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DE19940976A1 - Schrauben-Muttereinheit für hydraulische Betätigung - Google Patents

Schrauben-Muttereinheit für hydraulische Betätigung

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Publication number
DE19940976A1
DE19940976A1 DE19940976A DE19940976A DE19940976A1 DE 19940976 A1 DE19940976 A1 DE 19940976A1 DE 19940976 A DE19940976 A DE 19940976A DE 19940976 A DE19940976 A DE 19940976A DE 19940976 A1 DE19940976 A1 DE 19940976A1
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DE
Germany
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screw
nut
thread
thread pitch
pitch
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Withdrawn
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DE19940976A
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English (en)
Inventor
Ralf Koellges
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SCHAAF GmbH
Original Assignee
SCHAAF GmbH
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Publication date
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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schrauben-Muttereinheit, die a) gebildet ist aus einerseits einer Schraube (1), die ein Gewinde mit einem Schrauben-Gewindedurchmesser D¶S¶ und einer Schrauben-Gewindesteigung s und andererseits eine Mutter, die ein Gewinde mit einem Mutter-Gewindedurchmesser D¶M¶, welcher dem Schrauben-Gewindedurchmesser D¶S¶ angepaßt ist, und eine Mutter-Gewindesteigung m hat, und die b) bestimmt ist, axial gespannt zu werden mittels einer axial wirkenden Spannvorrichtung (3), durch die die Schraube (1) so weit gelängt wird, dass die Schrauben-Gewindesteigung um den Wert ds vergrößert ist, die Schrauben-Gewindesteigung s ungleich der Mutter-Gewindesteigung m ist und die Schrauben-Gewindesteigung s etwas kleiner, insbesondere um das Maß ds kleiner gewählt ist als die Mutter-Gewindesteigung m mit einer Toleranz von kleiner gleich +-25%, insbesondere kleiner gleich +-15%, vorzugsweise kleiner gleich +-5%.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schrauben-Muttereinheit, welche gebil­ det ist aus einerseits einer Schraube, die ein Gewinde mit einem Schrauben- Gewindedurchmesser DS und einer Schrauben-Gewindesteigung s besitzt, und andererseits einer Mutter, die ein Gewinde mit einem Mutter- Gewindedurchmesser DM, welcher an den Schrauben-Gewindedurchmesser angepaßt ist, und eine Mutter-Gewindesteigung m besitzt und dazu be­ stimmt ist, gespannt zu werden mittels einer im wesentlichen axial wirken­ den, insbesondere hydraulischen Spannvorrichtung.
Schraubverbindungen müssen mit einer angepaßt gewählten Vorspannung beaufschlagt werden, um eine hinsichtlich ihrer Belastbarkeit optimale Ver­ bindung zu ergeben. Bei konventionellen Schrauben-Muttereinheiten sind sowohl die Schraube als auch die Mutter mit Gewinden versehen, welche dieselben Steigungen aufweisen. Bei Verwendung einer solchen Schrauben- Muttereinheit treten jedoch technische Probleme auf, die in der Praxis die Belastbarkeit einer solchen Schraubverbindung stark reduzieren können.
Eine wesentliche Schwierigkeit tritt bereits beim Beaufschlagen der Schraubverbindung mit der erforderlichen Spannung auf. Wird diese Span­ nung durch konventionelles Anziehen der Mutter oder ggf. der Schraube er­ zeugt, so entsteht aufgrund von Reibung zwischen Schraube, Mutter und zu verbindenden Werkstücken zusätzlich zur gewünschten Spannung auch ein tordierendes Moment in der Schraube, welches dazu führt, daß die Festig­ keitsgrenze der Schraube und/oder der Mutter erreicht wird, bevor die erfor­ derliche Spannung erzielt ist. Dieses Problem wird vermieden durch den Einsatz geeigneter, insbesondere hydraulischer Spannvorrichtungen, wie sie beispielsweise von der US 4,246,810 offenbart werden. Diese bauen die ge­ forderte Spannung der Schraube auf, ohne ein tordierendes Moment zu er­ zeugen. Die hydraulisch vorgespannte Schraube wird in der vorgespannten Position durch im wesentlichen torsionsfreies Feststellen der Mutter fixiert. Danach kann die hydraulische Vorspannung entfallen.
