DE102017003960A1 - Device for indicating elongation and / or rotational release of screw connections - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung zum Anzeigen der Längung oder Lösung einer Schraubenverbindung im Sinne, dass sich der Schaft oder der Gewindeschaft einer Schraubenverbindung längt, also plastisch verformt, oder sich die Schraube oder die Mutter der Schraubenverbindung löst, also gegen die Anzugrichtung des Gewindes rotatorisch aufdreht, wodurch die Vorrichtung durch eine Längung oder Lösung der Schraubenverbindung eine Zustandsänderung durchführt oder erfährt.Device for indicating the elongation or solution of a screw connection in the sense that the shaft or the threaded shaft of a screw connection length, so plastically deformed, or the screw or the nut of the screw connection dissolves, so rotates against the tightening direction of the thread rotationally, causing the device by a elongation or solution of the screw connection performs a state change or learns.
Description
Vorrichtung zum Anzeigen der Längung oder Lösung einer Schraubenverbindung im Sinne, dass sich der Schaft oder der Gewindeschaft einer Schraubenverbindung längt, also plastisch verformt, oder sich die Schraube oder die Mutter der Schraubenverbindung löst, also gegen die Anzugrichtung des Gewindes rotatorisch aufdreht, wodurch die Vorrichtung durch eine Längung oder Lösung der Schraubenverbindung eine Zustandsänderung durchführt oder erfährt.Device for indicating the elongation or solution of a screw connection in the sense that the shaft or the threaded shaft of a screw connection length, so plastically deformed, or the screw or the nut of the screw connection dissolves, so rotates against the tightening direction of the thread rotationally, causing the device by a elongation or solution of the screw connection performs a state change or learns.
Die Schraubenverbindung ist ein gängiges und bedeutendes Maschinenelement. Sie kommt in vielen Bereichen des Alltags vor und hat oftmals Sicherheitsrelevanz. Normale Schraubenverbindungen werden anhand von Normen ausgelegt und berechnet. Dabei wird durch Dimensionierung, Werkstoffauswahl und gegebenenfalls regelmäßigem Austausch der Schrauben gewährleistet, dass die Schraubenverbindung betriebssicher ist. Im Schadensfalls, durch Überbeanspruchung, nicht bestimmungsgemäßen Betrieb und/oder sonstiger Fehlanwendung, erfährt die Schraube vor einem Bruch beziehungsweise Abriß eine Längung oder Lösung. Dies zu bemerken kann selbst durch geschultes und motiviertes Personal schwierig in der Praxis umsetzbar sein. Bei besonders gefährlichen Anwendungen gibt es Überwachung mit zum Beispiel Dehnmessstreifen oder vergleichbaren elektronischen Überwachungsmitteln. Diese sind jedoch nie direkt an der Schrauben angebracht, aufgrund der unbrauchbaren Geometrie der Schraube für das Prinzip des Dehnmessstreifens.The screw connection is a common and important machine element. It occurs in many areas of everyday life and often has safety relevance. Normal bolted connections are designed and calculated according to standards. It is ensured by dimensioning, material selection and optionally regular replacement of the screws that the screw connection is reliable. In the event of damage, overuse, improper operation and / or other misuse, the bolt will experience elongation or breakage before breakage or breakage. Noticing this can be difficult to put into practice even by trained and motivated staff. In particularly dangerous applications, there is monitoring with, for example, strain gauges or comparable electronic monitoring devices. However, these are never attached directly to the screws, due to the useless geometry of the screw for the principle of the strain gauge.
