DE2045552A1 - Verfahren zur Steuerung der Klemm kraft eines Befestigungselementes mit Gewinde - Google Patents
Verfahren zur Steuerung der Klemm kraft eines Befestigungselementes mit GewindeInfo
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Description
ΤΜΪ. ING. E. HOFFMANN · DIPL. ING. W. EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN
^0-45552
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
-2-
109112/127*
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-
f 09812/ tm
1J A 5 5 5 2
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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L -J l't
-J
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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ORiGJNAL INSPECTED
-J4QOO4
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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QBfGiNAL INSPECTED
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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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-τ-
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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ORlOiNAL INSPECTED
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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- Io -
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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INSPECTED.
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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HMSPECTED
HMSPECTED
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;
109812/1279 l4
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 - die 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-
-15-109812/1279
*- 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.).
109812/1279 "l6~
INSPECTED '
j ■■* υ j o
Im Zusammenhang mit den definierten Faktoren ist zu verstehen, daß, obwohl die tatsächlichen Werte
von KM, K1. und Kn schwierig zu bestimmen oder zu berech-
N O ti
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.
-17-109817/1279
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-
1 0 9 81 2 / 12 7 9 ,
_l8 _
"V/
5 5 52
- 18 -
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-
-19-
109812/1279 " ^Tl=n
INSPECTED
>-. ο ι »— — r- r\
_ w. i* O O -1D Z
- 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
1098 17/1 2 7S -So-
5 5 52
- 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.
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
-21-10981?/1279
104555-2
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
-22-
109812/1279
wobei Δ Lj = die Kompression eines Werkstücks infolge des
Anziehens einer Mutter auf einen Bolzen,
und Δ Ln = die Verlängerung des Bolzens infolge des An
Ziehens der Mutter,
daß: PM ^LnKn=AL1L1 (1)
wobei:ALT = 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: PM+Pq =ΑΙ·7 KT ^Ln Kn. (2)
und wobei: ALr - = 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 Ln = die Abmessungsänderung der Mutter nach
^ dem Lösen der zusätzlichen äußeren Kraft
der Reaktion des Werkstücks und des Bolzens gegen die Mutter,
-23-
109812/1279
-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.
wird Jedoch als Ergebnis hieraus abmessungsmäßig mehr
geändert.
Durch Umstellungender Gleichungen (1), (2) und
(3) ergeben sich die folgenden Zusammenhänge:
109812/1279
,_ 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 + 1S
Kj kj k b KB
Durch Umordnen der Ausdrücke:
PN + PS + PN
KJ KB KJ KB
Durch Multiplizieren beider Seiten dieser Gleichung mit
Durch Umordnen und Auflösen nach Pp wird diese Gleichung:
10 9817/1279 -25
ORIGINAL INSPECTED
552
Durch Vereinfachen ergibt sichϊ
PP = PN + Ps · Vb + 1^A
KJKB + KNKB + KA
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
109812/1279 -27-
!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.
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
r4 rF
Ebenso ist hierin wie vorher in den Gleichungen (1), (2) und (3) abgeleitet:
-28-109812/ 1279
p„ , _ p_ = P und j\LT = P
KB ^ KJ
Um die maximalen Fähigkeiten eines Befestigungselementes innerhalb einer Sicherheitslasteigenschaften zu
realisieren, wird es als logisch und wünschenswert betrachtet, daß:
= PN + PS
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
-29-
109812/1279
ORIGINAL INSPECTED
ALT
-" 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
10 9 812/1279
Drehung in Graden = A I«m x Gewindegänge/Zoll-χ \5βΟ (9)
Aue der obigen Beschreibung unäT Be*Äigfiäthmermuf :
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 eineifrAuf^äif-'>bdei? rein ·'·
Verfahren, welches für den lückenlosen und'^iedWiftfo'iba'reti::
Gebrauch in der Produktion geeignet ist.··
109812/1279 Original inspected
Claims (1)
- ■■/■";. 3<· 20Α5552Pat ent a η s. ρ r Ü c h eίΐ.> 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 mit109812/1279~ ..HO j OZ«Ider 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 en10 9 812/1279OB!G!NAl INSPSGTED1345352rs»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^- —-- 109812/1279045552gung 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-5-109812/1279Klemmkraft 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 ~6-2345552festigungsteil 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 17/1279ORIGINAL INSPECTED
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