DE1083604B - Overload break protection for tie rods with pressure nut, especially in stateless roll stands - Google Patents
Overload break protection for tie rods with pressure nut, especially in stateless roll standsInfo
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Description
In Schraubverbindungen ist es bekannt, zum Schütze irgendwelcher Maschinenteile, die von der Schraubverbindung zusammengehalten werden, im Schraubenbolzen eine Sollbruchstelle vorzusehen., die bei einer bestimmten Überlast bricht. Der Schraubenbolzen muß dann wieder ersetzt werden. Bei schweren Zugankern, wie sie beispielsweise in ständerlosen Walzgerüsten zum Verbinden der unteren und oberen Einbaustücke für die Walzen verwendet werden, wäre eine solche Überlastsicherung wirtschaftlich untragbar, nicht nur weil die teuren Zuganker ersetzt werden müßten, sondern auch wegen des Zeitverlustes und des Umstandes beim Einbau neuer Zuganker.In screw connections it is known to protect any machine parts that are affected by the Screw connection are held together to provide a predetermined breaking point in the screw bolt breaks at a certain overload. The screw bolt must then be replaced again. With severe Tie rods, such as those used in standless roll stands to connect the lower and upper ones Chocks are used for the rollers, such an overload protection would be economically unacceptable, not only because the expensive tie rods would have to be replaced, but also because of the loss of time and the circumstance when installing new tie rods.
Andererseits kann man bei Walzgerüsten auf eine Überlastsicherung normalerweise nicht verzichten. Bei Gerüsten mit Walzenständern ist es einfach, zwischen die Druckspindel und das zugehörige Einbaustück einen sogenannten Brechtopf anzuordnen, der bei überhöhter Druckbeanspruchung zu Bruch geht. Die Bruchlast streut stark und ist auch schwer zu berechnen, weswegen sie meist durch Versuche ermittelt wird. Da die Zugquerschnitte der Gerüstständer ausreichend bemessen werden können und demgemäß nicht allzu hoch beansprucht sind, kommt es hier auf eine genaue Ermittlung der Bruchlast gar nicht an.On the other hand, you can usually not do without an overload protection with rolling stands. In the case of stands with roll stands, it is easy to place between the pressure spindle and the associated chock to arrange a so-called breaking pot, which breaks under excessive pressure. The breaking load varies widely and is also difficult to calculate, which is why it is usually determined through tests will. Since the tensile cross-sections of the scaffolding stand can be adequately dimensioned and accordingly are not overly stressed, an exact determination of the breaking load is not important here.
Anders ist es bei sogenannten ständerlosen Walzgerüsten, bei denen die Querschnitte hoch vorgespannter Zuganker — besonders wenn sie hydraulisch vorgedehnt werden sollen — nicht beliebig stark gemacht werden können und demgemäß bis nahe an die Streckgrenze beansprucht sind. Es wäre naheliegend, zwischen eine Druckmutter des Zugankers und das zugehörige verspannte Teil eine Art Brechtopf in Ringform zu setzen, der ein im Kräftefluß liegendes, leicht lösbares Teil darstellt. Die starke Streuung der Bruchlast eines auf Druck ansprechenden Brechtopfes— insbesondere wenn auch noch eine Reibungskraft überwunden werden muß — bringt jedoch die Gefahr mit sich, daß der Zuganker bei einer Überlast leicht über seine Streckgrenze hinaus belastet und damit zerstört wird.It is different with so-called standless roll stands, in which the cross-sections are highly prestressed Tie rods - especially if they are to be pre-stretched hydraulically - are not made arbitrarily strong can be and are accordingly stressed to close to the yield point. It would be obvious between a compression nut of the tie rod and the associated tensioned part to put a kind of break pot in the form of a ring, which is in the flow of forces, easily represents detachable part. The strong distribution of the breaking load of a pressure-sensitive breaker pot - in particular if a frictional force also has to be overcome - however, it brings with it the danger that the tie rod is loaded slightly beyond its yield point and thus destroyed in the event of an overload will.
