DE2749067C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen der Reibungsmomente und der Vorspannkraft beim Anziehen einer in eine Mutter eingeschraubte Schraube unter Verwendung eines Drehmomentmeßgerätes mit einer Druck- und Zugkraftmeßvorrichtung, mit einem Gehäuse und mit zwei fixierbaren Axiallagern zur Auftrennung von Kopf- und Gewindereibungsmoment.The invention relates to a device for measuring the Frictional moments and the preload force when tightening one screw screwed into a nut using a torque measuring device with a pressure and tensile force measuring device, with one housing and with two fixable Axial bearings for the separation of head and thread friction torque.
Aus der DE-OS 23 23 536 ist eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bekannt. Bei dieser Vorrichtung muß aber zur Messung der beiden Momente eine sehr komplizierte Meßvorrichtung verwendet werden, nämlich eine, die sowohl Kräfte in Axialrichtung (der zu prüfenden Schraube) als auch Drehmomente messen kann. Darüber hinaus fordert die bekannte Vorrichtung eine besondere räumliche Gestaltung der Kraftmeßvorrichtung (Hohlzylinder), so daß sich die Verwendung einfacher Meßvorrichtungen verbietet. Schließlich kann bei der bekannten Vorrichtung keine handelsübliche, auch später zum Einsatz gelangende Auflagescheibe verwendet werden, da das Kopfreibungsmoment bei der bekannten Vorrichtung eben an einer besonders ausgebildeten Auflagescheibe gemessen wird.From DE-OS 23 23 536 is a device of the beginning known type known. In this device, however, Measuring the two moments is a very complicated one Measuring device are used, namely one that both Forces in the axial direction (of the screw to be tested) as well Can measure torques. In addition, the known calls Device a special spatial design of the Force measuring device (hollow cylinder), so that the use forbids simple measuring devices. In the end can not with the known device commercially available, also used washer used later because the head friction torque in the known device just on a specially designed washer is measured.
Ausgehend vom oben genannten Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß die Messungen mit einfachen Mitteln präzise durchführbar sind.Based on the prior art mentioned above, it is a task the present invention a device of the introduction mentioned type in that the measurements can be carried out precisely with simple means.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches gelöst durch eine in der Bodenplatte des Gehäuses gelagerte Verstellspindel, einen mit der Verstellspindel verbundenen ersten Käfig, der im oberen Teil ein Axiallager aufweist, wobei die Druck- und Zugkraftmeßvorrichtung mit dem Axiallager und dem in einem zweiten Käfig fest angeordneten ersten fixierbaren Axiallager verbunden ist, die drehsichere Fixierung der Mutter im oberen Teil des zweiten Käfigs und einen in der oberen Stirnfläche des Gehäuses verdrehsicher angeordneten Einsatz, der mit einer Bohrung für den Schaft der Schraube versehen ist und auf dem das zweite fixierbare Axiallager sitzt. This object is achieved with a device according to the preamble of the main claim solved by a in the base plate the adjustment spindle, one with the adjusting spindle connected first cage, which is in the upper Part has an axial bearing, the pressure and tensile force measuring device with the thrust bearing and that in a second Cage fixedly connected first fixable thrust bearing connected is the rotationally secure fixation of the nut in the upper Part of the second cage and one in the top face of the housing arranged against rotation, the with a hole for the shaft of the screw is provided and on which the second fixable thrust bearing sits.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt z. B. in der Möglichkeit, bekannte Kraftmeßvorrichtungen einzusetzen, da mit solchen Geräten Kräfte mit hoher Genauigkeit bestimmt werden können. Es sind z. B. übliche Zug- und/oder Druckkraftmeßvorrichtungen für den Einsatz in die erfindungsgemäße Vorrichtung geeignet. Es werden bevorzugt Ringkraftmesser, Dehn- und Stauchelemente mit Dehnungsmeßstreifen oder mechanischer oder optischer Dehnungsmessung, hydraulische oder elektrische Kraftmeßdosen verwendet. Die im Handel erhältlichen Ringkraftmesser weisen üblicherweise eine Meßunsicherheit, bezogen auf den Endwert, von ≦ ± 0,2% auf. Trotz dieser extrem hohen Genauigkeit der Kraftmessung sind solche Kraftmeßvorrichtungen relativ preisgünstig, so daß die erfindungsgemäße Vorrichtung mit relativ geringen Kosten gefertigt werden kann. The advantage of the device according to the invention lies, for. B. in the Possibility to use known force measuring devices, since with forces such devices can be determined with high accuracy. There are e.g. B. conventional tensile and / or compressive force measuring devices suitable for use in the device according to the invention. It are preferred ring dynamometers, expansion and compression elements with strain gauges or mechanical or optical Strain measurement, hydraulic or electrical load cells used. The commercially available ring dynamometers show usually a measurement uncertainty related to the final value, from ≦ ± 0.2%. Despite this extremely high accuracy of Such force measuring devices are relatively inexpensive, so that the device according to the invention with relative can be manufactured at low cost.
