專利名稱：例如處于錨栓上的傳感器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1前序部分所述的傳感器系統(tǒng)，其例如處于錨栓上。
背景技術(shù)：
例如由DE 103 16 632 B4公知一種螺栓，其帶有所謂的負(fù)荷顯示片，也被稱為“直接張緊指示器(DTI,Direct Tension Indicator)”。這種墊片具有傳感器，以便控制在螺栓上調(diào)節(jié)的預(yù)緊力，其中，所述傳感器通過囊(Kapseln)形成，所述囊填充有顏料。所述顏料在預(yù)先確定的軸向負(fù)荷下從所述墊片中溢出和/或在墊片的邊緣上可見。因此，借助于所述傳感器，可以檢定達(dá)到了額定預(yù)緊力，而不需要檢測安裝扭矩。但是，已表明，當(dāng)負(fù)荷顯示片應(yīng)用于混凝土錨上時，它有可能不能可靠地起作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供一種特別可靠的傳感器系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明，該目的通過一種具有權(quán)利要求1所述特征的傳感器系統(tǒng)來實現(xiàn)。優(yōu)選的實施例在從屬權(quán)利要求中給出。根據(jù)本發(fā)明的傳感器系統(tǒng)的特征在于，在所述傳感器的區(qū)域內(nèi)布置有至少一個具有膨脹性材料的旁路元件，其中，經(jīng)由所述旁路元件的膨脹性材料能夠?qū)ё咦饔糜谒鰝鞲衅鞯臎_擊力。本發(fā)明基于如下認(rèn)識，即在將負(fù)荷顯示片應(yīng)用于混凝土錨上時在某些場合下所觀察到的困難歸因于錘打(Einhammern ),所述錘打在混凝土錨中經(jīng)常是必需的。在錘打時，很高的沖擊力作用于所述錨并因此也作用于所述負(fù)荷顯示片。所述沖擊力可能損壞或至少削弱充當(dāng)傳感器的填充了顏料的囊。這尤其可能產(chǎn)生的后果是，顏料過早就已溢出，從而在擰緊錨栓時不再能夠準(zhǔn)確地控制所述預(yù)緊力。在這里安排了本發(fā)明并且設(shè)置至少一個旁路元件，所述旁路元件至少部分地導(dǎo)走在錘打時產(chǎn)生的沖擊力，并由此減輕傳感器的負(fù)荷并且保護(hù)所述傳感器。在此，旁路元件至少分區(qū)域地具有膨脹性材料，經(jīng)由所述膨脹性材料導(dǎo)走所述沖擊力。這種膨脹性材料的特征在于，當(dāng)力在例如少于0.1秒的短暫時間間隔內(nèi)作用時，它經(jīng)受得住變形，但是，另一方面當(dāng)力在例如多于3秒的較長時間間隔內(nèi)作用時，它可以發(fā)生變形。由此，所述膨脹性材料可以承受短時持續(xù)的力(如在錘擊時產(chǎn)生的力)并且將其從傳感器旁邊導(dǎo)走，從而保護(hù)傳感器。反之，如果力在較長的時間間隔內(nèi)作用(例如在預(yù)先張緊所述螺栓時)，那么所述膨脹性材料發(fā)生屈服變形，從而所述力沒有由旁路元件導(dǎo)走而是作用于所述傳感器。因此，根據(jù)本發(fā)明，保護(hù)所述傳感器免受力峰值的損害，而持續(xù)時間較長的力可以由所述傳感器檢定。由此，尤其可以實現(xiàn)的是，錘打帶有負(fù)荷顯示片的混凝土錨，而不用在錘打時就已激活所述負(fù)荷顯示片，這是因為旁路元件使錘打時產(chǎn)生的沖擊力從傳感器墊片旁邊導(dǎo)走了。因此，使所述旁路元件和所述膨脹性材料合乎目的地根據(jù)力(kraftemassig)并聯(lián)。原則上，本發(fā)明可以應(yīng)用于任意傳感器，其中，傳感器可以被理解為任何的如下裝
置，即它檢測初始參量(PriiTIiirgrSsse )并且將其描繪成輸出量。但是，所述傳感器尤其
可以是負(fù)荷顯示片的顏料囊，其中，在這種情況下，所述初始參量是作用于所述墊片的軸向負(fù)荷，而輸出量是染色。然而，利用本發(fā)明也可以例如保護(hù)電子傳感器，所述電子傳感器提供電子輸出量。特別優(yōu)選的是，設(shè)置有第一部件和第二部件，在所述第一部件上布置有所述傳感器，所述第二部件能夠相對于所述第一部件沿軸向方向運動，其中，所述傳感器和所述膨脹性材料沿軸向方向觀察布置在所述兩個部件之間。由此得到一種結(jié)構(gòu)特別緊湊的系統(tǒng)。因為所述傳感器和所述膨脹性材料相鄰并且根據(jù)力并聯(lián)地布置，所以所述膨脹性材料可以承受軸向定向的沖擊并且將軸向沖擊從傳感器旁邊導(dǎo)走。當(dāng)應(yīng)用于螺栓尤其是錨栓上時，可以設(shè)置的是，所述第一部件是墊圈和/或所述第二部件是螺母。尤其具有優(yōu)點的是，所述傳感器構(gòu)成在負(fù)荷顯示片上并且優(yōu)選通過至少一個指示劑囊形成。在這種情況下，所述第一部件是負(fù)荷顯示片。


下面結(jié)合優(yōu)選的實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)闡述。圖1示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的傳感器系統(tǒng)的第一實施例的橫截面視圖；圖2示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的傳感器系統(tǒng)在構(gòu)成為混凝土錨的錨栓上的第二實施例的橫截面視圖；以及圖3示意性地示出在激活所述負(fù)荷顯示片之后圖2中的實施例。
具體實施例方式在圖1中示出根據(jù)本發(fā)明的傳感器系統(tǒng)的第一實施例。所述系統(tǒng)具有傳感器1，其例如能夠以機械的方式構(gòu)成，但也能夠以電的方式構(gòu)成。此外，所述系統(tǒng)還具有旁路元件
2,其由膨脹性(dilatanten)材料組成。傳感器I埋入該材料中，其中，所述膨脹性材料既分布在傳感器I的上側(cè)又分布其兩側(cè)。如果現(xiàn)在從上面對圖1中的傳感器系統(tǒng)施加沖擊，那么相應(yīng)的力(如圖1中實線箭頭所示)由旁路元件2的膨脹性材料來承受并且在傳感器I的兩側(cè)導(dǎo)走。而不給傳感器I增加負(fù)荷或者只給它增加少量負(fù)荷。相反，如果從上面的力作用較長時間，那么可以使膨脹性材料變形，并且從上面作用的力(如圖1中虛線箭頭所示)可以作用于傳感器I并且由所述傳感器進(jìn)行檢測。因此，一方面所述傳感器I可以檢測從上面作用的力(只要它持續(xù)時間稍長)，而另一面通過旁路元件2保護(hù)了所述傳感器免于受到從上面的短時持續(xù)的沖擊的傷害。在圖2和圖3中示出根據(jù)本發(fā)明的傳感器系統(tǒng)在構(gòu)成為混凝土錨的錨栓上的應(yīng)用。所述錨栓具有螺栓38，在其一個端部區(qū)域上布置有本身公知的擴開元件39。在其對置的端部上，所述螺栓38穿過墊圈31并且具有螺母32，所述螺母布置在墊圈31之上。墊圈31在其面向螺母32的側(cè)上具有至少一用顏料填充的指示劑囊(Indikatorkapsel)，其形成力傳感器10。如果在安置錨栓時擰緊螺母32，那么螺母32靠置傳感器10。如果進(jìn)一步擰緊螺母32，那么螺母32將變得越來越大的、從上面作用的軸向力施加給相鄰的傳感器10，所述軸向力相應(yīng)于螺栓38中的預(yù)緊。如果傳感器10上的力最后達(dá)到預(yù)先確定的閾值，那么使傳感器10上的機械元件發(fā)生屈服變形，并且顏料50 (如圖3中所示)可以從所述指示劑囊中從墊圈31旁側(cè)溢出。這可以用作如下情況的標(biāo)志，即已達(dá)到螺栓38中的理想的額定應(yīng)力。由此，墊圈31與構(gòu)成為指示劑囊的傳感器10 —起形成負(fù)荷顯示片34。如圖2和圖3中進(jìn)一步所示，傳感器系統(tǒng)還具有旁路元件20、20'，所述旁路元件由膨脹性材料組成。旁路元件20、20'布置在墊圈31上傳感器10旁邊。如同傳感器10，旁路元件20、20'也處于螺母32與墊圈31之間，從而由螺母施加的軸向力可以不僅作用于傳感器10而且作用于旁路元件20、20'。如果現(xiàn)在(例如在敲入錨栓時)向螺栓38并因此向螺母32施加沖擊，那么所述沖擊由螺母32進(jìn)一步傳遞到旁路元件20、20'上。由于所述沖擊的短時性質(zhì)，使所述膨脹性旁路元件20、20'在所述沖擊期間最多發(fā)生非實質(zhì)性變形，從而它可以將沖擊力直接進(jìn)一步傳遞給相鄰的墊圈31。因此，沖擊力由傳感器10旁邊的旁路元件20、21'傳遞過去。反之，如果軸向力作用時間較長(例如在擰緊螺母32時)，那么旁路元件20、20'可以發(fā)生變形，并且軸向力現(xiàn)在作用于傳感器10，從而傳感器10承受該力并且可以如圖3中所示的那樣檢定該力。
權(quán)利要求
1.一種傳感器系統(tǒng),例如處于錨栓上的傳感器系統(tǒng)，所述傳感器系統(tǒng)包括至少一個傳感器(1、10)，其特征在于，在所述傳感器(1、10)的區(qū)域內(nèi)布置有至少一個具有膨脹性材料的旁路元件(2、20)，其中，經(jīng)由所述旁路元件(2、20)的膨脹性材料能夠?qū)ё咦饔糜谒鰝鞲衅?1、10)的沖擊力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器系統(tǒng)，其特征在于，設(shè)置有第一部件(31)和第二部件(32),在所述第一部件(31)上布置有所述傳感器(1、10)，所述第二部件(32)能夠相對于所述第一部件(31)沿軸向方向運動，其中，所述傳感器(1、10)和所述膨脹性材料沿軸向方向觀察布置在所述兩個部件(31、32 )之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳感器系統(tǒng)，其特征在于，所述第一部件是墊圈(31)，而所述第二部件是螺母(32)。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的傳感器系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器(1、10)構(gòu)成在負(fù)荷顯示片(34)上并且尤其通過至少一個指示劑囊形成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種傳感器系統(tǒng)，其例如處于錨栓上，所述傳感器系統(tǒng)包括至少一個傳感器(10)。根據(jù)本發(fā)明設(shè)置的是，在所述傳感器(10)的區(qū)域內(nèi)布置有至少一個具有膨脹性材料的旁路元件(20)，其中，經(jīng)由所述旁路元件(20)的膨脹性材料能夠?qū)ё咦饔糜谒鰝鞲衅?10)的沖擊力。
文檔編號F16B31/02GK103154535SQ201180049060
公開日2013年6月12日 申請日期2011年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月11日
發(fā)明者M·佩托, A·埃克施泰因, M·戈爾特, M·舍費爾, A·D·戴克輝斯, J·阿普爾 申請人:喜利得股份公司