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WO2012055599A1 - Vorrichung zur drehmomentbegrenzung - Google Patents

Vorrichung zur drehmomentbegrenzung Download PDF

Info

Publication number
WO2012055599A1
WO2012055599A1 PCT/EP2011/064502 EP2011064502W WO2012055599A1 WO 2012055599 A1 WO2012055599 A1 WO 2012055599A1 EP 2011064502 W EP2011064502 W EP 2011064502W WO 2012055599 A1 WO2012055599 A1 WO 2012055599A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
torque
head part
threaded part
threaded
receptacle
Prior art date
Application number
PCT/EP2011/064502
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Eckstein
Mathias Goldt
Marc Schäffer
Arjen Detmer Dijkhuis
Original Assignee
Hilti Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hilti Aktiengesellschaft filed Critical Hilti Aktiengesellschaft
Publication of WO2012055599A1 publication Critical patent/WO2012055599A1/de

Links

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
    • F16B31/02—Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts for indicating the attainment of a particular tensile load or limiting tensile load
    • F16B31/021—Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts for indicating the attainment of a particular tensile load or limiting tensile load by means of a frangible part
    • 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
    • F16B37/00—Nuts or like thread-engaging members
    • F16B37/14—Cap nuts; Nut caps or bolt caps

Definitions

  • the invention relates to a device for torque limiting, in particular a tear-off nut or tear-off screw, according to the preamble of claim 1.
  • tear-off or tear-off screws with a head part and a threaded part, which are connected to each other via a welded connection.
  • a torque is applied to the head part by means of a fastening tool, wherein the torque is transmitted at the beginning of the fastening operation via the welded connection to the threaded portion. If a predetermined limit torque is reached at the end of the fastening process, the head part shears off the threaded part at the welded joint. By this shearing the maximum acting on the threaded part torque is limited.
  • Tear off nuts are used in particular for connecting metal parts. By contrast, when using such nuts in concrete anchors reliability problems may arise. In particular, it has been observed that the tear-off nut can prematurely break off when used on concrete anchors.
  • the object of the invention is to provide a particularly reliable device for the limited transmission of torque.
  • the object is achieved according to the invention by a device having the features of claim 1. Preferred embodiments are given in the dependent claims.
  • the device according to the invention is characterized in that means are provided for the rotationally coupled transmission of axial forces from the head part to the threaded part.
  • the invention is based on the recognition that the difficulties encountered in the use of prior art breakaway nuts on concrete anchors are due to the hammering action often required when placing concrete anchors.
  • high impact forces act on the headboard.
  • these impact forces but also act on the means for torque transmission. Therefore, the impact forces can damage or at least weaken the means for transmitting torque. This may in particular mean that the means for transmitting torque already break before reaching the limit torque, so that a correct control of the bias voltage when tightening the armature is no longer possible.
  • the invention starts and provides, in addition to the means for transmitting torque, means for rotationally coupled transmission of axial forces from the head part to the threaded part.
  • These means for transmitting axial forces are connected in terms of power in parallel with the means for transmitting torque. They therefore pass on at least part of the axially directed impact forces from the head part on the threaded part and thus relieve the means for transmitting torque in appropriate mass.
  • the means for the transmission of axial forces are provided for dreenktkoppelten power transmission, that is, in contrast to the means for transmitting torque transmitted at most a fraction of the torque acting on the head part on the threaded part.
  • the means for torque transmission are protected from axial forces without substantially changing the torque transmission characteristic of the device.
  • the device according to the invention can therefore also be used, in particular, for concrete anchors in which hammering with corresponding axial forces is frequently required for setting.
  • the rotary handle can, for example, be an external polygon, in particular an external hexagon.
  • the means for the rotationally coupled transmission of axial forces have at least one axial stop arranged on the head part for the threaded part.
  • Such an axial stop can transmit axial forces as soon as the threaded part abuts against it.
  • the axial stop may have an annular stop surface for the threaded portion, wherein the annular stop surface is preferably arranged coaxially to the passage opening of the nut.
  • the threaded part rests against the axial stop already in the axially unloaded state of the device.
  • the means for the rotationally coupled transmission of axial forces already contribute to the transmission of very small axial forces.
  • the threaded portion is spaced from the axial stop in the axially unloaded state.
  • a particularly good rotational decoupling of the head part and threaded part is given because there is a gap between threaded part and stop. The Axialkraftübertragung takes place in this case only when the axial forces are sufficiently high to deform the device so far that the gap between the threaded part and stop is closed.
  • a further preferred embodiment of the invention is that the means for transmitting torque have at least one web which connects the head part and the threaded part.
  • a web can form a predetermined breaking point, which breaks when the limit torque is reached.
