DE2733036A1 - Spannungsanzeigevorrichtung - Google Patents
SpannungsanzeigevorrichtungInfo
- Publication number
- DE2733036A1 DE2733036A1 DE19772733036 DE2733036A DE2733036A1 DE 2733036 A1 DE2733036 A1 DE 2733036A1 DE 19772733036 DE19772733036 DE 19772733036 DE 2733036 A DE2733036 A DE 2733036A DE 2733036 A1 DE2733036 A1 DE 2733036A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- bolt
- washer
- disc
- markings
- monitored
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 18
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 18
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 11
- 230000004323 axial length Effects 0.000 claims description 8
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 239000003550 marker Substances 0.000 claims description 3
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 3
- 229910000639 Spring steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 9
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000003292 diminished effect Effects 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000013517 stratification Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D21/00—Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection
- E21D21/02—Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection having means for indicating tension
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B31/00—Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts
- F16B31/02—Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts for indicating the attainment of a particular tensile load or limiting tensile load
- F16B31/028—Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts for indicating the attainment of a particular tensile load or limiting tensile load with a load-indicating washer or washer assembly
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S116/00—Signals and indicators
- Y10S116/34—Tension indicating
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S411/00—Expanded, threaded, driven, headed, tool-deformed, or locked-threaded fastener
- Y10S411/955—Locked bolthead or nut
- Y10S411/956—Automatic base clutch
- Y10S411/96—Friction
Description
ΡΑ7ΓΝ7/ MWM.T DIPL.-ING. __ i. 8000 MÖNCHEN 22
KAR· I VVAGNF.R ' "" GEWÜR2MÜHLSRASSI
POSTFACH 246
21. Juli 1977 77-E-2837
L .TON CORPOIiA ION, Cleveland, Ohio 44114, V. St. A.
Sr annungs an ze ige vor richtung
Die Erfindung bezieht sich auf Spannungsanzeigevorrichtungen
ganz allgemein und speziell auf Vorrichtungen zur visuellen Anzeige der Spannung in Dachbolzen bei Minen oder Bergwerken,
die arch als Minenwandbolzen, Felsbolzen und dgl. bekannt sind. Die Erfindung bezieht sich speziell auf eine
besonders ausgebildete schraubenförmige Federunterlegscheibe zum Zwecke der visuellen Anzeige der Spannung oder Beanspruchung
in einem überwachten Bolzen oder dgl.
Die Verschraubung oder das Versehen mit Bolzen beim Dach oder der Decke eines Berkwerk- oder Minen-Tunnels,usw. ist
bekannt und wird im großen Umfang verwendet. Es ist gleichfalls bekannt, daß die Wirksamkeit des Systems davon abhSagt,
daß man die Spannung in den Bolzen in einem vorbestimmi
m Ber<· ch hält, d.h. auf einem Wert kleiner als einem vorbestimmten Maximum und größer als einem vorbestimmten
Minimum an annehmbarer Spannung oder Beanspruchung.
Bei der Installation bietet die Verwendung eines Drehmoment-Werkzeugs
eine gewisse Gewähr dafür, daß der Bolzen anfangs äen richtigen Spannungszustand aufweist, obwohl selbst ein
solches Vorgehen nicht sicher ist, weil verschiedene Imponde-
709884/1061
üLirON 189) 29K.27 TELECIAMM: PATLAW MdNCHEN TELEX: 5-22039 p«tw d
J/·{■■>·£*?; 50 r,*Q
-ο-
rabilien vorfanden sind, wie beispielsweise Veränderungen im
Schraubgewinde und Reibungsverluste. Selbst dann jedoch, wenn die anfängliche Spannung auf dem richtigen Wert sich befindet,
no b.leibt das nicht notwendigerweise so. Es sei bemerkt, daß
gemäß dem U.S. Department of the Interior, Mine Enforcement and Safety Administration, die Hauptursache von Unfalltoceslallen
in T rgwerken auf das Ausfallen von Minendecken u id/
<>der Ripi η zurückzuführen ist.
Vom Standpunkt der Sicherheit aus, und auch im Hinblick >.uf einen guten Zustand der Mine,ist es erforderlich, daß Spun-■ngsveränderungen
außerhalb eines zugelassenen Bereichs •hnoll festgestellt und korrigiert werden. Dies macht die
periodische Inspektion der Bolzen erforderlich, die normalerweise nicht leicht zugänglich und oftmals vollständig unsichtbar
sind. Diese und weitere Schwierigkeiten haben den Wert bekannter Anzeigevorrichtungen gemindert.
