DE2229073C2 - Vorrichtung zum gleichzeitigen Spannen mehrerer Schraubenbolzen, Dehnschrauben, Zuganker oder dergleichen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs I.

Bei einer bekannten Vorrichtung (DE-OS 17 75 180) dieser Gattung ist für jede Befestigungsmutter eine Andrehvorrichtung fest an einem als Spannring bezeichneten Traggestell angebracht- Jede dieser Andrehvorrichtungen weist einen elektrischen Antriebsmotor und ein Getriebe auf, das in einer Radialbohrung des Traggestells oder in einer in der Bohrung sitzenden Uohrhülse mittels einer Kolben-Zylinder-Einheit verschiebbar ist, derart, daß ein das letzte Glied des Getriebes bildendes Ritzel in und außer Eingriff mit einer Ringverzahnung der Befestigungsmutter gebracht werden kann. Alle Antriebsmotoren sollen nach Erreichen eines vorgegebenen Antriebsmoments, das einem an den Muttern zu erzielenden Andrehmoment entspricht, abschaltbar sein. Zum Spannen der Schraubenbolzen vor dem vollständigen Andrehen der Befestigungsmuttern sind bei der bekannten Vorrichtung insbesondere hydraulisch zu betätigende Spannaggregate vorgesehen, die jeweils zwischen dem Spannring und einer auf das obere Ende des Schraubenbolzens aufgeschraubten Mutter als Anlagestück angeordnet sind. Um die Vorrichtung einsetzen zu können, müssen zunächst die Befestigungsmuttern herangebracht und von Hand auf die Schraubenbolzen so weit aufgeschraubt werden, daß die Vorrichtung und der Spannring mit den Spannaggregaten auf das betreffende Bauteil aufgesetzt werden kann. Um die Vorrichtung dann betriebsbereit zu machen, müssen hierauf die weiteren Muttern auf die oberen Enden der Schraubenbolzen aufgeschraubt werden, was auch nur von Hand bzw. durch Tätigwerden unmittelbar an der Vorrichtung selbst geschehen kann. Das gleiche gilt für das Außerbetriebsetzen und Abnehmen der Vorrichtung. Alles dies stellt einen erheblichen Arbeitsund Zeitaufwand dar und bringt unter bestimmten Bedingungen auch Gefahren mit sich, z. B. bei Gefäßen von Kernreaktoren.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der genannten Gattung für den praktischen Einsatz günstiger zu gestalten und so auszubilden, daß der Forderung nach möglichst weitgehender Vermeidung von Handarbeit, nach Fernbedienbarkeit und Automatisierbarkeit besser als bisher genügt werden kann. Dies gilt für die zum Herstellen der Betriebsbereitschaft der Vorrichtung, für das Arbeiten und für das Außerbetriebnehmen derselben erforderlichen Schraubvorgänge einschließlich derjenigen an den Anlagestücken. Dabei wird ferner eine solche Ausbildung der Vorrichtung angestrebt, daß auch weitere Vorgänge und Bewegungsabläufe mit möglichst geringem Einsatz menschlicher Arbeitskraft vollzogen werden können bzw. unmittelbar an der Vorrichtung an deren Einsatzort auszuführende Arbeiten möglichst vermieden werden.

Die Erfindung sieht zur Lösung der Aufgabe die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale vor.

Damit ist eine Vorrichtung geschaffen, bei der alle Schraubvorgänge, sowohl bei den Befestigungsmuttern als auch bei den Anlagestücken, vollmotorisch und ohne Einsatz menschlicher Arbeitskraft an der Vorrichtung durchführbar sind. Dies stellt einen bedeutsamen Vorteil dar, der umso höher einzuschätzen ist, als es sich bei den Einsatzorten solcher Vorrichtungen häufig um Bereiche handelt, die strahlengefährdet sind oder bei denen andere ungünstige Bedingungen bestehen. Die Vorrichtung bietet zugleich auch die vorteilhaften Möglichkeiten der Fernbedienbarkeit. bzw. Automatisierbarkeit der betreffenden Vorgänge.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Durch am Traggestell vorgesehene Haltevorrichtungen für die Befestigungsmuttern in deren von den Schraubenbolzen gelöstem Zustand ergibt sich der große Vorteil, daß die Befestigungsmuttern nicht gesondert gehandhabt werden müssen, sondern mit der Vorrichtung herangebracht und mit dieser auch weggeführt werden können, ohne daß dazu Handarbeit erforderlich ist.

Das Traggestell weist insbesondere eine Abstützvorrichtung auf, mittels derer es relativ zur Aufsetzfläche des Bauteils heb- und senkbar ist Dies bietet u. a. den Vorteil, daß das Traggestell gleichzeitig mit Schraubvorgängen abwärts oder aufwärts bewegt werden kann, so daß die Schraubvorgänge optimal durchführbar sind.

Anstatt als auf den Schraubenbolzen aufschraubbare Mutter kann jeweils das Anlagestück auch als Verlängerungsteil ausgebildet sein, für dessen Verschraubung mit dem Schraubenbolzen t'r». konisches Gewinde vergesehen ist. Es kann sich dabei insbesondere um ein Gewinde derjenigen Art handeln, wie es auf einem anderen Fachgebiet, nämlich demjenigen der Tiefbohrtechnik, bekannt ist. Die Ausbildung des Anlagestückes als Verlängerungstei! bietet die Möglichkeit, eine geringere Bauhöhe des mit der Schraubenbolzenbefestigung versehenen Behälters oder sonstigen Gegenstandes zu erreichen, wobei drs konische Gewinde ein einfaches Zusammenbringen mit dem Schraubenbolzen unter Selbstzentrierung gestattet und weiterhin u. a. den Vorteil bietet, daß sich die Zahl der zum Verschrauben erforderlichen Umdrehungen und damit auch die benötigte Zeit verringern läßt.

