ES2241758T3 - Anclaje de expansion autocortante. - Google Patents
Anclaje de expansion autocortante.Info
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Abstract
Anclaje de expansión autocortante que comprende: un eje (10) que tiene una porción (12) genéricamente cónica; un miembro (20) de manguito que tiene una pluralidad de secciones expandibles (22) dispuestas alrededor del eje, una porción (30) cortante endurecida que sobresale de, al menos, parte de las secciones expandibles (22) del miembro (20) de manguito, siendo las porciones (30) cortantes endurecidas y las correspondientes secciones expandibles (22) miembros unitarios, caracterizado porque las secciones expandibles (22) del miembro de manguito (20) están genéricamente alineadas en dirección axial a lo largo del eje (10) y tienen una porción terminal dispuesta hacia su porción genéricamente cónica (12), sobresaliendo las porciones cortantes (30) genéricamente en dirección radial respecto de la porción terminal de las correspondientes secciones expandibles (22) y extendiéndose alrededor de su porción circunferencial, y las porciones cortantes endurecidas (30) son porciones tratadas térmicamente de las correspondientes secciones expandibles (22).
Description
Anclaje de expansión autocortante.
La invención se refiere en general al campo de
los anclajes de expansión, y más concretamente al campo de los
anclajes y sistemas de expansión autocortantes.
Los anclajes de expansión autocortantes conocidos
genéricamente constan de un manguito que tiene unas orejetas de
expansión que se expanden dentro de un calibre previamente
perforado, por ejemplo en hormigón, tras el desplazamiento axial
alrededor de una porción de cabezal cónico de un hierro corto de
anclaje o eje. Las orejetas de expansión incluyen unos cortadores
que forman una indentación en el calibre previamente perforado
cuando el manguito gira en su interior, como se divulga, por
ejemplo, en las Patentes estadounidenses n^{OS} 5.816.760,
5.911.550 y 5.921.733.
Es conocida la conformación de cortadores de
anclajes de expansión autocortantes con insertos de aleación
endurecidos incrustados en unas porciones correspondientes de sus
orejetas de expansión, como se expone en la Patente estadounidense
nº 5.921.733 y en la Patente alemana nº DE 3.535.262.
Un objeto de la presente invención es
proporcionar unos anclajes y unos sistemas de expansión
autocortantes novedosos que resuelvan determinados problemas y
constituyan una mejora respecto de la técnica anterior.
Otro objeto de la invención es proporcionar unos
anclajes y unos sistemas de expansión autocortantes novedosos que
sean fiables y económicos.
Un objeto adicional de la invención es
proporcionar unos anclajes de expansión autocortantes novedosos que
tengan unas secciones expandibles con unas porciones cortantes
endurecidos conformadas unitariamente en combinación con
aquellos.
Un objeto adicional de la invención es
proporcionar unos anclajes de expansión autocortantes que tengan al
menos un par de porciones cortantes dispuestas en unas secciones
expandibles correspondientes situadas en lados opuestos de un eje de
anclaje de aquellas.
Un objeto más específico de la invención es
proporcionar un anclaje de expansión autocortante de acuerdo con la
reivindicación 1.
Otro objeto más específico de la invención es
proporcionar unos ejes de anclaje autocortantes novedosos que
consten de un miembro de manguito que tenga una pluralidad de
secciones expandibles dispuestas alrededor de un eje con una porción
genéricamente cónica, y una porción cortante situada exactamente
sobre dos secciones de la pluralidad de secciones situadas en lados
genéricamente opuestos del eje.
Otro objeto específico más de la invención es
proporcionar unos sistemas de anclaje de expansión autocortantes que
consten de un miembro de manguito de expansión que tenga una
pluralidad de secciones expandibles alrededor de un eje, una porción
cortante endurecida que sobresalga de al menos una parte de las
secciones expandibles del miembro de manguito de expansión sobre una
porción del mismo dispuesta hacia una porción genéricamente cónica
del eje, las porciones cortantes endurecidas y las secciones
expandibles correspondientes son miembros unitarios, y un miembro de
manguito perforante roscado que tiene un extremo perforante
dispuesto alrededor del eje roscado hacia un extremo perforante del
miembro de manguito de expansión.
