DE3023422A1

DE3023422A1 - Verschlussystem fuer einen beton- druckbehaelter, insbesondere fuer einen beton-druckbehaelter fuer kernreaktoren

Info

Publication number: DE3023422A1
Application number: DE19803023422
Authority: DE
Inventors: Ki-Cheung Cheung; Raymond Jui Hsieh; Arnold Alan Schwartz; Truman Frederick Unkle
Original assignee: General Atomics Corp
Current assignee: GA Technologies Inc
Priority date: 1979-06-25
Filing date: 1980-06-23
Publication date: 1981-01-08
Also published as: US4356144A; JPS568596A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. H. Weickivianw, Pifl.-Phys. Dr. £. Fincke

Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr. Ing. H. Liska 3023422

8000 MÜNCHEN 86, DEN Λ Q POSTFACH 860 820 ^

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

D/80

GENERAL ATOMIC COMPANY

10955 John Jay Hopkins Drive,
San Diego, California 92121,
V. St. v. A.

Verschlußsystem für einen Beton-Druckbehälter, insbesondere für einen Beton-Druckbehälter für Kernreaktoren

030062/0835

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verschlußsystem für einen Beton-Druckbehälter, insbesondere für einen Beton-Druckbehälter für Kernreaktoren.

Herkömmlicherweise wird in gasgekühlten Hochtemperatur-Kernreaktorsystemen zumindest ein Dampferzeuger im allgemeinen dicht neben dem Reaktorkern angeordnet. Sowohl der Dampferzeuger als auch der Reaktorkern sind in einem verhältnismäßig großen, im allgemeinen aus vorgespanntem Beton gefertigten Behälter eingeschlossen. Die Dampferzeuger-Kammer umschließt einen Dampferzeuger, durch den erhitztes Kühlmittel, beispielsweise Helium,aus dem Reaktorkern geleitet wird, um überhitzten Dampf zu erzeugen, der anschließend dazu benutzt wird, Arbeit durch Bildung anderer Energieformen zu leisten. Die Dampferzeuger-Kammer ist sehr groß, oftmals angenähert 4.5 bis 7.5m oder mehr im Durchmesser und hat herkömmlicherweise eine Führung, die die innere ringförmige Grenze der Kammer festlegt. Die Dampferzeuger-Kammer öffnet sich außerhalb des oberen Teils des Reaktorbehälters, um eine Wartung des Dampferzeugers zu ermöglichen. Herkömmlicherweise wird ein Verschl.uSkörper benutzt, um das obere offene Ende der Dampferzeuger-Kammer zu verschließen. Der Verschlußkörper trägt dabei oft einen Zirkulator und weist einige kleine Durchlässe auf.

Bei früher vorgeschlagenen Konstruktionen von Verschlußsy-

03Q062/0835

steinen ζμπι Verschließen der offenen Enden von Dampferzeuger-Kammern in Kernreaktorbehältern wurden Bolzen, Flansche Schubanker und andere schwere Stahlbauelemente verwendet, um die Druckkräfte, die von innen aus der Dampferzeuger-Kammer auf den Verschluß wirken, auf den Re.aktorbehälter zu übertragen. Die bekannten Konstruktionen sind verhältnismäßig kostenintensiv und benötigen üblicherweise eine Kammer mit einen verhältnismäßig großen Durchmesser und damit einhergehend einen größeren Beton-Reaktorbehälter, der seinerseits ein großes Betriebsgebäude zum Aufnehmen des Reaktorbehälters benötigt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verschlußsystem für einen Beton-Druckbehälter, beispielsweise einen Druckbehälter aus vorgespannten Beton,zu schaffen, bei dem die zuvorgenannten Nachteile vermieden werden können·

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch ein Verschlußsystem für einen Beton-Druckbehälter gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß ein aus Beton gefertigter Verschlußkörper vorgesehen ist, der von dem oberen Ende einer Kammer des Beton-Druckbehälters zum Abstützen durch den Beton-Druckbehälter auf einer Abstützfläche, die um das offene Ende der Kammer herum verläuft, aufgenommen wird, daß der Verschlußkörper eine erste Kraftübertragungsfläche hat, die der Kammer abgewandt ist, wenn der Verschlußkörper von dem Druckbehälter abgestützt wird, daß ein durch den Beton-Druckbehälter getragener, vorgespannter Beton-Haltering zum Ausbilden einer ringförmigen Haltefläche vorgesehen ist, die für eine Passung mit der ersten Kraftübertragungsflache des Verschlußkörpers ausgelegt ist, so daß Druckkräfte, die auf den Verschlußkörper wirken und derart gerichtet sind, daß sie den Verschlußkörper von dem Druckbehälter abheben könnten, direkt auf den Beton-Haltering durch die erste Kraftübertragungsfläche übertragen werden, und daß eine

