ES2201523T3 - Dispositivo de anclaje. - Google Patents
Dispositivo de anclaje.Info
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Abstract
Un dispositivo de anclaje (110; 120; 220) que comprende: un manguito elastomérico (122; 222) para recibir un miembro alargado fileteado de rosca (128); unas porciones de tope primera interior y segunda exterior (112; 126, 124; 226, 224), que tienen, cada una, una porción tubular (232, 233) que se extiende al interior de un respectivo extremo del manguito (122; 222), definiendo la primera porción de tope interior (112; 126; 226) un fileteado de rosca para cooperar con el miembro alargado (128), con lo que un movimiento de las porciones de tope (112; 126, 124; 226, 224), la una hacia la otra, ocasiona que el manguito (122; 222) se expanda radialmente.
Description
Dispositivo de anclaje.
Esta invención concierne a un dispositivo de
anclaje, y en particular, aunque no exclusivamente, a un
dispositivo de anclaje de tornillos expansible.
Los dispositivos de anclaje de tornillos
expansibles son usados ampliamente para fijar artículos a, por
ejemplo, las superficies de paredes o estructuras de ladrillos o
mampostería. Un dispositivo de anclaje típico comprende una cápsula
cilíndrica recta segmentada, y un miembro de expansión situado
dentro de la cápsula. El miembro de expansión puede ser en forma de
una tuerca montada sobre el tornillo (un anclaje de "tornillo
flojo") o puede formar la cabeza del tornillo (un anclaje de
"tornillo sobresaliente"). El miembro de expansión está situado
inicialmente en el extremo interior de la cápsula segmentada de tal
modo que la rotación del tornillo, o la rotación de una tuerca
sobre el vástago del tornillo, arrastrará el miembro de expansión
en el interior de la cápsula y expandirá radialmente la cápsula.
Así, cuando se coloca el dispositivo en un agujero de un diámetro
correspondiente al de la cápsula segmentada, el apriete del tornillo
o la tuerca expande radialmente la cápsula para que se acople a la
pared del agujero.
El apretar el tornillo o tuerca de manera deseada
"con una sola mano" requiere que la cápsula se acople a la
pared del agujero y sea retenida frente a la rotación dentro del
agujero. Esto requiere que la cápsula tenga un ajuste conveniente en
el agujero, lo cual es a menudo difícil de conseguir. En ausencia
de este ajuste apretado, la cápsula debe ser retenida o atascada
dentro del agujero por otros medios cualesquiera, tales como llenar
parcialmente el agujero con un material de relleno.
Los tres o cuatro segmentos que forman
típicamente la cápsula están formados convencionalmente de metal
moldeado o prensado. Los segmentos son mantenidos juntos en la
forma cilíndrica deseada alrededor del tornillo mediante una virola
situada sobre un extremo de los segmentos. Un clip elástico
circunda asimismo los segmentos entre medio de sus extremos para
evitar que los segmentos de la cápsula se caigan a pedazos. De
manera no sorprendente, el montaje de los dispositivos expansibles
de anclaje de tornillos es una tarea relativamente difícil y lenta,
y todavía es, en la mayoría de los casos, una operación manual.
La mayoría de los segmentos utilizados en los
dispositivos de anclaje existentes son relativamente rígidos y sólo
están sometidos a una deformación menor al ser apretado el tornillo
o tuerca para expandir la cápsula para acoplar los segmentos con la
pared del agujero. De acuerdo con ello, los segmentos tienden a
acoplarse con la pared del agujero con un contacto puntual o
lineal, de modo que las fuerzas de presión experimentadas por la
pared del agujero son relativamente altas y tienden a ocasionar un
grado de aplastamiento de la mampostería o fábrica de ladrillo. Un
grado limitado de tal aplastamiento puede ser ventajoso, sirviendo
para anclar con seguridad la cápsula en el agujero. Sin embargo, en
materiales más blandos, la piedra circundante puede desmenuzarse
hasta tal punto que el dispositivo no permanezca en la superficie,
requiriéndose el taladrado de un agujero más ancho y el uso de un
dispositivo de mayor diámetro.
Se han realizado numerosas propuestas para
proporcionar dispositivos de anclaje de tornillos con manguitos
elásticos macizos en lugar de los manguitos metálicos segmentados
convencionales. En los documentos
GB-A-685643,
GB-A-1530344,
GB-A-774002,
GB-A-886400,
EP-A-0494741,
EP-A-0105829,
US-A-4472088,
GB-A-2090360,
CH-A-353879, y DE917999C están
descritos dispositivos de este tipo. Hay desventajas asociadas con
estos dispositivos, de modo que los dispositivos no han sido
adoptados por la industria y los tornillos con anclaje de manguito
elástico disponibles actualmente en el mercado sólo están previstos
para aplicaciones en las que no deban soportar carga.