Estos y otros objetos, aspectos, características
y ventajas de la presente invención se pondrán de manifiesto de
forma más detallada mediante el estudio cuidadoso de la subsecuente
Descripción Detallada de la Invención y de los Dibujos que se
acompañan, cuyo tamaño puede no ajustarse a la realidad, para mayor
facilidad de comprensión, en los que las mismas estructuras y etapas
son genéricamente designadas con números e indicadores
correspondientes.
La Fig. 1 es una vista en sección parcial de un
anclaje de expansión autocortante ejemplar antes de su inserción
dentro de un calibre previamente perforado
La Fig. 2 es una vista en sección parcial de un
anclaje de expansión autocortante ejemplar después de su inserción
dentro de un calibre previamente perforado.
La Fig. 3 es una vista lateral de un miembro de
manguito de expansión ejemplar que tiene unas secciones expandibles
con unas porciones cortantes conformadas unitariamente, y un miembro
de manguito perforante.
La Fig. 4 es una vista desde un extremo de un
miembro de expansión de manguito ejemplar.
La Fig. 1 ilustra un anclaje de expansión
autocortante que consta genéricamente de un eje 10 que tiene una
porción genéricamente cónica 12 dispuesta a lo largo de su dimensión
axial, y un miembro 20 de manguito de expansión que tiene una
pluralidad de secciones expandibles 22 dispuestas a su
alrededor.
En la Fig. 3, las secciones expandibles 22 del
miembro de manguito 20 están separadas por unas ranuras 23
conformadas entre aquellas dentro del miembro de manguito 20. En la
forma de realización ejemplar, el manguito 20 consta también de una
porción deformable en forma ejemplar de un surco 21 cerca de la
porción superior de las secciones expandibles para facilitar su
expansión.
En las Figs. 1 y 2, las secciones expandibles 22
del miembro de manguito 20 están alineadas genéricamente en
dirección axial con o a lo largo de la dimensión axial del eje 10 y
tienen una porción terminal dispuesta hacia la porción genéricamente
cónica 12 del eje. Así configuradas, las secciones expandibles 22 se
expanden genéricamente hacia fuera tras su desplazamiento axial a lo
largo de la porción genéricamente cónica 12 del eje, según lo
expuesto más delante de modo más detallado.
En la Fig. 1 el anclaje de expansión autocortante
está dispuesto dentro de un orificio previamente perforado 2, hecho,
por ejemplo, de mampostería u hormigón o un material de otro tipo.
El anclaje de expansión también consta de una o más porciones
cortantes 30 que sobresalen de al menos parte de las secciones
expandibles 22 del miembro 20 del manguito de expansión. Las
porciones cortantes 30 forman una indentación 4 dentro del calibre
tras la rotación del miembro de manguito en su interior, como se
expone con mayor detalle más adelante.
En el sistema de anclaje de expansión
autocortante ejemplar, un miembro 40 de manguito de perforación
roscado está dispuesto alrededor y encajado con una porción roscada
14 del eje, sobre el miembro 20 de manguito de expansión,
desplazando de esta forma axialmente el miembro 20 de manguito de
expansión a lo largo del eje 10 tras la rotación del miembro 40 de
manguito de perforación alrededor del eje roscado.
El miembro 40 de manguito de perforación
genéricamente consta de un extremo perforante y que puede conectarse
con un extremo perforante complementario del miembro 20 de manguito
de expansión para imprimir rotación al mismo. En la forma de
realización ejemplar de la Fig. 3, el miembro de manguito de
perforación incluye uno o más dientes 42 que pueden encajar de forma
cooperante con unos correspondientes rebajos 24 del miembro de
manguito de expansión. En otras formas de realización, el miembro de
manguito de expansión, y más concretamente sus secciones expandibles
y porciones cortantes, son rotadas dentro del calibre por medios
alternativos.
