DE4300664C2 - Gerät zum Lösen einer Schraubverbindung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zum Lösen einer Schraubverbindung mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Derartige etwa aus S. Djozi: Vorrichtung zum Vorspannen großer Schraubverbindungen, Werkstatt und Betrieb 124 (1991) 8, S. 651 bekannte Geräte haben ein zylindrisches langgestrecktes Gehäuse, bestehend aus einem oder mehreren, hintereinander angeordneten, hydraulischen Zylindern, mit jeweils einem zugeordneten hydraulischen Kolben. Der oder die hülsenartig ausgebildeten Kolben nehmen eine langgestreckt zylindrische Wechselbuchse auf, vorderseitig mit einem Innengewinde, das auf einen an der Mutter überstehenden Endbereich der Schraube aufgeschraubt wird. Bei Zuführung von Hydrauliköl werden bei feststehenden Zylindern der Kolben oder die Kolben gemeinschaftlich gedrückt, wobei die Wechselbuchse mitgenommen wird, so daß der hydraulische Druck als Zugkraft auf die Schraube übertragen wird, die sich dadurch längt so daß die Schraubverbindung gelockert wird.

Bei Anwendung solcher Geräte muß darauf geachtet werden, daß der zulässige Betriebshub nicht überschritten wird, denn dies kann zu einer Zerstörung des Gerätes führen, weil die Kräfte nicht auf die Schraubverbindung übertragen werden, sondern sich im Gerät selbst auswirken. Bei den bekannten Geräten kann die drohende Hubüberschreitung nur durch Beobachtung der Stellung der Wechselbuchse bzw. durch Messung festgestellt werden.

In der deutschen Patentschrift 32 37 324 ist ein derartiges Gerät beschrieben, das bereits eine Einrichtung aufweist, die verhindert, daß der zulässige Betriebshub überschritten wird. Dies Gerät besteht aus einem Gehäuse, in dem eine axiale Zylinderbohrung vorgesehen ist, mit einem Ringspannkolben, der abgedichtet und zwischen einer Ausgangsstellung und einer Spannposition axial verschiebbar in der Zylinderbohrung geführt ist und einem durch den Ringspannkolben und das Gehäuse begrenzten Druckmittelraum, der über einen im Gehäuse ausgebildeten Kanal mit einem an der Außenseite des Gehäuses befindlichen Anschluß für ein externes Hydraulikaggregat verbunden ist, einem Ablaßkanal, dessen eines Ende sich an der Außenseite des Gehäuses befindet und dessen anderes Ende im Druckmittelraum mündet und der eine von der Position des Ringspannkolbens abhängige Absperrung aufweist, die den Ablaßkanal lediglich bei in vollständig ausgefahrenen Spannzustand befindlichen Ringspannkolben freigibt, die aus einem im Ablaßkanal vorgesehenen, normalerweise geschlossenen Ventil besteht, dessen Schließkörper über eine Mitnehmereinrichtung, insbesondere eine Schleppkupplung mit dem Ringspannkolben mechanisch so verbunden ist, daß dieser innerhalb des letzten Teilstücks seines Weges in die vollständige Spannposition den Schließkörper von seinem Ventilsitz bewegt, wodurch der Ablaufkanal freien Durchlaß hat. Das Ventil ist dabei in der dem Spannkolben gegenüberliegenden Wand des Gehäuses angeordnet, während der Schließkörper axial bewegbar ist und die Mitnehmereinrichtung an der Druckfläche des Ringspannkolbens angreift. Die Mitnehmereinrichtung besteht aus einem Stahlseil, das einerseits am Schließkörper und andererseits an dem Ringspannkolben befestigt ist. Die Länge des Stahlseils ist so bemessen, daß das der Schließkörper normalerweise in Anlage am Ventilsitz gehalten wird, jedoch beim Ausfahren des Ringspannkolbens in die vollständige Spannposition das Stahlseil geradlinig verläuft und den Schließkörper gegen den Druck des Hydraulikmittels im Druckmittelraum vom Ventilsitz wegbewegt, wodurch der Ablaßkanal frei ist.

Die Mitnehmereinrichtung für den Schließkörper des Ventils ist schwierig zu montieren und für Geräte mit mehreren koaxial angeordneten Zylindern und Kolben nicht geeignet.

Die Aufgabe der Erfindung ist darin zu sehen, ein Gerät der in Rede stehenden Art mit einer einfach gebauten und leicht zu montierenden, automatischen Sicherung gegen Hubüberschreitung auszurüsten, die sich unverändert sowohl für Geräte mit nur einem Zylinder und einem Kolben als auch für Geräte mit mehreren koaxial angeordneten Zylindern und Kolben verwenden läßt.

Diese Aufgabe wird durch ein Gerät mit den Merkmalen nach dem Hauptanspruch gelöst. Die Unteransprüche haben bevorzugte konstruktive Ausführungen dieser Lösung zum Inhalt.

