DE2648722A1

DE2648722A1 - Hydraulische vorrichtung zum vorspannen von bolzen

Info

Publication number: DE2648722A1
Application number: DE19762648722
Authority: DE
Inventors: Emmanuel De Blic; Georges Boudet; Jacques Charpentier; Jean-Claude Desmoulins; Rene Vinel
Original assignee: SKF Compagnie dApplications Mecaniques SA
Current assignee: SKF Compagnie dApplications Mecaniques SA
Priority date: 1975-10-27
Filing date: 1976-10-27
Publication date: 1977-05-05
Also published as: FR2329414B1; DE2648722C2; US4074890A; FR2329414A1; BE847674A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. W. Scherrmann Dr.-Ing. R. Rüger

7300 Esslingen (Neckar), Webergasse 3, Postfach 348

26. Oktober 1976 Telefon PÄ S nakli Stuttgart (0711)35 6539

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Telegramme Patentschutz Essllngenneckar

SKF COMPAGNIE D'APPLICATIONS MECANIQDES_f 1, Avenue Newton/ 92140 Clamart, Frankreich

Hydraulische Vorrichtung zum Vorspannen von Bolzen

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Vorrichtung zum Vorspannen von Bolzen, die mehrere übereinander angeordnete Stufen aufweist, von denen jede einen Kolben mit einer zentralen, den Schaft des Bolzens aufnehmenden Bohrung enthält, dessen unterer Teil einen Führungsansatz bildet und dessen oberer Teil größeren Durchmessers den Kolben darstellt und von denen weiterhin jede Stufe eine mit einer Schulter versehene Führung aufweist, die den Kolben und den Ansatz umgibt, wobei in dem Bereich der Schulter eine unter hohem Druck stehende Flüssigkeit zugeführt werden kann und die obere Stufe mit einem Zugstück zusammenwirkt, das am oberen freien Ende des Bolzens befestigt ist.

Die bekannten Vorrichtungen der obengenannten Art weisen gewöhnlich einen Kolben auf,der eine axiale Bohrung enthält, durch welche der Schaft des Bolzens hindurchgeht. Das Ende dieses Schaftes, das auf der Seite der Spannmutter herausragt, nimmt ein Zugstück auf, das z. B. auf das Gewinde tragende Ende des Bolzens aufgeschraubt sein kann, Der Kolben weist im allgemeinen einen unteren Teil auf,

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der einen Führungsansatz bildet, und einen oberen Teil größeren Durchmessers, wobei diese beiden Teile durch eine Schulter getrennt sind. Der Kolben und sein Ansatz sind über ihre ganze Länge von einer ebenfalls eine Schulter aufweisenden Führung umgeben, und im Bereich der Schulter kann eine unter hohem Druck stehende Flüssigkeit, z. B. öl, zugeführt werden, um eine Verstellung des Kolbens gegenüber der Führung hervorzurufen, wobei diese Verstellung unter Vermittlung des Zugstücks dem Bolzen die Spannung erteilt. Sodann ist es leicht, ohne die Aufwendung größerer Kraft, die Mutter von Hand oder automatisch zu verdrehen.

Wenn der Wunsch besteht, Bolzen oder Zapfen eine große Vorspannung zu erteilen, könnte man daran denken, die wirksame Fläche des Kolbens zu vergrößern, was eine Vergrößerung der insgesamt zu erreichenden Schubkraft hervorruft. Jedoch ist eine solche Vergrößerung schnell durch die größtmögliche Raumausdehnung der Spannvorrichtung begrenzt.

