Tornillo de cizalla múltiple, provisto de un cuerpo cilíndrico (32),

en cuya cara exterior se dispone una rosca (34) y que en uno de los extremos de dicho cuerpo (32) presenta una cabeza (20) con superficies de ataque (36) para un útil de accionamiento, y de modo que dicho tornillo presenta varios puntos de rotura controlada (22), separados axialmente, que forman una serie de planos de cizallamiento, caracterizado porque dicho cuerpo (32) presenta una espiga central (12) con sección transversal no circular en la que se practiquen unas gargantas radiales (22) separadas una cierta distancia axial, así como uno o varios discos (26), que quedan encajados en dicha espiga (12), y de modo que en la cara exterior de dicho cuerpo (32) se dispone una rosca continua (34)

La presente invención se refiere a un tornillo de cizalla múltiple, provisto de un cuerpo cilíndrico, en cuya cara exterior se dispone una rosca y que en uno de sus extremos presenta una cabeza con superficies de ataque para un útil de accionamiento, y de modo que dicho tornillo presenta varios puntos de rotura controlada, separados axialmente, que forman una serie de planos de cizallamiento.

A título de ejemplo, en el documento EP-A-0 692 643 se da a conocer un tornillo de cizalla de dicho tipo, que se emplea por ejemplo para uniones roscadas, a fin de conectar hilos conductores de cables eléctricos. En este contexto, es esencial aprisionar el extremo del conductor con una fuerza de apriete de un valor prefijado, con el objetivo de garantizar una conexión mecánica y eléctrica impecable.

En este contexto los tornillos de cizalla son adecuados, puesto que se pueden ajustar para ciertos valores de par de torsión de cizallamiento. En este caso, la ruptura y separación de la cabeza garantiza que se haya apretado el tornillo con el par de torsión prefijado y por lo tanto que se haya creado la presión de contacto pretendida. Asimismo, se evita de modo fiable que dicho tipo de tornillos se apriete demasiado y con ello posiblemente se aplaste o deteriore el conductor del cable.

Es preciso recordar que la técnica moderna de uniones roscadas requiere habitualmente que tras el montaje de los tornillos de contacto correspondientes, no se generen salientes del tornillo, o en todo caso que su valor sea muy pequeño, en el exterior de la unión. Los tornillos de cizalla múltiple, diseñándolos adecuadamente, pueden cumplir sin problemas con este requerimiento.

El tornillo de cizalla convencional según el documento EP-A-0 692 643 se diseña de modo que el vástago presente una serie de zonas con rosca, separadas entre sí por gargantas que formen puntos de rotura controlada, a fin de fijar los correspondientes planos de cizallamiento.

Sin embargo, dicho tipo convencional de tornillos de cizalla no siempre da resultados satisfactorios en la práctica, puesto que presenta zonas con rosca, separadas una cierta distancia axial, que pueden deteriorarse ligeramente en los puntos que conexión, de modo que puede perjudicarse el proceso de enroscar el tornillo de cizalla en una pieza de trabajo. Asimismo, la solidez mecánica de los tornillos convencionales de cizalla queda fuertemente reducida a causa de las gargantas practicadas en la rosca.

Por lo tanto, el objetivo de la presente invención es proporcionar un tornillo de cizalla del tipo mencionado al principio, que presente una construcción robusta y que garantice una funcionalidad fiable en la práctica.

La solución según la presente invención consiste en diseñar un tornillo de cizalla múltiple del tipo mencionado al principio, cuyo cuerpo presente una espiga central con sección transversal no circular en la que se practiquen unas gargantas radiales separadas una cierta distancia axial, así como uno o varios discos, que queden encajados en dicha espiga, y de modo que en la cara exterior de dicho cuerpo se disponga una rosca continua.

Con el tornillo según la presente invención, se alcanza el objetivo de modo satisfactorio. Ventajosamente, para la obtención de los puntos de rotura controlada, las gargantas se pueden realizar totalmente independientes de la rosca en la cara exterior del cuerpo. De este modo, no se generan "cantos" adicionales en ningún filete de la rosca que puedan quedar deteriorados al manipularse. Gracias a una rosca continua hecha de una pieza se asegura asimismo que el tornillo sigue funcionando de modo fiable, incluso con cargas mecánica grandes.

