DE2045552A1 - Verfahren zur Steuerung der Klemm kraft eines Befestigungselementes mit Gewinde - Google Patents

Description

ΤΜΪ. ING. E. HOFFMANN · DIPL. ING. W. EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN

PATENTANWÄLTE

^0-45552

D-8000 MÖNCHEN βΐ · ARABEUASTRASSE 4 · TElEFON (0811) »11087 ~ U -t yJ *J *J £.

Mac Lean-Pogg Lock Nut Co., Mundelein, 111./USA

Verfahren zur Steuerung der Klemmkraft eines Befestigungselementes mit Gewinde

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzielung einer genauen Steuerung der Klemmkraft, welche durch ein Befestigungselement mit Gewinde gegen ein Werkstück ausgeübt wird.

Infolge variabler Paktoren einschließlich der elastischen Eigenschaften von Werkstück und don Teilen

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des Befestigungselementes, der Reibung, im Gewinde eines Befestigungselementes und der Reibung zwischen dem Werkstück und den Teilen des Befestigungselementes, welche variablen Paktoren bei keinem bekannten Verfahren zur Regelung, Steuerung, Begrenzung oder Erzeugung einer Klemmkraft oder Bolzenspannung durch die Messung des den Befestigungaelementen mit Gewinde zugeführten Drehmoments wirksam abgetastet werden können, sind diese Verfahren, wenngleich weitgehend verwendet, sehr ungenau, sogar bei Herstellungsverfahren, bei welchen gleiche Teile angewendet und gebraucht werden. Bei der Verwendung von verschiedenen Teilen, bei welchen verschiedene Metalle und Metallendverarbeitungen sotfe verschiedene Teile_/Dicken und Bolzenlängen als Variable auftreten, ist die Abhängigkeit eines dem Befestigungselement mit Gewinde zugeführten Drehmoments als Maß der Klemmkraft oder der Bolzenspannung sogar noch ungenauer.

Faktoren, wie der Portschritt in der Technologie, Begrenzungen von üev/icht und Material bei Ausrüstungen und Betrachtungen bezüglich abhängiger Operationen und Sicherheit haben zur Forderung nach größerer Genauigkeit und Zuverlässigkeit bei der Belastung von Befestigungselementen mit Gewinde innerhalb ihrer sicheren Arbeitsgrenzen und dem besser definierten Erzeugen der von diesen ausgeübten Klemmkräfte geführt. .

Der hler gezeigte Aufbau und das grundsätzlich® Verfahren für sänen Betrieb machen es möglich, bessere Ergeb-

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nisse als bisher für beliebige bekannte Arbeitskombinationen zu erreichen, und ergeben die Grundlage für das hinzugefügte und genauere erfindungsgemäße Verfahren.

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Abtasten und Erzeugen der endgültigen von einem Befestigungselement mit Gewinde auf einen Werkstückaufbau ausgeübten Klemmkraft oder der in dem Befestigungselement entwickelten Bolzenspannung mit größerer Genauigkeit und Zuverlässigkeit zu schaffen, als es bisher bei Produktionsvorgängen möglich gewesen ist« Weiter soll die Erfindung ein Verfahren zur Verfügung stellen, durch welches die von einem Befestigungselement mit Gewinde ausgeübte Klemmkraft recht genau vorherbestimmt werden kann, so daß solche Befestigungselemente mit VOrbestimmter Größe und Eigenschaften lückenlos bei sicherer Arbeitsbelastung und ohne Vergeudung,von Material und Raum bei Befestigungselement und Werkstück verwendet werden können, um eine sinnvolle Sicherheit und Zuverlässigkeit zu erreichen.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß eine innere und eine äußere Mutter mit benachbarten und radial auseinanderliegenden, im Eingriff mit dem Werkstück stehenden Flächen in axial auseinanderliegenden Lagen auf einen Bolzen dadurch aufgeschraubt werden, daß die innere Mutter lösbar von der äußeren Mutter über eine überwiegende Momentenantriebsverbindung zwischen beiden angetrieben wird, so daß die innere Mutter der Anziehbewegung der äußeren

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Mutter folgt und in Berührung mit dem Werkstück bleibt, und wobei die äußere Mutter einen Abschnitt aufweist, welcher in einer Richtung axial zu dieser Mutter abscherbar ist, wenn eine yorbestimmte BoIzeηspannung durch das Anziehen der äußeren Mutter gegen das Werkstück auftritt, und daß die äußere Mutter angezogen wird, während die innere Mutter der Anziehbewegung der äußeren Mutter als Ergebnis der überwiegenden Momentenantriebsverbindung folgt, bis der Abschnitt der äußeren Mutter abschert, die gegen das Werkstück durch die äußere Mutter ausgeübte Klemrnkraft löst und hierdurch die Übertragung eines großen Teiles dieser Klemmkraft auf die innere Mutter hervorruft, und hierauf die innere Mutter um eine zusätzliche vorbestimmte Winkelbewegung relativ zum Bolzen in einer Richtung zur Vergrößerung der von ihr auf das Werkstück ausgeübten Klemmkraft um einen vorbestimmten Betrag angepaßt dem Nachgeben der Klemmkraft gegen das Werkstück gedreht wird.

Die Erfindung umfaßt also auch ein Verfahren zur Verwendung eines Befestigungselements mit Gewinde zum Aus-_ üben einer Klemmkraft auf ein Werkstück, bei welchem die hauptsächlichen Faktoren von Veränderungen abgetastet und kompensiert werden, so daß das endgültige Pestziehen des Befestigungselemerites zur Erzeugung einer Klemmkraft innerhalb enger Grenzen relativ zu einer vorbestimmten Arbeitslast für das Befestigungselement oder Werkstück durch einen festen, leicht durchzuführenden und genau meßbaren mechanischen Vorgang durchgeführt wird, welcher nur ein Minimum an Beurteilung und Übung erfordert.

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Durch die Erfindung wird weiter ein Verfahren erreicht, mit welchem die endgültige Arbeitslast eines Befestigungselements mit Gewinde innerhalb des sicheren Arbeitslastbereiches für das Befestigungselement erzielt werden kann, ohne ein Befestigungselement verwenden zu müssen, dessen Lasttrageigenschaften über den endgültig zu erreichenden liegen, um eine Überbeanspruchung des Befestigungselementes während des AnnäherungsVorganges an die erzeugte endgültige Arbeitsbelastung zu vermeiden.

Durch die Erfindung wird weiter ein Verfahren geschaffen, mit welchem eine vorgeschriebene sichere Arbeitsbelastung auf ein Befestigungselement mit Gewinde aufgebracht wird, die unabhängig ist sowohl von den reibungsmäßigen als auch elastischen Eigenschaften des Werkstücks oder ,Bolzens, und welche zur vorteilhaften Ausnutzung der vollen Beanspruchbarkeit eines Bolzens geeignet ist.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der folgenden Beschreibung. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

Pig. 1 bis 8 zeigen bauliche Gegebenheiten und Aufbauformen, welche zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet sind.

