ES2215873T3 - Tornillo auto-perfilante. - Google Patents
Tornillo auto-perfilante.Info
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Abstract
Tornillo auto-perfilante para usarse en un suelo duro como hormigón, con un vástago (1) que presenta una punta en la dirección de asentamiento (S) y al menos parcialmente un perfilado (3) que, a modo de una rosca trapezoidal de uno o varios filetes, está formado por una región base (5) y por un diámetro exterior (d1) que forma una región trasera (4) y presenta flancos (6) que divergen hacia la región base (5), presentando dos ángulos de flanco (, ) diferentes magnitudes angulares con divergencia ascendente hacia la región base (5), caracterizado porque la región trasera (4) presenta una región (8) paralela al eje y al menos parcialmente una región de inclinación (7), inclinada aproximadamente de 10º a 45º en contra de la dirección de asentamiento (S) hacia la región base (5).
Description
Tornillo auto-perfilante.
La invención se refiere a un tornillo
auto-perfilante para usarse en un suelo duro como
hormigón, con un vástago que presenta una punta en la dirección de
asentamiento y al menos parcialmente un perfilado que, a modo de una
rosca trapezoidal de uno o varios filetes, está formado por una
región base y por un diámetro exterior que forma una región trasera
y presenta flancos que divergen hacia la región base, presentando
dos ángulos de flanco diferentes magnitudes angulares con
divergencia ascendente hacia la región base.
Los tornillos de la clase antes citada sirven
para fijar un objeto sobre un suelo duro, como por ejemplo hormigón.
Una perforación de sondeo en el suelo sirve para alojar el tornillo.
Durante el atornillado éste crea, mediante un perfilado dispuesto
sobre un vástago, una rosca sobre la pared de la perforación de
sondeo. La dureza y la fragilidad del suelo exigen una configuración
especial de la rosca.
Del documento
DE-U1-9302186 se conoce un tornillo
de este tipo con una rosca trapezoidal. La rosca presenta una región
base y una región trasera, que forma un diámetro exterior. Aparte de
esto, la rosca presenta flancos que divergen hacia la región base y
presentan dos ángulos de flanco diferentes de 30º en la región
exterior y de 60º en la interior. De forma ventajosa se obtiene un
reforzamiento de la rosca desde la región trasera hacia la región
base, ya que el grosor del material está configurado en aumento. En
especial en suelos duros, esto garantiza una carga admisible
bastante superior.
En la solución conocida supone un inconveniente
el comportamiento de atornillado defectuoso de un tornillo
configurado de este tipo, ya que el rozamiento entre una pared de
una perforación de sondeo y la rosca del tornillo es elevado. Una
consecuencia de esto es por ejemplo una rotura de material, que hace
inservible el tornillo.
Además de esto el procedimiento de fabricación es
costoso, ya que se necesitan varios procesos de laminado para
conformar un perfil del tornillo conocido.
La presente invención se ha impuesto la misión de
crear un tornillo auto-perfilante que puede
fabricarse económicamente y al mismo tiempo presente un buen
comportamiento de atornillado.
La solución conforme a la invención se basa en
que la región trasera presenta una región paralela al eje y al menos
parcialmente una región de inclinación, inclinada aproximadamente de
10º a 45º en contra de la dirección de asentamiento hacia la región
base.
Por medio de que la región trasera presenta una
región de inclinación configurada de este modo, puede mejorarse el
comportamiento de fluencia de un material utilizado para la
fabricación, por ejemplo acero, y de este modo conseguirse una
geometría totalmente conformada. Mediante la geometría totalmente
conformada se garantiza un comportamiento de atornillado óptimo del
tornillo. Por otro lado se produce mediante la región de inclinación
durante el atornillado del tornillo en el suelo una especie de
"comportamiento de quitanieves". El material triturado mediante
la región trasera exterior se evacua por medio de la región de
inclinación y se comprime por medio de los mayores ángulos de flanco
en la zona de la región base. La región trasera paralela al eje
asume la tarea de un cincel. Éste desintegra el material sobre una
pared de un taladro.
