ES2239100T3 - Anclaje de cuña. - Google Patents
Anclaje de cuña.Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F16B13/00—Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose
- F16B13/04—Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose with parts gripping in the hole or behind the reverse side of the wall after inserting from the front
- F16B13/08—Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose with parts gripping in the hole or behind the reverse side of the wall after inserting from the front with separate or non-separate gripping parts moved into their final position in relation to the body of the device without further manual operation
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-
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- F16B13/063—Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose with parts gripping in the hole or behind the reverse side of the wall after inserting from the front combined with expanding sleeve by the use of an expander
- F16B13/065—Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose with parts gripping in the hole or behind the reverse side of the wall after inserting from the front combined with expanding sleeve by the use of an expander fastened by extracting the screw, nail or the like
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Abstract
Un anclaje de cuña (3, 5), incluyendo: - un vástago (31, 51) que tiene una sección roscada (311, 511), una sección de cuello (312, 512) que se extiende hacia adelante y coaxialmente desde un extremo de la sección roscada (311, 511) y tiene un diámetro menor que el diámetro de la sección roscada (311, 511), así como una sección de expansión (313, 513) que se extiende hacia adelante y coaxialmente desde un extremo de la sección de cuello (312, 512), teniendo una sección transversal que se reduce gradualmente a lo largo de un eje del vástago (31, 51) en una dirección hacia la sección roscada (311, 511); - un manguito de expansión tubular (32, 52) más corto que el vástago (31, 51) e insertado sobre la sección del cuello (312, 512); y - una tuerca de fijación (33, 53) para acoplarse a la sección roscada (311, 511) del vástago.
Description
Anclaje de cuña.
El invento hace referencia a un anclaje de cuña,
y más particularmente a uno que puede ser insertado rápidamente
dentro de un orificio ciego y que garantiza un efecto de seguridad
estable.
Haciendo referencia a la figura 1, en la misma se
muestra un anclaje de cuña convencional 1 incluyendo un vástago 11,
un manguito de expansión tubular 12, una arandela 12 y una tuerca de
fijación 14. El vástago 11 tiene una sección roscada 111, una
sección de cuello 112 que se extiende hacia adelante y coaxialmente
desde un extremo de la sección roscada 111, y que tiene un diámetro
ligeramente menor que el de la sección roscada 111, así como una
sección de expansión 113 que se extiende hacia adelante y
coaxialmente desde un extremo de la sección de cuello 112. La
sección de expansión 113 tiene una configuración de tronco de cono
con una sección transversal que disminuye gradualmente a lo largo de
un eje del vástago 11 en una dirección hacia la sección roscada 111.
La sección de expansión 113 tiene además una superficie que forma un
ángulo menor de 8º con respecto al eje del vástago 11. El manguito
de expansión 12 es más corto que el vástago 11, siendo insertado
sobre la sección de cuello 112, y está formado por dos planchas de
retención interconectadas 121 que circundan la sección de cuello
112. Cada plancha de retención 121 está formada con un resalte 122
que sobresale radial y exteriormente con respecto al vástago 11. La
arandela 13 va montada en el vástago 12, y la tuerca de fijación 14
se acopla a la sección roscada 111 del vástago 11.
Haciendo ahora referencia a la figura 2, al
usarse, cuando se monta un soporte 11 en una pared 2, inicialmente
se taladra en dicha pared 2 un orificio ciego 20, que tiene un
diámetro que corresponde al diámetro exterior del vástago 11 cuando
está provisto del manguito de expansión 12. A continuación, una vez
colocado el manguito de expansión 12 en el mismo, el vástago 11 se
introduce dentro del orificio ciego 20 utilizando un mazo. Con ayuda
de una llave para hacer girar la tuerca de fijación 14 con respecto
al vástago 11, se genera un par de apriete a fin de crear una fuerza
para mover el vástago 11 hacia afuera del orificio ciego 20. En este
momento, el movimiento del vástago 11 hará que las protuberancias
122 de las planchas de retención 121 se enganchen a la superficie
del orificio ciego 20. Asimismo, dado que se produce un aumento de
la sección transversal de la sección de expansión 113 dentro del
manguito de expansión 12, las planchas de retención 121 se ven
forzadas por la sección de expansión 113 a expandirse en sentido
radial hacia afuera con respecto al vástago 11 para engancharse a la
superficie del orificio ciego 20. A continuación, se retira la
tuerca de fijación 14 y la arandela 13 del vástago 11, y se coloca
el soporte 10 en el vástago 11. La tuerca de fijación 14 y la
arandela 13 vuelven a colocarse en el vástago 11 para apretar
fijamente el soporte 10 contra la pared 2.
