DE2721940A1 - Verfahren und vorrichtung zum festziehen einer mutter-gewindebolzen- verbindung - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum festziehen einer mutter-gewindebolzen- verbindung

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DE2721940A1
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Peter John Gill
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GKN Fasteners Ltd
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    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B23/00Details of, or accessories for, spanners, wrenches, screwdrivers
    • B25B23/14Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers
    • B25B23/145Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers specially adapted for fluid operated wrenches or screwdrivers
    • B25B23/1456Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers specially adapted for fluid operated wrenches or screwdrivers having electrical components

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Description

  • Verfahren und Vorrichtung zum Festziehen einer Mutter-
  • Gewindebolzen-Verbindung Gewindebolzen-Verbindung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anziehen einer Mutter-Gewindebolzen-Verbindung mit einer die Beanspruchung anzeigenden Mutter und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
  • Es ist bestens bekannt und anerkannt, daß es zur Erzielung einer maximalen Wirksamkeit einer Schraube-Mutter-Befestigung notwendig ist, die Mutter in einem solchen Ausmaß anzuziehen, daß die im Schraubenschaft erzeugte Spannung einen gewissen vorbestimmten Minimalwert erreicht und vorzugsweise übertrifft. Dies ist besonders wichtig bei gewissen Anwendungen, wie hochwiderständigen Schraubenverbindungen und ebenso in Schrauben- und Mutter-Befestigungen, die auf dem Gebiet der Flugzeuge und Kraftfahrzeuge benutzt werden, wo es wichtig ist, sicherzustellen, daß die Schraube-und Mutter-Verbindungen richtig befestigt werden, und daß keine Lockerung der Verbindung unter den Arbeitsbedingungen auftritt, bei denen die 6chraube-Mutter-Verblndung Schwingungen oder anderen Wechselbeanspruchunfen ausgesetzt ist.
  • Es gibt Vorschläge für gewisse Formen von Muttern und Unterlegscheiben, die als "belastungsanzeigende Muttern oder Unterlegscheiben' bezeichnet werden, wobei die Mutter oder Unterlegscheibe derart geformt ist, daß ein Teil oder Teile der Mutter oder Unterlegscheibe plastisch deformiert werden, wenn sie in einer Schraube- und Mutter-Verbindung befestigt werden, und wenn die Spannung im Schraubenschaft einen vorbestimmten Minimalwert erreicht oder übertrifft, wobei die Deformierung derart ist, daß sie eine meßbare Anzeige in der Weise ergibt, daß festgestellt werden kann, ob die erwünschte Minimalspannung im Schraubenschaft erreicht oder übertroffen wurde.
  • Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit dem Typ einer belastungsanzeigenden Mutter oder Unterlegscheibe, bei der die oben erwähnte Deformierung in einer Bewegung eines Teils der Mutter oder Unterlegscheibe gegen die Auflagefläche resultiert, gegen die eine Mutter anzuziehen ist.
  • Im Falle einer belastungsanzeigenden Mutter kann die Auflagefläche die Fläche des Werkstückes sein oder aber -wenn sich eine normale belastungsaufnehmende Unterlegscheibe unter der Mutter befindet - kann die Auflagefläche die äußere Fläche der Unterlegscheibe sein. Ähnlich kann im Fall der Benutzung einer belastungsanzeigenden Unterlegscheibe mit einer herkömmlichen Mutter die Auflagefläche die Fläche des Werkstückes, oder wenn eine übliche, belastungsaufnehmende Unterlegscheibe unter der belastungsanzeigenden Scheibe benutzt wird, dann die Auflagefläche die äußere Fläche einer solchen belastungsaufnehmenden Unterlegscheibe sein.
  • Zur Terminologievereinfachung besitzt sich im folgenden der Ausdruck "belastungsanzeigende Mutter" entweder auf eine belastungsanzeigende Mutter als solche oder eine belastungsanzeigende Unterlegscheibe als solche, außer wenn der Zusammenhang dies anders spezifiziert. Also bezeichnet der Ausdruck "belastungsanzeigende Mutter der spezifizierten Art" eine belastungsanzeigende Mutter oder eine belastungsanzeigende Unterlegscheibe der oben definierten Art.
