JP2863006B2 - Fasteners and related improvements - Google Patents
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
- B25B29/00—Accessories
- B25B29/02—Bolt tensioners
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B31/00—Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts
- F16B31/04—Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts for maintaining a tensile load
- F16B31/043—Prestressed connections tensioned by means of liquid, grease, rubber, explosive charge, or the like
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は流体圧作動の留め具装置に関する。本発明は
スタッドボルトを含むボルトに張力をかけるために使用
される、特に流体圧作動のナット、ボルトおよびジャッ
キ工具に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a hydraulically operated fastener device. The present invention relates to hydraulically actuated nuts, bolts and jack tools used for tensioning bolts, including stud bolts.
このような装置は周知である。この型式の殆ど全ての
装置には張力をかけられるべきボルトを取り囲む状態で
取り付けることのできる環状本体が共通しており、この
本体は更にボルトに軸線方向で力を作用させるように構
成された環状ピストン・シリンダー装置を特徴とする。
例えば引用されたEP−A−0129440およびGB−A−99178
3では、流体圧作動のジャッキ工具がナットやボルトの
面に組み付けられ、またはそれ本来の工具として組み立
てられた構造を開示している。Such devices are well known. Almost all devices of this type have in common an annular body which can be mounted around the bolt to be tensioned, the body further comprising an annular body adapted to exert an axial force on the bolt. It features a piston and cylinder device.
For example, the cited EP-A-0129440 and GB-A-99178
No. 3 discloses a structure in which a hydraulically operated jack tool is assembled to a nut or bolt surface or assembled as an original tool.
GB−A−1590131では、ピストンが、ナットと別個の
ボルトのねじ部分に係合される別個のねじ付プーラ(pu
ller)に作用する型式のボルト引張り工具を開示してい
る。In GB-A-1590131, a piston is provided with a separate threaded puller (pull) which is engaged with a threaded portion of a nut and a separate bolt.
ller) are disclosed.
このような装置は、例えば船舶用プロペラを固定する
ため、または一般に工業的な締め付けが行われる分野で
長年にわたり使用されてきた。典型的な例は、ピストン
・シリンダー装置のシリンダーを構成するために1面に
機械加工された環状凹所を有するねじナットである。こ
の凹所は環状ゴムタイヤおよび環状ピストンを備えてい
る。使用において、このナットはボルトに螺合されて、
荷重リングとして知られた通常はフランジの形状である
ピストンの自由端部が、ボルトが突出した本体構造部
(hardware)に当接する。次に作動流体(hydraulic fl
uid)がナット本体を通る通路を経てタイヤの中に導入
され、このタイヤがピストンに推力を作用させる。この
推力は次に組立体に直接に伝えられて、ボルトの軸線方
向長さの増大を生じると共に組立体の圧縮を生じる。こ
の結果、ナット本体は組立体から離れる方向へ押圧さ
れ、ボルトは張力を受ける。適当な間隙が形成される
と、シムがナット本体の下面と荷重リングの間の空間に
介装されて、作動流体圧が解除された後もボルトの張力
が保持されるようになされる。同様な結果は環状ピスト
ン・シリンダー装置を通常のボルトのヘッド内部に組み
付けることで得ることができる。多少負荷の軽い応用例
に関しては、タイヤをゴムリングである通常のピストン
シールと置き換えすることが可能である。Such devices have been used for many years, for example for fixing marine propellers, or in general in the field of industrial clamping. A typical example is a screw nut having an annular recess machined on one side to form the cylinder of a piston-cylinder arrangement. The recess has an annular rubber tire and an annular piston. In use, this nut is screwed into a bolt,
The free end of the piston, usually in the form of a flange, known as a load ring, abuts the hardware from which the bolt projects. Next, the working fluid (hydraulic fl
uid) is introduced into the tire via a passage through the nut body, which exerts a thrust on the piston. This thrust is then transmitted directly to the assembly, causing an increase in the axial length of the bolt and compression of the assembly. As a result, the nut body is pressed away from the assembly, and the bolt receives tension. When a suitable gap is formed, a shim is interposed in the space between the lower surface of the nut body and the load ring so that the tension of the bolt is maintained even after the working fluid pressure is released. Similar results can be obtained by assembling the annular piston and cylinder device inside the head of a conventional bolt. For somewhat lighter load applications, it is possible to replace the tire with a regular piston seal which is a rubber ring.