Die Druck- und Zugkraftmeßvorrichtung ist zwischen der Stirnfläche der Schraube, also dem Schaftende der Schraube, und einem Widerlager angeordnet, welches die von der Schraube auf den Kraftmesser ausgeübten Kräfte aufnehmen kann.The pressure and tensile force measuring device is between the End face of the screw, i.e. the shaft end of the screw, and an abutment arranged, which of the Take up the screw exerted on the dynamometer can.
Die fixierbaren Axiallager sind so angeordnet, daß wahlweise entweder der Gesamtreibwert µ ges (siehe Beiblatt 1) oder der Gewindereibwert µ Gew (siehe Beiblatt 2) oder der Kopfreibwert µ K (siehe Beiblatt 3) ohne große apparative Umstellungen bestimmt werden können.The fixable axial bearings are arranged so that selectively either the total friction value μ tot (see Supplement 1) or of the thread friction μ weight (see Supplement 2) or the bearing surface friction coefficient μ K (see Supplement 3) can be determined without major apparative changeovers.
Dabei wird die jeweils erreichte Vorspannung F V jeweils durch den Kraftmesser festgestellt und angezeigt, während gleichzeitig das aufgebrachte Drehmoment bestimmt wird. Aus der Vorspannung und dem Drehmoment können anhand der bekannten Werte der Schraube dann die einzelnen Reibwerte rechnerisch ermittelt werden.The preload F V achieved in each case is determined and displayed by the dynamometer, while the applied torque is determined at the same time. From the preload and the torque, the individual friction values can then be calculated using the known values of the screw.
Zweckmäßigerweise ist ein herausnehmbarer "Prüfeinsatz" vorgesehen, der in einen Montagetisch des Gerätes verdrehsicher eingesetzt werden kann. Diese Einsätze enthalten vorzugsweise die Auflagescheibe sowie das Axiallager für den Schraubenkopf. Durch Verwendung mehrerer Einsätze können gleichzeitig mehrere Schrauben auf die Prüfung vorbereitet werden, wie es insbesondere bei Verwendung von Klebesicherungen zweckmäßig ist, da sich hierdurch eine Zeiteinsparung erreichen läßt.A removable "test insert" is expediently provided, which is inserted in an assembly table of the device against rotation can be. These inserts preferably contain the Washer and the axial bearing for the screw head. By Using multiple inserts can simultaneously use multiple screws be prepared for the exam, as is particularly the case with Use of adhesive locks is advisable because can save time.
Durch geeignete Zusammenschaltung und Bewegung der einzelnen Teile lassen sich schließlich auch noch andere Parameter der Schraube bestimmen sowie auch eine Eichung von Drehmomentmessern durchführen, wie im folgenden erläutert werden soll.Through suitable interconnection and movement of the individual Finally, other parameters of the Determine screw and also a calibration of torque meters perform as will be explained below.
Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen zusammengestellt.Preferred embodiments of the device according to the invention are compiled in the subclaims.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegende, schematische Zeichnung näher erläutert, deren einzige Figur einen Schnitt durch die gesamte Vorrichtung zur Prüfung von Schrauben zeigt.The invention is described below using exemplary embodiments with reference to the accompanying schematic Drawing explained in more detail, the only figure of a section through the entire device for testing screws.
