DE6920771U

DE6920771U - Durch erwaermen vorspannbare schraubverbindung

Info

Publication number: DE6920771U
Application number: DE19696920771
Authority: DE
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1969-05-23
Filing date: 1969-05-23
Publication date: 1969-10-02
Also published as: GB1274961A

Description

Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg, Aktiengesellschaft 89 Augsburg, Stadtbachstraße 1

Gm. B. 956 Augsburg, den 21. Mai 1969

Durch Erwärmen vorspannbare Schraubverbindung

Die Neuerung betrifft eine durch Erwärmen vorspannbare Schraubverbindung.

Um eine feste Verbindung zweier oder mehrerer Teile herzustellen, die sich unter der Einwirkung von hin- und hergehenden oder rotierenden Massen nicht löst, ist es z. B. bekannt, die Schrauben mit Vorspannung einzusetzen, indem beispielsweise der Schraubenschaft hydraulisch gelängt und erst dann die Mutter verdreht wird, worauf die zum Längen benutzte Druckflüssigkeit wieder abgeschaltet wird. Das Lösen der so festsitzenden Schraubverbindung ist in der umgekehrten Reihenfolge ebenfalls mit geringem Kraftaufwand zu bewerkstelligen. Bei beschränkten Platzverhältnissen, bei denen eine hydraulische Längung der Verbindungsschrauben nicht durchführbar ist, kann von der ebenfalls bekannten Erwärmung der Schrauben durch elektrische Heizstäbe vorteilhaft Gebrauch gemacht werden. Dabei besteht jedoch die-Gefahr, daß ein Großteil der zur Längung aufgewendeten Wärme in die anliegenden Teile übergeht, so daß sich diese ebenfalls längen, wodurch die gewünschte Vorspannung, der Schraube nicht in dem erforderlichen Maße erfolgen kann. Noch nachteiliger wirkt sich dieser Umstand aber beim Lösen der Verbindung aus, da dann durch den innigen Kraftschluß eine besonders intensive Wärmeleitung vorhanden und damit eine sehr lange Anheizzeit erforderlich ist, so daß bei einer geforderten bestimmten Temperaturdifferenz eine unerwünscht hohe Schraubentemperatur notwendig ist.

-Z-

Um einen festen Sitz beispielsweise von Schwungscheibennaben auf ihren Wellen durch Schrumpfen zu gewährleisten, hat man bereits vorgeschlagen, den Bereich zwischen den Sitzflächen der Nabe mit einem wärmeisolierenden Belag zu versehen, um ein Abstrahlen der durch elektrische Heizelemente entwickelten Wärme auf die V/elle selbst zu vermeiden. Da dieser Bereich der Nabe nicht durch Kräfte beansprucht wird, wurde zu diesem Zweck ein wärmeisolierender Belag aus Glas oder Asbest verwendet.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht demgegenüber darin, eine aus mehreren Spannschrauben bestehende Schraubverbindung beispielsweise zwischen der Pleuelstange und dem unteren Pleuelstangenkopf derart auszubilden, daß unter Zuhilfenahme elektrischer Heizstäbe die Schrauben mit Vorspannung eingebaut sind, wodurch das Anziehen und Lösen wesentlich erleichtert wird. Gleichzeitig soll der Aufwand an Heizleistung verringert und der Übergang von Wärme auf die benachbarten Teile vermieden werden.

Nach der Erfindung wird dies dadurch ermöglicht, daß zwischen den Berührungsflächen der Schrauben und den zu verbindenden Teilen ein Werkstoff hoher Zug- und Druckfestigkeit und geringer W arme leitfähig·» keit vorgesehen ist. Vorzugsweise wird dabei zwischen dem Schraubenkopf und seiner Auflage eine rohrförmige Hülse angeordnet, die gleich» zeitig zur Vergrößerung der Dehnlänge dient, während das mit Gewin« de versehene andere Ende in eine Büchse des genannten Werkstoffs eingeschraubt sein kann.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darg. estellt.

Die Pleuelstange 1 und der untere Pleuelstangenkopf 2 sind in bekannter Weise durch die Schrauben 3 miteinander verbunden. Die Schrauben 3 sind dabei mit einer koaxialen Bohrung 4 zur Aufnahme eines elektrischen Heizelementes versehen, das dazu dient, die Schraube zu längen und damit die Verbindung der beiden Teile 1 und 2 unter Vorspannung zu setzen. Um den Wärmeübergang vom Schraubenkopf 3' an die Pleuelstange 1 beim Anwärmen zu verhindern, ist eine Hülse 5 aus Werkstoff geringer Wärmeleitfähigkeit und hoher Zug» und Druckfestigkeit um den oberen Teil des Schraubenschaftes angeordnet.

Die Hülse 5 verlängert gleichzeitig die Dehnlänge der Schraube 3 in vorteilhafter Weise und macht die Verbindung elastischer. Das mit Gewinde versehene andere Ende 3' ' der Schraube 3 ist seinerseits in eine Büchse 6 aus dem gleichen Werkstoff, die ihrerseits iniunteren Pleuelstangenkopf befestigt ist, eingeschraubt. Da überdies der Schaft der Schraube 3 über seine übrige Länge in Abstand vom Pleuelstangenfuß und dem unteren Pleuelstangenkopf 2 angeordnet ist, wird keine Wärme an diese angrenzenden Teile beim Anwärmen der Schraube weitergeleitet, so daß die volle Kontraktion der Schraube nach dem Erkalten als Vorspannung wirksam wird. Als Werkstoff für die Büchse 6 und die Hülse 5 eignen sich vorzugsweise Titanlegierungen, die nebe-i einer hohen Festigkeit und geringem spezifischen Gewicht eine sehr schlechte Wärmeleitfähigkeit aufweisen.

Die Handhabung erfolgt dabei so, daß zunächst die Schraube 3 mit der Hand angelegt wird und nach entsprechender Erwärmung um einen genau festlegbaren Winkelbetrag weiter verdreht wird. Das Lösen erfolgt in der umgekehrten Reihenfolge.

Je länger dabei die Hülse 5 ausgebildet ist, desto geringer ist der Wärmeübergang auf den Pleuelstangenfuß.

Die Erfindung ist nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern bei Schraubverbindungen beispielsweise an Zylinderköpfen oder dergleichen mit dem gleichen Vorteil anzuwenden.

Claims

Schutzansprüche:

1. Durch Erwärmen vorspannbare Schraubverbindung, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Berührungsflächen der Schrauben (3) und den zu verbindenden Teilen (1, 2) ein Werkstoff hoher Zug- und Druckfestigkeit und geringer Wärmeleitfähigkeit vorgesehen ist.

2. Schraubverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Auflage des Schraubenkopfes (3') eine rohrfövmige Hülse (5), die gleichzeitig zur Vergrößerung der Dehnlänge der Schraube dient, vorgesehen ist.

3. Schraubverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Schraubenkopf (3' ) gegenüberliegende Ende (3* ' ) der Schraube (3) mit dem Gewinde in eine Büchse (6) aus Werkstoff geringer Wärmeleitfähigkeit eingeschraubt ist.

4. Schraubverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubenschaft mit Spiel in den zu verbindenden Teilen (1, 2) angeordnet ist.

5. Schraubverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Werkstoff hoher Festigkeit und geringer Wärmeleitfähigkeit Titanlegierungen verwendet werden.