DE542463C - Sicherheitsschraubenbolzen - Google Patents
SicherheitsschraubenbolzenInfo
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B31/00—Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts
- F16B31/06—Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts having regard to possibility of fatigue rupture
Landscapes
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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Description
Bei Schraubenbolzen, insbesondere solchen mit größerem Durchmesser, treten bekanntlich
durch die sie beanspruchenden Kräfte sowohl im Gewinde wie auch an der Übergangsstelle
vom Schaft zum Kopf verhältnismäßig hohe örtliche Spannungen auf, die insbesondere
durch die Kerbwirkung im Bolzengewinde verursacht werden und im Laufe der Zeit Ermüdungserscheinungen
im Material verursachen,
ίο die in Form von tiefgehenden Dauerbrüchen
auftreten und sehr oft einen gänzlichen Bruch des Bolzens herbeiführen. Diese nachteilige
Erscheinung hat ihre Ursache hauptsächlich darin, daß bei der Übertragung der Betriebskraft
im wesentlichen die äußeren Zonen der Querschnittsfläche des Bolzens herangezogen,
die Kernzonen jedoch geschont werden und an der Kräfteübertragung nicht oder nur unzulänglich
teilnehmen. Man ist deshalb bei solchen Bolzen, die pulsierende Beanspruchungen zu
übertragen haben, wie solche beispielsweise in den Befestigungsbolzen von offenen (sogenannten
Marine-) Pleuelstangenköpfen auftreten, vielfach dazu übergegangen, die Bolzen in Richtung
ihrer Achse zu durchbohren. Da das entfernte Material an der Kräfteübertragung nur sehr
unzulänglich teilnimmt, ist die Anbringung der
. Bohrung als zulässig zu betrachten, wodurch einerseits sein Gewicht verringert, andererseits
aber seine Elastizität erhöht wird. Indessen hat die Anordnung der axialen Durchbohrung des
Bolzens nicht die Wirkung, daß damit die vorerwähnten ungünstigen Erscheinungen, wie
Dauerbrüche und ihre Folgen, behoben oder nur wesentlich gemildert werden. Hier eine Besserung
eintreten zu lassen, ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht nun darin, einem Schraubenbolzen mit
axialer Durchbohrung die Eigenschaft zu verleihen, als Sicherungsbolzen zu wirken, indem
er vorübergehend die volle Kraft, die im Bolzen wirksam ist, überträgt, wenn infolge pulsierender
Beanspruchungen ein Teilbolzenbruch eintreten sollte. Nach der Erfindung wird dieses Ziel dadurch
erreicht, daß in der axialen Durchbohrung des Bolzens eine Kernschraube angebracht
ist, deren Außendurchmesser etwa der Lochweite des Mantelbolzens entspricht und die
entweder so angezogen wird, daß sie eine erhebliehe Druckspannung im Mantelbolzen hervorruft
oder daß sie nur eine ganz schwache Anspannung erfährt. Im ersteren Fall wirkt die hohe Druckspannung der betriebsmäßig auftretenden
Zugspannung im Mantelbolzen im günstigen Sinne entgegen, wodurch die Gefahr des Entstehens von Dauerbrüchen oder des
Reißens des Mantelbolzens, der in erster Linie die Betriebskraft übertragen soll, herabgesetzt
wird. Bei plötzlich in unzulässig hohem Maße auftretender Zugbeanspruchung wird dann der
auf Zugspannung stark vorbelastete Kernbolzen
*,' Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:
Dipl.-Ing. Ludwig Maduschka in Mülheim, Ruhr.
zuerst reißen und der Mantelbolzen die Betriebskraft allein übertragen, bis ein neuer Kernbolzen
eingesetzt ist. Bei nur ganz leichter Anspannung der Kernschraube wird der Mantelbolzen
im Betrieb kaum entlastet und daher bei plötzlicher Überbeanspruchung selbst zuerst
reißen und die Übertragung der Betriebskraft der Kernschraube überlassen, die bis dahin
fast unbelastet war.
ίο Erfindungsgemäß werden gleichzeitig in beiden
Anwendungsfällen für die Kernsehraube und den Mantelbolzen Querschnitte von solcher
Größe und die Materialien von solcher Festigkeit und Dehnung gewählt, daß im Falle des Bruches
des Mantelbolzens die Kernschraube allein noch die volle Kraft überträgt, während andererseits
beim Reißen der Kernschraube der Mantelbolzen allein die Belastung aufnimmt und weiterleitet.
Damit im Falle des Reißens eines Teilbolzens weder eine Beschädigung der in der Nähe der
Maschine o. dgl. Anlage sich aufhaltenden Personen noch eine weitergehende Beschädigung
der Maschine eintreten kann, ist erfindungsgemäß noch Vorsorge dafür getroffen, daß die
Teile der gerissenen Kern- oder Mantelschraube an ihrer Anbringungsstelle von einer haubenartigen
Abdeckung aufgefangen und hierdurch gleichzeitig hörbare Gefahrzeichen erzeugt werden,
die den Maschinenwärter zur Abstellung des eingetretenen Schadens veranlassen sollen.