Pig. 1 bis 3 sowie Pig. 8 zeigen strukturelle Formen und Einzelheiten, während Fig. 4, 5 und 7 auf Phasen der

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Verwendung und Lagen der Teile gerichtet sind, welche bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Verwendung der dargestellten Aufbauformen auftreten.

Fig. 6 zeigt einen strukturellen Aufbau und stellt die verschiedenen Krafteigenschaften und Abmessungen dar, welcno in der Analyse des Betriebs der Aiisführungsformen in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren betrachtet und berücksichtigt werden.

Im einzelnen zeigen

Pig. 1 einen Doppelmutteraufbau, welcher zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist,

Fig. 2 eine auseinandergezogene Ansicht des in Fig. 1 gezeigten zusammengefügten Doppelnutaufbaus,

Fig. J eine Seitenschnittansicht längs der Linie 3-3 in Fig. 1 in Richtung der Pfeile,

Fig· ^t 5 und 7 Seitenansichten mit Teilen im Schnitt, welche verschiedene Lagen der Teile in der Anordnung der zweiteiligen Mutter nach Fig. 1 mit einem zugehörigen Bolzen und einem simulierten Werkstück zeigen,

Fig. 6 eine Seitenschnittansicht in größerem Maßstab als dem der Fig. 4, 5 und 7» und welche zusätzlich zum Zeigen eines weiteren Schnittes beim Zusammenfügen

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der zweiteiligen Mutter mit dem zugehörigen Bolzen und einem Werkstück auch Kräfte und Abmessungen darstellt, welche im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren betrachtet werden,

Fig. 8 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, welche eine Modifikation eines Teils des Mutteraufbausnach Fig. 1 zeigt, und

Fig. 9, lo, 11 und 12 Kuryen zur Darstellung der Eigenschaften des Befestigungselements, welche wichtig für die Betrachtung der verschiedenen Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens sind.

; Als kurze anfängliche Zusammenfassung bestimmter Phasen des Aufbaus und des Betriebs der Doppelmutter und des zugehörigen Bolzens sowie Werkstück, welche in Fig. 1 bis 7 (ä dargestellt sind, umfaßt die Doppelmutter eine Spannvorrichtung mit Gewinde oder ete äußere Mutter "2o, in welche eine innere Mutter 22 drehbar mit Reibungseingriff zwischen den beiden Muttern befestigt ist. Beim Gebrauch wird die innere Mutter auf einen Bolzen 2j5 geschraubt, wie es in Fig. 4 gezeigt, ist» Der Bolzen kommt nach dem Schrauben durch die innere Mutter ebenfalls in Eingriff mit dem Gewinde der äußeren Mutter, wie es in Fig. 5 gezeigt ist. Beim Anziehen gegen ein Werkstück 24 , welches im vorliegenden Fall aus durch das Befestigungselement miteinander fes: zu verbindenden Platten

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25 und 2β besteht, kommt ein Schürzenteil 27 der äußeren Mutter in Eingriff mit einer Fläche des Werkstücks gegenüber einem Kopf 28 auf dem Bolzen 2J>, um die Platten des Werkstückes in Eingriff zu zwingen und eine Spannung in dem Bolzen zu entwickeln. Zur gleichen Zeit hält der Reibungseingriff zwischen der äußeren Mutter und der inneren Mutter die innere Mutter in fester Berührung mit dem Werkstück, obwohl bei dieser Stufe des Vorgangs die äußere Muter im Zusammenwirken mit dem Bolzen das Hauptelement zur Spannungserzeugung ist. Beim Pestziehen auf eine vorbestimmte maximale Klemmkraft oder Bolzenspannung schert die äußere Mutter in einem ausgewählten Abschnitt vorbestimmter Abmessungen ab, so daß die äußere Mutter von der Klemmkraft entlastet und ein Teil dieser Klemmkraft auf die innere Mutter übertragen wird. Wie im einzelnen noch erklärt werden wird, trägt ein weiteres Anziehen der inneren Mutter 22 durch eine Bewegung dieser Mut.ter um einen vorgewählten Winkel relativ zum Bolzen 2J> die Klemmkraft und die Bolzenspannung auf einen Wert innerhalb enger Grenzen jenes Wertes zurück, der'zum Zeitpunkt des Abscherens der äußeren Mutter entwickelt worden war.

Die äußere Mutter 2o hat zusätzlich zu dem Schürzenteil 27 einen Ringteil 29 mit Gewinde mit zylindrischem Außenumriß, welcher von dem Sc.hürzenteil 27 axial abgesetzt ist und beim Gebrauch auf den zusammenwirkenden Bolzen 2j5 geschraubt ist. Wenn die äußere Mutter abschert, werden wie erwähnt der Schürzenteil 27 und der Ringteil 29 voneinander getrennt. Da das Antriebbmoment für jede Mutter dem Schürzen-

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teil 27 zugeführt wird und sich das Gewinde in dem Ringteil 29 befindet, kann ein Bedienungsmann leicht das Auftreten des Abscherens erkennen, durch welches ein Teil von der äußeren Mutter ausgeübten Klemmkraft auf die innere Mutter übertragen wird. An diesem Punkt kann der Schürzenteil 27 der äußeren Mutter entferrfc werden, um die innere Mutter 22 freizulegen,-und, falls erwünscht, kann der Ringteil 29 der äußeren Mutter endgültig in Eingriff mit dem benachbarten Ende der inneren Mutter angezogen werden, um als Gegenmutter zu dienen.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnung der Ausführungsformen nach Fig. 1 bis 7 im einzelnen ist die äußere Oberfläche des Schürzenteils 27 der äußeren Mutter polygonal, z.B. hexagonal, so daß sich symmetrisch angeordnete flache Oberflächen für das Ansetzen eines Schraubenschlüssels zum Anziehen ergeben. Im Inneren hat der Schürzenteil 27 der äußeren Mutter eine erste Senkbohrung Jo im Anschluß an das innere Ende des Ringteils 2'9> deren Durchmesser mindestens gleich dem Außendurchmesser des .Ringteils 29 und vorzugsweise etwas größer als der Außendurchmesser des Ringteils 29 ist, so daß der Schürzenteil und Ringteil durch einen radialen Abschnitt miteinander verbunden sind, weicher eine · kreisförmige Scherlinie J52 ergibt, längs der der Schürzenteil relativ zum Ringteil reicht, wenn die kritische Klemmkraft oder Bolzenspannung durch Anziehen der äußeren Mutter erreicht ist. Es ist weiter erwähnenswert, daß Ecken 33 und J>h an den Stoßstellen der Oberflächen des Ringteils 29 und des Schürzenteils 27 vorzugsweise scharf sind, so daß die

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Dicke des abscherbaren Abschnitts so genau wie möglich definiert ist.

