KR19980079744A - 팽창 앵커 - Google Patents

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KR19980079744A
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스테판 라버
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뵐러 에
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Abstract

본 발명은 삽입 방향(S)으로 확대되는 헤드부(2)를 가진 앵커 로드(1), 및 축방향 슬롯(5)에 의해 서로 분리된 팽창 로브(6)를 가진 슬리브(3)를 포함하고, 상기 팽창 로브는 플라스틱 링크(4)로부터 슬리브(3)의 자유 전방 단부(7)로 연장되며 슬리브(3)와 앵커 로드(1)의 상대 이동에 의해 방사방향으로 펴질 수 있도록 구성된 팽창 앵커에 관한 것이다. 팽창 로브(6)는 적어도 하나의 홈(8 또는 9)을 가지며, 상기 홈은 자유 전방 단부 영역(7)에서 부터 뻗고 적어도 팽창 로브(6)의 축방향 길이(l)의 일부에 걸쳐 연장된다. 홈(8, 9)은 슬리브(3)의 축(A)에 대해 평행한 직선(G)에 대해 기울어지며 슬리브(3)의 자유 전방 단부(7) 근처에 있는 그것의 입구에서 직선(G)으로부터의 최대 간격(a)을 갖는다.

Description

팽창 앵커
본 발명은 삽입 방향으로 확대되는 헤드부를 가진 앵커 로드, 및 축방향 슬롯에 의해 서로 분리된 팽창 로브를 가진 슬리브를 포함하고, 상기 팽창 로브는 플라스틱 링크로부터 슬리브의 자유 전방 단부로 연장되며 슬리브와 앵커 로드의 상대 이동에 의해 방사방향으로 펴질 수 있도록 구성된 팽창 앵커에 관한 것이다.
전술한 방식의 팽창 앵커는 지면의 홀내에 삽입되며 팽창 로브의 방사 방향 펴짐에 의해 고정된다. 지면에서 팽창 앵커의 고정은 팽창 로브가 홀의 벽상으로 가하는 힘에 의해 이루어진다. 소위 언더-컷 시스템에서 고정은 방사방향으로 펴진 팽창 로브가 홀의 언더 컷에서 형성하는 포지티브 결합에 의해 이루어진다. 언더-컷 시스템에서는 홀을 만든 후에 별도의 작업 공정에서 특수한 공구로 언더-컷을 만드는 종래의 시스템과, 팽창 로브의 방사방향 펴짐에 의해 홀의 벽에 언더-컷을 제공하는 자체 절삭 시스템은 구별된다. 자체 절삭 시스템에서는 상기 목적을 위해 팽창 로브가 지면을 파내는 커터를 갖는다.
공지된 시스템에서, 팽창 로브는 원통형 외부면을 갖는다. 팽창 로브의 구조는 통상적으로 원추형인 언더-컷의 구조에 충분히 매칭되지 않는다. 팽창 로브 및 언더-컷의 지지면은 팽창 로브의 원주 방향 및 종방향으로 서로 다른 곡률을 갖는다. 이로 인해, 하중이 가해질 때 지면이 불균일한 하중을 받는다. 하중의 유도시 영역별로 매우 높은 표면 압력이 발생할 수 있고, 이러한 표면 압력은 지면의 파괴 및 하중의 감소를 야기시킬 수 있다. 공지된 시스템에서는 팽창 로브 후면 및 헤드부 표면의 구조도 종종 충분히 일치하지 않는다. 헤드부는 여러 번 원추형 또는 나팔형 표면을 갖는 반면, 팽창 로브는 원통형 슬리브내의 종방향 슬롯으로 제조되며 원통형 구조를 갖는다. 따라서, 지지면의 곡률 반경이 서로 다르다는 것은 명백하다. 상이한 곡률 반경으로 인해 발생하는 선 접촉은 홀내의 지면에서 재팽창을 방해하는 상온 결합을 야기시킬 수 있다.
본 발명의 목적은 공지된 팽창 앵커, 특히 언더-컷 시스템의 단점을 없애는 것이다. 또한, 팽창 앵커에 하중이 가해질 때 하중이 양호하게 지면으로 유도됨으로써, 국부적인 파괴가 방지되어야 한다. 또한, 팽창 로브와 앵커 로드의 헤드부 사이의 상온 결합이 방지되어야 한다. 또한, 팽창 앵커-지면 시스템의 강도가 향상되어야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 팽창 앵커의 측면도.
도 2는 본 발명에 따라 형성된 팽창 로브의 측면도.
