ES2556331T3

ES2556331T3 - Taco de expansión

Info

Publication number: ES2556331T3
Application number: ES10177707.6T
Authority: ES
Inventors: Matthias Wissling; Marc Schäffer
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 2009-10-06
Filing date: 2010-09-20
Publication date: 2016-01-15
Anticipated expiration: 2030-09-20
Also published as: TW201113444A; EP2309138B1; EP2309138A3; EP2309138A2; CA2716833A1; US20110081217A1; CN102032252A; SI2309138T1; DE102009045345A1; PL2309138T3

Abstract

Taco de expansión con varias partes, que presenta como una primera parte un manguito de expansión (31; 61), que presenta como elementos propios varias solapas de expansión (35; 65) separadas entre sí mediante rendijas longitudinales (34; 64), y que presenta como segunda parte un cuerpo de expansión (21; 51; 81), que puede embutirse en el manguito de expansión (31; 61) y que presenta un segmento cónico (22; 52; 82) para el ensanchamiento radial del manguito de expansión (31; 61), en donde el segmento cónico (22; 52; 82) presenta como elementos propios unas aristas (24; 54; 84) que discurren en el eje longitudinal (13; 43; 73), en donde una de las partes del taco de expansión (11; 41; 71) presenta un número par de elementos correspondientes y la otra parte del taco de expansión (11; 41; 71) un número impar de elementos correspondientes, caracterizado porque el cuerpo de expansión (81) está torsionado en el eje longitudinal (73), al menos en la zona del segmento cónico (82).

Description

DESCRIPCION

Taco de expansion

La presente invencion hace referencia a un taco de expansion con varias partes, de la clase citada en el preambulo de la reivindicacion 1. Un taco de expansion de este tipo presenta, como una primera parte, un manguito de 5 expansion, que presenta como elementos propios varias solapas de expansion separadas entre si mediante unas rendijas longitudinales, y que presenta, como segunda parte, un cuerpo de expansion que puede embutirse en el manguito de expansion y que presenta un segmento conico para el ensanchamiento radial del manguito de expansion, en donde el segmento conico presenta como elementos propios unas aristas que discurren en el eje longitudinal, en donde una de las partes del taco de expansion presenta un numero par de elementos 10 correspondientes y la otra parte del taco de expansion un numero impar de elementos correspondientes.

Se conocen tacos de expansion con varias partes del genero expuesto, por ejemplo del documento US 3,750,519 A. Estos se insertan en un taladro de sondeo, practicado previamente en un sustrato, p.ej. en una pared o una cubierta de una pieza constructiva. Mediante la embuticion del cuerpo de expansion en el manguito de expansion, este se ensancha radialmente y el taco de expansion se ancla en el sustrato.

15 Del documento EP 1 243 801 B1 se conoce un taco de expansion con varias partes, que presenta como una primera parte un manguito de expansion, que presenta como elementos propios varias solapas de expansion separadas entre si mediante rendijas longitudinales, y que presenta como segunda parte un cuerpo de expansion, que puede embutirse en el manguito de expansion y que presenta un segmento conico para el ensanchamiento radial del manguito de expansion, en donde el segmento conico presenta como elementos propios unas aristas que discurren 20 en el eje longitudinal. El numero de aristas del cuerpo de expansion que discurren en el eje longitudinal se corresponde con el numero de solapas de expansion del manguito de expansion, con lo que cada elemento del manguito de expansion es guiado por las superficies conicas entre las aristas.

En la solucion conocida existe el inconveniente de que para el ensanchamiento radial del manguito de expansion, como consecuencia de la aplicacion de las solapas de expansion a las superficies conicas entre las aristas, se 25 requiera una elevada energla de asentamiento.

El objeto de la invencion consiste en fabricar un taco de expansion, que pueda asentarse facilmente y que presente unas elevadas resistencias a la traccion.

El objeto es resuelto mediante las caracterlsticas de la reivindicacion independiente. En las reivindicaciones dependientes se exponen unos perfeccionamientos ventajosos.

