DE3521445A1

DE3521445A1 - Hebelbolzenvorrichtung

Info

Publication number: DE3521445A1
Application number: DE19853521445
Authority: DE
Inventors: David C. Anahuac Tex. Neill
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-09-01
Filing date: 1985-06-14
Publication date: 1986-12-18
Also published as: GB2176558A; GB8514988D0; FR2584152A1; US4540199A

Description

PAT E-N TAN WÄ LT"£ **" 3 5 2 1 A A

KLAUS D. KIRSCHNER -5-- WOLFGANG GROSSE

DIPL.-PHYSIKER

David C. Neill Texas, USA

DIPL.-INGENIEU R

ZUGELASSENE VERTRETER VOR DEM EUROPÄISCHEN PATENTAMT

HERZOQ-WILHELM-STR. 17 D-8000 MÜNCHENS

IHRZEICHEN: YOUR REFERENCE:

UNSERZEICHEN: OURREFERENCE:

G 6055 Gs/RW

datum: 14. Juni 1985

Hebelbolzenvorrichtung

Beschrei bung

Die vorliegende Erfindung betrifft Vorrichtungen, die zum Verbinden von Rohrleitungsflanschen verwendet werden, insbesondere eine Art von Vorrichtungen, die sowohl zum Befestigen der Flanschelemente aneinander als auch zum Trennen der in Eingriff stehenden Flansche dient.

Zusammengefügte Flansche, die fest miteinander verbunden sind, bereiteten immer Schwierigkeiten bei ihrer Demontage. Üblicherweise bereiten zusammengefügte Flansche, die mehrere fluchtende Öffnungen bzw. Bohrungen zur Aufnahme von Bolzen oder ähnlichem aufweisen, nachdem sie über längere Zeit fest miteinander verbunden sind, Schwierigkeiten beim Entfernen der Flanschbolzen und bei ihrer Trennung. Einige Systeme sind von zu leichter Bauweise, um die zum Trennen der verbundenen Flansche notwendigen Kräf-

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te aufzunehmen, wenn die Flansche voneinander gelöst werden sollen, während andere beim Trennen der in Eingriff stehenHon Flanschbereiche diese nicht stützen oder fluchtend ausrichten können.

Zum Trennen verschiedener Flansche wurden Untersuchungen durchgeführt, wie sie unter anderem in den US-PS 1 707 870, 1 852 521, 2 393 795, 2 654 569, 3 711 920 und

3 997 957 beschrieben sind. Einige der bekannten Vorrichtungen, wie beispielsweise auch die US-PS 4 027 373, schlagen die Benutzung von Vorrichtungen vor, die sowohl als Flanschbolzen als auch als Flanschtrennelemente verwendet werden können. Darüber hinaus ist in der US-PS

4 015 324 eine Vorrichtung zum Trennen von Rohrflanschen beschrieben, die eine exzentrische Gewindebolzenanordnung benützt. Bei einer weiteren Vorrichtungsart ist beispielsweise in eine der in Eingriff stehenden Flächen eines Flanschpaares eine Gewindebohrung eingearbeitet, die ein mit einem Gewinde versehenes Element aufnimmt, das nicht mit den Öffnungen zum Verbinden der Flansche miteinander fluchtet. Diese Gewindebohrung ermöglicht einem Gewindebolzen in eine Mutter einzugreifen, die in einer kegelförmigen Aussenkung einer der in Eingriff stehende Flanschflächen angeordnet ist, um die in Eingriff stehenden Flanschteile voneinander zu trennen.

Jedoch erfüllt, soweit bekannt, keine Flanschtrennvorrichtung, die auch als Spannelement für den Flansch verwendet wird, die Doppelwirkung, daß sie als Hebelbolzen zum Trennen der Flanschteile diese beim Auseinanderdrücken sowohl hält als auch fluchtend führt. Das Halten und fluchtende Führen der Flansche während der Trennung der in Eingriff stehenden Flanschteile ist wichtig, um ein Verdrehen oder Abgleiten der sich gegenüberliegenden Flanschflächen zu-

