(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液圧式高圧ポンプ（３９）とねじ締め付けシリンダ（３８）からなる強く予備締め付け可能なねじ連結部を予備締め付けるためおよび弛めるためのねじ締め付け装置であって、  前記液圧式高圧ポンプ（３９）が前記ねじ締め付けシリンダ（３８）内で案内される作動ピストン（１５）と、圧力で付勢される高圧ピストン（９）からなり、
前記ねじ締め付けシリンダの内側が、締め付け固定すべきねじの植込みボルト（２）に螺合可能である作動ピストン（１５）と、前記締め付けシリンダと前記作動ピストンにより画成されたピストン環状室（４３）を備えたねじ締め付け装置において、
前記ねじ締め付けシリンダ（３８）の内部に液圧式高圧ポンプ（３９）が統合されて形成され、
前記液圧式高圧ポンプ（３９）が液圧溜め（４２）に接続されていることと、
前記ねじ締め付けシリンダ（３８）上に、空気圧で操作可能な駆動装置（４０）が配置され、
前記空気圧式駆動装置（４０）が、前記液圧式高圧ポンプ（３９）の高圧ピストン（９）を駆動し、これにより前記ピストン環状室（４３）内の圧力が調節され、
前記空気圧式駆動装置（４０）がダイヤフラムシリンダ（４１）またはピストンシリンダを用いて形成され、
前記空気圧式駆動装置（４０）が圧縮空気供給装置に接続されており、
前記液圧溜め（４２）が前記ねじ締め付けシリンダ（３８）の内部に配置されており、  前記作動ピストン１５の中央に穴（４５）が配置され、
この穴（４５）内に、圧力で付勢される、ダイヤフラムシリンダ（４１）のダイヤフラム（１１）またはピストンシリンダのピストンに接続された高圧ピストン（９）が係合し、
前記高圧ピストン（９）が、一方の側でポンプ運動を行うダイヤフラムシリンダ（４１）またはピストンシリンダを介して空気圧で付勢され、他方の側で高圧ポンプ（３９）の圧液を作動ピストンの穴（４５）からピストン環状室に押し込み、作動ピストン（１５）を押し出し、
前記穴（４５）が２個の逆止弁（１６、１９）を介して前記液圧溜め（４２）と流体により接続されている、前記ねじ締め付けシリンダ（３８）と前記液圧式高圧ポンプ（３９）により画成されたピストン室（４４）および前記ピストン環状室（４３）に接続され、
このピストン環状室（４３）がシート弁（２５）を介して溝（２７）によって前記ピストン室（４４）に接続され、
前記ねじ締め付けシリンダ内に容積補償室（２０）が液圧溜め（４２）として配置されていることを特徴とするねじ締め付け装置。
【請求項２】
前記圧縮空気供給装置として圧縮空気瓶が圧縮空気制御弁兼圧縮空気調整弁を介して接続されていることを特徴とする請求項１に記載の、強く予備締め付け可能なねじ連結部を予備締め付けるためおよび弛めるためのねじ締め付け装置。
【請求項３】
前記圧縮空気供給装置として圧縮空気コンプレッサが圧縮空気コンプレッサ制御弁兼圧縮空気調整弁を介して接続されていることを特徴とする請求項１に記載の、強く予備締め付け可能なねじ連結部を予備締め付けるためおよび弛めるためのねじ締め付け装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一つに記載の、統合された液圧式高圧ポンプ（３９）を備えた、ねじ連結部を予備締め付けるためおよび弛めるためのねじ締め付け装置を制御するための方法において、
空気圧式駆動装置（４０）を用いてねじ締め付けシリンダ（３８）内にある液圧式高圧ポンプ（３９）の高圧ピストン（９）が、周期的に繰り返して圧力で付勢されることと、  ダイヤフラムシリンダ（４１）のダイヤフラム（１１）またはピストンシリンダのピストンが下端位置にある状態で、空気圧弁（４７）を用いて、逆止弁（４８）が作用する制御導管（４６）を介して、圧縮空気で付勢されるダイヤフラムシリンダ（４１）またはピストンシリンダがエア抜き穴（１４）の開放によって周期的な圧力信号を発生し、前記高圧ピストン（９）の戻りを生じ、
前記ポンプ過程が繰り返され、