Der Stand der Technik sieht verschiedene Vorrichtungen vor, um die Spannung beim Minendeckenverbolzen anzuzeigen. Diese
Vorrichtungen sind in den folgenden U.S. Patenten beschrieben:
2 464 151, 3 1o4 645, 3 161 174, 3 169 44o, 3 329 o58 und 3 948 141. Diese Vorrichtungen sind nicht vollständic
zufriedenstellend und haben keine allgemeine oder breitere Verwendung deshalb gefunden, weil sie nicht passiv sind und
auch nich' aus einer Entfernung gesehen werden können, sie nur Über- oder Unterspannung anzeigen, sie kompliziert und
teuer in der Herstellung und/oder Installation sind und/oder sie elektronische Vorrichtungen erforderlich machen. Es können
auch chemische Substanzen verwendet werden, welche ihre Farbe cVnn ver. ndern, wenn die Spannung im Bolzen sich ändert.
Auch dieso Vorrichtungen sind nicht vollständig zufriedenstellend,
da sie verhältnismäßig teuer sind und/oder die Farbänderungen schwer zu erkennen sind.
Es sei bemerkt, daß derzeit das gebräuchlichste Minenbolzen-Spannungstest-
und Überwachungssystem einen hochbezahlten
709884/1061
Λ!: ostell.en benutzt, der von Hemd die Minenbolzen mit einem
Drehmoiil· newurkzeug überprüft.
Gemäß der Erfindung werden die Nachteile des Standes der Techpik überwinden und eine relativ einfache und billige einstückige
Vorrichtung wird "orej-sehen, die zur visuellen Anzeige der
Spannung in einem M-Lnendeckenbolzen oder dgl. dient. Die Vorrichtung
kann permanent zur piissiven Überwachung des Bolzens
i'iKtalliert werden, el ihr einfacher Aufbau das unerwünschte
Daranherumarbeiten verhindert und/oder eine unbeabsichtigte
Beschädigung ausschließt. Die Vorrichtung umfaßt Anzeigemittel
an den Aussenwänden einer speziell geformten Federunterlegscheibe, die sich axial nur dann ausrichtet, wenn eine Kompressionskraft an die Unterlagsscheibe angelegt wird, die gleich der gewünschten
Zugkraft im überwachten Bolzen ist.
Das obige Ziel wird erreicht durch Vorsehen einer Federunterlagscheibe,
vorzugsweise einer schraubenlinienförmigen Unterlegscheibe,
die zwischen dem Kopf des Bolzens und der Stützplatte oder einem anderen Glied eingesetzt wird, an welchem
der Kopf dann anliegt, wenn der Bolzen angezogen wird. Die Federunterlagscheibe wird einen axial expandierten oder ausgefahrenen
Zustand aufweisen, der keiner daran angelegten Kompression entspricht, wobei ein flacher,vollständig zusammengedrückter
Zustand vorzugsweise einer Kompression oder Zusammendrückung entspricht, die darauf ausgeübt wird durch den
Bolzenkopf und die Platte dann, wenn ein größerer als der vorbestimmte maximale Zug oder Spannung im Bolzen auftritt. Die
sich axial erstreckende äußere Umfangswand der Unterlegscheibe
-besitzt eine im wesentlichen konstante Axiallänge längs des gesamten Umfangs derselben und besitzt eine größere axiale
Ausdehnung als der Rest der Scheibe, wodurch sichergestellt wird, daß der Aussenumfang sich in Berührung mit sowohl dem
Kopf des überwachten Bolzens als auch der Lageroberfläche befindet. Es wird angenommen, daß dieses Merkmal eine konstantere
Anzeige vorsieht. Die Streifen und/oder erhabenen oder geätzten Linien sind vorzugsweise außerordentlich sichtbar, um
709884/1061
eine entfernte visuelle überprüfung der Spannung oder der Zugkraft
im überwachten Bolzen zu gestatten.
