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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Lösen einer Gewindeverbindung zwischen einem ersten Bauteil, beispielsweise Ventilgehäuse, und einem zweiten Bauteil, beispielsweise Gewindering. Ferner betrifft die Erfindung eine Verbindungsanordnung zum Lösen einer Gewindeverbindung zwischen einem ersten Bauteil und einem zweiten Bauteil mit einem entsprechenden Werkzeug.
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Ein – nicht beschränkendes – Beispiel einer Anwendung eines Werkzeugs der erfindungsgemäßen Art ist das Ausdrehen eines Gewinderings in einem Stell- und Regelventil einer Dampfturbine. Ein solches Ventil regelt die Dampfmenge im normalen Betrieb einer Dampfturbine und darüber die Turbinenleistung. Das Ventil ist in einem Ventilgehäuse mit einem Gewindering in axialer Richtung fixiert. Der Gewindering verfügt über ein Außengewinde, beispielsweise ein Sägezahngewinde, mit dem er in einem entsprechenden (komplementären) Innengewinde des Ventilgehäuses festgedreht ist. Im Revisionsfall den Gewindering zu lösen (auszudrehen).
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Das hierfür notwendige Lösemoment ist in der Regel weitaus größer als das Montagemoment, da der Gewindering im Laufe der Jahre „festbackt”, was durch Oxidation an den Stahloberflächen durch die Einwirkung der heißen Gase (Verzunderung) etc. eintritt. Bisher wird ein solcher Gewindering mit einem einarmigen Schlüssel oder einem sogenannten Kranschlüssel gelöst. In ersterem Fall handelt es sich um einen einseitig wirkenden, in der Regel hydraulisch betätigten Schlüssel, im anderen Fall um den Kopf eines Werkzeugs, der einerseits axial hervorstehende Vorsprünge zum Eingriff in entsprechende Vertiefungen im Gewindering und andererseits einen länglichen radialen Hebel (Lastarm) aufweist. Zum Lösen des Gewinderings wird der Kranschlüssel seitlich (in axialer Richtung) auf den Gewindering aufgesetzt und mittels eines Kranes, beispielsweise Hallenkranes, betätigt, indem der Kran am Lastarm angreift und eine Kraft in Umfangsrichtung über den Lastarm auf den Werkzeugkopf überträgt. Daraus resultiert eine Schwenkbewegung, die zum Lösen des Gewinderings führt.
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Die aus dem Stand der Technik bekannte Lösung hat mehrere Nachteile. Da der Krankraft nicht achssymmetrisch eine identische Gegenkraft gegenübersteht, wirken neben dem angestrebten Lösemoment zusätzlich erhebliche Querkräfte auf den Gewindering. Querkräfte sind einer der Hauptgründe für Gewindefressen. Das Risiko eines Gewindefressens ist dadurch noch weiter erhöht, wenn es sich bei dem Gewinde in um ein Sägezahngewinde handelt.
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Ein weiterer Nachteil ist, dass der Kran nur mit einer bestimmten Kraft ziehen darf, da er ansonsten das gesamte Ventil aus der Verankerung heben und somit unter anderem die Ventilspindel schwer beschädigen würde. Die Gefahr, dass diese maximale Grenze überschritten wird, ist sehr groß, selbst wenn mit einer Kranwaage gearbeitet wird.
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Noch ein Nachteil ist, dass die maximal zulässige Kraft, die gerade nicht zum Anheben und somit einer Beschädigung des Ventils führt, in der Regel zum Lösen des Gewinderings nicht ausreicht. Es müssen dann zur Reduzierung des Lösemomentes ergänzende Maßnahmen durchgeführt werden. Beispielsweise muss das Ventilgehäuse erwärmt werden, wodurch es sich ausdehnt und somit die Klemmwirkung innerhalb des Gewindes reduziert und die Verzunderung aufbricht. Zum Erwärmen ist aber ein Abisolieren des Ventils notwendig.
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Noch ein Problem besteht darin, dass unter Last, wenn der Kran am Kranschlüssel zieht, eine erhebliche Gefahr besteht, dass der Kranschlüssel vom Gewindering abspringt und so umstehende Arbeiter verletzt.