도 3은 도 1의 화살표 P를 따라 바라본 앵커 로드 없는 팽창 앵커의 팽창되지 않은 슬리브를 나타낸 단면도.
도 4는 방사방향으로 펴진 팽창 로브에서 앵커 로드를 가진 도 3에 따른 팽창 앵커의 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1: 앵커 로드 2: 헤드부
3: 슬리브 4: 링크
5: 슬롯 6: 팽창 로브
7: 전방 단부 8, 9: 홈
11: 표면
상기 목적은 본 발명에 따라 청구범위 제 1항의 특징을 가진 팽창 앵커에 의해 달성된다. 특히, 본 발명에 의해 삽입 방향으로 확대되는 헤드부를 가진 앵커 로드, 및 축방향 슬롯에 의해 서로 분리된 팽창 로브를 가진 슬리브를 포함하고, 상기 팽창 로브는 플라스틱 링크로부터 슬리브의 자유 전방 단부로 연장되며 슬리브와 앵커 로드의 상대 이동에 의해 방사방향으로 펴질 수 있도록 구성된 팽창 앵커가 제공된다. 팽창 로브는 적어도 하나의 홈을 가지며, 상기 홈은 슬리브의 자유 전방 단부 영역에 뻗고 적어도 팽창 로브의 축방향 길이의 일부에 걸쳐 연장된다. 홈은 슬리브의 축에 대해 평행한 직선에 대해 기울어지며 슬리브의 자유 전방 단부의 영역에 있는 그것의 입구 영역에서 상기 직선으로부터의 최대 간격을 갖는다.
본 발명에 따른 조치에 의해 팽창 동안 팽창 로브 지지면의 곡률 반경이 변동된다. 홈은 축방향 플라스틱 링크로서 작용하고, 헤드부 및 언더-컷의 구조에 대한 팽창 로브의 연속적인 매칭을 가능하게 한다. 홈은 최대 변형 영역에 배치된다. 홈이 자유 전방 단부로부터 시작해서 적어도 팽창 로브의 종방향 길이의 일부에 걸쳐 연장됨으로써, 팽창 로브가 앵커 로드의 헤드부의 최대 직경 영역에 매칭될 수 있다. 이로 인해, 펴진 팽창 로브의 거의 전체 표면이 헤드부의 표면 및 언더-컷내의 홀 벽에 접한다. 이것은 지면내로 가급적 양호한 하중 유도를 가능하게 하며, 팽창 로브의 지지면과 헤드부 사이의 과도하게 높은 표면 압력을 방지한다. 상기 과도하게 높은 표면 압력은 상온 결합을 야기시키고 슬리브와 헤드부 사이의 상대 이동을 방해할 것이다. 팽창 로브와 지면 또는 헤드부 사이의 지지면 구조가 양호하게 일치됨으로써, 전체 시스템의 강도가 향상된다.
팽창 로브의 종방향 길이에 걸쳐 팽창 로브의 곡률 반경의 가급적 완전한 매칭을 보장하기 위해, 홈이 팽창 로브의 전체 길이에 걸쳐 연장되고 슬리브의 자유 전방 단부에서 시작하는 것이 바람직하다.
각각의 팽창 로브가 팽창 로브의 길이에 걸쳐 직선으로 뻗으며 서로 0°내지 약 60°, 바람직하게는 약 10°내지 약 50°보다 큰 최대 각을 형성하는 2개 이상의 홈을 가짐으로써, 구조의 매칭이 보다 더 향상될 수 있다. 이것은 특히 약 25°내지 약 90°의 평균 개구 각을 가진 표면을 가진 헤드부에서 바람직하다. 홈에 의해 형성되는 최대 각은 헤드부의 표면의 개구 각에 맞춰진다. 표면의 개구 각이 클 때 홈에 의해 형성되는 각도 크다. 표면의 개구 각이 작으면, 홈도 작은 각을 형성한다. 즉, 개구 각이 약 30°일 때 홈은 약 9°내지 약 19°, 바람직하게는 약 14°의 각을 형성한다. 개구 각이 40°이면, 약 14°내지 약 24°, 바람직하게는 약 19°의 각을 형성한다. 약 60°의 헤드부 표면의 개구 각은 약 22°내지 약 32°, 바람직하게는 27°의 홈 각에 상응한다. 개구 각이 약 80°이면, 약 30°내지 약 40°, 바람직하게는 약 35°의 각이 바람직한 것으로 나타났다.
