DE2749536B2

DE2749536B2 - Anordnung zum Messen der Vorspannung eines insbesondere zum Verschluß eines Reaktordruckbehälters dienenden Schraubenbolzens

Info

Publication number: DE2749536B2
Application number: DE2749536A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Exner; Volfango Ing.(Grad.) Festinori; Detlef Ing. Luckschus (Grad.)
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Kraftwerk Union AG
Priority date: 1977-11-03
Filing date: 1977-11-03
Publication date: 1980-01-03
Also published as: FR2408127A1; FR2408127B1; DE2749536A1; US4185504A; CH635195A5; SE7810819L; DE2749536C3

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Messen der Vorspannung eines insbesondere zum Verschluß eines Reaktordruckbehälters dienenden Schraubenbolzens, der mit einer aufsetzbaren Spannvorrichtung dehnbar ist, die gegebenenfalls einen Zugbolzen enthält, mit Hilfe einer in e>ner mittigen Bohrung des Schraubenbolzens eingeführten, zum tiefsten Punkt der verschlossenen Bohrung reichenden zweiteiligen Meßstange, welche die Spannvorrichtung sowie gegebenenfalls den Zugbolzen durchsetzt, und eines Längenmeßgerätes, das den Längenunterschied zwischen dem Schraubenbolzen und der Meßstange feststellt.

Eine derartige Meßanordnung ist aus der DE-OS 58 859 bekannt Bei dieser enthält der zum Verschluß für Reaktordruckbehälter verwendete Schraubenbolzen und die zum A.ufbringen der Vorspannung eufsetzbere automatische Spannvorrichtung mit gegebenenfalls einem Zugbolzen jeweils eine mittige Bohrung. Diese ist am tiefsten Punkt des Schraubenbolzens verschlossen. In sie wird eine zweiteilige Meßstange eingeführt, die am tiefsten Punkt der Bohrung eingeschraubt ist Wird nun der Schraubenbolzen zur Erzielung einer Vorspannung mit Hilfe der Spannvorrichtung und gegebenenfalls des Zugbolzens gedehnt, so bleibt die in der Bohrung befindliche Meßstange unbelastet und man kann die Vorspannung des Schraubenbolzens durch den

ίο Längenunterschied zwischen der eingeführten Meßstange und dem Schraubenbolzen nebst gegebenenfalls Zugbolzen feststellen, der durch das Längenmeßgerät, insbesondere eine Meßuhr, erfaßt wird.
Bei der bekannten Meßanordnung werden die zur Messung der Vorspannung verwendeten Meßstangen jeweils von Hand in die Bohrungen der Schraubenbolzen, nebst gegebenenfalls Zugbolzen, eingesetzt und dort festgeschraubt, so daß dies verhältnismäßig zeitaufwendig ist zumal sie nach der Messung wieder entfernt werden müssen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Meßanordnung zu schaffen, die an der Spannvorrichtung befestigt ist, mit ihr transportiert werden kann und deren Meßstange automatisch betätigbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Meßanordnung der eingangs beschriebenen Art gemäß der Erfindung so ausgebildet, daß die zweiteilige Meßstange von einer oberen Gewindestange und einem unteren Rohr gebildet ist, die ineinander greifen und miteinander über Gewinde in Eingriff stehen, daß das Rohr gegen Verdrehung gegenüber dem Schraubenbolzen gesichert ist, daß ferner die Gewindestange von einem Motor mit einer Bremseinrichtung antreibbar ist, daß das Gehäuse des Motors über eine Halterung in Längsrichtung auf der Gewindestange verschiebbar auf einer Führungsschiene läuft, die fest mit der Spannvorrichtung verbunden ist, und daß das Längenmeßgerät auf der Halterung befestigt ist und auf einer Stirnseite eines mit dem Schraubenbolzen verbundenen Verlängerungsrohres aufliegt.

Die Meßstange ist also zweiteilig ausgebildet, derart, daß beide Teile ineinandergreifen, so daß für den Transport der Meßanordnung zusammen mit der Spannvorrichtung die Länge der Meßrtange angenähert halbiert ist Das Einführen der zweiteiligen Meßstange in die mittige Bohrung des Schraubenbolzens erfolgt dadurch, daß durch die Verdrehsicherung des unteren Rohres der Meßstange die von dem Motor auf die Gewindestange übertragende Drehbewegung in eine geradlinige Bewegung in Richtung der Längsachse der Meßstange umgewandelt ist. Die Meßstange wird durch den Antrieb in einer Drehrichtung solange verlängert, bis ihr unteres Ende am tiefsten Punkt der verschlossenen Bohrung zur Anlage gelangt, wobei durch das Motorgewicht ein gewisser Anlagedruck erzielt wird. Dann wird durch die Bremsvorrichtung am Motor ein weiterer Antrieb verhindert und die Länge der zweiteiligen Gewindestange somit konstant gehalten.

