DK146976B

DK146976B - TIGHTENING FOR TIGHTENING A SCREW bolt

Info

Publication number: DK146976B
Application number: DK194677A
Authority: DK
Inventors: Paul Resch
Original assignee: Sulzer Ag
Priority date: 1976-05-13
Filing date: 1977-05-04
Publication date: 1984-03-05
Also published as: DK146976C; IT1075339B; GB1584158A; SU969146A3; JPS52137556A; ATA407676A; JPS5527968B2; CH610803A5; AT357958B; DE2625407B1; DK194677A; DE2625407C2

Description

146976 i 5 Opfindelsen angår et tiltrækningsapparat til forspænding af en skruebolt og af den i krav 11 s indledning angivne art.The invention relates to a tightening device for pre-tensioning a screw bolt and of the kind specified in the preamble of claim 11.

Ved sammenskruning af maskindele ved hjælp af for-10 holdsvis store skruebolte og tilsvarende store møtrikker er det ønskeligt at undgå de torsionsspændinger, der normalt optræder i skruebolten ved fastskruning af møtrikken. Til dette formål har der allerede længe været kendt tiltrækningsapparater af 15 den foreliggende art, ved hjælp af hvilke der først udøves en trækkraft på skruebolten, hvorved der gives den en forspænding og en tilsvarende udvidelse.When screwing together machine parts by means of relatively large screw bolts and correspondingly large nuts, it is desirable to avoid the torsional stresses that normally occur in the screw bolt when screwing the nut. For this purpose, there have long been known attractors of the present kind by means of which first a tensile force is exerted on the screw bolt, thereby giving it a bias and a corresponding extension.

Møtrikken bliver derefter fastskruet med et lille torsionsmoment og skruebolten i tilslutning hertil 20 aflastet. De samme tiltrækningsapparater anvendes i reglen til løsgørelse af møtrikker fra deres skruebolte. Skruebolten bliver, som tidligere, trukket til, og møtrikken løsgøres. Ved en tilsluttende fjernelse af trækkraften fra skruebolten bliver den-25 ne pludselig forkortet med sin hele oprindelige udvidelse. Dette kan ved forholdsvis store tiltrækningskræfter og udvidelser føre til en ødelæggelse af hele sammenskruningen og apparatet.The nut is then tightened with a small torque and the screw bolt thereafter unloaded. As a rule, the same tightening devices are used to loosen nuts from their screws. As before, the screw bolt is tightened and the nut is loosened. By a subsequent removal of the traction from the screw bolt, it is suddenly shortened with its entire original expansion. This can lead to a destruction of the entire screw-in and the apparatus by relatively large forces of attraction and expansion.

30 Fra tysk offentliggørelsesskrift nr. 22 08 280 er der kendt et tiltrækningsapparat af den omhandlede art, ved hvilket der mellem en bundflade i en cylinder og en over for denne stående, plan plade på et i cylinderen ført stempel findes et trykrum, 35 2 146976 1 der er tilsluttet til en trykoliekilde. Til den øverste ende af cylinderen er der fastgjort et dæksel, og mellem dækslet og oversiden af stemplet findes der skruefjedre, der trykker det af tryk ikke be-5 lastede stempel ind i cylinderen og bringer trykrummet ned til den minimale begyndelseshøjde.30 From German Publication No. 22 08 280 there is known an attracting apparatus of the kind in which a pressure space is provided between a bottom surface of a cylinder and a flat plate opposite a plunger inserted in the cylinder. 1 connected to a pressure oil source. A cover is attached to the upper end of the cylinder and between the cover and the upper side of the piston are screw springs which push the non-pressurized piston into the cylinder and bring the pressure chamber down to the minimum initial height.