홈은 그것의 길이에 걸쳐 상이한 폭을 가질 수 있다. 팽창 로브의 지지면 및 헤드부의 표면의 곡률은 플라스틱 링크의 영역에서 홈 입구의 영역에서 보다 적게 차이난다. 따라서, 곡률의 매칭을 위해 홈은 플라스틱 링크에서 홈의 입구의 영역에서 보다 작은 폭을 갖는다. 바람직하게는 홈의 입구에서의 폭과 플라스틱 링크에서의 폭의 비가 약 1:1 내지 약 10:1 이다.
플라스틱 링크 및 홈의 입구에서 헤드부 표면 및 팽창 로브의 구조, 특히 지지면의 곡률 반경의 편차가 상이하기 때문에, 팽창 로브의 길이에 걸쳐 상이한 크기의 변형 작업이 필요하다. 이러한 변형 작업을 최적화하기 위해, 홈의 바닥에서 팽창 로브의 나머지 재료 두께가 상이한 크기인 것이 바람직하다. 플라스틱 링크의 영역에서는 홈의 입구, 예컨대 팽창 로브의 자유 단부에서보다 적은 변형 작업이 필요하다. 따라서, 플라스틱 링크에서 팽창 로브의 재료 두께는 자유 전방 단부에서보다 클 수 있다. 바람직하게는 홈의 입구에서의 재료 두께 대 플라스틱 링크에서의 재료 두께의 비는 약 1:1 내지 약 1:10 이다.
축방향 링크로서 작용하는 홈은 홀 벽을 향한 팽창 로브의 외부면에 또는 헤드부에 대한 지지면에 제공될 수 있다. 다수의 홈에서 적어도 하나는 팽창 로브의 외부면에 배치됨으로써, 구조의 매칭시 두 장치의 상이한 재료 하중 - 내부 인장력, 외부 압력- 이 팽창 로브의 표면 위에 보다 양호하게 분포된다. 홈이 팽창 로브의 외부면에 형성되면, 특히 절삭 제조시 제조 공정이 간단해질 수 있다는 것은 자명하다.
본 발명에 따른 팽창 앵커의 바람직한 제조 변형예에서는 홈이 비절삭 제조, 예컨대 스탬핑 또는 롤링에 의해 팽창 로브의 내부면 또는 외부면내에 형성된다. 이러한 제조 방식은 시이트(sheet)-펀칭-휨 부품으로 형성된 슬리브에 특히 적합하다.
모든 팽창 로브가 동일한 수 및 동일한 디자인의 홈을 가질 필요는 없다. 예컨대, 연속하는 팽창 로브에서 홈의 수가 다르거나, 또는 연속하는 팽창 로브에서 홈의 폭 또는 깊이가 다를 수 있다. 이렇게 함으로써, 지지면의 구조적 매칭이 보다 더 최적화될 수 있다.
홈의 길이는 적어도 팽창 로브 길이의 일부에 걸쳐 연장된다. 높은 팽창력을 얻기 위해, 팽창 로브가 헤드부의 길이 보다 크거나 같은 길이를 갖는 것이 바람직하다.
첨부된 도면을 참고로 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명하면 하기와 같다.
도 1에 예시적으로 도시된 팽창 앵커는 삽입 방향(S)으로 확대되는 헤드부(2)를 가진 앵커 로드(1)를 포함한다. 헤드부(2)는 도시된 바와 같이, 원추형으로 확대될 수 있다. 헤드부는 삽입 방향(S)으로 나팔형으로 확대되는 표면(11)을 가질 수도 있다. 앵커 로드(1)는 마주 놓인 그것의 단부에 하중 수단(10), 예컨대 수나사선을 갖는다. 원통형 슬리브(3)는 앵커 로드(1)상에 축방향으로 이동 가능하게 놓인다. 슬리브(3)는 헤드부(2)를 향한 그 단부 영역에 축방향 슬롯(5)에 의해 서로 분리되는 팽창 로브(6)를 포함한다. 상기 팽창 로브(6)는 플라스틱 링크(4)로부터 슬리브(3)의 자유 전방 단부(7)로 연장된다. 플라스틱 링크(4)는 슬리브(3)의 표면에서 팽창 앵커의 축(A)에 대해 수직으로 배치된 링형 홈으로 형성된다. 슬리브(3)가 삽입 방향(S)으로 앵커 로드(1)의 헤드부(2)상으로 밀려짐으로써, 팽창 로브(6)가 방사 방향으로 펴질 수 있다. 팽창 로브(6)는 헤드부(2)의 축방향 길이와 동일하거나 또는 이것을 초과하는 축방향 길이(l)를 갖는다.
