediante la conformación de la sección delantera de extensión cónica, con un diámetro máximo que es inferior al diámetro del círculo envolvente de la sección poligonal adyacente, se posibilita una penetración fácil en el respectivo material. También de esta manera, el efecto de generación de astillas es reducido sustancialmente. De acuerdo con la invención resulta ser ventajoso si la porción de punta delantera que se estrecha, está realizada como cono puntiagudo, y presenta un ángulo de cono de 10 0 a 40 °, en particular 20 °. En este caso es oportuno si la longitud parcial de la porción de punta delantera en forma de cono en un área asciende a 0,8- hasta 2,0 veces el paso de rosca de la rosca de tornillo del elemento de tornillo de acuerdo con la invención. La conformación de acuerdo con la invención de la sección en forma de cono de la punta de rosca apoya una penetración fácil del elemento de tornillo de acuerdo con la invención en el respectivo material, por causa del ángulo de cono reducido y del diámetro más reducido en comparación con el diámetro del vástago de tornillo. La porción de punta poligonal situada adyacente a la sección en forma de cono, de modo preferible, presenta un diámetro del círculo envolvente que es superior/idéntico a un diámetro de núcleo máximo del vástago roscado cuya sección transversal tiene forma circular. De esta manera se logra que, mediante los bordes de núcleo que están conformados en la porción de punta poligonal y se extienden de modo preferible paralelos al eje longitudinal central, el orificio de tornillo que actúa a través de la superficie de borde frontal, delantera en el sentido del atornillado y actuando como borde de corte, no pueda volver a estrecharse por motivo de una recuperación elástica del respectivo material en el que es atornillado el elemento de tornillo de acuerdo con la invención. La razón es que el material que eventualmente se recupera es desplazado radialmente o es eliminado a través de los bordes de núcleo que se han formado, de modo que el vástago de tornillo adyacente a la porción de punta poligonal puede penetrar en el orificio de taladro generado por la punta de tornillo sin encontrarse con una mayor resistencia.

Unas formas de realización ventajosas adicionales están contenidas en las reivindicaciones dependientes y se describen en detalle a través de los ejemplos de realización representados en los dibujos siguientes. Muestran:

Fig. 1 una vista en perspectiva de un elemento de tornillo de acuerdo con la invención,

Flg. 2 una vista en perspectiva del elemento de tornillo según la Fig. 1, pero sin rosca de tornillo,

Fig. 3 un corte longitudinal a través de la Fig. 2, pero sin cabeza de tornillo,

Fig. 3a a Fig. 3c vistas en corte de acuerdo con las líneas de corte A-A, B-B y C-C en la Flg. 3,

Flg. 4, Flg. 5 y Flg. 6 cortes a través de unas formas de realización alternativas de la porción de punta poligonal del elemento de tornillo de acuerdo con la Invención,

Flg. 7 una vista lateral del elemento de tornillo de acuerdo con la Invención según la Fig. 1,

Flg. 7a a Flg. 7c cortes a través del elemento de tornillo de acuerdo con la invención según la Fig. 7 a lo largo de las líneas de corte A-A, B-B y C-C,

Fig. 8 una vista lateral del elemento de tornillo según la Flg. 7, pero en una posición girada en 45° con respecto a la posición en la Flg. 7,

Fig. 8a a Flg. 8c representaciones en corte a lo largo de los cortes A-A, B-B y C-C en la Flg. 8,

Fig. 9 una vista en perspectiva de una forma adicional de realización de un elemento de tornillo de acuerdo con la invención,

Fig. 10 una vista en perspectiva del elemento de tornillo de acuerdo con la invención según la Flg. 9, pero sin rosca de tornillo.

En las diversas figuras del dibujo, las partes Idénticas siempre están provistas de los mismos números de referencia.

Un elemento de tornillo 1 de acuerdo con la Invención comprende, tal como está representado... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Elemento de tornillo (1), comprendiendo un vástago roscado (2) y una punta de tornillo (4) realizada en un extremo de vástago, y una cabeza de tornillo (5) realizada en el extremo de vástago opuesto y dotada de una zona de aplicación de fuerza (7) y comprendiendo una rosca de tornillo (12) que se extiende sobre el vástago roscado (2) y la punta de tornillo (4), comprendiendo la punta de tornillo (4) una primera porción de punta (4a), situada delante, vista en la dirección del atornillado (Z), y que se estrecha en dirección del extremo del elemento de tornillo, y una segunda porción de punta (4b) que está adyacente a la misma, que presenta una sección transversal poligonal vista en sección transversal, cuyo diámetro de círculo envolvente (dh) es superior a un diámetro de núcleo (dk) de la primera porción de punta (4a),

caracterizado por el hecho de que la primera porción de punta (4a) presenta una sección transversal en forma de círculo y, en la transición entre la primera porción de punta (4a) y la segunda porción de punta (4b) en esta última tiene al menos una superficie de borde frontal (9) orientada radialmente con respecto a un eje central longitudinal (X- X) en el sentido de un aumento del diámetro, y que se termina por un punto de ángulo (15) de la sección transversal poligonal situado sobre el círculo envolvente (14) de la segunda porción de punta (4b), y por el hecho de que la rosca de tornillo (12) está realizada de manera continua sin interrupción a lo largo de la primera y la segunda porción de punta (4a, 4b) de la punta de tornillo (4).

