ES2958520T3

ES2958520T3 - Método de formación de un orificio de anclaje

Info

Publication number: ES2958520T3
Application number: ES15860943T
Authority: ES
Inventors: Shogo Fujita
Original assignee: FS Technical Corp
Current assignee: FS Technical Corp
Priority date: 2014-11-20
Filing date: 2015-10-08
Publication date: 2024-02-09
Anticipated expiration: 2035-10-08
Also published as: SG11201608639QA; JPWO2016080107A1; EP3085507B1; WO2016080107A1; CN105939826A; KR20160095012A; EP3085507A4; RU2016141062A; EP3085507A1; RU2658523C2; US20170036373A1; PT3085507T; US10661477B2

Abstract

[Problema] Proporcionar un método de formación de orificios de anclaje y un dispositivo de expansión de diámetro capaz de optimizar la fuerza centrífuga al rectificar una sección de diámetro expandido moviendo las partes del borde cortante en la dirección radial usando fuerza centrífuga. [Solución] Un método de formación de orificios de anclaje (1) para un anclaje posterior a la construcción (100), en el que, después de insertar una broca (20) de expansión de diámetro en un orificio piloto (3) perforado en un cuerpo de anclaje de hormigón (2) , la broca de expansión de diámetro (20) se gira para mover las partes de borde cortante (31) de la broca de expansión de diámetro (20) en la dirección radial usando fuerza centrífuga mientras se rectifica una porción del orificio piloto (3) para formar una sección de diámetro expandido (4). La fuerza centrífuga mínima aplicada para rectificar la sección de diámetro expandido (4) es de 0,75 N, preferiblemente 1,1 N. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Método de formación de un orificio de anclaje

Campo técnico

La presente invención se refiere a un método para formar un orificio de anclaje en cuyo interior se ancla un anclaje post-instalado y, en particular, a un método para formar un orificio de anclaje.

Antecedentes de la técnica

Convencionalmente, como método para formar un orificio de anclaje en el que se forma una parte de expansión de diámetro en una parte de una parte de orificio preparado, se conoce un método que utiliza un dispositivo de perforación socavada (véase el documento de patente 1). En este caso, se ancla un anclaje a base de resina en el interior del orificio de anclaje, y se conforma el orificio preparado para que tenga un diámetro relativamente grande (un diámetro de aproximadamente 90 mm o más).

El dispositivo de perforación socavada tiene un cuerpo de barril cilíndrico hueco insertado en el orificio preparado, un miembro de colocación que está montado en el borde de apertura del orificio preparado y que soporta de forma giratoria el cuerpo de barril a través de un cojinete, un eje que se acopla de forma deslizante con el cuerpo de barril en el propio eje y que gira integralmente con el cuerpo de barril, una parte de cono en forma de cono truncado que está dispuesta en el lado de extremo de punta del cuerpo de barril y que tiene cuatro ranuras de guía en su superficie periférica exterior, cuatro brazos que están fijados al extremo de punta del eje y que se acoplan con las respectivas ranuras de guía, y dos cuchillas de corte y dos partes de guía dispuestas alternativamente en las superficies exteriores de extremo de punta de los cuatro brazos.

Las cuchillas de corte y las partes de guía se disponen dentro del cuerpo de barril cuando se tira del eje hacia arriba. Cuando el cuerpo de barril y el eje insertado en el orificio preparado giran integralmente y el eje se mueve hacia abajo, los cuatro brazos se mueven hacia abajo y se extienden hacia el exterior a través de las ranuras de guía de la parte de cono. Por tanto, las cuchillas de corte amuelan la superficie periférica interior del orificio preparado para formar una parte de expansión de diámetro en la parte inferior (la parte más profunda) del orificio preparado.

El documento de solicitud internacional de patente PCT n° WO 2014/129119 A1 describe un método para formar un orificio de anclaje según el preámbulo de la reivindicación 1.

[Documento de patente 1] Documento de patente de Japón n° JP-A-2005-280243.

Descripción de la invención

Problemas que la invención ha de resolver

El método anterior para formar la parte de expansión de diámetro con el dispositivo de perforación socavada convencional da lugar al problema de que el dispositivo de perforación socavada se puede aplicar a un orificio preparado (orificio de anclaje) que tiene un diámetro grande para un anclaje a base de resina, pero no se puede aplicar a un orificio preparado (orificio de anclaje) que tiene un diámetro pequeño para un anclaje de expansión metálico, ya que la configuración del dispositivo es complicada.

Por ejemplo, el cuerpo de barril y el eje pueden estar integrados entre sí de tal forma que los cuatro brazos se abran hacia el exterior mediante una fuerza centrífuga. Como resultado, se puede simplificar la configuración del dispositivo en conjunto. Sin embargo, aunque el dispositivo de perforación socavada se pudiera adaptar a un orificio preparado (orificio de anclaje) que tiene un diámetro pequeño de la forma descrita anteriormente, no es posible amolar el orificio preparado para formar la parte de expansión de diámetro a menos que una fuerza centrífuga se aplique suficientemente a los respectivos brazos. De lo contrario, no es posible formar la parte de expansión de diámetro en un tiempo corto proporcional a la eficiencia de operación, ya que el amolado del orificio preparado requiere mucho tiempo. La magnitud de una fuerza centrífuga se determina según los parámetros del peso, el radio de giro y la velocidad angular de un objetivo al que se aplica la fuerza centrífuga. De entre ellos, el peso y el radio de giro están limitados por el diámetro del orificio de anclaje formado. Además, la velocidad angular está limitada por el número de revoluciones del cuerpo principal de taladro.

La presente invención tiene el objetivo de proporcionar un método para formar un orificio de anclaje mediante el cual se puede ajustar de forma apropiada una fuerza centrífuga cuando la fuerza centrífuga desplaza una parte de cuchilla de corte en una dirección radial para amolar una parte de expansión de diámetro.

Medios para resolver los problemas

La presente invención proporciona un método para formar un orificio de anclaje para un anclaje post-instalado en el que una broca de taladro de expansión de diámetro que tiene una pluralidad de partes de cuchilla de corte insertada en una parte de orificio preparado perforado en un cuerpo de fijación de hormigón se hace girar, y la pluralidad de partes de cuchilla de corte de la broca de taladro de expansión de diámetro se deslizan en una dirección radial por una fuerza centrífuga para amolar una parte de la parte de orificio preparado al objeto de formar una parte de expansión de diámetro, en el que un valor mínimo de la fuerza centrífuga aplicada para amolar la parte de expansión de diámetro es 0,75 N.

