DE2231381A1

DE2231381A1 - SCREW CONNECTION AND METHOD OF PRELOADING THE SAME

Info

Publication number: DE2231381A1
Application number: DE19722231381
Authority: DE
Inventors: Bruno Barp
Original assignee: Escher Wyss GmbH
Current assignee: Sulzer Escher Wyss GmbH
Priority date: 1972-06-27
Filing date: 1972-06-27
Publication date: 1974-01-24

Description

Schraubenverbindung und Verfahren zum Vorspannen derselben Das vorliegende Patent betrifft eine hydraulisch vorspann-und lösbare Schraubenverbindung sowie ein Verfahren zum Vorspannen derselben.Bolted Connection and Method of Tensioning Same The present Patent relates to a hydraulically preloaded and releasable screw connection as well a method of biasing the same.

Es sind bereits Schraubenspannvorrichtungen bekannt, bei denen die Verbindung zwischen ihnen und dem vorzuspannenden Schraubenbolzen über ein verlängertes Bolzengewinde oder durch ein im Bolzen angeordnetes Innengewinde hergestellt wird.There are already screw tensioning devices known in which the Connection between them and the bolt to be preloaded via an elongated one Bolt thread or is produced by an internal thread arranged in the bolt.

Diese Schraubenspannvorrichtungen weisen den Nachteil auf, dass bei Anwendung eines verlängerten Bolzengewindes mehr Platz benötigt wird, was oft unerwünscht list, und eine Verbindung über ein Innengewinde wegen zu hohen Spannungen in der Spannschraube ausscheidet.These screw tensioning devices have the disadvantage that at Use of an extended bolt thread requires more space, which is often undesirable list, and a connection via an internal thread due to excessive tension in the Clamping screw separates.

Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer hydraulisch vorspann- und lösbaren Schraubenverbindung, welche die voranbehend angefLUirten Nachteile der bisher bekannten Konstruktionen nicht aufweist Die erfindungsgemässe Schraubenverbindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubenmutter zusar.qmen mit ihrem Auflageteil einen Servomotor bildet und dabei den Kolben oder den Zylinder desselben darstellt.The purpose of the invention is to create a hydraulically preloaded and detachable screw connections, which have the disadvantages mentioned above of the previously known constructions does not have the screw connection according to the invention is characterized in that the nut together with its support part forms a servomotor and thereby represents the piston or cylinder of the same.

Dabei ist es zweckmässig, wenn die Schraubenmutter mindestens zwei konzentrisch zueinander verlaufende, zylindermantelförmige Führungsflächen mit unterschiedlichem Durchmesser aufweist, die mit entsprechenden Führungsflächen des Auflageteiles zusammenwirken, und dass mindestens eine Druckmittelzuführunvorgesehen ist, die in die zwischen den beiden Führungsflächen der Schraubenmutter oder dem Auflageteil vorhandene Absatzfläche mündet.It is useful if the nut has at least two Cylindrical jacket-shaped guide surfaces that run concentrically to one another and have different Has diameters which interact with corresponding guide surfaces of the support part, and that at least one pressure medium supply is not provided, which is inserted into the between the two guide surfaces of the nut or the support part existing shoulder surface flows out.

Zur Vermeidung von zu grossem Druckmittelverlust ist es vorteilhaft, wenn zwischen den miteinander zusarmenwiricenden Führungsflächen der Schraubenmutter und dem Auflageteil längs dem Umfang der Führungsflächen sich erstreckende Dichtungsmittel angeordnet sind.To avoid too great a loss of pressure medium, it is advantageous to when between the guide surfaces of the nut screwed together and sealing means extending along the periphery of the guide surfaces to the support part are arranged.

Cegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zum Vorspannen der erfindungsgemässen S Schraubenverbindung, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man den durch die Schraubenmutter und den Auflageteil gebildeten Servomotor unter den gewünschten Vorspanndruck setzt, die ScWraubenmutter bis zur Auflage auf einer Auflageflasche des Auflageteiles anzieht, danach den Servo-.The subject of the invention is also a method for prestressing the S screw connection according to the invention, which is characterized in that the servomotor formed by the screw nut and the support part sets the desired preload pressure, the screw nut until it rests on a The support bottle of the support part attracts, then the servo.

motor unter einen über den Vorspanndruck sich befindenden Druck setzt, derart, dass die Auflagefläche der Schraubenmutter geringfügig von der Auflagefläche des Auflageteiles abgehoben wird, und dann den Druck ablässt.puts the motor under a pressure above the preload pressure, such that the bearing surface of the nut is slightly different from the bearing surface of the support part is lifted, and then the pressure is released.

Auf diese Weise ist es möglich, eine beim Anziehen der Schraubenmutter irn Schraubenbolzen auftretende Torsionsspannung nach Beendigung des Anziehvorganges wieder zum Verschwinden zu bringen.In this way it is possible to have one when tightening the screw nut Torsional stress occurring in the screw bolt after the end of the tightening process to disappear again.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine erste beispielsweise Ausführungsform einer erfindungsgemässen Schraubenverbindung; Pig. 2 eine zweite beispielsweise Ausführungsform einer erfindungsgemässen Schraubenverbindung; Fig. 3 eie dritte beispielsweise Ausführungsform einer erfindungsgemässen Schraubenverbindung; und Fig. 4 eine weitere beispielsweise Ausführungsform einer erfindurgsgemässen Schraubenverbindung.The invention is explained below with reference to the drawing, for example explained. 1 shows a first exemplary embodiment of one according to the invention Screw connection; Pig. 2 shows a second exemplary embodiment of one according to the invention Screw connection; 3 shows a third exemplary embodiment of one according to the invention Screw connection; and FIG. 4 shows a further exemplary embodiment of a screw connection according to the invention.

'lie aus Figur 1 ersichtlich, bildet bei. dieser dargestellten Schraubenverbindung die Schraubenmutter 1 zuspannen mit ihrem Auflageteil 2 einen Servomotor und stellt dabei den Kolben dar. Die Schraubenmutter 1 weist zwei konzentrisch zueinander verlaufende, zylindermantelförmige Führungsflächen 3 und 4 mit unterschiedlichem Durchmesser auf, die mit entsprechenden Führungsflächen 5 und 6 des Auflageteiles 2 zusammenwirken, so dass zwischen den beiden Führungsflächen 3 und 4 der Schraubenmutter 1 und den beiden Führungsflächen 5 und 6 des Auflageteiles 2 je eine als Auflagefläche dienende Absatzfläche 7 bzw. 8 gebildet wird. Die Druckmittelzuführung 9 verläuft bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel. durch die Schraubenmutter 1 und mündet in die zwischen den beiden Führungsflächen 3 und 4 der Schraubenmutter 1 vorhandene Absatzflache 7, die zum ungehinderten Druckaufbau zwischen den beiden Absatzflschen 7 und 8 beim Einführen eines Drucknediurns zur Vorspannung des Schraubenbolzens 10 mit einer kreisringförmigen Nut 11 versehen ist.'Lie can be seen from Figure 1, forms at. this screw connection shown clamp the nut 1 with its support part 2 and a servo motor the piston. The nut 1 has two concentric, cylinder jacket-shaped guide surfaces 3 and 4 with different diameters which cooperate with corresponding guide surfaces 5 and 6 of the support part 2, so that between the two guide surfaces 3 and 4 of the nut 1 and the two guide surfaces 5 and 6 of the support part 2 each serving as a support surface Paragraph surface 7 or 8 is formed. The pressure medium supply 9 runs in the illustrated embodiment. through the nut 1 and opens into the between the two guide surfaces 3 and 4 of the nut 1 existing paragraph surface 7, which allow the unhindered build-up of pressure between the two heel flanges 7 and 8 at Introducing a Drucknediurns for preloading the screw bolt 10 with a circular groove 11 is provided.

