Vorrichtung zum hydraulischen Vorspannen eines Schraubenbalzens Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum hydraulischen Vorspannen eines Schraubenbolzens.
Vorgespannte Schraubenbolzen werden beispiels weise an den Verbindungsflanschen von Turbinen gehäusen, Rohrleitungen und. Behältern verwendet, um eine dichte Verbindung herzustellen, oder auch an Wellenkupplungen, um das übertragbare Dreh moment durch Vergrössern, der Reibung zu erhöhen.
Es ist bekannt, Schraubenbolzen mit einem sich über die Länge des vorzuspannenden Teils erstrecken den innern Hohlraum zu versehen und diesen vor dem Anziehen der Mutter unter Flüssigkeitsdruck zu setzen. Bei diesem Vorgehen wird indessen der Bolzen durch den Flüssigkeitsdruck nicht nur einem Längszug ausgesetzt, sondern es wird auch in. Um fangsrichtung eine Zugspannung erzeugt,
die doppelt so gross ist wie die Längsspannung und' infolge der entsprechenden Querkontraktion die Längsdehnung des Bolzens stark vermindert.
Die Erfindung bringt demgegenüber eine Ver besserung. Gemäss der Erfindung ist durch eine Längsbohrung, des Schraubenbolzens ein Druckstab geführt, -der sich an den Enden des unter Vorspan- nung zu setzenden Teils, des Schraubenbolzens,
ab- stützt und durch hydraulische -Kräfte unter Druck gesetzt werden kann.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfind'unügsgegengtandes vereinfacht dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Schrauben- verbindung zweier Flansche und, Fig. 2 und . 3 je einte Variante für -die Ausbildung eines Teils der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung.
Gemäss Fig. 1 sind zwei Flansche 1 und 2 durch einen Schraubenbolzen 3 miteinander verbunden. Das eine Ende des Schraubenbolzens 3 ist unmittelbar im Flansch 1 eingewindet und, das andere Ende trägt eine Mutter 4, die den Flansch 2 gegen den Flansch 1 drückt. Der Schraubenbolzen 3 ist mit einer Längsbohrung 5 versehen.
Um den Bolzen. 3 vor dem Anziehen der Mutter 4 vorspannen zu können, ist durch die Längsbohrung 5 ein Druckstab 6 geführt, der sich: -am einen Ende unmillelbar auf einen die Längsbohrung 5 abschlie ssenden Teil 7 des Schraubenbolzens 3 abstützt. Am andern Ende ist eine Kappenmutter 8 aufgesetzt, die einen Zylinderraum 9 für durch einen Anschluss 10 zuzuführende Druckflüssigkeit bildet und einen von dieser Druckflüssigkeit beaufschlagten Kolben 1,1 enthält.
Der Druckstab 6 weist auf der Seite der Kappenmutter 8 ein verdicktes Ende 12 auf, mit welchem er sich auf dien; Kolben 11 abstützt.
ZuT Vompannung des Schraubenbolzens, 6 wird der Zylinderraum 9 unter Flüssigkeitsdruck gesetzt. Die auf den Kolben 11 ausgeübte Druckkraft wird über den Druckstab 6 auf den Endteil 7 des Schrau benbolzens 3 übertragen, der nun durch eine gleich grosse Zugkraft beansprucht wird und sieh esspre- chend dehnt. Hierauf wird die Mutter 4 bis zum Aufsitzen ,
auf d en Flansch 2 angezogen.
Der Druckstab 6 wird vorzugsweise aus einem Baustoff höherer Festigkeit gefertigt als der Schrau- benbolzen 3. Er kann somit einen verhältnismässig kleinen Querschnitt aufweisen, so dass der Schrau- benbolzen 3 durch die .erforderliche Längsbohrung 5 nur wenig geschwächt wird.
Zur Abstützung des Druckstabes 6 wird dann mit Vorteil ein die Kraft auf eine grössere Fläche als die Querschn!ittsfläche des Druckstabes 6 verteilender Stempel 13 vorge sehen, wie dies gemäss Fig. 2 bei dem im Flansch 1 eingewindeten Ende des Schraubenbolzens 3 der Fall ist.