In einem formstarren, zylindrischen Gehäuse 8, das mit Sicht- und Bedienungsöffnungen 10 versehen ist, befindet sich als zentrales Meß- und Anzeigeelement z. B. eine handelsübliche Kraftmeßvorrichtung. Ein solches Meßinstrument hat üblicherweise die Form eines geschlossenen, vollkommen symmetrischen Rings. Sein Meßprinzip beruht auf der elastischen Verformung des Rings unter der Einwirkung der zu ermittelnden Druck- oder Zugkraft. Diese Verformung, die als Durchmesseränderung des Rings festgestellt werden kann, ist ein Maß für die Größe der einwirkenden Kraft, wobei die Durchmesseränderung von Null bis Vollast im allgemeinen in der Größenordnung von 1 mm liegt.In a rigid cylindrical housing 8 , which is provided with viewing and operating openings 10 , is located as a central measuring and display element z. B. a commercially available force measuring device. Such a measuring instrument usually has the form of a closed, completely symmetrical ring. Its measuring principle is based on the elastic deformation of the ring under the influence of the pressure or tensile force to be determined. This deformation, which can be determined as a change in diameter of the ring, is a measure of the magnitude of the force acting, the change in diameter from zero to full load generally being of the order of 1 mm.
Solche Kraftmesser sind im Handel mit einer Meßunsicherheit z. B. von ≦ ± 0,2%, bezogen auf den Endwert, erhältlich.Such dynamometers are commercially available with a measurement uncertainty, for. B. of ≦ ± 0.2%, based on the final value.
Die z. B. an einer Präzisions-Feinmeßuhr angezeigten Einheiten werden durch eine mitgelieferte Eichkurve und Tabelle ausgewertet. Da die Eichkurve praktisch eine Gerade ist, können auch alle Zwischenwerte einfach interpoliert werden. The z. B. units displayed on a precision dial gauge are evaluated using the calibration curve and table supplied. Since the calibration curve is practically a straight line, you can all intermediate values can also be easily interpolated.
Solche Kraftmeßvorrichtungen sowie die dazugehörigen Gelenkköpfe für die Einkoppelung der zu messenden Kraft sind in verschiedenen Ausführungsformen und insbesondere für verschiedene Meßbereiche erhältlich, so daß durch Auswechseln des Kraftmessers beispielsweise insgesamt ein Meßbereich von 50 N bis 0,1 MN überstrichen werden kann.Such force measuring devices as well as the associated rod ends for coupling the force to be measured are different Embodiments and in particular for various Measuring ranges available so that by changing of the dynamometer, for example, a total measuring range of 50 N to 0.1 MN can be covered.
Der in der Figur nur schematisch dargestellte Kraftmesser 3 ist über Stifte 3 c in Langlöchern 8 a verdrehsicher, jedoch axial verschiebbar gelagert und zwischen der oben im Gehäuse 8 angeordneten Prüfeinheit und einer unteren Verstelleinrichtung eingespannt.The power meter 3 only schematically shown in the figure, via pins 3 c in slots 8a against rotation, but axially slidably supported and clamped between the top of the housing 8 arranged test unit and a lower adjusting device.
Die obere Prüfeinheit nimmt die zu untersuchende Schraube 1 auf, wobei die Schraube 1 bei Bedarf auch außerhalb der Vorrichtung auf die Prüfung vorbereitet werden kann. Zu diesem Zweck ist die obere Stirnfläche 9 des Gehäuses 8 als Montagetisch ausgebildet, in dem eine Öffnung 9 a vorgesehen ist. In dieser Öffnung 9 a ist vorzugsweise ein herausnehmbarer Einsatz 4 verdrehsicher angebracht.The upper test unit receives the screw 1 to be examined, wherein the screw 1 can also be prepared for the test outside the device if necessary. For this purpose, the upper end face 9 of the housing 8 is designed as an assembly table, in which an opening 9 a is provided. In this opening 9 a , a removable insert 4 is preferably attached against rotation.
Der Einsatz 4 ist mit einer zentralen, zylindrischen Bohrung 4 a versehen, durch die der Schaft 1 b der Schraube 1 so geführt werden kann, daß die Wandung des Schaftes 1 b nicht an der Bohrung 4 a anliegt.The insert 4 is provided with a central, cylindrical bore 4 a through which the shaft 1 b of the screw 1 can be guided so that the wall of the shaft 1 b does not abut the bore 4 a .