En este caso, el valor mínimo de la fuerza centrífuga aplicada para amolar la parte de expansión de diámetro es preferiblemente 1,1 N.

Según estas configuraciones, se puede formar en una parte de orificio preparado una parte de expansión de diámetro que tiene un tamaño de diámetro expandido de 0,3 mm o más (teniendo una profundidad de amolado de 0,15 mm o más). Es decir, cuando una fuerza centrífuga aplicada para amolar una parte de expansión de diámetro se establece en 0,75 N, que representa un valor mínimo, y más preferiblemente se establece en 1,1 N, se puede formar apropiadamente una parte de expansión de diámetro en una parte de orificio preparado en un tiempo corto.

Además, la broca de taladro de expansión de diámetro gira preferiblemente a 2.500 rpm o más y a 40.000 rpm o menos.

En este caso, la broca de taladro de expansión de diámetro gira preferiblemente a 9.000 rpm o más y a 20.000 rpm o menos.

Según la configuración, el tamaño de diámetro expandido de una parte de expansión de diámetro se puede establecer en 0,5 mm o más con respecto a una parte de orificio preparado cuando la broca de taladro de expansión de diámetro gira a 2.500 rpm o más y a 40.000 rpm o menos, y más preferiblemente cuando gira a 9.000 rpm o más y a 20.000 rpm o menos. Además, se puede formar apropiadamente una parte de expansión de diámetro cuando se utiliza un taladro eléctrico disponible comercialmente como fuente de energía de la broca de taladro de expansión de diámetro.

Además, la broca de taladro de expansión de diámetro preferiblemente gira y se acciona durante cinco segundos o más y durante 20 segundos o menos para formar la parte de expansión de diámetro.

Según la configuración, se puede formar una parte de expansión de diámetro en un tiempo corto y con una excelente eficiencia de operación cuando la broca de taladro de expansión de diámetro gira y se acciona durante cinco segundos o más y durante 20 segundos o menos para formar la parte de expansión de diámetro.

Por otra parte, la pluralidad de partes de cuchilla de corte están constituidas preferiblemente por una cuchilla de corte de diamante que tiene un tamaño de grano de 149-125 gm (100-120 mesh) o más y de 1190-1000 gm (16-18 mesh) o menos.

En este caso, la pluralidad de partes de cuchilla de corte están constituidas preferiblemente por una cuchilla de corte de diamante que tiene un tamaño de grano de 297-250 gm (50-60 mesh) o más y de 1190-1000 gm (16-18 mesh) o menos.

Según estas configuraciones, la superficie periférica interior de una parte de orificio preparado se puede amolar eficientemente incluso aunque la fuerza centrífuga aplicada a la parte de cuchilla de corte sea relativamente pequeña. En particular, la parte de cuchilla de corte tiene preferiblemente un tamaño de grano de 297-250 gm (50-60 mesh) o más y de 1190-1000 gm (16-18 mesh) o menos para tener en cuenta el rendimiento de amolado y los costes de la cuchilla de corte de diamante.

Un dispositivo de expansión de diámetro a modo de ejemplo para llevar a cabo el método para formar el orificio de anclaje descrito anteriormente podría tener una broca de taladro de expansión de diámetro y un taladro eléctrico que hace girar la broca de taladro de expansión de diámetro, en el que la broca de taladro de expansión de diámetro tiene una pluralidad de partes de cuchilla de corte que amuelan la parte de expansión de diámetro, una parte de sujeción de cuchilla de corte que sostiene de forma móvil la pluralidad de partes de cuchilla de corte en una dirección radial, y una parte de vástago que soporta la parte de sujeción de cuchilla de corte, y la pluralidad de partes de cuchilla de corte es movida por una fuerza centrífuga resultante del giro de modo que se extiende hacia el exterior en una dirección radial con respecto a la parte de sujeción de cuchilla de corte.

Según esta configuración a modo de ejemplo, la pluralidad de partes de cuchilla de corte de la parte de broca recibe una fuerza centrífuga y se mueve hacia el exterior en la dirección radial cuando se hace girar la parte de vástago insertada en una parte de orificio preparado. Es decir, la pluralidad de partes de cuchilla de corte que giran con la parte de sujeción de cuchilla de corte es movida por una fuerza centrífuga de forma que se extiende hacia el exterior en la dirección radial y amuele una parte de una parte de orificio preparado al objeto de expandir su diámetro. En este caso, la estructura se puede simplificar ya que la pluralidad de partes de cuchilla de corte está configurada para ser movida por una fuerza centrífuga. Además, el dispositivo de expansión de diámetro se puede adaptar a (puede expandir el diámetro de) una parte de orificio preparado que tiene un diámetro pequeño, ya que la pluralidad de partes de cuchilla de corte insertada en la parte de orificio preparado se puede configurar de forma que se ensambla con la parte de sujeción de cuchilla de corte en la dirección radial.

Breve descripción de los dibujos

La FIG. 1 es una vista en sección transversal de un orificio de anclaje.

La FIG. 2 es una vista estructural de un dispositivo de expansión de diámetro usado para formar la parte de expansión de diámetro del orificio de anclaje según el método inventivo.

La FIG. 3 es una vista en perspectiva en despiece de la parte de broca y su contorno de una broca de taladro de expansión de diámetro.

Las FIGS. 4A a 4D son vistas estructurales de un anclaje post-instalado anclado en el interior del orificio de anclaje.

La FIG. 5 es un diagrama que muestra los resultados del examen de los tamaños de diámetro expandido de la parte de expansión de diámetro cuando se cambia el número de revoluciones de la broca de taladro de expansión de diámetro y el tamaño de grano de los diamantes de las partes de cuchilla de corte.

Las FIGS. 6A y 6B son diagramas dimensionales de las partes de cuchilla de corte utilizadas en un examen.