Til forspænding af en skruebolt og til tilsluttende fastskruning af boltens møtrik sættes dette kendte 10 tiltrækningsapparat over møtrikken og skruebolten, og stemplet sættes i virksom forbindelse med enden på skruebolten. I trykrummet opbygges der et olietryk, hvorved højden af trykrummet bliver forøget og stemplet bevæget bort fra den nævnte bundflade 15 mod fjederkraften fra skruefjedrene. Stemplet udøver derved på skruebolten en trækkraft og frembringer i bolten en udvidelse, der kan indstilles efter ønske. Møtrikken fastskrues så på skruebolten, hvorefter trykolien føres bort fra trykrummet, der der-20 med bliver aflastet. Stemplet vender under påvirkning af skruefjedrene, der nu virker som tilbage-stillingsindretning, tilbage til sin udgangsstilling og danner herved atter begyndelseshøjden for trykrummet.To pre-tighten a screw bolt and to subsequently tighten the bolt nut, this known tightening device is put over the nut and screw bolt and the plunger is put into effective contact with the end of the screw bolt. In the pressure chamber, an oil pressure is built up, whereby the height of the pressure space is increased and the piston is moved away from the said bottom surface 15 towards the spring force from the coil springs. The piston thereby exerts a pulling force on the screw bolt and produces in the bolt an extension which can be adjusted as desired. The nut is then screwed onto the screw bolt, whereupon the pressure oil is removed from the pressure chamber, which is thereby relieved. The piston returns, under the influence of the coil springs, which now act as a reset device, to its initial position, thereby again forming the initial height of the pressure chamber.

2525

Dette kendte apparat har den ulempe, at begyndelseshøjden for trykrummet er en "stift indbygget" højde, der under ingen omstændigheder kan blive mindre. Til undgåelse af en forspænding af hele sammen-30 skruningen ved løsgørelse af en møtrik fra sin skruebolt skal stemplet imidlertid ved fjernelse af trækkraften fra skruebolten gå tilbage med en afstand i retning af cylinderen, og trykrumshøjden bliver mindre end begyndelseshøjden.This known apparatus has the disadvantage that the initial height of the pressure chamber is a "rigidly built" height which in no case can be reduced. However, in order to avoid biasing the entire screw by loosening a nut from its screw bolt, the piston must, by removing the pulling force from the screw bolt, return at a distance in the direction of the cylinder and the pressure chamber height will be less than the initial height.

35 3 146976 1 Den foreliggende opfindelse tager sigte på at angive et tiltrækningsapparat af den omhandlede art, der er forbedret således, at der instiiler sig en é'fter ønske indstillelig aksial begyndelsesudstrækning af 5 trykrummet i retning af stempelbevægelsen uden særlige foranstaltninger, med en mulighed for en tryk-rumsudstrækning, der ligger under begyndelsesudstrækningen i drift, og at den forudbestemte begyndelsesudstrækning efter fuldførelse af en tiltræknings-10 proces automatisk tilbagestilles.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention aims to provide an attractor of the kind in question which has been improved to instill a desired desired axial initial extension of the pressure chamber towards the piston movement without special measures, with an option for a pressure-space extent which is below the initial extent in operation and that the predetermined initial extent after completion of an attraction process is automatically reset.

Dette opnås ifølge opfindelsen ved, at tiltræknings-apparatet er udformet som angivet i krav l's kendetegnende del.This is achieved according to the invention in that the attracting apparatus is designed as indicated in the characterizing part of claim 1.

1515

Ved denne udformning opnår man følgende fordele:This design achieves the following advantages:

Den under drift optrædende udstrækning af trykrummet kan være mindre end 'begyndelsesudstrækningen af 20 dette rum, hvorved man undgår en ødelæggelse af hele sammenskruningen ved løsgørelse af en møtrik.The operating space of the pressurized space may be smaller than the initial extension of this space, thereby avoiding the destruction of the entire collapse by loosening a nut.

