DE2625407B1 - Anziehvorrichtung zum anspannen eines schraubenbolzens - Google Patents
Anziehvorrichtung zum anspannen eines schraubenbolzensInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Anziehvorrichtung zum Anspannen eines mehrere Maschinenteile verschraubenden
Schraubenbolzens und zum Festschrauben oder Lösen einer Mutter auf dem bzw. von dem angespannten
Schraubenbolzen, insbesondere zur Verschraubung von Dieselmotorteilen mittels Zugankern, mit einem
Zylinder, einem in diesem in axialer Richtung verschiebbaren Kolben und einem zwischen dem Kolben und dem
Zylinder angeordneten Druckraum, in welchem ein Druck erzeugbar ist, welcher den Kolben vom Zylinder
wegdrückt und während des Anziehvorganges auf den Schraubenbolzen über den auf letzteren einwirkenden
Kolben eine Zugkraft ausübt.
Bei der Verschraubung von Maschinenteilen mittels größeren Schraubenbolzen und entsprechend großen
Muttern ist es wünschenswert, die normalerweise im Schraubenbolzen bei Festschrauben der Mutter auftretenden
Torsionsspannungen zu vermeiden. Zu diesem Zweck werden schon seit längerer Zeit Anziehvorrichtungen
der genannten Art verwendet, mit welchen vorerst auf den Schraubenbolzen eine Zugkraft
ausgeübt wird und ihm damit eine Vorspannung und entsprechende Dehnung erteilt wird. Die Mutter wird
dann mit geringem Torsionsmoment festgeschraubt und der Schraubenbolzen anschließend entlastet.
Eine solche Anziehvorrichtung ist in der Betriebsanleitung für Sulzer Dieselmotoren des Typs RD 90 auf
Seite 191—20 gezeigt. Zur Durchführung eines Anzieh-Vorganges wird die Vorrichtung auf dem anzuspannenden
Schraubenbolzen so weit aufgeschraubt, bis der Zylinder auf dem äußersten der zu verschraubenden
Maschinenteile aufliegt, worauf im Druckraum ein Flüssigkeitsdruck aufgebaut wird, der die vom Kolben
auf den Schraubenbolzen auszuübende Zugkraft erzeugt wird. Eine Vergrößerung des Kolbenhubes und
damit der ausführbaren Dehnung des Schraubenbolzens kann nur durch Demontage einer an der Stirnfläche des
Zylinders angeordneten Anschlagplatte erzielt werden, wobei dann jedoch der Kolben aus dem Zylinder
herausfahren kann. Außerdem ist es notwendig, vor jedem Anziehvorgang, welcher das Lösen einer Mutter
oder einem Schraubenbolzen bezweckt, sicherzustellen, daß die Anfangshöhe des Druckraumes groß genug ist,
um eine Verspannung der Schraubenverbindung durch Torsionskräfte zu vermeiden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anziehvorrichtung der eingangs genannten Art zu verbessern, daß sich eine
erwünschte axiale Anfangserstreckung des Druckraumes in Richtung der Kolbenbewegung ohne besondere
Vorkehrungen einstellt und sich eine vorbestimmte Relativstellung des Kolbens im Zylinder nach Vollendung
eines Anziehvorganges zurückstellt, wobei der
Arbeitshub ohne Gefährdung eines Ausfahrens des Kolbens aus dem Zylinder auf einfache Weise
vergrößert werden kann.
Ein Anziehvorrichtung zur Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich durch eine zwischen dem Kolben und dem
Zylinder angeordnete federnde Abstandshaltevorrichtung aus, welche eine minimal erforderliche axiale
Anfangserstreckung des Druckraumes sicherstellt, und eine auf den Kolben eine Rückstellkraft ausübende
federnden Rückstellvorrichtung, welche eine vorbestimmte axiale Erstreckung des Druckraumes bei
entlasteter Anziehvorrichtung zurückstellt und in ihrem zusammengedrückten Zustand als Anschlag dient,
welcher das Herausfahren des Kolbens aus dem Zylinder verhindert.