Um ein dichtendes Aneinanderliegen der Führungsflächen wegen hohen Herstellkosten bei annehmbaren Druckmittelverlust vermeiden zu können, sind zwischen den aneinander anliegenden Fiiiirungsflächen 3 und 5 bz+. 4 und 6 der Schraubenmutter 1 und dem huflageteil 2 längs dem Umfang der Führungsflächen 3 und 4 der Schraubenmutter 1 sich erstreckende Dichtungsringe 12 angeordnet.To ensure a tight fit of the guide surfaces because of high To be able to avoid manufacturing costs with an acceptable loss of pressure medium, are between the adjacent Fiiiirungsflächen 3 and 5 bz +. 4 and 6 of the nut 1 and the hoof support part 2 along the Perimeter of the guide surfaces 3 and 4 of the nut 1 extending sealing rings 12 are arranged.

Das Vorspannen der dargestellten Schra.ubenverbindung geht so vor sich, dss man der, durch die Schraubenmutter 1 und den Auflageteil 2 gebildeten Servomotor durch Zuführen von Druckmittel durch die Druckinittelzuführung 9 unter einen Druck von beispielsweise 1200 atm. setzt, worauf sich die Auflagefläche 7 der Schraubenmutter 1 um eine der in der Schraubenverbindung gewünschten Vorspannkraft entsprechende Distanz von der Auflagefläche 8 des Auflageteiles 2 abhebt, wobei die kreisringförmige Nut 11 ein Eindringen des Druckmediums in die durch die Flächen 4,5,7 und 8 begrenzte Druckkammer des Servomotors bei aufeinander liegenden Auflageflächen 7 und 8 erleichtert. Anschliessend wird der Druck in der«Druckkammer konstant auf der gewünschten Höhe gehalten und die Schraubenrautter 1 bis zur Anlage ihrer Auflagefläche 7 auf der Auflagefläche 8 des Auflageteiles 2 angezogen.The pretensioning of the screw connection shown works like this itself, dss one of the, formed by the nut 1 and the support part 2 Servomotor by supplying pressure medium through the pressure medium supply 9 below a pressure of, for example, 1200 atm. sits on what the support surface 7 the screw nut 1 by one of the pretensioning force desired in the screw connection corresponding distance from the support surface 8 of the support part 2 lifts, wherein the annular groove 11 allows the pressure medium to penetrate through the surfaces 4, 5, 7 and 8 limited pressure chamber of the servomotor with contact surfaces lying on top of one another 7 and 8 relieved. The pressure in the pressure chamber then becomes constant held the desired height and the screw nut 1 until it rests on its contact surface 7 tightened on the support surface 8 of the support part 2.

Die durch das Anziehen der Schraubenmutter 1 im Schraubenbolzen 10 erzeugte Torsionsspannung kann nach dem Anziehen -der Schraubenmutter 1 dadurch abgebaut werden, indem man den Servomotor unter einen über dem Vorspanndruck sich befindenden Druck setzt, derart, dass die- Auflagefläche 7 der Schraubenmutter 1 ganz geringfägig von der Auflagefläche 8 des Auflageteiles 2 abgehoben wird, so dass der Schraubenbolzen 10 sich in die entspannte Lage drehen kann, wonach der Druck abgelassen werden kann.By tightening the screw nut 1 in the screw bolt 10 The torsional stress generated after tightening the nut 1 can thereby can be broken down by placing the servo motor under an above preload pressure itself located pressure sets in such a way that the support surface 7 of the Nut 1 lifted very slightly from the support surface 8 of the support part 2 so that the screw bolt 10 can rotate into the relaxed position, after which the pressure can be released.

In Figur 2 ist eine zweite beispielsweise Ausführungsform einer erfindungsgemässen Schraubenverbindung dargestellt, bei welcher gegenüber der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform die Führungsflächen 5 und 6 des Auflageteiles 2 in einem Hülsenteil i angeordnet sind, der den im Servomotor auftretenden Druck aufnimmt. Die übrigen Teile sind gleich wie bei dem in Figur 1 darge stellten Ausführungsbeispiel, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.FIG. 2 shows a second exemplary embodiment of one according to the invention Shown screw connection in which compared to that shown in FIG Embodiment the guide surfaces 5 and 6 of the support part 2 in a sleeve part i are arranged, which absorbs the pressure occurring in the servo motor. The remaining Parts are the same as in the embodiment shown in Figure 1, wherein the same parts are provided with the same reference numerals.