Auf dem Einsatz 4 liegt ein feststellbares Axiallager 7 a auf, das ebenfalls mit einer Bohrung für die Durchführung des Schraubenschaftes 1 b versehen ist. On the insert 4 is a lockable axial bearing 7 a , which is also provided with a hole for the implementation of the screw shaft 1 b .
Zwischen dem fixierbaren Axiallager 7 a und dem Kopf bzw. der oben aufliegenden Mutter 1 a der Schraube 1 befindet sich schließlich noch eine Auflagescheibe 2, die ebenfalls eine Bohrung für die Durchführung des Schraubenschaftes 1 b aufweist.Finally, between the fixable axial bearing 7 a and the head or the nut 1 a of the screw 1 lying on top, there is still a washer 2 , which likewise has a bore for the passage of the screw shaft 1 b .
Durch entsprechende Auswahl der Durchmesser der Bohrungen des Einsatzes 4, des fixierbaren Axiallagers 7 a und der Auflagescheibe 2 lassen sich diese Teile unterschiedlichen Schaftdurchmessern und damit verschiedenen Schraubentypen anpassen.By appropriate selection of the diameter of the bores of the insert 4 , the fixable axial bearing 7 a and the washer 2 , these parts can be adapted to different shaft diameters and thus to different screw types.
Die Auflagescheibe 2 kann in Abhängigkeit von der Art der durchzuführenden Prüfung ausgewechselt werden, wie im folgenden noch erläutert werden soll.The washer 2 can be replaced depending on the type of test to be carried out, as will be explained in the following.
Die Vorbereitung der mit oder ohne Sicherungsmittel montierten Schrauben 1 kann mittels des herausnehmbaren Prüfeinsatzes 4 außerhalb der eigentlichen Vorrichtung erfolgen, so daß die Vorrichtung nicht durch diese Vorbereitung blockiert wird. Bei Verwendung mehrerer Prüfeinsätze 4 einschließlich verschiedener Axiallager 7 a und Auflagescheiben 2 lassen sich damit beträchtliche Zeiteinsparungen erreichen. Dies gilt insbesondere bei Verwendung von Klebesicherungen, die eine bestimmte Polymerisationszeit benötigen.The preparation of the screws 1 mounted with or without securing means can be carried out outside the actual device by means of the removable test insert 4 , so that the device is not blocked by this preparation. When using several test inserts 4 including different axial bearings 7 a and washers 2 , considerable time savings can be achieved. This applies in particular when using adhesive locks that require a certain polymerization time.
Das untere Ende des Schraubenschaftes 1 b ragt durch eine Öffnung 6 a in einen Käfig 6. In diesem Käfig 6 ist eine auswechselbare Mutter 5 verdrehsicher angebracht, deren Gewinde dem Gewinde der zu prüfenden Schraube 1 entspricht.The lower end of the screw shaft 1 b projects through an opening 6 a into a cage 6 . In this cage 6 , an interchangeable nut 5 is secured against rotation, the thread of which corresponds to the thread of the screw 1 to be tested.
Das Gewinde der Mutter 5 ist so angeordnet, daß bei der Einführung des Schraubenschaftes 1 b in den Käfig 6 das Gewinde des Schraubenschaftes 1 b in das Gewinde der Mutter 5 eingeschraubt werden kann.The thread of the nut 5 is arranged so that the thread of the screw shaft 1 b can be screwed into the thread of the nut 5 when the screw shaft 1 b is introduced into the cage 6 .
Während sich die Mutter 5 am oberen Ende des Käfigs 6 befindet, ist am unteren Ende des Käfigs 6 ein fixierbares, also feststellbares Axiallager 7 b fest mit dem Käfig 6 verbunden.While the nut 5 is located at the upper end of the retainer 6 on the lower end of the cage 6 is a fixable, thus detectable thrust bearing 7 b secured to the cage 6.
