PIEZA DE MONOBLOQUE PARA REALIZAR UNA MORDAZA DE ANCLAJE DE CABLE Y MÉTODO PARA REALIZAR TAL MORDAZA
La presente invención concierne a las mordazas destinadas a anclarse sobre los bloques de retención de cables tales como los cables de pretensado de obras de construcción, los cables tirantes de puente ... Estas mordazas habitualmente tienen una forma troncónica, y se proveen de un canal axial de forma generalmente cilindrica que recibe el cordón de cable a anclarse. Cooperan con los alojamientos que presentan al menos una porción troncónica complementaria, alojamientos recortados de parte en parte en los bloques de retención y cruzados por los cordones de cable a anclarse. Las mordazas en cuestión se componen de varios (la mayoría de las veces dos, tres o cuatro) elementos idénticos, llamados "chavetas" de aquí en adelante, que provienen de una pieza de origen delimitada exteriormente por una superficie troncónica y recortada por un canal axial cilindrico, del cual la superficie interior ventajosamente se estría . La pieza de origen se descompone en chavetas por aserradura según dos, tres o cuatro semiplanos radiales (o más). Las chavetas obtenidas por aserradura se someten a un tratamiento térmico de endurecimiento superficial. Un anillo anular de acero se coloca en una ranura circular, fabricada sobre la superficie troncónica externa de la pieza de origen , en cercanía de su base grande , a fin de ensamblar las chavetas de mordaza. La Patente francesa 2 586 076 describe una mordaza de anclaje compuesta de chavetas que provienen todas de la misma pieza de origen. Las aserraduras destinadas a descomponer esta pieza en chavetas permanecen voluntariamente incompletas, de manera que dejan subsistir los sujetadores de enlace de bajo espesor entre las chavetas contiguas a lo largo del canal central de la pieza. Esta manera de realizar la mordaza conviene bien a las fabricaciones a gran serie. Incluso, si los recortes de las chavetas no son estrictamente regulares e idénticos, se asegura que su ensamblaje en la mordaza no se provoca entre las chavetas de apoyo sobre las superficies no complementarias que arriesgan deformar el canal cilindrico en el cual se agarra el cordón de cable. Las tolerancias de fabricación, y los controles de calidades, son así menos severos que aquellos cuando las aserraduras son completas y las chavetas se almacenan en desorden entre el recorte y el ensamblaje. Una vista de la extremidad de la pieza de monobloque 1 , a partir de la cual se fabrica una mordaza en tres chavetas 9 según la patente francesa 2 586 176 se representa en la Figura 1 . Los sujetadores 7, adyacentes al canal cilindrico 3, se sitúan en la parte inferior de las ranuras radiales 6 que resultan de aserraduras efectuadas desde la periferia de la pieza 1 sobre toda su ancho. Los sujetadores son de bajo espesor (menos de 1 mm), su función es esencialmente mantener las chavetas 9 entre ellas antes de que se rompan. Para efectuar esta ruptura, el método habitual es forzar un órgano separado en el canal 3, el anillo de ensamblaje manteniendo después las chavetas desolidarizadas. Un problema encontrado con las modazas de este tipo es que no domina como se efectúa la ruptura de estos sujetadores. La parte inferior de la ranura 6 es plana, de modo que la ruptura del sujetador puede tener su práctica en todo el punto a lo largo del espesor de la superficies (dirección perpendicular al plano radial). La ruptura puede ser en zigzag, debido a las estrías transversales 4 formadas por roscado sobre la pared del canal cilindrico 3. Además, el sujetador 7 se rompe entonces en varios sitios. Estos problemas pueden perjudicar la calidad del anclaje. Si un fragmento del sujetador reside sobre la superficie radial de una chavetea en ciertos puntos solamente del ancho de la mordaza, puede resultar, debido al apoyo entre chavetas vecinas, en una deformación del canal cilindrico que afecta la regularidad de la presión. Los fragmentos de sujetador pueden aún deformarse o separarse de la chaveta bajo el efecto de las tensiones ejercidas al momento de la realización del anclaje, estos fragmentos son entonces susceptibles de intercalarse de manera indeseable entre las clavetas, entre las chavetas y el cordón de cable o aún entre las chavetas y el orificio troncónico del bloque de regreso. Debe observarse que, para apretar el cordón de manera homogénea, damos a su canal cilindrico un diámetro ligeramente inferior a aquel del cordón de cable a anclarse . Así, después de cierta penetración de estrías de mordaza en el metal del cordón y una ligera contracción radial del cordón bajo el efecto de la obligación de presión, el canal recupera aproximadamente su forma cilindrica a fin de que la obligación sea transmisible de manera homogénea sobre el perímetro de cordón- Las aserraduras efectuadas entre las chavetas dejan entre ellas los intervalos necesarios para la transmisión del esfuerzo de