DE102008001962A1 - Axialkraft- und Positionsbestimmung mit optischer Messtechnik - Google Patents

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Matthias Schnell
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Abstract

Eine erfindungsgemäße Spannhülse für einen Schraubverband umfasst wenigstens zwei Markierungen (10, 12), von denen jede an einer bekannten Position der Mantelfläche (8) angeordnet ist, wobei bei einer Verschraubung die Tordierung und/oder die Axialkraft durch eine Änderung der Positionen der Markierungen (10, 12) bestimmbar ist/sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Spannhülse für einen Schraubverband, ein Verfahren zum Bestimmen der Axialkraft in einer Spannhülse eines Schraubverbands, ein Verfahren zum Bestimmen der Tordierung in einer Spannhülse eines Schraubverbands und ein Verfahren zur Steuerung oder Regelung des Verschraubens eines Schraubverbands.
  • Bei Einspritzdüsen für Dieselmotoren, insbesondere bei Common Rail-Injektoren kommen Hochdruckdichtverbände. bzw. Plattendichtverbände zum Einsatz, die mit axialer Last zusammengepresst werden. Diese axiale Last wird über eine dünnwandige Spannmutter oder Spannhülse eingeleitet, die ein Bestandteil des Injektors ist und verschraubt wird. Die Spannmutter hält die Einzelteile des Injektors zusammen und bringt die Düse mit Zwischenbauteilen auf den Injektor.
  • Eine Bestimmung der Axialkraft und der Torsion erfolgt derzeit über winkelgesteuerte Anzugsverfahren mit einer Überwachung des Momentfensters sowie über momentgesteuerte Anzugsverfahren. Bei diesen Verfahren haben die auftretenden Reibungsverluste einen erheblichen Einfluss, so dass die dadurch gemessenen Werte für die Axialkraft und die Torsion ungenau sind.
  • Es ist weiterhin die Messung der Axialkraft über Dehnmessstreifen aufgrund der Widerstandsänderung bekannt. Dieses Verfahren ist jedoch aufwändig, da der Dehnmessstreifen innerhalb des Injektors appliziert werden muss und der Dehnmessstreifen vor Auslieferung des Injektors an den Kunden zu entfernen ist. Beim Einsatz von Messstreifen sind zudem der zusätzlich erforderliche Bauraum sowie die erforderlichen Kabelführungen durch die Bauteile und innerhalb des Einbauraums von Nachteil.
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Spannhülse sowie einen Schraubverband damit anzugeben, bei dem die wirkende Axialkraft und der Torsionsversatz einfach und präzise bestimmt werden können. Des Weiteren sollen entsprechende Verfahren zum Bestimmen der Axialkraft in einer Spannhülse eines Schraubverbands und der Tordierung in einer Spannhülse eines Schraubverbands sowie Verfahren zur Steuerung oder Regelung des Verschraubens eines Schraubverbands angegeben werden.
  • Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Eine erfindungsgemäße Spannhülse für einen Schraubverband umfasst wenigstens zwei Markierungen, von denen jede an einer bekannten Position der Mantelfläche angeordnet ist, wobei bei einer Verschraubung die Tordierung und/oder die Axialkraft durch eine Änderung der Positionen der Markierungen bestimmbar ist/sind.
  • Diese Markierungen liegen auf Bereichen der Mantelfläche der Spannhülse, an denen von einer konstanten Längenänderung ausgegangen werden kann.
  • Beim Einschrauben einer Spannhülse oder Spannmutter eines Schraubverbands, eines gebördelten Verbands oder eines vorgespannten Verbands erfährt diese Spannhülse eine auch als Längung bezeichnete Längenänderung, die im Wesentlichen abhängig von ihrer Wandstärke und ihrem Material ist.
  • Erfindungsgemäß sind die Positionen der Markierungen vor dem Verschrauben der Spannhülse, bspw. durch eine optische Vermessung bekannt. Die Positionen der Markierungen werden nach dem Verschrauben des Schraubverbands gemessen, und durch die Längenänderung der Positionen der Markierung zueinander kann die wirkende Axialkraft auf einfache Weise und gleichzeitig sehr genau bestimmt werden. Die höhere Genauigkeit der Axial kraftmessung gegenüber dem drehwinkelgesteuerten und drehmomentgesteuerten Anzugsverfahren resultiert vor allem daraus, dass die erfindungsgemäß bestimmte Axialkraft unabhängig vom Kopfmoment und vom Gewindemoment des Schraubverbands und somit unabhängig von den jeweiligen Reibbeiwerten ist. Das Gesamtmontagemoment Mges entspricht der Summe aus dem Gewindedrehmoment MG und dem Kopfmoment MK: Mges = MG + MK. Dies ist dem Fachmann bekannt und braucht hier nicht näher erläutert zu werden.
