(57)【要約】      （修正有）【課題】陰極防食を必要とする金属を含む据え付け場所において、イオン伝導性の媒体中に据え付けるための犠牲陽極を形成する方法及び犠牲陽極を含む陽極アセンブリの提供。【解決手段】犠牲陽極１６は、陽極芯のそれぞれの１つを含む隣り合わせのチャンバーの列を画定する分割部材を有するトレー中に陽極芯を位置付け、かつ陽極芯のための被覆モルタルをレセプタクルへと鋳込むことにより形成され、各陽極芯は、少なくとも部分的に陽極芯を包むコーティングを受けるが、接続ワイヤー１９，２０は露出されたままである。モルタルは各陽極とその隣の陽極との間に脆弱なブリッジを形成するように鋳込まれる。トレーは、積み重ねられ、据付者が陽極を分離し媒体へと個々に据え付ける場所へ搬送される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体が陰極防食を必要とする金属を含む据え付け場所において、イオン伝導性の媒体中に据え付けるための犠牲陽極を形成するための方法であって、該方法は：
犠牲材料と、陽極体と金属との間に電気的接続を生じさせるのに使用される少なくとも１つの構成要素とを含む複数の陽極体を、レセプタクル内に位置付ける工程と；
陽極体のそれぞれ１つを収容している各チャンバーと共に、複数のチャンバーを画定する分割部材を、レセプタクル内に提供する工程と；
被覆材料が各陽極体の少なくとも一部に接触するように、被覆材料をレセプタクルへと鋳込む工程と；
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
陽極は、鋳込まれた被覆材料の脆弱なブリッジ部分によって、レセプタクル内で隣の陽極にそれぞれ接続される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
据え付け場所において、脆弱なブリッジ部分は壊され、陽極は分離される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
少なくとも１つの導電性の構成要素は、陽極体から外側に伸長し、かつ陽極体は、レセプタクルの壁部分の少なくとも１つの前記導電性の構成要素との係合によって、チャンバー内で支持され位置付けられる、請求項１から３のいずれか１つに記載の方法。
【請求項５】
チャンバーの各々は、少なくとも１つの前記導電性の構成要素を受けるための少なくとも１つの開口部を有する、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
少なくとも１つの前記導電性の構成要素はネジ棒を含む、請求項４または５に記載の方法。
【請求項７】
少なくとも１つの前記導電性の構成要素は１対のワイヤーを含み、各ワイヤーは陽極体のそれぞれの端部から外側に伸長し、そしてレセプタクルは、そのそれぞれのチャンバー内で陽極体を支持するために陽極体の各ワイヤーと係合する端壁部分を設ける、請求項４に記載の方法。
【請求項８】
前記壁部分は導電性の構成要素のためのスロットを有する、請求項４から７のいずれか１つに記載の方法。
【請求項９】
前記壁部分は導電性の構成要素のための穴を有する、請求項４から７のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１０】
各チャンバーの壁部分は、陽極体の端部と係合して、被覆材料が鋳込まれるにつれて、被覆材料が導電性の構成要素と係合することを減らす、請求項１から９のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１１】
チャンバーは細長く、隣り合わせで一列に配置される、請求項１から１０のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１２】
レセプタクルは、チャンバーを形成するように形作られ、かつ鋳込まれた被覆材料から可撓性材料を取り外すために折り曲げ可能である可撓性材料から形成される、請求項１から１１のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１３】
陽極はレセプタクル内で据え付け場所へ搬送される、請求項１から１２のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１４】
レセプタクルはトレーを形成し、そのトレーは外部容器に収容される少なくとも１つの柱の状態で積み重ねられる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
陽極はレセプタクルから取り除かれ、据え付け場所にまとめて搬送される、請求項１から１２のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１６】
レセプタクルと陽極との間にライナー材料が設けられ、ライナー材料は陽極と共にレセプタクルから取り除かれる、請求項１から１５のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１７】
ライナー材料はそれぞれの陽極と係合する個々の片へと分離される、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
ライナー材料は、陽極と共に媒体へと挿入される材料から形成される、請求項１６または１７に記載の方法。
【請求項１９】
媒体が陰極防食を必要とする金属を含む据え付け場所において、イオン伝導性の媒体中に犠牲陽極を据え付けるための方法であって、該方法は：
複数のチャンバーを画定する分割部材を有するレセプタクルを設ける工程であって；
各チャンバーは、複数の陽極のそれぞれ１つ含み；
各陽極は、犠牲材料の本体を含み；
各陽極は、本体と金属との間の電気的接続を生じさせるのに使用するための少なくとも１つの構成要素を含み；