  • a plurality of webs are provided, which may be arranged in particular around the longitudinal axis of the device around. With regard to the force symmetry, it is advantageous that the webs are arranged equidistantly.
  • the means for torque transmission can be formed by any type of connection between the head part and the threaded part.
  • the means may be formed by a welded connection.
  • the radial direction may relate in particular to the longitudinal axis of the device.
  • a stop surface may be provided for the transmission of axial forces, which is surrounded in the plan view of webs for transmitting torque.
  • the device comprises a, preferably crown-shaped, holding element, which comprises the head part, the means for transmitting torque and a receptacle for the threaded portion, wherein the means for transmitting torque connect the head portion and the receptacle.
  • the head part, the means for transmitting torque and the receptacle which can receive the threaded part together form a unit, the so-called holding element.
  • the device can thus be formed in two parts in a particularly simple manner.
  • the threaded part is received in the receptacle at least positively.
  • the receptacle can also receive the threaded part frictionally and / or cohesively.
  • the receptacle may have an internal polygon, in particular a hexagon socket, and the threaded part has a corresponding external polygon, in particular hexagon.
  • the device according to the invention can be designed as a tear-off nut. Accordingly, it is preferable that the thread of the thread part is an internal thread.
  • the inventive device can also be designed as a departure screw, in which case the thread of the threaded part is an external thread.
  • Fig. 1 is a side view of an embodiment of an inventive device
  • Fig. 2 is a view of the device of Figure 1 from above. a cross-sectional view A-A 'according to FIG. 2 of the device of FIG. 1;
  • Fig. 4 is a view of the device of Figure 1 from below.
  • Fig. 5 is a view of the device of FIG. 1 from below, wherein in contrast to Fig. 4, the threaded portion is not shown.
  • FIGS. 1 to 5 An exemplary embodiment of a device according to the invention designed as a tear-off nut for torque limiting is shown in FIGS. 1 to 5.
  • the device has a crown-shaped holding element 1, which comprises a head part 10, a foot-side receptacle 60 and at least one web 43.
  • the at least one web 43 connects the head part 10 and the receptacle 60 and thereby forms means 40 for transmitting torque.
  • the head part 10, the at least one web 43 and the receptacle 60 may in particular be integrally formed and / or have a metal material.
  • a receiving opening 63 is formed in the receptacle 60, in which, when the device is assembled, a threaded part 30 designed as a hexagon nut is received in a form-fitting manner with a thread 32 designed as an internal thread.
  • the receiving opening 63 has a hexagon socket, which corresponds to an external hexagon formed as a hexagon threaded part 30.
  • a hexagon instead of a hexagon, another polygonal structure can also be provided. Additionally or alternatively, a non-positive connection may be present.
  • the head part 10 has a rotary engagement means 12 designed as an external hexagon, by means of which a torque can be transmitted form-fittingly to the head part 10 by a setting tool, not shown.
  • a plurality of webs 43 are provided for transmitting torque from the head portion 10 on the receptacle 60 and thus on the threaded portion 30 between the head portion 10 and receptacle 60, wherein in the illustrated embodiment, each web of the rotary control means 12, a web 43 is omitted.
  • a total of six webs 43 are present in the example shown.
  • the threaded part 30 and the head part 10 are arranged coaxially and define a common longitudinal axis 5 of the device.
  • the head part 10 has a through hole 15, which is aligned with the threaded bore 35 of the threaded part 30, so that the device seen in the longitudinal direction (see Fig .. 2) is continuous.
  • the head part 10 has an annular axial stop 51, which permits an axial movement in the receiving opening 63 recorded threaded part 30 is limited relative to the head part 10.
  • the axial stop 51 forms means 50 for the rotationally coupled transmission of axial forces from the head part 10 to the threaded part 30.
  • a torque is exerted on the head part 10 by means of a setting tool via the rotary control means 12.
  • This torque is transmitted via the webs 43 to the receptacle 60 and from the receptacle 60 in turn to the threaded portion 30.
  • the means 50 for rotationally coupled axial force transmission formed as an axial stop 51 do not appreciably participate in the torque transmission.
  • axial forces i. Forces with a component in the direction of the longitudinal axis 5, on the head part 10, for example due to hammer blows on the head part 10, these axial forces are primarily on the axial stop 51, i. the means 50 for torsionally coupled axial force transmission, transmitted to the threaded portion 30.
  • the webs 43 take on the power transmission at most insignificantly, due to frictional forces on the inner wall of the receiving opening 63, part. The webs 43 and thus the means 40 for torque transmission are consequently not significantly affected by axial forces according to the invention.
  • the device therefore acts as a torque limiting Abreissmutter.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Drehmomentbegrenzung, mit einem Kopfteil (10), welches ein Drehangriffsmittel (12) für ein Setzwerkzeug aufweist, einem Gewindeteil (30), welches zumindest ein Gewinde (32) aufweist, und Mitteln (40) zur Drehmomentübertragung vom Kopfteil auf das Gewindeteil, welche das Kopfteil und das Gewindeteil verbinden, wobei die Mittel zur Drehmomentübertragung bei einem Grenzdrehmoment unter Aufhebung der Verbindung zwischen Kopfteil und Gewindeteil brechen. Erfindungsgemäss ist vorgesehen, dass Mittel (50) zur drehentkoppelten Übertragung von Axialkräften vom Kopfteil auf das Gewindeteil vorgesehen sind.

