FI93986C - Prestressing screw and method for performing prestressing - Google Patents
Prestressing screw and method for performing prestressing Download PDFInfo
- Publication number
- FI93986C FI93986C FI940496A FI940496A FI93986C FI 93986 C FI93986 C FI 93986C FI 940496 A FI940496 A FI 940496A FI 940496 A FI940496 A FI 940496A FI 93986 C FI93986 C FI 93986C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- screw
- prestressing
- memory metal
- biasing
- temperature
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 33
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 33
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 10
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 9
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- HZEWFHLRYVTOIW-UHFFFAOYSA-N [Ti].[Ni] Chemical compound [Ti].[Ni] HZEWFHLRYVTOIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 235000011089 carbon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000003446 memory effect Effects 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001000 nickel titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
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
- F16B31/04—Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts for maintaining a tensile load
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2201/00—Properties
- C08L2201/12—Shape memory
-
- 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
- F16B2200/00—Constructional details of connections not covered for in other groups of this subclass
- F16B2200/77—Use of a shape-memory material
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Bolts, Nuts, And Washers (AREA)
- Connection Of Plates (AREA)
Description
9398693986
Esijännittyvä ruuvi ja menetelmä esijännityksen toteuttamiseksi - Förspännbar skruv och förfarande att ästadkomma förspänningen.Prestressing screw and method for performing prestressing - Förspännbar skruv och förfarande att ästadkomma förspänningen.
Keksintö liittyy ruuvikiinnitykseen, jossa ruuviin halutaan aikaansaada tietty esijännitys. 5 Esijännitys saadaan aikaan käyttämällä ruuvina esijännittyvää ruuvia.The invention relates to a screw fastening in which it is desired to provide a certain prestress to the screw. 5 Pre-tensioning is achieved by using a pre-tensioning screw.
Useimmissa ruuviliitoksissa ruuvin riittävä ja tarkka esikiristys on välttämätön liitoksen luotettavan toiminnan kannalta. Haluttu esijännitys saadaan aikaan kiertämällä ruuvia vääntömomentin avulla kireämmälle tai venyttämällä ruuvia tietyllä haluttua esikiristystä 10 vastaavalla voimalla ennen mutterin tai ruuvin kiinni kiertämistä.In most screw connections, adequate and accurate pre-tightening of the screw is essential for reliable operation of the connection. The desired prestressing is achieved by tightening the screw by means of a torque or by stretching the screw with a certain force corresponding to the desired prestressing 10 before tightening the nut or screw.
Vääntömomentin avulla tapahtuva ruuvin kiristäminen suoritetaan yleensä jollakin vääntötyökalulla ruuvia tai mutteria kiertäen, jolloin usein joudutaan myös vastapuolelta pitämään ruuvia tai mutteria paikallaan, jotta kiristäminen onnistuisi. Tietyn ennalta määritellyn 15 vetojännityksen saamiseksi ruuviin täytyy työkalussa olla vääntömomentin rajoitin tai mittaus. Monista tekijöistä, kuten kitkasta, johtuen ruuviin vääntömomentin avulla saatava esijännitys on melko epätarkka. Lisäksi vääntömomentin avulla tapahtuva esikiristys aiheuttaa ruuviin tavoitellun vetojännityksen lisäksi myös leikkausjännitystä, joka hukkaa osan ruuvin esijännityspotentiaalista.Torque tightening of the screw is usually performed by turning a screw or nut with a torque tool, in which case it is often also necessary to hold the screw or nut in place from the other side in order for the tightening to be successful. To obtain a certain predetermined tensile stress on the screw, the tool must have a torque limiter or measurement. Due to many factors, such as friction, the preload obtained by the torque on the screw is quite inaccurate. In addition, the prestressing by means of the torque causes not only the tensile stress on the screw but also the shear stress, which loses part of the prestressing potential of the screw.
