DE1300472B - Hydraulikeinrichtung zum Vorspannen und Loesen einer Schraubenverbindung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Hydraulikeinrichtung zum Vorspannen und Lösen einer Schraubenverbindung, z. B. bei einer Wellenkupplung einer Turbomaschine, mit einem Ringzylinder, der eine auf einem Ende der Schraube sitzende Mutter umgibt, und mit einem zugehörigen Ringkolben, wobei Stirnflächen des Ringzylinders und des Ringkolbens einen mit einem hydraulischen Mittel beaufschlagbaren Druckraum bilden und bei Beaufschlagung einerseits der Ringkolben als Übertrager der Axialkraft auf das Schraubenende dient und andererseits der Ringzylinder schraubenaxial abgestützt ist.

Bei den bekannten Hydraulikeinrichtungen dieser Art ragt das Schraubenende über die Mutter hinaus und ist der Ringkolben auf dieses überkragende Ende geschraubt, wobei der Ringkolben selbst, und zwar durch seine große axiale Länge, schraubenaxial in dieser Richtung noch bedeutend weiter hinausragt als dieses überkragende Ende. Der genannte Druckraum liegt bei diesen Bauarten entweder in Höhe der ao Endstirnseite der Schraube oder axial noch weiter nach außen. Daher können diese bekannten Einrichtungen überall dort nicht eingesetzt werden, wo in schraubenaxialer Richtung nicht genügend Platz vorhanden ist.

Diesen Nachteil will die Erfindung beheben.

Die Lösung dieser Aufgabe bei einer Hydraulikeinrichtung obiger Art besteht darin, daß der Ringzylinder eine Ringnut aufweist, die nach derjenigen schraubenaxialen Richtung hin, in die das genannte Schraubenende weist, offen ist, daß der Ringkolben in diese Ringnut eingelegt ist und ebenfalls die Mutter umgibt und daß die Hydraulikeinrichtung eine auf den Ringkolben in der genannten Richtung folgende, mit dem genannten Schraubenende verschraubte Scheibe als Zwischenglied zur Überkragung der Axialkraft aufweist.

Der Druckraum umgibt jetzt die Mutter. Die Hydraulikeinrichtung ist in schraubenaxialer Richtung wesentlich kürzer, und da sie in mehr als zwei in schraubenaxialer Richtung aufeinanderfolgende Einzelteile zerlegbar ist, von denen jedes für sich in schraubenaxialer Richtung wesentlich kürzer ist als jedes der Einzelteile der bekannten Einrichtungen, läßt sich überall dort, wo der Raum über dem Schraubenende axial zu eng ist, um die bekannten Hydraulikeinrichtungen anzubringen, die erfindungsgemäße Hydraulikeinrichtung vorteilhaft anwenden, indem die Einzelteile nacheinander in dem genannten Raum montiert werden. Ferner sind für große Vor-Spannkräfte große Hydraulikeinrichtungen notwendig; die bekannten Hydraulikeinrichtungen sind daher schwer transportierbar. Die Einzelteile einer Hydraulikeinrichtung gemäß der Erfindung jedoch sind relativ leicht und können daher einzeln leicht von Menschen getragen werden.

Ein wesentlicher Vorteil wird dann erreicht, wenn zwischen dem Ringzylinder und der Scheibe ein weiterer Ringzylinder vorgesehen ist, der in einen radial inneren und einen radial äußeren Ringzylinderteil geteilt ist, der radial innere Ringzylinderteil einen radial nach außen und der radial äußere Ringzylinderteil einen radial nach innen weisenden Vorsprung aufweist, wobei zwischen beiden Vorsprüngen ein ringförmiger Spalt gebildet ist und zwischen beiden Ringzylinderteilen ein im Querschnitt T-förmiger Ringkolben vorgesehen ist, dessen radial breiter Teil sich zwischen den Vorsprüngen und der Scheibe befindet, mit den Vorsprüngen zwei mit einem hydraulischen Druckmittel beaufschlagbare Druckräume bildet und an der Scheibe abgestützt ist und dessen radial schmaler Teil am erstgenannten Ringkolben abgestützt ist. Damit wird es möglich, bei etwa gleicher axialer Erstreckung gegenüber der Einrichtung mit nur einem Ringzylinder die Druckfläche des Druckraumes und damit auch die auf die zu dehnende Schraube wirkende Axialkraft wesentlich zu vergrößern.

In F i g. 1 bis 3 sind drei Ausführungsbeispiele der Hydraulikeinrichtung gemäß der Erfindung jeweils in einem schraubenaxialen Schnitt dargestellt.

