技术领域
[0001] 本
发明涉及一种
传感器系统，其例如处于锚栓上。
背景技术
[0002] 例如由DE 103 16 632 B4公知一种
螺栓，其带有所谓的负荷显示片，也被称为“直接张紧指示器(DTI，Direct Tension Indicator)”。这种
垫片具有传感器，以便控制在螺栓上调节的预紧
力，其中，所述传感器通过囊(Kapseln)形成，所述囊填充有颜料。所述颜料在预先确定的轴向负荷下从所述垫片中溢出和/或在垫片的边缘上可见。因此，借助于所述传感器，可以检定达到了额定预紧力，而不需要检测安装
扭矩。
[0003] 但是，已表明，当负荷显示片应用于
混凝土锚上时，它有可能不能可靠地起作用。
发明内容
[0004] 本发明的目的是，提供一种特别可靠的传感器系统。
[0005] 根据本发明，该目的通过一种按本发明的传感器系统来实现。一种传感器系统，所述传感器系统包括至少一个传感器，其特征在于，在所述传感器的区域内布置有至少一个具有膨胀性材料的旁路元件，其中，这种膨胀性材料的特征在于，当力在短暂时间间隔内作用时，所述膨胀性材料经受得住
变形，但是，当力在较长时间间隔内作用时，所述膨胀性材料可以发生变形，经由所述旁路元件的膨胀性材料能够导走作用于所述传感器的冲击力。
[0006] 根据本发明的传感器系统的特征在于，在所述传感器的区域内布置有至少一个具有膨胀性材料的旁路元件，其中，经由所述旁路元件的膨胀性材料能够导走作用于所述传感器的冲击力。
[0007] 本发明基于如下认识，即在将负荷显示片应用于混凝土锚上时在某些场合下所观察到的困难归因于锤打 所述锤打在混凝土锚中经常是必需的。在锤打时，很高的冲击力作用于所述锚并因此也作用于所述负荷显示片。所述冲击力可能损坏或至少削弱充当传感器的填充了颜料的囊。这尤其可能产生的后果是，颜料过早就已溢出，从而在拧紧锚栓时不再能够准确地控制所述预紧力。
[0008] 在这里安排了本发明并且设置至少一个旁路元件，所述旁路元件至少部分地导走在锤打时产生的冲击力，并由此减轻传感器的负荷并且保护所述传感器。在此，旁路元件至少分区域地具有膨胀性材料，经由所述膨胀性材料导走所述冲击力。这种膨胀性材料的特征在于，当力在例如少于0.1秒的短暂时间间隔内作用时，它经受得住变形，但是，另一方面当力在例如多于3秒的较长时间间隔内作用时，它可以发生变形。由此，所述膨胀性材料可以承受短时持续的力(如在锤击时产生的力)并且将其从传感器旁边导走，从而保护传感器。反之，如果力在较长的时间间隔内作用(例如在预先张紧所述螺栓时)，那么所述膨胀性材料发生屈服变形，从而所述力没有由旁路元件导走而是作用于所述传感器。
[0009] 因此，根据本发明，保护所述传感器免受力峰值的损害，而持续时间较长的力可以由所述传感器检定。由此，尤其可以实现的是，锤打带有负荷显示片的混凝土锚，而不用在锤打时就已激活所述负荷显示片，这是因为旁路元件使锤打时产生的冲击力从传感器垫片旁边导走了。因此，使所述旁路元件和所述膨胀性材料合乎目的地根据力并联。
[0010] 原则上，本发明可以应用于任意传感器，其中，传感器可以被理解为任何的如下装置，即它检测初始参量 并且将其描绘成输出量。但是，所述传感器尤其可以是负荷显示片的颜料囊，其中，在这种情况下，所述初始参量是作用于所述垫片的轴向负荷，而输出量是
染色。然而，利用本发明也可以例如保护
电子传感器，所述电子传感器提供电子输出量。
[0011] 特别优选的是，设置有第一部件和第二部件，在所述第一部件上布置有所述传感器，所述第二部件能够相对于所述第一部件沿轴向方向运动，其中，所述传感器和所述膨胀性材料沿轴向方向观察布置在所述两个部件之间。由此得到一种结构特别紧凑的系统。因为所述传感器和所述膨胀性材料相邻并且根据力并联地布置，所以所述膨胀性材料可以承受轴向定向的冲击并且将轴向冲击从传感器旁边导走。当应用于螺栓尤其是锚栓上时，可以设置的是，所述第一部件是
