DE1684827A1 - Druckkessel - Google Patents

Druckkessel

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Description

Robert McAlpine & Sons Ltd», 12. April 1966 80, Park Lane,
London '/* 1 / England
Druckkessel
Die vorliegende Erfindung ist eine ZusatzanmeMung zum Patent Nr Patentanmeldung M 5£511 V/37f.
In der Beschreibung zur Patentanmeldung M 55311 V/37f ist ein Druckkessel beschrieben und unter Schutz gestellt, der einen monolithischen Hohlbetonkörper darstellt, der als Zylinder ausgebildet ist und mit Endplatten versehen ist, der ferner mittels Spannkabeln vorgespannt wird von denen wenigstens einige eine Reihe oder ein Netzwerk bilden, das um den Umfang des Körpers aus einzelnen Kabeln gebildet wird, die in Reihe oder Netzwerk in Führungen in dem Beton des Zylinders und der Endplatten angeordnet sind. Die genannten Führungen sind zum Teil als nach rechts und links gewundene wendeiförmige Rohre ausgebildet, die um die Achse des Druckbehälters angeordnet sind, wobei jedes Rohr nur einen Teil des Umfanges des Druckkessels umfaßt, die Enden der Kabel erstrecken sich durch die Endplatten und die vorgespannten Kabel sind an beiden Enden mittels Verankerungen verankert, die sich gegen die axialen äußeren Oberflächen der Abschlußendplatten und die Enden des Druckkessels abstützen.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung eines solchen Druckkessels.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der vorgespannte Betonmonolith mit ringförmigen Ansätzen an der zylindrischen Wand versehen, die sich axial jenseits des Um-10983A/0393
fanges der anliegenden Teile der äußeren Endplatte und der 'Abschlußplatte erstrecken und die Enden mindestens einiger der wendeiförmigen oder annähernd wendeiförmigen Führungen in dem Beton für die vorgespannten Kabel sind durch den Beton dieser ringförmigen Ansätze hindurchgeführt und die Verankerungen für die Enden der Vorspannungskabel in diesen Führungen stützen sich an der Oberfläche des ringförmigen Ansatzes ab.
Die ringförmigen Ansätze können an beiden Enden des Druckkessels vorgesehen werden und können als Beispiel eine axiale Erstreckung darstellen, die sich vom Umfang der inneren Oberfläche der anliegenden Endplatten bis annähernd der Hälfte des äußeren Durchmessers des Druckkessels erstreckt.
Die verbesserte Anordnung ermöglicht es, daß die verankerten Enden der wendelförmigen Kabel an Punkten angeordnet sind, die sich axial auswärts oder jenseits der Umfangsteile der Endplatten erstrecken, so daß die nach außen gerichteten Druckkräfte, die durch die Endplatten ausgeübt werden, beispielsweise solche Kräfte, die bei der Neigung der Endplatten sich auszubauchen, auftreten, durch die wendeiförmigen Kabel aufgenommen werden.
Bei der verbesserten Anordnung ergeben die sich erstrekkenden ringförmigen Teile des vorgespannten Monolithbetons, was man allgemein mit einer Hebelwirkung bezeichnet, die den inneren Kräften entgegenwirkt, die eine Ausbauchung der anliegenden Endplatten verhindert, so daß die Anzahl der erforderlichen einzelnen vorgespannten Kabel, die durch die einzelnen Endplatten hindurchgeführt werden, vermindert werden kann und in einigen Fällen sich kreuzende Kabel fortgelassen werden können. Im Falle, beispielsweise, eines Beton-Druckkessels, der
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einen nuklearen. Reaktor enthält, erstrecken sich die Standrohre, durch die der Reaktor beschickt wird, durch die obere Abschlußplatte hindurch und müssen in einem solchen engen Abstande angeordnet werden, daß der Durchgang nur für eine begrenzte Anzahl und in einigen Fällen überhaupt keine vorgespannten Kabel möglich sind, die quer durch den Beton.der Endplatten zwischen den Seiten des Kessels durchgeführt werden, so daß die Anordnung, gemäß der vorliegenden Erfindung, von besonderem Vorteil für solche Druckkessel ist.