Se describen otros anclajes de cuña en las
siguientes referencias:
La patente US-3.750.519 describe
un perno de anclaje que incluye un manguito de expansión que tiene
tres secciones de cuña separadas periféricamente conectadas a una
porción de collar. Existen superficies de apoyo aplanadas que
divergen al exterior situadas en una porción de cabeza del perno.
Cuando el manguito de expansión se mueve hacia la porción de cabeza,
las superficies de apoyo harán que las secciones de cuña se expandan
periféricamente.
La patente US-5.314.278 describe
un anclaje expansible que comprenden un vástago y un cono de
expansión. El anclaje se usa junto con un manguito expansible que
comprende elementos de bloqueo, una serie de ranuras longitudinales
y una serie de dentados a modo de muesca alineados con las ranuras.
La fuerza de tensión ejercida sobre el vástago hará que el manguito
extensible se expanda y por tanto dejará que el cono de expansión
penetre en el manguito expansible.
La patente US-6.027.292 describe
un anclaje de expansión que comprende una varilla de anclaje que
tiene una cabeza que se ensancha en una dirección de inserción y un
manguito que tiene una serie de apéndices de expansión que se
extienden a partir de una articulación de plástico. Cada uno de los
apéndices de expansión tiene por lo menos una depresión, a modo de
ranura, que se extiende axialmente a lo largo del apéndice de
expansión. Cuando se empuja el manguito sobre la cabeza, los
apéndices de expansión se expanden radialmente.
Algunos de los inconvenientes relacionados con el
empleo de los anclajes de cuña convencionales 1, que se han
mencionado antes, son los siguientes:
1. La superficie de la sección de expansión 113
del vástago 11 del anclaje de cuña convencional 1 es lisa, y el
manguito de expansión 12 está formado por únicamente dos planchas de
retención 121 que tienen tan solo dos protuberancias 122. Por tanto,
al hacer girar la tuerca de fijación 14, dado que el vástago 11 no
se halla sujeto firmemente en el orificio ciego 20, es posible que
el vástago 11 gire con la tuerca de fijación 14 y girará libremente
dentro del orificio ciego 20 debido a un agarre inadecuado con la
superficie del orificio ciego, 20. Además, la fricción entre la
sección de expansión 113 y el manguito de expansión 12 es
relativamente pequeña. Por consiguiente, dada la falta de
acoplamiento entre la sección de expansión 113 y el manguito de
expansión 12, al hacer girar la tuerca de fijación 14, también es
posible que el manguito de expansión 12 gire libremente con respecto
al vástago 11, lo cual impide la expansión de las planchas de
retención 121.
2. Tal como se ha mencionado antes, el manguito
de expansión 12 está formado por dos planchas de retención
interconectadas 121 que circundan la sección del cuello 112 del
vástago 11. Dado que las longitudes del arco de las planchas de
retención 121 son relativamente largas, las planchas de retención
121 resultan inadecuadamente rígidas y no se expanden fácilmente en
sentido radial hacia afuera del vástago 11. Por tanto, la superficie
de la sección de expansión 113 no puede formarse con un ángulo que
sea mayor de 8º con respecto al eje del vástago 11 dado que un
ángulo mayor impediría la expansión de las planchas de retención
121. El ángulo más pequeño daría como resultado que el vástago 11
debería recorrer una distancia superior a la requerida para expandir
las planchas de retención 121. Así pues, el anclaje de cuña
convencional 1 requiere una cantidad de tiempo relativamente mayor
para la fijación a la pared 2.
