DE2710964A1

DE2710964A1 - Vorrichtung zum anziehen einer auf einem gewindebolzen angeordneten mutter

Info

Publication number: DE2710964A1
Application number: DE19772710964
Authority: DE
Inventors: Richard Bartels
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1977-03-12
Filing date: 1977-03-12
Publication date: 1978-09-14
Also published as: GB1582907A; JPS53113400A; FR2382982B1; FR2382982A1; DE2710964C2

Description

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5000 Köln 80, den 07. März 1977 Unser Zeichen: D 77/13 AG-XP Ca/Lo

Vorrichtung zum Anziehen einer auf einem Gewindebolzen angeordneten Mutter

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Anziehen einer auf einem Gewindebolzen angeordneten Mutter mit einer hydraulischen Streckeinrichtung, die mittels eines Zapfens an dem freien, durch die Mutter hindurchragenden Ende des Gewindebolzens angreift und die sich mittels einer den Zapfen und die Mutter umgebenden Hülse im Bereich der Mutter auf einem zu befestigenden Maschinenteil abstützt, durch welche hindurch die Mutter anziehbar ist.

Es ist bekannt (DT-OS 2 230 525), Schraubverbindungen mittels einer gattungsgemäßen hydraulischen Vorrichtung zu spannen. Dabei wird der Gewindebolzen mit der Streckeinrichtung bis nahe an die Streckgrenze belastet, und es tritt zwischen den zu verbindenden Maschinenteilen durch die von der Hülse übertragene Druckkraft eine entsprechend geforderte Verspannung ein. Die Mutter wird sodann handfest gegen die Auflagefläche des Maschinenteils geschraubt. Schwierigkeiten ergeben sich erfahrungsgemäß dadurch, daß beim manuellen Anziehen der Mutter Differenzen -von der vorgeschriebenen Spannkraft der Schraubverbindung auftreten, die ihre wesentlichen Ursachen in mangelnder Aufmerksamkeit des Montagepersonals und verschmutzten Auflageflächen oder defekten hydraulischen Spannvorrichtungen haben. Die Folge ist eine zu kleine oder zu große Schraubenspannung und somit eine unzulässige Abweichung vom geforderten Verformungs-

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zustand am Gewindebolzen und an den Maschinenteilen, d.h. bei zu kleiner Spannung ist eine ungenügende Sicherheit gegen ein Lösen der Schraubverbindung vorhanden, während bei zu hoher Spannung der Schraubverbindung eine unzulässige Erhöhung der Beanspruchung an den verspannten Teilen auftritt. Da die entsprechende Vorrichtung in erster Linie zum hydraulischen Spannen von besonders hoch beanspruchten Schraubverbindungen an Brennkraftmaschinen nand zwar am Hauptlager, Pleuellager und Zylinderkopf benutzt wird, können derartige Abweichungen von der geforderten Spannkraft unter Umständen zu einem Totalschaden der Brennkraftmaschine führen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, an der die vorstehend beschriebenen Schwierigkeiten vermieden werden und Fehlerquellen beim Anzug einer Schraubverbindung ausgeschaltet werden.

Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelost, daß die Hülse an ihrem dem Maschinenteil benachbarten Ende einen die Hülse radial durchdringenden Spalt aufweist, zu dem in Anzugsdrehrichtung der Mutter, um einen Winkel, der einer vorgegebenen Spannkraft entspricht, versetzt,eine zur Auflagefläche des Maschinenteils hin gerichtete Ausnehmung in der Hülse angeordnet ist. Der Winkel zwischen dem Spalt und der Ausnehmung muß im Versuch für jede Schraubverbindung festgelegt werden. Dabei wird nach der Vorspannung der Schraubverbindung, die zu einer Aufhebung von Klaff- und Setzmaßen und zu einem satten Aufliegen der Trennflächen der Maschinenteile führt, die Schraubenlängung beim Erreichen der vorgeschriebenen Endspannung gemessen und in den entsprechenden Drehwinkel der Mutter umgerechnet. Beim Anziehen der Schraub-

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Verbindung werden sodann beim Erreichen der Vorspannung die Mutter über den Spalt und die Auflagefläche des Maschinenteils über die Ausnehmung markiert. Beim Erreichen der Endspannung durch Anziehen der Mutter muß sich die Markierung auf der Mutter mit der Markierung auf der Auflagefläche decken. Auf diese Weise kann eine fehlerhafte Endspannung der Schraubverbindung, die in Ungenauigkeiten bei der Einstellung des Enspanndruckes an der hydraulischen Streckeinrichtung un in unterschiedlichen Drehmomenten beim manuellen Anziehen der Mutter ihre Ursache haben kann, vermieden werden. Eine Manipulation durch das Montagepersonal ist demnach weitgehend ausgeschlossen.