Bei diesem Ausführungsbeispiel stützt sich der Stempel 13 mit seinem dickeren Ende auf den Grund der Gewindebohrung im Flansch 1 ab, so dass die Zugkraft über das Gewinde auf dien SchT.au- benbolzen 3 übertragen wird.
Gemäss Fig. 3 weist der Flansch 1 eine durch, gehende Bohmung 14 auf. Am Ende des durch die Bohrung 14 hindurchgehenden; Teils des Schrauben bolzens 3 ist eine Kappenmutter 1,5 angebracht, auf die sich der Druckstab 6 über den Stempel 13 ab stützt.
Device for the hydraulic pretensioning of a screw bolt The invention relates to a device for the hydraulic pretensioning of a screw bolt.
Preloaded bolts are, for example, housings on the connecting flanges of turbines, pipelines and. Containers are used to create a tight connection, or also on shaft couplings to increase the transmissible torque by increasing the friction.
It is known to provide the inner cavity with a screw bolt extending over the length of the part to be prestressed and to place this under liquid pressure before the nut is tightened. In this procedure, however, the bolt is not only subjected to a longitudinal tension by the fluid pressure, but it is also generated in the circumferential direction, a tensile stress,
which is twice as large as the longitudinal tension and 'as a result of the corresponding transverse contraction, the longitudinal expansion of the bolt is greatly reduced.
In contrast, the invention brings an improvement. According to the invention, a pressure rod is guided through a longitudinal bore in the screw bolt, which is located at the ends of the part to be preloaded, the screw bolt,
and can be pressurized by hydraulic forces.
In the drawing, exemplary embodiments of the object of the invention are shown in simplified form. They show: FIG. 1 a longitudinal section through a screw connection of two flanges and, FIGS. 2 and. 3 each have a variant for forming part of the device shown in FIG.
According to FIG. 1, two flanges 1 and 2 are connected to one another by a screw bolt 3. One end of the screw bolt 3 is threaded directly into the flange 1 and the other end carries a nut 4 which presses the flange 2 against the flange 1. The screw bolt 3 is provided with a longitudinal bore 5.
Around the bolt. 3 to be able to preload before tightening the nut 4, a compression rod 6 is guided through the longitudinal bore 5, which: -At one end, it is immovably supported on a part 7 of the screw bolt 3 closing off the longitudinal bore 5. At the other end, a cap nut 8 is placed, which forms a cylinder space 9 for pressure fluid to be supplied through a connection 10 and contains a piston 1,1 acted upon by this pressure fluid.
The pressure rod 6 has on the side of the cap nut 8 a thickened end 12, with which it is to serve; Piston 11 is supported.
For tensioning the screw bolt 6, the cylinder space 9 is placed under fluid pressure. The compressive force exerted on the piston 11 is transmitted via the compression rod 6 to the end part 7 of the screw bolt 3, which is now subjected to an equally high tensile force and expands accordingly. Then the mother is 4 until she mounts,
tightened on flange 2.
The compression rod 6 is preferably made of a building material with a higher strength than the screw bolt 3. It can thus have a relatively small cross-section, so that the screw bolt 3 is only slightly weakened by the required longitudinal bore 5.
To support the pressure rod 6, a punch 13 distributing the force over a larger area than the cross-sectional area of the pressure rod 6 is then advantageously provided, as is the case with the end of the screw bolt 3 threaded into the flange 1 according to FIG.
In this exemplary embodiment, the punch 13 is supported with its thicker end on the base of the threaded hole in the flange 1, so that the tensile force is transmitted via the thread to the outer bolt 3.
According to FIG. 3, the flange 1 has a hole 14 extending through it. At the end of the hole 14 passing through; Part of the screw bolt 3 a cap nut 1.5 is attached, on which the pressure rod 6 is based on the punch 13 from.