DE19505674A1 - Druckdose zur Messung von Spannungen in technischen und geotechnischen Körpern - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Druckdose zur Aufnahme und Weiterleitung von in geotechnischen und bautechnischen Körpern herrschenden Spannungen, welche zwei parallel zueinander liegende in ihrem Abstand zueinander veränderbare Metallplatten aufweist, deren Zwischenraum mit einem Hydraulikmedium gefüllt und über eine mit einem Hydraulikmedium gefüllte Hydraulikleitung mit einer Meßvorrichtung verbindbar ist und deren eine Metallplatte eine größere Stärke, deren andere Metallplatte eine geringere Stärke aufweist und deren Rand umgestülpt ist.

Gattungsgemäße Druckdosen sind bereits bekannt. In der Patentschrift DE-41 31 192 A1 wird ein polygonales Druckkissen beschrieben, welches im wesentlichen aus einer stärkeren, kleineren Platte und einer dünneren, größeren Platte aus einem plastisch-elastisch verformbaren Material besteht, welche um die kleinere, stärkere Platte gefaltet und deren Kanten mit der Fläche der kleineren Platte druckdicht verbunden ist.

Nachteilig hierbei ist die relativ aufwendige Konstruktion des Druckkissens. Bei der Herstellung ist eine Vielzahl von Faltungen und Falzungen sowie Ausschnitte der dünneren Platte notwendig.

Die daraus resultierende Vielzahl der Verbindungsnähte bewirkt ein erhöhtes Risiko der Undichtigkeit des Druckkissens bei erhöhten Drücken. Die Vielzahl der Arbeitsschritte führt zu einer Erhöhung der Herstellungskosten.

In der Patentschrift DE-29 04 844 C3 wird unter anderem ein rechteckiges Druckkissen beschrieben, dessen Metallplatten an ihren äußeren Rändern dicht miteinander verbunden sind. Zusätz­ lich weisen die Metallplatten auf ihren Außenflächen eine parallel zu den Metallplattenrändern verlaufende Nut auf, mittels derer die Gelenkwirkung der Metallplattenränder von dem Bereich der Schweißnaht in den Nutbereich der Metallplatten verlegt wird. Auf diese Weise soll das wirkungslose Ableiten von Spannungsanteilen verringert werden. Nachteilig ist hierbei, daß trotz einer Verbesserung der Meßgenauigkeit eine deutliche Ableitung von Spannungsanteilen wirksam bleibt, welche weiterhin umfangreiche Eichungen und Korrekturen erforderlich werden läßt. Insbesondere im Bereich der Ecken des Druckkissens wird diese durch die dort rechtwinklig abknickende Schweißnaht und die daraus resultierende Ecksteifigkeit verstärkt. Im eingebauten Zustand ist der Kraftschluß zwischen der Druckkissenoberfläche und dem umgebenden Medium nicht weiter zu beeinflussen, woraus weitere Meßungenauigkeiten resultieren.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Druckdose zu schaffen, mittels derer durch einfache Konstruktion kostengünstig und ohne größeren Aufwand bei Einbau und Auswertung der Meßergebnisse exakte Meßwerte gewonnen werden.

Die Lösung der Aufgabe gelingt mittels einer Druckdose, deren eine Metallplatte als Grundplatte in den umgestülpten Rand der anderen Metallplatte als Deckplatte eingepaßt ist und deren Grundplatte entlang ihrem äußeren Rand durch eine Verbindungsnaht mit der Innenkante des umgestülpten Randes der Deckplatte druckdicht verbunden ist.

In vorteilhafter Weise gewährleistet die Verbindung der in den umgestülpten Rand der Deckplatte eingepaßte Grundplatte mittels lediglich einer durchgehenden Verbindungsnaht eine kostengünstige Herstellung ohne zusätzliche Arbeitsschritte. Die Gelenkwirkung im Bereich des umgestülpten Randes der Deckplatte wird nicht gemindert, die außen anliegende Spannung ohne Ableitungsverluste auf die Flüssigkeit des Druckdoseninnenraumes übertragen.

In vorteilhafter Ausgestaltung nach Anspruch 2 ermöglicht die an ihrem äußeren Rand eine Nut aufweisende Grundplatte eine Verstärkung der Gelenkwirkung im Bereich der Verbindungsnaht und somit eine weitere Ausmerzung etwaiger Ableitungsverluste.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Entlüftungsstutzen als Nachspannvorrichtung ausgebildet, so daß auch nach dem festen Einbau der Druckdose in das zu vermessende Medium der Kraftschluß zwischen Druckdose und zu vermessendem Medium nachträglich veränderbar ist und somit die Meßgenauigkeit erhöht wird. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind die Ecken der Druckdose abgerundet, so daß sie eine ovale Form aufweist. Dadurch werden durch Ecksteifigkeit auftretende Ableitungsverluste und Meßverfälschungen vermieden.

