ES2934655T3 - Tornillo expandible con dedos de expansión separados - Google Patents

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Abstract

La invención se refiere a un tornillo que comprende un vástago, en el que en el vástago se proporciona al menos una ranura de recepción de hélice de rosca que se enrolla alrededor del vástago, y una hélice de rosca, que está dispuesta en la ranura de recepción de hélice de rosca, donde la hélice de rosca tiene en al menos una sección helicoidal expansible, y en el que el vástago tiene, en la ranura de recepción de la hélice roscada, un flanco de cuña para expandir radialmente la sección helicoidal expansible a medida que el vástago se mueve con respecto a la sección helicoidal expansible. De acuerdo con la invención, la sección helicoidal expansible comprende un dorso helicoidal y una pluralidad de dedos de expansión que se proyectan axialmente desde el dorso helicoidal hacia el flanco de cuña, donde el dorso helicoidal interconecta los dedos de expansión, (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Tomillo expandible con dedos de expansión separados
La invención se refiere a un tomillo de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1. Un tomillo de este tipo comprende un vástago, en donde se proporciona al menos en el vástago un surco receptor de hélice de rosca que se enrolla alrededor del vástago, y una hélice de rosca, que está dispuesta en el surco receptor de hélice de rosca, en donde la hélice de rosca tiene al menos una sección de hélice expandible, y en donde el vástago tiene, en el surco receptor de hélice de rosca, un flanco de cuña para expandir radialmente la sección de hélice expandible cuando el vástago se mueve con respecto a la sección de hélice expandible.
El documento US2010247267 A1 divulga tornillos para hormigón, es decir, tornillos que se pueden atornillar a rosca en un orificio de perforación en un sustrato de hormigón. Los tornillos del documento US2010247267 A1 son monolíticos.
El documento US2018283435 A1 divulga un tornillo para hormigón que tiene una hélice de rosca que está separada del vástago. La hélice de rosca está situada en un surco receptor de hélice de rosca que se enrolla alrededor del vástago. El surco tiene un flanco de cuña inclinado orientado hacia atrás. Si el orificio de perforación en el que se encuentra el tornillo se ensancha, por ejemplo, en una situación sísmica, la hélice de rosca puede deslizarse sobre este flanco de cuña y, al hacerlo, es desplazada radialmente hacia fuera por este flanco de cuña inclinado. Así, dicho flanco de cuña proporciona una cuña que puede expandir radialmente la hélice de rosca, manteniendo así el enganche con la pared del orificio de perforación. El surco también tiene un flanco inclinado orientado hacia adelante, pero a diferencia del flanco orientado hacia atrás, el flanco orientado hacia adelante es relativamente empinado, para evitar la expansión de la hélice de rosca cuando el tornillo se desvía hacia su punta durante la instalación del tornillo.
El documento US6276883 B1 describe un sistema de sujeción que incluye un tornillo o perno que se puede unir en una espiral. El espiral se expande y da torque por diversos medios para mantener la sujeción y el agarre entre la combinación de bobina de tornillo y el sustrato en el que se insertan el tornillo y el espiral incluso cuando el sustrato retrocede una distancia significativa de la combinación de tornillo y espiral.
Es un objeto de la invención proporcionar un tornillo, en particular un tornillo para hormigón, que tiene, siendo fácil de fabricar, un rendimiento particularmente alto y/o que es particularmente potente.
Este objeto se consigue mediante un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1. Las reivindicaciones dependientes se refieren a realizaciones preferidas de la invención.
De acuerdo con la invención, la sección de hélice expandible comprende un dorso helicoidal y una pluralidad de dedos de expansión que sobresalen axialmente desde el dorso helicoidal hacia el flanco de cuña, en donde el dorso helicoidal interconecta los dedos de expansión, y en donde el flanco de cuña del surco receptor de hélice de rosca está configurado para desplazar radialmente los dedos de expansión hacia afuera a medida que el vástago se mueve en relación con los dedos de expansión.
En consecuencia, la sección de hélice expandible comprende una pluralidad de dedos de expansión distintos.
