JP4326038B2

JP4326038B2 - 結合アンカー用のアンカーロッド

Info

Publication number: JP4326038B2
Application number: JP02343998A
Authority: JP
Inventors: ライプハルトエーリッヒ; ルートヴィッヒヴォルフガング
Original assignee: ヒルティアクチエンゲゼルシャフト
Priority date: 1997-02-04
Filing date: 1998-02-04
Publication date: 2009-09-02
Anticipated expiration: 2018-02-04
Also published as: CA2228441A1; EP0856669B1; US6029417A; JPH10227307A; DE19704002A1; ATE244830T1; EP0856669A1; DE59808933D1; CA2228441C; SG54620A1

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、硬化可能な有機及び／又は無機モルタル物質を用いて受孔に固定される結合アンカー用のアンカーロッドに関するものである。
【０００２】
【従来技術】
拡開圧力を作用させないで固定構造を実現するため、従来より二種類の係止方法が既に実証済みである。先ず、受孔底部におけるバックカットに押し出し可能なセグメントを用いてアンカーを固定することが既知である。この場合、セグメントは、バックカット領域内に開放し、バックカットとの形状結合によって中心軸線方向にアンカーを保持する。この固定方法は、比較的多くの労力を要する。始めに、受孔を形成し、つぎに特殊工具により受孔における既定の深度位置にバックカットを形成しなければならない。それにより、アンカーは初めて受孔に装着することができる。例えば、円錐形状の拡開部材を中心軸線方向に引き込み又は押し出すことにより、保持セグメントを開放させることが可能である。この場合、バックカットに移行するドリル孔内壁の角度に応じて、固定は拡開圧力のないものとする。
【０００３】
拡開圧力を作用させないで固定構造を実現するための、より簡単な方法として、硬化可能な有機及び／又は無機モルタル物質を用いてアンカーロッドを受孔内に固定することも既知である。この目的のため、受孔を形成した後にモルタル物質を受孔内に充填する。一般的に使用されるモルタル物質は、互いに分離状態で保管される反応成分と混和剤とを含む多成分系である。硬化反応は、受孔内で成分が互いに接触および混合する際に開始される。互いに反応するモルタル物質の成分は、例えば、ガラス製アンプル又はフォイルバッグに別々に分けて収められ、受孔内に投入される。次に、アンカーロッドを挿入することによりガラス製アンプル又はフォイルバッグを破壊して、成分を互いに接触させる。結合モルタルの強度を高めると共に可能な限り高い係止値又は抜き出し抵抗値を達成するため、モルタル物質の成分は互いに十分に混合することが重要である。したがって、通常、アンカーロッドは長手方向中心軸線を中心として回転させながら受孔内に挿入する。アンカーロッドの係止領域は、成分の混合を向上させるプロファイル形状とする。アンカーロッドは、モルタル物質の成分を混合すると共にガラス製のアンプル又はフォイルバッグを破砕する機能も発揮する。この破砕は外周部で行われるものであり、ガラス製アンプル又はフォイルの多数の残留物がドリル孔内壁に付着することによって係止値が損なわれることはない。
【０００４】
【発明の課題】