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einander zu verhindern, wodurch die Gefahr der Beschädigung des Flansches verringert und dennoch lediglich ein Minimum an Werkzeugen und Zeit zur Durchführung benötigt wird.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine neue und verbesserte Hebelbolzenvorrichtung zum Trennen eines ersten und zweiten Flanschelementes einer lösbar befestigten Flanschverbindung mittels eines Hebelbolzenelementes, das sich zwischen den Flanschteilen der Flanschverbindung erstreckt. Das Hebelbolzenelement weist eine sich in Längsrichtung erstreckende, im wesentlichen stangenförmige Form auf und besitzt einen ersten Gewindebereich, der in eine der Öffnungen des ersten Flanschelementes eingeschraubt werden kann, eine radiale Eingriffsfläche, die sich an den ersten Gewindebereich anschließend ausgebildet ist, einen Aufnahmebereich für ein Axialdruckelement, der neben dem Gewindebereich ausgebildet ist und axial mit diesem fluchtet, wobei der Aufnahmebereich für das Axial druckelement sich teilweise in die fluchtend ausgerichtete Öffnung, die im zweiten Flanschelement der Flanschverbindung ausgebildet ist, erstreckt. Die Hebelbolzenvorrichtung weist desweiteren ein Axialdruckelement auf, das beweglich auf dem Aufnahmebereich für das Axialdruckelement angebracht ist, um bei anfänglicher Drehung des ersten Gewindebereichs an der radialen Eingriffsfläche und am zweiten Flanschelement anzulegen und bei weiterer Drehung des ersten Gewindebereichs am zweiten Flanschelement anzugreifen, um das erste und zweite Flanschelement der Flanschverbindung voneinander zu trennen.

Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird an Hand der beigefügten Figuren im folgenden beispielsweise näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. IA: einen geschnittenen Aufriß, der eine Flanschverbindung darstellt, die mittels einer Hebelbolzenvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung getrennt wurde;

Fig. IB: einen Fig. IA entsprechendenden, geschnittenen Aufriß, der die in Fig. IA gezeigte Hebelbolzenvorrichtung darstellt, in der Verwendung zum Aneinanderfesthalten der Flanschteile der Flanschverbindung;

Fig. 2A: einen Fig. IA entsprechenden, geschnittenen Aufriß, der die mittels einer zweiten Ausführungsform der Hebelbolzenvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung getrennten Flanschelemente der Flanschverbindung darstellt;

Fig. 2B: einen Fig. IB entsprechenden, geschnittenen Aufriß, der die in Fig. 2A gezeigte Hebelbolzenvorrichtung darstellt, bei der Verwendung zum festen Aneinanderhalten der Flanschelemente der Flanschverbindung;

Fig. 3A: einen Fig. IA und 2A entsprechenden, geschnittenen Aufriß, der eine Flanschverbindung darstellt, die mittels einer Hebelbolzenvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung getrennt wurde;

Fig. 3B: einen Fig. IB und 2B entsprechenden, geschnittenen Aufriß, der die Hebelbolzenvorrichtung aus Fig. 3A zum Befestigen der Flanschelemente der Flanschverbindung miteinander zeigt; und

Fig. 4: einen geschnittenen Aufriß einer weiteren Ausführungsform des Hebelbolzenelementes der Hebelbolzenvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.

In den Zeichnungen ist die Hebelbolzenvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung allgemein mit dem Buchstaben A gekennzeichnet. Die Hebelbolzenvorrichtung A kann zusammen mit einer Flanschverbindung F verwendet werden, wobei die Hebelbolzenvorrichtung A ein Hebelbolzenelement J und ein Axialdruckelement M aufweist. Das Hebelbolzenelement 0 weist desweiteren einen ersten Gewindebereich P, eine ra-

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diale Eingriffsfläche R und einen Axialdruckelement-Aufnahmebereich T zur Aufnahme des Axialdruckelements M auf. Wenn es nicht ausdrücklich anders erwähnt wird, wird im folgenden vorausgesetzt, daß die Hebelbolzenvorrichtung A gemäß der vorliegenden Erfindung vorzugsweise aus einem hochfesten Material, wie beispielsweise rostfreiem Stahl oder ähnlichem, hergestellt ist, das den typi scher.wei se auftretenden hohen Zug- und Druckkräften Stand halten kann und darüber hinaus widerstandsfähig gegen die schädlichen Umgebungseinflüsse ist, die typischerweise bei Flanschverbindungen auftreten.

Die Hebelbolzenvorrichtung A gemäß der vorliegenden Erfindung kann zum Trennen einer lösbar befestigten Flanschverbindung F verwendet werden. Die Flanschverbindung F weist, wie in Fig. 1-3 dargestellt, typischerweise ein erstes Flanschelement 10 und ein zweites Flanschelement 12 auf. Kennzeichnenderweise besitzen das erste und das zweite Flanschelement 10, 12 zueinander fluchtende Öffnungen der Bohrungen 10a, 12a, die zueinander fluchtend ausgerichtet werden, wenn das erste und zweite Flanschelement 10, 12 aneinander befestigt werden. Die Flanschelemente 10, 12 können mit der Hebelbolzenvorrichtung A gemäß der vorliegenden Erfindung lösbar aneinander befestigt werden, so daß, wenn das erste und zweite Flanschelement 10, 12 der Flanschverbindung F ordnungsgemäß zusammengesetzt sind, die sich radial erstreckenden Eingriffsflächen 10b, 12b entweder direkt in Eingriff miteinander stehen, oder, wie in den Zeichnungen dargestellt, ein Element 14 dazwischen angeordnet ist. Das Element 14 weist eine Bohrung 14a, die jeweils mit den Bohrungen 10a, 12a des ersten und zweiten Flanschelements 10, 12 fluchtet, und einen ringförmigen Bereich 14b auf, der zwischen den sich radial erstreckenden Eingriffsflächen 10b, 12b des ersten und zweiten