En particular, la patente
US-A-4472088 da a conocer un
tornillo para techo de minería. El tornillo necesita ser de un
diámetro próximo al del agujero en el cual el tornillo está
destinado a ser insertado. Esto es debido a que no existe nada que
detenga la tuerca o la cabeza del tornillo insertada en el interior
del agujero frente a la rotación cuando el tornillo es apretado. En
efecto, en un ejemplo de realización se expone un tornillo para
techo que incluye una arandela, la cual debe ser puesta en contacto
con las paredes del taladro para detener la rotación durante el
apriete. La patente GB-A-2090360
describe un anclaje para una armella. Se requiere un giro inicial
del tornillo para expandir parcialmente el manguito elástico, el
cual es insertado luego con fuerza al interior del agujero. Esto
impide que el manguito y el tornillo giren cuando se hace girar el
anillo de la armella. De acuerdo con ello, el anclaje de armella
necesita tener un ajuste apretado con el agujero en el cual está
destinado a ser insertado. De un modo similar, las patentes
CH-A-353879 y DE917999C describen
dispositivos con estructuras similares y problemas asociados
similares.
De acuerdo con la presente invención, se aporta
un dispositivo de anclaje que comprende: un manguito elastomérico
para recibir un miembro alargado fileteado de rosca; unas porciones
de tope primera interior y segunda exterior, que tienen, cada una,
una porción tubular que se extiende al interior de un respectivo
extremo del manguito, definiendo la primera porción de tope
interior un fileteado de rosca para cooperar con el miembro
alargado, con lo que un movimiento de las porciones de tope, la una
hacia la otra, ocasiona que el manguito se expanda radialmente.
El dispositivo se puede suministrar solo o con un
miembro alargado apropiado, típicamente un tornillo o espárrago
roscado. El tornillo puede ser un tornillo hexagonal, un tornillo
de armella o en efecto cualquier forma de tornillo. El dispositivo
puede ser suministrado a un cliente como una sola pieza o como una
unidad que luego puede ser emparejada con un miembro alargado
apropiado según se desee; esto no es posible con los dispositivos de
la técnica anterior en los cuales los miembros alargados son partes
integrales de los dispositivos y si el miembro se retira los
dispositivos tienden a caerse a pedazos. Esta característica reduce
en gran medida el nivel de dispositivos en existencia que debe ser
mantenido, e incluso cuando se suministra un dispositivo con un
miembro alargado en particular, éste puede ser extraído fácilmente y
reemplazado con otro miembro, si se desea. Además, el dispositivo
está previsto para ser usado en una amplia gama de aplicaciones,
incluyendo aplicaciones de soporte de cargas, al contrario que la
gran mayoría de dispositivos de anclaje disponibles actualmente, los
cuales sólo están previstos para aplicaciones sencillas.
En un ejemplo de realización preferido, el primer
tope interior es de metal, típicamente acero, aunque pueden
utilizarse otros materiales, tales como polímeros y materiales
compuestos, cuando la aplicación lo permite. En ciertos ejemplos de
realización, la primera porción de tope puede definir por sí misma
un fileteado de rosca para acoplar con el extremo interior
fileteado de rosca de un tornillo o similar, y, en tales ejemplos de
realización, la porción de tope estará probablemente formada de
metal.
Preferiblemente, la porción tubular del primer
tope interior es de una longitud equivalente al menos al diámetro
del miembro alargado fileteado de rosca, y preferiblemente es de
una longitud mayor que el diámetro del miembro alargado. En un
ejemplo de realización preferido, la longitud de la porción tubular
es aproximadamente tres veces el diámetro del miembro. De manera
sorprendente, se ha constatado que la longitud del miembro tubular
es importante para mantener la resistencia del dispositivo al fallo
por fatiga: unos ensayos extensivos pusieron de manifiesto que
cuando se prolongó el miembro tubular se minimizaron o evitaron los
daños en el manguito como resultado de una carga axial cíclica del
dispositivo. Además, se ha constatado que proporcionando una
porción tubular relativamente larga se facilita una reducción
general en el grosor de la pared del manguito y en el diámetro del
manguito en relación con el diámetro del miembro alargado fileteado
de rosca, de modo que la proporción del grosor de la pared del
manguito respecto al diámetro del miembro alargado puede ser de
entre 1:4 y 1:8. De acuerdo con ello se puede reducir el diámetro
del agujero taladrado para alojar el dispositivo, permitiendo que
los agujeros se taladren de manera relativamente rápida y con menos
esfuerzo.
