專利名稱：限扭矩緊固裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種限扭矩緊固裝置，其包括第一頭部，該第一頭部具有至少一個(gè)用于與緊固工具形狀鎖合地連接的結(jié)構(gòu)元件；和第二頭部，該第二頭部具有至少一個(gè)螺紋；其中，這兩個(gè)頭部在形成至少一個(gè)規(guī)定斷裂位置的情況下相互連接，該規(guī)定斷裂位置在所述兩個(gè)頭部之間出現(xiàn)極限扭矩時(shí)發(fā)生斷裂，從而產(chǎn)生屬于所述第一頭部的第一斷裂面和屬于所述第二頭部的第二斷裂面；并且，至少所述第二頭部、優(yōu)選還有所述第一頭部具有位于內(nèi)部的基本材料，該基本材料設(shè)有防腐蝕的表面涂層。
背景技術(shù)：
已經(jīng)公知具有兩個(gè)頭部的斷開(kāi)式螺母(Abreissmutter)或者斷開(kāi)式螺栓(Abreissschraube),它們是通過(guò)焊接相互連接的。在安裝該螺母或者螺栓時(shí)，借助緊固工 具將扭矩施加到第一頭部上，其中，所述扭矩在緊固過(guò)程開(kāi)始時(shí)通過(guò)連接而被傳遞到第二頭部上。若在緊固過(guò)程結(jié)束時(shí)達(dá)到一個(gè)事先給定的極限扭矩，所述第一頭部就在連接處與所述第二頭部剪斷開(kāi)來(lái)。通過(guò)這種剪斷，最大作用于所述第二頭部上的扭矩便受到限制。例如US 2002/076295A1提供了一種斷開(kāi)式螺母。由GB1411151A已知一種斷開(kāi)式螺栓。出于成本原因，斷開(kāi)式螺母通常是由比較容易受腐蝕的基本材料制成，該基本材料通過(guò)表面處理而得到防腐保護(hù)。然而，在這種斷開(kāi)式螺母的應(yīng)用當(dāng)中，盡管經(jīng)過(guò)了表面處理，依然可能會(huì)發(fā)現(xiàn)有腐蝕問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供一種限扭矩緊固裝置，該緊固裝置一方面在加工制造上特別有利，以及另一方面特別耐腐蝕。所述目的通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求的特征得以實(shí)現(xiàn)。有益的發(fā)展設(shè)計(jì)在從屬權(quán)利要求中加以闡述。本發(fā)明裝置的特征在于，至少屬于第二頭部的第二斷裂面與所述第二頭部的基本材料的未被涂層的表面相比具有更高的耐腐蝕性。本發(fā)明認(rèn)識(shí)到，在現(xiàn)有技術(shù)的斷開(kāi)式螺母中出現(xiàn)的腐蝕問(wèn)題可歸結(jié)于斷裂面，該斷裂面在兩個(gè)頭部剪斷時(shí)產(chǎn)生于規(guī)定斷裂位置。由于這些斷裂面在所述裝置的常規(guī)使用中，也就是說(shuō)在達(dá)到極限扭矩并且在規(guī)定斷裂位置發(fā)生斷裂時(shí)，才暴露出來(lái)，因此，事先在裝置制造的范圍內(nèi)被涂上的表面防腐保護(hù)在那里不能起作用。那么，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，在斷裂面上就可能存在著防腐保護(hù)漏洞。斷裂面以后可能構(gòu)成腐蝕的始發(fā)點(diǎn)，腐蝕可從那里侵入到頭部的基本材料中，并且隨著時(shí)間的推移還可能侵蝕到鄰近于斷裂面的、只在表面有保護(hù)的區(qū)域。本發(fā)明以此為出發(fā)點(diǎn)并且設(shè)定如此地調(diào)整改良在規(guī)定斷裂位置區(qū)域內(nèi)所使用的材料，即，在所述規(guī)定斷裂位置發(fā)生斷裂時(shí)暴露出來(lái)的斷裂面要比頭部的純粹基本材料具有更高的耐腐蝕性。因此，所述斷裂面同樣具有防腐效果，這樣，根據(jù)本發(fā)明，現(xiàn)在在規(guī)定斷裂位置發(fā)生斷裂后也具備了完整無(wú)缺的、連續(xù)的防腐保護(hù)。由于防腐保護(hù)在接近表面的全部構(gòu)造范圍上得以實(shí)現(xiàn)，以及因?yàn)橛纱诉€仍然可以選用費(fèi)用比較低廉的、易受腐蝕的材料作為頭部的基本材料，所以根據(jù)本發(fā)明獲得了特別耐腐蝕的、同時(shí)成本特別低廉的部件。