Tornillo formador de perforación y formador de rosca (1) con una cabeza que dispone de un elemento receptor de una herramienta (2),

de un vástago roscado (3) y de una parte formadora de perforación que se estrecha en forma de cono (4, 9, 13, 17, 20, 21, 22, 31), en el que a lo largo de la parte formadora de perforación se prevén unos nervios que se extienden en forma de rosca, caracterizado porque la parte formadora de perforación termina en una pieza terminal redondeada, y los nervios redondeados que sólo desplazan el material de la pieza de chapa están organizados de forma simétricamente opuesta y disponen de un paso que es igual a un múltiplo del paso de la rosca

Tornillo formador de perforación y formador de rosca.

Antecedentes de la invención

La presente invención se refiere a un tornillo formador de perforación y formador de rosca con una cabeza que dispone de un elemento receptor de una herramienta, de un vástago roscado y de una parte formadora de perforación que se estrecha en forma de cono. A lo largo de la parte formadora de perforación se prevén unos nervios que se extienden en forma de rosca.

Se ha descrito un tornillo semejante en el documento DE 196 32 838 A1. En este tornillo están previstos a lo largo de una parte formadora de perforación, que se estrecha en la forma de un cono hasta la punta, unos nervios en una manera de tipo rosca, formados como aristas cortantes cuya dirección de paso corresponde a la de la propia rosca del tornillo. Debido a este diseño, al atornillar el tornillo en una pieza de chapa, la arista cortante fresa una perforación en la pieza de chapa hasta que finalmente la rosca del tornillo llega a la perforación fresada y la rosca graba estrías en la pieza de chapa.

Además, en el documento EP 0 464 071 se ha descrito un tornillo que sirve para introducir una perforación en una chapa mediante su parte formadora de perforación, sin formación de virutas, llevándose a cabo la deformación de la chapa por la rotación del tornillo, es decir por la generación de calor de fricción. En este tornillo conocido se utiliza una pieza formadora de perforación que se estrecha en forma de cono y que se coloca encima de la chapa con una pieza terminal truncada que sirve como pieza taladradora por fricción y que, debido a la rotación rápida del tornillo, se calienta tanto que el material de la chapa se derrite ante la pieza terminal truncada, formando una perforación con una valona parecida a una tobera que se extiende axialmente a ambos lados de la pieza de chapa.

Además, en el documento DE 195 25 732 se ha descrito un tornillo formador de roscas que posee un vástago y una parte formadora de perforación decreciente en forma cónica con nervios fresadores axiales que pretenden facilitar el proceso de atornillado al empezar a atornillar un tornillo, sobre todo en un tablero de madera aglomerada o de madera. Los nervios fresadores disponen de una arista fresadora en su parte exterior que, como indica su nombre, sirve para fresar el material hacia afuera del tablero de madera o de madera aglomerada sin que puedan manifestarse fuerzas axiales que aprieten el tornillo hacia dentro de la madera o de la madera aglomerada. Por lo tanto, los nervios fresadores sirven sólo para la formación de una perforación para la posterior acogida del tornillo, es decir, una acción cuyo fin es el desprendimiento de virutas de la madera o la madera aglomerada.

El objetivo de la presente invención consiste en diseñar el tornillo mencionado al principio de forma que durante el atornillado de la parte formadora de perforación en la pieza de chapa, el material de la chapa no sea recortado sino sólo desplazado para conservarlo y que forme una valona en una sola cara de la pieza de chapa, siendo elegible la posición principal de la valona en el lado dirigido al tornillo u opuesto al tornillo.

Según la presente invención, esto se consigue porque la parte formadora de perforación termina en una pieza terminal redondeada truncada y porque los nervios redondeados que sólo desplazan el material de la chapa están colocados simétricamente de forma opuesta y tienen un paso que es igual a un múltiplo de la inclinación de la rosca.

Debido a los nervios que transcurren con un paso especialmente grande a lo largo de la parte formadora de perforación, el material de la chapa tiende a amontonarse delante de los nervios y por eso, debido a la presión ejercida sobre el tornillo durante el atornillado, facilita la formación de la valona. La consecuencia es una formación especialmente marcada de la valona por una cara de la chapa. Los nervios que caen en forma de rosca a lo largo de la parte formadora de perforación pues no tienen ninguna acción desprendedora de virutas, lo que es especialmente deseable sobre todo en el procesado de chapas, ya que si se emplean chapas en un proceso de fabricación es indispensable evitar la formación de virutas en la mayoría de los casos.

Los nervios se pueden diseñar de forma que se extiendan por toda la longitud de la parte formadora de perforación o sólo por una parte de la misma. En este último caso los nervios se colocan preferentemente sobre todo por la parte inicial de la parte formadora de perforación, es decir, en la parte que sigue directamente a la parte terminal truncada. Sin embargo, obviamente también es posible extender los nervios principalmente sobre la parte final de la parte formadora de perforación. Esto depende del material de la pieza de chapa, que según la experiencia con su procesamiento permite identificar si es más ventajosa la situación de los nervios en la zona inicial o terminal de la parte formadora de perforación. Además es posible elegir la dirección de paso de los nervios con respecto a la dirección de paso de la rosca del vástago roscado. Por consiguiente, es posible fijar la dirección de paso de forma que corresponda a la dirección de paso de rosca del vástago roscado, lo que favorece la formación de una valona en la cara de la chapa dirigida hacia el tornillo. Sin embargo, también es posible colocar los nervios respecto a su dirección de paso de manera que estén orientados en dirección contraria a la dirección de la rosca del vástago roscado, lo que favorece la formación de la valona en la cara de la chapa opuesta al tornillo.