  • Ein Beispiel für eine belastungsanzeigende Mutter dieser Art ist in der GB-PS 1 370 792 beschrieben, in der der Teil der Mutter, der eine plastische Deformation erleidet, ein ringförmiger Flansch am Ende der Mutter ist, der auf der Auflagefläche aufliegt. Wenn eine solche plastische DeformatIon eintritt, tritt eine Reduzierung der gesamten axialen höhe der Mutter auf, die zwischen einem Datenpunkt auf dem Mutterkörper und der Auflagefläche, gegen welche die Mutter angezogen wird, gemessen wird. Jedoch erfordert diese Mutterart eine Prüfung, ob der gewünschte Deformationsbetrag eingetreten ist, und dies erfordert einen getrennten Untersuchungsvorgang unter Benutzung einer Eichvorrichtung wie einer "Takt-Eichung, wie sie in der oben erwähnten Patentschrift beschrieben ist. Andere Vorschläge im Zusammenhang mit diesen Arten von belastungsanzeigenden Muttern und belastungsanzeigenden Unterlegscheiben erfordern auch im allgemeinen eine nachfolgende Untersuchung und Prüfung in Form irgendeiner Messung.
  • Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, ein Verfahren zum Befestigen einer Schraube-Mutter-Verbindung anzugeben, bei dem eine belastungsanzeigende Mutter in der Verbindung benutzt wird, um sicherzustellen, daß die gewünschte Minimalspannung im Schraubenschaft erreicht oder übertroffen wird und der Schraubenschaft richtig angezogen wird.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch Beaufschlagung der Mutter mit einem Befestigungsdrehmoment, während gleichzeitig an die Mutter Detektormittel angelegt werden, die auf eine Abstandsveränderung zwischen zwei vorgewählten Datenpunkten auf der Mutter ansprechen, und durch fortgesetzte Aufbringung des Befestigungsdrehmoments,bis die Detektormittel auf eine Abstandsveränderung um einen vorbestimmten Wert zwischen den Datenpunkten reagiert haben.
  • Wird eine belastungsanzeigende Unterlegscheibe mit einer herkömmlichen Mutter in einer Schrauben-Mutter-Verbindung benutzt, so ist der Ausdruck "Mutterkörper" im Vorangehenden und in den anschließenden Ansprüchen in diesem Sinne zu verstehen. Der "Mutterkörper" kann der Körper der Unterlegscheibe sein, wobei dann die beiden oben erwähnten Datenpunkte sich auf der Unterlegscheibe selbst befinden, oder aber die beiden Datenpunkte sind zum einen auf dem Körper der herkömmlichen Mutter und zum anderen auf der belastungsanzeigenden Unterlegscheibe vorhanden, wobei dann die kombinierte Einheit aus der herkömmlichen Mutter und der belastungsanzeigenden Unterlegscheibe als "Mutterkörper" zu betrachten ist.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Vorrichtung zur Ausführung des oben erwähnten Verfahrens.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch vom Hauptkörper des Schraubenschlüssels gehaltene Detektormittel mit zwei relativ zueinander beweglichen Detektorteilen, von denen zumindest eines am Körper der belastungsanzeigenden Mutter angreift, wobei die Detektorteile in vorbestimmten Relativstellungen zueinander gehalten werden, wenn die Mutter anfänglich gegen eine Auflagefläche festgehalten wird; und eine vom Hauptkörper des Schraubenschlüssels gehaltene Signaleinrichtung, die mit den Detektormitteln wirksam verbunden ist und die Erzeugung eines Signals bewirkt, wenn ein Wechsel vorbestimmten Wertes in der Relativstellung der beiden Detektorteile durch weiteres Festziehen der Mutter über die anfängliche Befestigung hinaus aufgetreten ist.