In F i g. 1 bezeichnet 10 eine Dehnschraube. Deren Ende ist mit 11 bezeichnet. Auf ihm sitzt eine zugehörige Mutter 12. Die Dehnschraube 10 durchstößt eine Bohrung 13 eines Flansches 14. Die Hydraulikeinrichtung weist einen Ringzylinder 15 mit einer Ringnut 39, einen Ringkolben 16 in der Ringnut 39 und eine mit einer Gewindebohrung versehene Gewindescheibe 17 auf. Der Ringzylinder 15 und der Ringkolben 16 umgeben die Mutter 12. Die Gewindescheibe 17 ist über das Gewinde ihrer Gewindebohrung mit einem Außengewinde des Dehnschraubenendes 11 verschraubt. Zwischen dem Ringkolben 16 und der Gewindescheibe 17 ist eine Zwischenscheibe 18 mit einer Ringnut 40 vorgesehen, die auf fast ihrer gesamten axialen Erstreckung die Mutter 12 umgibt. Vom Ringzylinder 15 und Ringkolben 16 wird ein Druckraum 19 gebildet, der über eine Druckleitung 20 mit einem hydraulischen Druckmittel beaufschlagt ist. Mit 21 sind Dichtungen bezeichnet. Mit 22 ist ein vorstehender Flansch bezeichnet. Der Abstand 23 zwischen Flansch 14 und Flansch 22 ist zu gering, um eine herkömmliche Hydraulikeinrichtung anzubringen. Die Hydraulikeinrichtung gemäß der Erfindung wird folgendermaßen in dem von Flansch 14 und Flansch 22 gebildeten, das Dehnschraubenende 11 aufnehmenden Raum angebracht:

Die Mutter 12, die eine Rundmutter ist, wird über die Bohrung 13 des Flansches 14 gelegt. Dann wird die Dehnschraube 10 in bezug auf F i g. 1 von unten her durch die Bohrung 13 gesteckt und mit der Mutter 12 verschraubt. Danach wird der Ringzylinder 15 mit eingelegten Dichtungen 21 und eingelegtem Ringkolben 16 über das Schraubenende 11 und die Mutter 12 hinweg auf den Flansch 14 gesetzt. Anschließend wird die Zwischenscheibe 18 über das Schraubenende 11 und die Mutter 12 hinweg so auf den Ringkolben 16 gesetzt, daß dieser in der Ringnut 40 sitzt, und dann wird die Gewindescheibe 17 mit dem Dehnschraubenende 11 so weit verschraubt, bis sie die Zwischenscheibe 18 gegen den Ringkolben 16 drückt. Die Verschraubung erfolgt mittels eines nicht dargestellten, in Radialbohrungen 25 gesteckten Stiftschlüssels. Durch die Verwendung der Zwischenscheibe 18 sind die Ausdehnungen der Einzelteile der Hydraulikeinrichtung in schraubenaxialer Richtung gegenüber einer Bauart ohne eine solche Zwischenscheibe weiter verkürzt. Der axiale Abstand 24 zwischen der Dehnschraube 10 und dem Flansch 22 braucht nur etwa so groß zu sein, daß dasjenige Hydraulikeinrichtungsteil, das die größte axiale Ausdehnung aufweist, hindurchpaßt. Darauf wird die Dehnschraube 10 durch Zuführen von Druckmittel in den Druckraum 19 gedehnt. Danach wird die Mutter 12 mittels in Axialbohrungen 26 gesteckter Stift-

schlüssel um das gelängte Stück beigedreht. Zu diesem Zweck sind in der Gewindescheibe 17 zwei den Axialbohrungen 26 gegenüberliegende Fenster 27 vorgesehen, die die Gewindescheibe 17 axial durchstoßen, sich umfangmäßig gegenüberliegen und sich jeweils über einen Winkel von etwa 60° erstrecken.

