ES2233721T3 - Elemento de union consistente en un tornillo y un tornillo y un elemento de apoyo dispuesto en el mismo de forma imperdible. - Google Patents

Abstract

Elemento de unión (1) consistente en un tornillo (2) y un elemento de apoyo (3) dispuesto en el mismo de forma imperdible y por regla general giratoria, tal como un manguito, arandela o similar, en el que en el tornillo (2) están dispuestos una cabeza (4) y un vástago (8) en el que en su extremo existe una sección roscada (12) con un salida de rosca (15) por la parte de la cabeza y por la parte de esta cabeza existe una sección del vástago (10) de un diámetro reducido (11) en comparación con el diámetro exterior (14) de la sección roscada (12), y el elemento de apoyo (3) presenta una angostura (27) de un diámetro (28) menor que el diámetro exterior (14) de la sección roscada (12), caracterizado porque la salida de rosca (15) por el lado de la cabeza está eliminada por lo menos en parte a través de su extensión axial y por lo menos a través de una parte esencial de su periferia, de modo que resulta un incremento (20) brusco o escalonado, por lo menos aproximadamente hasta el diámetro exterior (14) de la sección roscada (12).

Description

Elemento de unión consistente en un tornillo y un elemento de apoyo dispuesto en el mismo de forma imperdible.

La presente invención se refiere a un elemento de unión consistente en un tornillo y un elemento de apoyo dispuesto en el mismo de forma imperdible y por regla general giratoria, tal como un manguito, arandela o similar, en el que en el tornillo se hallan dispuestos una cabeza y un vástago en el que en su extremo existe una sección roscada con una salida de rosca por la parte de la cabeza y por la parte de esta cabeza existe una sección del vástago de un diámetro reducido en comparación con el diámetro exterior de la sección roscada, y el elemento de apoyo presenta una angostura de un diámetro menor que el diámetro exterior de la sección roscada. Tales elementos de unión compuestos de por lo menos dos piezas, que se mantienen unidas entre sí de forma imperdible, se utilizan en la fabricación en serie para conseguir un elevado grado de prefabricación y con ello poder en definitiva estructurar el montaje de un modo más sencillo y rápido con la ayuda del correspondiente elemento de unión. Por regla general tanto el tornillo como el elemento de apoyo son de metal. Pero la presente invención se puede aplicar también en ejecuciones especiales, en las que por lo menos uno de los elementos puede estar formado, por ejemplo, a partir de material sintético.

El documento DE 199 24 502 A1 da a conocer un elemento de unión del tipo descrito al principio. Uno de los elementos del elemento de unión es un tornillo que presenta una cabeza provista de una superficie de apoyo de la misma y de un vástago. El vástago está subdividido en una sección cilíndrica y una sección roscada provista de una rosca, y la sección del vástago por la parte de la cabeza, está dispuesta encarada a la cabeza o a la superficie de apoyo de la cabeza del tornillo, respectivamente, mientras que la sección roscada se halla dispuesta más o menos en el extremo libre del vástago del tornillo. Naturalmente, la sección roscada puede también estar dispuesta en una zona central, cuando el tornillo posea en su extremo, por ejemplo, un apéndice para centrado o algo similar. Como elemento de apoyo puede estar previsto un manguito, una arandela o algo similar. El elemento de apoyo puede estar también compuesto por varios de estos elementos. En todo caso, el elemento de apoyo posee una angostura que presenta un diámetro menor que el que corresponde al diámetro exterior de la rosca de la sección roscada. Esta angostura se puede realizar a su vez de muy diversas maneras, por ejemplo mediante punzonados en la periferia del manguito o mediante un reborde salidizo hacia el interior en todo su alrededor. También es posible la incorporación de elementos adicionales en el diámetro interior del manguito, por ejemplo en forma de un anillo de seguridad. En caso de utilizar una arandela como elemento de apoyo, la angostura la constituye el agujero de la arandela, es decir, éste representa pues, en cierto modo, un reborde salidizo hacia el interior en todo su alrededor. La sección del vástago posee un diámetro comparativamente más reducido, es decir, un diámetro que, en todo caso, es menor que el diámetro exterior de la rosca configurada en la sección roscada. Este diámetro reducido de la sección del vástago puede corresponder al diámetro para el laminado por rodillos de la rosca del tornillo en su fabricación.

