DE2459645C2 - Schraub- und Transportvorrichtung für eine aus Stiftschrauben und zugehörigen Befestigungsmuttern bestehende Deckelverschraubung eines Druckbehälters, insbesondere eines Kernreaktor-Druckbehälters - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schraub- und Transportvorrichtung für eine aus Stiftschrauben und zugehörigen Befestigungsmuttern bestehende Deckelverschraubung eines Druckbehälters, insbesondere eines Kernreaktor-Druckbehälters, mit einem auf den Deckelflansch höhenverstellbar aufsetzbaren Tragkörper, an dem für jede Verschraubungsstelle eine Spann- und Schraubeinheit vorgesehen Ist, die jeweils einen motorischen Mutterdrehantrieb mit einem In eine Außenverzahnung der Befestigungsmutter einrastbaren Ritzel sowie zum axialen Vorspannen der Stiftschraube hydraulische Spannzylinder aufweist, welche über ihre Kraftkolben zwischen dem Tragkörper und jeweils einem mit dem freien Ende der Stiftschraube axial unverschlebiich koppelbaren Greifkörper wirksam sind, und jeweils mit einer in eine Eingriffslage und zurück verstellbaren Trageinrichtung für die losgeschraubten Teile der Deckelverschraubung an jeder Spann- und Schraubeinheit.

Eine solche Schraub- und Transportvorrichtung Ist durch die DE-OS 22 58 859 bekannt. Mit dieser bekannten Vorrichtung können die Befestigungsmuttern einer Deckelverschraubung fernbedient auf- und abgeschraubt sowie an- und abtransportiert werden, wobei der Betrag der jeweiligen Stiftschrauben-Dehnung beim hydraulischen Vorspannen während des Fest- oder Losdrehens der Befestigungsmuttern jeweils an Meßuhren abgelesen werden kann, die an den freien Enden der Stiftschrauben befestigt sind und mit Taststiften an den Stirnselten von in einer zentralen Stiftschraubenbohrung angeordneten Meßbolzen anliegen. Mit der bekannten Vorrichtung Ist es jedoch nicht möglich, die Stiftschrauben selbst los- und festzuschrauben sowie ab- und anzutransportieren.

Bei einer weiteren bekannten Schraub- und Transportvorrichtung der eingangs definierten Art gemäß DE-GM 72 47 233 1st vorgesehen, daß die Befestigungsmuttern mitsamt Ihren Stiftschrauben losgeschraubt und abtransportiert werden können. Das geschieht dadurch, daß die Befestigungsmuttern beim Lösevorgang gegen einen auf dem Stiftschraubenschaft sitzenden Anschlag gedreht

und darüber hinaus weitergedreht werden, wodurch sich die Stiftschraube selbst entsprechend mitdreht. Da die Stiftschraube beim Losdrehen gewichtsmäßig nicht entlastet ist, kann dabei ein Fressen an Ihren Gewindegängen und den zugehörigen Gewindegängen des Gewindesackloches im Druckbehälterdeckel ein<:eten. Auch fehlen bei dieser bekannten Vorrichtung entsprechende Vorkehrungen und Hinwelse darauf, ob und wie ein Antransportieren und Wiedereindrehen der Stiftschrauben mk ihren Befestlgungsmuttern erfolgen soll. 1»

Schließlich umfaßt ein älterer Vorschlag nach der vorveröffentlichen DE-AS 24 28 847 eine Schraub- und Transportvorrichtung der eingangs definierten Art, bei der darüber hinaus die Trageinrichtung jeweils an der Stiftschraube angreift und diese während des Schraubvorganges frei drehbar und gewichtsentlastend abstützt und bei der jede Spann- und Schraubeinheit einen (in der DE-AS 24 28 847 allerdings nicht dargestellten) elnkup-' pelbaren motorischen Drehantrieb für die zugeordnete Stiftschraube aufweist. Die Trageinrichtung besteht dabei jeweils aus an der Tragkörper-Oberseite angeordneten Kolben-Zylinder-Einheiten, deren Zylinder mit dem Tragkörper fest verbunden und deren Kolben mit dem freien Ende der Stiftschrauben jeweils lösbar zu verbinden sind. Zum Fest- und Losdrehen der Stiftschrauben weisen diese an ihrem oberen Ende einen Sechskant auf. Bedingt durch die von oben an der Stiftschraube angreifenden Kolben-Zylinder-Einheiten und die an dem Sechskant von oben angreifenden Schrauber können Dehnungsmeßeinrichtungen in Form von außen erkennbaren Meßuhren mit zugehörigen, im Inneren der Stiftschraube angeordneten Meßstangen oder Meßbolzen nicht vorgesehen sein. Die Beobachtung oder Abfrage des Betrages der Stiftschraubendehnung beim hydraulischen Vorspannen und Im festgezogenen Zustand der Stiftschrauben ist jedoch eine wesentliche Voraussetzung dafür, daß alle Stiftschrauben möglichst gleichmäßig tragen und die tragenden Gewindegänge nicht überdehnt werden. Bei einer Schraub- und Transportvorrichtung, welche - wie diejenige nach der DE-AS 24 28 847 - einen motorischen Mutterdrehantrieb und einen motorischen Drehantrieb für die Stiftschraube aufweist, kommt es für die fernbedienbare Betätigung ferner darauf an, daß sich die Befestigungsmuttern bei den Schraubvorgängen nicht unkontrolliert in eine Undefinierte Position relativ zur Stiftschraube verdrehen können, weil dadurch insbesondere der Festschraubvorgang gestört bzw. verzögert werden kann. Dazu sind der DE-AS 24 28 847 keine Vorkehrungen zu entnehmen.