Die in F i g. 2 dargestellte Hydraulikeinrichtung unterscheidet sich von der gemäß F i g. 1 dadurch, daß außer dem Ringzylinder 15 mit Ringkolben 16 ein weiterer Ringzylinder vorgesehen ist, der in einen radial inneren Ringzylinderteil 28 und einen radial äußeren Ringzylinderteil 29 geteilt ist. Die beiden Ringzylinderteile weisen zwei Vorsprünge 30 und 31 auf. Zwischen beiden Ringzylinderteilen 28 und 29 ist ein im Querschnitt T-förmiger Ringkolben 32 vorgesehen. Zusätzlich zum Druckraum 19 sind zwei Druckräume 33 und 34 vorhanden, die vom Ringkolben 32 und den Ringzylinderteilen 28 und 29 gebildet werden. Mit 35 sind Dichtungen bezeichnet. Die beiden Druckräume 33 und 34 stehen über einen Ka- ao nal 36 miteinander in Verbindung; sie werden über eine Druckleitung 37 mit Druckmittel beaufschlagt. Eine Zwischenscheibe wie bei der Einrichtung gemäß F i g. 1 ist hier nicht vorhanden, kann jedoch auch vorgesehen werden. Der Zusammenbau erfolgt ahnlieh wie im Zusammenhang mit F i g. 1 erläutert. Bei der Einrichtung gemäß F i g. 2 ist es möglich, eine wesentlich größere Vorspannkraft aufzubringen als bei der Einrichtung gemäß F i g. 1.

F i g. 3 zeigt eine Einrichtung ähnlich der gemäß F i g. 1. Hier ist die Gewindescheibe 17 nicht auf das Dehnschraubenende 11 geschraubt, sondern sie weist einen Zugbolzen 38 auf, der in der Gewindescheibe 17 fest sitzt und in das Dehnschraubenende 11 eingeschraubt ist. Diese Bauart ist auch bei der Einrichtung gemäß F i g. 2 anwendbar. Es ergibt sich der Vorteil, daß das Schraubenende 11 kürzer ist als bei den in F i g. 1 und 3 gezeigten Einrichtungen. Die fertig vorgespannte Schraubenverbindung zeigt keinen überkragenden Gewindeteil mehr, so daß besondere Schutzeinrichtungen dafür entfallen. Ferner ergibt sich damit eine Geräuschverminderung bei Schraubenverbindungen an umlaufenden Wellen, z. B. bei den Flanschschrauben einer Wellenkupplung.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Hydraulikeinrichtung zum Vorspannen und Lösen einer Schraubenverbindung, z. B. bei einer Wellenkupplung einer Turbomaschine, mit einem Ringzylinder, der eine auf einem Ende der Schraube sitzende Mutter umgibt, und mit einem zugehörigen Ringkolben, wobei Stirnflächen des Ringzylinders und des Ringkolbens einen mit einem hydraulischen Mittel beaufschlagbaren Druckraum bilden und bei Beaufschlagung einerseits der Ringkolben als Übertrager der Axialkraft auf das Schraubenende dient und andererseits der Ringzylinder schraubenaxial abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringzylinder (15) eine Ringnut (39) aufweist, die nach derjenigen schraubenaxialen Richtung hin, in die das genannte Schraubenende (11) weist, offen ist, daß der Ringkolben (16) in diese Ringnut (39) eingelegt ist und ebenfalls die Mutter (12) umgibt und daß die Hydraulikeinrichtung eine auf den Ringkolben (16) in der genannten Richtung folgende, mit dem genannten Schraubenende (11) verschraubte Scheibe (17) als Zwischenglied zur Überkragung der Axialkraft aufweist.

2. Hydraulikeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ringzylinder (15) und der Scheibe (17) ein weiterer Ringzylinder vorgesehen ist, daß der letztgenannte Ringzylinder derart zweigeteilt ist, daß der eine Ringzylinderteil (29) den anderen (28) umgibt, daß diese Ringzylinderteile (28, 29) Vorsprünge (30, 31) aufweisen, die zwischen sich einen ringförmigen Spalt bilden, und daß zwischen beiden Ringzylinderteilen (28,29) ein im Querschnitt T-förmiger Ringkolben (32) vorgesehen ist, dessen radial breiter Teil sich zwischen den Vorsprüngen (30, 31) und der Scheibe (17) befindet, mit den Vorsprüngen zwei mit einem Druckmittel beaufschlagbare Druckräume (33, 34) bildet und an der Scheibe (17) abgestützt ist und dessen radial schmaler Teil am erstgenannten Ringkolben (16) abgestützt ist.

3. Hydraulikeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ringkolben (16) und der Scheibe (17) eine Zwischenscheibe (18) vorgesehen ist.

4. Hydraulikeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erstgenannte Scheibe (17) eine Gewindebohrung aufweist und über das Gewinde dieser Bohrung mit dem Außengewinde des Schraubenendes (11) verschraubt ist.

5. Hydraulikeinrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erstgenannte Scheibe (17) einen Zugbolzen (38) aufweist, der in dieser Scheibe (17) fest sitzt und in das Schraubenende (11) eingeschraubt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen