CN104708589A - 用于拉长螺栓的张紧装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种张紧装置，其用于通过在螺栓的螺纹端部区段处的拉力来拉长螺栓所述张紧装置，所述张紧装置具有：支抵到包围螺栓的作为支座的底座上的支撑管；设置在支撑管的延长部中的缸壳体，其带有至少一个可在其中沿纵向方向运动的可与液压供给***相连接的活塞；构造成可被活塞轴向带动的更换衬套，其配设有内螺纹和径向扩大的区段；环绕更换衬套设置的且对活塞进行轴向加载的弹簧布置结构；以及固定在缸壳体上的盖件，在该盖件的下侧上构成有弹簧布置结构的另一支撑部。盖件构成为两件式的并且包括盖件基体和封闭盖。盖件基体设有可通过封闭盖封闭的开口，该开口的径向宽度大于更换衬套的径向扩大区段的径向宽度。

Description

用于拉长螺栓的张紧装置

技术领域

本发明涉及一种用于通过在螺栓的螺纹端部区段上的拉力来拉长螺栓的张紧装置(Spannvorrichtung)，所述张紧装置具有：支抵到包围螺栓的作为支座的底座上的支撑管；设置在支撑管的延长部中的缸壳体，该缸壳体带有至少一个可在其中沿纵向方向运动的可与液压供给***相连接的活塞；构造成可被活塞轴向带动的更换衬套(Wechselbuchse)，该更换衬套配设有内螺纹以用于与螺栓的螺纹端部区段相旋拧并且配设有径向扩大的区段以用于被活塞轴向带动；环绕更换衬套设置的且对活塞进行轴向加载的弹簧布置结构；以及固定在缸壳体上的盖件，在该盖件的下侧上构成有弹簧布置结构的另一支撑部。

背景技术

同类型的用于螺栓的张紧装置由WO 2008/092768 A2已知。为了拉长螺栓，在张紧装置的缸壳体中设置有更换衬套，该更换衬套在其下端部上配设有内螺纹以用于与螺旋相旋拧。更换衬套可被张紧装置的被液压加载的活塞轴向带动，且为此设有径向扩大的法兰或者凸缘。环绕更换衬套设置的弹簧布置结构由上方支抵到更换衬套上或者支抵到活塞上。更换衬套的替换是可能的，但此外还需要移除弹簧布置结构。

即使在由文件WO 2010/054959 A1已知的张紧装置中，螺栓的拉长也借助于接合到螺栓的螺纹中的更换衬套进行。该更换衬套能通过以下方式被张紧装置的活塞轴向带动，即，更换衬套在其上端部附近配设有外螺纹，被活塞在后接合(untergreifen)的带动环可拧上到该外螺纹上。环绕更换衬套设置的弹簧布置结构支撑在带动环上并且附加地支撑在更换衬套上，该更换衬套为此配设有向内缩进的阶梯部。为了将更换衬套拧上到螺栓上，张紧装置放置在螺栓连接部上且绕其轴线转动，由此更换衬套拧上到螺栓的自由螺纹区段上。在使张紧装置绕其轴线转动情况下的这样的拧紧是费时的且由于这种螺栓张紧装置的重量也是费力的。

对于根据WO 2008/092768 A2和WO 2010/054959 A1所述的张紧装置分别是以下情况：更换衬套的替换(例如替换成带有其它螺纹几何形状或者其它长度的更换衬套)与相对高的耗费相联系。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种张紧装置，在所述张紧装置中，在更换衬套的替换方面可以简单且快速地进行更换衬套的拧上和拧下。

为此，同类型的张紧装置的特征在于盖件由盖件基体和封闭盖组成的两件式的构成方案，其中，盖件基体配设有可通过封闭盖封闭的开口，该开口的径向宽度大于更换衬套的径向扩大区段的径向宽度。

如此设计的张紧装置在张紧过程的范围内能实现迅速拧上和拧下更换衬套。将更换衬套例如替换成带有其它螺纹几何形状或者长度的更换衬套能够以简单且迅速的方式实现。在无较大耗费的情况下便可将更换衬套向上从张紧装置取出，尤其是无须为此拆卸弹簧布置结构。通过省去在传统张紧装置中所需的装配步骤可总的来说更简单且更迅速地实现对高负荷的旋拧部的旋拧工作。