En el sistema ejemplar, la rotación del miembro
40 de manguito de perforación alrededor de eje roscado 10 imprime
rotación al miembro 20 del manguito de expansión y axialmente hace
avanzar el miembro 20 de manguito a lo largo de la porción
genéricamente cónica 12 del eje, expandiendo de esta forma sus
secciones expandibles 22. En la Fig 2 la indentación 4 se
constituyen mediante las porciones cortantes 30 cuando las secciones
de expansión 22 rotan y avanzan axialmente dentro del calibre
previamente perforado 2. En una forma de realización, las secciones
expandibles 22 y sus porciones cortantes están conformadas como
miembros unitarios. Las porciones cortantes 30 son preferentemente
endurecidas mediante tratamiento térmico, por ejemplo mediante
nitruración de las porciones correspondientes de las secciones
expandibles 22. En la forma de realización ejemplar, las secciones
expandibles y de manguito y sus porciones cortantes constituyen un
miembro unitario constituido por un acero de aleación compuesto por
un porcentaje de peso de carbono de entre, aproximadamente, un 0,40
y un 0,50% en peso y un contenido en aluminio relativamente
alto.
En una forma de realización el acero de aleación
es un acero de aleación de Al-Cr-Mo,
por ejemplo un acero de aleación comercialmente conocido como
SACM645. Un acero de aleación de
Al-Cr-Mo ejemplar apropiado para la
presente aplicación contiene C con un porcentaje de peso entre el
0,40 y 0,50% en peso, Si, con un porcentaje de peso de
aproximadamente el 0,15 y el 0,50% en peso, Mn, con un porcentaje
de peso no superior al 0,60% en peso, P con un porcentaje de peso
inferior al 0,03% en peso, S, con un porcentaje de peso inferior al
0,03% en peso, Cr con un porcentaje de peso aproximado entre el 1,30
y 1,70% en peso, Mo, en un porcentaje aproximado entre el 0,15 y
0,30% en peso, Al con un porcentaje aproximado entre el 0,7 y 1,20%
en peso. Alternativamente pueden utilizarse otras aleaciones
metálicas.
En una forma de realización apropiada para
algunas aplicaciones de anclaje de hormigón, las secciones
expandibles 22, concretamente sus porciones superiores en las que se
presenta una deformación durante la expansión, tienen una dureza de,
aproximadamente, 250 Vickers y sus porciones cortantes 30 tienen una
dureza de, aproximadamente, 1000 Vickers o más.
Estos valores de dureza aproximada son sólo
ejemplares y pueden variar considerablemente dependiendo de la
concreta configuración del miembro de manguito y de las exigencias
concretas de la aplicación del anclaje, por ejemplo de las
propiedades del agregado de hormigón.
En la forma de realización ejemplar de la Fig. 3,
las porciones cortantes 30 sobresalen genéricamente en posición
radial de las porciones terminales 26 de las secciones expandibles
correspondientes 22 dispuestas hacia la sección genéricamente cónica
del eje. En las Figs 3 y 4 las porciones cortantes 30 se extienden
alrededor de una porción circunferencial del miembro de
manguito.
En otra forma de realización, sólo una parte de
las secciones expandibles tiene sobre ellas porciones cortantes, y
preferentemente las secciones expandibles adyacentes de las
secciones que tienen porciones cortantes están desprovistas de
porciones cortantes. En la Fig. 3, por ejemplo, la sección
expandible 25, adyacente a las secciones 22 que tienen unas
porciones cortantes correspondientes 30, está desprovista de porción
cortante. Las porciones cortantes 30 de las secciones 22 pueden
extenderse axialmente más allá del extremo 27 de la sección
expandible 25, proporcionando así una acción cortante adicionalmente
mejorada.
Hay preferentemente al menos un par de porciones
cortantes dispuestas sobre las secciones expandibles
correspondientes situadas en lados sustancialmente opuestos del
miembro de manguito de expansión. En la forma de realización
ejemplar de la Fig. 4, exactamente dos de entre la pluralidad de
secciones expandibles 22 situadas a los lados opuestos del miembro
de manguito 20, tienen unas porciones cortantes 30 sobre ellas. Las
dos exactas porciones así configuradas están dispuestas en lados
opuestos del eje 4 cuando el miembro 20 de manguito de expansión
está dispuesto a su alrededor.