Die Erfindung soll anhand von Ausführungsbeispielen und den beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden, in denen:
Fig. 1 eine Seitenansicht zeigt, die die Anordnung einer Reihe eines Netzwerkes von Rohren angibt, die aufgerichtet sind, um die endgültigen Kabelführungen zu bilden und die für den Ausguß von Beton für die Herstellung eines Druckkessels vorbereitet sind, wie es im Hauptpatent besehrieben und dargestellt ist.
Fig. 2 eine schematische Ansicht im Schnitt einer Form eines monolithischen Betonkessels darstellt, gemäß der vorliegenden Erfindung und die
Fig. 3, ^, 5, 6, und 7 schematische Schnittansichten zeigen, die Teile von abgeänderten Formen von ringförmigen Ansätzen darstellen.
In Fig. 2 ist ein Druckkessel gemäß der vorliegenden Erfindung als ein Betonmonolith gezeigt, der aus einem hohlen zylindrischen Körperteil 1 besteht und mittels
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Endplatten 2 und 3 geschlossen wird. Es sind Führungen 7 zur Aufnahme von Kabeln in dem Beton des zylindrischen Körpers 1 und der Endplatten 2, 3 vorgesehen, die durch eine Reihe oder durch ein Netzwerk von Rohren 11 gebildet werden in der Art, wie es in Fig. 1 gezeigt ist. Diese Rohre werden vor dem Giessen des Betons ausgerichtet und der Beton wird um diese Rohre ausgegossen, so daß die Führungen, die aus Rohren 11 gebildet werden, in dem Beton eingebettet werden. Die Rohre 11 sind so angeordnet, wie es im Hauptpatent Anmeldung M 53311 beschrieben ist und bilden nach rechts und nach links gleichgerichtete Wendel eines jeden Rohres. Jedes Rohr auf der einen Seite kreutz eine Mehrzahl von Rohren auf der anderen Seite und der Neigungswinkel ist in Verbindung mit den Innenabmessungen des Kessels derart festgelegt, daß jede Führung sich nur teilweise um den Umfang, beispielsweise zur Hälfte, erstreckt und zwar in einigen Fällen weniger, in anderen Fällen mehr als die Hälfte des Umfangs des Kessels. Die Vorspannungskabel werden durch die Führungen 7* die von den Rohren 11 gebildet werden, innerhalb des Beton eingeführt und werden nachträglich an ihren Enden entsprechend vorgespannt und verankert. Die vorliegende Anordnung bietet den Vorteil, daß die gleichen Kabel, sowohl eine axiale als auch eine radiale Vorspannung des Betonkessels ergeben.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Monolithbetonkessel, wie es in Fig. 2 gezeigt ist mit ringförmigen Endansätzen 5* hergestellt, die sich in der axialen Richtung jenseits des Umfangs oder des naheliegenden Teiles der äußeren Endoberfläche der entsprechenden Endplatten 2, 3 erstrecken. Die ringförmigen Ansätze- 5 in Fig. 2 sind mit einer radialen Stärke und einem inneren
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und äußeren Durchmesser ausgeführt, der gleich demjenigen der Wände des zylindrischen Körpers 1 ist, so daß sie als eine tatsächliche axiale Erstreckung der Wand angesehen werden können.
Die Mehrzahl der Führungen zur Aufnahme eines Kabels von denen der Einfachheit halber nur eine auf jeder Seite dargestellt ist, die sich annäht m«ü ■&-·■ ο inen halben Umfang des Kessels erstrecken, sind in gestrichelten Linien in Fig. 2 gezeigt. Sie sind durch den Beton des zylindrischen Körperteils 1 geführt und ein Teil der Führungen umgeben die Endplatten 2, j5 und die ringförmigen Ansätze 5, die sich an den axialen äußeren.Endoberflächen der ringförmigen Ansätze 5 erstrecken, so daß Verankerungen 8 für die Enden der Kabel, die durch die Führungen 7 eingeführt und vorgespannt werden, in diesen axialen äußeren Endoberflächen der ringförmigen Ansätze angeordnet sind.