El número de gargantas radiales separadas axialmente y sus correspondientes discos a encajar se puede seleccionar en función de las circunstancias de la aplicación práctica, a fin de fijar un número arbitrario de planos de cizallamiento en los puntos de rotura controlada formados a partir de las gargantas.

En un perfeccionamiento del tornillo según la presente invención, se prevé conformar las gargantas como ranuras circulares circundantes. De este modo, se favorece un corte por cizallamiento homogéneo del tornillo cuando en servicio éste se aprieta y se sobrepasa el par de torsión de valor prefijado.

En un perfeccionamiento del tornillo según la presente invención, se prevé que en sección longitudinal del tornillo las gargantas se estrechen de modo cuneiforme en la dirección radial. De este modo, se puede determinar con exactitud el correspondiente plano de cizallamiento, por el que en servicio se separará el tornillo, rompiéndose.

En un perfeccionamiento del tornillo según la presente invención, se prevé que en la dirección radial las gargantas penetren una profundidad variable en el material de la espiga. De este modo, se logra que en las correspondientes gargantas el tornillo no se corte por cizallamiento hasta que se sobrepase el valor del par de torsión prefijado en dicho punto. En particular, se puede fijar en qué punto sea más fácil que el tornillo se rompa por cizallamiento y cuál sea el punto de rotura controlada que se rompa en último lugar.

Resulta especialmente ventajoso si en el tornillo según la presente invención la parte inferior de las gargantas es plana y esencialmente se extiende perpendicularmente al eje central del tornillo. De este modo, se logra que el tornillo forme una superficie de rotura lo más plana posible, cuando al sobrepasar el par de torsión prefijado, el tornillo se separa, rompiéndose, por el plano de cizallamiento.

Resulta especialmente ventajoso conformar las gargantas de modo que el tornillo se separe rompiéndose por uno de los planos de cizallamiento a causa de un valor del par de torsión que aumenta progresivamente desde el extremo anterior del tornillo hasta su cabeza. Si en servicio se emplea un tornillo de dicho tipo que se apriete contra una pieza de trabajo, por ejemplo un conductor en una unión enroscada, siempre se logra romper el tornillo por el punto adecuado.

En otra forma de realización, se prevé que el valor del par de torsión para romper el tornillo disminuya progresivamente desde el extremo anterior del tornillo hasta su cabeza. Esta situación depende de cada circunstancia particular.

En un perfeccionamiento del tornillo según la presente invención, se prevé que la altura axial de los discos sea igual a la distancia axial entre dos correspondientes gargantas radiales adyacentes. De este modo, tras la rotura del tornillo se obtiene un plano de rotura especialmente liso.

Resulta especialmente ventajoso que la cara superior de los discos sea lisa, que se pueda conformar plana, convexa por un lado, o cóncava por un lado. Si la cara superior se conforma cóncava por un lado, se puede lograr que el punto de rotura controlada en la zona de la espiga respecto al canto exterior del disco esté ligeramente encastrado.

Resulta especialmente ventajoso que la cara superior del disco correspondiente esté achaflanada en su borde exterior. De este modo, tras la rotura de la parte superior del tornillo no se obtienen cantos vivos innecesarios en la pieza restante.

En un perfeccionamiento del tornillo según la presente invención, se prevé que en el extremo anterior del tornillo se disponga una placa anular, que sirva de soporte para los discos encajados. Por una parte, la placa sirve de tope para los discos correspondientes y por otra parte forma la zona de contacto anterior del tornillo.

Resulta especialmente ventajoso que el diámetro de la placa tenga el mismo valor que el de los discos. En este caso, la placa y los discos encajados forman una unidad homogénea, a saber un cuerpo cilíndrico, en cuya cara exterior se dispone la rosca continua.

Resulta especialmente ventajoso conformar la placa con un extremo abombado u otra geometría de contacto distinta. Dicho tipo de tornillos es idóneo para conexiones eléctricas enroscadas. El extremo abombado puede presentar una forma por ejemplo de casquete esférico, de cono que se estrecha o de cara frontal plana de un tornillo de contacto.