Die erfindungsgemäße Anziehvorrichtung besitzt folgende Vorteile. Die minimale axiale Erstreckung des
Druckraumes, welche durch die Gesamtlänge der zusammengedrückten Abstandshaltevorrichtung bestimmt
ist, kann durch Änderung dieser Gesamtlänge zwischen bestimmten Grenzen variiert werden. Auf
ähnliche Weise kann der Arbeitshub und damit die ausführbare Dehnung durch Änderung der Gesamthöhe
der zusammengedrückten Rückstellvorrichtung zwischen bestimmten Grenzen variiert werden. Es ist ferner
möglich, längere Schrauben zu verwenden, und damit die obigen Grenzen noch mehr zu erweitern.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert In dieser ist
eine der Verschraubung von Dieselmotorteilen mittels Zugankern dienende hydraulische Anziehvorrichtung
gezeigt, mit einem Zylinder 1, einem in diesem geführten Kolben 2 und mehreren, an einem Kreis angeordneten
Schrauben 3, von denen nur eine gezeigt ist Diese sind im Zylinder 1 bis zu einer festen Anschlagfläche 17
eingeschraubt und erstrecken sich durch Durchsteckbohrungen des Kolbens 1 hindurch, so daß dieser relativ
zum Zylinder verschiebbar ist. Der Kolben 2 ist über zwei koaxiale zylindrische Flächen 4 und 5 in
entsprechenden Bohrungen des Zylinders 1 axial verschiebbar angeordnet, jedoch mittels den Dichtungsringen
6 und 7 flüssigkeitsdicht abgedichtet Zwischen dem Zylinder 1 und dem Kolben 2 ist der ringförmige
Druckraum 8 vorgesehen, welcher über die Eintrittsbohrung 9 mit Hydraulikflüssigkeit füllbar und über die
Entlüftungsbohrung 10 entlüftbar ist Der Kolben 1 weist auch ein zentrales Gewindeloch 28 auf, in welches
eine zum Anheben der Anzeigevorrichtung dienende Ringschraube (nicht gezeigt) einschraubbar ist
Zwischen der Stirnfläche 12 des Zylinders und einer dieser gegenüberstehenden Gegenfläche 13 des Kolbens,
welche an einem Flansch 11 desselben ausgebildet ist, ist ein Zwischenraum 14 vorgesehen, in welchem
eine federnde Abstandshaltevorrichtung 15 mit den die Schrauben 3 umgebenden Federelementen 16 angeordnet
ist Diese können, aber müssen nicht unbedingt vorgespannt sein. Anstelle mehrerer Federelemente 16
kann ein einziges Federelement verwendet werden, welches im Zwischenraum 14 die entsprechende
zylindrische Fläche des Kolbens umgibt Die Federelemente 16 können aus elastisch zusammendrückbarem
Material bestehende Scheiben, Schraubenfedern oder Tellerfederpakete sein. Die Federelemente 16 sind so
gewählt, daß im unteren Totpunkt des Kolbens, wenn die Federelemente ganz zusammengedrückt sind, der
Druckraum 8 mindestens eine minimal erforderliche axiale Erstreckung H hat, welche dann im Laufe des
Anspannvorganges bei expandierenden Federelementen 16 nach Maßgabe der Dehnung des angespannten
Schraubenbolzens wächst.
Zwischen der oberen Fläche 26 des Flansches 11 und den Köpfen der Schrauben 3 ist eine federnde
Rückstellvorrichtung 18 angeordnet, welche die Schrauben 3 umgebende Federelemente 19 aufweist. Diese
können ebenfalls vorgespannt sein und gegebenenfalls durch ein einziges großes Federelement ersetzt werden.
Auch können sie aus elastisch zusammendrückbarem
ίο Material bestehende Scheiben, Schraubenfedern oder
Teüerfederpakete sein.
Wenn die Rückstellvorrichtung 18 ganz zusammengedrückt ist, dient sie als Anschlag, welcher den oberen
Totpunkt des Kolbens festlegt und sein Herausfahren aus dem Zylinder verhindert und gleichzeitig die mit der
Anzeigevorrichtung ausführbare maximale Dehnung begrenzt Aus diesem Grund muß der Federweg der
Rückstellvorrichtung 18 mindestens der gesamten Dehnung entsprechen, welcher der Schraubenbolzen
unterzogen zu werden bestimmt ist. Außderdem dient die Rückstellvorrichtung der Wiederhestellung einer
vorbestimmten Relativstellung des Kolbens 2 und des Zylinders 1, d.h. einer vorbestimmten Hublage des
Kolbens im entlasteten Druckraum 8 nach Vollendung eines Anziehvorganges. Die Federelemente 16 und 19
müssen nicht unbedingt die gleichen Schrauben 3 umgeben. Vielmehr können einige der Schrauben 3 nur
die Federelemente 16 und andere Schrauben 3 nur die Federelemente 19 aufweisen.
