專利名稱：把錨桿附加在鉆孔里的制作方法
技術領域：
本發明涉及把錨桿附加在鉆孔中的方法和設備。
眾所周知，此種鉆孔可在混凝土或其他材料中形成，但本發明所 涉及的領域主要是混凝土錨桿。
背景技術：
在許多技術文獻中都提到安置或彎曲樹脂或其他塑性材料而把錨
桿結合在鉆孔中。尤其是在2002年11月26日所發布的本發明人的美 國專利第6484471號(US patent 6，484，471)中，公開了 一種可把錨桿 插入鉆孔中的方法，該錨桿有一個中央桿芯，在桿芯里有一種與氧發 生作用而發生放熱反應的化學制品，以便在錨桿里產生熱而使粘合材 料對錨桿的外部起作用。
人們已知錨桿本身可以形成為螺桿，或可形成包括帶螺紋的區段 以及底部插入區段在內的更加復雜的形狀。然而，在大多數情況下， 底部插入區段會有外突出部，以便與外表面上的粘合材料或樹脂材料 結合。因此，本說明書所公開的布置可利用任何上述特性，包括上述 專利所公開的那些特性，而該專利的公開件在此一并作為參考。
美國專利第6484471號描述了一種方法，用該方法可把粘合劑》文 置在錨桿上，因而克服了由于使通常由兩種或更多種成分組成的粘合
題。此處所述的設備，同時它在某些條件下是有用的，造價昂貴而且 難以儲藏及掌握。
例如在為波音公司設計并于1982年10月19日發布的(Geithman) 的美國專利笫4355222號(US patent 4,355,222 )中，公開了 一種感應 加熱頭或感應加熱探測器。該專利公開了一種技術，借助于該技術，
可在約10秒的一個周期中使一個筒狀鐵氧體磁心增加35kHz的能量， 從而把緊固件加熱到約攝氏600度。

發明內容
本發明的一個目的是提供一種改進的方法和裝置，以便驅動鉆孔 中的粘合錨桿而使該錨桿粘接在鉆孔中。
根據本發明，提供一種方法，以便把錨桿附加在基底層上，該方 法包括
在基底層上鉆孔；
提供錨桿，該錨桿的一個末端部分被成形和布置以裝配在鉆孔里；
在錨桿的所述一個末端部分上設置粘合劑包圍層，該粘合劑包圍 層具有當加熱時變軟且當冷卻時則凝固的特性；
把帶有粘合劑層的那個部分插入鉆孔中；
把錨桿的一部分暴露在鉆孔之外的基底層外面；
在一個加熱周期中用感應加熱裝置對錨桿的暴露部分進行感應加 熱，足以加熱鉆孔中的粘合劑層，從而使粘合劑層符合于該部分的外 表面及鉆孔的內表面；
以及讓粘合劑層冷卻，從而使其在鉆孔中凝固，以便把該部分錨 桿附加在鉆孔中。
該部分上最好包括突出件，用以使粘合劑層例如與可以刻螺紋的 部分相結合。
該方法最好包括根據錨桿的尺寸而改變加熱周期，從而使被選擇 的錨桿達到合乎要求的加熱程度。
最好是通過測量錨桿的尺寸而改變加熱周期。
該方法最好包括在加熱裝置上設置接受器，以便接受錨桿并使加 熱裝置位于錨桿上，而且在加熱裝置上設置測量裝置，以便在錨桿被 定位于接受器上時對其進行測量。
測量裝置最好包括相對于加熱裝置而可移動的測量臂，以便與錨 桿相接合。
加熱裝置最好包括手動的啟動開關，其用于開啟加熱周期，且加 熱周期由加熱裝置自動控制。
該方法最好包括對于錨桿是否處于加熱裝置上進行檢測，并且只 有當錨桿存在時才啟動加熱周期。
該方法優選地包括對錨桿是否存在于加熱裝置上進行檢測，以及 一直到加熱裝置從錨桿上卸除為止僅僅啟動加熱周期一次。
加熱裝置最好包括指示燈，用以確認加熱周期已經完成。
該方法最好包括根據環境條件而改變加熱周期。
該方法最好包括在加熱裝置上設置至少一個環境條件傳感器。
最好把至少一個傳感器布置成可測量溫度和濕度。
根據本發明的第二方面，提供一種用于把錨桿附加在基底層上的 鉆孔里的設備，其中，錨桿具有一個末端部分，該末端部分被成形和 布置以便把粘合劑層配置在鉆孔中，該粘合劑層具有當受熱時變軟且 當冷卻時則凝固的特性，而且錨桿具有暴露在鉆孔之外的基底層外面
的暴露部分，該i殳備包括