Descripción de realizaciones a modo de ejemplo

A continuación, se dará una descripción, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, de un método para formar un orificio de anclaje según la presente invención y de un dispositivo de expansión de diámetro a modo de ejemplo usado para el método. El orificio de anclaje tiene una parte de expansión de diámetro en el lado de fondo de su parte de orificio preparado y está formado (perforado) en un cuerpo de fijación hecho de hormigón, tal como en un marco de hormigón. A continuación, con la descripción detallada de la forma del orificio de anclaje, se dará una descripción de un dispositivo de expansión de diámetro que tiene una broca de taladro de expansión de diámetro para formar la parte de expansión de diámetro del orificio de anclaje y de un anclaje post-instalado dedicado (anclaje de expansión metálico) anclado en el interior del orificio de anclaje.

La FIG. 1 es una vista en sección transversal del orificio de anclaje. Como se muestra en la figura, se conforma un orificio de anclaje 1 en un cuerpo de fijación 2 hecho de hormigón (por ejemplo, un marco de hormigón o una base de hormigón). El orificio de anclaje 1 tiene una parte de orificio preparado 3 con forma recta perforada en el cuerpo de fijación 2 y una parte de expansión de diámetro 4 formada en la parte de fondo (extremo de punta) de la parte de orificio preparado 3, que tiene un diámetro mayor que el de la parte de orificio preparado 3. La parte de expansión de diámetro 4 está constituida por una parte cilíndrica que tiene unas partes escalonadas anulares 5 en dos puntos y que sobresalen hacia afuera con respecto a la parte de orificio preparado 3. Además, la parte de orificio preparado 3 tiene, a lo largo de la parte de expansión de diámetro 4, una parte larga de orificio de lado de abertura 3b en el lado de la abertura 3a, y una parte corta de orificio de lado de fondo 3c en el lado del fondo de orificio.

En este caso, la parte de orificio preparado 3 se perfora con un taladro perforador, un taladro vibratorio, un taladro percutor o similar. Además, la parte de expansión de diámetro 4 está hecha por medio de un dispositivo de expansión de diámetro 10 que tiene una broca de taladro de expansión de diámetro 20 que se describirá más adelante. Se ha de observar que la parte de expansión de diámetro 4 puede conformarse según una forma cilíndrica cónica.

A continuación, se dará una descripción del dispositivo de expansión de diámetro 10 haciendo referencia a las FIGS.

2 y 3. La FIG. 2 es una vista estructural del dispositivo de expansión de diámetro 10 que tiene la broca de taladro de expansión de diámetro 20, y la FIG. 3 es una vista en perspectiva en despiece de la parte de broca y su contorno de la broca de taladro de expansión de diámetro 20. Como se muestra en ambas figuras, el dispositivo de expansión de diámetro 10 tiene un taladro eléctrico de mano 11 que sirve como fuente de energía, un accesorio de líquido de enfriamiento 12 fijado al taladro eléctrico 11, y la broca de taladro de expansión de diámetro 20 fijada al accesorio de líquido de enfriamiento 12. Es decir, la broca de taladro de expansión de diámetro 20 está fijada de forma desmontable a un eje de giro 13 provisto en el extremo de punta del accesorio de líquido de enfriamiento 12.

El eje de giro 13 tiene una trayectoria de flujo para líquido de enfriamiento, y el accesorio de líquido de enfriamiento 12 está conectado a un dispositivo de suministro de líquido de enfriamiento no mostrado. El líquido de enfriamiento se suministra desde el dispositivo de suministro de líquido de enfriamiento hasta la broca de taladro de expansión de diámetro 20 a través del accesorio de líquido de enfriamiento 12. El dispositivo de expansión de diámetro 10 perfora la parte de orificio preparado 3 con una broca de taladro de perforación (por ejemplo, una broca de núcleo de diamante) fijada al accesorio de líquido de enfriamiento 12, y a continuación usa preferiblemente la broca de taladro de expansión de diámetro 20 en lugar de la broca de taladro de perforación para expandir una parte de fondo de la parte de orificio preparado 3.

La broca de taladro de expansión de diámetro 20 tiene una parte de broca 21 que expande el diámetro de la parte de orificio preparado 3 en su extremo de punta, y tiene una parte de eje 22 que está fijada de forma desmontable al eje de giro 13 (al accesorio de líquido de enfriamiento 12) en el lado del taladro eléctrico 11 en su lado de extremo de base y que soporta la parte de broca 21 de forma que sea coaxial en una base de su lado de extremo de punta.

La parte de broca 21 tiene dos partes de cuchilla de corte 31 que amuelan la parte de orificio preparado 3, una parte de sujeción de cuchilla de corte 32 que sostiene de forma móvil las dos partes de cuchilla de corte 31 en una dirección radial, y una parte de vástago 33 que soporta la dos partes de cuchilla de corte 31 a través de la parte de sujeción de cuchilla de corte 32. Cuando el taladro eléctrico 11 hace girar la broca de taladro de expansión de diámetro 20 en un estado en el que la parte de broca 21 está insertada en la parte de orificio preparado 3, se hace que las dos partes de cuchilla de corte 31 se extiendan (se muevan) hacia el exterior en la dirección radial por la fuerza centrífuga.

La parte de eje 22 está acoplada de forma roscada con el eje de giro 13 del accesorio de líquido de enfriamiento 12 en su pequeño extremo cortado. La parte de eje 22 tiene una trayectoria de flujo dentro de eje 35 para el líquido de enfriamiento del centro de su eje. La trayectoria de flujo dentro de eje 35 se comunica con el accesorio de líquido de enfriamiento 12 en su lado de extremo de base y se comunica con una trayectoria de flujo dentro de broca 36, que se describirá más adelante, en su lado de extremo de punta.