Zusätzlich zur Senkbohrung 3o hat der Schürzenteil 27 eine zweite und größere Senkbohrung 35* welche weiter in den Schürzenteil als die axiale Länge der inneren Mutter 22 ragt, und welche im Durchmesser größer als die innere Mutter ist, so daß die innere Mutter in den Schürzenteil der äußeren Mutter eingebettet werden kann. Wie in Fig. 2 gezeigt hat die innere Mutter einen wesentlichen axialen Abschnitt 36 polygonaler, z.B. hexagonaler Form, welcher flache Oberflächen zum Ansetzen eines Werkzeugs zum Festzfehen der inneren Mutter aufweist, wenn diese freigelegt ist.Zusätzlich hat die innere Mutter einen verbleibenden axialen Abschnitt 37, welcher eine zylindrische Außenfläche von einem Durchmesser aufweist, der mindestens so groß wie der Abstand zwischen den Ecken zwischen den Flachstellen des polygonalen Abschnitts 36 ist. Die innere Mutter ist normalerweise innerhalb der Senkbohrung 35 des Schürzenteils der äußeren Mutter frei drehbar, weist jedoch zwischen dem zylindrischen Abschnitt 37 und dem Schürzenteil 27 einen Reibungseingriff auf, um ein überwiegendes Drehmoment vorzusehen, welches die innere Mutter gegen die Werkstückoberfläche anzieht, während die äußere Mutter gegen das Werkstück angezogen wird und eine Klemmkraft auf dieses ausübt. In dem dargestellten Aufbau wird der Reibungseingriff zwischen dem zylindrischen Abschnitt 37 der inneren Mutter und dem Schürzenteil 27 der äußeren Mutter durch Einprägen von einander gegenüberliegenden Eindrücken 38 in die äußere

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Oberfläche der äußeren Mutter, welche die Bildung innerer zueinander ausgerichteter Vorsprünge 39 zum Eingriff mit dem zylindrischen Abschnitt 37 der inneren Nut bilden, wodurch der gewünschte Reibungseingriff zwischen der äußeren und inneren Mutter und eine überwiegende Momentenverbindung zwischen beiden hergestellt wird. -ψ

Im Gebrauch, und um die Notwendigkeit zueinander ausgerichteter Gewinde der inneren und äußeren Mutter zum Eingriff mit dem Gewinde des mit beiden zusammenwirkenden Bolzens ohne relative Drehung zwischen innerer und äußerer Mutter zu vermeiden, ragt die innere Mutter zweckmäßig etwas über die in Eingriff kommende Oberfläche der äußeren Mutter vor, so daß der Eingriff der inneren Mutter mit dem Werkstück sichergestellt ist, obwohl eine geringe relative Bewegung zwischen der inneren und äußeren Mutter erforderlich ist, um den richtigen Eingriff des Bolzengewindes in beide Muttern mit der Oberfläche des Werkstücks im Eingriff Jj mit beiden Muttern zu erreichen. Es ist weiter erwünscht zu beachten, daß die Höhe der Kraft, auf welche das Abseheren in bezug auf die Größe des Befestigungselements gesteuert wird, die sichere Arbeitsbelastung, welchem es ausgesetzt werden soll, und die bei den Befestigungselementen verwendeten Materialien durch die Dicke χ des abscherbaren Teils entlang der.Scherlinie 32, wie sie in Fig. 3 angedeutet ist, bestimmt werden..

Die verschiedenen Stufen bei der Anwendung der Doppelrnutter auf einen mit ihr zusammenwirkenden Bolzen und

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L -J '-\ O D

ein Werkstück beim Zusammenbau sind in Fig. 4, 5, 6 und 7 dargestellt. Wie in Fig. 4 angedeutet, ist die innere Mutter auf übliche Weise auf das Ende des Bolzens geschraubt. Dieser geschraubte Eingriff bleibt mit einer möglichen Ausrichtung der inneren und äußeren Mutter bewirkt durch eine relative Drehung zwischen beiden erhalten, bis das Bolzengewinde wirksam in Eingriff mit dem Ringteil 29 der äußeren Mutter wie in Fig. 5 gezeigt kommt. Hierauf bleiben die innere und äußere Mutter in geschraubtem Eingriff, bis eine Klemmkraft gegen das Werkstück ausgeübt und eine Spannung in dem Bolzen entwickelt wird, wie es in Fig. 6 dargestellt ist. Bei der Entwicklung der kritischen Klemmkraft über die äußere Mutter und gleichzeitigem Aufrechterhalten der aufsitzenden Berührung der inneren Mutter gegen das Werkstück als Ergebnis des Reibungseingriffs zwischen den Muttern reicht die äußere Mutter längs der Scherlinie J52 und überträgt einen Teil der Klemmkraft der äußeren Mutter auf die innere Mutter. Wegen des wirksamen Reibungseingriffs zwischen dem Schürzen- und Ringteil der äußeren Mutter wird eine fortgesetzte Drehbewegung des Schürzenteils der äußeren Mutter den Ringteil 29 der äußeren Mutter weiter zum und in Eingriff mit dem äußeren Ende der inneren Mutter wie in Fig. 7 gezeigt bewegen. In diesem Punkt kann der Schürzenteil der äußeren Mutter entfernt und abgelegt werden, wodurch die äußere Oberfläche der inneren Mutter freigelegt wird.Wie noch ausführlich erklärt werden wird, kann die innere Mutter weiter angezogen werden, um eine Klemmkraft oder Bolzenspannung innerhalb der sicheren Arbeitsgrenzen des Befestigungselementes und innerhalb der engen Grenzen relativ zu einem gewünschten und vor-

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geschriebenen Wert zu erzeugen.

In der in Fig. 8 gezeigten modifizierten Form der äußeren Mutter 4o ist der Aufbau dieser Mutter der gleiche wie oben dargestellt und beschrieben, mit der Ausnahme , daß ein polygonaler und integraler Flansch 42 am äußeren Ende des Ringteils 29 vorgesehen ist, um einen axialen Abschnitt auf dem Ringteil zu ergeben, welcher flache Oberflächen ausgerichtet mit denen des Schürzenteils 27 aufweist, zur Anwendimg eines Anziehwerkzeuges und zur Erleichterung der Drehung des Ringteils mit dem Schürzenteil und nachdem der Schürzenteil dem Ringteil durch das Abreißen längs der Scherlinie 32 getrennt worden ist. Bei dieser Mutterform ist der Schürzenteil 27 von dem Flansch 42 durch eine periphere Rille 43 axial abgesondert, welche eine solche axiale Länge aufweist, daß ein freies und vollständiges Abscheren zwischen dem Ringtei.l 29 und dem Schürzenteil 27 sichergestellt ist.