Es verbleibt bei diesem Verfahren bei der gewählten Schrauben- Muttereinheit mit im unbelasteten Zustand im wesentlichen identischen Schrauben- und Muttergewindesteigungen jedoch das folgende Problem:
Aufgrund der Zugbelastung der Schraube durch die hydraulische Vorspan­ neinrichtung längt sich die Schraube, was zu einer Zunahme der Gewindes­ teigung der Schraube führt. Die Gewindesteigung der vorgespannten Schraube ist demzufolge nur noch ungenau an die Gewindesteigung der Mutter angepaßt. Wird die Spannvorrichtung entfernt, d. h. übernimmt die Mutter die Abstützung der Vorspannung der Schraube, so werden nicht alle Gewindegänge der Schrauben-Muttereinheit gleichmäßig belastet, wie es bei identischen Gewindesteigungen von Schraube und Mutter der Fall wäre, sondern im wesentlichen nur die ersten Gewindegänge (vom Schraubenkopf aus gesehen, siehe Fig. 1). Dies kann im praktischen Einsatz solcher, durch hydraulische Spanneinrichtungen vorgespannter Schrauben- Muttereinheiten dazu führen, daß die ersten Gewindegänge der Schrauben- Muttereinheit bei der Lastübernahme, d. h. beim Entfernen der hydrauli­ schen Vorspannung, beschädigt werden. Dies kann bis zum vollständigen Ausfall der Schrauben-Muttereinheit führen.
Wie bereits ausgeführt, tritt bei konventionellen vorgespannten Verschrau­ bungen mit identischen Gewindesteigungen von Schraube und Mutter im Moment der Lastübernahme eine plastisch-elastische Verformung der tra­ genden Gewindegänge auf. Diese Verformung führt weiterhin zu einem Ver­ lust an Vorspannung, sogenannten Setzkraftverlusten, welcher wiederum zu einer verringerten Spannung der Verschraubung und damit zu einer verrin­ gerten Belastbarkeit der Verschraubung führt.
Das oben ausgeführte Problem der Beschädigung der Gewindeeinheit im Moment der Lastübernahme kann in der Praxis dazu führen, daß Schraub­ verbindungen nicht mit der theoretisch möglichen Spannung beaufschlagt werden können und daher eine verringerte Festigkeit aufweisen. Eine Lö­ sung dieses Problems ist auch von großem wirtschaftlichem Interesse, da bei einer Vielzahl technischer Einrichtungen stark gespannte Schraubverbin­ dungen zum Einsatz kommen, welche mittels der Methode der axial wirken­ den Vorspannung, d. h. mittels Vorspannkrafteinleitung montiert werden.
Zur Überwindung dieses bekannten Problems wurden bisher im wesentli­ chen speziell ausgeformte Muttern verwendet. Beispielsweise werden Mut­ tern mit konisch ausgesenktem Gewinde eingesetzt. Dadurch werden die am stärksten belasteten ersten (vom Schraubenkopf aus gesehen) Gewindegänge nur an den Spitzen belastet. Dies hat eine stärkere plastisch-elastische Ver­ formung dieser Gewindegänge zur Folge, wodurch die weiteren Gewindegän­ ge verstärkt zum Tragen herangezogen werden sollen.
Solche Muttern sind im allgemeinen jedoch einerseits aufwendig in der Ferti­ gung, andererseits kann bei erhöhten Vorspannungen eine so große Fehlan­ passung der Gewindesteigungen von vorgespannter Schraube und unbela­ steter Mutter auftreten, daß ein Verschrauben des gepaarten Gewindes nicht oder nur noch schwer möglich ist. Zudem muß die Mutter mit den verändert ausgebildeten Gewindegängen voran aufgeschraubt werden.
