ES2239654T3 - Clavija de anclaje para fijar en un elemento de hormigon. - Google Patents

Abstract

Clavija de anclaje destinada a recibir un tirafondo y ser colocada y sellada en un elemento de construcción de hormigón, comportando un cuerpo (1; 101) de material sintético que presenta un orificio longitudinal ciego (2; 102) roscado interiormente (3; 103) y, exteriormente, resaltes de anclaje (4; 104) en el elemento de construcción, caracterizado por el hecho de que el extremo cerrado (5; 105) del orificio ciego está provisto de un elemento elástico (7; 107) que delimita un volumen de reserva con el fondo (6) del orificio ciego y que ejerce una acción que se opone a la penetración de un cuerpo extraño en de dicho volumen.

Description

Clavija de anclaje para fijar en un elemento de hormigón.

El invento se refiere a una clavija de anclaje para fijación en un elemento de hormigón.

Las clavijas o vainas de anclaje de una fijación a tornillo en un elemento de estructura de hormigón son perfectamente conocidas, en especial en su aplicación a la fijación de raíles sobre traviesas de hormigón.

Una de dichas clavijas se presenta en forma de un manguito sensiblemente cilíndrico cuyo hueco interior es ciego y roscado para recibir el tornillo, mientras que su superficie exterior está provista de relieves que cooperan a su anclaje en el hormigón (bien en el momento de la fabricación del elemento estructural, bien por medio de empotramiento o encolado ulterior en un alojamiento o una reserva de este último) a fin de resistir los esfuerzos de desempotramiento axial o rotativo.

Estos dispositivos se suministran con un tapón en el extremo abierto del agujero ciego a fin de evitar la penetración de agua o de un cuerpo extraño dentro de la clavija, que forma una resistencia al atornillado de un tirafondo.

No obstante, dichos tapones no son bastante estancos para evitar una acumulación de agua en el fondo del orificio ciego. Dicha agua, si se hiela, puede formar un cuerpo extraño que se comporta exactamente como una gravilla que, comprimida por el tirafondo, dará como consecuencia el deterioro de clavija y por tanto las cualidades del anclaje. Además, el agua acumulada al fondo de la clavija, no molesta la colocación del tirafondo. De hecho, al final del atornillado, el agua comprimida por el tirafondo sale a lo largo de los filetes de rosca, sin resultar completamente evacuada. Por tanto siempre queda una cantidad residual de agua en el fondo de la clavija que, de helarse, se dilata y provoca fisuras en la clavija.

Ya se han propuesto soluciones para resolver este problema. Una de ellas consiste en prever un relleno parcial del fondo del orificio ciego con un material destructible (especialmente por disolución) que proporciona un volumen de reserva para un cuerpo extraño. Dicho extremo se coloca bajo el extremo del tirafondo cuando el mismo se atornilla al fondo de la clavija. Sin embargo, esta solución no es satisfactoria puesto que es imposible destruir el material en cuestión si le cubre un tapón de hielo. También se han propuesto clavijas más o menos rellenas de grasa o de un material viscoso incomprimible (por ejemplo, en la patente EP-A-0.462.436) para estar seguro de impedir la acumulación de agua. El inconveniente de este relleno reside en el hecho de que, en el momento de la colocación del tirafondo, dicha grasa sobresale en gran parte bajo la cabeza del mismo, derramándose sobre los elementos montados y manchando el entorno de trabajo del montador, que se lamenta de ello.

Otra solución expuesta en el documento DE-U-9.003.797 consiste en equipar la clavija con una cubierta aplicada exteriormente en la prolongación de la misma, de manera que dicha cubierta define un compartimento, entre su fondo y el de la clavija, para recibir un cuerpo extraño que se encuentre en la clavija, y forzado a través del fondo mediante el atornillado del tirafondo. Este procedimiento puede causar daños a la clavija.

Otro tipo de solución, por ejemplo la expuesta en el documento US-A-5.740.651, consiste en perforar el fondo de la clavija para dejar pasar el agua, taladrándose el fondo bien mediante una broca o bien por medio de la disolución del fondo. Este procedimiento es poco práctico, puesto que requiere una operación adicional que exige tiempo y herramientas. Por otra parte, la instalación de la clavija supone prever un canal de paso para el agua evacuada de este modo en el elemento de hormigón que recibe la clavija.

Para completar los antecedentes de la tecnología del invento, podremos referirnos a los documentos FR-A-2.425.014, FR-A-2.332.368 y también al DD-A-228.846.

El presente invento da otra respuesta a esta cuestión.

De acuerdo con el invento, el extremo cerrado de orificio ciego está provisto de un elemento elástico que delimita un volumen de reserva con el fondo del orificio ciego y que ejerce una acción de oposición a la penetración de un cuerpo extraño en dicho volumen.