Als Hilfe zum Sichtbarmachen der verschiedenen Kräfte, Abmessungen und Eigenschaften, welche in der folgenden graphischen und mathematischen Analyse des erfindungsgemSßen Verfahrens auftreten, weist Fig. 6 zusätzlich zu der in der vorausgegangenen Beschreibung enthaltenen BezugszeJLchen Bezeichnungen von Kräften, Abmessungen und Eigenschaften wichtiger Teile auf, welche im einzelnen wie folgt definiert siiü i

Κ« β die effektive Federkonstanta des Bolzens 23, wobei die Ablenkunqproportional der Last innerhalb seiner elastischen Grenze ist;

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4- J

•45552

= die effektive Pederkonstante des Werkstücks 24, mit welchem das Befestigungselement befestigt wird j

= die effektive Pederkonstante der inneren Mutter 22;

I*j - di^e Dickenänderung des Werkstücks 24 unter der tragenden Fläche der Inneren Mutter 22» welche sich aus der Reaktionsdruckbel&etung durch die innere Mutter 22 ergibt;

m die Änderung der effektiven Länge des Bolzens -23* welche sich aus der aktiven Zugbelastung ergibt;

die Äbmessungsänderung der inneren Mutter 22 in einer Richtung parallel zur Achse des Gewindes, welche sich aus der Reaktionsbelastung von dem Bolzen 23 und dem Werkstück 24 ergibt ζ diene Größe muß vollständig innerhalb des elastischen Bereichs der inneren Mutter 22 liegen);

die auf dag Werkstück 24 und dem Bolzen 23 als Ergebnis des der inneren Mutter 22 zugeführten überwiegenden Moments ausgeübte Belastung (Der Zweck dieser Belastung besteht darin, die innere Mutter 22 in fester Berührung mit der Oberfläche des Werkstückes und die Gewinde während der Anwendung einer äußeren Belastung auf das Werkstück 24 und den Bolzen 23 in belastendem Zustand zu halten. Sie bewirkt, daß die innere Mutter 22 sich so bewegt, daß sie die in dem Bolzen 23 und dem Werkstück 24 durch die äußere Belastung entwickel-

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*- j 4 ο α ο 2

te Beanspruchung "aufnimmt". Die Größe dieser Belastung ist klein im Vergleich zur externen Belastung, in der Größenordnung von lo# oder weniger, so daß große Änderungen in dieser Belastung nur geringe Änderungen in der gesamten Belastung ergeben.)!

P₀ = die maximale dem Werkstück 24 und dem Bolzen' 2j5 zügeführte externe Belastung (Zu diesem Zweck können gut andere physischen Ausführungsformen als die dargestellten verwendet werden, die Steuerung muß Jedoch genau sein. Wie hier zum Zwecke der Darstellung gezeigt, wird., ein Gewindekragen oder eine äußere Kutter 2o verwendet, um das Werkstück 24 bis zu einer vorbestimmten Belastung zusammenzupresBi.il, worauf ein festgesetzter radialer Abschnitt dieser Mutter axial abschert, wenn die endgültige Sehergrenze für den Abschnitt und das Material erreicht ist. Die Größe dieser Belastung wird bestimmt durch die Auswahl des Materials, dia Dicke und den Durchmesser des abscherbaren Abschnitts.);,

P₁, = die endgültige Klemmkraft, welche an dem Werkstück aufrechterhalten und durch die Spannung in dem Bolzen 23 reflektiert wird über die Wirkung der inneren Mutter 22, nachdem die externe Klemmkraft des Gewindekragens oder der äußeren Mutter 2o gelöst worden ist ( In diesem Punkt des Vorgangs wird die innere Mutter 22 kompressiv durch die Kräfte gebogen werden, welche das Werkstück 24 und den Bolzen 25 in ihre normale Abmessungen zurückbringen wollen.).

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INSPECTED '

j ■■* υ j o

Im Zusammenhang mit den definierten Faktoren ist zu verstehen, daß, obwohl die tatsächlichen Werte von K_M, K₁. und K_n schwierig zu bestimmen oder zu berech-

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nen sein mögen, die hier dargestellten Grundsätze nur Bezug auf die Existenz dieser Werte überhaupt nehmen, und daß die drei Elemente des Systems, welche bei dem Verfahren verwendet werden, ein elastisches Verhalten aufweisen und sich entsprechend diesem verhalten. Es ist weiter erwähnenswert, daß selbst wenn das Werkstück oder der Bolzen in einen unelastischen Bereich oder eine Beanspruchung durch die auf sie ausgeübten Belastungen abgelenkt würden, es für ihren Betrieb und ihrer Wirkungsweise in dem dargestellten Verfahren nur erforderlich wäre, daß die Materialien, aus welchen sie hergestellt sind, die Eigenschaft einer "elastischen Rückfederung" aufweisen, wie es mit praktisch allen für den hier zu betrachteten Zweck allgemein verwendeten Materialien der Fall ist. Im Fall einer solchen Beanspruchung über den elastischen Bereich hinaus würden die Maße der Ablenkung Δ L relativ zu einem anderen Bezugspunkt als den ursprünglichen Abmessungen genommen, welcher als "Beanspruchungsabsatz" einer Beanspruchungskurve bekannt ist.

Eine Art der Betrachtung und Verfolgung der Schritte des hier gezeigten Verfahrens kann mit Hilfe einer graphischen Analyse erfolgen, wie sie in Fig. 9 bis 12 dargestellt ist.

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ORIGINAL INSPECTED

Pig. 9 z.B. zeigt die Veränderungen der Belastung an dem Verbindungsstück oder Werkstück, welches befestigt ist, und die reflektierte Spannung in dem Bolzen als Punktion der Drehung der äußeren und inneren Mutter relativ zu dem Bolzen. Zwei Kurven, A und B, sind dargestellt, um den Einfluß verschiedener Flexibilität des Verbindungsstücks oder Werkstücks zu zeigen; die Kurve A ist für ein festeres Verbindungsstück oder Werkstück als die Kurve B dargestellt. Ein Vergleich der beiden Kurven in Fig. 9 zeigt, daß, während das Anziehen des Befestigungselementes, die Tragfähigkeit des Scherringes und die dem Abscheren folgende Entspannung in Größe und Geschwindigkeit für zwei verschiedene Verbindungsstücke verschieden sind, die gleichen Zunahmen der Winkelbewegung der inneren Mutter nach>. der Entspannung die endgültig ausgeübte Klemm- kraft oder Bolzenspannung auf einen Wert zurückbringen, bei welchem der Scherring der Süßeren Mutter durchbrach. Es ist interessant, in Bezug auf diese Kurven zu beobachten, daß während des Anziehens des Befestigungselements vor dem Durchbrechen des Scherrings die Neigung der Lastkurve relativ zur Drehung der Mutter eine Funktion des gesamten Befestigungselements ist, während sie während des Durchbrech- intervalls nur eine Funktion der Elastizität des Verbin dungsstücks oder Werkstücks und des Bolzen ist.