各陽極は、本体の少なくとも一部に接して鋳込まれる被覆材料を含み；
ここで、陽極はレセプタクル内で据え付け場所へ搬送される、工程と；
据え付け場所において、陽極を媒体へと個々に挿入する工程と；
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２０】
陽極は、鋳込まれた被覆材料の脆弱なブリッジ部分によって、レセプタクル内で隣の陽極にそれぞれ接続される、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
据え付け場所において、脆弱なブリッジ部分は壊され、陽極は分離される、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
少なくとも１つの導電性の構成要素は、陽極体から外側に伸長し、かつ陽極体は、レセプタクルの壁部分の、少なくとも１つの前記導電性の構成要素との係合によって、チャンバー内で支持され位置付けられる、請求項１９から２１のいずれか１つに記載の方法。
【請求項２３】
少なくとも１つの前記導電性の構成要素は１対のワイヤーを含み、陽極体は各端部から外側に伸長している前記ワイヤーのうち一本を有し、かつレセプタクルは、そのそれぞれのチャンバー内で陽極体を支持するために陽極体の各ワイヤーと係合する端壁部分を設ける、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
各チャンバーの壁部分は、陽極体の端部と係合して、被覆材料が鋳込まれるにつれて、被覆材料が前記少なくとも１つの導電性の構成要素と係合することを減らす、請求項２２または２３に記載の方法。
【請求項２５】
レセプタクルは、チャンバーを形成するように形作られ、かつ鋳込まれた被覆材料から可撓性材料を取り除くために折り曲げ可能である可撓性材料を含む、請求項１９から２４のいずれか１つに記載の方法。
【請求項２６】
レセプタクルは、据え付け場所において、それぞれの陽極と係合している個々の片へと分離される材料を含み、その材料は、据え付け場所で陽極と共に媒体へと挿入される、請求項１９から２４のいずれか１つに記載の方法。
【請求項２７】
レセプタクルはトレーを形成し、そのトレーは外部容器に収容される少なくとも１つの柱の状態で積み重ねられる、請求項１９から２６のいずれか１つに記載の方法。
【請求項２８】
陽極アセンブリであって、該陽極アセンブリは：
媒体が陰極防食を必要とする金属を含む据え付け場所において、イオン伝導性の媒体中に据え付けるための複数の犠牲陽極と：
複数のチャンバーを画定する分割部材を有する搬送レセプタクルと；
を含み、
各チャンバーは、複数の陽極のそれぞれ１つを含み；
各陽極は、犠牲材料の本体、およびその本体と金属との間に電気的接続を生じさせるように使用するための少なくとも１つの構成要素を有し；
各陽極は、陽極体の少なくとも一部に接して鋳込まれる被覆材料を有し；
ここで、陽極は媒体へと個々に挿入されるように配置される、
ことを特徴とする陽極アセンブリ。
【請求項２９】
陽極は、鋳込まれた被覆材料の脆弱なブリッジ部分によって、レセプタクル内で隣の陽極にそれぞれ接続される、請求項２８に記載の陽極アセンブリ。
【請求項３０】
少なくとも１つの導電性の構成要素は、陽極体から外側に伸長し、かつ陽極体は、レセプタクルの壁部分の少なくとも１つの前記導電性の構成要素との係合によって、チャンバー内で支持され位置付けられる、請求項２８または２９に記載の陽極アセンブリ。
【請求項３１】
少なくとも１つの前記導電性の構成要素は１対のワイヤーを含み、各ワイヤーは陽極体のそれぞれの端部から外側に伸長し、そしてレセプタクルは、そのそれぞれのチャンバー内で陽極体を支持するために陽極体の各ワイヤーと係合する端壁部分を設ける、請求項３０に記載の陽極アセンブリ。
【請求項３２】
各チャンバーの壁部分は、陽極体の端部と係合して、被覆材料が鋳込まれるにつれて、被覆材料が前記少なくとも１つの導電性の構成要素と係合することを減らす、請求項２６から３０のいずれか１つに記載の陽極アセンブリ。
【請求項３３】
チャンバーは細長く、隣り合わせで一列に配置される、請求項２８から３２のいずれか１つに記載の陽極アセンブリ。
【請求項３４】
レセプタクルは、チャンバーを形成するように形作られ、かつ鋳込まれた被覆材料から可撓性材料を取り外すために折り曲げ可能である可撓性の材料から形成される、請求項２８から３３のいずれか１つに記載の陽極アセンブリ。
【請求項３５】
レセプタクルは、据え付け場所において、それぞれの陽極と係合している個々の片へと分離される材料を含み、その材料は、据え付け場所で陽極と共に媒体へと挿入される、請求項２８から３３のいずれか１つに記載の陽極アセンブリ。
【請求項３６】
レセプタクルはトレーを形成し、そのトレーは外部容器に収容される少なくとも１つの柱の状態で積み重ねられる、請求項２８から３５のいずれか１つに記載の陽極アセンブリ。
【請求項３７】
被覆材料は、本体の周囲表面を実質的に取り囲む被覆部分を含み、ここで陽極は、１つの陽極の被覆部分から次の隣接した陽極の被覆部分まで伸長する被覆材料の脆弱なブリッジ部分によって隣の陽極にそれぞれ接続される、請求項２８から３６のいずれか１つに記載の陽極アセンブリ。
【請求項３８】
被覆材料の脆弱なブリッジ部分は、被覆部分の深さに渡って単に部分的に伸長する被覆材料の上層を形成する、請求項３７に記載の陽極アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、陰極防食を必要とする金属を含むイオン伝導性の媒体で使用される犠牲陽極を製造するための方法、およびそのように製造された陽極アセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｄａｖｉｄ Ｗｈｉｔｍｏｒｅにより２０１６年６月２日に公開された米国特許出願公報第ＵＳ２０１６／０１５３０９６号、およびＡｓｔｏｎ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ ＬｉｍｉｔｅｄのＰＣＴ公開出願ＷＯ９４／２９４９６に、亜鉛または亜鉛合金などの犠牲陽極を使用して、コンクリート中で補強部材を陰極防食する方法が開示される。この公開された出願において、およびその出願からもたらされる市販製品において、パック形状の陽極体が提供され、それに対して連結ワイヤーが取り付けられる。本開示に従って製造された市販製品において、露出された鉄骨補強部材に取り付けるための可撓性接続ワイヤーとして、パック上に正反対に対向するように配置され、かつそこから外側に伸長している２つのそのようなワイヤーが、事実上存在する。この配置は、２００１年２月２７日に発行され、Ｆｏｓｅｃｏ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌに譲渡された、米国特許第６，１９３，８５７号（Ｄａｖｉｓｏｎ）に示されている。類似の配置はさらに、２０００年１２月２６日に発行された米国特許第６，１６５，３４６号（Ｗｈｉｔｍｏｒｅ）に概略的に示される。上記引用文献の開示は、引用によって本明細書に組み込まれる。保護されるコンクリート内で、鋳込まれた（ｃａｓｔ）亜鉛陽極から１つ以上の補強筋へ導電性ワイヤーを接続することにより陽極を据え付けるための方法が、上に公開された米国特許出願に開示される。
【発明の概要】
【０００３】
本発明に従って、媒体が陰極防食を必要とする金属を含む据え付け場所において、イオン伝導性の媒体中に据え付けるための犠牲陽極を形成するための方法が提供され、該方法は：
レセプタクル内で、犠牲材料と、陽極体と金属との間に電気的接続を生じさせるのに使用される少なくとも１つの構成要素とを含む複数の陽極体のそれぞれを位置付ける工程と；
レセプタクル内に、陽極体のそれぞれ１つを収容している各チャンバーと共に、複数のチャンバーを画定する分割部材を提供する工程と；
被覆材料が各陽極体の少なくとも一部に接触するように、被覆材料をレセプタクルへと鋳込む工程と；
を含む。
【０００４】
本発明の第２の態様に従って、媒体が陰極防食を必要とする金属を含む据え付け場所において、イオン伝導性の媒体中に犠牲陽極を据え付けるための方法が提供され、該方法は：
複数のチャンバーを画定する分割部材を有するレセプタクルを設ける工程であって；
各チャンバーは、複数の陽極のそれぞれ１つを含み；
各陽極は、犠牲材料の本体を含み；
各陽極は、本体と金属との間の電気的接続を生じさせることに使用するための少なくとも１つの構成要素を含み；
各陽極は、本体の少なくとも一部に接して鋳込まれた被覆材料を含み；
ここで、その陽極はレセプタクル内で据え付け場所へ搬送される、工程と；
その据え付け場所において、陽極を媒体へと個々に挿入する工程と；
を含む。
【０００５】
本発明の第３の態様に従って、陽極アセンブリが提供され、該陽極アセンブリは：
媒体が陰極防食を必要とする金属を含む据え付け場所において、イオン伝導性の媒体中に据え付けるための複数の犠牲陽極と；
複数のチャンバーを画定する分割部材を有する搬送レセプタクルと；
を含み、
各チャンバーは、複数の陽極のそれぞれ１つを含み；
各陽極は、犠牲材料の本体、およびその本体と金属との間に電気的接続を生じさせるように使用するための少なくとも１つの構成要素を有し；
各陽極は、陽極体の少なくとも一部に接して鋳込まれる被覆材料を有し；ここで、陽極は媒体へと個々に挿入されるように配置される。
【０００６】
本体と金属との間の電気的接続を生じさせるように使用するための少なくとも１つの構成要素は、媒体内における金属への取り付けのために必要な構造の全体を含みうる。したがって、例えば、その媒体がコンクリートであり、その金属が補強筋であるとき、その構造は、周囲に巻き付けられ、かつ随意に相互にねじられるように陽極体から鉄筋まで伸長する１本のワイヤーあるいは複数のワイヤーを含みうる。代替的に、しかしながら、金属に対する電気的接続を生じさせるための導電性の構成要素は、他の構成要素が金属に対する接続を生じさせるように取り付けられるネジ棒かねじ状の凹部などのその１つの部分を単に含みうる。構成要素はさらに本体を金属に機械的に固定するように作用してもよいが、これは必須ではなく、かつ他の構成要素がこの役割のために提供されうる。
【０００７】
本体と金属との間の電気的接続を生じさせるように使用するための少なくとも１つの構成要素は、媒体内で金属と係合されうる金属接続要素を提供する。これは、場合によっては、陽極芯から伸長する変形可能なワイヤー（複数可）によって形成され、かつ据付者によって変形され、金属の一部のまわりに巻き付くことができる。その他の場合において、金属接続要素は、例えばねじ継手の一部のような場所へとクランプされるように配置されうる。したがって、金属接続要素は変形可能また固くなることもあり、他の連結コンポーネントを含むこともあれば、含まないこともある。
【０００８】
場合によっては、電気コネクタはねじ状のスタッド、ピン、またはプレートであることが好ましいこともある。そのスタッド、ピン、またはプレートは、チャンバーの壁の穴を通って伸長することもあり、または陽極芯を支持するようにチャンバーの上部縁部の上に掛かる（ｂｅａｒ ｏｎ）こともある。
【０００９】
鋳込みプロセス中に、陽極芯は好ましくはレセプタクルに係合され、適所に陽極心を保持し、かつ必要に応じて、鋳込まれた被覆材料が芯の特定の部分に係合するのをさらに制限する。しかしながら、スペーサー部材など、レセプタクル内に陽極芯を設置する他の方法も使用することができる。
【００１０】