手動的移動殼體，其用于移動至少錨桿的暴露部分；
安裝在殼體上的感應加熱線圏；
用于把加熱線圏定位在錨桿暴露部分上的接受器；
控制器，用于對錨桿的暴露部分實施加熱周期而足以加熱鉆孔中 的粘合劑層，從而使粘合劑層符合于該部分的外表面及鉆孔的內表面；
用于開啟加熱周期的手動操作開關；
所述控制器被布置成根據錨桿的尺寸而改變加熱周期，從而使所 選擇的錨桿被加熱到所需的程度。
最好在加熱裝置上設置測量裝置，其用于在錨桿定位于接受器內 時對錨桿進行測量。
測量裝置最好包括相對于加熱裝置而可移動的測量臂，以# 與錨 桿相接合。
最好設置檢測裝置，以便檢測錨桿是否存在于加熱裝置上，且在 那里把控制器布置成僅當錨桿存在時才啟動加熱周期。
最好把檢測裝置和控制器布置成一直到加熱裝置從錨桿上卸除為 止，加熱周期僅僅啟動一次。
最好設置指示燈，用以確認加熱周期已經完成。
最好在加熱裝置上設置用于測量環境條件的傳感器，且在那里把 控制器布置成根據環境條件改變加熱周期。


現在，參照

本發明的一個實施例，在這些附圖中 圖l是橫截剖視圖，顯示在激活粘合劑之前插入鉆孔中的錨桿； 圖2是相似的橫截剖視圖，顯示已插入并由感應加熱頭正在加熱 的錨桿；
圖3是橫截剖視圖，顯示已安裝完畢的錨桿； 圖4是等尺度圖，顯示錨桿以及帶有殼體的感應加熱組件，為了 清楚顯示，在圖中省略了該殼體；
圖5是圖4所示感應加熱組件的概略視圖。
在各張圖紙中，同樣的附圖標記代表不同圖紙中的對應部分。
具體實施例方式
圖1顯示桿子形狀的錨桿體部10，其帶有處于上部12中的外部 突出部11和處于下部插入部14中的突出部13，其被布置成插入一塊 混凝土 16或一塊材料中的鉆孔15里。
所示實施例中的突出部11和13形成為桿子外部上的連續帶螺紋 區段。然而，也可設置成專業人員熟知的許多不同布置的其他突出部。
錨桿10的外表面上承載著粘合劑條帶18，該粘合劑具有當受熱 時變軟且當冷卻時則凝固的特性，例如是一種熱融粘合劑。因此，條 帶18—般是筒狀的，那里的內表面19與桿子的外表面相接觸并相接 合，從而其隨著突出部13而改變表面的形狀。條帶18具有一般是筒 狀的外表面20,以便與鉆孔15的筒狀表面大致匹配。因此，粘合劑 的厚度就是錨桿10的外徑與鉆孔15的內徑之間的差。這一厚度足以
讓突出部13被接納在鉆孔之內，在該突出部的外部與鉆孔內部之間留 有間隙。直徑之差相對較小，以避免對錨桿加力時形成穿過熱融粘合 劑表面的剪切力。
熱融粘合劑從許多制造商處很容易得到，它在環境溫度下是固體 而且是不粘的，但是當溫度升到大大高于環境溫度時它會融化，從而 它會流動，并因此能進入孔隙和intestacies中而在該材料冷卻及重新 凝固時形成有效的粘合劑。許多不同的此種熱塑材料都容易得到，它 們的強度合乎要求，而且其融化溫度將由專業人員確定。
所供給的錨桿被插入鉆孔15中，且感應加熱頭被施加于暴露在鉆 孔上方的錨桿的上部區段11上。此種布置可用于加熱鉆孔上方的外部 部分11，從而使熱穿過錨桿體部而傳到熱融粘合劑條帶18上，使粘 合劑條帶融化，并使粘合劑散布到錨桿與鉆孔之間的內部，以便把粘 合劑條帶的外表面結合到intestacies和孔隙中，使錨桿粘接在鉆孔里。
在激活粘合劑18之后，以托架9使錨桿完善，該托架被墊圏8 所固定而定位，墊圏則由螺母7夾緊在帶螺紋部分11上。
現在說明 一種裝置及方法的一個實施例，可用該裝置及方法以很 低的成本生產一種產品，從而在經濟上對于更大數量的個人和公司而 言都是可行的。既保持如美國專利第6484471號(US Patent 6，484，471) 所示把粘合劑放置在錨桿體部上的設想，但又以更加簡單及節約得多 的外部熱源取代內部熱源，從而能夠生產錨桿。
