Werkzeug zum Spannen von Bolzen Die vorliegende Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Spannen von Bolzen, das insbesondere zum Festziehen und Losschrauben von Muttern auf Kopf schrauben und Stehbolzen geeignet ist, und insbe sondere bei grösseren Schrauben, wie sie beim Zu sammenbau der Teile grösserer Maschinen benutzt werden, und dort,
wo bestimmte Bolzenspannungen und Klemmwirkungen an zusammengeschraubten Teilen für das sichere Arbeiten der Maschine not wendig sind.
Es ist bekannt, für die genannten Zwecke Schrau benspanner mit kalibriertem Drehmoment zu benut zen. Doch kann deren Verwendung einen beträcht lichen Kräfteaufwand bedingen, und die Genauig keit, mit der die gewünschte Spannung an Bolzen und Mutter und das gewünschte Aneinanderpressen der verschraubten Bauteile erreicht wird, ist von der Genauigkeit abhängig, mit der die Reibung zwischen den Teilen berechnet werden kann, weicht doch diese Grösse in der Praxis in hohem Masse von den Wer ten ab, die sich aus theoretischen Überlegungen und den hinsichtlich Gegenstand und Material angenom menen Bedingungen ergeben.
Es ist das Ziel dieser Erfindung, ein Werkzeug zum Spannen von Bolzen zu schaffen, das bei Bol zen, auf die eine Mutter geschraubt ist, leicht ange wandt werden kann, um ein genaues Spannen der Bolzen zu erreichen und zu ermöglichen, dass die Mutter leicht und sicher angezogen oder gelöst wer den kann, wobei das Werkzeug nach Abschluss der Massnahmen unabhängig von der Mutter von dem Bolzen wieder abgenommen werden kann.
Nach der vorliegenden Erfindung ist das zum Spannen eines Bolzens bestimmte Werkzeug, der durch einen Bauteil hindurchgeht und eine aufge schraubte Mutter besitzt, um den Bauteil an einem Körper zu befestigen, an dem der Bolzen montiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung mit Zylinder und Kolben vorgesehen ist, die einen Teil besitzt, der so geformt ist,
dass er über das Ende des Bolzens ragt und die Mutter beim Befestigen gegen den genannten Bauteil anliegen lässt, ferner gekennzeichnet durch Mittel, um Flüssigkeit unter Druck auf die Innenseite des Zylinders wirken zu lassen, so dass ein Druck aufgebaut wird, der den Kolben aus dem Zylinder zu drücken sucht, und durch Mittel, um die Einrichtung mit Zylinder und Kolben in wirksamer Verbindung mit dem Bolzen zu halten, zum Zwecke,
durch Zunahme des Flüssig keitsdruckes im Zylinder den Bolzen bis zu einem vorbestimmten Wert zu spannen und durch Anzie hen der Mutter diese Spannung aufrecht zu erhalten, oder durch Lockern der Mutter deren Abschrauben erleichtern zu können.
In einer Ausführungsform der Erfindung kann der Kolben mit einem axial sich erstreckenden Plun- ger ausgebildet sein, der sich durch das, innere Ende des Zylinders erstreckt und auf das Ende des zu spannenden Bolzens aufgeschraubt werden kann.
Das anschliessende Ende des Zylinders kann mit einem Randteil versehen sein, der den Bolzen mit genü gendem Spiel umgibt, so dass er auch über eine Mutter reicht, die auf den Balzen aufgeschraubt ist und der einen Anschlag bildet, gegen den der zu ver schraubende Bauteil gezogen wird, wenn Druckflüs, sigkeit in den Zylinder gelassen wird.
Der Randteil kann mit einer oder mehr Seitenöffnungen versehen sein, durch die hindurchgreifend die Mutter gegen die entsprechende Fläche des Bauteils angeschraubt werden kann.
Der Plunger kann bei solchen Werkzeugen hohl ausgebildet sein, so dass er Büchsen aufnehmen kann, die innen entsprechend mit Gewinde versehen sind, so dass die Werkzeuge bei Bolzen ganz ver schiedener Durchmesser benutzt werden können.
Eine zweite Ausführungsform der Erfindung kann mit zwei Zylindern versehen sein, die starr ne beneinander mit ihren geschlossenen Enden gegen eine Büchse anliegen, die innen ein Gewinde besitzt, um sie auf den zu spannenden Bolzen schrauben zu können.
Diese Kolben sind mit Plungern versehen, die sich von den Zylindern nach aussen erstrecken, um sich gegen den zu verschraubenden Bauteil an legen zu können und um über die Büchse wirkend eine Spannung des Bolzens zu bewirken, wenn Druckflüssigkeit zu den Zylindern zugelassen wird.
Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in der beigefügten Zeichnung veranschaulicht. Es zeigen Fig. 1 einen Axialschnitt durch den Zylinder einer Ausführungsform nach dieser Erfindung, mit einem Kolben im Aufriss ; Fig. 2 eine Ansicht bei Blick gegen das untere Ende der Anordnung nach Fig. 1 ; Fig. 3 teilweise im Schnitt eine Ansicht ähnlich Fig. 1, von einer weiteren Ausführungsform ;
Fig. 4 eine zusammengesetzte Ansicht des Werk- zeuges nach Fig. 3, wobei die linke Hälfte in Rich tung des Pfeiles A in Fig. 3 und die rechte Hälfte in Richtung des Pfeiles B in Fig. 3 gesehen ist, und Fig. 5 eine andere Ausführungsform für Fig. 1 mit Befestigung am Ende eines Stehbolzens.
Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Werkzeug enthält einen Kolben 1, der einen axial sich erstrek- kenden Plunger 2 aufweist, und einen Zylinder 3. Der Plunger 2 passt gleitend in die innere Bohrung des Zylinders 3 und ist im Innern bei 4 mit Gewinde versehen, so dass er auf das Ende eines nichtgezeig ten, zu spannenden Bolzens geschraubt werden kann. Ein Ölzulauf 5 ist in der Zylinderwand vorgesehen und kann an eine Quelle für hydraulischen Druck, z.
B. eine Handpumpe, angeschlossen werden, so dass gegen die Unterseite des Kolbens 1 ein Flüs sigkeitsdruck ausgeübt werden kann, um den Kolben 1 in Fig. 1 aufwärts zu drücken. Passende Abdicht- ringe 6, beispielsweise aus Neopren, sind um Kol ben und Plunger in Ausnehmungen des Zylinders vorgesehen.
Das beim Bolzen liegende, d. h. in Fig. 1 untere Ende des Zylinders besitzt einen in axialer Richtung vorstehenden Randteil, dessen Innendurchmesser ge nügend gross ist, so dass er über eine auf den Bol zen geschraubte Mutter reicht. Die Wand des Rand teils ist mit einer oder mehr Seitenöffnungen 8 ver sehen, durch die ein Schraubenschlüssel oder Hebel eingeführt werden kann, um die Mutter zu fassen.
Die Mutter kann dazu rund und mit einer Anzahl radialer Öffnungen für den Hebel versehen sein. Ein Kanal 9, der vom äuseren Ende des Kolbens durch diesen führt, ermöglicht das Entweichen der Luft, wenn der Kolben auf den Balzen geschraubt wird. Auf dem äusseren Ende des Kolbens kann, wie in Fig. 1 strichpunktiert gezeichnet ist, eine Mutter 10 sitzen, so dass der Kolben mittels eines Schrauben schlüssels oder eines anderen geeigneten Werkzeugs gedreht werden kann.
In der Praxis werden Bolzen und Mutter mit den zusammenzuschraubenden Teilen zusammengebaut, und der Kolben wird auf den Bolzen aufgeschraubt, indem entweder der ganze Zylinder, der auf den Dichtungsringen ruht und den Kolben infolge Rei bung mitnimmt, gedreht wird, oder indem durch ein passendes Werkzeug, das an der Mutter 10 angreift, der Kolben so weit gedreht wird, bis das Ende des Randteils gegen einen der zusammenzuschraubenden Teile anliegt.
Alsdann wird Flüssigkeit unter Druck durch den Ölzulauf 5 in den Zylinder gedrückt, so dass Kolben und Plunger nach aussen gedrückt wer den, um so einen Zug auf den Bolzen auszuüben. Es ist ersichtlich, dass das Ende des Randteils 7 einen Anschlag bildet, gegen den der genannte, zu sammenzuschraubende Teil gezogen wird, wenn der Bolzen gespannt wird. Da die Grösse der Angriffs fläche der Flüssigkeit am Kolben bekannt ist, kann der Öldruck, der notwendig ist, um eine bestimmte Spannung im Bolzen zu erreichen, leicht berechnet werden.
Sobald dieser Wert erreicht ist, kann die Mutter bequem von Hand oder mittels eines Werk- zeuges, das durch eine der Öffnungen 8 eingeführt wird, bis an die Oberfläche des genannten, zusam menzuschraubenden Teils geschraubt werden, wäh rend die Spannung im Bolzen durch den Druck mit Sicherheit aufrecht erhalten wird. Wenn der Druck im Zylinder abgelassen wird, übernehmen die Mut ter und der verschraubte Teil den Druck für die Spannung im Bolzen.
Damit die Vorrichtung bei Bolzen verschiedener Grösse verwendet werden kann, kann der Plunger 2 hohl ausgebildet sein und Büchsen aufnehmen, die innen mit Gewinde versehen sind, um so eine An passung an die verschiedenen Bolzendurchmesser zu ermöglichen.
Die Fig. 3 und 4 veranschaulichen eine Ausfüh rungsform, die zwei Kolben 21 umfasst, die neben einander in einem Zylinderblock 23 in einer Weise angeordnet sind, dass sie auf diametral gegenüber liegende Seiten des zu spannenden Bolzens zu liegen kommen. Die Kolben 21 sind mit Plungern 22 und Abdichtringen 26 versehen. Das Druckfluid wird durch Öffnungen 25 zu den Zylindern zugelassen. Am Ende eines jeden Zylinders 23 ist ein Haltering 30 befestigt, um jeden Kolben 21 in seinem Zylinder 23 zu halten.