通常、既知の構成のアンカーロッドにより、成分の十分な混合および成分を含む保管容器の満足すべき破砕が達成されるが、一層の向上も望まれている。すなわち、破砕プロセスは、より迅速に実行可能でなければならない。特に、フォイルバッグからなる保管容器は、一層良好に破砕されねばならない。モルタル物質の成分が部分的に未混合状態で受孔底部に沈積することを阻止しなければならない。モルタル物質は、可能な限り均質に混合され、アンカーロッドの係止領域における中心軸線方向で均一に配分されなければならない。これと同時に、混合プロセスの間にモルタル物質が受孔から外部に逆流するのを阻止しなければならない。アンカーロッドの後端部分は、例えば、外ねじとして形成された荷重係止手段を具える。この後端部分は、モルタル物質から離間していなければならない。さらに、本発明が解決しようとする重要な課題は、開放した受孔に対して良好な引き抜き抵抗値を有する結合アンカー用のアンカーロッドを提案することにある。アンカーロッドは、結合アンカーの亀裂適性を確実に発現する構成および特性を有するものとする。その際、アンカーロッドは単一工程で固定可能とし、回転衝撃ドリル装置以外の補助的な手段を必要としない。
【０００５】
【課題の解決手段】
この課題を解決するため、本発明は、硬化可能な無機及び／又は有機モルタル物質中に挿入可能な係止領域と、該係止領域に接続する後端領域とを有し、該後端領域に荷重係止手段が設けられてなる結合アンカー用のアンカーロッドにおいて、前記係止領域は、前方の混合部分と、該混合部分に接続する搬送部分と、該搬送部分に隣接する圧縮部分とを具え、前記混合部分は、アンカーロッドの中心軸線に関して半径方向外向きに突出する縁部を有するカッターが前端に設けられ、かつ、該縁部で限定される外径が係止領域の残部の最大径より大径の拡大領域を有する頭部として形成され、該頭部の前端面と前記カッターとで前記モルタル物質を収めた容器が破砕可能であり、さらに、前記頭部にはモルタル物質のための搬送手段が設けられ、前記搬送部分が、前記前端に向けて延在する略円錐形状部分を有する搬送スクリューとして形成され、かつ、前記混合部分における搬送手段と通じていることを特徴とするものである。
【０００６】
上述した本発明の構成によれば、受孔内に導入された有機及び／又は無機モルタル物質を十分に混合し、係止領域全体に亙って配分することが可能である。アンカーロッドの前端に配置されたカッターは、アンカーロッドの前端面と共にモルタルを収納した容器の破砕機能を発揮する。頭部は、それに接続する係止領域の部分よりも外径の大きい拡大領域を有する。そのため、頭部におけるドリル孔内壁とアンカーロッドとの間の環状空隙は、頭部に接続する後端部分における空隙より狭い。この狭い環状空隙により、モルタル物質を収納した容器、例えばガラス製のアンプル又はフォイルバッグの破砕をさらに促進する。特に、フォイルバッグの場合、狭い環状空隙によってフォイルの破砕が促進される。アンカーロッドを回転させることにより、容器から放出されたモルタル物質が十分に混合される。その際、混合プロセスは環状空隙の狭さによって支援される。このことは、例えば、樹脂成分、硬化剤成分および所要に応じて充填剤を含む多成分系モルタル物質に対して特に有利である。これらのモルタル物質では、成分を可能な限り均質に混合する必要がある。頭部における搬送手段は、混合したモルタル物質を、混合部分に接続する後方の搬送部分まで搬送する。最前端の係止領域からのモルタル物質が搬送部分により速やかに搬送されるため、既に十分に混合したモルタル部分が混合部分に止まることに起因する、アンカーロッドの回転に伴う過熱を防止する。混合したモルタル物質の搬送は、アンカーロッドとドリル孔内壁との間における、アンカーロッドの中心軸線方向に沿って変化する環状空隙の幅によって支援される。ドリル孔の中心軸線方向の深さに亙って圧力勾配が形成され、この圧力勾配はドリル孔全体における混合モルタル物質の配分を支援する。モルタル物質の混合部分の迅速な搬送により、モルタル物質における未混合状態の成分が混合部分に到達し、そこで互いに十分に混合される。搬送部分に接続する係止領域の圧縮部分では、モルタル物質の搬送プロセスが減速され、結局は中断される。それにより、良好に混合されたモルタル物質が確実にアンカーロッドの係止領域に止まり、受孔から流出してアンカーロッドの荷重係止手段を汚染することはない。
【０００７】