030062/0835

Vielzahl von axial vorgespannten Zugseilen vorgesehen ist, die an dem Beton-Druckbehälter verankert sind und mit dem Beton-Haltering zusammenwirken, so daß der Beton-Haltering von dem Beton-Druckbehälter abgestützt gehalten wird und ein Kräftegleichgewicht zwischen dem Beton-Haltering und dem Verschlußkörper durch die Druckkräfte, die innerhalb der Kammer erzeugt werden, herstellt.

Die Erfindung bietet den Vorteil, daß durch die Vermeidung schwerer Stahlbauteile, wie sie bei herkömmlichen Verschlußsystemen der genannten Art verwendet werden, eine allgemeine Reduzierung der Abmessungen des Beton-Druckbehälters und damit einhergehend Material- und Kosteneinsparungen ermöglicht werden.
15

Weiterbildungen der Erfindung sind durch die in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale gekennzeichnet.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand mehrerer, Ausführungsbeispiele für die Erfindung betreffender Figuren im einzelnen erläutert.

Fig.1 zeigt eine Teilansicht, teilweise im Längsschnitt, eines Reaktorbehälters und eines dazugehörigen Dampferzeugers mit einem Verschlußsystem gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Ansicht ist im wesentlichen entlang der Schnittlinie 1-1 der Fig.2 in Richtung der Pfeile dargestellt.

Fig.2 ist eine Teildraufsicht des Verschlußsystems gemäß Fig.1.

Fig.3 ist eine vergrößerte Teilschnittansicht entsprechend der kreisförmigen Schnittlinie 3-3 in Fig.1 und zeigt Schichten einer Wärmebarriere innerhalb einer Kammerführungsfläche und außerhalb eines ringförmigen Füh-

030062/0835

rungsteils eines Verschlußkörpers.

Fig.4 ist eine vergrößerte Teilschnittansicht entlang der kreisförmigen Schnittlinie 4-4 in Fig.1 und zeigt ins einzelne gehend ein Ω-Dichtungsstück und die zugehörige Befestigung.

Fig.1 zeigt, wie bereits erläutert, ein Ausführungsbeispiel für ein Verschlußsystem gemäß der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit einem gasgekühlten Hochtemperatur-Kernreaktor in Teilansicht, der allgemein mit 10 bezeichnet ist. Der Kernreaktor 10 enthält einen Teil eines Kernreaktorsystems allgemein bekannter Konstruktion, worin das gesamte Primärsystem, das den Kern, primäre Kühlkreislaufe,Dampferzeuger und zugehörige Hauptprimär-Kühlmittelkanäle umfaßt, mit einem vorgespannten Beton-Druckbehälter 11. eingeschlossen ist. Verallgemeinert ausgedrückt umschließt der in Fig.1 gezeigte Beton-Druckbehälter 11 einen Dampferzeuger, der allgemein mit 12 bezeichnet ist, innerhalb einer Vertiefung oder einer Kammer 14, die in dem Beton-Druckbehälter 11 ausgebildet ist und sich nach außen am oberen Ende des Beton-Druckbehälters 11 öffnet. Es ist allgemein bekannt, daß in einem herkömmlichen Kernreaktor eine (nicht gezeigte) Reaktorkammer innerhalb eines Reaktorbehälters zum Umschließen eines Reaktorkerns vorgesehen ist= Die Reaktorkernkammer und der zugehörige Reaktorkern werden durch eine oder mehrere am Umfang verteilte weitere Kammern umgeben. Jede von ihnen ist dafür ausgelegt, einen Wärmeaustauscher in Form eines Dampferzeugers und eines zugehörigen Kühlmittel-Zirkulators, wie in Fig.1 und allgemein mit 16 bezeichnet, aufzunehmen und zu tragen. Das Reaktorkern-Kühlmittel, das ein Gas sein kann, welches chemisch und kerntechnisch indifferent relativ zu dem System ist, wie biespielsweise Kohlenstoff dioxid oder Helium, wird bei einer verhältnismäßig hohen Temperatur von der Reaktorkernkammer zu der Dampferzeuger-Kammer durch (nicht gezeigte) Durchführungen die die

030062/0835

-«β—

Kammer im allgemeinen nahe an ihrem unteren Ende durchschneiden, umgewälzt. Das Kühlmittel wird zu der Reaktorkernkammer zum Zwecke der Rezirkulation durch den Reaktorkern durch eine geeignete, mit 18 bezeichnete Durchführung, die die Kammer 14 nahe an ihrem oberen Ende durchschneidet und mit der Reaktorkernkammer in Verbindung steht, zurückgeführt.

