CN113195167B - 用于张紧连接元件的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于张紧紧固到待拧紧的部件(18，20)上的连接元件(12)的装置(10)，该装置(10)包括固定元件(24)，其用于接纳和保持连接元件(12)；支撑元件(40)，其用于支撑装置(10)抵靠部件(20)；以及致动单元(44)，其具有用于接收流体的流体腔(50)以及在固定元件(24)中被平移引导的活塞(48)。致动单元(44)被配置成用于通过平移地致动活塞(48)来操纵流体腔(50)的体积，以便相对于该支撑元件(40)移动该固定元件(24)。此外，该装置包括用于锁定活塞(48)与固定元件(24)之间的相对旋转运动的引导单元(106)，其中引导单元(106)被安排在流体腔(50)的外部。

Description

用于张紧连接元件的装置

技术领域

本发明涉及一种用于张紧和/或放松紧固到待拧紧或放松的部件上的可张紧的连接元件(例如，螺旋连接件)的装置。

背景技术

公知用于拧紧或连接部件的可张紧的连接元件，例如可张紧的螺旋连接件。具体地，为了安装这种可张紧的连接元件，例如在钢结构和各种发动机设计应用领域中，使用螺旋张紧装置是已知的。这些螺旋张紧装置通常基于无扭矩张紧方法操作，根据该方法，拉力用于在安装期间在弹性范围内加长大螺杆或螺栓，使得在释放拉力时，连接元件缩回并由此将张力施加到待拧紧的部件上。

例如，在螺旋张紧装置的已知用途中，首先，螺杆的第一端经由螺纹装置连接到第一部件。然后，提供待紧固到第一部件的第二部件，使得螺杆的螺纹杆延伸穿过第二部件。通过螺杆的第二端，螺母被放置在螺杆上以与螺纹杆接合。之后，使螺杆的第二端与螺旋张紧装置接合，并对其施加拉力以弹性地伸长螺杆。在该伸长状态下，螺母被进一步拧紧，使得在释放施加到螺杆的拉力时，螺杆与螺母一起施加用于将第一部件摩擦连接到第二部件的张力。

这种螺旋张紧装置例如从EP 323 555 A1中已知。在已知的装置中，液压引起的拉力用于张紧与装置的固定元件接合的螺旋连接元件。具体地，该已知装置包括支撑元件，该支撑元件配置成在张紧操作期间支撑固定元件抵靠待拧紧的部件。固定元件被安排成相对于支撑元件可移动，以便施加张力或从螺杆移除张力。此外，提供了活塞，该活塞被容纳在固定元件中，并且在固定元件中沿装置的纵向轴线可移动。为了液压致动该固定元件，包含流体的液压腔由活塞、固定元件和支撑元件之间的空间界定并设置在所述空间中。在这种构造中，活塞被安排成使得其相对于固定元件的平移运动操控流体腔的体积，并且由此相对于支撑元件平移地致动该固定元件。

具体地，流体腔包括两个不同的部分，活塞部分和有效部分，活塞部分由活塞和固定元件界定，并且设置在二者之间，有效部分由固定元件和支撑元件界定，并且设置在二者之间，活塞部分和有效部分经由设置在固定元件中的两个连接孔流体连通地连接。在该构造中，有效部分沿着固定元件的圆周方向布置在固定元件周围，并且有效部分具有比活塞部分的有效底部区域大得多的有效底部区域。施加到活塞上的致动力被液压地转换成作用在固定元件上的力，该力比作用在活塞上的力更大。通过这种构造，作用在活塞上的致动力转变成作用在螺杆上的更大的拉力。以此方式，用于张紧螺杆的拉力通过将施加到活塞上的致动力相乘来产生。

为了致动活塞，已知的装置装备有致动器组件，致动器组件包括借助于螺纹接合连接到活塞的端部的致动器元件，使得致动器元件的旋转运动被转换成活塞相对于固定元件的平移运动。为了防止活塞相对于固定元件旋转运动，该装置还包括容纳在液压腔内的引导结构。

发明内容

考虑到现有技术，目的是提供一种用于张紧连接元件的改进装置。另外的目的可以是提供具有高操作安全性和增加的可维护性的装置。

该目的通过具有权利要求1的技术特征的用于张紧连接元件的装置来实现。在本说明书、附图以及从属权利要求中阐述了优选实施例。

因此，提供了一种用于张紧紧固到待拧紧部件上的连接元件的装置，该装置包括固定元件，其用于接纳和保持连接元件；支撑元件，其用于支撑装置抵靠待拧紧的部件；以及致动单元，其具有用于接收流体的流体腔以及在固定元件中被平移引导的活塞。致动单元被配置成用于通过平移地致动活塞(即，相对于固定元件)来操纵流体腔的体积，以便使固定元件相对于支撑元件移动。该装置进一步包括用于锁定活塞与固定元件之间的相对旋转运动的引导单元，其中引导单元被安排在流体腔的外部。

附图说明

当结合附图考虑时，通过参考以下详细描述将更容易地理解本公开，在附图中：

图1示意性地示出了用于张紧连接元件的装置的截面视图；

图2示意性地示出了图1中描绘的装置的引导单元的放大视图。

图3示意性地示出了根据第一构造的引导单元沿着图2中描绘的截面平面A-A的截面视图；

图4示意性地示出了根据第二构造的引导单元沿着截面平面A-A的截面视图；以及

图5示意性地示出了根据另一个实施例的用于张紧连接元件的装置的放大截面图。

具体实施方式

下面，将参照附图更详细地解释本发明。在附图中，相同的元件由相同的附图标记表示，并且为了避免重复，可以省略对其的重复描述。

图1示意性地示出了用于张紧形成螺旋连接件的连接元件12的装置10。所示装置10可用于张紧(即，预加载)和/或放松(即，松开)可张紧的螺旋连接件。在本公开的上下文中，术语″可张紧的″是指一种材料特性，指示一种部件(即，连接元件12)至少部分地能够弹性膨胀，并且因此在经受张力时能够储存一定量的弹性能量。