根据一种构造形式，弹簧布置结构(其中弹簧布置结构例如可以是串联设置的碟形弹簧)贴靠到构成在活塞上的弹簧支撑部上。因此在该构造形式中，不是更换衬套而是活塞直接被弹簧布置结构弹性加载。该构造形式也有助于在置入和取出更换衬套时无须考虑弹簧布置结构。

径向扩大区段可以或者为直接成型在更换衬套上的径向凸缘，或者为与更换衬套的基体相旋拧的带动环，该带动环的下侧则形成环形轴向面，更换衬套借助于该轴向面而轴向支抵到活塞上，从而所述更换衬套构造成可被活塞带动的。

根据另一构造形式，更换衬套由三个纵向区段组成，其中，第一纵向段配设有用于拧上到螺栓上的内螺纹，第二纵向区段为径向扩大区段，并且第三纵向区段设计成栓状并且填充在张紧装置上侧中的开口。

两件式的盖件的构造形式变得优选，其中，封闭盖可通过在盖件基体中的开口中的转动而被锁止。例如，在封闭盖和盖件基体之间的转动锁止部、如卡口连接部适合用作锁止部。

封闭盖此外还产生保护功能。因为所述封闭盖防止了在更换衬套失灵时所述更换衬套被向上抛甩出且所述更换衬套可能伤害周围站立的人员。

根据另一构造形式，封闭盖构成为带有与在盖件基体中的开口同轴的开口的环形盘，其中，更换衬套的栓状的纵向区段填充在封闭盖中的开口。

根据另一构造形式，更换衬套的栓状的纵向区段配设有外端面，该外端面在张紧装置的初始状态下与张紧装置的上侧齐平(abschlieβen)，其中，栓状的纵向区段在外端面下方配设有标记。在张紧装置运行时，以标记首次变得可见来向操作者表示：张紧过程和由此螺栓的伸长已达到一个确定的轴向尺寸。

附图说明

其他细节和优点由接下来按附图示出的实施例的说明而得出。图中：

图1以简化剖视图示出以液压方式工作的螺栓张紧装置，所述螺栓张紧装置放置到螺栓上且支撑在底座上，其中说明了在张紧装置上方的封闭盖；

图2示出在更换衬套从张紧装置取出时根据图1的各物体；

图3示出以液压方式工作的螺栓张紧装置的第二实施形式的上部，在此更换衬套被取出；

图4示出与根据图1-3的实施形式来说备选的、用于将封闭盖锁定在盖件基体中的变型方案；

图5示出相对于根据图1-3的实施形式而备选的、用于将封闭盖锁定在盖件基体中的变型方案；

图6示出相对于根据图1-3的实施形式而备选的、用于将封闭盖锁定在盖件基体中的变型方案；

图7示出相对于根据图1-3的实施形式而备选的、用于将封闭盖锁定在盖件基体中的变型方案；

图8示出相对于根据图1-3的实施形式而备选的、用于将封闭盖锁定在盖件基体中的变型方案；

图9示出相对于根据图1-3的实施形式而备选的、用于将封闭盖锁定在盖件基体中的变型方案；

图10示出相对于根据图1-3的实施形式而备选的、用于将封闭盖锁定在盖件基体中的变型方案。

具体实施方式

以液压方式工作的张紧装置用于上紧并且必要时松脱高负荷的螺栓连接部。借助于张紧装置可沿螺栓纵向方向对螺栓3施加预设的预紧力一定时间，以便在此期间将螺栓连接部的拧上到螺栓3上的螺母4拧紧或者拉紧。

设置在张紧装置中的更换衬套10设有内螺纹11。该内螺纹将拧上到螺栓3的突出于螺母4的螺纹端部区段A上。接着，如此拧上到螺栓上的更换衬套10以液压方式被置于拉力下，由此螺栓3沿纵向方向拉长。

