MX2008007241A - Ancla de tornillo. - Google Patents
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Abstract
La invención se refiere a un ancla de tornillo para fijar componentes de madera en concreto o mampostería. Esta ancla tiene un eje (1) que comprende una primera sección roscada (2) con un roscado de tornillo para madera (6) para atornillar en madera, y una segunda sección roscada (3) con un roscado para concreto (7) para atornillar en concreto, el paso de rosca (P2) del roscado de tornillo para madera que es igual a, o ligeramente más pequeño que, el paso de rosca (p1) del roscado para concreto (7).
Description
ANCLA DE TORNILLO
Descripción de la Invención La invención se refiere a un ancla de tornillo para fijar piezas para construcción de madera en concreto o mampostería. Es conocido en la técnica para fijar piezas para construcción de madera en concreto o mampostería, utilizando anclas que transmiten las cargas de la pieza para construcción de madera al concreto por mecanismos de acción, que son conocidos normalmente como "arreglos compuestos", "socavaciones", "conos de extensión", y "roscado". Un ancla del tornillo esencialmente es una parte de acero que es pegada en el concreto, mientras que la conexión con la pieza para construcción de madera, como una regla, se obtiene vía un cabezal o una tuerca. La transmisión de la carga a través de una socavación se refiere a la disposición de una socavación geométrica en el concreto producida por un procedimiento de perforación o por el ancla misma, un elemento de expansión que es insertado dentro de la socavación resultante por la transmisión de cargas tractivas del ancla. Un ancla de cono de extensión se basa en un principio similar al de transmisión de la carga tractiva, el elemento de expansión de esta ancla que está integrado directamente en el ancla. Finalmente, un ancla de tornillo tiene una porción roscada formada con un roscado para concreto para ser atornillada directamente en el concreto. Esta porción roscada es seguida por un eje sin roscado que pasa a través de la pieza para construcción de madera colocada en la superficie de concreto y termina en un cabezal de tornillo, la parte inferior de esta se empalma contra la superficie de la pieza para construcción de madera cuando el ancla de tornillo está en su estado atornillado.
La transmisión de la carga de tensión de la pieza para construcción de madera al ancla ocurre a través del empalme del cabezal a la misma, las cargas transversales son transmitidas a través del interior del agujero o sustentando y presionando, respectivamente, a lo largo del eje liso del ancla dentro de la pieza para construcción de madera. En la técnica anterior, discos de metal son insertados entre el cabezal del ancla y la pieza para construcción de madera para aumentar la cantidad de carga de tensión que actúa en la pieza para construcción de madera que el ancla puede acomodar. Sin embargo, si la carga de tensión potencial del ancla que resulta de su anclaje en el concreto será explotada entonces de preferencia discos grandes y gruesos de metal son necesarios, para transmitir las grandes cargas de tensión correspondientes a la pieza para construcción de madera. Por ejemplo, si un ancla que tiene un diámetro de 12 milímetros fuera utilizada, y el disco de metal insertado tuviera un diámetro de 30 milímetros y un espesor de 4 milímetros, todavía podría existir un riesgo de que el disco de metal se doble bajo las cargas de tensión que el anclaje del ancla en el concreto podría todavía soportar muy bien.
La transmisión de cargas transversales al ancla está limitada sustancialmente por el esfuerzo de flexión al cual está sujeta el ancla debido a estas cargas transversales. El esfuerzo de flexión que resulta de cargar la pieza para construcción de madera paralela a la pared de concreto o a la mampostería aumenta con el incremento del espesor de la pieza para construcción de madera, y la carga transversal admisible de la conexión disminuye con el aumento del espesor de la pieza para construcción de madera, respectivamente. Es aceptado que el brazo de palanca para la transmisión de cargas transversales corresponde a la mitad del espesor de la pieza para construcción. Con piezas para construcción de madera habituales de hasta 240 milímetros en espesor y más, por lo tanto, el brazo de palanca que corresponde a la mitad del espesor de la pieza para construcción sería tan grande que las anclas normales no podrían, normalmente, hacer frente a las fuerzas transversales que se esperan, a menos que se tomen otras medidas. Las así llamadas "clavijas de diseño especial" son conocidas en la técnica para liberar al ancla del esfuerzo de flexión. Son introducidos en la pieza para construcción de madera en el lado de la misma que hace frente al concreto o a la mampostería. De este modo se asegura que las cargas transversales que actúan en la unión entre el concreto y la pieza para construcción de madera serán introducidas en esa parte del ancla que está anclada en el concreto, en donde el ancla como un todo no está sujeta al esfuerzo de flexión. Las "clavijas de diseño especial", en general, se entenderán como miembros de acero dentado tipo disco, que tienen una perforación y son martillados dentro de la