ES2213289T3 - Anclaje de fijacion mejorado. - Google Patents

Abstract

Se proporciona un sujetador enhebrado (1) para su anclaje en un sustrato que incluye una porción central (2), que presenta al menos una hebra helicoidal continua, proporcionada a lo largo de una porción sustancial de la longitud del núcleo, en la cual la hebra helicoidal presenta una sección transversal esencialmente en forma de V, que define dos flancos (4a, 4b) que subtienden un ángulo de entre 60º y 90º, esencialmente, y donde la hebra presenta un ángulo de hélice de entre 20º y 45º, aproximadamente. La cresta de la hebra puede allanarse, y el sujetador (1) está especialmente adaptado para el anclaje a un sustrato de mampostería.

Description

Anclaje de fijación mejorado.

Esta invención trata de mejoras en los anclajes de fijación, en particular sujetadores roscados para ser fijados en ladrillo, bloques, mampostería o similar.

Es bien conocido que, con la excepción de los anclajes de resina, los anclajes de fijación para usar en la industria de la construcción o en bricolaje están diseñados generalmente para trabajar en sustratos específicos, tales como hormigón o mampostería. Un método muy conocido para fijar sobre sustratos relativamente duros y/o quebradizos, como hormigón, ladrillo o piedra, consiste en taladrar primero un orificio en el sustrato e insertar a continuación un anclaje que incluye un mecanismo de expansión. Se puede insertar a continuación un tornillo normal dentro del anclaje, lo que causa que el anclaje se expanda a medida que es apretado. La expansión del anclaje ejerce una fuerza de compresión dirigida radialmente sobre las paredes del orificio taladrado previamente, que sujeta el anclaje en su lugar.

Un método alternativo para fijar en hormigón consiste en emplear un tornillo autoroscante. Sin embargo, tal fijación es adecuada solamente donde la fijación va a soportar solamente cargas ligeras, y no es muy adecuada para sustratos blandos.

De acuerdo con un primer aspecto de la invención, un sujetador roscado para anclar en un sustrato comprende una parte de núcleo que tiene al menos una rosca continua helicoidal dispuesta a lo largo de una parte sustancial de la longitud de el núcleo, en el que la rosca helicoidal tiene una sección sustancialmente en forma de V, definiendo dos flancos que forman un ángulo de entre 60º y 90º, y la rosca tiene un ángulo de hélice de aproximadamente entre 20º y 45º, y caracterizado porque los dos flancos se unen en una cresta que está redondeada.

El ángulo de hélice entre 20º y 45º permite que el sujetador sea insertado en el sustrato con un número de giros pequeño en comparación con un ángulo de hélice pequeño de, por ejemplo, 5º a 10º. La selección de 60º a 90º para la rosca asegura que las fuerzas de tracción aplicadas a lo largo del eje del sujetador sean dirigidas hacia el sustrato en un ángulo muy alejado del eje, proporcionando buen rendimiento a la tracción en sustratos blandos, y de hecho sobre una gran variedad de sustratos.

El sujetador roscado es adecuado para ser usado con cualquier sustrato, pero es usado más adecuadamente para fijar en sustratos relativamente blandos, como ladrillo o madera, piedra arenisca o piedra caliza.

Más preferiblemente, el ángulo de hélice de la rosca es 25º.

Se prefiere un radio para la cresta de 0,254-0,381 mm.

Una ventaja de proporcionar solamente una rosca helicoidal sencilla es que proporciona un par de inserción reducido en comparación con la disposición de una rosca doble. También, una rosca doble ofrece una distancia reducida entre los hilos de rosca para cualquier ángulo de hélice dado, lo que es una desventaja.

Preferiblemente, la relación del diámetro exterior de la rosca al paso de la rosca está sustancialmente dentro del intervalo de 0,5 a 0,9. Esto asegura buenos niveles de rendimiento en sustratos blandos.