Der Schraubenbolzen kann nun durch die Spannvorrichtung gedehnt werden und die genaue Größe der Vorspannung wird mit dem an der Halterung des Motors befestigten Längenmeßgerät festgestellt. Nach erfolgter Messung und Einstellung der gewünschten Vorspannung wird durch Umkehrung der Drehrichtung des Motors die zweiteilige Meßstange wieder verkürzt und dann zusammen mit der Spannvorrichtung abgehoben. Dadurch ist die mittige Bohrung des Schraubenbol-

zens frei für zerstörungsfreie Materiakontrollen, die zur normalen Wartung gehören.

Um eine große Auflagefläche am tiefsten Punkt der verschlossenen Bohrung und somit fine gute Führung der Meßstange bei trotzdem geringem Gewicht zu erhalten, empfiehlt es sich, daß die Gewindestange mit dem Rohr über eine Gewindebuchse in Eingriff -steht Dann kann der Durchmesser des Rohres unabhängig von der Dicke der Gewindestange gewählt werden und ein Innengewinde im Rohr entfällt. ι ο

Im folgenden sei die Erfindung noch anhand des in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert Diese zeigt schematisch einen Längsschnitt durch eine Meßanordnung.

Der Deckel 1 eines Reaktordruckbehälters 2 wird durch Schraubenbolzen 3 verschlossen, deren Kopf 4 in eine entsprechende Bohrung 5 des Reaktordruckbehälters 2 eingeschraubt ist Dazu ist es notwendig, dem Schraubenbolzen 3 eine festgelegte Vorspannung zu geben, um die Dichtheit des Reaktordruckbehälters 2 zu garantieren. Diese Vorspannung erreicht man durch Längung des Schraubenbolzens 3 mittels der aufgesetzten Spannvorrichtung 6, die hydraulisch betätigbare Kolben 7 enthält, die auf den Zugbolzen 8 einwirken, der mit dem Schraubenbolzen 3 verschraubt ist. 1st die gewünschte Vorspannung erreicht, so wird die Mutter 9 des Schraubenbolzens 3 angezogen, wozu sie von einem elektrischen Motor 10 in Drehung versetzt wird. Dazu ist der Rotor 11 dieses elektrischen Motors 10 über eine Hülse 12 mit der Mutter 9 verbunden. Zum Ein- und Ausschrauben des Zugbolzens 8 in den Schraubenbolzen 3 dient ebenfalls ein elektrischer Motor 13, dessen Rotor von einem hülsenartigen Ansatz 14 des Zugbolzens 8 gebildet ist

Zur Messung der Dehnung des Schraubenbolzens 3 verwendet man eine zweiteilige Meßstange 15, bestehend aus einer oberen Gewindestange 16 und einem unteren Rohr 17, die ineinander eingreifen und miteinander über eine an der oberen Stirnfläche des Rohres 17 befestigten Gewindehülse 18 über Gewinde in Eingriff stehen. Diese zweiteilige Meßstange 15 wirkt mit einer Meßanordnung 19 zusammen, die ein Längenmeßgerät 20 mit optischem Anzeigegerät 21 enthält

Die Meßanordnung 19 nebst der zweiteiligen Meßstange 15 ist mittels der Halterung 22, die auch das Längenmeßgerät 20 und das Gehäuse 23 eines elektrischen Motors 24 mit Magnetbremse zum Antrieb der Gewindestange 16 trägt, auf einer Führungsschiene 25 angeordnet die fest mit der Spannvorrichtung 6 verbunden ist Die Halterung 22 läuft somit in Längsrichtung der Gewindestange 16 verschiebbar auf der Führungsschiene 25.

Die zweiteilige Meßstange 15 durchsetzt eine mittige Bohrung 26 des Zugbolzens 8 und eine entsprechende mittige Bohrung 27 des Schraubenbolzens 3. Die Bohrung 27 reicht bis in den Kopf 4 des Schraubenbolzens 3 und ist dort verschlossen. Zur Sicherung des unteren Rohres 17 gegen Verdrehung ist im Zugbolzen 8 eine Paßfeder 28 befestigt, die in eine äußere Längsnut 29 des unteren Rohres 17 hineinragt