Im Folgenden wird eine Ausgestaltung der Erfindung an Hand einer Zeichnung beschrieben. Fig. 1 der Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung die Druckdose im Längsschnitt, Fig. 2 zeigt die neuerungsgemäße Druckdose in schematischer Darstellung in der Aufsicht.

Wie Fig. 1 zeigt, besteht die Druckdose im wesentlichen aus einer stärkeren Grundplatte 1 und einer Deckplatte 2 geringerer Stärke. Der äußere Rand 3 der Deckplatte 2 ist umgestülpt. Die Grundplatte 1 ist in dem umgestülpten Rand 3 der Deckplatte 2 eingepaßt und entlang ihrem äußeren Rand 5 mittels einer Verbindungsnaht 4 dicht mit der Innenkante des umgestülpten Randes 3 der Deckplatte 2 verbunden. Die Grundplatte 1 weist entlang ihrem äußeren Rand 5 eine Nut 13 zur Verminderung von Ableitungsverlusten auf. Fluchtend mit einer Bohrung 8 in der Grundplatte 1 ist eine Hydraulikleitung 6 fest mit der Grundplatte 1 verbindbar, welche zu einer nicht dargestellten Meßvorrichtung führt. Fluchtend mit einer Bohrung 9 in der Grundplatte 1 ist ein Entlüftungsstutzen 10 fest mit der Grundplatte 1 verbindbar, welcher nach vollständiger Befüllung der Hydraulikleitung 6, des Druckdoseninnenraumes 12 und des Entlüftungsstutzens 10 mit einem Hydraulikmedium 7 dicht verschließbar ist. Wird nach dem Einbau der mit dem Hydraulikmedium befüllten Druckdose ein Nachspannen notwendig, um den Kraftschluß zwischen dem zu messenden Medium und der Druckdosenoberfläche zu optimieren, so wird das Ende des dicht verschlossenen Entlüftungsstutzens 10 so weit als erforderlich zusammengequetscht. Infolgedessen wird die Deckplatte 2 gedehnt und der Druckdoseninnenraum 12 erweitert. Dadurch wird die Druckdosenoberfläche schlüssiger gegen das zu messende Medium gepreßt und der Kraftschluß verbessert.

Fig. 2 zeigt die zu einer ovalen Form der Druckdose abgerun­ deten Ecken 11 der neuerungsgemäßen Druckdose.

Claims (6)

1. Druckdose zur Aufnahme und Weiterleitung von in geotechnischen und bautechnischen Körpern herrschenden Spannungen, welche zwei parallel zueinander liegende, in ihrem Abstand zueinander veränderbare Metallplatten aufweist, deren Zwischenraum mit einem Hydraulikmedium gefüllt und über eine mit einem Hydraulikmedium gefüllte Hydraulikleitung mit einer Meßvorrichtung verbindbar ist und deren eine Metallplatte eine größere Stärke, deren andere Metallplatte eine geringere Stärke aufweist und deren Rand umgestülpt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Metallplatte (1) als Grundplatte in den umgestülpten Rand (3) der anderen Metallplatte (2) als Deckplatte eingepaßt ist und daß die Grundplatte (1) entlang ihrem äußeren Rand (5) durch eine Verbindungsnaht (4) mit der Innenkante des umgestülpten Randes (3) der Deckplatte (2) druckdicht verbunden ist.

2. Druckdose nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (1) entlang ihrem äußeren Rand (5) eine Nut (13) aufweist.

3. Druckdose nach wenigstens einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (1) eine Bohrung (8) aufweist und daß die Grundplatte (1) mit einer mit der Bohrung (8) fluchtenden Hydraulikleitung (6) fest verbindbar ist.

4. Druckdose nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (1) eine Bohrung (9) aufweist und daß die Grundplatte (1) mit einem mit der Bohrung (9) fluchtenden Entlüftungsstutzen (10) fest verbindbar ist.

5. Druckdose nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Entlüftungsstutzen (10) als Nachspannvorrichtung ausgebildet ist.

6. Druckdose nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckdose abgerundete Ecken aufweist und daß die Druckdose oval ist.