DE6923204U

DE6923204U - Fest verspannte gewindeverbindung.

Info

Publication number: DE6923204U
Application number: DE19696923204
Authority: DE
Original assignee: Kloeckner Werke AG
Current assignee: Kloeckner Werke AG
Priority date: 1969-06-10
Filing date: 1969-06-10
Publication date: 1973-09-13

Description

KLÖCKNER-WERKE, Aktiengesellschaft, Duisburg /Fest verspannte Gewindeverbindung

Die Neuerung bezieht sich auf eine fest verspannte Gewindeverbindung, wobei ein Mutterteil auf ein Bolzenteil aufgeschraubt ist.

Die Neuerung hat eine besondere Bedeutung bei der Verwendung von altbrauchbaren Achsen von Schienenfahrzeugen, bei denen zwecks Vergrößerung der Achsschenkelmittecentfernung (beispielweise von 1956 mm auf 2000 mm) die Schenkel der Achsen verlängert werden müssen.

Es ist bekennt, auf die Achsschenkel Hülsen aufzuschweißen. Dieses Verfahren hat sich jedoch wegen der beim Schweißvorgang verursachten Wärmespannungsn und der evtl. nach dem Schweißen erforderlichen Glühung zwecks Beseitigung der Spannungen nicht durchsetzen können, weil dabei der gesamte Radsatz geglüht werden muß, was nicht nur umständlich, sondern auch teuer ist.

Außerdem ist bereits bekannt, die Achsschenkelenden durch Aufschrauben von Hülsen über eine Gewindeverbindung zu verlängern, wobei die Gewindeverbindung durch Metallkleber und weitere Zusatzsicherungen zusätzlich gegen Lösen gesichert werden muß. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß z.Z. noch zu wenig Erfahrungen über die Alterungsbeständigkeit solcher Metallkleber vorliegen, so daß die Sicherheit nicht unbedingt gewährleistet ist. Die zusätzliche Sicherung und Klebverbindung macht diese Art der Achsschenkelverlängerung außerdem aufwendig und teuer.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine festverspannte Gewindeverbindung zu entwickeln, die wesentlich einfacher und billiger hergestellt werden kann und insbesondere eine große Betriebssicherheit aufweist.

Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß das Gewinde des Bolzenteiles gegenüber dem Gewinde des Mutterteiles eine unterschiedliche Gewindesteigung und einen unterschiedlichen Flankendurchmesser aufweist und das erwärmte Mutterteil auf den Bolzenteil oder das Mutterteil auf den unterkühlten Bolzenteil aufgeschrumpft ist.

Die Gewindeverbindung ist bei verlängerten Schenkeln von Achsen für Schienenfahrzeuge, wobei auf die Achsschenkelenden Verlängerungsstücke aufgeschraubt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde des Achsschenkels gegenüber dem Gewinde des Verlängerungsstückes mit einer unterschiedlichen Gewindesteigung und einem unterschiedlichen Flankendurchmesser versehen ist und das erwärmte Verlängerungsstück auf den Achsschenkel oder das Verlängerungsstück auf den unterkühlten Achsschenkel aufgeschrumpft ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform bei Gewindeverbindungen für Achsen von Schienenfahrzeugen ist auf den Achsschenkel mit einem Gewinde M 64 χ A- und einem Flankendurchmesser von 61,4 mm ein auf etwa 400° C erwärmtes Verlängerungsstück mit einem Gewinde M 63,7 x 3,975 und einem Flankendurchmesser von 61,25 ium aufgeschrumpft.

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Wichtig ist bei dieser Schraubschrumpfmethode, daß die Steigung beider Teile im erwärmten Zustand infolge der Ausdehnung in der Längs- und Querrichtung gleich groß ist, weil nur dann ein einwandfreies ßchraubschrumpfen möglich ist.

Soll ein Verlängerungsteil beispielsweise mit einem Schrumpfsitzübermaß von 0,3 mm bezogen auf den Flankendurchmesser des Gewindes aufgeschrumpft werden, bo muß es so stark erwärmt werden, daß die infolge der Erwärmung auftretende Radialdehnung den Flankendurchmesser um 0,3 mm zuzüglich einem Aufschraubßpiel vergrößert. Diese Wärmeausdehnung erfolgt jedoch im Verlängerungsteil auch in axialer Richtung und vermindert dadurch das axiale Flankenspiel von Mitte Gewindelänge ausgehend nach beiden Seiten je mehr Gewindegänge im Spiel sind. Durch einseitiges Nachdrehen der Gewindeflanken kann zwar eine Korrektur des Flankenspiels herbeigeführt werden; dadurch wird jedoch die Schraubschrumpfgute stark vermindert. Außerdem ist das Nachdrehen der Gewindeflanken zu aufwendig und für die Serienfertigung nicht geeignet.

In völlig analoger Weise kann statt einer Erwärmung des Verlängerungsteiles selbstverständlich auch eine Unterkühlung des Achsschenkelendes durchgeführt werden.

Bei der neuerungsgemäßen Gewindeverbindung hat sich in völlig überraschender Weise gezeigt, daß durch die an und für sich sehr geringfügige Abänderung ge-

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genüber den "bekannten Konstruktionen eine dauerhafte Verbindung hergestellt werden kann. Im Rahmen einer Versuchsreihe konnte festgestellt werden, daß für das Lösen der Gewindeverbindung an einem Hebelarm von 300 mm eine Kraft von 10 t aufgebracht werden mußte, was einer Lösekraft der Gewindeverbindung von etwa 10Ot entspricht.

Diese überraschende Wirkung war in keiner Weise zu erwarten und für den Fachmann auch nicht naheliegend, sondern schien zunächst vielmehr ohne jeden Einfluß auf die Befestigung des Verlängerungsteiles an dem Achsschenkelbolzen zu sein. Es hat sich jedoch völlig unerwartet herausgestellt, daß diese an und für sich geringfügigen Abweichungen für die völlig überraschend auftretenden Wirkungen maßgebend und somit von erfinderischer Bedeutung sind.

Die Neuerung hat den Vorteil, daß die Achsschenkelbolzenverlängerungen wesentlich einfacher und billiger hergestellt werden können, weil es lediglich erforderlich ist, das Gewinde des Achsscheakelbolzens mit einer größeren Steigung und einem größeren Flankendurchmesser zu versehen als das des Verlängerungsteiles und das Verlängerungsteil dann warm aufzuschrumpfen oder den Achsschenkel zu unterkühlen.

Die Neuerung ist anhand der anliegenden Zeichnungen, welche jedoch lediglich eine bevorzugte Ausführungsform des Raumformgedankens zeigen, beispielsweise näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 die Ansicht eines Endes einer zu verlängenden Radsatzachse,

Fig. 2 den Querschnitt eines Verlängerungsteiles.

Die Radsatzachse 1 ist mit einem Ansatz 2 versehen, auf den das Verlängerungsteil 3 aufgeschraubt und warm aufgeschrumpft wird. Der Ansatz 2 ist mit einem Gewinde M 64- χ 4 und einem Flankendurchmesser von 61,4 mm versehen, während das Muttergewinde des Verlängerungsteiles ein Gewinde M 65,7 x 3,975 mit einem Flankendurchmesser von 61,25 mm aufweist. Die Gewindelänge beträgt 38 nmu Es kommt darauf an, daß die Steigung des Bolzengewindes und dessen Flankendurchmesser größer sind als die entsprechenden Größen bei dem Muttergewinde. Der Raumformgedanke ist selbstverständlich nicht an die angegebenen Zahlenwerte gebunden, sondern es kommt lediglich darauf an, daß die angegebene Relation zwischen den beiden zusammenwirkenden Gewinden gegeben ist.

- Schutzansprüche -

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Claims

- 6 Schutzansprüche

1. Fest verspannte Gewindeverbindung, wobei ein Mutterteil auf ein Bolzenteil aufgeschraubt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde des Bolzenteiles gegenüber dem Gewinde des Mutterteiles eine unterschiedliche Gewindesteigung und einen unterschiedlichen Flankendurchmesser aufweist und das erwärmte Mutterteil auf den Bolzenteil oder das Mutterteil auf den unterkühlten Bolzenteil aufgeschrumpft ist.

2. Gewindeverbindung nach Anspruch 1, wobei zwecks Verlängerung der Schenkel von Achsen für Schienenfahrzeuge auf die Achsschenkelenden Verlängerungs etücke aufgeschraubt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde des Achsschenkels gegenüber dem Gewinde des Verlängerungsstückes mit einer unterschiedlichen Gewindesteigung und einem unterschiedlichen Flankendurchmesser versehen ist und das erwärmte Verlängerungsstück auf den Achsschenkel oder das Verlängerungsstück auf den unterkühlten Achsschenkel aufgeschrumpft ist.

3. Gewindeverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Achsschenkel mit einem Gewinde M 64 χ 4 und einem Flankendurchmesser von 61,4 mm ein auf etwa 400° C erwärmtes Verlängerungsstück mit einem Gewinde W 63,7 χ 3»975 und einem Flankendurchmesser von 61,25 aufgeschrumpft ist.