In Fig. Io ist die Ablenkung unter axialer Beanspruchung im Verhältnis zur Last aufgetragen, und wie in Fig. 9 stellen zwei Kurven C und D die Anwendung gleicher Befestigungselemente auf Werkstücke und Verbindungsstücke mit verschiedener Elastizität dar. Zusätzlich zei-

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gen die Kurven C und D Bedingungen, bei welchen entweder das Werkstück oder Verbindungsstück oder der Bolzen oder beide über die Tragfähigkeitsgrenze beansprucht werden, und obwohl dies zutrifft, die Entspannung und Entlastung des Befestigungselements und des Werkstücks im elastischen Bereich dieser Elemente erfolgen, wie es durch gestrichelte Linien E und P für .» die Kurven C bzw. D gezeigt ist» FUr jedes der Verbindungsstücke verschiedener Flexibilität oder Festigungseigenschaften, welche durch die Kurven C und D gezeigt sind, bildet sich die Ablenkung der axialen Beanspruchung nach dem geradlinigen Teil auf und bis ein dauerndes Setzen stattfindet, wenn das Befestigungselement angezogen wird. Wenn dann der Durchbruch in dem äußeren Mütterelement des Befestigungselementes erfolgt, folgt die Entlastung der Beanspruchung den gestrichelten Linien E und F, wie es mit G und H angezeigt ist, aufgrund des erseugten daueriKien Absetzen*» statt dann entlang der Vorwärt skurven C und D zurückzufallen. Jedoch bringt selbst in diesem Moment eine anziehende Drehung der inneren Mutter die Belastung und Beanspruchung auf die Werte zurück, die beim Durchbrechen erreicht worden waren, wie es durch I und J angedeutet ist. Es ist so klar, daß die Arbeitsweise des Befestigungselementes nicht beeinflußt wird durch eine dauernde Ablenkung des Verbindungsstücks oder Bolzens oder beider, so lange die innere Mutter, durch welche das endgültige Anziehen erreicht wird, in ihrem elastischen Bereich der Beanspruchung bleibt.

Die Kurven in Fig. 11 und 12 sind-gleich« außer, daß das für die Kurven in Fig. 11 verwendete Verbindungs-

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109812/1279 " ^_Tl=n

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- 19 -

stück oder Werkstück Tester als das für die Kurven in Pig. 12 verwendete ist. In beiden Figuren sind die auf das Verbindungsstück oder Werkstück und auf den Bolzen wirkenden Kräfte getrennt von jenen Kräften dargestellt, welche auf die innere Mutter wirken und durch welche das endgültige Anziehen erreicht wird. Das heißt also, in (|

Fig. 11 zeigt eine Kurve M die Ablenkung der axialen Beanspruchung des Werkstücks oder Verbindungsstücks und des Bolzen von der Last Null bis zum Punkt des Abscherens der äußeren Mutter 2o. Beim Auftreten des Abscherens der äußeren Mutter werden die Belastung des Bolzens und Werkstücks und ebenso die Ablenkung der axialen Beanspruchung derselben vexringertj wie es durch den Teil N der Kurve M angedeutet ist. Die änderung der Ablenkung der axialen Beanspruchung welche diese Übertragung der Belastung von der äußeren Mutter 2o auf die innere Mutter 22 begleitet, ist durch einen größenraäCigen Anzeigepfeil O dargestellt..

Wie unter den vorhandenen Umständen leicht ersichtlich wird die Änderung in der axialen Ablenkung des Bolzens und Werkstücks, da die innere Mutter zum Zeitpunkt des Abscherens der äußeren Mutter fest gegen das Werkstück .sitzt, auf die innere Mutter übertragen und von einer Ablenkung der axialen Beanspruchung dieser aufgenommen, wie es durch einen Teil P einer Kurve Q dargestellt ist. Die Zunahme der Ablenkung der axialen Beanspruchung der inneren Mutter zwischen ihrer anfängliehen Bedingung überwiegenden Momentes und derjenigen, welche sich aus dem Abscheren der äußeren Mutter ergibt, ist in Fig. 11 durch den

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- 2ο -

größenmäßigen Anzeigepfeil R angedeutet. Da ein Gleichgewichtszustand in dem System aus Befestigungselement und Werkstück sowohl vor als auch nach dem Reißen der äußeren auftritt und der Verlust der Klemmkraft durch das Werkstück und den Bolzen als Zunahme auf die innere Mutter übertragen wird, ist die Änderung in der Ablenkung der axialen Beanspruchung, welche mit O bezeichnet ist, gleich der mit R bezeichneten.

Die Rückkehr der Klemmkraft an dem Werkstück zu dem Wert, bei welchem die äußere Mutter gerissen ist, kann durch Anziehen der inneren Mutter über die Lage weg erreicht werden, in welcher sie die durch das Reißen der äußeren Mutter übertragene Belastung aufnimmt. Um dieses Ergebnis zu erzielen, zeigt die Kurve M an, daß ein solches Anziehen der inneren Mutter ein Rückkehren der Belastung an dem Werkstück und Bolzen und deren Ablenkungen der axialen Belastung auf Werte beim Reißen der äußeren Mutter bewirken muß, wie es

S
durch den Teil der Kurve M angedeutet ist. Dieses Anziehen der inneren Mutter bewirkt eine entgegengesetzt gleiche Belastungszunahme an der inneren Mutter, welche von einer entsprechenden Ablenkung der Belastung der inneren Mutter begleitet wird, wie es durch den Teil T der Kurve Q angedeutet ist. Wie in Pig. 9 gezeigt erfordert dies eine feste urd bestimmbare Winkelbewegung der inneren Mutter.

Die Kurven \n Pig. 12 sind gleich denen.'in Fig. 11, außer daß der Vergleich der beiden Sätze von Kurven die

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Arten der auftretenden Wertänderungen als Ergebnis der Änderung von einem relativ festen Werkstück:, wie es in Fig. 11 dargestellt ist, zu einem flexibleren oder weniger festen Werkstück, wie es in Fig. 12 dargestellt ist, zeigt. Die Bezeichnungen der verschiedenen Kurven, Teile und Werte sind in Fig. 11 und 12 gleich, außer daß bei Fig. 12 jeweils ein Strich hinzugefügt ist, und die gleiche Analyse gilt für beide. Wieder wird, wie in Fig. 9 gezeigt, ob das Werkstück fest oder flexibler ist, die Wiederherstellung der Klemmkraft auf den Wert, bei welchem die äußere Mutter reißt, durch die gleiche Winkelbewegung der inneren Mutter erreicht, während andere Faktoren, in beiden Fällen die gleichen sind.

, Eine mathematische Analyse führt zu folgendem Ergebnis.