In den Fällen, in denen man noch größere Vorspannungen zu erreichen sucht, und vor allem in der Nuklear Industrie, die eine große Zahl von Bolzen unter einer großen Vorspannung anbringen muß, um den Verschluß der Deckel der Reaktorgefäße sicherzustellen, sieht man sich dazu veranlaßt, bei ein- und derselben hydraulischen Spannvorrichtung mehrere Stufen übereinander anzuordnen, von denen jede einen Kolben und eine Führung gleicher Ausbildung aufweist. Die Schubkräfte jeder Stufe addieren sich miteinander, so daß man theoretisch ein entsprechendes Vielfaches der Schubkräfte erhält. ""

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In der Praxis stellt man jedoch fest, daß die Leistung derartiger hydraulischer Vorrichtungen im Verhältnis schnell abnimmt, wenn man den Bedienungsdruck und die Zahl der übereinander angeordneten Stufen erhöht, derart, daß man schließlich nicht die Gesamtschubkraft erhält, die nach Multiplikation der einzelnen Schubkräfte jeder Stufe mit der Zahl der Stufen zu erwarten gewesen wäre.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber eine mehrstufige Spannvorrichtung der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß eine solche verhältnismäßige Verminderung der Gesamtspannkraft beim Zusammenwirken der einzelnen Stufen vermieden wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe vergrößert sich gemäß der Erfindung die Wandstärke der Ansätze der Kolben von der unteren Stufe bis zur oberen Stufe.

Obwohl die Erfindung mit Vorteil in dem Fall angewendet werden kann, in dem die Spannvorrichtung nur zwei übereinander angeordnete Stufen aufweist, ist sie in der Praxis von besonderem Interesse in den Fällen, in denen die Zahl der übereinander angeordneten Stufen mindestens drei ist. Da der Kolbenansatz der unteren Stufe keiner axialen Druckbeanspruchung ausgesetzt ist, spielt dieser in der Tat nur die Rolle einer Führung, so daß die Wahl seiner Wandstärke beliebig ist und mehr von wirtschaftlichen Betrachtungen abhängt. Wesentlich für die Erfindung ist demgemäß die besondere Wahl der Unterschiede der Wandstärken der Ansätze der Kolben, die oberhalb des unteren Kolbens angeordnet sind.

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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vermehrt sich die Größe der Wandstärke desjenigen Teils der Führung, die den oberen Teil jedes Kolbens von größerem Durchmesser umgibt, von der unteren Stufe bis zur oberen Stufe ·

Bei einem weiteren ebenfalls bevorzugten Ausführungsbeispiel vergrößert sich das Spiel, das zwischen dem oberen Teil jedes Kolbens und dem entsprechenden Teil jeder Führung besteht , von der unteren bis zur oberen Stufe.

Die Leitungsnetze für die Zuführung der Druckflüssigkeit sind vorteilhaft quer in den Führungen für die Kolben angeordnet, und der Versorgungsstromkreis für die Druckflüssigkeit ist vorzugsweise derart beschaffen, daß er jede Stufe der Reihe nach versorgt, indem er bei der unteren Stufe beginnt und bei der oberen Stufe endet, die eine Entlüftungseinrichtung enthält.

Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel, das insbesondere für den Fall geeignet ist/ in dem mehrere gleiche hydraulische Bolzenspannvorrichtungen Seite an Seite in unmittelbarer Nähe voneinander angeordnet sind, besitzt jede Führung außen zwei seitliche ebene Flächen, die diametral gegenüberliegen. Auf diese Weise wird der Raumbedarf der einzelnen Spannvorrichtung in seitlicher Richtung beträchtlich verringert.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine hydraulische Bolzenspannvorrichtung gemäß der Erfindung, die einen Teil einer Gesamtheit von mehreren gleichartigen Vorrichtungen bildet und zum Spannen der Befestigungsbolzen für den

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Deckel eines Atomreaktorgefäßes dient, in einem senkrechten axialen Schnitt gemäß der Linie I-I der Fig. 3,

Fig. 2 die drei Stufen eines anderen Ausführungsbeispiels einer hydraulischen Bolzenspannvorrichtung gemäß der Erfindung in einer Teildarstellung ebenfalls in einem senkrechten axialen Schnitt und in vergrößertem Maßstab und

Fig. 3 eine hydraulische Bolzenspannvorrichtung gemäß Fig. 1 in einer Draufsicht und in einer Teildarstellung, teilweise in einem waagerechten Schnitt gemäß der Linie III-III der Fig. 1.