Description

Fürstentum Liechtenstein
Vorrichtung zur Drehmomentbegrenzung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Drehmomentbegrenzung, insbesondere eine Abreissmutter oder Abreissschraube, gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es sind Abreissmuttern oder Abreissschrauben mit einem Kopfteil und einem Gewindeteil bekannt, die über eine Schweissverbindung miteinander verbunden sind. Beim Anbringen dieser Muttern bzw. Schrauben wird mittels eines Befestigungswerkzeugs ein Drehmoment auf das Kopfteil aufgebracht, wobei das Drehmoment zu Beginn des Befestigungsvorganges über die Schweissverbindung auf das Gewindeteil übertragen wird. Wird am Ende des Befestigungsvorganges ein vorgegebenes Grenzdrehmoment erreicht, so schert das Kopfteil an der Schweissverbindung vom Gewindeteil ab. Durch dieses Abscheren wird das maximal auf das Gewindeteil wirkende Drehmoment begrenzt.
Eine Abreissmutter geht beispielsweise aus der US 2002/076295 A1 hervor.
Abreissmuttern werden insbesondere zum Verbinden von Metallteilen eingesetzt. Bei der Verwendung solcher Muttern bei Betonankern hingegen können sich unter Umständen Zuverlässigkeitsprobleme einstellen. Insbesondere wurde beobachtet, dass die Abreissmutter bei der Verwendung an Betonankern vorzeitig abreissen kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine besonders zuverlässige Vorrichtung zur begrenzten Übertragung eines Drehmomentes anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäss durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur drehentkoppelten Übertragung von Axialkräften vom Kopfteil auf das Gewindeteil vorgesehen sind.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die Schwierigkeiten, welche bei der Verwendung von Abreissmuttern gemäss dem Stand der Technik an Betonankern beobachtet wurden, auf den Vorgang des Einhämmerns zurückzuführen sind, der beim Setzen von Betonankem häufig erforderlich ist. Beim Einhämmern wirken hohe Stosskräfte auf das Kopfteil. Bei den bekannten Abreissmuttern wirken diese Stosskräfte aber auch auf die Mittel zur Drehmomentübertragung. Daher können die Stosskräfte die Mittel zur Drehmomentübertragung beschädigen oder zumindest schwächen. Dies kann insbesondere zur Folge haben, dass die Mittel zur Drehmomentübertragung bereits vor Erreichen des Grenzdrehmomentes brechen, so dass eine korrekte Kontrolle der Vorspannung beim Anziehen des Ankers nicht mehr möglich ist.
Hier setzt die Erfindung an und sieht zusätzlich zu den Mitteln zur Drehmomentübertragung Mittel zur drehentkoppelten Übertragung von Axialkräften vom Kopfteil auf das Gewindeteil vor. Diese Mittel zur Übertragung von Axialkräften sind den Mitteln zur Drehmomentübertragung kräftemässig parallel geschaltet. Sie geben daher zumindest einen Teil der axial gerichteten Stosskräfte vom Kopfteil auf das Gewindeteil weiter und entlasten somit die Mittel zur Drehmomentübertragung in entsprechendem Masse. Die Mittel zur Übertragung von Axialkräften sind dabei zur drehentkoppelten Kraftübertragung vorgesehen, dass heisst im Gegensatz zu den Mitteln zur Drehmomentübertragung übertragen sie allenfalls einen Bruchteil des auf das Kopfteil wirkenden Drehmoments auf das Gewindeteil. Somit wirkt weiterhin praktisch das gesamte Drehmoment auf die Mittel zur Drehmomentübertragung, so das Grenzdrehmoment, an dem die Mittel zur Drehmomentübertragung brechen, weiterhin für die gesamte Vorrichtung gilt.
Erfindungsgemäss werden somit die Mittel zur Drehmomentübertragung vor Axialkräften geschützt, ohne dass die Drehmomentübertragungscharakteristik der Vorrichtung wesentlich geändert wird. Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann somit insbesondere auch bei Betonankern zum Einsatz kommen, bei denen zum Setzen häufig ein Einhämmern mit entsprechenden Axialkräften erforderlich ist.
Soweit hier von einer Axialrichtung sowie 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 Drehmomerit und/oder die Axialrichtung auf eine Längs- und/oder Symmetrieachse der Vorrichtung beziehen.