30 Un taco de expansion conforme a la invencion esta caracterizado porque el cuerpo de expansion esta torsionado en el eje longitudinal, al menos en la zona del segmento conico.

En el caso de un taco de expansion del genero expuesto, una de las partes del taco de expansion presenta un numero par de elementos correspondientes y la otra parte del taco de expansion un numero impar de elementos correspondientes.

35 En base al diferente numero mencionado se garantiza que, al embutir el cuerpo de expansion en el manguito de expansion, este solo este situado puntualmente sobre el segmento conico del cuerpo de expansion. Por medio de lo mencionado se minimiza la superficie de rozamiento y de este modo el rozamiento interior inicial, como integracion de las tensiones por rozamiento sobre la superficie de rozamiento entre el cuerpo de expansion y el manguito de expansion, de tal manera que se requiere una energla de asentamiento bastante menor para anclar el taco de 40 expansion en el taladro de sondeo que con relacion a un taco de expansion usual. Puede prescindirse de la disposicion de una capa de separacion, para asegurar una reducida friccion estatica inicial entre el cuerpo de expansion y el manguito de expansion. A causa de la reducida friccion estatica inicial se dificulta o impide ademas un arrastre en giro del manguito de expansion en el taladro de sondeo al inicio del proceso de asentamiento, respectivamente al inicio del proceso de embuticion del cuerpo de expansion en el manguito de expansion.

45 El segmento conico del cuerpo de expansion presenta una seccion transversal con varias aristas. Por seccion transversal se entiende a este respecto la seccion transversal del cuerpo de expansion, que abarca un plano sobre el que esta situado verticalmente el eje longitudinal del taco de expansion. Los segmentos entre las aristas del segmento conico del cuerpo de expansion discurren con una seccion transversal curva y/o recta. El segmento conico del cuerpo de expansion tiene de forma preferida una seccion transversal poligonal y presenta asimismo 50 ventajosamente unos segmentos conformados igual de largos entre aristas adyacentes.

Debido a que el manguito de expansion durante el proceso de ensanchamiento radial tampoco hace un contacto totalmente plano con el segmento conico del cuerpo de expansion, existen unas rendijas entre el manguito de

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

expansion y el cuerpo de expansion, en las que puede entrar polvo de perforacion que se establece como ventajoso. El polvo de perforacion que ha entrado en la rendija aumenta, en particular al final de proceso de embuticion, el rozamiento entre el manguito de expansion y el cuerpo de expansion, con lo que en estado de asentamiento se garantiza una elevada seguridad contra el arrastre del cuerpo de expansion mediante el manguito de expansion bajo carga. La relacion entre la parte con un numero par de elementos y la parte con un numero impar de elementos es ventajosamente de 1,5:1 a 4,0:1, en particular de 2,0:1 a 3,0:1. Por ejemplo la parte con el numero par presenta ocho elementos y la parte con el numero impar tres elementos. En otra realizacion, no excluyente, la parte con el numero par presenta seis elementos y la parte con el numero impar tres elementos.

En una variante no abarcada por la presente invencion son ademas ventajosos tacos de expansion, en los que las dos partes del taco de expansion presenten respectivamente elementos en un numero par o impar y los margenes de relacion antes citados. Por ejemplo la primera parte presenta ocho o seis elementos y la otra parte dos elementos.

El cuerpo de expansion presenta de forma preferida un numero par de aristas que discurren en el eje longitudinal y el manguito de expansion presenta un numero impar de solapas de expansion, con lo que se garantiza una fabricacion sencilla del taco de expansion como producto fabricado a gran escala.

El cuerpo de expansion presenta alternativamente un numero impar de aristas que discurren en el eje longitudinal y el manguito de expansion presenta un numero par de solapas de expansion.

