WO2017050725A1 - Vorrichtung zur drehmomentbegrenzung - Google Patents

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WO2017050725A1
WO2017050725A1 PCT/EP2016/072232 EP2016072232W WO2017050725A1 WO 2017050725 A1 WO2017050725 A1 WO 2017050725A1 EP 2016072232 W EP2016072232 W EP 2016072232W WO 2017050725 A1 WO2017050725 A1 WO 2017050725A1
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receptacle
torque
head
receiving part
nut
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PCT/EP2016/072232
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Inventor
Tanja Meindorfer
Gerald Schreiber
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Hilti Aktiengesellschaft
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    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B23/00—Details of, or accessories for, spanners, wrenches, screwdrivers
    • B25B23/02—Arrangements for handling screws or nuts
    • B25B23/08—Arrangements for handling screws or nuts for holding or positioning screw or nut prior to or during its rotation
    • B25B23/10—Arrangements for handling screws or nuts for holding or positioning screw or nut prior to or during its rotation using mechanical gripping means
    • B25B23/105—Arrangements for handling screws or nuts for holding or positioning screw or nut prior to or during its rotation using mechanical gripping means the gripping device being an integral part of the driving bit
    • B25B23/108—Arrangements for handling screws or nuts for holding or positioning screw or nut prior to or during its rotation using mechanical gripping means the gripping device being an integral part of the driving bit the driving bit being a Philips type bit, an Allen type bit or a socket
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    • B25B23/14—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers
    • B25B23/1415—Break members; Arrangements specially adapted for break-bolts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B31/00—Hand tools for applying fasteners

Definitions

  • the invention relates to a device for limiting torque according to the preamble of claim 1.
  • a device for torque limiting is equipped with a head part, which has a rotary engagement means for rotationally fixed coupling of the head part with a setting tool, with a, in particular metallic, receiving part, which has a receptacle for rotationally fixed receiving a nut or a bolt head, and with means for transmitting torque from the head part on the receiving part, which connect the head part and the receiving part, wherein the means for transmitting torque at a limit torque breaking the connection between the head part and the receiving part break.
  • expansion anchors When placing expansion anchors, it may be desirable to indicate the achievement of a limit torque on the armature nut and / or to limit the torque on the armature nut. In this way, the function of the expansion anchors can be controlled in a particularly simple manner, or a particularly reliable placement can be ensured even in peripheral areas.
  • DE 102010043167 A1 a generic device for torque limiting is known, which can be plugged onto an anchor nut or a bolt head, and which has a predetermined breaking point, which breaks when a limit torque is reached.
  • the device is designed such that forces which occur when hammering in an expansion anchor do not damage or weaken the predetermined breaking point.
  • a similar torque limiting device that can be plugged onto a nut or bolt head is known from FR 2598855 A1.
  • EP 1353080 A1 describes a cap-like, torque-limiting element having key surfaces, which can be plugged onto an armature nut of an expansion anchor in order to apply a torque, wherein the torque limiting element in FIG having its interior integrally formed shear elements with predetermined breaking points, which are positively connected to the torque transmission in contact with the attack surfaces of the mother and shear when reaching a predetermined limit torque.
  • the object of the invention is to provide a device for torque limiting, which is particularly reliable with a simple and economical construction, and in particular allows a particularly reliable Ankera.
  • An inventive torque limiting device is characterized in that the device in the receptacle has at least one clamping element made of a plastic material for clamping the nut or the bolt head in the receptacle in a clamping manner.
  • a first basic idea of the invention can be seen to provide in the receptacle of, in particular metallic, receiving part at least one clamping element made of a plastic material, which in the intended operation of the device, the recorded in the recording nut or the recorded in the recording pin head, and thus in particular at least partially frictionally engaged, axially in the recording holds.
  • clamping projections may be provided on the receiving part.
  • the receiving part it has been found that it may be undesirable when using integrally formed with the metallic receiving part clamping projections Failure of the receiving part can come under rotational load, especially if the receiving part consists of a metal casting material. In extreme cases, the receiving part may even fail before turning the means for limiting the torque during rotation, with the result that the desired torque control is no longer given. This is where the invention starts and provides at least one clamping element made of a plastic material in the receptacle for clamping the nut or the bolt head.
  • the torque relates to a rotation about an axis extending in the axial direction.
  • the torque, the radial direction and / or the axial direction may relate to a longitudinal and / or symmetrical axis of the device, the head part, the receiving part, the rotary engagement means and / or the receptacle, wherein the axes of these elements preferably coincide.