Die Aufgabenstellung ist nun, ein wirtschaftliches Mittel zu finden, um alle Schrauben kostengünstig und betriebssicher überwachen zu können. Durch Einsatz der Vorrichtung zum Anzeigen der Längung oder Lösung einer Schraubenverbindung, wie hier beschrieben, kann durch ein Signal, egal ob optisch, mechanisch oder elektronisch dem Maschinenbediener, dem Wartungspersonal oder sonstigen Personen angezeigt werden, wenn ein Schraubendefekt vorliegt. Besonders bei Schrauben die nicht im Betrieb oder allgemein zugänglich sind, ist ein Feststellen der Längung so gut wie nicht möglich, da die Längung im Verhältnis zur Schraubengröße sehr gering ist, um diese optisch jenseits von 2 Meter Entfernung feststellen zu können. Ebenso ist ein Lösen bei geringen Winkeln nicht zu erkennen. In diesem Dokument ist die Vorrichtung als Beispiel mit einem optischen Signalgeber erläutert. Durch das Aufbringen der Vorrichtung, welche als Schraubenlöseanzeiger bezeichnet wird, nachdem die Schrauben entsprechend ihrer Einbauvorgabe verbaut worden ist, kann eine zukünftige Änderung in Winkeldrehung oder Längung nun angezeigt werden. Die Vorrichtung stellt einen elektrischen Kontakt her, indem die Längung und/oder Winkeländerung als mechanische Energie genutzt wird, um die Vorrichtung auszulösen. Der elektrische Kontakt kann zum Beispiel den Stromkreislauf zwischen der in der Vorrichtung verbauten Batterie und einer Signalleuchte herstellen. In der Praxis sieht das Personal dann auch auf Entfernungen jenseits der 2 Meter oder sogar jenseits der 50 Meter, dass die Vorrichtung an einer oder mehreren Schrauben zum Beispiel rot leuchtet. Dadurch kann eine oder mehrere beschädigte Schrauben frühzeitig erkannt werden. Es bleibt zu erwähnen, dass eine sich rotatorisch gelöste Schrauben durchaus ohne Schaden wieder befestigen lässt. Bei einer Längung liegt meistens ein Schaden an dem Schraubengefüge vor, bei einer Losdrehung kann durchaus die Schrauben noch vollständig intakt sein. Mögliche Fehlerquellen sind: dass bei der Montage das vorgeschriebene Anzugsmoment nicht eingehalten wurde oder die Schrauben durch Betriebsvibration gelöst wurden. Hierbei ist es jedoch nicht von Belang, ob die Schraube defekt ist oder nicht. Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird nach dem finalen Anziehen der Schrauben aufgebracht und ist gleichbedeutend mit der Nullstellung der Vorrichtung. Im beschriebenen Beispiel wird ein definierter Abstand zwischen den elektrischen Kontakten translatorisch und rotatorisch von der Vorrichtung festgelegt. Sollte nun die Schraube durch rotatorisches Lösen oder durch eine Längung den Bewegungsdeckel (
Das Prinzip der Herstellung eines elektrischen Kontakts bei Lösung oder Längung einer Schrauben ist die Basis für die erfindungsgemäße Vorrichtung. Jede Schraubengröße und Form kann abgedeckt werden. Die mechanische Verbindung beziehungsweise die mechanische Bewegung der Zustandsänderung zur Herstellung des elektrischen Kontakts funktioniert meistens durch die Nutzung der vorhanden Kontur zur Übertragung des Drehmoments der Schraube. Jede Schraube verfügt über eine Kontur zur Übertragung des Anzugs- beziehungsweise Antriebs- beziehungsweise Drehmoments. Es kann ebenso eine universelle Lösung ausgeführt werden, indem der Bewegungsdeckel (
Es werden neben den geometrischen Parametern der Schraube ebenso die Werkstoffdaten der Schraube, als auch der eigentlichen zu verbindenden Bauteile berücksichtigt. Neben den notwendigen Einstellbereichen für die Herstellung des elektrischen Kontakts in der Vorrichtung, ist auch bei der Festhülse (
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist das Mittel der Wahl zur Erhöhung der Sicherheit von Schraubenverbindungen. Jede Schraubenverbindung, besonders sicherheitsrelevante, profitieren von der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Diese erhöht die Betriebssicherheit und gibt dem Personal ein Hilfsmittel zur Prüfung der Zustände von Schraubenverbindungen. Dies ist für jeden Bereich von Maschinenbau bis hin zu alltäglichen Anwendungen im konsumer und professionellen Bereich relevant, da eine der häufigsten Verbindungen tatsächlich die Schraubenverbindung ist.The device according to the invention is the means of choice for increasing the safety of screw connections. Each screw connection, particularly safety-relevant, benefit from the device according to the invention. This increases the reliability and gives the staff a tool for checking the conditions of screw connections. This is relevant for every area from mechanical engineering to everyday consumer and professional applications as one of the most common connections is actually the screw connection.
Zum bessere Verständnis wird die Erfindung nachfolgend anhand 2 Figuren mit einer sinnbildlichen Vorrichtung. Es zeigen die:For a better understanding of the invention is based on 2 figures with a symbolic device. It show the:
Die
Im Bewegungsdeckel (
Die Leiterhülse (
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Schraubescrew
- 2a2a
- Verbindungsteil 2Connecting part 2
- 2b2 B
-
Verbindungsteil 1
Connection part 1 - 3a3a
- Festhülsehard shell
- 3b3b
- Bewegungsdeckelmotion lid
- 44
- Signalgebersignaler
- 55
- Energiequelleenergy
- 6a6a
- Kontaktringcontact ring
- 6b6b
- Leiterhülseconductor sleeve
- 6c6c
- Energieverschlußpower lock
- 6d6d
- Kontaktbalkencontact bars
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
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