Cuando se realiza una rosca sobre el vástago de un tornillo, particularmente cuando se la lamina por rodillos, esto sólo es posible mediante la generación simultánea de un salida de rosca por la parte de la cabeza. En la zona de esta salida de rosca por la parte de la cabeza aumenta el diámetro del o de los filetes de rosca, por ejemplo, desde el diámetro para la laminación por rodillos hasta el diámetro exterior de la rosca en la sección roscada, que empalma directamente con esta salida de rosca. La normalización para la salida de rosca distingue entre un caso normal y la llamada configuración corta. En el caso normal, el filete de rosca se extiende con diámetro exterior variable a través de 2,5 vueltas del tornillo, es decir, a través de 900º. La configuración corta de un salida de rosca prevé a este efecto 1,25 vueltas, es decir 450º. Salidas de rosca todavía más cortas son ciertamente imaginables, pero no se pueden realizar de una manera económica a causa de los tiempos de duración de los útiles para la laminación de roscas comparativamente más reducidos. En la zona de toda salida de rosca -caso normal o configuración corta- resulta en el tornillo un cono envolvente (cónico), con el que el elemento de apoyo puede entrar en contacto con su angostura. Si uno se imagina el desarrollo del filete de rosca de la salida de rosca, resulta un plano inclinado muy largo de pendiente lentamente creciente. Este cono envolvente o este plano inclinado, respectivamente, conducen a que el elemento de apoyo pueda agarrotarse en la zona de la salida de rosca. Elementos de unión del tipo en cuestión se aplican particularmente como producto a granel en estaciones de montaje. Por regla general a la estación de montaje se le antepone una estación automática de alimentación o transporte, respectivamente, que aporta los elementos de unión unos tras otros formando una fila, por ejemplo, bajo alineación axial. Tales dispositivos transportadores operan frecuentemente mediante accionamientos vibratorios. Aquí existe el peligro de que el elemento de apoyo quede agarrotado por vibración al tornillo, de modo que el elemento de unión no pueda montarse en la estación de montaje. Pero incluso cuando tales elementos de unión se alimenten individualmente a su destino de utilización, existe asimismo el peligro durante el transporte de los elementos de unión como producto a granel, de que por lo menos en algunos de los elementos de unión el elemento de apoyo se agarrote al tornillo en la zona de la salida de rosca. Estos inconvenientes se presentan no solamente cuando las angosturas en los elementos de apoyo están previstas localmente como punzonados en la periferia, sino también cuando las angosturas están configuradas de forma continua sobre la periferia. En el caso de angosturas locales existe además el peligro de que estas angosturas se fijen por vibración en el punto agarrotado, exactamente allí donde encajan con dos sectores adyacentes del filete de rosca en la zona de la salida de rosca por la parte de la cabeza.

La presente invención se basa en el objetivo de crear un elemento de unión de por lo menos dos piezas, tornillo y elemento de apoyo, en el que el elemento de apoyo esté sostenido en el tornillo de manera imperdible y que particularmente en el caso de transporte automático de los elementos de unión muestre una tendencia al aprisionamiento claramente más reducida.

De acuerdo con la presente invención, en el caso de un elemento de unión del tipo descrito al principio esto se consigue porque la salida de rosca por la parte de la cabeza está alejada por lo menos parcialmente a través de su extensión axial, y por lo menos a través de una parte esencial de su periferia, de modo que resulta un incremento brusco o escalonado por lo menos aproximadamente sobre el diámetro exterior de la sección roscada.

La presente invención parte de la idea de eliminar de nuevo del todo o parcialmente la salida de rosca por la parte de la cabeza que forzosamente se origina al generar una rosca en la zona de una sección roscada y con ello eliminar el cono envolvente (cónico) dentro de esta zona o conformarlo en un cilindro envolvente, respectivamente. Hay que generar un salto o un escalón en el inicio de la sección roscada por la parte de la cabeza, que sirva como tope axial, y eventualmente incluso tangencial, para la angostura del elemento de apoyo. En la zona de este incremento brusco o escalonado no se puede evitar tampoco, ciertamente, un aumento del diámetro en dirección tangencial. Sin embargo el incremento tiene lugar esencialmente más comprimido -es decir, en un trecho comparativamente más corto- que el que tiene lugar según el nivel actual de la técnica. Por ejemplo, este incremento en el diámetro exterior del filete de rosca o en la intersección con el flanco del filete de rosca se extiende solamente sobre una fracción de una vuelta del tornillo. Con ello se crea, por decirlo así, una transición abrupta que actúa axial y tangencialmente entre la sección del vástago y la sección roscada y así se reduce considerablemente o incluso se elimina, respectivamente, la inclinación para la fijación del elemento de apoyo al tornillo. Esto es particularmente válido cuando el elemento de apoyo está sostenido giratorio en el tornillo. La eliminación de la salida de rosca puede ocurrir por completo o sólo parcialmente, y precisamente mediante una mecanización con o sin arranque de viruta. De una manera particularmente sencilla se puede utilizar aquí un proceso de laminado por rodillos o de rodadura, con el que se reduce el diámetro exterior de la salida de rosca, particularmente se le lamina dejándolo plano. Por regla general quedan así en el tornillo restos de la salida de rosca, pero que por lo menos por aproximación quedarán cercados por el cilindro envolvente, que en el caso de movimientos del elemento de apoyo con relación al tornillo no puede conducir sin embargo a ningún agarrotamiento.