Es ist zu erwähnen, daß es zum Stande der Technik gehört, Brechglieder in Überslastsicherungen als leicht lösbare, d. h. leicht auswechselbare Teile auszubilden. Die Erfindung geht davon aus, eine auf Zug beanspruchte Sollbruchstelle im Kräfteverlauf zwischen den beiden Druckmuttern oder einer Druckmutter und einem Auflagekopf des Zugankers vorzusehen, wie es bei kleineren Schraubenbolzen gehandhabt wird. Die Bruchlast eines gezogenen Querschnittes ist verhältnismäßig sicher vorauszuberechnen. Es muß dabei die Aufgabe gelöst werden, daß bei einem Bruch der Zugankerverbindung infolge einer Überlast nicht der ganze Zuganker ersetzt werden muß.It should be noted that it is known in the art to identify breakers in overload protection devices as being light solvable, d. H. to form easily interchangeable parts. The invention assumes a claimed train Predetermined breaking point in the force distribution between the two pressure nuts or a pressure nut and to provide a support head of the tie rod, as it is handled with smaller screw bolts. the The breaking load of a drawn cross-section must be calculated in advance with relative reliability. It must be the Object to be achieved that in the event of a break in the tie rod connection due to an overload not the entire tie rods must be replaced.
Uberlast-BrucTisidierung für ZugankerOverload breakage for tie rods
mit Druckmutter,
insbesondere in ständerlosen Walzgerüstenwith pressure nut,
especially in standless roll stands
Anmelder:Applicant:
Moeller & Neumann G.m.b.H.,
St. Ingbert/SaarMoeller & Neumann GmbH,
St. Ingbert / Saar
Hans Metzger, Niederwürzbach/Saar,
ist als Erfinder genannt wordenHans Metzger, Niederwürzbach / Saar,
has been named as the inventor
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, die Sollbruchstelle an einem Ende des Zugankers in einem mit dem Zuganker lösbar befestigten Teil vorzusehen, welches den Zug auf eine Druckmutter oder den Auflagekopf des Zugankers überträgt. Hierdurch wird erreicht, daß stets nur das lösbare Teil bricht, welches leicht ersetzt und vorzugsweise durch Einschrauben mit dem Zuganker zu verbinden ist, so daß es gewissermaßen einen Teil des Zugankers bildet.To solve this problem, the invention proposes the predetermined breaking point at one end of the tie rod to be provided in a part releasably fastened to the tie rod, which pulls on a compression nut or transfers the support head of the tie rod. This ensures that only the detachable part is always present breaks, which is easily replaced and preferably to be connected to the tie rod by screwing it in, so that it forms part of the tie rod, so to speak.
Wenn der Zuganker in bekannter Weise rohrförmig ausgebildet, der Hohlraum durch einen lösbaren Verschlußstopfen abgeschlossen und das entsprechende Zugankerende mit einem Gewinde zur Aufnahme einer Druckmutter versehen ist, wird gemäß der weiteren Erfindung der lösbare, eingeschraubte Verschlußstopfen zu einem Träger des Mutterngewindes verlängert und zwischen dem Mutterngewindeträger und dem Verschlußstopfen eine Einschnürung als Sollbruchstelle angeordnet. Auf diese Weise wird der sowieso vorhandene Verschlußstopfen als auswechselbares Teil benutzt. Die zusätzliche Dehnung des Bruchgliedes kann durch eine beliebig kurze Dehnlänge der Sollbruchstelle, insbesondere gegenüber der bekannten Brechtopf-Bauart, in tragbaren Grenzen gehalten werden. Dies ist eine Forderung, die sich aus der Zweckbestimmung der sogenannten ständerlosen Gerüste ergibt und ebenfalls zu einer Abkehr von Brechgliedern, die bei Druckbeanspruchung auf Grund der Durchbiegung einer Wandung od. dgl. ansprechen, zwingt.If the tie rod is tubular in a known manner, the cavity by a detachable stopper completed and the corresponding tie rod end with a thread for receiving a Pressure nut is provided, according to the further invention, the detachable, screwed-in sealing plug extended to a carrier of the nut thread and between the nut thread carrier and the stopper a constriction arranged as a predetermined breaking point. In this way, the Any existing plugs used as a replaceable part. The additional stretching of the The fracture link can be stretched by an arbitrarily short stretching length of the predetermined breaking point, in particular with respect to the known Brechtopf design, can be kept within acceptable limits. This is a requirement that comes out the intended purpose of the so-called stand-less scaffolding and also to a departure from Breaking links that respond to compressive stress due to the deflection of a wall or the like, forces.