2020
Ruuvi voidaan myös lämmittää ennen paikalleen kiertämistä, jolloin se lämpölaajenemisen i ‘ vaikutuksesta venyy. Kun ruuvi on asennettu paikalleen kuumana ja ennalta määrätyn määrän venyneenä, ruuvi palautuu jäähtyessään ympäristön lämpötilaa vastaavaan pituuteensa samalla esijännittyen haluttuun, lämpövenymää vastaavaan, esijännitykseen. Ruuvia voidaan lämmittää 2 5 myös sen sisään porattuun reikään sijoitetulla lämmityselementillä, esimerkiksi sähkövastuksella. Lämpölaajenemiseen perustuvien esikiristysmenetelmien haittapuolena on usein riittävän venymän edellyttämä korkea lämpötila, joka vaikeuttaa asentamista ja saattaa heikentää ruuvimetallin lujuusominaisuuksia.The screw can also be heated before being screwed into place, whereby it is stretched by the effect of thermal expansion. When the screw is installed in place hot and stretched by a predetermined amount, the screw returns to its length corresponding to the ambient temperature as it cools, while prestressing to the desired prestressing corresponding to the thermal elongation. The screw can also be heated 2 5 by a heating element placed in a hole drilled in it, for example by an electric heater. The disadvantage of prestressing methods based on thermal expansion is often the high temperature required for sufficient elongation, which makes installation difficult and may impair the strength properties of the screw metal.
30 Esijännittäminen voidaan suorittaa myös venyttämällä ruuvia esijännitystyökaluilla, jotka toimivat hydraulisesti tai jollakin muulla tavalla, kuten esimerkiksi saksalaisessa julkaisussa 3733243 tai ruotsalaisessa julkaisussa 7701049-4 on esitetty. Vaadittavat työkalut ovat usein 93986 2 monimutkaisia eivätkä läheskään aina sovellu standardiruuvien kiristämiseen. Jotkut työkalut eivät sovellu käytettäväksi paikoissa, joissa on tilarajoituksia.30 Prestressing can also be performed by stretching the screw with prestressing tools that operate hydraulically or in some other way, as disclosed, for example, in German Publication 3733243 or Swedish Publication 7701049-4. The tools required are often 93986 2 complex and far from always suitable for tightening standard screws. Some tools are not suitable for use in places with space constraints.
Japanilainen hakemusjulkaisu 60-188608 esittää yksisuuntaisesta muistimetallista tehtyä ruuvia, 5 jonka muutoslämpötila on alhaisempi kuin ruuvin käyttölämpötila (vaatimus 7). Tämä johtaa siihen, että ruuvit on säilytettävä muodonmuutoslämpötilaansa alhaisemmassa lämpötilassa, joka on niiden käytön kannalta hyvin hankalaa.Japanese Application Publication No. 60-188608 discloses a screw 5 made of unidirectional memory metal having a change temperature lower than the operating temperature of the screw (requirement 7). This results in the screws having to be kept at a temperature below their deformation temperature, which is very difficult to use.
Keksinnön mukainen patenttivaatimuksessa 1 määritelty esijännittyvä ruuvi sekä vaatimuksessa 10 2 määritelty menetelmä tarjoavat hyvin yksinkertaisen tavan tuottaa ruuviin haluttu esijännitys ilman erikoistyökaluja. Ruuvit voivat olla niin haluttaessa geometrialtaan ja mitoiltaan standardien mukaisia. Myös mutterit voivat olla aivan tavallisia standardien mukaisia. Keksinnön mukaisella esijännitystavalla ei myöskään aiheuteta ruuviin vääntöleikkausjännitystä, jolloin ruuvin koko esijännityspotentiaali voidaan haluttaessa hyödyntää. Ruuvin 15 esijännittäminen on mahdollista myös paikassa, jossa paikan muoto tai tilan puute rajoittaa työkalujen käyttöä.The biasing screw as defined in claim 1 and the method as defined in claim 10 according to the invention provide a very simple way of producing the desired biasing of the screw without special tools. The screws can, if desired, conform to the standards in geometry and dimensions. The nuts can also be quite standard. The prestressing method according to the invention also does not cause a torsional shear stress on the screw, whereby the entire prestressing potential of the screw can be utilized if desired. It is also possible to prestress the screw 15 in a place where the shape of the place or lack of space limits the use of tools.