Während des Anziehvorganges ist die Mutter 21 auf dem Schraubenbolzen 20 so aufgeschraubt, daß sie auf
dem Maschinenteil 22, dem äußersten der verschraubten bzw. der verschraubenden Maschinenteile, aufliegt. Der
Kolben 2 der Anziehvorrichtung ist am Ende des Schraubenbolzens 20 so weit aufgeschraubt, daß der
Zylinder 1 ebenfalls auf dem Maschinenteil 22 aufliegt, wobei die Mutter 21 in der Bohrung 23 des Zylinders
Unterkunft findet. Die Mutter 21 weist an ihrem Umfang mehrere radial verlaufende Bohrungen 24 auf,
welche über öffnungen 25 des Zylinders zugänglich ist
Eine Stange (nicht gezeigt) kann durch die Öffnung 25 hindurch in die Bohrung 24 eingeführt werden, um die
Mutter 21 zu verdrehen.
Wenn die Anziehvorrichtung zum Anspannen des Schraubenbolzens 20 und zum anschließenden Festschrauben
der Mutter 21 verwendet werden soll, wird der Druckraum 8, welcher in diesem Zustand eine
minimale axiale Anfangserstreckung von beispielsweise 4 mm hat, über die Eintrittsbohrung 9 mit Hydraulikflüssigkeit,
beispielsweise mit öl, gefüllt und in ihm ein Flüssigkeitsdruck aufgebaut, welcher den Zylinder
gegen den Maschinenteil 22 drückt und mit Hilfe des Kolbens 2 im Schraubenbolzen eine vorbestimmte
Zugspannung und die damit verbundene vorbestimmte Dehnung hervorruft. Bei fortschreitender Dehnung des
Schraubenbolzens wächst die axiale Erstreckung //des
Druckraumes 8 an und der Kolben verschiebt sich im Zylinder. Wenn die vorbestimmte Dehnung des
Schraubenbolzens erreicht ist, wird die Mutter 21 auf dem Schraubenbolzen 20 festgeschraubt Anschließend
wird die Hydraulikflüssigkeit aus dem Druckraum 8 abgeführt und dieser damit entlastet. Letztlich wird die
Anziehvorrichtung vom Schraubenbolzen 20 entfernt und die Schraubenverbindung freigegeben. Nun stellt
die Rückstellvorrichtung 18 die vorbestimmte Relativstellung zwischen dem Kolben und dem Zylinder wieder
her.
Wenn die Anziehvorrichtung zum Lösen der Mutter
Wenn die Anziehvorrichtung zum Lösen der Mutter
21 vom Schraubenbolzen 20 verwendet werden soll, verläuft der Vorgang insofern ähnlich, als die Anziehvorrichtung
wie vorher auf den Schraubenbolzen aufgeschraubt wird und im Druckraum 8 ein Flüssigkeitsdruck
aufgebaut wird, welcher den Kolben 2 nach oben drückt und im Schraubenbolzen 20 eine Zugspannung
und damit Dehnung hervorruft. Der unterhalb der Mutter 21 liegende Abschnitt 27 des Schraubenbolzens
20 befindet sich in diesem Fall schon in einem elastisch gedehnten Zustand, welcher beim ursprünglichen
Festsschrauben der Mutter auf dem Schraubenbolzen zustandegebracht worden ist. Ein Teil der ursprünglichen
Dehnung wurde jedoch inzwischen zufolge der Zusammenpressung der verschraubten Maschinenteile
aufgehoben. Zur Lösung der Mutter 21 muß die gesamte Dehnung auf den ursprünglichen Wert gebracht
werden, wobei jedoch die Anziehvorrichtung nur die aufgehobene Dehnung aufbringen muß, damit die
Mutter lösbar wird. Diese aufgebogene Dehnung beträgt jedoch nur einen Bruchteil der ursprünglichen
gesamten Dehnung des Schraubenbolzens 20. Wenn nun die Mutter gelöst wird und der Druckraum 8 durch
Abführung der Flüssigkeit entlastet wird, wird die Zugkraft dem Schraubenbolzen 20 entzogen, so daß
dieser plötzlich um den ganzen ursprünglichen Dehnungswert kürzer wird. Dabei nähert sich die dem
Druckraum 8 begrenzende Kolbenfläche dem Zylinder 1 um den erwähnten Dehnungswert, wodurch die
momentane axiale Erstreckung des Druckraumes 8 um diesen Wert kleiner wird.