Die obere Kraftfläche 3 a des Kraftmessers 3 liegt auf dem Axiallager 7 b auf.The upper surface 3 a force of the dynamometer 3 lies on the thrust bearing 7 to b.
Wie man in der Figur erkennen kann, befindet sich die Kraftfläche 3 a am Ende eines Vorsprungs, der durch eine Öffnung 6 b in den Käfig 6 ragt, so daß sein Ende mit der Kraftfläche 3 a auf dem fixierbaren Axiallager 7 b liegt.As can be seen in the figure, the force surface 3 a is located at the end of a projection which protrudes through an opening 6 b into the cage 6 , so that its end lies with the force surface 3 a on the fixable axial bearing 7 b .
Der untere, tiefste Bereich des Kraftmessers 3 ist ebenfalls mit einem Vorsprung versehen, der durch eine Öffnung 6′ b in einen weiteren Käfig 6′ ragt. Das Ende des Vorsprungs ist als untere Kraftfläche 3 b ausgebildet, die an einem Axiallager 13 anliegt, das sich in dem Käfig 6′ befindet.The lower, deepest area of the dynamometer 3 is also provided with a projection which protrudes through an opening 6 ' b in a further cage 6' . The end of the projection is designed as a lower force surface 3 b , which bears against an axial bearing 13 which is located in the cage 6 ' .
Am unteren Ende des Käfigs 6′ ist eine weitere Öffnung 6′ a vorgesehen, durch die das obere Ende 12 a einer Verstellspindel 12 in den Käfig 6′ ragt und dort fest angebracht ist.At the lower end of the cage 6 ' , a further opening 6' a is provided through which the upper end 12 a of an adjusting spindle 12 protrudes into the cage 6 ' and is firmly attached there.
In ihrem mittleren Bereich ist an der Verstellspindel 12 einstückig ein Schraubenkopf 12 c zur Ausübung eines Drehmomentes auf die Verstellspindel 12 ausgebildet, während das untere Ende 12 b der Verstellspindel 12 drehbar über ein Gewinde im Boden 11 des Gehäuses 8 gelagert ist.In its central region a screw head is located at the adjusting spindle 12 integrally c for applying a torque to the lead screw 12 is formed 12, while the lower end 12 b of the lead screw 12 is supported rotatably via a thread in the bottom 11 of the housing. 8
Bei einer Drehung der Verstellspindel 12 mittels Ausübung eines Drehmomentes über den Schraubenkopf 12 c verschiebt sich also die Verstellspindel in ihrer Längsrichtung nach oben oder nach unten, wodurch ebenfalls eine Vorspannung auf die Schraube 1 aufgebracht werden kann.Upon rotation of the lead screw 12 by means of application of a torque on the screw head 12 c so the adjustment spindle is displaced in its longitudinal direction up or down, whereby a bias voltage may also be applied to the screw. 1
Je nach Bedarf kann die Verstellspindel 12 sowohl manuell als auch maschinell bedient werden. Dieses Drehmoment ist in der Figur durch den Pfeil 15 angedeutet.Depending on requirements, the adjusting spindle 12 can be operated both manually and mechanically. This torque is indicated in the figure by the arrow 15 .
Das durch den Pfeil 14 angedeutete Drehmoment auf den Schraubenkopf 1 a kann bei manueller Bedienung mittels eines geeichten Drehmomentschlüssels oder bei maschineller Bedienung über Getriebe mit Drehmomentanzeige aufgebracht werden.The torque indicated by the arrow 14 on the screw head 1 a can be applied in the case of manual operation using a calibrated torque wrench or in the case of machine operation using a gear with a torque display.
Im folgenden sollen verschiedene Einsatzmöglichkeiten dieser Vorrichtung erläutert werden, wobei zunächst die Ermittlung der verschiedenen, oben erwähnten Reibwerte beschrieben werden soll.The following are different possible uses of this Apparatus are explained, the determination first of the various friction coefficients mentioned above should.