鋳込みプロセスの間に、鋳込み材料はレセプタクルの壁に接合でき、かつ陽極が取り除かれるとき可撓性材料を鋳込み材料から離れて屈曲させる好ましい使用は、レセプタクルを特別に成形することなく金型から取りだすことを可能にするように使用されうる。
【００１１】
好ましくは、陽極はグループとして共に鋳込まれ、かつ鋳込まれた被覆材料の脆弱なブリッジ部分によって、レセプタクル内で隣の陽極にそれぞれ接続される。すなわち、鋳込み材料の一部によって、１つのチャンバーから隣のチャンバーまでブリッジが架かり、据え付け場所において壊されるブリッジと接続された２つの隣り合わせの陽極を保持する。鋳込み材料が取扱いとパッケージングの間にその構造を保つので、このことが、製造工程における搬送とアシストのための構造的な本体として陽極を保つ。しかしながら、そのブリッジは十分に薄く、芯を取り囲む層に損害を与えず壊されることが可能である。しかしながら、個々の陽極は、ブリッジング構成要素を用いることなく隣り合わせに（ｓｉｄｅ ｂｙ ｗｉｄｅ）別々に鋳込まれうる。また、場合によっては、それらの陽極は別々に鋳込まれ、その後搬送のためのレセプタクル内で隣り合わせに敷設できる。典型的に使用される被覆材料は、他の硬い構成要素または他の陽極と係合される場合に損害を受けやすいモルタルであり、結果として、互いに対する特定位置において陽極を保持することにより、この損害を防止できることが理解されるだろう。
【００１２】
したがって、脆弱なブリッジ部分は好ましくは壊され、陽極は据え付け場所で分離される。しかしながら、それらはまた、発送前に分離されて、分離された状態であるがレセプタクル内において隣り合わせで発送されてもよい。
【００１３】
好ましくは、陽極芯は、レセプタクルの壁部分のワイヤーとの係合によって、チャンバーで支持され設置される。したがって、その芯本体から出るワイヤーは、レセプタクルの壁部分に位置する適切な構成要素を形成し、かつ鋳込み材料のためにレセプタクルの他の壁から離れて間隔を置かれた芯を保持し、それが鋳込まれるようにその芯の少なくともいくつかの表面を適切に取り囲む。本構成において、好ましくは、陽極芯は各端部から外側に伸長するワイヤーを有し、かつレセプタクルには、陽極芯の各ワイヤーに係合する端壁部分が設けられ、そのそれぞれのチャンバー内で、２つの端壁部分に掛けわたされた陽極芯を支持する。これは、それぞれのワイヤーを受けるための各端壁部分においてスロットを単に形成することによって、都合よく達成することができる。このように、その芯は、チャンバーに沿ってその芯の位置を定めるワイヤーを用いてそのチャンバーへと落とされうる。しかしながら、他の支持体も、壁とは別に提供することができ、その陽極芯はワイヤーとは異なる位置において構成要素によって支持されうる。
【００１４】
好ましくは、各チャンバーの端壁部分は、陽極芯のそれぞれの端部と係合し、被覆材料が鋳込まれるときにその被覆材料がワイヤーと係合することを防ぐ。すなわち、陽極芯の長さは、陽極芯の端部がチャンバーの端部に対する滑りばめ（ａ ｓｌｉｄｉｎｇ ｆｉｔ）となるように、受けとられるチャンバーの長さに等しい。これにより、陽極芯の端部にある領域への鋳込み材料の浸透が封鎖され、鋳込み材料が、陽極の製造中に問題を引き起こす可能性のあるワイヤーから引き離される。したがって、都合がよいことに、チャンバーは、中心の芯および鋳込まれた被覆材料の周囲のリングを備える指のような形状の陽極を形成するために伸長され、一列に隣り合わせで配置される。しかしながら、チャンバーの配列の他の形状および他の配置も提供することができる。
【００１５】
レセプタクルが使い捨て可能であってもよいように、一構成では、それは、チャンバーを形成するために成型され、鋳込まれた被覆材料から可撓性材料を取り外すために折り曲げ可能でありうる可撓性の使い捨て可能なプラスチック材料から形成することができる。したがって、鋳込まれた被覆材料は、そのフィンガーが引き抜かれることを可能にするテーパー状の側面を有しうるが、材料があまりに脆くなる可能性があるため、陽極を一つずつ取り外す間に、鋳込まれた被覆材料から可撓性材料を引き離すことができる程度まで、テーパーの度合が縮小されることもある。
【００１６】
本明細書の構成は、好ましくは、陽極が据え付け場所へ陽極が鋳込まれている同じレセプタクルにおいて搬送されている場合にとりわけ効果的であり、前記据え付け場所では、据付者は、隣の陽極から各々を分離させつつレセプタクルから陽極を簡単に取り除くことができ、媒体、典型的にはコンクリートへと陽極を別々に据え付けることができる。
【００１７】
陽極の大規模な供給のより効果的なパッケージングを提供するために、好ましくは、そのレセプタクルはトレーを形成し、そのトレーは少なくとも１つの柱の状態で別のトレーの上部に積み重ねられる。したがって、トレーは、鋳込み材料が配される基部および直立に成型された壁を有する。しかしながら、他の形状およびレセプタクルの構成も使用されうる。その後、その柱（複数可）は、ダンボール箱などの外部容器内に収納されうる。材料が鋳込まれた各トレーの底壁は、隣のトレーの陽極からボックス中の陽極を分離するために作用し、搬送中にその層を傷つける可能性のあるモルタル層間の摩擦接触を回避する。したがって、使用されるパッケージング材料の量が減少すると同時に、安定で効果的な搬送システムを提供する。
【００１８】
最善の利益を得るために、本明細書に方法は、好ましくは、隣り合わせの一連の陽極を鋳込むためのレセプタクルと、鋳込まれた陽極が搬送されるパッケージングとの両方としてトレーを使用する。しかしながら、陽極は、隣り合わせで搬送されるために、トレー中の鋳込み部位に別々に鋳込まれ、そしてパッケージされうる。したがって、陽極は、割れたり壊されたりしても、搬送されている時にはトレー内にとどまることができる。陽極は、搬送される前にレセプタクルから取り除かれ、別のパッケージング配置で据え付け場所にまとめて搬送されることも可能である。