张紧机械装置通过缸壳体1封闭。该缸壳体1也可以模块式地由多个缸区段组成。

缸壳体1的刚性的延伸部分向下形成起包围螺母4的支撑管2。支撑管2也可备选地为相对于缸壳体1分离的、例如能安放在其上的构件。

支撑管2在其下侧敞开且支撑在底座8(通常为机器部件)上，螺母4也支撑在该底座上。此外可设有以穿过在支撑管2中的开口9来工作的传动机构，借助于该传动机构能使拧上到螺栓3上的螺母4转动。该转动当然只在当张紧装置工作时才可能，并且因此螺母4没有明显的摩擦负荷。

在构成为抗压的缸壳体1侧向存在液压接口7，张紧装置的液压工作腔通过该液压接口以阀控的方式与外部液压供给***相连接。

缸壳体1包括一个或也备选多个液压缸，这个或这些液压缸通过液压接口7和柔性且抗压的液压管路与外部液压供给***相连接。在每个液压缸中相对于缸内壁密封地、可沿纵向方向运动地设置有活塞5。在这里所述的实施例中仅存在一个缸级(Zylinderstufe)且由此仅存在一个活塞5。

通过向工作室中输入液压压力，液压活塞5提升。这克服由上方支撑在活塞上的弹簧布置结构15的压力进行。弹簧布置结构15在此包括彼此堆叠的且由此串联的环形碟形弹簧。

弹簧布置结构15由上方压到直接构成在活塞5上的弹簧支撑部16上且以该方式直接以如下力加载活塞5，该力力求将活塞5保持在其在图1和图2中说明的基本位置中，在该基本位置中液压工作腔具有其最小值。

活塞5为环形且在其内壁上配设有优选环绕的阶梯部12。阶梯部12形成背向底座8的轴向面，更换衬套10通过一件式地成型在其上的扩大区段25支撑在该轴向面上。以该方式能通过活塞5轴向带动更换衬套10。

在图2中分开说明的更换衬套10从底座8看起由第一纵向区段31、第二纵向区段32和第三纵向区段33组成。

在第一纵向区段31上，更换衬套10具有高负荷能力的内螺纹11，该内螺纹可通过更换衬套的转动而拧上到螺栓3的螺纹区段A上。内螺纹11的轴向长度和由此可用的旋进深度应至少与螺栓3的螺纹直径一样，优选为该螺纹直径的1.5倍。

更换衬套10的第二纵向区段32在根据图1和2的实施形式中设计为一件式成型的凸缘。该纵向区段32同时形成更换衬套半径最大的区段。该区段如已经描述的那样用于更换衬套在活塞5上的轴向支撑。

第三纵向区段32为栓状且直径小于第二纵向区段32，从而能良好地用手在第三纵向区段32上抓住更换衬套10以用于转动更换衬套10。

更换衬套10的末端形成平坦的外端面34。在这里所述的实施例中，外端面34在张紧装置的基本状态下与张紧装置的上侧35在一个平面内齐平。在端面34中可以在中央构成有多棱(Mehrkant)以用于以马达方式转动更换衬套10。备选地存在这样的可能性，即，纵向区段33向上延长，使得该纵向区段明显伸出于上侧35且可在那里可以用手抓住以用于转动更换衬套10。为了该目的，纵向区段33可以配设有增加摩擦的槽纹。

在外端面34下方，在第三纵向区段33上构成有凹槽形式的标记37。通过标记相对于张紧装置的上侧35的位置，对于使用者可在视觉上识别出，张紧过程已进行了多远。

为了能将更换衬套10完全取出而无须事先移除盖件基体40和弹簧布置结构15，更换衬套10具有最大径向宽度W1，该径向宽度小于环形碟形弹簧的内宽度W2，弹簧布置结构15就是由这些碟形弹簧所组成。在此，更换衬套10在其扩大的区段25或32上有其最大直径。

