NO119945B

NO119945B -

Info

Publication number: NO119945B
Application number: NO214668A
Authority: NO
Inventors: T Bakke; H Soegaard
Original assignee: Burmeister & Wains Mot Mask
Priority date: 1967-06-01
Filing date: 1968-05-31
Publication date: 1970-07-27
Also published as: DK114872B; BE715963A; FR1567607A; SE340022B; NL6807636A; DE1750717A1; IE32102L; ES354548A1; GB1190477A; IE32102B1

Description

Mekanisme til aksial fastspenning av en sylinderforing eller lignende mellom en anleggsflate på et ytre hus og et med huset avtagbart forbundet deksel. Mechanism for axial clamping of a cylinder liner or similar between a contact surface on an outer housing and a cover removably connected to the housing.

Oppfinnelsen angår en mekanisme til aksial fastspenning av en med to motstående og i hovedsaken koaksiale plane anleggsflater utformet aylinåerf6ring. eller lignende mellom en anleggsflate på et ytre hus og et med huset avtagbart forbundet deksel. Dekslet inneholder på i og for seg kjent måte et permanent innebygget og med anleggsf låtene i hovedsaken koaksialt sylinder-stempelaggregat, som er innrettet til ved hydraulisk trykk å presse sylinderféringens ene anleggsflate mot husets anleggsflate med et aksialt- trykk. The invention relates to a mechanism for axial clamping of an ayline bearing designed with two opposite and essentially coaxial planar contact surfaces. or similar between a contact surface on an outer housing and a cover removably connected to the housing. The cover contains, in a manner known per se, a permanently built-in and mainly coaxial cylinder-piston assembly with the mounting flanges, which is designed to press the cylinder bearing's one mounting surface against the housing's mounting surface with an axial pressure by means of hydraulic pressure.

Det er alminnelig brukt å fastspenne f6ringer av denne art, som f.eks. kan være sylinderf6ringer i forbrenningsmotorer, kompress-orer eller pumper, så som brenselpumper til forbrenningsmotorer, ved hjelp av et antall bolter som plasseres såvidt mulig i en sirkel omkring komponentens akse. Særlig ved konstruksjoner der det opptrer høye indre trykk, er det en ulempe at det er vanskelig å oppnå samme trekk-kraft i alle bolter ved disses fastspenning, således at resul-tanten av boltekreftene kan komme til å ligge eksentrisk, hvorved det oppstår uønskede ekstra bøyepåkjenninger i dekslet. Selv med like store trekk-krefter i alle boltene er det spesifikke anleggstrykk ikke likt over hele anleggsflaten, hvilket medfører risiko for utett-het mellom boltene. It is generally used to fasten leads of this kind, such as e.g. can be cylinder bearings in combustion engines, compressors or pumps, such as fuel pumps for combustion engines, by means of a number of bolts which are placed as far as possible in a circle around the axis of the component. Particularly in constructions where high internal pressures occur, it is a disadvantage that it is difficult to achieve the same tensile force in all bolts when they are tightened, so that the resultant of the bolt forces can come to lie eccentrically, whereby undesirable additional bending stresses in the cover. Even with equal tensile forces in all the bolts, the specific installation pressure is not the same over the entire installation surface, which entails a risk of leakage between the bolts.

Det ovenfor omtalte sylinder-stempelaggregat, som er innebygget i dekslet, er kjent for fastspenning av en bolt, hvorved den hydrauliske sylinder er utformet i en maskindel som skal fastgjøres ved hjelp av bolten, mens stempelet utgjøres av en kravebøssing som er forskyvbar på bolten mellom mutteren og en fjær, som igjen støtter mot en flate på maskindelen. Når det i sylinderen etableres et olje-trykk, presser stempelet fjæren sammen, mens det omgivende gods i maskindelen belastes med strekkspenninger. Etter at mutteren er skrudd mot enden av kravebøssingen, avlastes det hydrauliske trykk, og derved forsvinner strekkspenningen i maskindelens gods, mens den tidligere ubelastede bolt nå blir påvirket av strekkspenninger. The above-mentioned cylinder-piston assembly, which is built into the cover, is known for clamping a bolt, whereby the hydraulic cylinder is designed in a machine part that is to be fixed by means of the bolt, while the piston consists of a collar bushing which is displaceable on the bolt between the nut and a spring, which in turn rests against a surface on the machine part. When an oil pressure is established in the cylinder, the piston compresses the spring, while the surrounding material in the machine part is loaded with tensile stresses. After the nut is screwed onto the end of the collar bushing, hydraulic pressure is relieved, and thereby the tensile stress in the machine part's material disappears, while the previously unloaded bolt is now affected by tensile stresses.