Preferiblemente, la relación del diámetro exterior de la rosca al diámetro interior de la rosca (esto es, el diámetro exterior del núcleo) está sustancialmente en el intervalo de 1,25 a 1,5. Así, el diámetro de la rosca es muy grande en comparación con el diámetro del núcleo, lo que asegura que el sujetador permanezca fijo dentro del sustrato bajo cargas de tracción grandes.

El sujetador roscado puede incluir además una segunda rosca de equilibrado, que puede estar situada entre las espiras de la primera rosca helicoidal. Esta rosca puede ayudar a guiar el sujetador cuando se inserta en un orificio taladrado previamente, y puede ser seleccionada para tener un diámetro aproximadamente igual al diámetro del orificio, mientras que el núcleo es ligeramente menor en diámetro que el orificio. La cresta de la rosca secundaria puede ser plana o redondeada.

Preferiblemente, el núcleo es esencialmente liso y cilíndrico en una parte sustancial de su longitud en lugar de estar dispuesta la primera rosca helicoidal (y opcionalmente la segunda). De esta manera, no se disponen ranuras en la unión entre los laterales de la rosca y la espiga, que se podría atascar con virutas sueltas durante la instalación.

Los dos flancos de la primera y/o segunda roscas pueden presentar ángulos iguales con el núcleo. Alternativamente, el ángulo entre un flanco de la rosca y el núcleo,y el otro flanco de la rosca y el núcleo, puede ser diferente, siempre que el ángulo subtendido por los dos flancos esté en el intervalo de 60º a 90º.

Una cabeza de tornillo u otra forma de cabeza (como, por ejemplo, un espárrago roscado, gancho u hojal) se puede disponer en un extremo del núcleo, que tiene un contorno hexagonal para acoplarse con una herramienta de inserción de la forma adecuada.

El otro extremo del núcleo puede terminar en una punta o cono, y puede ser provisto con una o más ranuras que se extiendan axialmente, espaciadas alrededor de la circunferencia del núcleo. Las roscas primera y/o segunda se pueden extender hasta una punta o cono en el extremo del núcleo para facilitar el autoroscado del sujetador en el sustrato. Estos cortes ayudan a conseguir un corte de la rosca fácil en los sustratos más duros.

Un método de inserción del sujetador, de acuerdo con el primer aspecto, en un sustrato, puede comprender el taladrado previo de un orificio que tiene un diámetro mayor que el del núcleo del sujetador, pero más pequeño que el diámetro exterior de la rosca principal, e insertar el sujetador en el orificio. Cuando se dispone también de una rosca secundaria, el diámetro del orificio taladrado previamente puede ser ligeramente más pequeño que, o sustancialmente igual a, el diámetro exterior de la rosca secundaria. Esto permite que la segunda rosca actúe como una guía en el orificio, o posiblemente se clave en el sustrato.

El sujetador puede estar fabricado de un material, esto es acero, que es a continuación endurecido. Esto es particularmente adecuado para el uso del sujetador en sustratos relativamente duros y/o abrasivos, como por ejemplo hormigón. Alternativamente, el sujetador puede estar hecho de un material plástico, como por ejemplo para uso en sustratos porosos.

El sujetador puede ser hecho mediante laminación para producir la rosca, o mediante torneado o mediante moldeo. El sujetador puede ser endurecido después de producido.

Serán descritas a continuación, a modo de ejemplo solamente, dos realizaciones de la invención, mediante referencias a los dibujos que se acompañan, en los que:

La Figura 1 es una ilustración de una primera realización de un sujetador roscado;

La Figura 2 es una vista en corte transversal del perfil de la rosca del sujetador roscado de la Figura 1;

La Figura 3 es una ilustración de una segunda realización de un sujetador roscado;

La Figura 4 es una vista extrema del sujetador de la Figura 3;

La Figura 5 muestra una parte plana provista en la cresta de la rosca; y

Las Figuras 6a, b, c muestran varias secciones posibles de la rosca.