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Davon ausgehend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Werkzeug zu schaffen, mit dem eine Gewindeverbindung zwischen einem ersten Bauteil und einem zweiten Bauteil auf möglichst einfache und sichere Weise gelöst werden kann.
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Die zuvor hergeleitete und aufgezeigte Aufgabe wird gemäß einer ersten Lehre der vorliegenden Erfindung gelöst durch ein Werkzeug zum Lösen einer Gewindeverbindung zwischen einem ersten Bauteil, beispielsweise Ventilgehäuse, und einem zweiten Bauteil, beispielsweise Gewindering, wobei das Werkzeug eine in axialer Richtung verlaufende (gedachte) Werkzeugmittelachse aufweist, wobei die Werkzeugmittelachse bei der bestimmungsgemäßen Anwendung des Werkzeugs koaxial zur Gewindeachse der Gewindeverbindung angeordnet werden kann,
- – mit mindestens einem Wangenelement, das mindestens zwei von der Werkzeugmittelachse radial beabstandete Löcher, zum Beispiel Bohrungen, und mindestens einen sich von der Werkzeugmittelachse bzw. Mittelachse des jeweiligen Wangenelements radial nach außen erstreckenden Lastarm aufweist,
- – mit mindestens zwei Verbindungsbolzen, insbesondere Gewindebolzen, die in axialer Richtung jeweils durch eines der Löcher verlaufen, wodurch das mindestens eine Wangenelement drehfest mit dem ersten Bauteil verbindbar und insbesondere das mindestens eine Wangenelement in axialer Richtung am ersten Bauteil fixierbar ist,
- – mit mindestens einem Schwenkelement, das, insbesondere in axialer oder radialer Richtung, benachbart zu dem mindestens einen Wangenelement angeordnet und mit dem mindestens einen Wangenelement um die Werkzeugmittelachse schwenkbar verbunden ist, wobei das mindestens eine Schwenkelement mindestens einen sich von der Werkzeugmittelachse radial nach außen erstreckenden Lastarm aufweist,
- – mit mindestens einem Anschlagmittel, insbesondere mindestens zwei Anschlagmitteln, das/die mit dem mindestens einen Schwenkelement – direkt oder indirekt – verbunden ist/sind, um mit einem oder mehreren entsprechenden Gegenstücken, beispielsweise Vorsprüngen oder Vertiefungen, im zweiten Bauteil in Umfangsrichtung in Kontakt zu kommen,
- – mit mindestens einem Zylinder und einem darin geführten Kolben, wobei der mindestens eine Zylinder über eine Druckleitung, insbesondere Öldruckleitung, mit Druck beaufschlagbar ist (um den Kolben zu bewegen), wobei der mindestens eine Zylinder mit dem einen Lastarm und der Kolben mit dem jeweils anderen Lastarm, insbesondere gelenkig, verbunden ist, das heißt, entweder ist der Zylinder mit einem Lastarm des mindestens einen Schwenkelements und der in diesem Zylinder geführte Kolben mit einem Lastarm des mindestens einen Wangenelements verbunden oder der Zylinder ist mit einem Lastarm des mindestens einen Wangenelements und der in diesem Zylinder geführte Kolben mit einem Lastarm des mindestens einen Schwenkelements verbunden.
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Wie im Folgenden noch erläutert werden wird, können je Wangenelement und/oder je Schwenkelement auch
- – mehrere Wangenelemente und/oder
- – mehrere Schwenkelemente und/oder
- – mehrere Lastarme und/oder
- – mehrere Zylinder mit darin geführtem Kolben
vorgesehen sein.
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Im bestimmungsgemäß angewendeten Zustand des Werkzeugs ist das mindestens eine Wangenelement mit dem ersten Bauteil, beispielsweise einem Ventilgehäuse, insbesondere einem Ventilgehäuse eines Stell- und Regelventils einer Dampfturbine, über die Verbindungsbolzen fest verbunden. Beim Beispiel des zuvor erwähnten Ventils werden die Verbindungsbolzen in den Gewindebohrungen verschraubt, die ohnehin stirnseitig am Ventilgehäuse vorhanden sind und über die im normalen Betrieb des Ventils der Antrieb („Laterne”) mit dem Ventilgehäuse verschraubt ist. Ist das mindestens eine Wangenelement auf diese Weise mit dem ersten Bauteil drehfest verbunden und daran axial fixiert, greifen die Anschlagmittel beispielweise in entsprechende Vertiefungen im zweiten Bauteil bzw. Gewindering ein.