換言之，本發(fā)明的主導(dǎo)思想可以認(rèn)為是如此地選擇緊固裝置的材料質(zhì)地，S卩，與貫穿第二頭部的基本材料延伸的、假定的斷裂相比，規(guī)定斷裂位置處的斷裂至少在第二頭部上產(chǎn)生更高耐腐蝕性的斷裂面。因此，在規(guī)定斷裂位置處所產(chǎn)生的第二斷裂面對(duì)于所述第二頭部的基本材料起到防腐保護(hù)作用。帶有螺紋的第二頭部在緊固裝置安置之后通常具有承載負(fù)荷的功能，而第一頭部則僅僅在安置過(guò)程中使用，在安置后便失去。因此，通常情況下，長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，特別是第二頭部的腐蝕性能具有重要意義。如果說(shuō)第一頭部的腐蝕性能也是重要的話，還可以設(shè)定屬于第一頭部的第一斷裂面與所述第一頭部的基本材料的未被涂層的表面相比具有更高的耐腐蝕性。鑒于特別簡(jiǎn)單的加工制作，兩個(gè)頭部適宜使用相同的基本材料。根據(jù)本發(fā)明，所述基本材料可以理解為特別是處于內(nèi)部、也就是說(shuō)在裝置的芯部 的材料。倘使設(shè)有表面涂層的話，那么基本材料與表面材料就是不同的。否則，基本材料與表面材料可以是相同的。本發(fā)明的裝置和/或頭部可以具有金屬材料，特別是鋼材。根據(jù)本發(fā)明，所述耐腐蝕性可以理解為特別是有效總值(抗點(diǎn)蝕當(dāng)量，Pitting Resistance Equivalent-PRE),其中該有效總值按下式得出PRE =重量 ％ Cr+3. 3 重量 ％ Mo+30 重量 ％ N(其中，重量％Cr、重量％ Mo和重量％ N為絡(luò)、鑰和氮在鐵中的重量百分比含量)。表面的提高的耐腐蝕性因此可包含較高的有效總值。特別是不銹鋼或者鋅可用于實(shí)現(xiàn)提高的耐腐蝕性。本發(fā)明還涉及本發(fā)明的裝置在對(duì)于該裝置具有腐蝕性的環(huán)境中的應(yīng)用，例如在大氣中。所述耐腐蝕性的概念于是可包含相對(duì)于具有腐蝕性的環(huán)境而言的耐腐蝕性。所述耐腐蝕性特別是可被理解為抗酸蝕。第二和/或第一頭部的防腐蝕表面涂層特別是可以為鋅涂層或者漆涂層。本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式在于兩個(gè)頭部通過(guò)至少一個(gè)連接件相互連接，規(guī)定斷裂位置是構(gòu)造于該連接件上；所述連接件與第二頭部以及特別是還與第一頭部相比具有更高耐腐蝕性的基本材料。特別是，這個(gè)實(shí)施方式可包括如下內(nèi)容，即，規(guī)定斷裂位置的斷裂面上提高的耐腐蝕性不是通過(guò)表面調(diào)整改良，而是通過(guò)局部改變處于表面下面的基本材料的成分得以實(shí)現(xiàn)。根據(jù)這個(gè)實(shí)施方式，那么就設(shè)置一種具有與第一和/或第二頭部不同的基本材料的連接件。連接件可以與頭部材料接合地相連，例如通過(guò)焊接連接。例如，連接件可以具有不銹鋼以提高耐腐蝕性。作為選擇或者補(bǔ)充，可以設(shè)定兩個(gè)頭部借助至少一種添加材料而材料接合地相互連接，其中，規(guī)定斷裂位置是構(gòu)造在所述添加材料上。如果材料接合式連接為釬焊連接的話，添加材料可以是焊劑。如果材料接合式連接為粘接連接的話，添加材料可以是粘結(jié)劑。特別是，這個(gè)實(shí)施方式可包括規(guī)定斷裂位置處的提高的耐腐蝕性通過(guò)表面效應(yīng)得以實(shí)現(xiàn)。例如可以設(shè)定添加材料不但負(fù)責(zé)提供材料接合，而且其在規(guī)定斷裂位置發(fā)生斷裂后，就是說(shuō)材料接合式連接斷裂后，還在所產(chǎn)生的斷裂面上起到防腐保護(hù)作用。特別是，連接件或者添加材料相對(duì)環(huán)境具有較低的強(qiáng)度和/或延伸性，由此便可以形成所述規(guī)定斷裂位置。例如可以設(shè)定該限扭矩緊固裝置被構(gòu)造為斷開(kāi)式螺母；第二頭部上的螺紋為內(nèi)螺紋。該限扭矩緊固裝置當(dāng)然也可構(gòu)造為斷開(kāi)式螺栓，此時(shí)第二頭部上的螺紋就為外螺紋。結(jié)構(gòu)元件用于建立與緊固工具抗扭轉(zhuǎn)(drehfest，即二者不能相對(duì)旋轉(zhuǎn))的形狀鎖合連接，在此情況下，緊固工具的扭矩能夠被傳遞給第一頭部。所述結(jié)構(gòu)元件例如可以是外多角形或者也可以是內(nèi)多角形，特別是六角形。所述結(jié)構(gòu)元件當(dāng)然還可以是例如槽口，特別是十字槽。