Se muestra una primera realización del sujetador roscado en las Figuras 1 y 2 de los dibujos que se acompañan.

El sujetador 1 comprende un núcleo cilíndrico 2, elongado y macizo, que tiene un eje central de rotación. Una rosca principal 3, que tiene una forma helicoidal, está dispuesta a lo largo de una longitud del núcleo 2, desde un punto próximo a un primer extremo del núcleo 2 hasta un punto próximo a un segundo extremo del núcleo 2. Una cabeza hexagonal 5 está dispuesta en el segundo extremo del núcleo, para permitir que el sujetador sea hecho rotar usando una llave o alicate, mientras que el otro extremo del núcleo 2 se estrecha hasta una punta 6.

El núcleo y la rosca están hechos en una pieza usando un troquel de laminación, y están hechos preferiblemente de acero. El acero es a continuación endurecido para producir una capa superficial dura de aproximadamente 0,2032-0,3048 mm.

La rosca principal 3, dispuesta en el núcleo, tiene un ángulo de hélice A de sustancialmente entre 20 y 45 grados, y preferiblemente 25 grados. La dimensión del sujetador es tal que la relación entre el diámetro exterior F de la rosca y el diámetro exterior E del núcleo está entre 1,25 y 1,5.

La relación entre el diámetro exterior de la rosca F al paso de la rosca está entre 0,5 y 0,9 aproximadamente, y los dos lados 4a, 4b de la rosca forman entre sí un ángulo C sustancialmente de entre 60º y 90º, y preferiblemente 60º, aproximadamente. Esto asegura que cuando se aplica una carga de tracción al sujetador, ésta hace que se fije en su lugar en el sustrato en lugar de fracturar el sustrato que lo rodea. Una parte plana 8 puede ser provista en la cresta de la rosca, como se muestra en la Figura 5. Por supuesto, para estar dentro del alcance de la invención la cresta debe ser redondeada. La parte plana 8 es preferible para ser usada con sustratos más duros, tales como hormigón con áridos de sílex. En sustratos duros, una cresta aguda puede resultar mellada o dañada, lo que puede eliminar la superficie exterior dura, haciendo que aumente la fuerza de inserción requerida, o que no se consiga un roscado limpio.

Se provee una segunda rosca 7 adicionalmente a la primera rosca 3, que está dispuesta entre la primera rosca 3, y que tiene también una forma helicoidal, espaciada. La segunda rosca 7 tiene un diámetro exterior G más pequeño que el diámetro exterior F de la primera rosca 3, y actúa como una guía para asegurar que el perno o tornillo sea guiado con precisión durante la inserción en un orificio en el sustrato. La relación del diámetro exterior de la primera rosca 3 al de la segunda rosca 7 está entre 1,05 y 1,2, formando con los dos lados de la segunda rosca un ángulo D de 60º sustancialmente.

Está previsto que se puedan fabricar diversos tamaños de sujetadores, y que el sujetador mostrado en las figuras adjuntas tenga una longitud H de aproximadamente 100 mm, teniendo el núcleo un diámetro entre 7,5 mm y 7,6 mm. Esto permite que el sujetador se inserte en un orificio taladrado previamente de 8 mm, hecho usando un taladro percutor o para mampostería. Por supuesto, son posibles sujetadores más grandes y más pequeños dentro del alcance de la invención, siendo posibles diámetros del núcleo de hasta 20 mm o mayores. Pueden ser soportadas cargas de tracción de hasta, o en exceso de, 2 toneladas, por el sujetador, dependiendo de las dimensiones seleccionadas.

Una realización alternativa 100 se muestra en las Figuras 3 y 4 de los dibujos que se acompañan.