El segmento conico del cuerpo de expansion presenta de forma preferida un diametro circular exterior maximo, que discurre a traves de las aristas que discurren en el eje longitudinal, que es de 0,8 a 1,4 veces un diametro circular exterior maximo, definido por el manguito de expansion, con lo que en el caso de una energla de asentamiento igual o incluso menor se alcanzan unas resistencias a la traccion mayores que en un anclaje de expansion usual. Asimismo en el taco de expansion conforme a la invencion las resistencias a la traccion son bastante mas independientes de la geometrla del taladro de sondeo practicado que en el caso de un anclaje de expansion usual. Por diametro circular exterior maximo del manguito de expansion se entiende a este respecto el diametro del clrculo envolvente, que confina la pared exterior y los resaltes que pudieran existir, como talones de sujecion, etc. En particular en el caso de un manguito de expansion sin resaltes el diametro circular exterior maximo del cuerpo de expansion es ventajosamente de 0,9 a 1,2 veces el diametro circular exterior maximo, definido por el manguito de expansion, en donde esta relacion es particularmente ventajosa en sustratos duros, como p.ej. hormigon. Si el taco de expansion esta disenado en particular para sustratos blandos, como p.ej. hormigon poroso, puede elegirse tambien una relacion mayor, en la que el diametro circular exterior maximo del cuerpo de expansion sea ventajosamente de 1,1 a 1,3 veces el diametro circular exterior maximo, definido por el manguito de expansion.

Las aristas del segmento conico del cuerpo de expansion, que discurren en el eje longitudinal, discurren de forma curva, con lo que se garantiza una expansion sencilla del manguito de expansion y de este modo es necesaria una energla de asentamiento relativamente reducida para asentar el taco de expansion. Las aristas que discurren en el eje longitudinal estan curvadas ventajosamente hacia fuera con relacion al eje longitudinal del taco de expansion, respectivamente son convexas hacia el exterior, de tal manera que la energla de asentamiento necesaria para asentar el taco de expansion aumenta al final del proceso de asentamiento y, de este modo, se indica claramente al usuario que se ha conseguido el anclaje completo del taco de expansion en el taladro de sondeo. Mediante esta medida puede impedirse ademas un arrastre involuntario como consecuencia de un par de giro aplicado excesivamente grande, de forma ventajosa, y el taco de expansion asentado presenta una ventajosa post-expansion en particular en un sustrato agrietado. Alternativamente las aristas que discurren en el eje longitudinal estan curvadas ventajosamente hacia dentro con relacion al eje longitudinal del taco de expansion, respectivamente son concavas hacia el interior, con lo que tambien puede influirse en la energla de asentamiento necesaria. En otra forma de realizacion pueden combinarse en un cuerpo de expansion diferentes configuraciones de las aristas que discurren en el eje longitudinal, p.ej. discurriendo linealmente, curvadas hacia fuera y/o hacia dentro.

Conforme a la invencion el cuerpo de expansion esta torsionado al menos en la zona del segmento conico en el eje longitudinal, es decir esta retorcido, con lo que el lado interior del manguito de expansion al embutir el cuerpo de expansion hace siempre contacto con zonas dislocadas radialmente entre ellas y se ensancha de forma correspondiente. Por medio de lo mencionado se garantiza un ensanchamiento radial sencillo y ventajoso del manguito de expansion y se impide, por ejemplo, un enclavamiento de una arista en una rendija entre las solapas de expansion.

El cuerpo de expansion esta previsto de forma preferida en un extremo libre de un cuerpo de perno y el manguito de expansion circunda el cuerpo de perno al menos por zonas, con lo que se pone a disposicion del usuario el taco de expansion como una pieza de montaje. Los tacos de expansion de este tipo reciben tambien el nombre de anclajes de perno.

En una variante de la invencion el cuerpo de expansion presenta un medio de conexion para un elemento de perno, que puede inmovilizarse a posteriori y de forma correspondiente a los requisitos impuestos al cuerpo de expansion.