絞り弁（４９）を用いて制御導管（４６）内の圧力低下の時間が調節可能であり、それによって前記空気圧弁（４７）のリセットが行われ、前記空気圧式駆動装置（４０）の停止および始動が前記空気圧弁（４７）に接続された手動操作可能な空気圧弁（５０）によって行われ、ダイヤフラムシリンダ（４１）内またはピストンシリンダ内の力と前記作動ピストン（１５）の穴（４５）内の高圧ピストン（９）における力の間の力の釣り合いが生じるまで、ポンプ過程が繰り返されることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ねじを予備締め付けするためおよび強く予備締め付け可能なねじ連結部を弛めるために液圧式高圧ポンプを有するねじ締め付けシリンダを備えた新規なねじ締め付け装置と、このねじ締め付け装置を制御するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
いろいろなねじ連結部の基本形のほかに、いわゆる強く予備締め付け可能なねじ連結部が特に鉄骨構造において数十年前から既に知られている。このためにいろいろなねじ締め付け装置が存在する。このねじ締め付け装置は一般的にそのすべてがトルク無しの予備締め付け方法に基づく同じ公知原理に従って機能する。この場合、締め付け固定すべき部材または機械部品に支持されるねじ締め付けシリンダは、可動の作動ピストンまたは作動ピストン内にあるねじ付きブッシュによって、締め付け固定すべき植込みボルトの、ナットから突出するねじ端部に螺合させられる。続いて、ねじ締め付けシリンダに液圧式高圧ポンプが接続される。この高圧ポンプはピストンリング側を圧力で付勢し、それによって作動ピストンを入り込ませ、植込みボルトを予備締め付けする。機械部品上でナットを当接するまで回すことによって、植込みボルトがピストンリング側の圧力負荷を解除した後でその予備締め付け力を維持し、機械部品を締め付け固定する。多段式構造のこのような液圧式ねじ締め付け装置は例えば特許文献１、特許文献２および特許文献３に記載されている。１段式構造は例えば特許文献４に詳細に記載されている。特許文献５では、強く予備締め付け可能な連結部を使用して、部材を連結または固定するための方法が提供される。この連結部は非常に望ましい加減された予備締め付けを可能にする。その際、過大寸法のワッシャに基づく、突出するねじ軸とナットの特別な採寸が提案される。この技術的解決策でも、ねじ締め付け装置として、液圧的に作用するねじ締め付けシリンダが考慮されている。勿論、この実施は予備締め付けされる所定の特別なねじ連結部のためにのみ適しており、普遍的に使用することはできない。
【０００３】
ナットにトルクのみを加えることによるねじ連結部を締めることに対する、強力な予備締め付け法の利点は基本的には、植込みボルトがねじ締め過程中に付加的にねじり負荷されないことと、摩擦力がねじとナット支持部に発生しないことにある。これによって、ナットを普通の締めに対して、ねじ連結部内ではるかに大きな予備締め付け力を実現することができ、かつ負荷能力を著しく高めることができる。特に３０ｍｍ以上の大きなねじ直径の場合には、経験では摩擦力のきわめて大きな変動幅が発生する。それによって、ナットをトルクだけによって締めるときには、負荷能力が大幅に低下する。
【０００４】
従来技術による液圧式ねじ締め付け装置は、上記の利点のほかに、機器の運転のために、コストのかかる付加的な液圧式高圧ポンプを必要とするという重要な欠点がある。同様に、高圧に耐える液圧導管が必要であり、さらにポンプとねじ締め付け装置を接続するために非常に長い液圧導管が必要である。特に、例えばこのようなシステムがしばしば使用される風力エネルギー設備のゴンドラのように、スペースが狭い場合には、かさばる液圧導管は問題になり、コストのかかる準備作業が必要となる。導管は比較的に大きな半径でしか敷設できない。なぜなら、導管を折り曲げることができず、そのため大きなスペースを必要とするからである。
【０００５】