Der vorliegenden Erfindung liegt ebenso wie dem Gegenstand der erwähnten DE-AS 24 28 847 die allgemeine Aufgabe zugrunde, sowohl das Losdrehen und Abtransportleren als auch das Antransportleren und Festschrauben der Stiftschrauben mitsamt Ihren Befestlgungsmultem zu ermöglichen und beim Schraubvorgang ein Fressen an den Stiftschrauben und zugehörigen Druckbehälter-Gewindegängen sicher zu verhindern. Die Schraub- und Transportvorrichtung soll aber darüber hinaus so ausgebildet sein, daß die Relativposition der Befestigungsmutter zur Stiftschraube bei den Schraubvorgängen eigensicher, d. h. ohne visuelle Kontrolle, gewährleistet tst, und daß die Installation von Dehnungs-Meßelementen In und an der Stiftschraube und damit das Ablesen oder das Abfragen der Dehnungsmeßelemente Im Kopfbereich der Stiftschraube ermöglicht sind.

Diese Aufgabe wird bei einer Schraub- und Transportvorrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Die mit der Erfindung erzieibaren Vorteile sind vor allem darin zu sehen, daß die Trageinrichtung und der motorische Drehantrieb für die Stiftschraube nicht axial über dem freien Ende der Stiftschraube angeordnet zu werden brauchen, so daß die bewährte Anordnung der Dehnungsmeßelemente, wie sie z. B. durch die eingangs genannte DE-OS 22 58 859 bekanntgeworden ist, beibehalten werden kann. Eine unerwünschte Relativverdrehung der Befestigungsmuttern relativ zu Ihren Stiftschrauben bei den Schraubvorgängen ist durch die Begrenzung des Drehwinkelbereichs eigensicher verhindert.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Gegenstandes der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung noch näher erläutert. Darin zeigt In vereinfachter Darstellung

Fig. 1 im Aufriß z. T. im Schnitt einen Ausschnitt der verschraubten Deckel-Unterteil-Partie eines Reaktordruckbehälters mit einer Stiftschraube und zugehörigen Befestigungsmutter;

Fig. 2 gleichfalls Im Aufriß z. T Im Schnitt in einer im Vergleich zu Flg. 1 vergrößerten Darstellung das obere über den Deckel ragende Ende der Stiftschraube mit Befestigungsmuttern und aufgesetzter Spann- und Schraubeirhelt einer Schraub- und Transportvorrichtung nach der Erfindung;

F1 g. 3 die Führung des Hubkolbens an einer Führungsschiene des Hubzylinders in einem Schnitt längs der Linie ΙΙΙ-ΪΙΙ in Flg. 2;

Fig.4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV In Fig. 2;

Fig. 5 eine Ansicht von oben Im Ausschnitt auf den ringförmigen Tragkörper, der auf die Deckelverschraubung aufgesetzt Ist, wobei drei Spann- und Schraubeinheiten In Umfangsrlchtung nebeneinander dargestellt sind und

Flg. 6 Im Schnitt eine einzelne Tragkörper-Hubelnrichtung, von welcher drei zur Höhenverstellung des Werkzeugs benötigt werden.

Die In Fig. 1 Im Ausschnitt dargestellte Deckelverschraubung eines Kernreaktor-Druckbehälters - im folgenden abgekürzt als RDB bezeichnet - weist einen RDB-Untertell ; auf, mit dem der RDB-Deckel 2 dichtend verschraubl 1st. Hierzu sind In Ringnuten 3 des Deckels 2 zwei konzentrische Dichtungsringe 4 eingelegt, und In den Unterteil 1 sind In zugehörige Gewindebohrungen 5 Stiftschrauben 6 mit Ihrem unteren Gewindeende 6.1 eingeschraubt. Die Stiftschraubenschäfte durchdringen den Deckel 2 In entsprechenden Deckelbohrungen 2.1, und der Deckel 2 Ist mit dem Unterteil 1 mittels der Stiftschrauben 6 und der Befestigungsmuttern 6.2 mit Kugelscheibe 6.3 dichtend verspannt. Hierzu sitzt die Befestigungsmutter 6.2 auf dem Gewinde 6.4 der Stiftschraube 6, wobei der Schaft der Stiftschraube 6 unter axialer Vorspannkraft steht, die pro Stiftschraube 6 im dargestellten Ausführungsbeispiel etwa 7500 kN beträgt. Wie welter unten noch erläutert, werden die Stiftschrauben 6, damit diese VorspannUraft erreicht werden kann, hydraulisch axial gedehnt, und Im gedehnten Zustand werden die Befestigungsmuttern 6.2 festgezogen. Dementsprechend müssen die Stiftschrauben 6 auch axial gedehnt werden, wenn die Befestigungsmuttern 6.2 gc"5st werden sollen. Die maximale hydraulische Vorspannkraft pro Schraube beträgt etwa 8826 kN. Durch die vorerwähnten großen verbleibenden Vorspannkräfte Ist gewährleistet, daß Im Bereich der Dichtungsringe 4 die nötige Flächenpressung zur Abdichtung des RDB erzielt wird. Wenn auch nur eine Stiftschraube 6 In Fig. 1 dar-

gestellt ist, so versteht es sich, daß für die Deckelverschraubung eines RDB eine Vielzahl derartiger Schrauben, die auf einem Lochkreis LK (Fig. 5) angeordnet sind, vorgesehen sind; Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind es 52 Stiftschrauben 6 mit zugehörigen Befestigungsmuttern 6.2, Deckelbohrungen 2.1 Im Deckelflansch 2.2 und Gewindebohrungen S.