La extensión de la región trasera se corresponde
con preferencia en la dirección de asentamiento aproximadamente con
1 a 4 veces la extensión de la región de inclinación en la dirección
de asentamiento, para garantizar una evacuación óptima del suelo
desintegrado y triturado. En dependencia de las dimensiones del
tornillo y de las condiciones marco previsibles, la extensión de la
región trasera en la dirección de asentamiento puede corresponderse
aproximadamente con la extensión de la región de inclinación.
La región base presenta ventajosamente un rebajo
en forma de pata con un ángulo base de aproximadamente entre 150º y
170º. Este ángulo es óptimo para garantizar suficiente material para
fabricar la rosca. Aparte de esto, el sobrante de material triturado
que pueda producirse puede alojarse en el rebajo y por medio de esto
impide que aumente el rozamiento del tornillo durante el
atornillado.
En una forma de ejecución preferida el rebajo
puede estar configurado con patas iguales, para definir un límite de
fluencia a la fabricación del tornillo conforme a la invención.
Para configurar óptimamente el comportamiento de
atornillado, la rosca está configurada con dos filetes, estando
dispuestos los ángulos de flanco con diferentes magnitudes angulares
sobre un primer filete de rosca.
Para garantizar un comportamiento de atornillado
óptimo, el primer filete de rosca presenta con preferencia una
pareja exterior de flancos con un ángulo de flanco de
aproximadamente entre 30º y 50º, y una pareja interior de flancos
con un ángulo de flanco de aproximadamente entre 60º y 90º.
Por motivos técnicos de fabricación, el segundo
filete de rosca presenta un ángulo de flanco de aproximadamente
entre 60º y 90º.
Para obtener durante el atornillado una relación
óptima entre el proceso de desintegración y la compresión del
material triturado, el diámetro exterior máximo del primer filete de
rosca se corresponde con preferencia con 1,1 - 1,3 veces el diámetro
exterior máximo del segundo filete de rosca.
Asimismo el diámetro se corresponde, en un punto
de inflexión del primer filete de rosca formado por las diferentes
magnitudes angulares, aproximadamente con 1,2 veces un diámetro
nuclear.
A continuación se explica con más detalle la
invención con base en un ejemplo de ejecución.
En la figura se ha representado un corte de un
perfil de un tornillo auto-perfilante conforme a la
invención, en especial tornillo de hormigón, con un vástago 1 que
presenta en la dirección de asentamiento S una punta no
representada. El vástago 1 presenta un perfilado 3 en forma de una
rosca trapezoidal. Una región trasera 4 que forma el diámetro
exterior d1 está unida mediante un flanco 6, que diverge hacia una
región base 5. La rosca puede estar configurada como rosca de doble
filete, como se ha representado en la figura, o como rosca sencilla.
Para una mejor visibilidad se ha representado en la figura sólo una
cara del perfilado 3 y el eje central M del tornillo conforme a la
invención.
La región trasera 4 presenta una región 8
paralela al eje y un ángulo \delta con una región de inclinación 7
inclinada por ejemplo 15º hacia la región base 5. La región de
inclinación 7 se conecta, alejada de la dirección de asentamiento, a
la región 8 paralela al eje. Con una rosca de doble filete la región
trasera 10 del segundo filete de rosca 12 no presenta ninguna región
de inclinación.
Los flancos 6 del primer filete de rosca 11
presentan dos diferentes ángulos de flanco \alpha, \beta,
estando configurado el ángulo de flanco exterior \alpha menor que
el ángulo de flanco interior \beta. El segundo filete de rosca 12
presenta un ángulo de flanco \gamma de por ejemplo 75º y el primer
filete de rosca 11 un ángulo de flanco \alpha de por ejemplo 40º y
\beta de 75º.