Disse motsvares av trykkspenninger i bøssingen, fjæren og de hittil ubelastede områder av maskindelen mellom fjærene og boltehodet. These correspond to compressive stresses in the bushing, the spring and the previously unloaded areas of the machine part between the springs and the bolt head.

Med henblikk på å avhjelpe de ovenfor anførte ulemper ved fastspenning av sylinderfåringer, består oppfinnelsen i at det hydrauliske aggregats sylinder er utformet i dekslet, og at dekslet har en innvendig gjenge i inngrep med en med sylinderffiringen koaksial ring-mutter, med en anleggsflate til samvirke med aggregatets stempel, som har en motstående anleggsflate som direkte eller over et mellomstykke ligger an mot sylinderfifringens nærmest dekslet beliggende anleggsflate. With a view to remedying the above-mentioned disadvantages when clamping cylinder liners, the invention consists in that the cylinder of the hydraulic unit is designed in the cover, and that the cover has an internal thread in engagement with a ring-nut coaxial with the cylinder liner, with a contact surface for cooperation with the unit's piston, which has an opposite contact surface that directly or over an intermediate piece rests against the contact surface of the cylinder ring located closest to the cover.

Ved hjelp av det hydrauliske aggregat kan det etter samlingen av delene tilveiebringes en koaksialt virkende og over hele anleggsflaten jevnt fordelt anleggskraft mellom dekslet og sylinderfifringen, og etter at mutteren er trukket til, forblir anleggskraften i alt vesentlig uforandret, når det hydrauliske trykket igjen oppheves, dvs. at den endelige anleggskraft umiddelbart kan avleses på et manometer med passende skalainndeling. Dette skyldes at spenningstilstanden og spenningsforløpet i sylinderfåringen, dekslet, det hydrauliske stempel og det omgivende hus - i motsetning til den før omtalte hydrauliske boltetiltrekkingsmekanisme, hvor det inntrer vesentlige endringer i de enkelte delenes belastningsforhold når oljetrykket oppheves - er i alt vesentlig like henholdsvis før og etter avlast-ningen av det hydrauliske trykk, og delenes elastiske deformasjon antar derfor allerede i den første fase av tiltrekkingen, hvor oljetrykket virker i sylinderen, deres definitive verdier svarende til den etter trykkavlastningen ønskede fastspenningskraft. Den angitte mekanisme kan uten vanskelighet brukes til sammenspenning av kompo-nenter med relativt store diametre, hvor fastgjøring av et deksel med gjenger istedenfor med bolter ellers ville være utelukket. Det er ifølge oppfinnelsen hensiktsmessig at det hydrauliske aggregats stempel og sylindre er utformet slik at det hydrauliske trykket virker på en ringformet flate, hvor middelradien i det vesentlige er den samme som middelradien av sylinderfåringens anleggsflater. Derved forebygges risikoen for uønskede bøyespenninger som kommer fra de motsatt rettede reaksjonstrykk. på f åringens to anleggsf later. With the aid of the hydraulic unit, after the assembly of the parts, a coaxially acting and evenly distributed contact force can be provided between the cover and the cylinder ring, and after the nut has been tightened, the contact force remains essentially unchanged when the hydraulic pressure is released again, i.e. that the final construction force can be immediately read on a manometer with suitable scale divisions. This is because the state of stress and the course of stress in the cylinder liner, the cover, the hydraulic piston and the surrounding housing - in contrast to the previously mentioned hydraulic bolt tightening mechanism, where significant changes occur in the load conditions of the individual parts when the oil pressure is lifted - are essentially the same as before and respectively after the relief of the hydraulic pressure, and the elastic deformation of the parts therefore assumes already in the first phase of the attraction, where the oil pressure acts in the cylinder, their definitive values corresponding to the clamping force desired after the pressure relief. The stated mechanism can be used without difficulty for clamping together components with relatively large diameters, where fixing a cover with threads instead of with bolts would otherwise be excluded. According to the invention, it is appropriate that the hydraulic unit's piston and cylinder are designed so that the hydraulic pressure acts on an annular surface, the mean radius of which is essentially the same as the mean radius of the contact surfaces of the cylinder liner. This prevents the risk of unwanted bending stresses coming from the oppositely directed reaction pressures. on the year's two construction sites.