用通常稱為感應加熱的已知技術產生外部熱源。感應加熱的過程 依賴于材料之內的感應電流(渦電流)，以便在該材料之內產生熱。感 應加熱系統的基本構成成分是交流電電源、感應線圏以及在其中可產 生熱的物件。電源通過線圈輸送交流電流，該線圏最好放置在靠近所 要加熱物件的地方。在此情況下，渦電流在所要加熱物件之內被感應， 生產數量可受控的熱，但線圏與該物件之間沒有直接接觸。
通常使用的交流電流是頻率為5至30kHz的，且該交流電流的頻 率與熱穿透的深度以及使既定尺寸的物件被加熱所用時間之間有直接 關系。在一個物件之內感應電流的流動，在表面上最劇烈，所以，某
一物體外面比其內部部分會更加迅速地加熱。
錨桿的金屬部分所達到的溫度，能讓所附帶的熱敏粘合劑所達到 的溫度在粘合劑涂層由兩部分組成的情況下，使激活劑和主要的粘合 成分二者均被融化或液化，隨后則冷卻及變硬，這是合意的。
該方法可以釆用單一成分的粘合劑，例如"熱融，，粘合劑，在這種 情況下，必須產生足夠的熱，使該粘合劑變成液體或成為已融化狀態。 使用感應加熱法可迅速加熱，并對完成加熱所要求的溫度建議精確的 控制。
要達到所要求的熱量，牽涉到3個主要變量，第一個變量是所安 裝的錨桿的尺寸。在極大程度上，這一系統所用的各種各樣的錨桿， 其長度與直徑之間有直接關系。
其他兩個變量，即所要激活的錨桿的當前區域之內的環境溫度和 濕度，是重要的，以便確定操作該系統以形成所要求溫度而需要的精 確時間量。利用已知技術，設置兩個傳感器，以便產生可用于微處理 器的可測量信號。
加熱裝置的控制系統被布置成依據這些被測量到的特性而控制加 熱周期，以確保把熱準確地施加于錨桿的暴露部分上，并因此而施加 于粘合劑上。
加熱裝置19包括手動便攜式殼體20，操作者可握持手柄20A而 舉起該殼體，并使殼體在位于混凝土基底層中的錨桿之間移動。該殼 體包括一條具有手動操作開關21的電路，該開關用于促使線圏22發 熱。
線圏位于形式為一對表面的接受器23上，該表面以側部24限定 一個V字形。這樣，當錨桿定位在V字形的接受器中時就起作用，從 而使錨桿恰當地位于接受器23上方的加熱線圏之內。
在接受器上有一個檢測臂或測量臂25，從而當錨桿進入接受器中 時，就與臂25接合并把該臂壓下。該臂安裝在傳感器26上，從而它 能依據與鉆孔上方的錨桿暴露部分的錨桿表面的接觸程度而移動。接 受器承載著微動開關27，當錨桿恰當地處于接受器中時，該開關發出信號。
電路接受由電源微型組件29所控制的電源28傳來的電力。供給 線圏的電力在種種條件所要求長度的加熱周期中被微處理器控制器 30所控制。對微處理器30的輸入功率來自對接受器中存在錨桿而起 反應的測量臂傳感器26及門微動開關27,并且來自包括溫度傳感器 31和濕度傳感器32在內的環境傳感器。
在技術性說明中提到的定型板即接受器23，以其由側部24及位 置傳感器(尺寸傳感器即直徑傳感器)33所限定的V形開口 (定型凹 口)形成與錨桿暴露部分的直徑有關的可測量信號，以下述方式傳給 微處理器30。隨著錨桿被定位于其在基底層中的鉆孔里，以及在粘合 劑被激活之前，承載著定型板的部件(unit)被定位在錨桿之前并被 朝向錨桿移動，錨桿暴露部分則進入定型板的V形凹口中。在某一位 置上，依據錨桿的直徑而定，定型板不能再順著朝前的方向移動，因 為錨桿已經抵靠著V形凹口兩側的成角度邊緣。在這種操作期間，定 型傳感器臂25由于與錨桿暴露部分相接觸而被朝后推動，且向微處理 器發出可測量信號，對于錨桿暴露部分的直徑予以指示。
定型傳感器26可以是已知技術的器件例如阻力測量裝置，該裝置 相對于定型凹口邊緣的長度和角度而對準，以便形成并激發直接與錨 桿直徑相關的可重復信號。
當操作開關21被啟動時，來自這3個傳感器31、 32及33的信息 在可編程微處理器控制器30之內相互關聯，以便向電源29提供與時 間相關的信號，該電源則隨即按所要求的時間而操作，以便向線圏22 供應感應加熱能量。