Innerhalb der Kammer 14 ist ein metallisches, ringförmiges Führungsteil 22 vorgesehen, das an seinem oberen Ende zu einem Auflagekragen oder Auflageflansch 24 (vergl. Fig.4) , der eine ringförmige angeformte Auflagefläche 26 hat, ausgebildet ist.

Verallgemeinert ausgedrückt ist das Verschlußsystem, das allgemein mit 30 bezeichnet ist, gemäß der vorliegenden Erfindung wirksam mit dem Beton-Druckbehälter 11 zum Verschließen der Kammer 14 verbunden, wobei es wahlweise einen Zugang zu der Kammer 14 für Reparaturen und einen Austausch des Dampferzeugers 12 oder des Kühlmittel-Zirkulators 16, die innerhalb der Kammer 14 angeordnet sind, gestattet. Das Verschlußsystem 30 enthält einen aus Beton gefertigten druckvorgespannten Verschlußkörper 32, der von dem Auflageflansch 24 gehalten wird und dafür ausgelegt ist, eine dichtschließende, druckbeständige Komponente des Verschlußsystems zu bilden. Der Verschlußkörper 32 wird innerhalb des oberen Bereiches der Kammer 14 durch einen Beton-Haltering 34 aus vorgespanntem Beton gehalten, der konzentrisch mit dem Verschlußkörper 32 auf dem Beton-Druckbehälter 11 gehalten wird und der den Verschlußkörper 32 über sich gegenüberliegende Flächen 36 und 38, die auf dem Beton-Haltering 34 bzw. dem Verschlußkörper 32 ausgebildet sind, berührt. Der Beton-Haltering 34 wird seinerseits auf dem Beton-Druckbehälter 11 in Berührung mit dem Verschlußkörper 32 durch eine Vielzahl*axial vorgespannter Zugseile 40, die auf dem Umfang in gleichen Abständen um die Achse des Beton-Halteringes 34

030062/0835

angeordnet sind, gehalten. Die vorgespannten Zugseile 40 verlaufen über die volle Höhe des vorgespannten Beton-Druckbehälters 11 und sdnd an dessen BMen mittels herkömmlicher Elemente, wie Halteplatten und/oder Schraubenmuttern verankert. Die vorgespannten Zugseile 40 halten den Beton-Haltering 34 in einem Kräfteglpichgewicht gegen die Druckkräfte, die auf den Verschlußkörper 32 durch Druck, der innerhalb der Kammer 14 erzeugt wird, wirken. Zwischen dem äußeren Umfang des Verschlußkorpers 32 und dem ringförmigen Führungsteil 22 des Dampferzeugers 12 sind Dichtungsmittel 42 angeordnet, um einen Austritt von Flüssigkeit, beispielsweise flüssiges Gaskühlmittel, aus dem Inneren der Kammer 14 durch den ringförmigen Raum zwischen dem Verschlußkörper 32 und dem ringförmigen Führungsteil 22 zu verhindern.

Im folgenden wird eine mehr ins einzelne gehende Beschreibung des Verschlußsystems 30 gegeben. Aus Fig.1 ist zu erkennen, daß der aus Beton gefertigte Verschlußkörper 32 eine ringförmige Struktur hat und außen allgemein zylindrisch ausgebildet ist. An der äußeren zylindrischen Oberfläche des Verschlußkorpers 32 ist eine metallische Verschlußkörperführung 46 angebracht, die sich um die äußere zylindrische Oberfläche des Verschlußkorpers 46 und entlang einer bodenebenen oder unteren Oberfläche 48 des Verschlußkorpers 32 erstreckt. Der Verschlußkörper 32 kann einen oder mehrere Durchlässe haben, die sich in Längsrichtung, wie der gezeigte Durchlaß - bezeichnet durch einen metallischen ringförmigen Führungsbereich 46a, der von dem oberen Ende des Verschlußkorpers 32 nach unten zu der oder unterhalb der unteren Oberfläche 48 des Verschlußkorpers 32, wie bei 46b gezeigt, verläuft - durch ihn erstrecken. An dem unteren ebenen Teil der Verschlußkörperführung 46 ist eine Vielzahl von Stiftbolzen 50 angebracht, die aufwärts in den Verschlußkörper 32 von dessen unterer Oberfläche 48 her hineinragen, um die Verschlußkörperführung 46 mit dem Verschlußkörper 32 zu verbinden. Innerhalb des Verschlußkorpers 32

