專利名稱：載荷指示墊片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1前序部分所述的載荷指示墊片，包括:基體和設(shè)置在該基體上的蓋體，以及至少一個用于指示在基體與蓋體之間作用的軸向力的指示元件，該指示元件設(shè)置在基體與蓋體之間。
背景技術(shù)：
在安裝螺栓時往往需要確定地調(diào)節(jié)預(yù)緊力。這一點(diǎn)例如可以利用轉(zhuǎn)矩扳手來實(shí)現(xiàn)。由于通常在轉(zhuǎn)矩和預(yù)緊力之間存在著一種關(guān)系，所以可以從實(shí)際的轉(zhuǎn)矩推斷出實(shí)際的預(yù)緊作用。但預(yù)緊作用也可直接加以確定，其中可以使用一種所謂的載荷指示墊片，亦稱之為“直接拉力指示器(Direct Tension Indicator)”(DTI)。這種載荷指示墊片例如在DE10316 632B4中公開過。在DE103 16 632B4中所公開的載荷指示墊片具有一個指示器，用于監(jiān)控在螺栓上所調(diào)定的預(yù)緊作用，該指示器由囊封物所構(gòu)成，其中充填有顏料。在達(dá)到預(yù)定的軸向負(fù)荷時，顏料便會從墊片中出來，和/或變得在墊片的邊緣處可被看到。與通過轉(zhuǎn)矩進(jìn)行的間接確定方式相比，利用載荷指示墊片通過直接確定預(yù)緊，可以獲得更高的精確度，因?yàn)檗D(zhuǎn)矩和預(yù)緊力之間的關(guān)系可能會有波動。然而業(yè)已表明，載荷指示墊片若用在混凝土錨栓上，其功能作用也許并不可靠。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種可靠性特別高的載荷指示墊片。按照本發(fā)明，上述目的通過具有權(quán)利要求1所述特征的載荷指示墊片得以實(shí)現(xiàn)。一些優(yōu)選的實(shí)施例見從屬權(quán)利要求中所述。本發(fā)明提出的載荷指示墊片的特征在于:指示元件具有膨脹性(dilatant)材料。特別是，指示元件可以由膨脹性材料組成。本發(fā)明是基于下述認(rèn)識:在結(jié)合混凝土錨栓使用載荷指示墊片時部分觀察到的可靠性問題要追溯到錘入過程，該錘入過程對于混凝土錨栓的情況通常是必需的。在錘入時，有很高的沖擊力作用到錨栓上，并且同時也可能作用到載荷指示墊片上。該沖擊力可能損壞或者至少削弱那些充填了顏料的囊封物，所述囊封物按照現(xiàn)有技術(shù)是作為敏感元件起作用的。這一情況則又可能導(dǎo)致如下結(jié)果:使顏料過早地出來，從而在擰緊錨栓時無法再正確地監(jiān)控預(yù)緊作用。在此，本發(fā)明提出這樣一種指示元件，它由膨脹性材料組成。這種膨脹性材料的特點(diǎn)在于:若在短時間例如小于0.1秒的時段上施加力，該膨脹性材料能夠抵抗變形；但另一方面，當(dāng)力在較長時間例如大于3秒的時段上作用時，則該材料可以發(fā)生變形。因此，用膨脹性材料制成的指示元件可將短暫持續(xù)的力如錘擊時出現(xiàn)的力從蓋體繼續(xù)傳遞到基體上，而不發(fā)生變形，因而不會對力傳遞產(chǎn)生負(fù)面影響。相反，若力在較長的時段上作用，例如在螺栓預(yù)緊時，膨脹性材料便屈服和變形。這種可見的變形又能用作對于所調(diào)定之預(yù)緊的證明(即表明是否達(dá)到了所調(diào)定的預(yù)緊)。因此，按照本發(fā)明提供這樣一種指示元件，該指示元件一方面不同于指示囊封物，不會受到錘擊的影響，從而獲得了特別良好的指示可靠性；另一方面，該指示元件可將在錘擊時出現(xiàn)的力基本上無影響地繼續(xù)傳遞，從而在相應(yīng)的混凝土錨栓的錘入過程中獲得了特別高的可靠性。 