DE2749538C3

DE2749538C3 - Anordnung zum Messen der Vorspannung eines insbesondere zum Verschluß eines Reaktordruckbehälters dienenden Gewindebolzens

Info

Publication number: DE2749538C3
Application number: DE2749538A
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: 1980-09-04
Also published as: DE2749538A1; US4185506A; DE2749538B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Messen der Vorspannung eines insbesondere zum Verschluß eines Reaktordruckbehälters dienenden Gewindebolzens, mit Hilfe eines in einer mittigen Bohrung des Gewindebolzens eingeführten Teiles, der am tiefsten Punkt der im Gewindebolzenkopf verschlossenen Bohrung befestigt ist, und eines Längenmeßgerätes, das den Längenunterschied zwischen dem Gewindebolzen und dem eingeführten Teil feststellt.

Eine derartige Meßanordnung ist aus der DE-OS 590 bekannt. Bei dieser wird in die mittige Bohrung der zum Verschluß des Deckels eines Kernreaktorgefäßes verwendeten Gewindebolzens ein Stab eingeführt der am Ende der Bohrung im Gewindebolzenkopf eingeschraubt wird. Wird nun der Gewindebolzen zur Erzielung einer Vorspannung gedehnt so bleibt der in der Bohrung befindliche Stab unbelastet und man kann die Vorspannung des Gewindebolzens durch den Längenunterschied zwischen dem eingeführten Stab und dem Gewindebolzen feststellen, der durch ein Längenmeßgerät insbesondere eine Meßuhr, erfaßt wird.

Da bei der bekannten Meßanordnung die zur Messung verwendeten Stäbe jeweils von Hand in die Bohrungen der Gewindebolzen eingesetzt und dort festgeschraubt werden, ist dies verhältnismäßig zeitaufwendig, zumal sie nach durchgeführter Messung wieder entfernt werden müssen, damit die Bohrung des Gewindebolzens frei für zerstörungsfreie Materialkontrollen ist die zur normalen Wartung gehören.

Da im allgemeinen die für die Vorspannung erforderliche Längung des Gewindebolzens mit mechanischen, insbesondere automatischen Spannvorrichtungen vorgenommen wird, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine ebenfalls automatisch wirkende Anordnung zur Messung der Vorspannung zu schaffen, die an der Spannvorrichtung angebracht werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Meßanordnung der eingangs beschriebenen Art gemäß der Erfindung so ausgebildet, daß in die mittige Bohrung ein elektrischer Haltemagnet eingeführt ist, der an einem von einer Seiltrommel ablaufenden Seil befestigt ist und im erregten Zustand am tiefsten Punkt der verschlossenen Bohrung haftet, wobei in Endlage des Haltemagneten das Seil gestrafft und durch eine Sperre in seiner Länge konstant gehalten ist, daß die Seiltrommel mit einer Tragvorrichtung frei beweglich auf einem mit dem Gewindebolzen direkt oder indirekt verbundenen Rohr derart angeordnet ist, daß sie bei nicht gestrafftem Seil über eine Feder gegen einen oberen Flansch am Rohr gedrückt ist, und daß das an der Tragvorrichtung angeordnete Längenmeßgerät auf einer Fläche des Rohres aufliegt.

Eine derartige Meßanordnung hat den Vorteil, automatisch betätigt werden zu können, da als unbelasteter Vergleichskörper zur Messung der Vorspannung des Gewindebolzens jeweils an einem Seil befestigte elektrische Haltemagnete dienen, die am tiefsten Punkt der Bohrung haften und das Seil in gespanntem Zustand straff halten. Die Vorspannung des Seils ergibt sich durch die auf die Tragvorrichtung der Meßanordnung einwirkende, das Rohr umgebende Feder. Eine Sperre, die bei gespanntem Seil einrastet, hält die Länge des Seils während der Dehnung des Gewindebolzens und der Messung konstant. Durch die Dehnung des Gewindebolzens verlagert sich die Tragvorrichtung mit der Meßanordnung gegenüber dem direkt oder indirekt mit dem Gewindebolzen verbundenen Rohr, so daß die Vorspannung des Gewindebolzens als Längendifferenz zwischen dem Festhaltepunkt des Seiles und einer Fläche des Rohres gemessen werden kann. Die Meßanordnung läßt sich über das mit dem Gewindebolzen direkt oder indirekt verbundene Rohr an der zum Dehnen des Gewindebolzens verwendeten Spannvorrichtung befestigen und

f>5 kann zusammen mit dieser transportiert werden.