De forma preferida el medio de conexion comprende un taladro en el cuerpo de expansion, en el que esta previsto un medio de inmovilizacion para el elemento de perno, con lo que el elemento de perno puede inmovilizarse en el cuerpo de expansion sin influir en el manguito de expansion. El medio de inmovilizacion es ventajosamente una rosca interior, en la que puede enroscarse una rosca exterior del elemento de perno. De este modo puede utilizarse 5 como elemento de perno por ejemplo un elemento de barra, p.ej. cortado en caso necesario, con una rosca exterior conformada de forma correspondiente, como por ejemplo una barra roscada.

El taco de expansion presenta de forma preferida, ya en fabrica, un elemento de perno unido al cuerpo de expansion, de tal manera que se pone disposicion del usuario este taco de expansion con varias partes como una pieza de montaje y puede asentarse como un todo.

10 De forma preferida esta previsto un segmento de tope para el manguito de expansion en un extremo del manguito de expansion alejado del cuerpo de expansion, el cual limita el desplazamiento axial del manguito de expansion en una direccion alejada del cuerpo de expansion a lo largo del eje longitudinal del taco de expansion. En el caso de un anclaje de perno, en el que el cuerpo de expansion este conformado en un extremo libre del cuerpo de expansion, el segmento de tope esta formado ventajosamente por un apendice que sobresale radialmente, distanciado del cuerpo 15 de expansion. Alternativamente puede estar inmovilizada en un cuerpo de perno o en un elemento de barra, que puede unirse al cuerpo de expansion, p.ej. en union positiva de forma como elemento de tope, una pieza constructiva adicional como por ejemplo una arandela, que presenta un segmento de tope para el manguito de expansion.

Para una fabrication sencilla y economica del taco de expansion el cono de expansion esta fabricado con un metal, 20 de forma ventajosa mediante prensado en frlo. De forma mas ventajosa el cono de expansion esta equipado con una depresion en su extremo alejado del manguito de expansion, con lo que por un lado se ahorra material para la fabricacion del cuerpo de expansion y, por otro lado, se produce una camara de contention para polvo y detritos de perforation existente sobre la base del taladro de sondeo.

El manguito de expansion esta fabricado ventajosamente en un procedimiento de estampado/flexionado a partir de 25 una chapa. Para una adhesion mejorada del manguito de expansion en la pared del taladro de sondeo el lado exterior del manguito de expansion esta equipado ventajosamente con una estructura y en particular ventajosamente con una elevaciones que sobresalen hacia fuera, las cuales aumentan el rozamiento entre el manguito de expansion y la pared del taladro de sondeo y, de este modo, impiden un arrastre en giro indeseado del manguito de expansion, en particular al principio del proceso de asentamiento del taco de expansion.

30 Aqul muestran:

la fig. 1 un taco de expansion en una vista lateral;

la fig. 2 un corte parcial a traves del cuerpo de expansion del taco de expansion conforme a la fig. 1; la fig. 3 una vista sobre el taco de expansion conforme a la llnea III-III en la fig. 1;

la fig. 4 una vista sobre el menguito de expansion analoga a la fig. 3;

35 la fig. 5 un taco de expansion en una vista parcial;

la fig. 6 una vista sobre el taco de expansion conforme a la llnea VI-VI en la fig. 5;

la fig. 7 un ejemplo de realization de un taco de expansion conforme a la invention, en una vista lateral parcial.

Basicamente se han proporcionado los mismos slmbolos de referencia a las piezas iguales en las figuras.

El taco de expansion 1 con varias partes representado en las figuras 1 a 4 comprende un cuerpo de perno 12 con un 40 eje longitudinal 13, en cuyo primer extremo 14 esta previsto un cuerpo de expansion 21 as! como de forma adyacente al mismo, en la direccion del segundo extremo 15 del cuerpo de perno 12, un manguito de expansion 31 que define un espacio interior 32. De forma adyacente al segundo extremo 15, el cuerpo de perno 12 presenta un segmento roscado 18 para una tuerca 19 representada aqul a trazos.