  • Die beiden Detektorteile können am Körper der belastungsanzeigenden Mutter an relativ abständigen Stellen angreifen oder im Fall der Benutzung einer belastungsanzeigenden Unterlegscheibe mit einer herkömmlichen Mutter kann ein Detektorteil der herkömmlichen Mutter angreifen, während der andere Detektorteil an der belastungsanzeigenden Unterlegscheibe angreift, anstatt daß beide Teile am Körper der belastungsanzeigenden Unterlegscheibe an zueinander abständigen Stellen angreifen. Jedoch wurde in der Praxis als geeigneter festgestellt, den Schraubenschlüssel so herzustellen, daß ein Detektorteil auf der Auflagefläche aufliegt, während der andere Detektorteil am Körper der belastungsanzeigenden Mutter anliegt.
  • "Anfängliche Befestigung" der Mutter meint die Stelle, die erreicht wird, wenn die Mutter bis zum Ende der Schraube heruntergeschraubt und so befestigt wurde, daß jegliches "Spiel" aufgehoben ist und die Mutter die Stelle erreicht hat, nach der ein weiteres Festziehen eine Spannung im Schraubenschaft erzeugen würde.
  • Obwohl di.e Erfindung auch auf von Hand betätigte Schraubenschlüssel angewandt werden kann, ist vorgesehen, daß die Erfindung in der Praxis ihre verbreiteteste Anwendung der antriebbetätigten Schraubschlüsseln findet. Eine bevorzugte Anzeigeeinrichtung ist eine elektrische, die Mittel wie einen Mikroschalter enthält, der einen elektrischen Stromkreis derart steuert, daß auf Betätigung der Signaleinrichtung hin der Mikroschalter einen elektrischen Stromkreis öffnet oder schließt oder ein Signal über einen elektrischen Stromkreis aussendet, um Mittel zu betätigen, welche die positive Anzeige geben, daß die Mutter richtig befestigt ist. Solche positiven Anzeigen können in der Herstellung eines Hör- oder Sichtsignals bestehen oder aber in einer bevorzugten Ausführungsform in der Unterbrechung der Spannungsquelle für einen spannungsbetätigten Schraubenschlüssel.
  • Die Erfindung ist nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf eine Zeichnung weiter erläutert. Es zeigt: Fig. t einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Schraubenschlüssel, der am Betätigungsende eines normalen, kraftbetätigten Schraubenschlüssels befestigt ist; und Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1.
  • In Fig. 1 bezeichnet 10 das Vorderende eines üblichen, kraftbetätigten Schraubenschlüssels, wie eines luftbetätigten Schraubenschlüssels. Am Ende erstreckt sich ein Ansatz 11 im rechten Winkel zur Normalachse des Hauptkörpers des Schraubenschlüssels. Von diesem Ansatz erstreckt sich der drehende Schraubenschlüsselteil 12, der normalerweise ins Lager eines Schraubenschlüsselteils eingepaßt wird, um ein Befestigungsdrehmoment auf gewöhnliche Muttern in der üblichen Weise auszuüben. Der erfindungsgemäße Schraubenschlüssel ist allgemein mit dem Bezugszeichen 13 bezeichnet.
  • Er ist am Ansatz 11 des üblichen Schraubenschlüssels befestigt. Der Schraubenschlüssel 13 ist so gezeigt, wie er zur Befestigung einer belastungsanzeigenden Mutter 14 gegen eine Auflagefläche 15 angelegt ist. Die belastungsanzeigende Mutter 14 ist eine der oben spezifizierten Art, wie beispielsweise eine Mutter mit einem Grundflansch 16, der eine plastische Deformation erleidet, wenn die Mutter 14 angezogen wird, um eine Spannung im Schraubenschaft der vollständigen Schraube-Mutter-Verbindung zu erzeugen.
  • Der Schraubenschlüssel 13 besitzt ein äußeres Zylindergehäuse 17, an dessen unterem Ende eine koaxial angeordnete Haltehülse 18 befestigt ist, die im Vergleich zum Gehäuse 17 einen verminderten Durchmesser besitzt. An seinem oberen Ende ist das Gehäuse 17 an einem zylindrischen Kragen 18 befestigt, der gleitend um den Ansatz 11 des üblichen Schraubenschlüssels angreift. Das Gehäuse 17 ist am Vorderende 10 des üblichen Schraubenschlüssels durch einen Bügel befestigt, wobei der Teil eines seiner Schenkel bei 39 gezeigt ist. Der Bügel ist am Vorderende 10 des üblichen Schraubenschlüssels durch eine Rändelschraube 40 befestigt.
