DE2146608B2

DE2146608B2 - Spannvorrichtung

Info

Publication number: DE2146608B2
Application number: DE19712146608
Authority: DE
Inventors: Peter 4600 Dortmund Schüngel
Original assignee: Kloeckner Werke AG
Current assignee: Kloeckner Werke AG
Priority date: 1971-09-17
Filing date: 1971-09-17
Publication date: 1976-03-25
Also published as: DE2146608A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vorspannen mehrerer, auf einem Lochkreis sitzender Schraubenbolzen, wobei ein Tragring vorgesehen ist, der sich auf dem Flansch des Druckkessels eines Atomkernreaktors abstützt, und wobei auf dem Tragring ein Hydraulikzylinder angebracht ist, dessen Kraft über einen mit dem Schraubenbolzen kuppelbaren Hilfsboizen in den Schraubenbolzen einzuleiten ist.

Bei einer bekannten Schraubenspannvorrichtung (DT-PS 12 99 573) der vorstehend genannten Art wirkt der Hydraulikzylinder unmittelbar auf eine zweiteilige Vorspannmutter, die mit dem äußeren Ende des /11 dehnenden Schraubenbolzens zu verbinden ist. Dabei sind ⁶^ die beiden Hälften der zweiteiligen Mutter mittels druckmittelbetätigter Zylinder in und außer Eingriff mit dem zu dehnenden Schraubenbolzen zu bringen. Dadurch ist es erforderlich, daß der Schraubenbolzen oberhalb der Deckelmutter relativ lang ist.

Die vorstehend genannte Schraubenspannvorrichtung wird mit Erfolg dort eingesetzt, wo die einzelnen zu dehnenden Schrauben relativ eng zucifiarK er siclien und die Vorspannkräfte relativ groß sind, wie das beispielsweise bei Kesseln für Druckwasserreaktoren der Fall ist. Bei Kesseln für Siedewasserreaktoren jedoch, bei denen die einzelnen zu dehnenden Schrauben einen größeren Abstand voneinander haben, stört es, daß für die bekannte Vorrichtung die große Verlängerung des Bolzens notwendig ist.

In der deutschen Patentschrift 13 00 467 ist eine Schraubenspannvorrichtung dargestellt, die der vorstehend beschriebenen sehr ähnlich ist, jedoch mit dem Unterschied, daß durch Nuten und Bohrungen, die im Spannring vorgesehen sind, die Zuführung des Arbeitsmediums durch diese Bohrungen in den Arbeitsraum erfolgt, wodurch Rohr- und Schlauchverbindungen entfallen.

Bei der in der USA.-Patentschrift 30 15 975 beschriebenen Schraubenspannvorrichtung sind der zu dehnende Hauptbolzen und der auf diesem aufstehende Hilfsbolzen über eine einteilige Mutter verbunden. Wegen des unterschiedlichen Durchmessers des Hauptbolzens und des Hilfsbolzens ist auch bei beiden Bolzen das Gewinde unterschiedlich, so daß die einteilige Mutter diesen Verhältnissen Rechnung tragen muß. Das geschieht dadurch, daß auch die Mutter in ihrem unteren Bereich ein anderes Gewinde besitzt als in ihrem oberen Bereich. Beim Kuppeln des Hilfsbolzens mit dem Hauptbolzen wird zunächst die einteilige Minier auf das größere Gewinde des Hauptbolzens aufgeschraubt, woraufhin der Hilfsbolzen mit seinem Gewinde in den oberen Gewindeteil der Mutter eingedrehi wird. Bei dieser bekannten Vorrichtung handelt es sich in·: eine solche, mit der jeweils nur ein Bolzen gespannt werden kann. Das bedeutet, daß man zum Spannen mehrerer auf einem Lochkreis sitzender Schraubenbolzen mehrere Spannvorrichtungen benötigt, mit denen man wegen des erforderlichen Raumbedarfs höchstens jeden zweiten Bolzen spannen kann. Zum gleichmaßigen Spannen aller auf einem Lochkreis sitzender Schraubenbolzen ist es demnach erforderlich, daß die Vielzahl der Einzelvorrichtungen mehrmals umgesetzt werden muß, um Spannungsunsymmetrien in der Gesamtheit der gedehnten Bolzen zu vermeiden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Vorspannen mehrerer Schraubenbolzen der einleitend genannten Art zu schaffen, um einmal den Platzbedarf für zusätzliche Sicherheitsvorkehrungen am Kcselflansch zu schaffen, zum anderen die beim eigentlichen Betrieb ungenützten hoch hitzebeständigen Materialien einzusparen und gleichzeitig eine sehr kurze Schließzeit für den gesamten Deckel zur Einschränkung der radioaktiven Strahlung auf das Montagepersonal weitgehend zu gewährleisten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Hilfsbolzen auf dem zu dehnenden Schraubenbolzen aufsteht und beide Bolzenenden mit Rillenprofilen versehen sind, wobei in Höhe der beiden Rillenprofile ein mehrteiliges Spannschloß mit komplementärem Rillenprofil vorgesehen ist und das Rillenprofil des Spannsehlosses in geschlossenem Zustand in die beiden Rillenprofile der beiden Bolzen eingreift.

Auf diese Weise gelangt man zu einer Vorrichtung zum Vorspannen mehrerer auf einem Lochkreis sitzender Schraubenbolzen der einleitend genannten Art. die

die vorerwähnte Aufgabe voll erfüllt. Der über die Deklc-lmutter hinausragende Schraubenbolzen ist ziemlich kurz gehalten, so daß auf dem Deckel zusätzliche Sicherheitsvorkehrungen angeordnet werten können, ohne daß vergleichsweise hoch über die Deckelmutter hinausragende Schraubenbolzen störend in Erscheinung treten.

Weiterhin ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß der Antrieb für das öffnen und Schließen des Spannschlosses pneumatisch erfolgt. Das kann aber auch mit hydraulischen oder mechanischen Mitteln erfolgen.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß zwischen dem Kolben des Hydraulikzylinders und der Einstellmutter eine Kugelscheibe angeordnet ist, die mit der Einstellmutter auf einer Kalottenfläche zusammenwirkt.

Im Falle der Zweiteiligkeit des Spannschlosses ist es günstig, wenn die beiden Schloßsegme^.te parallel zueinander verschiebbar sind. Es ist mitunter jedoch auch vorteilhaft, wenn die beiden Schloßsegmente nach Art einer Kneifzange zueinander verschwenkbar sind.

In der Zeichnung ist ein Beispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F-" i g. 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäß ausgebildete Schraubenspannvorrichtung.

F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie H-Il der F i g. 1 und

F i g. 3 ebenfalls einen Schnitt längs der Linie H-Il der F i g. 1 in abgewandelter Ausführung.

Die in der Zeichnung dargestellte und erfindursgsgemaß beschaffene Vorrichtung dient zum Vorspannen mehrerer, auf einem Lochkreis sitzender Schraubenbolzen. Der Schraubenbolzen 1 durchdringt den Flansch 2 eines Reaktordruckgefäßes. Unter Zwischenlegung der Kugelscheibe 3 ist auf den Schraubenbolzen 1 die Dckkelniutter 4 aufgeschraubt. Der Schraubenbolzen 1 ragt um etwa die Flöhe der Deckelmutter 4 über letztere hinaus. An seinem oberen Ende trägt der Schraubenbolzen 1 mehrere Rillen 5. Über den Stützkörper 6 stützt sich der Tragring 7 auf dem Flansch 2 ab und trägt seinerseits den Hydraulikzylinder 8. Der Kolben 9 wirkt über die Kugelscheibe 10 auf die Einstellmuttcr II, die iiuf das obere Ende des Hüfsbolzens 12 aufgeschraubt ist. Der Hilfsbolzen 12 erstreckt sich durch den Hydraulikzylinder 8 und den Tragring 7 bis auf das obere Ende des Schraubenbolzens 1. Dort ist die Zentrierung 13 vorgesehen. Der Hilfsbolzen 12 trägt an seinem unteren Ende ebenso wie der Schraubenbolzen 1 an seinem oberen Finde Rillen 14.

In Höhe der beiden rillentragenden Bolz^nenden ist das Spannschloß 15 angeordnet. Letzteres ist im dargestellten Ausführungsbeispiel zweiteilig ausgebildet und besitzt ein zu den Bolzenrillen komplementäres Rillensystem mit mehreren Rillen 16. Die einzelnen Rillen, sowohl die Rillen des Spannschlosses als auch die Rillen der beiden Bolzen, sind derart ausgebildet, daß bei Auftreten von l.ä'ngskräfien keine Kraftkomponente in radialer Richtung auftreten kann. Das bedeutet im dargestellten Ausführungsbeispiel, daß die Rillenflächen, die an der Kraftübertragung beteilig sind, senkrecht zur Richtung der wirkenden Kraft verlaufen, aber auch andere umlaufende Formen haben können.