Weiterhin wird vorgeschlagen, daß die Ausnehmung in Umfangsrichtung der Hülse mit der Breite des zulässigen Toleranzfeldes für den Winkel ausgeführt ist. Dabei kann die Ausnehmung die Hülse auch radial zur Mutter hin durchdringen, so daß eine direkte Kontrolle des Nachspannwinkels während des Anziehens der Mutter möglich ist.

In Ausgestaltung der Erfindung werden für das Anziehen einer Schraubverbindung folgende Verfahrensschritte vorgeschlagen:

a) Beim vorgeschriebenen Vorspanndruck der Streckeinrichtung wird die Mutter handfest angezogen.

b) Die Mutter wird durch den Spalt und die Auflagefläche durch die Ausnehmung markiert.

c) Die Streckeinrichtung wird mit dem vorgeschriebenen Endspanndruck betätigt.

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d) Die Mutter wird in Anzugsdrehrichtung verdreht bis sie spielfrei auf der Auflagefläche des Maschinenteils anliegt.

e) Kontrolle, ob sich die Markierung auf der Mutter mit der Markierung auf der Auflagefläche deckt. Bei einwandfreier Handhabung des hydraulischen Werkzeuges und ordnungsgemäßem Anzug der Mutter muß die Lage der beiden Markierungen übereinstimmen. Dabei kann die Ausnehmung in der Hülse entweder so gestaltet sein, daß eine Kontrolle nach dem Entfernen der Hülse oder während des Anzugs der Mutter möglich ist.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung verwiesen, in der zwei Ausführungsbeispiele vereinfacht dargestellt sind. Es zeigen?

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Streckeinrichtung mit einer erfindungsgemäßen Hülse,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Hülse in Fig. 1, gemäß der Linie II - II,

Fig. 3 eine Seitenansicht der Hülse gemäß Ansicht III in Fig. 1,

Fig. 4 eine Seitenansicht der Hülse gemäß Ansicht IV in Fig. 1,

Fig. 5 eine Schraubverbindung mit vorgespannter Mutter und Fig. 6 eine bis zur Endspannung angezogene Mutter.

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In den Fig. 1 und 2 ist, soweit dargestellt, mit 1 eine hydraulische Streckeinrichtung bezeichnet, die einerseits mittels eines Zapfens 2 an dem Ende eines Gewindebolzens 3 angreift und die sich andererseits über eine Hülse 4 auf einer Auflagefläche 5 eines Maschinenteils 6 abstützt. Dabei umgibt die Hülse 4 den Zapfen 2, den aus dem Maschinenteil 6 herausragenden Abschnitt des Gewindebolzens 3 und eine zum Verspannen des Maschinenteils 6 dienende Mutter 7. Der zylindrische Mantel der Hülse 4 ist von einem in Umfangsrichtung verlaufenden Langloch 8 durchdrungen, durch welches hindurch die Mutter 7 anziehbar ist. Für diesen Zweck ist die Mutter an ihrem Umfang mit einer Vielzahl von Bohrungen 9 versehen, in die durch das Langloch 8 der Hülse 4 hindurch ein nicht dargestellter Dorn zum Verdrehen der Mutter 7 gesteckt werden kann. Weiterhin weist die Hülse 4 an ihrem dem Maschinenteil 6 benachbarten Ende eine ihren zylindrischen Mantel zur Mutter 7 hin durchringenden Spalt 10 auf. In Drehrichtung der Mutter 7 schließt sich um einen Winkel 11 versetzt am Umfang der Hülse 4 eine Ausnehmung 12 an. Die Ausnehmung 12 ist mit der Breite des zulässigen Toleranzfeldes für den Winkel 11 ausgeführt und zur Auflagefläche 5 des Maschinenteils 6 hin geöffnet. Wie weiterhin aus den Figuren hervorgeht, sind die Mutter 7 durch den Spalt 10 und die Auflagefläche 5 durch die Ausnehmung 12 mit einem Mittel 13 insbesondere einer Reißnadel markierbar.