具体地，连接元件12以螺杆的形式提供，该螺杆包括第一端14、相对的第二端16，以及位于第一端14和第二端16之间的弹性部分。当连接元件12借助于装置10受到拉力时，弹性部分能够被弹性地伸长。

连接元件12被配置成用于将第一部件18连接(即，用于形式配合地和/或压入配合地连接)到第二部件20上。具体地，连接元件12的第一端14配置成用于通过螺纹接合连接到第一部件18，如图1所示。连接元件12的弹性部分延伸穿过第二部件20，使得连接元件12的第二端16定位在第二部件20的背离第一部件18的一侧上。为了连接第一部件18和第二部件20，设置螺母22，螺母22与连接元件12的弹性部分螺纹接合。

装置10包括可连接到连接元件12的固定元件24。具体地，固定元件24包括具有第一端28和第二端30的圆柱形部分26。在第一端28处，固定元件24设置有用于接纳并保持连接元件12(即，其第二端16)的固定区段。换言之，固定区段设置用于以压入配合和/或形式配合的方式与连接元件12相接合。具体地，固定区段包括用于容纳连接元件12的第二端16的圆柱形凹部32，以及形成在凹部32的侧壁36上以与形成在连接元件12的第二端16处的互补螺纹38接合的内螺纹34。

此外，装置10包括支撑元件40，该支撑元件被配置成用于支撑装置10抵靠第二部件20，并且相对于第一部件18和第二部件20平移引导固定元件24。换言之，固定元件24可相对于支撑元件40平移(即，沿着装置的纵向轴线42)移动。具体地，在相对于支撑元件40平移移动固定元件24时，可以向固定到固定元件24的连接元件12施加张力，或者可以从固定到固定元件24的连接元件12移除张力。

装置10进一步包括致动单元44，该致动单元用于将施加到致动元件46上的旋转运动转化成固定元件24相对于有待拧紧的第一部件18和第二部件20并且因此相对于支撑元件40的平移运动。换言之，致动单元44设置用于相对于支撑元件40致动固定元件24。下面将更详细地说明致动单元44的结构和操作。

致动单元44是至少部分液压致动的。换言之，使用液压流体来传递动力，以使固定元件24相对于支撑元件40移动。具体地，致动单元44包括容纳流体的流体腔50，其中致动单元44被配置成用于操纵流体腔50的体积，以便相对于支撑元件40移动固定元件24。为此，致动单元44设置有容纳在固定元件24内并且可相对于固定元件24(即，沿着纵向轴线42)移动的活塞48。在示出的构造中，流体腔50由活塞48、固定元件24和支撑元件40界定。

致动单元44被设计成使得活塞48的平移运动操控流体腔50的体积，并且由此相对于支撑元件40移动固定元件24，以便施加或去除作用在连接到固定元件24上的连接元件12上的张力。

更具体地，流体腔50包括两个不同的部分，活塞部分52和有效部分54，活塞部分52由活塞48和固定元件24界定，并且设置在二者之间，有效部分54由固定元件24和支撑元件40界定，并且设置在二者之间。活塞部分52和有效部分54经由设置在固定元件24中的两个连接孔56流体连通地连接。活塞部分52的底部区域58设置有比有效部分54的底部区域60的有效横截面小的有效横截面。在此上下文中，″有效截面″是指垂直于纵向方向42并且因此垂直于活塞48和固定元件24两者相对于支撑元件40的移动方向的区域。通过这种构造，施加到活塞48上的致动力被液压地转换为作用在固定元件24上的力，该力比作用在活塞48上的致动力大。

为了容纳活塞48，固定元件24还包括沿装置10的纵向轴线42延伸的孔62。具体地，孔62从圆柱形部分26的第二端30延伸到形成在固定元件24的圆柱形部分26的第一端28处的凹部32，并且被配置成用于接纳活塞48。孔62的直径可以小于凹部32的直径，凹部32因此一起在固定元件24内形成阶梯状开口。此外，孔62包括沿着纵向轴线42的可变直径。换句话说，固定元件24的壁沿着孔62的长度具有可变的宽度，使得孔62的直径沿着孔62的长度变化。如图1所示，孔62包括较宽部分64和较窄部分66。在较宽部分64处，活塞48与固定元件24的壁之间的距离大于在较窄部分66处的距离。

如图1所示，在较窄部分66处，活塞48接触固定元件24的壁。较窄部分66包括形成在固定元件24的壁中的凹槽68，凹槽68沿孔62的周边延伸。第一密封环70布置在凹槽68中以在活塞48和固定元件24之间形成密封接头。第一密封环70定位在活塞48与固定元件24的壁之间。

固定元件24还包括从固定元件24的圆柱形部分26径向延伸的板72。板72定位成垂直于纵向轴线42，并且邻近固定元件24的第二端30。板72是圆柱形的，并且在固定元件24的第二端30附近形成凸缘部分。

固定元件24至少部分地被接纳在支撑元件40内。如上所述，固定元件24布置成并适于相对于支撑元件40移动，向连接元件12施加张力或从连接元件12移除张力。支撑元件40包括通过连接部分78彼此连接的第一圆柱形部分74和第二圆柱形部分76。第一圆柱形部分74形成支撑元件40的下部以便定位在第二部件20上。此外，第一圆柱形部分74包围连接元件12的一部分、固定元件24的第一端28，以及固定元件24的圆柱形部分26的一部分。具体地，第一圆柱形部分74围绕圆柱形部分26的位于图1所示的板72下方的部分。

第二圆柱形部分74通过连接部分78与第一圆柱形部分74间隔开。第二圆柱形部分76围绕固定元件24的板72，使得第二圆柱形部分76的内表面接触板72的外表面。换言之，板72被定位在支撑元件40的第二圆柱形部分76内，并且被配置成相对于第二圆柱形部分76移动。

