DE3229206A1 - Vorrichtung zur pruefung von schraubverbindungen - Google Patents

Description

• Verristtung zur Prüfung von Schraubverbindungen
• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Prüfung von Schrauhverbindungen. insbesondere zur Prüfun des Anzugs-oder Losdreh- bzw. Losbrechmoments, mit einer Grandplatte, einer auf der Grundplatte angeordneten Haltevorrichtung zur drehsicheren Aufnahme eines Teils einer Schraubverbindung, z.9. eines Schraubenkopfes, und einer mit der Haltevorrichtung ausgerichteten Aufnahmevorrichtung für das drehbewegliche Teil einer Schraubverbindung, wobei die Schraubverbindung zu verspannende Elemente oder Meßeinrichtungen für Axialkräfte aufweisen kann.
• Bei einer bekannten Vorrichtung zur Prjfug von Schrathverbindungen sind auf einer Grundplatte zwei Haltestücke oder Aufnahmeelemente zur Aufnahme der Schraubverbindung mit Abstand voneinander angebracht. Ein Haltestück weist eine Durchgangshohrung fr eine Schraube und eine mit der Durchgangstohrung fluchtende Aussparung für die formschlüssige und di@@sichere Aufnahme einer Sachskantmatter auf. Das zweite Daltestück hat eine Führung für ein in Achsrichtung der Schraubverbindung bewegliches Gleitstück, das seinerseits mit einer Durchgangsbohrung für den Schaft einer Sechskantschraube versehen ist. Bei montierter Schraubverbindung stützt sich der Schraubenkopf Über ein Zwischenstück auf das bewegliche Gleitstück ab. Das gleitstück wirkt auf eine Ringmeßdose, die zwischen den beiden Haltesticken zur Messung der durch die Schraubverbindung erzeugten Vorspannkraft angeordnet ist. Das Anzugsdrehmoment oder das Losedrehmoment wird durch einen Drehmomentschlissel aufgebracht und gemessen. Die Vorrichtung wird hierbei auf einem Masch inentisch oder in einem Schraubstock befestigt.
• Die bekannte Vorrichtung weist wegen der geringen Genauigkeit handelsüblicher Orehmumsatschlüssel keine hohe Meßzenauigkeit in Bezug auf die Drehmomentmessung auf. Bei Verwendung von Drehmomentschlüsseln, die mit Behnungsmaß- streifen bestückt sind, werden geeignete teßverstërker benötigt. Das Drehmoment kann nur von Hand aufgebracht werden.
• Hierbei lassen sich auf die Schraubverbindung wirkende Querkräfte nicht vermeiden.
• Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Prüfung von Schraubverbindungen zu schaffen, die bei einfachem Aufbau insbesondere eine möglichst genaue essung des Anzugsmomentes und des Löse- oder Losbrechmoments einer Schraubverbindung ermöglicht, wobei ein besonderer meßtechnischer Aufwand vermieden werden soll. Hierbei sollen auch hohe Nomente, die nicht mehr von Hand aufbringbar sind, aufgebracht und gemessen werden. Weiterhin soll die Schraubverbindung bei Aufbringung von Drehmomenten nicht durch Querkräfte belastet werden.
• /die Diese Aufgabe wird durch/in den Patentansprüchen angegebenen merkmale gelöst. Die Ansprüche enthalten auch nusgestaltungen der Erfindung. Die Vorteile der Erfindung ergeben sich im wesentlichen aus der Aufgabenstellung. Die Erfindung ist insbesondere verwendbar zur Ermittlung von Drehmomenten an Schraubverbindungen bei Einsatz von Schraubensicherungsmitteln z.9. Klebstoffen, Federringen, Zahnscheiben und dgl..
• Bei Vorhandensein einer Druck- oder Universalprifmaschine kann das Hebelelement zur Aufbringung des Drehmoments unmittelbar vom Belastungsstempel der Prüfmaschine beaufschlagt werden. Damit können Drehmomente in Schraubverbindungen grundsätzlich ohne weiteres Meßzubehör genau bestimmt werden.
• Die Erfindung wird an einem Ausführungsóeispiel in den Zeichnungen schematisch dargestellt und in der Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 einen Längsechnitt, Fig. 2 eine Draufsicht, teilweise geschnitten und Fig. 3 eine Seitenansicht einer Vorrichtung nach der Erfindung.
• Auf einer Grundplatte 1 ist eine feste Haltevorrichtung 2 angeordnet, die mit einer Ausnehmung 3 zur drehsicheren Aufnanme von Schlüsseleinsätzen 4 versehen ist. Die Ausnehmung 3 kann z.B. eine rechteckige Form aufweisen und vertikale Führungsflächen für die Schlüsseleinsätze 4 besitzen. Die Schlüsseleinsätze 4 sind zur drehsicheren Aufnahme z.3. von S chsk-3nt-Schraubsnköpfen 6 vorgesehen. Für verschiedene 3hrauoengrößen und Kopf- bzw. Mutternformen, z.B. bei innensechskant, werden verschiedene Schlüsseleinsätze verwondet, die jedoch die gleichen Außenabmessungen aufweisen und in die Ausnehmung 3 passen. Die Schlüsseleinsätze 4 können mit einem Vierkant 7 versehen sein, an dem ein handelsüblicher Drchmomentschlüssal für die Montage der Schraubenpackung außerhalb der Vorrichtung angesetzt werden kann.