Es ist vorteilhaft, die Seiltrommel von einem Elektromotor, der mit zwei Drehrichtungen arbeitet, anzutreiben, da ein derartiger Elektromotor in einfach-

ster Weise und genau gesteuert ausgelöst werden kann und außerdem wegen seines geringen Volumens ohne weiteres auf der Tragvorrichtung der Meßanordnung Platz findet.

Es ist zweckmäßig, die Tragvorrichtung der Meßan-Ordnung so auszubilden, daß die Seiltrommel aus einer Brücke besteht, die über einen Lagerbock einseitig schwenkbar auf einer das Rohr umgebende und an diesem geführten Grundplatte befestigt ist Dadurch ist die Ruhelage der Seiltrommel unabhängig von der Lage der Grundplatte, und man kann insbesondere auf einfachste Weise erreichen, daß die Sperre für das gespannte Seil in Ruhelage der Brücke außer Eingriff ist. Dazu empfiehlt es sich, auf der Grundplatte eine Sperrklinke anzuordnen, die nur bei gespanntem Seil infolge der Drehung der Brücke aus der Ruhelage hinaus einrastet.

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

Die Deckel von Reaktordruckbehältern werden von unter Vorspannung stehenden Gewindebolzen verschlossen. Zum automatischen Drehen der Muttern des Gewindebolzens und zu seinem Dehnen zwecks Aufbringen der Vorspannung werden einen Zugbolzen 1, der mit dem Gewindebolzen verbunden wird, enthaltende Spannvorrichtungen 2 verwendet, die Aussparungen enthalten, welche den Gewindebolzen und seine Muttern aufnehmen, sowie die notwendigen Dreh- und Spannaggregate, die über den Zugbohen 1 auf den Gewindebolzen einwirken. In der Figur ist von der Spannvorrichtung 2 nur ein Teil schematisch angedeutet und außerdem ist lediglich das obere Ende des Zugbolzens I gezeigt, der mit einer mittigen Bohrung 3 versehen ist, die sich in eine mittige, durchgehende Bohrung des Gewindebolzens fortsetzt, die am Gewindebolzenkopf verschlossen ist.

In das obere Ende des Zugbolzens 1 ist das Rohr 4 eingeschraubt, welches die Meßanordnung 5 zur Messung der auf den Gewindebolzen aufzubringenden Vorspannung trägt. Dieses Rohr 4 durchsetzt die Spannvorrichtung 2. Auf dem Rohr 4 ist — mit einer Kugelbüchse 6 geführt - die Grundplatte 7 angeordnet, die somit auf dem Rohr 4 in Längsrichtung frei beweglich ist. Eine das Rohr 4 umgebende Feder 8 drückt die Grundplatte 7 gegen einen oberen Flansch 9 des Rohres 4. Die Grundplatte 7 trägt auf einer Seite den Lagerbock 10, an dem schwenkbar die Brücke 11 befestigt ist. Auf der Brücke 11 befindet sich eine Seiltrommel 12 und der sie antreibende elektrische, mit Getriebe versehene Motor 13, sowie das Längenmeßgerät 14, das auf der Stirnfläche 15 des oberen Flansches 9 aufliegt und ein optisches Anzeigegerät 16 betätigt. Die Brücke 11 wird durch die Feder 17 jeweils in ihre Ruhelage zurückgeführt. Auf der Grundplatte 7 ist außerdem die Sperrklinke 18 angeordnet die in entsprechende Aussparungen 19 an der Seiltrommel 12 eingreifen und somit deren Drehung verhindern kann. Die Sperrklinke 18 ist so angeordnet daß sie bei Ruhelage der Brücke 11 außer Eingriff ist

Auf der Seiltrommel 12 ist das Seil 20 aufgewickelt das den elektrischen Haltemagneten 21 trägt Damit dieser Haltemagnet 21 erregt werde« kann, kann das Seil 20 selbst aus den Zuleitungen für die Erregerspule des elektrischen Haltemagneten 21 gebildet sein, oder bildet einen Tragkörper für diese Zuleitungen.