しばしば、多数の強力なねじ連結部を、同様に多数のねじ締め付け装置によって同時に締めなければならない。それによって、液圧導管の準備および現場での設置の際に莫大な費用がかかる。さらに、ポンプをその都度の取付け場所まで運ばなければならず、そしてそこで十分なエネルギーを供給しなければならない。例えば沖浜産業でしばしば発生するような水面下での作業の際に、付加的な装備の問題がきわめて明確に生じる。この場合、船舶またはプラットホームのポンプから水面下の取付け場所まで、非常に長い高圧導管が必要になる。圧液は一般的に、環境に有害であり、従って所定の用途の場合に費用のかかる一連の手段を必要とする。さらに、圧液の使用が厳しい安全規定下でのみ許可される用途もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】独国特許第１０２００４０４３１４５Ｂ３号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第１９６３８９０１Ａ１号明細書
【特許文献３】英国特許出願公開第２２９１１５５Ａ号明細書
【特許文献４】欧州特許出願公開第０２００４５９Ａ２号明細書
【特許文献５】欧州特許出願公開第２０１４９３２Ａ２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の根底をなす課題は、強く予備締め付け可能なねじ連結部のための従来の液圧作動式ねじ締め付け装置と同一の大きな締め付け力を発生することができ、エネルギー消費が少なくて済み、あらゆる現場で問題なく使用可能である新規なねじ締め付け装置を提供することと、正確に加減された予備締め付けを可能にする関連する制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は請求項１と請求項５の特徴によって解決される。強く予備締め付け可能なねじ連結部を予備締め付けるためおよび弛めるための新規のねじ締め付け装置は、ねじ締め付けシリンダ３８と液圧式高圧ポンプ３９からなっている。その際、ねじ締め付けシリンダ３８は、ねじ締め付けシリンダ３８の内部に液圧式高圧ポンプ３９が統合されて形成されるように構成されている。この液圧式高圧ポンプ３９は封止された液圧溜め４２に接続されている。ねじ締め付けシリンダ３８上またはねじ締め付けシリンダ３８内に、空気圧で操作可能な駆動装置４０が配置されている。空気圧式駆動装置４０は構造的にダイヤフラムシリンダ４２を用いてあるいはピストンシリンダを用いて選択的に形成可能である。空気圧式駆動装置４０を操作するために、空気圧式駆動装置４０は圧縮空気供給装置に接続されている。本発明に係る新規なねじ締め付け装置の場合、締めることと弛めることは、液圧式ねじ締め付け装置によって所望な予備締め付け力で正確にねじを締め付けるそれ自体既に知られている方法に従って行われ、この場合ねじ締め付け装置が締め付け固定すべき部材１または機械部品に支持され、続いて強く予備締め付け可能なねじ連結部のナットが負荷なしに締められるかまたは弛められる。公知の装置に対する、本発明に係るねじ締め付け装置の違いは、１０００バールまでの、場合によってそれを超える必要な高い液圧が、高価で特別な付加的高圧装置によって供されないで、特別な構造に形成されたねじ締め付けシリンダ３８自体によって発生させられることにある。圧縮空気によって駆動される液圧式高圧ポンプ３９の組み込みおよび構造的実施は、ねじ締め付けシリンダ３８の新規な構造につながる。新規なねじ締め付けシリンダ３８を駆動するためには、約１０バールまでの圧縮空気しか必要としない。この場合、圧縮空気供給はコスト的に望ましい簡単なコンプレッサを介してあるいは適切に充填された市販の圧縮空気瓶を介して行うことができる。
【０００９】
統合された液圧式高圧ポンプ３９は、ねじ締め付けシリンダ３８の上端に、ダイヤフラムシリンダ４１またはピストンシリンダとして形成可能な空気圧シリンダが取付けられていることによって実現される。そして、ダイヤフラムシリンダ４１のダイヤフラム１１またはピストンシリンダのピストンに圧縮空気の押圧力が作用する。この空気圧シリンダにはピストンロッドが取付けられ、このピストンロッドはねじ締め付けシリンダ３８の可動の作動ピストン１５に挿入され、そこで押しのけピストンまたは高圧ピストン９として作用する。この場合、空気圧シリンダと押しのけピストンの間の面積比によって、液圧と空気圧の間の圧力増幅比が決まる。
【００１０】