如从图1可以得出，第一圆柱形部分74、第二圆柱形部分76，以及连接部分78是具有彼此不同的内径的中空圆柱形部分，由此彼此形成阶梯状构造。连接部分78的内径小于第一圆柱形部分74和第二圆柱形部分76二者的内径。连接部分78包括用于在支撑元件40内引导固定元件24的开口，该开口的直径略大于由支撑元件40引导的固定元件24的部分的直径。连接部分78可以进一步限定凹部，第二密封环79可以布置在凹部中用于在固定元件24与连接部分78之间提供密封。

此外，第三密封环80定位在第二圆柱形部分76的内表面与板72的外表面之间，防止容纳在流体腔50中的流体泄漏。具体地，第三密封环80可定位在形成于第二圆柱形部分76的内表面中或形成于板72的外表面中的凹槽中，如图1中所描绘。

板72、连接部分78和支撑元件40的第二圆柱形部分76一起形成流体腔50的有效部分54。有效部分54经由连接孔56流体连接到固定元件24中的孔62。由于可滑动地定位在固定元件24内的活塞48的轴向移动，有效部分54被配置成接收来自容纳在固定元件24的孔62中的活塞部分52的流体。

以此方式，流体可以在流体腔50的活塞部分52与有效部分54之间来回移动。在操作期间，根据活塞48的位置确定有多少流体从活塞部分52转移到有效部分54，反之亦然。如从图1可以得出，当活塞48在向上的方向上，即在背离固定元件24的方向上移动时，活塞部分52的尺寸变得更小。因此，随着越来越多的流体进入有效部分54，流体转移到有效部分54中引起有效部分54中的压力增加。该压力作用在固定元件24上，由此使其在背离支撑元件40的方向上，即沿着纵向轴线42移动。该运动引起连接元件12的张紧并因此引起连接元件12的伸长。在连接元件12的这种张紧和伸长状态下，操作者可以拧紧螺母22以便将螺母22定位成更靠近第二部件20，即邻接第二部件20。这可以通过用工具穿过支撑元件40中的开口到达螺母22来执行，该工具的端部可以插入螺母22的侧面处的开口中以转动并因此拧紧或松开螺母22。

活塞48具有旋转对称的形状，具有彼此远离并且通过轴86连接的头端82和杆端84。头端82具有直径比轴86大的密封部分88。密封部分88的直径对应于固定元件24中的孔62的直径。密封部分88包括实质上为圆形的凹部90。第四密封环92设置在凹部90内。第一至第四密封环70、79、80、92可以由金属制成，例如铁或钢、陶瓷、纤维材料、弹性体和/或塑料。

此外，活塞48包括接合部分94，接合部分94从杆端84沿朝向活塞48的头端82的方向延伸。接合部分94被配置成用于与致动元件46相接合。

在所示装置10中，致动元件46构成用于由操作者操纵以操作装置10的用户接口。因此，在第一端，致动元件46包括接口元件96，该接口元件98从固定元件24突出并且因此被暴露以便确保操作者的良好可达性。例如，接口元件96可以设置有用于与工具(即，手动或电动螺丝刀)接合的六边形凹部，以由操作者使用来致动致动元件46。

与接口元件端相对，致动元件46设置有通过第一螺纹连接与活塞48的接合部分94接合的第一螺纹区段98。具体地，接合部分94包括用于接纳第一螺纹区段96的凹部100。凹部100的内侧壁设置有螺纹，该螺纹设计成与设置在第一螺纹区段98的外表面上的螺纹互补。

致动元件46进一步包括安排在接口元件96与第一螺纹区段98之间的第二螺纹区段102。第二螺纹区段102借助于第二螺纹连接与固定元件24相接合。具体地，第二螺纹区段102与延伸穿过固定元件24的帽103的通孔接合，通孔的内表面设置有螺纹，该螺纹设计成与设置在第二螺纹区段102的外表面上的螺纹互补。帽103借助于螺纹连接104牢固地固定到圆柱形部分26的第二端30。可替代地，帽103可以被按压到固定元件24的圆柱形部分26的第二端30。

在示出的构造中，设置在接合部分94与第一螺纹区段98之间的第一螺纹连接是右手螺纹连接，并且设置在固定元件24与第二螺纹区段102之间的第二螺纹连接是左手螺纹连接。或者，第一螺纹连接可以是左旋螺纹连接，第二螺纹连接可以是右旋螺纹连接。此外，第一和第二螺纹连接可以是左旋螺纹或右旋螺纹连接。在可替换的构造中，第一螺纹连接和第二螺纹连接中的一者可以被形式配合连接件替代，以便实现在致动元件46与活塞48或固定元件24之间的相对旋转运动，同时相对平移运动可以被锁定。

通过这样的构造，致动单元44被配置成用于将致动元件46的旋转运动转换为活塞48的平移运动，该平移运动操控流体腔50的体积并由此相对于支撑元件40移动固定元件24。结果，在旋转操纵致动元件46时，通过装置10执行连接到固定元件24的连接元件12的张紧或放松。

为了即使在装置10的长操作周期内也确保流体腔50的密封性，已经发现，通过防止活塞48相对于固定元件24旋转，可以显着地减少密封环70和92的磨损。因此，所提出的装置进一步包括引导单元106，该引导单元旨在用于引导活塞48相对于固定元件24的移动。

具体地，引导单元106被配置成用于锁定活塞48和固定元件24之间的相对旋转运动，同时允许活塞48相对于固定元件24沿其纵向轴线42平移运动。换言之，引导单元106被配置成防止活塞48经受相对于固定元件24(即，围绕纵向轴线42)的旋转运动。在示出的构造中，活塞48、固定元件24和装置10的纵向轴线42重合。

在本公开的上下文中，连接可以被描述为锁定部件之间的相对移动，即使可以释放最小的或可忽略的小移动，即前后移动。具体地，连接可被描述为当其在连接的部件之间将相对旋转运动限制为小于5°或小于1°时锁定旋转运动。在示出的构造中，引导单元106被配置成用于将活塞48与固定元件24之间的旋转运动限制为小于1°。

引导单元106被安排在流体腔50的外部。在图1和图2所描绘的图示中，在装置10的操作过程中，引导单元106被定位在流体腔50上方，特别是在从顶部界定流体腔50的第一密封环70上方。具体地，引导单元106被安排在接合部分94处，并且因此被安排在活塞48的杆端84的区域中。

在所示构造中，引导单元106由装置10的单独部件形成。在本文中，术语″单独部件″意味着引导单元与活塞或固定元件一起不形成整体部件，即通过模制或成形方法制造。根据一种替代构造，引导单元106可以与活塞或固定元件一体地形成。换言之，引导单元106可以由活塞48或固定元件24的一体部分构成或形成。

如从图3可以得出的，引导单元106以具有通孔的引导套筒的形式提供，活塞48的接合部分94延伸穿过该通孔。具体地，引导单元106以扭矩和力传递的方式可释放地安装到活塞48。换言之，引导单元106牢固地固定到接合部分94。在本文中，术语″牢固固定″意味着引导单元106和接合部分94之间的连接不提供其间的任何自由运动或自由旋转。为此，设置夹紧螺杆108用于将引导单元106压入配合地连接到活塞48。可替代地，引导单元106可以形式配合地连接到活塞48，使得至少引导单元106与活塞48之间的旋转运动被锁定。

引导单元106包括两个夹紧臂110，这两个夹紧臂形成用于接纳活塞48的接合部分94的通孔。换言之，活塞48的接合部分94被安排在夹紧臂110之间。在这种构造中，夹紧螺杆108延伸穿过每个夹紧臂110的端部，并且被配置成在被拧紧时，使这两个夹紧臂110在一起，以便将引导单元压入配合地连接到活塞48上。为此，夹紧螺杆108通过螺纹连接连接到每个夹紧臂110的端部。

此外，引导单元106包括滑动突起形式的引导元件112，其与设置在固定元件24中的导轨114接合并且设计成与导轨114互补。导轨114以引导凹部的形式提供，该引导凹部在固定元件24的侧壁的整个宽度上并且沿着活塞48相对于固定元件24的移动方向延伸。特别地，为了引导活塞48相对于固定元件24的平移运动，导轨114平行于活塞48相对于固定元件24的运动方向并且因此平行于活塞48的纵向轴线42延伸。引导元件112伸入到引导导轨114中，使得其插置在引导导轨114的两个引导表面116之间。以此方式，引导单元106以形式配合的方式与固定元件24接合，使得在引导单元106与固定元件24之间围绕活塞48的纵向轴线42的旋转运动被锁定。

因此，引导元件112包括与导轨114的两个相对的引导表面116接合的两个相对的滑动表面118。换言之，滑动表面118可相对于引导表面116和沿着引导表面116移动。滑动表面116和引导表面118设置为使得它们形式配合地锁定引导单元108的旋转运动并且因此锁定活塞48相对于固定元件24围绕活塞48的纵向轴线42的旋转运动。为此，引导表面116平行于纵向轴线42(即，活塞48相对于固定元件的运动方向)延伸。此外，引导表面116的表面法线与纵向轴线42是线性独立的。在本文中，表面法线可以指垂直于引导表面116安排的矢量，其中纵向轴线42指向活塞48相对于固定元件的运动方向。

图4示出了引导单元106的替代构造，该引导单元具有用于将引导单元106压入配合地连接到活塞48的接合部分94上的夹紧螺杆120。夹紧螺杆120被配置成用于在被拧紧时将活塞48(即，其接合部分94)压靠在引导单元106的侧壁122上，以便将活塞48的接合部分94压入配合地连接到引导单元106上。具体地，夹紧螺杆120延伸穿过引导元件112，使得夹紧螺杆120的头部124被安排在引导元件112的端面上。

图5示出了用于张紧连接元件12的装置10的另一个实施例。与图1至4所示的构造相比，导轨114设置在盖103中。或者，导轨114可设置在帽103中和固定元件24的第二端30中。这样，引导元件112的端面被暴露并且因此对于操作者是可见的。引导元件112在导轨114内的位置指示活塞48相对于固定元件24的位置。换言之，操作者接收关于活塞48在固定元件24内的位置的视觉反馈。此外，在引导单元110包括根据图4中描绘的引导单元106的构造而突出穿过引导元件112的夹紧螺杆120的情况下，操作者可容易地释放引导单元106与活塞48的接合部分94之间的连接。因此，操作者可以简化装置10的组装或拆卸，并因此简化装置10的可维护性。

在示出的构造中，引导单元106被牢固地固定到活塞48的接合部分94上。可替代地，引导单元可以以形式配合和/或压入配合的方式可释放地安装到固定元件，使得固定元件和引导元件之间的至少旋转运动被锁定。例如，引导单元可以借助于夹紧螺杆以压入配合的方式牢固地固定到固定元件。在这种构造中，引导单元可以进一步以形式配合的方式与活塞(即，其接合部分)相接合，这样使得在活塞与引导元件之间的旋转运动同样被锁定。因此，活塞可以设置有导轨。

对于本领域技术人员容易理解的是，这些实施例和项目仅描绘了多种可能性的示例。因此，在此示出的实施例不应当被理解为形成对这些特征和构造的限制。可以根据本发明的范围来选择所描述的特征的任何可能的组合和构造。