pieza para construcción de madera. Otra posibilidad conocida en la técnica para fijar las piezas para construcción de madera en concreto o mampostería son los conectores hechos de acero que están montados en el exterior del concreto. Son fijados en el concreto por anclas y en la madera por medio de clavos o tornillos. Estas conexiones tienen la desventaja de ser costosas de instalar y no muy agradables para mirar. El documento norteamericano 6.022.177 A describe un tornillo espaciador para fijar una pieza para construcción con cierta distancia en un soporte de madera. El tornillo espaciador comprende dos porciones roscadas que tienen, en principio, roscados iguales y están separados por una porción del eje sin roscado. Cerca del cabezal, el roscado de la porción roscada está provisto con aberturas para generar una resistencia definida a la acción de atornillar. Ambos roscados o cualquiera pueden tener la misma abertura o diferentes. Un tornillo para fijar las piezas para construcción de madera en una base de madera sin un espaciamiento en medio es conocido del documento DE 203 19 768 U1. Este comprende dos porciones roscadas que están separadas por una porción del eje sin roscado. La abertura de la porción roscada cerca del cabezal es claramente más pequeña que la abertura de la porción roscada que entra en la base de madera. Se ha manifestado que es una ventaja tener la mayor diferencia posible en la abertura entre las porciones roscadas. Los roscados de las dos porciones roscadas tienen por lo menos aproximadamente los mismos diámetros externos. Es el objeto de la invención proporcionar un ancla de tornillo de la clase definida inicialmente que comprende menos elementos que las anclas conocidas y satisface las altas demandas en cuanto a capacidad de llevar carga con respecto a lo que se refiere a esfuerzos de tensión y de flexión y a cargas transversales mejor que las anclas convencionales. Un ancla de tornillo de acuerdo con la reivindicación 1 se proporciona para resolver ese problema. Modalidades ventajosas de la invención se indican en las sub-reivindicaciones. El ancla de tornillo de acuerdo con la invención puede operar sin el disco debajo del empalme principal y también sin el uso de "clavijas de diseño especial". Al mismo tiempo, la capacidad de llevar carga transversal y de tensión de la conexión es mejorada claramente. El ancla de tornillo consiste de únicamente una porción y su producción es simple. La invención será descrita posteriormente, a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos diagramáticos, en los cuales: La figura 1 es una vista en alzado lateral de un ancla de tornillo de acuerdo con la invención; Las figuras 2, 3, y 4 son vistas seccionales de la parte a lo largo de las líneas ll-ll, Ill-lll, y IV-IV respectivamente, en la figura 1 ; Las figuras 5 y 6 son vistas de frente de dos modalidades diferentes de un ancla de tornillo de acuerdo con la invención; La figura 7 es una vista en perspectiva de un ancla de tornillo de acuerdo con la invención. Una modalidad de un ancla de tornillo de acuerdo con la invención está ilustrada en las figuras. El ancla de tornillo 1 tiene una porción roscada para madera 2 y una porción roscada para concreto 7 que están interconectadas por la porción del eje 4 sin roscado. Esta porción del eje 4 tiene un diámetro que es algo mayor que el diámetro base de ambas porciones roscadas 2 y 3. El roscado 6 en la porción roscada para madera es un roscado de tornillo para madera convencional que tiene un paso de rosca p2, como se muestra en la figura 3. El roscado 7 en la porción roscada para concreto 3 está diseñado para el atornillado directo del ancla de tornillo en el concreto, por ejemplo, de acuerdo con el documento EP 0623 759 B1 o EP 1 127222 B1. En su extremo libre, el ancla de tornillo tiene una porción de cabezal cónica 5 que tiene un pequeño ángulo de conicidad de modo que el ancla de tornillo se jala adentro a si mismo cuando es atornillado en la madera. La porción del cabezal 5 está formada con una hendidura que tiene la forma de una hendidura hexagonal 8 (figura 5) o una hendidura redonda hexagonal (figura 6) para un destornillador correspondiente. Estos accionadores son ejemplos y otros accionadores internos conocidos pueden proporcionarse también. El ancla de tornillo de acuerdo con la invención es especial en que puede ser montada por una clase de método de colocación de perno que es completamente avellanado en la pieza para construcción de madera. Del paso de rosca p2 a través de la porción roscada para madera puede ser igual que el paso de rosca p1 a través de la porción roscada para concreto. Preferiblemente, sin embargo, el paso de rosca p2 en la porción roscada para madera 2 es un poco más pequeño que el paso de rosca p1 en la porción roscada para concreto. El paso de rosca algo más pequeño se asegura de que la pieza para construcción de madera esté presionada contra la superficie de concreto. El diámetro del roscado de tornillo para madera 6 es mayor que el diámetro del roscado de tornillo para concreto 7. Eso resulta en una carga de extracción mayor del ancla de tornillo de acuerdo con la invención en la pieza para construcción de madera . El aumento en la capacidad de carga de tensión del ancla en