Ein erhöhtes Gewindespiel der Schrauben-Muttereinheit ermöglicht ein Ver­ schrauben des gepaarten Gewindes auch bei der oben erwähnten großen Fehlanpassung von Schrauben- und Mutter-Gewindesteigung, kann aber wiederum die Tragfähigkeit und Dauerbelastbarkeit der Schrauben- Muttereinheit reduzieren.
Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, das Problem der Gewindebeschädi­ gung bei der Lastübernahme in einer axial vorgespannten Schrauben- Muttereinheit im Moment axialen Entspannung, d. h. der Vorspannkraftent­ lastung und der damit einhergehenden Lastübernahme durch die Schrau­ ben-Muttereinheit zu lösen oder wenigstens wesentlich zu verbessern.
Erfindungsgemäß wird dies erreicht durch eine Anpassung von Schrauben- und Muttergewinde dergestalt, daß die Gewindesteigung der axial vorge­ spannten Schraube im wesentlichen, vorzugsweise genau derjenigen der un­ belasteten Mutter entspricht. Dadurch wird eine weitgehend homogene Bela­ stung aller tragenden Gewindegänge im Moment der axialen Entspannung und der damit einhergehenden Lastübernahme durch die Schrauben- Muttereinheit erreicht und das Problem der Lastübernahme durch nur die ersten Gewindegänge (vom Schraubenkopf aus gesehen) mit daraus resultie­ render Überlastung derselben vermieden.
Dies bedeutet in der Praxis, daß eine erfindungsgemäß realisierte Schrau­ ben-Muttereinheit durch eine axial wirkende Spanneinrichtung mit einer höheren Vorspannung beaufschlagt werden kann als eine konventionelle Schrauben-Muttereinheit mit einander im unbelasteten Zustand angepaßten Steigungen von Schraube und Mutter. Folglich ermöglicht es die Verwen­ dung einer erfindungsgemäßen Schrauben-Muttereinheit, Schraubverbin­ dungen mit einer Spannung zu beaufschlagen, welche die Festigkeit und Belastbarkeit der verwendeten Materialien von Schraube und Mutter weiter­ gehend ausnutzt als es bei Verwendung einer konventionellen (s. o.) Schrau­ ben-Muttereinheit möglich wäre.
Eine vorteilhafte Weiterentwicklung der Schrauben-Muttereinheit gemäß An­ spruch 1 ergibt sich aus Anspruch 9, welche zur Anwendung kommt, falls eine Verschraubbarkeit der Gewindepaarung im ungespannten Zustand er­ forderlich ist. Bekannt ist, bei stark unterschiedlichen Gewindesteigungen von Schraube und Mutter einer Schrauben-Muttereinheit eine Verschraub­ barkeit mittels eines erhöhten Gewindespiels zu erreichen, was jedoch die Tragfähigkeit und Dauerbelastbarkeit der Schraubverbindung herabsetzten kann, wie oben bereits ausgeführt wurde.
Demgegenüber kann eine deutliche Verbesserung erzielt werden durch Ver­ wendung einer Schrauben-Muttereinheit gemäß Anspruch 1 unter Anwen­ dung des in Anspruch 9 beanspruchten Verfahrens.
Ganz allgemein wird das Problem der Verschraubbarkeit von stark vorge­ spannten Schrauben-Muttereinheiten ohne Tragfähigkeits- und Dauerbe­ lastbarkeitsverlust gelöst durch die Verwendung einer Schrauben- Muttereinheit gemäß Anspruch 1, wobei diese Schrauben-Muttereinheit im bereits vorgespannten Zustand, d. h. bei erfindungsgemäß einander ange­ paßten Gewindesteigungen von vorgespannter Schraube und unbelasteter Mutter verschraubt wird. Dieses Verfahren ermöglicht es, eine erfindungs­ gemäße Schrauben-Muttereinheit mit einer Vorspannung zu beaufschlagen, welche die Festigkeit der verwendeten Materialien von Schraube und Mutter weitestgehend ausnutzt, und umgeht das oftmals damit einhergehende Pro­ blem der mangelnden Verschraubbarkeit einer solchen stark vorgespannten Schrauben-Muttereinheit. Das oben ausgeführte Verfahren wird in Anspruch 9 beansprucht.
