DE2154138A1 - Vorrichtung zur festen Verbindung zweier Förderbandenden- - Google Patents

Description

tv: ■■ :
u..--, ;·:· 82-17.752P(17.753H) 29.10.1971

Steelace Limited, Britannia Works, Rowley Village. Rowley Regis, Varley (Worcester), Großbrit.

Vorrichtung zur festen Verbindung zweier Förderbandenden

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur festen Verbindung zweier Förderbandenden, bei welcher die Enden des Förderbandes zwischen einer oberen und einer unteren Platte eingespannt und beide Platten durch Schraubbolzen und Muttern gegeneinander verspannt sind.

Bei verschiedenen Typen derartiger Verbindungsvorrich tungen können die Platten selbst zwei Förderbandendteile verbinden. In anderen Fällen sind die an einem Förderbandende befestigten Platten mit entsprechenden, am anderen Förderbandendteil befestigten Platten durch beispielsweise einen Scharnier- oder Federbolzen verbunden. In jedem Fall ist es normalerweise notwendig, die oberen und unteren Platten durch einen überlangen Bolzen und einer entspre-

82-(5i876/7O)-Sd-r (7)

209820/0646

- it -

chenden Mutter miteinander zu verschrauben und danach das aus der Mutter herausragende Ende des Bolzens abzubrechen,. Dieses Abbrechen des Bolzentexles kann zeitlich außerordentlich aufwendig sein.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum festen Verbinden zweier Förderbandenden der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher das Abbrechen des Bolzenenries in herkömmlicher Weise nicht mehr erforderlich ist.

Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, daß, wenneine zusammengesetzte Mutter aus einem oberen und unteren Teil gebildet wird, die unter hoher Drehmomentbelastung relativ zueinander verdrehbar sind, am oberen Schraubenteil festgezogen wird, es dann möglich ist» den Bolzen sauber zwischen den beiden Schraubenteilen durch Aufbringen eines starken Drehmomentes auf den oberen Schrauben teil abzubrechen. Es wird angenommen, daß der Grund des Bruches an dieser vorbestimmten Stelle in einer erheblichen Torsions-Scherspannung und in einer Zugspannung sowie in der Spannungskonzentration im Gewindegangtiefsten des Bolzengewindes zu suchen ist. Es wurde festgestellt, daß, falls die Spannungskonzentration im vorbestimmten Bolzenteil durch lokales Vertiefen einzelner Gewinilegan^e gefördert wird, der Bolzen an dieser gewünschten Stelle ohne Schwierigkeit mit einem herkömmlichen Schraubenschlüssel abgebrochen werden kann.

Die zwei Schraubente ι Ie können aus /.wei getrennten am Bolzen zusammengehaltenen Schrauben gebildet werden, die gegeneinander durch die Wirksamkeit begrenzte /wischt« -

Anlageflachen im Bereich des Gewindes verdrehbar sind. Eine andere zusammengesetzte Mutter könnte eine axial verlängerte Mutter mit einer Zentralnute bilden, die die Mutter in zwei Teile spaltet, welche jedoch durch einen schmalen Metallbund einstückig zusammengehalten werden« Eine weitere Alternative einer zusammengesetzten Mutter besteht darin, daß zwei getrennte Muttern durch einen gebräuchlichen Spannring oder ähnliches zusammengehalten werden.

Die Aufgabe der Erfindung wird somit dadurch gelöst» g

daß die Muttern einen unteren Gewindeteil und einen oberen Gewindeteil aufweisen, und daß der obere Gewindeteil gegenüber dem unteren verdrehbar ist, sobald das Anzugsmoment einen Normalwert übersteigt.