  • Die Befestigung ist derart, daß das Gehäuse 17 an einer Drehung relativ zum Ansatz 11 gehindert wird, aber zu einer axialen Gleitbewegung relativ zum Ansatz 11 imstande ist.
  • Das Gehäuse 17 bildet einen Teil des oben erwähnten Detektormittels. Das untere Ende der Haltehülse 18 bildet einen der oben erwähnten beiden Detektorteile.
  • Innerhalb des Gehäuses 17 ist der Hauptkörper 20 koaxial angeordnet. Der Hauptkörper 20 besitzt allgemein eine Zylinderform und hat an seinem oberen Ende ein axial ausgerichtetes Lager nichtkreisförmigen Querschnittes, um nicht drehbar mit dem Schraubenschlüsselteil 12 in Eingriff zu kommen, der sich vom Ansatz 11 des herkömmlichen Schraubenschlüssels erstreckt. Auf diese Weise wird der Hauptkörper 20 gedreht. An seinem unteren Ende besitzt der Hauptkörper 20 einen Axialansatz 21 ebenso von nichtkreisförmigem Querschnitt, um nicht drehbar mit der Öffnung des entsprechenden Querschnitts im oberen Ende eines Lagerteils 22 eines herkömmlichen Schraubenschlüssels in Eingriff zu kommen. Der Lagerteil 22 kommt an seinem unteren Ende mit der Mutter 14 in Eingriff, um auf sie das anziehende Drehmoment auszuüben.
  • Der Hauptkörper 20 besitzt einen länglichen Schlitz 23, der sich diametral durch ihn und über einen wesentlichen Teil des Mittelabschnitts seiner Länge erstreckt. Im Schlitz 23 ist gleitend ein Halter 24 für einen Mikroschalter 41 befestigt. Der Halter 24 besteht aus auf Abstand stehenden Seitenplatten, die an ihren oberen Enden durch einen Steg 25 und an ihren unteren Enden durch einen mit einem Innengewinde versehenen Block 26 verbunden sind.
  • Das obere Ende des Schlitzes 23 steht mit einem sich axial erstreckenden, mit einem Innengewinde versehenen Loch in Verbindung, in das eine Schraube 26A eingeschraubt ist. Eine Feder 27 ist zwischen dem inneren Ende der Schraube 26A und der oberen Fläche des Stegs 25 angeordnet, um den Halter 24 des Mikroschalters 41 in Beziehung zum Hauptkörper 20 nach unten zu drücken.
  • An seinem unteren Ende steht der Schlitz 23 mit einer sich axial erstreckenden Öffnung mit kreisförmigem Querschnitt in Verbindung, die sich durch den Boden des Ansatzes 21 erstreckt. In dieser öffnung ist gleitend ein Stab 28 angebracht, der an seinem oberen Ende durch Schraubengewinde mit dem Block 26 in Eingriff steht. An seinem unteren Ende ist der Stab 28 als ein teilweiser zylindrischer Schuh 29 ausgebildet, der an der oberen Endfläche der Mutter 14 angreift, wenn der Schraubenschlüssel 13 in Stellung ist.
  • Der Schuh 29 bildet den zweiten Detektorteil des Detektormittels.
  • Ebenso ist innerhalb des Gehäuses 17 ein ringförmiger Flansch 30 am Hauptkörper 20 befestigt. Weiter abwärts innerhalb des Gehäuses 17 ist ein weiterer ringförmiger Flansch 31 gleitend um den Hauptkörper 20 angebracht. Eine Spiralfeder 32 ist mit ihren Enden an den ringförmigen Ansätzen der beiden Flansche 30 und 31 angeordnet und erstreckt sich zwischen den beiden Flanschen. Die Unterseite des unteren Flansches 31 trägt einen selbstschmierenden Haltering 32A, der auf dem oberen verbreiterten Ende der Haltehülse 18 aufliegt.
