CZ292752B6 - Hydraulické napínací zařízení - Google Patents

Abstract

Zařízení sestává z pouzdra (1) a z koaxiálně v něm upraveného dutého zabírajícího prvku (2), který je opatřen vnitřním závitem pro zachycení napínaného závrtného šroubu. Mezi vnějším povrchem zabírajícího prvku (2) a vnitřním povrchem pouzdra (1) je vytvořena prstencová mezera (3), ve které je s osovými odstupy uspořádán v prstencových komorách soubor prstencových pístových prostředků (4, 5, 6, 26), přestavitelných prostřednictvím provozní kapaliny dodávané do prstencových komor. Vnitřní průměr pouzdra (1) a vnější průměr pouzdra (1) se směrem od jednoho konce pouzdra (1) k jeho druhému konci zmenšuje, přičemž vnitřní povrch pouzdra (1) je opatřen soustavou výstupků pro dosednutí pístových prostředků (4, 5, 6, 26), z nichž pístový prostředek (4) je tvořen jedním pístem, umístěným u konce pouzdra (1) s nejmenším průměrem svého vnějšího povrchu, a každý z pístových prostředků (5, 6) je tvořen dvěma souosými písty, přilehlými k sobě a uspořádanými v oblasti mezi pístovým prostředkem (4) a druhým koncem pouzdra (1) s největším vnějším průměrem. První přívod (8) provozní kapaliny ústí pod píst pístového prostředku (4) a přívody (9, 10) provozní kapaliny ústí každý mezi jednu dvojici pístů pístových prostředků (5, 6).ŕ

Description

Hydraulické napínací zařízení

Oblast techniky

Vynález se týká hydraulického napínacího zařízení, zejména pro napínání závrtného šroubu.

Dosavadní stav techniky

Napínání závrtného šroubu vyžaduje použití nástroje s malým průměrem a eventuálně malou výškou, aby byl použitelný při více aplikacích. V minulosti musel uživatel stanovit, zda zákazník potřebuje napínací zařízení s malou výškou anebo s malým průměrem, protože bylo nemožné vyrobit napínací zařízení, splňující oba tyto parametry. Zatímco napínací zařízení s malým průměrem používají vícestupňový systém, v němž je několik válcovitých komor uspořádáno nad sebou, aby se dosáhlo požadovaného tažného zatížení, napínací zařízení s malou výškou se obvykle skládala z jediné válcovité komory. Vícestupňový systém obsahuje soustavu individuálních válcovitých komor, uspořádaných jedna na druhé tak, že spodní píst je spojen s pístem v komoře výše položené k tlačení tohoto pístu, zatímco je tento rovněž tlačen hydraulickým tlakem. Jinými slovy, každý píst umístěný nad dalším pístem generuje spojenou sílu obou. Takové napínací zařízení je známo například z patentové přihlášky US, č. 07/996 962, podané 23. prosince 1992.

Poněvadž má však většina aplikací menší radiální vůle okolo šroubu než nad ním, v mnoha případech bylo nemožné vyrobit napínací zařízení s malým průměrem. Navíc, výroba a montáž těchto známých napínacích zařízení vyžaduje čas a je drahá.

Podstata vynálezu

Cílem tohoto vynálezu je proto vytvořit takové hydraulické napínací zařízení, které nebude mít nedostatky předchozí techniky. Tohoto cíle je dosaženo hydraulickým napínacím zařízením, zejména pro napínání závrtného šroubu, sestávajícím z pouzdra a z koaxiálně v něm upraveného dutého zabíracího prvku, který je opatřen vnitřním závitem pro zachycení závrtného šroubu, přičemž mezi vnějším povrchem zabírajícího prvku a vnitřním povrchem pouzdra je vytvořena prstencová mezera, ve které je s osovými odstupy uspořádán v prstencových komorách soubor prstencových pístových prostředků, přestavitelných prostřednictvím provozní kapaliny dodávané do prstencových komor, podle tohoto vynálezu, jehož podstatou je to, že průměr vnitřního povrchu pouzdra a průměr vnějšího povrchu pouzdra se směrem od jednoho konce pouzdra k jeho druhému konci zmenšuje.

Podstatou tohoto hydraulického napínacího zařízení je dále to, že vnitřní povrch pouzdra je opatřen soustavou výstupků pro dosednutí pístových prostředků a že zabírací prvek má svůj vnější povrch opatřen soustavou protivýstupků pro dosednutí pístových prostředků, a sestává z vnitřního členu a z vnějšího členu.