Der bei dieser Vorrichtung vorzugsweise verwendete Bolzen besitzt auf dem bestimmten Teil seiner Länge, an welchem der Bruch erzielt werden soll, ein vertieftes Gewinde.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung genauer erläutert. P3s zeigen

Fig. 1 einen schematisehen Querschnitt durch die erflndungsgemaße Vorrichtung zur Verbindung- zwt.ier Förderbandenden mit einem noch überstehenden Schraubbolzen und eingekerbter Mutter und eine bereits fertige, abgedrehte Schraubbolzenver bindung;

20982Ü/06A6

Fig. 2 das Ende des Schraubbolzens mit der eingekerbten Mutter nach Fig. 1 in teilgeschnittener Darstellung;

Fig. 3 eine andere Ausführung der Schraubbolzenverbindung gemäß der Erfindung in teilgeschnittener Darstellung.

In Fig. 1 ist eine Vorrichtung zur Verbindung von Förderbandenden dargestellt, wie sie vielfach verwendet wird, sich jedoch durch die erfindungsgemäße Schraubbolzenverbindung von bekannten Vorrichtungen dieser Art unterscheidet. Zur besseren Erklärung der Erfindung ist der rechte Bolzen 11 in Fig. 1 in einem Zustand gezeigt, in welchem die Mutter fest angezogen und ihr oberes Sechskantteil zusammen
mit dem Bolzenende abgedreht bzw. abgebrochen ist. Demgegenüber ist die auf der linken Seite der Fig. 1 gezeigte
Schraubbolzenverbindung zwar angezogen, das obere Bolzenende aber noch nicht abgedreht oder abgebrochen.

Die Vorrichtung enthält bekannte obere und untere
Platten 13 und 14, die die schmale Fuge der beiden Förderbandendteile 15 und 16 überbrücken. Die Platten 13 und \h
besitzen bekannte, im wesentlichen konische Ausnehmungen,
die Bolzenlöcher umgeben und der Aufnahme der konischen
Bolzenköpfe sowie der ebenfalls konischen Mutterteile dienen.

Wie in der linken Seite der Fig. 1 sowie in Fig. 2
gezeigt, setzt sich eine Schraube 17 aus einem unteren
Teil 18 und einem oberen Teil 19 zusammen. Diese beiden

209820/0646

Teile sind durch einen dünnen Metallbund 21 miteinander verbunden. Die Mutter ist auf ihrer gesamten Länge mit einem Innengewinde versehen. Die Mutter wird aus einem Sechskanteisen hergestellt und die den Bund 21 bildende Ausnehmung zusammen mit der Konusfläche des unteren Mutterteils 18 geformt oder gedreht.

Der Schraubbolzen ist über seine größere Länge mit einem normalen Gewinde versehen, welches dem Innengewinde der Schraube entspricht. Über einen kurzen Bereich der Mutterlänge, der sich in etwa über vier oder fünf Ganghöhen ά des Gewindes erstreckt, ist das Bolzengewinde tiefer eingeschnitten, wie bei 22 in Fig. 2 gezeigt. Der Grund, warum sich dieses tiefer eingeschnittene Gewinde über einen gewissen Längenbereich erstreckt, ist der, daß sichergestellt sein soll, daß ein tiefer eingeschnittenes Gewinde an der Bruchstelle des Bolzens vorhanden ist, wobei diese Bruchstelle vorher nicht genau bestimmt werden kann, da sie mit von der Banddicke abhängt.

Das anfängliche Zusammenfügen der oberen und unteren Platten und der Bolzen und Schrauben sowie das anfängliche Anziehen der Schrauben erfolgt in herkömmlicher Weise durch einen Schraubenschlüssel, der in den Sechskantteil 19 der ™

Mutter eingreift. Falls gewünscht, kann der Schraubenschlüssel darüber hinaus auch an dem als Sechskant ausgebildeten unteren Teil der Mutter angreifen, wenn diese angezogen wird. Ab einer bestimmten Einschraub-Steilung legt sich jedoch der untere Teil der Mutter in die konische Ausnehmung ein, so daß der Schraubenschlüssel nur noch am oberen Ende 19 angreift. Die Festigkeit des Bundes 21 ist so bestimmt, daß bei normalem Festziehen die zusammen-

209820/0646

gesetzte Mutter als ein einheitliches Bauteil wirkt und das Festziehen in herkömmlicher Weise erfolgen kann.