Der monolithische Druckkessel, wie er in Fig. 2 gezeigt ist, wird von einem Betonfundament 4 getragen.
Fig. J5 zeigt einen Teil eines Ausführungsbeispiels einer abgeänderten Form, bei der der ringförmige Ansatz 5 einen größeren äußeren Durchmesser und einen kleineren inneren Durchmesser als die Wand des zylindrischen Körperteils 1 aufweist. Die Enden der wendeiförmigen oder annähernd wendeiförmigen Führungen 1J der Kabel, von denen zwei von der gleichen Seite in diesem Fall gezeigt sind, sind durch den Beton des Körpers 1 neben der Endplatte 2 und durch den Beton des ringförmigen Ansatzes 5 zu Kabelverankerungspunkten 8 an der axialen äußeren Oberfläche des ringförmigen Ansatzes 5 geführt.
Die Ausführung, die in Fig. 4 gezeigt ist, macht außerdem Gebrauch von einem ringförmigen Ansatz 5 mit einem
größeren äußeren Durchmesser und einem kleineren inneren Durchmesser als die Wand des zylindrischen Körperteils 1 des Druckkessels. In diesem Fall sind die Enden der Führungen 7 für die Aufnahme der Kabel durch den Beton des zylindrischen Körpers 1 neben der Endplatte 5 und durch den Beton des ringförmigen Ansatzes 5 zu den Kabelveranderkungspunkten geführt, die axial jenseits der äußeren Oberfläche der entsprechenden naheliegenden Endplatte und in oder naheliegend einer äusseren Umfangsoberfläche des axialen Ansatzes 5 liegen.
In dem Ausführungsbeispiel, das in Fig. 4 dargestellt ist, sind die äußeren Umfangsoberflächen, die die Kabelverankerungen 8 aufnehmen, in der Oberfläche einer V/and einer zugänglichen Aussparung 9 in dem Beton des ringförmigen Ansatzes 5 ausgebildet. Diese Anordnung sieht gleichzeitig einen Deckel und einen Schutz für die Verankerungen vor und vermeidet deren Drfuchdringen an die Außenseite des Kessels.
Die Fig. 5 und 6 zeigen Änderungen, in denen einige der Führungen 7 für die Kabel in der axialen äußeren Endoberfläche der ringförmigen Ansätze 5 enden, so daß die Verankerungen 8 für die Kabel bei diesen Führungen an Punkten 8 angeordnet sind, die sich an Endoberflächen befinden, während die anderen Führungen 7 an den äußeren Umfangsoberflächen der ringförmigen Ansätze 5 derart enden, daß4 die Verankerungen für die Kabel dieser Führungen an Punkten 8 an diesen äußeren Umfangsoberflächen enden.
Fig. 7 zeigt eine Änderung der Anordnung, die in Fig. 2 gezeigt ist, bei der der ringförmige Ansatz oder die Ansätze 5 mit einer äußeren Umfangsaberfläche ausgebildet sind, an die die Kabelverankerungen 8 eingreifen, deren Oberfläche bei 10 als ein Kegelstumpf ausgebildet ist, dessen theoretische Spitze fort von dem Zylinder gerichtet ist.
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In allen Fällen können die ringförmigen Ansätze 5 so ausgebildet sein, daß Oberflächen vorgesehen sind, an denen die Kabelverankerungen eingreifen, die zu der Achse des Kessels geneigt, angeordnet sind.
Die wendeiförmigen Rohre 11 des Netzwerkes in den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen, können in dem Beton so eingegossen werden, daß die Vorspannung der darin angeordneten Kabel entspannt werden kann und die Kabel herausgenommen, überprüft und ersetzt werden können. Andere Arten von abnehmbaren Formteilen können verwendet werden, um die wendeiförmigen Führungen bei dem Ausgiessen von Beton herzustellen und die eingeführten Kabel können nach dem Vorspannen in einigen Fällen in den wendeiförmigen Führungen untergossen werden, wenn eine Überprüfung oder ein Ersatz der Kabel erforderlich ist.