La invención se basa en el descubrimiento de que la expansión radial de una hélice de rosca es contrarrestada por tensiones circulares, es decir, tensiones dirigidas tangencialmente, que se acumulan a medida que se expande la hélice de rosca y que tienden a llevar la hélice de vuelta a su estado original. Este efecto puede potencialmente impedir la expansión deseada. En vista de esto, un primer aspecto de la invención propone diseñar aquella parte de la sección de hélice expandible que se encuentra opuesta al flanco de cuña, y que está destinada a expandirse radialmente, de manera discontinua y físicamente interrumpida. En consecuencia, la sección de hélice expandible comprende una pluralidad de dedos de expansión, que están separados entre sí en la dirección circunferencial. Estos dedos de expansión miran hacia el flanco de cuña y están destinados a ser desplazados radialmente por el flanco de cuña. Debido a la separación de los dedos de expansión, se acumulará una tensión circunferencial significativamente menor durante la expansión, lo que permitirá una expansión particularmente fácil y efectiva. Un segundo aspecto de la invención proponía dotar a la sección de hélice expandible de un respaldo helicoidal, que interconecta los dedos de expansión que de otro modo estarían separados y los mantiene en su sitio. Además de proporcionar integridad estructural, el dorso helicoidal puede transferir cargas de torsión, en particular durante la instalación y/o la carga del elemento de sujeción. En consecuencia, la estructura general de la sección de hélice expandible, que comprende los dedos de expansión y el dorso helicoidal, puede, al mismo tiempo que es particularmente fácil de fabricar, proporcionar un rendimiento de tornillo particularmente bueno.
El tornillo puede ser preferentemente un tornillo para hormigón, destinado a ser colocado en hormigón o mampostería. En particular, el tornillo puede ser un tornillo de rosca, en donde la acción de roscar puede efectuarse por medio de la hélice de rosca o mediante estructuras de rosca adicionales.
En general, proporcionar una sección de hélice expandible que esté separada del vástago puede proporcionar un contacto homogéneo particular entre el tornillo y el sustrato circundante, en particular si el orificio de perforación en el que se coloca el tomillo no es perfectamente cilindrico. En el caso de un sustrato de hormigón fisurado y el ensanchamiento de la fisura (por ejemplo, durante un evento sísmico), la sección de hélice expandible puede expandirse radialmente para compensar el ensanchamiento de la fisura. Como consecuencia, se puede obtener un nivel particularmente bueno de enclavamiento mecánico y un comportamiento de carga correspondientemente bueno. Además, dado que la hélice de rosca y el vástago se pueden fabricar por separado, se puede lograr una calidad de producto particularmente buena con un esfuerzo particularmente bajo.
Preferiblemente, el vástago es cilíndrico. El vástago tiene, en particular en su extremo frontal, una punta, cuya punta también puede ser roma. La punta está diseñada para insertarse primero en un orificio de perforación en el que se instala el tornillo. Para el atornillado del vástago, el tornillo puede comprender un accionamiento, que puede estar situado en particular en una zona posterior del vástago.
La hélice de rosca y el vástago son partes separadas. El surco receptor de la hélice de rosca forma un rebaje dentro del vástago. El surco receptor de la hélice de la rosca se enrolla alrededor del vástago de forma helicoidal, coaxial al eje longitudinal del tornillo. La hélice de rosca y el vástago son partes separadas, es decir, no son monolíticas. En particular, la hélice de rosca es, al menos parcialmente, desplazable con respecto al vástago.
Preferiblemente, la hélice de rosca y el vástago están compuestos por materiales diferentes, elegidos en particular de acuerdo con la finalidad prevista de cada componente. El material de la hélice de la rosca se puede elegir, por ejemplo, para obtener la máxima dureza que permite un corte fácil, rápido y fiable en hormigón, mientras que el material del vástago se puede elegir por su gran tenacidad y resistencia. La diferencia en los materiales puede ser, entre otros, en la composición y la estructura. La hélice de rosca puede consistir preferiblemente en acero, en particular acero al carbono o acero inoxidable. El vástago puede consistir preferiblemente en acero, en particular acero al carbono o acero inoxidable.
La sección de hélice expandible puede abarcar toda la hélice de rosca. Sin embargo, también puede abarcar solo una fracción de la hélice de rosca. La hélice de rosca también puede tener secciones de hélice expandibles adicionales, que pueden estar diseñadas de manera análoga a la al menos una sección de hélice expandible, o de manera diferente.