Nachstehend werden anhand der Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung mit ihren Einzelheiten und vorstehend noch nicht genannten Merkmalen und Vorteilen erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Teil einer im Grundriß ringförmigen Vorrichtung gemäß der Erfindung in Seitenansicht,

F i g. _ eine Draufsicht zu F i g. 1,

F i g. 3 einen Schnitt im wesentlichen nach der Linie llI-IllinFig.2,

Fig.4 einen Schnitt im wesentlichen nach der Linie IV-IVin Fig. 2,

Fig. 5 einen Schnitt im wesentlichen nach der Linie V-V in F i g. 2 und

F i g. 6 einen etwa der F i g. 4 entsprechenden Schnitt bei einer abgewandelten Ausführung der Vorrichtung.

Die wiedergegebene Vorrichtung dient zum Spannen der Schraubenbolzen 1 des Deckelverschlusses eines im übrigen nicht dargestellten Druckgefäßes. In den F i g. 3 bis δ ist 1'ci.glich der Deckelflansch 2 angedeutet, durch dessen Bohrungen die am Druckgefäß befindlichen Schraubenbolzen 1 hir.lurchgehen. Die auf Gewinde 4 der Schraubenbolzen t aufgeschraubten Befestigungsmuttern 5 sind bei hergestelltem Verschluß über Zwischenstücke 5a gegen die Oberseite des Deckelflansches 2 gespannt unc pressen diesen dadurch gegen einen Flansch oder eine Auflagefläche des Druckgefäßes.

Die zum Spannen der Schraubenbolzen 1 dienenden, insgesamt mit der Ziffer 6 bezeichneten Spannaggregate sitzen auf einem Traggestell 7, das einen unteren ringförmigen Stützteil 8 aufweist und z. B. in bekannter Weise durch nicht besonders dargestellte, sternförmig angeordnete Streben mit einem mittleren Aufhängestück od. dgl. verbunden ist, an dem ein Kranhaken angreifen kann, so daß die gesamte Vorrichtung zum

Spannen der Schraubenbolzen 1 auf den betreffenden Deckelflansch 2 aufgesetzt und nach dem Spannen wieder abgenommen werden kann. Der Stützteil 8 ist so ausgebildet, daß in seinem Inneren, beispielsweise in einzelnen Kammern, die Befestigungsmuttern 5 Platz finden.

Weiterhin sind die in dem Stützteil 8 vorgesehenen öffnungen 9 zum Durchtritt der Schraubenbolzen 1 so groß gewählt, daß sich in ihnen ein abgesetzter Ring 10 bewegen kann, der lose und axial verschiebbar auf einem Schaftteil la des Schraubenbolzens 1 angeordnet ist und sich in der wiedergegebenen Ruheposition auf einem Übergangsbereich 16 am Schraubenbolzen 1 abstützt. Ein der Befestigungsmutter 5 zugewandter Teil 10a des Ringes 10 hat außen einen etwas geringeren η Durchmesser als das Gewinde der Befestigungsmutter 5, während ein sich unter Bildung einer Schulter anschlieUender Teil 10ό aulien einen Durchmesser hat, der größer als derjenige des Gewindes und kleiner als der Außendurchmesser der Befestigungsmutter 5 ist. 2n Der Zweck dieses Ringes 10 wird bei der Beschreibung der Arbeitsweise der Vorrichtung noch erläutert werden.

Jedes Spannaggregat 6 weist bei der dargestellten Ausführung zwei übereinander angeordnete, miteinander und mit dem Stützteil 8 z.B. durch Schrauben verbundene Zylinder 11 und 12 auf, in denen Stufenkolben 13 bzw. 14 gleiten können. Der obere Stufenkolben 14 sitzt mit seiner Unterseite auf der Oberseite des unteren Stufenkolbens 13 auf. Den beiden Zylindern 11 und 12 kann über parallel geschaltete Leitungen 15, die über ein Sperrventil 16 an eine gemeinsame Versorgungsleitung 17 für alle Spannaggregate 6 angeschlossen sind, gleichzeitig Druckmittel zugeführt werden, um eine gleichzeitige und gemeinsa-

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bewirken. Die Verwendung zweier übereinanderliegender Stufenkolben 13, 14 hat gegenüber einem einzigen Kolben den Vorteil, daß die vom Druckmittel zu beaufschlagende wirksame Fläche doppelt so groß ist -40 und daß deshalb bei gegebenem Speisedruck eine doppelt so hohe Kraft aufgebracht werden kann, ohne daß dazu eine größere Baubreite erforderlich ist. Die Sperrventile 16 sind so ausgebildet, daß im Bedarfsfall jedes Spannaggregat 6 für sich von der gemeinsamen Druckmittel-Versorgungsleitung 17 getrennt werden kann, die jedoch dabei nicht unterbrochen wird. Mit der Ziffer 18 ist eine Sammel- bzw. Abführeinrichtung für Leckö! bezeichnet.