Keksintö perustuu muistimetallin kiderakenteessa lämpötilan vaikutuksesta tapahtuvaan faasimuutokseen. Ilmiötä kutsutaan martensiittireaktioksi. Kyse ei siis ole lämpölaajenemisesta. 20 Muistimetalliseoksista valmistettujen kappaleiden muoto ja tilavuus palautuvat tarkasti alkuperäisiksi ulkoisen voiman aiheuttaman muodonmuutoksen jälkeisessä kuumennuksessa suhteellisen matalaan lämpötilaan. Palautuminen on täydellistä tyypillisesti vielä 4-8 % muodonmuutoksen jälkeen. Martensiittireaktio käynnistyy ja tapahtuu melko kapealla, tyypillisesti noin 20°C muutoslämpötilavälillä, joka voidaan yleensä sovittaa haluttuun kohtaan 25 lämpötila-alueella -30-+100°C. Martensiittireaktio on tietyin edellytyksin kristallograafisesti täysin palautuva. Ulkoisella voimalla aiheutetun muodonmuutoksen palautuminen tapahtuu nopeasti, kun muutoslämpötila on saavutettu. Muutoslämpötilan alhaisuudesta johtuen lämmitettävään kappaleeseen ei tarvitse tuoda suuria lämpömääriä.The invention is based on a phase change in the crystal structure of a memory metal due to temperature. The phenomenon is called the martensite reaction. So it is not about thermal expansion. 20 The shape and volume of pieces made of memory metal alloys are accurately restored to their original state upon heating to a relatively low temperature after deformation caused by an external force. Recovery is complete, typically still 4-8% after deformation. The martensite reaction starts and takes place over a rather narrow range of temperatures, typically about 20 ° C, which can generally be adjusted to the desired point 25 in the temperature range -30 to + 100 ° C. The martensite reaction is crystallographically completely reversible under certain conditions. The recovery of deformation caused by an external force occurs rapidly when the transformation temperature is reached. Due to the low change temperature, it is not necessary to introduce large amounts of heat into the piece to be heated.
3 0 Muistimetalleja on olemassa kaksi pääryhmää, joista toisessa muisti-ilmiö on yksisuuntainen ja toisessa kaksisuuntainen. Niillä muistimetalleilla, jotka perustuvat yksisuuntaiseen muisti-ilmiöön, tietyn muutoslämpötilan laukaisema muodonmuutos on palautumaton. Tässä l! 3 93986 muodonmuutoksella tarkoitetaan ulkoisen voiman aiheuttaman kappaleen muodon ja mahdollisesti myös tilavuudenmuutoksen palautumista alkuperäisiksi lämpötilan vaikutuksesta. Kaksisuuntaisen muisti-ilmiön tapauksessa muodonmuutos on palautuva kappaleen jäähtyessä tietyn lämpötilan alapuolelle. Tällöin kaksisuuntaisesta muistimetallista valmistetun kappaleen 5 muodolla ja tilavuudella on kaksi tiettyihin muutoslämpötiloihin sidottua tilaa. Tilasta toiseen voidaan siirtyä pelkästään lämpötilaa muuttamalla.3 0 There are two main groups of memory metals, one of which is one-way and the other two-way. For those memory metals based on a one-way memory phenomenon, the deformation triggered by a certain transformation temperature is irreversible. Here l! 3 93986 deformation means the return of the shape of a body caused by an external force and possibly also the change in volume to its original effect due to temperature. In the case of a bidirectional memory phenomenon, the deformation is reversible when the body cools below a certain temperature. In this case, the shape and volume of the body 5 made of bidirectional memory metal have two states bound to certain transition temperatures. You can only move from one room to another by changing the temperature.