030062/0835

können ein oder mehrere Kühlrohre 52 ausgebildet werden, die sich spiralförmig oder vertikal um den Verschlußkörper 32 herum dicht an dessen innerer und äußerer zylindrischen Oberfläche und horizontal nahe der unteren Oberfläche 48 erstrecken. Die Kühlrohre 52 sind vorzugsweise mit Verbindungsenden 52a ausgerüstet, die von der Innenseite des Beton-Halterings 34 zur Verbindung mit einer geeigneten Quelle für Kühlflüssigkeit zugänglich sind.

Auf dem Umfang der äußeren Oberfläche der Verschlußkörperführung 46 ist eine Wärmebarrieren-Einlage 56 angeordnet, vergl. Fig. 3, so daß der Bereich der Wärmebarrieren-Einlage 56 nahe der äußeren fingförmigen Wand der Verschlußkörperführung 46 einen Abstand von einer ähnlichen Wärmebarriere 58 hat, die auf der inneren Oberfläche des ringförmigen Führungsteils 22 ausgebildet ist. Die Wärmebarrieren-Einlage 56 auf dem Verschlußkörper 32 ist radial einwärts gerichtet von dem ringförmigen Führungsteil 22 und der Wärmebarriere 58 ausreichend entfernt angeordnet, um dem Druck der Flüssigkeit in der Kammer 14 zu erlauben, auf die äußere zylindrische Oberfläche der Wärmebarrieren-Einlage 56 und den darunterliegenden Verschlußkörper 32 zu wirken. Dieser Druck ruft zusammen mit dem Anliegen des Verschlußkörpers 32 an dem Beton-Haltering 34 den erforderlichen Druck für auf den Verschlußkörper 32 auszuübenden Vorspannungskräfte hervor.

Der äußere Teil der ringförmigen Verschlußkörperführung 46 endet an seiner oberen Kante in einem ringförmigen radialen Montageflansch 62, der für eine tragende Auflage auf der Auflagefläche 26 des Auflageflansches 24 ausgelegt ist, vergl. Fig.4. Von einer geeigneten ringförmigen Ausnehmung in der Auflagefläche 26 wird ein elastomeres O-förmiges PrüfVerschlußstück 64 derart aufgenommen, daß es sich zwisehen der Auflagefläche 26 und dem Montageflansch 62 befindet. In dem Verschlußkörper 32 ist ein erstes Dichtungsprüf-

030062/0835

flüssigkeitsrohr 66 ausgebildet, das einen Auslaßweg 66a in dem Montageflansch 62 durchschneidet, um ein Prüfen der Dichtungsmittel zwischen dem Verschlußkörper 32 und dem Beton-Haltering 34 zu ermöglichen. Ein zweites Dichtungsprüfflüssigkeitsrohr 68 ist in dem Beton-Haltering 34 ausgebildet und kommuniziert mit dem gegenüberliegenden Ende des Dichtungsmittels 42 für Zwecke einer Dichtigkeitsprüfung.

Wie zuvor erwähnt, verhindert das Dichtungsmittel 4 2 innere Verluste innerhalb der Durchlässe durch den ringförmigen Raum zwischen dem Verschlußkörper 32 und dem ringförmigen Führungsteil 22. Das Dichtungsmittel 42 enthält ein Ω-Dichtungsstück 70, das einen invertierten ü-förmigen Querschnitt hat, vergl. Fig.4. Die ringförmigen konzentrischen Kanten des Ω-Dichtungsstücks 70 sind in geeigneter Weise an dem Auflageflansch 24 auf dem ringförmigen Führungsteil 22 bzw. an dem Montageflansch 62 auf dem Verschlußkörper 32 befestigt, beispielsweise durch bimetallische Schweißraupen 72a und 72b. Das geschweißte Ω-Dichtungsstück 70 ist zuverlässiger als metallische O-förmige Dichtungen, wie sie noch vor kurzem in Reaktorbehälter-Verschlußsystemen verwendet wurden, und widersteht wirksamer relativen Verformungen zwischen dem Verschlußkörper 32 und dem ringförmigen Führungsteil· 22. Das Ω-Dichtungsstück 70 kann auf einfache Weise durch Ausüben eines Flüssigkeitsdrucks über das erste Dichtungsprüfflüssigkeitsrohr 66 unter ständiger Beobachtung während dieses Vorganges, die durch das zweite Dichtungsprüf flüssigkeitsrohr 68 bewirkt wird, geprüft werden.