Der obere Stufenkolben 14 wirkt mit seiner Oberseite so auf einen einseitig konischen Ring 19a, der zu einer auf ein Gewinde 20 am oberen Ende des Schraubenbolzens 1 aufschraubbaren Mutter gehört. Letztere bildet damit ein Anlagestück 19 für den Stufenkolben 14 und überträgt die von diesem ausgeübte Kraft als Zugkraft auf den Schraubenbolzen 1. Jeder der oberen Stufenkolben 14 weist zwei sich diametral gegenüberliegende Zylinderräume auf. in denen kleine Abdrückkolben 21 verschiebbar sind. Diese dienen der Rückführung der Stufenkolben 13 und 14 in die Ausgangslage nach beendetem Spannvorgang. Werden die Abdrückkolben 21 von einer gemeinsamen Versorgungsleitung 22 über Zweigleitungen 23 mit einem Druckmedium beauf-SCinägu SG Süchc

Zeichnung gezeigte Ausgangslage erreicht haben.

Jede Befestigungsmutter 5 ist mit einer Außenverzahnung 24 versehen, in die ein Betätigungsritzel 25 mit einer entsprechenden Verzahnung 25a eingreift. Die Betätigungsritzel 25 sind jeweils, gegen die Kraft von beiderseits an ihnen angreifenden Druckfedern 26 um einen gewissen Betrag axial verschiebbar, mit einer Welle 27 undrehbar verbunden, die über Wälzlager 28, 29 in am Traggestell 7 bzw. am Stützteil 8 befestigten Armen axial und radial gelagert ist. Am oberen Ende jeder Welle 27 sind zwei aus einem Stück bestehende oder fest miteinander verbundene Kettenräder 30a, 306 angeordnet, die über eine Rutschkupplung 31 mit der Welle 27 in drehmomentübertragender Verbindung stehen. Bei der Rutschkupplung 31 handelt es sich um eine durch eine Tellerfeder 32 od. dgl. belastete Reibungskupplung, bei der die Größe des maximal übertragbaren Drehmoments eingesteht werden kann.

Von jedem der beiden Kettenräder 30a, 306 führt eine Kette 33a, 336 (Fig. 1 und 2) zu dem entsprechenden Kettenrad 30a bzw. 306 auf der Welle 27 des rechts bzw. links benachbarten Spannaggregats 6. Außerdem ist an einer Stelle zwischen zwei benachbarten Spannaggregaten 6 eine am Traggesteil 7 befestigte, in ihrer Drehrichtung umkehrbare, motorische Antriebseinheit 34 (Fig. I bis 3) mit einer Ausgangswelle 35,7 vorgesehen, auf der in gleicher Höhe mit den Kettenrädern 30a. 306 der einzelnen Spannaggregate 6 zwei weitere, aus einem Stück bestehende oder miteinander verbundene Kettenräder 36a, 366 angeordnet sind. Über diese Kettenräder 36a, 366 laufen jeweils zu den benachbarten Spannaggregaten 6 führende Ketten 37a, 376 (F ig. 2). Von der Antriebseinheit 34 aus können somit die Kettenräde'30<i.30i> der Spannaggregate 6 und damit über die Be; itigungsritzel 25 auch die

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außen zu bewegen und legen sich gegen die Unterseite des Ringes 19a. während sich die Stufenkolben 13, 14 andererseits in die Zylinder 11, 12 hineinbewegen (in den Fig. 3 bis 6 nach unten), bis sie ihre in der oder Justierzwecke können in den Betätigungsritzeln 25 Bohrungen 256 (Fig. 4) zum Einsetzen eines Gabelschlüssels od. dgl. vorhanden sein, mit denen sich das betreffende Betätigungsritzel 25 gegen die Reibung der Ruschkupplung 31 auch von Hand drehen läßt.

Bei der Antriebseinheit 34 handelt es sich zweckmäßig um einen Getriebemotor, insbesondere einen Hydraulikmotor mit Untersetzungsgetriebe. Bei einer größeren Anzahl von Spannaggregaten 6 kann es vorteilhaft sein, auf dem Traggestell 7 mehrere Antriebseinheiten 34 vorzusehen, von denen dann jede nur auf eine ihr zugeordnete Gruppe von Spannaggregaten 6 bzw. deren Betäiigungsritzeln 25 wirkt. Fs lassen sich beispielsweise regelmäßig über den Umfang des Traggestells 7 verteilt vier solche Antriebseinheiten 34 anordnen.

Das Gesagte gilt entsprechend für das Drehen der als Anlagestücke 19 für die Stufenkolben 14 dienenden Muttern. Bei der dargestellten Ausführung wird hierzu dieselbe Antriebseinheit 34 bzw. werden dieselben solchen Antriebseinheiten 34, die für einzelne Gruppen von Spannaggregaten 6 vorgesehen sind, benutzt wie für die Betätigungsritzel 25. obgleich auch andere Ausführungen möglich sind.