• D e in der Haltevorrichtung 2 angeoineten auswechselbaren Einsätze 4 können in der Haltevorrichtung auch drehbar gelagert karden. Sie können in diesem Fall durch geeignete Sicherungsmittel gegen Verdrehung gegenüber der Haltevorrichtng 2 gesichert werden ( nicht dargestellt). Ourch eine solche Anordnung ist es möglich, die zu prüfanne Schraubverbindung um kleine Beträge nachzuspannen.
• die i: Ausfuhrungsbeispiel dargestellte und zu prüfende Schraubverbindung setzt sich zusammen aus einer Sechs kantsthraube mit dem Schraubenkopf 6, einem zu verspannenden Hanschtail 5 und einer Sechskantmutter 8. Die Sechskantmuter @ ist in einem Einsatz 9 aufgenommen, der hnlich wie uie Schlüsseleinsälze 4 gestaltet ist. Der Einsatz 9 ist In einem Aufnahmeteil 10 Verdrehsicher, z.B. formschlüssig, eingesetzt. Für unterschiedliche Schraubengrößen und Schraubentypen werden jeweils passende Einsätze verwendet. Die Einsätze @ uno 9 können auch gleich ausgeführt sein. Das Aunahmeteil 10 kann auch eine durchgahends Ausnehmung für die Einsätze 9 aufweisen, wie in Fig. 2 gestrichelt ngedeutet.
• Das Aufnahmeteil 1o ist im dargestellten Ausführungsbeispiel in zwei Lagerböcken 11 und 12 mit zwei Kugellagern 13 und 14 drehbeweglich gelagert. Es weist zwischen den bien Lagern einen Steg lo' auf, der mit Anflächungen 15, 15' versehen ist, an denen ein gabelförmiges Hebelelement 16 zur Orehmomentbelastung angesetzt werden kann. Das Hebelelement kann auch fest mit dem Aufnahmeteil 1o verbunden sein.
• Anstelle von zwei Wälzlagern 13, 14 kann auch ein einzelnes Lager verwendet werden. In diesem Fall wird das Aufnahmeteil 1o und das Hebelelement 16 zweckmäßigerweise so Busgebildet, daß 3iegebeanspruchungen der zu prüfenden Schraubverbindung vermieden werden. Hierzu kann das Aufnahmeteil lo Fortsätze zu beiden Seiten des Lagers aufweisen, an denen dis Hebelelement 16 angreift. Die Kraft zur Erzeugung eines Drehmoments kann dann so aufgebracht werden, daß sie in der Lagermittelebene wirkt. Eine Biegebeanspruchung der bchraubverbindung wird dadurch vermieden.
• Anstelle des Flanschteils 5 oder zusammen mit diesem Flanschteil kann zur Messung der erzeugten Vorspannkraft auch eine geeignete Kraftmeßdose, z.B. eine Ringmeßdose, in die Schraubverbindung eingsetzt werden. Das Flanschteil kann auch als Druck- oder Tellerfeder ausgebildet, bzw. mit Dehnungsmeßstreifen bestückt sein. Mechanische Sicherungselemente wie Federringe, Zahnscheiben u.ä. können mitverspannt werden.
• Die Aufnahmevorrichtung 2 ist auf der Grundplatte 1 in Achsrichtung der zu prüfenden Schraubverbindung verschiebbar angeordnet, sie in Fig. 1 durch Doppelpfeil angedeutet. Hierzu können auf der Grundplatte z.B. Führungen 17 vorgesehen werden. Zur montage der zu prüfenden Schraubveraindung kann die Aufnahmevorrichtung seitlich, d.h. in Achsrirhtung der Schraubverbindung, verschoben oder sie kann aus den Führungen herausgenommen werden. Die Aufnahmevorrichtung 2 kann se nahe an das Aufnahmeteil 10 herangeschoben werden, daß nach Drehmoments von anders gestalteten Straußuerbidungen, z.B. zwischen Mutter und kontermetter, gemesses werden können.
• Die dargestellte Pröfeinrichtung ist busonders vorteilnaft einsatzhar, wenn sie in Verbindung mit einer Druck- oser Eniversalprüfmaschine verwendet wird. In sieser Fall wire die Vorrichtung mit Grundplatte so auf den Maschinentisen der Prüfmaschlne gestellt oder auf dem Tisch befestigt, da.'3 das Hebelelement 16 an einem definierten Hebelarm durch die Belastungseinrichtung der Prüfmaschine belastet wird, wie in Fig. 3 schematisch durch Pfeil am Hebel 16 angedeutet.
• Aus der Belastungskraft und dem Hebelarm der Belastung ergibt sich h auf einfache Weise das aufgebrachte Drehmoment.
• Die Einrichtung kann auch auf der Belastungsvorrichtung der Prüfmaschine montiert werden, wobei der Belastungshebel 1@ an einer feststehenden Meßeinrichtung abgestützt werden Die Einrichtung kann auch so gestaltet werden, daß ein wechselndes Drehmoment (Dauerschwingversuch, Vibrationstest) aufgebracht werden kann. Um beispielsweise die Wirkung von Schraubensicherungen zu testen.
• Leerseite