Das Drehangriffsmittel kann zum Beispiel ein Aussen mehrkant, insbesondere ein Aussensechskant sein.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Mittel zur drehentkoppelten Übertragung von Axialkräften zumindest einen am Kopfteil angeordneten Axialanschlag für das Gewindeteil aufweisen. Ein solcher Axialanschlag kann Axialkräfte übertragen, sobald das Gewindeteil an ihm zur Anlage kommt. Insbesondere wenn es sich beim Gewindeteil um eine Schraubmutter handelt, kann der Axialanschlag eine ringförmige Anschlagfläche für das Gewindeteil aufweisen, wobei die ringförmige Anschlagfläche vorzugsweise koaxial zur Durchgangsöffnung der Mutter angeordnet ist.
Erfindungsgemäss kann vorgesehen sein, dass das Gewindeteil bereits im axial unbelasteten Zustand der Vorrichtung am Axialanschlag anliegt. In diesem Fall tragen die Mittel zur drehentkoppelten Übertragung von Axialkräften bereits zur Übertragung kleinster Axialkräfte bei. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass das Gewindeteil im axial unbelasteten Zustand vom Axialanschlag beabstandet ist. In diesem Fall ist eine besonders gute Drehentkopplung von Kopfteil und Gewindeteil gegeben, da zwischen Gewindeteil und Anschlag ein Spalt gegeben ist. Die Axialkraftübertragung findet in diesem Fall erst dann statt, wenn die Axialkräfte hinreichend hoch sind, um die Vorrichtung so weit zu deformieren, dass der Spalt zwischen Gewindeteil und Anschlag geschlossen wird.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass die Mittel zur Drehmomentübertragung zumindest einen Steg aufweisen, der das Kopfteil und das Gewindeteil verbindet. Ein solcher Steg kann eine Sollbruchstelle bilden, die bei Erreichen des Grenzdrehmomentes bricht. Vorzugsweise sind mehrere Stege vorgesehen, die insbesondere um die Längsachse der Vorrichtung herum angeordnet sein können. Im Hinblick auf die Kräftesymmetrie ist es vorteilhaft, dass die Stege äquidistant angeordnet sind.
Grundsätzlich kann können die Mittel zur Drehmomentübertragung durch jede Art der Verbindung zwischen Kopfteil und Gewindeteil gebildet sein. Insbesondere können die Mittel durch eine Schweissverbindung gebildet sein. Beispielsweise im Hinblick auf den konstruktiven Aufwand kann es vorteilhaft sein, dass die Mittel zur Drehmomentübertragung am Kopfteil radial weiter aussen als die Mittel zur drehentkoppelten Übertragung von Axialkräften angeordnet sind. Die Radialrichtung kann sich dabei insbesondere auf die Längsachse der Vorrichtung beziehen. Beispielsweise kann eine Anschlagfläche zur Übertragung von Axialkräften vorgesehen sein, die in der Draufsicht von Stegen zur Drehmomentübertragung umgeben ist.
Weiterhin ist es im Hinblick auf den konstruktiven Aufwand bevorzugt, dass die Vorrichtung ein, vorzugsweise kronenförmiges, Halteelement aufweist, welches das Kopfteil, die Mittel zur Drehmomentübertragung sowie eine Aufnahme für das Gewindeteil umfasst, wobei die Mittel zur Drehmomentübertragung das Kopfteil und die Aufnahme verbinden. Bei einer solchen Ausführungsform bilden das Kopfteil, die Mittel zur Drehmomentübertragung sowie die Aufnahme, die das Gewindeteil aufnehmen kann, zusammen eine Einheit, das sogenannte Halteelement. Die Vorrichtung kann somit in besonders einfacher Weise zweiteilig ausgebildet werden.
Besonders bevorzugt ist es, dass das Gewindeteil in der Aufnahme zumindest formschlüssig aufgenommen ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Aufnahme das Gewindeteil aber auch reibschlüssig oder/und stoffschlüssig aufnehmen. Beispielsweise kann die Aufnahme einen Innenmehrkant, insbesondere einen Innensechskant aufweisen, und das Gewindeteil einen korrespondierenden Aussenmehrkant, insbesondere Aussensechskant.
Zum Beispiel kann die erfindungsgemässe Vorrichtung als Abreissmutter ausgebildet sein. Demgemäss ist es bevorzugt, dass das Gewinde des Gewindeteils ein Innengewinde ist. Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann aber auch als Abreisschraube ausgebildet sein, wobei dann das Gewinde des Gewindeteils ein Aussengewinde ist.
Die Erfindung wird nachstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert, die schematisch in den beiliegenden Figuren dargestellt sind. Es zeigen schematisch:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemässen Vorrichtung;