Preferiblemente, el primer tope interior consta
de una valona para acoplar el respectivo extremo del manguito y una
porción tubular fileteada internamente de rosca que se extiende al
interior del extremo del manguito. Esta disposición permite que un
dispositivo relativamente corto proporcione una profundidad
efectiva relativamente grande, es decir, el extremo interior del
manguito, el cual se expande para agarrase a la pared del agujero,
está adyacente al extremo del dispositivo. Así, no es necesario
taladrar un agujero para alojar un primer tope interior
relativamente largo que se extienda más allá del extremo del
manguito; y, cuando se están taladrando un gran número de agujeros
para alojar tales dispositivos, este aspecto de la invención puede
dar como resultado un considerable ahorro en tiempo y esfuerzo.
Preferiblemente, también, al menos la segunda
porción de tope exterior es de un material relativamente rígido,
típicamente metálico, aunque posiblemente puede ser un material
basado en polímeros, tal como el polipropileno.
La segunda porción de tope exterior puede estar
provista de un labio para acoplar un borde del agujero y que impide
que el dispositivo caiga dentro del agujero. En otros ejemplos de
realización, en particular para aplicaciones de tornillo pasante, se
puede omitir el labio.
Las porciones de tope pueden suministrarse
separadamente, o pueden ser integrales con el manguito.
Preferiblemente, las porciones tubulares
presentan un ajuste de interferencia con los respectivos extremos
del manguito o pueden ajustar elásticamente a presión en los
respectivos extremos del manguito. Las porciones tubulares pueden
estar moleteadas o terminadas de otra forma para proporcionar un
acoplamiento con el manguito, o pueden estar unidas a los extremos
del manguito usando un adhesivo adecuado.
Preferiblemente, también, el manguito es de
caucho, y puede ser de caucho natural o de un caucho termoplástico
o termoendurecible. Preferiblemente, el material del manguito tiene
una resistencia a la tracción de entre 10 y 25 megapascals (MPa), y
se han obtenido unos resultados satisfactorios usando un caucho con
una resistencia a la tracción de 18 MPa. Preferiblemente, también,
el material del manguito tiene un factor de compresión de no más del
50%; respecto a esto, el manguito fijado puede tender a
"relajarse", reduciendo la fuerza de aguante proporcionada por
el dispositivo. Más preferiblemente, el material del manguito está
seleccionado de manera tal que el manguito sólo experimenta una
deformación elástica durante el uso. Sin embargo, en ciertas
aplicaciones pueden usarse materiales que también resulten
deformados plásticamente. Los manguitos que se deforman
substancialmente de manera elástica permiten que un dispositivo
instalado sea extraído para efectuar una inspección y reinstalado.
Preferiblemente, también, la pared del manguito es continua.
Preferiblemente, también, el manguito es en
general cilíndrico. Más preferiblemente, un perfil se extiende
radialmente hacia fuera a partir del manguito para ayudar a
aguantar el dispositivo en un agujero. El perfil está situado
preferiblemente en una parte central del manguito y puede ser en
forma de un nervio anular. El perfil da como resultado un
engrosamiento de la pared del manguito y sirve así para reforzar el
manguito.
Preferiblemente, también, los extremos del
manguito tienen unos ensanchamientos del agujero para alojar las
porciones tubulares, sirviendo las porciones tubulares para
soportar las porciones de pared de grosor reducido de la pared del
manguito.
En otros ejemplos de realización, el manguito
define un agujero pasante de diámetro substancialmente constante, y
dichas porciones tubulares definen unos agujeros de un diámetro
correspondiente. De acuerdo con ello, los extremos del manguito
deben deformarse para recibir las porciones de tope. Para alojar
esta deformación, los extremos del manguito pueden ser de una
sección transversal reducida. Una reducción en la sección
transversal del extremo interior del manguito también se ha
constatado que es útil para asegurar que la deformación del
manguito se inicia en el extremo interior.
Durante el uso, los ejemplos de realización de
los dispositivos de anclaje de estos varios aspectos de la
invención pueden ser colocados en agujeros hechos, por ejemplo, en
una pared de mampostería o de ladrillo, y las porciones de tope
pueden ser juntadas para expandir el manguito con el fin de acoplar
con la pared. Dado que el manguito está formado de un material
elástico, el área de contacto entre la superficie exterior del
manguito y la pared del agujero es probable que sea relativamente
grande, y que aguante así el dispositivo en el agujero. El área de
contacto relativamente grande entre el manguito y la pared del
agujero también minimiza las fuerzas de presión experimentadas por
el material que define la pared del agujero, facilitando una
ubicación segura en materiales más blandos, tales como piedra
arenisca y bloques de cemento. El manguito también es capaz de
expandirse de una manera no uniforme, facilitando una ubicación
segura en agujeros conformados irregularmente, y permitiendo que los
agujeros sean hermetizados por el manguito. Esto también facilita
el anclaje del dispositivo en paredes con cámaras de aire y
similares.