Zum Verschließen des offenen Endes der Kammer 14 für den Dampferzeuger ist der Verschlußkörper 32 zusätzlich dafür ausgelegt, Hilfseinrichtungen im Inneren der Kammer 14, wie den Kühlmittel-Zirkulator 16, zu tragen. Der Verschlußkörper 32 kann außerdem mehrere kleinere Hohlräume umschließen.

Wie aus Fig.1 zu erkennen ist, ist die untere Kante des Verschlußbereiches 46b des Verschlußkörpers 32 mit einem sich

030062/0835

radial nach innen erstreckenden Flansch 74 ausgestattet, auf dem ein Halterohr 76 aufsteht, das einen Teil des Kühlmittel-Zirkulators 16 bildet. Der ringförmige Führungsbereich 46a definiert eine zylindrische axial ausgerichtete Öffnung in dem Verschlußkörper 32, durch die sich ein rohrförmiges Gehäuse 78 zum Zwecke der Aufnahme einer (nicht gezeigten) Treibleitung für die Kühlmittel-Zirkulation erstrecken kann. Der Kühlmittel-Zirkulator 16 stellt an sich keinen Teil der vorliegenden Erfindung dar und wird hier nicht ins einzelne gehend beschrieben.

In dem Verschlußkörper 32 kann eine Vielzahl von kleineren Durchlässen ausgebildet sein, von denen zwei mit 82 und 84 in Fig.1 bezeichnet sind. Die kleinen Durchlässe können dazu dienen, Diffusionsrohrführungen, Diffusionsrohr-Betätigungselemente und verschiedene Instrumente, wie bekannt, zu umschließen.

Der Verschlußkörper 32 wird in dem oberen Bereich der Kammer 14 für den Dampferzeuger 12 durch den Beton-Haltering 34 derart gehalten, daß der Verschlußkörper 32 eine flüssigkeitsdichte, druckbeständige Komponente des Verschlußsystems 30 bildet. Der Beton-Haltering 34 hat gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine ringförmige Struktur, deren äußere zylindrische Oberfläche 88 in einer ringförmigen Ausnehmung 90 in dem Beton-Druckbehälter 11, die konzentrisch mit der Kammer 14 angeordnet ist, aufgenommen wird. Wie bereits erwähnt, ist der Beton-Haltering 34 aus vorgespanntem Beton hergestellt, der durch herkömmliche (nicht gezeigte) vorgespannte Bewehrungsstangen auf der Ringinnenseite oder durch vorgespannte Scränge auf der Ringaußenseite bei der äußeren Oberfläche 88 des Beton-Halterings 32 oder sowohl durch Bewehrungsstangen auf der Ringinnenseite als auch durch vorgespannte Stränge auf der Ringaußenseite vorgespannt ist. Am Umfang des Beton-Halterings 34 ist vorzugsweise eine äußere metallische Abdeckung 94 mit Ringen 96a und 96b montiert.