Im vorliegenden Fall weist die Antriebseinheit 34 auch eine nach oben gerichtete Ausgangswelle 356 auf (F i g. 3), die mit der Ausgangswelle 35a verbunden oder durchgehend ausgebildet sein kann und auf der zwei aus einem Stück bestehende oder miteinander verbundene Kettenräder 38a, 386 angeordnet sind. Über diese Kettenräder 38a 386 gehende Ketten 39a, 396 (F i g. 2) führen zu den beiden der Antriebseinheit 34 benachbar-

ten Spannaggregaten 6. und zwar jeweils zu einem (dem oberen b/w. dem unteren) von zwei aus einem Stück bestehenden oder miteinander verbundenen Kettenrädern 40ii. 406, die auf einem hohlzylindrischen Betätigungsglicd 41 sitzen, das auf bzw. in einem am Zylinder \2 befestigten Aufsatzteil 42 mittels Wälzlagern 43 drrhbar gelagert ist. Die Kettenräder 40a, 406 sind abwechselnd über Ketten 48a bzw. 486 jeweils mit dem entsprechenden Kettenrad 40a bzw. 40b des nächstfolgenden Spannaggregats 6 gekoppelt. Sie stehen mit dem ßetätigungsglied 41 über eine Kutschkupplung 44 in drehmomentübertragender Verbindung. Him dieser Rutschkupplung 44 handelt es sich um eine durch Druckfedern 45 belastete Reibungskupplung, bei der die Größe des maximal übertragbaren Drehmoments eingestellt werden kann. Die Be'.ätigurtglieder 41 sind mit einer Innenverzahnung 46 versehen, die in eine Außenverzahnung 47 der das Anlagestüek 19 bildenden Mutter eingreift.

Die Kettenräder 36a, 366 bzw. 38a, 386 sind auf den betreffenden Ausgangswellen 35a b/w. 35b der Antriebseinheit 34 drehbar gelagert und wahlweise über Klauenkupplungen 49a und 496 mit diesen kuppelbar. Die Kupplungen 49a. 496 weisen auf den Ausgangswellen 35a. 356 undrehbare, aber axial verschiebbare Teile 50a. 506 auf. mit deren Hilfe der Eingriff der Kupplungszähne hergestellt oder aufgehoben werden kann. Die Betätigungsmittel der Kupplungen 49a. 496 sind nich' besonders dargestellt, da sie von bekannter Art sein können. Es kann sich dabei z. B. um Gabeln handeln, die in Nuten der Teile 50a, 506 eingreifen. Besonders zweckmäßig ist es. die Kupplungen 49a, 496 mit einer Fernbetätigung auszustatten oder fernbedienbar auszubilden. Dies kann durch Druckmittelbeaufschlagung eines Betätigungszylinders oder z. B. auch durch elektromagnetische iviittei bzw. durch Einsat/, von Elektromagnetkupplungen od. dgl. erreicht werden.

Um die Befestigungsmuttern 5 nach dem Abschrauben von den Schraubenbolzen 1 an der Vorrichtung festhalten zu können, sind am Stützteil 8 des Traggestells 7 Haltevorrichtungen 51 vorgesehen. |ede derselben weist einen quer zur axialen Bewegungsrichtung der Befestigungsmutter 5, also radial zur Achse jedes Spannaggregats 6, verschiebbaren Stift 52 auf. der z. B. in einer Kunststoff-Gleithülse geführt ist. Der Stift 52 steht unter der Wirkung einer Druckfeder 53, die ihn in seine in den Fig.3 und 4 wiedergegebene äußere Ruheposition zu drücken sucht. Hat die Befestigungsmutter 5 im Verlauf des Abschraubvorganges eine Lage erreicht, bei der ihr unteres Ende höher als der Stift 52 liegt, so kann dieser durch Drehen eines Exzenters 54, der an einem Kopf des Stiftes 52 anliegt, entgegen der Kraft der Druckfeder 53 in eine innere Wirkposition (in F i g. 3 und 4 nach rechts) verschoben werden, in der sein vorderer Teil im Bewegungsbereich der Befestigungsmutter 5 unterhalb derselben Hegt und dadurch die letztere auch in völlig vom Schraubenbolzen 1 gelöstem Zustand gegen Herausfallen aus dem Stützteil 8 des Traggestells 7 sichert bzw. eine Auflage für die Befestigungsmutter 5 bildet.

Jeder Exzenter 54 ist drehbar, aber axial unverschiebbar, auf dem unteren Ende der auch das Betätigungsritzel 25 tragenden Welle 27 gelagert und ist zugleich als Kettenrad 55 ausgebildet. Eine über sämtliche Exzenter 54 der Vorrichtung oder ggf. auch über Gruppen von solchen Exzentern 54 geführte Kette 56 (Fig.2) ist außerdem über ein Betätigkeitskettenrad 57 (Fig.2) gelegt, das von Hand oder zweckmäßig mittels eines einfachen, nicht besonders dargestellten Servoantriebs so gedreht werden kann, daß sich die Exzentei 54 um 180" drehen, wie es zum Betätigen bzw. Freigeben der Stifte 52 erforderlich ist.

Das Traggestell 7 der Vorrichtung weist eine Abstützvorrichtung auf, mittels derer es relativ zu der Aufsetzfläche, z. B. zu der Oberseite des Deckelflansches 2 bzw. zu an diesem angebrachten Auflageböcken 60 (Fig. 5), heb- und senkbar ist. Bei der dargestellten

ίο Ausführung enthalt die Abstützvorrichtung mehrere. z.B. vier, regelmäßig über den Umfang verteil¹ angeordnete, am .Stützteil 8 befestigte Druckmittelzylinder 61, von denen in den Fig. 1, 2 und 5 jeweils einer gezeigt ist. In jedem Druckmittelzylinder 61 ist ein Kolben 62 verschiebbar, dessen in F i g. 5 untere Kolbenstange 63 zugleich ein Bein der Abstützvorrichtung bildet. Die auf der anderen Seite des Kolbens 62 befindliche Kolbenstange b4 dient eier huhrung.