  • the rotary control means may, for example, have an external polygonal structure, in particular an external hexagonal structure.
  • the receiving part may in particular consist of a metal casting material.
  • the means for transmitting torque and / or the head part are preferably metallic and particularly preferably at least partially have a metal casting material.
  • the device can advantageously comprise an indicator ring made of a plastic material which is arranged in the receptacle Head part and receiving part and thus the achievement of the limit torque can be visualized in a particularly reliable manner, in particular because a plastic material can be particularly easily dyed, so that a particularly well visible indicator can be particularly easily realized.
  • This indicator ring can after the twisting of the head and the repeal
  • the connection between the head part and receiving part come to the fore, so that it is indicated that the limit torque has been reached and, for example, an anchor has been set with the correct torque ng may have a receptacle, in particular a passage, for a nut carrying the threaded rod, wherein preferably the indicator ring surrounds the receptacle.
  • the indicator ring is arranged so that it contributes at most insignificantly for torque transmission between the head part and receiving part.
  • the indicator ring according to the invention can in particular serve on the one hand as a setting indicator and on the other hand as an anti-manipulation ring, since the indicator ring can not easily be re-installed after the receiving part has been removed from the nut or the bolt head.
  • the at least one clamping element is formed integrally with the indicator ring.
  • the clamping element and the indicator ring accordingly form a unit. This can allow a particularly economical production.
  • this embodiment can enable a particularly simple and reliable positioning of the indicator ring on the one hand and of the clamping element both during manufacture and during the intended use of the device, so that the reliability is further increased.
  • the device in the receptacle may comprise a plurality of clamping elements made of a plastic material for clamping fixing the nut or the bolt head in the receptacle, which preferably integrally formed with the indicator ring. are.
  • the indicator ring can be kept even more reliable and it can also be counteracted an undesirable tilting of the composite indicator ring clamping element in the manufacture of the device particularly effective.
  • the clamping elements and the indicator ring expediently form a cage which surrounds the nut introduced into the receptacle or the bolt head introduced into the receptacle.
  • the clamping elements can protrude from the indicator ring at least approximately parallel to one another and / or at least approximately in the axial direction.
  • a further preferred embodiment of the invention lies in the fact that the means for transmitting torque have webs which connect the head part and the receiving part.
  • the webs can form a predetermined breaking point which breaks when the limit torque is reached.
  • the webs may in particular be arranged around the longitudinal axis of the device.
  • the webs preferably extend at least partially in the radial direction, which may be advantageous for the power flow. With regard to the force symmetry, it may be advantageous for the webs to be arranged equidistantly.
  • the indicator ring rests against the webs.
  • the indicator ring is thus at the break points, which in particular can lead to the fact that the indicator ring can not be installed a second time as soon as the webs are broken.
  • the receptacle has an internal polygonal structure, wherein preferably at least one clamping element is spaced from the edges of the polygonal structure.
  • the at least one clamping element is thus located in a key area of the polygon socket structure.
  • a further preferred embodiment of the invention is that the at least one clamping element is arranged in a clearance compensation channel formed in the receptacle.
  • the clearance compensation channel is preferably formed in a key area of the polygon socket structure.
  • the clearance compensation channel can accommodate a radial offset of the clamping element and thus further increase the reliability.
  • the clearance compensation channel can cause a particularly pronounced spring action on the clamping element, which can have a positive effect on the clamping.
  • the head part, the receiving part and the means for torque transmission are preferably formed at least partially in one piece, which can further reduce the manufacturing cost.
  • the invention also relates to an arrangement with a device according to the invention, wherein a nut or a bolt head, preferably an expansion anchor, is accommodated in the receptacle.
  • An expansion anchor may, in particular, be understood to be an anchor, in which an axial offset of an anchor bolt relative to an expansion element causes a radial offset of the expansion element relative to the anchor bolt. Since the inventive device causes a torque limiter, it can allow a particularly close to the edge setting of the expansion anchor.
  • Figure 1 a perspective view of an inventive device for
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the torque limiting device of FIG. 1.
  • the device is crown-shaped and has a head part 10, a foot-side receiving part 60 and a plurality of webs 43, 43 'on.
  • the webs 43, 43 ' connect the head part 10 and the receiving part 60 and form means 40 for torque transmission from the head part 10 on the receiving part 60.
  • the webs extending from the head part 10 radially outwardly to the receiving part 60 back, which diameter larger than the head part 10th is.
  • the receiving part 60 and preferably also the head part 10 and / or the webs 43, 43 'comprise a metal material.