El manguito de expansion 31 como una primera parte del taco de expansion 11 presenta como elementos propios 45 tres y, de este modo, un numero impar de solapas de expansion 35 separadas unas de otras mediante unas rendijas longitudinales 34. El manguito de expansion 31 circunda por zonas el cuerpo de perno 12 de forma adyacente al cuerpo de expansion 21. Distanciado del cuerpo de expansion 21 esta previsto un apendice 16 sobre el cuerpo de perno 12, el cual forma un segmento de tope 17 para el manguito de expansion 31 en un extremo 33 del manguito

5

10

15

20

25

30

35

40

45

de expansion 31, alejado del cuerpo de expansion 21. Sobre cada una de las solapas de expansion 35 esta previsto respectivamente un talon de sujecion 36 que sobresale radialmente, el cual al implantar el taco de expansion 11 en el taladro de sondeo hace contacto con su pared y, durante el proceso de expansion del manguito de expansion 31, impide un arrastre en giro del mismo.

El cuerpo de expansion 21 como una segunda parte del taco de expansion 11 esta dispuesto coaxialmente al eje longitudinal 13, respecto al manguito de expansion 31, y puede embutirse en el espacio interior 32 del manguito de expansion 31. El cuerpo de expansion 21 presenta un segmento conico 22 para el ensanchamiento radial del manguito de expansion 31, que se estrecha en la direction del manguito de expansion 31 o en la direction del segundo extremo 15 del cuerpo de perno 12. El cuerpo de expansion 21 esta equipado en su extremo libre con una depresion 23.

El segmento conico 22 del cuerpo de expansion 21 presenta como elementos propios ocho, y de este modo un numero par de aristas 24 que discurren en el eje longitudinal 13, las cuales discurren curvadas hacia el exterior. El segmento conico 22 del cuerpo de expansion 21 presenta una seccion transversal poligonal, que presenta un diametro circular exterior A maximo, formado por las aristas 24 que discurren en el eje longitudinal 13, que definen de 0,9 a 1,1 veces un diametro circular exterior C maximo, definido por el manguito de expansion 31.

Despues del asentamiento del taco de expansion 11 en un taladro de sondeo practicado previamente se disloca el cuerpo de perno axialmente, p.ej. mediante la tuerca 19 que hace contacto con una pieza de instalacion, en la direccion del eje longitudinal 13, en donde el cuerpo de expansion 21 se embute en el manguito de expansion 31 y, a este respecto, se ensancha radialmente el manguito de expansion 31 para anclar el taco de expansion 11 en el taladro de sondeo.

El taco de expansion 41 con varias partes, representado en las figuras 5 y 6, comprende una barra roscada equipada con una rosca exterior como elemento de perno 42, que define un eje longitudinal 43. En su primer extremo 44 esta atornillado un cuerpo de expansion 51 as! como de forma adyacente al mismo, en la direccion del otro extremo del elemento de perno 12, esta previsto un manguito de expansion 61 que define un espacio interior.

El manguito de expansion 61 como una parte del taco de expansion 41 presenta como elementos propios seis, y de este modo un numero par de solapas de expansion 65 separadas unas de otras mediante unas rendijas longitudinales 64. El manguito de expansion 61 circunda por zonas el elemento de perno 42, de forma adyacente al cuerpo de expansion 51. Distanciada del cuerpo de expansion 51 esta inmovilizada una arandela 46 sobre el elemento de perno 42, la cual forma un segmento de tope 47 para el manguito de expansion 61 en un extremo 63 del manguito de expansion 61, alejado del cuerpo de expansion 51.

El cuerpo de expansion 51 como una segunda parte del taco de expansion 41 esta dispuesto coaxialmente al eje longitudinal 43, respecto al manguito de expansion 61, y puede embutirse en el espacio interior del manguito de expansion 61. El cuerpo de expansion 51 presenta un segmento conico 52 para el ensanchamiento radial del manguito de expansion 61, el cual se estrecha en la direccion del manguito de expansion 61 o en la direccion del otro extremo del elemento de perno 42. El segmento conico 52 del cuerpo de expansion 51 presenta como elementos propios cinco, y de este modo un par impar de aristas 54 que discurren en el eje longitudinal 43, las cuales discurren linealmente.