Sobald die Mutter mit dem gewünschten Drehmoment festgezogen ist, wird durch Aufbringen eines weiteren Drehmomentes auf dem oberen Teil 19 der Mutter der Bund 21 abgedreht, so daß der Muttersatz 17 nunmehr als zwei Muttern 18 und 19 wirkt, die durch einen aus dem Bund 2 1 bestehenden Spannring von geringem Durchmesser auf Abstand gehalten werden. Ein weiteres Anziehen führt zu einer relativen Verdrehung zwischen den oberen und unteren Mutterteilen 18 und 19. In diesem Zustand ist die auf dem Bolzen durch den Bund 21 wirkende Belastung eine Kombination aus dem durch den Schraube schlüssel aufgebrachten Drehmoment und einer Zugkraft, die durch das Festziehen des Mutternteils 19 gegenüber dem Mutterteil 18 erzeugt wird. Durch Versuche ist festgestellt worden, daß mittels eines normalen Schraubenschlüssels ein ausreichend großes Drehmoment aufgebracht werden kann, um den Bolzen im Bereich des Bundes 21 abzubrechen. Der dabei erzeugte Bruch ist in der Regel ein scharfer, sauberer Bruch, der eine nachfolgende Bearbeitung erübrigt. Die tieferen Gewindegänge 22 im Bereich des Bundes 21 W reduzieren die zum Bruch des Bolzens notwendige Kraft, sie beeinträchtigen jedoch nicht ein normales Aufschrauben des unteren Teils 18 der Schraube 17» welcher mit dem normalen Bolzengewinde in Eingriff steht.

Die Form der vertieften Gewindegänge 22 des Bolzens sollte vorzugsweise so sein, daß die Zahnlücken des Gewindes scharf und spitzwinklig sind, so daß dadurch eine Spannungekonzentration und eine Erleichterung des Bruch-

209820/0646

Vorganges erreicht wird. Es wurde jedoch festgestellt, daß verschiedene Formen von vertieften Gewindegängen zu einer Verringerung der zum Abbrechen des Bolzens erforderlichen Kräfte herangezogen werden können.

Obwohl die Ursache des Bruchvorganges noch nicht vollständig geklärt ist, scheint dem beträchtlichen Reibungsschluß der unteren konischen Fläche des Schraubenteils 18 in seiner Ausnehmung ein wesentlicher Faktor dafür zu sein, daß sich die Maximalbeanspruchung im Bolzen stets im Bereich des Bundes 21 sammelt, und daß dadurch der Bolzen έ stets in diesem vorbestimmten Bereich bricht. Dabei ist zu berücksichtigen, daß zur Erzielung der gleichen Bruchwirkung des Bolzens an einer vorbestimmten Stelle das Drehmoment auch auf den Bolzen selbst anstatt auf die Mutter aufgebracht werden kann. Der Bolzenkopf ist in herkömmlicher Weise gegen Verdrehung gegenüber der unteren Platte 14 durch bekannte Mittel gesichert.

Fig. 3 zeigt eine andere Ausbildung eines zusammengesetzten Muttersatzes. Sie besteht hier aus zwei einzeln hergestellten Mutterteilen 24 und 25, von denen jedes einen abgeschrägten Bund 26 und 27 aufweist und mit denen sich die beiden Mutterteile berühren. Ein Spannring 28 von ™ V-förmigem Querschnitt umfaßt beide Bunde 26 und 27 und hält dadurch die Mutterteile zusammen.

Der Anziehvorgang dieser abgeänderten, zusammengesetzten Schraube unterscheidet sich geringfügig von dem der Fig. 1 und 2, da kein größeres Drehmoment zwischen den oberen und unteren Schraubteilen über ihre Berührungsverbindung übertragen werden kann. Mittels eines gewöhnlichen

209820/0646

Schraubenschlüssels können diese zwei Schraubenteile jedoch zusammen auf dem Bolzen aufgeschraubt werden. Beim Festziehen drückt die obere Platte 13 beim Verdrehen des Schraubenschlüssels den unteren Schraubenteil 25 in Eingriff mit dem oberen Schraubenteil 24. Sobald die gewünschte Drehkraft, mit welcher die Schraube auf dem Bolzen angezogen werden soll, erreicht ist, bewirkt die Spannung im Bolzen im Bereich der Bunde 26 und 27 in Verbindung mit dem auf den Bolzen aufgebrachten Drehmoment ein Brechen oder Abdrehen des Bolzens an dieser Stelle, wie dies auch in der Ausführung nach Fig. 1 erreicht wird.