由于所要求的溫度范圍的臨界性質的緣故，盡可能多地消除來自 裝置操作者的控制是合意的。這是通過設置僅僅啟動過程的瞬時接觸 型啟動開關21而實現的，當過程啟動之后，控制由微處理器保持。在 加熱裝置上設置兩個警告燈35和36。第一警告燈即綠色警告燈35由 微處理器30控制，當該裝置開動并與線路功率連接時，該警告燈被點 亮，指示操作者裝置已準備好待用。第二警告燈即紅色警告燈36也由
微處理器控制，當瞬時接觸開關被按壓時該警告燈被點亮， 一直亮到 加熱周期完成為止，此后就被關閉，且綠色警告燈被點亮，告訴操作 者該裝置已準備好用于另一個錨桿。
為了防止錨桿被加熱兩次， 一個臂或門37被設定于定型板即接受 器23的一個位置上，從而使該門延伸而橫跨通向定型板23中的V形 開口的那個開口。這個門37的樞轉末端裝有彈簧，以便返回到其橫跨 V形開口的正常的靜止位置上。裝有彈簧的臂的相反末端抵靠著通常 是閉合的微動開關27，該開關也是安裝在定型板上，使開關27保持 在其開通位置上。當該裝置被定位在錨桿之前并順著朝前方向移動時， 錨桿暴露部分移動到定型板23中的V形凹口，使門37背離微動開關 27而移動，讓門關閉。這個信息是以可測量信號的方式通知微處理器 該裝置位于將被啟動的錨桿上，可讓該裝置操作從頭至尾一個周期； 然而，假如操作開關21被開動不只一次，不使該裝置背離錨桿而移動 以便讓門打開微動開關27，那么，微處理器就會按程序阻斷再次操作。
當要處理未啟動的錨桿時，該裝置被定位于錨桿之前，接著，該 裝置被朝前移動， 一直到錨桿進入接受器或定型板中的成角度的定型 凹口中為止。接著，該裝置被朝前移動， 一直到錨桿不再進入凹口為 止。此時，通常停靠成橫跨通向接受器23的開口的樞轉門37,也由 于錨桿暴露部分的移動而朝后移位。這樣導致開關27向其通常為關閉 的情況移動。關閉開關27就是通知微處理器，讓來自環境溫度傳感器 31、濕度傳感器32及尺寸傳感器33的傳感器讀數與微處理器相關聯， 以便計算進行線圏加熱所需要的最佳時間。此時，綠色警告燈被點亮， 告訴操作者該裝置已準備好等待啟動了 。
當操作者按壓瞬時接觸操作開關21時， 一個信號被送給微處理器 30。微處理器30—旦接到這個信號，就關閉綠色警告燈，并打開紅色 警告燈，告訴操作者加熱過程正在進行中。同時，微處理器向電源29 發出控制信號，于是，電源29按加熱錨桿和激活粘合劑所要求的精確 數量的時間，向加熱線圏供應優選頻率的交流電。在加熱周期結束時， 微處理器30關閉紅色警告燈。綠色警告燈的作用依賴于該裝置從已啟
動的錨桿上去除以便讓定型板的門開關打開的情況而定。
由于在我的發明中可以做上文所述的各種改動，而且，只要不背 離權利要求書中所述的宗旨和范圍，在該宗旨和范圍內顯然可以有很 多不同的實施例，其意圖在于應當把包含在隨附的說明書中的所有內 容都解釋為僅僅是為了顯示，而不是加以限制。
權利要求
1.一種用于把錨桿附加在基底層中的方法，包括在基底層上鉆孔；提供錨桿，該錨桿的一個末端部分被成形和布置以裝配在鉆孔里；在錨桿的所述一個末端部分上設置粘合劑包圍層，該粘合劑包圍層具有當加熱時變軟且當冷卻時則凝固的特性；把帶有粘合劑層的那個部分插入鉆孔中；把錨桿的一部分暴露在鉆孔之外的基底層外面；在一個加熱周期中用感應加熱裝置對錨桿的暴露部分進行感應加熱，足以加熱鉆孔中的粘合劑層，從而使粘合劑層符合于該部分的外表面及鉆孔的內表面；以及讓粘合劑層冷卻，從而使其在鉆孔中凝固，以便把該部分錨桿附加在鉆孔中。
2. 如權利要求l所述的方法，其特征在于該部分包括處于其上 用于接合在粘合劑層中的突出件。
3. 如權利要求1或2所述的方法，其特征在于該部分帶有螺紋。
4. 如權利要求l、 2或3所述的方法，其特征在于粘合劑層是 筒狀的。
