DE1698627B2 - Vorrichtung zum Anzeigen der Vorspannung von Dehnschrauben - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Anzeigen der Vorspannung von Dehnschrauben mit einem parallel zur Schraube verlaufenden, am einen Ende mit dem Schraubenschaft verbundenen und mit der Längsänderung des Schraubenschaftes die Lage seines anderen Endes gegenüber c'er Oberfläche des Schraubenkopfes verändernden Anzeigestab.

Es ist bekannt. Dehnschrauben mit einem Drehniomentschlüssel anzuziehen, um eine bestimmte Vorspannung erkennbar zu erreichen. Dieses Verfahren ist in einer Serienfertigung sehr leicht durchzuführen. Es zeigt sich aber, daß die tatsächlichen Vorspannungen bei gleicher Anzeige sehr stark streuen, weil die Reibungs-Verhältnisse im Gewinde und zwischen dem Schraubenkopf und der Schraubenkopfunterlage sehr unterschiedlich sind. Es ist weiter bekannt, Schrauben nach der Drehwinkelmethode anzuziehen. Dieses Verfahren ist hinsichtlich der auftretenden Streuungen günstiger, läßt sich in der Praxis aber nicht einfach durchführen. Es ist außerdem bekannt, für genaue Untersuchungen die Vorspannkraft aus der gemessenen Verlängerung des Schraubenschaftes zu berechnen (Dehnungsmesser, Dehnmeßstreifen). Bei Schrauben mit großem Durchmesser läßt sich die Verlängerung des Schaftes auch messen, indem man in der Schraube eine axiale Bohrung bis zum Einschraubgewinde anbringt und die Tiefe dieser Bohrung vor und nach dem Vorspannen mißt oder die Längeänderung mit einem Draht oder einem Anzeigestab anzeigt.

Diese Anzeigevorrichtung ist aber für Schrauben mit geringen Durchmesser nicht anwendbar. Der Schraubenschaft wird durch die Längsbohrung geschwächt und die Herstellung der Längsbohrung erfordert einigen *5 technischen Aufwand, so daß Schrauben mit einer solchen Anzeigevorrichtung für die Massenfertigung schlecht geeignet sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine für die Massenfei tigung vorteilhafte Anzeigevorrichtung zu schaffen, die ohne Schwächung des Schraubenschaftes und auch für Schrauben mit kleinen Durchmessern verwendbar ist und schließlich eine sehr genaue Anzeige der Schraubenvorspannung gewährleistet.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß das zum Schraubenschaft gehörende Ende des Anzeigestabes mit dem einen Ende einer Hülse oder eines Abschnittes einer Hülse verbunden ist, die mit geringem Radialspiel den nichtverjüngten Teil des Schraubenschaftes auf dessen ganzer Länge oder auf einem Teil dieser ganzen Länge umgibt, und daß das andere Ende der Hülse oder des Hülsenabschnittes fest mit dem Schraubenschaft verbunden ist.

Bei der Lösung nach der Erfindung ist der Schraubenschaft der Dehnschraube durch keinerlei Längsbohning geschwächt. Die erfindungsgemäße Lösung ist deswegen vor allem auch für Schrauben mil kleinem Querschnitt verwendbar. Die Hülse ist ein in sich stabiles und exaktes Übertragungsmittel zwischen dem Schraubenschaft und dem Anzeigestab. Die Hülse kann sich dabei über den ganzen Umfang des Schraubenschaftes erstrecken oder als Hülsenabschnitt nur einen Teil des Schaftumfange:, umschließen, wobei das Maß der Umschließung des Schraubenschaftes von (';r notwendigen Stabilität bestimmt wird. Je geringer die Wandstärke der Hülse ist, desto mehr muß die Hülse der geschlossenen Hülse angenähert sein, so wie umgekehrt eine größere Wandstärke einen in Umfangsrichtung kleineren Hülsenabschnitt ermöglicht. Der maximal große Hülsendurchmesser ist etwa durch den Außendurchmesser des Gewindeteiles der Dehnschraube bestimmt oder durch den Durchmesser der Durchgangsbohrung für die Dehnschraube in der Schraubenverbindung. Im Regelfall wird die Länge der Hülse der Länge des gewindelosen Dehnteiles des Schraubenschaftes entsprechen. Maßgebend für diese Überlegung ist, daß die Anzeigegenauigkeit mit zunehmender Hülsenlänge größer wird. Aus Normgründen kann es jedoch auch zweckmäßig sein, für Schrauben mit verschieden langen Dehnteilen des Schraubenschaftes eine einheitliche Hülsenlänge zu wählen, wobei dann die Länge der Hülse entsprechend der Schraube mit dem kürzesten Dehnteil gewählt wird.

