Tuerca perforadora no redonda.

Tuerca perforadora con una cabeza (11) y un vástago (13) más estrecho y desplazado hacia atrás con respecto a alrededor de un hombro circunferencial (9),

presentando el vástago (13) un contorno de perforación no redondo (1), caracterizada porque el vástago (13) presenta una circunferencia exterior ovalada, presentando la cabeza (11) un contorno exterior poligonal o redondo.

Tuerca perforadora no redonda.

I. Campo de aplicación La invención se refiere a tuercas perforadoras tales como las conocidas, por ejemplo, por las patentes DE1575187, así como DE3626466.

Tales tuercas perforadoras, configuradas según el preámbulo de la reivindicación 1, son conocidas por las patentes GB1205605, US2005/0180838, DE1400934 o US3, 878, 598.

II. Antecedentes técnicos En este caso, la tuerca perforadora se inserta a presión en una chapa no punzonada previamente y actúa aquí como punzón que corta un tapón en la chapa.

La fuerza opuesta se aplica aquí mediante una matriz que apoya la chapa en el lado, opuesto a la tuerca perforadora, alrededor del tapón que se va a perforar.

Para conseguir la fijación resistente al giro necesaria de la tuerca perforadora en la chapa, la parte de vástago de la tuerca perforadora, que se introduce en la chapa, está dotada de una circunferencia exterior poligonal no redonda, mientras que la matriz presenta un diámetro redondo para no tener que mantener una posición de giro determinada de la tuerca perforadora durante la perforación y la inserción a presión.

En principio, las llamadas tuercas perforadoras, en las que durante el proceso de inserción a presión de la tuerca en la chapa se deforma sólo la chapa, pero no la propia tuerca, se han de diferenciar de las llamadas tuercas remachables, de configuración similar, en las que durante el proceso de inserción a presión se deforma también la tuerca, parcialmente de manera adicional a la chapa, en la mayoría de los casos en el extremo libre de la zona del vástago. Uno de los parámetros característicos esenciales en este tipo de tuercas perforadoras es la capacidad de par de giro que puede soportar la tuerca insertada a presión antes de girar en la chapa.

Esto se consigue preferentemente mediante una unión por arrastre de forma entre la tuerca y la chapa, por una parte, mediante la configuración poligonal de la parte de vástago y, por otra parte, mediante las elevaciones en la superficie del hombro de la tuerca, en las cuales el material de chapa circundante se apoya lo mejor posible como resultado de la fluencia de la chapa durante la inserción a presión.

Sin embargo, en la práctica se ha comprobado que esta fluencia se ha infravalorado, incluso teniendo en cuenta que en la industria procesadora se utilizan actualmente tipos de chapas cada vez más duras y, por consiguiente, con una mayor fragilidad y, por consiguiente, con una menor capacidad de fluencia.

III. Presentación de la invención

a) Objetivo técnico Por tanto, el objetivo de la invención es crear un dispositivo de tuerca perforadora, así como una tuerca perforadora utilizable al respecto, cuyo par de separación sea lo más grande posible después de la inserción a presión en una chapa.

b) Consecución del objetivo Este objetivo se consigue mediante las características de la reivindicación 1. De las reivindicaciones secundarias se derivan modos de realización ventajosos.

Debido a la sección transversal ovalada del vástago de la tuerca perforadora al menos en el contorno de perforación, en particular también en el contorno de presión, así como en particular un contorno interior no redondo, adaptado a esto, de la matriz utilizada, se produce una unión por arrastre de forma, resistente a una separación, entre el vástago de la tuerca perforadora y la chapa durante la perforación, sin llevarse a cabo procesos de fluencia de la chapa hacia el interior de muescas, cavidades o zonas aplanadas de la tuerca perforadora.

De esta manera se consigue también una seguridad contra el giro si la chapa utilizada es muy dura y frágil y, por consiguiente, su capacidad de fluencia es relativamente pequeña.

Este contorno ovalado es preferentemente un contorno sin resalto que se prolonga preferentemente también por encima del contorno de presión hacia la cabeza de la tuerca perforadora, de tal modo que se extiende esencialmente a todo lo largo del vástago.

La unión por arrastre de forma está presente así en toda la altura de la unión activa entre el vástago de la tuerca perforadora y la chapa y, por consiguiente, la seguridad contra torsión es particularmente elevada.

En este caso se deberá conocer el contorno exterior ovalado del vástago en relación con su posición de giro respecto a la cabeza de la tuerca perforadora para poder colocar el vástago ovalado, por ejemplo, en una posición de giro correspondiente respecto al diámetro interior análogo, particularmente no redondo, de la matriz antes de introducirse la tuerca perforadora en la chapa.

Esto resulta conveniente para poder adaptar lo más posible el tamaño de la matriz al tamaño del vástago, en particular a su contorno de perforación.

Tal alineación de las posiciones de giro se cumple al detectarse la posición de giro del vástago ovalado y al girarse el vástago, es decir, toda la tuerca perforadora, de tal manera que el vástago se alinea con la matriz en relación con su posición de giro.

Si entre el vástago y la cabeza de la tuerca perforadora existe una posición de giro definida, esta detección se puede realizar también en la cabeza de la tuerca perforadora, por ejemplo, mediante el alojamiento por arrastre de forma de la cabeza de la tuerca perforadora en un punzón de presión.

En caso de que no se desee detectar la posición de giro mediante el ajuste por arrastre de forma de la cabeza de la tuerca perforadora en un punzón correspondiente, por ejemplo, porque esto representaría un requisito demasiado grande en relación con la exactitud de la configuración de la cabeza de la tuerca perforadora, el vástago de la propia tuerca perforadora se puede situar en el punto de colocación mediante un dispositivo de alimentación correspondiente, en el que éste se puede alojar por arrastre de forma en relación con su posición de giro, en particular al interactuar el dispositivo de alimentación con la matriz en relación con su posición de giro.

