ES2327786T3 - Tornillo autorroscante. - Google Patents
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Abstract
Tornillo autorroscante (10) para el atornillado directo en un taladro (12) que está realizado en una base sólida de anclaje, presentando el tornillo (10) una cabeza de tornillo (14) con un ataque para herramienta, una espiga (16) esencialmente cilíndrica y preferentemente una punta (18) estrechada en forma de cono truncado o pirámide truncada, caracterizado por el hecho de que el tornillo (10) presenta tres o más filetes de rosca (20, 22, 24), preferentemente tres, que están configurados en paralelo entre sí y se extienden de forma helicoidal al menos parcialmente a lo largo de la espiga (16), porque los filetes de rosca (20, 22, 24) presentan diferentes diámetros externos (d1, d2, d3), siendo el diámetro externo (d1) de un primer filete de rosca (20) mayor que el diámetro externo (d2) del segundo filete de rosca (22) situado a continuación del primer filete de rosca (20) en dirección de inserción (26) y siendo el diámetro externo (d2) del segundo filete de rosca (22) mayor que el diámetro externo (d3) del tercer filete de rosca (24) situado a continuación del segundo filete de rosca (22) en dirección de inserción (26), y porque la distancia (p1, p2, p3) entre los filetes de rosca (20, 22, 24) es diferente.
Description
Tornillo autorroscante.
La invención se refiere a un tornillo
autorroscante según el preámbulo de la reivindicación 1, así como a
un tornillo autorroscante, atornillado en un taladro, y a un
procedimiento para la fijación de un tornillo autorroscante en un
taladro en una base sólida de anclaje.
Este tipo de tornillos se da a conocer en los
documentos EP0623759B1, DE29917000U1, DE102005017596A1,
DE20206589U1, así como en GB2344629B. Los tornillos de este tipo se
atornillan, por ejemplo, sin taco, en un taladro pretaladrado en
hormigón, mampostería o un material similar. En este caso, su filete
de rosca penetra en la pared del taladro.
La invención tiene el objetivo de configurar
alternativamente un tornillo autorroscante del tipo indicado en el
preámbulo de la reivindicación 1 de manera que sea posible una
fijación simple y fiable de elementos constructivos en una base
sólida de anclaje, sin usarse tacos u otros medios auxiliares.
Este objetivo se consigue en el caso de un
tornillo autorroscante según el preámbulo de la reivindicación 1 al
presentar el tornillo tres o más filetes de rosca, preferentemente
tres, que están configurados en paralelo entre sí y se extienden de
forma helicoidal al menos parcialmente a lo largo de la espiga. Los
filetes de rosca presentan según la invención diferentes diámetros
externos, siendo el diámetro externo de un primer filete de rosca
mayor que el diámetro externo del segundo filete de rosca situado a
continuación del primer filete de rosca en dirección de inserción y
siendo el diámetro externo del segundo filete de rosca mayor que el
diámetro externo del tercer filete de rosca situado a continuación
del segundo filete de rosca en dirección de inserción. Según la
invención, la distancia entre los filetes de rosca es diferente.
Un tornillo autorroscante con esta configuración
posibilita una fijación simple y fiable de elementos constructivos
en una base sólida de anclaje, sin usarse tacos u otros medios
auxiliares.
El término "base sólida de anclaje" es muy
amplio. Además de hormigón, mampostería o un material similar se
entiende también por una base sólida de anclaje, por ejemplo, un
material quebradizo de mampostería, ladrillo blando u otra piedra
blanda. La madera también puede constituir una base sólida de
anclaje. Se prefiere el hormigón celular como base sólida de
anclaje.
Ha resultado ventajoso que el segundo y el
tercer filete de rosca, que presentan en cada caso un diámetro
externo menor que el del primer filete de rosca, sean los filetes de
rosca que penetren en primer lugar en la pared del taladro y
absorban convenientemente la carga principal al atornillarse el
tornillo en el taladro. Por el contrario, el primer filete de
rosca, o sea, el que tiene el diámetro externo mayor, se somete a
una carga mínima durante el atornillado y penetra en la pared del
taladro con una solicitación convenientemente pequeña. El filete de
rosca con el diámetro mayor se protege así de daños. Sólo después de
atornillarse el tornillo, el primer filete de rosca, o sea, el
filete de rosca con el diámetro externo mayor, cumple su función y
transmite fuerzas de sujeción a la pared del taladro, o sea, a la
base sólida de anclaje. El hecho de que el filete de rosca con el
diámetro externo mayor penetre más profundamente en la pared del
taladro, mejora la transmisión de fuerza del tornillo a la base de
anclaje.