Das Öffnen und Schließen des zweiteiligen Spannschlosses 15 erfolgt mit Hilfe des pneumatisch zu betreibenden Zylinders 17, der in Höhe des Spannschlosses 15 an der Platte 18 angeflanscht ist.

!n F i g. 2 ist in der Schnittzeichnung nach der Linie 11-11 der F i g. 1 der Schraubenbolzen 1 zu erkennen, der von den beiden Schloßsegmenten 19 und 20 umgeben ist. Mit Hilfe des an der Platte 18 angeflanschten pneumatischen Zylinders 17 lassen sich die Schloßsegmente 19 und 20 öffnen und schließen. Am Tragring 7 sind mehrere Stege 21 zur Herstellung der nötigen Steifigkeit angeordnet.

Die Darstellung in F i g. 3 unterscheidet sich im wesentlichen von der nach F i g. 2 dadurch, daß die Schloßsegmente 20 und 21 sich um den Drehpunkt 22 mittels des pneumatischen Zylinders 17 verschwenken lassen. Die Schwenkbewegung der Schloßsegmente 19 und 20 erfolgt im wesentlichen so, wie die Bewegung der Schneidbacken bei der Betätigung einer Kneifzange.

Bei der Zuführung von Druckmittel durch die Leitung 23 hebt sich der Kolben 9 und überträgt die von dem zugeführten Druckmittel herrührende Kiv.it über die Kugelschcibe 10 auf die Einstellmutter 11 und von dort auf den Hilfsbolzen 12. Letzterer überträgt diese Kraft mittels des Rillensystems auf das Spaniischloß 15, welches die Kraft über das Rillensystem auf den zu dehnenden Schraubenbolzen 1 überträgt. Das Spannschloß 15 setzt sich auf die Absetzscheibc 24 auf. wodurch gewährleistet ist. daß sich die Rillen 5 bzw. 14 an den beiden Bolzenenden mit den komplementären Rillen des .Spannschlosses in gleicher Höhe befinden, so daß ein Schließen des Spannschlosses 15 ohne Schwierigkeit möglich ist. Nach erfolgter Dehnung des Schraubenbol/ens 1 wird die Deckelmutter 4 dicht schließend angedreht, so daß auf diese Weise die hervorgerufene Dehnung bzw. Vorspannung beibehalten wird.

Nach erfolgter Dehnung erfolgt die Entlastung der Schraubenspannvorrichtung und Rückführung der Kolben mittels Preßluft, die durch die Leitung 25 in den Raum 26 eingeleitet wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Vorspannen mehrerer, auf einem Lochkreis sitzender Schraubenbolzen, wobei S ein Tragring vorgesehen ist, der sich auf dem Flansch des Druckkessels eines Atomkernreaktors abstützt, und wobei auf dem Tragring ein Hydraulikzylinder angebracht ist, dessen Kraft über einen mit dem Schraubenbolzen kuppelbaren Hilfsbolzen <° in den Schraubenbolzen einzuleiten ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsbolzen (12) auf dem zu dehnenden Schraubenbolzen (1) aufsteht und beide Bolzenenden mit Rillenprofilen (5, 14) versehen sind, wobei in Höhe der beiden Rillenprofile (5, 14) ein mehrteiliges SpannschloLS (15) mit komplementärem Rillenprofil (16) vorgesehen ist und das Rillenprofil (16) des Spannschlosses (15) in geschlossenem Zustand in die beiden Rillenprofile (5,14) der beiden Bolzen (1,12) eingreift.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (17) für das Öffnen und Schließen des Spannsehlosses (15) pneumatisch erfolg'..

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (17) für das Öffnen und Schließen des Spannsehlosses (15) hydraulisch erfolgt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (17) für das Öffnen und Schließen des Spannschloss (15) mechanisch ei folgt.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß /wischen dem Kolben (9) des Hydraulikzylinders (8) und der Einstellmutter (11) eine Kugelscheibe (10) angeordnet ist, die mit der Einstellmutter (II) auf einer Kalottenfläche zusammenwirkt.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle der Zweiteiligkeit des Spannsehlosses (15) die beiden Schloß;egmente (19. 20) parallel zueinander verschiebbar sind.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle der Zweiteiligkeit des Spannsehlosses (15) die beiden Schloßsegmente (19, 20) nach Art einer Kneifzange zueinander verschwenkbar sind.