Bei einer bekannten Anstellvorrichtung für ständerlose Walzgerüste werden die Druckmuttern durch den Verstellantrieb relativ zu den Gewindeteilen der Zuganker in beiden Drehrichtungen verstellt. Wenn dieIn a known adjusting device for standless roll stands, the pressure nuts are through the Adjustment drive adjusted relative to the threaded parts of the tie rods in both directions of rotation. If the
009 530/289009 530/289
Betätigung der Druckmuttetn noch unter einer Restspannung erfolgt, so besteht bei der bisher beschriebenen Überlastsicherung gemäß der Erfindung die Gefahr, daß bei einer Drehrichtung der Druckmutter der eingesehraubte Verschlußstopfen mitgenommen und unbeabsichtigt gelöst wird. Er müßte demzufolge im Zuganker gegen Drehung gesichert sein. Eine Gewindeverbindung sichert man meist durch eine Stiftschraube, die beide Gewindeteile anschneidet. Im vorliegenden Falle müßte diese Sicherung nach jedem Bruch der Sollbruchstelle erneuert, d. h. die Gewindeteile aufs neue miteinander verbohrt werden.Actuation of the pressure nut still under residual tension occurs, there is the risk of the overload protection according to the invention described so far, that in one direction of rotation of the pressure nut the screwed-in plug is taken along and is accidentally released. It should therefore be secured against rotation in the tie rod. A threaded connection is usually secured by a stud screw that cuts both threaded parts. In the present The case would have to be renewed after each break of the predetermined breaking point, i. H. the threaded parts get stuck with each other all over again.
Um diese Schwierigkeiten und darüber hinaus den Ersatz des unter Umständen schweren Verschluß-Stopfens nebst Gewindeteil für die Druckmutter zu vermeiden, wird die Überlast-Bruchsicherung gemäß der weiteren Erfindung in der Weise weiterentwickelt, daß die Verlängerung des Verschlußstopfens auf einem zylindrischen Teil eine übergestreifte Gewindehülse als Träger des Mutterngewindes gleitbeweglich führt, die über eine Stirnverzahnung mit dem Zuganker drehfest kuppelbar ist, und daß die Gewindehülse mittels eines die Sollbruchstelle tragenden Schraubenbolzens, der in die Verlängerung des Verschlußstopfens eingeschraubt ist und mit seinem Kopf auf der äußeren Stirnfläche der Gewindehülse aufliegt, mit dem Zuganker zugfest verbunden ist. Bei dieser Ausgestaltung der Bruchsicherung ergeben sich eine Reihe von Vorteilen. Zunächst wirkt sich eine Verstellung der Druckmutter auf eine Gewindebefestigung des die Sollbruchstelle tragenden Teiles nicht mehr aus, da die Druckmutter auf einer Gewindehülse sitzt, die sich drehfest unmittelbar auf dem Zuganker abstützt. Der Verschlußstopfen samt seiner zylindrischen Verlängerung bleibt stets an Ort und Stelle. Der die Sollbruchstelle tragende Schraubenbolzen, der nach jedem Bruch ausgewechselt werden muß, ist verhältnismäßig klein; sein Ersatz verursacht nur geringfügige Kosten. Wesentlich ist ferner, daß die Gewindehülse mit dem teuren Sägengewinde für die Druckmutter kein Teil mehr ist, welches ersetzt