comparación con la técnica anterior es el resultado de la mayor capacidad de sustentación de carga del roscado para madera como en contra de la fuerza de sustentación del pasadizo del cabezal o el soporte del cabezal de las anclas conocidas. Es otra ventaja del ancla de tornillo de acuerdo con la invención que puede ser empotrada en la pieza para construcción de madera, en otras palabras, no necesita ser tan larga como el espesor de la pieza para construcción de madera. Esto hace al ancla de tornillo más versátil para el uso. La mayor capacidad de sustentación de carga transversal sustancialmente es resultado de la longitud estructural notablemente más corta, en comparación con las anclas conocidas. En la presente, el esfuerzo de flexión es ampliamente reducido al cuál se sujeta el ancla como un todo. Las anclas de tornillo de acuerdo con la invención pueden ser más cortas que las anclas convencionales porque el empalme del cabezal no necesita acomodar cargas transversales y, por lo tanto, el cabezal puede avellanarse en la pieza para construcción de madera. La longitud estructural más corta a la misma capacidad de carga de tensión es ofrecida por el diseño de doble roscado de acuerdo con la invención. La longitud empotrada del ancla en la pieza para construcción de madera, adicionalmente, se puede utilizar para influenciar la relación entre la carga transversal admisible y la carga de tensión admisible de la conexión. Por ejemplo, consideremos un ancla de acuerdo con la invención que tiene un diámetro de 12 milímetros. En una longitud de 60 milímetros, esta ancla teóricamente puede llevar una carga de tensión admisible de aproximadamente 4.2 kN y una fuerza transversal de aproximadamente 1.9 kN. Con una longitud reducida de 40 milímetros y de otra manera la misma construcción, la carga de tensión teóricamente admisible cae a cerca de 2.8 kN, mientras que la fuerza transversal admisible se eleva a cerca de 2.4 kN. Las figuras mencionadas en este ejemplo sirven para ilustrar el principio de la invención; no puede ser excluido que desviaciones de las figuras pueden ocurrir, dependiendo de la realización específica del ancla de acuerdo con la invención . Para comparación, si uno mira un ancla conocida del mismo tamaño (12 milímetros de diámetro) usada en combinación con una pieza para construcción de madera de espesor "típico", la capacidad de sustentación de carga transversal admisible del ancla es 1,1 kN para una pieza para construcción de madera cuyo espesor, por ejemplo, es 120 milímetros. Para un espesor de 240 milímetros de la pieza para construcción de madera, la capacidad de sustentación de carga transversal admisible de la carga es 0.6 kN. La menor capacidad de sustentación de carga se debe sustancialmente a la mayor longitud estructural del ancla conocida, requerida porque con esta clase de ancla la carga transversal es recibida principalmente por el soporte del cabezal.
Las características descritas en la especificación arriba, en las reivindicaciones y los dibujos pueden ser significativas para implementar la invención en sus varias modalidades, tanto individualmente y como en cualquier combinación.
Claims (7)
1. Ancla de tornillo para fijar las piezas para construcción de madera en concreto o mampostería, que comprende un eje que tiene - una primera porción roscada con un roscado de tornillo para madera que se atornillará en madera y - una segunda porción roscada con un roscado de tornillo para concreto que se atornillará en concreto, - el roscado de tornillo para madera que tiene un paso de rosca algo más pequeño que la abertura del roscado para concreto de modo que, en estado atornillado, la pieza para construcción de madera es presionada contra la superficie de concreto, y - el diámetro del roscado de tornillo para madera que es mayor que el diámetro del roscado del tornillo para concreto
2. Ancla de tornillo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada en que una pequeña porción del eje sin roscado es proporcionada entre las dos porciones roscadas esta porción roscada que tiene un diámetro mayor que los diámetros base de las dos porciones roscadas y que tiende un puente sobre la unión que separa la pieza para construcción de madera y el concreto.
3. Ancla de tornillo de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizada en que una porción del cabezal provista en el extremo libre de la porción roscada para madera está formada I I con una hendidura para recibir una herramienta para atornillar el ancla de tornillo hacia adentro y hacia fuera.
4. Ancla de tornillo de conformidad con la reivindicación 3, caracterizada en que la hendidura es una hendidura hexagonal.
5. Ancla de tornillo de conformidad con la reivindicación 4, caracterizada en que la hendidura es una hendidura redonda hexagonal.
6. Ancla de tornillo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizada en que la porción del cabezal está formada como un cono truncado que tiene un pequeño ángulo de conicidad.
7. Ancla de tornillo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada en que la relación del paso de rosca del roscado de tornillo para madera con el paso de rosca del roscado de tornillo para concreto es aproximadamente como
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