En un perfeccionamiento del tornillo según la presente invención, se prevé que los discos presenten oquedades interiores complementarias a la espiga y que queden encajadas con ajuste forzado directamente una encima de otra en dicha espiga. De este modo, se obtiene un diseño constructivo compacto del tornillo.

En principio, para cada espiga y su oquedad interior...

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1. Tornillo de cizalla múltiple, provisto de un cuerpo cilíndrico (32), en cuya cara exterior se dispone una rosca (34) y que en uno de los extremos de dicho cuerpo (32) presenta una cabeza (20) con superficies de ataque (36) para un útil de accionamiento, y de modo que dicho tornillo presenta varios puntos de rotura controlada (22), separados axialmente, que forman una serie de planos de cizallamiento, caracterizado porque dicho cuerpo (32) presenta una espiga central (12) con sección transversal no circular en la que se practiquen unas gargantas radiales

(22) separadas una cierta distancia axial, así como uno o varios discos (26), que quedan encajados en dicha espiga (12), y de modo que en la cara exterior de dicho cuerpo (32) se dispone una rosca continua (34).

2. Tornillo según la reivindicación 1, caracterizado porque las gargantas

(22) se conforman como ranuras circulares circundantes.

3. Tornillo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque en sección longitudinal del tornillo las gargantas (22) se estrechan de modo cuneiforme en la dirección radial.

4. Tornillo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque en la dirección radial las gargantas (22) penetran una profundidad variable en el material de la espiga (12).

5. Tornillo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la parte inferior (24) de las gargantas (22) es plana y esencialmente se extiende perpendicularmente al eje central (38) del tornillo.

6. Tornillo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque las gargantas (22) se conforman de modo que el tornillo se separe rompiéndose por uno de los planos de cizallamiento a causa de

un valor del par de torsión que aumenta progresivamente desde el extremo anterior (14) del tornillo hasta su cabeza (20).

7. Tornillo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la altura axial de los discos (26) es igual a la distancia axial entre las correspondientes dos gargantas (22) radiales adyacentes.

8. Tornillo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la cara superior de los discos (26) es lisa, que se puede conformar plana, convexa por un lado, o cóncava por un lado.

9. Tornillo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la cara superior del disco (26) correspondiente esté achaflanada en su borde exterior.

10. Tornillo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque en el extremo anterior del tornillo se disponga una placa anular (16), que sirva de soporte para los discos (26) encajados.

11. Tornillo según la reivindicación 10, caracterizado porque el diámetro de la placa (16) tenga el mismo valor que el de los discos (26).

12. Tornillo según cualquiera de las reivindicaciones 10 u 11, caracterizado porque la placa (16) se conforma con un extremo abombado (18).

13. Tornillo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque los discos (26) presentan unas oquedades interiores complementarias (28) a la espiga (12) y que quedan encajadas con ajuste forzado directamente una encima de otra en dicha espiga (12).

14. Tornillo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque el extremo superior de la espiga (12) forma la cabeza (20) del tornillo para el útil de accionamiento.

15. Tornillo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque la espiga (12), como cabeza, presenta en su extremo superior un canto exterior (36).

16. Tornillo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque en el extremo superior de la espiga (12) se dispone un canto interior central, realizado axialmente.

17. Procedimiento para la fabricación de un tornillo de cizalla múltiple, 5 caracterizado por las etapas siguientes:

- preparación de una espiga (12) con sección transversal no circular, -incorporación en la espiga, a distancias prefijadas, de gargantas radiales (22) separadas una cierta distancia axial, 10 -encaje de un cierto número de discos (26) en la espiga (12) a fin de formar un cuerpo cilíndrico (32), e -incorporación de una rosca continua (34) en la cara exterior del cuerpo cilíndrico (32).

18. Procedimiento según la reivindicación 17, caracterizado porque se emplea una espiga (12) con una placa radial que sobresale (16) que forma un soporte para los discos (26).

19. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 17 ó 18, caracterizado porque los discos (26) se encajan con arrastre de forma en la espiga (12) y se fijan antes de la incorporación de la rosca (34).