Den minimalt mulige aksialudstrækning af trykrummet, der er bestemt af den samlede længde af det sammentrykkede afstandsholdeapparat, kan ved ændring 25 af denne samlede længde varieres mellem bestemte grænser. På lignende måde kan arbejdsbevægelsen og dermed den udførbare udvidelse varieres ved ændring af den samlede højde af den sammentrykkede tilbagestillingsindretning mellem bestemte grænser. Det er 30 endvidere muligt at anvende længere skruer og dermed at udvide de ovennævnte grænser endnu mere.The minimum possible axial extension of the pressure space, determined by the total length of the compressed spacer, can be varied between certain limits by changing 25 of this total length. Similarly, the working movement and thus the feasible extension can be varied by changing the overall height of the compressed resetting device between certain limits. It is also possible to use longer screws and thus to extend the above limits even further.

Tiltrækningsapparatet ifølge opfindelsen forklares nærmere under henvisning til tegningen, der viser 35 146976 li 1 en udførelsesform. for tiltrækningsapparatet i et lodret snit.The attracting apparatus of the invention is explained in greater detail with reference to the drawing, which shows an embodiment. for the attractor in a vertical section.

Det på tegningen viste hydrauliske tiltrækningsappa-5 rat tjener til sammenskruning af dieselmotordele ved hjælp af trækankre og har en cylinder 1, et i denne ført stempel 2 og flere, på en cirkel anbragte skruer 3, af hvilke kun den ene er vist. Skruerne er indskruet i cylinderen 1 indtil en fast an-10 slagsflade 17 og strækker sig gennem gennemsnit- ningsboringer i stemplet 1, så at dette er forskydeligt i forhold til cylinderen. Stemplet 2 er ved hjælp af to koaksiale cylindriske flader 4 og 5 anbragt aksialt forskydeligt i tilsvarende boringer 15 i cylinderen 1, men væsketæt aftætnet ved hjælp af tætningsringe 6 og 7. Mellem cylinderen 1 og stemplet 2 findes et ringformet trykrum 8, der kan fyldes gennem en indløbsboring 9 med hydraulikvæske og udluftes over en udluftningsboring 10. Stemplet 20 1 har også et centralt gevindhul 28, i hvilket der kan indskrues en ikke vist ringskrue, som tjener til løftning af tiltrækningsapparatet.The hydraulic attracting device 5 shown in the drawing serves to screw diesel engine parts together by means of wooden anchors and has a cylinder 1, a piston 2 and more in this lead, arranged on a circle 3 on screws, only one of which is shown. The screws are screwed into the cylinder 1 up to a fixed abutment surface 17 and extend through average bores in the piston 1 so that it is displaceable relative to the cylinder. The piston 2 is arranged axially displaceably in corresponding bores 15 in the cylinder 1 by means of two coaxial cylindrical faces 4 and 5, but liquid tightly sealed by means of sealing rings 6 and 7. Between the cylinder 1 and the piston 2 there is an annular pressure chamber 8 which can be filled. through an inlet bore 9 with hydraulic fluid and vented over a vent bore 10. The piston 20 1 also has a central threaded hole 28 into which a not shown ring screw can be screwed, which serves to lift the attractor.

Mellem en endeflade 12 på cylinderen og en over for 25 denne endeflade stående modflade 13 på stemplet, hvilken er udformet på en flange 11 på stemplet, findes et mellemrum 14, i hvilket en fjedrende afstandsholdeindretning 15 med fjederelementer 16, der omgiver skruerne 3j er anbragt. Fjederelementer-30 ne kan, men behøver ikke ubetinget at være forspændt.Between an end surface 12 of the cylinder and a counter face 13 facing the piston, which is formed on a flange 11 of the piston, there is a gap 14 in which a resilient spacer 15 with spring elements 16 surrounding the screws 3j is arranged. . The spring elements can, but do not necessarily, be biased.

