ES2247214T3 - Tornillo moldeador de rosca. - Google Patents

Abstract

Unidad constructiva con una pieza de trabajo y un tornillo moldeador de rosca atornillado en un taladro (30) en una pieza de trabajo (28), con una cabeza (12) y un vástago (18), presentando el vástago (18) una rosca (20), con una zona (22) de moldeo de rosca en el extremo del vástago (18) opuesto a la cabeza, que presenta a su vez una sección de rosca para moldear una rosca de tuerca en el taladro (30), presentando el vástago (18) en el extremo opuesto a la cabeza (12) una sección esférica (24) o en forma de segmento esférico, caracterizada porque el diámetro máximo (26) de la sección (24) esférica o en forma de segmento esférico en el plano perpendicular al eje del vástago (18) corresponde aproximadamente al diámetro en el flanco de la rosca (20) en el vástago de modo que se destruye la rosca de tuerca cuando el tornillo moldeador de rosca se extrae o desatornilla del taladro (30).

Description

Tornillo moldeador de rosca.

La invención se refiere a una unidad constructiva con una pieza de trabajo y un tornillo moldeador de rosca de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Como es conocido, los tornillos moldeadores de rosca son tornillos que con su propia rosca forman una rosca de tuerca en el taladro en una pieza de trabajo. Se diferencia entre una rosca autoterrajadora y una rosca automoldeadora del tornillo. La rosca autoterrajadora produce la rosca de tuerca en un taladro para roscar previamente practicado mediante conformación con arranque de viruta. La rosca automoldeadora produce la rosca de tuerca en gran medida sin arranque de viruta mediante deformación plástica de la pieza de trabajo. En este contexto es conocido asignar a los tornillos automoldeadores una zona de moldeo de la rosca que permite fabricar de forma especialmente eficaz la rosca de tuerca. En piezas de trabajo de plástico normalmente no se realiza el orificio o el taladro prefabricado con el diámetro del núcleo del tornillo moldeador de rosca, sino con un diámetro mayor, preferentemente con el diámetro en los flancos de la rosca del tornillo moldeador.

Para conseguir una mejor entrada del tornillo moldeador de rosca en el taladro prefabricado, el tornillo moldeador está normalmente previsto en el extremo con una entrada de la rosca o con una sección cónica, por lo que se consigue un centrado en el taladro y una entrada más fácil de los pasos de rosca de la sección moldeadora de rosca en la pared del taladro.

Del documento US 6,142,186 se conoce un tornillo moldeador de rosca, configurado como cierre obturador para un tubo. El tubo presenta una sección que se ensancha de forma cónica hacia el extremo, y el vástago moldeador de rosca del tornillo se adelgaza de forma cónica desde la cabeza del tornillo. En el extremo opuesto a la cabeza está prevista una sección esférica o con otra forma abombada que entra en contacto obturador con la pared de la sección cónica. El diámetro exterior de la sección abombada o de varios anillos abombados es tal que la sección abombada puede retirarse sin más de la sección del tubo con rosca interior cuando es preciso liberar la abertura del tubo.

De los documentos WO 98/13606 y US 6,158,938 es conocido proveer un tornillo con una sección esférica en el extremo de entrada. El mayor diámetro de la sección esférica es inferior al diámetro mínimo de la sección de rosca interior en la que debe enroscarse el vástago roscado del tornillo. La sección esférica sirve de guía durante la inserción del vástago roscado en la rosca interior, por ejemplo de una tuerca o similar.

También en uniones atornilladas con tornillos moldeadores de rosca existe el peligro de un aflojado no intencionado, por ejemplo a causa de vibraciones. Frecuentemente se realiza un montaje previo de tornillos moldeadores de rosca con las piezas de trabajo correspondientes, por ejemplo de plástico. El tornillo moldeador de rosca se enrosca parcialmente en el taladro en la pieza de trabajo. Durante el transporte de tales unidades preformadas se producen naturalmente vibraciones, por lo que los tornillos pueden separarse de las piezas de trabajo. Es conocido tomar medidas apropiadas, por ejemplo mediante un microencapsulado de la rosca. El microencapsulado origina una fricción aumentada y proporciona una seguridad para que el tornillo no se afloje de forma indeseada en el taladro. No obstante, el microencapsulado es relativamente costoso.