Jatkossa yksisuuntaiseen muisti-ilmiöön perustuvasta muistimetallista käytetään nimitystä yksisuuntainen muistimetallijakaksisuuntaiseenmuisti-ilmiöönperustuvastamuistimetallista 10 nimitystäkaksisuuntainenmuistimetalli. Senmuutoslämpötilavälinylärajalämpötilasta, jossa muistimetallikappaleen lämpenemisen laukaisema muodonmuutos on kokonaan tapahtunut, käytetään jatkossa nimitystä ylempi muutoslämpötila. Vastaavasti sen muutoslämpötilaväl in alarajalämpötilasta, jossa muistimetallikappaleen jäähtymisen laukaisema muodonmuutos on kokonaan tapahtunut, käytetään jatkossa nimitystä alempi muutoslämpötila, jolla siis edellä 15 selostetun mukaisesti on merkitystä lähinnä kaksisuuntaisien muistimetallien yhteydessä.Hereinafter, a memory metal based on a one-way memory phenomenon is referred to as a one-way memory metal and a memory metal based on a two-way memory phenomenon is referred to as a two-way memory metal. The transition temperature range from the upper limit temperature at which the deformation triggered by the heating of the memory metal body has completely occurred is hereinafter referred to as the upper transition temperature. Correspondingly, the lower limit temperature of the transition temperature range in which the deformation triggered by the cooling of the memory metal body has taken place is hereinafter referred to as the lower transition temperature, which, as described above, is relevant mainly in the case of bidirectional memory metals.
Useat muisti metal lit kestävät plastisoitumatta ja muistiominaisuuttaan menettämättä hyvin korkeita jännityksiä, jopa 800-1000 N/mm2, joten tällaisesta metallista valmistettu kappale, kuten ruuvi, kykenee tuottamaan suuria voimia muodonmuutoksen yhteydessä.Many memory metals can withstand very high stresses, up to 800-1000 N / mm2, without plasticization and without losing their memory properties, so that a body made of such a metal, such as a screw, is able to produce high forces during deformation.
2020
Seuraavassa selostetaan keksintöä yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisiin kuviin:The invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings:
Kuva 1 esittää muistimetallista valmistettua kannallista esijännittyvää ruuvia kierrereikä-ruuviliitoksessa, jossa ruuvin kannan ja kiinnitettävän kappaleen väliin on jätetty välys 25 esijännityksen säätämiseksi.Figure 1 shows a bias preload screw made of memory metal in a threaded hole screw connection in which a clearance 25 is left between the screw head and the body to be fastened to adjust the prestress.
Kuva2esittäämuistimetallistavalmistettuaesijännittyvääruuviamutteri-vaarnaruuvi-liitoksessa.Kuva2esittäämuistimetallistavalmistettuaesijännittyvääruuviamutteri-stud joint.
Kuvan 1 mukaisen, yksisuuntaisesta muistimetallista valmistetun esijännittyvän ruuvin (2) 3 0 toiminta on seuraavanlainen: Muistimetalliseen esijännittyvään ruuviin (2) on ulkoisella voimalla aiheutettu ruuvin esijännitystarve huomioon ottaen mitoitettu venymä venymäruuvin pitkittäissuunnassa ruuvin kannan (12) ja ruuvin kierteen (4) väliselle alueella tai sen osalla 93986 4 siten, että venymä on ympäristön tavanomaisella lämpötila-alueella pysyvä. Esijännittyvä ruuvi (2) työnnetään ylemmässä liitettävässä kappaleessa (la) olevan reiän (5) läpi ja kierretään kevyesti paikalleen alemmassa liitettävässä kappaleessa (Ib) olevaan kierrereikään (13) jättäen haluttaessa ruuvin kannan (12) ja ylemmän liitettävän kappaleen (la) väliin välys (7). Välyksen 5 (7) mittaa säätämällä voidaan vaikuttaa ruuvin (2) liitosta kiristävään vaikutukseen.The operation of the unidirectional memory metal bolt (2) 3 0 according to Fig. 1 is as follows: The memory metal bias (2) has an externally induced screw bias in the longitudinal direction of the tension screw in the region between the screw head (12) and the screw (4) in its part 93986 4 so that the elongation is constant in the normal ambient temperature range. The biasing screw (2) is inserted through the hole (5) in the upper connection piece (1a) and lightly screwed into the threaded hole (13) in the lower connection piece (Ib), leaving a gap (12) between the screw head (12) and the upper connection piece (1a). 7). By adjusting the dimension of the clearance 5 (7), the tightening effect of the screw (2) connection can be influenced.