Como se muestra en la FIG. 3, la parte de broca 21 tiene la parte de vástago 33 que se extiende desde el extremo de punta de la parte de eje 22, la parte de sujeción de cuchilla de corte cilíndrica 32 dispuesta en el extremo de punta de la parte de vástago 33, y las dos partes de cuchilla de corte 31 sujetas por la parte de sujeción de cuchilla de corte 32, como se ha descrito anteriormente. En este caso, el diámetro exterior de las dos partes de cuchilla de corte 31 está conformado para que sea ligeramente menor que el diámetro interior de la parte de orificio preparado 3. Además, el diámetro exterior de la parte de sujeción de cuchilla de corte 32 está conformado para que sea igual o ligeramente menor que el diámetro exterior de las dos partes de cuchilla de corte 31. Por otro lado, la trayectoria de flujo dentro de broca 36 que se comunica con la trayectoria de flujo dentro de eje 35 anterior está dispuesta en el centro del eje de la parte de vástago 33 y dentro de la parte de sujeción de cuchilla de corte 32. El líquido de enfriamiento introducido en la trayectoria de flujo dentro de broca 36 se descarga a través de dos partes ranuradas 55 de la parte de sujeción de cuchilla de corte 32, que se describirán más adelante, hasta las dos partes de cuchilla de corte 31 situadas en el interior de la parte de orificio preparado 3.

La parte de sujeción de cuchilla de corte 32 tiene un cuerpo principal de parte de sujeción 41 que sujeta las dos partes de cuchilla de corte 31 de forma que queden paralelas a su superficie periférica exterior, y tiene un receptor de parte de sujeción 42 al que se fija el cuerpo principal de parte de sujeción 41. El receptor de parte de sujeción 42 está unido a la parte de vástago 33 en su lado de extremo de base y tiene un tornillo hembra 44 acoplado roscadamente con el cuerpo principal de parte de sujeción 41 en una superficie periférica interior de su lado de extremo de punta. El receptor de parte de sujeción 42, la parte de vástago 33 y la parte de eje 22 están formados integralmente.

El cuerpo principal de parte de sujeción 41 tiene una parte de pestaña de extremo de punta 51 conformada según una forma de pestaña, una parte de sujeción cilíndrica 52 conectada a la parte de pestaña de extremo de punta 51 y que sostiene las dos partes de cuchilla de corte 31, y una parte de tornillo cilíndrica 53 conectada a la parte de sujeción cilíndrica 52. Además, el cuerpo principal de parte de sujeción 41 tiene una parte de aguja 54 dispuesta en el extremo de punta central de la parte de pestaña de extremo de punta 51, y las dos partes ranuradas 55 conformadas en las zonas de la parte de sujeción cilíndrica 52 y de la parte de tornillo cilíndrica 53. En este caso, la parte de pestaña de extremo de punta 51, la parte de sujeción cilíndrica 52, la parte de tornillo cilíndrica 53 y la parte de aguja 54 están formadas integralmente. Se ha de observar que la parte de aguja 54 choca contra el fondo del orificio de la parte de orificio preparado 3 para evitar fluctuaciones giratorias de la parte de broca 21.

La parte de pestaña de extremo de punta 51 y el receptor de parte de sujeción 42 están conformados para tener el mismo diámetro y estar dispuestos de modo que dejen emparedadas las partes de cuchilla de corte 31 sostenidas por la parte de sujeción cilíndrica 52 con un ligero espacio entre ellas en la dirección del eje. Como se describirá en detalle más adelante, las respectivas partes de cuchilla de corte 31 se sujetan por la parte de sujeción cilíndrica 52 a través de las partes ranuradas 55. En este estado, la parte de tornillo cilíndrica 53 está acoplada de forma roscada con el tornillo hembra 44 del receptor de parte de sujeción 42. Además, las dos partes ranuradas 55 están formadas en posiciones simétricas a 180° en la dirección periférica de la parte de sujeción cilíndrica 52 y de la parte de tornillo cilíndrica 53.

Las respectivas partes de cuchilla de corte 31 tienen un cuerpo principal de cuchilla de corte 61 dispuesto de forma que es paralelo a la superficie periférica exterior de la parte de sujeción de cuchilla de corte 32, sobresaliendo una parte de nervadura 62 desde el interior del cuerpo principal de cuchilla de corte 61, y una parte de prevención de extracción 63 dispuesta en el extremo de punta de la parte de nervadura 62. Los cuerpos principales de cuchilla de corte 61 y las partes de prevención de extracción 63 tienen forma substancialmente de 1/4 de arco en sección transversal, y las partes de nervadura 62 se acoplan de manera deslizante con las partes ranuradas 55 en la dirección radial.

En consecuencia, se hace que las dos partes de cuchilla de corte 31 sujetas por la parte de sujeción de cuchilla de corte 32 se extiendan hacia el exterior en la dirección radial de forma que se mueven en paralelo por una fuerza centrífuga generada por el giro. Es decir, las superficies interiores de los cuerpos principales de cuchilla de corte 61 hacen contacto con la superficie periférica exterior anterior de la parte de sujeción cilíndrica 52 cuando las partes de cuchilla de corte 31 están en el estado inicial de su extensión, y las superficies exteriores de las partes de prevención de extracción 63 hacen contacto con la superficie periférica interior de la parte de sujeción cilíndrica 52 cuando las partes de cuchilla de corte 31 se llevan al estado final de su extensión.

Los cuerpos principales de cuchilla de corte 61 están constituidos por una cuchilla de corte de diamante que tiene forma de arco en sección transversal y que tiene un diamante de amolar en su parte periférica exterior. De este modo, la superficie periférica interior del lado de fondo de la parte de orificio preparado 3 se amuela para que tenga un tamaño de diámetro expandido prescrito. Se ha de tener en cuenta que el diámetro de las dos partes de cuchilla de corte 31 está conformado para ser menor que el diámetro de la parte de orificio preparado 3 en aproximadamente 0,5 a 1,0 mm cuando las partes de cuchilla de corte 31 se llevan al estado inicial, por medio de lo cual la parte de broca 21 se puede insertar suavemente en la parte de orificio preparado 3. Se ha de tener en cuenta que los cuerpos principales de cuchilla de corte 61 se pueden reemplazar por cuchillas de corte hechas de metal, tal como de carburo cementado.

En una operación de expansión de diámetro usando la broca de taladro de expansión de diámetro 20, la broca de taladro de expansión de diámetro 20 se fija primeramente al dispositivo de expansión de diámetro 10, y a continuación la parte de broca 21 se inserta en la parte de orificio preparado 3. Cuando la parte de broca 21 se inserta de forma que la parte de aguja 54 choca contra la parte de orificio de lado de fondo 3c de la parte de orificio preparado 3, el taladro eléctrico 11 se acciona para hacer girar la broca de taladro de expansión de diámetro 20. Simultáneamente, o antes o después, del giro de la broca de taladro de expansión de diámetro 20, el líquido de enfriamiento se suministra a las partes de cuchilla de corte 31 a través de la trayectoria de flujo dentro de eje 35 y de la trayectoria de flujo dentro de broca 36.