更换衬套10包括其三个纵向区段31、32、33在内在根据图1和2的实施形式中制成为一件式的且优选制成为车削件，在该车削件中仅还须附加地制造出内螺纹11。

缸壳体1的上面的闭合部形成一个两件式的盖件，该盖件由设计成环形的盖件基体40和封闭盖41组成。在盖件基体40的面向活塞5的下侧上存在另一弹簧支撑部47，即用于弹簧布置结构15的背向活塞5的端部的弹簧支撑部。两件式的盖件的盖件基体40牢固地与缸壳体1相连接，优选通过旋拧与缸壳体1相连接。

盖件基体40在其中心配设有圆形开口48用于置入封闭盖41。该开口48的径向宽度W3至少和更换衬套10的扩大区段25的径向宽度W1一样大。因此，可通过盖件基体40的开口48替换整个更换衬套10，其中，弹簧布置结构15留在缸壳体中。

封闭盖41构成为带有与在盖件基体40中的开口48同轴的宽度为W4的开口50的环形盘。在封闭盖41中的开口50由更换衬套10的设计为栓状的纵向区段33填充。因此总的来说，张紧装置的上侧由盖件基体40的上侧35、环形封闭盖41的上侧51和最后更换衬套10的外端面34共同形成。

由于根据图1，封闭盖41的开口50的直径或者说径向宽度W4小于更换衬套10的径向扩大区段25的宽度W1，在封闭盖41关闭时，更换衬套10不能向上从张紧装置被抛甩出。可能在特殊情况下在更换衬套失灵时发生这种状况。因此，封闭盖41在盖件基体40中沿封闭盖41的纵向方向的锁定是一个重要的安全特性。

封闭盖41例如可通过转动而锁止在盖件基体40的开口48中。为此在根据图1和2的实施形式中，在盖件基体40上和在封闭盖41上构成有转动锁止部(这里是卡口锁止部)的元件。直至锁止的转角是少的且优选15°至60°。为此，在这里说明的实施例中，栓57位于开口48的区域中，该栓57按卡口形式锁止地接合到构成在封闭盖41的周缘上的凹槽55中。为了使封闭盖41封闭，该封闭盖41由上方置入到开口48中且而后转动过一个转角。

在封闭盖41的上侧51中的指印槽对于转动封闭盖41是有利的。

封闭盖41不需要其他保险装置。封闭盖41也不通过弹簧布置结构15进行加载。后者仅轴向支撑在盖件基体40的内侧，且不靠到环形封闭盖41上。

图3示出张紧装置的另一实施形式。与前述的实施形式的唯一区别在于更换衬套10构造为两件式的，且由基体10A和可由上方拧上到基体10A的外螺纹59上的带动环32A组成。在该实施形式中，盖件基体40的开口48的径向宽度W3和弹簧布置结构15的径向内宽度W2大于起形成径向扩大区段的带动环32A的径向宽度W1。