可動の作動ピストン１５内には、押しのけられた液圧容積がピストン環状室４３に送出され、押しのけピストンの戻り行程時に圧液がピストン室４４から作動ピストン１５に流入するように、２個の逆止弁１６、１９が取付けられている。これによって、ポンプ作用が達成され、そしてシステム内に力の釣り合いが生じるまで、作動ピストン１５が入り込む。その都度の空気圧の調節によって、作動ピストン１５の引張り力、従って植込みボルト２の予備締め付け力を定めることができる。
【００１１】
本発明に従って形成された圧縮空気で運転されるねじ締め付けシリンダ３８により、外部の液圧式高圧ポンプと高圧導管が完全に不要になる。それによって、作業が大幅に簡単化され、コストを著しく低下させることができる。外部の液圧式高圧ポンプの代わりに、非常に小型の内部高圧ポンプが特別に形成されたねじ締め付けシリンダ３８に統合される。
【００１２】
強く予備締め付け可能なねじ連結部を予備締め付けするためおよび弛めるための本発明に係るねじ締め付け装置の有利な実施形では、圧縮空気供給装置として、適切に充填された圧縮空気瓶が圧縮空気制御弁兼圧縮空気調整弁を介して接続されている。これは、長い空気圧ホースを使用する必要がなく、外部のエネルギー源を完全に省略することができるという利点がある。
【００１３】
強く予備締め付け可能なねじ連結部を予備締め付けするためおよび弛めるための本発明に係るねじ締め付け装置の他の実施形では、圧縮空気供給装置として圧縮空気コンプレッサが圧縮空気コンプレッサ制御弁兼圧縮空気調整弁を介して接続されている。これは特に、例えば多数のねじ締め付け装置に同時に圧力を加えなければならないときに重要である。
【００１４】
利点は、外部の液圧式高圧ポンプの代わりに、適当な圧力制御弁を備えた市販の圧縮空気瓶あるいは出力の大きな圧縮空気コンプレッサだけしか必要としないことあるいは取扱操作しにくい液圧式高圧導管の代わりに、ねじ締め付け装置を圧縮空気供給部に接続するための市販の低コストの圧縮空気ホースしか必要としないことにある。多数のねじ締め付け装置を同時に使用する場合には、必要な接続を同様に、容易に取扱操作可能な圧縮空気ホースで行うことができる。この圧縮空気ホースは特に、現場で少ない費用で切断し、標準的なプラグコネクタを介して接続することができる。圧縮空気ホースは液圧ホースよりも小さく曲げることができ、運搬時に必要なスペースが非常に狭くて済み、使用時に圧力を加えた状態でも小さな半径でおよびコーナーの周りに敷設することができる。
【００１５】
統合された液圧ポンプのための液圧溜め４２がねじ締め付けシリンダ３８の内部の適当な個所に配置されていると、強く予備締め付け可能なねじ連結部を予備締め付けするためおよび弛めるための本発明に係るねじ締め付け装置を非常に扱いやすく形成することができる。これは特に、液圧ポンプを封止容器に入れるために望ましい。
【００１６】
液圧ポンプを備えた、ねじ連結部を予備締め付けるためおよび弛めるためのねじ締め付け装置を制御するための本発明に係る方法は、それ自体公知のごとく行われる。勿論、液圧ポンプがねじ締め付けシリンダ３８の内部に特別に構成された高圧ポンプ３９として形成され、この高圧ポンプに空気圧式に発生した圧力が周期的に加えられる。その際、高圧ピストン９が一方の側でポンプ運動を行うダイヤフラムシリンダ４１を介して空気圧で付勢され、他方の側で高圧ポンプ３９の圧液が作動ピストン４５の穴からピストン環状室に押し込まれ、作動ピストン１５を押し出す。ダイヤフラムシリンダ４１内の繰り返される圧力付勢によって、高圧ピストン９の振動運動が発生し、ピストン環状室４３内の所望な圧力が逆止弁１９、１６による遮断によって上昇する。周期的な圧力は信号を発生し、この信号は制御導管４６を介して空気圧弁４７を切り換え、それによってダイヤフラムシリンダ４１への圧縮空気供給が中断されてエア抜きされる。この場合、切り換え信号は、ダイヤフラムシリンダ４１が端位置に達する際に、弁ディスク１２が開放ピン１８によって持ち上げられ、エア抜き穴１４を開放することによって生じる。
【００１７】