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Flanschelements 10, 12 angeordnet ist. Das Element 14 kann eine Dichtung, ein Schieber, eine Blende, eine Dampfblende oder ein anderes Bauteil sein, das zwischen den sich gegenüberliegenden, sich radial erstreckenden Eingriffsflächen 10b, 12b der Flanschelemente 10, 12 der Flanschverbindung F angeordnet werden kann. Das Element 14 kann ebenso ein beliebiges Ventil oder eine andere Baugruppe sein, die üblicherweise an oder zwischen Flanschelementen 10, 12 der Flanschverbindung F angeschlossen wird.

Die Flanschelemente 10, 12 weisen üblicherweise, an die sich radial erstreckende Eingriffsfläche 10b, 12b angrenzend, jeweils eine innere Ringfläche 10c, 12c auf, an die sich jeweils innere, radial verlaufende Flanschringflächen 1Od, 12d anschließen. An die inneren, radial verlaufenden Flanschringflächen 1Od, 12d angrenzend sind äußere Ringflächen 1Oe, 12e ausgebildet, an die weiterhin äußere, radial verlaufende Flanschringflächen 1Of, 12f angrenzen, die im wesentlichen parallel zu den inneren, radial verlaufenden Flanschringflächen 1Od₁ 12d ausgerichtet sind. Üblicherweise sind die Gehäuse 10g, 12g des ersten und zweiten Flanschelements 10, 12 jeweils mit passenden Strömungsrohren (nicht dargestellt) verbunden, in dem die den Strömungsrohren zugewandten Enden 10h, 12h in üblicher Weise an Schweißbereichen 1Oi, 12i mit den Strömungsrohren verschweißt oder in anderer bekannter Weise mit diesen verbunden sind.

Dementsprechend würde das erste Flanschelement 10 mit einem Strömungsrohr (nicht dargestellt) und das zweite Flanschelement 12 mit einem anderen geeigneten Strömungsrohr (nicht dargestellt) verbunden werden, wodurch die mit dem ersten und zweiten Flanschelement 10, 12 verbundenen Strömungsrohren bei ordnungsgemäßem Zusammensetzen der

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Flanschverbindung F verbunden werden. Vorzugsweise weisen das erste und das zweite Flanschelement 10, 12 mehrere Öffnungen oder Bohrungen 1Oj, 12j auf, die axial zueinander fluchtend angeordnet sind, so daß jede im ersten Flanschelement 10 ausgebildete Öffnung 1Oj mit der zugeordneten, im zweiten Flanschelement 12 ausgebildeten Öffnung 12j axial fluchtet. Vorzugsweise sind die Öffnungen 1Oj, 12j im wesentlichen parallel zu den Bohrungen 10a, 12a ausgebildet, und erstrecken sich jeweils zwischen der inneren und der äußeren, radial verlaufenden Flanschringfläche 1Od, 12d und 1Of, 12f. Um die Flanschverbindung F zusammenzufügen und die herkömmliche Bolzen-Mutter-Verbindungen (nicht dargestellt) herzustellen, sollten die Öffnungen 1Oj, 12j von gleichem Durchmesser sein. Wenn jedoch, wie später genauer beschrieben, die Öffnungen 1Oj, 12j die Hebelbolzenvorrichtung A gemäß der vorliegenden Erfindung aufnehmen, muß dies nicht der Fall sein.

Die Hebelbolzenvorrichtung A gemäß der vorliegenden Erfindung kann zum Trennen der verbundenen ersten und zweiten Flanschelemente 10, 12 der lösbar befestigten Flanschverbindung F verwendet werden. Die Hebelbolzenvorrichtung A weist ein Hebelbolzenelement J auf, das sich zwischen dem ersten und dem zweiten Flanschelement 10, 12 der Flanschverbindung F erstreckt. Vorzugsweise ist das Hebelbolzenelement sich in Längsrichtung erstreckend, im wesentlichen stangenförmig ausgebildet und weist' im allgemeinen einen ersten Gewindebereich P, eine radiale Eingriffsfläche R und einen Axialdruckelement-Aufnahmebereich T auf. Der erste Gewindebereich P des Hebelbolzenelementes 0 weist einen Gewindebereich 16 auf, auf dessen äußerer Ringfläche mehrere Gewindegänge 16a ausgebildet sind, wobei sich die Gewindegänge 16a zwischen dem ersten Ende 16b und dem zweiten Ende 16c erstrecken. Die radiale Eingriffsfläche R

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ist an den ersten Gewindebereich P angrenzend ausgebildet, derart, daß die radiale Eingrifffläche R eine sich radial erstreckende Fläche 18 aufweist, die an das zweite Ende 16c des Gewindebereichs 16 des ersten Gewindebereichs P angrenzt. Vorzugsweise erstreckt sich die radiale Eingriffsfläche R vom ersten Gewindebereich P radial nach innen.