Dále je třeba za podstatné pro hydraulické napínací zařízení podle tohoto vynálezu považovat to, že pístový prostředek je tvořen jedním pístem, umístěným u konce pouzdra snejmenším průměrem svého vnějšího povrchu, a každý z pístových prostředků je tvořen dvěma souosými písty, přilehlými k sobě a uspořádanými v oblasti mezi pístovým prostředkem a druhým koncem pouzdra s největším průměrem svého vnějšího povrchu, přičemž první přívod provozní kapaliny ústí pod píst pístového prostředku a přívody provozní kapaliny ústí každý mezi jednu dvojici pístů pístových prostředků.

-1 CZ 292752 B6

Za podstatné je třeba považovat i to, že první z pístů alespoň jednoho pístového prostředkuje, pro vedení svého druhého pístu, opatřen vnitřním axiálním nákružkem, který dosedá na první píst pod ním uspořádaného pístového prostředku, přičemž pouzdro je tvořeno jedním dílem a zabírací prvek je tvořen také jedním dílem.

Konečně je třeba za podstatu hydraulického napínacího zařízení podle tohoto vynálezu považovat to, že první píst alespoň jednoho pístového prostředku je opatřen vnitřním axiálním nákružkem, zasahujícím do výstupku na vnější ploše zabíracího prvku, a druhý píst je opatřen vnějším axiálním nákružkem, zasahujícím do výstupku na vnitřní ploše pouzdra, přičemž nákružky pístů 10 jsou orientovány v opačných osových směrech.

Když je hydraulické napínací zařízení vyrobeno v souladu s tímto vynálezem, jeho dolní zakončení, spolupracující se závitem šroubu, má malý průměr a může být uspořádáno v malé radiální vůli okolo něj. Výrobní a montážní náklady na takové napínací zařízení jsou přitom 15 menší. Ve vícestupňovém napínacím zařízení může být použit pouze jeden zabírací prvek a pouze jedno pouzdro. Pouzdro může měnit svůj vnitřní průměr s každou válcovitou komorou, zatímco zabírací prvek může měnit svůj vnější průměr s každou válcovitou komorou, takže v umístění každého pístu je vnější průměr zabíracího prvku a vnitřní průměr pouzdra zvětšen ve vztahu k válcovité komoře uspořádané níže. Využitím skutečnosti, že každý píst pouze aplikuje 20 danou sílu a že napínací síla aplikovaná do zabíracího prvku spodním pístem je menší než spojená síla dvou či třech pístů, je potřeba k přenosu této síly do zabíracího prvku méně materiálu, takže vnější průměr napínacího zařízení v oblasti těsně u závitového šroubu, jenž má být napnut, může být menší.

Přehled obrázků na výkresech

Konstrukce hydraulického napínacího zařízení podle tohoto vynálezu a jeho způsob provozu, spolu s dodatečnými cíli a jejich výhodami, bude uvedena v následujícím textu ve spojení 30 s příslušnými doprovodnými výkresy, na kterých obr. 1 - znázorňuje příčný řez prvým možným provedením hydraulického napínacího zařízení podle tohoto vynálezu, obr. 2 - příčný řez druhým možným provedením hydraulického napínacího zařízení, a obr. 3 - příčný řez třetím možným provedením hydraulického napínacího zařízení.

Příklady provedení vynálezu

Hydraulické napínací zařízení podle tohoto vynálezu (obr. 1) má pouzdro 1, vytvořené jako v podstatě válcovitý element, a dále dutý zabírací prvek 2, umístěný radiálně uvnitř v pouzdru 1 tak, aby byla mezi nimi vytvořena mezera 3. Radiálně vnější povrch zabíracího prvku 2 je 45 opatřen soustavou stupňů a radiálně vnitřní povrch pouzdra 1 je opatřen také soustavou stupňů, které jsou uspořádány tak, že mezi pouzdrem 1 a zabíracím prvkem 2 je vytvořena soustava komor.