3. Puesto que se requiere una sección de
expansión 113 relativamente larga para expandir las planchas de
retención 121, el vástago 11 precisa un material relativamente más
grande, lo cual da como resultado un aumento de costes. Además, un
vástago 11 de longitud relativamente larga sobresale de la pared 2
debido a la distancia relativamente larga que recorre el vástago 11
al expandir las planchas de retención 121. La longitud relativamente
larga de vástago 11 que sobresale puede impedir el consiguiente
montaje del soporte y las operaciones de fijación.
Por consiguiente, el objeto del presente invento
es proporcionar un anclaje de cuña que puede ser insertado
rápidamente dentro de un orificio ciego y que garantice un efecto
estable y seguro. Este objeto se consigue mediante el anclaje de
cuña que se define en la reivindicación 1.
De acuerdo con el presente invento, dicho anclaje
de cuña incluye un vástago, un manguito de expansión tubular y una
tuerca de fijación. El vástago tiene una sección roscada, una
sección de cuello que se extiende hacia adelante y coaxialmente
desde un extremo de la sección roscada, y tiene un diámetro menor
que el diámetro de la sección roscada, así como una sección de
expansión que se extiende hacia adelante y coaxialmente desde un
extremo de la sección de cuello, teniendo una sección transversal
que se reduce gradualmente a lo largo de un eje de vástago en una
dirección hacia la sección roscada. El manguito de expansión es más
corto que el vástago y va insertado sobre la sección del cuello. La
tuerca de fijación se acopla en la sección roscada del vástago.
La sección de expansión tiene una superficie que
forma un ángulo mayor de 8º con respecto al eje del vástago, y
además está formada por una serie de nervaduras longitudinales que
sobresalen radial y exteriormente, las cuales se extiende a lo largo
del eje del vástago, y están separadas angularmente una de otra. El
manguito de expansión está formado por una serie de ranuras que se
extienden axialmente para acoplarse con las nervaduras
longitudinales en la sección de expansión cuando la sección de
expansión se extiende dentro del manguito de expansión. Las ranuras
configuran el manguito de expansión con una porción de tira de base
anular y más de dos planchas de retención, cada una de las cuales
tiene un borde de la base conectado a la porción de la tira de base,
un par de bordes laterales paralelos, y un borde distal curvado que
interconecta los bordes laterales y las curva hacia adelante en el
sentido de separarse de la porción de la tira de base. Los bordes
laterales adyacentes de las planchas de retención confinan las
ranuras. Los bordes distales curvados de las planchas de retención
adyacentes cooperan para formar las entradas dentro de las ranuras.
Cada una de las planchas de retención está formada con una
protuberancia que sobresale radial y exteriormente con respecto al
vástago.
Otras características y ventajas del presente
invento resultarán evidentes en la siguiente descripción detallada
de formas de realización preferidas haciendo referencia a los
dibujos adjuntos, en los cuales:
La figura 1 es una vista de despiece en
perspectiva mostrando un anclaje de cuña convencional;
La figura 2 es una vista esquemática,
parcialmente en sección, mostrando el anclaje de cuña convencional
de la figura 1 al ser insertado dentro de un orificio ciego;
La figura 3 es una vista de despiece en
perspectiva mostrando la primera forma de realización preferida del
anclaje de cuña de acuerdo con el presente invento;
La figura 4 es una vista esquemática parcial
mostrando un vástago de la primera forma de realización
preferida;
La figura 5 es una vista parcialmente en sección
mostrando la primera forma de realización preferida cuando es
insertada dentro de un orificio ciego;
La figura 6 es una vista parcial en perspectiva
de la primera forma de realización preferida, mostrando un manguito
de expansión del mismo cuando se halla en estado expandido; y
La figura 7 es una vista de despiece en
perspectiva que muestra la segunda forma de realización preferida de
un anclaje de cuña de acuerdo con el presente invento.