Daraus folgt, daß, wenn die Anfangserstreckung des Druckraumes 8 kleiner als die Differenz zwischen dem
ursprünglichen und dem aufgehobenen Dehnungswert ist, eine Verspannung der ganzen Verschraubung
erfolgt. Dies wird mit der erfindungsgemäßen Abstandshaltevorrichtung 15 dadurch verhindert, daß, wenn der
Schraubenbolzen um den ursprünglichen Dehnungswert kürzer wird und der Kolben um diesen Betrag sich
verschiebt, die Federelemente 16 zusammengedrückt werden, wobei jedoch die axiale Erstreckung des
Druckraumes 8 bei ganz zusammengedrückten Tellerfederpaketen 16 noch groß genug ist, um die genannte
Vorspannung auch bei den schlimmsten vorkommenden Bedingungen zu vermeiden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (12)
1. Anziehvorrichtung zum Anspannen eines mehrere Maschinenteile verschraubenden Schraubenbolzens
und zum Festschrauben oder Lösen einer Mutter auf dem bzw. von dem angespannten Schraubenbolzen, insbesondere zur Verschraubung
von Dieselmotorteilen mittels Zugankern, mit einem Zylinder, einem in diesem verschiebbaren Kolben
und einem zwischen dem Kolben und dem Zylinder angeordneten Druckraum, in welchem ein Druck
erzeugbar ist, welcher den Kolben vom Zylinder wegdrückt und während des Anziehvorganges auf
den Schraubenbolzen über den auf letzteren einwirkenden Kolben eine Zugkraft ausübt, gekennzeichnet
durch eine zwischen dem Kolben (2) und dem Zylinder (1) angeordnete federnde Abstandshaltevorrichtung (15), welche eine
minimal erforderliche axiale Anfangserstreckung des Druckraumes (8) sicherstellt, und eine auf den
Kolben (2) eine Rückstellkraft ausübende federnde Rückstellvorrichtung (18), welche eine vorbestimmte
axiale Erstreckung des Druckraumes (8) bei entlasteter Anziehvorrichtung zurückstellt und an
ihrem zusammengedrückten Zustand als Anschlag dient, welcher das Herausfahren des Kolbens (2) aus
dem Zylinder verhindert.
2. Anziehvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandshaltevorrichtung
(15) ein oder mehrere Federelemente (16) aufweist, welche zwischen einer Stirnfläche (12) des Zylinders
und einer dieser gegenüberstehenden Gegenfläche (13) des Kolbens (2) angeordnet sind.
3. Anziehvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellvorrichtung (18)
eine oder mehrere Federelemente (19) aufweist, welche auf einer dem Zylinder (1) abgewandten
Fläche (26) des Kolbens abgestützt sind.
4. Anziehvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente (16,
19) aus elastisch zusammendrückbarem Material bestehende Scheiben sind.
5. Anziehvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente (16,
19) Schraubenfedern sind.
6. Anziehvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente (16,
19) Tellerfederpakete sind.
7. Anziehvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Schrauben (3), welche durch Bohrungen
des Kolbens (1) hindurchgehend im Zylinder (1) bis zu einer festen Anschlagfläche (17) eingeschraubt
sind und eine Relativbewegung zwischen dem Kolben (2) und dem Zylinder (1) ermöglichen.
8. Anziehvorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente
(19) die Rückstellvorrichtung (18) zwischen dem Kolben (2) und den Köpfen der Schrauben (3)
angeordnet sind.
9. Anziehvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch von Federelementen (16) der
Abstandshaltevorrichtung (15) und/oder Federelementen (19) der Rückstellvorrichtung (18) umgebene
Schrauben (3).
10. Anziehvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente (16,
19) vorgespannt sind.
11. Anziehvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß im ganz zusammengedrückten Zustand der Abstandshaltevorrichtung (15) der
Druckraum (8) mindestens eine zur Vermeidung einer Verspannung der Verschraubung und der
Anziehvorrichtung minimal erforderliche axiale Erstreckung aufweist.
12. Anziehvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Federweg der Rückstellvorrichtung
(18) mindestens der gesamten Dehnung entspricht, welcher der Schraubenbolzen (20) während
seines Anspannens unterzogen zu werden bestimmt ist.
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