El manguito elástico también tenderá a hacer que
el dispositivo sea menos propenso a aflojarse en aplicaciones en
las que el dispositivo experimenta vibraciones, movimientos o
cambios de temperatura. Además, el manguito elástico facilita la
extracción del dispositivo, puesto que el manguito tiende a
contraerse radialmente cuando se le permite expandirse
longitudinalmente. También es probable que un manguito elástico
requiera fuerzas más bajas para expandirse en comparación con
anclajes convencionales con segmentos metálicos, de tal modo que
hay una mayor flexibilidad en la forma de las tuercas y cabezas de
tornillo susceptibles de ser agarradas con una herramienta que se
pueden suministrar para permitir la fijación del anclaje.
Al expandirse, el manguito tenderá a crear un
cierre hermético con la pared del agujero en el cual está situado
el anclaje, y también se expandirá hasta establecer un contacto de
hermetización con el miembro alargado, protegiendo los elementos
internos del anclaje frente a la corrosión. Asimismo, el contacto
entre el miembro alargado y el manguito aumentará la carga
requerida para tirar del miembro y sacarlo del manguito.
Estos y otros aspectos de la presente invención
serán descritos a continuación, a modo de ejemplo, con referencia a
los dibujos adjuntos, en los que:
La Fig. 1 es una vista en sección de un
dispositivo de anclaje de acuerdo con un ejemplo de realización de
la invención mostrado ubicado en un agujero;
la Fig. 2 es una vista en sección de un manguito
del dispositivo de la Fig. 1;
la Fig. 3 es una vista en sección de un primer
tope del dispositivo de la Fig. 1;
la Fig. 4 es una vista en sección de un segundo
tope del dispositivo de la Fig. 1;
la Fig. 5 es una vista en sección del dispositivo
de la Fig. 1, con el tornillo invertido;
la Fig. 6 es un dibujo de conjunto de un
dispositivo de anclaje de acuerdo con otro ejemplo de realización
de la presente invención;
la Fig. 7 es una vista en explosión del
dispositivo de la Fig. 6;
la Fig. 7A es una vista ampliada de la tuerca de
la Fig. 7;
la Fig. 8 es un dibujo de conjunto de un
dispositivo de anclaje de acuerdo con otro ejemplo de realización
de la presente invención;
la Fig. 9 es una vista en explosión del
dispositivo de la Fig. 8;
la Fig. 10 es un dibujo de conjunto de un
dispositivo de anclaje de acuerdo con otro ejemplo de realización
de la presente invención;
la Fig. 11 es una vista en explosión del
dispositivo de la Fig. 10;
la Fig. 12 es un dibujo de conjunto de un
dispositivo de anclaje de acuerdo con un ejemplo de realización
preferido de la presente invención; y
la Fig. 13 es una vista en explosión del
dispositivo de la Fig. 12.
En primer lugar se hace referencia a la Fig. 1 de
los dibujos, la cual ilustra un dispositivo de anclaje 10 de
acuerdo con un ejemplo de realización de la presente invención. El
dispositivo 10 está ilustrado ubicado en un agujero 12, el cual ha
sido taladrado en una pared 14. El dispositivo 10 comprende un
manguito de caucho 16, un tornillo 18 que se extiende a través del
manguito 16, y unos primer y segundo topes 20, 21 montados sobre el
tornillo 18. Una arandela de acero 19 está colocada entre el primer
tope 20 y el extremo adyacente del manguito 16. En la disposición
de "tornillo flojo" ilustrada en la Fig. 1, la cabeza del
tornillo se extiende desde el agujero 12, mientras que una tuerca
24 está situada sobre el extremo interior del tornillo 18, dentro
del primer tope 20 (la Fig. 5 ilustra una disposición de "tornillo
sobresaliente", en la que el tornillo 18 está invertido).
A continuación se hace referencia a las Figs. 2,
3 y 4 de los dibujos, las cuales ilustran el manguito 16, el primer
tope 20 y el segundo tope 21, respectivamente. El manguito 16 está
formado de caucho natural moldeado y define un agujero pasante 26 de
diámetro constante. La pared 28 del manguito decrece de diámetro
hacia los extremos 30, 31 del manguito, de manera que el manguito
16 tiene en general una forma de barril.
