KR101718549B1

KR101718549B1 - 로드 인장 장치

Info

Publication number: KR101718549B1
Application number: KR1020110012742A
Authority: KR
Inventors: 디디어 데크렉; 바레리 로이제우
Original assignee: 아크티에볼라게트 에스케이에프
Priority date: 2010-02-18
Filing date: 2011-02-14
Publication date: 2017-03-21
Also published as: PL2361722T3; DK2361722T3; JP5875767B2; US8950292B2; EP2361722A1; US20110197716A1; EP2361722B1; CN102189400A; ES2403071T3; KR20110095156A; JP2011167840A; CN102189400B

Abstract

로드 인장 장치(2)는 인장 축력(F)을 제공하는 액추에이터(6), 로드(1)의 나사산 부분(1b)을 향하여 액추에이터(6)로부터 축력을 전달할 수 있는 타이-로드(7) 및 고정 요소(42)를 포함한다. 상기 타이-로드(7)는 타이-로드(7)가 로드(1)의 나사산 부분(1b)과 계합되는 폐쇄된 위치와 조(27)가 로드(1)의 나사산 부분(1b)으로부터 분리되는 개방된 위치 사이에서 반경방향으로 이동가능한 복수의 조(27)를 포함하고, 상기 고정 요소(42)는 조(27) 주위에서 축방향으로 미끄러지는 슬리브(43)를 포함하며, 상기 슬리브(43)는 조(27)의 외측 정합 표면과 접촉하는 내측 프러스토코니컬 표면(45)을 포함한다.

Description

로드 인장 장치{ROD TENSIONING DEVICE}

본 발명은 로드가 예를 들어 너트를 이용하여 제 위치에 고정되기 전 로드를 인장하기 위한 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 2개의 기계적 구조물을 서로 고정하기 위해 이용되는 프리스트레스가 가해진 나사산 로드(pre-stressed threaded rod)에 관한 것이다. 이러한 나사산 로드는 2개의 기계적 구조물을 확고히 유지시키기 위하여 특히 윈드 터빈 또는 원자로 내에서 이용될 수 있다.

이러한 로드의 인장은 조여지는 구조물들의 표면에 축방향으로 놓인 너트에 대해 조임 토크(tightening torque)를 가함으로써 수행될 수 있다. 이러한 조임 방법(tightening method)은 로드에 전달되는 축력을 정밀하게 제어할 수 없으며, 이는 로드와 너트 사이 그리고 조여지는 부품의 표면과 접촉하는 너트 사이의 마찰로 인함이다. 게다가, 이러한 조임 방법은 나사산 로드 내부로 비틀림 잔여 응력을 도입하며, 이에 따라 너무 큰 나사산 로드의 이용이 야기된다. 추가로, 통상적으로 이러한 조임 방법은 조임 단계 동안 서로 협력하는 로드와 너트의 나사산의 파손의 위험을 야기한다. 조임 시 회전하도록 배치되는 너트에 대한 표면이 손상될 수 있다.

이러한 단점을 방지하기 위해, 나사산 로드는 조여지는 구조물의 표면에 너트를 조여지는 구조물의 표면에 너트를 장착하기 전 축방향으로 조여질 수 있다. 로드에 전달된 축력이 해제될 때 너트는 로드를 차단한다. 따라서, 로드는 오직 이의 축을 따라서만 프리스트레스가 가해진다. 축력을 로드에 전달하기 전 액추에이터가 이용될 수 있다. 따라서, 너트가 조여지는 로드의 나사산 부분에 위치된 후, 액추에이터는 나사산 부분과 너트를 둘러싸도록 배치된다. 대형의 기계식 조립체들은 종종 몇몇의 나사산 로드에 의해 보수되어야 한다. 특히, 나사산 로드의 개수가 중요할 경우 이러한 인장 장치의 이용이 필요하며, 타이의 복합적인 나사체결 및 나사체결해제는 조립 작업에 오랜 시간이 소요되고 수행하기가 어렵게 한다.

프랑스 특허 출원 FR 2841304 (SKF)호는 액추에이터 및 액추에이터로부터 나사산 로드에 축력을 전달하는 타이-로드를 포함하는 로드 인장 장치를 공개한다. 상기 타이-로드는 타이-로드가 로드의 나사산 부분과 계합되는 폐쇄된 위치와 조가 나사산 로드로부터 분리되는 개방 위치 사이에서 반경방향으로 이동가능한 2개의 조를 포함한다. 인장 장치는 조를 폐쇄하거나 또는 개방하기 위하여 조의 내측에서 미끄러지는 고정 요소를 포함한다. 고정 요소는 조를 개방하기 위한 방사상 플랜지를 포함한다. 고정 요소가 나사산 로드를 향하여 하향 이동될 때, 조는 나사산 로드로부터 분리되고, 고정 요소가 상향 이동될 때 조는 나사산 로드와 계합된다. 이러한 인장 장치의 치수는 소형 장치상에서 몇몇의 나사산 로드의 인장을 어렵게 하고 또한 인장 장치를 조종하기가 용이치 못하도록 한다. 게다가, 조는 상당히 정밀하게 안내되지 못한다.

본 발명의 목적은, 로드를 보다 용이하게 인장할 수 있으며, 이에 따라 몇몇의 나사산 로드를 동시에 인장하기 위한 그 외의 다른 동일한 인장 장치와 함께 배열될 수 있는, 반경방향으로 컴팩트한 개선된 로드 인장 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 실시예에서, 로드 인장 장치는 인장 축력을 제공하기에 적합한 액추에이터, 로드의 나사산 부분을 향하여 액추에이터로부터 축력을 전달할 수 있는 타이-로드 및 고정 요소를 포함한다. 상기 타이-로드는 타이-로드가 로드의 나사산 부분과 계합되는 폐쇄된 위치와 조가 로드의 나사산 부분으로부터 분리되는 개방된 위치 사이에서 반경방향으로 이동가능한 복수의 조를 포함하고, 상기 고정 요소는 조 주위에서 축방향으로 미끄러지는 슬리브를 포함한다. 상기 슬리브는 조의 외측 정합 표면(external mating surface)과 접촉하는 내측 프러스토코니컬 표면을 포함한다.

이러한 인장 장치는 슬리브가 조의 외측에 장착되기 때문에 특히 컴팩트하다. 게다가, 프러스토코니컬 접촉은 조의 안내를 향상시킨다.

바람직하게, 120˚로 원주방향으로 각각 연장된 3개의 실질적으로 동일한 조가 제공된다. 3개의 조는 연결 수단에 의해 서로 결합될 수 있다.

예를 들어, 상기 연결 수단은 2개의 인접한 조를 폐쇄된 위치에서 서로를 향해 탄성적으로 가압하기 위해 각각의 조 상에 위치된 홀 내에 삽입된 스프링과 협력하는 핀을 포함한다.

바람직하게, 각각의 조는 계단형 프로파일을 가진 2개의 변부 안내 표면에 의해 구획된 프러스토코니컬 부분 및 로드의 나사산 부분과 협력할 수 있는 내측 나사산 표면을 가진 원통형 부분을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 슬리브는 3개의 반경방향으로 돌출된 요소를 포함할 수 있고, 각각의 요소는 2개의 인접한 조의 변부 안내 표면들 사이에서 미끄러지기에 적합하다.

바람직하게는, 각각의 변부 안내 표면은 상측 부분과 하측 부분을 포함한다. 예를 들어, 상기 상측 부분은 인접한 조의 안내 표면의 상측 부분과 함께 상측 안내 통로를 구획하며, 상기 하측 부분은 인접한 조의 안내 표면의 하측 부분과 함께 하측 안내 통로를 구획한다. 바람직하게는, 상기 상측 안내 통로는 상기 하측 안내 통로보다 좁다.

조는 반경방향으로 돌출된 요소가 상기 안내 표면의 하측 부분들 사이에서 미끄러질 때 폐쇄된 위치에 배열되고, 반경방향으로 돌출된 요소가 상기 안내 표면의 상측 부분 사이에서 미끄러질 때 개방된 위치에 배열된다.

액추에이터는 로드의 나사산 부분을 둘러싸는 관형 슬리브, 관형 슬리브와 접촉하는 실린더 및 관형 슬리브 내측에서 축방향으로 미끄러지는 피스톤을 포함한다.

피스톤은 조의 대응하는 프러스토코니컬 표면과 접촉하는 프러스토코니컬 표면을 포함한다.

바람직하게는, 액추에이터는 조를 포함하는 타이-로드와 피스톤을 폐쇄된 위치에서 가압하여 인장 축력을 제공하기 위해 압력하의 유체를 환형 챔버 내부로 공급하는 수단을 포함할 수 있다.

예를 들어, 스프링은 로드에 축력을 가하기 위해 피스톤을 가압하는 상기 액추에이터 내에 장착될 수 있다.

바람직하게는, 각각의 조의 프러스토코니컬 부분은 액추에이터를 향하여 반경방향으로 연장된 숄더를 포함한다. 상기 숄더는 와셔에 대해 배치되기에 적합하다. 서로 120˚로 위치된 3개의 스프링은 조가 축방향 위치에 배열되도록 허용하기 위하여 와셔를 향하여 피스톤 내에 장착될 수 있다.

추가 양태에서, 본 발명은 나사산 로드를 인장하기 위한 림을 제공한다. 상기 림은 상기 기술된 바와 같이 2개 이상의 인장 장치를 지탱하는 반-원의 환형 플레이트와 고정 플레이트를 포함할 수 있다. 상기 고정 플레이트는 인장 장치의 고정 요소 상에서 동시에 작동되기에 적합할 수 있다.

상기 나사산 로드(1) 상에 장착된 너트(3)와 협력하는 렌치(5)와 협력하는 구동 수단을 포함하는 나사산 로드(1)를 인장하기 위한 림(54)

바람직하게는, 림은 상기 나사산 로드 상에 장착된 너트와 협력하는 렌치와 협력하는 구동 수단을 포함한다.

림은 180˚ 또는 360˚ 원형 모노블록일 수 있다.

또한 본 발명은 2개의 동일한 림을 포함하는 인장 시스템에 관한 것으로, 상기 인장 시스템은 180˚ 원형 모노블록이고, 가역 방식으로 상기 림들을 함께 조립하기 위한 조립 수단을 포함한다.

본 발명은 첨부된 도면에 의해 도시되고 비-제한적인 실례에 따라 주어진 다수의 실시예의 상세한 설명의 도움으로 보다 잘 이해될 것이다.

도 1은 "조가 개방되고 및 인장 압력이 해제된" 상태에서 본 발명에 따르는 인장 장치의 축방향으로 절단된 도면.
도 2는 "조가 개방되고 및 인장 압력이 해제된" 상태에서 인장 장치의 축방향으로 절단된 도면.
도 3은 도 2의 선 III-III을 따라 절단한 횡단면도.
도 4는 "조가 개방되고 및 인장 압력이 해제된" 상태에서 인장 장치의 축방향으로 절단된 도면.

우선적으로, 본 발명에 따르는 인장 장치(tensioning device)의 실시예의 실례를 도시하는 도 1에 관하여 언급하면, 나사산 로드(threaded rod, 1)는 통상적으로 도면부호(2)로 언급된 인장 장치를 이용하여 축방향으로 프리스트레스가 가해지고(pre-stressed), 그 뒤 조여지는 구조물(4)의 표면(4a)에 대하여 배열된 너트(3)에 의해 프리스트레스가 가해진 상태로 유지된다. 나사산 로드(1)는 헤드(1a)와 나사산 부분(1b)을 포함한다. 피팅-업 렌치(fitting-up wrench, 5)는 너트(3) 주위에 장착된다. 피팅-업 렌치(5)는 너트(3)를 둘러싸고, 너트(3)의 대응하는 외측 표면과 접촉하는 내측 표면을 포함한다. 통상적으로, 피팅-업 렌치(5)는 6각형의 중앙 홀(도시되지 않음)을 포함한다.

인장 장치(2)는 타이-로드(7)에 의해 로드(1)의 나사산 부분(1b)에 대하여 축력(axial force, F)을 제공하기에 적합한 액추에이터(6)를 포함한다. 액추에이터(6)는 실린더(8), 상기 실린더(8)와 접촉하는 관형 슬리브(9) 및 피스톤(10)을 포함한다. 액추에이터(6)는 나사산 로드(1)의 단부를 둘러싸는 관형 슬리브(9)에 의해 조여질 구조물(4)의 표면(4a)과 접촉한다. 표면(4a)를 향하여 회전을 위해 너트(3)를 작동시킬 수 있는 도시되지 않은 수단을 위한 통로(11)가 관형 슬리브(9) 내에 제공된다. 도시되지 않은 수단은 너트(3)를 회전시키고 렌치와 협력하도록 통로(11)를 통해 삽입된다. 따라서, 너트(3)는 표면(4a)에 대해 설치될 수 있다(fitted-up).

피스톤(10)은 관형 슬리브(9) 내에서 축방향으로 미끄러진다. 관형 슬리브(9)는 축방향 부분(12)과 방사상 플랜지(radial flange, 13)를 가진다. 방사상 플랜지(13)는 피스톤(10)을 향하여 내측방향으로 연장된다. 축방향 부분(12)은 조여질 표면(4a)의 상반된 방향을 향하여 축방향으로 연장된 립(14)을 포함한다. 립(14)은 실린더(8) 내에서 관형 슬리브(9)를 센터링함으로써 관형 슬리브(9)를 실린더(8) 상에 방사상으로 유지시키기 위해 실린더(8)의 내측 표면(15)과 접촉한다. 통상적으로 환형의 형태로 형성된 피스톤(10)은 관형 부분(16), 상기 관형 슬리브(9)를 향하여 반경방향으로 연장된 플랜지(17) 및 로드(1)를 향하여 반경방향으로 연장된 방사상 플랜지(18)를 포함한다. 관형 부분(16)은 내측 표면(19)을 가지며, 방사상 플랜지(18)는 내측 프러스토코니컬 표면(20)을 가진다. 관형 부분(16)은 관형 슬리브(9)의 방사상 플랜지(12)와 접촉하고, 플랜지(17)는 관형 슬리브(9)의 축방향 부분(12)과 접촉한다. 환형 챔버(21)는 관형 슬리브(9)의 방사상 플랜지(13)와 피스톤(10)의 플랜지(17) 사이에 배치된다. 수단(22)은 피스톤(10)을 가압하여 축력(F)을 로드(1)에 가하기 위해 압력하의 유체를 환형 챔버(21) 내부에 공급한다.

플랜지(17)의 방사상 외측 표면상에 환형 요홈(23)이 제공된다. 관형 슬리브(9)의 축방향 부분(12)의 내측 표면과 접촉하는 상기 요홈(23) 내에 밀봉 요소(24)가 장착된다. 환형 요홈(25)은 방사상 플랜지(13)의 반경방향의 내측 표면상에 제공된다. 밀봉 요소(26)는 피스톤(10)의 관형 부분(16)의 외측 표면과 접촉하는 상기 요홈(28) 내에 장착된다. 밀봉부(25, 26)로 인해 환형 챔버(21)의 밀봉이 보장된다.

타이-로드(7)는 실질적으로 3개의 동일한 조(jaw, 27)를 포함한다. 각각의 조(27)는 원통형 부분(28)과 프러스토코니컬 부분(frustoconical portion, 29)을 포함한다. 원통형 부분(28)은 피스톤(10)의 대응 표면(20)과 접촉할 수 있는 프러스토코니컬 표면(31) 및 나사산 부분(1b)과 협력하기에 적합한 내측 나사산 표면(30)을 가진다. 비-제한적인 실례에 따라, 프러스토코니컬 부분(29)은 와셔(33)에 대해 배치된 숄더(32)를 포함할 수 있다. 와셔(33)에 따라 조(27)에 대해 응력이 균질하게 분포될 수 있다. 3개의 조(27) 각각은 액추에이터(6)의 종방향 축(X) 상의 중심에 위치된 회전 부분이며, 이들 각각의 대략 120°로 원주방향으로 연장된다. 3개의 조(27)는 연결 수단(34, 35)에 의해 두 개씩 서로 결합된다. 비-제한적인 실례에 따라, 2개의 인접한 조(27)를 서로 연결하기 위한 연결 수단은 2개의 인접한 조(27)를 서로를 향해 탄성적으로 가압하기 위한 스프링(35)과 협력하는 핀(34)을 포함한다. 홀(36, 37)은 각각의 조(27)의 프러스토코니컬 부분(29) 상에 제공된다.

프러스토코니컬 부분(29)은 2개의 변부 안내 표면(edge guiding surface, 38, 39)을 가진다. 각각의 안내 표면(38, 39)은 계단형 프로파일(stepped profile)을 가지며, 상측 부분(38a, 39a)과 하측 부분(38b, 39b)을 각각 포함한다. 조(27)의 상측 부분(38a)은 인접한 조(27)의 상측 부분(39a)과 함께 2개의 인접한 조(27) 사이에 상측 안내 통로(40)를 형성한다. 유사하게, 조(27)의 하측 부분(38b)은 인접한 조(27)의 하측 부분(39b)과 2개의 인접한 조(27)들 사이에 하측 안내 통로(41)를 형성한다. 상측 안내 통로(40)는 하측 안내 통로(41)에 비해 좁다.

고정 요소(42)는 한 단부에 원뿔형 부분(44)을 가진 슬리브(43)를 포함한다. 원뿔형 부분(44)은 조(27)의 프러스토코니컬 부분(29)의 대응하는 외측 표면과 접촉하는 내측 프러스토코니컬 표면(45)을 포함한다. 따라서, 슬리브(43)는 상기 조(27)를 둘러싸도록 조(27)에 대해 반경방향의 외측에 장착된다. 따라서, 장치(2)는 방사상 횡단면이 특히 컴팩트하다. 슬리브(43)는 원뿔형 부분(44)에 마주보는 슬리브(43)의 단부에 고정된 헤드(46)를 포함한다. 고정 요소(42)는 실린더(8)와 원뿔형 부분(44) 사이에 장착된 나선형 스프링(47)에 의해 제 위치에 보유된다.

도시된 실시예에서, 이격 링(spacing ring, 48)이 슬리브(43)를 향하여 축방향으로 연장된 피스톤(10) 상에 장착된다. 이격 링(48)은 스프링(50)과 접촉하는 보강 부분(49)을 가진다. 또 다른 실시예에서, 스프링(50)은 이격 링(48)과 같은 중간 요소와의 접촉 없이 피스톤(10)과 직접적으로 접촉한다.

3개의 반경방향으로 돌출된 요소(51)는 슬리브(43)의 원뿔형 부분(44)에 장착된다. 각각의 요소(51)는 2개의 인접한 조(27)들 사이에서 하측 통로(41) 또는 상측 통로(40)를 통해 연장된다. 따라서, 요소(51)의 덕택으로 조(27)들은 서로 가변 간격으로 유지된다.

가로대(cross-piece, 52)는 임의의 적절한 수단에 의해 각각의 조(27)의 상측 부분(39a)에 고정되고, 조(27)의 인접한 대응하는 상측 부분(38a)의 상측 부분(38a)과 협력한다. 예를 들어, 가로대(52)는 서로 대향하도록 각각의 조의 안내 표면(38, 39)의 각각의 상측 부분(38a, 38b) 상에 장착될 수 있다. 또한, 가로대(52)는 각각의 조의 각각의 상측 부분(38a, 38b)의 2개의 돌출된 부분으로 또는 각각의 조의 상측 부분(39a)의 하나의 돌출된 부분으로 대체될 수 있다.

3개의 압축 스프링(53)이 와셔(33)를 향하여 피스톤(10)의 플랜지(17)에 장착된다. 스프링(53)은 서로 120˚의 각도로 위치된다. 이러한 스프링(53)의 치수는 나선형 스프링(47)에 의해 가해진 축력과 조(27)의 중량에 의존된다. 스프링(53)은 조(27)의 축방향 위치를 허용하기 위하여 와셔(33)에 축력을 가하여 조(27)는 나사산 로드(1b)의 나사산에 적절히 계합되어 만족스러운 협력이 보장되고 나사산에 대한 임의의 손상의 위험성이 방지된다. 따라서, 조(27)는 축방향 변위의 가능성에 따라 실질적으로 반경방향으로 이동된다. 와셔(33)로 인해 스프링(53)이 손상되지 않고 조(27)가 회전할 수 있다.

도시된 바와 같이, 인장 장치는 하기의 방식으로 작동된다. 도 1에 도시된 인장 장치는 조(27)가 나사산 로드(1)로부터 분리되는 조(27)의 개방 위치에 있다. 하나 또는 몇몇의 나사산 로드(1)가 구조물(4)에 장착된다. 그 뒤, 인장 장치(2)는 인장되어지는 각각의 나사산 로드(1) 상에 배열된다. 액추에이터(7)는 관형 슬리브(9)의 축방향 부분(12)의 변부가 표면(4a)과 접촉할 때까지 구조물(4)의 표면(4a)을 향하여 하향 하강된다. 조(27)의 간격으로 인해, 액추에이터(7)는 나사산 로드(1)를 둘러쌀 수 있다.

도 2에 도시된 인장 장치는 조(27)가 나사산 로드(1)와 계합되는 조(27)의 폐쇄된 위치를 나타낸다. 이러한 상태에 도달되기 위해, 우선적으로 액추에이터(6)가 나사산 로드(1) 주위에 위치된다. 그 뒤, 슬리브(43)는 프러스토코니컬 부분(29)의 숄더(32)를 향하여 조(27) 상에서 축방향으로 미끄러지도록 공압 수단의 조작에 의해 하향으로 가압된다. 원뿔형 부분(44)은 조(27)의 프러스토코니컬 부분(29)을 둘러싼다. 이러한 미끄럼 운동 시, 실린더(8)의 표면과 원뿔형 부분(44) 사이에 위치된 스프링(47)이 점진적으로 감압된다. 동시에, 각각의 반경방향으로 돌출된 요소(51)(도 1 및 도 3에 도시됨)는 우선적으로 상측 통로(40) 내에서 그 뒤 하측 통로(41) 내에서 2개의 인접한 조(27)의 안내 표면(38, 39) 상에서 미끄러진다. 상측 통로(40)가 하측 통로(41)에 비해 원주방향으로 좁게 형성되기 때문에 조(27)는 스프링(35)과 핀(34)의 탄성 작용으로 인해 도 2에 도시된 폐쇄된 위치에서 포지티브하게 가압된다. 내측 나사산 표면(30)은 로드(1)의 나사산 부분(1b)과 접촉을 하고, 나사산 표면들 모두는 정합되어 조(27)의 내측 나사산 표면(30)이 인장되어지는 로드(1)의 나사산 부분(1b)으로부터 계합된다. 각각의 조(27)가 나사산 로드(1)를 향하여 반경방향으로 이동되고 피스톤(10)이 도 1에 도시된 바와 동일한 위치에 보유됨에 따라 반경방향 간격(52)이 피스톤(10)과 조(27) 사이에 형성된다.

2개의 인접한 조(27)의 상측 부분(38a, 39a)은 가로대(52)를 통해 각각 접촉을 이루어 상기 가로대(52)의 존재로 인해 2개의 인접한 조(27) 사이에 간격이 유지된다.

도 3은 도 2의 선(III-III)을 따라 절단한 횡단면도를 나타낸다. 조(27)의 폐쇄된 위치에서 도 3에 도시된 바와 같이, 3개의 조(27)는 로드(1)를 둘러싸고, 홀(36, 37) 내에 위치되고 핀(34)과 협력하는 스프링(35)과 핀(34)의 덕택으로 이러한 상태가 유지된다. 슬리브(43) 상에 위치된 반경방향으로 돌출된 요소(51)는 조(27)의 하측 부분(38b, 39b) 사이에 위치된다.

도 4에 도시된 인장 장치(2)는 로드(1)에 프리스트레스가 가해진 조(27)의 폐쇄된 위치를 나타낸다. 수단(22)은 압력하의 유체를 환형 챔버(21) 내부에 공급한다. 피스톤(10)은 와셔(33)를 향하여 상향으로 미끄러진다. 피스톤(10)의 프러스토코니컬 표면(20)은 조(27)의 대응하는 표면(31)과 접촉한다.

피스톤(10) 상에 장착된 이격 링(48)은 축력(F)을 로드(1)에 가하기 위해 피스톤(10)과 함께 미끄러진다. 따라서, 스프링(50)은 이격 링(48)의 보강 부분(49)에 의해 압축된다. 가로대(52)의 덕택으로, 프러스토코니컬 부분(29)은 피스톤이 미끄러지고 로드(1)에 축력(F)을 가할 때 변형되지 않는다. 특히, 조(27)의 프러스토코니컬 부분(29)의 상측 변부 근처에 하나 이상의 가로대(52)가 제공됨에 따라 프러스토코니컬 부분(29)은 변형되지 않는 것이 보장되어 슬리브(43)는 조(27)의 자체 고정의 위험성과 인장 장치의 폐쇄의 위험성 없이 하측을 향하여 미끄러질 수 있다.

피스톤(10)은 조(27)를 통해 축방향 인장력(F)을 나사산 로드(1)에 전달한다. 상기 축력(F)이 로드(1)에 전달된다면, 피팅-업 렌치(5)는 너트(3)가 표면(4a) 상에 장착되도록 전기 모터와 같은 적절한 수단에 의해 작동된다. 너트(3)가 장착된 후, 인장 장치(2)에 의해 가해진 인장력이 상쇄되도록 챔버(21) 내에서 압력이 해제된다. 챔버(21) 내에서의 감압 시, 스프링(50)은 감압되고 피스톤(10)이 하측을 향하여 미끄러질 수 있도록 이격 링(48)에 축력을 제공한다.

그 뒤, 고정 요소(42)는 내측 나사산 표면(30)을 나사산 단부(1b)로부터 분리시키고 조(27)의 변부 안내 표면(38, 39)들 사이에 반경방향으로 돌출된 요소(51)를 계합시키기 위하여 수동 또는 공압 수단(도시되지 않음)에 의해 상향 이동된다.

바람직하게, 본 발명은 구조물 상에서 몇몇의 로드를 동시에 인장시키는데 이용될 수 있다. 예를 들어, 2개의 절반 림 또는 하나의 단독 링을 포함하는 장치는 구조물 상에 몇몇의 로드를 동시에 조이기 위하여 몇몇의 인장 장치를 가질 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 인장 시스템(53)은 나사산 로드(1)를 인장하기 위한 2개의 동일한 림(54)을 포함한다. 도시된 바와 같이, 각각의 림(54)은 조립 수단(도시되지 않음)을 이용하여 가역 방식으로 서로 조립된 180˚ 원형 모노블록(circular monobloc)이다. 각각의 림(54)은 상기 기술된 바와 같이 복수의 인장 장치(2)를 지탱하는 반-원형의 환형 플레이트(55)를 포함한다. 단지 2개의 이러한 인장 장치(2)가 실례에 따라 도 5에 도시된다. 실질적으로, 보다 많은 개수의 인장 장치(2)가 상기 플레이트(55) 상에 장착된다. 인장 장치(2)는 반원형의 환형 지지 플레이트(55) 상에 원주 방향으로 위치된다. 고정 플레이트(56)는 각각의 고정 요소(42)를 동시에 작동시키기에 적합하다. 이러한 고정 플레이트(56)는 예를 들어, 수압식, 공압식, 전기식 또는 전자기식 장치와 같은 임의의 종류의 액추에이터에 의해 구동될 수 있다.

수압식 유닛(57)은 라인(58)에 의해 각각의 인장 장치(2)에 연결된다.

각각의 대응하는 나사산 로드(1)가 너트(3)와 끼워맞춤된다면(도 1에 도시된 바와 같이), 지지 플레이트(55)는 인장 장치(2)가 나사산 로드의 단부를 덮도록 배열된다. 그 뒤, 조는 고정 요소(42)들이 동시에 밀려지도록 고정 플레이트(56)를 압축시킴으로써 폐쇄된 위치에서 가압된다. 압축 유체는 모든 나사산 로드에 동시에 축력을 가하기 위하여 수압식 유닛(57)의 라인(58)에 의해 모든 인장 장치(2)에 공급된다. 그 뒤, 너트는 각각의 피팅-업 렌치(5)를 작동시키기에 적합한 구동 수단(도시되지 않음)에 장착된다. 그 뒤, 각각의 인장 장치(2)에 가해진 인장력은 유입식 유닛(57)에 의해 동시에 해제된다.

본 발명의 인장 장치의 특정 구조는 슬리브가 조의 외측에 장착되고 2개의 조를 서로 연결하기 위한 연결 수단이 조의 내측에 장착되기 때문에 특히 컴팩트하다. 조는 프러스토코니컬 표면의 덕택으로 상당히 정밀하게 안내되며 고정 방식으로 배치된다. 게다가, 조의 자체 고정의 위험성이 배제된다.