  • Die Verschraubung des Schraubverbands kann ohne zusätzlichen Aufwand und ohne weitere Beeinflussung des Schraubverbands beurteilt werden, eine Lösedrehmomentermittlung und eine Weiterdrehmomentermittlung entfallen.
  • Ebenso kann durch die erfindungsgemäße Spannhülse die Tordierung bzw. das wirkende Torsionsmoment auf den Schraubverband genau und einfach bestimmt werden, indem bei parallel zur Längsachse verlaufenden Markierungen ein Vergleich von deren Positionen vor und nach der Verschraubung erfolgt. Dadurch kann die Belastung auf einzelne Platten im Plattendichtverband, die üblicherweise mit Stiften ausgerichtet sind, ermittelt werden, und der Torsionsversatz kann bestimmt werden. Das Torsionsmoment kann durch optische Messungen der Tordierung/Torsionsverformung ermittelt werden.
  • Falls die Markierungen sowohl axial zueinander beabstandet als auch parallel zur Längsachse verlaufend ausgeführt sind, können durch eine Bestimmung der Positionen der Markierung vor und nach der Verschraubung sowohl die Axialkraft als auch die Tordierung bestimmt werden, und es ist eine Aufteilung in Moment- und Axialkraftwerte möglich.
  • Die Ausgestaltung der Markierungen als umlaufende äquidistante Ringe ist besonders gut für die erfindungsgemäße Steuerung und Regelung des Verschraubens eines Schraubverbands geeignet, da diese Markierungen besonders gut beobachtet werden können.
  • Durch das Vorsehen von 2 × n Markierungen, also von zwei Gruppen von jeweils äquidistant angeordneten Markierungen, kann eine besonders gute optische Erfassung gewährleistet werden.
  • Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Bestimmen der Axialkraft in einer Spannhülse eines Schraubverbands wird zunächst ein Schraubverband mit einer erfindungsgemäßen Spannhülse bereitgestellt, und dieser wird verschraubt. Dann werden die Positionen der Markierungen optisch erfasst, und die Axialkraft in der Spannhülse wird aufgrund des vergrößerten Abstands zwischen den axial zueinander beabstandeten Markierungen bei bekanntem Querschnitt und bei bekanntem Material der Spannhülse bestimmt.
  • Gemäß der Erfindung können die im Schraubverband herrschenden Axialkräfte auch bei einem bereits verschraubten Injektor bestimmt werden, indem bei einem verschraubten Schraubverband mit einer erfindungsgemäßen Spannhülse zunächst die Positionen der Markierungen der Spannhülse im verschraubten Zustand optisch erfasst werden, der Schraubverband danach gelöst wird und die Positionen der Markierung im gelösten Zustand erneut optisch erfasst werden. Dann kann die Axialkraft in der Spannhülse, die im verschraubten Zustand gewirkt hat, aufgrund des verringerten Abstands zwischen den axial zueinander beabstandeten Markierungen, also aufgrund Rückgangs der Längung, bei bekanntem Querschnitt und bei bekanntem Material der Spannhülse bestimmt werden.
  • Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Bestimmen der Tordierung in einer Spannhülse eines Schraubverbands wird zunächst ein Schraubverband mit einer erfindungsgemäßen Spannhülse bereitgestellt und verschraubt, dann werden die Positionen der Markierungen optisch erfasst, und die Tordierung in der Spannhülse wird aufgrund des veränderten Abstands zwischen den parallel zur Längsachse verlaufenden Markierungen bei bekanntem Querschnitt und bei bekanntem Material der Spannhülse bestimmt.
  • Gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Steuerung oder Regelung des Verschraubens eines Schraubverbands wird zunächst ein Schraubverband mit einer erfindungsgemäßen Spannhülse bereitgestellt und unter kontinuierlichem optischen Erfassen der Positionen der Markierungen verschraubt. Das Verschrauben wird dann beendet, wenn der Abstand zwischen den axial zueinander beabstandeten Markierungen der Spannhülse ein Maximalwert erreicht, wobei der Querschnitt und das Material der Spannhülse bekannt sind. Aus diesem Abstand zwischen den axial zueinander beabstandeten Markierungen kann die entsprechende maximal zulässige Axialkraft bei bekanntem Querschnitt und bei bekanntem Material der Spannhülse bestimmt werden.
  • Die Schraubkräfte während des Schraubvorgangs und am montierten Schraubverband können einfach, präzise und kostengünstig ermittelt werden. Die erfindungsgemäßen Verfahren sind in der Praxis ohne Kompromisse einsetzbar, sie benötigen keinen zusätzlichen Bauraum, und außer des Vorhandenseins optischer Erfassungsgeräte wie Kameras keine zusätzlichen Bauteile, welche die Dichtheit des Schraubverbands negativ beeinflussen könnten und welche vor Auslieferung an den Kunden wieder ausgebaut werden müssten.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beiliegende Figur näher erläutert.
  • 1 zeigt eine Seitenansicht einer ersten Düsenspannmutter in unverschraubtem Zustand mit kreuzförmigen Lasermarkierungen auf ihrer Mantelfläche;
  • 2 zeigt eine Seitenansicht einer zweiten Düsenspannmutter in unverschraubtem Zustand mit kreuzförmigen Lasermarkierungen auf ihrer Mantelfläche;
  • 3 zeigt eine Seitenansicht einer dritten Düsenspannmutter in unverschraubtem Zustand mit ringförmigen Lasermarkierungen auf ihrer Mantelfläche;
  • 4 zeigt eine Seitenansicht einer vierten Düsenspannmutter in unverschraubtem Zustand mit ringförmigen Lasermarkierungen auf ihrer Mantelfläche; und
  • 5 zeigt eine Seitenansicht einer fünften Düsenspannmutter in unverschraubtem Zustand mit einer rechteckigen dünnen Kunststoff- oder Metallfolie auf ihrer Mantelfläche.
  • Sämtliche nachfolgenden Positions- und Abstandsangaben sowie Abmessungen der Lasermarkierungen sind beispielhaft und nicht einschränkend zu verstehen. Es ist erfindungsgemäß selbstverständlich möglich, die Lasermarkierungen auch anders als gezeigt anzuordnen und auszubilden.
  • 1 zeigt eine Seitenansicht einer ersten Düsenspannmutter 2 in unverschraubtem Zustand.
  • Die erste Düsenspannmutter 2 befestigt im Betrieb bspw. einen darin angeordneten Düsenkörper einer Einspritzdüse, indem diese in ein Gewinde in einer Einbaubohrung im Zylinderkopf eingeschraubt wird, was dem Fachmann bekannt und hier nicht näher ausgeführt ist.
  • Die erste Düsenspannmutter 2 sowie die in den nachfolgenden Figuren dargestellten Düsenspannmuttern umfassen, in den Figuren von rechts nach links gesehen, einen Mantelbereich 8, ein etwas schmaleres Halsstück 6 und eine exemplarisch als Sechskant-Antriebsgeometrie dargestellte Antriebsgeometrie 4. Auf der Mantelfläche des Mantelbereichs 8 sind vertikal mittig eine erste Lasermarkierung 10 und eine zweite Lasermarkierung 12 dargestellt, wobei die erste Lasermarkierung 10 nahe dem Übergang zum Halsstück 6 und die zweite Lasermarkierung 12 etwa auf einer Position von 70% der a xialen Länge des Mantelbereichs 8 angeordnet sind. Die Lasermarkierung 10 und 12 sind jeweils kreuzförmig ausgebildet und haben eine Breite b, in Umfangsrichtung gesehen, und eine Länge l, in Axialrichtung gesehen, die jeweils übereinstimmen und jeweils einem Achtel des Durchmessers des Mantelbereichs 8 entsprechen.
  • Der axiale Abstand zwischen den beiden Lasermarkierungen 10 und 12 ist in 1 mittels des Bezugszeichens A dargestellt und er entspricht etwa 60% der axialen Erstreckung des Mantelbereichs 8.
  • 2 zeigt eine Seitenansicht einer zweiten Düsenspannmutter 14, deren konstruktiver Aufbau demjenigen der ersten Düsenspannmutter 2 entspricht.