Die in Anspruch 10 beschriebene Schrauben-Muttereinheit stellt eine vor­ teilhafte Weiterentwicklung der Schrauben-Muttereinheit gemäß Anspruch 1 dar, welche eine Anwendung des Verfahrens aus Anspruch 9 zuläßt. Die Verwendung einer gemäß Anspruch 10 ausgeführten Schrauben- Muttereinheit ermöglicht es, die Mutter auf die ungespannte Schraube auf­ zustecken, daran anschließend die Schraube mittels einer axial wirkenden Vorspanneinrichtung vorzuspannen, was erfindungsgemäß zu einer Anpas­ sung der Gewindesteigungen von Schrauben- und Muttergewinde und damit einhergehend zu einer im wesentlichen problemlosen Verschraubbarkeit der Schrauben-Muttereinheit führt. Eine Ausführung der Schrauben- Muttereinheit gemäß Anspruch 10 ermöglicht es, die Schrauben- Muttereinheit mit einer Vorspannung zu beaufschlagen, durch welche die Festigkeitsreserven des Materials im wesentlichen ausgenutzt werden, jedoch ohne sowohl die Verschraubbarkeit als auch die Dauerbelastbarkeit und Tragfähigkeit der Schrauben-Muttereinheit zu verringern, und führt zu einer erhöhten Belastbarkeit der Schrauben-Muttereinheit im Moment der axialen Entspannung und der damit verbundenen Lastübernahme.
Weiterhin weist die erfindungsgemäße Schrauben-Muttereinheit deutlich verringerte Setzkraftverluste auf. Die plastisch-elastische Verformung der tragenden Gewindegänge wird drastisch verringert, da aufgrund der Anpas­ sung der Gewindesteigungen von vorgespannter Schraube und/oder kom­ primierter Mutter von vornherein eine gleichmäßige Lastverteilung auf eine große Zahl von Gewindegängen erzielt wird, die sich dementsprechend im Moment der Lastübernahme nur noch geringfügig verformen.
Dies bedeutet in der Praxis, daß bei Verwendung einer Schrauben- Muttereinheit gemäß Anspruch 10 sehr hohe Vorspannungen von Schraub­ verbindungen realisiert werden können, die bislang zwar theoretisch, auf­ grund der Festigkeit und Belastbarkeit der verwendeten Schrauben- Muttereinheit denkbar waren, praktisch jedoch wegen der damit einherge­ henden starken Gewindefehlanpassung von vorgespannter Schraube und unbelasteter Mutter nicht zu realisieren waren. Dies stellt einen weiteren praktischen Vorteil der erfindungsgemäßen Schrauben-Muttereinheit gemäß Anspruch 10 dar.
Weitere Merkmale und Vorteile finden sich in den Unteransprüchen sowie der nun folgenden, nicht einschränkend zu verstehenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher er­ läutert werden. In dieser zeigen:
Erläuterung der Zeichnung
Fig. 1 ein axiales Teilschnittbild einer Schrauben- und Muttereinheit gemäß Anspruch 1 im ungespannten Zustand,
Fig. 2 einen axialen Schnitt durch eine Schraube mit aufgesetzter axial wir­ kender Spannvorrichtung, die Abnahme des vorgespannten Gewindes erfolgt mittels eines Stempels,
Fig. 3 einen axialen Schnitt durch eine Schraube mit aufgesetzter axial wir­ kender Spannvorrichtung im ungespannten Zustand,
Fig. 4 eine Darstellung entsprechend Fig. 3 einer Schraube mit aufgesetzter axial wirkender Spannvorrichtung nach Beaufschlagung mit der er­ forderlichen Vorspannung, wobei die Mutter nicht mehr auf dem zu verbindenden Werkstück aufliegt,
Fig. 5 eine Darstellung entsprechend Fig. 3 einer Schraube mit aufgesetzter axial wirkender Spannvorrichtung im vorgespannten Zustand nach Beidrehen der Mutter,
Fig. 6 eine Schrauben- und Muttereinheit gemäß Anspruch 1 im vorge­ spannten Zustand, wobei alle Gewindegänge anliegen und bei Last­ übernahme zum Tragen kommen, und
Fig. 7 eine Aufsicht einer Schrauben-Muttereinheit gemäß Anspruch 10, wobei die Mutter auf denjenigen Teil der Schraube aufgesteckt ist, der einen dazu geeigneten Durchmesser aufweist und ein Beauf­ schlagen der Schraube mittels der axial wirkenden Vorspannein­ richtung erlaubt.