  • Der ringförmige Flansch 31 hat an zwei gegenüberliegenden Stellen, die mit dem Schlitz 23 ausgerichtet sind, ein Paar Ausnehmungen. Die Enden eines Riegels 33 sind in diesen Ausnehmungen befestigt, so daß der Riegel 33 sich durch den Schlitz 23 und damit diametral durch den Hauptkörper 20 erstreckt.
  • Am oberen Ende des Hauptkörpers 20 ist eine Hülse 34 angebracht, die aus elektrisch isolierendem Material (z.B.
  • Nylon) gebildet ist. Die Hülse 34 dreht sich mit dem Hauptkörper 20, wenn dieser vom Schraubenschlüssel 10 angetrieben wird. In den Umfang der Hülse 34 sind drei abständige Metallringe 35 aus elektrisch leitendem Material eingesetzt. Die Metallringe 35 dienen als Bürstenringe 35 zum Leiten elektrischen Stromes,wie im folgenden erklärt wird. Die Hülse 34 dreht sich in einem Zylinderglied 36, das ebenfalls aus elektrisch leitendem Material ausgebildet ist. An einem Ende hat das Zylinderglied 36 drei Radialbohrungen 37 für die Aufnahme von Bürstenhaltern, die Bürsten besitzen, um elektrische Verbindungen mit den Bürstenringen 35 herzustellen. Die Bürstenhalter (nicht gezeigt) in den Radialbohrungen 37 sind mit einem Längsschlitz 38 im äußeren Gehäuse ausgerichtet. Ein einziges Kabel (nicht gezeigt), das die Leitungen von den Bürstenhaltern führt, stellt die Verbindung zu einem elektrischen Steuerkreis her, auf den im folgenden hingewiesen wird.
  • Mittels Befestigung an einer der Seitenplatten 24 wird innerhalb des Halters 24 des Mikroschalters 41 ein umstellbarer Mikroschalter 41 gehalten. Geeignete elektrische Leitungen (nicht gezeigt) führen vom Mikroschalter 41 aufwärts durch den Kanal des Hauptkörpers 20 und stehen in elektrischer Verbindung mit den Innenflächen der drei Bürstenringe 35.
  • Ein Betätigungsstößel, der sich von der Basis des Mikroschalters aus erstreckt, steht mit dem Riegel 33 in Eingriff, der sich durch den Schlitz 23 erstreckt. Der Bewegungsabstand des.Stößels zur Betätigung der Kontakte des Mikroschalters 41 kann durch den nachfolgend beschriebenen Mechanismus eingestellt werden.
  • An seinem oberen Ende und unter dem mit einem Gewinde versehenen Teil des Stabes 48 ist an diesen eine Einstellmutter 42 angebracht, die, wie in Fig. 2 qezeigt ist, ein geriffeltes oder gezacktes äußeres Rad.besitzt, damit ein Paar federbeaufschlagter Anschläge 43 angreifen können. Die Anschläge 43 kommen in Eingriff durch die oberen Enden eines Paars Blattfedern 44, die in sich axial erstreckenden Kanälen in der Außenwand des Hauptkörpers 20 eingesetzt sind und an ihrem unteren Ende am Hauptkörper 20 durch geeignete Schrauben befestigt sind.
  • Wie in Fig. 2 gezeigt ist, stehen sich die Anschläge 43 nicht diametral gegenüber, sondern liegen so auf Linien unter einem stumpfen Winkel , so daß der andere Anschlag 43 am äußeren Ende eines Zahnes anschlägt, wenn ein Anschlag 43 mit einem Tal zwischen zwei Zähnen der Einstellmutter 42 in Eingriff steht. Der Zweck dieser Anordnung der Anschläge 43 besteht darin, eine gesteuerte stufenweise Drehbewegung zu ermöglichen, die dem Stab 28 durch Drehen des als Schuh 29 ausgebildeten Endes erteilt wird. Derart kann mittels der Schraubengewinde-Verbindung zwischen dem oberen Ende des Stabs 28 und dem Block 26 der Halter 24 des Mikroschalters 42 aufwärts oder abwärts in bezug auf den Stab 28 bewegt werden, wodurch der Abstand eingestellt wird, den der Stößel des Mikroschalters 41 sich bewegen muß, um die Kontakte des Mikroschalters 41 zu betätigen. Es ist zu betonen, daß der Betrag der Bewegung des Stößels sehr gering ist, und zwar in der Größenordnung weniger Tausendstel eins .Inch (bzw. eines cm).