  • the receiving part 60, the head part 10 and / or the webs 43, 43 ' may in particular be formed integrally at least in some areas.
  • a receptacle 61 is formed in the receiving part 60.
  • a nut or a bolt head is received in this receptacle 61.
  • the receptacle 61 has a hexagon socket structure, which can be seen in particular in Figure 2, and which corresponds to an external hexagonal structure of the nut or the bolt head. Instead of a hexagon, another polygonal structure can also be provided. Additionally or alternatively, a non-positive connection may be present.
  • an indicator ring 70 made of a plastic material is arranged on the bottom of the receptacle 61.
  • the indicator ring 70 is positioned coaxially with the longitudinal axis 99, is aligned with the passage 15 and with the receptacle 61 and abuts against the webs 43 of the means 40 for transmitting torque.
  • From the indicator ring 70 are three clamping elements 75, 75 ', 75 "from, wherein the indicator ring 70 and the clamping elements 75, 75', 75" form a cage structure.
  • the torque limiting device is mounted on a nut or a bolt head, wherein the nut or the bolt head is received in the receptacle 61 and there by means of the corresponding polygonal structures is rotationally fixed manner coupled to the receiving part 60.
  • the three clamping elements 75, 75 ', 75 "made of plastic come between the nut or the bolt head and the Receiving part 60 to lie and jam the nut or the bolt head in the receptacle 61.
  • a mother carrying threaded rod can be absorbed by the passage 15 in the head part 10.
  • a torque is exerted on the head part 10 via the rotary control means 12. This torque is transmitted via the webs 43 on the receiving part 60 and the receiving part 60 in turn to the mother or the bolt head.
  • the webs 43 shear off, with the result that the head part 10 is separated from the receiving part 60 and no further torque transmission takes place on the receiving part 60.
  • the device therefore acts as a torque limiting Abreissmutter. After shearing the webs 43, the head part 10 is separated from the receiving part 60 and falls off the receiving part 60. In this case, the indicator ring 70 appears on the receiving part 60 and visually signals the achievement of the limit torque.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Drehmomentbegrenzung mit einem Kopfteil, welches ein Drehangriffsmittel zur drehfesten Kopplung des Kopfteils mit einem Setzwerkzeug aufweist, mit einem Aufnahmeteil, welches eine Aufnahme zum drehfesten Aufnehmen einer Mutter oder eines Bolzenkopfs aufweist, und mit Mitteln zur Drehmomentübertragung vom Kopfteil auf das Aufnahmeteil, welche das Kopfteil und das Aufnahmeteil verbinden, wobei die Mittel zur Drehmomentübertragung bei einem Grenzdrehmoment unter Aufhebung der Verbindung zwischen Kopfteil und Aufnahmeteil brechen. Erfindungsgemäss ist vorgesehen, dass die Vorrichtung in der Aufnahme zumindest ein Klemmelement aus einem Kunststoffmaterial zum klemmenden Fixieren der Mutter beziehungsweise des Bolzenkopfs in der Aufnahme aufweist.

Description

Vorrichtung zur Drehmomentbegrenzung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Drehmomentbegrenzung gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1 . Eine solche Vorrichtung zur Drehmomentbegrenzung ist ausgestattet mit einem Kopfteil, welches ein Drehangriffsmittel zur drehfesten Kopplung des Kopfteils mit einem Setzwerkzeug aufweist, mit einem, insbesondere metallischen, Aufnahmeteil, welches eine Aufnahme zum drehfesten Aufnehmen einer Mutter oder eines Bolzenkopfs aufweist, und mit Mitteln zur Drehmomentübertragung vom Kopfteil auf das Aufnahmeteil, welche das Kopfteil und das Aufnahmeteil verbinden, wobei die Mittel zur Drehmomentübertragung bei einem Grenzdrehmoment unter Aufhebung der Verbindung zwischen Kopfteil und Aufnahmeteil brechen.
Beim Setzen von Spreizankern kann es gewünscht sein, das Erreichen eines Grenzdrehmomentes an der Ankermutter anzuzeigen und/oder das Drehmoment an der Ankermutter zu begrenzen. Hierdurch kann die Funktion der Spreizanker in besonders einfacher Weise kontrolliert werden, beziehungsweise eine besonders zuverlässige Setzung auch in Randbereichen gewährleistet werden.