De existir un cuerpo extraño (gravilla, agua infiltrada solidificada...) en la clavija, el mismo se mantiene fuera del volumen de reserva por medio del elemento elástico. Bajo el esfuerzo de presión ejercido por un tirafondo atornillado a la clavija, el cuerpo extraño empuja el elemento elástico que se va separando progresivamente para permitir la penetración en por lo menos parte del volumen de reserva por el cuerpo extraño. Así se evita la creación de esfuerzos importantes sobre las paredes o el fondo de la clavija, las cuales causarían daños a la misma.

Si dicho cuerpo extraño es un líquido, entonces la acción del elemento elástico hará subir, por lo menos una parte de dicho líquido, a lo largo de los filetes de rosca. La parte del citado líquido que queda en el fondo de la clavija podrá helarse y por tanto aumentar de volumen con la oposición del medio elástico, sin generar esfuerzos importantes en las paredes o el fondo de la clavija.

De acuerdo con un primer modo de realización del invento, el elemento elástico es un doble fondo de material flexible y elástico que delimita un compartimento estanco con el fondo.

El compartimento estanco constituye el volumen de reserva necesario para alojar cualquier cuerpo extraño que podría estar situado debajo de la pared superior de dicho compartimento. De hecho, dicho cuerpo sería forzado sin originar importantes esfuerzos en el citado volumen de reserva al deformarse dicha pared superior elástica. La estanqueidad del compartimento garantiza que no va a ser ocupada de forma intempestiva por el agua de filtración.

De manera preferida, justamente para garantizar esta estanqueidad, el doble fondo dispuesto en el orificio se presenta en forma de un tapón con una pared transversal y un faldón periférico alojado y apretado en una garganta anular periférica de la pared de fondo.

Según un segundo modo de realización, el extremo cerrado del orificio ciego está lleno de un material alveolar del cual por lo menos el 90% de las células son cerradas a una altura axial suficiente para tener en cuenta la dispersión de las dimensiones axiales del tirafondo resultante de su tolerancia de fabricación.

Un material alveolar de este tipo es fabricado y comercializado, por la empresa RACLOT y Cia, bajo la referencia C.6.

Se trata de una espuma semiesponjosa que tiene la ventaja, respecto a un material con el 100% de las células cerradas, de ser comprimible hasta por lo menos el 50% de su volumen al tiempo que conserva la posibilidad de recuperar casi el 95% de su volumen inicial, mientras que las espumas de células cerradas pierden su condición elástica una vez han experimentado una compresión del 20 al 30%.

La misión de dicho relleno es ante todo confinar el agua presente en la clavija dentro de un volumen de la misma que, al colocar el tirafondo, será totalmente ocupado por este último. De este modo, cuando se coloca el tirafondo, el agua que queda por encima de la espuma es empujada en dirección a la misma por el tirafondo y comprime la espuma. Esta última actúa elásticamente como un pistón que se desplaza por compresión al tiempo que obliga al agua a subir por la clavija a lo largo de los filetes de rosca. Existe un efecto de juego helicoidal entre el flanco posterior del filete de rosca del tirafondo y el flanco correspondiente del filete de rosca de la clavija, gracias al cual, por efecto del empuje de la espuma que tiende a volver a adoptar su forma, expulsa el agua.

Así, poco a poco, se realiza una purga del fondo de la clavija a medida que la espuma recupera su volumen inicial.

De esta manera se consigue expulsar la mayor parte del agua que haya podido encontrarse en la clavija de modo que, en servicio, en caso de hielo, la poca agua todavía restante en el fondo de la clavija (en del 5 al 10% de las células abiertas de la espuma) y a lo largo de los filetes de rosca, que se convierte en hielo, no produce ningún daño a la clavija.

Otras características y ventajas del invento se pondrán más de manifiesto a la vista de la siguiente descripción de formas de realización particulares y no limitativas del invento, haciendo referencia a los dibujos y las figuras, en las cuales:

La figura 1 es una vista en sección longitudinal parcial de una clavija de acuerdo con una primera forma de realización del invento;

La figura 2 es una vista ampliada de una variante de realización de la anterior clavija;

La figura 3 es una vista en sección parcial de una clavija según una segunda forma de realización del invento;

La figura 4 es una vista similar a la figura 3 de una clavija equipada de un tirafondo en el momento de la colocación de este último, en presencia de agua en la clavija; y

La figura 5 es una vista similar a la figura 4, una vez el montaje se encuentra en su estado de servicio.

La clavija representada en las figuras 1 y 2 comporta, de manera tradicional, un manguito de materia plástica 1 provisto de un orificio ciego 2 con un filete de rosca interior 3 y, en el exterior, resaltes anulares 4 y salientes antirrotativos 4.1 El extremo ciego 5 del orificio 2 es liso y está cerrado por un mamparo 6.

El mamparo 6 está coronado por un elemento elástico, en este caso un doble fondo 7 que forma un tapón de caucho o de elastómero sintético. En realidad, dicho doble fondo 7 comporta un mamparo transversal 8 y un faldón periférico 9 cuyo contacto con la superficie interna de la pared lisa del extremo 5 del orificio 2 garantiza la estanqueidad del compartimento 10, que está delimitado por el citado mamparo 8 y el mamparo 6 de la clavija 1.