  • Der Mikroschalter 41 kann als einfacher Ein/Aus-Schalter benutzt werden, wobei dann nur zwei der Bürstenringe 35 benutzt werden. Oder der Mikroschalter 41 kann als Umstellschalter benutzt werden, und alle drei Bürstenringe 35 werden genutzt. Welcher Benutzungsgrad auch angenommen wird, die Wirkung des Mikroschalters 31 bewirkt Unterbrechen eines elektrischen Stromkreises oder die Erzeugung eines Signals in einem elektrischen Stromkreis, der den Mikroschalter 41 enthält. Dies wiederum kann mittels eines allgemein bekannten Mechanismus benutzt werden, um die Spannungsquelle vom Schraubenschlüssel 10 abzuschalten und/ oder eine Signallampe aufleuchten zu lassen oder ein hörbares Signal zu bewirken. Zusätzlich kann das Signal des Mikroschalters 41 in einem Computerspeicher zusammen mit dem Datum, Zeit oder anderen Daten eingespeist werden, um eine Aufzeichnung jeder Mutterbefestigung während eines Arbeitstages zu ergeben und so jede Mutter mit einem bestimmten Posten oder einer hergestellten Einheit in Beziehung zu setzen. Dies schafft eine Lösung für die wachsenden Erfordernisse einer vollständigen Überwachung und Aufzeichnung der Befestigungsvorgänge auf einem Gebiet, wo sichere und wirksame Schraubenverbindungen notwendig sind.
  • In der Stellung der in der Fig. 1 der Zeichnung gezeigten Teile wurde die Mutter 14 anfänglich befestigt. Bei an sie angelegtem Schraubenschlüssel steht die Hülse 18 in Kontakt mit der Auflagefläche 15 und der Schuh 29 mit der oberen Fläche der Mutter 14. In dieser Stellung ist die Beziehung zwischen dem Betätigungsstößel des Mikroschalters 41 und dem Riegel 33 derart, daß der Stößel sich über eine gewisse Entfernung (beispielsweise 0,015 Inch bzw. 0.038 cm) bewegen muß, um die Kontakte des Mikroschalters 41 zu betätigen. In Abhängigkeit von der Größe und der Belastungsfähigkeit der zu befestigenden Mutter 14 kann die gerade erwähnte Bewegungsentfernung durch Drehung des Stabs 28 -wie oben beschreiben - eingestellt werden, um die Beziehung zwischen dem Mikroschalter 41 und dem Riegel 33 einzustellen.
  • Wegen des Aufliegens der Hülse 18 auf der Auflagefläche 15 wird der Riegel 33 in einer festen Stellung in bezug auf die Auflagefläche 15 gehalten. Wenn weiteres Drehmoment durch den Schraubenschlüssel nach der Anfangsbefestigung ausgeübt wird, erzeugt diese Ausübung eine Spannung im Schraubenschaft und eine plastische Deformation des Grundflansches 16 der Mutter 14 mit dem Ergebnis, daß der Hauptkörper 20 und der Schuh 29 am Boden des Stabes 28 sich abwärts bewegen wegen des Abfalls der Gesamthöhe des Körpers der Mutter 14, so daß der Halter 24 des Mikroschalters 41 ebenso abwärts bewegt wird, wobei er den Mikroschalter 41 mit sich nimmt, bis der vorbestimmte Abstand von beispielsweise 0,015 Inch (0.038 cm) durchlaufen wurde, worauf der Mikroschalter 41 betätigt wird.