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Das erfindungsgemäße Werkzeug funktioniert wie folgt. Bei Druckbeaufschlagung des jeweiligen Zylinders wird der zugehörige Kolben aus dem Zylinder herausbewegt, wodurch der mindestens eine Lastarm des mindestens einen Wangenelements vom mindestens einen Lastarm des mindestens einen Schwenkelements in Umfangsrichtung um die Werkzeugmittelachse bzw. Mittelachse des Wangenelements weggedrückt und wegbewegt wird. Der mindestens eine Lastarm des mindestens einen Schwenkelements schwenkt nun um die Werkzeugmittelachse bzw. Mittelachse des Schwenkelements, wodurch das mit dem Schwenkelement verbundene zweite Bauteil relativ zum ersten Bauteil um die Werkzeugachse gedreht wird. Diese relative Drehung führt zu einem Lösen der Gewindeverbindung zwischen erstem Bauteil und zweitem Bauteil, das heißt bei dem vorangehenden Beispiel zu einem Lösen der Gewindeverbindung zwischen Ventilgehäuse und Gewindering.
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Die vorliegende Erfindung ermöglicht ein kontrolliertes, dosiertes achssymmetrisches Lösen eines Gewinderings vom Ventilgehäuse, ohne unzulässig hohe Querkräfte anzubringen. Da sich das Werkzeug am Ventilgehäuse abstützt und achsymmetrisch arbeitet, wirken kaum noch Querkräfte auf den Gewindering, wodurch die Gefahr des Fressens des Gewinderings erheblich reduziert wird. Es besteht auch keine Gefahr mehr der Beschädigung des Ventils, da durch die Abstützung des Werkzeugs am Ventilgehäuse auf das Ventil bzw. Ventilgehäuse keine äußeren Kräfte mehr einwirken, die beispielsweise das gesamte Ventilgehäuse aus der Verankerung heben könnten. Da das Werkzeug außerdem durchaus 200.000 Nm, ggf. sogar noch mehr, aufbringen kann, besteht auch nicht mehr die Notwendigkeit, die Lösemomente durch Maßnahmen wie Erwärmen des Ventils, vorheriges Abisolieren etc., zu reduzieren. Außerdem wird die Arbeitssicherheit erheblich verbessert, da kein Kran mehr zieht und da das Werkzeug über die Verbindungsbolzen in axialer Richtung fixiert werden kann. Das Werkzeug kann dann nicht mehr abspringen und so umstehende Arbeiter verletzen. Das Restrisiko wird zusätzlich noch dadurch reduziert, da optional das gesamte Werkzeug fernbedienbar ist.
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Im Folgenden werden nun einzelne Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Werkzeugs beschrieben. Es sei nochmals hervorgehoben, dass das Werkzeug im vorliegenden Text nur beispielhaft für die Anwendung mit einem Gewindering eines Ventils einer Dampfturbine beschrieben wird. Das Werkzeug ist aber auch geeignet, nahezu beliebige andere Gewindeverbindungen zu lösen. Die im folgenden beschriebenen Merkmale, die nicht zwingend, sondern nur optional sind, sind besonders vorteilhaft für den Anwendungsfall eines Lösens eines wie zuvor beschriebenen Gewinderings von einem Ventilgehäuse, können aber durchaus auch bei anderen Anwendungen von Vorteil sein.