Esto garantiza que el vástago se encuentre en la posición de giro correcta respecto a la matriz, en caso de que el mismo esté alojado por arrastre de forma en el dispositivo de alimentación, porque que es conocida su posición relativa definida respecto a la matriz.

Dado que el punzón, es decir, la superficie frontal libre de la parte de vástago, por una parte, y la matriz que está colocada en el lado opuesto de la chapa y en la cual la tuerca perforadora entra ligeramente al insertarse a presión, presentan contornos circunferenciales correspondientes entre sí y sólo una diferencia de diámetro limitada, el tapón se corta de manera fiable en la parte de chapa y cae a través de la matriz.

La mayor diferencia entre el contorno de la matriz y el contorno de la superficie frontal de la parte de vástago como punzón depende del espesor de la parte de chapa y es de 8/100 a 12/100 mm por mm del espesor de chapa. A este respecto, la superficie frontal libre de la parte de vástago, que actúa como punzón, no ha de representar de ningún modo el contorno exterior máximo de la parte de vástago.

Más bien se ha comprobado que el contorno exterior máximo de la parte de vástago deberá estar presente desplazado hacia atrás a partir de la superficie frontal, y este contorno exterior máximo, el llamado contorno de presión, el cual empuja radialmente hacia fuera el contorno interior producido por el contorno de perforación en la parte de chapa, deberá estar configurado como el resto de la parte de vástago. Entre el contorno de presión mayor y el contorno de perforación frontal discurre un chaflán de presión situado entre 10º y 20º, en particular entre 13º y 17º, de manera inclinada respecto a la dirección axial.

Como longitud axial del chaflán de presión resulta correcta una longitud del 5% al 25%, en particular del 8% al 15%, de la longitud axial de la parte de vástago, así como una desviación angular de 20 a 40º, en particular de 30 a 40º, de la dirección axial.

A este respecto se ha de tener en cuenta además que la longitud axial de la parte de vástago debe ser más pequeña que el espesor de la chapa, en la cual se debe introducir la tuerca perforadora, con el fin de que la tuerca de presión introducida no sobresalga en el lado opuesto del contorno de la parte de chapa y provoque aquí un problema.

A este respecto, la diferencia entre la longitud de vástago y el espesor de chapa no es siempre igual, sino que depende, por una parte, del espesor absoluto de la chapa y, por otra parte, de la combinación de material tuerca perforadora/parte de chapa, en particular del material de la parte de chapa.

Resultan ventajosos los siguientes... [Seguir leyendo]

1. Tuerca perforadora con una cabeza (11) y un vástago (13) más estrecho y desplazado hacia atrás con respecto a alrededor de un hombro circunferencial (9) , presentando el vástago (13) un contorno de perforación no redondo (1) , caracterizada porque el vástago (13) presenta una circunferencia exterior ovalada, presentando la cabeza (11) un contorno exterior poligonal o redondo.

2. Tuerca perforadora según la reivindicación 1, caracterizada porque el vástago (13) presenta una configuración elíptica.

3. Tuerca perforadora según la reivindicación 2, caracterizada porque el vástago (13) presenta un contorno de presión (2) configurado de manera elíptica y dispuesto concéntricamente respecto al contorno de perforación (1) .

4. Tuerca perforadora según la reivindicación 3, caracterizada porque la longitud axial del chaflán de presión

(5) configurado entre el contorno de presión (2) y el contorno de perforación (1) es de entre 5% y 25%, en particular entre 8% y 15% de la longitud axial del vástago (13) .

5. Tuerca perforadora según cualquiera de las reivindicaciones mencionadas antes, caracterizada porque la muesca (14) , que desciende inclinada hacia afuera del vástago (13) , finaliza antes del diámetro exterior de la cabeza (11) y se transforma en un chaflán exterior (7) que asciende hacia afuera.

6. Tuerca perforadora según la reivindicación 5, caracterizada porque la extensión radial del chaflán exterior

(7) es de entre 10% y 30%, en particular entre 15% y 25% de la extensión radial del hombro (9) .

7. Tuerca perforadora según la reivindicación 5 o 6, caracterizada porque el ángulo de inclinación del chaflán exterior (7) respecto al plano transversal a la dirección axial (10) es de entre 10º y 30º, en particular entre 15º y 25º.

8. Tuerca perforadora según cualquiera de las reivindicaciones mencionadas antes, caracterizada porque el hombro (9) no es una superficie con simetría de rotación respecto a la dirección axial (10) incluso en caso de un diámetro exterior redondo de la cabeza (11) , sino una superficie ondulada o dentada en dirección circunferencial.

9. Tuerca perforadora según cualquiera de las reivindicaciones mencionadas antes, caracterizada porque en la circunferencia del vástago (13) están dispuestas una o varias ranuras anulares al menos parcialmente circunferenciales.

10. Tuerca perforadora según cualquiera de las reivindicaciones mencionadas antes, caracterizada porque la tuerca perforadora presenta un orificio pasante central sin paredes interiores para interactuar con un tornillo de rosca cortante.

DOCUMENTOS INDICADOS EN LA DESCRIPCIÓN

En la lista de documentos indicados por el solicitante se ha recogido exclusivamente para información del lector, y no es parte constituyente del documento de patente europeo. Ha sido recopilada con el mayor cuidado; sin embargo, la EPA no asume ninguna responsabilidad por posibles errores u omisiones.

Documentos de patente indicados en la descripción

● DE 1575187 [0001] ● US 20050180838 A [0002]

● DE 3626466 [0001] ● DE 1400934 [0002]

● GB 1205605 A [0002] ● US 3878598 A[0002]