Aus der DE 102010043167 A1 ist eine gattungsgemässe Vorrichtung zur Drehmomentbegrenzung bekannt, die auf eine Ankermutter oder einen Bolzenkopf aufgesteckt werden kann, und die eine Sollbruchstelle aufweist, welche beim Erreichen eines Grenzdrehmoments bricht. Gemäss DE 102010043167 A1 ist die Vorrichtung so ausgebildet, dass beim Einhämmern eines Spreizankers auftretende Kräfte die Sollbruchstelle nicht beschädigen oder schwächen.
Eine ähnliche Vorrichtung zur Drehmomentbegrenzung, die auf eine Mutter oder einen Bolzenkopf aufgesteckt werden kann, ist aus der FR 2598855 A1 bekannt.
Die EP 1353080 A1 beschreibt ein kappenartiges, Schlüsselflächen aufweisendes Drehmomentbegrenzungselement, welches zum Aufbringen eines Drehmomentes auf eine Ankermutter eines Spreizankers aufsteckbar ist, wobei das Drehmomentbegrenzungselement in seinem Inneren einstückig ausgeformte Scherelemente mit Sollbruchstellen aufweist, die zur Drehmomentübertragung formschlüssig mit den Angriffsflächen der Mutter in Kontakt sind und bei Erreichen eines vorgegebenen Grenzdrehmoments abscheren.
Aus der DE 10201 1 106696 A1 geht eine das Drehmoment beschränkende Einrichtung hervor, welche mindestens ein Rampenteil, umfasst welches mit Ratschennasen zusammenarbeitet.
Weiterhin sind, beispielsweise aus der US 2002/076295 A1 , Abreissmuttern oder Abreissschrauben mit einem Kopfteil und einem Gewindeteil bekannt, die über eine Sollbruchstelle miteinander verbunden sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Drehmomentbegrenzung anzugeben, die bei einfachem und wirtschaftlichem Aufbau besonders zuverlässig ist, und die insbesondere eine besonders zuverlässige Ankersetzung erlaubt.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäss durch eine Vorrichtung zur Drehmomentbegrenzung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Eine erfindungsgemässe Vorrichtung zur Drehmomentbegrenzung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung in der Aufnahme zumindest ein Klemmelement aus einem Kunststoffmaterial zum klemmenden Fixieren der Mutter beziehungsweise des Bolzenkopfs in der Aufnahme aufweist.
Ein erster Grundgedanke der Erfindung kann darin gesehen werden, in der Aufnahme des, insbesondere metallischen, Aufnahmeteils zumindest ein Klemmelement aus einem Kunststoffmaterial vorzusehen, welches beim bestimmungsgemässen Betrieb der Vorrichtung die in der Aufnahme aufgenommene Mutter beziehungsweise den in der Aufnahme aufgenommenen Bolzenkopf klemmend, und somit insbesondere zumindest teilweise reibschlüssig, axial in der Aufnahme hält.
Für einen zuverlässigen Betrieb müssen gattungsgemässe Vorrichtungen zur Drehmomentbegrenzung an der Mutter beziehungsweise am Bolzenkopf gehalten werden. Zu diesem Zweck können am Aufnahmeteil Klemmvorsprünge vorgesehen werden. In Experimenten hat sich allerdings gezeigt, dass es bei Verwendung von einstückig mit dem metallischen Aufnahmeteil ausgebildeten Klemmvorsprüngen unter Umständen zu einem unerwünschten Versagen des Aufnahmeteils bei Drehbelastung kommen kann, insbesondere dann, wenn das Aufnahmeteil aus einem Metallgussmaterial besteht. Im Extremfall kann das Aufnahmeteil bei Drehbelastung sogar vor den Mitteln zur Drehmomentbegrenzung versagen, mit der Folge, dass die gewünschte Drehmomentkontrolle nicht mehr gegeben ist. Hier setzt die Erfindung an und sieht in der Aufnahme zum Klemmen der Mutter beziehungsweise des Bolzenkopfs zumindest ein Klemmelement aus einem Kunststoffmaterial vor. Es hat sich gezeigt, dass hiermit eine vergleichsweise spannungsarme Klemmung der Mutter beziehungsweise des Bolzenkopfs realisiert werden kann, mit der Folge, dass die Vorrichtung besonders zuverlässig bestimmungsgemass an den Mitteln zur Drehmomentbegrenzung und nicht am Aufnahmeteil bricht. Somit ist eine besonders hohe Zuverlässigkeit gegeben, und zudem, da das Aufnahmeteil vergleichsweise schwach ausgelegt werden muss, auch eine besonders hohe Wirtschaftlichkeit. Dabei kann auch eine besonders dauerhafte Fixierung gewährleistet werden, da ein Kunststoffmaterial mit besonders geringer Kriechneigung gewählt werden kann. Da ein Kunststoffmaterial besonders einfach eingefärbt werden kann, kann mit einem erfindungsgemässen Kunststoffmaterial ferner in besonders einfacher Weise ein Indikator realisiert werden, der das bestimmungsgemässe Brechen der Mittel zur Drehmomentbegrenzung und somit das Erreichen des Grenzdrehmoments besonders zuverlässig visuali- sieren kann.