El flanco de cuña delimita el surco receptor de la hélice de rosca, en particular en la cara frontal del surco. En particular, el flanco de cuña forma una interfaz del vástago con el surco receptor de la hélice de rosca. El flanco de cuña forma una cuña helicoidal, que expande radialmente la sección de hélice expandible cuando el vástago se mueve con respecto a la sección de hélice expandible, en particular en la dirección de extracción del tornillo, es decir, en la dirección que se origina en la punta y se extiende desde axialmente, es decir, paralela al eje longitudinal del tornillo, a lo largo del vástago, en particular la dirección en la que se pretende que el tornillo sea cargado de tracción. Por lo tanto, el flanco de cuña mira preferentemente hacia atrás, hacia el accionamiento, alejándose de la punta. En particular, el flanco de cuña puede estar destinado a expandir radialmente la sección de hélice expandible cuando el vástago se mueve con respecto a la sección de hélice expandible en la dirección de extracción del tornillo. En consecuencia, el flanco de cuña es preferentemente un flanco de cuña orientado hacia delante y/o hacia atrás. En particular, el flanco de cuña puede ser cónico.
La sección de hélice expandible se expande mediante un movimiento deslizante sobre el flanco de cuña. La cara de contacto de la sección de hélice expandible, en contacto con el flanco de cuña, actúa como una contraparte deslizante. En particular, la cara de contacto se proporciona en los dedos de expansión.
El dorso helicoidal es en particular coaxial con el eje longitudinal del tornillo. Los dedos de expansión pueden sobresalir preferiblemente desde el dorso helicoidal en la dirección hacia adelante, es decir, hacia la punta. El flanco de cuña del surco receptor de hélice está configurado para desplazar radialmente los dedos de expansión hacia fuera, en particular cuando el vástago se mueve con respecto a la sección de hélice expandible, en particular en la dirección de extracción del tornillo. El dorso helicoidal conecta todos los dedos de expansión. Los dedos de expansión están adyacentes al dorso helicoidal. Dado que el dorso helicoidal tiene geometría helicoidal, los dedos de expansión también siguen una forma helicoidal. En particular, el flanco de cuña del surco receptor de hélice puede estar configurado para desplazar radialmente los dedos de expansión hacia afuera cuando el vástago se mueve con respecto a los dedos de expansión en la dirección de extracción del tornillo.
Cuando se utilizan las expresiones "axialmente", "longitudinalmente", "radialmente", "radialmente hacia fuera" y "circunferencialmente", se refiere en particular al eje longitudinal del tornillo. En particular, este es el eje alrededor del cual se debe girar el tornillo para enroscar y/o desenroscar. Las numerosas estructuras helicoidales mencionadas aquí están particularmente dispuestas coaxiales con el eje longitudinal. Cuando los elementos deben desplazarse radialmente hacia el exterior, esto es con respecto al eje longitudinal, es decir, se aumenta la distancia desde el eje longitudinal.
Preferiblemente, al menos algunos de los dedos de expansión, más preferiblemente todos los dedos de expansión, son dedos de expansión que se enganchan a la rosca. Los dedos de expansión que enganchan la rosca, como tales, comprenden cada uno al menos un elemento de enganche de la rosca, que sobresale radialmente en el respectivo dedo de expansión, para enganchar en un primer surco de rosca hembra, en donde el flanco de cuña del surco receptor de hélice está configurado para desplazar radialmente los elementos de enganche de rosca hacia afuera cuando el vástago se mueve con respecto a los dedos de expansión de enganche de rosca, en particular en la dirección de extracción del tornillo. En consecuencia, cada uno de los dedos de expansión de enganche de rosca comprende al menos un elemento de enganche de rosca, en donde todos los elementos de enganche de rosca están dispuestos en una hélice virtual alrededor del eje longitudinal del tornillo, para que todos puedan enganchar en un y el mismo primer surco de rosca hembra, cuyo primer surco de rosca hembra está previsto en particular en la pared de un orificio de perforación cilíndrico. De este modo se puede lograr un enclavamiento entre el tornillo y el sustrato circundante en los dedos de expansión que se enganchan a la rosca, lo que puede proporcionar una transferencia de carga particularmente eficiente y, por lo tanto, valores de carga particularmente buenos. En caso de que se ensanche la fisura, el mecanismo de cuña dispuesto en el flanco de cuña puede mantener este enclavamiento desplazando más radialmente los elementos de enganche de rosca, proporcionando así un mecanismo de enclavamiento autónomo.