这尤其是关于以下可选特征的情况，这些可选特征可以与之前提及的一些或所有实施例、项目和/或特征以任何技术上可行的组合进行组合。

可以提供一种用于张紧紧固到待拧紧的部件的连接元件的装置。该装置可以包括用于接纳和保持连接元件的固定元件，用于支撑该装置抵靠该部件的支撑元件，以及具有流体腔和活塞的致动单元。该流体腔可以被配置成用于接收流体。活塞可以在固定元件内被平移引导。致动单元可以被配置成用于通过平移地致动活塞来操纵流体腔的体积，以便相对于支撑元件移动固定元件。该装置可以进一步包括用于锁定活塞与固定元件之间的相对旋转运动的引导单元，其中引导单元可以被安排在流体腔的外部。

通过设置引导单元，该装置限制或防止活塞相对于容纳活塞的固定元件旋转。结果，该装置较少受到磨损的影响。这样，可以显着地增加活塞和固定元件的耐久性，即在它们之间布置的密封。

此外，通过将引导单元安排在流体腔的外部，可以提高其对于操作者的可接近性，从而简化组装和拆卸，并因此简化装置(即，致动单元)的可维护性。为此，与在流体腔内安排引导单元的已知构造相比，可以减小流体腔的体积并且因此减小容纳在其中的流体的量。通常，在装置的张紧操作期间，存在于流体腔中的流体被施加高压，从而引起流体的压缩。因此该流体储存了造成潜在危险的机械能。随着流体腔中存在的流体量的增加，由流体压缩引起的潜在危险也增加。因此，通过减少流体腔中存在的流体的量和体积，可以增加所提出的装置对于操作者的操作安全性。

通常，所提出的装置可用于例如钢结构和各种发动机设计应用领域，但不限于这些应用。相反，所提出的装置可以用于其中通过采用无扭矩张紧方法来拧紧连接元件的任何应用中。在一个示例中，所提出的装置可以用于将涡轮增压器紧固至发动机曲轴箱。

具体地，该装置可用于张紧和/或松开连接元件。换言之，该装置可以用于预加载和/或松开连接元件。连接元件可以是可张紧的连接元件。例如，该连接元件可以是或包括螺杆、螺栓和/或任何其他类型的可张紧的连接元件。

此外，待由所提出的装置张紧和/或放松的连接元件可以旨在和/或被配置成用于拧紧将其紧固到其上的部件。可替代地或另外地，待由所提出的装置张紧和/或放松的连接元件可以旨在和/或被配置成用于将第一部件连接(即，形式配合地和/或压入配合地连接)至第二部件。因此，该装置可以被配置成用于张紧用于将第一部件连接至第二部件的连接元件。为此，连接元件的第一端可以固定到第一部件，即通过螺纹接合。例如，第一部件可以是发动机曲轴箱，并且第二元件可以是涡轮增压器安装件。

如上所述，该装置可以包括可连接到连接元件的固定元件。换言之，固定元件可以被配置成用于连接到连接元件上，即，以压入配合和/或形式配合的方式。为此，固定元件可以包括用于尤其以压入配合和/或形式配合的方式与连接元件相接合的固定区段。具体地，固定部可以通过螺纹连接与连接元件接合。固定区段可以被设置在固定元件的端部处。此外，固定区段可以被配置成用于与连接元件的安排成与其第一端相对的第二端相接合。例如，固定区段可以设置有被设计成与形成在连接元件的第二端处的螺纹互补的螺纹。

更具体地，固定元件可以设置有形成固定区段的凹部，即，圆柱形凹部。凹部可以设置在固定元件的前端处。固定区段可以包括由凹部形成的至少一个侧壁，其可以以压入配合和/或形式配合的方式连接到连接元件上。例如，凹部的至少一个侧壁可以设置成使得它包括形成在内表面上的内螺纹，以便与形成在连接元件的第二端处的互补螺纹相接合。

如上所述，该装置可包括支撑元件，该支撑元件被配置成用于支撑固定元件抵靠待拧紧的部件。换言之，支撑元件被配置成用于在该装置的张紧操作过程中抵靠在待张紧的部件上，即抵靠在第一或第二部件上。以这种方式，支撑元件能够产生力，即反作用力，抵消在装置的张紧操作期间施加到连接到固定元件的连接元件上的拉力。

支撑元件可以被设计成用于平移引导固定元件。换言之，固定元件可以相对于支撑元件(即，沿着该装置的纵向轴线)并且因此相对于待拧紧的部件平移移动。

在相对于支撑元件平移移动固定元件时，可以向固定到固定元件的连接元件施加张力，或者可以从固定到固定元件的连接元件移除张力。因此，该装置可以被设置为使得固定元件相对于支撑元件可平移移动，以便向连接元件施加张力或从连接元件移除张力。

该装置可以被设置成使得固定元件至少部分地被容纳在支撑元件内。例如，支撑元件可以设置有空腔，即特别地沿着装置的纵向轴线延伸的圆柱形空腔。该空腔可以被配置成用于至少部分地接纳该固定元件，即其固定区段。

如上所述，该装置可以进一步包括用于相对于支撑元件致动该固定元件的致动单元。具体地，致动单元可以被配置成用于使固定元件相对于支撑元件并且因此相对于待拧紧的部件平移移动。

致动单元可以是液压致动单元。这意味着致动单元可以使用流体来致动固定元件。换言之，使用流体来传递用于固定元件的动力，以便使固定元件相对于待紧固的部件并且因此相对于支撑元件移动。为此，致动单元可以包括用于接收流体的流体腔，该流体可以是液压流体。

如上所述，致动单元被配置成用于操纵流体腔的体积，以便相对于支撑元件移动固定元件。为了操纵流体腔的体积，致动单元可以包括致动装置，用于向容纳在流体腔中的流体施加压力和/或从容纳在流体腔中的流体释放压力。