Die Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, eine Vorrichtung vorzusehen,
welche die Spannung oder Beanspruchung in einem Minendachbolzen oder dgl. sichtbar anzeigt. Ein weiteres Ziel der Erfindung
besteht darin, eine relativ einfache und wirtschaftliche einstückige mechanische Vorrichtung vorzusehen, um visuell
anzuzeigen, ob ein Minendeckenbolzen oder dgl. einer größeren als der vorbestimmten maximalen Spannung, einer geringeren als
der vorbestimmten minimal annehmbaren Spannung oder einer Spannung ausgesetzt ist, die größer ist als das vorbestimmte akzeptable
Minimum, aber kleiner als das vorbestimmte Maximum-Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben
sich insbesondere aus den Ansprüchen sowie aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung; in der
Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Teils eines Minenoder Bergwerkstunnels, wobei "Minendecke" oder "FeIs"-Bolzen
in ihrer Position zur Halterung der Decke angeordnet sind;
Fig. 2 einen vergrößerten Querschnitt eines Minendecken- oder Fels-Bolzens der Fig. 1, wobei die erfindungsgemäße
Spannungs- oder Beanspruchungsvorrichtung dargestellt ist;
Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht der Spannungsanzeigevorrichtung der Erfindung;
Fig. 4 eine Vorderansicht der schraubenlinienförmigen Federunterlegscheibe
verwendet in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung;
709884/1061
— ^
Fig. 4A eine Vorderansicht eines alternativen Ausführungsbeispiels der schraubenlinienförmigen Federunterlegscheibe;
Fig. 5 eine Draufsicht auf die schraubenlinienförmige Federunterlegscheibe
der Erfindung;
Fig. 6 einen Schnitt der schraubenlinienförmigen Federunterlegscheibe
der Erfindung längs Linien A-A in Fig. 5;
Fig. 7 eine vergrößerte Ansicht der erfindungsgemäßen
Spannungsanzeigevorrichtung, welche anzeigt, daß die Spannung in dem überwachten Minendachbolzen
kleiner ist als eine vorbestimmte annehmbare minimale Spannung;
Fig. 8 eine vergrößerte Ansicht der erfindungsgemäßen Spannungsanzeigevorrichtung,
die anzeigt, daß die Spannung in einem überwachten Minendachbolzen größer ist als das vorbestimmte akzeptable Minimum aber kleiner
als die vorbestimmte Maximalspannung.
In Fig. 1 erkennt man, daß das Dach oder die Decke 10 eines Minentunnels
11 durch eine Vielzahl von "Fels"- oder "Minendach"-Bolzen 12 getragen werden kann. Derartige Bolzen besitzen im allgemeinen
einen Durchmesser von 5/8 Zoll oder 3/4 Zoll und haben eine Länge von 3 1/2 Fuß bis 6 Fuß. Damit diese Felsbolzen ihre
Aufgabe in angemessener Weise ausführen können, ist es erforderlich, daß die Bolzen auf die vorgeschriebene Spannung angezogen
werden und daß sie zu allen Zeiten auf diesem Spannungswert oder innerhalb eines gegebenen Spannungsbereichs gehalten werden.
Fig. 2 zeigt einen typischen Felsbolzen 12 eingebaut in ein Bohrloch
13, gebildet in der Felsschichtung, wobei sich das Loch von der Oberfläche der Decke oder des Dachs 10 aus nach oben erstreckt.
Eine Ausdehnungs- oder Expansionshülse 14 ist an dem Ende des Fels- oder Minendecken-Bolzens 12 vorgesehen, welches innerhalb
709884/1081
des BohrJ chs 13 liegt. Die Ausdehnungshülse 14 kann von irgendeiner
geeigneten Konstruktion sein und bildet keinen Teil der Erfindung. I allgemeinen sind die Ausdehnungshülsen derart aufgebaut,
daß dann, wenn an den Bolzen eine Spannung angelegt wird, die Hülse sich radial nach aussen erweitert oder ausdehnt, um
mit den Wan len des Bohrlochs 13 in Eingriff zu kommen, und um
den Bolzen fest innerhalb des Bohrlochs zu halten. Eine Minendeckenstützplutte
16 ist typischerweise zwischen dem Kopf 15 des Bolzens 12 und der Decke 10 des Minentunnels eingesetzt. Natürlich
kann der Kopf 15 des Bolzens durch eine bekannte Konstruktion mit Gewindeende und Mutter ersetzt werden und die Ausdrücke
"Bolzen" und "Kopf des Bolzens" sind hier in dem Sinne verwendet, daß sie auch eine solche Konstruktion umfassen. Die erfindungsgemäße
Anzeigevorrichtung 17 sitzt zwischen dem Kopf 15 des Bolzens 12 und der Platte 16. Die Ausdrücke "Stützplatte" oder
"Platte" bezeichnen diejenige Oberfläche, an welcher Bolzen und/o<ler Anzeigevorrichtung anliegt. Kurz gesagt umfaßt die Anzeigevorrichtung
17 eine speziell aufgebaute elastische Federunterlegschreibe 18 mit einem speziell angeordneten Paar von
Anzeigelinien 19 und 20 an der Aussenoberflache der Scheibe 18. Wenn der Kopf 15 des Bolzens zur Erweiterung des Mantels
14 drehend vorwärtsgeschoben wird, so wird der Bolzen 12 unter Spannung gesetzt und die Felsschichten 10a, 10b und 10c, welche
die Decke 1O bilden, werden unter Druck oder Kompression gebracht.