Flg. 2 zeigt nun In Verbindung mit Flg. 5 die Einzelheiten der motorgetriebenen Schraub- und Transportvorrichtung zum Spannen oder Lösen der die Stiftschrauben

6 und zugehörigen Befestigungsmuttern 6.2 aufweisenden Deckelverschraubung eines Druckbehälters, insbesondere eines RDB. Die Vorrichtung weist zunächst einen höhenverstellbar auf den Deckelflansch 2.2 aufsetzbaren Tragkörper 7 auf, der im dargestellten Falle In Anpassung an den Lochkreis LK der Stiftschrauben 6 eine ringförmige Grundform hat. Am Tragkörper 7 sind Spann- und Schraubeinheiten 8, die mit dem Tragkörper

7 auf je eine Stiftschraube 6 mit Befestigungsmutter 6.2 aufsetzbar sind, gelagert, vgl. Insbesondere Fig. 5. Die Fig. 2 zeigt eine solche Spann- und Schraubeinheit 8, die über eine Stiftschraube 6 mit Befestigungsmutter 6.2 gestülpt Ist. Hierbei kann der Spannvorgang für die Stiftschraube 6 gerade beendet oder eine Stellung gezeigt sein, welche die Spann- und Schraubeinheit 8 kurz vor der Aufnahme des Lösevorganges zeigt. Die Mittel an den Stiftschrauben 6 und Ihren Befestigungsmuttern 6.2 zum Ankuppeln der Spann- und Schraubeinheiten 8 umfassen eine Außenverzahnung 6.5 an den Befestigungsmuttern 6.2 zum Eingriff des Antriebsritzels 9 eines Mutterdrehantriebs 10 und ein am kopfseitigen Stiftschraubenende 11.1 angeordnetes Gewinde 11 (vgl. auch Flg. 1) zum Eingriffeines Greifkörpers 12, Im dargestellten Fall als Anschlagmutter ausgeführt. Die dargestellten Anschlagmuttern 12 sind besonders vorteilhaft, da sie sich In das System der Spann- und Schraubeinheiten 8 gut einfügen. Die Anschlagmuttern 12 weisen hierzu ein Innengewinde 12.1 auf.

Die Spann- und Schraubeinheiten 8 umfassen jeweils mehrere Komponenten: Am Tragkörper 7 gelagerte, hydraulische Spannzylinder 13 dienen zum axialen Dehnen der Stiftschrauben 6 durch axiale Beaufschlagung der Anschlagmuttern 12 über Kraftkolben 13.1 während des Lösens oder Festdrehens der Befestigungsmuttern 6.2. Es sind zwei miteinander In Reihe geschaltete hydraulische Spannzylinder 13 mit entsprechenden Kraftkolben 13.1 dargestellt, wodurch auf dem gegebenen Durchmesser die doppelte Verspannkraft erzielbar ist, Im Vergleich zu nur einem Spannzylinder 13, und zwar bei gegebenem hydraulischen Druck. Die ringförmigen Kraftkolben 13.1 umfassen den Schaft der Stiftschrauben 6, und der obere Kraftkolben 13.1 greift über eine Kugelscheibe 12.4 an einem kugelig abgeschrägten Bund 12.2 der Anschlagmutter 12 an, wobei die Kugelscheibe 12.4 mittels über Ihren Umfang verteilter Schrauben 12.3 an dem kugeligen Bund 12.2 der Anschlagmutter 12 gehalten ist. Hierdurch wird erreicht, daß die Kraftkolben 13.1 ihre Druckkräfte vollkommen symmetrisch auf die Anschlagmutter 12 ausüben.