致动单元可以包括活塞，活塞被容纳在固定元件内，并且相对于固定元件是可移动的，并且活塞部分地限定流体腔。流体腔可以进一步由固定元件和/或支撑元件至少部分限定或界定。换句话说，流体腔可以至少部分地设置在活塞和/或固定元件和/或支撑元件之间的空间中。此外，流体腔可延伸至设置在活塞和/或固定元件和/或支撑元件之间的密封件(即，密封环)并由其界定。

致动单元可设置为使得活塞的平移运动操纵流体腔的体积，并由此相对于支撑元件并因此相对于待拧紧的部件移动固定元件。为了致动活塞，致动单元可以包括致动元件，致动元件可以由操作者致动，即通过手或借助于电动或手动螺丝刀。因此，致动元件可构成用户接口，用于接收输入力或扭矩以操作装置。例如，致动元件可以设置有用于接收由操作者施加的输入扭矩的接口元件。接口元件可以被设置在致动元件的端部处，并且可以从该装置的外表面伸出以便确保操作者的良好可达性。

具体地，接口元件可以被设计，并且旨在由操作者(即，通过手)手动操作。因此，接口元件可以以确保良好抓握的手柄的形式提供。为了提高装置对于使用者的可操作性，手柄可以具有比致动元件的邻近接口元件安排的轴部更大的直径。可替代地，接口元件可以被设计并且旨在用于与工具(即，电动或手动螺丝刀)相接合。

例如，致动单元可以被配置成用于将施加到致动元件上的旋转运动转化成固定元件相对于待拧紧的部件并且因此相对于支撑元件的平移运动。换句话说，在致动单元中，致动元件和活塞可以被安排并彼此互连，使得致动元件的旋转运动引起活塞的平移运动，即沿着装置的纵向轴线的平移运动，该平移运动操纵流体腔的体积，并由此相对于部件移动固定元件。图1及其所附的说明给出了使致动元件和活塞互连的一个实例。

活塞可以设置有彼此相对安排的头端和杆端。在该装置的张紧操作过程中，头端可以被容纳在形成流体腔的固定元件的空腔内，而杆端可以布置在空腔的外部。活塞进一步包括接合部分，接合部分与致动单元的致动元件相接合。具体地，接合部分可以设置在活塞的杆端处或其区域中。此外，接合部分可以以形式配合和/或压入配合的方式连接到致动元件。致动元件的端部可以与活塞的接合部分相接合，该端部可以被安排成与其接口元件相反。例如，致动元件的端部可以被接纳在设置在活塞的杆端处的凹部内，并且例如通过螺纹连接接合到凹部。在这种构造中，凹部的内表面可以设置有螺纹，该螺纹被设计成与在致动元件的端部的外表面上形成的螺纹互补。可替代地，致动元件的端部可以设置有与活塞的接合部分或杆端相接合(即，借助于螺纹连接)的凹部。例如，凹部的内表面可以设置有螺纹，该螺纹被设计成与形成在活塞的接合部分或活塞杆端的外表面上的螺纹互补。

如上所述，该装置可以进一步包括用于引导活塞相对于固定元件的运动的引导单元。具体地，引导单元可以被配置成允许活塞相对于固定元件平移运动，同时活塞相对于固定元件的旋转运动被锁定。换言之，引导单元被配置成防止活塞经受相对于固定元件的旋转运动。

引导单元被安排在流体腔的外部。换言之，引导单元被设置成使得在装置的张紧操作期间，它不会延伸到流体腔中。通常，流体腔可以由活塞和/或固定元件和/或支撑元件和设置在其间的密封件(即密封环)界定。因此，该装置可以被设置为使得，在该装置的张紧操作过程中，引导单元不接触或延伸超过界定流体腔的密封件，即，被安排在活塞与固定元件之间。

具体地，为了避免引导单元延伸到流体腔中或接触界定流体腔的密封件，引导单元可设置在活塞的端部区段处或在其区域中。例如，引导单元可以设置在活塞的杆端处或其区域中。此外，引导单元可以设置在活塞的接合部分处或其区域中。

在进一步的发展中，引导单元可以由活塞和/或固定元件的一部分，即一体部分构成或形成。在本公开的上下文中，术语″一体部分″是指通过模制或形成方法制造的部件的一部分。换言之，根据该构造，引导单元的功能可在不增加装置的部件总数的情况下实现。

例如，活塞的一部分(即，一体部分)可以构成或形成引导单元，该引导单元可以以形式配合的方式连接到固定元件上，使得活塞与固定元件之间的相对平移移动(即，沿着活塞相对于固定元件的移动方向)被释放，并且相对旋转移动(即围绕活塞的纵向轴线)被锁定。

可替代地，固定元件的一部分(即，一体部分)可以构成或形成引导单元，该引导单元可以以形式配合的方式连接到活塞上，使得活塞与固定元件之间的相对平移移动(即，沿着活塞相对于固定元件的移动方向)被释放，并且相对旋转移动(即，围绕活塞的纵向轴线)被锁定。

在进一步的发展中，引导单元可以由该装置的单独的部件形成，该单独的部件可以与活塞和固定元件两者相接合。在该构造中，引导单元可被配置成用于安装到活塞和固定元件中的一个，使得其间的连接至少锁定围绕活塞的纵向轴线的相对旋转运动。例如，引导单元可以被配置成用于牢固地固定到活塞和固定元件中的一个。因此，引导元件与活塞或固定元件之间的连接不提供其间的任何自由移动或自由旋转。在该构造中，引导单元可进一步被配置成与活塞和固定元件中的另一个接合，使得引导单元与活塞和固定元件中的另一个之间的相对旋转运动(即，围绕活塞的纵向轴线)被锁定。