頭部領域における外径は、その頭部に接続する係止領域の部分の最大径を上回り、搬送部分又は圧縮部分における最大径の約１．０５〜１．０７倍とするのが有利である。この直径比によれば、一方では、フォイル容器におけるフォイルとする容器の確実な破砕およびモルタル物質の良好な混合を可能とし、他方では混合物質を可及的速やかに混合部分から搬出すると共に係止領域全体に亙って配分するという、二律背反的な課題を特に効果的に解決することができる。
【０００８】
搬送領域における搬送スクリュー形状により、大量のモルタル物質を迅速に搬出することが可能となり、このモルタル量は係止領域全体に亙って可能な限り均等に配分される。搬送部分における円錐形状部分は、例えば、開放した受孔における亀裂の入ったコンクリートに対する結合アンカーの引き抜き抵抗値を高め、拡開圧力を係止領域の全長に亙って良好に作用させる。
【０００９】
混合部分の多面的機能について、頭部は前端に向けて円錐形状をもって延在して拡大領域に移行する形状とするのが有利である。拡大領域は円筒形状に形成し、前端にカッターを具える。円筒形状領域の長さは、頭部の中心軸線方向の長さの約５０〜７５％とするのが有利である。円筒形状領域とドリル孔内壁との間における狭い環状空隙は、頭部の中心軸線方向長さの比較的大きい部分に亙って延在する。したがって、頭部の大部分は容器の破砕に関与する。モルタル物質は、長時間に亙って狭い環状空隙に止まり、一層良好に混合される。頭部における搬送部分に向けて円錐形状のテーパを有する領域により、環状空隙は連続的に延在する。その結果として生じる圧力勾配は、モルタル物質の搬送部分への転送を促進する。搬送部分では、モルタル物質が素早く後方の圧縮部分に向けて搬送される。
【００１０】
搬送手段は、頭部の拡大領域の、凹凸を付与した外郭形状を有する外周面により形成するのが有利である。拡大領域の外周面のプロファイル形状は、モルタル物質の搬送部分への運搬を支援する。これと同時に、凹凸を付与した外郭形状を有する外周面は容器から放出されたモルタル物質の混合を促進する。
【００１１】
本発明による容易に実現可能な実施形態において、凹凸を付与した外郭形状を有する外周面は、ほぼ中心軸線方向に延在するスプライン状の縦溝により限定され、これらの縦溝は、前端から搬送部分まで延在するものである。縦溝は、例えば、常温圧延プロセスにより極めて容易に形成可能である。これと同時に、頭部の加工領域における外径は任意の大きさに拡大することができる。
【００１２】
混合プロセスおよび大量搬送のためには、スプライン状の縦溝の深さを約０．５〜２．５ｍｍ、最大幅を約１〜３ｍｍとするのが有利である。縦溝は、溝底部から外周面に向けて斜めに延在する側面を有し、この側面はほぼ中心軸線方向に延在するエッジを外周面に形成すると共に、隣接する縦溝の側面と鋭角をなして接合する。その結果、容器の破砕を支援することができる。特に、フォイル容器の場合、頭部の外周面における鋭いエッジがフォイルの破砕に際して有用である。
【００１３】
本発明の別の実施形態において、搬送手段は、頭部の外周面におけるスクリュー形状部分として構成され、そのリード方向は、搬送スクリューとした搬送部分のリード方向と一致する。頭部のスクリュー形状部分において、モルタル物質はスクリューコンベアによると同様に搬送され、その際に混合も行われる。頭部のスクリュー形状部分と搬送部分における搬送スクリューのリード方向は一致している。すなわち、例えば一方が右ねじであれば他方も右ねじである。したがって、アンカーロッドの前端から係止領域全体を通じての大量搬送は阻害されない。
【００１４】
搬送部分の搬送スクリューは、頭部のスクリュー形状部分よりもねじ山の角度および高さが大きい構成とするのが有利である。このような構造により、混合部分と搬送部分とは明確に区分される。モルタル物質の成分は、頭部における細密なねじ領域によって良く混合される。搬送スクリューを有する搬送部分では、混合したモルタル物質の搬送だけが行われる。搬送スクリューにおけるねじ山の大きな角度および高さは、もっぱら大量のモルタルを迅速に搬送するために設計されている。したがって、搬送領域において、モルタル物質の混合は実質的に殆んど進行しない。
【００１５】
