In eine Gewindebohrung eingesehraubter Bolzen. Die Erfindung bezieht sich auf einen in eine Gewindebohrung eingeschraubten Bol zen und bezweckt, durch die beim Einschrau- ben des Bolzens in die Gewin.debolirung sich einstellende Vorspannung die Betriebsspan nung nicht zu erhöhen. Sie besteht darin, dass der Bolzen mit seiner Stirnfläche auf dem Grund der Gewindebohrung aufsitzt und am Eingang der Gewindebohrung mit dem Sehaft nicht aufsitzt.
Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung durch einen Vergleich zwi schen einer bekannten Ausführung und einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Fig. 1 zeigt :die bekannte Ausführung, und Fig. 2 die im Bolzen sich einstellenden Spannungen; Fig. 3 stellt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dar, und Fig. 4 den Spannungsverlauf für dieses Beispiel.
Die beiden Teile 1 und 2 in Fig. 1 sind durch einen Bolzen 3 bekannter Ausführung miteinander verbunden. Am Schaft 5 ist hinter einer Eindrehung auf den Kerndurch messer des Gewindes eine Schulter 6 ange ordnet, mittelst welcher dieser beim Ein ziehen in die Gewindebohrung 7 am Teil 1 zur Auflage gelangt.
In Fig. 2 ist parallel zum Bolzen 3 die Bolzenlänge 1 in gleichem Massstab und auf gleicher Höhe aufgetragen. Wagrecht sind ,die in dem Bolzen sich einstellenden Span nungen a aufgetragen.
Die beim Einziehen des Bolzens sich ein stellenden Vorspannungen sind strichpunkt- punktiert aufgezeichnet; sie nehmen vom Nullpunkt 0 bis zur Länge 1,, wo die Ein .drehung beginnt, auf den Wert + a3 zu und bleiben auf diesem Wert bis zum An satz .der Schulter 6 bei der Länge l2. Die durch die Betriebsbelastung sich ergebenden Spannungen sind über die Länge der Ge windebohrung 7 strichpunktiert ,aufgetragen, sie nehmen vom Nullpunkt Ö bis zur Länge 1, auf den Wert a, zu, und bleiben zwischen 1, und<B>1,</B> auf diesem Wert.
Im Schaft des Bolzens zwischen 1_, und<B>1,</B> ergibt sich eine kleinere Spannung o-. Beim Punkt 13, wo das für die Mutter bestimmte Gewinde an fängt, steigt die Spannung wieder auf den Wert a, und fällt schliesslich zwischen<B>1,</B> und h, in der Mutter 8, auf den Wert 1\7u11 ab.
Die für den Bolzen massgebenden Span nungen ergeben sich durch Überlagerung .der Betriebsspannung und der Vorspannung, so dass der Bolzen zwischen den Punkten h und h tatsächlich mit der Spannung a4 als der Summe der Spannung a, und a3 belastet ist. Der gefährlichste Querschnitt bei Bolzen die ser bekannten Art befindet sich also bei der Eindrehung im -Schnitt A-A (Fig. 1).
Die darin auftretenden Spannungen können vor zeitig zu einem Bruch des Bolzens führen, wenn der Baustoff .durch Wechselbelastungen Ermüdungen ausgesetzt ist, -oder wenn der Bolzen beim Einziehen in die Gewindeboh rung übermässig stark beansprucht worden ist. Die zwischen 1, und<B>1,</B> sich einstellen den Spannungen werden beim Einziehen noch dadurch erhöht, dass durch das Einzieh- moment in diesem. Bolzenabschnitt die grösste Torsionsspannung hervorgerufen wird, welche sich der ohnehin schon grossen Zugspannung 03 noch überlagert.
Gemäss der Erfindung wird der Bolzen 4 (Fig. 3) so ausgebildet, dass er mit seiner Stirnfläche 9 auf .dem Grund der Gewinde bohrung 7 aufsitzt und am Eingang 10 der Gewindebohrung mit seinem- Schaft 11 auf dem Teil 1 nicht aufsitzt.
Durch diese Ausbildung ergeben sich, wie Fig. 4 zeigt, in dem in die Gewindebohrung 7 eingewindeten Teil -des Bolzens 4 gegen über der bekannten Ausführung vollständig andere .Spannungen. In der untern Stirn fläche 9 treten beim Einziehen Druckspan nungen auf, welche den Wert - a3 errei chen. Von der Länge l11 an, wo das Bolzen gewinde beginnt, sinken diese Druckspan nungen gemäss der strichpunktpunktierten Linie auf den Wert Null bei der Länge 1,2.
Die infolge der Betriebsbelastung sich er gebenden Spannungen steigen von der Länge 1,1, bis zur Länge 1,. auf den Wert ss, an und bleiben bis zur Länge<B>1"</B> unverän dert auf diesem Wert, da der Schaft 11 den gleichen Querschnitt wie der gern der bei den Gewinde aufweist. Von der Länge 113 bis zur Länge 1" sinkt alsdann die Betriebs spannung vom Wert a1 auf den Wert Null ab.
Die für den Bolzen bei der Belastung massgebenden Spannungen ergeben sich durch Überlagerung der Vorspannung und der Be triebsspannung. Die überlagerte Spannung verändert sich auf der Strecke 11, bis 112 vom negativen Wert - a3 bis zum positiven Wert ss,. Es ergibt sich somit, dass der ab solute Wert der Spannung in keinem Teil dieses Bolzens den Wert ss, übersteigt, so dass die bei bekannten Ausführungen an der Stelle A-A (Fig. 1)
sich ergebenden ge fährlichen Spannungserhöhungen nicht ein treten und den Bolzen nicht gefährden. Beim Einziehen eines Bolzens nach der Erfindung sind die Torsionsspannungen in demjenigen Teil des Bolzens am grössten, in .dem sich keine Vorspannungen einstellen und umge kehrt die Vorspannungen da am grössten, wo die Torsionsspannungen am kleinsten sind.
Um günstige Verhältnisse für die Ge windedeformationen zu erhalten, kann es von Vorteil sein, die Gewindebohrungen 7 zu ver längern.