Die Spann- und Schrankeinheiten 8 umfassen weiterhin einen Drehantrieb 14 zum Auf- und Abkuppeln der Anschlagmutter 12 bezüglich der Stiftschraube 6, mit einem Ritzel 14.1, welches auf der Welle 14.2 verdrehungssicher mittels Kell 14.3 und Stlrnverschraubung 14.3 befestigt Ist, mit einer Getriebeeinheit 14.4 und dem eigentlichen Antriebsmotor 14.5, einem Elektromotor, der mit der Getriebeeinheit 14.4 beispielsweise über Kegelräder gekuppelt ist (nicht dargestellt). Die Getriebeeinheit 14.4 enthält weiterhin eine nicht dargestellte Rutschkupplung, damit das Ritzel 14.1 bei Überschreiten eines maximalen Drehmomentes vom Antriebsmotor 14.5 entkuppelt wird und dieser leerläuft. Das 1st der Fall, wenn die Anschlagmutter 12 festgezogen Ist. Anstelle des Elektromotors als Antriebsmotor 14.5 könnte auch ein Hydromotor mit entsprechender Pumpe oder ein pneumatischer Antrieb Verwendung finden. Das Ritzel 14.1 kämmt, wie ersichtlich, mit einer Außenverzahnung 12.5 der Anschlagmutter 12. Der Befestigungsflansch 14.6 der Getriebeeinheit 14.4 Ist an einem Hubkolben 15.2 befestigt und mit diesem axial bewegbar, wie es welter unten noch erläutert wird. Der schon erwähnte Mutterdrehantrieb 10 mit Antriebsritzel 9 dient dazu, die Befesiigungmutter 6.2 in Auf- und Abschraubrichtung über Ihre Außenverzahnung 6.5 zu drehen. Der Mutterdrehantrieb 10 1st entsprechend dem Drehantrieb 14 aufgebaut. Das Antriebsritzel 9, das mit seiner Verzahnung 9.1 mit der Außen- verzahnung 6.5 der Befestigungsmutter 6.2 kämmt, 1st auf einer Welle 10.1 axial federnd gelagert, damit das Einfädeln der Verzahnung 9.1 in die Außenverzahnung 6.5 beim Aufsetzen der Spann- und Schraubeinheiten 8 erleichtert und ein Verklemmen vermieden wird. Auf der Welle 10.1 sitzt hierzu fest eine Scheibe 10.2, an der sich eine Schraubendruckfeder 10.3 abstutzt und das Antriebsritzel 9 axial gegen einen Sprengring 10.4 drückt. Der Elektromotor ist hler mit 10.5, die Getriebeeinheit mit 10.6 bezeichnet. Letztere ist über ein z. B. U-förmlges Haltestück 10.7 am Tragkörper 7 befestigt. 10.8 ist ein Schutzblech, welches, am Tragkörper 7 festgeschraubt, das Antriebsritzel 9 nach oben abdeckt.

-Zum Ein- und Ausschrauben der Stiftschrauben 6 in die bzw. aus der Gewindebohrung 5 des RDB-Untertells 1 (vgl. Flg. 1) sind nun die Spann- und Schraubeinheiten 8 jeweils mit einer In Eingriffslage und zurück bezüglich der Stiftschrauben 6 mit Anschlagmuttern 12 verstellba ren Trageinrichtungen 15 versehen, welche in Eingriffsstellung die Stiftschraube 6 frei drehbar und gewlchtsent- lastet abstützt, so daß an den fußseltlgen einander zugeordneten Gewindegängen des Gewindeendes 6.1 der Stiftschraube 6 und der Gewindebohrung 5 des RDB-U"tertci!s ! ein Fressen vermieden ist Dis S^snn- \zⁿd Schraubeneinheiten 8 weisen ferner einen einkuppelbaren motorischen Drehantrieb 17 für die zugeordnete Stiftschraube 6 auf. Das Gewicht einer einzelnen Stiftschraube 6 mit Befestigungsmutter 6.2 und Anschlagmutter 12 beträgt bei dem zugrunde gelegten RDB, der für eine Leistung von 1200 MW_t, ausgelegt 1st, etwa 20 kN. Die Trageinrichtung 15 erzeugt beim Einschrauben oder Losschrauben der Stiftschrauben 6 eine dieses Gewicht kompensierende Kraft und bildet eine drehbare Lagerung der Stiftschraube 6 mit geringer Reibung, vorzugsweise rollender Reibung. Im einzelnen besteht die Trageinrichtung 15 aus einem konzentrisch zur aufgeschraubten Anschlagmutter 12 angeordneten Hubzylinder 15.1, dessen ringförmiger Hubkolben 15.2 einen Innenbund 15.3 aufweist, der über ein dazwischen angebrachtes Axiallager 16 gegen einen Außenbund 12.6 der Anschlagmutter 12 von unten her andrückbar 1st. Der Hubzylinder 15.1 1st axial anschließend über dem hydraulischen Spannzylinder 13 angeordnet, d. h. an den oberen Spannzylinder 13 angeflanscht, und der Hubkolben 15.2 1st zweiseitig beaufschlagbar und als Rückführkolben gegen die Oberseite des Kraftkolbens 13.1 andrückbar, wobei zwei hydraulische Versorgungsleitungen 15.21, 15.22 durch strichpunktierte Linien angedeutet sind. Der Hubkolben 15.2 kann somit aufgrund seines

Kolbenbundes 15.23 welcher die wirksame hydraulische Fläche darstellt, über die Leitung 15.21 beaufschlagt aufwärts verschoben werden, oder, beaufschlagt über die Leitung 15.22, abwärts. Die Bewegung aufwärts wird durch einen Anschlagring 15.24, der am oberen Innenumfang des Hubzylinders 15.1 befestigt Ist, begrenzt. In Nuten eingelegte Dichtungsringe sind jeweils mit 15.4 bezeichnet. Der Hubkolben 15.2 hat nach obigem eine Doppelfunktion: Zum einen die Gewichtsentlastung und zum zweiten die Rücksteilfunktion.

Am äußeren Umfang des Hubkolbens 15.2 In einem oberen, vom Hubzylinder 15.1 freigelassenen Bereich Ist der schon erwähnte Drehantrieb 14 für die Anschlagmutter 12 befestigt, dessen Ritzel 14.1 zum Kämmen mit der Anschlagmutter 12 der. Hubkolben !5.2 In einem Schlitz 15.25 durchdringt. Entsprechend 1st auch der ringförmige Tragrahmen 14.7 des Drehantrieb 14 an dieser Stelle geschlitzt (Schlitz 14.71). Zur Aufnahme des Reaktionsmomentes des Drehantriebs 14 ist der Tragrahmen 14.7, der mit dem Hubkolben 15.2 verschweißt Ist, In axialer Richtung an einer Führungsstange 18 geführt, welche bei 18.1 und 18.2 am Hubzylinder 15.1 befestigt Ist. Hierzu weist der Tragrahmen 14.7 eine radial ausgerichtete, Im Querschnitt U-förmlge Leitklaue 14.8 auf (vgl. Flg. 3).