Ein solches Gerät ist so eingerichtet, daß bei Überschreiten des normalen Betriebshubes, also noch bevor die Kolben in ihrem Zylinder einen Anschlag erreichen, ein automatisches Auslaufen des Betriebsöles erreicht wird. Es wird somit bewußt eine Leckage herbeigeführt, wodurch ein spannungsloser Zustand entsteht. Die Bedienungsperson stellt diesen fest, weil sie das auslaufende Öl am Gerät sieht. Durch eine entsprechende Umschaltung der Hydraulik werden die im Gerät eingebauten Federn wirksam und die Kolben und die Wechselbuchse werden selbsttätig in ihre Ausgangsstellung zurückgeführt.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.

Fig. 1 zeigt ein Gerät nach der Erfindung, zum Teil in der Ansicht, zum Teil in einem Längsschnitt;

Fig. 2 stellt in einem vergrößerten Maßstab den Bereich II von Fig. 1, die Druckentlastungseinrichtung in geschlossenem Zustand dar;

Fig. 3 ist eine Darstellung entsprechend Fig. 2 in geöffnetem Zustand;

Fig. 4 stellt alternativ zu Fig. 2 und 3 eine weitere Ausführungsmöglichkeit der Druckentlastungsvorrichtung dar.

Die Begriffe vorne und hinten sind nachfolgend im Sinne von werkstückseitig bzw. handgriffseitig zu verstehen. Das Gerät hat ein langgestrecktes zylindrisches Gehäuse bestehend aus axial zusammengesetzten hydraulischen Zylindern, nämlich einem vorderen Zylinder 10 und weiteren hydraulischen Zylindern 11, 12 und 13 dahinter. Daran schließt sich im Prinzip mit der gleichen zylindrischen Form ein Deckel 14 mit einer Tragvorrichtung 15 an. Der Deckel nimmt ein Federpaket 16 auf, das sich an einer Sicherungsscheibe 18 abstützt.

Längsseitig, sich über das gesamte zylindrische Gehäuse erstreckend, ist ein Block 30 angebracht, mit einem Anschlußnippel 31 für die Zuführung von Hydrauliköl, das vom Nippel über einen achsparallelen zur Längsachse des Gehäuses verlaufenden Zuführungskanal 32 strömt, von dem für jeden hydraulischen Zylinder ein Abzweigkanal 33 abführt.

Jeder Hydraulikzylinder nimmt hydraulisch Kolben auf, und zwar einen vorderen Kolben 20 und dahinter angeordnet die weiteren Kolben 21, 22 und 23. In Fig. 1 sind die vier hydraulischen Kolben in ihrer vorderen Stellung, der Ausgangsstellung, gezeigt. Bei Zuführung von Hydrauliköl werden die Kolben gemeinschaftlich bis in eine Endstellung zurückbewegt. Der Betriebshub, beträgt beispielsweise 10 mm. Bei Überschreiten des Betriebshubes, beispielsweise bei 12 mm, setzt automatisch die Hubbegrenzung ein.

Die Kolben sind als Hülsen ausgebildet und nehmen gemeinschaftlich eine Wechselbuchse 25 auf, die vorne ein Innengewinde 26 hat, das beim Lösen einer Schraubverbindung auf den Endbereich der Schraube aufgeschraubt wird, soweit diese über die Mutter übersteht. Die Wechselbuchse 25 hat rückseitig einen Bund 27, an dem der hinterste Kolben 23 angreift. Da sämtliche hydraulischen Kolben aneinanderliegen, wird der hydraulische Kolbendruck über den Bund 27 auf die Wechselbuchse 25 und somit durch diese als Zugkraft auf die Schraube übertragen wird. Diese wird durch die Zugkraft gelängt wodurch sich die Schraubverbindung lockert, so daß die Mutter gelöst oder angezogen werden kann. Bei der Rückbewegung der Kolben wird ein Federpaket 16 im Deckel 14 gespannt. Die Federkraft wird wirksam, wenn der hydraulische Druck nicht mehr besteht. Die Kolben werden dadurch in die Ausgangsstellung gebracht.

Am Block 30 neben dem hydraulischen Anschlußnippel 31 ist eine Hubbegrenzungseinrichtung 40 installiert, wie sie in Einzelheiten aus Fig. 2 und 3 hervorgeht.