Lämmityslaitteella, joka voi olla esimerkiksi kuvan 1 mukainen sähkövastus (10) sijoitettuna esijännittyvän ruuvin (2) keskelle porattuun reikään (11), lämmitetään tämän jälkeen esijännittyvä ruuvi (2) ylempään muutoslämpötilaan, jolloin esijännittyvä ruuvi (2) puristuu 10 kokoon sille ulkoisella voimalla aiheutetun venymän verran samalla esijännittyen haluttuun esijännitykseen ja kiristäen liitoksen. Yksisuuntaisesta muistimetallista valmistettu esijännittyvä ruuvi (2) voidaan irrottaa normaaleilla tavoilla.A heating device, which may be, for example, an electric resistor (10) according to Fig. 1 placed in a hole (11) drilled in the middle of the biasing screw (2), then biasing the biasing screw (2) to a higher change temperature, compressing the biasing screw (2) to 10. elongation while prestressing to the desired prestress and tightening the joint. The bias screw (2) made of unidirectional memory metal can be removed in the normal way.
Mikäli esijännittyvä ruuvi (2) on valmistettu kaksisuuntaisesta muistimetallista, paikalleen 15 asentaminen ja esijännittäminen tapahtuvat samoin kuin edellä on kerrottu. Tällaisen esijännitetyn ruuvin (2) irrotus voidaan suorittaa jäähdyttämällä esijännittyvä ruuvi (2) alempaan muutoslämpötilaan esimerkiksi hiilihappojäätä käyttäen, jolloin esijännittyvä ruuvi (2) venyy jälleen lämmitystä edeltäneeseen mittaansa ja esijännittyvä ruuvi (2) voidaan irrottaa kevyesti kiertämällä ilman järeitä työkaluja. Kaksisuuntaisesta muistimetallista valmistettua esijännitettyä 20 ruuvia voidaan käyttää useita kertoja uudestaan.If the biasing screw (2) is made of bidirectional memory metal, the installation and biasing in place 15 takes place in the same way as described above. Removal of such a prestressed screw (2) can be performed by cooling the prestressing screw (2) to a lower transition temperature using, for example, dry ice, whereby the prestressing screw (2) stretches again to its pre-heating dimension and the prestressing screw (2) can be removed by turning the tools slightly. The biased 20 screws made of bidirectional memory metal can be reused several times.
