ES2268575T3 - Un tornillo con una punta de taladro o de penetracion. - Google Patents
Un tornillo con una punta de taladro o de penetracion. Download PDFInfo
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Abstract
Tornillo con una punta de taladrado o de penetración, un vástago provisto de una rosca y con una arandela para fijar a una infraestructura placas fabricadas en un material aislante con capas de cubierta en ambos lados, caracterizado porque la arandela (5) está dispuesta en el tornillo (1) sin posibilidad de giro, para lo cual al menos una sección parcial (11) de la arandela (5) está desviada en la dirección de apriete del tornillo (1), en ángulo agudo contra la punta (2) de taladrado o de penetración, y la sección final libre de esta sección parcial (11) desviada tiene una configuración (12) en forma de filo, de modo que la arandela desempeña una función de taladro, y porque la sección parcial (11) desviada de la arandela (5) está realizada con elasticidad de retroceso de la configuración (12) a modo de filo de la sección final (11).
Description
Un tornillo con una punta de taladrado o de
penetración.
La invención se refiere a un tornillo con una
punta de taladrado o de penetración, un vástago provisto de una
rosca y con una arandela para fijar a una infraestructura placas
fabricadas en un material aislante con capas de cubierta en ambos
lados. (US 6042314 A).
Las placas que se pretenden sujetar con un
tornillo especial de este tipo presentan, en su superficie dirigida
hacia fuera, una lámina de plástico (tela asfáltica) y en su
superficie dirigida hacia dentro, por ejemplo, una placa metálica
(chapa). Entre estas dos capas de cubierta se dispone una espuma
aislante rígida. Para una sujeción correcta se deberá conducir el
tornillo, con su cabeza y con una arandela colocada debajo de ésta,
a través de la lámina de plástico y de la espuma aislante, y
asimismo se deberá poder llevar dicho tornillo a esta posición
encajada. Con esta finalidad se ha podido utilizar, hasta la fecha,
un tornillo autotaladrador y autorroscante. No obstante, para
colocar las arandelas y la cabeza del tornillo en una posición de
asiento sobre la placa metálica, la lámina de plástico y toda la
zona de la espuma aislante tenían que ser taladradas con un
diámetro en correspondencia con la arandela. Así pues, se produce
una especie de agujero ciego, de modo que en este caso el tornillo
se puede colocar sobre la placa metálica y la cabeza del tornillo,
junto con la arandela, puede estar en contacto con la placa
metálica. No obstante, según este procedimiento el espacio del
agujero ciego se debe llenar a su vez de material aislante, de modo
que aquí no se produzca un puente transmisor del calor o del frío.
Finalmente, el agujero formado en la lámina de plástico que hace de
cubierta es impermeabilizado mediante una cubierta. Todo este
proceso requiere mucho trabajo y resulta por tanto caro.
Por ello la invención se propone como objetivo
crear un tornillo del tipo mencionado al principio, cuya
utilización no requiera el taladrado previo de un agujero ciego y,
por lo tanto, tampoco el posterior relleno con material
aislante.
Esto se consigue, según la invención, mediante
las características de la reivindicación 1.
Así pues, con la fijación del tornillo la
arandela pasa a desempeñar una función de taladro, donde la lámina
de plástico es taladrada por el vástago del tornillo y su sección de
taladro, y donde la configuración a modo de filo forma una especie
de muesca que sobresale en sentido radial para la introducción de la
arandela. La arandela gira entonces, al apretar el tornillo, a la
manera de un sacacorchos o bien a la manera de un cortador de
rábanos, penetrando en la espuma aislante hasta que la arandela, y
por tanto también la cabeza del tornillo, se apoyan sobre la placa
metálica. A pesar de la sencillez de este proceso de encaje de la
arandela y la cabeza del tornillo, la espuma aislante no se ha
retirado en esta zona, sino que sólo se ha abierto por un corte en
un cierto perímetro. Así pues, no se forma ningún agujero ciego y no
se necesita llenar posteriormente ningún espacio vacío. A
continuación el agujero formado en la lámina de plástico se cierra
también aquí por medio de una cubierta que se pega.
De este modo, con el tornillo conforme a la
invención se pueden unir de forma segura y correcta, en una única
etapa de trabajo y sin medidas adicionales, placas, con capas de
cubierta en ambos lados, a una infraestructura rígida.
Se obtiene una configuración sencilla si la
arandela está diseñada debajo de la cabeza del tornillo con la
posibilidad de trabajar impidiendo el giro frente al vástago. Así
pues, se trata sencillamente de unir al tornillo, sin posibilidad
de torsión, una arandela provista de una sección parcial desviada y
de una configuración a modo de filo, para poder provocar este
efecto de taladrado y de corte.
Otra variante de realización prevé que la
arandela esté configurada como cabeza del tornillo o que esté unida
en una sola pieza a la cabeza.
Si además se prevé que la sección parcial
desviada esté construida con una elasticidad de retroceso, en la
configuración a modo de filo de la sección final, se consigue una
especie de mejora adicional de la sujeción, pues esta sección final
con retroceso cumple una función similar a la de un freno de
tornillo.
Por otra parte existe la posibilidad de que la
arandela esté diseñada para unirse sin posibilidad de torsión a la
cabeza del tornillo, o quede montada a presión en el vástago. Así
pues, se pueden utilizar todos los tipos de diseño de la arandela
que impidan la torsión sobre el vástago del tornillo, o en relación
a la cabeza del tornillo, para conseguir el necesario efecto de
taladrado y de corte de la arandela.
Por ello se considera otra variante de
realización aquélla en la que la arandela está unida por soldadura
directa o indirecta a la cabeza o al vástago del tornillo. Así pues,
resulta perfectamente posible una unión rígida no separable.
Otra configuración prevé que la arandela y la
cabeza del tornillo o el vástago estén unidos entre sí en arrastre
de forma. También resulta posible crear la unión de la arandela al
tornillo con resistencia a la torsión mediante el correspondiente
procedimiento de deformación.
Para la creación de una unión de arrastre
resistente a la torsión se puede prever asimismo que el vástago
tenga una configuración no redonda o de varias aristas y que el
orificio practicado en la arandela tenga, de manera
correspondiente, una forma no redonda o con varias aristas.
Otra variante de realización se consigue si la
arandela está realizada como una cinta de caracol a la manera de
una hélice de tornillo. La arandela se introduce en la espuma
enroscándose a la manera de un resorte en espiral, sin extraer la
espuma de la zona de taladrado.
En este contexto resulta especialmente ventajoso
que la arandela fabricada como cinta helicoidal, o la sección
parcial desviada de la arandela, tenga una elasticidad de retroceso
en un plano al apoyarse sobre un fondo firme. Así pues, se puede
crear siempre un tipo particular de freno de tornillo.
Para que se produzca un avance rápido,
especialmente en el primer tramo de atornillado, y también hasta un
cierto grado de encaje de los tornillos, sin expulsar, no obstante,
material de espuma en este tramo de atornillado, se propone además
que el paso de la arandela configurada como cinta helicoidal
corresponda al menos al doble del paso de rosca de la rosca
existente en el vástago del tornillo.
Otras medidas y ventajas especiales conformes a
la invención se explican en mayor detalle en la siguiente
descripción, con ayuda de los dibujos. Los dibujos muestran:
Figura 1 una sección según la línea
1-1 en la figura 2, a través de una placa sujeta por
tornillos en una infraestructura;
Figura 2 una vista en planta de una placa sujeta
en una infraestructura;
Figura 3 un tornillo con una arandela dispuesta
por debajo de la cabeza del tornillo;
Figura 4 una vista en planta del tornillo con la
arandela según la figura 3;
Figura 5 una vista del tornillo según la figura
3;
Figura 6 una vista en planta de la arandela
utilizada según la figura 3;
Figura 7 una vista lateral de la arandela
utilizada según la figura 3;
Figura 8 otra forma de realización de un
tornillo;
Figura 9 una arandela que se puede utilizar con
un tornillo según la figura 8, en una vista en planta;
Figura 10 una vista lateral de la arandela según
la figura 9;
Figura 11 una vista en planta del lado de la
cabeza del tornillo según la figura 8;
Figura 12 una vista oblicua del tornillo según
la figura 8;
Figura 13 una vista oblicua de la arandela según
las figuras 9 y 10;
Figura 14 un tornillo según la figura 8 con la
arandela colocada según la figura 9;
Figura 15 una sección por la línea
XV-XV en la figura 14;
Figura 16 una vista en planta de la combinación
tornillo y arandela según la figura 14;
Para la sujeción de placas de tejado y/o de
pared se utilizan por lo general tornillos especiales para
conseguir por una parte una sujeción de calidad y segura, y para que
esta sujeción, por otra parte, se pueda fabricar de forma rápida y
económica. Con el tornillo 1 conforme a la invención, provisto de
una punta 2 de taladrado o de penetración y un vástago 4 provisto a
su vez de una rosca 3, y de una arandela 5, se deberá fijar a una
infraestructura 10 una placa 9 fabricada en un material aislante 6
con capas de cubierta 7 y 8 a ambos lados. La capa de cubierta 7
está configurada por lo general como lámina de plástico. El material
aislante está formado por un material de espuma en sí rígido. La
capa de cubierta 8 está formada por una placa metálica a la manera
de una chapa, donde esta capa de cubierta interior se apoya, por lo
general, directamente sobre la infraestructura 10. Esta
infraestructura puede estar formada por una chapa perfilada o
también por un soporte de metal o por una viga de madera. La
longitud del tornillo 1 se elige según las necesidades, para lo
cual se deberá tener en cuenta que la rosca pueda encajar
completamente, estando atornillada por completo, en la
infraestructura 10.
La configuración especial del tornillo 1
consiste en que la arandela 5 va dispuesta en el tornillo 1 sin
posibilidad de giro, para lo cual al menos una sección parcial 11 de
la arandela 5 está desviada, en la dirección de apriete del
tornillo 1, en ángulo agudo contra la punta 2 de taladrado o de
penetración, y la sección final libre de esta sección parcial 11
desviada tiene una configuración 12 en forma de filo.
La arandela 5 está configurada debajo de la
cabeza del tornillo 13 con la posibilidad de trabajar impidiendo el
giro frente al vástago 4.
Aquí la arandela 5 puede estar configurada
también como cabeza 13 del tornillo 1, o bien estar unida en una
sola pieza a la cabeza 13. La arandela 5 puede estar también unida a
la cabeza del tornillo 13 sin posibilidad de torsión, o bien
montada a presión en el vástago 4. También cabe la posibilidad de
una disposición completamente inseparable si la arandela 5 está
unida por soldadura directa o indirecta a la cabeza 13 o al vástago
4 del tornillo 1. También cabe pensar en que la arandela 5 y la
cabeza del tornillo 13 ó el vástago 4 estén unidos entre sí en
arrastre de forma.
Otra variante de realización se deduce de las
explicaciones correspondientes a las figuras 8 a 16. Aquí el
vástago 4 está configurado con varias aristas, y el orificio 14
practicado en la arandela 5 está realizado, de manera
correspondiente, también con varias aristas. Aquí cabe también la
posibilidad de configurar el vástago 4, y también el orificio 14
practicado en la arandela 5, de cualquier forma no redonda para
conseguir de este modo un arrastre giratorio obligado de la
arandela 5 al apretar el tornillo 1.
En esta segunda forma de realización está
previsto también que la arandela 5 esté realizada como una cinta de
caracol a la manera de una hélice de tornillo.
En el diseño del tornillo 1 según las figuras 1
a 7 la sección parcial 11 desviada puede estar realizada con
elasticidad de retroceso de la configuración 12 a modo de filo de la
sección final. Por ello en todas las variantes de realización
resulta posible que la arandela 5 fabricada como cinta helicoidal, o
la sección parcial 11 desviada de la arandela, tenga una
elasticidad de retroceso en un plano al apoyarse sobre un fondo 10
firme, lo que conlleva una especie de protección contra la torsión
del tornillo.
Con la realización según las figuras 8 a 16 se
puede prever además que el paso de la arandela 5, realizada como
cinta helicoidal, corresponda al menos al doble del paso de rosca de
la rosca 3 existente en el vástago 4 del tornillo 1.
El tornillo 1 está provisto por lo general con
una parte de taladrado 2. Sin embargo, cabe también la posibilidad
de prever aquí una punta de penetración, que en su caso produzca un
agujero en la capa de cubierta 8 con un movimiento de golpe
acompañado de un movimiento de giro, y facilite a continuación, por
ejemplo, la penetración en una infraestructura de madera.
Como ataque para una herramienta de atornillado
está previsto en el dibujo un ataque interior 15 específico. Se
puede prever aquí cualquier otro ataque interior o también un ataque
exterior. No obstante, supone una ventaja el hecho de que a través
del ataque el tornillo 1 se sujete relativamente bien mientras se
aprieta con la herramienta de atornillado.
En la introducción se ha hablado de que la capa
de cubierta 7 situada por fuera está configurada como una especie
de lámina de plástico y la capa de cubierta 8 está realizada como
placa de metal. No obstante, un tornillo realizado conforme a la
invención se podría utilizar también para la sujeción de placas en
las que ambas capas de cubierta 7 y 8 estuvieran realizadas como
placas de metal. Aquí existe además la posibilidad de que ambas
capas de cubierta estén formadas por chapas perfiladas.
Dependiendo de la forma en que esté realizada la
capa de cubierta 7 y también el material aislante situado por
debajo de ésta, la sección final libre de la sección parcial
desviada deberá presentar una configuración a modo de filo más o
menos buena. La propia arandela 5 puede estar fabricada en acero
inoxidable, pero también en acero al carbono. Dado el caso se puede
utilizar también un acero para resortes. La configuración, la
longitud y el tipo de la rosca 3 del tornillo se pueden seleccionar
adaptándose a la infraestructura 10.