Fig. 2 eine Ansicht die Vorrichtung der Fig. 1 von oben; eine Querschnittsansicht A-A' gemäss Fig. 2 der Vorrichtung der Fig. 1 ;
Fig. 4 eine Ansicht die Vorrichtung der Fig. 1 von unten; und Fig. 5 eine Ansicht die Vorrichtung der Fig. 1 von unten, wobei im Gegensatz zu Fig. 4 das Gewindeteil nicht dargestellt ist.
Ein Ausführungsbeispiel einer als Abreissmutter ausgebildeten erfindungsgemässen Vorrichtung zur Drehmomentbegrenzung ist in den Figuren 1 bis 5 dargestellt.
Wie die Figuren zeigen, weist die Vorrichtung ein kronenförmiges Halteelement 1 auf, welches ein Kopfteil 10, eine fussseitige Aufnahme 60 sowie zumindest einen Steg 43 umfasst. Der zumindest eine Steg 43 verbindet das Kopfteil 10 und die Aufnahme 60 und bildet dabei Mittel 40 zur Drehmomentübertragung. Das Kopfteil 10, der zumindest eine Steg 43 sowie die Aufnahme 60 können insbesondere einstückig ausgebildet sein und/oder ein Metallmaterial aufweisen.
Wie insbesondere die Figuren 1 , 3, 4 und 5 zeigen, ist in der Aufnahme 60 eine Aufnahmeöffnung 63 ausgebildet, in der bei zusammengefügter Vorrichtung ein als Sechskantmutter ausgebildetes Gewindeteil 30 mit einem als Innengewinde ausgebildeten Gewinde 32 formschlüssig aufgenommen ist. Zur formschlüssigen Drehmomentübertragung von der Aufnahme 60 auf das Gewindeteil 30 weist die Aufnahmeöffnung 63 einen Innensechskant auf, der mit einem Aussensechskant des als Sechskantmutter ausgebildeten Gewindeteils 30 korrespondiert. Anstelle eine Sechskants kann auch eine andere Mehrkantstruktur vorgesehen sein. Zusätzlich oder alternativ kann auch eine kraftschlüssige Verbindung vorhanden sein.
Wie insbesondere Figur 2 zeigt, 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. Wie insbesondere Figur 2 weiter zeigt, sind zwischen Kopfteil 10 und Aufnahme 60 mehrere Stege 43 zur Drehmomentübertragung vom Kopfteil 10 auf die Aufnahme 60 und somit auf das Gewindeteil 30 vorgesehen, wobei im dargestellten Ausführungsbeispiel auf jede Kante des Drehangriffsmittels 12 ein Steg 43 entfällt. Somit sind im dargestellten Beispiel insgesamt sechs Stege 43 vorhanden.
Das Gewindeteil 30 und das Kopfteil 10 sind koaxial angeordnet und definieren eine gemeinsame Längsachse 5 der Vorrichtung. Das Kopfteil 10 weist eine Durchgangsbohrung 15 auf, die mit der Gewindebohrung 35 des Gewindeteils 30 fluchtet, so dass die Vorrichtung in Längsrichtung gesehen (vgl. Fig. 2) durchgängig ist.
Wie insbesondere in Figur 3 erkennbar ist, weist das Kopfteil 10 einen ringförmigen Axialanschlag 51 auf, der eine Axialbewegung des in der Aufnahmeöffnung 63 aufgenommenen Gewindeteils 30 relativ zum Kopfteil 10 begrenzt. Der Axialanschlag 51 bildet Mittel 50 zur drehentkoppelten Übertragung von Axialkräften vom Kopfteil 10 auf das Gewindeteil 30.
Beim Betrieb wird mittels eines Setzwerkzeuges über das Drehangriffsmittel 12 ein Drehmoment auf das Kopfteil 10 ausgeübt. Dieses Drehmoment wird über die Stege 43 auf die Aufnahme 60 und von der Aufnahme 60 wiederum auf das Gewindeteil 30 übertragen. Die als Axialanschlag 51 ausgebildeten Mittel 50 zur drehentkoppelten Axialkraftübertragung nehmen an der Drehmomentübertragung hingegen nicht nennenswert teil.
Wirken während des Betriebes Axialkräfte, d.h. Kräfte mit einer Komponente in Richtung der Längsachse 5, auf das Kopfteil 10, beispielsweise aufgrund von Hammerschlägen auf das Kopfteil 10, so werden diese Axialkräfte vorrangig über den Axialanschlag 51 , d.h. die Mittel 50 zur drehentkoppelten Axialkraftübertragung, an das Gewindeteil 30 übertragen. Die Stege 43 nehmen hingegen an der Kraftübertragung allenfalls unwesentlich, bedingt durch Reibungskräfte an der Innenwand der Aufnahmeöffnung 63, teil. Die Stege 43 und somit die Mittel 40 zur Drehmomentübertragung werden folglich erfindungsgemäss durch Axialkräfte nicht wesentlich beeinträchtigt.
Erreicht das am Kopfteil 10 aufgebrachte Drehmoment ein vorbestimmtes Grenzdrehmoment, so reissen die Stege 43, mit der Folge, dass das Kopfteil 10 von der Aufnahme 60 abgetrennt wird und keine weitere Drehmomentübertragung mehr auf das Gewindeteil 30 stattfindet. Die Vorrichtung wirkt daher als drehmomentbegrenzende Abreissmutter.