Ein Teil der Hubbegrenzungseinrichtung ist ein Rückschlagventil mit einem Ventilkörper 44, einem Kegel 46 mit Dichtungsring 45 und einem davorliegenden Stößel 47. Bei geschlossenem Ventil liegt der Ventilkegel 46 in einem konischen Ventilsitz 42, der quer vom Zuführungskanal 32 abzweigt. Der Stößel 47 ist von einer den Ventilsitz fortsetzenden ersten radialen Bohrung 41 aufgenommen. Von dort zweigt ein Abflußkanal 43 ab. Der Ventilkörper steht unter dem Druck einer Feder 49. Bei normalem Betrieb des Gerätes wird der Ventilkegel durch den hydraulischen Druck in Anlage an seinen Ventilsitz gehalten, so daß das Ventil geschlossen bleibt und kein Öl austreten kann. Wird jedoch die zulässige Kolbenstellung erreicht, wie in Fig. 3 dargestellt, dann drückt ein Absatz 24a des Kolbens 23 eine Kugel 48, die in einer die erste radiale Bohrung 41 fortsetzenden zweiten radialen Bohrung 14a so angeordnet ist, daß sie bei normalem Betrieb etwas übersteht, ein, so daß das Ventil abgehoben wird, da die Kugel auf den Stößel 47 drückt. Das Öl kann dann über die radiale Bohrung zum Abflußkanal 43 gelangen und auslaufen. Bewegt sich der Kolben wieder in die Ausgangsstellung, wird das Ventil durch den Druck der Feder 49 wieder geschlossen.

Bei der Druckentlastungsvorrichtung nach Fig. 4 wird der vom Zuführungskanal 32 abzweigende Abflußkanal (55) durch eine unter Hydraulikdruck stehende Kugel 51 verschlossen, die an einem Sitz 52 anliegt. Zusätzlich steht die Kugel unter dem Druck einer Feder 53, die zum Teil von einer eingeschraubten Büchse 54 aufgenommen ist. Der Abflußkanal wird fortgesetzt durch eine axiale Bohrung 59a in einem Bolzen 50, der bei geschlossenem Ventil, wie Fig. 4 zeigt, etwas vorsteht. Wenn der Kolben 23 seine Endlage erreicht, wird der Bolzen 50 soweit eingedrückt, daß die Kugel 51 von ihrem Sitz 52 abgehoben wird. Damit wird der Abfluß freigegeben und das Öl kann durch die axiale Bohrung 50a abfließen. Nach der Rückbewegung des Kolbens 23 wird der Abfluß durch die Rückschlagwirkung der Kugel selbsttätig geschlossen.

Claims (5)

1. Gerät zum Lösen einer Schraubverbindung mit einem langgestreckten zylindrischen Gehäuse, bestehend aus

• - einem oder mehreren hydraulischen Zylindern (10, 11, 12, 13) sowie einem Deckel (14),
• - einer langgestreckten zylindrischen Wechselbuchse (15), welche an ihrem vom Deckel (14) abgewandten Ende mit einem Innengewinde (26) zum Aufschrauben auf ein überstehendes Ende einer Schraube versehen ist,
• - dem bzw. den Zylindern (10, 11, 12, 13) zugeordneten, die Wechselbuchse (25) hülsenartig umgebende hydraulische Kolben (20, 21, 22, 23),
• - Hydraulikelementen für die Zuführung von Hydrauliköl derart, daß die Kolben (20, 21, 22, 23) unter Mitnahme der Wechselbuchse (25) in Richtung des Deckels (14) in dem Gehäuse geführt werden,
• - einem hydraulischen Zuführungskanal (32),
• - einem Abflußkanal (43, 55), der von dem Zuführungskanal (32) abzweigt,
• - einem zwischen dem Zuführungskanal (32) und dem Abflußkanal (43) angeordneten Rückschlagventil (44-47, 51), welches
• - während des normalen Betriebshubes vom hydraulischen Druck geschlossen gehalten wird sowie
• - einem an dem Kolben (23) angeordneten Absatz (24a), welcher bei Überschreiten des normalen Betriebshubes das Rückschlagventil (44-47, 51) öffnet und den Abflußkanal (43; 55) freigibt.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil mit einem abgedichteten Kegel (46) an einem konischen Ventilsitz (42) anliegt.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Ventilsitz (42) als eine erste radiale Bohrung (41), von welcher der Abflußkanal (43) abgeht, fortsetzt.

4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die erste radiale Bohrung (41) in eine zweite radiale Bohrung (14a) im Deckel (14) übergeht,
• - diese Bohrung (14a) eine Kugel (48) aufnimmt,
• - diese Kugel ein Stück über die Innenseite des Deckels (14) vorsteht, derart, daß sie beim Erreichen der Hubgrenze durch den Absatz (24a) des Kolbens (23) in die zweite Bohrung (14a) eingedrückt wird,
• - und dabei durch Anstoßen und Verschieben eines Stößels (47) des Rückschlagventils dieses öffnet.

5. Gerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die nachfolgend genannten Merkmale:

• - der vom Zuführungskanal (32) abzweigende Abflußkanal (55) ist durch eine unter Federdruck stehende Kugel (51) geschlossen, die an einem Sitz (52) gehalten ist;
• - bei Erreichen der Endlage wird ein verschiebbar im Deckel (14) gelagerter Bolzen (50) von einem Absatz (24a) des Kolbens (23) soweit eingedrückt, daß die Kugel (51) von ihrem Sitz abgehoben wird und das Öl durch eine axiale Bohrung (50a) im Bolzen (50) abfließen kann.