Im folgenden wird eine bevorzugte Realisierung der beanspruchten Erfin­ dung anhand der beigefügten Zeichnung erläutert.
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Schrauben-Muttereinheit im unge­ spannten Zustand. Die gezeigte Schrauben-Muttereinheit besteht aus einer Schraube 1, welche vorzugsweise ein Normgewinde mit einem Schrauben- Gewindedurchmesser DS und einer Gewindesteigung s aufweist, und einer Mutter 2, welche einen an die Schraube angepaßten Mutter- Gewindedurchmesser DM und eine Gewindesteigung m aufweist. Die Mutter- Gewindesteigung m ist größer gewählt als die Schrauben-Gewindesteigung s, und zwar um den Betrag ds größer. Die Symmetrieachse ist mit 8 gekenn­ zeichnet, der erste tragende Gewindegang vom Schraubenkopf aus gesehen (wie im beschreibenden Teil verwendet) ist mit 9 bezeichnet.
Fig. 2 zeigt eine Möglichkeit, die zur Anpassung des Muttergewindes an die Steigung s + ds der vorgespannten Schraube 1 erforderliche Mutter- Gewindesteigung m zu ermitteln. In Fig. 2 wird die Schraube durch eine auf­ gesetzte hydraulische Vorspanneinrichtung 3 gelängt. Die hydraulische Vor­ spanneinrichtung kann beispielsweise der in US 4,246,810 offenbarten ent­ sprechen. Die Vorspannung wird derart gewählt, dass sich die erforderliche Längung der Schraube 1 ergibt. Die Gewindesteigung der entspannten Schraube Längung wiederum ist ihrerseits so gewählt, dass insgesamt die erforderliche Vorspannung der Schraubverbindung realisiert werden kann. Die resultierende Zunahme ds der Schrauben-Gewindesteigung wird be­ stimmt mittels Abdruck des gedehnten Schraubengewindes in einen Stempel 5 und anschließender meßtechnischer Auswertung. Die Symmetrieachse ist wiederum mit 8 gekennzeichnet.
Die Mutter 2 wird bei der Fertigung mit einem Gewinde mit der Steigung m versehen, wobei m im wesentlichen, insbesondere um das Maß ds größer gewählt ist als die Schrauben-Gewindesteigung s. Das axiale Gewindespiel des Muttergewindes 6 (siehe Fig. 6) wird passend gewählt, daß ein Ver­ schrauben der Schrauben-Muttereinheit auch im ungespannten Zustand möglich ist.
Fig. 3, 4 und 5 zeigen den Vorgang der Beaufschlagung der Schrauben- Muttereinheit mit der erforderlichen Spannung. Die Mutter 2 wird torsions­ frei auf die Schraube 1 aufgeschraubt, bis sie am zu verbindenden Werk­ stück 4 aufliegt. Dann wird die hydraulische Spannvorrichtung 3 auf die Schraube 1 aufgeschraubt. Dies ist in Fig. 3 dargestellt. Auch hier ist die Symmetrieachse mit 8 gekennzeichnet.
