專利名稱：用以制造轉(zhuǎn)矩限制的緊固裝置的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用以制造轉(zhuǎn)矩限制的緊固裝置的方法，例如用以制造裂斷螺母或裂斷螺栓，其分別具有第一頭部元件和第二頭部元件，該第一頭部元件配有用于緊固工具的著力結(jié)構(gòu)，該第二頭部元件通過焊接接合與第一頭部元件相連，該焊接接合在預(yù)定的極限轉(zhuǎn)矩情況下斷開。在該制造方法中，提供大量具有同樣幾何結(jié)構(gòu)的第一頭部元件和第二頭部元件，并分別將一個(gè)第一頭部元件和一個(gè)第二頭部元件在一焊接過程中焊起來，而建立焊接接合。
背景技術(shù)：
已知的是，裂斷螺母或裂斷螺栓配有兩個(gè)頭部元件，這兩個(gè)頭部元件通過焊接接合而彼此相連。在安置該螺母或螺栓時(shí)，利用緊固工具將一轉(zhuǎn)矩施加到第一頭部元件上，其中，該轉(zhuǎn)矩在緊固過程開始時(shí)經(jīng)由焊接接合被傳遞到第二頭部元件。若在緊固過程結(jié)束時(shí)達(dá)到了預(yù)定的極限轉(zhuǎn)矩，則第一頭部元件在焊接接合處與第二頭部元件剪切斷裂。通過該剪切斷裂，作用于第二頭部元件上的最大轉(zhuǎn)矩便受到限制。這種裂斷螺母例如在US2002/076295A1中介紹過。該文獻(xiàn)規(guī)定:將兩個(gè)頭部元件通過激光焊接彼此相連。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種用以制造轉(zhuǎn)矩限制的緊固裝置的方法，該方法能夠以特別簡單和經(jīng)濟(jì)的方式制造出一些具有多種不同極限轉(zhuǎn)矩的緊固裝置。上述目的通過獨(dú)立權(quán)利要求所述的特征得以實(shí)現(xiàn)。有利的發(fā)展設(shè)計(jì)說明于各從屬權(quán)利要求中。本發(fā)明提出的方法的特征在于:至少兩個(gè)焊接過程在采用至少一個(gè)不同的焊接參數(shù)的條件下執(zhí)行，從而在部件幾何結(jié)構(gòu)(可包括形狀和尺寸)相同的情況下獲得不同的極限轉(zhuǎn)矩。本發(fā)明的基本構(gòu)思可以概括如下:極限轉(zhuǎn)矩不是通過各部件的幾何結(jié)構(gòu)的改變來調(diào)定的，尤其不是通過頭部元件的形狀和尺寸的改變或者不是通過焊點(diǎn)的數(shù)目的改變來調(diào)定的。具體來說，按照本發(fā)明，不同的極限轉(zhuǎn)矩是通過下述措施獲得:改變至少一個(gè)焊接參數(shù)。由于焊接參數(shù)決定了焊接位置的破斷特性，因此，有針對(duì)性地改變至少一個(gè)焊接參數(shù)便可實(shí)現(xiàn)對(duì)最大轉(zhuǎn)矩有針對(duì)性的調(diào)定，在該最大轉(zhuǎn)矩時(shí)，兩個(gè)頭部元件彼此剪切斷裂。因而本發(fā)明能夠使得各部件的極限轉(zhuǎn)矩適合于相應(yīng)的需求，而無須改變半成品即頭部元件的幾何結(jié)構(gòu)。因此可以免去那些麻煩的使制造工具對(duì)不同幾何結(jié)構(gòu)的適配工作。同時(shí)還可減小倉儲(chǔ)成本，因?yàn)橹豁毐３謨?chǔ)備一種型號(hào)的頭部元件即可。如若作為焊接方法使用的是電阻焊接，則特別優(yōu)選的是，在采用不同的焊接電壓的條件下執(zhí)行至少兩個(gè)焊接過程，從而在部件幾何結(jié)構(gòu)相同的情況下獲得不同的極限轉(zhuǎn)矩。焊接電壓可以特別簡單地加以改變。根據(jù)這一實(shí)施方式，所述至少一個(gè)不同的焊接參數(shù)就是焊接電壓。當(dāng)然可能還有其它焊接參數(shù)也是不同的。如若作為焊接方法使用的是電阻焊接，則適宜另選地或者附加地采取下述做法:在采用不同的焊接電流強(qiáng)度的條件下執(zhí)行至少兩個(gè)焊接過程，從而在部件幾何結(jié)構(gòu)相同的情況下獲得不同的極限轉(zhuǎn)矩。焊接電流強(qiáng)度的改變?cè)试S實(shí)現(xiàn)特別良好的過程控制。根據(jù)這一實(shí)施方式，所述至少一個(gè)不同的焊接參數(shù)就是焊接電流強(qiáng)度。當(dāng)然可能還有其它焊接參數(shù)也是不同的。此外，下述做法可能是適宜的:在采用不同的過程溫度的條件下執(zhí)行至少兩個(gè)焊接過程，從而在部件幾何結(jié)構(gòu)相同的情況下獲得不同的極限轉(zhuǎn)矩。根據(jù)這一實(shí)施方式，所述至少一個(gè)不同的焊接參數(shù)就是過程溫度。當(dāng)然可能還有其它焊接參數(shù)也是不同的。在使用非電焊方法時(shí)，過程溫度也可以用來作為有決定意義的參數(shù)。