presión. En la ausencia de estos intervalos, la sujeción radial ejercida al nivel de la interferencia troncónica se traducirá por una sujeción de chavetas unas sobre las otras al nivel de planos radiales, antes que por la transmisión de sujeción al cordón. Es conveniente evitar que al momento de realizar el anclaje ciertos de estos intervalos se reduzcan mientras que los otros se alargan. En efecto, esto se traducirá, en el peor de los casos por una mordaza de N chavetas, por la supresión de N-1 de los intervalos y por la formación de un intervalo de espesor N veces mas grande. Esto provocará igualmente una sujeción ineficiente del cordón, susceptible de instruir los deslizamientos. En el caso típico en donde N=3 y en donde los recortes dejan los intervalos de 1 ,5 mm entre las chavetas, se puede encontrar con un intervalo de 4,5 que perturba fuertemente el anclaje de un cable tensado clásico de siete hilos, del cual los hilos periféricos tienen un diámetro de 5 mm. El hecho de dominar mal las rupturas de los sujetadores no permite eliminar este inconveniente de las mordazas tradicionales.
Un objetivo de ia presente invención es perfeccionar las mordazas del tipo descrito en la patente francesa 2 586 076 al limitar la incidencia de los problemas mencionados anteriormente. La invención propone así una pieza de monobloque para realizar una mordaza de anclaje de cable, que comprende varios sectores angulares arreglados alrededor de un canal de forma generalmente cilindrica, unidos por los sujetadores adyacentes a dicho canal, cada sujetador ubicándose en la parte inferior de una ranura radial respectiva que se extiende entre dos de los sectores desde la periferia de la pieza. Según la invención, cada sujetador presenta hacia su ranura respectiva una superficie, de la cual al menos una parte se inclina respecto a la dirección perpendicular al plano radial de dicha ranura, de manera que el espesor radial de dicho sujetador presenta un mínimo en una posición determinada según la invención. Al momento de separar la pieza de monobloque para obtener las chavetas correspondiente a los sectores angulares, los sujetadores se rompen preferentemente al sitio en donde su espesor presenta un mínimo, es decir a un sitio que podemos dominar al utilizar una herramienta de recorte apropiada para formar las ranuras radiales en la pieza. Resulta en una mejor repartición de los esfuerzos de presión sobre la periferia de la pieza a través de la superficie de presión interna del sujetador. Los rebordes que los sujetadores rotos dejan sobre las superficies radiales de las chavetas al borde del canal cilindrico de la mordaza tienen una forma bien determinada, y pueden participar en la transmisión de esfuerzos al cordón de cable. Al utilizar así todo el ancho del sector angular, la repartición de esfuerzos se mejora por igual (las presiones crestadas se disminuyen). Además, estos rebordes eliminan prácticamente los problemas precitados de ampliación excesiva de uno de los intervalos entre las chavetas. En un modo de realización ventajoso, la superficie que presenta cada sujetador hacia su ranura respectiva se encuentra sensiblemente en la forma de V. La inclinación de las superficies de V permiten entonces transferir los esfuerzos de sujetar sobre la totalidad de la superficie las estrías generalmente presentes sobre la pared del canal cilindrico, con objeto de aumentar de manera significativa la regularidad de sujeción sobre cada uno de los hilos que constituyen el cordón o cordón trenzado anclado. La inclinación de las superficies de V permite además una colocación de los sectores de chavetas de manera regularmente espaciada para el deslizamiento normal radial del sector de chaveta sobre las partes de V. Según otro aspecto, la invención propone un método para realizar una mordaza de anclaje de cable formada de un ensamblaje de un número N de chavetas, en el cual: - se forma un canal de forma generalmente cilindrica en una pieza de monobloque;
se efectúan N recortes en la pieza de monobloque desde su periferia siguiendo los planos radiales, para formar N ranuras radiales que delimitan N sectores angulares de la pieza, N-1 al menos de los recortes se interrumpen antes de llegar al canal a fin de dejar sustituir en la parte inferior las ranuras correspondientes a los sujetadores que unen los sectores; se somete la pieza así obtenida a un tratamiento de endurecimiento; y se forza la desolidarización de los N sectores a fin de romper los sujetadores, cada chaveta de la mordaza obteniéndose a partir de uno de los sectores, Los recortes interrumpidos se efectúan con objeto de conferir a cada sujetador una superficie, dirigida hacia la ranura correspondiente, de la cual al menos una parte se inclina con respecto a la dirección perpendicular al plano radial de dicha ranura, de manera que dicho sujetador se rompa en una posición determinada siguiendo dicha dirección. Otras particularidades y ventajas de la presente invención aparecerán en la siguiente descripción de los ejemplos de realización no limitativos, en referencia a los dibujos anexos, en los cuales; La Figura 1 , anteriormente comentada, es una vista de la extremidad de una pieza de ajuste de una mordaza de anclaje según la patente francesa 2 586 076; La Figura 2 es un esquema en perspectiva de una mordaza de anclaje realizado conforme a la presente invención;