Ytterligere kjennetegn og fordeler ved oppfinnelsen frem-går av følgende beskrivelse der det vises til tegningen, som viser et aksialt snitt gjennom en utførelsesform for mekanismen ifølge oppfinnelsen. Further characteristics and advantages of the invention appear from the following description, where reference is made to the drawing, which shows an axial section through an embodiment of the mechanism according to the invention.

På tegningen er 1 en sylinderfåring, f.eks. en brensel-pumpe til en forbrenningsmotor, som skal fastspennes i et ytre hus 2 mot en ringformet anleggsflate 3 i bunnen av huset. Fåringen 1 har ved sin motstående ende en ringformet anleggsflate 4 som ligger an mot undersiden av et skiveformet mellomstykke 5> hvis overside ligger an mot og er sentrert i forhold til et hydraulisk stempel 6. Den til-hørende hydrauliske sylinder 7 er P& sin ytterside utformet med en gjenge, hvormed sylinderen kan fastgjøresi den øverste gjengeskårne ende av huset 2. In the drawing, 1 is a cylinder liner, e.g. a fuel pump for an internal combustion engine, which is to be clamped in an outer housing 2 against an annular contact surface 3 at the bottom of the housing. The groove 1 has, at its opposite end, an annular contact surface 4 which abuts against the underside of a disk-shaped intermediate piece 5> whose upper side abuts against and is centered in relation to a hydraulic piston 6. The associated hydraulic cylinder 7 is P& designed on its outer side with a thread, with which the cylinder can be attached to the upper threaded end of the housing 2.

Sylinderen 7 er innvendig .utformet med to avtrappede sylindriske tetningsflater 8 og 9, og stemplet 6 er utformet med to til-svarende utvendige sylinderflater som passer tett i flatene henholdsvis 8 og 9» Mellom disse to flater dannes et hydraulisk arbeids-kammer 10, som er ringformet, og hvis tetthet ytterligere er sikret ved hjelp av 0-ringer 11 og 12 i de ovenfor omtalte sylindriske flater på stemplet og sylinderen. Hydraulisk væske kan tilføres arbeidskammeret 10 gjennom en i sylinderen 7 forløpende kanal 13 som munner ut i sylinderens overside, hvor den har en gjenge for tilkopling av en ledning fra en pumpe eller en annen egnet kilde for trykkvæske. Til avlastning av det hydrauliske trykk i kammeret 10 kan det finnes en ytterligere kanal 14 med gjenge for tilkopling av en ledning til et trykkløst område. The cylinder 7 is internally designed with two tapered cylindrical sealing surfaces 8 and 9, and the piston 6 is designed with two corresponding external cylinder surfaces that fit tightly in the surfaces 8 and 9 respectively. Between these two surfaces, a hydraulic working chamber 10 is formed, which is annular, and whose tightness is further ensured by means of O-rings 11 and 12 in the above-mentioned cylindrical surfaces of the piston and cylinder. Hydraulic fluid can be supplied to the working chamber 10 through a channel 13 running in the cylinder 7 which opens into the upper side of the cylinder, where it has a thread for connecting a line from a pump or another suitable source of pressure fluid. To relieve the hydraulic pressure in the chamber 10, there can be a further channel 14 with thread for connecting a line to a pressure-free area.

Over sylinderflaten 8 er den hydrauliske sylinder utført med en innvendig gjenge hvori det kan fastskrues en ringformet mutter 15. Mutteren 15 har nedentil en ringformet anleggsflate 16 som sam-virker med en motstående ringformet flate på det hydrauliske stempel 6, når mutteren 15 er spent til. Samtlige anleggsflater mellom sylinderfåringen 1 og huset 2, mellom fåringen og trykkstykket 5 > mellom dette og stemplet 6 og mellom stemplet og mutteren 15 er for-trinnsvis koaksiale med det ringformede arbeidskammeret 10 mellom stemplet 6 og sylinderen 7«Above the cylinder surface 8, the hydraulic cylinder is made with an internal thread into which an annular nut 15 can be screwed in. The nut 15 has an annular contact surface 16 underneath which cooperates with an opposite annular surface on the hydraulic piston 6, when the nut 15 is tightened to . All contact surfaces between the cylinder liner 1 and the housing 2, between the groove and the pressure piece 5> between this and the piston 6 and between the piston and the nut 15 are preferably coaxial with the annular working chamber 10 between the piston 6 and the cylinder 7"