Los topes 20, 21 están formados de un material
relativamente rígido, que en este ejemplo es polipropileno. Cada
tope 20, 21 define un respectivo agujero pasante 32, 33 del mismo
diámetro que el agujero 26 del manguito e incluye una porción de
sección transversal reducida 34, 35, la cual, durante el uso, está
colocada dentro del respectivo extremo del agujero 26 del manguito,
tal como se muestra en la Fig. 1. La superficie externa de cada
porción 34, 45 tiene un acabado rugoso para impedir que los topes
20, 21 giren en relación con el manguito 16. El primer tope 20
incluye una porción de mayor diámetro 36 que se apoya sobre la
arandela 19, la cual a su vez se apoya sobre el extremo interior
del manguito 16. La porción 36 es de un diámetro similar al de la
porción central del manguito y define una cavidad hexagonal 38 para
alojar la tuerca 24. La pared de la cavidad define un labio 40 para
facilitar la retención de la tuerca 24 en la cavidad 38.
El segundo tope 21 también incluye una porción de
sección transversal agrandada 42 del mismo diámetro que la porción
central del manguito 16, para apoyarse contra el extremo exterior
del manguito 16. Además, el tope 21 define una valona 44 que aumenta
de diámetro, la cual, durante el uso, se acopla con el borde 46 del
agujero.
Se notará que el dispositivo 10 sólo consiste en
seis partes, incluyendo la tuerca 24, y el tornillo 18 y la
arandela 19. El dispositivo 10 se monta empujando simplemente las
porciones de sección transversal reducida 34, 35 de los topes al
interior de los extremos del manguito 26 y a través de la arandela
19, colocando la tuerca 24 en la cavidad 38 y haciendo pasar el
tornillo 18 a través del manguito 16 y topes 20, 21 para acoplar de
manera floja con la tuerca 24. Si se desea proporcionar un anclaje
de "tornillo sobresaliente", en vez de un anclaje de
"tornillo flojo" tal como está ilustrado en la Fig. 1, se
invierte simplemente el tornillo 18 con la cabeza 22 del tornillo
ubicada en la cavidad 38 y la tuerca 24 situada sobre el extremo del
tornillo 18 que sobresale desde el segundo tope 21, tal como está
ilustrado en la Fig. 5.
Si se desea, el manguito 16, la arandela 19 y los
topes 20, 21 pueden ser moldeados juntos para minimizar aún más los
pasos de montaje requeridos. El manguito 16 y los topes 20, 21
también pueden ser suministrados a un cliente sin la tuerca 24 y el
tornillo 18; el cliente puede entonces proporcionar una tuerca y un
tornillo adecuados a sus necesidades particulares.
Durante el uso, se coloca el dispositivo 10 en un
agujero 12, tal como está ilustrado en la Fig. 1, y en este ejemplo
se muestra asegurando una placa 48 a la pared 14. El tornillo se
hace girar entonces usando una herramienta adecuada para agarrar la
cabeza 22 del tornillo. El manguito 16 y los topes 20, 21 pueden
estar restringidos en cuando a rotación por el contacto con la
pared del agujero, y también la valona 44 que aumenta de diámetro
existente en el segundo tope 21 se acoplará con el borde 46 del
agujero, además de centrar el extremo exterior del dispositivo 10
en el agujero 12. La rotación del tornillo 18 en relación con el
resto del dispositivo 10 ocasionará que la tuerca 24 prisionera sea
arrastrada hacia fuera, tirando del primer tope 20 hacia fuera, y
comprimiendo así longitudinalmente el manguito 16. Tal compresión
longitudinal da como resultado una expansión radial del manguito 16
entrando en contacto con la pared del agujero. Los ensayos han
constatado que la expansión radial del manguito 16 tiende a
iniciarse junto al primer tope 20, y luego continúa a lo largo del
manguito 16 hacia el segundo tope 21. El manguito 16 continuará
expandiéndose hasta que substancialmente toda la superficie exterior
del manguito esté en contacto con la pared del agujero. Esta gran
área de contacto sirve para ubicar con seguridad el dispositivo 10
en la pared 14, y también tenderá a hermetizar el agujero 12.
Para extraer el dispositivo 10 se hace girar el
tornillo 18 en la dirección opuesta, permitiendo que el manguito 16
se expanda longitudinalmente y se contraiga radialmente hasta que
el mismo retorne a su forma original indeformada y pueda ser
extraído del agujero 12.
Aunque el dispositivo 10 está ilustrado ubicado
en un agujero 12 en una pared maciza 14, los ensayos han indicado
que el dispositivo 10 puede ser asegurado en paredes con cámara de
aire y similares. Tal como se ha apuntado más arriba, la deformación
del manguito 16 se inicia junto al primer tope 20, y así, si el
extremo interior del dispositivo 10 está ubicado en una cavidad, el
manguito 16 se expandirá en la cavidad hasta un diámetro mayor que
el agujero existente en la fábrica de ladrillo adyacente. El
manguito 16 también tenderá a expandirse para llenar y hermetizar
el agujero, de manera que el dispositivo se aguantará con seguridad
en la pared.