* Kuvassa 2 ylempi liitettävä kappale (la) ja alempi liitettävä kappale (Ib) on kiinnitetty toisiinsa esijännittyvällä ruuvilla (2), joka tässä tapauksessa on vaarnaruuvi. Esijännittyvä ruuvi, johon on kuvan 1 ruuvin tavoin aiheutettu ulkoisella voimalla pitkittäissuuntainen venymä 25 kierteen (3) ja kierteen (4) väliselle alueelle, työnnetään liitettävissä kappaleissa (la) ja (Ib) olevien reikien (5) ja (6) läpi. Toinen muttereista, kuvassa 2 mutteri (9), voi olla jo valmiiksi kierrettynä ruuvin (2) kierteeseen (3) tai se voidaan kiertää paikalleen sen jälkeen, kun ruuvi (2) on työnnetty liitettävissä kappaleissa (la) ja (Ib) olevien reikien (5) ja (6) läpi. Toinen mutteri, kuvassa 2 mutteri (8), kierretään ruuvin (2) kierteeseen vasta ruuvin (2) paikalleen 30 asentamisen jälkeen. Tarvittaessa voidaan mutterin (8) ja liitettävän kappaleen (Ib) väliin jättää välys (7), jonka mittaa säätämällä voidaan vaikuttaa ruuvin (2) esijännityksen suuruuteen ja ruuvin (2) liitosta kiristävään vaikutukseen. Lämmityslaitteella, joka voi olla esimerkiksi 5 93986 kuvan 2 mukainen sähkövastus (10) sijoitettuna esijännittyvän ruuvin (2) keskelle porattuun reikään (11), lämmitetään tämän jälkeen esijännittyvä ruuvi (2) ylempään muutoslämpötilaan, jolloin ruuvi (2) puristuu kokoon sille ulkoisella voimalla aiheutetun venymän verran samalla esijännittyen haluttuun, mahdollisesti välyksellä (7) säädettyyn, esijännitykseen kiristäen 5 liitoksen. Yksisuuntaisesta muistimetallista valmistettu esijännittyvä ruuvi (2) voidaan irrottaa normaaleilla tavoilla. Kaksisuuntaisesta muistimetallista valmistettu esijännittyvä ruuvi (2) voidaan irrottaa jäähdyttämällä ja kevyesti kiertämällä, kuten kuvan 1 ruuvi (2). Irroitusmenettely on selostettu yksityiskohtaisesti kuvan 1 ruuville.* In Fig. 2, the upper connecting piece (1a) and the lower connecting piece (Ib) are fastened to each other with a prestressing screw (2), which in this case is a stud screw. A prestressing screw, which, like the screw of Fig. 1, has been subjected to external longitudinal elongation 25 in the area between the thread (3) and the thread (4), is inserted through the holes (5) and (6) in the connecting pieces (1a) and (Ib). One of the nuts, the nut (9) in Fig. 2, may already be already screwed into the thread (3) of the screw (2) or it may be screwed into place after the screw (2) has been inserted through the holes in the pieces (1a) and (Ib) to be connected ( 5) and (6) through. The second nut, the nut (8) in Fig. 2, is not screwed into the thread of the screw (2) until after the screw (2) has been installed. If necessary, a clearance (7) can be left between the nut (8) and the piece (Ib) to be connected, the dimension of which can be adjusted to influence the amount of preload of the screw (2) and the tightening effect of the screw (2). A heating device, which may be, for example, an electric resistor (10) according to Fig. 2 placed in a hole (11) drilled in the middle of the biasing screw (2), then biasing the biasing screw (2) to an upper change temperature, which compresses the bolt (2). elongation while prestressing to the desired prestressing, possibly adjusted by the clearance (7), tightening the 5 joints. The bias screw (2) made of unidirectional memory metal can be removed in the normal way. The biasing screw (2) made of bidirectional memory metal can be removed by cooling and slightly twisting, as in the screw (2) of Fig. 1. The removal procedure is described in detail for the screw in Figure 1.
10 Ammattimiehelle on selvää, että kuvien 1 ja 2 esittämät sovellutukset ovat vain esimerkkejä keksinnön mukaisen esijännittyvän ruuvin toiminnasta ja käyttökohteista. On selvää, että keksintöä voidaan soveltaa kaiken tyyppisten ruuvien ja muttereiden ja mahdollisesti myös muiden kiinnityselimien kuin ruuvien ja muttereiden yhteydessä.It will be clear to a person skilled in the art that the applications shown in Figures 1 and 2 are only examples of the operation and applications of the prestressing screw according to the invention. It is clear that the invention can be applied to all types of screws and nuts and possibly also to fasteners other than screws and nuts.
