EP2719504A1 - Spannvorrichtung zum Dehnen eines Gewindebolzens - Google Patents

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EP2719504A1
EP2719504A1 EP20130187835 EP13187835A EP2719504A1 EP 2719504 A1 EP2719504 A1 EP 2719504A1 EP 20130187835 EP20130187835 EP 20130187835 EP 13187835 A EP13187835 A EP 13187835A EP 2719504 A1 EP2719504 A1 EP 2719504A1
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EP
European Patent Office
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piston
housing
clamping device
threaded
support tube
Prior art date
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EP20130187835
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EP2719504B1 (de
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Jörg Hohmann
Frank Hohmann
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Individual
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B29/00Accessories
    • B25B29/02Bolt tensioners

Definitions

  • the invention relates to a tensioning device for stretching a threaded bolt by pulling on the threaded end, with a one- or multi-part housing with at least one longitudinally movable, connectable to a hydraulic supply piston, arranged in extension to the housing, acting on the housing clamping forces a support tube surrounding the threaded bolt and having a tensile nut securable by threaded engagement on a threaded end portion of the threaded bolt and supported longitudinally with a pressure surface against a pressure transfer surface formed on the piston.
  • the object of the invention is therefore, by measures which can be realized with little installation effort on the clamping device, to get to an automatic piston return, so that the piston does not have to be moved back to its original position after completion of the respective clamping process with the application of force.
  • This tensioning device is characterized by at least one return spring acting on the piston in the direction of the support tube with engagement on the one hand against a housing-side spring support and on the other hand against a piston-side spring support.
  • the number of return springs is four, wherein the springs should be arranged distributed over the circumference of the clamping device.
  • the number of springs may also be lower, z.
  • a total of two parallel-connected return springs with respect to the center axis of the clamping device can be present opposite each other. The advantage of using a total of four springs connected in parallel and positioned around the central axis of the tensioning device is the so obtained, particularly tilt-free piston return.
  • the return spring is arranged at the level of the piston, and in particular at a level below the threaded engagement between the tension nut and the threaded end. This allows a compact design of the device, especially a short overall length.
  • the two spring supports are aligned so that the housing-side spring support facing the support tube, and the piston-side spring support is remote from the support tube.
  • the z encloses. B. from layered disc springs or coil consisting of a return spring a spar whose upper, the support tube facing away from the spar end is supported relative to the piston, whereas the spar at its lower, the support tube facing the end has an extension against which the return spring is supported.
  • both the flange-like extension of the piston, as well as the housing at the level of the opening have rectangular cross sections, and that in the region of each of the four corners of the rectangular cross section in each case one of the four Return springs is arranged.
  • the hydraulically driven tensioning device is used for tightening and possibly also for loosening highly stressed screw connections.
  • the clamping device has the task of applying in the bolt longitudinal direction for a certain time a predetermined biasing force on the threaded bolt 3 of a screw to create the possibility to tighten the tightened on the threaded bolt 3 and this securing nut 4 torque-free or retighten, or even to solve ,
  • the clamping device described here is designed specifically for the clamping or stretching of such bolt connections, in which the projecting beyond the nut 4 beyond thread of the bolt 3 has a considerable length, and in which this threaded portion in particular has a length which is four to eight times the thread diameter D is.
  • a pull nut 10 of the bolt tensioning device is screwed onto the end section A of the nut 4 protruding beyond the threaded portion.
  • the tension nut 10 is then put under tension using hydraulic, whereby the threaded bolt 3 is stretched in the longitudinal direction.
  • the bolt tensioning device has a rigid housing 1. This consists in the embodiment of two housing parts 1a, 1b. In the longitudinal direction, the housing 1 is its rigid continuation down in a support tube 2, which is open at its bottom and is supported on that base B, usually a machine part, on which the nut 4 is supported.
  • the support tube 2 of the tensioning device therefore derives the tension reaction forces acting in the housing 1 on the solid support B from.
  • the support tube 2 encloses and leaves room for the nut 4, without hindering a rotation of the arranged inside the support tube 2 nut 4.
  • a hydraulic connection 7 via which piston chambers arranged in the clamping device can be connected to a switchable high-pressure hydraulic supply.
  • the housing 1 comprises at least one hydraulic cylinder, which are connected via the hydraulic port 7 and a flexible, pressure-resistant hydraulic line to the external hydraulic supply.
  • two hydraulic cylinders are connected in series one behind the other.
  • the housing 1 of two pressure-resistant housing parts 1a, 1b together, each enclosing a piston chamber and thus a hydraulic working space.
  • a piston 5a, 5b arranged to be movable in the longitudinal direction.
  • the pistons 5a, 5b are in the longitudinal direction against each other, and are arranged in this manner in series.
  • the piston 5 or, in the case of a multi-part piston, the uppermost piston 5a is located with a pressure transfer surface 6 against serving as a pressure surface 9 underside of the tension nut 10 in the longitudinal direction.
  • a pressure transfer surface 6 against serving as a pressure surface 9 underside of the tension nut 10 in the longitudinal direction When lifting the piston 5, therefore, there is an identical movement and entrainment of the tension nut 10, and thus to a torsion-free stretching of the threaded bolt.
  • tension nut 10 is designed interchangeable, so it can be replaced if necessary against a tension nut 10 different size or geometry, whereas the one or more parts piston 5 does not have to be replaced by another piston ,
  • the tension nut 10 is first screwed with its internal thread 11 on the threaded end portion A of the threaded bolt.
  • the internal thread 11 preferably does not extend over the entire length of the tension nut 10. Rather, the tension nut 10 has a longitudinal stop 12 adjacent to the internal thread 11, which bears axially against the end face 3A of the threaded bolt only when the tension nut 10 is completely and correctly screwed on.
  • the longitudinal stop 12 is located on a threadless, opposite the thread 11 radially inwardly projecting longitudinal portion of the pull nut 10th
  • the piston 5 are provided in the direction of the support tube 2 back restoring springs 20 acting.
  • a total of four such springs 20 are provided in parallel, but also a smaller or larger number of springs 20 may be suitable.
  • Fig. 4 is the single return spring 20 on the one hand against a housing-side spring support 21, so with respect to the housing 1 and 1a rigidly formed contact surface, and on the other hand against a piston-side spring support 22, so a relative to the piston 5 rigidly formed contact surface, supported.
  • the Fig. 4 lets in connection with Fig. 3 Recognize the design of both the housing 1 and the longitudinally guided, two-piece piston 5 and the particularly easy to install accommodation of the return springs 20, the return springs 20 are arranged to save space below the threaded engagement between the tension nut 10 and the threaded end portion A.
  • the piston 5 is where it is guided sealed in the housing 1 and thus limits the working space of the hydraulic cylinder, cylindrical or circular in cross-section.
  • the piston 5 has a longitudinal portion on which, viewed in the longitudinal direction, it is provided with radial extensions 31 in the manner of flanges. The extensions 31 provide space for accommodating the return springs 20.
  • this longitudinal portion of the piston is provided with a total of four opposite the other, cylindrical piston shape radially enlarged extensions 31, whereby the longitudinal portion of a in Fig. 3 well recognizable, rectangular cross section.
  • Each of the flange extensions 31 of the piston 5 is provided with an opening 32 which extends parallel to the longitudinal axis of the piston.
  • the housing 1 is over a part of its length of rectangular cross-section. This rectangular cross-section, the housing 1 substantially on that housing longitudinal section L1, on which the one or two-piece piston 5 is located inside the housing.
  • the housing 1 In alignment with the openings 32 in the flange-like extensions 31 of the piston 5, the housing 1 is also provided with an opening 42. At the opening 42 closes down, ie to the support tube 2 out, a preferably cylindrical spring chamber, which provides enough space for receiving the respective return spring 20.
  • a rigid spar 25 extends longitudinally through the spring chamber. He is with his upper bar end 26 fixed to the piston 5 and the upper piston 5a, whereas the lower end of the bar is designed as an extension 27, comparable to the shape of a screw head.
  • the top of the extension 27 is the piston-side spring support 22.
  • a nut 28 is screwed onto a thread at the upper end of the bar 26, the diameter of which is larger than the diameter of the opening 32 arranged thereunder. By means of the nut 28 is therefore able to support the spar 25 from above on the flange-like extension 31 of the piston 5.
  • the spring chamber is open.
  • the return spring 20 can take out together with the spar 25 down from the housing 1. The assembly takes place in reverse order.
  • Each return spring 20 consists in the embodiment shown here of several stacked disc springs 20A. Instead of the disc springs 20A, a coil spring designed for a corresponding pressure can also be used.
  • the piston 5 is provided with a marking 50 to identify its maximum allowable piston stroke.
  • the piston 5 or here the upper piston 5a is designed in two parts. It is composed of a base body 55, which is the support tube 2 facing away from designed as a trough or spherical dome, and a correspondingly shaped, on its underside spherically shaped ring 56 together, which is in this way between the piston 5 and the tension nut 10.
  • a ball socket forming Kalottenline 57, the ring 56 occupy a certain angular position to the main body 55 of the piston, so as to compensate for inaccuracies of the thread on the threaded bolt 3.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)
  • Actuator (AREA)

Abstract

Spannvorrichtung zum Dehnen eines Gewindebolzens durch Zug an dessen Gewindeendabschnitt (A), mit einem ein- oder mehrteiligen Gehäuse (1) mit mindestens einem darin in Längsrichtung bewegbaren, an eine Hydraulikversorgung anschließbaren Kolben (5), einem in Verlängerung zu dem Gehäuse (1) angeordneten, die im Gehäuse (1) wirkenden Spannkräfte auf eine den Gewindebolzen umgebende Unterlage (B) abführenden Stützrohr (2), und mit einer auf einem Gewindeendabschnitt (A) des Gewindebolzens befestigbaren Zugmutter (10), die in Längsrichtung mit einer Druckfläche (9) gegen eine an dem Kolben (5) ausgebildete Druckübertragungsfläche (6) abgestützt ist, gekennzeichnet durch mindestens ein den Kolben (5) in Richtung zu dem Stützrohr (2) hin beaufschlagendes Federelement (20) mit Anlage einerseits gegen eine gehäuseseitige Federabstützung (21) und andererseits gegen eine kolbenseitige Federabstützung (22). Aufgabe der Erfindung ist es daher, durch Maßnahmen, die mit geringem Montageaufwand an der Spannvorrichtung realisierbar sind, zu einer selbsttätigen Kolbenrückstellung zu gelangen, so dass der Kolben des Spannzylinders nicht nach dem Beenden des jeweiligen Spannprozesses unter Kraftaufwendung zunächst wieder in seine Ausgangslage zurückbewegt werden muss.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung zum Dehnen eines Gewindebolzens durch Zug an dessen Gewindeendabschnitt, mit einem ein- oder mehrteiligen Gehäuse mit mindestens einem darin in Längsrichtung bewegbaren, an eine Hydraulikversorgung anschließbaren Kolben, einem in Verlängerung zu dem Gehäuse angeordneten, die im Gehäuse wirkenden Spannkräfte auf eine den Gewindebolzen umgebende Unterlage abführenden Stützrohr, und mit einer mittels Gewindeeingriff auf einem Gewindeendabschnitt des Gewindebolzens befestigbaren Zugmutter, die in Längsrichtung mit einer Druckfläche gegen eine an dem Kolben ausgebildete Druckübertragungsfläche abgestützt ist.
  • Bei einer Bolzenspannvorrichtung wie sie z. B. aus der DE 43 41 707 A1 bekannt ist, muss nach Abschluss des Spannprozesses und damit nach Eintreten der Druckentlastung der hydraulische Kolben des Spannzylinders wieder in seine untere Ausgangslage zurückgedrückt werden. Dies ist, vor allem bei häufigen oder sich wiederholenden Spannprozessen, mühsam und führt zu einem Zeitverlust, bis die Spannvorrichtung für den nächsten Spannprozess vorbereitet ist.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, durch Maßnahmen, welche mit geringem Montageaufwand an der Spannvorrichtung realisierbar sind, zu einer selbsttätigen Kolbenrückstellung zu gelangen, so dass der Kolben nicht nach Beenden des jeweiligen Spannprozesses unter Kraftaufwendung zunächst wieder in seine Ausgangslage zurückbewegt werden muss.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Spannvorrichtung zum Dehnen eines Gewindebolzens mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 vorgeschlagen.
  • Gekennzeichnet ist diese Spannvorrichtung durch mindestens eine den Kolben in Richtung zu dem Stützrohr hin beaufschlagende Rückstellfeder mit Anlage einerseits gegen eine gehäuseseitige Federabstützung und andererseits gegen eine kolbenseitige Federabstützung.
  • Durch die Rückstellfeder und ihre Anlage einerseits an einer gehäuseseitigen und andererseits an einer kolbenseitigen Federabstützung kommt es zu einer selbsttätigen Kolbenrückstellung, so dass der Kolben des Spannzylinders nicht unter Kraftaufwendung stets wieder zurückgedrückt werden muss. Diese Art der Kolbenrückstellung ist mit geringem Montageaufwand in bzw. an der Spannvorrichtung realisierbar. Ebenfalls mit geringem Montageaufwand lässt sich die Rückstellfeder gegen eine andere, z. B. stärkere oder weniger starke Rückstellfeder austauschen.
  • Vorzugsweise beträgt die Anzahl der Rückstellfedern vier, wobei die Federn über den Umfang der Spannvorrichtung verteilt angeordnet sein sollten. Jedoch kann die Anzahl der Federn auch geringer sein, z. B. können insgesamt zwei parallel geschaltete Rückstellfedern in Bezug auf die Mittelachse der Spannvorrichtung einander gegenüberliegend vorhanden sein. Der Vorteil der Verwendung von insgesamt vier parallel geschalteten und um die Mittelachse der Spannvorrichtung herum positionierten Federn besteht in der so erzielten, besonders verkantungsfreien Kolbenrückstellung.
  • Mit einer Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Rückstellfeder in Höhe des Kolbens angeordnet ist, und insbesondere in einer Höhe unterhalb des Gewindeeingriffs zwischen der Zugmutter und dem Gewindeendabschnitt. Dies ermöglicht eine kompakte Bauweise der Vorrichtung, vor allem eine kurze Baulänge.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung sind die beiden Federabstützungen so ausgerichtet, dass die gehäuseseitige Federabstützung dem Stützrohr zugewandt, und die kolbenseitige Federabstützung dem Stützrohr abgewandt ist.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung umschließt die z. B. aus geschichteten Tellerfedern oder aus einer Wendel bestehende Rückstellfeder einen Holm, dessen oberes, dem Stützrohr abgewandtes Holmende gegenüber dem Kolben abgestützt ist, wohingegen der Holm an seinem unteren, dem Stützrohr zugewandten Ende eine Erweiterung aufweist, gegen die sich die Rückstellfeder abstützt.
  • Ferner wird vorgeschlagen, dass zur Festlegung des oberen Holmendes dieses in eine Öffnung in einer flanschartigen Erweiterung des Kolbens eingehängt ist, wobei sich das obere Holmende vorzugsweise von oben her auf der flanschartigen Erweiterung abstützt.
  • Ferner wird vorgeschlagen, dass der Holm längsbeweglich durch eine parallel zu dem Kolben ausgerichtete Öffnung in dem Gehäuse hindurchführt, wobei der die Öffnung umgebende Bereich des Gehäuses die gehäuseseitige Federabstützung bildet.
  • Ferner wird mit dem Ziel einer kompakten Bauweise der Vorrichtung vorgeschlagen, dass, in Längsrichtung betrachtet, sowohl die flanschartige Erweiterung des Kolbens, als auch das Gehäuse in Höhe der Öffnung Rechteckquerschnitte aufweisen, und dass im Bereich jeder der vier Ecken des Rechteckquerschnitts jeweils eine der vier Rückstellfedern angeordnet ist.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines auf der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels. Es zeigen:
  • Fig. 1
    in perspektivischer Darstellung eine hydraulisch arbeitende Gewindebolzen-Spannvorrichtung, aufgesetzt auf einen durch eine Mutter gesicherten Gewindebolzen und abgestützt auf einer Unterlage;
    Fig. 2
    eine Seitenansicht der Gewindebolzen-Spannvorrichtung, wobei größere Bereiche längs der Mittelachse geschnitten wiedergegeben sind;
    Fig. 3
    eine Draufsicht auf die Gewindebolzen-Spannvorrichtung, und
    Fig. 4
    einen Schnitt durch die Gewindebolzen-Spannvorrichtung entsprechend der in Fig. 3 eingetragenen, zu der Mittelachse versetzt angeordneten Schnittebene IV - IV.
  • Die hydraulisch angetriebene Spannvorrichtung dient dem Anziehen und gegebenenfalls auch dem Lösen hoch belasteter Schraubverbindungen. Die Spannvorrichtung hat die Aufgabe, in Bolzenlängsrichtung für eine gewisse Zeit eine vorgegebene Vorspannkraft auf den Gewindebolzen 3 einer Schraubverbindung aufzubringen, um die Möglichkeit zu schaffen, die auf den Gewindebolzen 3 aufgeschraubte und diesen sichernde Mutter 4 momentenfrei anzuziehen bzw. nachzuziehen, oder auch zu lösen.
  • Die hier beschriebene Spannvorrichtung ist speziell für das Spannen bzw. Dehnen solcher Bolzenverbindungen ausgelegt, bei denen das über die Mutter 4 hinaus ragende Gewinde des Bolzens 3 eine beträchtliche Länge hat, und bei denen dieser Gewindeabschnitt insbesondere eine Länge aufweist, die das vier- bis achtfache des Gewindedurchmessers D beträgt.
  • Als vorübergehend Zug auf den Bolzen ausübendes Element wird eine Zugmutter 10 der Bolzenspannvorrichtung auf den Endabschnitt A des über die Mutter 4 hinaus vorstehenden Gewindeabschnitts aufgeschraubt. Die Zugmutter 10 wird anschließend unter Einsatz von Hydraulik unter Zugkraft gesetzt, wodurch der Gewindebolzen 3 in Längsrichtung gedehnt wird.
  • Die Bolzenspannvorrichtung weist ein starres Gehäuse 1 auf. Dieses besteht beim Ausführungsbeispiel aus zwei Gehäuseteilen 1a, 1 b. In Längsrichtung findet das Gehäuse 1 seine starre Fortsetzung nach unten in einem Stützrohr 2, welches an seiner Unterseite offen ist und sich auf jener Unterlage B, zumeist einem Maschinenteil, abstützt, auf der sich auch die Mutter 4 abstützt. Das Stützrohr 2 der Spannvorrichtung leitet daher die im Gehäuse 1 wirkenden Spannreaktionskräfte auf die feste Unterlage B ab. Das Stützrohr 2 umschließt und lässt Platz für die Mutter 4, ohne ein Drehen der im Inneren des Stützrohrs 2 angeordneten Mutter 4 zu behindern.
  • Seitlich an dem Gehäuse 1 befindet sich ein Hydraulikanschluss 7, über den in der Spannvorrichtung angeordnete Kolbenräume mit einer schaltbaren Hochdruck-Hydraulikversorgung verbindbar sind.
  • Außerdem kann ein durch eine Öffnung 2A in dem Stützrohr 2 hindurch arbeitendes Getriebe vorgesehen sein, mit dessen Hilfe sich die auf dem Gewindebolzen 3 sitzende Mutter 4 drehen lässt. Dieses Drehen ist nur möglich, wenn die Spannvorrichtung arbeitet, und daher die Mutter 4 nicht durch erhebliche Reibung, insbesondere gegenüber der Unterlage B, belastet ist.
  • Das Gehäuse 1 umfasst mindestens einen Hydraulikzylinder, der über den Hydraulikanschluss 7 und eine flexible, druckfeste Hydraulikleitung mit der externen Hydraulikversorgung verbunden sind.
  • Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel sind zwei Hydraulikzylinder in Reihe hintereinander geschaltet. Hierzu setzt sich, wie in Fig. 4 erkennbar ist, das Gehäuse 1 aus zwei druckfesten Gehäuseteilen 1a, 1 b zusammen, die jeweils einen Kolbenraum und damit einen hydraulischen Arbeitsraum umschließen. In jedem Kolbenraum ist, zu der Innenwandung des jeweiligen Gehäuseteils 1a, 1b hin abgedichtet, ein Kolben 5a, 5b in Längsrichtung beweglich angeordnet. Die Kolben 5a, 5b liegen in Längsrichtung gegeneinander an, und sind auf diese Weise in Reihenschaltung angeordnet.
  • Beim Einschalten der Hydraulikversorgung werden durch das Einspeisen von hydraulischem Druck in die Kolbenräume die darin angeordneten Kolben 5a, 5b gemeinsam angehoben. Dies erfolgt entgegen der Wirkung von im Folgenden noch näher beschriebenen Federelementen.
  • Der Kolben 5 bzw., im Falle eines mehrteiligen Kolben, dessen oberster Kolben 5a liegt mit einer Druckübertragungsfläche 6 gegen die als Druckfläche 9 dienende Unterseite der Zugmutter 10 in Längsrichtung an. Beim Anheben des Kolbens 5 kommt es daher zu einer identischen Bewegung und Mitnahme der Zugmutter 10, und damit zu einem torsionsfreien Strecken des Gewindebolzens.
  • Die mit dem Endabschnitt A des Außengewindes des Gewindebolzens 3 verschraubbare Zugmutter 10 ist austauschbar gestaltet, sie lässt sich also bei Bedarf gegen eine Zugmutter 10 anderer Größe bzw. Geometrie austauschen, wohingegen der ein- oder mehrteilige Kolben 5 nicht gegen einen anderen Kolben ausgetauscht werden muss.
  • Zum Spannen des Gewindebolzens 3 wird zunächst die Zugmutter 10 mit ihrem Innengewinde 11 auf den Gewindeendabschnitt A des Gewindebolzens aufgeschraubt. Das Innengewinde 11 erstreckt sich vorzugsweise nicht über die gesamte Länge der Zugmutter 10. Vielmehr weist die Zugmutter 10 im Anschluss an das Innengewinde 11 einen Längsanschlag 12 auf, der nur bei vollständig und damit korrekt aufgeschraubter Zugmutter 10 gegen die Stirnfläche 3A des Gewindebolzens axial anliegt. Der Längsanschlag 12 befindet sich an einem gewindelosen, gegenüber dem Gewinde 11 nach radial innen vorstehenden Längsabschnitt der Zugmutter 10.
  • Durch anschließendes Einspeisen von hydraulischem Druck hebt der im Zylinder 1 geführte und von unten gegen die Zugmutter 10 abgestützte Kolben 5 unter Mitnahme der Zugmutter 10 an, wodurch es zur Längsdehnung des Gewindebolzens 3 kommt. Damit verbunden ist ein Reibungsverlust an der Unterseite der Mutter 4, so dass diese sich jetzt auf dem Gewinde des Bolzens drehen, z. B. nachziehen lässt.
  • Um nicht, vor allem bei häufigen Spannprozessen, nach Abschluss jedes einzelnen Spannprozesses den Kolben 5 unter Aufwenden von Kraft wieder in seine Ausgangslage zurückdrücken zu müssen, sind den Kolben 5 in Richtung zu dem Stützrohr 2 hin beaufschlagende Rückstellfedern 20 vorgesehen. Bei dem Ausführungsbeispiel sind insgesamt vier derartiger Federn 20 in Parallelschaltung vorhanden, jedoch kann auch eine geringere oder größere Anzahl an Federn 20 geeignet sein.
  • Gemäß Fig. 4 ist die einzelne Rückstellfeder 20 einerseits gegen eine gehäuseseitige Federabstützung 21, also eine bezüglich des Gehäuses 1 bzw. 1a starr ausgebildete Anlagefläche, und andererseits gegen eine kolbenseitige Federabstützung 22, also eine bezüglich des Kolbens 5 starr ausgebildete Anlagefläche, abgestützt.
  • Die Fig. 4 lässt in Verbindung mit Fig. 3 die Gestaltung sowohl des Gehäuses 1 als auch des darin längsgeführten, zweiteiligen Kolbens 5 sowie die besonders montagefreundliche Unterbringung der Rückstellfedern 20 erkennen, wobei die Rückstellfedern 20 platzsparend unterhalb des Gewindeeingriffs zwischen der Zugmutter 10 und dem Gewindeendabschnitt A angeordnet sind.
  • Zu diesem Zweck ist der Kolben 5 zwar dort, wo er im Gehäuse 1 abgedichtet geführt ist und so den Arbeitsraum des Hydraulikzylinders begrenzt, zylindrisch bzw. von kreisförmigem Querschnitt. Jedoch weist der Kolben 5 einen Längsabschnitt auf, auf welchem er, in Längsrichtung betrachtet, mit radialen Erweiterungen 31 nach Art von Flanschen versehen ist. Die Erweiterungen 31 stellen den Platz für die Unterbringung der Rückstellfedern 20 zur Verfügung.
  • Beim Ausführungsbeispiel ist dieser Längsabschnitt des Kolbens mit insgesamt vier gegenüber der übrigen, zylindrischen Kolbenform radial vergrößerten Erweiterungen 31 versehen, wodurch der Längsabschnitt einen in Fig. 3 gut erkennbaren, rechteckigen Querschnitt aufweist. Die vier Erweiterungen 31 bilden, als Flansche gestaltet, die Eckenbereiche des Rechtecks. In jedem der Eckenbereiche ist eine der vier Rückstellfedern 20 angeordnet.
  • Jede der flanschartigen Erweiterungen 31 des Kolbens 5 ist mit einer Öffnung 32 versehen, die sich parallel zur Längsachse des Kolbens erstreckt.
  • Der Gestaltung des Kolbens entsprechend, ist auch das Gehäuse 1 ist über einen Teil seiner Länge von rechteckigem Querschnitt. Diesen rechteckigen Querschnitt weist das Gehäuse 1 im Wesentlichen auf jenem Gehäuselängsabschnitt L1 auf, auf dem sich im Gehäuseinneren der ein- oder zweiteilige Kolben 5 befindet.
  • In Fluchtung zu den Öffnungen 32 in den flanschartigen Erweiterungen 31 des Kolbens 5 ist auch das Gehäuse 1 mit jeweils einer Öffnung 42 versehen. An die Öffnung 42 schließt sich nach unten, d. h. zu dem Stützrohr 2 hin, eine vorzugsweise zylindrische Federkammer an, welche genügend Platz zur Aufnahme der jeweiligen Rückstellfeder 20 bietet.
  • Ein starrer Holm 25 erstreckt sich längs durch die Federkammer hindurch. Er ist mit seinem oberen Holmende 26 an dem Kolben 5 bzw. dem oberen Kolben 5a festgelegt, wohingegen das untere Holmende als Erweiterung 27, vergleichbar der Form eines Schraubenkopfes, gestaltet ist. Die Oberseite der Erweiterung 27 ist die kolbenseitige Federabstützung 22. Als gehäuseseitige Federabstützung 21 dient der die Öffnung 42 umgebende Bereich des Gehäuses 1, d. h. die die Federkammer nach oben hin begrenzende Wandung.
  • Zur Verbindung des Holms 25 mit dem Kolben 5 ist auf ein Gewinde am oberen Holmende 26 eine Mutter 28 aufgeschraubt, deren Durchmesser größer als der Durchmesser der darunter angeordneten Öffnung 32 ist. Mittels der Mutter 28 vermag sich daher der Holm 25 von oben her an der flanschartigen Erweiterung 31 des Kolbens 5 abzustützen.
  • Nach unten hin ist die Federkammer offen. Zur Montage oder zum Austausch der Rückstellfeder 20 wird daher zunächst die Mutter 28 am oberen Holmende 26 gelöst. Anschließend lässt sich die Rückstellfeder 20 zusammen mit dem Holm 25 nach unten aus dem Gehäuse 1 herausnehmen. Das Zusammensetzen erfolgt in umgekehrter Reihenfolge.
  • Jede Rückstellfeder 20 besteht bei dem hier wiedergegebenen Ausführungsbeispiel aus mehreren aufeinandergeschichteten Tellerfedern 20A. Anstelle der Tellerfedern 20A lässt sich auch eine auf einen entsprechenden Druck ausgelegte Wendelfeder verwenden.
  • Der Kolben 5 ist zur Kennzeichnung seines maximal zulässigen Kolbenhubs mit einer Markierung 50 versehen.
  • Um ein leichtes Verkanten zwischen Zugmutter 10 und Gewindeendabschnitt A auszugleichen, ist der Kolben 5 bzw. hier der obere Kolben 5a zweigeteilt gestaltet. Er setzt sich aus einem Grundkörper 55, welcher dem Stützrohr 2 abgewandt als Mulde oder sphärische Kalotte gestaltet ist, und einem korrespondierend gestalteten, an seiner Unterseite sphärisch geformten Ring 56 zusammen, der sich auf diese Weise zwischen dem Kolben 5 und der Zugmutter 10 befindet. Entlang der gemeinsamen, eine Kugelpfanne bildenden Kalottenlinie 57 kann der Ring 56 eine gewisse Winkelanstellung zu dem Grundkörper 55 des Kolbens einnehmen, um so Ungenauigkeiten des Gewindes am Gewindebolzen 3 auszugleichen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Gehäuse
    1a
    Gehäuseteil
    1b
    Gehäuseteil
    2
    Stützrohr
    3
    Gewindebolzen
    4
    Mutter
    5
    Kolben
    5a
    Kolben
    5b
    Kolben
    6
    Druckübertragungsfläche
    7
    Hydraulikanschluss
    9
    Druckfläche
    10
    Zugmutter
    11
    Innengewinde
    12
    Längsanschlag
    20
    Rückstellfeder
    20A
    Tellerfeder
    21
    Federabstützung, gehäuseseitig
    22
    Federabstützung, kolbenseitig
    25
    Holm
    26
    oberes Holmende
    27
    Erweiterung, unteres Ende des Holms
    28
    Mutter
    31
    flanschartige Erweiterung
    32
    Öffnung
    42
    Öffnung
    50
    Markierung
    55
    Grundkörper
    56
    Ring
    57
    Kalottenlinie
    A
    Gewindeendabschnitt
    B
    Unterlage
    D
    Gewindedurchmesser
    L1
    Teillänge

Claims (12)

