DE2854139A1 - Dehnschraube zur verbindung von waermestossbeanspruchten bauteilen - Google Patents

Dehnschraube zur verbindung von waermestossbeanspruchten bauteilen

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DE2854139A1
DE2854139A1 DE19782854139 DE2854139A DE2854139A1 DE 2854139 A1 DE2854139 A1 DE 2854139A1 DE 19782854139 DE19782854139 DE 19782854139 DE 2854139 A DE2854139 A DE 2854139A DE 2854139 A1 DE2854139 A1 DE 2854139A1
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Germany
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expansion screw
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Johannes Dipl Ing Spoerri
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BBC Brown Boveri France SA
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BBC Brown Boveri France SA
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Description

BBC Baden 158/78
Dehnschraube zur Verbindung von warmestossbeanspruchten Bauteilen
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Dehnschraube zur Verbindung von warmestossbeanspruchten Bauteilen.
Bei üblichen Dehnschrauben weist der gewindelose Teil des Dehnschaftes einen kleineren Durchmesser auf als der Kernquerschnitt der Gewindeenden. Infolgedessen sitzt dieser Dehnschaftteil im eingebauten Zustand mit verhältnismässig grossem Spiel in der Bohrung mindestens des einen der beiden zu verbindenden Bauteile. Bei warmestossbeanspruchten Bauteilen, wie etwa bei Gehäusen und ähnlichen Komponenten von Hochdruck- und Mitteldruckdampfturbinen, tritt beim Anfahren aus dem kalten Zustand als Folge dieses grossen Spiels zwischen Bohrung und Schraubenschaft ein schlechter Wärmeübergang von z.B. den Gehäuseflanschen auf den Schraubenschaft und damit eine Temperaturdifferenz zwischen der Schraube und den Planschpartien auf, was wegen der unterschiedlichen Wärmedehnungen von Schraube und Planschpartien zu Wärmespannungen führt. Wenn die Wärmeleitfähigkeit des hochfesten Schraubenschaftes verhältnismässig klein ist, können diese Wärmespannungen so gross werden, dass die Schraubenverbindung gefährdet ist und die Dichtleisten an den Gehäuseflanschen plastisch verformt werden können.
Mit der im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 definierten Dehnschraube sollen diese Mängel vermieden werden.
Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. In dieser stellen dar:
030024/0547
BBC Baden I58/78
Fig. 1 eine erfindungsgemässe Dehnstiftschraube mit
Dehnmessstift, angewendet zur Verbindung zweier Gehäusehälften,
Fig. 2 eine einstückige Ausführung der Wärmemanschette, und
Fig. 3 eine zweiteilige Ausführungsform der Wärmemanschette.
In Fig. 1 bezeichnen 1 und 2 zwei zu verbindende Gehäusehälften einer Dampfturbine. Die hiefür verwendete Schraube ist eine Dehnstiftschraube 3, deren eines Einschraubende in den Gehäuseunterteil 1 eingeschraubt ist. Zwischen der Schraubenmutter 5 und der Auflagefläche des Gehäuseoberteils 2 ist ist eine Dehnhülse 6 vorgesehen.
Die Dehnschraube 3 weist einen Messstift 7 auf, der auf bekannte Weise dazu dient, unter Zuhilfenahme einer Messuhr 8 und eines Halters 9 die Verlängerung und damit die Vorspannung der Schraube beim Anziehen der Mutter 5 zu messen.
Der Dehnschaft ist von einer Wärmemanschette umschlossen, die aus einer zweiteiligen, in der Längsmittelebene getrennten Hülse 10 aus einem gut wärmeleitenden Material besteht. Sie weist sowohl gegenüber dem Dehnschaft als auch gegenüber der Bohrung 11 ein geringes Spiel auf. Dieses muss jedoch so bemessen sein, dass im Betrieb, d.h., im erwärmten Zustand der Verbindung, die Hülse nicht geklemmt wird, da sonst bei einer allenfalls vorhandenen Aussermittigkeit der Schraubenachse gegenüber der Bohrungsachse eine Biegung des Schaftes aufträte. In Bezug auf die Abmessungen der Dehnstiftschraube 3 kann gesagt werden, dass der Aussendurchmesser der Hülse zweckmässig um min-
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BBC Baden 158/78
- 4 destens ein paar Zehntelmillimeter grosser zu wählen ist.
Eine weitere Ausführungsform der als Wärmemanschette dienenden Hülse stellt Fig. 2 dar. Diese Hülse 12 ist einstückig ausgeführt und weist ein über ihre ganze Länge reichendes Innengewinde auf, das dem Gewinde der Stiftschraube entspricht. Damit kann die Hülse über eines der beiden Gewindeenden verschraubt werden, um sie in ihre den eingeschnürten Schaft umfassende Lage zu bringen.
Um bei dieser Ausführung einen guten Wärmeübergang von der Hülse auf den Schraubenschaft zu erreichen, wird man sie vorwiegend für Dehnschrauben verwenden, deren Dehnschaftdurchmesser etwa dem Gewindekerndurchmesser entspricht, so dass die Innengewindespitzen den Dehnschaft im erwärmten Zustand ungefähr berühren.
Zwecks erleichterter Handhabung der Schraube beim Einbau kann gemäss Fig. 3 eine zweiteilige Hülse 14 in ihrer den Dehnschaft umfassenden Lage durch Sprengringe 15, die in Umfangsnuten 16 der beiden Hülsenhälften 17 und 18 einrasten, zusammengehalten werden.
Um die beiden Hälften einer zweiteiligen Hülse zusammenzuhalten, können natürlich auch andere Mittel verwendet werden, wie Scharniere, Passstifte, druckknopfartige Stiftverbindungen etc.
Das Material der für Dampfturbinen verwendeten Wärmemanschetten sollte eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweisen, etwa in der Grössenordnung von 40 W/m 0C. Auf diese Weise lässt sich eine Reduktion der beim Anfahren auftretenden Zusatzspannung im Dehnschaft der Schraube um ca. ein Drittel erzielen.
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158/78 BBC Baden
Hler wurde die Erfindung in Anwendung auf eine Dehnstiftschraube beschrieben, es ist aber natürlich auch möglich, andere Dehnschrauben, beispielsweise Kopfschrauben, etwa für grosse Pleuel und Schubstangen, gemäss den Merkmalen der Erfindung auszubilden.
030024/05A7