El miembro de manguito de expansión
preferentemente también consta de, al menos, una sección expandible
desprovista de porciones cortantes dispuestas entre las secciones
expandibles que tienen porciones cortantes. En la Fig. 4, por
ejemplo, hay varias secciones expandibles 22 sin porciones cortantes
dispuestas entre las secciones expandibles con porciones cortantes
30.
El miembro 20 de manguito de expansión de la Fig.
4 está también conformado preferentemente de modo unitario, y sus
porciones cortantes están preferentemente endurecidas, por ejemplo
mediante tratamiento térmico, al menos con respecto a las porciones
del mismo que se deforman durante la expansión de las secciones
expandibles, de acuerdo con lo anteriormente expuesto.
Claims (8)
1. Anclaje de expansión autocortante que
comprende:
un eje (10) que tiene una porción (12)
genéricamente cónica;
un miembro (20) de manguito que tiene una
pluralidad de secciones expandibles (22) dispuestas alrededor del
eje,
una porción (30) cortante endurecida que
sobresale de, al menos, parte de las secciones expandibles (22) del
miembro (20) de manguito,
siendo las porciones (30) cortantes endurecidas y
las correspondientes secciones expandibles (22) miembros
unitarios,
caracterizado porque las secciones
expandibles (22) del miembro de manguito (20) están genéricamente
alineadas en dirección axial a lo largo del eje (10) y tienen una
porción terminal dispuesta hacia su porción genéricamente cónica
(12), sobresaliendo las porciones cortantes (30) genéricamente en
dirección radial respecto de la porción terminal de las
correspondientes secciones expandibles (22) y extendiéndose
alrededor de su porción circunferencial, y las porciones cortantes
endurecidas (30) son porciones tratadas térmicamente de las
correspondientes secciones expandibles (22).
2. El anclaje de la reivindicación 1 en el que el
miembro (20) de manguito y las secciones expandibles (22) y sus
porciones cortantes (30) son unitarias y están constituidas por una
aleación de acero que consta carbono y un porcentaje relativamente
alto de aluminio.
3. El anclaje de una de las reivindicaciones 1 y
2, en el que al menos dos de las secciones expandibles (22) situadas
en lados sustancialmente opuestos del eje (10) tienen porciones
cortantes (30).
4. El anclaje de la reivindicación 3, en el que
al menos una sección expandible (22) situada entre las secciones
expandibles que tienen porciones cortantes (30) está desprovista de
porciones cortantes.
5. El anclaje de una de las reivindicaciones 1 a
4, en el que las secciones expandibles (22) tienen una dureza de,
aproximadamente, 250 Vikers y sus porciones cortantes tienen una
dureza de al menos, aproximadamente, 1.000 Vickers.
6. El anclaje de una de las reivindicaciones 4 y
5, en las que las porciones cortantes se extienden alrededor de unas
correspondientes porciones circunferenciales (30) de las
correspondientes secciones expandibles (22) situadas en lados
genéricamente opuestos del eje (10), teniendo las secciones
expandibles (22) unas porciones cortantes (30) que se extienden
axialmente más allá de las secciones expandibles (22) desprovistas
de porciones cortantes.
7. El anclaje de una de las reivindicaciones 1 a
6, en el que el miembro (20) de manguito sus secciones expandibles
(22) son miembros unitarios que constan de aproximadamente, un
porcentaje de carbono de entre el 0,40 y, aproximadamente, un
0,50% en peso y un porcentaje aproximado de entre un 0,70 y,
aproximadamente, un 1,20% en peso de aluminio.
8. Sistema de anclaje de expansión autocortante
que consta de un anclaje de expansión autocortante de acuerdo con
una de las reivindicaciones 1 a 7, en el que
dicho eje (10) es un eje roscado,
dicho miembro (20) de manguito tiene un extremo
perforante,
dichas secciones expandibles (22) tienen una
porción terminal dispuesta hacia su porción genéricamente cónica
(12), un miembro (40) de manguito perforante roscado está dispuesto
alrededor del eje roscado (10), teniendo el miembro (40) de manguito
perforante un extremo perforante dispuesto hacia el extremo
perforante del miembro (20) de manguito.
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