El objetivo de la invención consiste en crear una unidad constructiva compuesta de una pieza de trabajo y de un tornillo moldeador de rosca, en la que el tornillo moldeador de rosca presenta una seguridad lo más alta posible contra una separación no intencionada tanto en estado premontado como en estado listo para el servicio.

Este objetivo se consigue por medio de las características de la reivindicación 1.

En la unidad constructiva conforme a la invención, el vástago del tornillo moldeador de rosca presenta en el extremo opuesto a la cabeza una sección esférica cuyo diámetro máximo en el plano perpendicular al eje del vástago corresponde aproximadamente al diámetro en los flancos de la rosca en el vástago.

La sección esférica puede ser un segmento esférico. Conforme a otra configuración según la invención, el diámetro del segmento esférico colindante con la zona de moldeo de rosca es igual al diámetro de la zona de moldeo de rosca en este punto. Toda la zona abombada colindante a la zona de moldeo de rosca puede estar realizada en forma de segmento esférico.

Durante el premontaje de un tornillo moldeador de rosca y una pieza de trabajo, que se compone de un material apropiado para el moldeo de una rosca como por ejemplo plástico, el diámetro del taladro es aproximadamente igual al diámetro en el flanco.

El resalte abombado sirve para centrar el vástago de tornillo durante la inserción del tornillo moldeador según la invención. A continuación, la sección moldeadora de rosca moldea su rosca en la pared del taladro. Cuando el diámetro máximo de la sección esférica es aproximadamente igual al diámetro del taladro, esta sección no encuentra una resistencia apreciable durante el moldeo de la rosca. Independientemente de la extensión del atornillado del vástago roscado en el taladro, el tornillo moldeador de rosca según la invención proporciona en cualquier momento un seguro. El seguro en la dirección de atornillado se consigue por medio de la sección del taladro aún no provista de una rosca. El seguro en la dirección opuesta se consigue mediante la sección esférica. Cuando se intenta desenroscar el tornillo moldeador de rosca hacia fuera del taladro, esto sólo puede conseguirse destruyendo la rosca anteriormente moldeada en la pared del taladro. Para ello es preciso aplicar una fuerza considerable que normalmente no aparece como consecuencia de vibraciones.

Incluso cuando el tornillo está completamente enroscado, de modo que la sección abombada sobresale de la pieza de trabajo, se consigue un seguro del tornillo. No obstante, un seguro contra un aflojado mínimo sólo se consigue cuando entre el lado correspondiente de la pieza de trabajo y la sección abombada en lo esencial no existe una distancia apreciable.

La fabricación del tornillo conforme a la invención puede llevarse a cabo como la de un tornillo comercial convencional. En primer lugar se fabrica en una prensa para tornillos una pieza en bruto sin rosca y con un resalte abombado o esférico. A continuación se laminan la rosca y la forma deseada de la sección esférica. El laminado de la forma de la sección abombada o esférica puede llevarse a cabo en un mismo proceso con el laminado de la rosca, para este fin se necesita una mordaza especial para el
laminado.

A continuación se explica la invención más detalladamente con referencia a dibujos. En las figuras se muestra:

Fig. 1 Tornillo moldeador de rosca según la invención fuera de una pieza de trabajo.

Fig. 2 Tornillo moldeador de rosca según la figura 1 parcialmente atornillado en una pieza de trabajo.

Fig. 3 Tornillo moldeador de rosca según la invención completamente atornillado en la pieza de trabajo.

Fig. 4a - d Proceso de fabricación de una pieza en bruto del tornillo de un material base.

En las figuras 1 a 3 se representa un tornillo 10 moldeador de rosca. Este tornillo presenta una cabeza 12 con un hexágono 14 seguido de una brida 16. El tornillo 10 presenta además un vástago 18 provisto de una rosca 20. En la zona terminal, la rosca 20 está configurada como zona de moldeo de rosca con una sección cónica 22. A la sección cónica 22 sigue una sección esférica 24. El diámetro de la sección esférica 24 inmediatamente colindante a la sección cónica 22 corresponde al diámetro de la sección cónica 22 en este punto. El diámetro máximo de la sección esférica 24, señalado con 26, corresponde al diámetro en el flanco de la rosca 20.