Los dedos de expansión que se enganchan a la rosca también pueden tener salientes adicionales, que no están destinados a engancharse en el primer surco de rosca hembra. Se prefiere particularmente si cada dedo de expansión de enganche de rosca comprende precisamente un elemento de enganche de rosca, lo que puede ser ventajoso desde una perspectiva de fabricación.
Se prefiere particularmente que los elementos de enganche de rosca sean nervaduras helicoidales sobresalientes, lo que puede ser ventajoso, entre otras cosas, en vista de la superficie de transferencia de carga y el esfuerzo de fabricación. Más particularmente, los elementos de enganche de rosca de todos los dedos de expansión de enganche de rosca pueden formar una rosca discontinua, que está interrumpida por ranuras de separación. Esto puede ser ventajoso en vista de la instalación del tornillo y la transferencia de carga.
En al menos uno de los dedos de expansión que enganchan la rosca, preferiblemente en todos ellos, el respectivo elemento de enganche de rosca está dispuesto preferiblemente en el extremo axial libre del respectivo dedo de expansión de enganche de rosca, es decir, en ese extremo que está situado lejos de la interfaz del dedo con el dorso helicoidal. Esto puede permitir un desplazamiento particularmente amplio y, por lo tanto, un enclavamiento particularmente bueno.
De acuerdo con otra realización preferida de la invención, al menos tres dedos de expansión contiguos de la sección de hélice expandible son dedos de expansión que se enganchan con la rosca. Esto puede proporcionar un enclavamiento particularmente homogéneo y eficiente.
Además, se prefiere particularmente que los dedos de expansión que se enganchan a la rosca tengan cada uno una superficie de fricción para engancharse por fricción a la pared del orificio de perforación en dos dimensiones, en donde el flanco de cuña del surco receptor de hélice está configurado para desplazar radialmente las superficies de fricción hacia fuera cuando el vástago se mueve con respecto a los dedos de expansión que se enganchan a la rosca, en particular en la dirección de extracción del tornillo. En consecuencia, la expansión radial introduce fricción entre los dedos de expansión que se enganchan a la rosca y la pared del orificio de perforación, es decir, el sustrato. Esto puede proporcionar un mecanismo de transferencia de carga adicional (además del enclavamiento mecánico en los elementos de enganche de rosca), que puede permitir cargas significativamente más altas. Además, la expansión radial y el contacto bidimensional directo entre las superficies de fricción de los dedos de expansión que se enganchan a la rosca y la pared del orificio de perforación pueden introducir tensión de compresión dentro del sustrato en las proximidades del primer surco de rosca hembra, es decir, donde tiene lugar la transferencia de carga a través del enclavamiento. En particular, si el sustrato es un sustrato de hormigón, este efecto puede estabilizar el sistema y, por lo tanto, aumenta la resistencia local del sustrato, lo que podría resultar en un rendimiento de carga general mejorado aún más. La superficie de fricción está destinada a engancharse a la pared del orificio de perforación en dos dimensiones, es decir, no solo linealmente. La superficie de fricción está destinada a engancharse por fricción con la pared del orificio de perforación para efectuar una fricción estática o dinámica en la pared del orificio de perforación. Preferiblemente, en una vista general, todas las superficies de fricción forman una zona de fricción helicoidal discontinua, interrumpida por las ranuras de separación.
En al menos algunos de los dedos de expansión que se enganchan con la rosca, preferiblemente en todos ellos, la superficie de fricción respectiva se puede ubicar preferiblemente adyacente al elemento de enganche con la rosca respectivo, lo que puede permitir un diseño particularmente compacto pero eficiente.
De acuerdo con otro ejemplo ventajoso, en al menos uno de los dedos de expansión de enganche de rosca, el elemento de enganche de rosca respectivo se encuentra axialmente entre la superficie de fricción respectiva y el extremo axial libre del dedo de expansión de enganche de rosca respectivo. En otras palabras, el elemento de enganche de roscas está situado detrás del elemento de enganche de roscas, axialmente entre el elemento de enganche de roscas y la interfaz del dedo con el dorso helicoidal. En particular, la superficie de fricción también puede formar un pivote para la expansión radial del respectivo dedo, lo que conduce a un diseño compacto particular. Al menos uno de los dedos de expansión que se enganchan a la rosca también puede tener superficies de fricción auxiliares ubicadas en otro lugar.