Der Zylinderbock 23 kann eine Büchse 31 zwi schen den Zylindern aufweisen, die innen bei 24 mit Gewinde versehen ist, das zu dem Gewinde des zu spannenden Bolzens passt. Eine Platte 32 ist am Zy linderbock befestigt und liegt gegen eine Schulter der Büchse 31 an, um sie in Stellung zu halten. Ein für das Auftreten der Luft bestimmter Kanal 29, der dem Kanal 9 in Fig. 1 entspricht, ist beim einen Ende der Büchse 31 in dieser vorgesehen. Nach Abnahme der Platte 32 kann die Büchse 31 gegen eine solche mit abweichendem Gewinde ausgetauscht werden.
Die Verwendung des in Fig. 3 gezeigten Werk- zeuges erfolgt ähnlich wie bei dem in Fig. 1 darge stellten Werkzeug und lässt sich leicht aus der ge gebenen Beschreibung herleiten. Bolzen und Mutter werden mit den zusammenzuschraubenden Teilen zu sammengebaut, wobei die Mutter gegen den Teil an liegt, durch den der Bolzen hindurchgeht.
Die Büchse 31 wird auf das Ende des Bolzens aufge schraubt und die Spannung des Bolzens dadurch bewirkt, dass die Plunger 22 aus dem zugehörigen Zylinder herausbewegt werden, bis sie gegen den Teil anliegen, durch den der Bolzen hindurchgeht. Diese Ausführungsform besitzt besondere Vorteile für Kupplungsbolzen, da sie radial zur Kupplung weniger Raum beanspruchen als die Ausführungs- form der Fig. 1.
Es leuchtet ein, dass das hier beschriebene Spann werkzeug auch mit Vorteil verwendet werden kann, um in Umkehrung des Verfahrens Muttern von ihren Bolzen zu lösen. Ein solcher Bolzen kann unter Zug spannung gesetzt und gehalten werden, während die Mutter genügend gelockert wird, um sie abzuschrau ben, nachdem die Zugspannung wieder weggenom men ist.
Konstruktive Abänderungen können durch den Fachmann getroffen werden, ohne dadurch den Be reich der beschriebenen Erfindung zu verlassen. Bei spielsweise kann der Ölzutritt 5 in Fig. 1 statt, wie gezeigt in der Zylinderwand, im Kolben bei einem Radius vorgesehen sein, der grösser ist als der Ra dius des Plungers 2. Der Haltering 30 (Fig. 3) kann durch eine oder mehr Halteplatten ähnlich der Platte 32 ersetzt sein, wie auch diese Platte 32 durch einen entsprechenden Haltering ersetzt sein kann.
Die Öl- pumpe kann üblicherweise direkt am Spannwerkzeug befestigt sein ; doch kann sie auch über einen flexi blen Schlauch kleiner Bohrung und eventuell grosser Länge an das Werkzeug angeschlossen sein.
In der in Fig. 5 schematisch dargestellten Kon struktion erstreckt sich der Kolben 1 mit dem Flansch 11 radial quer über den Kopf des Zylinders 3 und besitzt einen ringförmigen Flansch 1l', der aussenseitig über den Zylinder gleitet. Eine Ölzulei- tung 5' ist mit dem Zylinderraum verbunden. Das Werkzeug ist im Betrieb an einen Stehbolzen 12 ge zeigt, der mit einem Stück 13, mit dem der Teil 14 verschraubt werden soll, aus einem Stück besteht. Der Stehbolzen reicht mit Spiel durch den Teil 14 und besitzt eine darauf geschraubte Festklemmutter 15.
Der Stehbolzen ist infolge der durch den Rand teil 7 des Zylinders 3, der sich gegen die Oberfläche des Teils 14 anlegt, verursachten Wirkung im Zu stande der Spannung. Die Mutter 15 kann bequem bis zum Anliegen an den Teil 14 heruntergeschraubt werden, um die Spannung zu übernehmen, wenn der Druck im Zylinder abgelassen wird.
Die Beziehung zwischen Zugspannung und Öl- druck hängt von den Dimensionen der verwendeten Vorrichtung ab. Beispielsweise kann in, einer brauch-, baren Konstruktion eine Bolzenspannung von 3.500 kg/cm- einen Öldruck von etwa 1400 kg/cm2 erforderlich machen, dessen Erreichen technisch keine Schwierigkeiten bietet.
Aus dem Vorausgehenden ergibt sich, dass die vorliegende Erfindung ein Werkzeug schafft, das leicht verwendet werden kann, um einen Bolzen, der eine Mutter trägt, zu spannen, damit die Mutter angezogen oder gelockert werden kann. Nach Be nutzung des Werkzeuges für einen Bolzen kann es leicht abgenommen werden und im Zusammenhang mit einem anderen Bolzen Verwendung finden, wäh rend das bei Spannvorrichtungen, die einen Teil der zusammengebauten Mutter mit Bolzen bilden, nicht der Fall ist.