本発明によるアンカーロッドは、極めて容易に、しかも特別の補助手段を要せずに受孔内に固定することができる。既に受孔の形成段階から使用可能とする回転衝撃ドリル装置だけが必要となる。この場合、アンカーロッドの後端部を回転衝撃ドリル装置の工具ホルダーに装着する。通常、アンカーロッドに回転衝撃力を作用させて受孔内に挿入することにより、モルタル物質容器を装填した受孔にアンカーロッドを装着することができる。
【００１６】
搬送部分の搬送スクリューにおけるねじ山角は、圧縮部分に向けて減少する。その結果、係止領域全体に亙って配分された混合モルタル物質の搬送速度は、後方に向けて減速され、モルタル物質はある程度まで圧縮される。その結果、圧縮部分の作用がさらに支援され、モルタル物質は受孔から流出せず、アンカーロッドの接続部分を汚染することはない。圧縮部分に向けてねじ山角を漸減させることにより、搬送部分の円錐形状領域も短縮される。圧縮部分も、前端に向けて延在する円錐形状領域を有する。この円錐形状領域も、結合アンカーの再拡開特性の発現に寄与すると共に、例えば、亀裂の入ったたコンクリートにおける係止値を上昇させるものである。前端に配置されたカッターは、頭部におけるくさび状の傾斜によって形成するのが有利であり、この傾斜は頭部の外周面まで延在する。カッターは、ガラス容器のみならず、モルタル成分を収めたフォイルバッグの確実な破砕に適している。傾斜は、アンカーロッドの中心軸線に対して約４５°の角度とする。そのため、回転衝撃ドリル装置による軸線方向の衝撃力は容器に対して良好に伝達され、その際に容器はアンカーロッドの回転時に圧縮されずに破砕される。アンカーロッドとモルタル物質とは亀裂の発生に際して確実に相互解除され、アンカーロッドの再拡開が可能となる。そのために、係止領域の表面は有機及び／又は無機モルタル物質に対して非付着性であることが有利である。製造技術上の観点から、係止領域には、ニッケル及び／又はクロムの電解めっきを施すのが望ましい。この製造ステップは、安価で大量生産に適している。アンカーロッドは、任意の表面性状を有すると共に腐食作用に対して保護されている。
【００１７】
【実施の形態】
以下、本発明を図示の好適実施形態について更に具体的に説明する。
【００１８】
図１および図３に例示した結合アンカー用アンカーロッドの実施形態では、後方の接続領域１に荷重係止手段としての外ねじ２が設けられている。アンカーロッドの後端部は、通常、装着状態で受孔から突出する。この後端部に形成した装着端部３により、アンカーロッドは、例えば、本出願人の製造販売に係るハンマードリル装置等の回転衝撃ドリル装置における工具ホルダ（図示せず）に装着可能である。アンカーロッドの接続領域１に係止領域４が接続し、この係止領域４は硬化可能な有機及び／又は無機モルタル物質中に挿入可能であると共に、装着状態では硬化したモルタル物質中に埋設されるものである。
【００１９】
ドリル孔の底部に対向した係止領域４の最前端部分は、混合部分として形成された頭部５である。頭部５の前端６にカッター７を配置し、カッター７はアンカーロッドの中心軸線Ａに関して半径方向外向きに突出する縁部を有する。カッター７を配置した頭部５は、前方領域に傾斜面８を有する。この傾斜面８は、アンカーロッドの中心軸線Ａに対して、例えば約４５°の角度αだけ傾斜させ、頭部５の外周面５１まで延在する。頭部５は、前端６に向けて円錐状に拡大する部分５２を有し、この拡大部分は円筒形状領域５３に接続する。カッター７は、頭部５の円筒形状領域５３の前端に配置する。円筒形状領域５３の長さｌは、頭部５の軸線方向長さの約５０〜７５％とする。
【００２０】
頭部５に搬送部分１０が接続し、この搬送部分１０は搬送スクリュー１１としての外郭形状を有する。搬送スクリュー１１のリード方向は、モルタル物質がアンカーロッドの中心軸線Ａを中心とする回転に際して、搬送スクリューとして頭部５から後方に向けて搬送される方向とする。搬送スクリュー１１は、円錐形状部分１２によって形成され、この円錐形状部分１２はアンカーロッドの前端６に向けて延在する。
【００２１】