El sujetador comprende un núcleo 101, una rosca principal 102, una segunda rosca 106 y una cabeza 103 que corresponden al núcleo 2, rosca principal 3, segunda rosca 7 y cabeza 5 de la primera realización. En esta realización, se practican cierto número de ranuras 104 que se extienden desde un punto adyacente al primer extremo del núcleo 101, en una dirección axial a lo largo de la longitud del núcleo 101. Las ranuras 104 pueden tener una forma de U o una sección en forma de V, u otras secciones, y ayudan a que el sujetador 100 talle una rosca, en oposición a formar una rosca. Adicional o alternativamente, las ranuras se pueden discurrir a lo largo de la longitud del sujetador, para definir una pluralidad de entalladuras 107 en la rosca 102. Estas entalladuras 107 ayudan a permitir que el polvo y otros residuos escapen a medida que la rosca corta en el sustrato. Las entalladuras pueden estar únicamente en la rosca, y no penetrar en el núcleo del sujetador.

Esto ayuda sustancialmente a eliminar cualquier esfuerzo radial o axial que, de otra manera, podría ser inducido en el sustrato de alrededor.

La Figura 6 es una ilustración de las variaciones posibles en la sección de la rosca que se contemplan dentro del alcance de la invención. En la Figura 6 (a), los dos flancos 4a, 4b de la rosca 3 forman ángulos idénticos con respecto al núcleo 2. En las Figuras 6 (b) y 6(c), los flancos presentan ángulos desiguales, de manera que la sección de la rosca ya no es simétrica.

Claims (16)

1. Un sujetador roscado (1) para anclaje en un sustrato, que comprende una parte principal de núcleo (2) que tiene al menos una rosca continua helicoidal (3) dispuesta a lo largo de una parte de la longitud del núcleo, teniendo la rosca helicoidal (3) una sección en forma de V definida por dos flancos que forman un ángulo de entre 60º y 90º, y la rosca (3) tiene un ángulo de hélice de entre 20º y 45º, y caracterizado porque los dos flancos se unen en una cresta que está redondeada.

2. Un sujetador roscado (1) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el ángulo de hélice de la rosca es de 25º.

3. Un sujetador roscado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la cresta tiene un radio de 0,254 mm a 0,381 mm.

4. Un sujetador roscado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la relación del diámetro exterior de la rosca al paso de la rosca está dentro del intervalo 0,5 a 0,9.

5. Un sujetador roscado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la relación del diámetro exterior de la rosca al diámetro interior de la rosca está en el intervalo 1,25 a 1,5.

6. Un sujetador roscado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que se caracteriza por incluir además una rosca de equilibrado secundaria, situada entre las vueltas o espiras de la primera rosca helicoidal.

7. Un sujetador roscado de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque la cresta de la segunda rosca es plana o redondeada.

8. Un sujetador roscado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la parte de núcleo es lisa y cilíndrica en una parte de su longitud que no está provista de la primera rosca helicoidal.

9. Un sujetador roscado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los dos flancos de la primera rosca forman ángulos iguales con respecto al núcleo.

10. Un sujetador roscado de acuerdo con la reivindicación 7 o la reivindicación 8, caracterizado porque los dos flancos de la rosca secundaria subtienden ángulos iguales con respecto al núcleo.

11. Un sujetador roscado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el ángulo entre un flanco de la rosca y el núcleo es diferente del de el segundo flanco con el núcleo, mientras que el ángulo que forman los dos flancos está en el intervalo 60º a 90º.

12. Un sujetador roscado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se dispone una forma de cabeza en un extremo del núcleo, que tiene un contorno hexagonal para acoplamiento con una herramienta de inserción con la forma adecuada.

13. Un sujetador roscado de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado porque el otro extremo del núcleo termina en una punta o cono.

14. Un sujetador roscado de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado porque dicho otro extremo del sujetador está provisto de una o más ranuras que se extienden axialmente, espaciadas alrededor de la circunferencia del núcleo.

15. Un sujetador roscado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque está fabricad de un material que es endurecido a continuación.

16. Un sujetador roscado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque está hecho de un material plástico.