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In Fig. 1 ist der teilweise dargestellte Deckel 1 mit Hilfe mehrerer Bolzen 2 auf dem nicht gezeichneten Gehäuse eines Atomreaktors befestigt. Der Bolzen 2, dessen eines nicht gezeichnetes Ende mit Gewinde versehen ist/ ist in die Wand des Reaktorgehauses eingeschraubt. Das andere Ende, das in Fig. 1 dargestellt ist, geht nach außen durch den Deckel 1 hindurch und weist einen ersten Gewinde tragenden Teil 2a auf, der mit einer Mutter 3 zusammenwirkt, die sich mittels eines Ringes 4 mit einer sphärischen Oberfläche auf der Außenfläche des Deckels T abstützt. Oberhalb des Gewinde tragenden Teiles 2a ist bei dem Bolzen 2 ein nicht mit Gewinde versehener Teil vorgesehen, auf den ein zweiter Gewinde tragender Teil 2b folgt, der, wie unten gezeigt werden wird, die Wirksamkeit der hydraulischen Vorrichtung gemäß der Erfindung ermöglicht.

Ein Haltestück 5, dessen unterer Teil einen hohlen zylindrischen Ansatz 6 aufweist, enthält einen axial verlaufenden Hohlraum 7, umgibt den Bolzen 2 und stützt sich unmittelbar auf dem Deckel 1 ab. Der Hohlraum 7 ist derart bemessen, daß die Mutter 3 in ihm Platz findet. Der obere Teil des Haltestückes 5 enthält eine waagerechte Platte 8 mit zwei seitlichen Ohren (Fig. 3), auf denen mit Hilfe von Schrauben und Muttern 9 ein kreisförmiger Innenkranz 10 und ein kreisförmiger Außenkranz 11 befestigt sind. Die Schrauben und Muttern 9 sind frei in den seitlichen Ohren der Platte 8 befestigt, um die leichte Zentrierung der Spannvorrichtungen auf ihren Bolzen zu ermöglichen, wenn das Ganze auf den Deckel des Behälters aufgebracht wird. Jeder der Kränze 10 und.,11, die deutlich ein Profil in Gestalt eines C aufweisen, besteht aus mehreren einzelnen Kranztei-

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len 10a, 10b, 11a und 11b, die mit Hilfe von Zapfen 10c, 11c miteinander verbunden sind, wie dies aus Fig. 3 zu erkennen ist.

Der Innenkranz 10 und der Außenkranz 11 sind durch Querstücke 1Od miteinander verbunden, um dem Ganzen die erforderliche Festigkeit zu verleihen.

In Fig. 1 geht der Bolzen 2 durch eine zentrale Bohrung 12 hindurch, die in der waagerechten Platte 8 ausgebildet ist, wobei eine aufblasbare Dichtung 13 jeden ölaustritt verhindert und ein Ring 14 aus deformierbarem Material, z.B. einem Elastomer, eine Beschädigung der Gänge des Gewindes 2b beim Einführen des Haltestückes 5 von oben über den Bolzen 2 verhindert.

Die hydraulische Bolzenspannvorrichtung gemäß der Erfindung ist, wie aus Fig. 1 zu erkennen ist, zwischen den beiden Kränzen 10 und 11 angeordnet und stützt sich auf der oberen Fläche der Platte 8 des Haltestückes 5 ab, das seinerseits auf dem Deckel 1 ruht. Bei der bevorzugten Ausführungsform gemäß Fig. 1 enthält die Spannvorrichtung drei übereinander angeordnete Stufen. _D^_e unterste Stufe weist einen Kolben 15 und einen den Kolben 15 umgebende Führung 16 auf. Ebenso enthält die mittlere Stufe einen Kolben 17 und eine ihn umgebende Führung 18 und die oberste Stufe einen Kolben 19 und eine Führung 20.