Wenn nun der Gewindebolzen gedehnt wird, so kann die der Dehnung proportionale Vorspannung mit der Meßanordnung 5 auf folgende Weise festgestellt werden:

Da sich die Brücke 11 der Meßanordnung 5 in Ruhelage befindet, ist die Sperrklinke 18 außer Eingriff, so daß die Seiltrommel 12 durch den elektrischen Motor

13 gedreht werden kann, um das Seil 20 mit dem Haltemagneten 21 in die mittige Bohrung 3 des Zugbolzens 1 und in die sich anschließende Bohrung des Gewindebolzens herabzulassen. Hat der Haltemagnet 21 den tiefsten Punkt der verschlossenen Bohrung innerhalb des Gewindebolzens erreicht, so wird er erregt und haftet somit am tiefsten Punkt der Bohrung. Durch Umkehrung der Drehrichtung des elektrischen Motors 13 wird nun das Seil 20 gestrafft, wobei die Sperrklinke 18 in einer Aussparung 19 einrastet. Über das Seil 20 und den Haltemagneten 21 wird die gesamte Meßanordnung 5 gegen den Druck der Feder 8 festgehalten. Die Feder 8 gibt somit dem Seil 20 eine bestimmte Vorspannung.

Wird nun der Gewindebolzen gedehnt, so verlängert er sich, während die Länge des gestrafften Seils 20 durch die Sperrklinke 18 unverändert bleibt. Die gesamte Meßanordnung 5 bewegt sich dadurch entsprechend gegenüber dem mit dem Zugbolzen 1 verbundenen Rohr 4, so daß das auf der Oberfläche 15 des oberen Flansches 9 des Rohres 4 aufliegende Längennießgerät

14 für den Längenunterschied zwischen dem gestrafften Seil 20 und dem mit dem Zugbolzen 1 verbundenen gedehnten Gewindebolzen erfaßt und am Anzeigegerät 16 anzeigt. Die Länge des Rohres 4 ist dabei so gewählt, daß auch bei der größten Dehnung des Gewindebolzens das Anzeigegerät 16 noch ablesbar ist.

Nach durchgeführtem Meßvorgang wird die Erregung des elektrischen Haltemagneten 21 unterbrochen, wodurch sich dieser von dem Boden der Bohrung löst und die Feder 17 die Brücke 11 in die Ruhelage drückt. Dadurch löst sich ebenfalls die Sperrklinke 18 und das Seil 20 kann auf die Seiltrommel 12 frei aufgewickelt werden. Die Meßanordnung 5 wird dann über den Zugbolzen 1 zusammen mit der Spannvorrichtung 2 abgehoben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zum Messen der Vorspannung eines insbesondere zum Verschluß eines Reaktordruckbehälters dienenden Gewindebolzens, mit Hilfe eines in einer mittigen Bohrung des Gewindebolzens eingeführten Teiles, der am tiefsten Punkt der im Gewindebolzenkopf verschlossenen Bohrung befestigt ist, und eines Längenmeßgerätes, das den Längenunterschied zwischen dem Gswindebolzen und dem eingeführten Teil feststellt, dadurch gekennzeichnet, daß in die mittige Bohrung (3) ein elektrischer Haltemagnet (21) eingeführt ist, der an einem von einer Seiltrommel (12) ablaufenden Seil (20) befestigt ist und in erregtem Zustand am tiefsten Punkt der verschlossenen Bohrung (3) haftet, wobei in Endlage des Haltemagneten (21) das Seil (.10) gestrafft und durch eine Sperre (18) in seiner Länge konstant gehalten ist, daß die Seiltrommel (12) mit einer Tragvorrichtung frei beweglich auf einem mit dem Gewindebolzen direkt oder indirekt verbundenen Rohr (4) derart angeordnet ist, daß sie bei nicht gestrafftem Seil (20) über eine das Rohr (4) umgebende Feder (8) gegen einen oberen Flansch (9) am Rohr (4) gedrückt ist, und daß das an der Tragvorrichtung angeordnete Längenmeßgerät (14) auf einer Fläche (15) des Rohres (4) aufliegt.

2. Meßanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seiltrommel (12) von einem Elektromotor (13), der mit zwei Drehrichtungen arbeitet, angetrieben ist

3. Meßanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragvorrichtung für die Seiltrommel (12) aus einer Brücke (11) besteht, die über einen Lagerbock (10) einseitig schwenkbar auf einer das Rohr (4) umgebenden und an diesem geführten Grundplatte (7) befestigt ist.

4. Meßanordnung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Sperre für das gespannte Seil (20) eine auf der Grundplatte (7) angeordnete Sperrklinke (18) dient, die bei Ruhelage der Brücke (11) außer Eingriff ist.

5. Meßanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Brücke (11) durch eine Feder (17) bei entregtem Haltemagnet (21) in die Ruhelage zurückgeführt ist.

6. Meßanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (7) auf dem Rohr (4) durch eine Kugelbuchse (6) geführt ist.

7. Meßanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Seil (20) aus den Zuleitungen für die Erregerspule des elektrischen Haltemagneten (21) gebildet ist.