DE2656731C2

DE2656731C2 - Spannkraftanzeiger für Schraubverbindungen

Info

Publication number: DE2656731C2
Application number: DE19762656731
Authority: DE
Inventors: Eugen 4000 Düsseldorf Gotter
Original assignee: Hoffmann-Werke J Oswald Hoffmann 4030 Ratingen De GmbH
Current assignee: Hoffmann-Werke J Oswald Hoffmann 4030 Ratingen De GmbH
Priority date: 1976-12-15
Filing date: 1976-12-15
Publication date: 1982-06-16
Also published as: DE2656731A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Spannkraftanzeiger für Schraubverbindungen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiger Spannkraftanzeiger ist aus der US-PS 60 048 bekannt, bei dem am Kopf eines Schraubbolzens eine Scheibe und ferner eine Federscheibe angeordnet sind, zwischen denen ein ggf. federnd vorgespanntes Anzeigeelement angeordnet ist, das durch das Festschrauben zusammen mit der Federscheibe deformiert wird, wobei dann, wenn das Anzeigeelement nicht mehr drehbar ist, die entsprechende Spannkraft erreicht ist. Ein weiteres Festspannen durch zusätzliches ggf. unbeabsichtigtes Anziehen des Schraubbolzens ist dabei aber nicht kontrollierbar, denn das Anzeigeelement bleibt eingespannt und ist damit nicht drehbar. Außerdem kann aufgrund entsprechender Reibung das Anzeigeelement früher oder später nicht mehr drehbar sein. Dieser Spannkraftanzeiger eignet sich daher allenfalls dazu, das Erreichen eines Mindestdrehmomentes anzuzeigen, wobei dies nämlich durch das vollständige Festklemmen unter Deformation aufgrund des schalenförmigen Aufbaus des Anzeigeelementes auch noch schwierig feststellbar ist, während bei einer späteren Kontrolle nur festgestellt werden kann,

ob die Schraube locker oder angezogen ist

Nach der US-PS 24 64 152 wird bei einer Schraubverbindung eine Unterlegscheibe mit einer Feder verwendet, wobei sich die Feder auf dem festzuspannenden Bauteil abstützt In der Unterlegscheibe ist der Feder zugewandt eine Nut zur Aufnahme eines Drahtrings am Außenumfang angeordnet Der Drahtring ist nach außen verlängert, um ihn ergreifen zu können. Wenn der Drahtring nicht mehr drehbar ist, ist die gewünschte ίο Spannkraft erreicht Abgesehen davon, daß auch bei einem weiteren Festdrehen der Schraube der Drahtring unbeweglich bleibt, so daß eine spätere Kontrolle, ob die gewünschte Spannkraft vorliegt, nicht möglich ist, sondern nur, ob eine Mindestspannkraft vorhanden ist, stehen auch noch die Drahtenden heraus und können zu Verletzungen Anlaß geben.

Die US-PS 37 36 394 beschreibt einen elektrisch arbeitenden Anzeiger, der nur insoweit etwas über die Spannkraft anzeigt, als er ein Signal abgibt, wenn sich die zugehörige Schraube gelockert hat Zum Festspannen von Schrauben mit einer bestimmten Spannkraft ist dieser Anzeiger dagegen nicht geeignet, da es bei der Anzeige nicht auf die Kraft, sondern auf den Berührungskontakt zwischen zwei elektrisch leitenden Teilen ankommt Erst wenn sich die Schraube um eine bestimmte Strecke außer Eingriff zu dem zugehörigen Gewinde bewegt het, wird der Kontakt geschlossen, und es erfolgt eine Anzeige.

Aufgabe der Erfindung ist es daher einen Spannkraft-

anzeiger nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, bei dem die gewünschte Zugkraft ohne weiteres nicht nur in bezug auf einen Mindestwert, sondern auch hinsichtlich der oberen Begrenzung

permanent, d. h. auch für spätere Kontrollen, angezeigt wird.

Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.

Dadurch, daß die Relativlage des Rings in dem Gehäuse, in dem dieser gleitversphieblich angeordnet ist, kenntlich gemacht ist kann die Kraft auf einen bestimmten Wert eingestellt werden, der jederzeit kontrolliert werden kann, und zwar nach oben und nach unten. Ein zu starkes Anziehen ist hierbei ebenfalls wie _ ein zu geringes Anziehen sofort feststellbar. Die Relativlage des Ringes im Gehäuse kann beispielsweise durch eine Skala auf der Ringmantelfläche ablesbar sein; da im allgemeinen aber nur eine (einzige) Spannkraft vorgegeben ist, so wird man dann die Abmessungen von Federanordnung, Gehäuse und M Ring so wählen, daß z. B. die äußere Ringstirnfläche bündig mit der zugeordneten Gehäusestirnfläche liegt, wenn mit richtiger Spannkraft angezogen wird.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Abbildung, die einen Teilaxialschnitt darstellt, näher erläutert.