Claims (4)

  1. BBC Aktiengesellschaft OQ £/ 1QQ
    Brown, Boveri & Cie. ZOOH I OV
    Baden (Schweiz) ' 158/78
    Mu/Ca
    Patentansprüche
    ©Dehnschraube zur Verbindung von wärmestossbeanspruchten Bauteilenj dadurch gekennzeichnet, dass sie eine ihren Dehnschaft mit geringem Spiel umgebende Wärmemanschette aufweist, deren Aussendurchmesser mindestens gleich ■ ist dem Gewindeäuss'endurchmesser.
  2. 2. Dehnschraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmemanschette als zweiteilige Hülse (10) ausgeführt ist.
  3. 3. Dehnschraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmemanschette als einstückige Hülse (12) ausgeführt ist, die ein dem Gewinde der Dehnschraube entsprechendes Innengewinde aufweist.
  4. 4. Dehnschraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmemanschette als zweiteilige Hülse (14) ausgeführt ist und aussenliegende Umfangsnuten (16) zur Aufnahme je eines Sprengringes (15) aufweist.
    030024/0547
DE19782854139 1978-12-01 1978-12-15 Dehnschraube zur verbindung von waermestossbeanspruchten bauteilen Withdrawn DE2854139A1 (de)

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CA (1) CA1122835A (de)
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DK (1) DK506079A (de)
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SE (1) SE7909820L (de)

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FR2442988A1 (fr) 1980-06-27
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DK506079A (da) 1980-06-02
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