Da die Kraft auf das Werkstück und den Bolzen betrachtet im Zusammenhang mit dem gezeigten Verfahren immer im Gleichgewicht sind:

- ^PB

und da:

Kraft - Federkonstante χ Abmessungsänderung infolge erzeugter Beanspruchung,

"A

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wobei Δ Lj = die Kompression eines Werkstücks infolge des Anziehens einer Mutter auf einen Bolzen,

und Δ L_n = die Verlängerung des Bolzens infolge des An

Ziehens der Mutter,

daß: P_M ^L_nK_n=AL₁L₁ (1)

wobei:AL_T = Kompression eines Werkstückes infolge des

Anziehens einer Mutter auf einen Bolzen

und einer zusätzlichen durch den Bolzen ausgeübten äußeren Kraft, und = die Verlängerung des Bolzens infolge des Anziehens der Mutter und der zusätzlichen äußeren Kraft, welche durch die Bolzenlänge wirkt,

daß: P_M+P_q =ΑΙ·₇ K_T ^L_n K_n. (2)

und wobei: AL_r - = d^^e Kompression des Werkstücks nach dem s Lösen der zusätzlichen äußeren Kraft

und & L₃ = die Verlängerung des Bolzens nach dem

Lösen der zusätzlichen äußeren Kraft

und <Δ L_n = die Abmessungsänderung der Mutter nach

^ dem Lösen der zusätzlichen äußeren Kraft der Reaktion des Werkstücks und des Bolzens gegen die Mutter,

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-j 4 ο ο ο

dann: P„ =Δ1. K_ =<ΛΙ»η Κ_ =^1^ K^ (3)

Es ist eine selbstverständliche Tatsache, daß jede Abmessungsänderung der Mutter, wenn die zusätzliche äußere Kraft gelöst wird, gleich der Abmessungsänderung in der Länge des Bolzens plus der begleitenden Kompressi on des Werkstücks ist, so daß: .

Im Zusammenhang mit Gleichung (4) ist festzustellen daß:

^LJ₂ j g^g ^^jj

Der Grund hierfür ist, daß der Bolzen weniger verlängert und das Merkstück weniger zusammengedrückt wird, nachdem die zugeführte äußere Kraft entfernt ist, die Mutter
wird Jedoch als Ergebnis hieraus abmessungsmäßig mehr
geändert.

Durch Umstellungender Gleichungen (1), (2) und (3) ergeben sich die folgenden Zusammenhänge:

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,_ y 4 O O D

	- V	ps	Δ	Lj =	- PP
2	Kj			KJ
	-V	ps	LB	= PP

C-V V

(Einsetzen dieser Werte in Gleichung (4) ergibt die Beziehung abhängig von Belastungen und Pederkonstanten wie folgt:

P Pj-P

*F . ¹N ^{+ 1}S

Kj ^kj ^k _b K_B

Durch Umordnen der Ausdrücke:

^PN ^{+ P}S ₊ ^PN

^KJ ^KB ^KJ ^KB Durch Multiplizieren beider Seiten dieser Gleichung mit

Durch Umordnen und Auflösen nach P_p wird diese Gleichung:

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ORIGINAL INSPECTED

552

Durch Vereinfachen ergibt sichϊ

^PP ^{= P}N ^{+ P}s · Vb ^{+ 1}^A

^KJ^KB ^{+ K}N^KB ^{+ K}A

Diese Gleichung drückt die Entspannung oder das Rückfedern der drei Elemente in dem System aus, wenn die äußere Kraft entfernt wird.

Aus Gleichung (5) geht hervor, daß, wenn K- . und Kg' klein im Vergleich zu K^ sind, das Produkt KjK„ im Nenner sehr klein sein und wenig Wirkung auf das Ergebnis haben wird. Anders ausgedrückt, wenn der Bolzen und das Werkstück sehr elastisch im Vergleioh zur Mutter sind, wird die Entspannung bei Entfernung der äußeren Belastung vemaehlässigbar sein, und die Sicherung kann ^ als vollendet betrachtet werden. Wenn dagegen das Werk- f| stück sehr steif oder unelastisch und der Bolzen kurz ist und folglich eine Elastizität aufweist, wird die Entspannung recht beträchtlich sein, und obwohl die endgültige Belastung vorhersagbar und genau sein wird, wird sie wesentlich unter den maximalen Fähigkeiten und der sicheren Arbeitsbelastung des Befestigungselementes liegen. So ist ein Korrekturfaktor wünschenswert und durch das gezeigte Verfahren möglich und leicht anwendbar.

-26-

_ms?BCT&0 10 981271279

52

Eine Analyse der Ergebnisse in diesem Punkt zeigt an, daß, daß das Werkstück oder Verbindungsstück sehr flexibel sind, nur ein kleiner Betrag von Entspannung auftritt, und daß ein fester Betrag der nachfolgenden Anziehdrehung der Mutter nur in einer relativ kleinen resultierenden Zunahme der Klemmkraft am Werkstück oder der Spannung im ™ Bolzen resultiert. Wenn andererseits Werkstück und Bolzen verhältnismäßig fest und unelastisch sind, tritt ein größerer Betrag von Entspannung auf, die folgende feste Anziehdrehung der Mutter erzeugt jedoch eine relativ große Zunahme der Klemmkraft am Werkstück oder der Bolzenspannung. Diese Paktoren lassen es wünschenswert erscheinen, eine weitere Analyse der abmessungsmäßigen Zusammenhänge durchzuführen, welche die Anziehdrehung der Mutter nach der Entspannung begleiten.

Zu diesem Zwecke sei;

AL™ = die Zunahme der Abmessungsänderung erzeugt durch die Anziehdrehung der Mutter nach der Entspannung.

A F = die Zunahme der Klemmkraft auf das Werkstück oder der Spannung in dem Bolzen, welche sich aus der gleichen Anziehdrehung des Bolzens nach' der Entspannung ergibt.

diesem Punkt sollte verstanden werden, daß A I<m eine Summe der Äbmessungsänderungen in allen drei Elementen des Systems 1st und so von der zuletzt vergrößerten BoI-s@nverläng@rung plus einer vergrößerten Werkstückkompression plus einer axialen Äbmessungsänderung der Mutter selbst Tusjif aß te

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!WSPECTEQ

Mathematisch ausgedrückt:

wenn:

Δ Lj, = die Verlängerung des Bolzens nach der festen Zunahme der Anziehdrehung der Mutter folgend der Entspannung.

AL-T = die Kompression des Werkstücks nach der festen

Zunahme der Anziehdrehung der Mutter folgend der Entspannung.

= die axiale Abmessungsänderung der Mutter nach der festen Zunahme der A:
folgend der Entspannung.

der festen Zunahme der Anziehdrehung der Mutter

Da die Kräfte der drei genannten Elemente des Systems im Gleichgewicht sind:

■ Pi = P
^r4 ^rF

Ebenso ist hierin wie vorher in den Gleichungen (1), (2) und (3) abgeleitet:

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p„ , _ p_ = P und j\L_T = P

^KB ^ ^KJ

Um die maximalen Fähigkeiten eines Befestigungselementes innerhalb einer Sicherheitslasteigenschaften zu realisieren, wird es als logisch und wünschenswert betrachtet, daß:

^{= P}N ^{+ P}S

Man erinnert sich in diesem Punkt, daß P« einen ausgewählten Wert haben kann, welcher abhängig ist von der Dicke des Scherabschnittes, welcher in das gezeigte Befestigungselement zur Verwendung in diesem Verfahren eingebaut ist.