Das Hebelbolzenelement J weist desweiteren einen Axialdruckelement-Aufnahmebereich T auf, der einen Aufnahmebereich 20 besitzt, der an den ersten Gewindebereich P und an die radiale Eingriffsfläche R angrenzend ausgebildet ist. Vorzugsweise fluchtet der Axialdruckelement-Aufnahmebereich T mit dem ersten Gewindebereich P. Ein zweiter Gewindebereich 22 ist vorzugsweise sich an den Axialdruckelement-Aufnahmebereich T anschließend, axial fluchtend mit diesem ausgebildet, und weist vorzugsweise mehrere Gewindegänge 22a auf, die entlang dessen äußerer Ringfläche ausgebildet sind. Ein Befestigungselement 24 kann in Gewindeeingriff mit den Gewindegängen 22a des zweiten Gewindebereichs 22 mittels darin ausgebildeter passender Gewindegänge 24a eingreifen. Das Befestigungselement 24 kann aus jeder passenden Mutter oder etwas ähnlichem bestehen.

Das Hebelbolzenelement J gemäß der vorliegenden Erfindung weist darüber hinaus ein Werkzeugeingriffsende auf, das allgemein mit der Bezugsziffer 26 gekennzeichnet und am ersten Gewindebereich P, axial mit diesem fluchtend, ausgebildet ist, um eine leichtere Drehung des Hebelbolzenelements J zu ermöglichen, wie im folgenden näher erläutert wird. Wie in Fig. 1-3 dargestellt, ist das Werkzeugeingriff sende 26 vorzugsweise passend zu einem Werkzeug 27 (Fig. 2a) ausgestaltet, mit dem das Hebelbolzenelement J, bei Eingriff der Werkzeugflächen 27a des Werkzeugs 27 mit

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dem Werkzeugeingriffsende 26, gedreht wird. Wie in Fig. 1-3 dargestellt, ist das Werkzeug 27 von mehrf1ächiger Form mit Seitenflächen 26a. Die Seiten 26a können jegliche geeignete Gestalt annehmen, wie beispielsweise die eines Dreiecks, eines Quadrats, eines Rechtecks, eines Sechsecks oder jeder anderen geeigneten, gewünschten Form, wobei die Werkzeugflächen 27a derart ausgestaltet sind, daß sie eingreifend mit den Seiten 26a des Werkzeugeingriffsendes 26 zusammenpassen. Alternativ dazu kann das Werkzeugeingriffsende 26 einen abgesetzten Gewindebereich 26b und ein Antriebselement 26c aufweisen, wie aus Fig. 4 am besten hervorgeht. Vorzugsweise ist der abgesetzte Gewindebereich an den ersten Gewindebereich P angrenzend und axial fluchtend mit dem benachbarten Ende 16b ausgebildet. Am Antriebselement 26c sind Gewindegänge 26d ausgebildet, so daß es auf den abgesetzten Gewindebereich 26b aufgeschraubt und an diesem befestigt werden kann. Aus nachfolgend genannten Gründen wird bevorzugt, daß das Antriebselement 26c die gleiche äußere Flächenform aufweist, wie die des Befestigungselements 24. Wenn das Antriebselement 26c ordnungsgemäß auf den abgesetzten Gewindebereich 26b aufgeschraubt ist, greift die Endfläche 26e des Antriebselements 26c vorzugsweise in die radiale Fläche 26f ein, die sich zwischen dem abgesetzten Gewindebereich 26b und den Gewindegängen 16a des Gewindebereichs 16, der an das erste Ende 16b angrenzt, erstreckt. Dementsprechend bewirkt jede durch ein Werkzeug 27 auf das Werkzeugeingriffsende 26 ausgeübte Drehung eine Drehung des Hebelbolzenelements J.

Die Hebelbolzenvorrichtung A gemäß der vorliegenden Erfindung weist darüber hinaus ein Axialdruckelement M auf, das auf dem Axialdruckelement-Aufnahmebereich T angebracht ist, wobei das Axial drucke! ement M zwischen dem ersten und

zweiten Flanschelement 10, 12 der Flanschverbindung F angeordnet werden kann. Wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, weist das Axialdruckelement M eine Axialdruckscheibe 28, in der eine Bohrung 28a ausgebildet ist, radial verlaufende Flächen 28b, 28c und eine äußere ringförmige Fläche 28d auf. Wahlweise kann das Axialdruckelement M ein Axialdrucklager 30 aufweisen (Fig. 3) mit einer Bohrung 30a, Laufflächen 30b, 30c, einem Lager 3Od und radialen Flächen 3Oe, 3Of. Um den Axialdruckelement-Aufnahmebereich T des Hebelbolzenelements J kann entweder die Axialdruckscheibe 28 oder das Axialdrucklager 30 angeordnet werden, so daß entweder die Bohrung 28a, 30a der Axialdruckscheibe 28 oder des Axialdrucklagers 30 um den Aufnahmebereich 20 angebracht werden kann.