No obstante, los demás filetes de rosca
transmiten también fuerzas de sujeción a la pared del taladro, de
modo que las fuerzas se transmiten mejor repartidas a la pared del
taladro.
Se ha comprobado en general que mediante al
menos tres filetes de rosca en interacción con las diferentes
distancias entre los filetes de rosca se producen menos tensiones en
la base de anclaje. Especialmente en una base de anclaje blanda o
quebradiza, con preferencia en el caso del hormigón celular, se
puede reducir así la distancia entre los taladros dispuestos uno al
lado de otro en la base de anclaje. Es decir, se puede aumentar
ventajosamente la cantidad de taladros en una unidad de superficie
dada.
Las distancias diferentes entre los tres filetes
de rosca mejoran en interacción con los diámetros externos
diferentes de los filetes de rosca la transmisión de fuerza del
tornillo a la base de anclaje. En este caso, la distancia del
primer filete de rosca respecto al segundo filete de rosca es
preferentemente mayor que la distancia del segundo filete de rosca
respecto al tercer filete de rosca, ya que el llamado polvo de
taladrado, que queda en el taladro después de taladrarse o que se
origina al penetrar los filetes de rosca en la pared del taladro,
tiene espacio libre suficiente entre el segundo y el tercer filete
de rosca.
El diámetro externo de un filete de rosca se
mide a partir de la arista de rosca. Cada filete de rosca presenta
un diámetro externo constante a lo largo de la espiga. Cada filete
de rosca está configurado preferentemente como rosca
triangular.
Una variante de la invención prevé que entre el
primer y el segundo filete de rosca, así como entre el segundo y el
tercer filete de rosca estén previstas entalladuras
circunferenciales, estando conformada cada entalladura de manera
preferentemente cóncava en la sección transversal. La entalladura
discurre de forma helicoidal como los filetes de rosca.
En las entalladuras se puede acumular el llamado
polvo de taladrado que queda en el taladro después de taladrarse o
que se origina al penetrar los filetes de rosca en la pared del
taladro, sin que éste presione la pared del taladro y sin que se
produzcan así tensiones no deseadas dentro de la pared.
Mediante la conformación, cóncava en la sección
transversal, de las entalladuras, el polvo de taladrado se desplaza
además de manera simplificada a lo largo de la entalladura
helicoidal en dirección del orificio taladrado. Esto facilita
adicionalmente el atornillado del tornillo en la base sólida de
anclaje.
Según una configuración ventajosa de la
invención, la entalladura es más profunda mientras menor sea la
distancia entre los filetes de rosca correspondientes.
Se ha comprobado que de este modo se producen
tensiones más pequeñas en la base de anclaje. Esto permite reducir
la distancia de los taladros dispuestos uno al lado de otro y la
distancia del borde en la base sólida de anclaje. Es decir, se
puede aumentar ventajosamente la cantidad de taladros en una unidad
de superficie dada.
Está previsto además que los filetes de rosca
formen un tipo de banda de rosca que se extiende de forma helicoidal
al menos parcialmente a lo largo de la espiga, ascendiendo el paso
de la banda de rosca al menos a dos anchuras de banda.
Esto ha resultado favorable para obtener una
gran fuerza de sujeción del tornillo en la base sólida de
anclaje.
Una configuración ventajosa de la invención
prevé que cada filete de rosca presente un ángulo de flanco
diferente del otro filete de rosca, estando en correlación el
ángulo de flanco preferentemente con el diámetro externo del filete
de rosca de manera que al existir un diámetro externo menor está
previsto un ángulo de flanco mayor y a la inversa.
Para el primer filete de rosca ha resultado
especialmente favorable un ángulo de flanco de 8 a 15º, para el
segundo filete de rosca, 16 a 30º y para el tercer filete de rosca,
31 a 45º.
Los diámetros externos de los filetes de rosca
están dimensionados de manera que los filetes de rosca se entierran
en la pared del taladro durante el atornillado y la ranuran.
Esto significa que el diámetro del taladro es
menor que el diámetro externo del filete menor de rosca, de modo
que el filete de rosca con el diámetro externo menor penetra también
en la pared del taladro y contribuye a la sujeción del tornillo en
la base sólida de anclaje.
La invención se refiere también a un tornillo
autorroscante, atornillado en un taladro, que está configurado
según una de las reivindicaciones 1 a 6.
A continuación se explica la invención por medio
de dos ejemplos de realización representados en el dibujo.
Muestran:
Figura 1. Un tornillo autorroscante universal,
según la invención,
- a)
- en vista en perspectiva,
- b)
- en vista lateral,
- c)
- en vista en corte transversal y
- d)
- en vista parcial (B).
Figura 2. Un tornillo autorroscante de anclaje,
según la invención,
- a)
- en vista en perspectiva,
- b)
- en vista lateral,
- c)
- en vista en corte transversal y
- d)
- en vista parcial (B).
Los números de referencia iguales identifican
los mismos elementos constructivos en todas las figuras.
El tornillo autorroscante universal 10 según la
invención, representado en la figura 1, está previsto para el
atornillado en un taladro 12 en una base sólida de anclaje.
El tornillo universal 10 se atornilla en el
taladro 12, sin usarse un taco u otro medio auxiliar.
El tornillo universal 10 presenta una punta 18,
estrechada en forma de cono truncado en un extremo delantero de
tornillo 38, y una cabeza de tornillo 14 en un extremo trasero de
tornillo 40. La punta 18, estrechada en forma de cono truncado,
facilita la introducción del tornillo universal 10 en un taladro
12.
En el ejemplo de realización representado, la
cabeza de tornillo 14 es una cabeza hexagonal, pero esta forma de
cabeza no es forzosa.
El tornillo universal 10 presenta tres filetes
de rosca 20, 22 y 24 que están configurados en paralelo entre sí y
se extienden de forma helicoidal a lo largo de la espiga 16.
Los filetes de rosca 20, 22, 24 presentan
diámetros externos diferentes d1, d2, d3. El diámetro externo d1 de
un primer filete de rosca 20 es mayor que el diámetro externo d2 del
segundo filete de rosca 22 situado a continuación del primer filete
de rosca 20 en dirección de inserción 26.
El diámetro externo d2 del segundo filete de
rosca 22 es mayor que el diámetro externo d3 del tercer filete de
rosca 24 situado a continuación del segundo filete de rosca 22 en
dirección de inserción 26.
La distancia p1, p2 y p3 entre los filetes de
rosca 20, 22 y 24 es diferente.
Los diámetros externos d1, d2 y d3 son
respectivamente mayores que el diámetro interno del taladro 12, de
manera que todos los filetes de rosca 20, 22 y 24 penetran en la
pared 36 del taladro 12 al atornillarse el tornillo universal 10 en
el taladro 12.
Entre el primer y el segundo filete de rosca 20
y 22, así como entre el segundo y el tercer filete de rosca 22 y 24
están previstas entalladuras circunferenciales 28 y 30, estando
conformada cada entalladura 28 y 30 de manera cóncava en la sección
transversal.
Los filetes de rosca 20, 22 y 24 forman un tipo
de banda de rosca 32 que se extiende de forma helicoidal a lo largo
de la espiga 14, ascendiendo el paso de la banda de rosca 32 al
menos al doble de la anchura de banda 34.
El paso del tornillo universal 10 es la
distancia de una rosca de un filete de rosca 20, 22 ó 24 hasta la
rosca siguiente del mismo filete de rosca 20, 22 ó 24, o sea, la
suma de las distancias p1, p2 y p3 entre los filetes de rosca 20,
22 y 24.
La anchura de banda 34 es convenientemente la
suma de las distancias p1 y p2 de los filetes de rosca 20 y 22, así
como 22 y 24.
Los filetes de rosca 20, 22 y 24 están
configurados como roscas triangulares, presentando cada filete de
rosca 20, 22 y 24 un ángulo de flanco \alpha1, \alpha2 y
\alpha3 que se diferencia del otro filete de rosca 20, 22 y 24 y
se reduce con el diámetro externo creciente.
El tornillo autorroscante de anclaje 10 según la
invención, que está representado en la figura 2, está previsto
asimismo para el atornillado en un taladro de una mampostería
12.
El tornillo de anclaje 10 se atornilla en el
taladro 12, sin usarse un taco u otro medio auxiliar.
El tornillo de anclaje 10 presenta una punta 18,
estrechada en forma de cono truncado en un extremo delantero de
tornillo 38, y una cabeza de tornillo 14 en un extremo trasero de
tornillo 40. El extremo delantero de tornillo 38 es aquel con el
que se atornilla primero el tornillo de anclaje 10 en el taladro 12.
El extremo trasero de tornillo 40 está previsto para la colocación
de una herramienta rotativa o una herramienta rotativa de
percusión.
En el ejemplo de realización representado, la
cabeza de tornillo 14 es una cabeza hexagonal, pero esta forma de
cabeza no es forzosa.