Preferiblemente, al menos algunas de las superficies de fricción, más preferiblemente todas ellas, tienen una sección transversal arqueada en su totalidad. Esto permite un contacto de fricción particularmente bueno con una pared de orificio de perforación aproximadamente cilíndrica. Preferiblemente, las superficies de fricción pueden ser recortes de cilindro.
La sección de hélice expandible es una cinta, en donde la anchura axial de la cinta es mayor que la altura radial de la cinta. Tener la cinta más ancha que alta puede contrarrestar eficazmente una tendencia a la inclinación de la sección de hélice expandible cuando el vástago se mueve en relación con la sección de hélice expandible, mejorando aún más el rendimiento.
Preferiblemente, el elemento de enganche de rosca y la superficie de fricción de cada dedo de expansión son monolíticos, es decir, son una sola pieza. El dorso helicoidal y al menos algunos de los dedos de expansión, preferentemente todos ellos, al menos las superficies de fricción de los mismos, son ventajosamente monolíticos. Esto puede ser ventajoso en vista del esfuerzo de fabricación y la robustez.
La sección de hélice expandible comprende preferiblemente de 2 a 10 dedos de expansión por vuelta de la hélice de rosca, es decir, el número de dedos por vuelta de hélice es cualquier número entre 2 y 10, incluidos 2 y 10. Esto permite una interacción particularmente uniforme con el sustrato circundante, lo que puede ser ventajoso en vista del rendimiento. Cuando los dedos de expansión están separados por ranuras de separación, la sección de hélice expansible comprende preferiblemente de 2 a 10 ranuras de separación por vuelta de la hélice de rosca.
Como ya se mencionó, los dedos de expansión están preferiblemente separados por ranuras de separación. Estas ranuras de separación se cruzan con la sección de hélice expandible en la dirección circunferencial y, por lo tanto, definen los dedos de expansión. Preferiblemente, los dedos de expansión no se superponen, en particular en la dirección circunferencial. Cada una de las ranuras de separación se extiende desde el extremo axial libre de la sección de hélice expandible, es decir, desde su borde frontal, hacia la parte posterior del tornillo, es decir, alejándose de la punta del tornillo. Preferiblemente, la longitud axial de las ranuras de separación es al menos el 80% de la anchura axial de la cinta de hélice de rosca, lo que conduce a dedos de expansión característicos.
Las ranuras de separación se extienden preferiblemente cada una paralela al eje longitudinal del tornillo. Esto puede ser ventajoso desde el punto de vista de la fabricación y/o puede evitar conflictos entre los dedos de expansión en expansión de una manera particularmente fácil.
Ventajosamente, las ranuras de separación se extienden cada una en un plano longitudinal del tornillo, es decir, en un plano que incluye el eje longitudinal. Esto puede facilitar aún más la fabricación y/o mejorar el rendimiento.
La invención también se refiere al uso previsto del tornillo. En particular, en uso, el tornillo se puede insertar atornillando en un orificio de perforación y, posteriormente, el vástago se carga en la dirección de extracción del tornillo para presionar radialmente los dedos de expansión a través del flanco de cuña.
Las características que se describen aquí en relación con el tornillo de la invención también se pueden utilizar en relación con el uso de la invención y las características que se describen aquí en relación con el uso de la invención también se pueden utilizar en relación con el tornillo de la invención.
La invención se explica con mayor detalle a continuación con referencia a los ejemplos de realización preferidos, que se representan esquemáticamente en los dibujos adjuntos, en donde las características individuales de los ejemplos de realización presentados a continuación pueden implementarse individualmente o en cualquier combinación dentro del alcance de la presente invención.
La siguiente descripción explica la invención utilizando realizaciones y dibujos ilustrativos.
La figura 1 es una representación en perspectiva de un tornillo.
La figura 2 es una representación en perspectiva, similar a la figura 1, del tornillo de la figura 1, pero con la hélice de rosca omitida.
La figura 3 es una representación en perspectiva, similar a la figura 1, de la hélice de rosca del tornillo de la figura 1 únicamente.
La figura 4 es una vista lateral detallada del tornillo en una zona media del vástago.
