TORNILLO DE CIZALLA Y PROCEDIMIENTO PARA SU FABRICACION.

Tornillo de cizalla, provisto de un cuerpo cilíndrico con una rosca (60) en su cara exterior y provisto de un vástago central (40) con una cabeza (50) en uno de sus extremos que presenta unas superficies de ataque (52) para un útil de accionamiento,

de tal modo que se haga encajar por lo menos un disco (30) en el vástago (40) y de tal modo que el tornillo de cizalla (10) presente un punto de rotura controlada que forme un plano de cizallamiento,

caracterizado porque en la zona interior del dicho tornillo de cizalla el vástago (40) presenta una zona cilíndrica (44) en la que se hace encajar por lo menos un disco (30),

porque el disco (30) correspondiente queda inmovilizado entre una base (20) y la cabeza (50) del tornillo de cizalla,

y porque el vástago (40) presenta un único punto de rotura controlada (42) en la zona interior del tornillo de cizalla

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E07001766.

Solicitante: ARCUS ELEKTROTECHNIK ALOIS SCHIFFMANN GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: STREITFELDSTRASSE 15,81673 MUNCHEN.

Inventor/es: AMANN,PETER.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 26 de Enero de 2007.

Fecha Concesión Europea: 17 de Marzo de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F16B31/02B

Clasificación PCT:

  • F16B31/02 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F16 ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES PARA ASEGURAR EL BUEN FUNCIONAMIENTO DE LAS MAQUINAS O INSTALACIONES; AISLAMIENTO TERMICO EN GENERAL.F16B DISPOSITIVOS PARA UNIR O BLOQUEAR LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS O LAS PARTES DE LAS MAQUINAS, p. ej. CLAVOS, CLAVIJAS, TUERCAS, TORNILLOS, BULONES, ANILLOS QUE FORMAN RESORTE, ABRAZADERAS, BRIDAS, GRAPAS, CUÑAS; UNIONES O ARTICULACIONES (acoplamientos para la transmisión de mecanismos de rotación F16D). › F16B 31/00 Uniones mediante tornillos especialmente modificados para soportar un esfuerzo de tracción; Bulones de ruptura (forma del roscado F16B 33/04). › señalando o limitando la carga de tracción.
  • H01R4/30 SECCION H — ELECTRICIDAD.H01 ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS.H01R CONEXIONES CONDUCTORAS DE ELECTRICIDAD; ASOCIACION ESTRUCTURAL DE UNA PLURALIDAD DE ELEMENTOS DE CONEXION ELECTRICA AISLADOS UNOS DE OTROS; DISPOSITIVOS DE ACOPLAMIENTO; COLECTORES DE CORRIENTE (interruptores, fusibles H01H; dispositivos de acoplamiento del tipo de guía de ondas H01P 5/00; disposiciones de conmutación para la alimentación o la distribución de energía eléctrica H02B; instalación de líneas eléctricas, cables o líneas o cables eléctricos y ópticos combinados, o de aparatos auxiliares H02G; medios impresos para realizar conexiones eléctricas con o entre circuitos impresos H05K). › H01R 4/00 Conexiones conductoras de electricidad entre varios órganos conductores de contacto directo, es decir, que se tocan el uno al otro; Medios para realizar o mantener tales contactos; Conexiones conductoras de electricidad entre varios órganos conductores de contacto directo, es decir, que se tocan el uno al otro; medios para realizar o mantener tales contactos; conexiones conductoras de electricidad con dos o más emplazamientos de conexión espaciados para los conductores y utilizando órganos de contacto que penetran en el aislamiento (detalles de los contactos en dispositivos de H01R 13/00; dispositivos de acoplamiento H01R 12/70, H01R 24/00 - H01R 33/00; conectores de líneas flexibles o giratorios H01R 35/00 colectores de corriente no rotativos H01R 41/00). › que utilizan un órgano de presión constituido por un tornillo o por una tuerca (H01R 4/50 tiene prioridad; que utilizan un órgano de unión accionado por un tornillo o por una tuerca H01R 4/38).

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.

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TORNILLO DE CIZALLA Y PROCEDIMIENTO PARA SU FABRICACION.

Fragmento de la descripción:

Tornillo de cizalla y procedimiento para su fabricación.

La presente invención se refiere a un tornillo de cizalla, provisto de un cuerpo cilíndrico con una rosca en su cara exterior y provisto de un vástago central con una cabeza en uno de sus extremos que presenta unas superficies de ataque para un útil de accionamiento, de tal modo que se haga encajar por lo menos un disco en el vástago y de tal modo que el tornillo de cizalla presente un punto de rotura controlada que forme un plano de cizallamiento. Asimismo, la presente invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de dicho tipo de tornillos de ciza-lla.