例如，根据第一构造，引导单元可以以压入配合和/或形式配合的方式可释放地安装到固定元件，使得在引导单元和固定元件之间，即围绕活塞的纵向轴线的相对旋转运动被锁定。以此方式，引导单元与固定元件之间的连接限制或防止引导单元相对于固定元件即围绕活塞的纵向轴线旋转。此外，引导单元可以以形式配合的方式与活塞接合，使得引导单元和活塞之间的相对平移运动(即沿着活塞相对于固定元件的运动方向)被释放，并且引导单元和活塞之间的相对旋转运动(即围绕活塞的纵向轴线)被锁定。

根据第二构造，引导单元可以以压入配合和/或形式配合的方式可释放地安装到活塞，使得引导单元和活塞之间的相对旋转运动(即围绕活塞的纵向轴线)被锁定。这样，引导单元和活塞之间的连接限制或防止引导单元相对于活塞旋转，即围绕活塞的纵向轴线旋转。此外，引导单元可以以形式配合的方式与固定元件接合，使得引导单元和固定元件之间的相对平移运动(即，沿着活塞相对于固定元件的运动方向)被释放，并且引导单元和固定元件之间的相对旋转运动(即，围绕活塞的纵向轴线)被锁定。以此方式，引导单元与固定元件之间的连接使得引导单元，并且因此使得活塞相对于固定元件平移移动，即，沿着活塞相对于固定元件的移动方向。

在进一步的发展中，引导单元可以包括引导元件(即滑动突起)，引导元件被设计成与设置在固定元件或活塞中的导轨(特别是引导凹部)互补并且接合。引导元件和导轨可以构成活塞的轴承，用于引导活塞相对于固定元件的移动。

导轨可以在活塞相对于固定元件的移动方向上和/或平行于移动方向延伸。在活塞相对于固定元件的运动方向上，导轨的长度可以大于引导元件的长度。

导轨可以设置有至少一个引导表面，该至少一个引导表面在活塞相对于固定元件的移动方向上并且平行于移动方向延伸。因此，引导元件可以设置有滑动表面，该滑动表面可以接触引导表面，并且可以相对于引导表面和沿着引导表面在活塞相对于固定元件的移动方向上移动。在本公开的上下文中，术语″引导表面″是指导轨的表面的一部分，该部分在平移地致动活塞时接触引导元件的滑动表面。此外，引导表面和滑动表面可以被设置成使得它们形式配合地锁定活塞相对于固定元件围绕活塞的纵向轴线的旋转移动，该旋转移动具体地与活塞相对于固定元件的移动方向一致。具体地，为此，滑动表面可以被设置为使得其平行于活塞的纵向轴线(即，活塞相对于固定元件的移动方向)延伸，并且使得其表面法线与活塞的纵向轴线(即，活塞相对于固定元件的移动方向)是线性独立的或偏斜的。换言之，滑动表面的表面法线可以垂直于活塞的纵向轴线，但不横穿活塞的纵向轴线。例如，滑动表面在活塞相对于固定元件的移动方向上可以具有带有非圆形形状的闭合的截面轮廓。

在进一步的发展中，引导单元可以设置有凹部(即，通孔)，该凹部被设计和配置成用于接纳活塞，即其接合部分。例如，引导单元可以以用于部分地容纳活塞的套筒的形式设置。

此外，引导单元可以包括夹紧螺杆，用于将引导单元压入配合地安装到活塞或固定元件。以此方式，引导单元可以可释放地安装在该装置内。

例如，为了将引导单元压入配合地安装到活塞上，夹紧螺杆可以被配置成在被拧紧时使引导单元的两个夹紧臂在一起，该活塞(即，其接合部分)可以被安排在这两个夹紧臂之间。在该构造中，夹紧螺杆可延伸穿过每个夹紧臂的端部。

可替代地，为了将引导单元压入配合地安装到活塞，夹紧螺杆可以被配置为在被拧紧时将活塞(即，其接合区段)压靠在引导单元的侧壁上。在该构造中，夹紧螺杆可延伸穿过引导单元的引导元件。具体地，夹紧螺杆的头部可以从引导元件的端面突出。通过这种构造，夹紧螺杆的头部可以被设置在引导凹部中或从引导凹部伸出，由此确保其对于被操作者的良好可达性。

工业实用性

所提出的装置10可以用于将可张紧的连接元件12紧固和/或松开至待紧固的部件。装置10可用于不同的应用领域，例如钢结构或发动机设计应用。在下文中，将更详细地描述用于拧紧和松开螺旋连接件的装置10的使用。

使用如图1所示的装置10将第一部件18(例如，曲轴箱)连接到第二部件20(例如，涡轮增压器底座)，第二部件20被定位成与第一部件18相邻，并且螺杆形式的连接元件12被引导穿过第二部件20中的孔并且借助于螺纹连接而连接到第一部件18上。结果，连接元件12从第二部件20的背离第一部件18的一侧延伸。螺母22从连接元件12的第一端14拧到连接元件12上，该第一端14被安排成与连接元件12的第二端16相对，该第二端16定位并紧固到第一部件18上。

然后，装置10定位在连接元件12上方，使得连接元件12被支撑元件40容纳。支撑元件40放置在第二部件20上。固定元件24被定位成将连接元件12引入凹部32中，在固定元件24与连接元件12的第一端14之间建立螺纹连接。

为了向连接元件12施加张力，通过使用电动或手动螺丝刀来旋转地致动致动元件46。以此方式，活塞48相对于固定元件24在背离第二部件20的方向上被平移致动。通过在该方向上，即向上移动活塞48，流体腔50的活塞部分52减小，并且液压流体经由连接孔56从活塞部分52被推入流体腔50的有效部分54中。结果，有效部分54的体积增加，从而在固定元件24上施加压力，该压力使固定元件24沿着装置10的纵向轴线42相对于支撑元件40移动。因此，固定元件24与第一部件18和第二部件20之间的距离增加，从而张紧并因此加长连接元件12。