  • Im Unterschied zu der ersten Düsenspannmutter 2 weist die zweite Düsenspannmutter 14 jeweils vier erste Lasermarkierungen 16 und vier zweite Lasermarkierungen 18 auf, wobei die ersten Lasermarkierungen 16 in Axialrichtung gesehen äquidistant zueinander in einem Bereich nahe der Verjüngung zu dem Halsstück 6 angeordnet sind und wobei die zweiten Lasermarkierungen 18 in Axialrichtung gesehen äquidistant zueinander in einem mittleren bis hinteren Bereich der Mantelfläche 8, insbesondere in einem Bereich zwischen der Mitte und zwei Dritteln der axialen Erstreckung der Mantelfläche 8 angeordnet sind. Die vier ersten und die vier zweiten Lasermarkierungen 16 und 18 sind in der Darstellung gemäß 2 jeweils vertikal mittig auf der Mantelfläche 8 angeordnet. Der Abstand zwischen der vordersten ersten Lasermarkierung 16 und der hintersten zweiten Lasermarkierung 18 ist mit A gekennzeichnet und entspricht dem Abstand A gemäß 1. Der axiale Abstand x zwischen jeweils benachbarten Lasermarkierungen 16 und 18 entspricht in der 2 etwa einem Sechstel des Durchmessers des Mantelbereichs 8.
  • Mittels der Lasermarkierungen 10, 12 und 16, 18 können sowohl die Axialkraft als auch die Tordierung der Düsenspannmutter 2, 14 bestimmt werden.
  • 3 zeigt eine Seitenansicht einer dritten Düsenspannmutter 20 mit vier, in Axialrichtung gesehen, äquidistanten ringförmigen ersten Lasermarkierungen 22 und mit vier, in Axialrichtung gesehen, äquidistanten ringförmigen zweiten Lasermarkierungen 24. Die ersten ringförmigen Lasermarkierungen 22 sind in einem vorderen Bereich der Mantelfläche 8, insbesondere in einem Bereich zwischen 5 und 25% der axialen Erstreckung der Mantelfläche 8 angeordnet. Die zweiten ringförmigen Lasermarkierungen 24 sind in einem mittleren bis hinteren Bereich der axialen Erstreckung der Mantelfläche 8, insbesondere in einem Bereich zwischen der Hälfte und zwei Dritteln der axialen Erstreckung der Mantelfläche 8 angeordnet. Der Abstand zwischen jeweils benachbarten äquidistanten Lasermarkierungen 22 und 24 ist mit x und der Abstand zwischen der vordersten ringförmigen ersten Lasermarkierung 22 und der hintersten ringförmigen zweiten Lasermarkierung 24 ist mit A bezeichnet. Der Abstand x und der Abstand A entsprechen jeweils den Abständen x und A bei der zweiten Düsenspannmutter 14 aus 2.
  • 4 zeigt eine Seitenansicht einer vierten Düsenspannmutter 26.
  • Die vierte Düsenspannmutter 26 umfasst auf einem vorderen Bereich ihrer Mantelfläche 8, insbesondere in einem Bereich zwischen 5 und 20% ihrer axialen Erstreckung fünf ringförmige erste Lasermarkierungen 28 und in einem mittleren bis hinteren Bereich ihrer Mantelfläche 8, insbesondere in einem Bereich zwischen 50 und 70% ihrer axialen Erstreckung, fünf ringförmige zweite Lasermarkierungen 30. Der Abstand A zwischen der vordersten ersten Lasermarkierung 28 und der hintersten zweiten Lasermarkierung 30 entspricht jeweils den Abständen A bei den Düsenspannmuttern 2, 14 und 20.
  • Die Abstände zwischen den jeweils benachbarten Lasermarkierungen sind nicht äquidistant, sondern sie nehmen zu der Mantelposition, die durch A/2 bestimmt ist, also zur Mitte zwischen der vordersten ersten Lasermarkierung 28 und der hintersten zweiten Lasermarkierung 30 zu. Der Abstand zwischen der vordersten und der zweiten Lasermarkierung 28 ist x1, der Abstand zwi schen der zweiten und dritten Lasermarkierung 28 ist x2, der Abstand zwischen der dritten und vierten Lasermarkierung 28 ist x3, und der Abstand zwischen der vierten und fünften Lasermarkierung 28 ist x4, wobei x1 < x2 < x3 < x4. Dieselben Abstandverhältnisse gelten sinngemäß gespiegelt für die Lasermarkierungen 30.