La Figura 3 es una vista de la extremidad de una pieza de ajuste de una mordaza del tipo de la Figura2. La Figura 2 muestra la forma de una mordaza de anclaje 10 conforme a la invención, utilizada para bloquear un cordón de cable 8 tal como por ejemplo, un cable trenzado de pretensado o aún un cable trenzado de cable tirante. Este ejemplo de mordaza 1 0 tiene una forma generalmente troncónica, con mandrinado central cilindrico 5, destinado a cruzarse por el cable trenzado 8, del cual la pared interna comprende las estrías transversales 1 1 para agarrar bien el cable trenzado. Esta forma troncónica se ve en tres sectores de 1 20 grados constituidos por tres chavetas idénticas 12. Estas chavetas 12 se ensamblan con la ayuda de un anillo anular 13 alojado en una ranura circunferencial 14 cercana a la extremidad más larga de la mordaza. Esta mordaza 10 llega a embragarse en un orifico troncónico complementario 15 previsto en un bloque de anclaje 16. Para realizar el anclaje de un cable trenzado, se procede de la siguiente manera: el cable trenzado 8 se ensarta a través del orificio 15; se coloca la mordaza 10 alrededor de ese cable trenzado; se ejerce una tracción sobre el cable trenzado en esa parte que excede la superficie exterior 17 del bloque de anclaje 16, por ejemplo con la ayuda de un gato; y se forza la mordaza 10 alrededor de un cable torcido en el orificio troncónico 15. Después de relajar el esfuerzo de tracción, la mordaza 10 bloquea firmemente el cable trenzado 8 en el bloque 16.
Como se muestra en la Figura 2, el cordón trenzado 8 puede constituirse por siete hilos metálicos 7 retorcidos entre sí. Para realizar tal mordaza 1 0, se parte de una manera conocida en sí de una pieza de monobloque delimitada exteriormente por una superficie troncónica. En esta pieza troncónica, se abre un canal cilindrico axial 5. La figura 3 muestra tal pieza 20. La superficie interna del canal 5 se estría transversalmente, por ejemplo según un red helicoidal a la sección triangular formada por roscado, que producirá las estrías 1 1 sobre las superficies internas de las chavetas 12. La ranura anular 14, no visible en la figura 3 se fabrica en la superficie troncónica de la pieza 20 cercana a su base grande. La pieza 20 en cuestión se constituye ventajosamente por un acero doble que se puede fabricar fácilmente pero susceptible de endurecerse superficialmente por un tratamiento térmico tal como una cementación . Es en esta pieza 20 que se practican por aserradura las ranuras radiales 25 que se extienden siguiendo los planos que pasan por el eje de la pieza y que delimitan los sectores angulares 22 que constituyen las chavetas 12 de mordaza. En el modo de realización ilustrado, el número N de ranuras 25 es tres, de modo que se espacian angularmente a 120° alrededor del eje del canal. El espesor de estas ranuras, determinado por aquella herramienta de recorte 30 empleada para realizarlas, es por ejemplo de 1 ,5 mm. Las ranuras 25 no atraviesan el material de la pieza 20 hasta el canal 5: cada una de ellas se interrumpe de manera que se deja subsistir un sujetador 27 a lo largo del canal 5 un sujetador 27. Como se muestra en la figura 3, la parte inferior de cada ranura 25 se encuentra en la forma de V que señala hacia el eje de la pieza 20, es decir hacia el canal 5. Para realizar esto, la herramienta de recorte empleada, tal como una fresa o una sierra circular 30, presenta en su borde activo los dientes 31 en perfil sensiblemente en V perpendicuiarmente al plano de corte, es decir los dientes 31 de los cuales la forma en punta es complementaria de la forma V deseada de la parte interior de la ranura 25. La forma en V de la parte inferior de la ranura 25 permite controlar en que sitio el sujetador 27 se romperá al momento de desolidarizar las chavetas 1 2. El sujetador 27 se romperá preferentemente al nivel de la punta de V, es decir aproximadamente en medio del espesor de la ranura 25. En otra realización, la parte inferior de la ranura 25 podrá tener una forma afilada diferente a un perfil en V. Lo importante es que esta forma sea tal que una parte al menos de la superficie del sujetador dirigida hacia la ranura se incline con respecto a la dirección X perpendicular al plano radial de dicha ranura, de manera que el espesor radial de dicho sujetador presenta un mínimo en una posición determinada siguiendo esta dirección X. Es al nivel de ese mínimo que tendrá lugar la ruptura. La ventaja de la forma en V es su comodidad de realización.