030062/0835

Mit dem Beton-Haltering 34, der auf dem Beton-Druckbehälter 11 innerhalb der ringförmigen Ausnehmung 90 montiert ist, ist eine im wesentlichen ebene untere Oberfläche 98 auf dem Beton-Haltering 34 zum Halten mit einer ringförmigen unteren Ausnehmungsoberflache 100 der ringförmigen Ausnehmung 9 0 eingerichtet. Falls gewünscht, muß die ringförmige Ausnehmung 90 nicht in dem Beton-Druckbehälter 11 vorgesehen werden, so daß die ebene untere Oberfläche 98 des Beton-Halterings 34 direkt auf der obersten Oberfläche des Beton-Druckbehälters 11 am Umfang der Mündung der Kammer 14 sitzen würde. In diesem Fall würde das ringförmige Führungsteil 22 nach oben in Richtung der oberen Oberfläche des Beton-Druckbehälters 11 herausragen oder eher an der unteren Ausnehmungsoberflache 100, wie in dem Ausführungsbeispiel gezeigt, enden. Die ebene untere Oberfläche 98 endet an ihren radialen inneren Kanten an der ersten Kraftübertragungsfläche 36, die in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel abwärts von der ebenen unteren Oberfläche 98 unter einem Winkel von angenähert 30° geneigt ist, so daß sie in stumpfkegeliger Berührung mit der Oberfläche steht. Alternativ dazu ist ein Element vorgesehen, das auf der stumpfkegeligen ersten Kraftübertragungsfläche 36 liegt und ebenfalls in einer Ebene, die die Achse des Verschlußkörpers 32 beinhaltet, einen Winkel von angenähert 60° mit der Achse des Verschlußkörpers 32 bildet. Wie zuvor erwähnt, ist die erste Kraftübertragungsfläche 36 derart bemessen, daß sie der geneigten zweiten Kraftübertragungsfläche 38, die auf dem Verschlußkörper 32 ausgebildet ist, gegenüberliegt. Vorhandene Zwischenräume zwischen den Oberflächen 98 und 100 auf dem Beton-Haltering 34 bzw. dem Beton-Druckbehälter 11 und jeder auftretende Abstand zwischen den geneigten Kraftübertragungsflächen 36 und 38 auf dem Beton-Haltering 34 bzw. dem Verschlußkörper 32 repräsentieren einen Abstand,der aus Herstellungstoleranzen bei dem Verschlußkörper 32, dem Beton-Haltering 34 und dem Beton-Druckbehälter resultiert. Solche Zwischenräume, die durch Herstellungstoleranzen ent-

030062/0835

stehen können, werden mit einem geeigneten Betonvergußmaterial gefüllt, um einen gleichmäßigen Kontakt zwischen den zusammenarbeitenden Elementen des Verschlußsystems 30 zu gewährleisten. Das Betonvergußmaterial erlaubt eine Lockerung der Baustellentoleranzen beim Aufbau des Verschlußsystems 30. Das Betonvergußmaterial kann zwischen die Oberflächen 98 und 100 durch eine oder mehrere Einspritzröhren 102, die vertikal durch den Beton-Haltering 34 ausgebildet sind, eingeführt werden. Das Betonvergußmaterial kann zwischen die geneigten Kraftübertragungsflächen 36 und 38 von dem offenen zentralen Bereich des Beton-Halterings 34 aus eingeführt werden.

Wie aus Fig. 4 zu erkennen ist, ist eine ringförmige Montageplatte 108 in den Beton-Haltering 34 derart eingebettet, daß sie in Berührung mit der oberen Kante des Auflageflansches 24 auf dem ringförmigen Führungsteil 22 steht. Eine elastomere O-förmige Dichtung 110 wird in einer geeigneten ringförmigen Ausnehmung in der oberen Oberfläche des Auflageflansches 24 in dichtendem Sitz mit der ringförmigen Montageplatte 108 aufgenommen. Die obere Kante des ringförmigen Montageflansches 62 auf der Verschlußkörperführung 46 trägt eine ringförmige elastomere Dichtung 112 zum dichtenden Sitz mit der ringförmigen Montageplatte 108. Die ringförmigen elastomeren Dichtungen 110 und 112 hindern das Betonvergußmaterial am Eintritt in den Bereich des Ω-Dichtungsstücks 70.

Der Beton-Haltering 34 wird gegen den Verschlußkörper 32 durch die vorgespannten Zugseile 40 mit einem am Umfang gleichmäßigen Abstand um den Beton-Haltering 34 herum gehalten. Diese vorgespannten Zugseile 40 erstrecken sich senkrecht durch zugehörige geeignete röhrenförmige Zugseilgehäuse oder Dichtmanschetten 113a und 113b, die in dem Beton-Haltering 34 und dem Beton-Druckbehälter 11 ausgebildet sind, um eine axiale Ausdehnung zu ermöglichen, wenn der

030 062/0835

Beton-Haltering auf dem Beton-Druckbehälter montiert wird. Wie aus Fig.4 ebenfalls erkennbar, ist eine ringförmige elastomere Dichtung 114 zwischen die benachbarten Enden der Dichtungsmanschetten 113a,b eingebracht, um das Betonvergußmaterial am Eintritt in die Zugseillöcher zu hindern.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel erstrecken sich zweiundzwanzig vorgespannte Zugseile 40 durch den Beton-Haltering 34 und über die volle Höhe des Beton-Druckbehälters Die vorgespannten Zugseile 40 sind derart am Boden des Beton-Druckbehälters 11 durch herkömmliche (nicht gezeigte) Mittel verankert, daß sie axial vorgespannt werden können. Jedes Zugseil hat eine Druckplatte 116, die zwischen seinem Kopfende und dem Beton-Haltering 34 angeordnet ist.