  • Mit den Lasermarkierungen 22, 24 und 28, 30 der Düsenspannmuttern 20 und 26, die als umlaufende äquidistante Ringe ausgebildet sind, lässt sich deren axialer Abstand und dessen Änderung nach einem Schraubprozess oder während eines Schraubprozesses ermitteln und daraus die Axialkraft, die in dem Schraubverband und somit in der Düsenspannmutter 20, 26 wirkt oder gewirkt hat, genau bestimmen. Bei der vierten Düsenspannmutter 26, bei welcher der Abstand zwischen den jeweils benachbart angeordneten Lasermarkierungen 28 und 30 variiert, kann die Messgenauigkeit bei der optischen Erfassung noch weiter erhöht werden.
  • 5 zeigt eine Seitenansicht einer fünften Düsenspannmutter 32, auf deren Mantelfläche 8 eine rechteckige dünne Kunststoff- oder Metallfolie 34 aufgeklebt ist.
  • Die Folie 34 erstreckt sich von einem vorderen Bereich der Mantelfläche 8 bis zu einem mittleren bis hinteren Bereich derselben und hat eine Höhe von etwa 1,5 mal dem Außenradius der Düsenspannmutter 32 im Bereich der Mantelfläche 8. Die rechteckige Folie 34 weist in ihrem vorderen Bereich vier äquidistante erste Linienmarkierungen 36 und in ihrem hinteren Bereich vier äquidistante zweite Linienmarkierungen 38 auf. Der Abstand A zwischen der vordersten ersten Linienmarkierung 36 und der hintersten zweiten Linienmarkierung 38 stimmt mit dem Abstand A bei den Düsenspannmuttern 2, 14, 20 und 26 überein. Der Abstand jeweils benachbarter Linienmarkierungen 36 und 38 beträgt x und stimmt mit dem Abstand x bei den Düsenspannmuttern 14 und 20 überein.
  • Bei der fünften Düsenspannmutter 32 sind die Linienmarkierungen 36 und 38 auf der rechteckigen Kunststoff- oder Metallfolie 34 aufgedruckt. Alternativ dazu können entsprechende Linienmarkierungen als Skala direkt auf die Düsenspannmutter aufgedruckt werden.
  • Prinzipiell können die erfindungsgemäßen Markierungen je nach Einsatzzweck durch unterschiedliche Verfahren an- oder aufgebracht werden, insbesondere als Lasermarkierungen oder Elektrogravierungen direkt auf der Spannhülse, als auf der Spannhülse aufgeklebte dehnbare Markierungen, als mit Anreißwerkzeug direkt auf der Spannhülse aufgebrachte Markierungen oder als aufgedruckte Markierungen. Es ist ebenso möglich, die verschiedenen Markierungen und die eingesetzten Verfahren miteinander zu kombinieren.
  • Bei allen Düsenspannmuttern 2, 14, 20, 26 und 32 kann die Axialkraft zuverlässig und einfach bestimmt werden, indem der Schraubverband mit der Düsenspannmutter 2, 14, 20, 26 und 32 verschraubt wird und dann die Positionen der Markierungen 10, 12 bzw. 16, 18 bzw. 22, 24 bzw. 28, 30 bzw. 36, 38 optisch erfasst werden. Da der Querschnitt der Düsenspannmutter 2, 14, 20, 26 und 32 im Mantelbereich 8 konstant ist und das Material der Spannhülse ebenfalls bekannt ist, kann aufgrund des vergrößerten Abstands zwischen diesen axial zueinander beabstandeten Markierungen die in der Spannhülse wirkende Axialkraft genau bestimmt werden, unabhängig von den wirkenden Kopf- und Gewindemomenten und den dort wirkenden Reibbeiwerten.