Die Kolben-Zylinder-Anordnung 61, 62 ist doppelt-

-"> wirkend. Ihr kann je nach Erfordernis über die Anschlüsse 65 und 66 Druckmittel von einer nicht dargestellten Quelle durch ebenfalls nicht besonders gezeigte Leitungen und Steuerventile zugeführt werden, so daß es möglich ist, das Traggestell 7 mit den Spannaggregaten 6 relativ zum Deckelflansch 2 anzuheben oder abzusenken.

Bei der Ausführung nach den F i g. 3 bis 5 weist jeder Schraubenbolzen 1 den über das Gewinde 4 für die Befestigungsmutter 5 hinausgehenden Schaftteil la auf.

an dessen Ende sich das Gewinde 20 zum Aufschrauben der das Anlagestück 19 bildenden Mutter befindet. F i g. 6 zeigt eine andere Ausführung, bei der die Schraubenbolzen Γ oberhalb des Gewindes 4 enden und für den Angriff des Spannaggregats 6 ein mit dem Schraubenbolzen Γ lösbar zu verbindendes Verlängeliingsieil 7; vorgesehen ist. Eine solche Ausführung hut bei abgenommener Spannvorrichtung eine kürzere Bauhöhe.

Das Verlängerungsteil 71 kann eine Schulter oder

♦ο einen überstehenden Kopf, der mit der Außenverzahnung 47 versehen ist, als Anlage für den Stufenkolben 14 aufweisen. Wie Fig. 6 zeigt, kann aber auch eine als Anlagestück 19' dienende Mutter auf ein Gewinde 20' am Ende des Verlängerungsteils 71 aufgeschraubt und

«5 gegen Drehen relativ zum Verlängerungsteil 71 durch ein festlegendes Element 72 bekannter Art gesichert sein. Diese Mutter kann derjenigen bei der Ausführung nach Fig. 3 bis 5 entsprechen und ist mit der Außenverzahnung 47 für den Eingriff der Verzahnung des B.^tätigungsgliedes 41 versehen. Ist das Verlängerungsteil 71 mit einem üblichen Kopf oder Flansch zur Bildung einer Anlage ausgestattet, so befindet sich die Außenverzahnung 47 an diesem.

Für die Verschraubung des Verlängerungsteils 71 mit dem Schraubenbolzen Γ ist ein konisches Gewinde 73 vorgesehen (Fig.6). Eine solche Verbindung mit konischem Gewinde 73 zentriert sich selbst, ist sehr schnell herzustellen, ergibt eine konstante Lage der Anlagefläche für den den Spanndruck aufbringenden Stufenkolben 14 und zeichnet sich durch hohe Festigkeit aus. Die Verbindung mit dem konischen Gewinde 73 kann namentlich in der Weise ausgebildet sein, wie es bei Bohrgestängen der Tiefbohrtechnik üblich ist, etwa nach Art von sog. API-Gewindeverbindungen. Dabei kann es ggf. auch von Vorteil sein, an einem der beiden Verschraubungsteile eine sich ändernde Gewindesteigung vorzusehen, wodurch sich über die gesamte Gewindelänge hinweg eine gleichmäßige Kraftvertei-

lung auf alle Gewindegänge ergibt.

Nachstehend wird die Arbeitsweise der Vorrichtung bei einem Spannvorgang erläutert. Wenn dabei auf die Ausführung nach den F i g. 3 bis 5 mit der auf den verlängerten Schraubenbolzen 1 selbst aufgeschraubten Mutter als Anlagestück 19 Bezug genommen wird, so gilt das Gesäße sinngemäß auch für die Ausführung nach Fig.6 mit dem in den Schraubenbolzen Γ einschraubbaren Verlängerungsteil 71.

Im Ausgangszustand vor dem Spannen der Schraubenbolzen 1 ist der Deckel auf das nicht dargestellte Druckgefäß od. dgl. aufgesetzt, wobei die Schraubenbolzen 1 durch die Bohrungen 3 im Deckelflansch 2 hindurchtreten und nach oben über diesen hinausragen. Die Befestigungsmuttern 5 und die als Anlagestück 19 dienenden Muttern befinden sich an der in Bereitschaft stehenden Spannvorrichtung, wobei die Befestigungsmuttern 5 in den Kammern oder Huuiiäumen des Stützteiles 8 durch die in ihre innere Wirkstellung vorgeschobenen Stifte 52 der Haltevorrichtung 51 gehalten sind.

Die Vorrichtung wird nun beispielsweise mittels eines Kranes auf den Deckel so aufgesetzt, daß die Schraubenbolzen 1 in die zentrischen Hohlräume der Spannaggregate 6 eintreten. Die als Beine der Abstützvorrichtung dienenden Kolbenstangen 63 sind nach unten ausgefahren und kommen beim Aufsetzen an den Auflageböcken 60 (Fig. 5) zur Anlage. Gegebenenfalls können außerdem noch Zentrierorgane vorgesehen sein, die ein genaues Aufsetzen der Vorrichtung erleichtern.