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Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Werkzeugs ist vorgesehen, dass das Werkzeug mindestens zwei Wangenelemente, insbesondere genau zwei Wangenelement, aufweist, die insbesondere in axialer Richtung voneinander beabstandet sind und die jeweils mindestens zwei von der Werkzeugmittelachse radial beabstandete Löcher und jeweils mindestens einen sich von der Werkzeugmittelachse radial nach außen erstreckenden Lastarm aufweisen, wobei das mindestens eine Schwenkelement insbesondere in axialer Richtung zwischen den Wangenelementen angeordnet und mit den Wangenelementen um die Werkzeugmittelachse schwenkbar verbunden ist. Dabei ist der mindestens eine Zylinder mit dem Lastarm des mindestens einen Schwenkelements und der Kolben mit den Lastarmen der Wangenelemente oder der mindestens eine Zylinder mit den Lastarmen der Wangenelemente und der Kolben mit dem Lastarm des mindestens einen Schwenkelements verbunden. Durch die Anordnung eines Schwenkelements zwischen zwei Wangenelementen werden Querkräfte innerhalb des Werkzeugs bei Belastung, das heißt bei Druckbeaufschlagung der Zylinder, vermieden. Auf diese Weise wird die Kraft von der Zylinder-/Kolbenanordnung ohne nennenswerte Verluste auf die Wangenelemente und das Schwenkelement übertragen. Grundsätzlich können auch noch Lagerringe vorgesehen sein, beispielsweise je einer in axialer Richtung zwischen Wangenelement und Schwenkelement. Die Wangenelemente sind insbesondere auch miteinander verschraubt, das heißt in axialer Richtung aneinander fixiert. Letztere Verschraubung ist insbesondere unabhängig von der Verschraubung des Werkzeugs mittels der Verbindungsbolzen am ersten Bauteil (Ventilgehäuse) vorgesehen.
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Beim Vorhandensein zweier Wangenelemente sind die Lastarme der Wangenelemente insbesondere parallel zueinander angeordnet. Die Wangenelemente haben insbesondere eine identische Form, was die Herstellung des Werkzeugs vereinfacht.
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Zusätzlich oder alternativ zu einer Variante mit mindestens zwei bzw. genau zwei Wangenelementen und einem dazwischen angeordneten Schwenkelement ist es auch denkbar, mindestens zwei bzw. genau zwei Schwenkelemente vorzusehen und dazwischen ein Wangenelement anzuordnen. So kann gemäß einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen sein, dass das Werkzeug mindestens zwei Schwenkelemente, insbesondere genau zwei Schwenkelemente, aufweist, die insbesondere in axialer Richtung voneinander beabstandet sind und jeweils mindestens einen sich von der Werkzeugmittelachse radial nach außen erstreckenden Lastarm aufweisen, wobei das mindestens eine Wangenelement insbesondere in axialer Richtung zwischen den Schwenkelementen angeordnet und mit den Schwenkelementen um die Werkzeugmittelachse schwenkbar verbunden ist. Dabei ist der mindestens eine Zylinder mit den Lastarmen der Schwenkelemente und der Kolben mit dem Lastarm des mindestens einen Wangenelements oder der mindestens eine Zylinder mit dem Lastarm des mindestens einen Wangenelements und der Kolben mit den Lastarmen der Schwenkelemente verbunden.
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Gemäß noch einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Werkzeugs ist vorgesehen, dass das Anschlagmittel ein Vorsprung oder eine Vertiefung ist bzw. die Anschlagmittel Vorsprünge oder Vertiefungen sind. Der jeweilige Vorsprung oder die jeweilige Vertiefung wird dann mit einem entsprechenden jeweligen Gegenstück, das heißt der Vorsprung z. B. mit einer Vertiefung oder die Vertiefung z. B. mit einem Vorsprung, am zweiten Bauteil zusammengeführt, so dass diese bei der bestimmungsgemäßen Anwendung des Werkzeugs ineinander greifen. Eine Drehbewegung des Schwenkelements führt zu einer Umlaufbewegung der Anschlagmittel bzw. der Vorsprünge oder Vertiefungen, die wiederum auf das auszudrehende Bauteil übertragen wird.
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Die Anschlagmittel können direkt mit dem Schwenkelement verbunden sein, beispielsweise einstückig (integral) damit ausgeführt oder damit verschraubt sein. Es ist aber auch eine indirekte Verbindung der Anschlagmittel mit dem Schwenkelement denkbar. So können die Anschlagmittel Bestandteil eines mit dem Schwenkelement fest verbundenen Werkzeugkopfes oder einer Nuss, also eines lösbaren/aufsteckbaren Werkzeugkopfes, sein, wobei der Werkzeugkopf bzw. die Nuss drehfest mit dem mindestens einen Schwenkelement verbunden ist. Die Drehbewegung des Schwenkelements wird dann auf den Werkzeugkopf übertragen und die daran angeordneten, beispielsweise einstückig (integral) damit ausgeführten oder daran angeschraubten, Anschlagmittel bewegen sich dadurch in Umfangsrichtung und übertragen diese Bewegung auf das auszudrehende zweite Bauteil. Ein lösbarer bzw. aufsteckbarer Werkzeugkopf hat auch den Vorteil, dass das Werkzeug an unterschiedliche Teilkreisdurchmesser von Gewinderingen oder beliebige andere Anwendungen universell angepasst werden kann, sodass immer eine symmetrische Abstützung gewährleistet ist.