Jede der drei Stufen weist im wesentlichen den gleichen Aufbau auf. Demgemäß enthält j eder der drei Kolben 15, 17, 19 eine zentrale Bohrung, durch welche der Schaft des Bolzens 2 hindurchgeht und deren Durchmesser ausreichend groß ist, um den Durchgang des mit Gewinde versehenen Teiles 2b zu ermöglichen. Jeder der Kolben weist einen unteren Teil 15a, 17a und 19a auf, der einen Führungsan-

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satz bildet, und einen oberen Teil 15b, 17b und 19br-der einen wesentlich größeren Außendurchmesser aufweist als der entsprechende Ansatz und den eigentlichen Kolben bildet, indem er sich von dem Ansatz durch eine waagerechte, ebene Schulter absetzt. Die Höhe der Ansätze 15a, 17a und 19a ist größer als die Höhe der verschiedenen oberen Teile 15b, 17b und 19b, die den eigentlichen Kolben bilden. Man erhält auf diese Weise eine bessere Führung, da das Verhältnis der Länge der Führung zu ihrem Durchmesser sehr vorteilhaft ist. Der Kolben 19 der obersten Stufe enthält darüberhinaus einen äußeren oberen Teil 19c. Dieser weist einen Außendurchmesser auf, dessen Größe zwischen derjenigen des Ansatzes 19a und derjenigen des oberen Teiles 19b, der den Kolben bildet, liegt. Er enthält eine innere konische Bohrung, die einen entsprechenden Verstärkungsansatz einer Spannmutter 21 aufnehmen kann, die sich auf dem oberen Kolben 19 abstützt und die auf das Gewinde 2b aufgeschraubt ist.

Jeder der die Kolben umgebenden Führungen der verschiedenen Stufen enthält einen unteren Teil 16a, 18a, 20a von kleinerem Innendurchmesser, der mit den entsprechenden Ansätzen der Kolben zusammenwirkt, und einen oberen Teil von größerem Innendurchmesser 16b, 18b, 20b, der mit den oberen Teilen der entsprechenden Kolben zusammenwirkt. Oberhalb des unteren Kolbens 15 und des mittleren Kolbens 17 ist ein Zwischenraum freigelassen, um ein Verschieben dieser Kolben nach oben mit Bezug auf die Führungen zu ermöglichen. Ebenso ist zwischen dem oberen Teil 19b des oberen Kolbens 19 und der Innenfläche eines Dichtdeckels 22 ein Zwischenraum freigelassen, der mit Dichtungen 22a versehen ist und oberhalb der oberen Führung 20 angeordnet ist.

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Zwischen den Kolben und den sie umgebenden Führungen jeder Stufe sind Dichtungen 42 eingelegt, um die vorgenannten ebenen Schultern abzudichten.

Die Gesamtheit der drei Führungen 16, 18 und 20 umgibt die Kolben derart, daß der Deckel 22 auf dem Haltestück mit Hilfe von Schrauben 23 (vgl. auch Fig. 3) befestigt werden kann, die mit Muttern 23a zusammenwirkt. Zwei dieser Schrauben können dazu verwendet werden, um die Gesamtheit der Spanneinrichtungen bei der Handhabung anzuheben.

Wie aus Fig. 3 zu erkenaen ist, sind die Muttern 23a an den äußeren Ecken des Deckels 22 angeordnet, der eine polygonale Gestalt aufweist, mit konkaven Teilen 22b, die den Durchgang von Druckflüssigkeitsleitungen ermöglichen.