15 Esijännitetyilläruuveillaesijännitysvenymäontyypillisestiluokkaa0,2 % venymäpituudesta, mikäli ruuvi on valmistettu teräksestä. Vastaavasti muistimetallien muodonmuutoskyky martensiittireaktioon perustuvan faasimuutoksen yhteydessä, siis tässä tapauksessa kyky tuottaa esijännitysvenymää, on luokkaa 4-8 %, kuten edellä on mainittu. Ruuvien esijännittämiseen riittävän, muisti-ilmiön ansiosta lämmitettäessä palautuvan venymän aikaansaaminen on siis 20 mahdollista.15 For prestressed screws, the prestressing elongation is typically in the order of 0.2% of the elongation length if the screw is made of steel. Correspondingly, the deformation capacity of the memory metals in connection with the phase change based on the martensite reaction, i.e. in this case the ability to produce prestressing elongation, is of the order of 4-8%, as mentioned above. Thus, due to the memory effect sufficient to preload the screws, it is thus possible to achieve an elongated elongation at heating.
Ruuvin venymä voidaan haluttaessa tarkemmin mitata esimerkiksi ruuvin keskelle poratusta reiästä.If desired, the elongation of the screw can be more accurately measured, for example, from a hole drilled in the middle of the screw.
2 5 Tämän keksinnön käyttöä ei rajoiteta mihinkään tapaan lämmittää muistimetallista valmistettua esijännittyvää ruuvia. Joskus saattaa olla edullista viedä koko kyseinen koneen osa ruuveineen . muistimetallin toiminnan laukaisevaan lämpötilaan, etenkin, jos ruuveja on paljon.The use of the present invention is not limited in any way to heating a biasing screw made of memory metal. Sometimes it may be advantageous to remove the entire part of the machine with its screws. to the temperature that triggers the operation of the memory metal, especially if there are a lot of screws.
Tässä tekstissä on käytetty sanaa muistimetalli tarkoittaen sillä metalliseosta, jossa tapahtuu muodon ja/tai tilavuuden muutoksia kideominaisuuksien, ei esimerkiksi lämpölaajenemisen, 3 0 perusteella ja jossa muutokset ovat kynnyslämpötilojen puitteissa pysyviä. Esimerkkinä voidaan mainita tunnetut lisäaineilla varustetut nikkeli-titaani-seokset, mutta keksintöä ei ole rajoitettu vain näihin tai nyt tunnettuihin seoksiin.In this text, the word memory metal is used to mean an alloy in which changes in shape and / or volume occur due to crystal properties, not, for example, thermal expansion, 3 0 and in which the changes are permanent within the threshold temperatures. By way of example, known nickel-titanium alloys with additives may be mentioned, but the invention is not limited to these or now known alloys.