Wenn dies erfolgt, so wird die Federunterlegschreibe 18 elastisch zusammengepreßt oder abgeflacht, und zwar zwischen der Platte
16 und dem Kopf 15 des Bolzens 12.
Die erfindungsgemäße Spannungsanzeigevorrichtung 17 ist im einzelnen
in den Fig. 3 bis 6 dargestellt. Fig. 3 zeigt den Minendeckenbolzen 12 aufgenommen in einem Bohrloch 13 in den Felsschichten
und darinnen festgehalten durch einen (nicht gezeigten) Anker oder ein Erweiterungsglied von üblicher Bauart. Eine
Stützplatte 16 wird verwendet, um eine große Anlageoberfläche
für den Bolzen an der Minendecke 10 zu schaffen. Die Spannungsanzeigevorrichtung
17 ist zwischen Kopf 15 des Bolzens 12 und der Stützplatte 16 eingesetzt. Die Anzeigevorrichtung 17 umfaßt
eine Federunterlegscheibe 18 und ein speziell angeordnetes Paar von Anzeigelinien 19 und 20, wie man dies in Fig. 4 erkennen
709884/1061
kann. Die Unterlegscheibe 18 ist zwischen Kopf 15 des Bolzens
12 und der Stützplatte eingesetzt. Wie bekannt, wird die Spannung or' r Zugbeanspruchung im Bolzen 12 der Kompression zwischen
dem Kopf 15 des Bolzens 12 und der Stützplatte 16 entsprechen. Die Federunterlegscheibe 18 ist somit einer Kompression
oder Druckkraft ausgesetzt, die gleich der Spannung im Bolzen 12 ist um eine Messung der Kompression in der Unterlegscheibe
18 liefert eine ebenso genaue Messung der Spannung im Bolzen 12.
Die dargestellte Federunterlegscheibe 18 ist eine schraubenlinienförmige
Unterlegscheibe mit einer Federkonstanten, die es gestattet, daß die Unterlegscheibe im wesentlichen vollständig
zusammengepreßt und abgeflacht wird, vgl. Fig. 3 und 8, beim Anlegen einer Kompressionskraft gleich mindestens der
vorbestimmten maximalen Spannung im Bolzen 12. Man erkennt, daß jede Art einer Federunterlegscheibe verwendet werden kann,
die eine hinreichende Elastizität und Federkonstante besitzt. Li: Fig. 4 ist die Federunterlegscheibe in ihrem vollständig
aufgewickelten, nicht zusammengedrückten Zustand dargestellt. Die bevorzugte schraubenlinienförmige Federunterlegscheibe,
vgl. Fig. 4, 5 und 6, ist speziell derart ausgebildet,daß sie dicker am Aussenradius ist als am Innenradius, um eine gleichförmige
äußere Lageoberfläche zu bilden, an der Bolzenkopf 15 und Stützplatte 16 anlegen können. Die Federunterlegscheibe
ist vorzugsweise mit einer Federkonstante derart ausgewählt, daß die Unterlegscheibe dann etwas zusammengedrückt ist, wenn
sie einem Druck gleich der vorbestimmten minimalen annehmbaren Spannung im Bolzen ausgesetzt ist. Die sich axial erstreckende
umfangsmäßige Aussenwand 21 hat eine substantielle konstante Axinllänge um den ganzen Umfang herum und besitzt eine größere
Axiallänge als die umfangsmäßig innere Wand 22 oder irgendein anderer Teil der Unterlegscheibe 18. Die eine konstante Axiallänge
aufweisende äußere Umfangswand 21 definiert somit die Kontaktoberfläche mit sowohl dem Bolzenkopf 15 als auch der Lagerplatte
16. Dieses Merkmal, so wird angenommen, liefert sehr konstante Anzeigewerte für die Kompression in der Unterlegscheibe
18 und somit die Spannung oder Belastung im überwachten
709884/1061
-ΛΑ -
Bolzen 12.