En el documento EP-A-1 376 764 se da a conocer un tornillo de cizalla de dicho tipo.

Dicho tipo de tornillos de cizalla se conoce y se emplea en particular para aplicaciones en las que únicamente se puede apretar el tornillo con un par de torsión de un valor máximo predeterminado, a fin de no dañar los elementos inmovilizados por dicho tornillo. Si dicho par máximo de torsión de valor predeterminado se supera, la cabeza del tornillo de cizalla se rompe separándose y la pieza inferior del tornillo se encarga de crear una unión por bornes permanente en un dispositivo de conexión roscada.

En el documento DE-C-41 13 242 la solicitante da a conocer una forma constructiva adicional convencional de dicho tipo de tornillo de cizalla, provisto de un cuerpo roscado con una rosca macho, así como una cabeza de corte con una superficie de ataque para un útil, de tal modo que entre dicho cuerpo roscado y dicha cabeza de corte se prevé una zona de transición cuyo diámetro exterior se estrecha desde la cabeza de corte hasta el cuerpo roscado y que presenta un punto de rotura controlada. En la práctica, dicho tipo de tornillo de cizalla se introduce en la rosca hembra de una pieza de trabajo, por ejemplo un dispositivo de conexión roscada, con el objetivo de aprisionar un conductor.

Cuando se aprieta el tornillo y se supera el valor máximo predeterminado del par de torsión, la cabeza de corte del tornillo de cizalla se rompe separándose, mientras que la parte restante de dicho tornillo permanece en el dispositivo de conexión roscada y aprisiona el conductor con la fuerza de apriete predeterminada.

Así, se pone de manifiesto que dicho tipo de tornillos de cizalla son muy eficaces en las aplicaciones prácticas, puesto que un instalador está en condiciones de garantizar el apriete correcto del tornillo, independientemente de sus años de experiencia y de las herramientas empleadas. Simplemente, se precisa que el útil en cuestión, que está ajustado a la cabeza del tornillo de cizalla, apriete dicho tornillo hasta que su cabeza se rompa separándose.

Sin embargo, en dichos dispositivos de conexión roscada en la práctica se aprisionan unos conductores con distinta sección transversal, y consecuentemente dicho tornillo de cizalla debe penetrar más o menos en el espacio interior del dispositivo de conexión roscada, cuando se aprieta con un útil. Por lo tanto, tras la rotura de la cabeza de corte se puede originar una situación en la que el tornillo de cizalla sobresalga por accidente del dispositivo de conexión, si la longitud de la zona inferior del tornillo con la rosca macho pasante no está bien ajustada al dispositivo de conexión roscada y al conductor que debe quedar aprisionado.

Conforme al documento EP-A-1 376 764, en los tornillos de cizalla convencionales conceptualmente el vástago, formado como espiga central del cuerpo del tornillo de cizalla, presenta sección transversal no circular, por ejemplo hexagonal, en el que se hacen encajar discos adecuados con oquedades interiores complementarias y que presentan una sección transversal no circular. Así, dicho concepto convencional se basa en una unión por arrastre de forma entre la espiga y los discos. Asimismo, en las formas de realización convencionales, para cada zona de la espiga, correspondiente a un disco, se prevé un punto distinto de rotura controlada, de tal modo que en servicio se puede romper la cabeza de dicho tipo de tornillos de cizalla en distintos planos de corte prefijados.

El objetivo de la presente invención es proporcionar un tornillo de cizalla que sea adecuado para múltiples piezas de trabajo que se deben aprisionar, en particular hilos conductores de cables de distintos diámetros, y de tal modo que la cabeza de corte se rompa fiablemente al superar un par de torsión prefijado.

Por otra parte, el objetivo de la presente invención es proporcionar un procedimiento para la fabricación de dicho tipo de tornillos de cizalla.

Según la presente invención, para alcanzar una solución se puede diseñar un tornillo de cizalla de la forma mencionada al principio, es decir que en la zona interior del dicho tornillo de cizalla el vástago sea cilíndrico y se haga encajar por lo menos un disco, que el disco correspondiente quede inmovilizado entre una base y la cabeza del tornillo de cizalla, y que el vástago presente un único punto de rotura controlada en la zona interior del tornillo de cizalla.

Con un tornillo de cizalla conformado de este modo, se alcanza el objetivo de modo satisfactorio. Especialmente, cabe destacar que dicho tornillo de cizalla se adapta automáticamente a cada circunstancia particular, a saber a la longitud de la rosca hembra disponible en la pieza de trabajo, en la que debe enroscarse el tornillo de cizalla.