도 1 및 도 2의 세부도에 나타나는 바와 같이, 각각의 팽창 로브(6)는 홈(8 또는 9)을 가지며, 상기 홈(8) 또는 (9)은 팽창 로브(6)의 자유 전방 단부(7)로부터 플라스틱 링크(4)로 연장된다. 도 1 및 2 에 따라 홈(8, 9)은 팽창 로브(6)의 전체 길이(l)에 걸쳐 형성되며, 각각의 팽창 로브(6)의 자유 전방 단부(7)에서 뻗는다; 그러나, 팽창 로브(6)의 종측면에서 끝날 수도 있다. 홈(8, 9)은 바람직하게는 직선으로 뻗으며, 팽창되지 않은 상태에서 팽창 앵커의 축(A)에 대해 평행하게 뻗은 직선(G)에 대해 경사진다. 이 경우, 홈은 자유 전방 단부(7)의 영역에 있는 그것의 입구(a)에서 보다 플라스틱 링크(4)에서 직선(G)로부터의 보다 작은 간격(d)을 갖는다. 홈(8, 9)은 도시된 바와 같이 팽창 로브(6)의 외부면내에 형성된다. 본 발명의 한 변형예에서, 홈은 헤드부(2)의 표면(11)을 향한 팽창 로브(6)의 내부면에 또는 팽창 로브(6)의 내부면 및 외부면에 형성될 수 있다. 홈(8, 9)의 제조는 절삭 또는 비절삭으로, 예컨대 스탬핑 또는 롤링에 의해 이루어질 수 있다. 비절삭 제조는 특히 시이트-펀칭-휨 부품으로 이루어진 슬리브를 가진 팽창 앵커에 적용된다.
홈(8, 9)이 서로 형성하는 각(β)(도 2)은 헤드부(2)의 표면(11)의 평균 개구 각(α)(도 1)에 의존한다. 표면(11)의 작은 개구 각(α)에는 홈(8, 9)의 작은 각(β)이 할당된다. 표면(11)의 개구 각(α)이 크면, 홈(8, 9)에 의해 형성되는 각(β)도 크다. 개구 각(α)이 약 30°일 때 홈은 약 9° 내지 약 19°, 바람직하게는 14°의 각(β)을 형성한다. 개구 각(α)이 40°일 때 각(β)은 약 14°내지 약 24°, 바람직하게는 약 19°이다. 약 60°의 헤드부(2)의 표면(11)의 개구 각(α)은 약 22°내지 약 32°, 바람직하게는 27°의 홈(8, 9) 사이의 각(β)에 상응한다. 개구 각(α)이 약 80°일 때 각(β)이 약 30°내지 40°, 특히 약 35°인 것이 바람직하다.
팽창 로브(6)가 단 하나의 홈(8 또는 9)을 갖는 경우에는 각(β)이 이등분된다. 이 경우, 홈은 팽창 앵커의 축(A)에 대해 평행하게 뻗은 직선(G)에 대해 경사진다.
도 3 및 도 4는 도 1의 화살표 (P)를 따라 바라본 팽창 앵커의 2 개의 유사한 단면도이다. 편의상 도 3 에는 앵커 로드가 생략된다. 슬리브(3)의 자유 전방 단부(7)를 바라보면, 축방향 슬롯(5)에 의해 서로 분리된 슬리브(3)의 팽창 로브(6)가 나타난다. 팽창 로브(6)는 각각 자유 전방 단부(7)에서 뻗는 홈(8, 9)을 갖는다. 팽창 로브(6)는 홈(8, 9)의 바닥에서 홈(8, 9)의 축방향 길이에 걸쳐 상이할 수 있는 나머지 재료 두께(t)를 갖는다. 자유 전방 단부에 있는 홈(8, 9)의 입구에서의 나머지 재료 두께(t)는 플라스틱 링크(4)에서 보다 작거나 동일하다.
도 4 는 헤드부(2)상으로 밀려짐으로써 방사방향으로 펴진 팽창 로브(6)를 가진 도 3 에 따른 슬리브(3)의 자유 전방 단부(7)를 나타낸다. 팽창 로브(6)의 외부면내의 홈(8, 9)은 축방향 플라스틱 링크와 마찬가지로 작용하며 팽창 로브(6)의 평면 지지를 가능하게 한다. 축방향 플라스틱 링크로 작용하는 홈에 의해, 팽창 로브가 헤드부(2)의 표면(11)의 곡률에 매칭될 수 있다.