Haciendo referencia a las figuras 3 y 4, la
primera forma de realización preferida de un anclaje de cuña 3 de
acuerdo con el presente invento puede verse que incluye un vástago
31, un manguito de expansión tubular 32, una tuerca de fijación 33 y
una arandela 34. El vástago 31 tiene una sección roscada 311, una
sección de cuello 312 que se extiende hacia adelante y coaxialmente
desde un extremo de la sección roscada 311, y teniendo un diámetro
menor que el diámetro de la sección roscada 311, mientras que una
sección de expansión 313 se extiende hacia adelante y coaxialmente
desde un extremo de la sección de cuello 312, teniendo una sección
transversal que se reduce gradualmente a lo largo del eje del
vástago 31 en un sentido hacia la sección roscada 311. El manguito
de expansión 32 es más corto que el vástago 31, y va montado sobre
la sección del cuello 312. La arandela 34 va montada sobre el
vástago 31, y la tuerca de fijación 33 se acopla a la sección
roscada 311.
En esta forma de realización, la sección de
expansión 313 tiene una configuración en forma de cono truncado, y
posee un mayor diámetro que es igual al diámetro de la sección
roscada 311. La sección de expansión 313 tiene una superficie que
forma un ángulo (\alpha) mayor de 8º con respecto al eje del
vástago 31. Preferentemente, el ángulo (\alpha) está comprendido
entre 10 y 22,5º. Más preferiblemente, el ángulo (\alpha) está
comprendido entre 10 y 15º. En la primera forma de realización
preferida, el ángulo (\alpha) es de 10º. La sección de expansión
313 está además formada con una serie de nervaduras longitudinales
314 que sobresalen radial y exteriormente, las cuales se extienden a
lo largo del eje del vástago 31, y están regularmente separados unas
de otras. El vástago 31 tiene asimismo una sección de tope 315 que
se extiende hacia adelante y coaxialmente desde un extremo de la
sección de expansión 313 y tiene un diámetro que es igual al
diámetro de la sección roscada 311.
El manguito de expansión 32 está formado con una
serie de ranuras que se extienden axialmente 322 para acoplarse con
las nervaduras longitudinales 314 en la sección de expansión 313
cuando esta última está extendida dentro del manguito de expansión
32. Las ranuras 322 configuran el manguito de expansión 32 con una
porción de tira de base anular 320 y más de dos planchas de
retención 323, teniendo cada una de ellas un borde de base conectado
a la porción de tira de base 320, un par de bordes laterales
paralelos 325, y un borde distal curvado 326 que interconecta los
bordes laterales 325 y las curvas hacia adelante en sentido de
separarse de la porción de la tira de base 320. Los bordes laterales
325 de las planchas de retención adyacentes 322 confinan las ranuras
322. Los bordes distales curvados 326 de las planchas de retención
adyacentes 322 cooperan para formar las entradas 324 dentro de las
ranuras 322, respectivamente. Cada plancha de retención 322 está
formada con una protuberancia 321 que sobresale radial y
exteriormente con respecto al vástago 31.
Cada nervadura longitudinal 314 puede ser
enganchada por una de las ranuras cuando se extiende la sección de
expansión dentro del manguito de expansión.
Haciendo además referencia a la figura 5, al ser
utilizado, cuando se monta un soporte 30 a una pared 4, inicialmente
se taladra en la pared 4 un orificio ciego 40, que tiene un diámetro
que corresponde al diámetro exterior del vástago 31 cuando está
colocado el manguito de expansión 32. A continuación, con el
manguito de expansión 32 colocado en el mismo, se introduce el
vástago 31 dentro del orificio ciego 40 utilizando una herramienta,
tal como un mazo. Con respecto a la sección de tope 315, puede
detenerse el bamboleo del vástago 31 dentro del orificio 40. Usando
una llave para hacer girar la tuerca de fijación 33 con respecto al
vástago 31, se genera un par de apriete a fin de crear una fuerza
para mover el vástago 31 hacia afuera del orificio ciego 40. En este
momento, el movimiento del vástago 31 hará que las protuberancias
321 de las planchas de retención 322 se acoplen con la superficie
del orificio ciego 40. Asimismo, haciendo además referencia a la
figura 6, se extiende un mayor diámetro de la sección de expansión
313 dentro del manguito de expansión 32, con lo cual los bordes
distales curvados 326 de las planchas de retención 322 guíen el
manguito de expansión 313 con respecto a la sección de expansión 313
para acoplar las nervaduras longitudinales 314 dentro de las ranuras
322. De este modo, la rotación del manguito de expansión 32 con
respecto a la sección de expansión 313 puede detenerse mientras las
planchas de retención 322 son forzadas por la sección de expansión
313 para que se expandan en sentido radial hacia fuera a fin de
acoplarse con la superficie del orificio ciego 40. La expansión de
las planchas de retención 322 también puede conseguirse rápidamente
dado el mayor ángulo formado por la superficie de la sección de
expansión 313 con respecto al eje del vástago 31 y en vista a las
menores longitudes de arco del mayor número de planchas de retención
322 que forma el manguito de expansión 32. Por consiguiente, la
tuerca de fijación 33 y la arandela 34 son retiradas del vástago 31,
y el soporte 30 se coloca en el vástago 31. La tuerca de fijación 33
y la arandela 34 se vuelven a colocar nuevamente en el vástago 31
para fijar firmemente el soporte 30 contra la pared 4.