  • Diese Axialkraft kann auch bei einem bereits verschraubten Schraubverband bestimmt werden, indem zunächst die Positionen der Markierungen 10, 12 bzw. 16, 18 bzw. 22, 24 bzw. 28, 30 bzw. 36, 38 im verschraubten Zustand optisch erfasst werden, dann der Schraubverband gelöst wird und anschließend die Positionen der Markierungen im gelösten Zustand erneut optisch erfasst werden. Aufgrund des verringerten Abstands zwischen den axial zueinander beabstandeten Markierungen kann die Axialkraft, die in der Düsen spannmutter im verschraubten Zustand gewirkt hat, zuverlässig bestimmt werden.
  • Erfindungsgemäß ist auch die Steuerung und Regelung des Verschraubens eines Schraubverbands mit einer Düsenspannmutter 2, 14, 20, 26 und 32 möglich, indem das Verschrauben unter kontinuierlichem optischen Erfassen der Position der Markierungen 10, 12 bzw. 16, 18 bzw. 22, 24 bzw. 28, 30 bzw. 36, 38 erfolgt und dann beendet wird, wenn der Abstand zwischen jeweils axial zueinander beabstandeten Markierungen einen Maximalwert erreicht.
  • Bei den Düsenspannmuttern 2 und 14 kann zusätzlich oder anstelle der Bestimmung der Axialkraft auch die Tordierung in der Spannhülse bestimmt werden, indem der Schraubverband verschraubt wird und nach dem Verschrauben die Positionen der Markierungen 10, 12 bzw. 16, 18 erfasst werden. Durch den veränderten Abstand zwischen den parallel zur Längsachse verlaufenden Lasermarkierungen 10, 12 bzw. 16, 18 kann bei bekanntem Querschnitt und bei bekanntem Material der Spannhülse 2, 14 die Tordierung der Spannhülse zuverlässig bestimmt werden.
  • Die Bestimmung der Tordierung in einer Spannhülse setzt wenigstens zwei parallel zur Längsachse verlaufende Markierungen der Spannhülse voraus.
  • Grundsätzlich sind die erfindungsgemäßen Markierungen auf einem Bereich der Spannhülse anzubringen, in dem eine konstante Längenänderung und Tordierung stattfindet, bspw. in einem vorderen bis mittleren/hinteren Bereich der Spannhülse.
  • Die erfindungsgemäßen Verfahren gehen davon aus, dass die anfänglichen Positionen der Markierungen bspw. durch eine optische Vermessung der Spannhülse bekannt sind, so dass durch Vergleich der geänderten Positionen der Markierungen mit den anfänglichen Positionen bei Betrachtung der axial voneinander beabstandeten Markierungen die axiale Abstandsänderung und daraus die Axialkraft ermittelt werden können und dass bei Betrachtung der parallel zur Längsachse verlaufenden Markierungen entsprechend die stattgefundene Tordierung bestimmt werden kann.
  • Die erfindungsgemäßen Verfahren sind vielfältig einsetzbar zur Ermittlung von Axialkräften und Tordierungen in Schraubverbänden, gebördelten Verbänden und vorgespannten Verbänden, die mittels magnetumgeformter Hülsen fixiert werden, etc.

Claims (12)

  1. Spannhülse (2, 14, 20, 26, 32) für einen Schraubverband, umfassend wenigstens zwei Markierungen (10, 12), von denen jede an einer bekannten Position der Mantelfläche (8) angeordnet ist, wobei bei einer Verschraubung die Tordierung und/oder die Axialkraft durch eine Änderung der Positionen der Markierungen (10, 12) bestimmbar ist/sind.
  2. Spannhülse (20, 26, 32) nach Anspruch 1, wobei die Markierungen jeweils als axial zueinander beabstandete Linien (36, 38), insbesondere als axial zueinander beabstandete Ringe (22, 24; 28, 30) ausgeführt sind und eine axiale Positionsbestimmung und eine Bestimmung der Längung erlauben.
  3. Spannhülse (29, 14) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Markierungen (10, 12; 16, 18) jeweils als parallel zur Längsachse verlaufende Linien ausgeführt sind und eine Bestimmung der Tordierung erlauben.
  4. Spannhülse (2, 14) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Markierungen als sich schneidende Linien (10, 12; 16, 18) ausgeführt sind.
  5. Spannhülse (2, 14, 20, 26, 32) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Markierungen als Lasermarkierungen, als aufgeklebte dehnbare Markierungen, als aufgedruckte Markierungen oder als mit einem Anreißwerkzeug aufgebrachte Markierungen ausgeführt sind.