Wie man aus Fig. 6 erkennt, ist die Unterlegscheibe 18 vorzugsweise
aus einer einzigen Länge von Metallmaterial hergestellt, ui.d zwar vorzugsweise Federstahl, und zwar besitzt
das Material einen im ganzen trapezförmigen Querschnitt, wobei die längere Parallelseite des trapezförmigen Querschnitts
die sich axial erstreckende äußere Umfangswand 21 bildet.
Auf d. r äußeren Umfangswand 21 sind benachbart zu den freien
Enden 23 und 24 der Unterlegscheibe 18 Anzeigemarkierungen 19 und 20 vorgesehen. Die Anzeigemarkierungen können erhabene
Linien, geätzte Linien,hellfarbig gemalte Linien, Bandstreifen oder dgl. sein.
Wenn die Unterlegscheibe 18 zusammengepreßt ist, so werden die freien Enden 23 und 24 in Axialausrichtung in bekannter Weise
für eine bekannte Federkonstante der Unterlegscheibe gezwungen. Durch richtige Positionierung der Anzeigemarkierungen 19 und
auf den freien Enden 23 und 24 und durch richtige Auswahl einer Unterlegscheibe mit gewünschter Federkonstante sieht die axiale
Ausrichtung oder Fehlausrichtung der Anzeigemarkierungen eine genaue visuelle Anzeige der Kompressionskraft an der Unterlegscheibe
18 vor, und somit auch eine Anzeige der Zugkraft im überwachten Bolzen 12.
Beispielsweise kann eine relativ schmale Anzeigemarkierung 20 in Verbindung mit einer relativ dicken Anzeigemarkierung 19
verwendet werden. Demgemäß kann die Ausrichtung der Markierung 20 mit irgendeinem Teil der Markierung 19 verwendet werden, um
eine Zugkraft im überwachten Bolzen 12 anzuzeigen, die innerhalb eines gegebenen Bereichs liegt; vgl. dazu Fig. 8. In ähnlicher
Weise kann eine Fehlausrichtung der Anzeigemarkierungen 19 und 2O, vgl. Fig. 7, verwendet werden, um eine Spannung im
überwachten Bolzen 12 anzuzeigen, die unterhalb des vorbestimmten gegebenen Bereichs liegt. Natürlich kann durch die richtige
70988A/1061
Anordnung der Anzeigemarkierungen und die Auswahl der Federkonstct
ite für die Unterlegscheibe 18 die Anzeigevorrichtung verwendet werden, um Zugkräfte im überwachten Bolzen anzuzeigen,
die oberhalb, unterhalb und/oder innerhalb eines vorbestimmten gegebenen Bereichs liegen.
Natürlich können verschiedene Arten von elektrischen Verbindungen und/oder Schaltern im Zusammenhang mit oder anstelle
der Anzeigemarkierungen 19 und 20 verwendet werden, wobei solche Vorrichtungen mit in den Rahmen der Erfindung fallen.
Ein alternatives Ausführungsbeispiel einer schraubenlinieniörmigen
Federunterlegscheibe ist in Fig. 4A gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Unterlegscheibe 118 aus einer
einzigen Materiallänge von im ganzen trapezförmigen Querschnitt hergestellt, und zwar entweder mit einer erhabenen oder eingeätzten
Markierung 119, ausgebildet längs der gesamten Länge der längeren Parallelwand im wesentlichen auf der Mittellänge.
Dies macht es möglich, einen langen Wickel oder eine Stange aus Material einfach auf die Länge zuzuschneiden und sodann in
die Schraubenlinienform zu wickeln, wobei man die Notwendigkeit einer Sekundäroperation zur Bildung der Anzeigemarkierungen
vermeidet.
Zusammenfassend sieht die Erfindung also folgendes vor: Eine einstückige mechanische Vorrichtung zur visuellen Anzeige
der Spannung in einem überwachten Bolzen, wie beispielsweise einem Bergwerksbolzen. Die Vorrichtung umfaßt eine speziell geformte
Federunterlegscheibe, vorzugsweise eine schraubenlinienformige
Unterlegscheibe, die zwischen den Kopf des überwachten Bolzens und die Oberfläche oder Stützplatte eingesetzt ist,
an welcher der Bolzenkopf anliegt, um dazwischen elastisch zusammengedrückt
zu werden. Die Unterlegscheibe ist mit einer solchen Federkonstante ausgewählt, daß eine substantielle
Axialkompression der Unterlegscheibe nur beim Anlegen einer Kompressionskraft im Bereich von im überwachten Bolzen zu
überwachenden Zugkräften auftritt. Vorzugsweise wird sich die Unterlegscheibe nur dann vollständig zwischen dem Bolzenkopf
7 0 9 H H U I 1 0 6 1
und der Anlageplatte ausflachen, wenn die daran angelegte Kompressionskraft
die vorbestimmte maximale Zugkraft im Bolzen übersteigt. Die zwei benachbarten freien Enden der Unterlegscheiben
tragen Anzeigemittel auf der Aussenwand, wie beispielsweise geätzte oder erhabene Linien, leicht zu sehende Streifen
oder dgl., die axial dann ausgerichtet sind, wenn sich die Zugkraft im Bolzen innerhalb vorbestimmter Grenzen befindet. Die
Aussenumfangswand des Bolzens besitzt eine im wesentlichen konstante A-;iallänge, größer als die Axiallänge des Rests der Unterlegscheibe,
so daß der Aussenumfang der Unterlegscheibe stets die Führungsoberfläche mit sowohl Bolzenkopf als auch
Lageroberfläche bildet.