Der dargestellte Spannkraftanzeiger umfaßt ein im wesentlichen hohlzylindrisches Gehäuse 1 mit einer nach innen ragenden Stirnwand 2, durch die sich eine Axialbohrung 3 erstreckt In dem von dem Gehäuse i umschlossenen Hohlraum sitzen koaxial zwei Ringfederpakete 4 und 5 sowie ein Ring 6, dessen Innendurchmesser 8 gleich dem der Bohrung 3 ist. Der es Innendurchmesser 8 des Rings 6 ist zur losen Aufnahme eines (nicht dargestellten) Gewindebolzens bestimmt und bemessen. Die der Stirnwand 2 zugekehrte Stirnseite 7 des Ringes 6 sitzt auf einem oder beiden

Federpaketen 4,5 auf. Die Federpakete 4 und 5 sind hier ungleich hoch, was dadurch bedingt ist, daß es sich um handelsübliche Bauelemente handelt. Eine Radialgewindebohrung 17 im Ring 6 nimmt eine Madenschraube 9 auf, die sich durch ein Langloch 10 in der Mantelwand s des Gehäuses 1 erstreckt; dies ermöglicht, den Spannkraftanzeiger in der dargestellten montierten Form zu lagern und zu transportieren, ist aber nicht funktionsnotwtmdig.

Das Gehäuse 1 liegt mit seiner äußeren Stirnfläche 12 der Stirnwand 2 auf einem (nicht dargestellten) festzuspannenden Bauteil auf, und der Kopf des Gewindebolzens oder eine Mutter auf dem Gewindebolzen drückt auf die auüenliegende Stirnfläche 11 des Rings 6. Dabei ist es wichtig, daß der größte Außendurchmesser der Mutter bzw. des Schraubenkopfes kleiner ist als der Innendurchmesser des Gehäuses 1, damit Mutter oder Schraubenkopf nicht auf der oberen Gehäusestirnkante aufsitzen.

Beim Anziehen des Gewindebolzens bzw. dessen Mutter komprimiert der Ring 6 zunächst das Federpaket 4 und dann auch das Federpaket 5. Die Abmessungen von Gehäuse 1 und Ring 6 einerseits, die Bemessung der Federpakete 4 und 5 andererseits sind so gewählt, daß eine gewünschte Spannkraft von z. b. I Mp erreicht ist, wenn die äußere Stirnfläche 11 des Ringes 6 bündig liegt mit der Stirnfläche 12 des Gehäuses 1, Damit dies eindeutig überprüfbar ist (visuell oder im Dunkeln durch Abtasten) läßt man die Außenkante 13 des Rings 6 und die Innenkante 14 des Gehäuses 1 ohne Fase. Alternativ kann man etwa auf der Mantelfläche des Rings 6 eine Skalenteilung anbringen, wo durch Visieren über die Kante 14 ein bestimmter Spannkraftwert abgelesen werden kann.

Die Federringe der Federpakete 4 und 5 sind in sich geschlossen. Üblicherweise sind die Federn mit Fett geschmiert, so daß zwischen den beiden Federpaketen 4, 5 eine Fettsäule in Ringform steht Da das Fett inkompressibel ist, bestünde daher die Gefahr, daß ein Federring gesprengt wird, wenn der Gewindebolzen festgezogen wird. Deshalb weist das Gehäuse mindestens eine achsparallele Bohrung 15 in seiner Stirnwand 2 auf, die in den Ringraum zwischer. den Federpaketen 4,5 mündet und über eine zugeordnete Radiainut 16 mit dem Außenraum bzw. mit der Bohrung 3 kommuniziert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

26 56J31 Patentansprüche:

1. Spannkraftanzeiger für Schraubverbindungen, bei dem eine Druckfederanordnung zwischen ringförmigen Bauelementen, deren relativer Abstand ein Maß für die Zugkraft der Schraubverbindung darstellt, angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Druckfederanordnung (4, 5) aufnehmendes, sich mit einer Stirnwand (2) auf dem festzuspannenden Bauteil abstützendes Gehäuse (1) vorgesehen ist, in dem ein auf der Druckfederanordnung (4, 5) aufliegender Ring (6) gleitverschieblich angeordnet ist, an dem der Schraubenkopf bzw. die dem Schraubbolzen zugeordnete Mutter angreift und dessen Relativlage im Gehäuse (1) kenntlich gemacht ist

2. Spannkraftanzeiger nach Anspruch 1 für eine einzige vorgegebene Spannkraft, dadurch gekennzeichnet, daß die Charakteristik der Federanordnung (4, S) and die Axialbemessung des Ringes (6) und des Gehäuses (1) so festgelegt sind, daß bei der gewünschten Spannkraft die der Federanordnung (4, 5) abgekehrte Stirnfläche (11) des Ringes (6) bündig ist mit der entsprechenden Endkante (14) des Gehäuses (1).

3. Spannkraftanzeiger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federanordnung (4, 5) mindestens ein Ringfederpaket umfaßt.

4. Spannkraftanzeiger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei koaxial angeordnete Ringfederpakete (4,5) vorgesehen sind und daß die Stirnwand (2) des Gehäuses (£/Belüftungsöffnungen (15, 16) für den RingiauTi zwischen den beiden Federpaketen (4,5) aufweist

5. Spannkraftanzeiger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß er durch eine Madenschraube (9) zusammengehalten wird, die durch ein Langloch (10) in dem Gehäuse (1) mit dem Ring (6) verschraubt ist.