発生した切り換え信号は制御導管４６を経て空気圧弁４７に案内される。制御導管４６内に配置された逆止弁４８は、圧縮空気の逆流を阻止する。調節可能な絞り弁４９を介して、制御導管４６内の圧力低下の時間が調節される。それによって、空気圧弁４７が繰り返してリセットされる。ポンプ過程は、ダイヤフラムシリンダ４１内の力と作動ピストン４５の穴内の高圧ピストン９の力の釣り合いが生じるまで繰り替えされる。空気圧式駆動装置４０の停止および始動は空気圧弁４７に接続された手動操作可能な空気圧弁５０によって行われ、この場合手前に接続された圧力制御弁を介して圧力が調節される。
【００１８】
本発明に係るねじ締め付け装置と関連する制御方法の重要な利点は特に、外部の離れた場所に配置される液圧ポンプと、場所をとる高圧導管が不要になり、非常に大きな締め付け力をエネルギー経済的に発生することができ、現場で空気圧を調節することによって所望な予備締め付け力をきわめて簡単にかつ高い精度で得ることができ、そして例えば水面下または狭い取付け場所または付加的なエネルギー供給部のない場所のような任意の使用場所で利用するための、普遍的に取扱操作可能であるきわめてコンパクトなねじ締め付け装置が提供されることにある。従来使用された装置と異なり、環境に有害な圧液の使用が非常に少なくて済む。さらに、封止容器に入れられるので、圧液が環境に流出することがない。
【００１９】
次に、空気式駆動装置にダイヤフラムシリンダを用いた実施例に基づいて本発明を詳しく説明する。この説明のために、図１、図２および図３に示した断面図が役立つ。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】ねじ締め付け装置の断面図である。
【図２】ダイヤフラム１１が上端位置にある、ダイヤフラムシリンダ４１を用いた空気圧式駆動装置４０を示す。
【図３】液圧式高圧ポンプ３９の作動ピストン１５が上端位置にある、ダイヤフラムシリンダ４１を用いた空気圧式駆動装置４０を、関連する制御要素と共に示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
強く締め付け固定すべき部材１は例えば風力エネルギー設備の回転翼の接続部またはそれに属するころがり軸受である。この部材は植込みボルト２とナット３を介して締め付け固定される。そのために、先ず最初にナット３が任意選択的に使用可能な座金４と共に手で植込みボルト２に螺合される。続いて、後でナット３を回すための、六角穴を有するソケット５が、ナット３に嵌め込まれ、その後ねじ締め付け装置全体が植込みボルト２の突出端部に螺合される。この場合、ねじ締め付け装置を締め付け固定すべき部材１に支持する端面支持部材６は、ねじ締め付けシリンダ３８の方に、ねじ締め付け装置の寸法に応じて適当に採寸されて周囲に分配された永久磁石３７を備えている。それによって、端面支持部材６はねじ締め付けシリンダ３８に付着し、取扱操作が容易になる。これによって同様に、植込みボルト２の突出するねじ部分の長さまたはナットの高さまたは座金４の高さが異なるねじ連結部の実施形のために、異なるように採寸された端面支持部材６の交換が簡単になる。締め付け固定すべき部材または機械部品１にナット３を予備締め付けした後でナットを回すことができるようにするために、端面支持部材６は適当な切欠きを有する。ねじ締め付け装置は端面支持部材６と特別に形成されたねじ締め付けシリンダ３８を備えている。ねじ締め付けシリンダ３８はハウジングを備え、このハウジングの内部には、液圧式高圧ポンプ３９が圧液溜め４２を含めて配置され、ハウジングの頭部部分には空気圧式駆動装置４０の一部が統合されて配置されている。ねじ締め付けシリンダ３８の上方において空気圧式駆動装置４０の中央に、圧縮空気接続口７が配置され、この圧縮空気接続口には圧縮空気供給装置が接続される。その都度強く予備締め付けするために必要な空気圧がこの圧縮空気供給装置から供給される。その都度所望される予備締め付け力は空気圧式駆動装置４０で生じた空気圧によって決まる。
【００２２】