Aus dem beschriebenen Verschlußsystem 30 ist ersichtlich, daß die Druckkräfte, die innerhalb der Kammer 14 erzeugt werden und auf den Verschlußkörper 32 wirken, direkt auf den vorgespannten Beton-Haltering 34 und die vorgespannten Zugseile 40 über die stumpfkegeligen Kraftübertragungsflächen 36 und 38 und das zwischen diese eingebrachte Betonver gußmaterial gerichtet sind. Die geneigten Kraftübertragungs flächen 3 6 und 38 dienen wirksam der Reduktion der Dehnungs spannung in dem Verschlußkörper 32, die aus einer durch die Drücke bewirkten Rotation des Verschlußkörpers 32 resultieren. Andererseits wirken die geneigten Kraftübertragungsflä chen 36 und 38 derart zusammen, daß sie die radiale Distanz oder den Hebelarm der Reaktionskraft zwischen dem Verschluß körper 32 und dem Beton-Haltering 34 reduzieren, wobei die Reaktionskraft das Ergebnis des internen Drucks innerhalb der Kammer 14 ist, der nach oben gegen den Verschlußkörper 32 gerichtet ist. Diese Anordnung dient dazu, die Anzahl der Bewehrungsstangen, die in dem Verschlußkörper 32 erforderlich sind, zu verringern. Die radialen Druckkräfte, die auf die äußere zylindrische Oberfläche des Verschlußkörpers 32 aus dem Flüssigkeitsdruck innerhalb der Durchlässe wir-

030062/0835

-Vl-

ken, in Kombinatior mit den Reaktionskräften, die auf den Verschlußkörper 32 durch den Beton-Haltering 34 durch die geneigten Kraftübertragungsflächen 36 und 38 wirken, stellen den erforderlichen Druck gegen die Vorspannungskräfte auf den Verschlußkörper 32 zur Verfügung.

030062/0835

Leerseite

Claims

Patentansprüche:

1. Verschlußsystem für einen Beton-Druckbehälter, dadurch gekennzeichnet , daß ein aus Beton gefertigter Verschlußkörper (32) vorgesehen ist, der von dem oberen Ende einer Kammer (14) des Beton-Druckbehälters (11) zum Abstützen durch den Beton-Druckbehälter (11) auf einer Abstützfläche, die um das offene Ende der Kammer (14) herum verläuft, aufgenommen wird, daß der Verschlußkörper (32) eine erste Kraftübertragungsfläche (38) hat, die der Kammer (14) abgewandt ist, wenn der Verschlußkörper (32) von dom Beton-Druckbehälter (11) abgestützt wird, daß ein durch den Beton-Druckbehälter (11) getragener, vorgespannter Beton-Haltering (34) zum Ausbilden einer ringförmigen Haltefläche vorgesehen ist, die für eine Passung mit der ersten Kraftübertragungsfläche (38) des Verschlußkörpers (32) ausgelegt ist, so daß Druckkräfte, die auf den Verschlußkörper (32) wirken und derart gerichtet sind, daß sie den Verschlußkörper (32) von dem Beton-Druckbehält.er (11) abheben könnten, direkt auf den Beton-Haltering (34) durch die erste Kraftübertragungsfläche (38) übertragen werden, und daß eine Viel- zahl von axial vorgespannten Zugseilen (40) vorgesehen ist, die an dem Beton-Druckbehälter (11) verankert sind und mit dem Beton-Haltering (34) zusammenwirken, so daß der Beton-Haltering (34) von dem Beton-Druckbehälter (11) abgestützt gehalten wird und ein Kräftegleichgewicht zwischen dem Beton-Haltering (34) und dem Verschlußkörper (32) durch die Druckkräfte, die innerhalb der Kammer (14) erzeugt werden, herstellt.

2. Verschlußsystem nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die erste Kraftübertragungsfläche (38) eine stumpfkegelige, koaxial zu der Achse des Verschlußkörpers (32) orientierte Oberfläche enthält und daß die Abstützfläche auf dem Beton-Haltering (34) entsprechend ausgebildet ist, damit eine Oberflächenberührung mit der stumpf-

030082/0835

kegeligen ersten Kraftübertragungsfläche (38) zustandekommt.

3. Verschlußsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die stumpfkegelige Kraftübertragungs- fläche (38) einen Winkel von angenähert 60° mit der Achse des Verschlußkörpers (32) bildet.

4. Verschlußsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß sich die axial vorgespannten Zugseile

(40) über die gesamte axiale Länge des Beton-Druckbehälters (11) durch den Teil, der die Kammer (14) bildet, erstrecken und daß sich die axial vorgespannten Zugseile (40) durch den Beton-Haltering (34) erstrecken und in gleichen Abständen um den Umfang und um dessen Achse herum angeordnet sind.

5. Verschlußsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Beton-Druckbehälter (11) ein ringförmiges Führungsteil (22) enthält, das innerhalb der Kammer (14) befestigt ist und einen im wesentlichen ringförmigen Tragflansch in der Nähe des offenen Endes der Kammer (14) bildet, daß der Verschlußkörper (32) einen ringförmigen Vorsprung hat, der zur abstützenden Auflage mit dem ringförmigen Tragflansch dient, und daß zwischen dem Verschlußkörper (32) und dem ringförmigen Führungsteil (22) Dichtungsmittel (42) vorgesehen sind, um einen Austritt von Flüssigkeit durch den Raum zwischen diesen Elementen aus der Kammer (14) zu verhindern.

6. Verschlußsystem nach Anspruch 5, dadurch g e k e η η zeichnet , daß die Dichtungsmittel (42) ein Ω-Dichtungsstück (70) enthalten, das einen ersten ringförmigen Kantenbereich hat, der peripher an dem ringförmigen Tragflansch in flüssigkeitsdichtem Sitz befestigt ist und daß dieses Dichtungsmittel (42) einen zweiten ringförmigen Kantenbereich hat, der konzentrisch zu dem ersten Kantenbereich angeordnet und peripher mit dem Verschlußkörper (32) in einem flüssigkeitsdichten Sitz befestigt ist.

030062/0835

7. Verschlußsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Beton-Druckbehälter (11) eine ringförmige Ausnehmung (90) aufweist, die eine tragende Oberfläche enthält, die einen ebenen Ausleger zu der Längsachse der Kammer (14) bildet, und daß der Beton-Haltering (34) derart beschaffen ist, daß er in dieser ringförmigen Ausnehmung (90) auf der tragenden Oberfläche getragen wird.

8. Verschlußsystem nach Anspruch 7, dadurch g e k e η η zeichnet , daß eine Füllvergußmasse zwischen die sich jeweils gegenseitig berührenden Oberflächen des Beton-Druckbehälters (11), des Verschlußkorpers (3 2) und des Beton-Halterings (34) eingebracht wird, die tauglich ist, einen im wesentlichen gleichförmigen Kontakt zwischen diesen sich berührenden Oberflächen herzustellen.

9. Verschlußsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Beton-Haltering (34) eine Vielzahl von vorgespannten Bewehrungssträngen, die am Umfang der äußeren Oberfläche liegen, enthält.

10. Verschlußsystem nach ,Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß Mittel innerhalb des Verschlußkorpers (32) zur Druckprüfung der Dichtungsmittel (42,70), nachdem der Verschlußkörper (32) in die Kammer (14) auf den Halteflansch eingesetzt ist, vorgesehen sind.

11. Verschlußsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Verschlußkörper (32) eine äußere metallische Verschlußkörperführung (4 6) aufweist, die den ringförmigen Vorsprung bildet.

12. Verschlußsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Verschlußkörper (32) eine äußere zylindrische periphere Oberfläche hat, die radial nach innen gerichtet einen Abstand von dem ringförmigen Führungsteil (22) aufweist, um einen ringförmigen Zwischenraum zwi-

030062/0835

sehen diesen Elementen zu bilden, der mit der Kammer (14) kommuniziert, so daß der Flüssigkeitsdruck innerhalb der Kammer (14) auf die äußere zylindrische periphere Oberfläche des Verschlußkörpers (32) wirkt, der radial wirkende Druckkräfte darauf ausübt.

13. Verschlußsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Verschlußkörper (32) Mittel enthält, die derart ausgebildet sind, daß sie Hilfseinrichtungen innerhalb der Kammer (14) tragen können.

030062/0835