  1. Spannvorrichtung zum Dehnen eines Gewindebolzens durch Zug an dessen Gewindeendabschnitt (A), mit einem ein- oder mehrteiligen Gehäuse (1) mit mindestens einem darin in Längsrichtung bewegbaren, an eine Hydraulikversorgung anschließbaren Kolben (5), einem in Verlängerung zu dem Gehäuse (1) angeordneten, die im Gehäuse (1) wirkenden Spannkräfte auf eine den Gewindebolzen umgebende Unterlage (B) abführenden Stützrohr (2), und mit einer mittels Gewindeeingriff auf einem Gewindeendabschnitt (A) des Gewindebolzens befestigbaren Zugmutter (10), die in Längsrichtung mit einer Druckfläche (9) gegen eine an dem Kolben (5) ausgebildete Druckübertragungsfläche (6) abgestützt ist, gekennzeichnet durch mindestens eine den Kolben (5) in Richtung zu dem Stützrohr (2) hin beaufschlagende Rückstellfeder (20) mit Anlage einerseits gegen eine gehäuseseitige Federabstützung (21) und andererseits gegen eine kolbenseitige Federabstützung (22).
  2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Rückstellfeder (20) auf Höhe des Kolbens (5) angeordnet ist.
  3. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Rückstellfeder (20) unterhalb der Höhe angeordnet ist, in der der Gewindeeingriff zwischen Zugmutter (10) und Gewindeendabschnitt (A) erfolgt.
  4. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch mindestens zwei, vorzugsweise vier parallel geschaltete Rückstellfedern (20), die um den Kolben (5) herum verteilt angeordnet sind.
  5. Spannvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die vier Rückstellfedern an den vier Ecken eines Rechteckquerschnitts angeordnet sind, in dessen Zentrum der Kolben (5) angeordnet ist.
  6. Spannvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gehäuseseitige Federabstützung (21) dem Stützrohr (2) zugewandt, und die kolbenseitige Federabstützung (22) dem Stützrohr (2) abgewandt ist.
  7. Spannvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellfeder (20) einen Holm (25) umschließt, wobei das obere, dem Stützrohr (2) abgewandte Holmende (26) gegenüber dem Kolben (5) festgelegt ist, und an dem unteren, dem Stützrohr (2) näheren Ende des Holms (25) eine Erweiterung (27) ausgebildet ist, gegen die sich die Rückstellfeder (20) abstützt.
  8. Spannvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Festlegung des oberen Holmendes (26) dieses in einer Öffnung (32) in einer flanschartigen Erweiterung (31) des Kolbens (5) sitzt, wobei sich das Holmende (26) von oben her auf der flanschartigen Erweiterung (31) abstützt.
  9. Spannvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Holm (25) längsbeweglich durch eine parallel zu dem Kolben (5) ausgerichtete Öffnung (42) in dem Gehäuse (1) hindurchführt, wobei der die Öffnung (42) umgebende Bereich des Gehäuses (1) die gehäuseseitige Federabstützung (21) bildet.
  10. Spannvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in Längsrichtung betrachtet sowohl die flanschartige Erweiterung (31) des Kolbens (5) als auch das Gehäuse (1) in Höhe der Öffnung (42) Rechteckquerschnitte aufweisen, und dass auf jeder der vier Ecken des Rechteckquerschnitts jeweils eine Rückstellfeder (20) angeordnet ist.
  11. Spannvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen zwischen dem Kolben (5) und der Zugmutter (10) angeordneten Ring (56), wobei die in gegenseitigem Kontakt stehenden Flächen des Kolbens (5) und des Rings (56) sphärisch gestaltet sind.
  12. Spannvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Zugmutter (10) aus einem Innengewindeabschnitt (11) und einem diesem gegenüber radial vorspringenden weiteren Längsabschnitt zusammensetzt, und dass an dem weiteren Längsabschnitt ein gegen die Stirnfläche des Gewindebolzens abstützbarer Längsanschlag (12) ausgebildet ist.
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