5. 如權利要求1至4中任一項所述的方法，其特征在于其包括 按照錨桿尺寸改變加熱周期，以便對選擇的錨桿進行所需程度的加熱。
6. 如權利要求5所述的方法，其特征在于加熱周期根據對錨桿 尺寸的測量情況而改變。
7. 如權利要求6所迷的方法，其特征在于包括在加熱裝置上設 置用于接受錨桿并使加熱裝置定位于錨桿上的接受器，以及在加熱裝 置上設置用于在錨桿定位于接受器上時對錨桿進行測量的測量裝置。
8. 如權利要求7所述的方法，其特征在于測量裝置包括響應于 與錨桿的接合而相對于加熱裝置移動的測量臂。
9，如權利要求1至8中任一項所述的方法，其特征在于加熱裝置包括用于開啟加熱周期的手動的啟動開關，且加熱周期由加熱裝置 自動控制。
10. 如權利要求9所述的方法，其特征在于包括對錨桿是否存在 于加熱裝置上進行檢測，以及僅僅當錨桿存在時才啟動加熱周期。
11. 如權利要求9或IO所述的方法，其特征在于包括對錨桿是 否存在于加熱裝置上進行檢測，以及一直到加熱裝置從錨桿上卸除為 止僅僅啟動加熱周期一次。
12. 如權利要求1至11中任一項所述的方法，其特征在于加熱 裝置包括指示燈，用以確認加熱周期已經完成。
13. 如權利要求1至12中任一項所述的方法，其特征在于包括 根據環境條件而改變加熱周期。
14. 如權利要求13所述的方法，其特征在于包括在加熱裝置上 設置至少一個環境條件傳感器。
15. 如權利要求14所述的方法，其特征在于該至少一個傳感器 被布置成測量溫度和濕度。
16. —種用于把錨桿附加在基底層中的鉆孔里的設備，其中，錨 桿具有一個末端部分，該末端部分被成形和布置以便把粘合劑層配置 在鉆孔里，該粘合劑層具有當加熱時變軟且當冷卻時則凝固的特性； 而且錨桿具有暴露在鉆孔之外的基底層外面的錨桿暴露部分，該設備 包括手動的移動殼體，其用于移動至錨桿的暴露部分； 安裝在殼體上的感應加熱線圏； 用于把加熱線圏定位在錨桿暴露部分上的接受器； 控制器，用于對錨桿的暴露部分實施加熱周期而足以加熱鉆孔中 的粘合劑層，從而使粘合劑層符合于該部分的外表面及鉆孔的內表面； 用于開啟加熱周期的手動操作開關；所述控制器被布置成根據錨桿的尺寸而改變加熱周期，從而使所 選擇的錨桿被加熱到所需的程度。
17. 如權利要求16所述的設備，其特征在于包括處于加熱裝置 上、用于在錨桿定位于接受器內時對錨桿進行測量的測量裝置。
18. 如權利要求17所述的設備，其特征在于測量裝置包括測量 臂，其響應于與錨桿的接合而相對于加熱裝置移動。
19. 如權利要求16、 17或18所述的設備，其特征在于，包括用 于檢測錨桿是否存在于加熱裝置上的檢測裝置，其中控制器布置成僅 當錨桿存在時才啟動加熱周期。
20. 如權利要求19所述的設備，其特征在于檢測裝置和控制器 被布置成一直到加熱裝置從錨桿上卸除為止僅僅啟動加熱周期一次。
21. 如權利要求16至20中任一項所述的設備，其特征在于包 括指示燈，用以確認加熱周期已經完成。
22. 如權利要求16至21中任一項所述的設備，其特征在于包 括用于測量環境條件的傳感器，其中控制器布置成根據環境條件而改 變加熱周期。
全文摘要
通過在錨桿一個末端部分上設置粘合劑包圍層而把錨桿緊固在基底層中例如混凝土中的鉆孔里，而該粘合劑層具有當加熱時變軟且當隨著鉆孔外面的錨桿暴露部分一起冷卻時則凝固的特性。暴露部分在一個加熱周期中被感應加熱裝置加熱，其中，加熱周期由操作開關啟動，但被該裝置中的控制器根據所傳感到的環境條件以及所測量到的錨桿尺寸而把在場的錨桿精確地控制及限制為單一操作。
文檔編號F16B13/00GK101107450SQ200580040565
公開日2008年1月16日 申請日期2005年11月24日 優先權日2004年11月26日
發明者D·蘭特里, W·斯蒂德 申請人:專利應用技術公司