Zunächst werden nun mittels des Kettentriebes 55,56, 57 die Exzenter 54 so gedreht, daß die Stifte 52 unter der Kraft der Druckfedern 53 ihre die Befestigungsmuttern 5 freigebende äußere Ruheposition einnehmen. Sodann wird tiie .Antriebseinheit 34 cir^eschsltet wodurch über die Kettentriebe 30a-30i>. 33a-33£>, 40a-40i>. 48a—48/> und die von diesen gedrehten Betätigungsritzel 25 und Betätigungsglieder 41 die Befestigungsmuttern 5 und die die Anlagestücke 19 bildenden Muttern auf die zugehörigen Gewinde 4 bzw. 20 der Schraubenbolzen 1 aufgeschraubt werden. Gleichzeitig damit erfolgt durch Ablassen von Druckmittel aus den oberhalb der Kolben 62 gelegenen Räumen bzw. durch Zuführen von Druckmittel zu den unteren Räumen der Druckmittelzylinder 61 der Abstützvorrichtung ein Absenken der Vorrichtung, bis etwa die in den Fig. dargestellte Lage der Teile ereicht ist. Die Absenkgeschwindigkeit kann dabei in Abhängigkeit von dem Aufschraubvorgang steuerbar sein. Bei abgeschalteter Antriebseinheit 34 wird sodann den Zylindern 11 und 12 über die Leitungen 17,15 Druckmittel zugeführt, um die Stufenkolben 13 und 14 zu beaufschlagen, so daß sich diese gemeinsam nach oben bewegen, wobei die Oberseite des Stufenkolbens 14 zur Anlage an der das Anlagestück 19 bildenden Mutter bzw. dem an ihr befindlichen Ring 19a kommt Hierdurch werden alle Schraubenbolzen 1 mit der gleichen Kraft gedehnt und unter Vorspannung gesetzt Der Betrag der jeweiligen Dehnung kann an Meßuhren 78 abgelesen werden, die an den Enden der Schraubenbolzen 1 bzw. der mit diesen verbundenen Verlängerungsteile 71 befestigt sind und deren Taststifte 74 an den Stirnseiten von Meßbolzen 75 (Fig.6) anliegen. Jeder Meßboäzen 75 bzw. dessen Verlängerung erstreckt sich durch eine Bohrung in das Innere des Schraubenbolzens 1 hinein, nimmt ciaher an der Dehnung desselben nicht teil, so daß seine Stirnseite eine Referenzfläche bildet Ist die gewünschte Vorspannung erreicht, wird bei ausgerückter Kupplung 496 die Antriebseinheit 34 eingeschaltet, um die Befestigungsmuttern 5, die sich durch die Dehnung der Schraubenbolzen 1 vom Deckelflansch 2 etwas abgehoben haben, zu drehen und dadurch wieder an den Deckelflansch 2 anzulegen. Dies geschieht mit einem bestimmten Drehmoment, das durch die Einstellung der Rutschkupplungen 31 genau vorgegeben ist. Die Wellen 27 mit den Betätigungsritzeln 25 kommen also beim Aufsitzen der Befestigungsmuttern 5 auf dem Deckelflansch 2 zum Stehen, während die Antriebseinheit 34 bei rutschenden Rutschkupplungen 31 noch weiterlaufen kann. Das Erreichen dieses gewünschten Zustandes läßt sich durch geeignete Überwachungseinrichtungen anzeigen, wob°i ein entsprechendes Signal gleichzeitig auch zur Steuerung des weiteren Funktionsablaufes verwendet "wcTucn rCafin.

Ein Ausführungsbeispiel einer Überwachungseinrichtung ist in Fig.4 dargestellt. Auf der Welle 27 sitzt drehfest eine mit regelmäßig über den Umfang verteilten Marken 82 in Form von Bohrungen versehene Scheibe 81. Am Stützteil 8 ist eine Lichtschranke mit Sender 83 und Empfänger 84 angeordnet, deren Strahl 85 im Bereich der Lage der Bohrungen in der Scheibe 81 verläuft. Dreht sich die Welle 27 mit der Scheibe 81, so wird der Strahl 85 der Lichtschranke abwechselnd unterbrochen und freigegeben, wodurch ein Wechselsignal entsteht. Beim Stillstand der Scheibe 81 ist dagegen auch der Zustand der Lichtschranke konstant. Diese beiden unterschiedlichen Zustände können mit bekannten Mitteln an einem Bedienungsstand angezeigt werden. Es läßt sich z. B. eine Anzeigetafel vorsehen, die für jedes Spannaggregat 6 eine Kontrollampe enthält. wobei das Aufleuchten bzw. Erlöschen solcher Lampen vom Zustand der einzelnen Lichtschranken abhängig ist. Mit weiteren Einrichtungen, etwa in Form von Lichtschranken, Sensoren, pneumatischen Abtastgliedern oder dergleichen läßt sich auch eine Überwachung der Lage der Befestigungsmuttern 5 i-nd der als Anlagestücke 19 bzw. 19' dienenden Muttern erreichen. Sich dabei ergebende Signale können ebenfalls zu Steuerungszwecken verwendet werden. Zum unmittelbaren Erkennen der Lage der oberen, als Anlagestück 19 bzw. 19' dienenden Mutter kann, wie die F i g. 3 bis 6 zeigen, z. B. an jeder dieser Muttern ein nach oben gerichteter Anzeigestift 59 von solcher Länge befestigt sein, daß er bei richtig aufgeschraubter Mutter gerade im Inneren des hohlzylindrischen Betätigungsgliedes 41 liegt.