I stedet for flere fjederelementer 16 kan der anvendes et enkelt fjederelement, der i mellemrummet 14 omgiver den tilsvarende cylindriske flade på stemplet. Fjederelementerne 16 kan være af elastisk 35 5 146976 1 sammentrykkeligt materiale bestående skive, skruefjedre eller tallerkenfjedrepakker. Fjederelementerne 16 er valgt således, at trykrummet 8 i det neder ste dødpunkt af stemplet, når fjederelementerne 5 er helt sammentrykket, i det mindste har en minimal nødvendig aksial udstrækning H, der så i løbet af tilspændingen ved de ekspanderende fjederelementer 16 vokser svarende til udvidelsen af den tilspændte skruebolt.Instead of multiple spring elements 16, a single spring element may be used which in the space 14 surrounds the corresponding cylindrical surface of the piston. The spring elements 16 may be of resilient compressible material consisting of washer, coil springs or plate spring packages. The spring elements 16 are selected such that the pressure space 8 at the bottom dead center of the piston, when the spring elements 5 are fully compressed, has at least a minimum necessary axial extension H which then grows during expansion of the expanding spring elements 16 corresponding to the expansion. of the tightened bolt.

1010

Mellem en øverste flade 26 på flangen 11 og hove-' derne på skruerne 3 er der anbragt en fjedrende tilbagestillingsindretning 18, der har fjederelementer 19, som omgiver skruerne 3. Disse elementer kan 15 ligeledes være forspændt og eventuelt erstattes af et enkelt stort fjederelement. De kan også være af elastisk sammentrykkeligt materiale bestående skiver, skruefjedre eller tallerkenfjederpakker.Between a top face 26 of the flange 11 and the heads of the screws 3 is provided a resilient resetting device 18 having spring elements 19 surrounding the screws 3. These elements may also be biased and optionally replaced by a single large spring element. They may also be made of resilient compressible material consisting of washers, coil springs or plate spring packages.

20 Når tilbagestillingsindretningen 18 er helt sammentrykket, tjener den som et anslag, der fastlægger det øverste dødpunkt på stemplet og forhindrer en udadbevægelse af stemplet af cylinderen og samtidig begrænser den maksimale udvidelse, der kan ud-25 føres med tiltrækningsapparatet. Af denne grund må fjedervejen for tilbagestillingsindretningen 18 i det mindste svare til den samlede udvidelse, som skruebolten er bestemt til at udsættes for. Desuden tjener tilbagestillingsindretningen til en frembrin-30 gelse af en forudbestemt relativstilling mellem stemplet 2 og cylinderen 1, dvs. en forudbestemt slagstilling af stemplet i det aflastede trykrum 8 efter fuldførelse af en tiltrækning. Fjederelementerne 16 og 19 behøver ikke ubetinget at omgive de 35 146976 6 1 samme skruer 3. Tværtimod kan nogle af skruerne 3 kun have fjederelementer 16 og andre skruer 3 kun fjederelementer 19.20 When the resetting device 18 is fully compressed, it serves as a stop which defines the top dead center of the piston and prevents an outward movement of the piston by the cylinder while limiting the maximum expansion that can be accomplished with the attractor. For this reason, the spring path of the resetting device 18 must at least correspond to the overall extension to which the screw bolt is intended to be subjected. In addition, the resetting device serves to provide a predetermined relative position between the piston 2 and the cylinder 1, i. a predetermined impact position of the plunger in the relief pressure chamber 8 upon completion of an attraction. The spring elements 16 and 19 need not necessarily surround the same screws 3. On the contrary, some of the screws 3 may only have spring elements 16 and other screws 3 only spring elements 19.

5 Under tiltrækningen af møtrikken 21 påskruet således på skruebolten 20, at den ligger an mod en maskin-del 223 dvs. den yderste af de maskindele, der er sammenskruet eller skal sammenskrues. Stemplet 2 i tiltrækningsapparatet er så langt påskruet på enden 10 af skruebolten 20, at cylinderen 1 ligeledes ligger an mod maskindelen 22, idet møtrikken 21 finder plads i boringen 23 i cylinderen. Møtrikken 21 har på sin omkreds flere radial forløbende boringer 24, der er tilgængelige over åbninger 25 i cylinderen.5 During the tightening of the nut 21, it is screwed onto the screw bolt 20 so as to abut against a machine part 223 ie. the outermost of the machine parts that are screwed or screwed together. The piston 2 of the tightening device is so far screwed onto the end 10 of the screw bolt 20 that the cylinder 1 also abuts against the machine part 22, the nut 21 taking place in the bore 23 in the cylinder. The nut 21 has, at its circumference, several radially extending bores 24 available over openings 25 in the cylinder.