下文將借助附圖中示意性示出的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明。附圖中示意性地示出圖I為達(dá)到極限扭矩之前的限扭矩緊固裝置的第一實(shí)施例，右側(cè)為側(cè)視圖，而左側(cè)為剖視圖；圖2為達(dá)到極限扭矩之后的圖I所示的緊固裝置；圖3為達(dá)到極限扭矩之前的限扭矩緊固裝置的第二實(shí)施例，右側(cè)為側(cè)視圖，而左側(cè)為劑視圖；和圖4為達(dá)到極限扭矩之后的圖3所示的緊固裝置。相同作用的元件在附圖中被標(biāo)注以相同的附圖標(biāo)記。
具體實(shí)施例方式圖I和2中示出的是被構(gòu)造為斷開(kāi)式螺母的限扭矩緊固裝置的第一實(shí)施例，更確切地說(shuō)，圖I為達(dá)到極限扭矩之前，而圖2為達(dá)到極限扭矩之后以及兩個(gè)頭部剪斷后。所示出的裝置具有第一頭部11，在該頭部的外側(cè)設(shè)置有被構(gòu)造為多角形特別是六角形的、用于與未示出的旋扭工具配接的結(jié)構(gòu)元件31。另外，該裝置設(shè)置有帶有通孔32的第二頭部12，在該通孔內(nèi)構(gòu)造有內(nèi)螺紋33。第一頭部11同樣具有通孔34，該通孔與通孔32對(duì)準(zhǔn)，然而其凈尺寸(內(nèi)徑)大于第二頭部12的內(nèi)螺紋33的凈尺寸(內(nèi)徑)，因此，與第二頭部12的內(nèi)螺紋33對(duì)應(yīng)的螺桿能夠自由地通過(guò)第一頭部11中的通孔34。在第一頭部11的外側(cè)設(shè)置有徑向凸起的凸緣36，該凸緣防止作用于第一頭部11上的緊固工具作用于第二頭部12。兩個(gè)頭部11和12在其各自的芯部由相對(duì)比較容易被腐蝕的基本材料21或者22構(gòu)成，例如非合金鋼。為了保障必要的耐腐蝕性，所述基本材料各設(shè)有表面涂層23或者24。在圖I和2所示的實(shí)施例中，兩個(gè)頭部11和12首先(參見(jiàn)圖I)通過(guò)連接件40相互連接。連接件可以與兩個(gè)頭部11和12例如焊接或者粘接在一起。連接件40具有各一個(gè)規(guī)定斷裂位置4，該規(guī)定斷裂位置例如被圖示為縮細(xì)部。當(dāng)借助旋扭工具被施加的、在兩個(gè)頭部11和12之間作用的扭矩達(dá)到極限扭矩時(shí)，那么規(guī)定斷裂位置4便發(fā)生屈服變形，并且兩個(gè)頭部11和12被相互分開(kāi)(參見(jiàn)圖2)。同時(shí)在連接件40上產(chǎn)生相應(yīng)的斷裂面I和2，其中，第一斷裂面I屬于第一頭部11，第二斷裂面2屬于第二頭部12。
在連接件40斷裂時(shí)產(chǎn)生于規(guī)定斷裂位置4處的斷裂面I和2由連接件40的基本材料41所構(gòu)成，該基本材料在所述連接件40斷裂時(shí)暴露出來(lái)。根據(jù)本發(fā)明,這種基本材料41與兩個(gè)頭部11、12的基本材料21、22相比由更加耐腐蝕的材料構(gòu)成。例如，連接件40的該基本材料41可以是聞級(jí)合金鋼。由于連接件40的基本材料41的提聞的耐腐蝕性，在連接件40斷裂時(shí)產(chǎn)生的斷裂面I和2在斷裂區(qū)域內(nèi)就構(gòu)成了對(duì)兩個(gè)頭部11、12的防腐保護(hù)。這樣，在頭部11、12的防腐保護(hù)在斷裂區(qū)域以外通過(guò)相應(yīng)的表面涂層23或者24得到保障的同時(shí)，在沒(méi)有表面涂層23或者24的斷裂區(qū)域內(nèi)的防腐保護(hù)由連接件40的基本材料41的提高的耐腐蝕性而產(chǎn)生由于連接件40具有比第二頭部12更加耐腐蝕的基本材料41，所以，第二頭部12的產(chǎn)生在連接件40上的斷裂面2與假定的貫穿第二頭部12的斷裂9時(shí)所產(chǎn)生的斷裂面相比更加耐腐蝕。