7 0 Π 8 8 4 / 1 0 6 1
Claims (11)
1. Spannungsanzeigevorrichtung in der Form einer einstückigen mechanischen Vorrichtung zum Zwecke der visuellen Anzeige,
ob die Spannung in einem überwachten Bolzen sich innerhalb eines vorbestimmten Bereichs befindet, gekennzeichnet
durch: eine im wesentlichen schraubenlinier.förmige Federunterlegscheibe
(18, 118) zum Einsetzen zwischen dem Kopf (15) de ; überwachten Bolzens und der Oberfläche, auf welche der Bolzenkopf
eine Kraft ausübt, wobei die Unterlegscheibe eine Federkonstante derart besitzt, daß die Unterlegscheibe elastisch
axial zusammengedrückt wird, und zwar über einen Bereich von Druckkräften hinweg gleich dem vorbestimmten Spannungsbereich
im überwachten Bolzen, wobei die sich axial erstreckende äussere Umfangswand (21) der Scheibe eine im wesentlichen konstante
Dicke über den ganzen Umfang herum aufweist und eine größere Axialerstreckung besitzt als der Rest der Unterlegscheibe, und
wobei ferner die freien Ende der Aussenumfangswände der Scheibe
Anzeigemarkierungen (19, 20, 119) tragen, die im wesentlichen ausgerichtet sind beim Anlegen einer Axialdruckkraft auf die
Unterlegscheibe gleich einer Zugkraft innerhalb des gegebenen Bereichs.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlegscheibe aus einer langgestreckten Länge von
Metallmaterial gebildet ist, und zwar mit einem im ganzen trapezförmigen Querschnitt, wobei die kürzere Parallelseite
im Querschnitt eine sich axial erstreckende Innenumfangswand (22) der Scheibe bildet und die längere Parallelseite im Querschnitt
die sich axial erstreckende äußere Umfangswand der Scheibe bildet.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die axial längere Parallelseite eine Anzeigemarkierung
(119) trägt, die im wesentlichen die längere Parallelseite entlang der gesamten Länge derselben halbiert (Fig. 4A).
709884/1061
ORIGINAL INSPECTED
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Material Federstahl ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Anzeigemarkierung wesentlich dicker ist als die andere Anzeigemarkierung.
6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierungen umfangsmäßig sich erstreckende geätzte
Linien sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Markierungen umfangsmäßig sich erstreckende erhabene Rippen sind.
8. Vor-Lchtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Markierungen eine Leuchtfarbe sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierungen umfangsmäßig sich erstreckende Streifen
aus Leuchtband sind.
10. Einstückige mechanische Vorrichtung zur visuellen Anzeige, ob die Spannung in einem überwachten Bolzen unterhalb,
innerhalb oder oberhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt, gekennzeichnet durch eine im wesentlichen spiralförmige oder
schraubenlinienförmige Federscheibe zum Einsetzen zwischen dem Kopf des überwachten Bolzens und der Lageroberfläche, an
welcher der Kopf des überwachten Bolzens eine Kraft ausübt, wobei die Unterlagscheibe eine Federkonstante derart besitzt,
daß die Kompressionskräfte gleich oder kleiner als der vorbestimmte
Bereich der Zugkräfte in dem überwachten Bolzen nur minimale Axialkompression hervorrufen, während Kompressionskräfte gleich den Zugkräften innerhalb des vorbestimmten Bereichs
eine substantielle,aber nicht vollständige elastische
709884/1061
Axialkompression bewirken, und wobei schließlich die vollständige
Axialkompression der Scheibe nur dann erfolgt, wenn eine Kompressionskraft gleich oder größer als der vorbestimmte Bereich
der Zugkräfte im überwachten Bolzen angelegt wird, und wobei die Scheibe schließlich eine sich axial erstreckende äußere Umfangswand
von im wesentlichen konstanter Axiallänge besitzt, und zwar mit einer größeren Axiallänge als der Rest der Scheibe, und wobei
die freien Enden der Scheibe jeweils Anzeigemarkierungen an der äußeren Umfangswand tragen, und wobei sich die Anzeigemarkierungen
axial nur dann ausrichten, wenn die Scheibe axial sich zusammendrückt,
und zwar unter einer Kompressionskraft gleich den Zugkräften innerhalb des vorbestimmten Bereichs.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Markierungen eine beträchtlich größere Axialdicke besitzt
als die andere, und wobei die Scheibe aus einer einzigen Länge aus Metallmaterial hergestellt ist, welches einen im ganzen
trapezförmigen Querschnitt besitzt, und wobei die längere
parallele Seite des Querschnitts die äußere Umfangswand der Scheibe bildet.