按照本發(fā)明，基體和蓋體可以分別具有一個通孔，其中，這兩個通孔適宜為使一螺栓軸向穿過而彼此對齊。特別是可以規(guī)定:基體和/或蓋體設(shè)計(jì)為呈環(huán)形。此外優(yōu)選的是，將指示元件構(gòu)造為環(huán)，該環(huán)適宜與兩個通孔同軸地加以設(shè)置。這樣就允許實(shí)現(xiàn)指示元件的特別簡單而可靠的固定，同時也可獲得特別良好的指示可靠性。本發(fā)明的另一項(xiàng)適宜的發(fā)展設(shè)計(jì)在于:基體和/或蓋體具有一環(huán)形的盤片。借此可以實(shí)現(xiàn)一種特別緊湊的設(shè)置結(jié)構(gòu)。另外按照本發(fā)明還可設(shè)置一止擋，該止擋限制蓋體朝向基體的軸向運(yùn)動，并限制指示元件的軸向負(fù)荷。這樣的止擋還能防止指示元件在特別高的軸向負(fù)荷下被損壞。特別適宜的是，所述止擋由止擋環(huán)所構(gòu)成，該止擋環(huán)從基體或從蓋體依軸向突出。這樣一種止擋環(huán)除了用作止擋之外，還可用于指示元件的定位。特別是可以規(guī)定:指示元件的至少一部分包圍所述止擋、特別是止擋環(huán)。據(jù)此，指示元件的至少一部分與止擋相比在徑向上是更遠(yuǎn)地居外設(shè)置的。例如，可以設(shè)置這樣一種環(huán)形的指示元件，使之包圍著止擋環(huán)。這樣，一方面可以獲得一種特別緊湊的結(jié)構(gòu)形式，同時該指示元件是可以特別良好地識別的，從而進(jìn)一步提高了操作可靠性。本發(fā)明還涉及一種混凝土錨栓，其具有按照本發(fā)明設(shè)計(jì)的載荷指示墊片。


下面將參照優(yōu)選實(shí)施例對本發(fā)明作詳細(xì)說明，該實(shí)施例示意性地示于附圖中。附圖示意地表示:圖1混凝土錨栓的縱剖視圖，配有本發(fā)明提出的載荷指示墊片，處于未加載狀態(tài)；以及圖2混凝土錨栓的縱剖視圖，配有本發(fā)明提出的如圖1所示的載荷指示墊片，在施加預(yù)緊作用之后。
具體實(shí)施例方式在附圖1和2中示出了本發(fā)明提出的混凝土錨栓I的一個實(shí)施例，在該錨栓上設(shè)置了一個本發(fā)明提出的載荷指示墊片2。該混凝土錨栓I具有一個螺栓41，該螺栓被引入到一個孔40中。在其底腳側(cè)的、設(shè)置于孔40中的端部，在螺栓41上設(shè)置了一個擴(kuò)張?zhí)淄?5及一個用于該擴(kuò)張?zhí)淄?5的擴(kuò)張錐體46。在螺栓41的對置一端上設(shè)有一個預(yù)緊螺母49。本發(fā)明提出的載荷指示墊片2設(shè)置在預(yù)緊螺母49和待錨固元件8之間，并貼靠在預(yù)緊螺母49上。載荷指示墊片2具有一個環(huán)形的基體11及一個同樣是環(huán)形的蓋體13，其中，蓋體13是朝向預(yù)緊螺母49的，基體11是朝向待錨固元件8的。盤片形的基體11和盤片形的蓋體13分別具有一個通孔12或14，螺栓41被引導(dǎo)穿過該通孔。
在蓋體13上設(shè)置了一個止擋環(huán)18，該止擋環(huán)依軸向相對于通孔12、14，亦即在螺栓41的縱向上，從蓋體13朝向基體11突出。該止擋環(huán)18限制蓋體13朝向基體11的軸向運(yùn)動。在基體11和蓋體13之間，設(shè)置了一個由膨脹性材料制成的環(huán)形指示元件4，該指示元件包圍著止擋環(huán)18，而且該指示元件在圖1所示的未加載狀態(tài)時依軸向超出于止擋環(huán)
18。在未加載狀態(tài),該環(huán)形的指示元件4如圖1中所示例如具有圓形橫截面。若如圖2所示，為了實(shí)現(xiàn)錨栓I的預(yù)緊而將預(yù)緊螺母49擰緊，則在預(yù)緊螺母49和待固定元件8之間的基體11和蓋體13便被軸向往一起壓擠。此時，設(shè)置在基體11和蓋體13之間的指示元件4被軸向鐓壓。由于預(yù)緊作用延續(xù)一個相當(dāng)長的時段，因此便使膨脹性的指示元件4發(fā)生變形，并相應(yīng)于軸向鐓壓而徑向延展，以至它變得偏離于指示元件4的圓形橫截面(圖2)。按照本發(fā)明，這種形變可以用來表示在螺栓41中作用的預(yù)緊力的尺度(程度)。為了能夠在視覺上特別良好地看出指示元件4的形變，可以在基體11中和/或在蓋體13中配置至少一個觀察窗。在所示的實(shí)施例中，在蓋體13上在徑向外部設(shè)置了一個環(huán)形觀察窗19。隨著預(yù)緊作用的不斷增大，指示元件4會如此長地繼續(xù)變形，直到蓋體13的止擋環(huán)18碰觸在基體11上。因此，止擋環(huán)18可保護(hù)指示元件4免受過度負(fù)荷。例如在將螺栓41錘入到孔40中時，若短時間的軸向力作用到載荷指示墊片2上，由于指示元件4的膨脹性質(zhì)之故，并不導(dǎo)致該指示元件4發(fā)生值得一提的形變，從而指示元件4的指示功能不會因該沖擊受到有害影響。
權(quán)利要求
1.載荷指示墊片(2),包括: 基體(11)和設(shè)置在該基體(11)上的蓋體(13 )，以及至少一個用于指示在基體(11)與蓋體(13)之間作用的軸向力的指示元件(4)，該指示元件設(shè)置在基體(11)與蓋體(13)之間， 其特征在于: 所述指示元件(4)具有膨脹性材料。
2.按權(quán)利要求1所述的載荷指示墊片(2)，其特征在于:所述基體(11)和所述蓋體(13)分別具有一個通孔(12或14)，其中，這兩個通孔(12，14)為使一螺栓(41)依軸向穿過而彼此對齊。
3.按以上權(quán)利要求之一所述的載荷指示墊片(2)，其特征在于:所述指示元件(4)構(gòu)造為環(huán)。
4.按以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的載荷指示墊片(2)，其特征在于:所述基體(11)和/或所述蓋體(13)具有一環(huán)形的盤片。
5.按以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的載荷指示墊片(2)，其特征在于:設(shè)有一止擋，該止擋限制所述蓋體(13)朝向所述基體(11)的軸向運(yùn)動，并限制所述指示元件(4)的軸向負(fù)荷。
6.按權(quán)利要求5所述的載荷指示墊片(2)，其特征在于:所述止擋是由止擋環(huán)(18)構(gòu)成，該止擋環(huán)從所述基體(11)或從所述蓋體(13)依軸向突出。
7.按權(quán)利要求5或6之一所述的載荷指示墊片(2)，其特征在于:所述指示元件(4)的至少一部分包圍所述止擋。
8.混凝土錨栓(1)，其特征在于:該混凝土錨栓具有按以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的載荷指示墊片(2)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種載荷指示墊片(2)，包括基體(11)和設(shè)置在該基體上的蓋體(13)，以及至少一個用于指示在基體與蓋體之間作用的軸向力的指示元件(4)，該指示元件設(shè)置在基體與蓋體之間。按照本發(fā)明規(guī)定所述指示元件(4)具有膨脹性材料。
文檔編號F16B31/02GK103180623SQ201180051201
公開日2013年6月26日 申請日期2011年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者J·阿普爾, A·D·戴克輝斯, M·舍費(fèi)爾, M·戈?duì)柼? A·?？耸┨┮?申請人:喜利得股份公司