Der Drehantrieb 17 ist am Tragkörper 7 befestigt und weist vorzugsweise einen pneumatisch betätigbaren Schlagschraubmotor auf, dessen Ritzel 17.1 mit einer bezüglich der Stiftschraube 6 ein- und ausrückbaren Kupplungshülse 19 In Eingriff steht, und zwar kämmt die Verzahnung 17.2 mit der Außenverzahnung 19.1 der Kupplungshülse 19. Hierzu durchdringt das Ritzel 17.1 den Tragkörpe: 7 In einem Schlitz 7.1 und eine am Innenumfang des Tragkörpers 7 eingelassene Laufbuchse 20 in einem Schütz 20.1. Das Ritzel 17.1 sitzt auf einer durch eine Kupplung 17.4 unterteilten Welle 17.20 verdrehungssicher, welche außerhalb des Motorgehäuses 17.5 am Lagerkörper 17.3 gelagert ist. Das Motorgehäuse 17.5 enthält den eigentlichen Schlagschraubmotor, dessen pneumatische Zuleitungen in der Zeichnung nicht zu sehen sind. Die Kupplungshülse 19 ist von einem konzentrisch zur Stiftschraube 6 drehbar und axial abgefedert In der Laufbuchse 20 des Tragkörpers 7 gelagerten, etwa hohlzylindrischen Körper gebildet, der außer der Außenverzahnung 19.1 eine Innenverzahnung 19.2 aufweist, welch letztere in eine entsprechende Kupplungsverzahnung 21.1, 21.2 eines mit der Stiftschraube 6 drehsicher verbundenen Mitnehmerringes 21 bei Längsverschiebung einrückbar ist. Die axial abgefederte und drehbare Lagerung der Kupplungshülse 19 wird durch ein Axiallager 19.3 erreicht, das sich über einen Stützring 19.4 und eine Schraubendruckfcdcr 19.5 an einem Gegep.stützring 19.6 mit Sicherungsring 19.7 abstützt. Wenn also die Spann- und Schraubeinheiten 8 jeweils über die zugehörige Stiftschraube 6 gestülpt werden, kann die Kupplungshülse 19 axial federnd ausweichen, bis Ihre Innenverzahnung 19.2 mit der Kupplungsverzahnung 21.1, 21.2 In Eingriff gelangt. Die durch einen Sicherungsring 20.2 abgesicherte Laufbuchse 20 ist im Tragkörper 7 bei 20.3 verstiftet.

Die gesamte Schraub- und Transportvorrichtung, d. h. ihre jeweiligen Spann- und Schraubeinheiten 8, sind nun zum gleichzeitigen Herausschrauben der auf dem Lochkreis LK (vgl. FI g. 5) angeordneten Slftschrauben 6 und der auf ihnen sitzenden Befestigungsmuttern 6.2 nach erfolgtem Lösevorgang letzterer und zum gleichzeitigen Einschrauben der Stiftschrauben 6 und ihrer Befestigungsmuttern 6.2 vor dem Festdrehvorgang letzterer eingerichtet. Hierbei Ist die Befestigungsmutter 6.2 an der Stiftschraube 6 derart arretierbar, daß eine Drehung der Befestigungsmutter 6.2 relativ zur Stiftschraube 6 über eine vorwählbare Aufschraub-Bereltschaftsstellung hinaus In beiden Drehrichtungen verhindert 1st. Hierzu weist der Mitnehmerring 21 an seinem der Befestigungsmutter 6.2 zugekehrten Ende einen Vorsprung 21.3 mit einer in Umfangsrlchtung welsenden Anschlagfläche auf, und die Befestigungsmutter 6.2 1st an Ihrer oberen Stirnfläche mit einem Anschlag 6.8 versehen. Dieser

to Anschlag 6.8 wird an der Stirnfläche der Befestigungsmutter 6.2 derart justiert angebracht, daß die Befestigungsmutter 6.2 nach Zurücklegen eines Abschraub-Drehwlnkels, der gleich dem zum Losdrehen der Befestigungsmutter 6.2 nach axialem Dehnen der Stiftschraube 6 erforderlichen Drehwinkel oder größer als dieser ist, mit ihrem Anschlag 6.8 gegen den Vorsprung 21.3 läuft. Im dargestellten Fall der Flg. 2 1st die Befestigungsmutter 6.2 noch fest. Wenn die Stiftschraube 6 axial durch die Spannzylinder 13 gedehnt wird und die Befestlgungsmutter 6.2 vom Antriebsritzel 9 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird, dann kann die Befestigungsmutter 6.2 einen Abschraub-Drehwlnkel zurücklegen, der eine volle Umdrehung, vermindert um die Summe der Bogenmaße beträgt, die der In Umfangsrichtung gemessenen Breite des Vorsprungs 21.3 am Mitnehmerring 21 und der des Anschlages 6.8 an der Befestigungsmutter 6.2 entsprechen, d. h., die Steigung des Stiftschrauben- und Befestigungsmutter-Gewindes 1st entsprechend gewählt. Im vorliegenden Beispiel handelt es sich um ein metrlsches Gewinde M210x8. Die Steigung von 8 mm pro Gewindegang reicht also zum Losdrehen der Befestigungsmutter 6.2 aus, woraus folgt, daß die axiale Dehnung der Stiftschraube 6 Im Dauerzustand etwas kleiner als 8 mm sein muß. Der Mitnehmerring 21 ist als gesondertes Bauteil ausgeführt, welches auf einen entsprechenden Absatz 6.9 der Stiftschraube 6 z. B. aufgeschrumpft Ist. Dies ist vorteilhaft, weil am Mitnehmerring 21 ein gewisser Abrieb auftritt. Die Erfindung ist aber hierauf nicht beschränkt, es können auch Spezialstlftschrauben Verwendung finden, die einen angeformten Mitnehmerring 21 aufweisen.