La región base 5 presenta un rebajo 9 configurado
con patas iguales, con un ángulo base \varepsilon de por ejemplo
162º.
El máximo diámetro exterior d1 del primer filete
de rosca 11 se corresponde por ejemplo con 1,24 veces el diámetro
exterior máximo d4 del segundo filete de rosca 12. Asimismo el
diámetro d3 en el punto de inflexión 13 del primer filete de rosca
11 se corresponde por ejemplo con 1,2 veces el diámetro nuclear 2d
del tornillo. La extensión de la región trasera 4 del primer filete
de rosca 11 en la dirección de asentamiento S se corresponde con la
extensión c de la región trasera 10 del segundo filete de rosca 12.
Asimismo la extensión de la región trasera 4 del primer filete de
rosca 11 se corresponde, en la dirección de asentamiento S, con 2
veces la extensión b de la región de inclinación 7 en la dirección
de asentamiento S.
Claims (10)
1. Tornillo auto-perfilante para
usarse en un suelo duro como hormigón, con un vástago (1) que
presenta una punta en la dirección de asentamiento (S) y al menos
parcialmente un perfilado (3) que, a modo de una rosca trapezoidal
de uno o varios filetes, está formado por una región base (5) y por
un diámetro exterior (d1) que forma una región trasera (4) y
presenta flancos (6) que divergen hacia la región base (5),
presentando dos ángulos de flanco (\alpha, \beta) diferentes
magnitudes angulares con divergencia ascendente hacia la región base
(5), caracterizado porque la región trasera (4) presenta una
región (8) paralela al eje y al menos parcialmente una región de
inclinación (7), inclinada aproximadamente de 10º a 45º en contra de
la dirección de asentamiento (S) hacia la región base (5).
2. Tornillo según la reivindicación 1,
caracterizado porque la extensión (a) de la región trasera
(4) se corresponde en la dirección de asentamiento (S)
aproximadamente con 1 a 4 veces la extensión (b) de la región de
inclinación (7) en la dirección de asentamiento (S).
3. Tornillo según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque la región base (5) presenta un rebajo
(9) en forma de pata con un ángulo base (\varepsilon) de
aproximadamente entre 150º y 170º.
4. Tornillo según la reivindicación 3,
caracterizado porque el rebajo (9) está configurado con patas
iguales.
5. Tornillo según una de las reivindicaciones 1 a
4, caracterizado porque la rosca está configurada con dos
filetes, estando dispuestos los ángulos de flanco (\alpha,
\beta) con diferentes magnitudes angulares sobre un primer filete
de rosca (11).
6. Tornillo según la reivindicación 5,
caracterizado porque el primer filete de rosca (11) presenta
una pareja exterior de flancos con un ángulo de flanco (\alpha) de
aproximadamente entre 30º y 50º, y una pareja interior de flancos
con un ángulo de flanco (\beta) de aproximadamente entre 60º y
90º.
7. Tornillo según la reivindicación 5 ó 6,
caracterizado porque el segundo filete de rosca (12) presenta
flancos rectilíneos.
8. Tornillo según la reivindicación 7,
caracterizado porque el segundo filete de rosca (12) presenta
un ángulo de flanco (\alpha) de aproximadamente entre 60º y
90º.
9. Tornillo según una de las reivindicaciones 5 a
8, caracterizado porque el diámetro exterior máximo (d1) del
primer filete de rosca (11) se corresponde con 1,1 - 1,3 veces el
diámetro exterior máximo (d4) del segundo filete de rosca (12).
10. Tornillo según una de las reivindicaciones 1
a 9, caracterizado porque el diámetro (d3) se corresponde, en
un punto de inflexión (13) del primer filete de rosca (11) formado
por las diferentes magnitudes angulares, aproximadamente con 1,2
veces un diámetro nuclear (d2).
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