另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式在于:在兩個(gè)頭部元件之間采用不同預(yù)緊力的條件下執(zhí)行至少兩個(gè)焊接過程，從而在部件幾何結(jié)構(gòu)相同的情況下獲得不同的極限轉(zhuǎn)矩。根據(jù)這一實(shí)施方式，所述至少一個(gè)不同的焊接參數(shù)就是預(yù)緊力，該預(yù)緊力在焊接時(shí)存在于待連接的頭部元件之間。當(dāng)然可能還有其它焊接參數(shù)也是不同的。在待焊接的頭部元件之間的預(yù)緊力改變?cè)试S提供一些具有特別寬的極限轉(zhuǎn)矩范圍的部件。例如可以規(guī)定:這些轉(zhuǎn)矩限制的緊固裝置為裂斷螺母。尤其在這種情況下，可能適宜的是:第一頭部元件具有外多邊形結(jié)構(gòu)，和/或第二頭部元件具有內(nèi)螺紋。但這些緊固裝置例如也可以是裂斷螺栓。在此情況下，可能適宜的是:第一頭部元件具有外多邊形結(jié)構(gòu)，和/或第二頭部元件具有帶外螺紋的柄桿元件。該外多邊形結(jié)構(gòu)特別可以是六邊形結(jié)構(gòu)。如若將本發(fā)明提出的緊固元件用在錨栓中，特別是用在混凝土錨栓中，則可以檢驗(yàn)對(duì)錨栓的正確定位安置，而不須使用扭矩扳手，這是因?yàn)檎_的擰緊扭矩可以在焊接接合剪切斷裂時(shí)識(shí)別出來。在此情況下，剪切斷裂之后在第二頭部元件上仍留下的焊接殘余允許對(duì)所述轉(zhuǎn)矩限制的緊固裝置進(jìn)行事后鑒定。該殘余可以實(shí)現(xiàn)一種監(jiān)督控制:確定是否已施加了必需的轉(zhuǎn)矩，而且在緊固元件或錨栓安裝很長時(shí)間之后都可做到，這一點(diǎn)在檢查范圍內(nèi)是很有幫助的。據(jù)此，本發(fā)明還包括一種轉(zhuǎn)矩限制的緊固裝置的應(yīng)用，該緊固裝置具有第一頭部元件和第二頭部元件，第一頭部元件配有用于緊固工具的著力結(jié)構(gòu)，第二頭部元件通過焊接接合與第一頭部元件相連，該焊接接合在達(dá)到預(yù)定極限轉(zhuǎn)矩時(shí)便斷開，所述緊固裝置特別是按照本發(fā)明提出的方法制造的，用以安置錨栓、特別是混凝土錨栓。


下面將參照一些優(yōu)選的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說明。附圖示意地表示:圖1轉(zhuǎn)矩限制的緊固裝置的一種實(shí)施例，在按照本發(fā)明的焊接過程中；圖2按照本發(fā)明的轉(zhuǎn)矩限制的緊固裝置；圖3圖2所示的緊固裝置，在達(dá)到極限轉(zhuǎn)矩之后。
具體實(shí)施例方式圖1中示意性示出了按照本發(fā)明的一種作為裂斷螺母設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)矩限制緊固裝置的制造。所示裂斷螺母具有第一頭部元件11，在該第一頭部元件的外側(cè)上設(shè)置有一個(gè)作為六邊形設(shè)計(jì)的外多邊形結(jié)構(gòu)31，用以配接旋擰工具。此外，裂斷螺母還具有第二頭部元件12，其帶有一通孔32，在該通孔中構(gòu)造有內(nèi)螺紋33。第一頭部元件11同樣具有一通孔34，該通孔的凈寬(即凈口徑)當(dāng)然大于第二頭部元件12的內(nèi)螺紋33的凈寬，從而使得一個(gè)與第二頭部元件12的內(nèi)螺紋33相應(yīng)的螺紋桿可以自由地穿過第一頭部元件11中的通孔34。第一頭部元件11在端側(cè)具有底腳元件38，這些底腳元件從第一頭部元件11的端側(cè)凸出，用來建立同第二頭部元件12的焊接接合。在圖1所示的實(shí)施例中，配置了三個(gè)底腳元件38，它們分別具有三角棱柱體的形狀。如圖1中所示，兩個(gè)頭部元件11和12在制造緊固裝置時(shí)以通孔32及34對(duì)齊，設(shè)置為:使得第一頭部元件11的底腳元件38立在第二頭部元件12上。兩個(gè)頭部元件11和12為了進(jìn)行電阻焊接而與電壓源40的相反的極連接起來，并被施加電流。其中，在兩個(gè)頭部元件11和12之間，在底腳元件38上形成焊接接合。按照本發(fā)明，總是使用同樣幾何結(jié)構(gòu)的頭部元件11和12。而為了獲得一些在焊接接合處具有不同極限轉(zhuǎn)矩的緊固裝置，在焊接時(shí)應(yīng)選擇不同的過程參數(shù)。因此，例如可以改變從電壓源40送出的電壓和/或改變?cè)诤附訒r(shí)流過頭部元件11和12的電流。作為另選措施或者附加措施，也可以改變存在于焊接位置處的過程溫度T。此外作為另選措施或者附加措施，還可以改變預(yù)緊力，亦即壓緊力F，在焊接過程中借助此預(yù)緊力將頭部元件11和12壓到一起。在圖2和3中示出了按照本發(fā)明制造的、帶有焊接起來的頭部元件11和12的緊固裝置在錨栓50上應(yīng)用的情況。如圖2所示，頭部元件11和12在安置之前是相連的。倘若如圖3所示達(dá)到了極限轉(zhuǎn)矩，那么第一頭部元件11 (轉(zhuǎn)矩被施加到該第一頭部元件上)便從第二頭部元件12剪切斷裂，使得第二頭部元件12不再被進(jìn)一步擰緊。