在连接元件12的这种张紧状态下，为了保持连接元件12上的张力，将螺母22进一步拧紧在连接元件上直到螺母22抵靠在第二部件20上。这通过用工具(类似棒)穿过支撑元件40中的开口来执行，所述工具的端部可插入螺母22的侧面处的开口中以从侧面转动连接元件12上的螺母22。

为了松开由连接元件12和由如上所述的装置10紧固的螺母22形成的螺纹连接，支撑元件40围绕连接元件12定位在第二部件20上。通过将连接元件的暴露的第一端14引入固定元件的凹部32中，并且借助于在固定元件24的凹部32和连接元件12的第一端14处形成的互补螺纹通过螺纹接合将连接元件12的第一端14与固定元件24连接，将连接元件12的暴露的第一端14固定到固定元件24上。

为了向连接元件12施加张力，通过使用电动或手动螺丝刀来旋转地致动致动元件46。结果，活塞48相对于固定元件24在背离第二部件20的方向上被平移致动。通过在该方向上，即向上移动活塞48，流体腔50的活塞部分52减小，并且液压流体经由连接孔56从活塞部分52被推入流体腔50的有效部分54中。结果，有效部分54的体积增加，从而在固定元件24上施加压力，该压力使固定元件24沿着装置10的纵向轴线42相对于支撑元件40移动。因此，固定元件24与第一部件18和第二部件20之间的距离增加，从而张紧并因此加长连接元件12。

在进一步的步骤中，使用穿过支撑元件40中的开口的工具来松开定位在连接元件12上的螺母22。在松开螺母22之后，通过在与用于产生如上所述的张力的致动元件46的旋转驱动相反的方向上旋转致动该致动元件84，去除施加到连接元件12的张力。结果，活塞48朝着第二部件20移动，从而增加流体腔50的活塞部分52。此外，流体腔50的有效部分54减小，并且固定元件24朝向第二部件20移动并且释放作用在连接元件12上的张力。此后，将连接元件12从固定元件24释放，由此将装置10从连接元件12以及第一部件18和第二部件20移除。

Claims (11)

1.一种用于张紧紧固到待拧紧的部件(18，20)上的连接元件(12)的装置(10)，包括：

固定元件(24)，其用于接纳和保持所述连接元件(12)；

支撑元件(40)，其用于支撑所述装置(10)抵靠所述部件(20)；

致动单元(44)，其具有用于接收流体的流体腔(50)以及在所述固定元件(24)中被平移引导的活塞(48)，其中所述致动单元(44)被配置成用于通过平移地致动所述活塞(48)来操纵所述流体腔(50)的体积，以便相对于所述支撑元件(40)移动所述固定元件(24)；以及

引导单元(106)，其用于锁定所述活塞(48)与所述固定元件(24)之间的相对旋转移动，

其特征在于，

所述引导单元(106)被安排在所述流体腔(50)外部；

其中所述引导单元(106)包括引导元件(112)，所述引导元件被设计成与设置在所述固定元件(24)或所述活塞(48)中的导轨(114)互补并且接合，其中所述导轨(114)平行于所述活塞(48)相对于所述固定元件(24)的移动方向延伸；

其中所述引导单元(106)以压入配合和/或形式配合的方式能够释放地安装到所述活塞(48)上，并且以形式配合的方式与所述固定元件(24)相接合，或

其中所述引导单元以压入配合和/或形式配合的方式能够释放地安装到所述固定元件(24)上，并且以形式配合的方式与所述活塞(48)相接合。

2.根据权利要求1所述的装置(10)，其中所述致动单元(44)进一步包括致动元件(46)，所述致动元件与所述活塞(48)的接合部分(94)相接合，并且其中所述引导单元(106)被安排在所述活塞(48)的接合部分(94)处或其区域中。

3.根据权利要求2所述的装置(10)，其中所述致动单元(44)被配置成用于将所述致动元件(46)的旋转运动转换成所述活塞(48)的平移运动。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置(10)，其中所述引导单元(106)被安排在所述活塞(48)的端部区段(84)处或在其区域中。

5.根据权利要求1所述的装置(10)，其中所述引导元件(112)包括滑动表面(118)，所述滑动表面与所述导轨(114)的引导表面(116)相接合并且相对于所述引导表面是能够移动的，其中所述滑动表面(118)和所述引导表面(116)被设置成使得它们形式配合地锁定所述活塞(48)与所述固定元件(24)之间的相对旋转运动。

6.根据权利要求5所述的装置(10)，其中所述引导表面(116)平行于所述活塞(48)相对于所述固定元件(24)的移动方向延伸，并且其中所述引导表面(116)的表面法线与所述活塞(48)相对于所述固定元件(24)的移动方向是线性独立的。

7.根据权利要求1至3、5-6中任一项所述的装置(10)，其中所述引导单元(106)设置有用于接纳所述活塞(48)的凹部。

8.根据权利要求1-3、5-6中任一项所述的装置(10)，其中所述引导单元(106)包括夹紧螺杆(108，120)，用于将所述引导单元(106)压入配合地安装到所述活塞(48)或所述固定元件(24)上。

9.根据权利要求8所述的装置(10)，其中所述夹紧螺杆(108)被配置成在被拧紧时使所述引导单元(106)的两个夹紧臂(110)在一起，以便将所述引导单元(106)压入配合地连接到安排在所述夹紧臂(110)之间的活塞(48)，其中具体地，所述夹紧螺杆(108)延伸穿过每个夹紧臂(110)的端部。

10.根据权利要求8所述的装置(10)，其中所述夹紧螺杆(120)被配置成在被拧紧时将所述活塞(48)压靠在所述引导单元(106)的侧壁(122)上，以便将所述活塞(48)压入配合地连接到所述引导单元(106)。

11.根据权利要求10所述的装置(10)，其中所述夹紧螺杆(120)延伸穿过所述引导元件(112)，使得所述夹紧螺杆(120)的头部(124)被安排在所述引导元件(112)的端表面处。

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