Es particularmente práctico que en la zona de la salida de rosca por el lado de la cabeza eliminada, el tornillo presente un diámetro envolvente cilíndrico que discurra exactamente axial. Pero no es perjudicial en absoluto si la conformación termina en un diámetro envolvente que discurra con una insignificante conicidad, ya que visto por encima de la longitud axial de la salida de rosca, tienen que expulsarse por laminación cantidades de material distintas. Aquí solamente es importante realizar la configuración de modo que en este punto no se origine ningún contacto de fijación con las angosturas o la angostura del elemento de apoyo. El inicio de rosca por la parte de la cabeza de la sección roscada recibe con ello más bien una superficie de apoyo en forma de escalón, que se extiende en esencia radialmente y que actúa axialmente, que se extiende ciertamente sólo a través de una parte de la periferia. También en dirección tangencial queda realizada una especie de escalón. Pero por lo demás esto, en combinación con la configuración del elemento de apoyo no es perjudicial. Es particularmente conveniente, que el diámetro envolvente o el cilindro envolvente esté configurado considerablemente más pequeño que el diámetro de la angostura. Aquí es conveniente prever un juego un poco mayor para eliminar con seguridad una tendencia al agarrotamiento. Por otra parte el diámetro envolvente debería estar configurado mayor, pero particularmente sólo insignificantemente mayor, que el diámetro reducido de la sección del vástago. Aquí es valedero configurar un escalón lo más grande posible o abrupto en el inicio de la rosca restante de la sección roscada. Naturalmente lo que tiene más sentido es generar este escalón exactamente en el punto en que la salida de rosca se convierte en la sección roscada. El escalón puede estar también dispuesto en la zona inicial de la sección roscada. Finalmente es posible emplazar también el escalón todavía en la propia salida de rosca, de modo que el escalón en sí mismo finalice en un diámetro exterior algo menor que el que corresponde al diámetro exterior de la rosca de la sección roscada. Sin embargo, en todos los casos, la presente invención aspira a crear este tope que se extiende radialmente a través de una parte de la periferia y que actúa conjuntamente en sentido axial con la angostura del elemento de apoyo.

Es particularmente oportuno, cuando en el tornillo el incremento brusco o escalonado del diámetro envolvente en la zona alejada de la salida de rosca por la parte de la cabeza se halla dispuesto sobre el diámetro exterior de la sección roscada discurriendo sobre menos de 180º, particularmente sobre unos 90º, de la periferia. Cuando el incremento brusco o escalonado está configurado radialmente, es decir perpendicular al eje del tornillo, se origina una intersección del cilindro envolvente con el correspondiente filete de rosca en aproximadamente 90º de la periferia. Sólo en esta zona permanece aquí el filete de rosca de la salida de rosca o de la rosca, y aquí, en dirección tangencial, el diámetro exterior resulta creciente y con ello aumenta. En caso de roscas de filetes múltiples resultan varias intersecciones más pequeñas. En todos los casos, el hilo de rosca ascendente que queda aquí de la salida de rosca se extiende, sin embargo, sobre menos de 180º.