Wie am besten aus Fig. 1 hervorgeht, kann die Hebelbolzenvorrichtung A gemäß der vorliegenden Erfindung desweiteren Isolationseinrichtungen 32 aufweisen, die um den Aufnahmebereich 20 und den zweiten Bereich 22 des Hebelbolzenelements J, in der im zweiten Flanschelement 12 ausgebildeten Öffnung 12j angebracht sind. Dazu weist das Isolationselement 32 eine Bohrung 32a auf, die den Aufnahmebereich 20 und den zweiten Gewindebereich 22 in sich aufnimmt, sowie eine äußere Ringfläche 32b, die in der Öffnung 12j angeordnet wird. Darüber hinaus weist das Isolationselement 32d Endflansche oder Scheiben 32c, 32d auf, derart, daß der Endflansch 32c zwischen der inneren sich radial erstreckenden Flanschringfläche 12d des zweiten Flanschelements 12 und dem Axialdruckelement M angeordnet ist, während der Endflansch 32d zwischen der äußeren, sich radial erstreckenden Flanschringfläche 12f und dem Befestigungselement 24 angeordnet ist. Eine Scheibe 34 kann zwischen dem Befestigungselement 24 und dem Endflansch 32d nach Wunsch angeordnet werden. Die Scheibe 34 weist eine

passende Bohrung 34a derart auf, daß sie über den zweiten Gewindebereich 22 des Hebelbolzenelements J gestreift werden kann. Das Isolationselement 32 kann in Verbindung mit dem Hebelbolzenelement J und dem Axial drucke!ement M bei der Hebelbolzenvorrichtung A gemäß der vorliegenden Erfindung das Hebelbolzenelement J von schädlichen elektrischen Strömen, wie beispielsweise unerwünschte Elektrolyse oder ein Spannungsgefälle über die Flanschelemente 10, 12 abschirmen, und/oder korrossive Umgebungseinflüsse abhalten. Das Isolationselement 32 kann aus jedem geeigneten Fasermaterial hergestellt sein, das den unerwünschten Elektrolyse-Wirkungen widerstehen und diese verhindern kann.

Bei der Anwendung oder Bedienung der Hebelbolzenvorrichtung A gemäß der vorliegenden Erfindung ist beabsichtigt, das erste und zweite Flanschelement 10, 12 der Flanschverbindung F durch mehrere Paare von nicht dargestellten Mutter-Bolzen-Verbindungen aneinander zu befestigen, die primär zum Befestigen des ersten und zweiten Flanschelements 10, 12 aneinander dienen. Die Hebelbolzenvorrichtung A gemäß der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise an Stelle von zwei solcher Mutter-Bolzen-Verbindungen verwendet, wobei zwei vollständige Hebelbolzenvorrichtungen A, um 180° zueinander versetzt, in der Flanschverbindung angebracht werden.

Die Hebelbolzenvorrichtungen A können sowohl die Flanschelemente 10, 12 miteinander verbinden als auch die verbundenen Flanschelemente 10, 12 voneinander trennen, wenn eine Demontage erwünscht ist. Kennzeichnenderweise erfordert in solches Trennen beträchtliche Kräfte und ist sehr schwierig durchzuführen. Durch die Verwendung der Hebelbolzenvorrichtung A gemäß der vorliegenden Erfindung wird dieser Vorgang nicht nur vereinfacht, sondern ebenso ef-

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fektiver gestaltet, wobei zur Durchführung weniger Zusatzwerkzeuge benötigt werden. Einige Hebelbolzenvorrichtungen A kör.r.en an Stelle herkömmlicher Bolzen-Mutter-Anordnungen verwendet werden, jedoch wird es bevorzugt, diese gleichmäßig um den Umfang des Flanschringes der Flanschverbindung F anzuordnen. Werden beispielsweise drei solcher Hebelbolzenvorrichtungen A verwendet, sollten diese um jeweils 120° zueinander versetzt um die Flanschverbindung F angeordnet sein; falls vier verwendet werden, sollten diese um jeweils 90° zueinander versetzt um die Flanschverbindung F angeordnet sein, usw. Dies erhöht die Fähigkeit, eine im wesentlichen gleichmäßige, koordinierte Trennkraft während des Aufspreizens der in Eingriff stehenden Flanschelemente 10, 12 mittels der Hebelbolzenvorrichtung A auszuüben, wie nachfolgend näher erläutert wird.