La figura 5 es una vista en sección transversal de un detalle de una zona media del tornillo, en el que el plano de la sección transversal es un plano longitudinal que discurre por una de las ranuras de separación.
Las figuras muestran una realización de un tornillo inventivo. El tornillo comprende un vástago 10 que tiene una punta 11 en su extremo frontal. El tornillo comprende además un accionamiento 19 para transmitir torque al vástago 10 para girar el vástago 10 alrededor del eje 99 longitudinal del tornillo. En la presente realización, el accionamiento 19 es un accionamiento hexagonal dispuesto en la cabeza de un tornillo. Sin embargo, esto es solo un ejemplo, y podría usarse cualquier tipo de accionamiento, tal como un accionamiento ranurado, un accionamiento cruciforme, un accionamiento lobular, un accionamiento de polígono interno, un accionamiento de polígono externo o un accionamiento especial.
El tornillo comprende además una hélice 20 de rosca helicoidal, en donde la hélice 20 de rosca y el vástago 10 son elementos separados. Tanto la hélice 20 de rosca como el vástago 10 pueden ser de metal.
El vástago 10 está provisto de un surco 12 receptor de hélice de rosca helicoidal, que se enrolla alrededor del vástago 10 y alrededor del eje 99 longitudinal del tornillo. La hélice 20 de rosca se coloca en este surco 12 receptor de hélice de rosca.
La hélice 20 de rosca comprende una sección 25 de hélice expandible, que puede expandirse radialmente, con respecto al eje 99 longitudinal, por el vástago 10, como se explicará en detalle más adelante. La sección 25 de hélice expandible es una cinta, en donde la anchura axial a de la cinta es mayor que la altura radial f de la cinta. En la presente realización, la sección 25 de hélice expandible se extiende a lo largo de toda la hélice 20 de rosca. Pero esto es solo un ejemplo. La sección 25 de hélice expandible también podría abarcar solo una fracción de la hélice 20 de rosca.
La sección 25 de hélice expandible comprende un dorso 27 helicoidal y una pluralidad de dedos 30 de expansión, en donde el dorso 27 helicoidal y los dedos 30 de expansión son preferiblemente monolíticos. Los dedos 30 de expansión sobresalen axialmente desde el dorso 27 helicoidal hacia la punta 11 del tornillo, es decir, en la dirección de avance. Los dedos 30 de expansión vecinos están separados por ranuras 50 de separación que se cruzan con la sección 25 de hélice expandible, cuyas ranuras 50 de separación se originan en la cara frontal, es decir, en la cara hacia la punta, de la sección 25 de hélice expandible, y se extienden desde allí hacia atrás hacia el dorso 27 helicoidal. Los dedos 30 de expansión vecinos no se superponen en la dirección circunferencial del tornillo. Los dedos 30 de expansión forman una estructura de hélice que se cruza con las ranuras 50 de separación.
En la realización mostrada, cada una de las ranuras 50 de separación se extiende paralela al eje 99 longitudinal del tornillo, y cada una de las ranuras 50 de separación se extiende en un plano longitudinal del tornillo, es decir, en un plano que contiene el eje 99 longitudinal. Como se puede ver en la figura 5, las ranuras 50 de separación se extienden radialmente a todo lo largo de la hélice 20 de rosca.
El extremo frontal, es decir, el extremo hacia la punta del surco 12 que recibe la hélice de rosca, está delimitado por un flanco 41 de cuña. En este flanco 41 de cuña, el radio del vástago 10 aumenta hacia la punta 11. El flanco 41 de cuña orientado hacia atrás, alejándose de la punta 11. Cuando el vástago 10 se mueve hacia atrás, es decir, en la dirección de extracción, con respecto a la hélice 20 de rosca, el flanco 41 de cuña puede apoyarse contra los dedos 30 de expansión y forzarlos radialmente hacia afuera, expandiendo así la sección 25 de hélice expandible de la hélice 20 de rosca.