Así, cuando el tornillo de cizalla según la presente invención se enrosca en una pieza de trabajo adecuada, a fin de por ejemplo aprisionar un conductor en un dispositivo de conexión roscada, el tornillo de cizalla se deja enroscar hacia el interior hasta que su base entra en contacto con el conductor. A continuación, se sigue apretando el tornillo de cizalla hasta que en el punto de rotura controlada se supera el valor máximo prefijado de par de torsión. En el momento en que se alcanza dicho valor, se rompe la parte superior del tornillo de cizalla y se puede extraer su cabeza de la pieza de trabajo.

Aquellos discos que se encuentran en la zona de la rosca hembra del dispositivo de conexión roscada permanecen lógicamente inmovilizados en dicha rosca hembra, mientras que los discos que se encuentran por encima y fuera del dispositivo de conexión roscada quedan sueltos y se pueden eliminar junto con la parte separada del vástago y de la cabeza.

En el caso desfavorable, exteriormente al dispositivo de conexión roscada se puede formar un extremo saliente con la altura de un disco individual. Regulando el espesor, la altura de cada disco, o ambos, se puede realizar un ajuste relativamente fino, de tal modo que únicamente se pueda formar un saliente de pequeñas dimensiones sobre el dispositivo de conexión roscada.

Perfeccionando el tornillo de cizalla según la presente invención, se prevé que la base y los discos dispuestos encima presenten pares de resaltes y oquedades complementarios, de modo que queden asegurados contra desplazamientos radiales, por ejemplo si sobre ellos se ejercen fuerzas transversales. Dichas medidas contribuyen a que los discos, junto con la base, formen un cuerpo de rosca lo más homogéneo posible, que permanece en forma muy compacta en la rosca hembra del dispositivo de conexión roscada cuando se corta el tornillo de cizalla, y que se encarga de que el efecto de aprisionamiento sea permanente.

En una forma constructiva especial del tornillo de cizalla según la presente invención, la base está conformada con un extremo abombado. Se pone de manifiesto que dicho tipo de formas constructivas son especialmente aptas en el caso de que deban aprisionarse conductores eléctricos en dispositivos de conexión rosada, a fin de que dicho conductor no se deteriore accidentalmente.

En el tornillo de cizalla según la presente invención, el punto de rotura controlada se conforma convenientemente en forma de garganta radial, en particular en forma de ranura circular periférica en el vástago. De este modo, es posible ajustar con mucha precisión el valor máximo prefijado del par de apriete para dicho tipo de tornillos de cizalla.

Para el tornillo de cizalla según la presente invención, se revela especialmente ventajoso introducir el punto de rotura controlada del vástago a la altura del disco inferior. Procediendo de este modo, se logra de modo eficaz que únicamente se forme un resalte mínimo que sobresale del tornillo de cizalla o de su vástago, independientemente de la longitud disponible de la rosca hembra del dispositivo de conexión roscada en cuestión, cuando tras apretar se rompe la cabeza del tornillo de cizalla.

 


Reivindicaciones:

1. Tornillo de cizalla, provisto de un cuerpo cilíndrico con una rosca (60) en su cara exterior y provisto de un vástago central (40) con una cabeza (50) en uno de sus extremos que presenta unas superficies de ataque (52) para un útil de accionamiento, de tal modo que se haga encajar por lo menos un disco (30) en el vástago (40) y de tal modo que el tornillo de cizalla (10) presente un punto de rotura controlada que forme un plano de cizallamiento,

caracterizado

porque en la zona interior del dicho tornillo de cizalla el vástago (40) presenta una zona cilíndrica (44) en la que se hace encajar por lo menos un disco (30),

porque el disco (30) correspondiente queda inmovilizado entre una base (20) y la cabeza (50) del tornillo de cizalla,

y porque el vástago (40) presenta un único punto de rotura controlada (42) en la zona interior del tornillo de cizalla.

2. Tornillo de cizalla según la reivindicación 1, caracterizado porque la base (20) y los discos (30) dispuestos encima presentan unos pares de resaltes (28, 38) y unas oquedades (34) complementarios, de modo que queden asegurados contra desplazamientos radiales.

3. Tornillo de cizalla según cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque la base (20) está conformada con un extremo abombado (22).

4. Tornillo de cizalla según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el punto de rotura controlada (42) se conforma en forma de garganta radial, en particular en forma de ranura circular periférica en el vástago (40).

5. Tornillo de cizalla según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por introducir el punto de rotura controlada (42) a la altura del disco inferior (30).

6. Tornillo de cizalla según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque en la base (20) se dispone una superficie de apoyo (27), que soporta los distintos discos (30).

7. Tornillo de cizalla según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la cabeza (50) de dicho tornillo de cizalla (10) presenta una superficie de contacto de forma anular (58), que entra en contacto con la cara superior del disco superior (30).