Hydraulické napínací zařízení má dále soustavu pístových prostředků 4, 5, 6. Pístový prostředek 50 4 je zformován jako jediné plovoucí těleso, dosedající proti axiálně hornímu povrchu dolního zakončení pouzdra 1 a proti dolnímu ramenu zabíracího prvku 2. Pístové prostředky 5, 6 obsahují každý dva písty umístěné přilehle k sobě navzájem a dosedající proti ramenu pouzdra 1 a ramenu zabíracího prvku 2 v poloze zobrazené na výkresu. Jak je vidět, stupňovité tvary radiálně vnitřního povrchu pouzdra 1 a radiálně vnějšího povrchu zabíracího prvku 2 jsou takové, že radi55 ální rozměry stupňů se zmenšují od horního směrem k dolnímu zakončení napínacího zařízení.

-2CZ 292752 B6

Hydraulické napínací zařízení má dále prostředky pro dodávání hydraulické tekutiny, tvořené v podstatě osovým kanálem 7 a v podstatě radiálními přívody 8, 9, 10. První přívod 8 vede do prostoru pod dolním pístovým prostředkem 4, zatímco přívody 9, 10 vedou do prostoru mezi písty odpovídajících pístových prostředků 5, 6. Zabírací prvek 2 je opatřen zabíracími prostředky 11, jež mohou být vytvořeny zejména jako závit, upravený ve vnitřním otvoru 12 zabíracího prvku 2. Protože alespoň radiálně vnější povrch zabíracího prvku 2 a radiálně vnitřní povrch pouzdra 1 mají radiální rozměry, jež se zmenšují ve směru od vrchního ke spodnímu zakončení napínacího zařízení, může mít vnější povrch pouzdra 1 také průměr zmenšující se ve stejném směru. Pro omezení hmotnosti je hydraulické napínací zařízení opatřeno na své spodní straně prstencovým zahloubením 13.

Hydraulické napínací zařízení podle tohoto vynálezu pracuje následujícím způsobem. Na závit napínacího šroubu se nejprve našroubuje svým zabíracím prostředkem 11 zabírací prvek 2. Pak je do zabíracího prvku 2 dodána tekutina skrze osový kanál 7 a přívody 8, 9,10. Tekutina z přívodu 8 vtéká pod prstencový prostředek 4 a tlačí pouzdro 1 směrem dolů a prstencový prostředek 4 směrem nahoru. Hydraulická tekutina tekoucí přívody 9, 10 tlačí dolní písty každého pístového prostředku 5, 6 směrem dolů a jejich horní písty směrem nahoru. Protože dané pouzdro 1 je umístěno na nějakém předmětu, například na přírubě, v níž je zašroubován závrtný šroub, pouzdro se nemůže pohybovat směrem dolů, a tudíž se zabírací prvek 2 posunuje směrem nahoru a napíná závitový šroub v dané přírubě.

Jak je vidět na obr. 1, může zabírací prvek 2 obsahovat vnitřní člen 18, jenž je opatřen vnitřním otvorem 12, majícím zabírací prostředek 11 ve formě závitu, a vnější člen 14, jenž obklopuje vnitřní člen 18 a jenž má radiálně vnější povrch stupňovitý.

Vnější člen 14 není spojen s vnitřním členem 18, ale místo toho během provozu hydraulického napínacího zařízení osově dosedá (prostřednictvím osazení) na vnitřní člen 18. Při takovémto uspořádání může být vnitřní člen 18 snadno vyjmut z vnějšího členu 14 a nahrazen jiným vnitřním členem 18, majícím například odlišný zabírací prostředek 11, to jest odlišný průměr vnitřního otvoru 12 s jiným závitem, odpovídající specifickému průměru jiného napínaného šroubu se závitem. Horní zakončení vnitřního členu 18 může být přitom opatřeno například vroubkováním 15, pro pohodlnější odstranění starého vnitřního členu 18 a vsunutí nového vnitřního členu 18. Rozumí se ovšem, že zabírací prvek 2, namísto, aby byl složen ze dvou členů 18.14. může být zformován jako jednodílný element.

Jak je patrné z obr. 1 radiální šířky pístů a komor, v nichž se písty osově posouvají, jsou identické pro všechny písty a všechny komory. Toto uspořádání však není nutné a je možné použít písty a komory, jež mají různé radiální rozměry.

Hydraulické napínací zařízení znázorněné na obr. 2, je v podstatě stejné jako hydraulické napínací zařízení z obr. 1. Zde jsou však pístové prostředky 5, 6 vytvořeny poněkud odlišně. Každý pístový prostředek 5, 6 je tvořen vnitřním axiálním nákružkem 5, 6 spojeným s druhým pístem 5', 6', přičemž vnitřní pístové nákružky 5, 6 jsou obklopeny příslušným prvním pístem 5', 6' a protahují se osově směrem dolů, k dosednutí proti sousednímu, směrem dolů umístěnému druhému pístu 5', 6'. Mezi jednotlivými pístovými prostředky 4, 5, 6 je uspořádána vratná pružina 16.