Sind nun bei gespannten Schraubenbolzen 1 alle Befestigungsmuttern 5 in der gewünschten Weise zur Anlage an dem Deckelflansch 2 gebracht werden die Stufenkolben 13, 14 von dem hydraulischen Druck entlastet Dabei erfolgt dann über die nun die Last aufnehmenden Befestigungsmuttern 5 die Verspannung des Deckelflansches 2 mit dem zugehörigen Flansch des Druckgefäßes od. dgl.

Zum Abnehmen der Vorrichtung wird den Zylindern der Abdrückkolben 21 Druckmedium zugeführt, wodurch die Stufenkolben 13, 14 in ihre Ausgangslage zurückbewegt werden. Sodann wird bei eingerückter Kupplung 496 und gelöster Kupplung 49a die Antriebseinheit 34 in entgegengesetzter Richtung wie zuvor eingeschaltet und es wird ferner den oberhalb der Kolben 62 liegenden Räumen der Druckmittelzylinder 61 der Abstützvorrichtung Druckmedium zugeführt Infolge der dadurch bewirkten Drehung der Betäti-

gungsglieder 41 werden die als Anlagestücke 19 dienenden Muttern von den Bolzenenden abgeschraubt. P?r vollständig galöste Zustand dieser Muttern läßt sich z. ö. daran erkennen, daß jeweils eine entsprechende Marke am Anzeigestift 59 oder auch die Oberkante der Mutter selbst oberhalb des oberen Randes des Betätigungsgliedes 41 sichtbar wird. Das Eintreten dieses Zustandes kann, wie erwähnt, auch durch eine geeignete Abtasteinrichtung od. dgl. durch ein Signal angezeigt werden, das sich ferner zur Steuerung des Funktionsablaufes verwenden läßt. Nachdem die als Anlagestücke 19 dienenden Muttern gelöst sind, kann die gesamte Vorrichtung mittels eines Kranes vom Deckel abgehoben werden.

Soll eine bestehende Verbindung gelöst werden, so wird die Vorrichtung in der weiter oben bereits erläuterten Weise aufgesetzt, wobei die einzelnen Vorgänge mit Ausnahme derjenigen, die das Aufschrauben der Bcicstigiingsmuitern 5 betreffen, entsprechend ablaufen. Durch Zuführen von Druckmittel zu den Zylindern Il u.;d 12 werden die Schraubenbolzen I unter Spannung gesetzt und gedehnt, so daß nun durch Einschalten des Antriebszuges für die Betätigungsritzel 25 die Befestigungsmuttern 5 um einen gewissen Betrag im Sinne des Abschraubens von den Schraubenbolzen 1 gedreht werden können. Hierauf werden die Stufenkolben 13, 14 entlastet und durch die Abdrückkolben 21 in die Ausgangslage zurückgeführt. Anschließend werden mit den erläuterten Mitteln die oberen, als Anlagestücke 19 dienenden Muttern von den Schraubenbolzen 1 abgeschraubt und unter gleichzeitigem Anheben der Vorrichtung mittels der Kolben-Zylinder-Anordnungen 61, 62 auch die Befestigungsmuttern 5 ganz von den Schraubenbolzen 1 abgeschraubt, wobei sie zum Eingriff mit den abgesetzten Teilen 10a der Ringe 10 kommen. Dieser abgesetzte Teil I0a führt jeweils die betreffende Befestigungsmutter 5 und hält dieselbe auch nach dem Abnehmen der gesamten Vorrichtung in der richtigen Lage für ein erneutes Aufschrauben, weil der King 10 mit seinem oberen, den größeren Durchmesser aufweisenden Teil 10έ> selbst wiederum in der Öffn jng 9 des Stützteiles 8 geführt ist.

ίο Hat die Befestigungsmutter 5 beim Lösen eine solche Lage erreicht, daß ihr unteres Ende bzw. das mit ihr verbundene Zwischenstück 5a oberhalb des zugehörigen Stiftes 52 der Haltevorrichtung 51 liegt, was, wie bereits erwähnt, auch durch eine geeignete Einrichtung

ii elektrisch, optisch oder auf sonstige Weise angezeigt werden kann, wird der Kettentrieb 55, 56, 57 betätigt, um die Exzenter 54 um 180° zu drehen und damit die Stifte 52 in ihre nach innen vorstehende Wirkslellung zu bringen, in der sie die von den Schraubenbolzen 1 gelösten, von den Hohlräumen oder Kammern des Stützteiles 8 eufgenommenen Befestigungsmuttern 5 halten und gegen Herausfallen sichern. Die Vorrichtung kann mit einem Kran zur Seite transportiert werden, worauf sich der Deckel des betreffenden Gefäßes abheben !aßt.