Endteile der Führungen für die Kabel in dem Beton, beispielsweise diejenigenTeile in dem Beton, die sich in den ringförmigen Ansätzen befinden, können von einer wendeiförmigen oder annähernd wendeiförmigen Gestalt abweichen. Diese Teile sind als annähernd gerade Teile in Ebenen ausgebildet, die annähernd tangential zu den Kreisen in dem Beton der ringförmigen Ansätze liegen und konzentrisch dazu angeordnet sind und außerdem eine Neigung zu der Achse des Druckkessels aufweisen können.
Diese Anordnung erleichtert das Erreichen eines erwünschten sehr hohen Grades der Spannung in den Kabeln, die erforderlich ist, beispielsweise, wenn der Druckkessel die äußere Gestalt eines nuklearen Reaktors bildet. Hierbei wird ein Minimum der unerwünschten Reibung zwischen den Kabeln und den Wänden der Führungen während des nachträglichen Spannvorgangs erreicht.
Patentansprüche: 109834/039? - 8 -

Claims (1)

  1. Patentansprüche:
    Druckbehälter nach Patent ...» Patentanmeldung
    M 55511 V/37f in Form eines monolithischen, aus einem Betonzylinder und einer Betondeckelplatte und Betonbodenplatte bestehenden Körpers, mit nachspannbaren Kabeln, die frei in wendeiförmigen Führungen um die Behälter in einer Reihe angeordnet sind und die einzelnen Kabel in Führungen liegen die nach links und rechts einen gleichen wendeiförmigen oder annähernd wendeiförmigen Verlauf durch den Beton des Zylinders und die Betondeckel und -bodenplatte haben, wobei sich der wendeiförmige Verlauf nur über einen Teil des Behälterumfanges erstreckt und die Kabelenden nahe der äusseren Endflächen der Betondeckel und -bodenplatten verankert sind, dadurch gekennzeichnet, daß der monolithische Betonkörper (1) mit einem ringförmigen Ansatz (5) an der Wand des Zylinders versehen ist, der sich axial jenseits der äusseren Oberfläche der entsprechenden Endplatte (2, 3) erstreckt und in dem zumindest einige der wendelförmig oder annähernd wendelförmig ausgebildeten Führungen (7) enden, die die Kabel enthalten und daß die Verankerungen (8) für Enden der Kabel in den genannten Führungen an der Oberfläche oder an den Oberflächen der Ansätze (5) angeordnet sind, der oder die axial und/oder am äusseren Umfangskreis des Ringraumes ist oder sind.
    2. Druckkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die axial sich erstreckenden ringförmigen Ansätze (5) einen äusseren Durchmesser aufweisen der größer als der äussere Durchmesser des anliegenden Teiles des Zylinders (1) ist.
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    j3. Druckkessel nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansätze (5) einen inneren Durchmesser aufweisen, der kleiner als der innere Durchmesser des anliegenden Teiles des Zylinders (1) ist.
    4. Druckkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Ansatzes (5) in die die Verankerungen (8) eingreifen, einen Kegelstumpf (10) darstellen, der konzentrisch mit dem Zylinder (1) ist und dessen theoretische Spitze vom Zylinder fort gerichtet ist.
    5. Druckkessel nach einem der Ansprüche 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Ansätze (5) in die die Verankerungen (8) eingreifen durch die Wand (10) eines Hohlraumes (9) gebildet werden, der innerhalb des Ansatzes (5) ausgebildet ist.
    6. Druckkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 5* dadurch gekennzeichnet, daß die Endteile mindestens einiger Führungen (7) im Beton des Ansatzes (5) in annähernd geraden Abschnitten in Ebenen angeordnet sind, die annähernd tangential zu Kreisen in dem Beton des Ansatzes (5) liegen und konzentrisch dazu verlaufen und die außerdem zu der Achse des Druckkessels geneigt sind.
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