搬送部分１０は後方に向けて圧縮部分１３に接続し、この圧縮部分１３はモルタル物質のための搬送ストッパーとして機能する。図１に図示した実施形態において、圧縮部分１３はほぼ円筒形状として形成し、その直径は外ねじ２を設けた後端の接続領域１の外径にほぼ一致する。図３に示したアンカーロッドの実施形態において、圧縮部分には少なくとも１個の円錐部分１４を配置し、この円錐部分１４は圧縮部分１３の端部でアンカーロッドの狭隘部に接続する配置とされ、前端６に向けて延在する。例示したように、円錐部分１４には拡大領域で逆円錐部分１５が連なり、この逆円錐部分１５は搬送スクリューの最後の円錐部分に向けてテーパを有する。逆円錐部分１５の軸線方向長さｂは、圧縮部分１３における円錐部分１４の長さａの約２／３とする。図３には逆円錐部分１５と組合わせた１個の円錐部分１４だけが図示されているが、対応する逆円錐部分と組合わせて複数の円錐部分を相前後して配置することもできる。円錐体は等しい長さとすることができる；その長さは後端領域１の方向でも縮小可能である。図３に示した実施形態の場合、圧縮領域は円錐部分１４において最大径ｄを有する。
【００２２】
図示した両実施形態において、頭部５の円筒形状領域５３は、係止領域４の残り部分１０，１３の最大径ｄより大きな外径ｃを有する。図１に示すように、後者の最大径ｄは円筒形状とする圧縮部分１０の直径によって規定される。図３に示す実施形態において、搬送部分１０と圧縮部分１３とは、圧縮領域１３の端部における円錐部分１４において最大直径ｄを有する。特に、係止領域４の残部１０，１３の最大径ｄに対する外径ｃの比は約１．０５〜１．０７である。
【００２３】
種々の形状とすることのできる圧縮部分を別にすれば、図１および図３に示した本発明の実施形態の大きな相違点は、頭部５の最大径となる円筒形状領域５３に配置される搬送手段９の構成に関するものである。図１に示す実施形態においては、搬送手段９が外周面５１のスプライン状の縦溝として構成される。すなわち、搬送手段９がスプライン溝９０から形成され、これらの縦溝９０はカッター７を配置した前端６から頭部５の円錐形状部分５２に向けて軸線方向に延在する。
【００２４】
図２の断面図から明らかなように、スプライン状の縦溝９０は、溝底部９２から外周面５１に向けて斜めに伸長した側面９１を有する。これらの側面は隣接した溝９０の側面９１に対して鋭角で接合し、外周面５１に鋭いエッジ９３を形成する。歯状部材を具える外周面５２は、受孔でアンカーロッドが回転する際に、例えば、プラスチックフォイル等の容器を破砕する機能を発揮する。溝の深さｔは、例えば約０．５〜２．５ｍｍとする。
【００２５】
図３に示した実施形態においては、搬送手段９がスクリュー形状部分９５により構成され、このスクリュー形状は頭部５の円筒形状領域５３における外周面５１に配置される。スクリュー形状部分９５は、リード方向において搬送部分１０の搬送スクリュー１１と一致している。搬送スクリュー１１におけるねじ山の角度ｓ₁，ｓ₂，ｓ₃および高さは、頭部５の外周面５１におけるねじのような外郭形状の勾配とねじ高よりも大とする。
【００２６】
以上、特定の実施形態に基づいて上述した本発明によるアンカーロッドは、モルタル物質およびその成分を収めた容器を確実に破砕可能とするものである。アンカーロッドの係止領域についての本発明の独自の配置により、多成分系モルタル物質における個別的な成分が十分に混合される。混合されたモルタル物質は、アンカーロッドの係止領域に亙って均等に配分され、受孔からの流出が阻止される。本発明に係るアンカーロッドの配置により、アンカーロッドの引き抜け抵抗値が高まり、亀裂の入った基盤においても、開放した亀裂では十分に高い係止値が保証される。係止領域の表面を適切に処理することにより、硬化したモルタル物質に対して非付着性の特性を実現し、アンカーロッドの再拡開特性を一層向上することができる。したがって、アンカーロッドの表面には、少なくとも係止領域において、直流通電によるニッケル及び／又はクロムの電解めっきを施す。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の第一実施形態によるアンカーロッドを示す側面図である。