Hierauf erhält man durch Substitution und der gewünschten Arbeitswerte in Gleichung (6):

1N +	PS	-PPH	V PN+ £	i - P ^	PP
KB		KB	KJ		KN
h PK ·"
I

Durch Umordnung und Bildung eines gemeinsamen Nenners wird diese Gleichung zu:

Einsetzen von Gleichung (5) in Gleichung (7)ι

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ORIGINAL INSPECTED

A^LT

-" ^p

(β)

Aus Gleichung (8) ist zu erkennen, dai3 Lrp (die Abmessungsänderung erzeugt durch die Anziehdrehung der Mutter nach der Entspannung) föllig unabhängig von den elastischen Eigenschaften des Werkstücks und des Bolzens ist und vollständig¹ eine Punktion der Durchscherkraft des gezeigten Befestigungselementes und der Elastizität der Mutter ist. So ist sie, dai sowohl die Durchscherkraft als auch die Elastizität der Mutter steuerbare in das Befestigungselement eingebaute Praktoren sind, mit jedem Werkstück und jeder _t, Bolzenkombination verwendbar, und die Rückkehr der Klemmkraft auf den Wert der Durchscherkraft durch eine Anziehdrehung der Mutter kann lückenlos für jedes Werkstück und jede Bolzenkombination durch eine vorbestimmte Wickelbewegung einer Mutter mit einem feststehenden Wert der Elastizität erreicht werden.

Als weiterer Punkt von Wichtigkeit und Interesse kann beobachtet werden, daßΔ Lm leicht in eine Mutterdrehung in Winkelgrade der Bewegung umsetzbar ist durch: ι

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Drehung in Graden = A I«m x Gewindegänge/Zoll-χ \5βΟ (9)

Aue der obigen Beschreibung unäT Be*Äigfiäthme^rmuf ^: die Zeichnung versteht es sich, daß das Mer^e^l^te xtnd beschrlehene Verfahren für Bolzen und Größen und Eigenschaften eine wiederhoXbaW •Ine genauere Steuerung der *uf ein Klemmkraft zu bewirken, als es bisher mtfg¥i<äffytfc? dui^cK■·"-' irgend einen bekannten Aufbau oder ein Ve^ahYerf^vP -erreichen, und insbesondere durch irgend eineif^rAuf^äif-'>bdei? ^rein ·'· Verfahren, welches für den lückenlosen und'^iedWiftfo'iba'reti:^: Gebrauch in der Produktion geeignet ist.··

109812/1279 Original inspected

Claims (1)

1. ■■/■";. 3<· 20Α5552

   Pat ent a η s. ρ r Ü c h e

   ίΐ.> Verfahren zur Erzielung eire r genauen Steuerung der Klemmkraft, welche durch ein Befestigungselement mit Gewinde gegen ein Werkstück ausgeübt wird, dadurch g eken η ζ e i c h η e t, daß eine innere und eine äußere Mutter mit benacnbarten und radial auseinanderliegenden, im Eingriff mit dem Werkstück stehenden Flächen in axial auseinanderliegenden Lagen auf einen Bolzen dadurch aufgeschraubt werden, daß die innere Mutter lösbar von der äußeren Mutter über eine überwiegende Momentenantriebsverbindung zwischen beiden angetrieben wird, sodaß die innere Mutter der Anziehbewegung der äußeren Mutter folgt und in Berührung mit dem Werkstück bleibt, und wobei die äußere Mutter einen Ab- H schnitt aufweist, welcher in einer Richtung axial zu. dieser Mutter abscherbar ist, wenn eine vorbestimmte Bolzenspannung durch das Anziehen der äußeren Mutter gegen das Werkstück auftritt, und daß die äußere Mutter angezogen wird, während die innere Mutter der Anziehbewegung der äußeren Mutter als Ergebnis der überwiegenden Momentenantriebsverbindung folgt, bis der Abschnitt der äußeren Mutter abschert", die gegen das Werkstück durch die äuSer-e Mutter ausgeübte Klemmkraft löst und hierdurch die Übertragung eines großen Teiles dieser Klemmkraft auf die innere Mutter hervorruft, und hierauf die innere Mutter um eine zusätzliche vorbestimmte Winkelbewegung relativ zum Bolzen in einer Richtung zur Vergrößerung der von "M ihr auf das Werkstück ausgeübten Klemmkraft um einen vorbestimmten Betrag angepaßt dem Nachgeben der Klemmkraft gegen das Werkstück gedreht wird. ■

   2. .Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn ze ich η e t, daß die zusätzliche vofbestimmte Winkelbewegung eine Funktion der Verformung der inneren Mutter ist, welche sich aus dem Abscheren der äußeren Mutter ergibt.

   j5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche vorbestimmtd Winkelbewegung in Graden gleich dem Betrag der Verformung der inneren Mutter in vorgeschriebenen Einheiten eines linearen Maßes ist, welches sich aus dem Abscheren der äußeren Mutter ergibt., multipliziert mit

   109812/1279

   ~ ..HO j OZ

   «I

   der Anzahl von Gev;indegängen auf der inneren Mutter pro vorgeschriebener Einheit des linearen Maßes und multipliziert mit 360.

   4. Verfahren zur Erzielung einer Steuerung der Klemmkraft, welche durch ein Befestigungselement mit Gewinde gegen ein Werkstück ausgeübt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungselement ein Gewindeteil mit einem Teil in Eingriff einer Oberfläche des Werk-

   φ stücks und ein Paar zusammenwirkender Befestigungsteile mit Gewinde aufweist, welche mit dem ersten Befestigungsteil in Schabeingriff stehen und mit einer überwiegenden momentanen Verbindung zwischen beiden aufgebaut und angeordnet sind, sowie Teile haben, welche gleichzeitig in Eingriff mit einer der ersten Oberfläche des Werkstücks entgegenliegenden Oberfläche haben, und daß das Verfahren die Schritte umfaßt, das Paar der Befestigungsteile relativ zu dem ersten Befestigungsteil und gegen das Werkstück durch .Anwendung von Drehmoment auf ein Teil des Paares anzuziehen, während der zweite Teil des Paares von Befestigungsteilen über die überwiegende Drehmomentenverbindung zwischen den

   ™ Befestigungsteilen des Paares angezogen wird, einen vorgewählten Wert der zwischen dem Werkstück und dem einen des Paares von Befestigungsteilen ausgeübten Klemmkraft abzutasten, das Lösen der gegen das Werkstück durch das eine des Paares von Befestigungsteilen ausgeübten Kraft bewirkt wird, ohne die angezogene Lage des zweiten Paares von Befestigungsteilen relativ zu dem ersten Befestigungsteil mit Gewinde geändert wird, wenn der vorgewählte Wert der Klemmkraft durch das eine Paar von Befestigungsteilen erreicht ist, um die auf das Werkstück ausgeübte Klemmkraft auf das zweite Paar von Befest igungsfce-i-l en

   10 9 812/1279

   OB!G!NAl INSPSGTED

   1345352

   rs»

   teilen zu übertragen, wobei eine Kraftentspannung info3-ge der Übertragung auftritt, und das zweite Paar von Befestigungsteilen durch Drehung um einen vorbestimmten Bewegungswinkel relativ zu dem ersten Befestigungsteil anzuziehen, um den Wert der gegen das Werkstück ausgeübten Klemmkraft ungefähr wieder auf den abgetasteten Wert zu bringen.