werden muß. Die Druckmutter braucht auch nicht mehr nach jedem Ansprechen der Bruchsicherung von ihrem Gegenstück abgeschraubt und auf ein neues Gegenstück aufgeschraubt zu werden, was bei schweren Druckmuttern schwierig wäre.About these difficulties and, moreover, the replacement of the sometimes heavy sealing plug in addition to the threaded part for the pressure nut, the overload breakage protection is to be avoided in accordance with the further invention developed in such a way that the extension of the stopper on a cylindrical part slidably guides a threaded sleeve as a carrier of the nut thread, which is rotatably coupled to the tie rod via a spur toothing, and that the threaded sleeve by means of a screw bolt carrying the predetermined breaking point, which is screwed into the extension of the sealing plug is and rests with its head on the outer face of the threaded sleeve, with the tie rod is connected in a tensile manner. A number of advantages result from this configuration of the break protection device. First of all, an adjustment of the pressure nut affects a thread fastening of the predetermined breaking point load-bearing part no longer because the pressure nut sits on a threaded sleeve that rotates is supported directly on the tie rod. The sealing plug including its cylindrical extension always stays in place. The screw bolt carrying the predetermined breaking point, which is replaced after each break must be is relatively small; its replacement is very costly. It is also essential that the threaded sleeve with the expensive buttress thread for the pressure nut is no part more is which one needs to be replaced. The pressure nut no longer needs after each response unscrewed the break protection from its counterpart and screwed onto a new counterpart to become what would be difficult with heavy compression nuts.
In der Zeichnung ist ein Ausführüngsbeispiel der zuletzt beschriebenen Gestaltung einer Überlast-Bruchsicherung für Zuganker gemäß der Erfindung dargestellt. Die Darstellung zeigt das obere Ende eines rohrförmigen Zugankers 1, dessen Hohlraum durch einen Verschlußstopfen 2 abgeschlossen ist. Gegen die untere Stirnfläche des Verschlußstopfens 2 liegt ein Kernbolzen 3 an, der im Bereich des unteren, nicht gezeichneten Zugankerendes von einem hydraulischen Druckmittel gegen den Verschlußstopfen 2 gedrückt werden kann, um das Zugankerrohr 1 zu längen und eine Vorspannung des Systems zu beseitigen. Dann kann die Druckmutter 4 leicht verstellt werden.The drawing shows an exemplary embodiment of the last-described configuration of an overload break protection device shown for tie rods according to the invention. The illustration shows the top of a tubular tie rod 1, the cavity of which is closed by a plug 2. Against the lower end face of the plug 2 is a core bolt 3, which is not in the area of the lower Drawn tie rod end pressed against the plug 2 by a hydraulic pressure medium can be in order to elongate the tie rod tube 1 and to eliminate a pretensioning of the system. then the pressure nut 4 can be easily adjusted.