Fig. 4 zeigt die Schraube 1 im durch die hydraulische Spannvorrichtung 3 vorgespannten Zustand. Durch die Längung hat sich die Mutter 2 vom Werkstück 4 abgehoben. Gleichzeitig haben sich die Mutter- Gewindesteigung m und die Gewindesteigung s + ds der vorgespannten Schraube 1 einander angeglichen, so daß sie im wesentlichen gleich sind. Die Symmetrieachse ist mit 8 gekennzeichnet.
Fig. 5 zeigt die hydraulisch vorgespannte Schraube nach im wesentlichen torsionsfreien Anziehen der Mutter 2, so daß diese wieder am zu verbinden­ den Werkstück aufliegt.
Fig. 6 zeigt die durch die Dehnung der Schraube erfolgte Anpassung von Schrauben- und Muttergewinde. Im vorgespannten Zustand kommen alle Gewindegänge zur Anlage. Die Symmetrieachse ist mit 8 gekennzeichnet.
Nach dem Anziehen der Mutter 2 kann die hydraulische Spanneinrichtung 3 entfernt werden. Dadurch, daß die Gewindesteigung m der Mutter 2 im we­ sentlichen gleich der Gewindesteigung der vorgespannten Schraube 1 ist, kommen im Moment der hydraulischen Entspannung alle Gewindegänge der Mutter zum Tragen.
Das in Anspruch 3 formulierte Verfahren ermöglicht es, die erfindungsge­ mäße Schrauben-Muttereinheit kontrolliert mit der erforderlichen Vorspan­ nung zu beaufschlagen, so daß sich eine Längung der Schraube ergibt, aus welcher eine Gewindesteigung s + ds der Schraube resultiert, die der Gewin­ desteigung m der Mutter gleich ist.
Die praktische Realisierung der in den Ansprüchen 4, 5, 6, 7 und 8 bean­ spruchten Ausführungen der erfindungsgemäßen Schrauben-Muttereinheit ergeben sich direkt aus den erwähnten Ansprüchen und bedürfen keiner weiteren Erläuterung.
Das in Anspruch 9 formulierte Verfahren zur Verwendung der erfindungs­ gemäßen Schrauben-Muttereinheit kann anhand der praktischen Realisie­ rung der Schrauben-Muttereinheit gemäß Anspruch 10 illustriert werden. Eine solche Schrauben-Muttereinheit erlaubt es, die Schraube 1 mit der ge­ wünschten bzw. erforderlichen Vorspannung zu Beaufschlagen und daran anschließend die Mutter 2 in ihre spätere tragende Position (siehe Fig. 5) auf die vorgespannte Schraube 1 aufzuschrauben.
Eine mögliche Realisierung der in Anspruch 10 beschriebenen Schrauben- Muttereinheit wird anhand von Fig. 7 illustriert. Der Durchmesser der Schraube 1 wird auf einem Abschnitt 7 an ihrem oberen Ende verringert auf einen kleineren Durchmesser DA, so daß die Mutter 2 auf diesen Abschnitt 7 aufgesteckt werden kann. Am Abschnitt 7 wird die hydraulische Spannvor­ richtung 3 befestigt, beispielsweise über ein Außengewinde am Abschnitt 7, oder auch über ein vom oberen Ende der Schraube 1 zugängliches Innenge­ winde im Abschnitt 7, dergestalt, daß die Schraube 1 mit der gewünschten bzw. geforderten Vorspannung beaufschlagt werden kann und die Mutter 2 auf die vorgespannte Schraube 1 in ihre spätere tragende Position wie in Fig. 5 gezeigt aufgeschraubt werden kann. Danach erfolgt die hydraulische Ent­ spannung der Schraube.
Neben der Anpassung der Gewindesteigungen von Mutter 2 und Schraube 1 ermöglicht es das erfindungsgemäße Verfahren, auch Fehlanpassungen der Gewindegeometrien vom Mutter 2 und Schraube 1 gezielt durch Längung der Schraube 1 und/oder Kompression der Mutter 2 auszugleichen. Insbe­ sondere kann es vorteilhaft sein, im Fertigungsprozess gezielt eine Fehlan­ passung der Gewindegeometrien von Mutter 2 und Schraube 1 im unbela­ steten Zustand vorzugeben, welche durch Längung der Schraube 1 und/oder Kompression der Mutter 2 ausgeglichen wird, so dass die erfin­ dungsgemäßen Vorteile realisiert werden, insbesondere eine noch gleich­ mäßigere Lastverteilung auf alle Gewindegänge der Schrauben-Muttereinheit erzielt wird.