   5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Entspannung der Klemmkraft als Ergebnis der Übertragung dieser vom einen Befestigungsteil des Paares zu dem anderen und das Anziehen des zweiten Befestigungsteils des Paares Punktionen der Kompressionseigenschaften des zweiten Befestigungsteils des Paares sind.

   6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtasten eines vorbestimmten Wertes zwischen dem Werkstück und dem einen des Paares von Befestigungsteilen ausgeübten Klemmkraft durch ein axiales Abscheren eines vorgegebenen radialen Abschnitts des einen Paares von Befestigungsteilen erreicht wird»

   1 -

   7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösen der zwischen dem Werkstück und dsm einen Paar von Befestigungsteilen ausgeübten Klemmkraft ohne Änderung der angezogenen Lage des zweiten Paares von Befestigunsteilen relativ zu dem ersten Befestigungsteil mit Gewinde durch Abscheren eines vorbestimmten Abschnitts des einen Paares von Befestigungsteilen erreicht wird. ;

   8. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die überwiegende Momentenverbindung, durch welche das zweite Paar der Befestigungsteile von dem einen des Paars von Befestigungsteilen angetrieben wird, eine Reibungsantriebsverbindung ist, welche eine relative Drehbewe-

   ORlGiNALlNSPECTED

   ^- —-- 109812/1279

   045552

   gung zwischen denJBefestigungsteilen des Paares bei einem dem zweiten Teil zugeführten Momentenwert erlangt, welcher geringer ist als derjenige, der idem einen Befestigungsteil des Paares zum Erreichen des vorgewählten Wertes der Klemmkraft zugeführt wird.

   9. Verfahren nach Anspruch h, dadurch gekennzeichnet, daß die überliegende Momentenverbindung zwischen den Befestigungsteilen des Paares die Berührung des zweiten Befestigungsteiles des Paares mit dem Werkstück aufrecht erhält, wenn das eine Befestigungsteil des Paares auf den vorbestimmten Wert der Klemmkraft angezogen W wird, und da3 der vorbestimmte Bewegungswinkelldes zweiten des Paares von Befestigungsteilen proportional dem vorgewählten Wert der Klemmkraft und umgekehrt proportional der Kompressionseigenschaft des zweiten des Paares von Befestigungsteilen ist.

   10. Verfahren zur Erzielung einer Bolzenspannung in einem gewindebolzenartigen Befestigungselement, welche der sicheren Belastungsgrenze des Bolzens und des Befestigungselements entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Bolzen ein Paar konzentrischer Muttern verwendet werden, welche über eine überwiegende Drehmomentfe Verbindung verbunder sind, und benachbart radial auseinanderliegende im Eingriff mit dem Werkstück stehende Flächen sowie axial auseinanderliegende Gewinde im Eingriff mit dem ^olzen aufweisen, und daß das Verfahren die Schritte umfaßt, die äußere Mutter in Antirichtung zu drehen« während die Innere Mutter als Ergebnis der überwiegenden Momentenverbindung syrischen den Muttern des Paares folgt und mit dem Werkstück in Berührung bleibt, die äußere Mutter anzuziehen, bis ein vorbestimmter Wert der ^Bolzenspannung,.gemessen axial zum Bolzen,ausgedrückt durch die Klemmkraft zwischen der äußeren Mutter und dem Werkstück erreicht ist, die

   -5-109812/1279

   Klemmkraft der äußeren Mutter ohne Hinderung der Lage der inneren Mutter in Berührung mit dem Werkstück zu lösen, um die Klemmkraft unter gleichzeitiger Kraftentspannung, auf die innere Mutter zu übertragen, und hierauf die innere .-Mutter durch Drehung um einen zusätzlichen vorbestimmten Winkel relativ zum Bolzen anzuziehen, um die golzenspannung etwa gleich dem vorbestimmten Wert wieder herzustellen.

   11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche vorbestimmte Winkel beim Anziehen der inneren Mutter zur Wiederherstellung der Bolzenspannung eine Funktinn des gemessenen Wertes der Klemmkraft und der Kompressionseigenschaften der inneren Mutter ist.

   12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche vorbestimmte Winkel in Graden zur Wiederherstellung der Spannung auch etwa,den vorbestimmten Wert gleich ist dem Betrag der Verformung der Inneren Mutter in den vorgeschriebenen Einheiten eines'linearen Maßes, welche sieh aus der Übertragung der Klemmkraft der äußeren auf die innere Mutter multipliziert mit der Anzahl von Gewindegängen in der inneren Mutter pro vorgeschriebener Einheit des-linearen Maßes multipliziert mit 360 ergibt.

   13. Verfahren zur Erzielung einer genauen Steuerung der Klemmkraft, welche durch ein Befestigungselement mit Gewinde gegen ein Werkstück ausgeübt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar benachbarter Befestigungsteile mit Gewinde Im benachbarten Verhältnis gegen eine Oberfläche des Werkstücks wirkt und beide mit einem dritten Befestigungsteil mit Gewinde zusammenwirken, welches in gegenüberliegendem Eingriff mit dem Werkstück steht, und daß das Verfahren die Schritte umfaßt, das eine des Paares von Befestigungsteilen relativ zu dem dritten Be-

   10 9812/1279 ~⁶-

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   festigungsteil und gegen das Werkstück anzuziehen, bis ein vorbestimmter abgetasteter Wert der Klemmkraft zwischen dem einen Befestigungsteil und dem Werkstück erreicht ist, das andere des Paares von Befestigungsteilen zu drehen, um es in Berührung mit dem Werkstück zu bringen, während das eine Befestigungsteil auf den vorbestimmten abgetasteten Wert der Klemmkraft angezogen wird, die Klemmkraft von dem einen der Befestigungsteile ohne Änderung der Lage des anderen Befestigungsteils zu lösen, um die Klemmkraft gegen das Werkstück auf das andere Befestigungsteil zu übertragen, während gleichzeitig die Größe der Klemmkraft nachläßt; ,dann das andere Befestigungsteil des Paares durch Drehen von einer zusätzlichen vorbestimmten Winkel relativ zu dem Befestegungsteil anzuziehen, wobei der Zusätzliche Winkel eine Funktion der Kompressionseigenschaften des anderen Befestigungsteils und des vorbestimmten abgetasteten Viertes der Klemmkraft ist.

   1098 17/1279

   ORIGINAL INSPECTED