Insbesondere ist die erfindungsgemässe Vorrichtung so ausgestaltet, dass die Mittel zur Drehmomentübertragung bei einem Grenzdrehmoment unter Aufhebung der Verbindung zwischen Kopfteil und Aufnahmeteil bevorzugt brechen. Unter bevorzugtem Brechen kann insbesondere verstanden werden, dass die Mittel zur Drehmomentübertragung bei einem geringeren Drehmoment brechen als das Kopfteil und als das Aufnahmeteil, insbesondere bei einem geringeren Drehmoment als das Drehangriffsmittel und als die Aufnahme, so dass die Mittel zur Drehmomentübertragung eine Sollbruchstelle bilden.
Soweit hier von einer Axialrichtung, Radialrichtung und/oder von Drehmomenten die Rede ist, können sich diese Angaben insbesondere auf dieselbe Richtung beziehen, d.h. das Drehmoment betrifft eine Drehung um eine in Axialrichtung verlaufende Achse. Insbesondere können sich das Drehmoment, die Radialrichtung und/oder die Axialrichtung auf eine Längsund/oder Symmetrieachse der Vorrichtung, des Kopfteils, des Aufnahmeteils, des Drehangriffsmittels und/oder der Aufnahme beziehen, wobei die Achsen dieser Elemente vorzugsweise zusammenfallen.
Das Drehangriffsmittel kann zum Beispiel eine Aussenmehrkantstruktur, insbesondere eine Aussensechskantstruktur, aufweisen. Die Mutter beziehungsweise der Bolzenkopf weist zweckmässigerweise eine Aussenmehrkantstruktur, insbesondere eine Aussensechskant- struktur, auf. Das Aufnahmeteil kann insbesondere aus einem Metallgussmaterial bestehen. Auch die Mittel zur Drehmomentübertragung und/oder das Kopfteil sind vorzugsweise metallisch und weisen besonders bevorzugt zumindest bereichsweise ein Metallgussmaterial auf.
Gemäss einem weiteren Erfindungsgedanken, der grundsätzlich auch unabhängig vom Konzept des„Klemmelements aus einem Kunststoffmaterial" realisiert werden könnte, kann die Vorrichtung vorteilhafterweise einen Indikatorring aus einem Kunststoffmaterial aufweisen, der in der Aufnahme angeordnet ist. Mittels eines solchen Indikatorrings kann die Aufhebung der Verbindung zwischen Kopfteil und Aufnahmeteil und somit das Erreichen des Grenzdrehmoments in besonders zuverlässiger Weise visualisiert werden, insbesondere weil ein Kunststoffmaterial besonders einfach eingefärbt werden kann, so dass ein besonders gut sichtbarer Indikator besonders einfach realisiert werden kann. Dieser Indikatorring kann nach dem Abdrehen des Kopfteils und der Aufhebung der Verbindung zwischen Kopfteil und Aufnahmeteil zum Vorschein kommen, so dass angezeigt wird, dass das Grenzdrehmoment erreicht und beispielsweise ein Anker mit dem richtigen Drehmoment gesetzt wurde. Die Vorrichtung zur Drehmomentbegrenzung kann eine Aufnahme, insbesondere einen Durchgang, für eine die Mutter tragende Gewindestange aufweisen, wobei vorzugsweise der Indikatorring die Aufnahme umgibt. Hierdurch kann eine besonders einfache Bauform erhalten werden. Vorzugsweise ist der Indikatorring so angeordnet, dass er zur Drehmomentübertragung zwischen Kopfteil und Aufnahmeteil allenfalls unwesentlich beiträgt. Der erfindungsgemässe Indikatorring kann insbesondere einerseits als Setzindikator und andererseits als Anti- Manipulationsring dienen, da der Indikatorring nicht einfach wieder eingebaut werden kann, nachdem das Aufnahmeteil von der Mutter beziehungsweise dem Bolzenkopf entfernt worden ist.