Wie in Fig. IB, 2B und 3D dargestellt, ist die Hebelbolzenvorrichtung A vorzugsweise derart an der Flanschverbindung F angebracht, daß der erste Gewindebereich P in eine im ersten Gewindeelement 10 ausgebildete Gewindebohrung 1Oi eingeschraubt ist, wobei das Axialdruckelement M zwischen den inneren, radial verlaufenden Flanschringflächen 1Od, 12d der Flanschelemente 10, 12 angeordnet ist, während der Aufnahmenbereich 20 und der zweite Gewindebereich 22 sich durch die im zweiten Flanschelement 12 ausgebildete Bohrung 12j hindurcherstrecken. Ein Befestigungselement 24 ist auf den zweiten Gewindebereich 22 aufgeschraubt und ermöglicht ein ordnungsgemäßes Zusammenfügen des ersten und zweiten Flanschelements 10, 12 durch ordungsgemäßes Anziehen des Befestigungselements 24 auf dem zweiten Gewindebereich 22. In diesem fest angezogenen Zustand kann das Axial druckelement M lose in dem zwischen den inneren, radial verlaufenden Flanschringflächen 1Od, 12d und der inneren Ringfläche 10c, 12c gebildeten Frei-

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raum angeordnet sein. Somit bewirkt das Anziehen des Befestigungselements 24 eine ordnungsgemäße Verbindung durch herkömmliches Festziehen. Somit ist jede Hebelbolzenvorrichtung A Teil der Flanschverbindung F und jederzeit dazu benutzbar, wenn es notwendig wird, das erste und zweite Flanschelement 10, 12 voneinander weg aufzuspreizen.

Wenn es notwendig wird, die Flanschelemente 10, 12 voneinander zu trennen, beispielsweise um das Element 14 zu ersetzen, müssen alle herkömmlichen Bolzen-Mutter-Verbindungen gelöst werden. Danach wird das Werkzeug 27 in Eingriff mit dem Werkzeugeingriffsende 26 des Hebelbolzenelements J gebracht. Bei richtiger Drehung des Hebelbolzenelements J stößt das Axialdruckelement M an die radiale Eingriffsfläche R, die an das zweite Ende 16c des Gewindebereichs 16 angrenzt, wodurch das Axialdruckelement M zwangsweise nach rechts bewegt wird, wie in Fig. 1-3 dargestellt. Fortgesetzte Drehung des Hebelbolzenelementes J mittels des in das Werkzeugeingriffsende 26 eingreifenden Werkzeugs bewirkt einen Eingriff des Axialdruckelementes M mit der inneren, radial verlaufenden Flanschringfläche 12d des zweiten Flanschelementes 12 (Fig. 2 und 3), wobei diese in vollem Flächenkontakt miteinander stehen. Weitere Drehung bewirkt, daß das Axialdruckelement M nach rechts bewegt wird, wie in Fig. 1-3 dargestellt, um eine Trennkraft auf das zweite Flanschelement 12 bezüglich des ersten Flanschelementes 10 auszuüben. Fortgesetzte Drehung des Gewindebereichs 16 in der Gewindebohrung 1Oj bewirkt eine fortgesetzte Krafteinwirkung auf das Axialdruckelement M durch das Einwirken der radial verlaufenden Eingriffsfläche 18 des Hebelbolzenelements J auf das Axial druckelement M, wodurch das Axialdruckelement M auf das zweite Element 12 wirkt, um das zweite Flanschelement 12 vom ersten Flanschelement 10 zu trennen, indem diese auseinanderge-

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hebelt werden. Selbstverständlich ist es wünschenswert, daß beim Einsatz von mehreren Hebelbolzenvorrichtungen A zum Auseinanderhebeln der Flanschverbindung F die Hebelkraft gleichmäßig aufgebracht wird, derart, daß die Teilhebelkräfte in etwa in gleicher Weise von allen Hebelbolzenvorrichtungen A ausgeübt werden, um ein ordnungsgemäßes, fluchtendes Trennen der Flanschelemente 10, 12 zu gewährlei sten.

Wie in Fig. 2 und 3 dargestellt, weisen der Aufnahmebereich 20 und der zweite Gewindebereich 22 vorzugsweise einen etwas geringeren Durchmesser auf als die Bohrung 12j, derart, daß sie in der Art eines gewöhnlichen, herkömmlichen Bolzens wirken, wenn sie nicht zum Trennen verwendet werden, und daß sie jedoch beim normalen Befestigen einfach gehandhabt werden können. Darüber hinaus ermöglicht der Unterschied der Durchmesser des Axialdruckelement-Aufnahmebereichs T und der Bohrung 12j die Verwendung eines Isolationselements 32 (Fig. 1), falls ein solches gewünscht wird. Es ist zu bemerken, daß, falls das Isolationselement 32 verwendet wird, dessen Hülse 32e derart bemessen ist, daß beim Zusammenbauen des Flansches (Fig. IB) keine Druckbelastung auf die Hülse 32 durch das auf die Scheibe 34 einwirkende Befestigungselement 24 und das Axialdruckelement M ausgeübt wird. Wenn diese Vorraussetzung erfüllt ist, wird die Hülse 32e beim Auseinanderhebeln oder Trennen nicht durch die Drehung der gesamten Hebelbolzenvorrichtung A bezüglich der im ersten Flanschelement 10 ausgebildeten Gewindebohrung 1Oj beschädigt. Somit ist festzustellen, daß, wenn das Anziehen und Lösen mit demselben Werkzeug 27 durchgeführt werden soll, die Hebelbolzenvorrichtung A ein Antriebselement 26c des Werkzeugeingriffsendes 26 aufweisen kann, um es dem Werkzeug 27 zu ermöglichen, nicht nur das Antriebselement 26c,