70988^/1061
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/708,446 US4047463A (en) | 1976-07-23 | 1976-07-23 | Tension indicator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2733036A1 true DE2733036A1 (de) | 1978-01-26 |
Family
ID=24845826
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19772733036 Ceased DE2733036A1 (de) | 1976-07-23 | 1977-07-21 | Spannungsanzeigevorrichtung |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4047463A (de) |
DE (1) | DE2733036A1 (de) |
GB (1) | GB1535906A (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3591243A1 (de) * | 2018-07-02 | 2020-01-08 | EJOT Baubefestigungen GmbH | Befestigungselement mit montagekontrollelement zur verankerungskontrolle |
Families Citing this family (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4293257A (en) * | 1980-03-17 | 1981-10-06 | Illinois Tool Works Inc. | Tension indicating washer |
US4322193A (en) * | 1980-06-09 | 1982-03-30 | Stahl Keith E | Tension gauge |
US4347024A (en) * | 1980-08-22 | 1982-08-31 | Eaton Corporation | Tension indicating and lock cone washer |
FR2577632B1 (fr) * | 1985-02-19 | 1987-09-25 | Framatome Sa | Element filtrant les variations de contraintes dans un assemblage boulonne |
US4921380A (en) * | 1989-04-03 | 1990-05-01 | Tronetti Jr Peter J | Fastener assembly |
US5188494A (en) * | 1992-04-21 | 1993-02-23 | Itt Corporation | Torque indicator device and method for use with a threaded fastener |
US5425601A (en) * | 1993-11-12 | 1995-06-20 | Jennmar Corporation | Longwall mining roof control system |
US5722807A (en) * | 1996-10-15 | 1998-03-03 | Structural Integrity Monitoring | Clamp load indicator |
US5913647A (en) * | 1996-12-20 | 1999-06-22 | Structural Integrity Monitoring Systems, Inc. | Fastener tension indicator |
US7111767B2 (en) * | 1997-04-24 | 2006-09-26 | Simpson Strong-Tie Company, Inc. | Power actuated fastener system |
US6244804B1 (en) | 1998-09-25 | 2001-06-12 | Malcolm H. Hodge | Tension-indicating fasteners |
US7509778B2 (en) | 2000-12-03 | 2009-03-31 | Simpson Strong-Tie Company, Inc. | Automatic take-up device with internal spring |
US20030133768A1 (en) * | 2002-01-11 | 2003-07-17 | Alfonso Losada | Fastener assembly having grooves for use with a power actuated gun |
US7249701B2 (en) * | 2002-11-05 | 2007-07-31 | Simpson Strong-Tie Co., Inc. | Power actuated gun with fastener feeding track and automatic firing |
US7168343B2 (en) | 2005-03-09 | 2007-01-30 | Simpson Strong-Tie Company, Inc. | Limited access building connection |
US7905066B2 (en) | 2007-04-06 | 2011-03-15 | Simpson Strong-Tie Co., Inc. | Automatic take-up device and in-line coupler |
DE102009043267A1 (de) | 2009-09-29 | 2011-04-21 | Neumayer Tekfor Holding Gmbh | Verschraubungsmittel und System zur Überwachung einer Verschraubung |
US8881478B2 (en) | 2012-06-22 | 2014-11-11 | Simpson Strong-Tie Company, Inc. | Ratcheting take-up device |
US9394706B2 (en) | 2013-10-08 | 2016-07-19 | Simpson Strong-Tie Company, Inc. | Concrete anchor |
US9163655B2 (en) | 2014-01-14 | 2015-10-20 | Kaoru Taneichi | Thrust nut |
AU2015249143A1 (en) * | 2014-11-18 | 2016-06-02 | Illinois Tool Works Inc. | Fastening with load indicator |
WO2024038298A1 (en) * | 2022-08-15 | 2024-02-22 | Rocbolt Technologies (Pty) Ltd. | A rock bolt assembly and associated method |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2464152A (en) * | 1943-09-11 | 1949-03-08 | Ralston Eldon Kipp | Tension indicating means |