Ved anvendelse av den beskrevne mekanisme anbringes sylinderfåringen 1 først i huset 2, hvor den sentreres og styras ved hjelp av de viste innvendige fremspring, deretter anbringes mellom trykkstykket 5 °g det hydrauliske aggregat, bestående av stemplet 6, sylinderen 7 og mutteren 15. Disse deler i aggregatet kan være samlet på for-hånd, før sylinderen skrues inn i huset 2. Mutteren 15 er derved skrudd inn så langt at den ikke hindrer sylinderen 7 i å skrues i bunnen i huset 2. When using the described mechanism, the cylinder liner 1 is first placed in the housing 2, where it is centered and guided using the internal projections shown, then placed between the pressure piece 5 and the hydraulic unit, consisting of the piston 6, the cylinder 7 and the nut 15. These parts in the unit can be assembled in advance, before the cylinder is screwed into the housing 2. The nut 15 is thereby screwed in so far that it does not prevent the cylinder 7 from being screwed into the bottom of the housing 2.

Deretter etableres gjennom kanalen 13 et passende hydraulisk trykk i kammeret 10, og dette trykk presser stempelet 6 og gjennom trykkstykket 5 også fåringen 1 nedover til anlegg mot husets 2 ringformede flate 3 med et ønsket anleggstrykk, som kan avleses på et til kanalen 13 tilsluttet manometer. Som følge av det hydrauliske trykk skjer det en relativ aksial bevegelse mellom delene 6 og 7»°6 mutteren 15 trekkes nå til, slik at dens anleggsflate 16 ligger mot stemplets 6 motstående anleggsflate. Når dette skjer kan det hydrauliske trykk i kammeret 10 oppheves ved avlastningskanalen 14. Det av den hydrauliske væsken tidligere utøvede trykk mot stempelet 6 er nå overtatt av mutteren 15, således at det i alt vesentlig stadig består det tidligere tilveiebragte anleggstrykk mellom sylinderfåringen 1 på den ene side og huset 2 og trykkstykket 5 på den annen side. Ved demontering av sylinderfåringen 1 går man frem på analog måte, idet man ved tilførsel av trykkvæske til kammeret 10 avlaster mutter-ens 15 anleggsflate 16, hvoretter mutteren kan løsnes. Når det hydrauliske trykk deretter igjen avlastes, er gjengen mellom sylinderen 7 og huset 2 også avlastet, og det hydrauliske aggregat kan fjernes. An appropriate hydraulic pressure is then established through the channel 13 in the chamber 10, and this pressure presses the piston 6 and through the pressure piece 5 also the groove 1 downwards to abut against the annular surface 3 of the housing 2 with a desired contact pressure, which can be read on a manometer connected to the channel 13 . As a result of the hydraulic pressure, a relative axial movement occurs between the parts 6 and 7»°6, the nut 15 is now tightened, so that its contact surface 16 lies against the opposite contact surface of the piston 6. When this happens, the hydraulic pressure in the chamber 10 can be relieved by the relief channel 14. The pressure previously exerted by the hydraulic fluid against the piston 6 is now taken over by the nut 15, so that the previously provided contact pressure between the cylinder liner 1 on the one side and the housing 2 and pressure piece 5 on the other side. When disassembling the cylinder liner 1, one proceeds in an analogous manner, in that by supplying pressure fluid to the chamber 10, the bearing surface 16 of the nut 15 is relieved, after which the nut can be loosened. When the hydraulic pressure is then relieved again, the thread between the cylinder 7 and the housing 2 is also relieved, and the hydraulic unit can be removed.