Claims (7)

1. Vorrichtung zur Prüfung von Schraubverbindungen Patentanspriche: 1 Vorrichtung zur Prüfung von Schraubverbindungen, insbesondere zur Prüfung des Anzugs- oder Losdreh- bzw. Loshrechmements. mit einer Grundplatte, einer auf der Grundelatte angeordneten Haltevorrichtung zur drehsicheren Aufnahme eines Teils einer Schraubverbindung, z.5.

   eines Schraubenkopfes, und einer mit der Haltevorrichtung ausgerichteten Aufnahmevorrichtung für das drehbewegliche Teil einer Schraubverbindung, wobei die Schraubverbindung zu verspannende Elernente oder Maßeinrichtungen fr Axialkräßte aufweisen kann, dadurch gekennzeichnet.

   daß die Sufnahmevorrichtung für das drehbewegliche Teil (P) der Schraubverbindung (5, 6, 8) aus mindestens einem lagerbock (11, 12) mit einem drehbeweglich in mindestens einem Wälzlager (13, 14) gelagerten Aufnahmeteil (lo) besteht, daß das Aufnahmeteil (10) geeignete Ausnehmungen für die Aufnahme des drehbeweglichen Teils der Schraubverbindung, z.B. einer Schraubenmutter (8), aufweist und da@ am drehbweglich gelagerten Aufnahmeteil (lo) ein Hebelelement (15) zur Aufbringung eines Brahmaments auf die zu prüfende Schraubverbindung (5> 8. 8) angeordnet oder anbringbar ist.
2. 2. Vorrichtung. nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmeteil (10) in zwei in axialem Abstand voneinander angeordneten Lagerböcken (11, 12) und Kugellagern (13, 14) gelagert ist und zwischen den Lagern (13, 143 einen Steß @@@@@@ aufweist, an dem das Hebelelement (16) anbringbar ist.
3. . Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung (2) in Achsrichtung der Schraubverbindung auf der Grundplatte (1) verschiebbar angeordnet ist.
4. 4. Vorrichtung nah einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung (2) und das Aufnahmeteil (lo) auswechselbare Einsätze (4, 9) für unterschiedliche Schraubengrößen und Kopf- bzw. Mutterformen aufweisen.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die auswechselbaren Einsätze (4) in der Haltevorrichtung (2) drehbar gelagert und durch Sicherungsmittel gegen Verdrehung sicherbar sind.
6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Hebelelement (16) so gestaltet ist, daß ein veränderliches und/oder in der Richtung wechselndes Drehmoment aufbringbar ist.
7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch ihre Verwendung zusammen mit einer Werkstoffprüfmaschine.