その際、予備締め付け力が無段階にきわめて簡単にかつ正確に調節可能であるという利点がある。ダイヤフラムピストン４１の封止ディスク１２とダイヤフラム１１に作用する圧縮空気によって、押圧力がこの封止ディスクとダイヤフラムに作用する。この場合、高圧ピストン９に固定連結されたプレート８、ひいては空気圧式駆動装置４０の高圧ピストン９が、予圧縮された圧縮ばね１０の力に抗して下方へ動かされる。この場合、エラストマーからなるダイヤフラム１１はダイヤフラムシリンダ４１の圧力付勢室を外側に対しておよびダイヤフラムシリンダ４１の内室に対して封止する。同様にエラストマーからなる封止ディスク１２は金属製支持リング１３を備え、空気圧によってダイヤフラム１１に押し付けられ、それによってエア抜き穴１４を封止する。高圧ピストン９の下降運動によって、作動ピストン１５の穴内の圧液が押しのけられ、開放した逆止弁１６を経てピストン環状室４３内に押し出される。高圧ピストン９の下降時に逆止弁１９が閉じ、他の逆止弁１６が開放するように、２個の逆止弁１６、１９が可動の作動ピストン１５内で作用する。それによって、押しのけられた圧液がねじ締め付けシリンダ３８のピストン環状室４３内に押し出される。高圧ピストン９の戻り行程時には、逆止弁１６が閉じ、逆止弁１９が開放するので、圧液は作動ピストン室から作動ピストン１５の穴４５内に流入することができる。
【００２３】
その際、逆止弁１６は、シール本体に接触するエラストマーリング１７と、ピストン環状室４３内の発生圧力とによって、下降過程の終了後、再び閉鎖される。高圧ピストン９の下降運動は、図３に示すように開放ピン１８が封止ディスク１２をダイヤフラム１１から持ち上げ、エア抜き穴１４が開放するときに終了する。これによって、制御導管４６内に圧力信号が発生し、それによって空気圧弁４７が閉鎖され、圧縮空気接続口７からエア抜きされるので、ダイヤフラムシリンダ４１の内の空気が逃げることができる。その際、予圧縮された圧縮ばね１０は図２に示すように、プレート８を固定した高圧ピストン９と、ダイヤフラム１１と、封止ディスク１２と、支持リング１３とを上端位置に押し戻す。その際、制御導管４６が同様にエア抜きされることと、空気圧弁４７が早く再開放されることが外部の逆止弁４８によって防止される。絞り弁４９によって、制御導管４６のエア抜きの時間、ひいては空気圧弁４７の開放時点を正確に調節することができる。
【００２４】
これにより、内部の液圧式高圧ポンプ３９のポンプ過程の速度を調節することができる。選択的に手動操作可能な空気圧弁５０がポンプ過程の開始および停止のために役立つ。この手動操作可能な空気圧弁５０には、手前に接続配置された他の圧力調整弁が接続されている。この圧力調整弁によって、所望な作動圧力、ひいてはねじ締め付け装置全体の予備締め付け力を正確に調節することができる（図３では番号を付けていない）。上端位置に達すると、封止ディスク１２が再びダイヤフラム１１に押し付けられ、エア抜き穴１４を新たに閉鎖する。そして、ダイヤフラムシリンダ４１の室内の空気圧が再び上昇し、過程が新たに始まる。高圧ピストン９の往復運動によってポンプ作用が行われ、それによってピストン室４４内の圧液がピストン環状室４３内に押し出され、可動の作動ピストン１５が植込みボルトから離れるように移動し、その際所望される大きさの予備締め付け力が発生する。システムの所望な作動速度が達成されるように、圧縮空気接続口７の空気流が絞り弁によって調節される。高圧ピストン９の上昇運動中に、作動ピストン１５の穴４５内に負圧が発生する。この負圧と、ピストン室４４の液圧の予圧とによって、逆止弁１９が開放し、それによって圧液が作動ピストン１５の穴４５内に流入することができる。従って、供給接続口２４を経て作用する予圧は、高圧ピストン９の繰り出し運動（戻り行程）時に逆止弁１９による作動ピストン１５の穴４５の迅速な充填を生じる。
【００２５】
作動ピストン１５の進入時に、ピストン面とピストン環状面の間の差を補償しなければならない。これは、作動ピストン１５の進入するピストンロッドの容積を、ピストン室側で補償しなければならないことを意味する。そのために、容積補償室２０が役立つ。この容積補償室は液圧溜め４２としての働きをし、圧液が充填され、穴２１を介してピストン室４４に接続されている。容積補償室２０の上方のエラストマーからなる補償ダイヤフラム２２は、空気溜め２３に対して液圧溜め４２をシールする働きをする。空気溜め２３内に、最高１０バールまでの所望な空気圧が供給接続口２４を経て供給される。これにより、この予圧が補償ダイヤフラム２２を介して圧液に加えられている。植込みボルト２から離れることを意味する、作動ピストン１５の進入運動によって押しのけられた圧液はいつでも容積補償室２０に収容および貯蔵可能である。