Med 17 er markert et i ffiringen 1 resiproserende stempel. Foringen 1 er vist ragende ned under husets anleggsflate 3> men det 17 marks a reciprocating stamp in ring 1. The liner 1 is shown projecting down below the housing's contact surface 3> but that

er klart at oppfinnelsen også vil kunne anvendes på sylinderffiringer eller lignende som ikke rager ut av det ytre hus. Høyden eller den aksiale avstand mellom de to anleggsflater 3 og 4 behøver ikke, spesielt hvis det er tale om fastspenning av en sylinderffiring som rager utenfor det ytre hus, å være så stor som vist på tegningen. it is clear that the invention will also be applicable to cylinder bearings or the like which do not protrude from the outer housing. The height or the axial distance between the two contact surfaces 3 and 4 need not, especially if it is a question of clamping a cylinder fringing which projects outside the outer housing, be as great as shown in the drawing.

Ved utnyttelse av oppsinnelsens prinsipper er det også mulig å fastspenne f.eks. sylinderffiringer med relativt lave krager. Det er heller ikke noen betingelse at det skal finnes et mellomstykke mellom det hydrauliske stempel og ffiringen, som skal fastspennes, og man kan også tenke seg at foringen oventil er utformet som hydraulisk stempel. Dette kan f.eks. være tilfelle ved en ffiring for en brennstoffinn-sprøytningsventil som skal monteres i dekslet til en forbrennings-motors sylinder. Det kan imidlertid være hensiktsmessig å benytte et mellomstykke som det viste organ 5> når det i forbindelse med en fast-spent sylinderffiring finnes kanaler, som skal føres ut gjennom dekslet og tilhørende ventiler. Slike kanaler kan sammen med seter for de tilhørende ventiler utformes i mellomstykket eller direkte i det hydrauliske stempel, hvis det ikke benyttes et mellomstykke. By utilizing the principles of the invention, it is also possible to fasten e.g. cylinder liners with relatively low collars. There is also no condition that there must be an intermediate piece between the hydraulic piston and the fringing, which must be clamped, and one can also imagine that the liner above is designed as a hydraulic piston. This can e.g. be the case in the case of a ffiring for a fuel injection valve to be mounted in the cover of an internal combustion engine's cylinder. However, it may be appropriate to use an intermediate piece such as the shown member 5> when, in connection with a fixed cylinder liner, there are channels, which are to be led out through the cover and associated valves. Such channels, together with seats for the associated valves, can be designed in the intermediate piece or directly in the hydraulic piston, if no intermediate piece is used.

Istedenfor den på tegningen viste gjengeforbindelse mellom det hydrauliske aggregat og konstruksjonens ytre hus kan det tenkes en forbindelse ved hjelp av hydrauliske pasningsflater og en "fjærende låsering, som fikserer aggregatet mot et bryst i huset eller eventuelt mot en annen låsering og som opptar den aksiale sammenspenningskraft som overføres til de nevnte to deler. Instead of the threaded connection shown in the drawing between the hydraulic unit and the structure's outer housing, a connection using hydraulic fitting surfaces and a "resilient locking ring" can be envisaged, which fixes the unit against a chest in the housing or possibly against another locking ring and which absorbs the axial clamping force which is transferred to the aforementioned two parts.

Claims

1. Mechanism for axial clamping of a cylindrical bearing (1) or similar designed with two opposing and substantially coaxial planar contact surfaces between a contact surface on an outer housing (2) and a cover (7)> removably connected to the housing, which contains a permanent built-in and with the contact floats (3 in 4) substantially coaxial cylinder-piston assembly, which is designed to press, by means of hydraulic pressure, one contact surface of the cylinder ring (1) against the contact surface (3) of the housing with an axial pressure, characterized in that the hydraulic

ical unit's cylinder is designed in the cover and that the cover has an internal thread in engagement with a ring-nut (15) coaxial with the cylinder liner with a contact surface to cooperate with the unit's piston (6), which has an opposite contact surface, which directly or with the help of of an intermediate piece (5) rests against the contact surface (4) of the cylinder liner (1) closest to the cover (7).

2. Mechanism according to claim 1, characterized in that connection channels from the outside to the inside of the cylinder liner (1) as well as any valves in the channels are designed in or mounted on the hydraulic unit's piston (6) and the possible intermediate piece (5).

3. Mechanism according to claim 1 or 2, characterized in that the hydraulic unit's piston and cylinder (6), (7) are designed so that the hydraulic pressure acts on an annular surface, whose average radius is essentially the same as the average radius of the contact surfaces of the cylinder liner (1).