Según el efecto deseado sobre la chapa y la formación de la valona, puede preverse que el número de nervios en la parte anterior de la parte formadora de perforación sea diferente al número de nervios en la parte posterior. Especialmente cuando el número de nervios en la parte anterior de la parte formadora de perforación es mayor que en la parte posterior, se manifiesta el efecto de que los nervios efectúan una tracción especialmente fuerte sobre el tornillo a atornillar cuando éste ya ha formado la perforación con la pieza terminal truncada.

Para la conformación de los nervios es particularmente adecuado empujarlos hacia fuera del material de la parte formadora de perforación. Esto se puede conseguir empujando los nervios hacia el lado de al menos una ranura hundida en la parte formadora de perforación.

Una forma especialmente favorable de la parte formadora de perforación en la zona de su pieza terminal es que la parte terminal presenta una hendidura coaxial circundada de un borde romo cuyo diámetro exterior es de 0,35 a 0,7 veces más pequeño que el diámetro más grande de la parte formadora de perforación. En este caso, durante el apretado del tornillo contra una pieza de chapa con una pieza terminal truncada se consigue una superficie de contacto, en lugar de un solo punto de contacto, y un correspondiente grado de calentamiento elevado, lo que rápidamente da lugar a la deformación del material de la chapa y por consiguiente a la penetración del tornillo en la pieza de chapa, lo que conlleva también la formación de la valona.

Es suficiente que la hendidura en la pieza terminal de la parte formadora de perforación tenga una longitud de menos de 3 mm, lo que es adecuado en todo caso para acoger material cuando se ablanda la pieza de chapa.

Sin embargo, hay que tener en cuenta que naturalmente la pieza formadora de perforación también puede estar diseñada con una pieza terminal redondeada truncada, lo que es particularmente importante cuando la pieza de chapa se compone de un material relativamente blando, como p. ej. aluminio.

En las figuras se muestran ejemplos de realización de la presente invención. Las figuras muestran:

Figura 1: el tornillo con varios nervios que se extienden sobre toda la longitud de la parte formadora de perforación, y cuya dirección de paso es opuesta a la del vástago roscado;

Figura 2: una sección longitudinal a lo largo de la linea II-II de la figura 1;

Figura 3: una parte formadora de perforación con nervios que se extienden sólo por la parte inicial de la parte formadora de perforación;

Figura 4: una parte formadora de perforación con nervios que se extienden principalmente por la parte terminal de la parte formadora de perforación;

Figura 5: una parte formadora de perforación con nervios que se extienden por toda su longitud y cuya dirección de paso corresponde a la del vástago roscado;

Figura 6: una parte formadora de...

1. Tornillo formador de perforación y formador de rosca (1) con una cabeza que dispone de un elemento receptor de una herramienta (2), de un vástago roscado (3) y de una parte formadora de perforación que se estrecha en forma de cono (4, 9, 13, 17, 20, 21, 22, 31), en el que a lo largo de la parte formadora de perforación se prevén unos nervios que se extienden en forma de rosca, caracterizado porque la parte formadora de perforación termina en una pieza terminal redondeada, y los nervios redondeados que sólo desplazan el material de la pieza de chapa están organizados de forma simétricamente opuesta y disponen de un paso que es igual a un múltiplo del paso de la rosca.

2. Tornillo, según la reivindicación 1, caracterizado porque los nervios (6, 7, 8) transcurren a lo largo de la parte formadora de perforación (4).

3. Tornillo, según la reivindicación 1, caracterizado porque los nervios (11, 12; 14, 15) transcurren parcialmente a lo largo de la parte formadora de perforación (9, 13).

4. Tornillo, según la reivindicación 3, caracterizado porque los nervios (11, 12) transcurren principalmente en la parte inicial de la parte formadora de perforación (9).

5. Tornillo, según la reivindicación 3, caracterizado porque los nervios (14, 15) transcurren principalmente en la parte terminal de la parte formadora de perforación (13).

6. Tornillo, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque los nervios (6, 7, 8) transcurren con una dirección de paso correspondiente a la dirección de paso de la rosca del vástago roscado (3).

7. Tornillo, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porgue los nervios (18, 19) transcurren con una dirección de paso opuesta a la dirección de paso de la rosca del vástago roscado (3).

8. Tornillo, según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 7, caracterizado porque el número de nervios en la parte anterior de la parte formadora de perforación (20, 21) es diferente al número de nervios de la parte posterior.

9. Tornillo, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque los nervios (24, 25; 26; 29) están exprimidos de la parte formadora de perforación (22) junto a al menos una ranura (23; 27, 28; 30) indentada en esta.

10. Tornillo, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la parte formadora de perforación (31) dispone de una pieza terminal (32) con una hendidura coaxial (33) circundada de un borde romo 34 cuyo diámetro exterior es de 0,35 a 0,7 veces más pequeño que el diámetro más grande de la parte formadora de perforación 31.

11. Tornillo, según la reivindicación 10, caracterizado porque la hendidura (33) tiene menos de 3 mm.

12. Tornillo, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porgue la parte formadora de perforación (4, 9) dispone de una parte terminal (5, 10) redondeada truncada.