Zur Ermittlung des Gesamtreibwertes µ ges werden zunächst die Axiallager 7 a und 7 b fixiert. Weiterhin wird die Schraube 1 durch die Bohrungen der Auflagescheibe 2, des Axiallagers 7 a und des Prüfeinsatzes 4 geführt. Dieser Arbeitsgang kann auch getrennt von der Vorrichtung durchgeführt werden.To determine the total coefficient of friction µ tot , the axial bearings 7 a and 7 b are first fixed. Furthermore, the screw 1 is passed through the bores of the washer 2 , the axial bearing 7 a and the test insert 4 . This operation can also be carried out separately from the device.
Schließlich wird die Schraube 1 soweit in das im Käfig 6 fixierte Gewinde der Mutter 5 eingeschraubt, daß der Schraubenkopf 1 a auf der Auflagescheibe 2 aufliegt. Damit ist die erforderliche Kraftschlüssigkeit für die Prüfung erreicht.Finally, the screw 1 is screwed into the thread of the nut 5 fixed in the cage 6 so that the screw head 1 a rests on the washer 2 . The required force fit for the test is thus achieved.
Bei der Durchführung der eigentlichen Prüfung wird die Schraube 1 mit einem kontrollierten Drehmoment 14 angezogen. Dabei zeigt der Kraftmesser 3 die erreichte Vorspannkraft F V in Abhängigkeit von dem Anziehdrehmoment M A an. Aus den ermittelten Werten für die Vorspannkraft F V und das Anziehdrehmoment M A sowie den bekannten Werten der Schraube kann dann der Gesamtreibwert µ ges aus den Formeln berechnet werden, die dem Beiblatt 1 entnommen werden können. Dort ist auch eine Beispielsrechnung für eine bestimmte Schraube angegeben.When carrying out the actual test, the screw 1 is tightened with a controlled torque 14 . The dynamometer 3 shows the preload force F V reached as a function of the tightening torque M A. From the determined values for the prestressing force F V, and the tightening torque M A and the known values of the screw can then the total friction value μ tot is calculated from the formulas that can be found in the attached sheet. 1 There is also an example calculation for a specific screw.
Soll zu einem bestimmten Zeitpunkt der Prüfung, also auch während des Anziehens der Schraube 1, die Gewindereibung µ Gew bestimmt werden, so muß der Einfluß der Kopfreibung µ K auf die Gesamtreibung ausgeschaltet werden. Zu diesem Zweck wird das fixierte Axiallager 7 a gelöst, so daß sich dieses Lager und damit auch die Auflagescheibe 2 mit dem Schraubenkopf 1 a drehen können. Die noch verbleibende Wälzkörperreibung ist so klein, daß sie für die Praxis vernachlässigbar ist.Target at a particular time of testing, including μ weight are determined during tightening of the screw 1, the thread friction, so the influence of the head must friction μ K are turned off on the overall friction. For this purpose, the fixed axial bearing 7 a is released , so that this bearing and thus the washer 2 can rotate with the screw head 1 a . The remaining rolling friction is so small that it can be neglected in practice.
Da das Axiallager 7 b fixiert bleibt, wird die am Kraftmesser 3 bestimmte Vorspannung F V von der Gewindereibung beeinflußt, so daß der Gewindereibwert µ Gew aus den Werten für die Vorspannung F V und das Anziehdrehmoment M A mittels der Formeln bestimmt werden kann, die dem Beiblatt 2 entnommen werden können. Auch hier ist wieder eine Beispielsrechnung für einen bestimmten Schraubentyp angegeben.Since the thrust bearing 7 b remains fixed, the preload F V determined on the dynamometer 3 is influenced by the thread friction, so that the thread friction value µ Gew can be determined from the values for the preload F V and the tightening torque M A by means of the formulas which Supplement 2 can be taken. Here, too, an example calculation is given for a specific screw type.