  6. Spannhülse (14, 20, 26, 32) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei 2 × n Markierungen (16, 18; 22, 24; 28, 30; 36, 38) vorgesehen sind.
  7. Spannhülse (2, 14, 20, 26, 32) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Spannhülse als Spannmutter (2, 14, 20, 26, 32) und insbesondere als Düsenspannmutter für einen Injektor ausgebildet ist.
  8. Schraubverband mit einer Spannhülse (2, 14, 20, 26, 32) nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
  9. Verfahren zum Bestimmen der Axialkraft in einer Spannhülse (2, 14, 20, 26, 32) eines Schraubverbands, umfassend die folgenden Schritte: Bereitstellen eines Schraubverbands mit einer Spannhülse (2, 14, 20, 26, 32) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, Verschrauben des Schraubverbands, optisches Erfassen der Positionen der Markierungen (10, 12; 16, 18; 22, 24; 28, 30; 36, 38), Bestimmen der Axialkraft in der Spannhülse (2, 14, 20, 26, 32) aufgrund des vergrößerten Abstands zwischen den axial zueinander beabstandeten Markierungen (10, 12; 16, 18; 22, 24; 28, 30; 36, 38) bei bekanntem Querschnitt und bei bekanntem Material der Spannhülse (2, 14, 20, 26, 32).
  10. Verfahren zum Bestimmen der Axialkraft in einer Spannhülse (2, 14, 20, 26, 32) eines Schraubverbands, umfassend die folgenden Schritte: Bereitstellen eines verschraubten Schraubverbands mit einer Spannhülse (2, 14, 20, 26, 32) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, optisches Erfassen der Positionen der Markierungen (10, 12; 16, 18; 22, 24; 28, 30; 36, 38) der Spannhülse (2, 14, 20, 26, 32) im verschraubten Zustand, Lösen des Schraubverbands, optisches Erfassen der Positionen der Markierungen (10, 12; 16, 18; 22, 24; 28, 30; 36, 38) im gelösten Zustand, Bestimmen der Axialkraft in der Spannhülse (2, 14, 20, 26, 32), die im verschraubten Zustand gewirkt hat, aufgrund des verringerten Abstands zwischen den axial zueinander beabstandeten Markierungen (10, 12; 16, 18; 22, 24; 28, 30; 36, 38) bei bekanntem Querschnitt und bei bekanntem Material der Spannhülse (2, 14, 20, 26, 32).
  11. Verfahren zum Bestimmen der Tordierung in einer Spannhülse (2, 14, 32) eines Schraubverbands, umfassend die folgenden Schritte: Bereitstellen eines Schraubverbands mit einer Spannhülse (2, 14, 32) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, Verschrauben des Schraubverbands, optisches Erfassen der Positionen der Markierungen (10, 12; 16, 18; 36, 38) Bestimmen der Tordierung in der Spannhülse (2, 14, 32) aufgrund des veränderten Abstands zwischen den parallel zur Längsachse verlaufenden Markierungen (10, 12; 16, 18; 36, 38) bei bekanntem Querschnitt und bei bekanntem Material der Spannhülse (2, 14, 32).
  12. Verfahren zur Steuerung oder Regelung des Verschraubens eines Schraubverbands, umfassend die folgenden Schritte: Bereitstellen eines Schraubverbands mit einer Spannhülse (2, 14, 20, 26, 32) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, Verschrauben des Schraubverbands unter kontinuierlichem optischen Erfassen der Positionen der Markierungen (10, 12; 16, 18; 22, 24; 28, 30; 36, 38), Beenden des Verschraubens, wenn der Abstand zwischen den axial zueinander beabstandeten Markierungen (10, 12; 16, 18; 22, 24; 28, 30; 36, 38) der Spannhülse (2, 14, 20, 26, 32) einen Maximalwert erreicht (bei bekanntem Querschnitt und bei bekanntem Material der Spannhülse).
DE200810001962 2008-05-26 2008-05-26 Axialkraft- und Positionsbestimmung mit optischer Messtechnik Withdrawn DE102008001962A1 (de)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102010023727A1 (de) * 2010-06-14 2011-12-15 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur schwingungsarmen optischen Kraftmessung, insbesondere auch bei hohen Temperaturen
DE102014223670A1 (de) * 2014-11-20 2016-05-25 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung einer mechanischen Vorspannung eines Moduls

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