En la realización mostrada, todos los dedos 30 de expansión son dedos 31 de expansión que se enganchan a la rosca. Un dedo 31 de expansión que se engancha a la rosca se caracteriza porque tiene un elemento 37 de enganche a la rosca, en donde los elementos 37 de enganche de rosca de todos los dedos 31 de expansión de enganche de rosca están dispuestos de modo que puedan enganchar en un único primer surco 67 de rosca hembra común dispuesto en la pared de un orificio de perforación en un sustrato 6, en particular un sustrato de hormigón o mampostería. En consecuencia, todos los elementos 37 de enganche de rosca están dispuestos en una hélice de rosca virtual. Los elementos 37 de enganche de rosca son nervaduras helicoidales que sobresalen en la presente realización y, por lo tanto, los elementos 37 de enganche de rosca forman, en una vista general, una cresta de rosca discontinua. Los elementos 37 de enganche de rosca están dispuestos en los extremos frontales libres, es decir, hacia la punta, de los dedos 31 de expansión de enganche de rosca, de modo que puedan ser desplazados por el flanco 41 de cuña.
Adyacente al elemento 37 de enganche de rosca, lo que significa hacia atrás en la presente realización, cada dedo 31 de expansión de enganche de rosca comprende una superficie 38 de fricción destinada para actuar por fricción en dos dimensiones contra la pared 68 cilíndrica del orificio de perforación del orificio de perforación en el sustrato 6. En consecuencia, las superficies 38 de fricción están destinadas a presionar contra la pared 68 cilíndrica del orificio de perforación en la región de la superficie extendida. En la presente realización, la superficie 38 de fricción tiene una sección transversal arqueada en toda su extensión y tiene la forma de un recorte de un cilindro. Las superficies 38 de fricción están ubicadas adyacentes al dorso 27 helicoidal, axialmente entre el dorso 27 helicoidal y el elemento 37 de enganche de rosca del respectivo dedo 31 de expansión de enganche de rosca.
En uso, el vástago 10 del tornillo se coloca en un orificio de perforación en un sustrato 6, en particular, un sustrato de hormigón o mampostería, de modo que los elementos 37 de enganche de rosca de los dedos 31 de expansión de enganche de rosca enganchen todos en un primer surco 67 de rosca hembra prevista en la pared del orificio de perforación. Si el tornillo es un tornillo de rosca, el primer surco 67 de rosca hembra puede ser cortado por el propio tornillo, en particular por su hélice 20 de rosca, preferiblemente por los elementos 37 de enganche de rosca. Sin embargo, en una realización alternativa, el tornillo también podría no ser de rosca - en este caso, el primer surco 67 de rosca hembra también podría proporcionarse mediante una herramienta de corte de rosca separada. La transferencia de carga de torsión entre el vástago 10 y la hélice 20 de rosca para atornillar y, si es necesario, la acción de roscar podría realizarse, por ejemplo, mediante enclavamiento geométrico de la hélice 20 de rosca con el vástago 10 y/o por unión local mediante soldadura o soldadura fuerte.
Luego, el vástago 10 se carga en la dirección de extracción, es decir, alejándose de la punta 11. Esta carga hará que el flanco 41 de cuña cargue los dedos 31 de expansión de enganche de rosca radialmente hacia afuera, forzando los elementos 37 de enganche de rosca más profundamente en el primer surco 67 de rosca hembra y/o presionar la superficie 38 de fricción contra la pared 68 cilíndrica del orificio de perforación del orificio de perforación, ambos mecanismos pueden mejorar el anclaje del tornillo dentro del sustrato.
En particular, la superficie 38 de fricción puede proporcionar una transferencia de carga adicional debido a la fricción entre la sección 25 de hélice expandible deformada y el sustrato 6. Además, la superficie 38 de fricción puede introducir una situación de presión de compresión en el sustrato 6 que puede aumentar aún más la capacidad de carga del sustrato 6, en particular si el sustrato 6 es un sustrato de hormigón.