La salida de rosca del lado de la cabeza se puede eliminar o mecanizar, respectivamente, con o sin arranque de viruta. Resulta particularmente sencillo reducir mediante laminado la salida de rosca por la parte de la cabeza a aproximadamente el diámetro de laminación por rodillos de la sección del vástago. Como que aquí tiene que conformarse y desplazarse material, particularmente en el caso de una gran conformación, esto puede tener como consecuencia, en particular en el caso de conformación al diámetro de laminación por rodillos o incluso por debajo de éste, un alargamiento del tornillo. Los pliegues de cierre que se originen en el material no generan inconvenientes. Pueden quedar incluso depresiones de cierre. Tampoco éstas generan inconvenientes. En el caso de eliminación mediante arranque de viruta, por ejemplo mediante torneado o rectificado, puede tener lugar también una reducción al diámetro de laminación por rodillos. En la conformación en frío sin arranque de viruta es incluso posible que el tornillo en la zona de la salida de rosca eliminada por la parte de la cabeza presente un reborde aproximadamente circunferencial formado mediante laminación. En este caso este reborde recrecido por laminación u omitido al laminar forma el contratope para la angostura del elemento de apoyo y con ello el incremento brusco o escalonado, que ahora se halla claramente dispuesto en la zona de la salida de rosca y no en su extremo. El efecto pretendido es sin embargo comparable. El reborde aproximadamente circunferencial puede también obtenerse mediante una mecanización con arranque de viruta.

El elemento de apoyo configurado como manguito puede presentar un diámetro interior que esté configurado mayor que el diámetro exterior de la sección roscada. En el manguito se hallan entonces previstas más angosturas locales distribuidas por la periferia que las que corresponden al número de filetes de la rosca. El número de angosturas locales debería ser, con una distribución uniforme en la periferia, mayor que el número de filetes de la rosca, para que por lo menos en cada posición relativa entre el elemento de apoyo y el tornillo, una de las angosturas esté en contacto con el tope brusco o de tipo escalonado. En caso de extensión del incremento brusco o de tipo escalonado a través de unos 90º de la periferia deberían por lo menos estar previstas cinco angosturas locales repartidas por la periferia. Cuando el incremento brusco o de tipo escalonado se extiende a través de unos 180º de la periferia, deberían estar dispuestas por lo menos tres angosturas locales repartidas por la periferia, para que en todas las posiciones relativas, por lo menos una de las angosturas esté en contacto con el tope brusco o de tipo escalonado.

En caso de configuración del elemento de apoyo como arandela, el elemento de apoyo configurado como arandela puede presentar un diámetro interior que esté configurado menor que el diámetro exterior de la sección roscada y que constituye la angostura. La disposición seleccionada de angosturas o de otros elementos de contratope es aquí innecesaria.

Para la disposición del incremento brusco o escalonado existen diversas posibilidades. Es conveniente configurar el escalón deseado al completo, es decir, efectuar la configuración de modo que el incremento brusco o escalonado del diámetro envolvente se halle dispuesto sobre el diámetro exterior de la sección roscada en la zona de la sección roscada. El incremento escalonado puede también emplazarse exactamente en el punto de transición entre la salida de rosca y la rosca de la sección roscada. Incluso es posible una separación axial comparativamente más corta de la salida de rosca.

La presente invención se explicará y aclarará con más detalle a base de diversos ejemplos de ejecución. Las figuras ilustran:

Fig. 1 una primera forma de ejecución del elemento de unión en vista lateral, en parte en sección,

Fig. 2 la representación ampliada de una salida de rosca convencional en forma de una semisección (nivel actual de la técnica),

Fig. 3 la representación ampliada de la salida de rosca conformada según la presente invención en comparación con la fig. 2,

Fig. 4 otra forma de ejecución de la salida de rosca en semisección,

Fig. 5 otra forma de ejecución de la salida de rosca en semisección,

Fig. 6 otra forma de ejecución de la salida de rosca en semisección,

Fig. 7 otra forma de ejecución de la salida de rosca en semisección,

Fig. 8 la representación de un tornillo con salida de rosca convencional en semisección con asignación de un diagrama que representa la variación del diámetro a lo largo del tornillo,

Fig. 9 la representación de un tornillo con salida de rosca según la presente invención, en semisección, con asignación de un diagrama que representa la variación del diámetro a lo largo del tornillo,

Fig. 10 un diagrama del aumento de diámetro de la salida de rosca en desarrollo, es decir siguiendo la línea del tornillo en dirección tangencial,

Fig. 11 otra forma de ejecución del elemento de unión en vista lateral, y

Fig. 12 otra forma de ejecución del elemento de unión en vista lateral.

En la figura 1 se halla representada una primera forma de ejecución del elemento de unión 1. El elemento de unión 1 está configurado por lo menos en dos piezas y presenta como componentes esenciales un tornillo 2 y un elemento de apoyo 3.