Der Eingriff zwischen dem Anschlag 6.8 und dem Vorsprung 21.3 sowie zwischen der Kupplungshülse 19 und dem Mitnehmerring 21 ist im Schnittbild nach F1 g. 4 nochmals verdeutlicht.

Zum Ab- und Antransport der losgedrehten Stiftschrauben 6 mitsamt der auf ihnen sitzenden Befestigungsmuttern 6.2 sind die Tragflächen 13.11 der Spann- und Schraubeinheiten 8 mit zugehörigen Gegentragflächen 12.41 der jeweiligen Stiftschraube 6 in Eingriff brir.gbar. Wie ersichtlich, sind die Trag- und Gegentrag-' flächen 13.11, 12.41 Identisch mit den Angriffsflächen, mit welchen der Kraftkolben 13.1 der hydraulischen Spannzylinder 13 und die Anschlagmutter 12 zum Dehnen der Stiftschraube 6 jeweils miteinander in Eingriff stehen.

Während des hydraulischen Dehnens der Stiftschraube 6 ist die Dehnung an einer Meßuhr 22 ablesbar, deren Taststift 22.1 an der Referenzfläche 23.1 eines Meßbolzens 23 anliegt. Dieser Meßbolzen 23, mit dem jede Stiftschraube 6 versehen ist, erstreckt sich durch eine Bohrung 23.2 in das Innere der Stiftschraube 6 und nimmt daher an der Dehnung der Stiftschraube 6 nicht teil. Die in den Sechskantfortsatz 22.2 eingeschraubte Befestigungsmutter zur Halterung der Meßuhr 22 ist mit 22.3 bezeichnet.

Ein am Sechskantfortsatz 22.2 angreifender Sicherungsbügel dienst zur Verdrehungssicherung. Mit seinen

beiden an der Stirnfläche der Anschlagmutter 12 anliegenden, abgewinkelten Enden 1st er durch die Stifte 24.1, und 24.2 festgelegt. Er verhindert ein Abdrehen der Anschlagmutter 12 während des Bewegens der Stiftschraube 6.

Mit 25 Ist als Ganzes eine Hochdruck-Hydraullk-Elnspeisevorrlchtung bezeichnet. Eine nicht ersichtliche Hydraulik-Ringleitung führt zur Elnzelabsperrvorrlchtung 25.1 und von hier über eine Leitung 25.2 und einen Verteilerkopf 25.3 sowie Zuleitungen 25.4 zu den beiden _]0 Spannzylindern 13, welche mit entsprechenden Hydraullkkanälen 13.3 versehen sind. Entsprechende Dichtungsringe zwischen den Kraftkolben 13.1 und den Spannzylindern 13 sind mit 13.4 insgesamt bezeichnet. Ö!-Leckage-Überwachungskanä!e tragen das Bezugszelchen 13.5. An durchsichtigen, eingeschraubten Kappen 13.51 kann der Austritt von Lecköl erkannt werden. Der Halterahmen 25.5 für die Hydraulikvorrichtung 25 Ist am Tragkörper 7 bei 25.6 festgeschraubt.