Das freie Ende des Anzeigestabes kann bei entspannter Schraube soweit über die Oberfläche des Schraubenkopfes hinausragen, daß eine gewünschte Vorspannung im Schraubenschaft dadurch angezeigt wird, daß der Anzeigestab mit seinem freien Ende bündig in der Ebene des Schraubenkopfes liegt. Eine weitere Ausgestaltung ist jedoch dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des Anzeigestabes bei entspannter Dehnschraube in der Ebene der Oberfläche des Schraubenkopfes liegt und bei vorschriftsmäßig angezogener Schraubenverbindung mit seinem freien Ende hinter die Oberfläche des Schraubenkopfes zurücktritt. Das Maß des Zurücktretens des freien Endes des Anzeigestabes hinter die Oberfläche des Schraubenkopfes kennzeichnet das Maß der Vorspannung, die im Schraubenschaft und damit in der Schraubenverbindung besteht. Als »Oberfläche des Schraubenkopfes« kann die Oberfläche des Schraubenkopfes selbst genommen werden oder eine entsprechende Fläche eines gegebenenfalls dem Schraubenkopf zusätzlich zugeordneten Bundes. Es ist aber auch denkbar, daß eine andere geeignete Fläche der Schraubenverbindung als Bezugsfläche gewählt wird.

Ein weiteres Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung besteht darin, daß die Hülse an dem zum Anzeigestab gehörenden Ende in eine schmale Zunge auslauft, die mit dem Anzeigestab verbunden ist. die mit dem Anzeigestab verbunden ist. Es ist aber auch möglich das Material der Hülse selbst in geeigneter Art zu falten und so den Anzeigestab zu formen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung in zwei Ansichten erläutert.

Die Dehnschraube weist den Sechskantkopf 1 mit dem Bund 2, den Dehnteil 3 und den Gewindeteil 4 auf. Der Dehnteil 3 ist von einer dünnen Blechhülse 5 umgeben, deren unteres Ende durch eine Lötnaht 6 mit dem Schraubenschaft verbunden ist. Das obere Ende der Hülse 5 läuft in einer schmalen Zunge 7 aus. die in eine Längsbohrung 8 des Bundes 2 und des Schraubenkopfes 1 hineinragt. Die Zunge 7 ist mit dem Anzeigestab 9 fest verbunden. Die Längsbohrung 8 befindet sich am äußeren Umfang des Schraubenkopfes, und zwar symmetrisch zu einer Längskante des Schraubenkopfes. Die Hülse 5 umgibt den Schraubenschaft an den zylindrischen, nicht verjüngten Stellen mit kleinem radialen Spiel, das so gering wie möglich ist. aber trotzdem die Bewegung zwischen Hülse und Schraube ermöglicht. Die Herstellung der Hülse kann zweckmäßigerweise in der Weise erfolgen, daß sie mit offener Längsnaht um den Schraubenschaft heniingelegl wird. Es ist darauf zu achten, daß die einzige form- und kraftschlüssige Verbindung zwischen der! !ülse und dem Schraubenschaft am unteren Ende der Hülse besteht. Die Verbindung kann statt durch die Lötnaht 6 durch Einwalzen der Hülse in einer Nut erfolgen. Ist die Schraube entspannt, so liegen das freie Ende des Anzeigestabes 9 und die Oberseite des Schraubenkopfes in einer Ebene. Ist die Schraubenverbindung angezogen und eine Vorspannung im Schraubenschaft erzeugt, so ist das freie Ende des Anzeigestabes 9 um ein vorbestimmtes Maß hinter die Oberseite des Schraubenkopfes zurückgetreten. Entsprechend vorausgegangener Berechnung oder empirischer Ermittlung ist der Abstand zwischen der Oberseite des Schraubenkopfes und dem oberen Ende des Anzeigestabes 9 ein Maß für die im Schraubenschaft herrschende Vorspannung. Durch Messen des Abstandes kann ermittelt werden, ob die .Schraubenverbindung vorschriftsmäßig angezogen ist.