垫圈和/或所述第二部件是
螺母。
[0012] 尤其具有优点的是，所述传感器构成在负荷显示片上并且优选通过至少一个指示剂囊形成。在这种情况下，所述第一部件是负荷显示片。
附图说明
[0013] 下面结合优选的
实施例对本发明进行详细阐述。
[0014] 图1示意性地示出根据本发明的传感器系统的第一实施例的横截面视图；
[0015] 图2示意性地示出根据本发明的传感器系统在构成为混凝土锚的锚栓上的第二实施例的横截面视图；以及
[0016] 图3示意性地示出在激活所述负荷显示片之后图2中的实施例。
具体实施方式
[0017] 在图1中示出根据本发明的传感器系统的第一实施例。所述系统具有传感器1，其例如能够以机械的方式构成，但也能够以电的方式构成。此外，所述系统还具有旁路元件2，其由膨胀性(dilatanten)材料组成。传感器1埋入该材料中，其中，所述膨胀性材料既分布在传感器1的上侧又分布其两侧。如果现在从上面对图1中的传感器系统施加冲击，那么相应的力(如图1中实线箭头所示)由旁路元件2的膨胀性材料来承受并且在传感器
1的两侧导走。而不给传感器1增加负荷或者只给它增加少量负荷。
[0018] 相反，如果从上面的力作用较长时间，那么可以使膨胀性材料变形，并且从上面作用的力(如图1中虚线箭头所示)可以作用于传感器1并且由所述传感器进行检测。因此，一方面所述传感器1可以检测从上面作用的力(只要它持续时间稍长)，而另一面通过旁路元件2保护了所述传感器免于受到从上面的短时持续的冲击的伤害。
[0019] 在图2和图3中示出根据本发明的传感器系统在构成为混凝土锚的锚栓上的应用。所述锚栓具有螺栓38，在其一个端部区域上布置有本身公知的扩开元件39。在其对置的端部上，所述螺栓38穿过垫圈31并且具有螺母32，所述螺母布置在垫圈31之上。
[0020] 垫圈31在其面向螺母32的侧上具有至少一用颜料填充的指示剂囊(Indikatorkapsel)，其形成力传感器10。如果在安置锚栓时拧紧螺母32，那么螺母32靠置传感器10。如果进一步拧紧螺母32，那么螺母32将变得越来越大的、从上面作用的轴向力施加给相邻的传感器10，所述轴向力相应于螺栓38中的预紧。如果传感器10上的力最后达到预先确定的
阈值，那么使传感器10上的机械元件发生屈服变形，并且颜料50(如图3中所示)可以从所述指示剂囊中从垫圈31旁侧溢出。这可以用作如下情况的标志，即已达到螺栓38中的理想的额定
应力。由此，垫圈31与构成为指示剂囊的传感器10一起形成负荷显示片34。
[0021] 如图2和图3中进一步所示，传感器系统还具有旁路元件20、20′，所述旁路元件由膨胀性材料组成。旁路元件20、20′布置在垫圈31上传感器10旁边。如同传感器10，旁路元件20、20′也处于螺母32与垫圈31之间，从而由螺母施加的轴向力可以不仅作用于传感器10而且作用于旁路元件20、20′。
[0022] 如果现在(例如在敲入锚栓时)向螺栓38并因此向螺母32施加冲击，那么所述冲击由螺母32进一步传递到旁路元件20、20′上。由于所述冲击的短时性质，使所述膨胀性旁路元件20、20′在所述冲击期间最多发生非实质性变形，从而它可以将冲击力直接进一步传递给相邻的垫圈31。因此，冲击力由传感器10旁边的旁路元件20、21′传递过去。反之，如果轴向力作用时间较长(例如在拧紧螺母32时)，那么旁路元件20、20′可以发生变形，并且轴向力现在作用于传感器10，从而传感器10承受该力并且可以如图3中所示的那样检定该力。