Para aplicaciones de tornillo sobresaliente, las
fuerzas relativamente bajas necesarias para expandir el manguito 16
permiten que la tuerca 24 sea reemplazada por otros elementos de
fijación, en particular por elementos de fijación de perfil bajo que
proporcionan un acabado en una valona sobre la pared, por ejemplo,
un capuchón no férreo fileteado de rosca adaptado para ser girado
usando una llave de pasador.
A continuación se hace referencia a las Figs. 6 y
7 de los dibujos, las cuales ilustran un dispositivo de anclaje de
acuerdo con un ejemplo de realización adicional de la presente
invención. El dispositivo 90 incluye un segundo separador o tope 92
que tiene una superficie exterior ranurada, lo que reduce el
volumen de material requerido para formar el tope 92, y el manguito
94 disminuye de diámetro sólo en su extremo interior para asegurar
que la deformación del manguito 94 comienza en el extremo
interior.
Una arandela 96 está incorporada entre el primer
separador o tope 98 y el manguito 94, lo que impide que la tuerca
100 sea tirada a través del separador 98 en condiciones
extremas.
La Fig. 7A es una vista ampliada de la tuerca
100, e ilustra unas protuberancias 102 incorporadas sobre la cara
de la tuerca, y que se incrustan en el material plástico del tope
98 cuando se aplica una fuerza axial a la tuerca 100, durante la
fijación del dispositivo. Esto crea un bloqueo mecánico entre la
tuerca 100 y el tope 98 que impide su rotación relativa. Sobre la
cabeza del tornillo 104 también pueden estar incorporadas unas
protuberancias similares.
Las Figs. 8 y 9 ilustran un dispositivo 110 en el
cual un único retenedor metálico fileteado interiormente de rosca
112 substituye la tuerca y el tope interior de los ejemplos de
realización anteriores.
Las Figs. 10 y 11 ilustran un dispositivo 120 en
el que el manguito 122, el separador exterior 124 y el retenedor
interior 126 están situados en un agujero taladrado y el tornillo
128 pasado luego a través del elemento destinado a ser montado en el
agujero. Para impedir que el manguito 122 sea empujado al interior
del agujero, el separador 124 está provisto de un labio 130 de
mayor diámetro.
Las Figs. 12 y 13 ilustran un dispositivo 220 de
acuerdo con un ejemplo de realización preferido de la presente
invención. El dispositivo comprende un manguito 222 de caucho
natural, un separador exterior 224 de acero y un retenedor interior
226 de acero fileteado interiormente de rosca. El dispositivo 220
se muestra colocado sobre un tornillo fileteado de rosca 228.
El retenedor interior consta de una valona 230 y
una porción tubular 232 fileteada interiormente de rosca que se
extiende al interior del extremo del manguito 222, siendo la
porción tubular 232 de una longitud aproximadamente tres veces el
diámetro del tornillo. La valona 230 se acopla al extremo del
manguito 222.
El separador 224 también incluye una porción
tubular 233, y las porciones tubulares 232, 233 están ajustadas con
interferencia en los respectivos extremos del manguito. El
separador 224 define además un labio 240 para ayudar a impedir que
el dispositivo caiga al interior del agujero taladrado.
El manguito 222 es en general cilíndrico y tiene
un perfil anular 234 que se extiende radialmente hacia fuera desde
el centro del mismo, para ayudar a mantener el dispositivo dentro
de un agujero. Los extremos del manguito tienen el agujero
ensanchado para recibir las porciones tubulares 232, 233 en un
ajuste de interferencia, sirviendo las porciones tubulares para
soportar las porciones de pared de grosor reducido de la pared del
manguito.
En el ejemplo ilustrado, el manguito 222 tiene un
diámetro exterior de 14 mm, y el tornillo 228 es de 8 mm de
diámetro. En el centro, el manguito define un agujero de 8,1 mm de
diámetro, y en los extremos con agujero ensanchado del manguito el
diámetro del agujero es de 10 mm.
Unos ensayos extensivos han demostrado que el
dispositivo 220 cumple las normas más restrictivas establecidas
para anclajes de soporte de carga, y así parece ser que es el
primer dispositivo de anclaje basado en polímero/caucho que puede
ser especificado para aplicaciones de soporte de carga.
A aquellos expertos en la materia les resultará
claro que las realizaciones descritas más arriba son meramente unas
ejemplificaciones de la presente invención, y que en las mismas se
pueden realizar varias modificaciones y mejoras sin apartarse del
alcance de la presente invención, tal como está definido por las
reivindicaciones adjuntas.