Im Rahmen dieser Patentanmeldung ist unter dem Begriff "Gewindegang" ein solcher Abschnitt einer mit Gewinde versehenen Schraube 1 oder Mutter 2 zu verstehen, der einer Windung des Gewindes entspricht. Dementspre­ chend bedeutet die Formulierung "alle Gewindegänge" die gesamte (insbe­ sondere tragende) Länge des Gewindes der Schrauben-Muttereinheit.
Die erfindungsgemäße Schrauben-Muttereinheit kann auch dahingehend abgeändert werden, dass sie für eine axiale Druckspannung in der Schraube 1 vorgesehen ist. Insbesondere kann eine Schraube 1 ebenfalls mit einer externen, axial wirkenden Spannvorrichtung 3 mit einer Druckvorspannung beaufschlagt werden. Alles bislang über den Fall einer mit einer Zugvor­ spannung beaufschlagten Schrauben-Muttereinheit Gesagte wird in diesem Fall sinngemäß auf eine mit einer Druckvorspannung beaufschlagte Schrau­ ben-Muttereinheit übertragen.

Claims (13)

1. Schrauben-Muttereinheit die a) gebildet ist aus einerseits einer Schraube (1), die ein Gewinde mit einem Schrauben-Gewindedurchmesser DS und einer Schrauben-Gewindesteigung s und andererseits einer Mutter (2), die ein Gewinde mit einem Mutter-Gewindedurchmesser DM, welcher dem Schrauben-Gewindedurchmesser DS angepaßt ist, und eine Mutter- Gewindesteigung m hat, und die b) bestimmt ist, vorgespannt zu werden mittels einer im wesentlichen axial wirkenden, insbesondere hydrauli­ schen Spannvorrichtung (3), durch die die Schraube (1) so weit gelängt wird, daß die Schrauben-Gewindesteigung um den Wert ds vergrößert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrauben-Gewindesteigung s ungleich der Mutter-Gewindesteigung m ist und daß die Schrauben- Gewindesteigung s etwas kleiner, insbesondere um das Maß ds kleiner gewählt ist als die Mutter-Gewindesteigung m mit einer Toleranz von klei­ ner gleich + 25% insbesondere kleiner gleich ± 15%, vorzugsweise kleiner gleich ± 5%.
2. Schrauben-Muttereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrauben-Gewindesteigung im vorgespannten Zustand s + ds, insbe­ sondere im durch die Mutter (2) fixierten Zustand, im wesentlichen gleich ist, insbesondere gleich ist der Mutter-Gewindesteigung m.
3. Schrauben-Muttereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Vorspannen die Spannung in der Schraube (1) überwacht wird und daß der Spannvorgang mit der axial wirkenden Spannvorrichtung (3) so durchgeführt, insbesondere so oft ausgeführt wird, bis in der Schraube (1) die gewünschte Vorspannung vorliegt, der eine Schrauben- Gewindesteigung d + ds entspricht, die der Mutter-Gewindesteigung m im wesentlichen gleich, insbesondere gleich ist.
4. Schrauben-Muttereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß entweder die Schraube (1) oder die Mutter (2) ein genormtes Gewinde auf­ weist.
5. Mutter (2) für eine Schrauben-Muttereinheit nach Anspruch 4, bei der die Schraube (1) ein Normgewinde aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutter (2) eine Gewindesteigung m hat, die etwas größer als die Gewin­ desteigung s der Normschraube (1) ist, insbesondere s + ds beträgt.