Cuando la broca de taladro de expansión de diámetro 20 gira, se aplica una fuerza centrífuga a las dos partes de cuchilla de corte 31. Como resultado, las dos partes de cuchilla de corte 31 se extienden hacia el exterior. Además, también se hace que el líquido de enfriamiento descargado a través del extremo de punta de la trayectoria de flujo dentro de broca 36 se extienda radialmente al interior de las dos partes de cuchilla de corte 31 por la fuerza centrífuga, lo cual acelera la extensión de las partes de cuchilla de corte 31. Por lo tanto, a medida que los cuerpos principales de cuchilla de corte 61 de la parte de broca giratoria 21 amuelan la superficie interior de la parte de orificio preparado 3, la parte de expansión de diámetro 4 se forma en una parte de fondo de la parte de orificio preparado 3. Después de eso, cuando las partes de prevención de extracción 63 quedan limitadas en sus posiciones por el cuerpo principal de parte de sujeción 41, o cuando transcurre un tiempo prescrito, la parte de expansión de diámetro 4 tiene un tamaño de diámetro expandido prescrito.

Como se ha descrito anteriormente, la parte de expansión de diámetro 4 se puede formar en la parte de orificio preparado 3 fácilmente y en poco tiempo de tal forma que la parte de broca 21 sólo se inserta y se hace girar en la parte de orificio preparado 3. Además, la configuración del dispositivo puede simplificarse ya que las dos partes de cuchilla de corte 31 son forzadas a extenderse mediante una fuerza centrífuga. Además, la parte de expansión de diámetro 4 se puede formar apropiadamente incluso en una parte de orificio preparado 3 que tenga un diámetro pequeño, ya que las dos partes de cuchilla de corte 31 se pueden disponer de forma que se junten con la parte de sujeción de cuchilla de corte 32 en la dirección radial.

Se ha de observar que el líquido de enfriamiento se suministra a través del accesorio de líquido de enfriamiento 12 para perforar la parte de orificio preparado 3 y amolar la parte de expansión de diámetro 4 en la realización (tipo húmedo). Sin embargo, no necesariamente se utiliza un líquido de enfriamiento (tipo seco). Por ejemplo, puede ser posible utilizar un taladro vibratorio o un taladro percutor para perforar la parte de orificio preparado 3 y fijar directamente la broca de taladro de expansión de diámetro 20 al taladro eléctrico 11 para amolar la parte de expansión de diámetro 4.

A continuación se proporcionará una descripción, haciendo referencia a las FIGS. 4A a 4D, de un anclaje post instalado fijado (anclado) en el orificio de anclaje 1 así formado.

Las FIGS. 4A a 4D son vistas estructurales de un anclaje post-instalado. Como se muestra en las figuras, un anclaje post-instalado 100 tiene un cuerpo principal de anclaje cilíndrico 111 que se inserta en el orificio de anclaje 1, dos piezas de extensión 112 proporcionadas en el lado del extremo de punta del cuerpo principal de anclaje 111, y una parte de cono 113 que extiende las dos piezas de extensión 112 desde el interior. Además, el anclaje post-instalado 100 tiene dos partes de abertura guía 114 que soportan de forma deslizante la pluralidad de piezas de extensión 112, en la posición del cuerpo principal de anclaje 111 correspondiente a la parte de expansión de diámetro 4 cuando el cuerpo principal de anclaje 111 se inserta en el orificio de anclaje 1.

Es decir, en la parte inferior del cuerpo principal de anclaje 111 correspondiente a la parte de expansión de diámetro 4, las dos partes de abertura guía 114 están conformadas de forma que cortan la dirección de eje del cuerpo principal de anclaje 111, y las dos piezas de extensión 112 están soportadas de forma deslizante por las dos partes de abertura guía 114. En este caso, el cuerpo principal de anclaje 111 y las dos piezas de extensión 112 se forman por separado, y estos miembros y la parte de cono 113 también se forman por separado. Además, el cuerpo principal de anclaje 111, las dos piezas de extensión 112 y la parte de cono 113 están hechos de acero blando, acero inoxidable o similar, y constituyen el llamado anclaje de expansión metálico.

El cuerpo principal de anclaje 111 tiene una forma cilíndrica que tiene una superficie periférica interior escalonada y está formado integralmente por una parte de soporte de perno del lado de extremo de base 121 a la que se fija un perno de unión o similar (no mostrado) y una parte de fijación de estructura del lado de extremo de punta 122 fijada al cuerpo de fijación de hormigón 2.

La parte de soporte de perno 121 tiene una parte de tornillo hembra 125 en su superficie periférica interior. Una parte de tornillo macho 142 de la parte de cono 113, que se describirá más adelante, está acoplada de forma roscada con la parte de tornillo hembra 125, y el perno de unión (generalmente, cualquier perno), tal como un perno colgante y un perno de conexión para un objetivo de soporte, se atornilla en la parte de tornillo hembra 125. Es decir, la parte de cono 113 se acopla de forma roscada con la parte de tornillo hembra 125, y el perno de unión se fija a la parte de tornillo hembra 125 después de que el cuerpo principal de anclaje 111 está fijado (anclado) en el orificio de anclaje 1.

La superficie periférica interior de la parte de fijación de estructura 122 tiene un orificio de inserción suelta 131 que está conectado a la parte de tornillo hembra 125 anterior, y hace que un cuerpo principal de parte de cono 141 de la parte de cono 113, que se describirá más adelante, sea insertado de forma suelta en el mismo. Además, la parte de fijación de estructura 122 tiene las dos partes de abertura guía 114 anteriores conformadas para cortar la dirección de su eje. Las respectivas partes de abertura guía 114 están conformadas para penetrar en la dirección radial de la parte de fijación de estructura 122 y están dispuestas en posiciones simétricas a 180°. Además, las respectivas partes de abertura guía 114 están conformadas según una forma complementaria a las piezas de extensión 112. Además, en las dos partes de abertura guía 114, las dos piezas de extensión 112 acopladas en la parte de expansión de diámetro 4 se sujetan de forma deslizante en la dirección radial.