본 발명에 따른 팽창 로브 디자인은 특히 언더-컷 시스템에 바람직한 것으로 나타났다. 팽창 로브의 곡률이 삽입 방향으로 확대되는 헤드부 표면의 곡률에 원주 방향으로도 매칭될 수 있기 때문에, 팽창 로브의 평면 지지가 이루어진다. 따라서, 앵커 시스템의 강도가 증가되고, 이것은 특히 자체 절삭 언더-컷 시스템에서 바람직하다. 축방향의 플라스틱 링크로서 작용하는 홈에 의해 지면에서 팽창 로브의 지지가 개선되고, 하중이 양호하게 지면으로 유도될 수 있다.
본 발명에 의해 공지된 팽창 앵커, 특히 언더-컷 시스템의 단점이 제거되고, 팽창 앵커에 하중이 가해지면, 하중이 양호하게 지면으로 유도됨으로써, 국부적인 파괴가 방지된다. 또한, 팽창 로브와 앵커 로드의 헤드부 사이의 상온 결합이 방지되며, 팽창 앵커-지면 시스템의 강도가 향상된다.

Claims (9)

  1. 삽입 방향(S)으로 확대되는 헤드부(2)를 가진 앵커 로드(1), 및 축방향 슬롯(5)에 의해 서로 분리된 팽창 로브(6)를 가진 슬리브(3)를 포함하고, 상기 팽창 로브는 플라스틱 링크(4)로부터 슬리브(3)의 자유 전방 단부(7)로 연장되며 슬리브(3)와 앵커 로드(1)의 상대 이동에 의해 방사방향으로 펴질 수 있도록 구성된 팽창 앵커에 있어서, 팽창 로브(6)는 각각 적어도 하나의 홈(8, 9)을 가지며, 상기 홈은 자유 전방 단부 영역(7)에 뻗고 적어도 팽창 로브(6)의 축방향 길이(l)의 일부에 걸쳐 연장되며, 홈은 슬리브의 축(A)에 대해 평행한 직선(G)에 대해 기울어지고 슬리브(3)의 자유 전방 단부(7)의 영역에 있는 그것의 입구에서 직선(G)으로부터의 최대 간격(a)을 갖는 것을 특징으로 하는 팽창 앵커.
  2. 제 1항에 있어서, 홈(8,9)이 팽창 로브(6)의 전체 길이(l)에 걸쳐 연장되고 슬리브(3)의 자유 전방 단부(7)에서 뻗는 것을 특징으로 하는 팽창 앵커.
  3. 제 1항 또는 제 2 항에 있어서, 각각의 팽창 로브(6)가 하나 또는 다수의 홈(8, 9)을 가지며, 상기 홈은 팽창 로브(6)의 길이(l)에 걸쳐 직선으로 뻗고 서로 0°내지 약 60°, 바람직하게는 약 10°내지 약 50°보다 큰 최대 각(β)을 형성하며, 헤드부(2)는 약 25°내지 약 90°의 평균 개구 각(α)을 가진 표면(11)을 가지고, 표면(11)의 개구 각(α)이 작으면 홈(8, 9) 사이의 각(β)도 작은 것을 특징으로 하는 팽창 앵커.
  4. 제 1항 또는 제 2 항에 있어서, 홈(8, 9)은 그것의 입구와 플라스틱 링크(4)에서 약 1:1 내지 약 10:1의 비를 가진 폭(b 또는 w)을 갖는 것을 특징으로 하는 팽창 앵커.
  5. 제 1항 또는 제 2 항에 있어서, 팽창 로브(6)가 홈(8, 9)의 바닥에서 나머지 재로 두께(t)를 가지며, 홈의 입구에서의 재료 두께 대 플라스틱 링크(4)에서의 재료 두께의 비는 약 1:1 내지 약 1:10 인 것을 특징으로 하는 팽창 앵커.
  6. 제 1항 또는 제 2 항에 있어서, 적어도 하나의 홈(8, 9)이 팽창 로브(6)의 외부면에 배치되는 것을 특징으로 하는 팽창 앵커.
  7. 제 1항 또는 제 2 항에 있어서, 홈(8, 9)이 비절삭 제조, 예컨대 스탬핑 또는 롤링에 의해 팽창 로브(6)의 내부면 또는 외부면에 형성되는 것을 특징으로 하는 팽창 앵커.
  8. 제 1항 또는 제 2 항에 있어서, 연속하는 팽창 로브(6)에서 홈(8, 9)의 수가 상이한 것을 특징으로 하는 팽창 앵커.
  9. 제 1항 또는 제 2 항에 있어서, 팽창 로브(6)의 축방향 길이(l)가 헤드부(3)의 길이 보다 크거나 같은 것을 특징으로 하는 팽창 앵커.
KR1019980005174A 1997-03-08 1998-02-19 팽창 앵커 KR19980079744A (ko)

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