  • Wenn die gewünschte Minimal spannung im Schraubenschaft erzeugt wurde und eine plastische Deformation des Grundflansches 16 beginnt, tritt ein plastisches Fließen des Metalls bei im wesentlichen konstanter Belastung auf und die Befestigung kann weitergeführt werden, bis irgendein Punkt in dem Bereich erreicht ist, in dem diese plastische Deformation bei im wesentlichen konstanter Belastung fortdauert. Auf diese Weise besteht ein weitgehender Grad von verfügbarem Spielraum für den Arbeiter, zu gewährleisten, daß er die Mutter so befestigt hat, daß die gewünschte Spannungsbeanspruchung im Schraubenschaft erreicht und übertroffen ist.
  • Nach Beenden des Befestigens kann die Mutter 14 zusätzlich mittels einer Meßeinrichtung geprüft werden.

Claims (13)

  1. Ansprüche rl 11 Verfahren zum Anziehen einer Mutter-Gewindebolzenwerbindung mit einer die Beanspruchung anzeigenden Mutter, gekennzeichnet durch Beaufschlagung der Mutter mit einem Befestigungsdrehmoment, während gleichzeitig an die Mutter Detektormittel angelegt werden, die auf eine Abstandsveränderung zwischen zwei vorgewählten Datenpunkten auf der Mutter ansprechen, und durch fortgesetzte Aufbringung des Befestigungsdrehmoments, bis die Detektormittel auf eine Abstandsveränderung um einen vorbestimmten Wert zwischen den Datenpunkten reagiert haben.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion der Detektormittel auf eine Abstandsveränderung eines vorbestimmten Wertes benutzt wird, um Signalmittel zum erstellen eines Sicht- oder Hörsignals zu betätigen.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei seiner Durchführung mit einem kraftbetätigten Schraubenschlüssel die Reaktion der Detektormittel auf eine Abstandsveränderung vorbestimmten Wertes benutzt wird, um Mittel zum Unterbrechen der Leistungszufuhr zum Schraubenschlüssel zu betätigen.
  4. 4. Vorrichtung in der Form eines Schraubenschlüssels mit einem Körper mit Beaufschlagungsmitteln, um ein Befestigungsdrehmoment auf eine Mutter auszuüben, wenn der Körper gedreht wird, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch vom Eiauptkörper (20) des Schraubenschlüssels gehaltene Detektormittel (17, 18, 29) mit zwei relativ zueinander beweglichen Detektorteilen (17, 18, 29), von denen zumindest eines t29) am Körper der belastungsanzeigenden Mutter (14) anfänglich gegen eine Auflagefläche (15) festgehalten wird; und eine vom Hauptkörper (20) des Schraubenschlüssels gehaltene Signaleinrichtung (41),die mit den Detektormitteln (17, 18, 29) wirksam verbunden ist und die Erzeugung eines Signals bewirkt, wenn ein Wechsel vorbestimmten Wertes in der Relativstellung der beiden Detektorteile (17, 18, 29) durch weiteres Festziehen der Mutter (14) über die anfängliche Befestigung hinaus aufgetreten ist.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Detektorteil ein äußeres Gehäuse (17, 18) von im wesentlichen zylindrischer Form besitzt, dessen eines Ende (18) an der Auflagefläche (15) anliegt und bei Tätigkeit des Schraubenschlüssels (13) gegen Drehung gehalten wird; daß der Hauptkörper (20) des Schraubenschlüssels (13) eine im wesentlichen zylindrische Form besitzt und koaxial innerhalb des äußeren Gehäuses (17) so angebracht ist, daß er darin um die gemeinsame Mittelachse drehbar und axial zum äußeren Gehäuse (17) gleitbar ist; und daß das äußere Detektorteil einen Stab (28) besitzt, der sich axial vom Hauptkörper (20) des Schraubenschlüssels (13) erstreckt und an seinem äußeren Ende einen Schuh (29) besitzt, der am Körper der belastungsanzeigenden Mutter (14) anliegt.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mikroschalter (51) als Anzeigeeinrichtung vom llauptkörper (20) des Schraubenschlüssels (13) gehalten wird und mit- einem atätigungsglied zusammenwirkt, das in Beziehung zum äußeren Gehäuse (17) fest und so angeordnet ist, daß es im Bewegungsweg des Mikroschalters (41) liegt, wenn der Hauptkörper (20) sich axial in bezug auf das äußere Gehäuse (17) bewegt, wobei ein Wirkungsglied des Mikroschalters (41) durch das Betätigungsglied (33) beaufschlagt wird.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroschalter (41) in einem elektrischen Stromkreis liegt, der die Wirkung einer Sicht- oder Hör-Anzeige steuert.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubenschlüssel (13) kraftbetätigt ist, und daß der Mikroschalter (41) in einem elektrischen Stromkreis liegt, der Mittel steuert, um einen Abbruch der Leistungszufuhr des Schraubenschlüssels (13) zu bewirken.