Además, en el extremo de punta de la parte de fijación de estructura 122, es decir, en el extremo de punta del cuerpo principal de anclaje 111, están conformadas dos protuberancias de evitación de giro 132. Las dos protuberancias de evitación de giro 132 sobresalen desde el extremo de punta del cuerpo principal de anclaje 111 en posiciones simétricas a 180°. Las respectivas protuberancias de evitación de giro 132 tienen un extremo en punta agudo e impiden que el cuerpo principal de anclaje 111 gire con la parte de cono 113 cuando la parte de tornillo macho 142 (la parte de cono 113) se fija.

Las dos piezas de extensión 112 están conformadas según una forma rectangular en sección transversal, y cada una de ellas es sostenida de forma deslizante por las partes de abertura de guía 114 anteriores. Por lo tanto, las dos piezas de extensión 112 están dispuestas en posiciones simétricas a 180° y están dispuestas en unas posiciones en las que el dos piezas de extensión 112 se corresponden con la parte de expansión de diámetro 4 cuando el anclaje post instalado 100 (el cuerpo principal de anclaje 111) es insertado en el orificio de anclaje 1. Las respectivas piezas de extensión 112 están conformadas de manera que tienen una forma de abanico en vista en planta en sus partes medias de los lados de extremo de punta en dirección radial. Específicamente, las partes medias de los lados de extremo de punta de las piezas de extensión 112 están conformadas de manera que tienen un ángulo de abertura de 90° con respecto al centro del cuerpo principal de anclaje 111.

Por otro lado, los extremos internos de las respectivas piezas de extensión 112 que están orientadas hacia la parte de cono 113 tienen una superficie inclinada 135 que sigue (teniendo el mismo ángulo) el ángulo cónico de la parte de cono 113 (véanse las FIGS. 4A y 4C). Dado que los extremos internos de las piezas de extensión 112 están conformados para tener una superficie plana inclinada (véase la FIG. 4B), la parte de cono 113 hace contacto linealmente con las piezas de extensión 112 en un punto y hace deslizar a las mismas hacia el exterior en la dirección radial.

Por otro lado, los extremos exteriores (extremos del lado de acoplamiento) de las respectivas piezas de extensión 112 que están orientados hacia la parte de expansión de diámetro 4 tienen una superficie de arco 136 que sigue la superficie periférica exterior del cuerpo principal de anclaje 111 (la parte de fijación de estructura 122 ) (véase la FIG.

4B). Además, las respectivas piezas de extensión 112 se fijan temporalmente al cuerpo principal de anclaje 111 para no sobresalir de la superficie periférica exterior del cuerpo principal de anclaje 111. Se ha de observar que las piezas de extensión 112 tienen cualquier forma en sección transversal, tal como la de un círculo y un triángulo.

La parte de cono 113 tiene un cuerpo principal de parte de cono 141 que hace deslizar a las dos piezas de extensión 112 hacia el exterior en la dirección radial, y tiene una parte de tornillo macho 142 acoplada roscadamente con la parte de tornillo hembra 125 anterior para apretar el cuerpo principal de parte de cono 141. El cuerpo principal de parte de cono 141 y la parte de tornillo macho 142 están conformados integralmente. Cuando se atornilla la parte de tornillo macho 142, el cuerpo principal de parte de cono 141 avanza en su estado giratorio y a continuación es comprimido entre las dos piezas de extensión 112.

La parte de tornillo macho 142 está conformada de manera que es, por ejemplo, un tornillo macho con una ranura de herramienta. En el anclaje post-instalado 100, la parte de tornillo macho 142 se atornilla, por ejemplo, mediante un taladro atornillador con un embrague de par al que se fija una broca atornilladora.

El cuerpo principal de parte de cono 141 tiene una parte cilíndrica 145 conectada a la parte de tornillo macho 142 y una parte de cono 146 conectada a la parte cilíndrica 145. La parte de cono 146 tiene forma de cono truncado invertido, con su extremo de punta achaflanado en forma de corona esférica, es decir, tiene una forma de cono. El ángulo de cono de la parte de cono 146 se establece en un ángulo según el cual las respectivas piezas de extensión 112 se desplazan desde sus posiciones fijas a sus posiciones de contacto a presión, y se establece en un ángulo relativamente pronunciado. Cuando la parte de tornillo macho 142 es atornillada por medio del taladro atornillador como se ha descrito anteriormente, cada una de las dos piezas de extensión 112 desliza hacia el exterior en la dirección radial.

Tal y como se ha descrito anteriormente, las dos piezas de extensión 112 están soportadas de forma deslizante por medio de las partes de abertura guía 114 del anclaje post-instalado 100. Por lo tanto, las respectivas piezas de extensión 112 se pueden deslizar fácilmente en la dirección radial de tal forma que la parte de cono 113 se atornilla sólo con un par de apriete relativamente pequeño. Es decir, la operación de anclaje se puede realizar de forma fácil y estable con independencia de las habilidades del operador. Además, dado que las dos piezas de extensión sobresalientes 112 se acoplan a la parte de expansión de diámetro 4 de forma que quedan atrapadas, se puede mantener de forma fiable una alta resistencia a la extracción.

Por otro lado, la broca de taladro de expansión de diámetro 20 que conforma la parte de expansión de diámetro 4 en el orificio de anclaje 1 usando una fuerza centrífuga aplicada a las partes de cuchilla de corte 31 está limitada por los pesos y los radios de giro de las partes de cuchilla de corte 31. Por lo tanto, es necesario aumentar el número de revoluciones de la broca de taladro de expansión de diámetro 20 para obtener una fuerza centrífuga suficiente. El número de revoluciones de la broca de taladro de expansión de diámetro 20 depende del número de revoluciones del taladro eléctrico 11. Por lo tanto, cuando se adopta la utilización de un taladro disponible comercialmente como taladro eléctrico 11, el número de revoluciones de la broca de taladro de expansión de diámetro 20 también está limitado. Además, desde el punto de vista de amolar suavemente la parte de orificio preparado 3 con una fuerza centrífuga relativamente pequeña, también es necesario tener en cuenta el tamaño de grano de los diamantes de las partes de cuchilla de corte 31.