Entre el extremo delantero y trasero de tornillo
38 y 40 se extiende una espiga 16 esencialmente cilíndrica. Esta
espiga 16 presenta una sección superior y una sección inferior, en
las que están configuradas respectivamente roscas de tornillo con
realizaciones diferentes. El tornillo de anclaje 10 se atornilla con
la sección inferior en un taladro 12 de una mampostería. La sección
superior con la rosca 42, preferentemente de una entrada, permanece
fuera del taladro 12 y sirve para fijar un objeto, por ejemplo,
mediante el enroscado de una tuerca no representada aquí.
El tornillo de anclaje 10 presenta en la sección
inferior tres filetes de rosca 20, 22 y 24 que están configurados
en paralelo entre sí y se extienden de forma helicoidal por toda la
sección mencionada de la espiga 16.
Los filetes de rosca 20, 22, 24 presentan
diámetros externos diferentes d1, d2, d3. El diámetro externo d1 de
un primer filete de rosca 20 es mayor que el diámetro externo d2 del
segundo filete de rosca 22 situado a continuación del primer filete
de rosca 20 en dirección de inserción 26.
El diámetro externo d2 del segundo filete de
rosca 22 es mayor que el diámetro externo d3 del tercer filete de
rosca 24 situado a continuación del segundo filete de rosca 22 en
dirección de inserción 26.
La distancia p1, p2 y p3 entre los filetes de
rosca 20, 22 y 24 es diferente.
Los diámetros externos d1, d2 y d3 son
respectivamente mayores que el diámetro interno del taladro 12, de
manera que todos los filetes de rosca 20, 22 y 24 penetran en la
pared 36 del taladro 12 al atornillarse el tornillo universal 10 en
el taladro 12.
Entre el primer y el segundo filete de rosca 20
y 22, así como entre el segundo y el tercer filete 22 y 24 de rosca
están previstas entalladuras circunferenciales 28 y 30, estando
conformada cada entalladura 28 y 30 de manera cóncava en la sección
transversal.
Los filetes de rosca 20, 22 y 24 forman un tipo
de banda de rosca 32 que se extiende de forma helicoidal a lo largo
de la espiga 14, ascendiendo el paso de la banda de rosca 32 al
menos a doble de la anchura de banda 34.
El paso del tornillo de anclaje 10 es la
distancia de una rosca de un filete de rosca 20, 22 ó 24 hasta la
rosca siguiente del mismo filete de rosca 20, 22 ó 24, o sea, la
suma de las distancias p1, p2 y p3 entre los filetes de rosca 20,
22 y 24.
La anchura de banda 34 es convenientemente la
suma de las distancias p1 y p2 de los filetes de rosca 20 y 22, así
como 22 y 24.
Los filetes de rosca 20, 22 y 24 están
configurados como roscas triangulares, presentando cada filete de
rosca 20, 22 y 24 un ángulo \alpha1, \alpha2 y \alpha3 de
flanco que se diferencia del otro filete de rosca 20, 22 y 24.
La invención no se limita a los ejemplos de
realización, sino que es muy variable en el marco de la
publicación.
Todas las características nuevas individuales o
combinadas, que se dan a conocer en la descripción y/o el dibujo,
se consideran esenciales para la invención.
(Forma parte de la
descripción)
- 10
- Tornillo
- 12
- Taladro
- 14
- Cabeza de tornillo
- 16
- Espiga
- 18
- Punta
- 20
- Primer filete de rosca
- 22
- Segundo filete de rosca
- 24
- Tercer filete de rosca
- 26
- Dirección de inserción
- 28
- Primera entalladura
- 30
- Segunda entalladura
- 32
- Banda de rosca
- 34
- Anchura de banda
- 36
- Pared
- 38
- Extremo delantero de tornillo
- 40
- Extremo trasero de tornillo
- 42
- Rosca de una entrada
- d1
- Primer diámetro
- d2
- Segundo diámetro
- d3
- Tercer diámetro
- p1
- Primera distancia
- p2
- Segunda distancia
- p3
- Tercera distancia
- \alpha1
- Primer ángulo de flanco
- \alpha2
- Segundo diámetro de flanco
- \alpha3
- Tercer diámetro de flanco
\vskip1.000000\baselineskip
Esta lista de referencias citadas por el
solicitante está prevista únicamente para ayudar al lector y no
forma parte del documento de patente europea. Aunque se ha puesto
el máximo cuidado en su realización, no se pueden excluir errores u
omisiones y la OEP declina cualquier responsabilidad en este
respecto.