【００１９】
一般的な鋳込みレセプタクルは鋳込み部位で使用され、その後、その陽極は、トレーとは異なる従来のパッケージングシステムにおける搬送のための位置に動かされる（ｒｅｍｏｖｅｄ）ことも可能である。
【００２０】
またさらなる随意の構成では、レセプタクルは、据え付け場所において、各々がそれぞれの陽極と係合する個々の片へと分離される材料を含みうる。したがって、その材料を裂くことができる場合、陽極は全体構造から離脱されうる一方で、レセプタクルは別々の片へと裂かれる。据え付け場所で、陽極を備えた媒体へと挿入されうる材料の使用も効果的である。すなわち、適する材料は、陽極が分離されるように別々の片へと容易に裂くことができる多孔性の紙材であり、また、その紙は、据え付けが完了した後、イオンの伝達を干渉することなく、陽極を備えたコンクリートなどの媒体へと挿入されうる。関係する材料は、ライナー材料が陽極を備えたレセプタクルから取り除かれる場合、別々のレセプタクルと陽極との間のライナー材料として提供されうる。したがって、そのライナー材料は、陽極を備えて搬送されるレセプタクルの部品を提供することができ、搬送の間に陽極のための保護を維持するが、型として作用する外側のレセプタクル部分製造位置にとどまることができる。代替的に、鋳込むためおよび搬送するためのレセプタクルの全体は、多孔質材料の形をとって提供され、かつ据え付け時に個々の部分へと分離されてもよい。その位置でレセプタクルとして多孔質材料を使用するという利点は、廃棄材料として現場で廃棄されるのではなく、陽極を備えた媒体へとその材料を挿入できるということである。このように、搬送レセプタクルは、据付者に、これらの構成要素を分離させ、そしてレセプタクルの処分を管理することを要求することなく、媒体へと都合よく導入される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
本発明の一実施形態が添付の図面と共に記載される。
【図１】犠牲陽極の本体をワイヤーで補強鋼部材へ付ける陽極部材を使用して、コンクリートまたはモルタル中の鋼部材を陰極防食するための本発明にかかる方法を概略的に示す断面図である。
【図２】取り付け前の、図１の陽極部材の平面図である。
【図３】本発明の陽極アセンブリを鋳込むための方法の平面図である。
【図４】図３の線４−４に沿う断面図である。
【図４Ａ】レセプタクルが、据え付けの間にコンクリートへと陽極と共に挿入される多孔質材料のライナー部分と、型部分とを含む代替的な構成を示す、図４の断面図に類似の断面図である。
【図５】本発明の陽極アセンブリを収納しているパッケージの平面図である。
【図６】図５の線６−６に沿う断面図である。
【図７】本発明の陽極アセンブリを収納しているパッケージのさらなる実施形態の図５に類似の平面図である。
【図８】本発明の陽極アセンブリを収納しているパッケージのさらなる実施形態の断面図である。
【００２２】
図面において、同様の参照符号は、異なる図における対応する部分を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
改善された陰極防食デバイスの本発明による第１の実施形態が、図１に示される。使用される陽極構造は、上記の出願ＷＯ９４／２９４９６、および米国特許第６１９３８５７号、および米国特許第６１６５３４６号に示される構造に類似の構造であり、これらの開示は、参照によって本明細書に組み込まれるか、さらなる詳細のために参照されることもある。
【００２４】
したがって、陰極防食デバイスは、コンクリート（１３）内に埋め込まれ、かつコンクリートの上面（１４）から間隔を置かれた補強筋（１１）、（１１Ａ）を有する（１０）において、一般的に示されるコンクリート構造内で使用するために構成される。
【００２５】
陽極体（１６）を含む（１５）において一般的に示される陰極防食デバイスが、コンクリート内で、補強筋（１１）に隣接する位置に埋め込まれる。
【００２６】
可撓性であるが、自己支持するのに十分に硬い１対の接続ワイヤー（１９）および（２０）が、周囲表面（１７）上の向かい合った端位置に取り付けられる。銅、チタン、または鋼などの任意の適切な電気的導電性材料が使用されうる。
【００２７】
陽極体のまわりに、モルタル材料（２１）の層が提供される。実際問題として、モルタル材料は、約１ｃｍの厚さを持つ端部とは別に全周のまわりにモルタル材料の厚さを提供するために、陽極芯のまわりに成型される。ワイヤー（１９）および（２０）は、陽極芯を介して通り、その後モルタルは適所に鋳込まれる。モルタルは、電流が陽極から鋼補強材（１１）まで流れることができるように、コンクリート層と密接に連通する電解質（ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ）を形成する。
【００２８】
モルタル材料は、好ましくは固体であり、結果として、プロセス中にずれる恐れがないように陽極を包含し保持できる。しかしながら、ゲルおよびペーストも使用することができる。モルタル材料は、好ましくは、陽極の消耗中に酸化亜鉛の膨張に適応することができるように、比較的多孔性である。しかしながら、水で満たされる可能性のある空間は避けられるべきである。
【００２９】
保護デバイスの使用は、実質的に上記出願ＷＯ９４／２９４９６において記載されるような使用であり、そこでは、保護デバイスは、本来の鋳造プロセスのコンクリートの形成において、より好ましくは、本来の鋳込み後の修復プロセスで、コンクリート層に埋められる。したがって、十分な元のコンクリート（ｓｕｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｏｒｉｇｉｎａｌ ｃｏｎｃｒｅｔｅ）は、補強筋（１１）が露出されることを可能にするために掘削される。その後、ワイヤー（１９）および（２０）は、露出された開口部の位置へと配置された補強筋および保護デバイスのまわりに巻き付けられる。その後、そのデバイスは、コンクリートの再び鋳込まれた部分によって覆われ、コンクリート内に埋められ適所にとどまる。