Por consiguiente, en la realización, se ha llevado a cabo el siguiente examen al objeto de ajustar apropiadamente la fuerza centrífuga aplicada a las partes de cuchilla de corte 31 y para ajustar apropiadamente el número de revoluciones de la broca de taladro de expansión de diámetro 20 y el tamaño de grano de los diamantes de las partes de cuchilla de corte 31 en asociación con el ajuste apropiado de la fuerza centrífuga.

La FIG. 5 muestra los resultados del examen de los tamaños de diámetro expandidos de la parte de expansión de diámetro 4 cuando se cambia el número de revoluciones de la broca de taladro de expansión de diámetro 20 y el tamaño de grano de los diamantes de las partes de cuchilla de corte 31. Además, las FIGS. 6A y 6B son diagramas dimensionales de las partes de cuchilla de corte utilizadas en el examen. En este examen, la parte de expansión de diámetro 4 se forma en la parte de orificio preparado 3 al objeto de fijar el anclaje post-instalado 100 de diámetro nominal M10.

Como se muestra en la FIG. 6A, cada una de las partes de cuchilla de corte 31 tiene una superficie de cuchilla de corte en una posición a 6,65 mm de distancia del centro de la broca de taladro de expansión de diámetro 20, y tiene una holgura de 0,4 mm entre la parte de cuchilla de corte 31 y la parte de orificio preparado 3. Es decir, la parte de orificio preparado 3 tiene un diámetro de 14,1 mm en este examen. Además, la dimensión de desplazamiento de las partes de cuchilla de corte 31 debido a una fuerza centrífuga es de 1,15 mm, y un valor obtenido restando la holgura anterior de esta dimensión de desplazamiento, es decir, 0,75 mm (1,15 mm - 0,4 mm) se convierte en la profundidad de amolado máxima de la parte de expansión de diámetro 4. Sin embargo, los resultados del examen de la FIG. 5 muestran que el tamaño de diámetro expandido máximo fue en realidad de 1,7 mm (la profundidad de amolado máxima fue de 0,85 mm) debido a errores de fabricación en las partes de cuchilla de corte 31 o similares.

En este caso, el peso de (una de) las partes de cuchilla de corte 31 fue de 1,91 g (0,00191 kg), y el radio de giro de la misma (el radio desde el centro de la broca de taladro de expansión de diámetro 20 hasta el centro de gravedad de la misma) midió 5,7 mm (0,0057 m).

Además, el examen se llevó a cabo utilizando nueve tipos de partes de cuchilla de corte en los que los diamantes tienen un tamaño de grano de 149-125 μm (100-120 mesh) a 1190-1000 μm (16-18 mesh) como partes de cuchilla de corte 31. Por otro lado, la broca de taladro de expansión de diámetro 20 se hizo girar y se accionó (accionamiento del taladro eléctrico 11) durante 10 segundos para tener en cuenta la eficiencia de operación. Además, las partes de cuchilla de corte mediante las cuales se conformó en 10 segundos la parte de expansión de diámetro 4 que tenía un tamaño de diámetro expandido de 0,3 mm o más se usaron como partes de cuchilla de corte apropiadas. Es decir, es necesario tener una profundidad de corte de al menos 0,15 mm de modo que el anclaje post-instalado 100 quede atrapado en la parte de expansión de diámetro 4 formada (lo cual se confirmó por otro experimento (se ha de observar que la profundidad de corte puede ser de 0,25 mm en función de un ratio de seguridad que considera la homogeneidad del hormigón)).

Como se muestra en los resultados del examen de la FIG. 5, el tamaño de diámetro expandido se hizo aumentar con un aumento en el número de revoluciones de la broca de taladro de expansión de diámetro 20. Es decir, el tamaño de diámetro expandido se hizo aumentar con un aumento en la velocidad angular. Además, el tamaño de diámetro expandido se hizo aumentar con un aumento en el tamaño de grano de los diamantes.

Específicamente, ninguna de las partes de cuchilla de corte 31 alcanzó un tamaño de diámetro expandido de 0,3 mm o más a una velocidad de giro baja de 2.000 rpm. A una velocidad de giro de 2.500 rpm, las partes de cuchilla de corte 31 en las que los diamantes tienen un tamaño de grano de 841 -595 μm (20-30 mesh) a 1190-1000 μm (16-18 mesh) alcanzaron un tamaño de diámetro expandido de 0,3 mm o más. A una velocidad de giro de 3.000 rpm, las partes de cuchilla de corte 31 en las que los diamantes tienen un tamaño de grano de 250-117 μm (60-80 mesh) a 1190-1000 μm (16-18 mesh) alcanzaron un tamaño de diámetro expandido de 0,3 mm o más. A una velocidad de giro de 3.500 rpm, las partes de cuchilla de corte 31 en las que los diamantes tienen un tamaño de grano de 117-149 μm (80-100 mesh) a 1190-1000 μm (16-18 mesh) alcanzaron un tamaño de diámetro expandido de 0,3 mm o más. Además, a una velocidad de giro de 4.000 rpm (o más), todas las partes de cuchilla de corte 31 alcanzaron un tamaño de diámetro expandido de 0,3 mm o más.

Como resultado, la broca de taladro de expansión de diámetro 20 gira apropiadamente a 2.500 rpm o más y preferiblemente gira a 3.000 rpm o más. Además, los diamantes tienen un tamaño de grano de 149-125 μm (100-120 mesh) a 1190-1000 μm (16-18 mesh), y preferiblemente tienen un tamaño de grano de 297-250 μm (50-60 mesh) a 1190-1000 μm (16-18 mesh) para tener en cuenta la eficiencia de corte y los costes. Por otro lado, el taladro eléctrico 11 que hace girar la broca de taladro de expansión de diámetro 20 gira a un máximo de 40.000 rpm como producto disponible comercialmente. Teniendo en cuenta la usabilidad, eficiencia de la operación y los costes, el taladro eléctrico 11 gira preferiblemente a 15.000 rpm aproximadamente.