El cuerpo de expansion 51 presenta asimismo, como un medio de conexion para el elemento de perno 42 equipado con una rosca exterior, un taladro 55 en el que como un medio de inmovilizacion para el elemento de perno 42 esta prevista una rosca interior, en la que puede enroscarse la rosca exterior del elemento de perno 42.

Alternativamente el elemento de perno 42 puede ser una parte separada del taco de expansion 41, que el usuario por ejemplo en caso necesario corta y despues enrosca en el cuerpo de expansion 51.

En la figura 7 el cuerpo de expansion 81 del taco de expansion 71 esta torsionado en la zona del segmento conico 82, en el eje longitudinal 73. Las aristas 84 que discurren en el eje longitudinal 73 discurren de forma correspondiente retorcidas a lo largo del segmento conico 82. Por lo demas las caracterlsticas del taco de expansion 71 se corresponden fundamentalmente con las caracterlsticas del taco de expansion 11 expuesto anteriormente.

Claims

5

10

15

20

25

30

REIVINDICACIONES

1. Taco de expansion con varias partes, que presenta como una primera parte un manguito de expansion (31; 61), que presenta como elementos propios varias solapas de expansion (35; 65) separadas entre si mediante rendijas longitudinales (34; 64), y que presenta como segunda parte un cuerpo de expansion (21; 51; 81), que puede embutirse en el manguito de expansion (31; 61) y que presenta un segmento conico (22; 52; 82) para el ensanchamiento radial del manguito de expansion (31; 61), en donde el segmento conico (22; 52; 82) presenta como elementos propios unas aristas (24; 54; 84) que discurren en el eje longitudinal (13; 43; 73), en donde una de las partes del taco de expansion (11; 41; 71) presenta un numero par de elementos correspondientes y la otra parte del taco de expansion (11; 41; 71) un numero impar de elementos correspondientes, caracterizado porque el cuerpo de expansion (81) esta torsionado en el eje longitudinal (73), al menos en la zona del segmento conico (82).
2. Taco de expansion segun la reivindicacion 1, caracterizado porque el cuerpo de expansion (21; 81) presenta un numero par de aristas (24; 84) que discurren en el eje longitudinal, y el manguito de expansion (31) un numero impar de solapas de expansion (35).
3. Taco de expansion segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado porque el segmento conico (22; 52; 82) del cuerpo de expansion (21; 51; 81) presenta en seccion transversal un diametro circular exterior (A) maximo, formado por las aristas (24; 54; 84) que discurren en el eje longitudinal (13; 43; 73), que es de 0,8 a 1,4 veces un diametro circular exterior (C) maximo, definido por el manguito de expansion (31; 61).
4. Taco de expansion segun una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque las aristas (24) del segmento conico (22) del cuerpo de expansion (21), que discurren en el eje longitudinal (13), discurren de forma curva.
5. Taco de expansion segun una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el cuerpo de expansion (21; 81) esta previsto en un extremo libre (14) de un cuerpo de perno (12) y el manguito de expansion (31) circunda el cuerpo de perno (12) al menos por zonas.
6. Taco de expansion segun una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el cuerpo de expansion (51) presenta un medio de conexion para un elemento de perno (42).
7. Taco de expansion segun la reivindicacion 6, caracterizado porque el medio de conexion comprende un taladro (55) en el cuerpo de expansion (51), en el que esta previsto un medio de inmovilizacion para el elemento de perno (42), en donde el medio de inmovilizacion es opcionalmente una rosca interior, en la que puede enroscarse una rosca exterior del elemento de perno (42).
8. Taco de expansion segun la reivindicacion 6 o 7, caracterizado por un elemento de perno (42) unido al cuerpo de expansion (51).
9. Taco de expansion segun una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque esta previsto un segmento de tope (17; 47) para el manguito de expansion (31; 61) en un extremo del manguito de expansion (33; 63) alejado del cuerpo de expansion (21; 51).