15 En ikke vist stang kan indføres gennem åbningen 25 1 boringen 24 for at dreje møtrikken 21.15 A rod not shown can be inserted through the opening 25 in the bore 24 to rotate the nut 21.

Når tiltrækningsapparatet skal anvendes til tilspæn-ding af skruebolten 20 og til tilsluttende fastskru-20 ning af møtrikken 21, bliver trykrummet 8, der i denne tilstand har en minimal aksial begyndelsesudstrækning på f.eks. 4 mm, gennem indløbsboringen 9 fyldt med hydraulikvæske, f.eks. med olie, og der opbygges i trykrummet et væsketryk, der trykker cy-25 linderen mod maskindelen 22 og ved hjælp af stemplet 2 fremkalder en forudbestemt trækspænding i skruebolten og den dermed forbundne, også forudbestemte udvidelse. Med en fremadskridende udvidelse af skruebolten vokser den aksiale udstrækning H i trykrum- 30 met 8, og stemplet forskyder sig i cylinderen. Når den forudbestemte udvidelse af skruebolten er opnået, bliver møtrikken 21 fastskruet på skruebolten 20. I tilslutning hertil bortføres hydraulikvæsken fra trykrummet 8, hvorved dette bliver aflastet.When the tightening device is to be used for tightening the screw bolt 20 and for subsequently tightening the nut 21, the pressure chamber 8 which in this state has a minimum axial initial extension of e.g. 4 mm, through the inlet bore 9 filled with hydraulic fluid, e.g. with oil and a fluid pressure is built up in the pressure chamber which presses the cylinder to the machine part 22 and, by means of the piston 2, produces a predetermined tensile tension in the screw bolt and the associated, also predetermined extension. With a progressive expansion of the bolt, the axial extension H of the pressure chamber 8 grows and the piston displaces in the cylinder. When the predetermined extension of the screw bolt is achieved, the nut 21 is screwed onto the screw bolt 20. Subsequently, the hydraulic fluid is removed from the pressure chamber 8, thereby relieving it.

35 7 146976 1 Samtidig bliver tiltrækningsapparatet fjernet fra skruebolten 20, og skrueforbindelsen frigives. Derefter frembringer tilbagestillingsindretningen 18 atter den forudbestemte relative stilling mellem 5 stemplet og cylinderen.35 7 146976 1 At the same time, the tightening device is removed from the screw bolt 20 and the screw connection is released. Then, the reset device 18 again produces the predetermined relative position between the piston and the cylinder.