FR1332355A (fr) * | 1961-08-22 | 1963-07-12 | Perfectionnements apportés aux goujons et boulons à blocage par expansion |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US903109A (en) * | 1908-01-21 | 1908-11-03 | Positive Lock Washer Company | Lock-washer. |
US1786503A (en) * | 1929-08-10 | 1930-12-30 | Positive Lock Washer Company | Spring nut-lock washer |
US3060731A (en) * | 1958-09-11 | 1962-10-30 | Herbert H Adise | Motion translator |
US3133468A (en) * | 1961-03-21 | 1964-05-19 | James D Cumming | Tension indicating device |
US3503430A (en) * | 1968-05-29 | 1970-03-31 | Ichizo Tsurumoto | Annular spring lock washer |
US3851386A (en) * | 1973-08-31 | 1974-12-03 | L Ellzey | Method of tensioning bolts |
-
1976
- 1976-07-23 US US05/708,446 patent/US4047463A/en not_active Expired - Lifetime
-
1977
- 1977-07-06 GB GB28330/77A patent/GB1535906A/en not_active Expired
- 1977-07-21 DE DE19772733036 patent/DE2733036A1/de not_active Ceased
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2464152A (en) * | 1943-09-11 | 1949-03-08 | Ralston Eldon Kipp | Tension indicating means |
FR1332355A (fr) * | 1961-08-22 | 1963-07-12 | Perfectionnements apportés aux goujons et boulons à blocage par expansion |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3591243A1 (de) * | 2018-07-02 | 2020-01-08 | EJOT Baubefestigungen GmbH | Befestigungselement mit montagekontrollelement zur verankerungskontrolle |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4047463A (en) | 1977-09-13 |
GB1535906A (en) | 1978-12-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2733036A1 (de) | Spannungsanzeigevorrichtung | |
DE3726098C2 (de) | ||
EP0364802B1 (de) | Verankerungsvorrichtung für das stabförmige Zugglied eines Ankers, insbesondere eines Felsankers | |
DE4243878C2 (de) | Überwachungsvorrichtung für Bauelemente | |
DE2105888C3 (de) | Gesteinsankeranordnung | |
EP0192913B1 (de) | Spreizdübel mit Setzanzeige | |
DE2314168C3 (de) | Einstückiges Ankerelement für Stehbolzen | |
EP0132524A2 (de) | Einschraub-Verbindungsstück für in ein Betonfertigteil einbetonierte Hülsenanker | |
EP0450158B1 (de) | An Ankern, insbesondere Injektionsankern für den Bergbau oder dergleichen anzuordnende Kontrollmutterverschraubung mit Belastungsanzeigevorrichtung | |
DE102013002734A1 (de) | Ankerkopf für einen Zuganker | |
DE1484565C3 (de) | Erdanker | |
DE4213363A1 (de) | Verbesserte gesteinsverbolzung | |
EP2698336A1 (de) | Anschlagöse | |
DE1675602B1 (de) | Verbindungselement fuer mit Loechern versehene Bauteile | |
DE1816880A1 (de) | Befestigungsvorrichtung mit automatischer Begrenzung des aufgebrachten Drehmoments | |
DE3023411A1 (de) | Spreizanker | |
DE2160083A1 (de) | Anordnung zum Anzeigen eines unubli chen Belastungszustandes | |
DE2440353A1 (de) | Befestigungsbolzen | |
EP2593683B1 (de) | Selbstzentrierende schraube | |
DE19949839C1 (de) | Montageträgersystem mit Einbauhilfe | |
DE2552435A1 (de) | Mauerspreizduebel mit durchlaufsperre fuer einlagen | |
DE1920017U (de) | Stuetzvorrichtung fuer grubenstuetzbolzen. | |
DE4211565C1 (de) | Ankerbolzen | |
EP3376056A1 (de) | Kontrollelement mit spannkraftkontrolle und befestigungsanordnung | |
DE3918044A1 (de) | Ankerschiene fuer die bautechnik |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8131 | Rejection |