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Um die Bewegung vom Schwenkelement auf eine entsprechende Nuss übertragen zu können, weist das Werkzeug beispielsweise eine Verbindungswelle oder Verbindungshülse (Hohlwelle) auf. Diese verbindet die Nuss drehfest mit dem mindestens einen Schwenkelement. Grundsätzlich ist es auch denkbar, die Verbindungswelle oder -hülse auswechselbar anzuordnen, um das Werkzeug individuell an unterschiedliche Anwendungsfälle anpassen zu können.
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Die drehfeste Verbindung zwischen Schwenkelement und Verbindungswelle bzw. -hülse kann dadurch gebildet werden, dass die Verbindungswelle oder -hülse zumindest abschnittsweise eine gezahnte oder eckige Außenkontur und das mindestens eine Schwenkelement und/oder die Nuss zumindest abschnittsweise eine zu dieser Außenkontur komplementäre Innenkontur aufweist. Grundsätzlich sind auch andere Verbindungen zwischen Schwenkelement und Verbindungswelle bzw. -hülse denkbar, beispielsweise mittels einer Paßfeder. Vorzugsweise handelt es sich bei der Verbindungshülse um eine Zahnhülse, da eine Vielzahl von Zähnen eine hohe Last optimal auf eine damit zusammenwirkende komplementäre Verzahnung übertragen kann. Wie gesagt kann anstelle einer gezahnten auch eine eckige Außenkontur und dazu komplementäre Innenkontur vorgesehen sein, insbesondere ein Außensechskant und dazu komplementärer Innensechskant. Eine gezahnte Verbindungswelle oder -hülse kann auch mit einer Ratsche zusammenwirken, die optional mit dem Schwenkelement drehfest verbunden ist und bei einer bestimmungsgemäßen Betätigung des Werkzeugs, wenn also die mindestens eine Zylinder/Kolbenanordnung das jeweilige Schwenkelement vom jeweiligen Wangenelement wegdrückt, eine entgegengesetzte Bewegung unterbindet, das heißt entgegen der Belastungsrichtung als Sperrmechanismus wirkt, was den Komfort und die Sicherheit des Werkzeugs erhöht.
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Die Verwendung einer Verbindungshülse anstelle einer Verbindungswelle hat bei einigen Anwendungen auch den Vorteil, dass ein solches Werkzeug auch dann angewendet werden kann, wenn ein Abschnitt einer Ventilspindel oder ein vergleichbares wellenförmiges Bauteil in axialer Richtung aus dem ersten Bauteil, insbesondere dem Ventilgehäuse, hervorsteht. Das Werkzeug kann dann über die in axialer Richtung hervorstehende Spindel oder dergleichen geführt werden.
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Gemäß noch einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Werkzeugs ist vorgesehen, dass das mindestens eine Wangenelement und/oder das mindestens eine Schwenkelement jeweils mindestens zwei sich von der Werkzeugmittelachse radial nach außen erstreckende Lastarme aufweist. Dabei sind mindestens zwei Zylinder mit einem jeweils darin geführten Kolben vorgesehen, wobei jeder Zylinder über eine Druckleitung mit Druck beaufschlagbar ist und wobei jeder Zylinder mit einem Lastarm des mindestens einen Schwenkelements und der jeweilige Kolben mit einem Lastarm des mindestens einen Wangenelements oder jeder Zylinder mit einem Lastarm des mindestens einen Wangenelements und der jeweilige Kolben mit einem Lastarm des mindestens einen Schwenkelements verbunden ist, wobei insbesondere die Zylinder und/oder Kolben synchron und parallel arbeiten bzw. ansteuerbar sind.