權(quán)利要求
1.用以制造轉(zhuǎn)矩限制的緊固裝置的方法，所述緊固裝置分別具有第一頭部元件(11)和第二頭部元件(12)，第一頭部元件配有用于緊固工具的著力結(jié)構(gòu)，第二頭部元件通過焊接接合與第一頭部元件(11)相連，該焊接接合在預(yù)定的極限轉(zhuǎn)矩情況下斷開，在所述方法中， 提供大量具有同樣幾何結(jié)構(gòu)的第一頭部元件(11)和第二頭部元件(12)，并分別將一個(gè)第一頭部元件(11)和一個(gè)第二頭部元件(12)在焊接過程中焊起來，而建立焊接接合， 其特征在于: 在采用至少一個(gè)不同焊接參數(shù)的條件下執(zhí)行至少兩個(gè)焊接過程，從而在部件幾何結(jié)構(gòu)相同的情況下獲得不同的極限轉(zhuǎn)矩。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:在采用不同焊接電壓的條件下執(zhí)行至少兩個(gè)焊接過程，從而在部件幾何結(jié)構(gòu)相同的情況下獲得不同的極限轉(zhuǎn)矩。
3.按權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于:在采用不同焊接電流強(qiáng)度的條件下執(zhí)行至少兩個(gè)焊接過程，從而在部件幾何結(jié)構(gòu)相同的情況下獲得不同的極限轉(zhuǎn)矩。
4.按以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于:在采用不同過程溫度的條件下執(zhí)行至少兩個(gè)焊接過程，從而在部件幾何結(jié)構(gòu)相同的情況下獲得不同的極限轉(zhuǎn)矩。
5.按以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于:在頭部元件(11，12)之間采用不同預(yù)緊力的條件下執(zhí)行至少兩個(gè)焊接過程，從而在部件幾何結(jié)構(gòu)相同的情況下獲得不同的極限轉(zhuǎn)矩。
6.按以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于:所述轉(zhuǎn)矩限制的緊固裝置是裂斷螺母，其中，所述第一頭部元件(11)具有外多邊形結(jié)構(gòu)(31)，所述第二頭部元件(12)具有內(nèi)螺紋(33)。
7.轉(zhuǎn)矩限制的緊固裝置的應(yīng)用，該緊固裝置具有第一頭部元件(11)和第二頭部元件(12)，第一頭部元件配有用于緊固工具的著力結(jié)構(gòu)，第二頭部元件通過焊接接合與第一頭部元件(11)相連，該焊接接合在預(yù)定的極限轉(zhuǎn)矩情況下斷開，所述緊固裝置特別是按照如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法制造的，用以安置錨栓、特別是混凝土錨栓。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用以制造轉(zhuǎn)矩限制的緊固裝置的方法，該緊固裝置具有第一頭部元件(11)和第二頭部元件(12)，第一頭部元件配有用于緊固工具的著力結(jié)構(gòu)(31)，第二頭部元件通過焊接接合與第一頭部元件相連，該焊接接合在預(yù)定的極限轉(zhuǎn)矩情況下斷開，在本方法中，提供大量具有同樣幾何結(jié)構(gòu)的第一頭部元件和第二頭部元件，并分別將一個(gè)第一頭部元件和一個(gè)第二頭部元件在焊接過程中焊起來，而建立焊接接合。按照本發(fā)明規(guī)定在采用至少一個(gè)不同焊接參數(shù)的條件下執(zhí)行至少兩個(gè)焊接過程，使得在部件幾何結(jié)構(gòu)相同的情況下可獲得不同的極限轉(zhuǎn)矩。本發(fā)明還涉及到緊固裝置在混凝土錨栓(50)上的應(yīng)用。
文檔編號(hào)B23K9/095GK103153518SQ201180049064
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2011年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月11日
發(fā)明者A·埃克施泰因, M·戈?duì)柼? M·舍費(fèi)爾, J·阿普爾, A·D·戴克輝斯 申請(qǐng)人:喜利得股份公司