Haciendo referencia a la figura 7, se muestra la
segunda forma de realización preferida de un anclaje de cuña 5 de
acuerdo con el presente invento comprende igualmente un vástago 51,
un manguito de expansión tubular 52, una tuerca de fijación 53 y una
arandela 54. El vástago 51 tiene secciones de rosca, de cuello, de
expansión y de paro 511, 512, 513, 515. El manguito de expansión
tubular 52 está formado con ranuras 522, una porción de tira base
anular 520 y más de dos planchas de retención 523. Cada plancha de
retención 523 tiene bordes laterales paralelos 525, un borde distal
curvado 526 y una protuberancia 521. Sin embargo, al contrario de la
forma de realización anterior, la sección de expansión 513 tiene una
sección transversal poligonal, y las nervaduras longitudinales 514
están formadas en los bordes de unión de los costados adyacentes de
la sección de expansión 513. Además, la porción de tira de base 520
del manguito de expansión 52 está formada con una serie de
proyecciones dentadas 54, cada una de las cuales sobresale radial y
exteriormente con respecto al vástago 51 y forma un cono inclinado
en dirección hacia las planchas de retención 523.
Algunos de las ventajas relacionadas con el
anclaje de cuña 3, 5 del presente invento son las siguientes:
1. La superficie de la sección de expansión 313,
315 del vástago 31, 51 del anclaje de cuña 3, 5 está formada con
nervaduras longitudinales 314, 514, y el manguito de expansión 32,
52 está compuesto por una serie de planchas de retención 323, 523
formadas con protuberancias 321, 521 que confinan nervaduras 322,
522 para acoplarse con las nervaduras longitudinales 314, 514. Al
hacer girar la tuerca de fijación 33, 53, dado que el vástago 31, 51
se halla sujeto firmemente en el orificio ciego 40, la sección de
expansión 313, 513 se extenderá dentro del manguito de expansión 32,
52 de manera que las nervaduras longitudinales 314, 514 queden
dispuestas en las ranuras 322 para evitar la rotación del manguito
de expansión 32, 52 con el vástago 31, asegurando así la debida
expansión de las planchas de retención 321, 521.
2. El manguito de expansión 32, 52 tiene más de
dos planchas de retención interconectadas 323, 523 que circundan el
vástago 31. Dado que las longitudes de arco de las planchas de
retención 323, 523 son relativamente cortas, las planchas de
retención 323, 523 son menos rígidas. Además, dado que la superficie
de la sección de expansión 313, 513 está formada con un ángulo que
es mayor de 8º con respecto al eje del vástago 31, 51, se requerirá
que el vástago 31, 51 recorra una menor distancia para expandir las
planchas de retención 323, 523. Así pues, el anclaje de cuña 3, 5 de
este invento requiere una cantidad de tiempo relativamente inferior
para su fijación a una pared 2.
3. Puesto que se requiere una sección de
expansión 313, 513 relativamente corta para expandir las planchas de
retención 323, 523, el vástago 31, 51 del anclaje de cuña 3, 5
precisa menos material en comparación con el anclaje de cuña
convencional 1 que se ha citado antes, lo cual da como resultado
menores costes. Además, un vástago 31, 51 de menor longitud
sobresale de la pared 4 debido a la menor distancia recorrida por el
vástago 31, 51 al expandir las planchas de retención 323, 523. La
menor longitud de vástago 31, 51 que sobresale puede facilitar el
consiguiente montaje del soporte y las operaciones de fijación.