Zum Einsetzen der zweiteiligen Meßstange 15 wird die Drehbewegung des elektrischen Motors 24 ausgenutzt, die durch die Verdrehsicherung des unteren Rohres 17 durch die Paßfeder 28 in eine entsprechende Auf- oder Abwärtsbewegung in Längsrichtung der Gewindestange 15 umgewandelt wird. Zum Einsetzen der Meßstange 15 treibt der elektrische Motor 24 die Gewindestange 16 solange an, bis das untere Rohr 17 mit seinem unteren Stirnteil 30 im tiefsten Punkt der verschlossenen Bohrung 27 zur Anlage gelangt Durch weiteres Antreiben des Motors 24 bewegt sich dieser samt seiner Halterung 22 auf der Führungsschiene 25 und hebt von einer Buchse 31 ab, die mit Wälzlagern 32 auf der Stirnfläche eines im Zugbolzen 8 eingeschraubten Verlängerungsrohres 33 gelagert ist Ist zwischen der Stirnfläche 34 der Buchse 31 und der Halterung 22 ein Abstand erzielt, der größer als die zu erwartende Dehnung des Schraubenbolzens 3 nebst Zugbolzens 8 ist so wird ein weiteres Drehen des Motors 24 durch die Magnetbremse verhindert und die Länge der zweiteiligen Meßstange 15 somit konstant gehalten. Das Gewicht des Motors 24 sichert einen bestimmten Anpreßdruck der Meßstange 15 im tiefsten Punkt der Bohrung 27.

Wird nun der Schraubenbolzen 3 mit Hilfe der Spannvorrichtung 6 über den Zugbolzen 8 gedehnt, so verlagert sich der Schraubenbolzen 3 mit dem Zugbolzen 8 und dem darauf befestigten Verlängerungsrohr 33 gegenüber der unbelasteten zweiteiligen Meßstange 15. Die Dehnung des Schraubenbolzens 3 und somit seine Vorspannung läßt sich an dem optischen Anzeigegerät 21 des Längenmeßgerätes 22 ablesen. Die Mutter 9 des Schraubenbolzens 3 wird dann so angezogen, daß die gewünschte Vorspannung erhalten bleibt Danach wird durch Antrieb der Gewindestange 16 in der entgegengesetzten Drehrichtung das Rohr 17 wieder aufwärtsbewegt, so daß es aus dem Schraubenbolzen 3 austritt und zusammen mit der Spannvorrichtung 6 und dem Zugbolzen 8 abgehoben werden kann. Der Motor 24 stützt sich nun mit seiner Halterung 22 auf der Stirnfläche 34 der Buchse 31 ab. Durch die Lagerung mit Hilfe der Wälzlager 32 wird die Drehbewegung des Zugbolzens 8 beim Herausschrauben aus dem Schraubenbolzen 3 nicht auf die Meßanordnung 19 übertragen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zum Messen der Vorspannung eines insbesondere zum Verschluß eines Reaktordruckbehälters dienenden Schraubenbolzens, der mit einer aufsetzbaren Spannvorrichtung dehnbar ist, die gegebenenfalls einen Zugbolzen enthält, mit Hilfe einer in einer mittigen Bohrung des Schraubenbolzens eingeführten, zum tiefsten Punkt der verschlossenen Bohrung reichenden zweiteiligen Meßstange, welche die Spannvorrichtung sowie gegebenenfalls den Zugbolzen durchsetzt, und eines Längenmeßgerätes, das den Längenunterschied zwischen dem Schraubenbolzen und der Meßstange feststellt, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiteilige Meßsiange (15) von einer oberen Gewindestange (16) und einem unteren Rohr (17) gebildet ist, die ineinandergreifen und miteinander über Gewinde in Eingriff stehen, daß das Rohr (17) gegen Verdrehung gegenüber dem Schraubenbolzen gesichert ist, daß ferner die Gewindestange (16) von einem Motor (24) mit einer Bremseinrichtung antreibbar ist, daß das Gehäuse (23) des Motors (24) über eine Halterung (22) in Längsrichtung der Gewindestange (16) verschiebbar auf einer Führungsschiene (25) läuft, die fest mit der Spannvorrichtung (6) verbunden ist, und daß das Längenmeßgerät (20) auf der Halterung (22) befestigt ist und auf einer Stirnfläche (34) eines mit dem Schraubenbolzen (3) verbundenen Verlängerungsrohres (33) aufliegt.

2. Meßanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindestange (16) durch einen elektrischen Motor (24) mit Magnetbremse angetrieben ist.

3. Meßanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindestange (16) mit dem Rohr (17) über eine Gewindebuchse (18) in Eingriff steht.

4. Meßanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Sicherung des Rohres (17) gegen Verdrehung eine im Zugbolzen (8) geführte Paßfeder (28) dient, die in eine äußere Längsnut (29) des Rohres (17) eingreift.

5. Meßanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Verlängerungsrohr (33) eine Buchse (31) gelagert ist, auf deren Stirnfläche (34) das Längenmeßgerät (20) aufliegt.