Soll zu einem beliebigen Zeitpunkt der Prüfung die Kopfreibung bestimmt werden, so muß die Gewindereibung ausgeschaltet werden. Zu diesem Zweck wird das fixierte Axiallager 7 b gelöst, so daß sich bei der Drehung des Schaftes 1 b die Mutter 5 und damit auch der Käfig 6 mitdrehen könnenIf the head friction is to be determined at any time during the test, the thread friction must be switched off. For this purpose, the fixed axial bearing 7 b is released , so that the nut 5 and thus also the cage 6 can rotate when the shaft 1 b is rotated
Da das Axiallager 7 a fixiert bleibt, verursacht die von dem Kraftmesser 3 angezeigte Vorspannung F V in diesem Fall das Kopfreibmoment M K , so daß der Kopfreibwert µ K aus den gemessenen Werten für die Vorspannung F V und das Anziehdrehmoment M A (=M K ) aus den Formeln berechnet werden kann, die dem Beiblatt 3 entnommen werden können. Dort ist auch eine Beispielsrechnung für eine bestimmte Schraube angegeben. Since the axial bearing 7 a remains fixed, the preload F V indicated by the dynamometer 3 causes the head friction torque M K in this case, so that the head friction coefficient µ K from the measured values for the preload F V and the tightening torque M A (= M K ) can be calculated from the formulas that can be found in supplement 3. There is also an example calculation for a specific screw.
Wird vom Beginn der Prüfung an nur das Axiallager 7 b fixiert, so erfolgt bereits die Montage ohne Kopfreibung, d. h., es wird nur die Gewindereibung auf die oben erwähnte Weise ermittelt. Zu jedem Zeitpunkt der Prüfung kann jedoch die Kopfreibung wieder zugeschaltet werden, um bei Bedarf auch zusätzlich noch die Gesamtreibung zu berechnen.If only the axial bearing 7 b is fixed from the start of the test, assembly is already carried out without head friction, ie only the thread friction is determined in the manner mentioned above. However, the head friction can be switched on again at any time during the test in order to also calculate the total friction if necessary.
Wenn auf die oben erwähnte Weise die Kraftschlüssigkeit für die Prüfung erreicht wird, bei welcher der Schraubenkopf 1 a auf der auswechselbaren Auflagescheibe 2 aufliegt, so kann auf die Verstellspindel 12 ein Drehmoment 15 ausgeübt werden, wodurch diese gedreht und damit in ihrer Längsrichtung verschoben wird. Auf diese Weise läßt sich eine Vorspannkraft erzeugen, obwohl die Schraube 1 und das Gewinde der Mutter 5 stationär bleiben. Nun kann auf die oben beschriebene Weise während einer beliebigen, von der Drehung der Verstellspindel 12 abhängenden Vorspannung F V der momentane Gewindereibwert µ Gew oder der momentane Kopfreibwert µ K oder der Gesamtreibwert µ ges ohne vorangegangene Montagebeanspruchung von Gewinde und Kopfauflage ermittelt werden.If in the above-mentioned way the force fit for the test is reached, in which the screw head 1 a rests on the interchangeable support plate 2 , then a torque 15 can be exerted on the adjusting spindle 12 , whereby it is rotated and thus shifted in its longitudinal direction. In this way, a biasing force can be generated even though the screw 1 and the thread of the nut 5 remain stationary. Now, in the above described manner during any, depend ligands of the rotation of the lead screw 12 bias F V, the current thread friction μ percent or the current bearing surface friction coefficient μ K or the total friction value μ ges are determined without prior mounting stress of thread and head rest.
Weiterhin können mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch ohne und mit Vorspannung eingesetzte mechanische oder stoffschlüssige Sicherungen, z. B. Klebesicherungen, hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf Kopf- und Gewindereibung, Losdreh- (bei mechanischer Sicherung) und Losbrechmoment (bei Klebesicherung) geprüft werden.Furthermore, with the device according to the invention without or with pre-tensioned mechanical or material fit Fuses, e.g. B. adhesive locks, with regard their effects on head and thread friction, loosening (at mechanical locking) and breakaway torque (with adhesive locking) being checked.
Es gibt bekanntlich auch Eich-Schrauben sowie Muttern mit zugehörigem Gewinde. Solche qualitativ hochwertigen, gehärteten und geschmierten Elemente zeichnen sich durch einen definierten Oberflächenzustand und einen gewährleisteten Gewindereibwert aus. As is well known, there are also calibration screws and nuts with associated Thread. Such high quality, hardened and lubricated elements are characterized by a defined Surface condition and a guaranteed thread friction value out.