Mit der Erfindung ist eine Vorrichtung geschaffen, bei der einzelne oder alle Vorgänge halb- oder sogar vollautomatisch durchgeführt werden können, wobei mit den jeweils erwähnten oder sonst dem Fachmann

zur Verfügung stehenden Einrichtungen eine Überwachung und/oder ein gewünschter Ablauf von Vorgängen erzielt werden kann, so z. B. auch nach dem Prinzip einer Folgesteuerung od. dgl.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (19)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum gleichzeitigen Spannen mehrerer Schraubenbolzen, Dehnschrauben, Zuganker o&dgL, sowie zum gleichzeitigen An- oder Losdrehen der zugehörigen Befestigungsmuttern, mit einem Traggestell, das auf das mit den Schraubenbolzen versehene Bauteil aufsetzbar ist und Aussparungen für den Durchtritt der Schraubenbolzen und Befestigungsmuttern aufweist und auf dem für jeden Schraubenbolzen ein an diesen ansetzbares, hydraulisches Spannaggregat angeordnet ist, das aus wenigstens einem Zylinder mit darin verschiebbarem Kolben besteht, der jeweils auf ein mit dem zu spannenden Schraubenbolzen verschraubbares Anlagestück wirkt, sowie mit je einer am Traggestell angebrachten Schraubeinrichtung für jede Befestigungsmutter, weiche jeweils ein Betätigungsritzel aufweist, das durch eine Antriebseinheit drehbar ist und jeweils in eine an der Befestigungsmutter vorgesehene Außenverzahnung eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß am Traggestell (7) für jedes Anlagestück (19,19', 71) ein drehbares Betätigungsglied (41) vorgesehen ist, das mit einer Verzahnung (46/in eine Außenverzahnung (47) des Anlagestücks (19,19', 71) eingreift, und daß alle Betätigungsglieder (41) gleichzeitig motorisch antreibbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dab jeweils mehrere benachbarte oder alle Betätigungsritzel (25) für d^:-,· Befestigungsmuttern (5) und/oder jeweils mehrere benachbarte oder alle Betätigungsglieder (41) für die > ilagestücke (19,19', 71) für sich eine Gruppe bildend über jeweils zwischengeschaltete Rutschkupplungen (31 bzw. 44) getrieblich miteinander verbunden sind und daß nur eine Antriebseinheit (34) je Gruppe vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als getriebliche Verbindung jeweils Kettentriebe (30a—306,33a-33£>; vorgesehen sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3. gekennzeichnet durch eine Überwachungseinrichtung, die den Bewegungszustand der Betätigungsritzel (25) signalisiert.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit jedem Betätigungsritzel (25) oder mit der dieses tragenden Welle (27) eine mit Marken (82) versehene Scheibe (81) drehfest verbunden ist, der Scheibe (81) eine Abtasteinrichtung (83, 84) zugeordnet ist und daß für die von sämtlichen Abtasteinrichtungen (83, 84) gelieferten Signale, ggf. nach deren Aufbereitung oder Weiterverarbeitung, eine Anzeigeeinrichtung vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß den jeweils zum selben Spannaggregat (6) gehörenden Betätigungsritzeln (25) und den Betätigungsgliedern (41) die gleiche Antriebseinheit (34) zugeordnet ist und in der Antriebsverbindung zwischen der Antriebseinheit (34) und den Betätigungsritzeln (25) einerseits sowie zwischen der Antriebseinheit (34) und den Betätigungsgliedern (41) andererseits jeweils eine ein- und ausrückbare Kupplung (49a. 49b) vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungen (49a, 49b) fernbetätigbar sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsritzel

(25) auf ihren Wellen (27) undrehbar, aber axial verschiebbar angeordnet und durch elastische Elemente, insbesondere Druckfedern (26) axial abgestützt sind

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsglieder (41) hülsenförmige, mit einer Innenverzahnung (46) versehene Körper sind, die am Traggestell (7) oder einem mit diesem verbundenen Teil (42) jeweils konzentrisch zu den Anlagestücken (19, 19', 71) gelagert sind.

10. Vorrichtung mich einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß am Traggestell (7) Haltevorrichtungen (51) für die Befestigungsmuttern (5) in deren von den Schraubenbolzen (1) gelöstem Zustand vorgesehen sind.

11- Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß jede Haltevorrichtung wenigstens einen Stift (52) od. dgl. aufweist, der quer zur axialen Bewegungsrichtung der Befestigungsmutter (5) aus einer ausgerückten Stellung in eine die Befestigungsmutter tragende Stellung und umgekehrt verschiebbar ist

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichne; daß der Stift (52) od. dgl. in Richtung zur ausgerückten Stellung federbelastet und entgegen der Federbelastung mittels eines drehbaren Exzenters (54) verschiebbar ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehen aller Exzenter (54) gleichzeitig mittels eines gemeinsamen Antriebsorgans (56) erfolgt.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzenter (54) drehbar auf den die Betätigungsritzel (25) tragenden Wellen (27) angeordnet sind.

15. Vorrichtung nach einem iier Ansprüche 1 bis

14, dadurch gekennzeichnet, daß im Traggestell (7) konzentrisch zu jedem Schraubenbolzen (1) ein relativ zu letzterem axial verschiebbarer, abgesetzter Ring (10) angeordnet ist, dessen der Befestigungsmutter (5) zugewandter Teil (1Oa^ einen kleineren Durchmesser als das Gewinde der Befestigungsmutter (5) hat.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

15, dadurch gekennzeichnet, daß das Traggestell (7) eine Abstützverrichtung aufweist, mittels derer es relativ zur Aufsetzfläche des Bauteils heb- und senkbar ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützvorrichtung wenigstens drei doppeltwirkende Kolben-Zylinder-Anordnungen (61,62) enthält.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstangen (63) der Kolben-Zylinder-Anordnungen (61, 62) Beine der Abstützvorrichtung bilden.

19. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Anlagestück als Verlängerungsteil (71) ausgebildet ist, für dessen Verschraubung mit dem Schraubenbolzen (V) ein konisches Gewinde (73) vorgesehen ist.