In der beiliegenden Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in zwei unterschiedlichen
Ausführungsbeispielen schematisch dargestellt, und zwar zeigt die
Abb. ι einen Schraubenbolzen der üblichen bisher verwendeten Ausführungsform, und die
Abb. 2 und 3 zeigen je einen Schraubenbolzen gemäß der Erfindung. ·
Es sind bezeichnet in der Abb. 2 mit α der
Schraubenbolzen, mit b dessen Längsbohrung, mit c die in dieser Längsbohrung steckende
Kernschraube, mit d deren Kopf und mit e deren Anzugmutter. Kopf und Mutter der
Kernschraube c legen sich gegen die zugeordneten Stirnflächen des Schraubenbolzens a,
letzteren in seiner Längsrichtung auf Druck beanspruchend, falls die Kernschraube angezogen
wird.
Im Bereiche des Erfindungsgedankens kann die praktische Ausführung des letzteren auch
in der Weise getroffen werden, daß die Kernschraube c nur mit einem Ende oder überhaupt
nicht aus der Bohrung b des Schraubenbolzens a hervorragt. In beiden Fällen ist die Kernschraube
c dann mit einem Gewindeende in ein entsprechendes Gewindestück der Schraubenbolzenbohrung
b fest eingeschraubt, während das andere Ende der Kernschraube c sich mit dem
Kopf ä, entweder auf der zugeordneten äußeren
Stirnfläche des Schraubenbolzens α oder auf einer Ringfläche der Bohrung b, die durch
eine Vergrößerung dieser Bohrung entstanden ist, abstützt (s. Abb. 3). Bei dieser letzterwähnten
Ausführungsform kann die Kernschraube c statt des Abstützungskopfes d auch eine diesen
letzteren in seiner Wirkung ersetzende Mutter tragen, die auf ein Gewindeende der Kernschraube
c aufgeschraubt ist und mit in die Bohrung b eingeführt wird, wobei die Ver-Stellungsmöglichkeit
dieser Mutter voll gewahrt bleiben muß, z. B. durch die Möglichkeit des Aufsetzens eines Steckschlüssels o. dgl.
Selbstverständlich ist die Anwendung des Erfindungsgedankens nicht nur für Schraubenbolzen
mit Kopf gedacht; ersterer kann vielmehr mit gleichem Vorteil auch bei sogenannten
Stiftschrauben oder ähnlichen Elementen, in denen wechselnde Zugspannungen auftreten,
Anwendung finden.
Claims (3)
1. Sicherheitsschraubenbolzen mit axial durchgehender Bohrung und darin eingesetzter
Kernschraube für Pleuelstangenköpfe oder andere pulsierenden Beanspruchungen ausgesetzte Maschinenteile, dadurch
gekennzeichnet, daß der Querschnitt und die Materialdehnung der Kernschraube (c) oder des Mantelbolzens (a) zueinander
so bemessen sind, daß jeder allein die volle Betriebskraft vorübergehend sicher übertragen
kann, wenn entweder der gewöhnlich hierzu dienende Mantelbolzen [a) oder die
Kernschraube (c) infolge übersteigerter Belastung reißt.
2. Sicherheitsschraubenbolzen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß er
bei betriebsmäßiger Stellung an seinen Enden von je einer Haube überdeckt ist und diese Hauben an den zu verbindenden
Maschinenteilen so angeschlossen sind, daß beim Zerreißen des Mantelbolzens («) oder
der Kernschraube (c) die gerissenen Schraubenteile von den Hauben unter Erzeugung
hörbarer Gefahrzeichen aufgefangen werden.
3. Sicherheitsschraubenbolzen nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kernschraube (c) bei wesentlich schwächerem als dem Mantelschraubenquerschnitt
aus Werkstoff von höherer Zugfestigkeit und Dehnung als der der Mantelschraube (a) gefertigt ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE542463T | 1930-02-02 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE542463C true DE542463C (de) | 1932-01-25 |
Family
ID=6559672
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1930542463D Expired DE542463C (de) | 1930-02-02 | 1930-02-02 | Sicherheitsschraubenbolzen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE542463C (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3406605A (en) * | 1966-12-09 | 1968-10-22 | Lockheed Aircraft Corp | Bolt with multiple load paths |
EP0935078A1 (de) * | 1998-02-05 | 1999-08-11 | DaimlerChrysler AG | Einrichtung zur Erkennung eines überbelastungsbedingten Ermüdungsbruches einer Schraubverbindung |
-
1930
- 1930-02-02 DE DE1930542463D patent/DE542463C/de not_active Expired
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3406605A (en) * | 1966-12-09 | 1968-10-22 | Lockheed Aircraft Corp | Bolt with multiple load paths |
EP0935078A1 (de) * | 1998-02-05 | 1999-08-11 | DaimlerChrysler AG | Einrichtung zur Erkennung eines überbelastungsbedingten Ermüdungsbruches einer Schraubverbindung |
US6059500A (en) * | 1998-02-05 | 2000-05-09 | Daimlerchrysler Ag | Arrangement and method for detecting a fatigue fracture of a bolted connection caused by overstressing |
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