Besonders vorteilhaft ist es, dass das zumindest eine Klemmelement einstückig mit dem Indikatorring ausgebildet ist. Das Klemmelement und der Indikatorring bilden demgemäss eine Einheit. Dies kann eine besonders wirtschaftliche Herstellung ermöglichen. Darüber hinaus kann diese Ausführungsform eine besonders einfache und zuverlässige Positionierung einerseits des Indikatorrings und andererseits des Klemmelements sowohl bei der Herstellung als auch bei der bestimmungsgemässen Verwendung der Vorrichtung ermöglichen, so dass die Zuverlässigkeit weiter erhöht ist.
Insbesondere kann die Vorrichtung in der Aufnahme mehrere Klemmelemente aus einem Kunststoffmaterial zum klemmenden Fixieren der Mutter beziehungsweise des Bolzenkopfs in der Aufnahme aufweisen, welche vorzugsweise einstückig mit dem Indikatorring ausgebil- det sind. Hierdurch kann der Indikatorring noch zuverlässiger gehalten und es kann zudem einem unerwünschten Verkanten des Verbundes Indikatorring-Klemmelement bei der Fertigung der Vorrichtung besonders wirksam entgegengewirkt werden. Die Klemmelemente und der Indikatorring bilden zweckmässigerweise einen Käfig, welcher die in die Aufnahme eingebrachte Mutter beziehungsweise den in die Aufnahme eingebrachten Bolzenkopf umgibt. Insbesondere können die Klemmelemente vom Indikatorring zumindest annähernd parallel zueinander und/oder zumindest annähernd in Axialrichtung abstehen.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass die Mittel zur Drehmomentübertragung Stege aufweisen, die das Kopfteil und das Aufnahmeteil verbinden. Dies stellt eine konstruktiv besonders einfache und zugleich zuverlässige Ausgestaltung dar. Die Stege können eine Sollbruchstelle bilden, die bei Erreichen des Grenzdrehmoments bricht. Die Stege können insbesondere um die Längsachse der Vorrichtung herum angeordnet sein. Die Stege erstrecken sich vorzugsweise zumindest bereichsweise in Radialrichtung, was für den Kraftfluss vorteilhaft sein kann. Im Hinblick auf die Kräftesymmetrie kann es vorteilhaft sein, dass die Stege äquidistant angeordnet sind.
Besonders zweckmässig ist es, dass der Indikatorring an den Stegen anliegt. Der Indikatorring liegt somit an den Bruchstellen an, was insbesondere dazu führen kann, dass der Indikatorring nicht ein zweites Mal eingebaut werden kann, sobald die Stege gebrochen sind.
Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die Aufnahme eine Innenmehrkantstruktur aufweist, wobei vorzugsweise das zumindest eine Klemmelement von den Kanten der Innenmehrkantstruktur beabstandet ist. Insbesondere befindet sich das zumindest eine Klemmelement somit in einer Schlüsselfläche der Innenmehrkantstruktur. Durch die von den Kanten beabstandete Anordnung kann eine besonders zuverlässige Drehmomentübertragung realisert werden. Die Innenmehrkantstruktur kann vorzugsweise eine Innensechskantstruktur sein.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass das zumindest eine Klemmelement in einem in der Aufnahme gebildeten Spielausgleichskanal angeordnet ist. Der Spielausgleichskanal ist vorzugsweise in einer Schlüsselfläche der Innenmehrkantstruktur ausgebildet. Der Spielausgleichskanal kann einen radialen Versatz des Klemmelements aufnehmen und die Zuverlässigkeit somit noch weiter erhöhen. Insbesondere kann der Spielausgleichskanal eine besonders ausgeprägte Federwirkung am Klemmelement bewirken, was sich positiv auf die Klemmung auswirken kann. Das Kopfteil, das Aufnahmeteil und die Mittel zur Drehmomentübertragung sind bevorzugt zumindest teilweise einstückig ausgebildet, was den Herstellungsaufwand weiter senken kann.
Die Erfindung betrifft auch eine Anordnung mit einer erfindungsgemassen Vorrichtung, wobei in der Aufnahme eine Mutter oder ein Bolzenkopf, vorzugsweise eines Spreizankers, aufgenommen ist. Unter einem Spreizanker kann insbesondere ein Anker verstanden werden, bei dem ein axialer Versatz eines Ankerbolzens relativ zu einem Spreizelement einen radialen Versatz des Spreizelements relativ zum Ankerbolzen bewirkt. Da die erfindungsgemässe Vorrichtung eine Drehmomentbegrenzung bewirkt, kann sie eine besonders randnahe Setzung des Spreizankers ermöglichen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert, die schematisch in den beiliegenden Figuren dargestellt sind, wobei einzelne Merkmale der nachfolgend gezeigten Ausführungsbeispiele im Rahmen der Erfindung grundsätzlich einzeln oder in beliebiger Kombination realisiert werden können. In den Figuren zeigen schematisch:
Figur 1 : eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemässen Vorrichtung zur
Drehmomentbegrenzung;
Figur 2: eine Ansicht der Vorrichtung zur Drehmomentbegrenzung aus Figur 1 von unten mit Blick in die Aufnahme; und
Figur 3: eine Längsschnittansicht der Vorrichtung zur Drehmomentbegrenzung aus Figur 1 .