Claims

PATENTANSPRUECHE
1 . Vorrichtung zur Drehmomentbegrenzung, mit
einem Kopfteil (10), welches ein Drehangriffsmittel (12) für ein Setzwerkzeug aufweist, einem Gewindeteil (30), welches zumindest ein Gewinde (32) aufweist, und
Mitteln (40) zur Drehmomentübertragung vom Kopfteil (10) auf das Gewindeteil (30), welche das Kopfteil (10) und das Gewindeteil (30) verbinden, wobei die Mittel (40) zur
Drehmomentübertragung bei einem Grenzdrehmoment unter Aufhebung der Verbindung zwischen Kopfteil (10) und Gewindeteil (30) brechen,
dadurch gekennzeichnet,
dass Mittel (50) zur drehentkoppelten Übertragung von Axialkräften vom Kopfteil (10) auf das Gewindeteil (30) vorgesehen sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet,
dass die Mittel (50) zur drehentkoppelten Übertragung von Axialkräften zumindest einen am Kopfteil (10) angeordneten Axialanschlag (51 ) für das Gewindeteil (30) aufweisen.
3. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Mittel (40) zur Drehmomentübertragung zumindest einen Steg (43) aufweisen, der das Kopfteil (10) und das Gewindeteil (30) verbindet.
4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Mittel (40) zur Drehmomentübertragung am Kopfteil (10) radial weiter aussen als die Mittel (50) zur drehentkoppelten Übertragung von Axialkräften angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass sie ein kronenförmiges Halteelement (1 ) aufweist, welches das Kopfteil (10), die Mittel (40) zur Drehmomentübertragung sowie eine Aufnahme (60) für das Gewindeteil (30) umfasst, wobei die Mittel (40) zur Drehmomentübertragung das Kopfteil (10) und die Aufnahme (60) verbinden.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
dass das Gewindeteil (30) in der Aufnahme (60) zumindest formschlüssig aufgenommen ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass das Gewinde (32) des Gewindeteils (30) ein Innengewinde ist.
PCT/EP2011/064502 2010-10-29 2011-08-24 Vorrichung zur drehmomentbegrenzung WO2012055599A1 (de)

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