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Grundsätzlich ist es auch denkbar, noch mehr Lastarme und/oder Zylinder-/Kolbenanordnungen einzusetzen. Es muss auch nicht zwingend an jedem Lastarm nur ein Zylinder oder Kolben angeordnet sein, sondern es können auch mehrere Kolben oder Zylinder mit einem Lastarm verbunden sein. Durch eine entsprechende Mehrzahl an Kolben und/oder Lastarmen kann auch entsprechend mehr Kraft übertragen werden.
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Gemäß noch einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Werkzeugs ist vorgesehen, dass der Verbindungspunkt (Anlenkpunkt), an dem der Lastarm des mindestens einen Wangenelements mit dem Zylinder oder Kolben verbunden ist, radial weiter außen als das jeweilige Loch angeordnet ist. Je weiter außen der Verbindungspunkt ist, umso größer ist der Hebel, was die Kraftübertragung vereinfacht.
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Der jeweilige Zylinder oder Kolben kann bei Vorhandensein nur eines einzelnen Schwenkelements oder Wangenelements auch über einen Gabelkopf verfügen, mit dem er an dem entsprechenden Element angelenkt ist. Sind zwei Wangenelemente oder Schwenkelemente vorgesehen, kann der Zylinder oder Kolben dazwischen angelenkt sein.
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Gemäß noch einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Werkzeugs ist vorgesehen, dass die Löcher in dem mindestens einen Wangenelement diametral gegenüberliegend angeordnet sind und insbesondere denselben Abstand zur Werkzeugmittelachse aufweisen. Dies ist auch denkbar für die in den Löchern geführten Verbindungsbolzen und/oder das oder die Anschlagmittel. Auf diese Weise wird die Kraft mit einfachen Mitteln achssymmetrisch auf das auszudrehende Bauteil, beispielsweise den Gewindering, übertragen.
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Gemäß noch einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Werkzeugs ist vorgesehen, dass zumindest ein Lastarm des mindestens einen Schwenkelements eine Anschlagfläche aufweist, die sich insbesondere parallel zur Werkzeugmittelachse erstreckt, wobei die Anschlagfläche an einem Abschnitt des Lastarms vorgesehen ist, der radial weiter außen als der Verbindungspunkt liegt, an dem der Lastarm des mindestens einen Schwenkelements mit dem Zylinder oder Kolben verbunden ist. Eine solche Anschlagfläche hat den Vorteil, dass in dem Fall, dass das Werkzeug bestimmungsgemäß montiert ist und der oder die Zylinder bereits druckbeaufschlagt sind, aber noch keine Drehbewegung erfolgt, die Schwenkbewegung des Schwenkelements um die Werkzeugmittelachse durch Schläge mit einem Hammer auf die Anschlagfläche unterstützt werden kann. Auf diese Weise können zusätzliche Impulse auf das auszudrehende Bauteil übertragen werden, die insbesondere helfen, ein übermäßig festsitzendes (festgebackenes) Bauteil zu lösen.
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Wie bereits zuvor erläutert wurde, sind vorteilhafterweise mindestens zwei Wangenelemente vorgesehen. In diesem Fall sind die Wangenelemente gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Werkzeugs miteinander verbunden, beispielsweise verschraubt, so dass die beiden Wangenelemente sowohl in axialer Richtung als auch in Umfangsrichtung relativ zueinander fixiert sind. Eine entsprechende Verbindung der beiden Wangenelemente miteinander hält auch das gesamte Werkzeug zusammen, da zwischen den Wangenelementen insbesondere ein Schwenkelement und ein Anlenkpunkt für einen Zylinder oder Kolben angeordnet ist. Das Schwenkelement und der Zylinder oder Kolben wird somit auch in axialer Richtung fixiert.
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Ebenfalls im Falle von mindestens zwei Wangenelementen kann vorgesehen sein, dass die mindestens zwei Verbindungsbolzen insbesondere in axialer Richtung jeweils durch ein Loch des einen Wangenelements und ein Loch des anderen Wangenelements verlaufen, wobei insbesondere mindestens eines der Löcher, vorzugsweise alle Löcher, in dem einen Wangenelement koaxial zu jeweils einem der Löcher in dem anderen Wangenelement angeordnet sind. Die koaxial zueinander angeordneten Löcher und die darin geführten Verbindungsbolzen verlaufen insbesondere parallel zur Werkzeugmittelachse.