【００３０】
したがって、このシステムは、陽極がコンクリート内に埋められている犠牲陽極システムにのみ適用可能である。
【００３１】
したがって、陰極防食デバイスは、陽極と鋼補強部材の間の電解電圧差が、鋼鉄筋の腐食を防止するか少なくとも減じるのに十分であるその間で流れる電流を引き起こす、従来の方法で動作する。
【００３２】
陽極および好ましくは被覆（２１）は、陽極の継続的な腐食を確かなものとするために、犠牲陽極において、高いｐＨおよび／または湿潤剤材料のような少なくとも１つの活性剤を好ましくは含む。適する材料は上記の引用文献に開示される。
【００３３】
ｐＨのレベルおよび湿潤剤の存在によって、電流が５〜２０年の範囲の長期間にわたって維持されうるように電流の維持が向上する。
【００３４】
したがって、その方法は、イオン伝導性のコンクリートかモルタル材料に接する鋼部材（１１）よりも卑な材料である犠牲陽極（１６）の位置を定める工程と、犠牲陽極が鋼部分の陰極防食を提供するために作用するように、イオン伝導性のコンクリートかモルタル材料を介して犠牲陽極と鋼部分との間でイオンが連絡することによって回路を形成するために、犠牲陽極と鋼部分との間に導電性の接続（１９）および（２０）を提供する工程と、を含む。
【００３５】
第１のワイヤー（１９）および第２のワイヤー（２０）はそれぞれ、犠牲陽極芯（１５）から、その陽極から離れている自由端（１９Ａ）、（２０Ａ）まで伸長する。図２に示されるように、第１および第２のワイヤーは、第１および第２の自由端の各々において、端部を折り返すことによって、ループ（１９Ｂ）、（２０Ｂ）を画定するように形作られる。しかしながら、これは単に端部の手作業を補助するために提供され、その端部は図１に示される簡易な終端になりうる。
【００３６】
典型的には、第１および第２のワイヤーは、共通ワイヤー（１９Ｃ）の部分を形成し、共通ワイヤー上へと鋳込まれた芯を有する陽極材料（１６）を介して伸長する。製造のこの方法は非常に簡易であり、ワイヤーおよび犠牲陽極材料との間の優れた接続を構造的かつ電気的に提供する。
【００３７】
ここで、図３、４および５に目を向けると、上記陽極を形成する方法と、図１および２に示される据え付け場所に陽極アセンブリを搬送するための方法とが示される。
【００３８】
図３および４に、端壁（３１）および（３２）、ならびに本体（３３）を形成するために成型されるレセプタクル（３０）が示される。その本体は、隆起したリブ（３４）およびくぼみ（３５）を有する一般的には波状の形状を形成するように成型される。そのくぼみは上記陽極を成型するためのチャンバー（３６）を形成する。リブ（３４）は、各陽極が隣の陽極から一定間隔で配置された状態を保つためのスペーサーを形成する。レセプタクルは、プラスチックおよび紙を含む異なるタイプの材料から成型することができ、結果として、薄い可撓性の壁を有し、したがって軽量で安くなる。材料は不透水性であってもよく、または鋳込まれたときにコーティングを保つが、コンクリートにおける据え付け後に液体の浸透を可能にするように多孔性であってもよい。
【００３９】
したがって、その方法は、据え付け場所（１０）のイオン伝導性の媒体またはコンクリート（１３）中に据え付けするための複数の犠牲陽極を形成する。
【００４０】
レセプタクルまたはトレーの（３０）は、鋳込みトレーおよび搬送レセプタクルの両方を形成する。リブ（３４）、端壁（３１）、（３２）は、トレー中のある配列の複数のチャンバー（３６）を画定する分割部材として作用する。これらは、細長い棒状の陽極を形成するように、細長く並行であるが、もちろん、代替的な形状および間隔も可能である。各チャンバー（２６）は、陽極の型として作用するように、かつ複数の陽極のそれぞれの１つを並行して収納するように構成される。
【００４１】
上に提示されるような各陽極は、犠牲材料の本体を形成する陽極芯（１６）と、芯を介して通り、２つの露出した端部分（１９）および（２０）を形成する接続ワイヤー（１９）とを含む。
【００４２】
図３および４に示されるように、製造位置において、陽極芯およびワイヤーはそれぞれのチャンバー（３６）へと挿入され、各陽極は陽極芯に対して鋳込まれた被覆材料（２１）を有し、各陽極芯（１６）は、ワイヤーの外部表面を取り囲む陽極芯（１６）を少なくとも部分的に取り囲む被覆材料（２１）のコーティングを有するが、その接続ワイヤー（１９）は端部では露出されている。
【００４３】
したがって、製造位置において、供給部（２１Ａ）の中にある材料（２１）は、トレー上へと注がれ、チャンバー（３６）に入り、芯（１６）を取り囲む。鋳込み動作が生じている間、そのトレーは、鋳込み材料を受けるのに十分にトレーを支持するようにトレーを収納する隆起した外周リブ（３９）を有するパッド（３８）上に置かれる。鋳込み材料がセットされるときに、そのトレーは、一列にまたは他の配列で一連の陽極を収納して、陽極が据え付け場所でレセプタクルから取り除かれ、コンクリート（１３）へと個々に挿入される据え付け場所まで搬送される。その上にコーティングを有する陽極の形状は、細長い陽極またはパック形状の陽極を含むように変化しうる。陽極が細長いとき、図４から７に示されるように水平に、または図８に示されるように垂直に伸長することができ、コーティング材料は陽極体のまわりに鋳込まれる。
【００４４】
図４および６に示されるように、端壁（３１）および（３２）、ならびに端部リブ（３４Ａ）は、介在するリブ（３４）の頂部縁部（４１）よりも高い頂部縁部（４０）まで隆起していることが留意されるだろう。鋳込み材料がトレー内で線（４０）まで充填されるとき、これによって、鋳込み材料の一部が形成され、結果として陽極は、鋳込み被覆材料（２１）の脆弱なブリッジ部分（４２）によって、各レセプタクル内で隣の陽極に接続される。すなわち、鋳込み材料の一部が、１つのチャンバー（３６）から隣のチャンバーまで、リブ（３４）を乗り越え、２つの並行な陽極が接続された状態を保つ。
【００４５】
無傷のままの構造がトレー内で、製造場所から据え付け場所まで搬送されると、ブリッジ部分（４２）は、据え付け場所にて、据付者が供給される一連の陽極から各陽極を順番に分離するとともに壊される。このブリッジ部分（４２）は、搬送のための構造体として陽極を保ち、かつ取り扱い、パッケージング、および搬送の間に鋳込み材料がその構造を保つように、鋳造プロセス中に補助する。しかしながら、ブリッジ部分（４２）は、芯（１６）を取り囲む層（２１）を損傷させることなく壊されることを可能にするのに十分に薄い。
【００４６】
図４に最良に示されるように、鋳込みプロセスの間、陽極芯は、トレー（３０）の端壁（３１）、（３２）のワイヤー（１９）との係合によって、チャンバー内で支持され位置を定められる。したがって、壁（３１）および（３２）はそれぞれ、頂部縁部（４０）から、チャンバー（３６）の中心に隣接したスロットの下端部まで下方へ伸長するスロット（４３）を有する。芯本体（１６）から出るワイヤー（１９）は、レセプタクル（３０）の壁（３１）、（３２）のスロット（４３）内に位置し、供給（２１Ａ）から鋳込まれるにつれて、少なくともある程度の芯の表面を適切に取り囲む鋳込み材料（２１）のためのチャンバー（３６）の他の壁から、図３の右に示されるような芯（１６）が離れて間隔を置く状態を保つ。このように、芯（１６）の端部（１６Ａ）および（１６Ｂ）と係合する２つの端壁部分（３１）および（３２）は、２つの端壁部分（３１）、（３２）を介してつるされた、そのそれぞれのチャンバー（３６）内で陽極芯を支持する、陽極芯（１６）の各ワイヤー（１９）を支持するように作用する。このように、その陽極芯はそのチャンバーへと降ろされ、ワイヤーがチャンバーに沿って芯を位置づけることができる。
【００４７】
図３に示されるように、端壁（３１）および（３２）は、陽極芯（１６）の端部（１６Ａ）、（１６Ｂ）と直接に係合するか、またはそれらに突き合わされ、結果として、材料（２１）が鋳込まれるときに、この領域へ侵入できない、またはこの領域への侵入が少なくとも制限され、したがって被覆材料がワイヤー（１９）に接触しようとするのが防止されるか制限される。チャンバー（３６）は細長く、かつ一列に並行して構成され、中心の芯および鋳込まれた被覆材料の周囲のリングを備えた、フィンガー形状の陽極を形成する。
【００４８】
レセプタクルが支持パッド（３８）上での鋳込みプロセスの間に支持されるように、レセプタクルは、チャンバーを形成するために成型されうる、鋳込まれた被覆材料から可撓性材料を取り外す目的で鋳込み材料から引き離すために簡単に折り曲げ可能である可撓性の使い捨て可能なプラスチック材料から形成される。（４５）および（４６）に示されるような本体（３３）のリブ（３４）の壁は、陽極が引き抜かれることを可能にするためにテーパー状の側面を有する。しかしながら、可撓性材料があまりに脆くなる可能性があるため、陽極の抜出し中に鋳込みから可撓性材料を引き離すことができるように、テーパーの度合は従来の固い型において使用されるものと比較して減じられてもよい。
【００４９】
図５および６に示されるように、レセプタクルはトレーを形成し、かつそれらのトレーは少なくとも１つの柱の状態で、別のトレーの上部に積み重ねられる。したがって、トレーは、鋳込み材料が配される基部および直立に成型された壁を有する。しかしながら、他の形状およびレセプタクルの構成も使用されうる。その後、その柱（複数可）は、ダンボール箱などの外部容器（４８）内に収納されうる。鋳込み材料が鋳込まれた各トレーの底壁は、トレー中の陽極を下の隣のトレーの陽極から分離するように作用し、搬送中に層を損傷させる可能性のあるモルタル層間の摩擦接触を回避する。したがって、使用されるパッケージング材料の量が減少すると同時に、安定で効果的な搬送システムを提供する。ワイヤー（１９）および（２０）は、端壁（３２）、（３２）を越えてボックス（４８）の領域（４９）内に収納され、ここでそれらのワイヤーは、その領域において必要とされる空間を減らすために、曲げられる、巻かれる、または折りたたまれうる。据え付け場所へ到着してから、個々の陽極は、チャンバー（３６）から引き出され、それぞれのワイヤーは収容領域（４９）から引き抜かれる。
【００５０】
図７に、陽極体（１６）が金属に固定するための単一のネジ棒または他の類似の機構を使用する、代替的な構成の平面図が示される。本実施形態では、棒（１９１）は陽極体（１６）の一端にのみ位置する。したがって、本構成では、棒（１９１）を受けるボックス（４８）の端に単一のチャンバー（４９１）しか存在しない。したがって、棒は、鋳造プロセス中に、端壁（３２１）の穴（４３１）を介して棒を通すことにより取り付けられる。この係合は比較的堅く、本体（１６）のもう１つの端が壁（３１１）と堅く係合するため、この取り付けは、本体（１６）を適所に保持するように作用することができる。しかしながら、鋳造プロセス中に鋳込み材料を受けるために、チャンバー内で本体（１６）の適切な位置を確かなものとするのを補助するように、リブ（３１２）を本体（１６）の端部に対面する壁（３１１）中に提供することもできる。
【００５１】