Bei den bisher bekannten Zugankerkonstruktionen dieser Art sitzt die Druckmutter unmittelbar auf dem oberen Ende des Zugankers 1. Um eine auf Zug beanspruchte Sollbruchstelle als Überlast-Bruchsicherung für Zuganker zu schaffen, bei der nach jedem Bruch nur ein kleines, leicht ein- und ausschraubbares Teil ausgewechselt zu werden braucht, ist der Verschlußstopfen 2 zu einem zylindrischen Führungsstück 2 α für eine Gewindehülse 5 verlängert, auf die die Druckmutter 4 aufgeschraubt wird. Damit sich die Gewindehülse 5 beim Verstellen der Druckmutter 4 -.- nicht mitdreht, ist sie an ihrer unteren Stirnfläche mit Kuppelzähnen 5 α versehen, die in entsprechende Gegenzähne der oberen Stirnfläche des Zuganker-. rohres 1 eingreifen. Durch einen kleinen Schraubenbolzen 6, der in die Verlängerung 2 α des Verschlußstopfens 2 als weitere Verlängerung einschraubbar ist, wird die Gewindehülse 5 zugfest mit dem Zugankerrohr 1 verbunden. Der Kraftfluß verläuft demgemäß von dem Maschinenteil 7, welches durch die Zugankeranordnung verspannt wird, über die Druckmutter 4, die Gewindehülse 5, den Schraubenbolzen 6 und den Verschlußstopfen 2 nebst Verlängerung 2α in den Zuganker 1.In the previously known tie-rod constructions of this type, the pressure nut sits directly on the upper end of tie-rod 1. To create a tensile-stressed predetermined breaking point as an overload break protection for tie-rods, in which only a small, easily screwed in and unscrewed part is exchanged after each break needs to be, the plug 2 is extended to a cylindrical guide piece 2 α for a threaded sleeve 5, onto which the pressure nut 4 is screwed. So that the threaded sleeve 5 does not rotate when the pressure nut 4 -.- is adjusted, it is provided on its lower face with coupling teeth 5 α, which in corresponding counter teeth of the upper face of the tie rod. pipe 1 intervene. By means of a small screw bolt 6, which can be screwed into the extension 2 α of the sealing plug 2 as a further extension, the threaded sleeve 5 is connected to the tie rod tube 1 in a tensile manner. The power flow accordingly runs from the machine part 7, which is tensioned by the tie rod arrangement, via the pressure nut 4, the threaded sleeve 5, the screw bolt 6 and the plug 2 together with the extension 2α into the tie rod 1.
An der Stelle 6a des Schraubenbolzens 6 ist eine Einschnürung vorgesehen, die die Sollbruchstelle darstellt. Die Dehnlänge dieser Sollbruchstelle ist gegenüber der Gesamtlänge des Zugankers verschwindend klein, so daß der geringe Querschnitt dieser Stelle kaum einen Einfluß auf die Gesamtdehnung des Zugankers hat.At the point 6a of the screw bolt 6 is a Constriction provided, which represents the predetermined breaking point. The stretching length of this predetermined breaking point is negligible compared to the total length of the tie rod small, so that the small cross-section of this point has hardly any effect on the overall elongation of the tie rod Has.
Wird bei einer Überlast die vorberechnete Bruchlast an der Sollbruchstelle 6 a erreicht und überschritten, so reißt der Kopf 6 δ des Schraubenbolzens 6 ab, wodurch die Gewindehülse 5 samt der Druckmutter 4 gelockert wird. Beide Teile können — ohne voneinander abgeschraubt zu werden — an Ort und Stelle verbleiben, wenn ein neuer Schraubenbolzen 6 eingesetzt werden soll. Zum Lösen des abgebrochenen Schraubenschaftes ist dieser unterhalb der Sollbruchstelle 6 α mit einem Bund 6 c ausgebildet, in dessen Einschnitte stirnseitig vorstehende Zapfen eines Rohrschlüssels passen, der von oben in die Gewindehülse 5 eingeführt werden kann, wenn das obere Kopfteil des Schraubenbolzens entfernt ist. Mit 8 bzw. 9 sind Abflachungen an der zylindrischen Verlängerung 2 α des Verschlußstopfens 2 bzw. am Schraubenkopf 6 & des Schraubenbolzens 6 bezeichnet, die zum Angriff von Gabelschlüsseln dienen.If, in the event of an overload, the pre-calculated breaking load at the predetermined breaking point 6 a is reached and exceeded, the head 6 δ of the screw bolt 6 tears off, as a result of which the threaded sleeve 5 together with the pressure nut 4 is loosened. Both parts can - without being unscrewed from each other - remain in place when a new screw bolt 6 is to be inserted. To loosen the broken screw shaft, this is formed below the predetermined breaking point 6 α with a collar 6 c , in the incisions of which protruding pins of a pipe wrench fit, which can be inserted from above into the threaded sleeve 5 when the upper head part of the screw bolt is removed. With 8 and 9 are flat areas on the cylindrical extension 2 α of the plug 2 or on the screw head 6 & of the screw bolt 6, which are used to attack open-ended wrenches.
Claims (3)
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Publications (1)
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