En las figuras 1 a 3 se muestra también una pieza de trabajo 28 de plástico. Presenta un taladro pasante 30 correspondiendo el diámetro del taladro pasante 30 al diámetro en el flanco de la rosca 20.

En la representación según la figura 2 se muestra el tornillo 10 moldeador de rosca parcialmente atornillado en el taladro 30. Mediante la zona de moldeo de rosca (no representada con detalle) se moldea en la pared del taladro 30 una rosca, una llamada rosca de tuerca. Como consecuencia se modifica la geometría del taladro 30. Debido a que la sección esférica 24 corresponde al diámetro del taladro 30, esta sección puede pasar en gran medida libremente por el taladro 30. Cuando en este momento se ejerce a causa de vibraciones una fuerza de aflojado en el tornillo 10, en la dirección de desenroscado hacia fuera del taladro 30, esto se impide por medio de la sección esférica 24. Un desenroscado del tornillo encontraría una resistencia considerable, debido a que la sección esférica 24 tendría que deformar o destruir la rosca anteriormente moldeada. Esto sólo es posible aplicando una fuerza considerable.

En estado completamente atornillado, la cabeza 12 del tornillo presiona con su brida 16 una placa 32 contra la pieza de trabajo 28. La sección esférica 24 sobresale del taladro 30 con toda su altura. En otras palabras, la sección 22 termina a la altura de la superficie inferior de la pieza de trabajo 28. También en este caso se obtiene un seguro del tornillo 10 de la misma manera como se ha descrito anteriormente.

En las figuras 4a hasta 4d se representa la fabricación parcial del tornillo 10. Una pieza en bruto 40 en forma de barra se prensa o lamina para obtener una primera preforma 42, con una cabeza 44 y un vástago con una primera sección 46 de vástago y una sección 48 de vástago con un diámetro reducido. En el siguiente paso se transforma la cabeza 44 en una cabeza 44c que presenta una brida 50 y superficies 22 empotradas para una llave, tal como se muestra en la figura d. Mediante otro proceso de conformación, la sección 46 de vástago se transforma en una sección 46d de vástago y de la sección 48 de vástago se moldea un resalte esférico 54, estando moldeada entre la sección 46d de vástago y el resalte esférico 54 una sección 56 estrechada con un diámetro inferior. A continuación se fabrica mediante moldeo de la rosca un tornillo moldeador de rosca tal como se muestra en las figuras 1 a 3 pudiéndose apreciar una diferencia en comparación con las figuras 1 a 3 con respecto a la forma de la cabeza. No obstante, hay coincidencia en relación con el vástago 18 y la sección esférica.

Claims (3)

1. Unidad constructiva con una pieza de trabajo y un tornillo moldeador de rosca atornillado en un taladro (30) en una pieza de trabajo (28), con una cabeza (12) y un vástago (18), presentando el vástago (18) una rosca (20), con una zona (22) de moldeo de rosca en el extremo del vástago (18) opuesto a la cabeza, que presenta a su vez una sección de rosca para moldear una rosca de tuerca en el taladro (30), presentando el vástago (18) en el extremo opuesto a la cabeza (12) una sección esférica (24) o en forma de segmento esférico, caracterizada porque el diámetro máximo (26) de la sección (24) esférica o en forma de segmento esférico en el plano perpendicular al eje del vástago (18) corresponde aproximadamente al diámetro en el flanco de la rosca (20) en el vástago de modo que se destruye la rosca de tuerca cuando el tornillo moldeador de rosca se extrae o desatornilla del taladro (30).

2. Unidad constructiva de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizada porque el diámetro de la sección esférica (24) o en forma de segmento esférico colindante con la zona (22) de moldeo de la rosca es igual al diámetro de la zona (22) de moldeo de la rosca en este punto.

3. Unidad constructiva de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 ó 2 caracterizada porque la pieza de trabajo (28) se compone de un material dúctil.