図４Ａに、レセプタクル（３０Ａ）が据え付けの間に陽極と共にコンクリートへと挿入される紙などの多孔質材料から形成されるか、またはその多孔質材料を含む代替的な構成が示される。紙のレセプタクル（３０Ａ）は、型を形成し、かつ搬送レセプタクルを形成するのに十分なほど硬くなりうる。しかしながら、より典型的には、紙のレセプタクル（３０Ａ）は、図４Ａに示される通りであり、そこでは、本体（３３）、隆起したリブ（３４）、およびくぼみ（３５）を含むレセプタクルは、ベースパッド（３８Ｃ）および隆起したリブ（３８Ｂ）を含む型（３８Ａ）の内部に位置し、それによって運ばれるライナーを事実上画定するようにさらに薄くなっている。形成された型を提供することによって、ライナーが鋳込みの間にケース材料を支持する強さを提供することは必要ではないため、ライナーが比較的薄くかつ容易に裂かれることが可能となる。
【００５２】
このように、陽極およびブリッジ部分を含む本体として成型された陽極構造は、上記されるような外部のボックス内に積み上げられた状態で据え付け場所まで搬送するために取り付けられたライナー材料と共に型構造から引き抜かれうる。
【００５３】
したがって、ライナーは、搬送および貯蔵中の損害を減らしながら、十分な構造的一体性と、積み上げられた状態で陽極アセンブリを搬送するため緩衝作用とを提供する。据え付け場所で陽極アセンブリは個々の片へと分離され、個々の陽極はそれぞれライナーの別々の裂かれた部分を含み、各部分は据え付け場所でそれぞれの陽極と係合する。したがって、その材料を裂くことができる場合、陽極は全体構造から離脱されうる一方で、レセプタクルは別々の片へと裂かれる。多孔性の紙材は、陽極が分離されるとともに別々の片へと容易に裂かれ、陽極を部分的に取り囲むか係合する紙片は、据え付けが完了した後に、イオンの伝達を妨げることなく、陽極と共にコンクリートへと挿入することもできる。すなわち、選択された材料、典型的には多孔性の紙には、紙が事実上コンクリート構造の一部となるように、コンクリート混合物の液体が注入中に浸透する。
【００５４】
代替的に、鋳込むため、および搬送するためのレセプタクルの全体は、多孔質材料の形をとって提供され、かつ据え付け時に個々の部分へと分離されてもよい。その部位においてレセプタクルとして多孔質材料を使用するという利点は、廃棄材料として現場で廃棄されるのではなく、陽極と共に媒体へとその材料を挿入できるということである。このように、搬送レセプタクルは、据付者に、これらの構成要素を分離させ、かつレセプタクルの処分を管理することを要求することなく、媒体へと都合よく導入される。
【００５５】
図８に、陽極（５０）がレセプタクル（５１）に鋳込まれるさらなる実施形態が示される。本実施形態では、細長い陽極が、ポケット（５２）の多数の行および列を含みうる配列で、垂直に立った状態で構成され、ポケットの各々へと別々の陽極（５０）が形成され、そして搬送される。各陽極（５０）は、保護される金属への本体（５３）の電気的接続のための構成要素を形成する接続ワイヤー（５４）を取り囲む、亜鉛などの犠牲材料でできた中央陽極体（５３）を含む。ポケットおよび本体の両方は、円形の外周（５５）および平坦な端部（５６）を備える円筒形である。別の形状も使用されうる。ワイヤー（５４）は各平坦な端部から出る。本体（５３）の平坦な下端部は、平坦な下部の穴（５７）を通って突出するワイヤー（５４Ａ）を用いてポケットの平坦な下部上に位置する。ポケットの平坦な下部上の陽極体の平坦な下部と、穴を通るワイヤーの突出部との間のこの協働は、本体がポケット内で直立して中心に位置するように作用する。全てのポケットがそれぞれの本体を収納しているときに、被覆材料（５８）は、陽極体の上部と一致するポケットの上面まで、各陽極体のまわりの位置へと鋳込まれる。平坦な下部間の協働は、ワイヤー（５４）のまわりに鋳込まれたとき、被覆材料の浸透を防止する。陽極体の平坦な上面は材料（５８）で覆われない。それらのポケットは、ポケットの部分が凹む概ね平坦なシートを形成する、ポケット間のブリッジング部分（５９）によって隣のポケットにそれぞれ接続される。
【００５６】
レセプタクルとその中で運ばれる陽極とを含む構造は、個々の使用のために陽極が引き出される据え付け場所まで搬送される。本実施形態では、構造的な形状が、搬送するために積み重ねられたときに、レセプタクルによって、および各レセプタクルと隣のレセプタクルとの間のダンボール仕切板などの任意の支持材によって維持されるように、陽極を接続する脆弱な部分は存在しない。
【００５７】
レセプタクルは、要求されたときに陽極を取り外すのに役立つ可撓性のプラスチック材料から形成されうる。そのようなレセプタクルは再度使用される、またはリサイクルされてもよい。代替手段として、レセプタクルは、湿った形態で鋳込まれたときに被覆材料を収納するのに十分な耐性をもつ紙または他の繊維板から形成することができ、かつイオンの通過を妨げることなく、陽極が据え付けられるコンクリート中で使用されるのに十分に多孔性でありうる。繊維材料が使用されて、陽極と共に据え付けられるようには意図されないとき、鋳込む前に、各ポケットは例えばシリコーン性の剥離コートで被覆され、陽極がそのポケットから引き出されることを可能にする。示されるような本実施形態では脆弱な接続は存在しないため、陽極は容易に分離され、必要な場合は、レセプタクルは、各陽極をそれぞれ取り囲む円筒へと裂かれうる。
【００５８】
しかしながら、必要とされるときに壊される接続部分の鋳込みを可能にするように、チャネルは頂部壁（５９）に形成されうる。これは、当然、据え付け場所へ搬送のための硬い一体型の本体としての構造の維持を補助する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図４Ａ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【外国語明細書】
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