比較的高温度になる応用例にこのようなボルトに張力
をかけるピストン・シリンダー装置を使用する試みが行
われてきた。例えば陸用ガスおよび蒸気タービンや原子
力工業において応用されてきた。しかしながら250℃を
超えるであろう関係する作動温度において、通常のゴム
シールおよびゴムタイヤの使用は実行不可能である。大
体150℃を超える温度に長時間露出されると、通常のゴ
ムは急激に劣化する。従ってこの問題を解決する試みに
おいて金属タイヤの使用が提案されてきた。この解決方
法は500℃程度の高温度で使用可能であるが、金属タイ
ヤはその製造に特別な技術を必要とする高価な物品であ
る。Attempts have been made to use piston and cylinder devices for tensioning such bolts for relatively high temperature applications. For example, it has been applied in land gas and steam turbines and the nuclear industry. However, at the relevant operating temperatures which will exceed 250 ° C., the use of conventional rubber seals and rubber tires is not feasible. Long-term exposure to temperatures above approximately 150 ° C. causes rapid degradation of normal rubber. Therefore, the use of metal tires has been proposed in an attempt to solve this problem. Although this solution can be used at temperatures as high as 500 ° C., metal tires are expensive articles that require special skills in their manufacture.
本発明によれば流体圧作動のナット、ボルトまたはジ
ャッキ工具装置は環状ピストン・シリンダー装置を含
み、ピストンは、該ピストン・シリンダー装置の流体シ
ール手段を構成するだけの一対のテーパーの付いた環状
ウェブにより構成された軸線方向に向う側壁部分を有
し、半径方向で最内側のウェブに最大の柔軟性を与える
ようにこの最内側のウェブは他方のウェブよりも薄くさ
れており、これらのウェブは一緒になってそれらの間に
断面が非対称の環状凹所を形成している。ウェブは凹所
底部に向かって軸線方向に実質的に同じ高さであること
が好ましい。In accordance with the present invention, a hydraulically actuated nut, bolt or jack tool arrangement includes an annular piston and cylinder arrangement wherein the piston has a pair of tapered annular webs which merely constitute the fluid sealing means of the piston and cylinder arrangement. The innermost web is thinner than the other web to provide maximum flexibility to the radially innermost web, the webs comprising: Together they form an annular recess with an asymmetric cross section between them. Preferably, the web is substantially flush in the axial direction towards the bottom of the recess.
ピストンはシリンダーの中に緊密に滑り嵌合すること
が好ましく、通常のゴムシールは全く使用されない。驚
いたことに今説明した非対称の形状を使用することによ
り、従来のシールが必要とならないようにウェブ形状を
形成することが可能になることが見い出された。このこ
とは、本発明によるピストン・シリンダー装置が500゜
を超える高温度で使用でき、このような条件で劣化する
従来のシールは全くないことを意味する。対称的な凹所
は要求されるシール性能を与えることができないことが
観察されている。Preferably, the piston slides tightly into the cylinder and no conventional rubber seal is used. Surprisingly, it has been found that the use of the asymmetric shape just described makes it possible to form the web shape without the need for a conventional seal. This means that the piston and cylinder device according to the invention can be used at high temperatures exceeding 500 ° and no conventional seal degrades in such conditions. It has been observed that symmetrical recesses cannot provide the required sealing performance.
本発明の効果を説明するために、本発明による一例の
流体圧作動のナットがボルトに応力を発生させるために
圧力を付与された。このボルトで固定された組立体はそ
の後炉内で250℃程度の保持温度を付与された。炉から
この組立体を取り出して、ナットを再付勢できることが
立証され、又数回にわたる再付勢の後でのみ僅かな漏れ
の何等かの兆候があった。従来のシールの欠如を鑑み
て、この性能は著しく際だっている。To illustrate the effects of the present invention, an example hydraulically actuated nut according to the present invention was pressured to create stress on a bolt. The bolted assembly was then given a holding temperature of about 250 ° C. in the furnace. Removal of the assembly from the furnace demonstrated that the nut could be re-energized, and there was some indication of a slight leak only after a few re-energizations. In view of the lack of conventional seals, this performance is striking.
本発明を更に良く理解するために、その好ましい実施
例が添付図面を参照して例を挙げてここで説明される
が、図面はナットボルト組立体を通る横断側面図であ
る。図面では、ヘッド3を有するボルト1は全体を2で
示された組立体を互いに締め付けることに使用されてい
る。ボルトは組立体2の開口を通して延在されることが
認識される。ボルトの自由端部は流体圧作動ナットを備
えており、このナットはボルト1のねじ山に合致する内
ねじを有する円筒形本体4の形状をしている。ナット4
はボルト上を下方へ向けてねじ込まれるのであり、複数
のトミーバー穴(tommy bar hole)12がそのために備え
られている。使用において本体構造部2と接触するナッ
トの面が環状ピストン・シリンダー装置を備えており、
該装置はシリンダー15および荷重リング7と一体のピス
トン6を含み、荷重リングが本体構造部2に当接され
る。ポート21が作動流体をシリンダー15の中に注入する
ために備えられており、ねじ結合アダプター22がこのた
めに備えられている。使用に際してシリンダー15内の作
動流体に露出されるピストン6の部分は、環状ウェブ17
および18をそれぞれ備えており、これらは同心にてシリ
ンダーの底部へ向けられて、互いの間に環状凹所を形成
するようにされている。このウェブはテーパーを付され
て一対の同心のフェザー縁部、これは前述のGB−A−15
90131のように直線縁部と称されるが、この縁部を構成
するようにされ得る。これらのウェブは軸線方向に同じ
高さを有するが、それらの間に形成される環状凹所は非
対称である。この非対称の影響は装置の半径方向内側に
位置するウェブ17がその半径方向外側に位置するウェブ
18に比べて比較的薄くなるようにする。この結果として
ウェブ17はウェブ18よりも大きな柔軟性を有する。最初
は両方のウェブはシリンダー15内に緊密ではあるが滑り
嵌合するように機械加工されていた。使用において荷重
リング7がナット4の面と一致する(ピストンが完全に
引込められる)と、ナットは本体構造部2に対してしっ
かりとねじ下げられる。次に作動流体がアダプター22お
よびポート21を通してシリンダー15の中に流入される。
その後圧力が高まり、ナット4を荷重リング7から離す
方向へ移動させて、それらの部材間に間隙を形成する。
ボルト1に所望レベルの応力が発生される位置に間隙幅
が達すると、シムすなわちスペーサがその間隙中に挿入
される。作動流体圧はその後解除され、これにより取り
付け手順は完了する。For a better understanding of the present invention, a preferred embodiment thereof will now be described, by way of example, with reference to the accompanying drawings, which are cross-sectional side views through a nut bolt assembly. In the drawing, a bolt 1 with a head 3 is used to clamp the assemblies, generally designated 2, together. It will be appreciated that the bolt extends through an opening in the assembly 2. The free end of the bolt is provided with a hydraulically actuated nut, which is in the form of a cylindrical body 4 having an internal thread matching the thread of the bolt 1. Nut 4
Are screwed down on the bolts, and a plurality of tommy bar holes 12 are provided for this. The surface of the nut in contact with the body structure 2 in use comprises an annular piston-cylinder device,
The device comprises a piston 15 integral with a cylinder 15 and a load ring 7, the load ring abutting the body structure 2. A port 21 is provided for injecting the working fluid into the cylinder 15, and a screw connection adapter 22 is provided for this. In use, the part of the piston 6 exposed to the working fluid in the cylinder 15 is an annular web 17
And 18 each being directed concentrically to the bottom of the cylinder so as to form an annular recess between each other. The web is tapered to provide a pair of concentric feathered edges, which are referred to as GB-A-15 described above.
Although referred to as a straight edge, such as 90131, it can be configured to constitute this edge. These webs have the same height in the axial direction, but the annular recess formed between them is asymmetric. The effect of this asymmetry is that the web 17 located radially inside the device
Make it relatively thin compared to 18. As a result, web 17 has greater flexibility than web 18. Initially, both webs were machined into a tight but sliding fit within cylinder 15. When the load ring 7 in use coincides with the face of the nut 4 (the piston is completely retracted), the nut is screwed down firmly against the body structure 2. Next, the working fluid flows into the cylinder 15 through the adapter 22 and the port 21.
Thereafter, the pressure increases, causing the nut 4 to move in a direction away from the load ring 7 to form a gap between the members.
When the gap width reaches a position where a desired level of stress is applied to the bolt 1, a shim or spacer is inserted into the gap. The working fluid pressure is then released, thereby completing the mounting procedure.
例えば高温度で長時間経過した後にナットを取り外す
ためには、この手順が逆に行われる。オイルが加圧状態
でシリンダー15に流入し、ボルトはシムすなわちスペー
サが取り外しできるようになるまで更に応力を付与され
る。この作動流体圧はその後解除され、ナットはトミー
バー穴12を使用してねじ外される。For example, to remove the nut after a long time at high temperature, the procedure is reversed. Oil flows under pressure into the cylinder 15 and the bolts are further stressed until the shims or spacers can be removed. This working fluid pressure is then released and the nut is unscrewed using the tommy bore 12.
ナットに組み入れて上述したが、このようなピストン
・シリンダー構造はボルトのヘッドに組み入れて使用さ
れるが、張力をかけられるべきボルト用の間隙である、
貫通する開口を有する別個のボルト引張り工具に組み入
れられて使用されまたこれにおいてピストンはボルトの
ねじ部分に係合されるねじ付きプーラに作用することが
できることは、認識されよう。As described above in connection with the nut, such a piston-cylinder structure is used in the head of the bolt, but is a gap for the bolt to be tensioned,
It will be appreciated that the piston can act on a threaded puller that is used incorporated into a separate bolt pulling tool having an opening therethrough and in which the piston is engaged with the threaded portion of the bolt.
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F16B 31/04Continuation of front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) F16B 31/04
Claims (6)
を含む流体圧作動ナット、ボルトまたはジャッキ工具装
置であって、ピストンが一対のテーパーの付いた環状ウ
ェブ(17、18)で構成された軸線方向に向かう側壁部分
を有し、該ウェブは前記ピストン・シリンダー装置の流
体シール手段を構成するだけのものであり、半径方向最
内側のウェブ(17)は大きな柔軟性を与えるために他の
ウェブ(18)よりも薄く、これらのウェブが一緒になっ
て互いの間に環状凹所を形成し、該凹所の横断面は非対
称であることを特徴とする流体圧作動ナット、ボルトま
たはジャッキ工具装置。An annular piston and cylinder device (6, 15)
A hydraulically actuated nut, bolt or jack tool arrangement comprising: a piston having an axially directed side wall portion formed by a pair of tapered annular webs (17, 18), said web comprising said piston. Only constitutes the fluid sealing means of the cylinder device, the radially innermost web (17) being thinner than the other webs (18) to give great flexibility, and these webs together A hydraulically actuated nut, bolt or jack tool arrangement, wherein an annular recess is formed between each other, said recess having an asymmetric cross section.
が軸線方向において実質的に同じ高さを有することを特
徴とする装置。2. Apparatus according to claim 1, wherein said webs have substantially the same height in the axial direction.
て、前記ウェブが前記シリンダー(15)の閉じた底部に
向けられた一対の同心フェザー縁部(17、18)として構
成されたことを特徴とする装置。3. Apparatus according to claim 1, wherein the web is configured as a pair of concentric feather edges (17, 18) directed toward a closed bottom of the cylinder (15). An apparatus characterized in that:
て、前記ピストン・シリンダー装置(6、15)がナット
(4)に組み入れられることを特徴とする装置。4. The device according to claim 1, wherein said piston-cylinder device (6, 15) is incorporated in a nut (4).
よる装置であって、前記ピストン・シリンダー装置
(6、15)がボルトのヘッドに組み入れられたことを特
徴とする装置。5. Apparatus according to claim 1, wherein said piston-cylinder arrangement (6, 15) is integrated into a bolt head.
よるピストン・シリンダー装置であって、張力をかけら
れるボルトのための間隙であって貫通している開口を有
するボルト引張り工具を構成し、前記ピストンが前記ボ
ルトのねじ部分に螺合したねじ山付きプーラに作用する
ことを特徴とするピストン・シリンダー装置。6. A piston-cylinder device according to claim 1, further comprising a bolt tensioning tool having a gap therethrough for the bolt to be tensioned and a through hole therethrough. A piston-cylinder arrangement, wherein the piston acts on a threaded puller screwed into a threaded portion of the bolt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3515504A JP2863006B2 (en) | 1991-09-02 | 1991-09-02 | Fasteners and related improvements |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3515504A JP2863006B2 (en) | 1991-09-02 | 1991-09-02 | Fasteners and related improvements |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06509855A JPH06509855A (en) | 1994-11-02 |
JP2863006B2 true JP2863006B2 (en) | 1999-03-03 |
Family
ID=18527548
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3515504A Expired - Lifetime JP2863006B2 (en) | 1991-09-02 | 1991-09-02 | Fasteners and related improvements |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2863006B2 (en) |
-
1991
- 1991-09-02 JP JP3515504A patent/JP2863006B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06509855A (en) | 1994-11-02 |
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