Claims

인장 축력(F)을 제공하는 액추에이터(6), 로드(1)의 나사산 부분(1b)을 향하여 액추에이터(6)로부터 축력을 전달할 수 있는 타이-로드(7) 및 고정 요소(42)를 포함하는 로드 인장 장치(2)로서,
상기 타이-로드(7)는 타이-로드(7)가 로드(1)의 나사산 부분(1b)과 계합되는 폐쇄된 위치와 조(27)가 로드(1)의 나사산 부분(1b)으로부터 분리되는 개방된 위치 사이에서 반경방향으로 이동가능한 복수의 조(27)를 포함하고, 상기 고정 요소(42)는 조(27) 주위에서 축방향으로 미끄러지는 슬리브(43)를 포함하며, 상기 슬리브(43)는 조(27)의 외측 정합 표면과 접촉하는 내측 프러스토코니컬 표면(45)을 포함하고, 각각의 조(27)는 계단형 프로파일을 갖는 2개의 변부 안내 표면(38, 39)에 의해 구획된 프러스토코니컬 부분(29) 및 로드(1)의 나사산 부분(1b)과 협력할 수 있는 내측 나사산 표면(30)을 갖는 원통형 부분(28)을 포함하고, 각각의 변부 안내 표면(38, 39)은 상측 부분(38a, 39a)과 하측 부분(38b, 39b)을 포함하고, 상기 상측 부분(38a)은 인접한 조(27)의 변부 안내 표면(39)의 상측 부분(39a)과 함께 상측 안내 통로(40)를 구획하며, 상기 하측 부분(38b, 39b)은 인접한 조(27)의 변부 안내 표면(39)의 하측 부분(39b)과 함께 하측 안내 통로(41)를 구획하고, 상기 상측 안내 통로(40)는 상기 하측 안내 통로(41)보다 좁고, 슬리브(43)는 3개의 반경방향으로 돌출된 요소(51)를 포함하고, 각각의 요소(51)는 2개의 인접한 조(27)의 변부 안내 표면(38, 39)들 사이에서 미끄러지도록 구성되고, 조(27)는 반경방향으로 돌출된 요소(51)가 상기 변부 안내 표면(38, 39)의 하측 부분(38b, 39b)들 사이에서 미끄러질 때 폐쇄된 위치에 배열되고 반경방향으로 돌출된 요소(51)가 상기 안내 표면(38, 39)의 상측 부분(38a, 39a) 사이에서 미끄러질 때 개방된 위치에 배열되는 로드 인장 장치.
제1항에 있어서, 120˚로 원주방향으로 각각 연장된 3개의 동일한 조(27)가 제공되며, 상기 3개의 조(27)는 연결 수단(34, 35)에 의해 서로 결합되는 로드 인장 장치.
제2항에 있어서, 상기 연결 수단(34, 35)은 2개의 인접한 조(27)를 폐쇄된 위치에서 서로를 향해 탄성적으로 가압하기 위해 각각의 조(27) 상에 위치된 홀(36, 37) 내에 삽입된 스프링(35)과 협력하는 핀(34)을 포함하는 로드 인장 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 액추에이터(6)는 로드(1)의 나사산 부분을 둘러싸는 관형 슬리브(9), 관형 슬리브(9)와 접촉하는 실린더(8) 및 관형 슬리브(9) 내측에서 축방향으로 미끄러지는 피스톤(10)을 포함하는 로드 인장 장치.
제4항에 있어서, 피스톤(10)은 조(27)의 대응하는 프러스토코니컬 표면(31)과 접촉하는 프러스토코니컬 표면(20)을 포함하는 로드 인장 장치.
제4항에 있어서, 액추에이터(6)는 조(27)를 포함하는 타이-로드(7)와 피스톤(10)을 폐쇄된 위치에서 가압하여 인장 축력을 제공하기 위해 압력하의 유체를 환형 챔버(21) 내부로 공급하는 수단(22)을 포함하는 로드 인장 장치.
제6항에 있어서, 피스톤(10)을 가압하여 로드(1)에 축력(F)을 가하기 위하여 상기 액추에이터(6) 내에 스프링(50)이 장착되는 로드 인장 장치.
제1항에 있어서, 각각의 조(27)의 프러스토코니컬 부분(29)은 액추에이터(6)를 향하여 반경방향으로 연장된 숄더(32)를 포함하고, 상기 숄더(32)는 와셔(33)에 대해 배치되는 로드 인장 장치.
제8항에 있어서, 조(37)가 축방향 위치에 배열되도록 허용하기 위하여 와셔(33)를 향하여 피스톤(10) 내에 서로 120˚로 위치된 3개의 스프링(53)이 장착되는 로드 인장 장치.
나사산 로드(1)를 인장하기 위한 림(54)으로서, 상기 림은 제1항의 2개 이상의 로드 인장 장치(2)를 지탱하는 반-원의 환형 플레이트(55) 및 각각의 로드 인장 장치(2)의 고정 요소(42) 상에서 동시에 작동되는 고정 플레이트(56)를 포함하는 나사산 로드(1)를 인장하기 위한 림(54).
제10항에 있어서, 상기 나사산 로드(1) 상에 장착된 너트(3)와 협력하는 렌치(5)와 협력하도록 구성된 구동 수단을 포함하는 나사산 로드(1)를 인장하기 위한 림(54).
제10항에 있어서, 림은 180˚ 원형 모노블록인 나사산 로드(1)를 인장하기 위한 림(54).
각각 180˚ 원형 모노블록인 제10항에 따르는 2개의 동일한 림(54)을 포함하는 인장 시스템(53)으로서, 가역 방식으로 상기 림들을 함께 조립하기 위한 조립 수단을 추가로 포함하는 인장 시스템(53).
제10항에 있어서, 림은 360˚ 원형 모노블록인 나사산 로드(1)를 인장하기 위한 림(54).
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