8. Tornillo de cizalla según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque dicho tornillo de cizalla presenta una conexión roscada, un ajuste forzado o una unión adhesiva, que sirve para que los discos (30) queden inmovilizados entre la cabeza (50) y la base (20).

9. Tornillo de cizalla según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque en el extremo inferior del vástago (40) se dispone una rosca macho (46), que se enrosca en una rosca hembra complementaria (48) en una base independiente (20).

10. Tornillo de cizalla según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el vástago (40) junto con la base (20) se conforma de una sola pieza y porque la cabeza (50) comprende una tuerca (54), que se enrosca en una rosca macho (48) en el extremo superior del vástago (40).

11. Tornillo de cizalla según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el extremo inferior del vástago (40) comprende un resalte, que queda unido complementariamente a una oquedad en la base (20), por arrastre de forma y/o por compresión y/o por contacto mediante fuerzas atómicas o moleculares de los materiales, y que queda fijado.

12. Tornillo de cizalla según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el vástago (40) junto con la base (20) se conforma de una sola pieza y porque se dispone sobre la cara superior del vástago (40) una pieza de apriete con una oquedad interior complementaria, acoplada al vástago (40) por arrastre de forma y/o por compresión y/o por contacto mediante fuerzas atómicas o moleculares de los materiales.

13. Procedimiento para la fabricación de un tornillo de cizalla (10), provisto de un cuerpo cilíndrico con una rosca (60) en su cara exterior y provisto de un vástago central (40) con una cabeza (50) en uno de sus extremos que presenta unas superficies de ataque (52) para un útil de accionamiento, de tal modo que se hace encajar por lo menos un disco (30) en el vástago (40) y de tal modo que el tornillo de cizalla (10) presenta un punto de rotura controlada (42) en la zona interior de dicho tornillo de cizalla (10), comprendiendo las etapas siguientes:

- disponer de un vástago (40) que presente una zona cilíndrica (44);
- integrar un único punto de rotura controlada (42) en dicha zona cilíndrica;
- hacer encajar múltiples discos (30) sobre dicha zona cilíndrica;
- inmovilizar dichos discos (30) entre una base (20) y la cabeza (50) del tornillo de cizalla; e
- integrar una rosca continua (60) en la cara exterior del cuerpo cilíndrico formado por la base (20) y los discos (30).

14. Procedimiento según la reivindicación 13, que presenta las etapas siguientes adicionales:

- fabricar un vástago cilíndrico (40), de tal modo que en uno de sus extremos presente superficies de ataque para un útil de accionamiento, que en el otro extremo presente una rosca macho (46), y que en medio se disponga el punto de rotura controlada (42);
- disponer de una base cilíndrica (20) con una rosca hembra complementaria (26) para la rosca macho (46) del vástago (40); y
- enroscar entre sí la base (20) y el vástago (40), a fin de que los discos (30) situados en medio queden inmovilizados.

15. Procedimiento según la reivindicación 13, que presenta las etapas siguientes adicionales:

- fabricar un vástago cilíndrico (40), de tal modo que en uno de sus extremos presente una base extendida radialmente (20), que en el otro extremo presente una rosca macho (48), y que en medio se disponga el punto de rotura controlada (42); y
- enroscar una tuerca (54) en la rosca macho (48) del vástago (40), a fin de que los discos (30) queden inmovilizados entre dicha tuerca (54) y la base (20).

16. Procedimiento según la reivindicación 15, caracterizado porque se emplea una tuerca (54) que en cuya cara exterior presenta superficies de ataque (52) para un útil de accionamiento.

17. Procedimiento según la reivindicación 13, que presenta las etapas siguientes adicionales:

- fabricar un vástago cilíndrico (40), de tal modo que en uno de sus extremos presente superficies de ataque para un útil de accionamiento, que en el otro extremo presente un resalte axial que sobresalga y que en medio se disponga el punto de rotura controlada (42);
- fabricar una base cilíndrica (20) con una escotadura complementaria para el resalte axial sobresaliente del vástago (40); y
- apretar la base (20) contra el vástago (40), en caso necesario empleando un adhesivo en la superficie de contacto entre los mismos, para que los discos (30) queden inmovilizados entre la base (20) y el vástago (40).

18. Procedimiento según la reivindicación 13, que presenta las etapas siguientes adicionales:

- fabricar un vástago cilíndrico (40), de tal modo que en uno de sus extremos presente una base extendida radialmente (20), que en el otro extremo presente una zona extendida longitudinalmente y que en medio se disponga el punto de rotura controlada (42); y
- montar a presión una pieza de apriete provista de una oquedad interior complementaria para el contorno exterior del extremo superior del vástago (40), en caso necesario empleando un adhesivo en la superficie de contacto entre los mismos, para que los discos (30) dispuestos en medio queden inmovilizados.

 

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