En consecuencia, la broca de taladro de expansión de diámetro 20 gira apropiadamente a 2.500 rpm o más y a 40.000 rpm o menos, y más preferiblemente gira a 9.000 rpm o más y a 20.000 rpm o menos. Además, los diamantes de las partes de cuchilla de corte 31 tienen apropiadamente un tamaño de grano de 149-125 μm (100-120 mesh) o más y de 1190-1000 μm (16-18 mesh) o menos, y más preferiblemente tienen un tamaño de grano de 297-250 μm (50-60 mesh) o más y de 1190-1000 μm (16-18 mesh) o menos. Se ha de observar que la broca de taladro de expansión de diámetro 20 se hizo girar y se accionó durante 10 segundos para tener en cuenta la eficiencia de operación en este examen. Sin embargo, preferiblemente se permite que la broca de taladro de expansión de diámetro 20 gire y sea accionada durante cinco a 20 segundos.

Por otro lado, cuando se considera la relación entre el número de revoluciones de la broca de taladro de expansión de diámetro 20 y una fuerza centrífuga aplicada a las partes de cuchilla de corte 31, la fuerza centrífuga F[N] aplicada a las partes de cuchilla de corte 31 se expresa como

en donde m[Kg] representa un peso, r[m] representa un radio de giro y w[rad/s] representa una velocidad angular. Además, la w[rad/s], que representa una velocidad angular, se expresa como

en donde f[Hz = 1/s] representa el número de revoluciones.

En consecuencia, la fuerza centrífuga se expresa como

a partir de las fórmulas anteriores (1) y (2).

En este caso, m es 1,91 g (0,00191 kg) y r es 5,7 mm (0,0057 m). Por lo tanto, se aplica una fuerza centrífuga de 0,75 N a las partes de cuchilla de corte 31 cuando la broca de taladro de expansión de diámetro 20 gira a 2.500 rpm, y se aplica una fuerza centrífuga de 1,1 N a las partes de cuchilla de corte 31 cuando la broca de taladro de expansión de diámetro 20 gira a 3.000 rpm. Es decir, cuando la fuerza centrífuga se establece en 0,75 N, que representa un valor mínimo, y más preferiblemente se establece en 1,1 N, la parte de expansión de diámetro 4 puede conformarse apropiadamente en la parte de orificio preparado 3 en poco tiempo.

El orificio de anclaje 1 conformado en este examen estaba dedicado al anclaje post-instalado 100 de tamaño M10 que representa un anclaje de expansión metálico. Para los orificios de anclaje dedicados a los anclajes post-instalados de tamaño M10 o mayor, es posible aplicar una fuerza centrífuga mayor que la anterior con la estructura de la broca de taladro de expansión de diámetro 20. Además, para los orificios de anclaje dedicados a los anclajes post-instalados 100 de tamaño M9 y de tamaño M6, es preferible aplicar una fuerza centrífuga mayor que la anterior con un ajuste del número de revoluciones o similar.

Es decir, para los orificios de anclaje (de tamaños generales) dedicados a los anclajes post-instalados de tamaño M10 0 mayor, se obtiene una profundidad de corte de 0,15 mm o más (un tamaño de diámetro expandido de 0,3 mm o más) de tal manera que una fuerza centrífuga aplicada a las partes de cuchilla de corte 31 (superficies de cuchilla de corte) se establece en un valor mínimo de 0,75 N, y más preferiblemente se establece en 1,1 N. Cuando el anclaje post-instalado 100 se fija (las piezas de extensión 112 se ponen en contacto a presión) al orificio de anclaje 1 que tiene la parte de expansión de diámetro 4 así conformada, el anclaje post-instalado 100 queda atrapado en la parte de expansión de diámetro 4.

1 Orificio de anclaje

2 Parte de fijación

3 Parte de orificio preparado

4 Parte de expansión de diámetro

5 Parte escalonada anular

10 Dispositivo de expansión de diámetro

11 Taladro eléctrico

20 Broca de taladro de expansión de diámetro

21 Parte de broca

22 Parte de eje

31 Parte de cuchilla de corte

32 Parte de sujeción de cuchilla de corte

100 Anclaje post-instalado

111 Cuerpo principal de anclaje

112 Pieza de extensión

113 Parte de cono

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un método para formar un orificio de anclaje (1) para un anclaje post-instalado (100) en el que una broca de taladro de expansión de diámetro (20) que tiene una pluralidad de partes de cuchilla de corte (31) insertada en una parte de orificio preparado (3) perforado en un cuerpo de fijación de hormigón se hace girar, y la pluralidad de partes de cuchilla de corte (31) de la broca de taladro de expansión de diámetro (20) se desliza en una dirección radial por una fuerza centrífuga para amolar una parte de la parte de orificio preparado (3) al objeto de formar una parte de expansión de diámetro (4),

caracterizado por que

un valor mínimo de la fuerza centrífuga aplicada para amolar la parte de expansión de diámetro (4) es 0,75 N.

2. El método para formar el orificio de anclaje (1) según la reivindicación 1, en el que

el valor mínimo de la fuerza centrífuga aplicada para amolar la parte de expansión de diámetro (4) es 1,1 N.

3. El método para formar el orificio de anclaje (1) según la reivindicación 1, en el que

la broca de taladro de expansión de diámetro (20) gira a 2.500 rpm o más y a 40.000 rpm o menos.

4. El método para formar el orificio de anclaje (1) según la reivindicación 3, en el que

la broca de taladro de expansión de diámetro (20) gira a 9.000 rpm o más y a 20.000 rpm o menos.

5. El método para formar el orificio de anclaje (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la broca de taladro de expansión de diámetro (20) gira y se acciona durante cinco segundos o más y durante 20 segundos o menos para formar la parte de expansión de diámetro (4).

6. El método para formar el orificio de anclaje según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que

la pluralidad de partes de cuchilla de corte (31) están constituidas por cuchillas de corte de diamante que tienen un tamaño de grano de 149-125 μm (100-120 mesh) o más y de 1190-1000 μm (16-18 mesh) o menos.

7. El método para formar el orificio de anclaje (1) según la reivindicación 6, en el que

la pluralidad de partes de cuchilla de corte (31) están constituidas por cuchillas de corte de diamante que tienen un tamaño de grano de 297-250 μm (50-60 mesh) o más y de 1190-1000 μm (16-18 mesh) o menos.