2. Elemento de tornillo de acuerdo con la reivindicación 1,

caracterizado por el hecho de que el círculo envolvente (14) de la segunda porción de punta (4b) presenta un diámetro (dh) que es superior/igual a un diámetro central máximo (ds) del vástago roscado (2) de modo preferente circular en sección transversal.

3. Elemento de tornillo de acuerdo con la reivindicación 1 o 2,

caracterizado por el hecho de que el diámetro de círculo envolvente (dh) de la segunda porción de punta (4b) de la punta de tornillo (4) es constante a lo largo de su longitud axial.

4. Elemento de tornillo de acuerdo con la reivindicación 1 o 2,

caracterizado por el hecho de que la segunda porción de punta (4b) de la punta de tornillo (4) presenta, en la transición de la primera porción de punta (4a) hacia la segunda porción de punta (4b), un diámetro de círculo envolvente (dh1) que es inferior al diámetro de círculo envolvente (dh2), en el extremo, orientado hacia el vástago roscado (2), de la segunda porción de punta (4b).

5. Elemento de tornillo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4,

caracterizado por el hecho de que la primera porción de punta (4a) está realizada bajo forma de cono puntiagudo que presenta un ángulo de cono (a) en la gama de 10° a 40°, en particular de 20°.

6. Elemento de tornillo de acuerdo con la reivindicación 5,

caracterizado por el hecho de que el diámetro (dk) de la primera porción de punta (4a) realizado bajo forma de cono puntiagudo, en su superficie de base en la transición entre la primera y la segunda porción de punta (4a, 4b), es inferior al diámetro central máximo (ds) del vástago roscado (2).

7. Elemento de tornillo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6,

caracterizado por el hecho de que la rosca de tornillo (12) presenta, en la región de la segunda porción de punta (4b) y de la porción de vástago (2), un diámetro exterior (dg) que es superior al diámetro de círculo envolvente máximo (dh) en la región de la porción de punta poligonal (4b).

8. Elemento de tornillo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7,

caracterizado por el hecho de que la longitud parcial de la primera porción de punta (4a) es de 0,8 a 2,0 veces un paso de rosca máximo (S) de la rosca de tornillo (12), siendo el paso de rosca (S) de modo preferente entre 40 % y 70 % del diámetro de rosca máximo (dg) en caso de rosca de un filete.

9. Elemento de tornillo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8,

caracterizado por el hecho de que el diámetro exterior de rosca (dg) sobre la primera porción de punta (4a) aumenta desde el extremo del elemento de tornillo, a partir de 0 hasta el diámetro exterior de rosca máximo (dg) sobre la segunda porción de punta (4b).

10. Elemento de tornillo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9,

caracterizado por el hecho de que la sección transversal poligonal de la porción de punta poligonal (4b) comprende al menos tres, de modo preferible cuatro, puntos de ángulo (15), que están situados sobre el círculo envolvente (14) de la porción de punta poligonal (4b).

11. Elemento de tornillo de acuerdo con la reivindicación 10,

caracterizado por el hecho de que los cuatro puntos de ángulo (15) se cruzan sobre dos líneas rectas (g-i, g2), que se cruzan ortogonalmente en el eje longitudinal central (X-X), de la sección transversal poligonal, y presentan en cada caso la misma distancia (b) con respecto al eje longitudinal (X-X).

12. Elemento de tornillo de acuerdo con la reivindicación 10 o 11,

caracterizado por el hecho de que los cuatro puntos de ángulo (15) de la sección transversal poligonal de la porción de punta poligonal (4b) están dispuestos respectivamente los unos detrás de los otros en la dirección longitudinal sobre unas líneas rectas que se extienden paralelas con respecto al eje longitudinal central (X-X), de tal manera que se forman unos bordes de núcleo rectilíneos (18).

13. Elemento de tornillo de acuerdo con la reivindicación 11 o 12,

caracterizado por el hecho de que los puntos de ángulo (15) de la sección transversal poligonal están unidos por unos lados de núcleo (22) que presentan una tal configuración cóncava que una sección transversal poligonal es formada, que está realizada respectivamente de manera simétrica por plegado con respecto a las líneas rectas (g-i, g2) ortogonales que pasan a través de los puntos de ángulo (15).

14. Elemento de tornillo de acuerdo con la reivindicación 11 o 12,

caracterizado por el hecho de que los lados de núcleo (22) que unen los puntos de ángulo (15) de la sección transversal poligonal están realizados de manera asimétrica con respecto a las líneas rectas (g-i, g2) ortogonales que pasan a través de los puntos de ángulo (15), de tal modo que se obtiene un efecto aumentado de corte y/o de fresado en el sentido de atornillado (D) o en el sentido de desatornillado (D) de un elemento de tornillo (1) de acuerdo con la Invención.

15. Elemento de tornillo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 14,

caracterizado por el hecho de que la rosca (12) presenta un borde de rosca exterior que se extiende en forma de espiral, visto en la dirección axial del eje longitudinal central (X-X) y, en la región del vástago roscado (2), se extiende con un radio constante y, en la reglón de la punta de tornillo (4), se extiende en forma de espiral con un radio que disminuye de manera continua.