Como ejemplo, se puede prever que el espesor del sujetador, medido entre la punta de V y la pared del canal 5, se comprende entre 0,8 mm (al nivel de la parte inferior de las estrías
1 1 ) y 1 ,3 mm (al nivel del vértice las estrías 1 1 ), el ángulo a entre las dos superficies inclinadas de V siendo por ejemplo de 90°. Se observa que, a pesar de lo fino del espesor y de la forma de la ranura 25, es relativamente fácil regular la aserradura en consecuencia ya que las tres ranuras pueden ejecutarse simultáneamente con la ayuda de tres herramientas delgadas, de las cuales las dimensiones y posiciones respectivas se determinan rigurosamente y entre las cuales la pieza 20 se forza axialmente. La pieza de bosquejo de la mordaza así cortada permanece constituida de un solo bloque y puede mezclarse en desorden a las otras piezas semejantes. Las solicitaciones ejercidas en los sujetadores 27 a ese grado son en efecto tres interiores a aquellas que serán necesarias para romperlos. Los sujetadores todavía no se han debilitado por cementación y tienen entonces esencialmente por función conservar un enlace entre los sectores 22 correspondientes a las chavetas 12. Se recuperan a continuación una a una las piezas monobloques 20 que todavía no se dividen en chavetas distintas, a manera de colocar el anillo de ensamblaje 1 3 en cada ranura 14, anillo generalmente constituido de acero de resorte. Entonces se hace padecer al conjunto el tratamiento de cementación que conduce al endurecimiento superficial de las chavetas 12 y de los sujetadores 27. Este tratamiento puede ser un calentamiento a una temperatura comprendida entre 900 y 1 000°C, realizado durante tres cuartos de hora en una atmósfera carburante, calentamiento seguido de un remojo. El acero así tratado se vuelve entonces superficialmente muy duro, y los sujetadores 27 se vuelven relativamente frágiles y quebradizos. La simple toma en las manos del conjunto a ese grado puede bastar para quebrar los sujetadores 7. Si no, se coloca un órgano alejado al puerto del canal 5, y se rompen los sujetadores al percutir este órgano. Las chavetas 12 de mordaza se desolidarizan entonces unas de las otras, al permanecer unidas por el anillo 13. Como se muestra en la figura 2, los sujetadores rotos dejan sobre las superficies radiales de cada chaveta los rebordes 28 en sección aproximadamente triangular. Estos rebordes 28 son adyacentes al canal 5, en el cual la mordaza aprieta el cordón trenzado 8. Participan así en la transmisión de esfuerzos de sujeción al cordón trenzado, al impedir que el esfuerzo de sujeción del cordón trenzado disminuya sobre un intervalo demasiado largo entre las chavetas. Correlativamente, las presiones de cresta ejercidas sobre el cordón trenzado se disminuyen. Los rebordes 28 evitan además que durante la realización del anclaje, ciertos intervalos entre las chavetas tengan tendencia a estrecharse, al ocasionar la ampliación de otro intervalo.
Un cierto número de variantes pueden aportarse al modo de realización descrito sin salirse del alcance de la presente invención, por ejemplo: el número N de chavetas podrá ser diferente a tres; la periferia de la mordaza podrá no ser simplemente troncónica, podrá componerse de varios trozos troncónicos sucesivos o todavía ser curva; uno de los N recortes efectuados en la pieza 20 podrá ser completo, la pieza restante de monobloque con solamente N-1 sujetadores; - el orden de ejecución de ciertas etapas del método de fabricación de mordaza de anclaje podrá modificarse.