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Die Aufgabe wird ferner gemäß einer zweiten Lehre der vorliegenden Erfindung gelöst durch eine Verbindungsanordnung zum Lösen einer Gewindeverbindung zwischen einem ersten Bauteil, beispielsweise Ventilgehäuse, und einem zweiten Bauteil, beispielsweise Gewindering, umfassend
- – das erste Bauteil, insbesondere Ventilgehäuse,
- – das zweite Bauteil, insbesondere Gewindering, und
- – ein wie zuvor definiertes Werkzeug.
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Eine solche Verbindungsanordnung erlaubt es auf einfache Weise und unter Nutzung der bereits beschriebenen Vorteile, einen Gewindering aus einem Ventilgehäuse eines Stell- und Regelventils einer Dampfturbine im Revisionsfall auszudrehen. Wie gesagt ist das Werkzeug aber auch für andere Gewindeverbindungen anwendbar, bei denen eine hohe Kraft notwendig ist, um die Bauteile voneinander zu lösen.
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Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, das erfindungsgemäße Werkzeug und die erfindungsgemäße Gewindeverbindung auszugestalten und weiterzubilden. Hierzu sei einerseits verwiesen auf die dem Schutzanspruch 1 folgenden Schutzansprüche, andererseits auf die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt:
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1 schematisch eine perspektivische Ansicht eines Werkzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung,
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2 schematisch eine Vorderansicht des Werkzeugs in zwei Betriebsstellungen und
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3 schematisch eine Seitenansicht des Werkzeugs.
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In den 1 bis 3 ist ein Ausführungsbeispiel eines Werkzeugs 1 zum Lösen einer Gewindeverbindung 2 zwischen einem ersten Bauteil 3 und einem zweiten Bauteil 4 dargestellt. Bei dem ersten Bauteil 3 handelt es sich hier beispielhaft um ein Ventilgehäuse 3 eines Stell- und Regelventils einer Dampfturbine. Bei dem zweiten Bauteil 4 handelt es sich hier beispielhaft um einen Gewindering 4, der über ein Außengewinde, z. B. ein Sägezahngewinde, mit dem Ventilgehäuse 3 verbunden ist, welches ein komplementäres Innengewinde aufweist.
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Das Werkzeug 1 weist eine in axialer Richtung X verlaufende Werkzeugmittelachse M auf, die koaxial zur Mittelachse G der Gewindeverbindung 2 verläuft, wenn das Werkzeug 1, wie in 3 gezeigt, bestimmungsgemäß zu der Gewindeverbindung 2 ausgerichtet und montiert wird.
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Das Werkzeug 1 weist, wie in 1 und 3 zu erkennen ist, zwei parallel angeordnete, plattenförmige Wangenelemente 5 auf, die in axialer Richtung X voneinander beabstandet sind und die jeweils mindestens zwei koaxial zueinander angeordnete und von der Werkzeugmittelachse M radial beabstandete Löcher 5.1 und zwei sich von der Werkzeugmittelachse M radial nach außen erstreckende Lastarme 5.2 aufweisen. Die beiden Wangenelemente 5 haben eine identische Form und sind parallel und exakt zueinander fluchtend angeordnet. Dies gilt auch für die Löcher 5.1, durch die jeweils ein Verbindungsbolzen 6 geführt ist, um die Wangenelemente 5 drehfest mit dem ersten Bauteil 3 zu verbinden und in axialer Richtung X am ersten Bauteil 3 zu fixieren. Die Verbindungsbolzen 6 sind aus Gründen der Übersichtlichkeit in 1 nur schematisch durch eine gestrichelte Linie dargestellt.
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Ferner ist ein einzelnes Schwenkelement 7, welches ebenfalls plattenförmig ausgebildet ist, in axialer Richtung X zwischen den Wangenelementen 5 angeordnet und mit diesen schwenkbar verbunden. Die schwenkbare Verbindung wird über zwei Zylinder 9 und jeweils darin geführte Kolben 10 ermöglicht, die das Schwenkelement 7 und die Wangenelemente 5 miteinander verbinden. Dazu weist das Schwenkelement 7 zwei Lastarme 7.1 und weisen die Wangenelemente 5 jeweils zwei Lastarme 5.2 auf, die sich von der Werkzeugmittelachse M radial nach außen erstrecken. Zwischen jeweils einem Lastarm 7.1 des Schwenkelements und zwei in Umfangsrichtung dazu benachbarten parallelen Lastarmen 5.2 der beiden Wangenelemente 5 ist jeweils ein Zylinder 9 mit zugehörigem Kolben 10 angeordnet.