Claims (4)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI940496A FI93986C (en) | 1994-02-03 | 1994-02-03 | Prestressing screw and method for performing prestressing |
| PCT/FI1995/000019 WO1995021333A1 (en) | 1994-02-03 | 1995-01-18 | Pre-tensionable screw |
| AU14185/95A AU1418595A (en) | 1994-02-03 | 1995-01-18 | Pre-tensionable screw |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI940496 | 1994-02-03 | ||
| FI940496A FI93986C (en) | 1994-02-03 | 1994-02-03 | Prestressing screw and method for performing prestressing |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI940496A0 FI940496A0 (en) | 1994-02-03 |
| FI93986B FI93986B (en) | 1995-03-15 |
| FI93986C true FI93986C (en) | 1995-06-26 |
Family
ID=8539890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI940496A FI93986C (en) | 1994-02-03 | 1994-02-03 | Prestressing screw and method for performing prestressing |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| AU (1) | AU1418595A (en) |
| FI (1) | FI93986C (en) |
| WO (1) | WO1995021333A1 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2864889A1 (en) * | 2004-01-14 | 2005-07-15 | Georges Pierre Gauthier | Osteosynthesis equipment for surgical treatment of bone fracture, has rod with blocking part, where maximal dimension of transversal cut of part in one configuration is greater than maximal dimension of cut in another configuration |
| DE102005059091A1 (en) * | 2005-12-10 | 2007-06-14 | Bayerische Motoren Werke Ag | Bolt for connecting two components, has shaft that is provided for connecting bolt head and thread, where shaft is formed from shape memory alloy and is stretched in low temperature phase |
| JP6231824B2 (en) * | 2013-09-06 | 2017-11-15 | 濱中ナット株式会社 | How to set bolt axial force |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS588817A (en) * | 1981-07-03 | 1983-01-19 | 株式会社山科精工所 | Elastic washer |
| FR2620180B1 (en) * | 1987-09-04 | 1990-01-19 | Aerospatiale | SHAPE MEMORY ALLOY SPRING WASHER AND ITS APPLICATION TO A DEVICE FOR EXERCISING A PRESSURE ACTUATING BY BEARINGS |
| DE3933407A1 (en) * | 1989-10-06 | 1990-09-20 | Daimler Benz Ag | Metallic fasteners e.g. screws and rivets - made at least partially of memory alloy in areas which are deformed during fastening |
-
1994
- 1994-02-03 FI FI940496A patent/FI93986C/en active
-
1995
- 1995-01-18 AU AU14185/95A patent/AU1418595A/en not_active Abandoned
- 1995-01-18 WO PCT/FI1995/000019 patent/WO1995021333A1/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI940496A0 (en) | 1994-02-03 |
| FI93986B (en) | 1995-03-15 |
| AU1418595A (en) | 1995-08-21 |
| WO1995021333A1 (en) | 1995-08-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5791847A (en) | Washer and method for using the washer | |
| US4501058A (en) | Method of pre-stressing a structural member | |
| US5772378A (en) | Pre-tensioning device for fastening elements and method for pre-tensioning a fastening element | |
| US4294559A (en) | Pre-stressed structural joint | |
| US20080213062A1 (en) | Constant load fastener | |
| US20080075557A1 (en) | Constant load bolt | |
| Abolmaali et al. | Hysteresis behavior of t-stub connections with superelastic shape memory fasteners | |
| US20060284027A1 (en) | Anti-vibration locking device for pipe and cable clamps | |
| SK83295A3 (en) | Element for control of prestressing of anchoring screws | |
| AU2011335895B2 (en) | A nut assembly | |
| FI93986C (en) | Prestressing screw and method for performing prestressing | |
| Krempl et al. | The influence of the equilibrium stress growth law formulation on the modeling of recently observed relaxation behaviors | |
| JP4190956B2 (en) | Friction damper device | |
| FI93671B (en) | Device and method for tightening a bolt | |
| JPH10103325A (en) | Method for fastening flange by bolt | |
| FI93893B (en) | Bolt-pretensioning device and method for performing the pretensioning | |
| US20070170342A1 (en) | Bracing arrangement with overload protection | |
| KR20170043241A (en) | Self-Locking Bolt for Using High Temperature Environment | |
| EP1988262A1 (en) | Thermoelastic joint connector | |
| EP2620658A2 (en) | Threaded fastener assembly and method of locking a threaded fastener | |
| US4078273A (en) | Process for the preuse work-hardening of bolts | |
| KR102548474B1 (en) | Ahchoring device using shape memory alloy for compression-type fixing sleeve and frp tendon ahchoring method using the same | |
| Lewis | Driving outage times down and improving joint integrity using bolt tensioning | |
| JP3249479B2 (en) | High temperature metal seal | |
| Murphy et al. | Preload Relaxation of Steel Fasteners in Zinc Alloy Pressure Die Castings-Some Engineering Solutions |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BB | Publication of examined application |