In den Darstellungen gemäß der Fig. 3 und 4 sind das Langloch 8, die Ausnehmung 12 und der Spalt 10 verdeutlicht. Weiterhin ist in der Fig. 5 die Lage der Markierungen an der Mutter und an der Auflagefläche 5 beim Erreichen der Vorspannung der Schraubverbindung dargestellt, während die Fig. 6 die Lage der Markierungen bei Erreichen der Endspannung der Schraubverbindung zeigt. Die Wirkungswelse der Vor-

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richtung ist wie folgt:

Nachdem die Mutter 7 von Hand auf den aus dem Maschinenteil 6 herausragenden Abschnitt des Gewindebolzens 3 geschraubt ist, wird die Streckeinrichtung 1 mittels des Zapfens 2 am Gewindebolzen 3 befestigt, wobei gleichzeitig die Hülse 4 über die Mutter 7 geschoben wird. Sodann wird die nicht näher dargestellte hydraulische Vorrichtung der Streckeinrichtung 1 mit dem Vorspanndruck betätigt und die Mutter 7 durch das Langloch 8 der Hülse 4 hindurch mittels eines Domes handfest angezogen. Diese Stellung der Mutter 7 gegenüber der Hülse 4 wird durch den Spalt 10 markiert, während andererseits die Stellung-der Hülse 4 in Bezug auf die Auflagefläche 5 des Maschinenteils 6 durch die Ausnehmung 12 markiert wird. Anschließend wird der vorgeschriebene Endspanndruck auf die Streckeinrichtung 1 aufgebracht, die Mutter 7 wird wiederum handfest gegen die Auflagefläche 5 geschraubt. Bei einwandfrei eingestelltem hydraulischen Endspanndruck und ordnungsgemäßem Anzug der Mutter 7 muß sich die Markierung auf der Mutter 7 mit der Markierung auf der Auflagefläche 5 decken. Je nach Ausbildung der Ausnehmung 12 in der Hülse 4 kann diese Kontrolle während des Anzugs der Mutter 7 oder erst nach dem Entfernen der Hülse 4 überprüft werden.

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Patentansprüche

f 1.1 . Vorrichtung zum Anziehen einer auf einem Gewindebolzen angeordneten Mutter mit einer hydraulischen Streckeinrichtung, die mittels eines Zapfens an dem freien, durch die Mutter hindurchragenden Ende des Gewindebolzens angreift und die sich mittels einer den Zapfen und die Mutter umgebenden Hülse im Bereich der Mutter auf einem zu befestigenden Maschinenteil abstützt, wobei durch Öffnungen in der Hülse hindurch die Mutter anziehbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (4) an ihrem dem Maschinenteil (6) benachbarten Ende einen die Hülse (4) radial durchdringenden, sich in Längsrichtung der Hülse (4) erstreckenden Spalt (10) aufweist, zu dem in Anzugsdrehrichtung der Mutter (7), um einen Winkel (11), der einer vorgegebenen Spannkraft entspricht, versetzt,eine zur Auflagefläche (5) des Maschinenteils (6) hin gerichtete Ausnehmung (12) in der Hülse (4) angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (12) in Umfangsrichtung der Hülse (4) mit der Breite des zuläs-sigen Toleranzfeldes für den Winkel (11) ausgeführt ist.

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3. Verfahren zum Anziehen einer auf einem Gewindebolzen angeordneten Mutter mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2,
gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

a) Beim vorgeschriebenen Vorspanndruck der Streckeinrichtung (1) wird die Mutter (7) handfest vorgespannt.

b) Die Mutter (7) wird durch den Spalt (10) und die Auflagefläche (5) durch die Ausnehmung (12) markiert.

c) Die Streckeinrichtung (1) wird mit dem vorgeschriebenen Endspanndruck betätigt.

d) Die Mutter (7) wird in Anzugsdrehrichtung verdreht, bis sie spielfrei auf der Auflagefläche (5) des Maschinenteils (6) anliegt.

e) Kontrolle, ob sich die Markierung auf der Mutter (7) mit der Markierung auf der Auflagefläche (5) deckt.

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