Mehrere weitere Alternativformen zusammengesetzter Schraubensätze können verwendet werden, wobei beispielsweise auch zwei vollständig getrennte Schraubenkomponenten einzeln auf dem Bolzen aufgeschraubt werden können. Zur Vereinfachung der Befestigung ist es jedoch vorteilhaft, das obere und untere Schraubenteil vor dem Aufschrauben der zusammengesetzten Schraube auf dem Bolzen zu vereinigen.

Eine weitere Alternative zu der durch Vertiefen des Gewindes erzielten Schwächung des Bolzens kann durch Vorsehen einer dünnen Stelle an einem kurzen Stück der Bolzen-H länge erreicht werden, wobei Verengung der Tiefe des Gewindes übertreffen kann und diese kein Gewinde trägt. Diese Ausführung ist jedoch nicht voll befriedigend, da eine derartige Dünnstelle eine extreme Begrenzung der Bruchstelle darstellt, so daß dieser Bolzen nur für eine Standardgröße bzw. -dicke des Förderbandes verwendet werden kann. Eine weitere Form der Schwächung des Bolzens könnte durch eine Kerbe oder eine Reihe von Kerben erreicht wer-

209820/0646

den, die vorzugsweise nicht notwendig in den Gewindegängen anzuordnen wären. Obwohl es wünschenswert ist, den Bolzen auf irgendeine geeignete Weise in einem bestimmten Längenbereich zu schwächen, ist es auch möglich, einen sauberen Bruch an der gewünschten Stelle zu erzielen, wenn keine Schwächezone vorgesehen ist.

209820/0646

Claims (10)

1. Ansprüche

   Θ.

   Vorrichtung zur festen Verbindung zweier Förderbandenden, bei welcher die Enden des Förderbandes zwischen einer oberen und einer unteren Platte eingespannt und beide Platten durch Schraubbolzen und Muttern gegeneinander verspannt sind, dadurch gekennzeichnet , daß die Muttern (l7) einen unteren Gewindeteil (i8, 25) und einen oberen Gewindeteil (19, 24) aufweisen und daß der obere Gewindeteil (19, 24) gegenüber dem unteren (18, 25) verdrehbar ist, sobald das Anzugsmoment einen Normalwert übersteigt.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammengesetzte Mutter (17) aus einem oberen (19) und einem unteren (18) Teil gebildet ist, welche über einen schmalen Bund (21) einstückig miteinander verbunden sind.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutter aus zwei getrennten Teilen (24, 25) besteht, welche durch einen Spannring (28) miteinander verbunden sind.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutter aus zwei getrennten Teilen besteht, die zusammen die kombinierte Mutter allein durch das Aufschrauben auf den Bolzen (12) ergeben.
5. 5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

   209820/0646

   dadurch gekennzeichnet, daß der untere Mutterteil (18, 25) in einen konischen Sitz in einer der Platten eingreift und entsprechend dieser konischen Sitzflächen ausgebildet ist.
6. 6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im vorbestimmten Bruchbereich der Bolzen (12) eine Dünnstelle aufweist.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dünnstelle durch tiefer geschnittenes Gewindegänge (22) gebildet ist.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 71 dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer Spannungskonzentration die Gewindelücken des tiefer geschnittenen Gewindes scharf spitzwinklig ausgebildet sind.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Dünnteil insgesamt verdünnt ist, die Einschnürung die Tiefe der Gewindegänge übertrifft und vollständig ohne Gewinde ausgeführt ist.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Dünnteil durch eine oder mehrere Kerben im Bolzen gebildet wird.

    209820/0646

    Le

    e r s e

    ite