DE2710964C2

DE2710964C2 - Vorrichtung und Verfahren zum Anziehen einer auf einem Gewindebolzen angeordneten Mutter

Info

Publication number: DE2710964C2
Application number: DE19772710964
Authority: DE
Inventors: Richard 5216 Niederkassel 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: 1985-09-12
Also published as: FR2382982A1; DE2710964A1; GB1582907A; JPS53113400A; FR2382982B1

Description

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.

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 (DE-OS 22 30 525), 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 Verformungszustand am Gewindebolzen und an den Maschinenteikn, 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 und zwar am Hauptlager, Pieuellager 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 gelöst, daß die die Mutter umgebende 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 Endspannurig gemessen und in den entsprechenden Drehwinke+" der Mutter umgerechnet Beim Anziehen der Schraubverbindung 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 Endspanndruckes an der hydraulischen Streckeinrichtung und 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 ange- verbindung zeigt Die Wirkungsweise der Vorrichtung

zogen. «st wie folgt:

b) Die Mutter wird durch den Spalt und die Auflage- Nachdem die Mutter 7 von Hand auf den aus dem fläche durch die Ausnehmung markiert Maschinenteil 6 herausragenden Abschnitt des Gewin-

c) Die Streckeinrichtung wird mit dem vorgeschrie- 5 debolzens 3 geschraubt ist wird die Streckeinrichtung benen Endspanndruck betätigt mittels des Zapfens 2 am Gewindebolzen 3 befestigt

d) Die Mutter wird in Anzugsdrebichtung verdreht wobei gleichzeitig die Hülse 4 über die Mutter 7 geschobis sie spielfrei auf der Auflagefläche des Maschi- ben wird. Sodann wird die nicht näher dargestellte hynenteils anliegt draulische Vorrichtung der Streckeinricntung 1 mit dem

e) Kontrolle, ob sich die Markierung auf der Mutter io Vorspanndruck betätigt und die Mutter 7 durch das mit der Markierung auf der Auflagefläche deckt Langloch 8 der Hülse 4 hindurch mittels eines Domes Bei einwandfreier Handhabung des hydraulischen handfest angezogen. Diese Stellung der Mutter 7 gegen-Werkzeuges und ordnungsgemäßem Anzug der über der Hülse 4 wird durch den Spalt 10 markiert,

i: Mutter muß die Lage der beiden Markierungen während andererseits die Stellung der Hülse 4 in bezug

fW übereinstimmen. Dabei kann die Ausnehmung in 15 auf die Auflagefläche 5 des Maschinenteils 6 durch die

% der Hülse entweder so gestaltet sein, daß eine Kon- Ausnehmung 12 markiert wird. Anschließend wird der

If trolle nach dem Entfernen der Hülse oder während vorgeschriebene Endspanndruck auf die Streckeinrich-

des Anzugs der Mutter möglich ist tung 1 aufgebracht die Mutter 7 wird wiederum handle fest gegen die Auflagefläche 5 geschraubt Bei einwand-

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die 20 frei eingestelltem hydraulischen Endspanndruck und

Γ Zeichnung verwiesen, in der zwei Ausführungsbeispiele ordnungsgemäßem Anzug der Mutter 7 muß sich die vereinfacht dargestellt sind. Es zeigt Markierung auf der Mutter 7 mit der Markierung auf

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Streckeinrich- der Auflagefläche 5 decken. Je nach Ausbildung der '.i tung mit einer erfindungsgemäßen Hülse, Ausnehmung 12 in der Hülse 5 kann diese Kontrolle

Fig.2 einen Querschnitt durch die Hülse in Fig. 1, 25 während des Anzugs der Mutter 7 oder erst nach dem gemäß der Linie H-II, Entfernen der Hülse 4 überprüft werden.

F i g. 3 eine Seitenansicht der Hülse gemäß Ansicht III-IIIinFig. 1, Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

F i g. 4 eine Seitenansicht der Hülse gemäß Ansicht IV <~;i in Fig. 1,

j Fig.5 eine Schraubverbindung mit vorgespannter

)f. Mutter, und

^! I F i g. 6 eine bis zur Endspannung angezogene Mutter.

ψ In den F i g. 1 und 2 ist soweit dargestellt, mit 1 eine

hydraulische Streckeinrichtung bezeichnet, die einerseits mittels eines Zapfens 2 an dem Ende eines Gewin- !. debolzens 3 angreift und die sich andererseits über eine

j Hülse 4 auf eine 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 verlau-L* fenden Langloch 8 durchdrungen, durch welches hinp durch die Mutter 7 anziehbar ist. Für diesen Zweck ist ^y 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 Ver- ; drehen 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 durchdringenden 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 Toleranz- feldes 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 F i g. 3 und 4 sind das Langloch 8, die Ausnehmung 12 und der Spalt 10 verdeutlicht. Weiterhin ist in der F i g. 5 die Lage der Markierungen an der Mutter und an der Auflagefläche 5 beim Erreichen der Vorspannung der Schraubverbindung dargestellt, während die F i g. 6 die Lage der Markierungen bei Erreichen der Endspannung der Schraub-

Claims

Patentansprüche:

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 die Mutter (7) umgebende 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 zulässigen Toleranzfeldes für den Winkel (U) ausgeführt ist.

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