Ein Abgabegerät 24 für unter sehr hohem Druck stehendes Öl (Fig. 1) ist durch eine Leitung 25 mit einem Leitungsnetz 26 verbunden, das im wesentlichen senkrecht angeordnet ist und nacheinander die obere Kolbenführung 20 und die mittlere Kolbenführung 18 durchsetzt, um im Inneren der unteren Kolbenführung 16 in einem radialen Leitungsnetz 27 zu enden, das in der Höhe der ringförmigen Fläche mündet, welche die Schulter des unteren Kolbens 15 nach unten begrenzt. Das Leitungsnetz 26 ist bei seinem Durchgang zwischen zwei verschiedenen Führungen von ringförmigen Dichtungen 28 umgeben.

Der hydraulische Stromkreis enthält ein radiales Leitungsnetz 29, das die Schulter des unteren Kolbens 15 mit der Schulter des mittleren Kolbens 17 mittels eines senkrechten Leitungsnetzes 30 verbindet, das im Inneren der Führungen 16 und 18 ausgebildet ist. Der Druck der hydraulischen Flüssigkeit wird sodann von der Schulter des mittleren Kolbens T7 zur Schulter des oberen Kolbens 19 mit Hilfe eines senkrechten Leitungsnetzes 31 übertragen, das die

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mittleren und oberen Führung 18 und 20 durchdringt. Am oberen Teil der Führung 20 ist mit dem hydraulischen Stromkreis eine Entlüftungsleitung 32 verbunden. Die radialen Leitungsnetze des hydraulischen Stromkreises -. sind durch KugelverSchlüsse 33 abgedichtet.

Bei dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispxel werden mehrere Bolzenspannvorrichtungen gleichzeitig mit Hilfe der Kränze 10 und 11 beeinflußt. Bei einer derartigen Anwendung auf einem Atomreaktorgefäß liegen die Bolzen sehr dicht beieinander, und die Erfindung sieht vor/ den seitlichen Raumbedarf der Führungen zu vermindern, indem sie auf jeder zwei diametral gegenüberliegende Platten anbringt. Wie aus Fig. 3 zu erkennen ist, weisen die Führungen tatsächlich zwei deutlich ebene, seitliche Flächen 43 auf, die beispielsweise aus zwei ebenen Teilflächen 43a und 43b bestehen. Die inneren Teilflächen 43a der Führungen von zwei benachbarten Spannvorrichtungen stehen demgemäß in Berührung miteinander, wie dies aus Fig. 3 zu erkennen ist, und verringern hierdurch den Raumbedarf des Ganzen beachtlich.

Wie aus Fig. 1 zu entnehmen ist, in der die Proportionen der verschiedenen Kolben übertrieben worden sind, ist die Dicke des Ansatzes 15a des unteren Kolbens 15 geringer als die Dicke des Ansatzes 17a des mittleren Kolbens Diese ist wiederum kleiner als die Dicke des Ansatzes 19a des oberen Kolbens 19.

Es ist gefunden worden, daß es zur Erhöhung der hydraulischen Leistung des Bolzenspanners wesentlich ist, die Deformationen, die an den verschiedenen Kolben auftreten, soweit wie möglich auszugleichen, wobei diese Deformationen besonders im Bereich der Ansätze auftreten, die dazu neigen, in Richtung auf die Achse des Bolzens auszuknicken.

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Nun hat man festgestellt, daß der untere Kolben 15 praktisch keiner Druckbeanspruchung in axialer Richtung ausgesetzt ist, sondern nur einer Beanspruchung, die infolge der Einwirkung der unter Druck stehenden hydraulischen Flüssigkeit in radialer Richtung verläuft. Bezüglich des mittleren Kolbens 17 hat man im Gegensatz hierzu festgestellt, daß dieser im.Bereich seines Ansatzes 17a, d.h. mit seinem Teil geringerer Dicke, einerseits einer Druckbeanspruchung ausgesetzt ist, die durch die Wirkung des unteren Kolbens 15 zustandekommt^ und andererseits unter einer radialen Druckbeanspruchung steht, die von der unter Druck stehenden hydraulischen Flüssigkeit herrührt. Die Kombination dieser beiden Beanspruchungen bringt es mit sich, daß der Ansatz 17a die Neigung hat, nach innen einzuknicken. Der Ansatz 19a des oberen Kolbens 19 ist einer noch größeren senkrechten Druckbeanspruchung ausgesetzt wegen der kombinierten Einwirkung des unteren Kolbens 15 und des mittleren Kolbens 17. Darüberhinaus ist er in radialer Richtung dem gleichen Druck der hydraulischen Flüssigkeit ausgesetzt, wie die Ansätze der beiden anderen Kolben.