Die Figuren zeigen ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Vorrichtung zur Drehmomentbegrenzung. Wie die Figuren zeigen, ist die Vorrichtung kronenförmig ausgebildet und weist ein Kopfteil 10, ein fussseitiges Aufnahmeteil 60 sowie mehrere Stege 43, 43' auf. Die Stege 43, 43' verbinden das Kopfteil 10 und das Aufnahmeteil 60 und bilden Mittel 40 zur Drehmomentübertragung vom Kopfteil 10 auf das Aufnahmeteil 60. Die Stege erstrecken sich ausgehend vom Kopfteil 10 radial nach aussen zum Aufnahmeteil 60 hin, welches durchmessergrösser als das Kopfteil 10 ist. Das Aufnahmeteil 60 und vorzugsweise auch das Kopfteil 10 und/oder die Stege 43, 43' weisen ein Metallmaterial auf. Das Aufnahmeteil 60, das Kopfteil 10 und/oder die Stege 43, 43' können insbesondere zumindest bereichsweise einstückig ausgebildet sein. lm Aufnahmeteil 60 ist eine Aufnahme 61 ausgebildet. Im Betriebszustand ist in dieser Aufnahme 61 eine Mutter oder ein Bolzenkopf aufgenommen. Zur formschlüssigen Drehmomentübertragung von der Aufnahme 61 auf die Mutter beziehungsweise auf den Bolzenkopf weist die Aufnahme 61 eine Innensechskantstruktur auf, die insbesondere in Figur 2 erkennbar ist, und die mit einer Aussensechskantstruktur der Mutter beziehungsweise des Bolzenkopfs korrespondiert. Anstelle eine Sechskants kann auch eine andere Mehrkantstruktur vorgesehen sein. Zusätzlich oder alternativ kann auch eine kraftschlüssige Verbindung vorhanden sein.
Wie insbesondere die Figuren 1 und 3 zeigen, weist das Kopfteil 10 ein als Aussensechskant ausgebildetes Drehangriffsmittel 12 auf, mittels dem ein Drehmoment von einem nicht dargestellten Setzwerkzeug formschlüssig auf das Kopfteil 10 übertragbar ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Drehangriffsmittel 12 als eine separate Hülse ausgebildet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel entfällt auf jede Kante des Drehangriffsmittels 12 ein Steg 43. Somit sind im dargestellten Beispiel insgesamt sechs Stege 43 vorhanden.
Das Aufnahmeteil 60 und das Kopfteil 10 sind koaxial angeordnet und definieren eine gemeinsame Längsachse 99 der Vorrichtung. Das Kopfteil 10 weist einen Durchgang 15 auf, die mit der Aufnahme 61 des Aufnahmeteils 60 fluchtet, so dass die Vorrichtung in Längsrichtung gesehen (vgl. 2) durchgängig ist.
In der Aufnahme 61 des Aufnahmeteils 60 ist am Boden der Aufnahme 61 ein Indikatorring 70 aus einem Kunststoffmaterial angeordnet. Der Indikatorring 70 ist koaxial zur Längsachse 99 positioniert, fluchtet mit dem Durchgang 15 und mit der Aufnahme 61 und liegt an den Stegen 43 der Mittel 40 zur Drehmomentübertragung an. Vom Indikatorring 70 stehen drei Klemmelemente 75, 75', 75" ab, wobei der Indikatorring 70 und die Klemmelemente 75, 75', 75" eine Käfigstruktur bilden. Die drei Klemmelemente 75, 75', 75" sind ebenfalls aus einem Kunststoffmaterial gebildet und sind vorzugsweise einstückig mit dem Indikatorring 70 ausgeführt. Die drei Klemmelemente 75, 75', 75" verlaufen etwa parallel zur Längsachse 99 in der Aufnahme 61 , und zwar jeweils in einem Spielausgleichskanal 79, der in der Seitenwand der Aufnahme 61 , insbesondere in einer Schlüsselfläche, ausgebildet ist.
