DE1255397B

DE1255397B - Eine Vorspannung anzeigende Unterlegscheibe

Info

Publication number: DE1255397B
Application number: DE1962C0028680
Authority: DE
Inventors: Rodney Francis Turner
Original assignee: Cooper and Turner Ltd
Current assignee: Cooper and Turner Ltd
Priority date: 1962-12-14
Filing date: 1962-12-15
Publication date: 1967-11-30

Description

DEUTSCHES JmWWl· PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

DeutscheKl.: 47 a-8

Nummer: 1 255 397

Aktenzeichen: C 28680 XII/47 a

1 255 397 Anmeldetag: 15.Dezember 1962

Auslegetag: 30. November 1967

Die Erfindung bezieht sich auf eine eine Vorspannung anzeigende Unterlegscheibe mit einer ebenen Oberseite und einstückig aus der Scheibe geformtem, aus der ebenen Fläche hervortretendem, innerhalb der Scheibenränder liegendem, plastisch verformbarem Vorsprung, der durch das Maß seiner Zurückdrückung beim Festziehen einer Schraube oder Mutter die Vorspannung der Schraube anzeigt.

Bei bekannten Unterlegscheiben dieser Art besteht der Vorsprung aus einem mit der Unterlegscheibe einstückig verbundenen kurzen Zylinderstück, das die Schraube umgibt und durch ihren Kopf beim Anziehen der Schraube hauptsächlich in Richtung des Zylinders und in Querrichtung gedrückt wird. Die Verformung ist dabei mit bloßem Auge aber kaum erkennbar, so daß zur Feststellung der Schraubenspannung jeweils eine Feinmessung in Richtung der Schraubenachse nötig wäre. Für eine Massenverwendung solcher Unterlegscheiben ist aber eine Feinmessung zu umständlich, und solche Unterlegscheiben ao sind auch für die Massenherstellung zu teuer. Außerdem nimmt die Stauchkraft nach der Anfangsstauchkraft nur wenig zu.

Ferner ist es bekannt, unter dem Schraubenkopf einstückig mit diesem oder getrennt von ihm einen as verformbaren Ring mit dem Querschnitt eines Dreiecks mit abgerundeter Spitze vorzusehen, dessen Spitze durch den Schraubendruck plastisch verformt wird. Bei der dreieckigen Querschnittsform des Ringes nimmt zwar nach der anfänglichen Verformung die Stauchkraft ziemlich schnell zu, aber auch hierbei ist die Verformung und damit die Feststellung des jeweiligen Schraubendrucks kaum erkennbar und nur durch Feinmessung feststellbar. Die Herstellung solcher ringförmiger massiver Vorsprünge ist für die Massenherstellung auch zu teuer. Im Querschnitt wellige Unterlegscheiben, insbesondere auch solche, die auf einer Seite mit ihrem inneren Rand auf dem Werkstück und mit ihrem äußeren Rand an einem Flansch des gegenüberliegenden Werkstückes, z. B. der Schraube, anliegen, zeigen nach der anfänglichen Verformung der Scheibe fast gar keine Zunahme der Verformungskraft mehr, da die Scheiben im Querschnitt fast nur auf Verbiegung beansprucht werden. Sie sind daher zum Anzeigen der jeweiligen Schraubenspannung praktisch nicht brauchbar.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Unterlegscheibe der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß aus dem Maß der Verformung der Unterlegscheibe die jeweilige Vorspannung der auf die Scheibe drückenden Schraube gut erkennbar ist, Eine Vorspannung anzeigende Unterlegscheibe

Anmelder:

Cooper & Turner Limited;
Rodney Francis Turner,
Sheffield (Großbritannien)

Vertreter:

Dr.-Ing. W. Müller, Patentanwalt,
Berlin 20, Borkumer Str. 2

Als Erfinder benannt:

Rodney Francis Turner, Winster, Matlock,

Derbyshire (Großbritannien)

und daß die Unterlegscheibe als Massenartikel billig herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mehrere im Umriß längliche und mit ihren Längsmittellinien vorzugsweise parallel zur Tangente des benachbarten Umfangsteils der Scheibe angeordnete Vorsprünge aus dieser herausgepreßt sind, die schmale, in Längsrichtung konvexe Oberflächen aufweisen.

Durch diese. Ausbildung wird erreicht, daß die Belastung der Vorsprünge der Unterlegscheibe und damit auch der auf die Scheibe wirkenden Befestigungsschraube besonders gut am Zusammendrücken der Vorsprünge nach der Oberfläche der Unterlegscheibe und am Flacherwerden des Bogens der Vorsprünge beobachtet bzw. gemessen werden kann, z. B. auch durch Messung der durch den Druck erzeugten Länge der ebenen Kopffläche der Vorsprünge. Entsprechend dem Vorgang des Pressens der schmalen langen Vorsprünge bleibt der Gipfel der Vorsprünge verhältnismäßig weich, während nach ihrer Wurzel hin die Festigkeit entsprechend dem stärkeren Kaltrecken und gleichzeitig auch die gedrückte Querschnittsfläche stärker ansteigen, so daß durch den auf die Vorsprünge wirkenden Druck zunächst die obere Firstlinie der Vorsprünge im wesentlichen in Längsrichtung in beiden Richtungen verformt wird, zumal ja dort auch der geringste Querschnitt der Vorsprünge vorhanden ist; erst bei stärker zunehmenden Druck wird auch der Wurzelteil der Vorsprünge verformt.