Claims (19)
1. Un dispositivo de anclaje (110; 120; 220) que
comprende: un manguito elastomérico (122; 222) para recibir un
miembro alargado fileteado de rosca (128); unas porciones de tope
primera interior y segunda exterior (112; 126, 124; 226, 224), que
tienen, cada una, una porción tubular (232, 233) que se extiende al
interior de un respectivo extremo del manguito (122; 222),
definiendo la primera porción de tope interior (112; 126; 226) un
fileteado de rosca para cooperar con el miembro alargado (128), con
lo que un movimiento de las porciones de tope (112; 126, 124; 226,
224), la una hacia la otra, ocasiona que el manguito (122; 222) se
expanda radialmente.
2. El dispositivo de la reivindicación 1, en
combinación con un miembro alargado fileteado de rosca (128).
3. El dispositivo de la reivindicación 1 ó 2, en
el que el primer tope interior (112; 126; 226) es de metal.
4. El dispositivo de cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que la primera porción de tope
(112; 126; 226) define un fileteado de rosca para acoplar con el
miembro alargado fileteado de rosca (128).
5. El dispositivo de cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que la porción tubular (232)
del primer tope interior (112; 126; 226) es de una longitud
equivalente al menos al diámetro del miembro alargado fileteado de
rosca (128).
6. El dispositivo de la reivindicación 5, en el
que la porción tubular (232) es de una longitud mayor que el
diámetro del miembro alargado.
7. El dispositivo de la reivindicación 5, en el
que la porción tubular (232) es de una longitud aproximadamente
tres veces mayor que el diámetro del miembro.
8. El dispositivo de la reivindicación 5, 6 ó 7,
en el que la proporción del grosor de la pared del manguito
respecto al diámetro del miembro alargado es de entre 1:4 y
1:8.
9. El dispositivo de cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que el primer tope interior
(112; 122; 226) consta de una valona (230) para acoplar el
respectivo extremo del manguito (122; 222) y una porción tubular
fileteada internamente de rosca (232) que se extiende al interior
del extremo del manguito (122; 222).
10. El dispositivo de cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que las porciones tubulares
(112; 126, 124; 226, 224) presentan un ajuste de interferencia con
los respectivos extremos del manguito.
11. El dispositivo de cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que el manguito (122; 222) es
de caucho.
12. El dispositivo de cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que el material del manguito
tiene una resistencia a la tracción de hasta 25 megapascals
(MPa).
13. El dispositivo de la reivindicación 12, en el
que el material del manguito tiene una resistencia a la tracción de
18 MPa.
14. El dispositivo de cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que el material del manguito
tiene un factor de compresión de hasta un 50%.
15. El dispositivo de cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que el manguito (122; 222) es
en general cilíndrico.
16. El dispositivo de cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que un perfil (234) se extiende
radialmente hacia fuera a partir del manguito (222).
17. El dispositivo de la reivindicación 16, en el
que el perfil (234) está situado en una parte central del manguito
(222).
18. El dispositivo de la reivindicación 17, en el
que los extremos del manguito tienen unos ensanchamientos del
agujero para alojar las porciones tubulares (112; 126, 124; 226,
224), sirviendo las porciones tubulares (112; 126, 124; 226, 224)
para soportar las porciones de pared de grosor reducido de la pared
del manguito.
19. El dispositivo de cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que el manguito (122; 222) se
expande substancialmente de manera elástica, permitiendo que el
dispositivo (110; 120; 220) sea fijado en un agujero y
subsiguientemente extraído para una inspección.