Hydraulické napínací zařízení z obr. 3 je v podstatě stejné jako hydraulická napínací zařízení, znázorněná na obr. 1 a 2, avšak každý jeho pístový prostředek 26, s výjimkou nej spodnějšího pístového prostředku, má první píst 27 opatřen radiálně vnitřním axiálním nákružkem 28, jenž se protahuje osově směrem nahoru, a spodní druhý píst 29 opatřen radiálně vnějším axiálním nákružkem 30, který se protahuje osově směrem dolů. Vnitřní axiální nákružky 28 prvních pístů 27 dosedají osově proti stupňům zabíracího prvku 2, zatímco radiálně vnější axiální nákružky 30 druhých pístů 29 dosedají proti stupňům pouzdra L V tomto sestavení jsou těsnění v pístech

-3CZ 292752 B6 spolehlivě chráněna a ve stejném momentě je omezena celková osová výška tohoto napínacího zařízení.

Claims (8)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Hydraulické napínací zařízení, zejména pro napínací závrtného šroubu, sestávající z pouzdra ίο (1) a z koaxiálně vněm upraveného dutého zabírajícího prvku (2), který je opatřen vnitřním závitem pro zachycení závrtného šroubu, přičemž mezi vnějším povrchem zabírajícího prvku (2) a vnitřním povrchem pouzdra (1) je vytvořena prstencová mezera (3), ve které je v odstupu od osy uspořádán v prstencových komorách soubor prstencových pístových prostředků (4, 5, 6, 26), přestavitelných prostřednictvím provozní kapaliny dodávané do prstencových komor, 15 vyznačující se tí m, že vnitřní průměr pouzdra (1) majícího stupňovitý povrch a vnější průměr pouzdra (1) se směrem od jednoho konce pouzdra (1) k jeho druhému konci zmenšuje.
2. 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že vnitřní povrch pouzdra (1) je opatřen soustavou výstupků pro dosednutí pístových prostředků (4, 5, 6, 26).
3. 3. Zařízení podle nároků la2, vyznačující se tím, že zabírající prvek (2) má svůj vnější povrch opatřen soustavou protivýstupků, pro dosednutí pístových prostředků (4, 5, 6, 26).
4. 4. Zařízení podle nároků laž3, vyznačující se tím, že zabírající prvek (2) sestává 25 z vnitřního členu (18) a z vnějšího členu (14).
5. 5. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že pístový prostředek (4) je tvořen jedním pístem, umístěným u konce pouzdra (1) s nejmenším vnitřním průměrem, a každý z dalších pístových prostředků (5,
6. 6) je tvořen dvěma souosými písty, přilehlými ksobě

   30 a uspořádanými v oblasti mezi pístovým prostředkem (4) a druhým koncem pouzdra (1) s největším vnějším průměrem, přičemž první přívod (8) provozní tekutiny ústí pod píst pístového prostředku (4) a další přívody (9, 10) provozní tekutiny ústí každý mezi jednu dvojici pístů pístových prostředků (5, 6).

   35 6. Zařízení podle nároku 5, vyznačující se tím, že první z pístů alespoň jednoho pístového prostředku (5, 6) je, pro vedení svého druhého pístu, opatřen vnitřním axiálním nákružkem (5, 6), který dosedá na první píst pod ním uspořádaného pístového prostředku (4, 5).
7. 7. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že pouzdro (1) je tvořeno jedním 40 dílem.
8. 8. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že zabírající prvek (2) je tvořen jedním dílem.

   45 9. Zařízení podle nároku 5, vyznačující se tím, že první píst (27) alespoň jednoho pístového prostředku (26) je opatřen vnitřním axiálním nákružkem (28), zasahujícím do výstupku na vnějším povrchu zabírajícího prvku (2), a druhý píst (29) je opatřen vnějším axiálním nákružkem (30), zasahujícím do vybrání na vnitřní ploše pouzdra (1).

   50 10. Zařízení podle nároku 9, vyznačující se tím, že nákružky (28, 30) pístů (27, 29) se rozprostírají podél osy na opačných koncích pouzdra (1).