Con el tornillo descrito al principio se pueden
sujetar a una infraestructura 10, de forma sencilla y en una sola
etapa de trabajo, placas 9 con una lámina de plástico (tela
asfáltica) prevista en su superficie situada hacia fuera y con una
placa de metal (chapa) prevista en su superficie situada hacia
dentro. Para una sujeción correcta el tornillo 1 se introduce
atravesando con su cabeza 13, y con la arandela 5 dispuesta debajo
de ésta, la lámina de plástico y la espuma aislante. Al apretar el
tornillo 1 la arandela 5 realiza ahora una función de taladrado,
donde la lámina de plástico se abre debido a la perforación
efectuada por el vástago 4 del tornillo 1 y por su sección de
taladrado 1, formándose un agujero pequeño 18. Por la configuración
12 a modo de filo de la sección parcial 11 desviada en ángulo agudo
se forma una especie de muesca 17 que sobresale en sentido radial
para la introducción de la arandela 5 en la zona situada por debajo
de la capa de cubierta 7. La arandela gira entonces, al apretar el
tornillo 1, a la manera de un sacacorchos o bien a la manera de un
cortador de rábanos, penetrando en la espuma aislante 6 hasta que la
arandela 5 y, por lo tanto, también la cabeza del tornillo 13
llegan a apoyarse sobre la capa de cubierta 8 realizada como placa
metálica. A pesar de la sencillez de este proceso de empotramiento
de la arandela 5 y la cabeza del tornillo 13, la espuma aislante 6
no se ha retirado en esta zona, sino que sólo se ha abierto por un
corte en un cierto perímetro. Así pues, no se forma ningún agujero
ciego 19 que se tenga que fabricar con antelación y tampoco se
necesita llenar posteriormente ningún espacio vacío. A continuación
el agujero 18 formado en la lámina de plástico y la muesca 17 se
cierran aquí por medio de una cubierta que se pega.
La sección final libre de la sección parcial 11
desviada de la arandela 5 tiene una configuración a modo de filo, y
también la tiene en su realización como cinta helicoidal. Una
configuración 12 a modo de filo se da también cuando la propia
arandela está fabricada en material relativamente delgado. En este
caso no necesita un procesamiento adicional para crear una
cuchilla, pues el material delgado tiene por sí mismo la capacidad
de penetrar en la capa de cubierta 7 y "abrir mediante
taladrado" el material aislante, formando así la configuración
12 a modo de filo.
Claims (10)
1. Tornillo con una punta de taladrado
o de penetración, un vástago provisto de una rosca y con una
arandela para fijar a una infraestructura placas fabricadas en un
material aislante con capas de cubierta en ambos lados,
caracterizado porque la arandela (5) está dispuesta en el
tornillo (1) sin posibilidad de giro, para lo cual al menos una
sección parcial (11) de la arandela (5) está desviada en la
dirección de apriete del tornillo (1), en ángulo agudo contra la
punta (2) de taladrado o de penetración, y la sección final libre
de esta sección parcial (11) desviada tiene una configuración (12)
en forma de filo, de modo que la arandela desempeña una función de
taladro, y porque la sección parcial (11) desviada de la arandela
(5) está realizada con elasticidad de retroceso de la configuración
(12) a modo de filo de la sección final (11).
2. Tornillo según la reivindicación 1,
caracterizado porque la arandela (5) se utiliza debajo de la
cabeza del tornillo (13) para impedir el giro frente al vástago
(4).
3. Tornillo según la reivindicación 1,
caracterizado porque la arandela (5) está configurada como
cabeza (13) del tornillo (1), o bien está unida a la cabeza (13)
formando una sola pieza.
4. Tornillo según las reivindicaciones
1 a 3, caracterizado porque la arandela (5) está unida a la
cabeza del tornillo (13) sin posibilidad de torsión, o está montada
a presión en el vástago (4).
5. Tornillo según las reivindicaciones
1 a 3, caracterizado porque la arandela (5) está unida por
soldadura directa o indirecta a la cabeza (13) ó al vástago (4) del
tornillo (1).
6. Tornillo según las reivindicaciones
1 a 3, caracterizado porque la arandela (5) y la cabeza del
tornillo (13) ó el vástago (4) están unidos entre sí en arrastre de
forma.
7. Tornillo según la reivindicación 6,
caracterizado porque el vástago (4) tiene una configuración
no redonda o con varias aristas y el orificio (14) practicado en la
arandela (5) presenta, de manera correspondiente, una realización
no redonda o con varias aristas.
8. Tornillo según una o varias de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la arandela (5)
está realizada como una cinta de caracol a la manera de una hélice
de tornillo.
9. Tornillo según una o varias de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la arandela (5)
fabricada como cinta helicoidal, o la sección parcial (11) desviada
de la arandela (5), tiene una elasticidad de retroceso en un plano
al apoyarse sobre un fondo firme.
10. Tornillos según la reivindicación 8,
caracterizados porque el paso de la arandela (5), realizada
como cinta helicoidal, corresponde al menos al doble del paso de
rosca de la rosca (3) existente en el vástago (4) del tornillo
(1).
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