6. Schraube (1) für eine Schrauben-Muttereinheit nach Anspruch 4, bei wel­ cher die Mutter (2) ein Normgewinde aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraube (1) eine Gewindesteigung s hat, die etwas kleiner als m, die Gewindesteigung der Normmutter (2), ist, insbesondere m + ds beträgt.
7. Schrauben-Muttereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindedurchmesser von Schraube (1) und Mutter (2) der Norm ent­ spricht.
8. Schrauben-Muttereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraube (1) und/oder die Mutter (2) eine genormte Gewindequer­ schnittsform, z. B. Dreieck, Trapez, haben, insbesondere, daß Schraube (1) und Mutter (2) die gleiche Gewindequerschnittsform aufweisen.
9. Verfahren zum Verschrauben der Schrauben-Muttereinheit gemäß An­ sprüchen 1-8 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Aufschrauben der Mutter (2) auf die Schraube (1) der Schrauben-Muttereinheit in ihre spätere tragende Position erfolgt nach Beaufschlagung der Schraube (1) mit der gewünschten bzw. erforderlichen Vorspannung mittels der axial wirkenden Spannvorrichtung (3).
10. Schrauben-Muttereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraube (1) am oberen Ende einen Abschnitt (7) mit kleinerem Durchmesser DA aufweist als derjenige der Schrauben-Muttereinheit DS, insbesondere so klein, daß die Mutter (2) der Schrauben-Muttereinheit auf diesen Abschnitt (7) mit kleinerem Durchmesser DA aufgesteckt werden kann, wobei die Länge dieses Abschnittes (7) mit kleinerem Durchmesser DA dazu ausreicht, bei aufgesteckter Mutter (2) der Schrauben- Muttereinheit eine axial wirkende Spannvorrichtung (3) an dem Abschnitt mit kleinerem Durchmesser DA zu befestigen (Fig. 7).
11. Schrauben-Muttereinheit gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Geometrien der Gewinde von Schraube (1) und Mutter (2) derge­ stalt aneinander angepaßt sind, daß die Geometrie des Gewindes der vor­ gespannten Schraube (1) und/oder die Geometrie des Gewindes der kom­ primierten Mutter (2) im wesentlichen übereinstimmen, so dass insbeson­ dere die axial vorgespannte Schrauben-Muttereinheit problemlos ver­ schraubt werden kann und eine gleichmäßige Lastverteilung auf im we­ sentlichen alle Gewindegänge der axial vorgespannten Schrauben- Muttereinheit erfolgt.
12. Schrauben-Muttereinheit die a) gebildet ist aus einerseits einer Schraube (1), die ein Gewinde mit einem Schrauben-Gewindedurchmesser DS und einer Schrauben-Gewindesteigung s und andererseits einer Mutter (2), die ein Gewinde mit einem Mutter-Gewindedurchmesser DM, welcher dem Schrauben-Gewindedurchmesser DS angepaßt ist, und eine Mutter- Gewindesteigung m hat, und die b) bestimmt ist, mit einer Druckspan­ nung beaufschlagt zu werden mittels einer im wesentlichen axial wirken­ den, insbesondere hydraulischen Spannvorrichtung (3), durch die die Schraube (1) so weit komprimiert wird, daß die Schrauben- Gewindesteigung um den Wert ds verkleinert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrauben-Gewindesteigung s ungleich der Mutter- Gewindesteigung m ist und daß die Schrauben-Gewindesteigung s etwas größer, insbesondere um das Maß ds größer gewählt ist als die Mutter- Gewindesteigung m mit einer Toleranz von kleiner gleich ± 25%, insbeson­ dere kleiner gleich ± 15% vorzugsweise kleiner gleich ± 5%.
13. Schrauben-Muttereinheit oder Verfahren gemäß Anspruch 12 und den Merkmalen eines der Ansprüche 2 bis 11, wobei die Ansprüche 2 bis 11 dahingehend abgeändert sind, dass sie sich auf eine Gewindesteigung s der Schraube (1) beziehen, die gemäß Anspruch 12 größer ist als die Ge­ windesteigung m der Mutter (2).
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