Wird als Prüfschraube 1 eine solche Eichschraube sowie eine Mutter 5 mit zugehörigem Gewinde eingesetzt und die Kopfreibung z. B. durch Auswahl eines geeigneten Materials für die Auflagescheibe 2 ausgeschaltet, so kann aus dem bekannten Gewindereibwert µ Gew und der ermittelten Vorspannung F V jederzeit das Anziehdrehmoment M A aus der Bestimmungsgleichung errechnet werden, die im Beiblatt 2 und Beiblatt 3 angegeben ist. Auf diese Weise ist eine Eichung, beispielsweise von Drehmomentschlüsseln, möglich.If such a calibration screw and a nut 5 with associated thread are used as test screw 1 and the head friction z. B. switched off by selection of a suitable material for the washer 2 , the tightening torque M A can be calculated from the equation of determination given in supplementary sheet 2 and supplementary sheet 3 at any time from the known thread friction value µ Gew and the determined preload F V. In this way, calibration, for example of torque wrenches, is possible.
Und schließlich können durch Verwendung eines zusätzlichen Regelantriebs für die Verstellspindel 12 unterschiedliche Flanschsteifigkeiten bei konstantem Anziehdrehmoment M A simuliert werden. And finally, by using an additional control drive for the adjusting spindle 12, different flange stiffnesses with a constant tightening torque M A can be simulated.
Claims (13)
Priority Applications (1)
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| DE19772749067 DE2749067A1 (en) | 1977-11-02 | 1977-11-02 | Static testing device for screw combined with nut - has screw attached to dynamometer and also attached to adjustable spindle |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE19772749067 DE2749067A1 (en) | 1977-11-02 | 1977-11-02 | Static testing device for screw combined with nut - has screw attached to dynamometer and also attached to adjustable spindle |
Publications (2)
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|---|---|
| DE2749067A1 DE2749067A1 (en) | 1979-05-10 |
| DE2749067C2 true DE2749067C2 (en) | 1987-12-10 |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2749067A1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19755253A1 (en) * | 1997-12-12 | 1999-06-17 | Deutz Ag | Controlled tightening of screw connection with screwing unit |
| DE19842231C1 (en) * | 1998-09-15 | 2000-07-06 | Test Gmbh | Measuring device for determining the total tightening torque, the head friction torque and the preload force of a tightened screw connection |
| CN103487246A (en) * | 2013-09-22 | 2014-01-01 | 黄卫峰 | Adjustable device for detecting hexagon nut |
| DE102018219093A1 (en) * | 2018-11-08 | 2020-05-14 | OKS Spezialschmierstoffe GmbH | Procedure for testing the coefficient of friction of a screw and coefficient of friction test for screws |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3229206A1 (en) * | 1982-08-05 | 1984-02-09 | Carl Schenck Ag, 6100 Darmstadt | Arrangement for testing screwed connections |
| DE102006020325B4 (en) * | 2006-05-03 | 2017-01-19 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Device for determining a characteristic of a pressure transducer |
| DE102011075859B4 (en) | 2011-05-16 | 2022-07-07 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Tester for impulse wrenches with a test bolt |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2323536A1 (en) * | 1973-05-10 | 1974-11-28 | Omnitechnic Gmbh | TESTING MACHINE PREFERREDLY FOR DETERMINING THE TOTAL TORQUE AND HEAD TORQUE OF SCREWS AND THE RELEVANT TENSION USING THE SIMPLEST MECHANICAL SPRING MEMBERS |
-
1977
- 1977-11-02 DE DE19772749067 patent/DE2749067A1/en active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19755253A1 (en) * | 1997-12-12 | 1999-06-17 | Deutz Ag | Controlled tightening of screw connection with screwing unit |
| DE19842231C1 (en) * | 1998-09-15 | 2000-07-06 | Test Gmbh | Measuring device for determining the total tightening torque, the head friction torque and the preload force of a tightened screw connection |
| CN103487246A (en) * | 2013-09-22 | 2014-01-01 | 黄卫峰 | Adjustable device for detecting hexagon nut |
| DE102018219093A1 (en) * | 2018-11-08 | 2020-05-14 | OKS Spezialschmierstoffe GmbH | Procedure for testing the coefficient of friction of a screw and coefficient of friction test for screws |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2749067A1 (en) | 1979-05-10 |
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Legal Events
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