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Das Werkzeug 1 weist ferner eine abnehmbare Nuss 8 als Werkzeugkopf auf, die mit mehreren Anschlagmitteln 8.1 in Form von axialen Vorsprüngen versehen ist. Die Vorsprünge 8.1 können bei der bestimmungsgemäßen Montage des Werkzeugs 1 mit entsprechenden Vertiefungen 4.1 im zweiten Bauteil 4 zusammenwirken, um eine Drehbewegung zu übertragen.
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Das Schwenkelement 7 ist wie gesagt in axialer Richtung zwischen den Wangenelementen 5 fixiert. Die beiden Zylinder 9 sind über einen Gabelkopf 9.1 an einem Verbindungspunkt 7.2 an den Lastarmen 7.1 des Schwenkelements 7 angelenkt. Der jeweils zugehörige Kolben 10 ist an der gegenüberliegenden Seite der Zylinder-/Kolbenanordnung zwischen den beiden Wangenelementen 5 an einem Verbindungspunkt 5.3 angelenkt.
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Über eine Druckleitung 11 ist jeder Zylinder 9 druckbeaufschlagbar, was bewirkt, dass der jeweilige Kolben 10 aus dem Zylinder 9 herausbewegt wird, wodurch der jeweilige Lastarm 7.1 des Schwenkelements 7 von den jeweiligen Lastarmen 5.2 der Wangenelemente 5 in Umfangsrichtung um die Werkzeugmittelachse M weggedrückt und wegbewegt wird. Die Relativbewegung des Schwenkelements 7 gegenüber den Wangenelementen 5 wird auf eine Zahnhülse 12, die sich in axialer Richtung durch das Werkzeug 1 erstreckt, übertragen, auf der, über eine komplementäre Innenverzahnung, die Nuss 8 angeordnet ist, so dass die Schwenkbewegung des Schwenkelements 7 auf die Nuss 8 und von dieser auf das auszudrehende zweite Bauteil 4 übertragen werden kann. In 2 ist mit durchgezogenen Linien die Ausgangsstellung des Werkzeugs 1 vor der Druckbeaufschlagung der Zylinder 9 dargestellt, wohingegen mit gestrichelten Linien der druckbeaufschlagte Zustand gezeigt ist, durch den die Gewindeverbindung 2 lösbar ist.
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Wie 2 außerdem zeigt, ist einer der beiden Lastarme 7.1 des Schwenkelements 7 anders geformt und insbesondere länger als der gegenüberliegende Lastarm 7.1. Der längere Lastarm 7.1 weist eine Anschlagfläche 7.3 auf, die parallel zur Werkzeugmittelachse M verläuft und über die mit einem Hammer oder vergleichbaren Werkzeug auf den Lastarm 7.1 geschlagen werden kann, um zusätzliche Impulse beim Lösen der Gewindeverbindung auf das auszudrehende Bauteil 4 auszuüben.
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Schließlich zeigt 3, wie eine Verbindungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt werden kann. Dies geschieht, indem ein Werkzeug 1, wie es zuvor definiert wurde, mit einem ersten Bauteil 3, beispielsweise Ventilgehäuse 3, und einem zweiten Bauteil 4, beispielsweise Gewindering 4, verbunden wird. Dabei wir das Werkzeug 1 axial mit dem ersten und zweiten Bauteil verbunden, indem die Verbindungsbolzen 6 (in 3 nicht dargestellt) mit dem ersten Bauteil fest verbunden werden. Gleichzeitig greifen die Vorsprünge 8.3 der Nuss 8 in die Vertiefungen 4.1 des zweiten Bauteils 4 ein. Wird dann die entsprechende Schwenkbewegung zwischen Schwenkelement 7 und den beiden Wangenelementen 5 durch Druckbeaufschlagung der Zylinder 9 erzeugt, überträgt sich die Drehung entsprechend über die Nuss 8 auf das zweite Bauteil 4 und dreht dieses aus dem ersten Bauteil 3 aus.