El tornillo 2 está aquí configurado como tornillo con collar. Posee una cabeza 4 con una superficie de ataque no redonda 5 para una herramienta de giro, y un collar 6, que presenta una superficie de contacto 7, que sirve para la transmisión de una fuerza axial. Anexionado a la cabeza 4 o a la superficie de contacto 7, respectivamente, se extiende un vástago 8 hasta el extremo libre 9 del tornillo. En la zona del extremo libre 9 el vástago 8 puede convertirse en un apéndice para centrado. El vástago 8 presenta por la parte de la cabeza una sección 10, que presenta un diámetro 11 reducido en comparación con la rosca todavía por describir. En su extremo o encarado al extremo libre 9 del tornillo 2, el vástago 8 presenta una sección roscada 12. La rosca de la sección roscada 12 posee un diámetro del núcleo 13 y un diámetro exterior 14. Entre la sección del vástago 10 con el diámetro reducido 11 en comparación con el diámetro exterior 14 de la sección roscada 12 y la sección roscada 12 se extiende una salida de rosca 15 por la parte de la cabeza. La salida de rosca 15 se extiende en dirección longitudinal del tornillo 2 a través de una longitud 16, mientras que la sección roscada 12 incluida una salida de rosca encarada al extremo libre 9 presenta una longitud 17. En la figura 1 se puede ya reconocer que la salida de rosca 15 presenta un diámetro envolvente 18. Mientras que las salidas de rosca según el nivel actual de la técnica discurren cónicas en este punto, es decir poseen un cono envolvente, se halla formada aquí una salida de rosca 15 que discurre, por lo menos aproximadamente cilíndrica, que presenta por lo menos aproximadamente a través de la longitud 16 un diámetro envolvente constante 18. El diámetro envolvente 18 está dentro de las medidas del diámetro reducido 11 de la sección del vástago 10, pero puede también sobrepasarlo o quedar por debajo de él de manera insignificante. La sección del vástago 10 se extiende a través de una longitud 19, que empieza en la superficie de contacto 7 de la cabeza 4 del tornillo 2 y finaliza en el inicio de la salida de rosca 15 por la parte de la cabeza. De este modo queda formado un incremento 20 brusco o escalonado, respectivamente, del diámetro (diámetro exterior) en la transición del final de la salida de rosca 15 por la parte de la cabeza al diámetro exterior 14 de la sección roscada 12.

El elemento de apoyo 3 representado en la figura 1 está configurado como un manguito 21 y posee una forma aproximadamente cilíndrica hueca que discurre respecto al eje 22 del tornillo 2 con un diámetro interior 23. El diámetro interior 23 es aquí mayor que el diámetro exterior 14 de la sección roscada 12, de modo que después de la conformación de la rosca en la sección roscada 12, se puede deslizar sobre el tornillo 2 o su vástago 8, respectivamente. El manguito 21 puede estar provisto en sus extremos de unas bridas 24 y 25 que se extienden radialmente. El manguito 21 posee una longitud 26, con la cual se extiende en dirección axial, es decir paralelo al eje 22. Por regla general, la longitud 26 es mayor que la suma de las longitudes 16 y 19, de modo que el manguito 21 termina en la zona de la salida de rosca 15. Pero la longitud 26 puede estar configurada también más corta, cuando está previsto o es posible un enroscado que sobrepase la sección roscada 12. Mediante la adaptación de los diámetros, el manguito 21 o el elemento de apoyo 3, respectivamente, es giratorio con relación al tornillo 2. El elemento de apoyo 3 presenta unan angostura 27, que posee o forma un diámetro 28, que está dimensionado más pequeño que el diámetro exterior 14 de la sección roscada 12. La angostura 27 puede estar formada por varios punzonados 29, que se aplican después de la laminación por rodillos de la rosca de la sección roscada 12 y de la inserción del manguito 21 sobre el tornillo 2. Pero la angostura 27 puede también formarse de otra manera, por ejemplo mediante un reborde envolvente que sobresalga hacia el interior, o mediante la inserción de un anillo de seguridad u otro procedimiento similar.

La particularidad de la presente invención radica en el área de la salida de rosca 15 por el lado de la cabeza, particularmente en su distinta estructuración respecto al nivel actual de la técnica. Para explicar esto se remite a las figuras 2 y 3. La figura 2 muestra, basándose en una semisección, un recorte aumentado de un tornillo 2 con una salida de rosca 30 convencional, que se extiende a través de la longitud 16. Esta salida de rosca 30 convencional está prevista o configurada, respectivamente, entre la sección del vástago 8 y la sección roscada 12. En la zona de esta salida de rosca 30 termina la rosca de la sección roscada 12. El diámetro exterior queda limitado por un cono envolvente 31. El diámetro de la salida de rosca 30 va aumentando a lo largo de la longitud 16. Empieza, por ejemplo, con el diámetro de laminación por rodillos 32 y finaliza en el diámetro exterior 14 de la sección roscada 12. En un caso normal la longitud 16 asciende a 2,5 vueltas del correspondiente paso de rosca, y a 1,25 vueltas en la configuración corta del paso de rosca.

En comparación con la figura 2 (nivel actual de la técnica) en la figura 3 se halla representada la nueva configuración de la salida de rosca 15. También aquí la salida de rosca 15 se extiende a través de la longitud 16. La salida de rosca 15 puede estar realizada primero normalmente, como es corriente en el nivel actual de la técnica (Fig. 2). Sin embargo, a continuación se genera el diámetro envolvente 18 en la zona de la salida de rosca 15, que se extiende como un cilindro a lo largo de la longitud 16. Esto puede tener lugar mediante una mecanización con o sin arranque de viruta. La figura 3 muestra un ejemplo, en el que el diámetro envolvente 18 ha sido generado sin arranque de viruta mediante reducción por laminación, de modo que en la zona de la salida de rosca 15 son todavía visibles partes de las cavidades de la rosca. El extremo de la realización del diámetro envolvente 18 opuesto a la cabeza del tornillo 2 puede coincidir exactamente con el extremo de la salida de rosca 15, pero también finalizar antes o después. Lo importante es que en el extremo del diámetro envolvente 18 se forme el incremento brusco o escalonado 20, que puede estar situado todavía en la zona de la salida de rosca 15, pero también ya dentro de la sección roscada 12, si no está emplazado exactamente en el punto de transición. El diámetro envolvente 18 se diferencia sólo de un modo insignificante del diámetro de laminación por rodillos 32. En el presente caso el diámetro envolvente 18 está configurado algo mayor que el diámetro de laminación por rodillos 32. No obstante, el diámetro envolvente 18 se diferencia esencialmente del diámetro exterior 14 de la sección roscada 12, para que el incremento 20 esté configurado lo más grande posible en dirección radial. Este incremento 20 forma un tope con el que actúa conjuntamente la angostura 27 del elemento de apoyo 3 y, por una parte, asegura que el elemento de apoyo permanezca imperdible en el tornillo 2 y, por otra parte, impide un agarrotamiento de las piezas entre sí.

En las figuras 4 a 7 se hallan representadas más posibilidades de ejecución para la salida de rosca 15 conformada según la presente invención. La figura 4 muestra una forma de ejecución en la que la sección de la caña 10 del vástago 8 presenta un diámetro 33 que está dimensionado mayor que el diámetro de laminación por rodillos 32. El diámetro 33 es insignificantemente menor que el diámetro exterior 14 de la sección roscada 12. Esta variante de ejecución se puede realizar también mediante conformación en frío, por ejemplo mediante laminación por rodillos, pero también mediante una mecanización con arranque de viruta en varios pasos.

La forma de ejecución según la figura 5 ilustra cómo las relaciones pueden ser también inversas a las representadas en la figura 4. El diámetro 34 está configurado aquí menor que el diámetro de laminación por rodillos 32. La salida de rosca 15 está conformada aquí de nuevo con o sin arranque de viruta. En las formas de ejecución hasta ahora descritas, el incremento 20 está situado con bastante exactitud en la transición de la salida de rosca 15 a la rosca de la sección roscada 12.

La figura 6 muestra una forma de ejecución en la que la realización de la salida de rosca 15 finaliza dentro de la longitud 16. Con ello, el incremento 20 se obtiene aquí, en forma radialmente algo más corta, en un punto del filete de rosca de la salida de rosca 15. La extensión radial es aquí menor en una medida 35 frente al diámetro exterior 14 de la sección roscada 12. Sin embargo el incremento 20 es aquí también suficiente, particularmente si el diámetro envolvente 18 se elige exactamente igual, o casi igual, al diámetro de laminación por rodillos 32.

La figura 7 ilustra que la extensión axial de la mecanización posterior de la salida de rosca 15 también se puede realizar de tal modo que el incremento 20 quede situado en la zona de la longitud 17 de la rosca de la sección roscada 12, es decir, fuera de la longitud 16 de la salida de rosca 15 propiamente dicha. Con ello, el incremento 20 se extiende forzosamente hasta el diámetro exterior 14 de la rosca de la sección roscada 12, y la extensión radial del incremento 20 es por lo tanto máxima. Esto se consigue también, si se emplaza el incremento 20 en el punto exacto de la transición entre las longitudes 16 y 17. Las variantes ilustradas en las figuras 6 y 7 son posibles en todas las formas de ejecución, en la zona de la salida de rosca 15, ya sea mediante mecanización con arranque de viruta (Fig. 7) o sin arranque de viruta (Fig. 6).

La figura 8 muestra, con la representación similar a la de la figura 2, una semisección según el nivel actual de la técnica, así como, en un pertinente diagrama, el curso del diámetro partiendo desde el diámetro de laminación por rodillos 32 en la zona del sector del vástago 10, con el curso del diámetro en la zona de la salida de rosca 30 hasta el diámetro exterior 14 en la sección roscada 12. Se puede reconocer como a lo largo de la longitud 16 aumenta el diámetro en la zona de la salida de rosca 30 en correspondencia con el cono envolvente 31 allí formado.

La figura 9 muestra la comparación del principio de la configuración de la salida de rosca 15 con su incremento 20 según la presente invención. Partiendo de una sección del vástago 10, que puede presentar el diámetro de laminación por rodillos 32, el diámetro envolvente 18 está situado dentro de la salida de rosca 15 insignificantemente más alto, y entonces a través de la longitud 1 del tornillo se transforma bruscamente, en el incremento 20, en el diámetro exterior 14. La comparación de las figuras 8 y 9 se refiere a una consideración en dirección longitudinal del tornillo 2.

La figura 10 ilustra esquemáticamente las relaciones en el desarrollo de la periferia del tornillo 2, es decir en dirección tangencial a lo largo de la hélice de la rosca. A este objeto, el diámetro está representado mediante el ángulo \alpha sobre la periferia del tornillo. La línea seguida 36 ilustra el nivel actual de la técnica, es decir, un tornillo con una salida de rosca 30 en la configuración en un caso normal. Se puede observar que el vértice del filete de rosca muestra un diámetro que va en aumento, que se extiende a través de 900º en total. La línea 36 forma un plano inclinado de muy poca pendiente, a lo largo del cual, al nivel actual de la técnica y particularmente en el caso de aplicación de punzonados individuales 29, existe el peligro de que la punta de un punzonado 29 dirigida hacia el interior se agarrote entre dos filetes de rosca de la salida de rosca 30, o se atasque al coincidir con los vértices de la rosca. La línea 37 representada a trazos, muestra el curso de una salida de rosca 15 configurada según la presente invención, que con su diámetro envolvente 18 conserva primeramente el diámetro de laminación por rodillos 32 en la zona de la salida de rosca 15 y en la que el incremento 20 está dispuesto en la transición entre la salida de rosca 15 y la rosca de la sección roscada 12. El incremento relativamente empinado del diámetro exterior discurre aquí a través de un ángulo de 90º. La línea 38 de puntos y trazos muestra una variante según la presente invención, en la que el diámetro envolvente 18 es primero insignificantemente mayor que el diámetro de laminación por rodillos 32 y se extiende a través de la mayor parte de la longitud 16 de la salida de rosca 15. El incremento 20 se halla aquí asentado en la zona de la longitud 16. El incremento empinado se extiende también aquí sobre una zona de unos 90º. La línea 39, de trazo y doble punto, muestra cómo el diámetro envolvente 18 puede quedar también por debajo del diámetro de laminación por rodillos 32 y que existe la posibilidad de disponer el incremento 20 en la zona de la rosca de la sección roscada 12, es decir, en resumidas cuentas, fuera de la salida de rosca 15 propiamente dicha.

La figura 11 muestra una forma de ejecución del elemento de unión 1 similar a la forma de ejecución según la figura 1. El elemento de apoyo 3 está aquí configurado una vez más como un manguito 21. El punzonado está formado aquí por un número infinitamente grande de punzonados 29, es decir, por un reborde conformado hacia el interior. Por lo demás, la salida de rosca 15 puede estar configurada aquí como se ha explicado, en todas las muy distintas formas de ejecución.

La figura 12 muestra una forma de ejecución, en la que el elemento de apoyo 3 está configurado como una arandela 41, que presenta un diámetro interior 42, que al mismo tiempo constituye la angostura 27. La sección de la caña 10 está configurada aquí comparativamente corta y se transforma entonces inmediatamente en la salida de rosca 15. También aquí se halla realizado el incremento 20, que actúa conjuntamente con el diámetro interior 42. Se entiende que la rosca de la sección roscada 12 sólo se puede confeccionar después de la inserción de la arandela 41, igualmente como la correspondiente mecanización posterior en la zona de la salida de rosca 15. Esto es sin embargo posible, gracias a que la arandela 41 presenta un espesor más reducido que la longitud de la caña del vástago 10.

Lista de referencia

1

- Elemento de unión

2

- Tornillo

3

- Elemento de apoyo

4

- Cabeza

5

- Superficie de ataque

6

- Collar

7

- Superficie de contacto

8

- Vástago

9

- Extremo

10

- Sección de la caña del vástago

11

- Diámetro

12

- Sección roscada

13

- Diámetro del núcleo

14

- Diámetro exterior

15

- Salida de rosca

16

- Longitud

17

- Longitud

18

- Diámetro envolvente

19

- Longitud

20

- Incremento

21

- Manguito

22

- Eje

23

- Diámetro interior

24

- Brida

25

- Brida

26

- Longitud

27

- Angostura

28

- Diámetro

29

- Punzonado

30

- Salida de rosca

31

- Cono envolvente

32

- Diámetro de laminación por rodillos

33

- Diámetro

34

- Diámetro

35

- Medida

36

- Línea

37

- Línea

38

- Línea

39

- Línea

40

- Reborde

41

- Arandela

42

- Diámetro interior

Claims (10)

1. Elemento de unión (1) consistente en un tornillo (2) y un elemento de apoyo (3) dispuesto en el mismo de forma imperdible y por regla general giratoria, tal como un manguito, arandela o similar, en el que en el tornillo (2) están dispuestos una cabeza (4) y un vástago (8) en el que en su extremo existe una sección roscada (12) con un salida de rosca (15) por la parte de la cabeza y por la parte de esta cabeza existe una sección del vástago (10) de un diámetro reducido (11) en comparación con el diámetro exterior (14) de la sección roscada (12), y el elemento de apoyo (3) presenta una angostura (27) de un diámetro (28) menor que el diámetro exterior (14) de la sección roscada (12), caracterizado porque la salida de rosca (15) por el lado de la cabeza está eliminada por lo menos en parte a través de su extensión axial y por lo menos a través de una parte esencial de su periferia, de modo que resulta un incremento (20) brusco o escalonado, por lo menos aproximadamente hasta el diámetro exterior (14) de la sección roscada (12).

2. Elemento de unión según la reivindicación 1, caracterizado porque el tornillo (2), en la zona de la salida de rosca (15) eliminada por el lado de la cabeza presenta un diámetro envolvente (18) que discurre axialmente cilíndrico.

3. Elemento de unión según la reivindicación 2, caracterizado porque el diámetro envolvente (18) está configurado más pequeño que el diámetro (28) de la angostura (27).

4. Elemento de unión según la reivindicación 3, caracterizado porque el diámetro envolvente (18) está configurado mayor, en particular sólo insignificantemente mayor, que el diámetro reducido (11) del sector de la caña del vástago (10).

5. Elemento de unión según la reivindicación 1, caracterizado porque en el tornillo (2) el incremento (20) brusco o escalonado del diámetro envolvente (18) se halla dispuesto en la zona de la salida de rosca (15) eliminada por el lado de la cabeza, discurriendo sobre el diámetro exterior (14) de la sección roscada (12) sobre menos de 180º, particularmente sobre unos 90º, de la periferia.

6. Elemento de unión según la reivindicación 1, caracterizado porque la salida de rosca (15) del lado de la cabeza de la sección roscada (12) del tornillo (2) está eliminada con o sin arranque de viruta.

7. Elemento de unión según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el tornillo (2) en la zona de la salida de rosca (15) por el lado de la cabeza, eliminada, presenta un reborde envolvente formado mediante laminación.

8. Elemento de unión según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el elemento de apoyo (3) configurado como manguito (21) presenta un diámetro interior (23), que está configurado mayor que el diámetro exterior (14) de la sección roscada (12) y porque en el manguito (21) están previstos más punzonados locales (29) repartidos por la periferia, que el número de filetes de la rosca.

9. Elemento de unión según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el elemento de apoyo (3) configurado como arandela (41) presenta un diámetro interior (42) que está configurado menor que el diámetro exterior (14) de la sección roscada (12) y constituye la angostura (27).

10. Elemento de unión según la reivindicación 1, caracterizado porque el incremento (20) brusco o escalonado del diámetro envolvente (18) se halla dispuesto sobre el diámetro exterior (14) de la sección roscada (12) en la zona de la sección roscada (12).