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Families Citing this family (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6607087B2 (en) * | 2001-01-05 | 2003-08-19 | Hans Adolf Turnwald | Stopper for forming a gas-tight seal for a variety of bottles |
US20040074549A1 (en) * | 2002-10-18 | 2004-04-22 | Allen John R. | Bore plug |
AU2004284121A1 (en) * | 2003-10-27 | 2005-05-06 | Marcellin Bruneau | Anchor device with an elastic expansion sleeve |
US20050238456A1 (en) * | 2004-04-26 | 2005-10-27 | Dennis Stinson | Fastener for the temporary joinder of parts made of composite material |
DE102005000148A1 (de) * | 2005-11-03 | 2007-05-10 | Hilti Ag | Spreizanker |
DE102006015631A1 (de) * | 2006-04-04 | 2007-10-11 | Volkswagen Ag | Verfahren zum Befestigen eines Anschlussbauteils an einem Trägerbauteil und Trägerbauteil |
US7520708B2 (en) * | 2006-07-13 | 2009-04-21 | Aztec Washer Company | Sealing plug with reinforced stem |
JP3978459B1 (ja) * | 2006-07-27 | 2007-09-19 | 株式会社京都知財倶楽部 | 汎用養生蓋ユニット |
GB2443640B (en) * | 2006-11-09 | 2009-02-25 | Textron Fastening Syst Ltd | Sealing Plug |
ES2323118B1 (es) * | 2008-01-04 | 2010-04-23 | Juan Andres Elduayen Madariaga | Remache elastico universal. |
EP2450579A1 (en) * | 2009-06-30 | 2012-05-09 | Fujitsu Limited | Fastening device, casing using same, and fastening method |
US9155578B2 (en) | 2012-02-28 | 2015-10-13 | DePuy Synthes Products, Inc. | Expandable fastener |
FR2992697B1 (fr) * | 2012-06-28 | 2015-01-02 | Saint Gobain Placo | Cheville a expansion |
US9016992B2 (en) * | 2012-11-14 | 2015-04-28 | The Boeing Company | Bushing assemblies, bushing assembly kits, apparatuses including bushing assemblies, and associated methods |
US8987612B2 (en) | 2012-11-26 | 2015-03-24 | The Boeing Company | Bushings, apparatuses including bushings, and associated methods |
SE539285C2 (sv) * | 2013-02-07 | 2017-06-20 | Rock Solutions North AB | Bergbult |
DE102013206576A1 (de) * | 2013-04-12 | 2014-10-16 | Peri Gmbh | Dichtungsstopfen |
JP6202931B2 (ja) * | 2013-08-06 | 2017-09-27 | 住友林業株式会社 | 結合部材、結合部材の製造方法及び木部材接合構造 |
KR101533612B1 (ko) * | 2014-08-05 | 2015-07-06 | 윤용수 | 체결부재 |
US10465739B2 (en) * | 2017-06-30 | 2019-11-05 | Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. | Apparatus for securing an image sensor within a night vision device |
US20210372449A1 (en) * | 2020-05-28 | 2021-12-02 | Illinois Tool Works Inc. | Self-drilling expandable anchor and methods of use and installation thereof |
CN114754053B (zh) * | 2022-03-24 | 2023-07-25 | 西京学院 | 一种低熔点合金锚栓智能施工系统及其使用与回收方法 |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB433038A (en) | 1933-12-08 | 1935-08-08 | William Wilson Hamill | Means for attaching objects to or supporting them from walls, ceilings, floors, and other places |
US2365372A (en) * | 1943-11-12 | 1944-12-19 | Gen Motors Corp | Hold-down attachment |
US2456480A (en) * | 1945-03-26 | 1948-12-14 | Moore & Co Samuel | Stanchion connection |
BE503190A (es) | 1950-05-11 | |||
DE917999C (de) * | 1951-03-29 | 1954-09-16 | Franz Reif Dipl Kfm | Duebel |
LU32132A1 (es) * | 1952-05-12 | |||
GB774002A (en) | 1954-08-26 | 1957-05-01 | L H Newton & Co Ltd | Anchorage bolts |
GB886400A (en) | 1958-06-23 | 1962-01-03 | Dowty Mining Equipment Ltd | Improvements in expandable bolts |
CH353879A (fr) * | 1958-07-11 | 1961-04-30 | Seetru Ltd | Dispositif d'ancrage et procédé de mise en action de ce dispositif |
US3306053A (en) * | 1961-01-12 | 1967-02-28 | Fulton Samuel King | Marine facilities |
GB1530344A (en) | 1976-08-02 | 1978-10-25 | Resilient Grip Ltd | Anchorage appliance |
DE3048019A1 (de) | 1980-12-19 | 1982-07-01 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Verfahren zum herstellen von halbleiterbauelementen |
GB2090360A (en) * | 1980-12-30 | 1982-07-07 | Phillips Drill Co Uk Ltd | Eyebolt anchors |
US4563118A (en) * | 1982-02-09 | 1986-01-07 | Gunnar Liljedahl | Expanding means |
US4472088A (en) * | 1982-04-21 | 1984-09-18 | Martin W James | Mining roof bolt |
LU84408A1 (de) | 1982-10-06 | 1984-05-10 | Arbed | Befestigungsvorrichtung |
DE8606331U1 (de) | 1986-03-07 | 1986-06-26 | Braas & Co GmbH, 6370 Oberursel | Befestigungseinrichtung für die dauerhafte Anordnung von Dichtungsbahnen und/oder Dämmplatten an der Blechtafel einer Flachdach-Abdeckplatte |
DE69214170D1 (de) | 1991-01-07 | 1996-11-07 | Robert Merlyn Farwell | Ankerbolzen |
GB9604291D0 (en) | 1996-02-29 | 1996-05-01 | Mcalpine & Co Ltd | Anchoring device |
-
1997
- 1997-09-04 GB GBGB9718733.0A patent/GB9718733D0/en not_active Ceased
-
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