\bullet EP 0623759 B1 [0002]
\bullet DE 29917000 U1 [0002]
\bullet DE 102005017596 A1 [0002]
\bullet DE 20206589 U1 [0002]
\bullet GB 2344629 B [0002]
Claims (7)
1. Tornillo autorroscante (10) para el
atornillado directo en un taladro (12) que está realizado en una
base sólida de anclaje, presentando el tornillo (10) una cabeza de
tornillo (14) con un ataque para herramienta, una espiga (16)
esencialmente cilíndrica y preferentemente una punta (18) estrechada
en forma de cono truncado o pirámide truncada, caracterizado
por el hecho de que el tornillo (10) presenta tres o más filetes de
rosca (20, 22, 24), preferentemente tres, que están configurados en
paralelo entre sí y se extienden de forma helicoidal al menos
parcialmente a lo largo de la espiga (16), porque los filetes de
rosca (20, 22, 24) presentan diferentes diámetros externos (d1, d2,
d3), siendo el diámetro externo (d1) de un primer filete de rosca
(20) mayor que el diámetro externo (d2) del segundo filete de rosca
(22) situado a continuación del primer filete de rosca (20) en
dirección de inserción (26) y siendo el diámetro externo (d2) del
segundo filete de rosca (22) mayor que el diámetro externo (d3) del
tercer filete de rosca (24) situado a continuación del segundo
filete de rosca (22) en dirección de inserción (26), y porque la
distancia (p1, p2, p3) entre los filetes de rosca (20, 22, 24) es
diferente.
2. Tornillo (10) según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que entre el primer y el
segundo filete de rosca (20, 22), así como entre el segundo y el
tercer filete de rosca (22, 24) están previstas entalladuras
circunferenciales (28, 30), estando conformada la entalladura (28,
30) de manera preferentemente cóncava en la sección
transversal.
3. Tornillo (10) según la reivindicación 2,
caracterizado por el hecho de que la entalladura es más
profunda mientras menor sea la distancia (p1, p2) entre los filetes
de rosca (20, 22, 24) correspondientes.
4. Tornillo (10) según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por el hecho de que los
filetes de rosca
(20, 22, 24) forman un tipo de banda de rosca (32) que se extiende de forma helicoidal al menos parcialmente a lo largo de la espiga (14), ascendiendo el paso de la banda de rosca (32) al menos a una anchura de banda (34).
(20, 22, 24) forman un tipo de banda de rosca (32) que se extiende de forma helicoidal al menos parcialmente a lo largo de la espiga (14), ascendiendo el paso de la banda de rosca (32) al menos a una anchura de banda (34).
5. Tornillo (10) según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por el hecho de que
cada filete de rosca
(20, 22, 24) presenta un ángulo de flanco (\alpha1, \alpha2, \alpha3) que se diferencia del otro filete de rosca (20, 22, 24).
(20, 22, 24) presenta un ángulo de flanco (\alpha1, \alpha2, \alpha3) que se diferencia del otro filete de rosca (20, 22, 24).
6. Tornillo (10) según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por el hecho de que los
diámetros externos (d1, d2, d3) de los filetes de rosca (20, 22,
24) están dimensionados de manera que los filetes de rosca (20, 22,
24) se entierran en la pared (36) del taladro (12) durante el
atornillado y la ranuran.
7. Tornillo autorroscante (10), atornillado en
un taladro (12), que está configurado según una de las
reivindicaciones 1 a 6.
Applications Claiming Priority (1)
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| EP07006356A EP1975421B1 (de) | 2007-03-28 | 2007-03-28 | Gewindeformende Schraube |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2327786T3 true ES2327786T3 (es) | 2009-11-03 |
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ID=38335729
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES07006356T Active ES2327786T3 (es) | 2007-03-28 | 2007-03-28 | Tornillo autorroscante. |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1975421B1 (es) |
| AT (1) | ATE432424T1 (es) |
| DE (1) | DE502007000784D1 (es) |
| DK (1) | DK1975421T3 (es) |
| ES (1) | ES2327786T3 (es) |
| PL (1) | PL1975421T3 (es) |
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| EP2354572B1 (de) | 2010-01-18 | 2014-07-02 | UIP GmbH & Co. KG | Gewindeformende Schraube |
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- 2007-03-28 AT AT07006356T patent/ATE432424T1/de active
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- 2007-03-28 ES ES07006356T patent/ES2327786T3/es active Active
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| PL1975421T3 (pl) | 2010-01-29 |
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