Bei besonders langen Schrauben oder zum Zwecke der Rationalisierung bei Schrauben mit verschieden j langen Dehnteilen 3 kann für mehrere Schraubentypen eine einheitliche Länge der Hülse 5 gewählt werden, wobei sich die Länge der Hüls«» 5 nach der Länge des Dehnteiles der Schraube mit dem kürzesten Dehnteil bemißt.

ίο Aus Stabilitätsgründen und damit aus Gründen der Genauigkeit wird es besonders bei geringer Wandstärke der Hülse 5 zweckmäßig sein, die Hülse als in sich geschlossene Hülse auszuführen, die den Schraubenschaft auf dessen ganzem Umfang umgibt. Wird eine

iS geringere Genauigkeit verlangt oder kann eine größere Wandstärke der Hülse zugelassen werden, so kann an der Stelle der Hülse ein seitlich offener Hülsenabschniu verwendet werden, wobei sich die Breite des Hülsenabschnittes bzw. die Länge des Hülsenabschnittes in Umfangsrichtung nach der zu fordernden Genauigkeit und der notwendigen Stabilität der Hülse richten. Im Extremlall kann die Breite des Hülsenabschnittes bis /ur Breite der oberen Zunge 7 oder kleiner reduziert werden.

Die l.ängsbohrung 8 wurde bis jetzt als parallel zur Schraubenachse gebohrt angenommen und beschrieben. Es ist aber durchaus denkbar, daß diese Bohrung unter einem kleinen bestimmten Winkel \ zur Schraubenachse gebohrt wird, um zu verhindern, daß durch die Torsion des Schraubenschaftes beim Anziehen der Schraube der Anzeigestab in der Längsbohrung verklemmt wird. Bei genau axialer Bohrung ließe sich das dadurch verhindern, daß der Anzeigestab in der Längsbohrung genügend Spiel hat, was jedoch aus Platzgründen nicht mehr möglich ist.

Bei der vorbeschriebenen Lösung ist die Längsbohrung oberhalb des Schraubenbundes 2 einseitig offen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß es zweckmäßiger sein kann, die Längsbohrung geschlossen durchzuführen, d. h. die Längsbohrung soweit hinter die Kanten des Sechskantkopfes zu legen, daß der Anzeigestab nicht durch einen unsachgemäß angesetzten Schraubenschlüssel beschädigt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Anzeigen der Vorspannung von Dehnschrauben mit einem parallel oder nahezu parallel zur Schraube verlaufenden, am einen Ende mit dem Schraubenschaft verbundenen und mit der Längenänderung des Schraubenschaftes die Lage seines anderen Endes gegenüber der Oberseite des Schraubenkopfes verändernden Anzeigestab, dadurch gekennzeichnet, daß das zum Schraubenschaft (3,4) gehörende Ende des Anzeigestabes (9) mit dem einen Ende einer Hülse (5) oder eines Abschnittes einer Hülse verbunden ist, die mit geringem Radialspiel den nicht verjüngten Teil (3) des Schraubenschaftes auf dessen ganzer Länge oder auf einem Teil dieser ganzen Länge umgibt, und daß das andere Ende (Zunge 7) der Hülse oder des Hülsenabschnittes fest mit dem Schraubenschafi (Lötnaht 6) verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des Anzeigestabes (9) bei entspannter Dehnschraube in der Ebene der Oberseite des Schraubenkopfes liegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse an dem zum Anzeigestab (9) gehörenden Ende in einer schmalen Zunge (7) ausläuft, die mit dem Anzeigestab verbunden ist. oder selbst aus dem Material der Hülse geformt ist.

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