In Figur 3 ist eine dritte beispielsweise Ausftihrungsform einer erfindungsgemässen Schraubenverbindung dargestellt, bei welcher der Auflageteil 2 als freistehender Teil ausgebildet ist und den Zylinder des Servomotors bildet. Im übrigen ist diese Schraubenverbindung gleich wie die in Figur 1 dargestellte ausgebildet, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.FIG. 3 shows a third exemplary embodiment of one according to the invention Screw connection shown in which the support part 2 as a free-standing Part is formed and forms the cylinder of the servo motor. By the way, this is Screw connection formed the same as that shown in Figure 1, the same Parts are provided with the same reference numerals.

Bei der in Figur 4 dargestellten Ausführungsform einer erfindungsgemässen Schraubenverbindung ist der Aufl-w.geteil 2 mit einem den kolben des Servomotors bildenden hohlzylinderförmigen Ansatz 14 versehen, welcher in eine Ringnut 15 der Schraubenmutter 1 eingreift. Diese Ausführungsform benötigt in radialer Richtung sehr wenig Platz. Der Aufbau ist im Prinzip gleich wie bei den in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel, wobei analoge Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.In the embodiment of a device according to the invention shown in FIG The screw connection is the Aufl-w.geteil 2 with one of the piston of the servo motor forming hollow cylindrical Approach 14 provided, which in a Annular groove 15 of the nut 1 engages. This embodiment requires a radial Direction very little space. The structure is basically the same as that of the one in FIG 1 illustrated embodiment, analog parts with the same reference numerals are provided.

Das Verfahren zum Vorspannen- der in den Figuren 2,3 und 4 dargestellten Schraubenverbindungen ist identisch mit den zu Figur 1 beschriebenen Verfahren.The method for prestressing is shown in FIGS. 2, 3 and 4 Screw connections are identical to the method described for FIG.

Selbstverständlich kann die Druckmittelzuführung 9 anstatt durch die Schraubenmutter 1 auch durch den Auflageteil 2 in die Druckkammer des Servomotors geführt werden.Of course, the pressure medium feed 9 instead of through the Screw nut 1 also through the support part 2 into the pressure chamber of the servo motor be guided.

Claims

PATENT CLAIM @ CHE

ilydraulically pre-tensioning and releasable screw connection, characterized in that that the nut (1) together with its support part (2) is a servo motor forms and thereby represents the piston or the cylinder of the same 2. Screw connection according to claim 1, characterized in that the screw nut (1) at least two concentric, zFlindermantle shaped guide surfaces (3, 4) with different diameters, with corresponding guide surfaces (5,6) of the support part (2) cooperate, and that at least one pressure medium supply (9) is provided, which is in the between the two guide surfaces (3, 4 and 5, 6) the screw nut (1) or the support part (2) existing shoulder surface (7 or 8) opens.

3. Screw connection according to claim 2, characterized in that between the interacting guide surfaces (3.5 or 4.6) of the nut (1) and the support part (2) along the circumference of the Pührungsflächen (3,4) extending Sealing means (12) are arranged.

4. Screw connection according to claim 2, characterized in that the Pührungsflächen (5,6) of the support part (2) arranged in a sleeve part (r2) are.

5. Screw connection according to claim 2, characterized in that the support part (2) has a hollow cylindrical extension (13) which in an annular groove (14) engages the screw nut (1) and thus forms the piston.

6. Method for prestressing the screw connection according to one or several of the preceding claims, characterized in that the through the screw nut and the supporting part formed servo motor under the desired The preload pressure is applied to the nut until it rests on a support surface of the support part attracts, then the servo motor under a pressure above the preload pressure is in such a way that the bearing surface of the nut is slightly lifted from the support surface of the support part, and then the Release pressure.