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sondern ebenfalls das Befestigungselement 24 (Fig. 4) zu verdrehen.

Somit ist zu würdigen, daß die Hebelbolzenvorrichtung A gemäß der vorliegenden Erfindung bei allen Flanschen eingesetzt werden kann, indem lediglich die Flanschbohrungen (d.h. die Bohrungen lOj) mit einem Gewinde versehen werden, derart, daß der erste Gewindebereich P des Hebelbolzenelements J in diese eingeschraubt werden kann. In den meisten Fällen kann die Hebelbolzenvorrichtung A gemäß der vorliegenden Erfindung bei bereits vorhandenen Flanschen nachgerüstet werden, ohne den Betrieb zu unterbrechen oder abzustellen. Somit erfüllt die Hebelbolzenvorrichtung A gemäß der vorliegenden Erfindung zwei Aufgaben, indem es nicht nur zum Befestigen eines ersten und zweiten Flanschelementes 10, 12 einer Flanschverbindung F miteindander, sondern ebenso zum Festhalten, fluchtend Ausrichten und Trennen der in Eingriff stehenden Flanschelemente 10, 12 verwendet werden kann. Es ist in der Praxis nicht ungewöhnlich, daß Flanschelemente 10, 12 beim Auseinanderbauen entweder axial, radial oder in anderer Weise versetzen, wobei potentielle gefährliche Versetzungskräfte vorhanden sind, durch die das Wartungspersonal verletzt werden kann. Die Hebelbolzenverbindung A gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht jedoch ein leichtes und sicheres Durchführen des Lösens oder Festziehens, ohne daß dabei die durch solche Versetzungskräfte gegebenen Gefahren bestehen.

Ein zusätzliches Verriegelungselement, wie beispielsweise eine Kontermutter 37 (Fig. 2B), kann auf den Bereich des ersten Gewindebereichs P, der sich nach außen aus dem ersten Flanschelement 10 herauserstreckt, aufgeschraubt werden, um mit der äußeren, radial verlaufenden Flansch-

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ringfläche 1Of des ersten Flanschelements 10 in Eingriff zu treten, wodurch nach Wunsch eine bessere Befestigung und sicherung des Hebelbolzenelements J an der Flanschverbindung F erreicht wird. Darüber hinaus ist zu würdigen, daß das Axialdruckelement M zwischen den Flanschelementen 10, 12 angeordnet ist, wodurch ein leichter Zugang zu diesem ermöglicht wird, um dieses während den Trennvorgängen zu schmieren, falls dies notwendig ist. Falls eine zusätzliche Schmierung des Gewindes zwischen dem ersten Gewindebereich P und der Gewindebohrung 1Oj des ersten Flanschbereichs 10 für notwendig erachtet wird, kann ein Schmierkanal 36 zusammen mit einem Schmiernippel 38 (Fig. 1) zum Zuführen zusätzlichen Schmiermittels je nach Bedarf vorgesehen werden.

Somit schafft die Hebelbolzenvorrichtung A gemäß der vorliegenden Erfindung eine neue und verbesserte Vorrichtung, mit der nicht nur Flanschelemente 10, 12 einer Flanschverbindung F miteinander fest verbunden werden können, sondern mit der darüber hinaus eine wirksame Trennung, fluchtende Ausrichtung und Abstützung von in Eingriff stehenden Flanschelementen 10, 12 einer Flanschverbindung F bei deren Demontage erreicht werden kann.