【００２６】
作動ピストン１５が上端位置に達すると、エラストマーディスク３５は、逆止弁１９への圧液の流入を確実に遮断する働きをし、それによって圧液はそれ以上ピストン環状室４３に送出されない。作動ピストン１５のさらなる進入あるいはそれに伴う、作用するピストン環状室４３内の圧力上昇が阻止され、ピストン環状室４３内の圧力は、ナット３が回されるまで維持される。それによって、ねじ締め付けシリンダのフランジ継手に大きすぎる力が生じないことが防止され、それによって軽量で省スペース的な構造が可能である。
【００２７】
ボルト２を強く予備締め付けし、切欠きに係合する適当な工具を用いてナット３を回した後で、圧縮空気接続口７が閉鎖され、バイパス弁２５を介してシート弁２６が開放される。それによって、圧液がピストン環状室４３から逃げ、溝２７を経てピストン室４４に流れる。従って、可動の作動ピストン１５の発生した予備締め付け力が弱まる。システム内に生じた空気溜め２３の予圧と、ピストン環状面に対するピストン面の差とによって、十分な押圧力が発生する。この押圧力は、バイパス弁２５によって作動ピストン１５を締め付け解除した後で最後に作動ピストンを出発位置までシリンダ底部２８の方へ戻す。この押圧力によって同様に、作動ピストン１５は出発位置でシリンダ底部２８に対して固定され、それによって回転しないように保持される。この回転防止は、ねじ締め付けシリンダ３８が植込みボルト２上にまたは予備締め付け過程後再び下方に螺合されるときに常に必要である。
【００２８】
いろいろなシール２９、３０、３１、３２、３３が、液圧式高圧ポンプ３９内で液圧システム全体を、内部に対しておよび外部に対して封止する働きをする。このシールは高圧にもかかわらず確実に封止する。それに対して、予圧シール３４は、１０バールまでの予圧に対してのみ耐えればよい。さらにシールと圧液の汚染を防止するために、スクレーパ３６が役立つ。
【符号の説明】
【００２９】
１          締め付け固定すべき部材
２          植込みボルト
３          ナット
４          座金
５          六角穴を有するソケット
６          端面支持部材
７          圧縮空気接続口
８          プレート
９          高圧ピストン
１０        圧縮ばね
１１        ダイヤフラム
１２        封止ディスク
１３        支持リング
１４        エア抜き穴
１５        作動ピストン
１６        逆止弁
１７        エラストマーリング
１８        開放ピン
１９        逆止弁
２０        容積補償室
２１        ピストン室と容積補償室の間の穴
２２        補償ダイヤフラム
２３        空気溜め
２４        供給接続口
２５        バイパス弁
２６        シート弁
２７        溝
２８        シリンダ底部
２９        シール
３０        シール
３１        シール
３２        シール
３３        シール
３４        予圧シール
３５        エラストマーディスク
３６        スクレーパ
３７        永久磁石
３８        ねじ締め付けシリンダ
３９        高圧ポンプ
４０        空気圧式駆動装置
４１        ダイヤフラムシリンダ
４２        液圧溜め
４３        ピストン環状室
４４        ピストン室
４５        作動ピストン内の穴
４６        制御導管
４７        空気圧弁
４８        逆止弁
４９        絞り弁
５０        手動操作可能な空気圧弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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