在圖3和4中示出的是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，更確切地說(shuō)，圖3為達(dá)到極限扭矩之前，而圖4為達(dá)到極限扭矩之后以及兩個(gè)頭部剪斷后。圖3和4所示的實(shí)施例與圖I和2所示的實(shí)施例的不同之處在于根據(jù)圖3和4，未設(shè)置材料不同的連接件，而是使兩個(gè)頭部11和12借助添加材料50，例如粘結(jié)劑或者焊劑，直接材料接合地拼接起來(lái)。在相應(yīng)的拼接處構(gòu)成了規(guī)定斷裂位置4,。當(dāng)達(dá)到極限扭矩時(shí)規(guī)定斷裂位置4'發(fā)生斷裂后(參見(jiàn)圖4)，添加材料50附著在所產(chǎn)生的斷裂面I和2上，并且在那里負(fù)責(zé)為頭部11和12的基本材料21或者22提供防腐保護(hù)。添加材料例如可以具有鋅或/和樹(shù)脂。
權(quán)利要求
1.限扭矩緊固裝置，其包括 第一頭部(11)，該第一頭部具有至少一個(gè)用于與緊固工具形狀鎖合地連接的結(jié)構(gòu)元件(31)，和 第二頭部(12)，該第二頭部具有至少一個(gè)螺紋(33)， 其中，這兩個(gè)頭部(11，12)在形成至少一個(gè)規(guī)定斷裂位置(4)的情況下相互連接，該規(guī)定斷裂位置在所述兩個(gè)頭部(11，12)之間出現(xiàn)極限扭矩時(shí)發(fā)生斷裂，從而產(chǎn)生屬于所述第一頭部(11)的第一斷裂面(I)和屬于所述第二頭部(12)的第二斷裂面(2)， 并且,至少所述第二頭部(12)具有位于內(nèi)部的基本材料(22)，該基本材料設(shè)有防腐蝕的表面涂層(24)； 其特征在于至少屬于所述第二頭部(12)的所述第二斷裂面(2)與所述第二頭部(12)的所述基本材料(22)的未被涂層的表面相比具有更高的耐腐蝕性。
2.如權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于所述兩個(gè)頭部(11，12)通過(guò)至少一個(gè)連接件(40)相互連接，所述規(guī)定斷裂位置(4)是構(gòu)造在該連接件上，以及，所述連接件(40)與所述第二頭部(12)相比具有更高耐腐蝕性的基本材料(41)。
3.如權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于所述兩個(gè)頭部(11，12)借助至少一種添加材料而材料接合地相互連接，其中，所述規(guī)定斷裂位置(4')是構(gòu)造在所述添加材料(50)上。
4.如前述權(quán)利要求之任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于該裝置被構(gòu)造為斷開(kāi)式螺母，并且，所述第二頭部(12)上的所述螺紋(33)為內(nèi)螺紋。
5.如前述權(quán)利要求之任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于所述結(jié)構(gòu)元件(31)為外多角形。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種限扭矩緊固裝置，其包括第一頭部，該第一頭部具有至少一個(gè)用于與緊固工具形狀鎖合地連接的結(jié)構(gòu)元件；和第二頭部，該第二頭部具有至少一個(gè)螺紋；其中，這兩個(gè)頭部在形成至少一個(gè)規(guī)定斷裂位置的情況下相互連接，該規(guī)定斷裂位置在所述兩個(gè)頭部之間出現(xiàn)極限扭矩時(shí)發(fā)生斷裂，從而產(chǎn)生屬于所述第一頭部的第一斷裂面和屬于所述第二頭部的第二斷裂面；并且，至少所述第二頭部具有位于內(nèi)部的基本材料，該基本材料設(shè)有防腐蝕的表面涂層。本發(fā)明的特征在于至少屬于所述第二頭部的所述第二斷裂面與所述第二頭部的所述基本材料的未被涂層的表面相比具有更高的耐腐蝕性。
文檔編號(hào)F16B31/02GK102635618SQ201210024580
公開(kāi)日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月9日
發(fā)明者M·戈?duì)柼? M·澤爾布, M·舍費(fèi)爾 申請(qǐng)人:喜利得股份公司