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Claims

N TAN WA LTH"* · A ς Ο 1 / / C KLAUS D. KIRSCHNER WOLFGANG GROSSE DIPL.-PHYSIKER David C. Neil! Texas, USA DIP L.-INGENIEU R ZUGELASSENE VERTRETER VOR DEM EUROPÄISCHEN PATENTAMT HERZOG-WILHELM-STR. 17 D-8000 MÜNCHEN 2 IHRZEICHEN: YOUR REFERENCE: UNSERZEICHEN: OURREFERENCE: G 6055 Gs/HW datum: 14. Juni 1985 Hebelbolzenvorrichtung Patentansprüche

1. He.belbolzenvorrichtung zum Trennen miteinander verbundener erster und zweiter Flanschelemente einer lösbar verbundenen Flanschverbindung, wobei die Flanschverbindung mehrere zueinander fluchtende Bohrungen aufweist, die im ersten und zweiten Flanschelement ausgebildet sind, gekennzeichnet durch: ein Hebelbolzenelement (J), das sich zwischen dem ersten und zweiten Flanschelement (10, 12) der Flanschverbindung (F) ersteckt, wobei das Hebelbolzenelement (J) sich in Längsrichtung erstreckt und im wesentlichen Rundstab-förmig ausgebildet ist und einen ersten Gewindebereich (P) zum Einschrauben in mindestens eine von im ersten Flanschelement (10) ausgebildeten Bohrungen (lOj), eine radiale Eingriffsf 1 a'che (R), die sich an den ersten Gewindebereich P anschließend ausgebildet ist und sich vom ersten Gewin-

debereich (P) radial nach innen erstreckt, einen Axialdruckelement-Auf nahmebereich (T), der sich an den ersten Gewindebereich und an die radiale Eingriffsfläche (R) anschließend und axial mit dem ersten Gewindebereich (P) fluchtend ausgebildet ist und sich teilweise in die zu ihm fluchtend angeordnete, im zweiten Flanschelement (12) der Flanschverbindung (F) ausgebildete Öffnung (12j) erstreckt, und eine Axialdruckelement (M) aufweist, das bewegbar auf dem Axialdruckelement-Aufnahmebereich (T) angebracht und zwischen dem ersten und zweiten Flanschelement (10, 12) der Flanschverbindung (F) angeordnet ist, wobei es auf der sich radial erstreckenden Eingriffsfläche (R) und dem Flanschelement (12) bei Beginn der Drehung des ersten Gewindebereichs (P) anliegt und wobei durch den Eingriff des Axialdruckelements (M) mit dem zweiten Flanschelement (12) das erste und zweite Flanschelement (10, 12) der Flanschverbindung (F) bei weiterer Drehung des ersten Gewindebereichs (P) voneinander getrennt werden.

2. Hebelbolzenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Axialdruckelement (M) eine Axialdruckscheibe (26) aufweist.

3. Hebelbolzenvorrichtung nach Anspruch I₅ dadurch gekennzeichnet, daß das Axialdruckelement (M) ein Axialdrucklager (30) aufweist.

4. Hebelbolzenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß am ersten Gewindebereich (P), axial zu diesem fluchtend, ein Werkzeugeingriffsende (26) ausgebildet ist, mittels dem das Hebelbolzenelement (J) leicht drehbar ist.

352U45

5. Hebelbolzenvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeugeingriffsende (26) entsprechend einem Werkzeug (27) ausgebildet ist, mit dem das Hebelbolzenelement (J), bei Eingriff des Werkzeugs mit dem Werkzeugeingriff sende (26), drehbar ist.

6. Hebelbolzenvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeugeingriffsende einen abgesetzten Gewindebereich (26b), der an den ersten Gewindebereich (P) angrenzend und axial zu diesem fluchtend ausgebildet ist, und ein Antriebselement (26c) aufweist, das auf den abgesetzten Gewindebereich (26b) zum leichteren Drehen des Hebelbolzenelements (J) aufgeschraubt ist.

7. Hebelbolzenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, gekennzeichnet durch einen zweiten Gewindebereich (22), der an den Axialdruckelement-Aufnahmebereich (T) angrenzend und zu diesem fluchtend ausgebildet ist und der innerhalb der im zweiten Flanschelement (12) ausgebildeten Bohrung (12j) angeordnet werden und nach außen über diese hinausstehen kann.

8. Hebelbolzenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, gekennzeichnet durch ein Befestigungselement (24), das auf den zweiten Gewindebereich (22) des Hebelbolzenelements (J) aufschraubbar ist und am zweiten Flanschelement (12) der Flanschverbindung (F) anliegt, wodurch das zweite Flanschelement (12) mit dem ersten Flanschelement (10) der Flanschverbindung (F) bei einem Festziehen der Verschraubung des Befestigungselements (24) mit dem zweiten Flanschelement (12) fest verbunden wird.

3521U5

9. Hebelbolzenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, gekennzeichnet durch Isolationseinrichtungen (32) am Axial druckelement (M), am Axialdruckelement-Aufnahmebereich (T) und in der im zweiten Flanschelement (12) der Flanschverbindung (F) ausgebildeten Bohrung (12j) zum Abschirmen des ersten und zweiten Flanschelements (10, 12) von schädlichen elektrischen Strömen.

10. Hebelbolzenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Flanschelement (10) der Flanschverbindung (F) mehrere Gewindebohrungen (TOj) aufweist, in die der erste Gewindebereich (P) des Hebelbolzenelements (J) einschraubbar ist.