Los dedos 30 de expansión y, en particular, los dedos 31 de expansión de enganche de rosca forman una estructura helicoidal discontinua, separada por las ranuras 50 de separación. El carácter discontinuo facilita el desplazamiento radial de la sección 25 de hélice expandible por el flanco 41 de cuña, en particular reduciendo la tensión circunferencial.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Tomillo que comprende
- un vástago (10), en donde se proporciona en el vástago (10) al menos un surco (12) receptor de hélice de rosca que se enrolla alrededor del vástago (10), y
- una hélice (20) de rosca, que está dispuesta en el surco (12) receptor de la hélice de rosca,
- en donde la hélice (20) de rosca tiene al menos una sección (25) de hélice expandible, y
- en donde el vástago (10) tiene, en el surco (12) receptor de la hélice de rosca, un flanco (41) de cuña para expandir radialmente la sección (25) de hélice expandible cuando el vástago (10) se mueve con respecto a la sección (25) de hélice expandible,
caracterizado porque
- la sección (25) de hélice expandible comprende un dorso (27) helicoidal y una pluralidad de dedos (30) de expansión que sobresalen axialmente desde el dorso (27) helicoidal hacia el flanco (41) de cuña, en donde el dorso (27) helicoidal interconecta los dedos (30) de expansión, y en donde el flanco (41) de cuña del surco (12) receptor de hélice de rosca está configurado para desplazar radialmente los dedos (30) de expansión hacia afuera cuando el vástago (10) se mueve con respecto a los dedos (30) de expansión.
2. Tornillo de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado porque
al menos una parte de los dedos (30) de expansión son dedos (31) de expansión de enganche de rosca, que, como tales, cada uno comprende al menos un elemento (37) de enganche de rosca, que sobresale radialmente en el respectivo dedo (30) de expansión, para enganchar en un primer surco (67) de rosca hembra, en donde el flanco (41) de cuña del surco (12) receptor de hélice de rosca está configurado para desplazar radialmente los elementos (37) de enganche de rosca hacia fuera a medida que el vástago (10) se mueve con respecto a los dedos (31) de expansión de enganche de rosca.
3. Tornillo de acuerdo con la reivindicación 2,
caracterizado porque
los elementos (37) de enganche de rosca son nervaduras helicoidales que sobresalen, en donde los elementos (37) de enganche de rosca de todos los dedos (31) de expansión de enganche de rosca forman una rosca discontinua.
4. Tornillo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 2 o 3,
caracterizado porque
en al menos uno de los dedos (31) de expansión de enganche de rosca, el respectivo elemento (37) de enganche de rosca está dispuesto en el extremo axial libre del dedo (31) de expansión de enganche de rosca respectivo.
5. Tornillo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4,
caracterizado porque
al menos tres dedos (30) de expansión contiguos de la sección (25) de hélice expandible son dedos (31) de expansión que se enganchan a la rosca.
6. Tornillo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5,
caracterizado porque
cada uno de los dedos (31) de expansión que se enganchan a la rosca tiene una superficie (38) de fricción para engancharse por fricción a una pared (68) del orificio de perforación en dos dimensiones, en donde el flanco (41) de cuña del surco (12) receptor de hélice de rosca está configurado para desplazar radialmente las superficies (38) de fricción hacia afuera a medida que el vástago (10) se mueve en relación con los dedos (31) de expansión que se enganchan a la rosca.
7. Tornillo de acuerdo con la reivindicación 6,
caracterizado porque
en al menos uno de los dedos (31) de expansión de enganche de rosca, el respectivo elemento (37) de enganche de rosca se encuentra axialmente entre la respectiva superficie (38) de fricción y el extremo axial libre del respectivo dedo (31) de expansión de enganche de rosca.
8. Tomillo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 6 o 7,
caracterizado porque
al menos algunas de las superficies (38) de fricción tienen una sección transversal arqueada en su totalidad.
9. Tornillo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque
la sección (25) de hélice expandible es una cinta, en donde la anchura axial (a) de la cinta es mayor que la altura radial (f) de la cinta.
10. Tornillo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque
el dorso (27) helicoidal y al menos algunos de los dedos (30) de expansión son monolíticos.
11. Tornillo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque
la sección (25) de hélice expandible comprende de 2 a 10 dedos (30) de expansión por vuelta de la hélice (20) de rosca.
12. Tornillo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque
los dedos (30) de expansión están separados por ranuras (50) de separación.
13. Tornillo de acuerdo con la reivindicación 12,
caracterizado porque
cada una de las ranuras (50) de separación se extiende paralela al eje (99) longitudinal del tornillo.
14. Tornillo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 12 o 13,
caracterizado porque
cada una de las ranuras (50) de separación se extiende en un plano longitudinal del tornillo.
15. Uso de un tornillo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el tornillo se inserta atornilando en un orificio de perforación y, posteriormente, el vástago (10) se carga en la dirección de extracción del tornillo para presionar radialmente los dedos (30) de expansión a través del flanco (41) de cuña.
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