Beim Betrieb ist die Vorrichtung zur Drehmomentbegrenzung auf eine Mutter oder einen Bolzenkopf aufgesteckt, wobei die Mutter beziehungsweise der Bolzenkopf in der Aufnahme 61 aufgenommen ist und dort mittels der korrespondierenden Mehrkantstrukturen formschlüssig drehfest an das Aufnahmeteil 60 gekoppelt ist. Die drei Klemmelemente 75, 75', 75" aus Kunststoff kommen dabei zwischen der Mutter beziehungsweise dem Bolzenkopf und dem Aufnahmeteil 60 zu liegen und verklemmen die Mutter beziehungsweise den Bolzenkopf in der Aufnahme 61. Eine die Mutter tragende Gewindestange kann vom Durchgang 15 im Kopfteil 10 aufgenommen werden.
Mittels eines Setzwerkzeugs wird über das Drehangriffsmittel 12 ein Drehmoment auf das Kopfteil 10 ausgeübt. Dieses Drehmoment wird über die Stege 43 auf das Aufnahmeteil 60 und vom Aufnahmeteil 60 wiederum auf die Mutter beziehungsweise den Bolzenkopf übertragen.
Erreicht das am Kopfteil 10 aufgebrachte Drehmoment ein vorbestimmtes Grenzdrehmoment, so scheren die Stege 43 ab, mit der Folge, dass das Kopfteil 10 vom Aufnahmeteil 60 abgetrennt wird und keine weitere Drehmomentübertragung mehr auf das Aufnahmeteil 60 stattfindet. Die Vorrichtung wirkt daher als drehmomentbegrenzende Abreissmutter. Nach dem Abscheren der Stege 43 ist das Kopfteil 10 vom Aufnahmeteil 60 getrennt und fällt vom Aufnahmeteil 60 ab. Hierbei tritt der Indikatorring 70 am Aufnahmeteil 60 zutage und signalisiert visuell das Erreichen des Grenzdrehmoments.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Vorrichtung zur Drehmomentbegrenzung
mit einem Kopfteil (10), welches ein Drehangriffsmittel (12) zur drehfesten Kopplung des Kopfteils (10) mit einem Setzwerkzeug aufweist,
mit einem Aufnahmeteil (60), welches eine Aufnahme (61) zum drehfesten Aufnehmen einer Mutter oder eines Bolzenkopfs aufweist,
und mit Mitteln (40) zur Drehmomentübertragung vom Kopfteil (10) auf das Aufnahmeteil (60), welche das Kopfteil (10) und das Aufnahmeteil (60) verbinden, wobei die Mittel (40) zur Drehmomentübertragung bei einem Grenzdrehmoment unter Aufhebung der Verbindung zwischen Kopfteil (10) und Aufnahmeteil (60) brechen,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t,
dass die Vorrichtung in der Aufnahme (61) zumindest ein Klemmelement (75) aus einem Kunststoffmaterial zum klemmenden Fixieren der Mutter beziehungsweise des Bolzenkopfs in der Aufnahme (61) aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t,
dass die Vorrichtung einen Indikatorring (70) aus einem Kunststoffmaterial aufweist, der in der Aufnahme (61 ) angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t,
dass das zumindest eine Klemmelement (75) einstückig mit dem Indikatorring (70) ausgebildet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder Anspruch 3,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t,
dass die Vorrichtung in der Aufnahme (61) mehrere Klemmelemente (75, 75', 75") aus einem Kunststoffmaterial zum klemmenden Fixieren der Mutter beziehungsweise des Bolzenkopfs in der Aufnahme (61) aufweist, welche einstückig mit dem Indikatorring (70) ausgebildet sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t,
dass die Mittel (40) zur Drehmomentübertragung Stege (43) aufweisen, die das Kopfteil (10) und das Aufnahmeteil (60) verbinden, wobei der Indikatorring (70) an den Stegen (43) anliegt.
6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t,
dass die Aufnahme (61) eine Innenmehrkantstruktur aufweist, und dass das zumindest eine Klemmelement (75) von den Kanten der Innenmehrkantstruktur beabstandet ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t,
dass das zumindest eine Klemmelement (75) in einem in der Aufnahme (61) gebildeten Spielausgleichskanal (79) angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t,
dass das Kopfteil (10), das Aufnahmeteil (60) und die Mittel (40) zur Drehmomentübertragung zumindest teilweise einstückig ausgebildet sind.
9. Anordnung mit einer Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei in der Aufnahme (61 ) eine Mutter oder ein Bolzenkopf, insbesondere eines Spreizankers, aufgenommen ist.
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