Es ist gefunden worden, daß es möglich ist, die Deformationen der Ansätze der drei Kolben deutlich auszugleichen, indem die Dicke der Ansätze der drei Kolben von der unteren Stufe bis zur oberen Stufe jeweils vergrößert wird. Hierbei wird in Kauf genommen, daß diese Maßnahme eine Vermehrung der Druckkräfte auf die Ansätze des oberen und des mittleren Kolbens mit sich bringt, da sich die Beanspruchungen jeder der Stufen von der oberen Stufe bis zur unteren Stufe hin vergrößern, wenn derartige Unterschiede in der Größe der wirksamen hydraulischen Querschnitte vorgesehen werden.

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Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel, das in der Zeichnung dargestellt ist, bei dem die Vorrichtung drei übereinander angeordnete Stufen aufweist, ist die Dicke des Ansatzes der oberen Stufe demgemäß größer als die Dicke des Ansatzes der mittleren Stufe.

Der Ansatz der unteren Stufe übt lediglich eine Führungswirkung aus. Man kann seine Dicke daher beliebig wählen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist seine Dicke aus Gründen der Materialersparnis kleiner als diejenige ■ der anderen Ansätze.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung hat demgemäß folgende Wirkungsweise:

Um die Bolzen 2 unter Vorspannung zu setzen, bringt man die Gesamtheit der Bolzenspannvorrichtungen, die mittels der Kränze 10 und 11 miteinander verbunden sind, über die Bolzen 2, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel am Umfang des Deckels 1 angeordnet sind. Das Ganze, das beispielsweise an Schlingen gehalten wird, wird allmählich heruntergelassen, derart, daß jeweils ein Bolzen mit seinem herausstehenden, das Gewinde 2b tragenden Ende in den Hohlraum 7 eindringt, sodann die Bohrung 12 und den Schutzring 14 durchdringt und schließlich die verschiedenen axialen Bohrungen des inneren Kolbens 15,des mittleren Kolbens 17 und des oberen Kolbens 19 durchsetzt, bis der Ansatz des Haltestücks 6 sich auf dem Deckel 1 abstützt. Sodann wird die Spannmutter 21 aufgeschraubt, die sich gegen den äußeren, oberen Teil 19c des oberen Kolbens 19 anlegt. Nach dem Aufblasen der Dichtung 13 wird das unter hohem Druck stehende Hydrauliköl wirksam gemacht, wodurch ein Schub auf jeden der Kolben ausgeübt wird, der sich unter Vergrößerung auf die Spann-

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schraube 21 und auf den Bolzen 2 fortpflanzt, wobei die Gegenwirkung mittels der Führungen 20, 18 und 16 und das Haltestück 5 auf den Deckel 1 übertragen wird. Wenn der Bolzen 2 auf diese Weise angezogen worden ist, besteht die Möglichkeit mit Hilfe eines Ritzels 34 auf eine Teilverzahnung 35 einzuwirken, derart, daß eine Verdrehung der Mutter 3 hervorgerufen wird, bis diese in Berührung mit dem Ring 4 kommt. Man beendet sodann die Speisung des Druckölstromkreises_/ und die Vorrichtung kann abgezogen werden, indem die Spannschraube 21 herausgeschraubt und das Ganzemit Hilfe der Kränze 10 und 11 abgehoben wird. Um die Rückkehr der Kolben in ihre Ruhestellung zu erleichtern, kann in dem Hohlraum 22c unter dem Deckel 22 die Erzeugung eines Unterdruckes ermöglicht werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist die Dicke der oberen Teile 16b, 18b und 20b der verschiedenen Führungen jeweils gleich. Es ist jedoch gefunden worden, daß es vorteilhaft ist, auch die Dicke der Führungen verschieden zu wählen, um gleiche Deformationen der Führungen in den verschiedenen Stufen zu erreichen, im Hinblick darauf, daß die äußere Form der Führungen wegen der Verwendung der Platten 43 (Fig. 3) nicht gleichmäßig ist.