Der Tragkörper 7 mit seinen Spann- und Schraubeinheiten 8 weist hydraulische Hubeinrichtungen 26 (Flg. 5, 6) auf, damit er höhenverstellbar ist, wenn er auf den Flansch des RDB-Deckels 2 oder des RDB-Untertells 1 aufgesetzt Ist. Vorzugswelse sind drei solcher Hubeinrichtungen 26 an drei gleichmäßig über den Umfang des Tragkörpers 7 verteilten Stellen angeordnet. Diese Hubeinrichtungen 26 haben jeweils einen Abdrückstempel 26.1 mit einem Fuß 26.2 und auf dem Abdrückstempel 26.1 sitzende Kraftkolben 26.3, die jeweils In entsprechenden hydraulischen Zylinderkörpern 26.4 gelagert sind. Die Zulaufkanäle 27 für das Hochdrucköl sind der Aufwärtsbewegung des Tragkörpers 7 bzw. der Abwärtsbewegung der Kraftkolben 26.3 zugeordnet, die Zulaufkanäle 28 sind der Abwärtsbewegung des Tragkörpers 7 bzw. der Aufwärtsbewegung der Kraftkolben 26.3 zügeordnet. Die zugehörigen Hydraulikanschlußleitungen für das HD-Öl sind nicht dargestellt, ebenso auch nicht die besondere Art der Befestigung der Hubeinrichtungen 26, welche in zugehörige Aussparungen Im Tragkörper 7 eingefügt und mit diesem fest verbunden sind. Durch die Hintereinanderschaltung zweier Kolben-Zyllnderelnhelten, wie dargestellt, erreicht man eine Verdoppelung der wirksamen Abdrückkraft, weiche das Gewicht der gesamten Schraub- und Transportvorrichtung von ungefähr 345 kN plus das Gewicht der Stiftschrauben 6 mit Befestigungsmuttern 6.2 bewältigen muß. Alle drei Hubeinrichtungen 26 müssen synchron so gesteuert werden, daß ein gleichmäßiges Abheben bzw. Absenken der Vorrichtung ermöglicht 1st. Insbesondere muß auch eine millimeterweise Feinverstellung möglich sein.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Schraub- und Transportvorrichtung ergibt sich wie folgt: Es sei angenommen, daß die Vorrichtung In Fig. 2 auf Deckelflansch 2.2 des RDB-Deckels 2 zum Öffnen dieses Dekkels 2 aufgesetzt 1st. Hierauf wird die Hochdruckhydraulik für die drei Hubeinrichtungen 26 eingeschaltet, und die Vorrichtung wird um 3 mm angehoben. Als nächstes werden die auf nicht dargestellte Weise in der Vorrichtung gelagerten Anschlagmuttern 12 (in Fig. 2 ist bereits die aufgeschraubte Stellung dargestellt) auf alle 52 Stiftschrauben 6, und zwar auf das Gewinde 11, aufgeschraubt, wozu der Drehantrieb 14 mit seinem Ritzel 14.1 eingeschaltet wird. Die Kugelscheibe 12.4 an den Anschlagmuttern 12 dient zugleich als Führung für die Anschlagmüttern 12 auf dem verjüngten Stlftschraubenende 11.1, bevor die Gewindegänge zu greifen anfangen. Sind die Anschlagmuttern 12 aufgeschraubt, so werden die Sicherungsbügel 24 eingerastet. Nunmehr wird die Vorrichtung wieder durch Betätigung der Hubeinrichtung 26 auf den Deckelflansch 2.2 abgesenkt. Zu diesem Zeltpunkt sind alle 52 Stiftschrauben 6 mit jeweils einer Anschlagmutter 12 versehen. Es müssen nun die Stiftschrauben 6 axial gedehnt werden. Dies geschieht durch Drucköl, welches über die Zuleitungen 25.4 den Spannzylindern 13 zugeleitet wird. Jetzt werden die Kraftkolben 13.1 zunächst 3 mm Im Leerhub und dann gegen die Kugelscheibe 12.4 gepreßt, und die Stiftschrauben 6 werden definiert um den vorgegebenen Betrag axial gelängt, was an den Meßuhren 22 ablesbar ist. Die Anschlagmuttern 12 dienen dabei als Widerlager für die Kraftkolben 13.1. Nun kann man die Mutterdrehantriebe lOelnschalten, welche mühelos über die Antriebsritzel 9 die jeweiligen Befestigungsmuttern 6.2 um fast eine volle Umdrehung aufdrehen, bis die Befestigungsmuttern 6.2 mittels des Anschlags 6.8 und des Vorsprungs 21.3 festgehalten werden. Die hydraulischen Spannzylinder 13 werden nun wieder so gesteuert, daß der Druck langsam abfällt und somit die Dehnung der Stiftschrauben 6 zurückgenommen wird. Als nächster Schritt muß Druck auf die Hubzylinder 15.1 gegeben werden, so daß das Gewicht der Stiftschrauben 6 kompensiert wird. Ist dies geschehen, so werden die Schlagschraubmotoren der Drehantriebe 17 eingeschaltet, und die Stiftschrauben 6 werden Stufe um Stufe herausgedreht, wobei gleichzeitig der Tragkörper 7 mit den einzelnen Spann- und Schraubeinheiten 8 mittels der Hubeinrichtungen 26 entsprechend nachgeführt wird. Die Schlagschraubmotoren der Drehantriebe 17 drehen die Stiftschrauben 6 mitsamt Ihren Befestigungsmuttern 6.2 und ihren Anschlagmuttern 12 heraus, wobei sich natürlich die Drehantriebe 14 und 10 leer mitdrehen. Nach der Kontrolle, ob alle Stiftschrauben 6 herausgeschraubt sind, wird zutreffendenfalls die Vorrichtung durch einen nicht dargestellten Gebäudekran angehoben und auf eine Abstellpositlon verfahren. Hierbei werden also sämtliche Stiftschrauben 6 mit Ihren Befestigungsund Anschlagmuttern 6.2 bzw. 12 abtransportiert. Durch die Deckelbohrung 2.1 am RDB-Deckel 2 kann man nun Kunststoffverschlußstücke zur Abdichtung der Gewindebohrungen 5 Im RDB-Untertell 1 einsetzen, so daß anschließend nach dem Anheben des Deckels 2 mit dem Fluten des Reaktorraumes begonnen werden kann. Der Deckel 2 wird dann ganz abgehoben, und der Brennelementwechsel kann vorgenommen werden. Die auf die Abstellposition verfahrene Vorrichtung enthält alle Stiftschräiiben 6 und Befesiigungsrnuitern 6.2, so daß diese nunmehr einer Inspektion unterzogen werden können. Außerdem kann bei noch offenem RDB eine Inspektion der Gewindebohrungen 5 vorgenommen werden, was ohne Stiftschraubenentfernung nicht möglich wäre.