709 690/248

Claims

Die Längsverformung der schmalen Vorsprünge ist von der Seite her besonders gut erkennbar, weil sie wesentlich größer ist als die etwaigen Querverformungen und notfalls auch meßbar ist, wenn die schmalen Vorsprünge sich parallel zum benachbarten Umfangsteil der Scheibe erstrecken.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine Ansicht auf die zu beobachtende Oberseite einer Unterlegscheibe,

Fig.2 eine Ansicht der Rückseite der Unterlegscheibe,

F i g. 3 eine Seitenansicht zu F i g. 1,

F i g. 4 einen Querschnitt nach der Linie IV-IV in Fig.2, is

F i g. 5 einen Querschnitt nach der Linie V-V in Fig.2,

F i g. 6 eine Schraubverbindung vor dem Anspannen des Schraubbolzens und

F i g. 7 die Schraubverbindung nach F i g. 6, jedoch ao nach Festspannen des Schraubbolzens.

Nach den F i g. 1 bis 5 ist eine die Vorspannung anzeigende metallene Unterlegscheibe 10 an ihrer Oberseite mit einer Anzahl von Vorsprüngen 12 in gleichmäßigen Abständen zwischen ihrem inneren und äußeren Rand 13 und 14 versehen. Diese Vorsprünge sind im Grundriß im wesentlichen rechteckig, und ihre größere Länge erstreckt sich in der Richtung einer Tangente zu einem konzentrischen Kreis um die innere Peripherie 13 der Unterlegscheibe. Die Vorsprünge weisen konvexe Oberflächen auf, die sich bogenförmig in Richtung der größeren Länge erstrecken. Sie sind durch Herausdrücken von Metall aus der Oberfläche 11 der Unterlegscheibe erzeugt, und zwar durch geeignetes Eindrücken von rechteckigen Kerben 16 in entsprechenden Abständen in die Rückseite 15 der Unterlegscheibe, wobei diese Kerben konkave Bodenflächen, die im wesentlichen den konvexen Oberflächen der Vorsprünge 12 entsprechen, besitzen.

Die Unterlegscheibe besteht aus Stahl und wird zum Zweck der Härtung und Vergütung behandelt, nachdem die Vorsprünge 12 in der Scheibe gebildet sind.

Die F i g. 6 und 7 zeigen die Benutzung der Unterlegscheibe; hiernach sollen die zwei Teile 17 und 18 durch einen Schraubbolzen 19 nebst Mutter 20

und Unterlegscheiben 21 und 22 zusammengespannt werden.

Zusätzlich zu den üblichen Unterlegscheiben ist eine die Vorspannung bzw. Belastung anzeigende Unterlegscheibe 10 gemäß F i g. 1 bis 5 zwischen der Spannfläche des Bolzenkopfes 23 und der normalen Unterlegscheibe 21 angeordnet, wobei die die Vorspannung anzeigende Unterlegscheibe 10 mit ihren Vorsprüngen 12 an die Spannfläche des Bolzenkopfes 23 stößt, so daß ein schmaler Spalt zwischen dem Bolzenkopf und der benachbarten Fläche der UnterlegscheibelO erscheint, der etwa die Größenordnung von 2 mm entsprechend der Höhe der Vorsprünge zeigt. Wenn die Mutter 20 angezogen wird, werden die Vorsprünge nach der Oberfläche 11 der Unterlegscheibe, aus der sie vorspringen, zurückgedrückt, so daß dadurch der Spalt zwischen der Spannfläche des Bolzenkopfes 23 und der Oberfläche 11 der UnterlegscheibelO geschlossen wird, bis er etwa die Größenordnung von 0,4 mm erreicht. Bei dieser Größe des Spaltes beträgt die Spannung in dem Bolzen 19 beispielsweise etwa 21 bis 24 t, wenn der Durchmesser des Bolzens 25,4 mm und die Dicke der Unterlegscheibe 4 mm beträgt.

Die normale Unterlegscheibe 21 kann auch weggelassen werden.

Patentanspruch:

Eine Vorspannung anzeigende Unterlegscheibe mit einer ebenen Oberseite und einstückig aus der Scheibe geformtem, aus der ebenen Fläche hervortretendem, innerhalb der Scheibenränder liegendem, plastisch verformbarem Vorsprung, der durch das Maß seiner Zurückdrückung beim Festziehen einer Schraube oder Mutter die Vorspannung der Schraube anzeigt, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere im Umriß längliche und mit ihren Längsmittellinien vorzugsweise parallel zur Tangente des benachbarten Umfangsteils der Scheibe (11) angeordnete Vorsprünge (12) aus dieser herausgepreßt sind, die schmale in Längsrichtung konvexe Oberflächen aufweisen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 1057 395;
britische Patentschriften Nr. 797 729, 268 681.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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