【図２】図２は、第１図に示すアンカーロッドのII−II線に沿う断面図である。
【図３】図３は、本発明の第二実施形態によるアンカーロッドを示す側面図である。
【符号の説明】
１後端領域
２荷重係止手段
４係止領域
５混合部分としての頭部
６前端
７カッター
９搬送手段
１０搬送部分
１１搬送スクリュー
１２円錐形状部分
１３圧縮部分
５１外周面
５３拡大領域
９０縦溝
９１側面
９３エッジ
９５スクリュー形状部分

Claims

硬化可能な無機及び／又は有機モルタル物質中に挿入可能な係止領域（４）と、該係止領域（４）に接続する後端領域（１）とを有し、該後端領域（１）に荷重係止手段（２）が設けられてなる結合アンカー用のアンカーロッドにおいて、前記係止領域（４）は、前方の混合部分（５）と、該混合部分（５）に接続する搬送部分（１０）と、該搬送部分（１０）に隣接する圧縮部分（１３）とを具え、前記混合部分（５）は、アンカーロッドの中心軸線（Ａ）に関して半径方向外向きに突出する縁部を有するカッター（７）が前端（６）に設けられ、かつ、該縁部で限定される外径（ｃ）が係止領域（４）の残部（１０，１３）の最大径（ｄ）より大径の拡大領域（５３）を有する頭部として形成され、該頭部の前端面と前記カッター（７）とで前記モルタル物質を収めた容器が破砕可能であり、さらに、前記頭部（５）にはモルタル物質のための搬送手段（９）が設けられ、前記搬送部分（１０）が、前記前端（６）に向けて延在する略円錐形状部分（１２）を有する搬送スクリュー（１１）として形成され、かつ、前記混合部分（５）における搬送手段（９）と通じていることを特徴とするアンカーロッド。
請求項１記載のアンカーロッドにおいて、頭部（５）の拡大領域（５３）の外径（ｃ）が、係止領域（４）の残部（１０，１３）の最大径（ｄ）の約１．０５〜１．０７倍であることを特徴とするアンカーロッド。
請求項１又は２に記載のアンカーロッドにおいて、頭部（５）は前端（６）に向けて略円錐状をなして拡大領域（５３）に接続し、拡大領域（５３）は、頭部（５）の全長の約５０〜７５％に相当する長さ（ｌ）の円筒形状を有すると共に前端（６）にカッター（７）を具えることを特徴とするアンカーロッド。
請求項１〜３の何れか一項に記載のアンカーロッドにおいて、搬送手段（９）は、頭部（５）の拡大領域（５３）の、凹凸を付与した外郭形状を有する外周面（５１）により形成されていることを特徴とするアンカーロッド。
請求項４記載のアンカーロッドにおいて、前記外周面（５１）は、ほぼ中心軸線方向に延在するスプライン状の縦溝（９０）により限定され、該縦溝（９０）は前端（６）から前記搬送部分（１０）まで延在することを特徴とするアンカーロッド。
請求項５記載のアンカーロッドにおいて、前記スプライン状の縦溝（９０）は、深さ（ｔ）が約０．５〜２．５ｍｍ、最大幅（ｗ）が約１〜３ｍｍであり、溝底（９２）から外周面（５１）に向けて斜めに延在する側面（９１）を有し、該側面（９１）は、ほぼ中心軸線方向に延在するエッジ（９３）を外周面（５１）に形成すると共に、隣接する縦溝（９０）の側面（９１）と鋭角をなして接合することを特徴とするアンカーロッド。
請求項２〜４の何れか一項に記載のアンカーロッドにおいて、搬送手段（９）は、頭部（５）の外周面（５１）におけるスクリュー形状部分（９５）として構成され、そのリード方向は、搬送スクリュー（１１）とした搬送部分（１０）のリード方向と一致することを特徴とするアンカーロッド。
請求項７記載のアンカーロッドにおいて、搬送部分（１０）の搬送スクリュー（１１）は、頭部（５）のスクリュー形状部分（９５）よりもねじ山の角度（ｓ₁，ｓ₂，ｓ₃）および高さ（ｔ）が大きいることを特徴とするアンカーロッド。
請求項１〜８の何れか一項に記載のアンカーロッドにおいて、係止領域（４）は有機及び／又は無機モルタル物質に対して非付着性の表面を有することを特徴とするアンカーロッド。
請求項９に記載のアンカーロッドにおいて、係止領域（４）における前記非付着性の表面が、ニッケル及び／又はクロムの電解めっきを施したものであることを特徴とするアンカーロッド。