Når tiltrækningsapparatet skal anvendes til løsning af møtrikken 21 fra skruebolten 20, forløber løsgørelsen på lignende måde, idet tiltrækningsapparatet 10 som tidligere påskrues på skruebolten, og der opbygges et væsketryk i trykrummet 8, hvilket tryk trykker stemplet 2 opefter, og fremkalder en fastspænding og dermed en udvidelse i skruebolten 20. Det nedenunder møtrikken 21 liggende afsnit 27 på skru-15 ebolten 20 befinder sig i dette tilfælde allerede i en elastisk udvidet tilstand, der er blevet frembragt ved den oprindelige fastskruning af møtrikken på skruebolten. En del af den oprindelige udvidelse er dog i mellemtiden ophævet som følge af sammen-20 presningen af de sammenskruede maskindele. Til løsgørelse af møtrikken 21 må hele udvidelsen bringes op på den oprindelige værdi, idet dog tiltrækningsapparatet kun skal yde den ophævede udvidelse, for at møtrikken kan løsnes. Denne ophævede udvidelse 25 beløber sig kun til en brøkdel af den oprindelige samlede udvidelse af skruebolten 20. Når møtrikken bliver løsnet, og trykrummet 18 bliver aflastet ved bortførsel af væsken, bliver trykkraft fjernet fra skruebolten 20, så at denne pludselig bliver kortere 30 med hele den oprindelige udvidelsesværdi. Derved vil den stempelflade, der begrænser trykrummet 8, nærme sig til cylinderen 1 med den nævnte udvidelsesværdi, hvorved den momentane udstrækning af trykrummet 8 bliver formindsket med denne værdi.When the tightening device is to be used for loosening the nut 21 from the screw bolt 20, the release proceeds in a similar manner, as previously the tightening device 10 is screwed onto the screw bolt, and a fluid pressure is built up in the pressure chamber 8, which pressure presses the piston 2 upwards, thereby producing a clamping an extension in the screw bolt 20. The portion 27 located below the nut 21 of the screw bolt 20 in this case is already in an elastically expanded state which was produced by the original screwing of the nut to the screw bolt. However, part of the original expansion, meanwhile, has been repealed as a result of the compression of the screwed-in machine parts. For loosening the nut 21, the entire extension must be brought up to its original value, however, the tightening device must only provide the canceled extension for the nut to be loosened. This canceled extension 25 amounts to only a fraction of the original total expansion of the screw bolt 20. When the nut is loosened and the pressure chamber 18 is relieved by the removal of the fluid, compressive force is removed from the screw bolt 20 so that it suddenly becomes shorter 30 with the entire the original extension value. Thereby, the piston surface limiting the pressure space 8 will approach the cylinder 1 with the said expansion value, thereby reducing the instantaneous extension of the pressure space 8 by this value.

35 8 146976 1 Deraf følger, at der sker en forspænding af hele sammenskruningen, når begyndelsesudstrækningen af trykruiranet 8 er mindre end forskellen mellem den oprindelige og den ophævede udvidelsesværdi. Dette 5 forhindres ved apparatet ifølge opfindelsen af afstandsholdeindretningen 15 ved, at fjederelementerne 16, når skruebolten bliver kortere med den oprindelige udvidelsesværdi, og stemplet forskyder sig et tilsvarende stykke, bliver sammentrykket, 10 idet dog den aksiale udstrækning af trykrummet 8 ved helt sammentrykkede tallerkenfjederpakker 16 endnu er tilstrækkelig stor til at undgå den nævnte forspænding også ved de værste forekommende betingelser.It follows that a biasing of the entire collapse occurs when the initial extension of the pressure roller 8 is less than the difference between the original and the canceled expansion value. This 5 is prevented by the apparatus according to the invention of the spacer 15 by the spring elements 16, when the screw bolt becomes shorter with the original expansion value and the piston displaces a corresponding piece, is compressed, 10, however, the axial extension of the pressure space 8 in fully compressed plate spring packages 16 is still sufficiently large to avoid said bias even in the worst-case conditions.

1515

Claims

146976

1. Tightening device for prestressing a screw bolt (20) which screws together several machine parts and for clamping or loosening a nut (21) on or from the prestressed screw bolt (20), in particular 5 for screwing diesel engine parts by means of pull anchors with a cylinder (1), a pressure chamber (8) arranged in this displaceable piston (2) and a pressure space (8) arranged in it, in which a pressure can be produced which pushes the piston (2) away from the cylinder (1) and during biasing, a pulling force exerts on the bolt (20) over it on this actuating piston (2), and with a resetting device (18) having one or more spring elements (19) exerting a resetting force on the piston (2), 15 retracting the piston to its initial position, characterized in that a resilient compressible spacer (15) is arranged between the piston (2) and the spring elements (19) in the resetting device (18) cooperating with a the spacer (15) pressing against a surface (26) facing away from the spacer (15) on the piston (2) and positioned to counteract the spring force from the spacer (15) and compressing the latter partially in the piston (2) relieved condition.

Tightening device according to claim 1, characterized by screws (3) which are screwed into the cylinder (1) through bores 30 in the one temple (2) up to a fixed abutment surface (17).