  9. 9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Stab (28) gleitbar in einem axialen Durchgang im Hauptkörper (20) angebracht ist, der durch eine Feder (27) betätigt wird, so daß der Stab (28) normalerweise in fester Beziehung zum Hauptkörper (20) gehalten ist, daß das innere Ende des Stabes (28) mit einem Halter (24) für den Mikroschalter (41) verbunden ist, wobei der Halter (24) gleitend im Inneren des Hauptkörpers (20) angebracht ist.
  10. 10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der im wesentlichen zylindrische Hauptkörper (20) eine an seinem äußeren befestigte Hülse (34) aus elektrisch isolierendem Material besitzt, die auf ihrer Außenseite eine Anzahl axial abständiger Bürstenringe (35) aus elektrisch leitendem Material besitzt, mit denen elektrische Leitungen von Mikroschalter (41) verbunden sind; und daß die Hülse (34) drehbar in ein Zylinderglied (36) aus elektrisch isolierendem Material eingepaßt ist, das nicht drehbar in das äußere Gehäuse (17) eingepaßt ist und das zur Herstellung elektrischen Kontakts mit den Bürstenringen (35) Bürsten hält.
  11. 11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster ringförmiger Flansch (30) benachbart zur Hülse mit den Bürstenringen (35) am Hauptkörper (20) befestigt ist; und daß ein zweiter ringförmiger Flansch (31) benachbart zum inneren Ende des Stabes (28) locker um den Hauptkörper (20) eingepaßt ist; daß Federn (32) zwischen den Flanschen (30, 31) wirken, indem sie sie auseinanderdrücken; und daß das Betätigungsglied einen Riegel (33) besitzt, der sich diametral durch eine Öffnung des Hauptkörpers (20) erstreckt, wobei die Enden des Riegels (33) am zweiten ringförmigen Flansch (31) befestigt und so angeordnet sind, daß sie dem Wirkungsglied des Mikroschalters (41) direkt benachbart sind.
  12. 12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Ende des Stabes (28) in Schraubengewinde-Verbindung mit dem Halter (24) für den Mikroschalter (41) steht; daß das innere Ende des Stabes (28) durch Drehungen des Stabes (28) eingestellt wird, um es axial in Beziehung zum Halter (24) zu bewegen; daß der Stab (28) an seinem Ende eine gezahnte Einstellmutter (42) besitzt, in die federbeaufschlagte Anschlagmittel (43) eingreifen, die vom Hauptkörper (20) gehalten werden, um eine stufenweise, einstellende Drehbewegung des Stabes (28) zu gewährleisten.
  13. 13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einwirkungsmittel (13) zur Einwirkung eines Befestigungsdrehmoments auf eine Mutter (40) ein übliches Lagerteil (22) eines Schraubenschlüssels besitzen, wobei das Lagerteil (22) an einem Ende ein Eingriffslager für die Mutter (14) und am anderen Ende ein Lager nichtkreisförmigen Querschnittes aufweist, um nichtdrehbar mit einem Btialansatz (21) des Hauptkörpers (20) des Schraubenschlüssels (14) in Eingriff zu kommen.
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DE (1) DE2721940A1 (de)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0164574A2 (de) * 1984-05-15 1985-12-18 Deutsche Gardner-Denver GmbH & Co Schrauber

Cited By (2)

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EP0164574A3 (en) * 1984-05-15 1987-12-16 Deutsche Gardner-Denver Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung Screw driving device

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