En la figura 2 se observa que el faldón 9 de esta inserción de elastómero 7 penetra al interior de una garganta 11 que existe en el mamparo 6 de la clavija 1, de manera que dicha garganta coopera para mantener mejor el faldón 9, alojado ligeramente forzado, y a una mejor estanqueidad del compartimento 10 respecto al resto del orificio 2.

Se comprende que si hay una gravilla dentro del orificio 2, al atornillar el tirafondo en la rosca 3, al fin del atornillado, la gravilla se apoya sobre la pared 8 y la deforma, lo cual es factible gracias a la presencia del compartimento 10, que constituye el volumen de reserva según el invento. Igualmente, si existe agua residual por encima del doble fondo 7 y un tirafondo colocado en la clavija, el agua residual encerada deforma el mamparo 8 bajo la acción del tirafondo. Asimismo, si dicha agua se hiela, el mamparo 8 todavía pueden hundirse más en el compartimento del tornillo para tener en cuenta el aumento de volumen de la citada agua.

Las figuras 3, 4 y 5 hace referencia a un segundo modo de realización del invento. La clavija comporta, de manera tradicional, un manguito de materia plástica provisto de un orificio ciego 102 con una rosca interior 103 y, resaltes anulares en el exterior 104 y salientes antirrotación 104.1. El extremo 105 ciego del orificio 102 es liso y está cerrado por un mamparo 106.

El mamparo 106 está coronado por un tapón 107 de espuma semiesponjosa que ha sido alojado con fuerza dentro del orificio 102, de manera que el volumen ocupado por dicho tampón forma el volumen de reserva según el invento. En estado libre, la altura h que la espuma llena el orificio a partir del mamparo inferior 106 se determina de manera que, cualquiera que sea la longitud de un tirafondo (cuyas tolerancias de fabricación conducen a la longitud a una importante distorsión de dimensiones), una vez colocado en la clavija, entra en contacto con la espuma.

Dicha espuma es de tipo semiesponjoso con una importante mayoría de células cerradas. Tan solo absorbe agua entorno del 5 al 10% de su volumen. La misma es elástica y recupera su volumen inicial incluso después de una importante (superior al 50%) y prolongada compresión.

Su colocación en la clavija es mecánica (introducción de un tapón) y permanece al fondo del orificio mediante su anclaje elástico a las paredes del mismo, especialmente al penetrar en los filetes de rosca 103.

Al colocar el tirafondo, puede existir una acumulación de agua encima de la espuma. El extremo del tirafondo 108 desplaza dicha cantidad de agua, al final de su atornillado, hacia abajo, comprimiendo la espuma 107 tal como puede verse en la figura 4. El poder elástico de esta espuma ejerce sobre la bolsa de agua una presión que la obliga a salir a lo largo del juego helicoidal existente detrás de los filetes de tosca de un tirafondo, entre ellos y los de la clavija. Así, el estado final alcanzado por el montaje es el que puede verse en la figura 5, donde ya no existe agua susceptible de dañar la clavija y el hormigón del entorno en caso de hielo.

El invento no se limita al modo particular de realización que acaba de describirse, sino más bien que, al contrario, pretende cubrir cualquier variante que reproduzca el invento tal como viene delimitado en las reivindicaciones.

Claims (5)

1. Clavija de anclaje destinada a recibir un tirafondo y ser colocada y sellada en un elemento de construcción de hormigón, comportando un cuerpo (1; 101) de material sintético que presenta un orificio longitudinal ciego (2; 102) roscado interiormente (3; 103) y, exteriormente, resaltes de anclaje (4; 104) en el elemento de construcción, caracterizado por el hecho de que el extremo cerrado (5; 105) del orificio ciego está provisto de un elemento elástico (7; 107) que delimita un volumen de reserva con el fondo (6) del orificio ciego y que ejerce una acción que se opone a la penetración de un cuerpo extraño en de dicho volumen.

2. Clavija de anclaje de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que el elemento elástico es un doble fondo (7) de material flexible y elástico que, con el fondo (6), delimita un compartimento estanco (10).

3. Clavija de anclaje de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizada por el hecho de que el doble fondo (7) dispuesto en el orificio (2) se presenta en forma de un tapón con una pared transversal (7) y un faldón periférico (9) alojado y apretado en una garganta (11) anular periférica de la pared de fondo (6).

4. Clavija de anclaje de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que el elemento elástico es un tampón interior (107) de material celular semiesponjoso alojado al fondo del orificio (102).

5. Clavija de anclaje de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizada por el hecho de que el tampón (107) se extiende a partir de un mamparo (106) que cierra el orificio (102) de la clavija para evitar, en estado de servicio, el contacto de un tirafondo (108) montado en la clavija.