图4-10示出为了将封闭盖41可拆卸地锁定在盖件基体40上的其他变型方案。

在图4中，被弹簧加载的锁定元件60位于盖件基体40中，该锁定元件以弹性形式接合到在封闭盖41的周缘上相应的槽中，并且由此锁止盖件。

在图5中，封闭盖41在其周缘上配设有外螺纹，该外螺纹旋入到盖件基体40的相应的内螺纹中，从而产生螺旋接合部61。

在图6中，以被弹簧加载的螺栓形式的锁定元件60位于盖件基体40中。螺栓以其长度的一部分在外面伸出于盖件基体40且因此能向外拉出以用于解锁。

在图7中，栓57用作锁定元件，该栓57牢固地位于封闭盖41中，且仅通过构造在盖件基体40的边缘中的卡口通过轻微转动而能解锁。

在图8中，被弹簧加载的插销(Riegel)62可径向运动地位于封闭盖41中。插销62的组成部分是键63，该键63通过径向向内的拉力而释放锁定。

在图9中，封闭盖41相对于盖件基体40的保险装置通过磁铁64进行。该磁铁64可如示出的那样固定在盖件基体40上，或者备选地固定在封闭盖41上。

最后在图10中，封闭盖41的锁止通过以可枢转地支承在盖件基体40上的插销65进行。所示为插销65相应在其锁止位置中。

附图标记列表

1   缸壳体

2   支撑管

3   螺栓

4   螺母

5   活塞

7   液压接口

8   底座

9   开口

10  更换衬套

10A 更换衬套基体

11  内螺纹

12  阶梯部

15  弹簧布置结构

16  弹簧支撑部

25  扩大区段

31  纵向区段

32  纵向区段

32A 带动环

33  纵向区段

34  外端面

35  上侧

37  标记

40  盖件基体

41  封闭盖

47  弹簧支撑部

48  开口

50  开口

51  上侧

55  凹槽

56  指印槽

57  栓

59  外螺纹

60  锁定元件

61  螺旋接合部

62  插销

63  键

64  磁铁

65  插销

A   螺纹端部区段

W1  径向宽度

W2  内宽度

W3  径向宽度

W4  径向宽度

Claims (12)

1.一种张紧装置，用于通过在螺栓的螺纹端部区段(A)处的拉力来拉长螺栓，所述张紧装置具有：支抵到包围螺栓的作为支座的底座(8)上的支撑管(2)；设置在支撑管(2)的延长部中的缸壳体(1)，所述缸壳体带有至少一个可在其中沿纵向方向运动的可与液压供给***相连接的活塞(5)；构造成可被活塞(5)轴向带动的更换衬套(10)，所述更换衬套(10)配设有内螺纹(11)以用于与螺栓的螺纹端部区段(A)旋拧并且配设有径向扩大的区段(25)以用于被活塞(5)轴向带动；环绕更换衬套(10)设置且对活塞(5)进行轴向加载的弹簧布置结构(15)；以及固定在缸壳体(1)上的盖件，在所述盖件的下侧构成有弹簧布置结构(15)的另一支撑部(47)，其特征在于，盖件由盖件基体(40)和封闭盖(41)组成的两件式的构成方案，其中，盖件基体(40)配设有可通过封闭盖(41)封闭的开口(48)，该开口的径向宽度(W3)大于更换衬套(10)的径向扩大区段(25)的径向宽度(W1)。

2.根据权利要求1所述的张紧装置，其特征在于，弹簧布置结构(15)的内宽度(W2)大于更换衬套(10)的径向扩大区段(25)的径向宽度(W1)。

3.根据权利要求1或2所述的张紧装置，其特征在于，弹簧布置结构(15)贴靠到构成在活塞(5)上的弹簧支撑部(16)上。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的张紧装置，其特征在于，径向扩大区段(25)为一件式地成型在更换衬套(10)上的径向凸缘。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的张紧装置，其特征在于，径向扩大的区段(25)为与更换衬套(10)的基体(10A)相旋拧的带动环(32A)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的张紧装置，其特征在于，在径向扩大区段(25)上构成有优选为环形的面，更换衬套(10)利用所述面轴向支撑在活塞(5)的阶梯部(12)上。

7.根据前述权利要求中任一项所述的张紧装置，其特征在于，更换衬套(10)由三个纵向区段(31、32、33)组成，其中，第一纵向区段(31)配设有内螺纹(11)，第二纵向区段(32)为径向扩大区段(25)，并且第三纵向区段(33)设计成栓状的并且填充在张紧装置的上侧中的开口(50)。

8.根据前述权利要求中任一项所述的张紧装置，其特征在于，封闭盖(41)可通过转动而锁止在盖件基体(40)的开口(48)中。

9.根据前述权利要求中任一项所述的张紧装置，其特征在于，封闭盖(41)构成为带有与在盖件基体(40)中的开口(48)同轴的开口(50)的环形盘，更换衬套(10)的栓状的纵向区段(33)填充所述在封闭盖中的开口。

10.根据权利要求9所述的张紧装置，其特征在于，更换衬套(10)的最大径向宽度(W1)大于封闭盖(41)的开口(50)的径向宽度(W4)。

11.根据权利要求7所述的张紧装置，其特征在于，更换衬套的栓状的纵向区段(33)配设有外端面(34)并且在外端面(34)下方配设有标记(37)，所述外端面在张紧装置的初始状态下与张紧装置的上侧(35)齐平。

12.根据前述权利要求中任一项所述的张紧装置，其特征在于，盖件基体(40)与缸壳体(1)相旋拧。