In Fig. 2 ist schematisch ein derartiges Ausführungsbeispiel dargestellt. In diesem besteht die untere Stufe aus einem Kolben 36 und einer Führung 37. Die mittlere Stufe besteht aus einem Kolben 38 und einer Führung 39 und die obere Stufe aus einem Kolben 40 und einer Führung 41. Die Gestalt der verschiedenen Kolben 36, 38 und 40 stimmt mit derjenigen der Kolben 15, 17 und 19 in Fig. 1 überein. Demgemäß weisen die Ansätze 36a, 38a und

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40a eine Dicke auf, die von der unteren Stufe bis zu der oberen Stufe zunimmt. Wie oben, ist darauf hinzuweisen, daß die Dicke des Ansatzes der unteren Stufe 36 beliebig gewählt werden kann, da lediglich eine Führung zu bewirken i_st. wie in Fig. 2 zu erkennen ist, sind die oberen Teile 41b, 39b und 37b der verschiedenen Führungen, d.h. diejenigen Teile dieser Führungen, die den größeren inneren Durchmesser aufweisen, von einer Dicke, deren Große von der unteren Stufe bis zur oberen Stufe zunimmt.

Es ist gefunden worden, daß die untere Führung 37 bei der Benutzung der Vorrichtung die Neigung hat, sich nach allen Richtungen gleichmäßig auszudehnen, derart, daß die innere Bohrung des oberen Teils 37b von zylindrischer Gestalt sich praktisch nicht deformiert. Im Gegensatz hierzu hat der obere Teil 39b bei der Wirksamkeit der Vorrichtung die Neigung, sich ungleichmäßig zu deformieren, was dazu führt, daß die innere zylindrische Bohrung eine ovale Form annimmt. Diese Veränderung in eine ovale Form ist bei dem oberen Teil 41b der oberen Führung 41 noch stärker. Dadurch, daß für die Führungen in den drei Stufen verschiedene Dicken vorgesehen werden, werden die Ungleichheiten in der Deformation ausgeglichen^ und es kommt demzufolge eine Verbesserung der Wirkung der Vorrichtung zustande.

Um zu vermeiden, daß ungleichmäßige Deformation, wie ein Ovalmachen der oberen Teile der Führungen oder ein Ausknicken der Ansätze der Kolben ein Verklemmen hervorrufen und dag verstellen der Kolben gegenüber den Führungen beeinträchtigen, ist es auch vorteilhaft, größere Spiele in der oberen Stufe als in der unteren Stufe zwischen den

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entsprechenden oberen Teile der Kolben und der Führungen ^vorzusehen. In Fig. 2 ist ein derartiges Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem die Spiele D1, D2 und D3 zwischen den entsprechenden oberen Teilen 36b, 38b und 40b der Kolben 36, 38 und 40 und den entsprechenden oberen Teilen 37b, 3 9b und 41b der Führungen sich von der unteren Stufe bis zur oberen Stufe vergrößern. Jedoch können die Spiele, die im Bereich der Führungsansätze zwischen den verschiedenen Kolben und den entsprechenden Führungen vorgesehen sind, im Gegensatz hierzu gleichgehalten werden.