Das Schließen des Reaktordruckbehälters nach dem vorgenommenen Brennelementwechsel und den durchgeführten Inspektionen erfolgt in umgekehrter Reihenfolge, wobei hler als letzter Schritt nach durchgeführter Verspannung der Deckelyerschraubung die Anschlagmuttern 12 durch die Vorrichtung abgeschraubt werden, •worauf diese mit den Anschlagmuttern 12 auf die Abstellpositlon verfahren wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Schraub- und Transportvorrichtung für eine aus Stiftschrauben und zugehörigen Befestigungsmuttern bestehende Deckelverschraubung eines Druckbehälters, insbesondere eines Kernreaktor-Druckbehälters, mit einem auf den Deckelflansch höhenverstellbar aufseizbaren Tragkörper, an dem für jede Verschraubungsstelle eine Spann- und Schraubeinheit vorgesehen ist, die jeweils einen motorischen Mutterdrehantrieb mit einem in eine Außenverzahnung der Befestigungsmutter einrastbaren Ritzel sowie zum axialen Vorspannen der Stiftschraube hydraulische Spannzylinder aufweist, welche über ihre Kraftkolben zwlsehen dem Tragkörper und jeweils einem ml» dem freien Ende der Stiftschraube axial unverschieblich koppelbaren Greifkörper wirksam sind, und die jeweils mit einem einkuppelbaren motorischen Drehantrieb für die zugeordnete Stiftschraube sowie mit einer in eine Eingriffslage und zurück verstellbaren Tragelnrlchtung für die losgeschraubten Teile der Deckelverschraubung versehen ist, die jeweils an der Stiftschraube angreift und diese während des Schraubvorganges frei drehbar und gewichtsentlastet abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Trageinrichtung (15) aus einem konzentrisch zur Stiftschraube (6) angeordneten Hubzylinder

(15.1) besteht, dessen ringförmiger Hubkolben

(15.2) einen Innenbund (15.3) aufweist, der über ein dazwischen angebrachtes Axiallager (16) gegen einen Außenbund (12.6) des Greifkörpers (12) von unten her andrückbar ist,

b) der motorische Drehantrieb (17) für die Stiftschraube (6) ein Ritzel (17.1) aufweist, das mit einer Außenverzahnung (19.1) einer Kupplungshülse (19) kämmt, die konzentrisch zur Stiftschraube (6) drehbar und axial abgefedert im Tragkörper (7) gelagert Ist und mit einer Innenverzahnung (19.2) in eine entsprechende Kupplungsverzahnung (21.1, 21.2) an einem drehsicher mit der Stiftschraube (6) verbunden Mitnehmerring (21) axial einrückbar ist, und

c) die Drehung der Befestigungsmutter (6.2) gegenüber der Stiftschraube (6) jeweils auf einen vorwählbaren Drehwinkelbereich begrenzbar Ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Kraft kolben der hydraulischen Spannzylinder jeweils nur in Vorspannrichtung beaufschlagbar und in der Gegenrichtung durch Rückführkolben bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubzylinder (15.1) jeweils axial anschließend über dem zugeordneten hydraulischen Spannzylinder (13) angeordnet Ist und daß der Hubkolben (15.2) zweiseitig beaufschlagbar und als Rückführkolben gegen die Oberseite des Kraftkolbens (13.1) andrückbar Ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der als Greifkörper jeweils eine auf das freie Ende der Stiftschraube aufschraubbare Anschlagmutter vorgesehen Ist, an deren Unterseite sich der Kraftkolben des hydraulischen Spannzylinder axial abstützt und bei der jeweils für die Anschlagmutter ein motorischer Drehantrieb mit einem Ritzel vorgesehen Ist. das mit einer Außenverzahnung der Anschlagmutter kuppelbar Ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehantrieb (14) für die Anschlagmutter (12) am äußeren Umfang des Hubkolbens (15.2) In einem Bereich befestigt ist.

der aus dem Hubzylinder (15.1) nach oben herausragt, das Ritzel (14.1) durch einen Schlitz (15.25) im Hubkolben (15.2) hindurch mit der Anschlagmutter (12) kämmt und der Hubkolben (15.2) gegenüber dem Tragkörper (7) unverdrehbar geführt ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmerring (21) an seinem der Befestigungsmutter (6.2) zugekehrten Ende einen Vorsprung (21.3) mit einer in Urnfangsrichtung weisenden Anschlagfläche hat, die mit einem Anschlag (6.8) zusammenwirkt, der in Umfangsrichtung einstellbar auf der oberen Stirnfläche der Befestigungsmutter (6.2) angebracht ist, und daß der zum ausreichenden Lösen der Befestigungsmutter (6.2) auf der Stiftschraube (6) erforderliche Drehwinkelbereich höchstens eine volle Umdrehung verminder) um die Summe der Bogenmaße beträgt, die der In Umfangsrichtung gemessenen Breite des Vorsprunges (21.3) am Mitnehmerring (21) und der des Anschlages (6.8) an der Befestigungsmutter (6.2) entsprechen.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehantrieb (17) für die Stiftschraube (6) als Schlagschrauber ausgebildet Ist.