Claims (7)
1. Un anclaje de cuña (3, 5), incluyendo:
- -
- un vástago (31, 51) que tiene una sección roscada (311, 511), una sección de cuello (312, 512) que se extiende hacia adelante y coaxialmente desde un extremo de la sección roscada (311, 511) y tiene un diámetro menor que el diámetro de la sección roscada (311, 511), así como una sección de expansión (313, 513) que se extiende hacia adelante y coaxialmente desde un extremo de la sección de cuello (312, 512), teniendo una sección transversal que se reduce gradualmente a lo largo de un eje del vástago (31, 51) en una dirección hacia la sección roscada (311, 511);
- -
- un manguito de expansión tubular (32, 52) más corto que el vástago (31, 51) e insertado sobre la sección del cuello (312, 512); y
- -
- una tuerca de fijación (33, 53) para acoplarse a la sección roscada (311, 511) del vástago (31, 51);
caracterizado por el hecho de que
- -
- la sección de expansión (311, 511) tiene una superficie que forma un ángulo (\alpha) mayor de 8º con respecto al eje del vástago (31, 51), y además está formada con una serie de nervaduras longitudinales (314, 514) que sobresalen radial y exteriormente, las cuales se extiende a lo largo del eje del vástago (31, 51), y están separadas angularmente una de otra;
- -
- estando el manguito de expansión (32, 52) formado con una serie de ranuras que se extienden axialmente (322, 522) para acoplarse a las nervaduras longitudinales (314, 514) en la sección de expansión (313, 513) cuando la sección de expansión (313, 513) se extiende dentro del manguito de expansión (32, 52), estando conectadas las ranuras (322, 522) del manguito de expansión (32, 52) con una porción de tira de base anular (320, 520) y teniendo el manguito más de dos planchas de retención (323, 523), cada una de las cuales tiene un borde de la base conectado a la porción de la tira de base (320, 520), un par de bordes laterales paralelos (325, 525), y un borde distal curvado (326, 526) que interconecta los bordes laterales (325, 525) y las curvas hacia adelante en el sentido de separarse de la porción de la tira de base (320, 520), confinando los bordes laterales (325, 525) de las adyacentes planchas de retención (322, 522) las ranuras (322, 522) mientras que los bordes distales curvados (326, 526) de las planchas de retención adyacentes (322, 522) cooperan para formar entradas (324, 524) dentro de las ranuras (322, 522), estando cada una de las planchas de retención (322, 522) con una protuberancia (321, 521) que sobresale radial y exteriormente con respecto al vástago (31, 51), de modo que cada nervadura longitudinal (314, 514) puede ser acoplada por una de las ranuras (322, 522) cuando la sección de expansión (313, 513) se extiende dentro del manguito de expansión (32, 52).
2. El anclaje de cuña (3, 5) de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado además por el hecho de que el
ángulo (\alpha) está comprendido entre 10 y 22,5º.
3. El anclaje de cuña (3, 5) de acuerdo con la
reivindicación 2, caracterizado además por el hecho de que el
ángulo (\alpha) está comprendido entre 10 y 15º.
4. El anclaje de cuña (3) de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado además por el hecho de que la
sección de expansión (313) tiene una configuración en forma de
tronco de cono.
5. El anclaje de cuña (5) de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado además por el hecho de que la
sección de expansión (513) tiene una sección transversal poligonal,
y que las nervaduras longitudinales (514) están formadas por los
bordes de unión de los costados adyacentes de la sección de
expansión (513).
6. El anclaje de cuña (3, 5) de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado además por el hecho de que el
vástago (31, 51) tiene una sección de tope (315, 515) que se
extiende hacia adelante y coaxialmente desde un extremo de la
sección de expansión (313, 513) y tiene un diámetro igual al de la
sección roscada (311, 511).
7. El anclaje de cuña (5) de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado además por el hecho de que la
porción de la tira de base (520) está formada con una serie de
proyecciones dentadas (54), cada una de las cuales sobresale radial
y exteriormente con respecto al vástago (31, 51) y forma cono en
sentido hacia las planchas de retención (323, 523).
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