Wie sich aus obigem ergibt, bringt die vorliegende Erfindung eine wesentliche Verbesserung der Leistung der mehrstufigen hydraulischen Bolzenspannvorrichtungen mit sich. Mit ihrer Hilfe ist es möglich gewesen, eine dreistufige Spannvorrichtung zu schaffen, bei der sämtliche Führungen in einem rechtwinkligen Parallelepiped von 305 mm Länge, 335 mm Breite und 3 50 mm Höhe enthalten sind und die in der Lage ist, einen senkrechten Druck vo 610 t zu entwickeln, wozu ein hydraulischer Druck, der kleiner ist als 1.400 bar benötigt wird.

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Claims

Patentansprüche

Hydraulische Vorrichtung zum Vorspannen von Bolzen, die mehrere übereinander angeordnete Stufen aufweist, von denen jede einen Kolben mit einer zentralen, den Schaft des Bolzens aufnehmenden Bohrung enthält, dessen unterer Teil einen Führungsansatz bildet und dessen oberer Teil größeren Durchmessers den Kolben darstellt und von denen weiterhin jede Stufe eine mit einer Schulter versehene Führung aufweist, die den Kolben und den Ansatz umgibt, wobei in dem Bereich der Schulter eine unter hohem Druck stehende Flüssigkeit zugeführt werden kann und die obere Stufe mit einem Zugstück zusammenwirkt, das am oberen freien Ende des Bolzens befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke der Ansätze (15a, 17a, 19a) der Kolben (15, 17, 19) sich von der unteren Stufe bis zur oberen Stufe vergrößert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie drei übereinander angeordnete Stufen aufweist und die Wandstärke des Ansatzes (17a) des mittleren Kolbens (17) kleiner ist als die Wandstärke des Ansatzes (19a) des oberen Kolbens (19).
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke desjenigen Teils (37a, 39a, 41a) der Führung (37, 39, 41), die den oberen Teil (36b, 38b, 40b) jedes Kolbens (36, 38, 40) von größerem Durchmesser umgibt, sich von der unteren Stufe bis zur oberen Stufe vergrößert.

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4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Spiel, das zwischen dem oberen Teil (36b, 38b, 40b) jedes Kolbens (36, 38, 40) und dem entsprechenden Teil (37b, 39, 41b) jeder Führung (37, 39, 41) besteht, sich von der unteren Stufe bis zur oberen Stufe vergrößert.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit Zuführungsleitungen für eine Druckflüssigkeit, durch welche die verschiedenen Stufen der Reihe nach versorgt werden können, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungsleitungen (25) mit Leitungsnetzen (26) verbunden sind, die senkrecht angeordnet sind und nacheinander jede der Führungen (20, 18, 16) durchdringen, wobei die Versorgung an der unteren Stufe beginnt und an der oberen Stufe aufhört, die eine Entlüftungseinrichtung (32) enthält.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (15a, 17a, 19a) jedes Kolbens (15, 17, 19) höher ist als der obere Teil (15b, 17b, 19b) größeren Durchmessers desselben Kolbens.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Führungen (20) außen zwei Seitenflächen (43a) aufweist, die einander gegenüberliegen.
8. Anordnung von hydraulischen Spannvorrichtungen zum gleichzeitigen Spannen von mehreren Bolzen, die an dem Umfang eines Gefäßes, z. B. eines Atomreaktors, angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere

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Vorrichtungen gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche/ zwischen zwei kranzförmigen Trägern (10, 11) befestigt sind, die mit Hilfe von Zapfen (10c, 11c) aus Einzelteilen (10a, 10b, 11a, 11b) zusammengesetzt sind, derart, daß sie als Ganzes gleichzeitig zu handhaben sind.
9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen (20) jeder Spannvorrichtung außen zwei seitliche, ebene Flächen (43a) aufweisen, die zumindest mit einem Teil ihrer Fläche mit den entsprechenden seitlichen Flächen (43a) der Führungen (20) der benachbarten Spannvorrichtungen in Berührung stehen.

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