DE4313778A1 - Schraubenspannvorrichtung - Google Patents
SchraubenspannvorrichtungInfo
- Publication number
- DE4313778A1 DE4313778A1 DE4313778A DE4313778A DE4313778A1 DE 4313778 A1 DE4313778 A1 DE 4313778A1 DE 4313778 A DE4313778 A DE 4313778A DE 4313778 A DE4313778 A DE 4313778A DE 4313778 A1 DE4313778 A1 DE 4313778A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- screw
- bolt
- measuring
- head
- clamping device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 13
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 13
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 13
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 9
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 5
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 3
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P19/00—Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes
- B23P19/04—Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes for assembling or disassembling parts
- B23P19/06—Screw or nut setting or loosening machines
- B23P19/067—Bolt tensioners
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/02—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C13/00—Pressure vessels; Containment vessels; Containment in general
- G21C13/02—Details
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Schraubenspannvorrichtung für
die Deckelverschraubung an Reaktordruckbehältern, mit min
destens einer an einem Tragelement angeordneten Spannzylinder
vorrichtung zum axialen Dehnen der in Gewindebohrungen des
Reaktordruckbehälters eingeschraubten Schraubenbolzen, wobei
die Spannzylindervorrichtung über ein Koppelelement mit dem
aus der Gewindebohrung herausragenden Schraubenbolzenkopf
kraftübertragend koppelbar ist, und mit einem Mutterndreh
antrieb zum Festdrehen der Deckelmutter bei axial gedehn
tem Schraubenbolzen.
Eine derartige Schraubenspannvorrichtung ist beispielsweise
aus der DE-OS 22 43 045 bekannt, bei der das Tragelement ein
sich über den Umfang des Behälterdeckels erstreckender Trag
ring ist, an dem eine Vielzahl von Spannzylindervorrichtun
gen für alle in Gewindebohrungen des Reaktordruckbehälters
eingeschraubte Schraubenbolzen angeordnet sind. Die Schrau
benbolzenköpfe weisen bei dieser bekannten Vorrichtung Ril
len auf, in die das Koppelelement bildende Kuppelbacken form
schlüssig eingreifen. Jedem Schraubenbolzen ist weiterhin ein
Mutterndrehantrieb zugeordnet, der umfangsseitig am Tragring
angeordnet ist und dessen Abtriebsritzel durch eine Querboh
rung im Tragring an eine an der jeweiligen Deckelmutter an
geordnete Verzahnung anstellbar ist.
Jede Spannzylindervorrichtung hat weiterhin einen oder meh
rere Hubzylinder, die sich am Tragring abstützen und deren
Kolben bei Druckmittelbeaufschlagung die am Schraubenbolzen
angekoppelten Kuppelbacken anheben und so den Bolzen dehnen,
wonach die Deckelmutter mittels des Mutterndrehantriebs ge
löst bzw. festgezogen werden kann.
Aus der US-PS 3 844 533 ist eine gattungsgemäße Schrauben
spannvorrichtung bekannt, die lediglich eine Spannzylinder
vorrichtung auf einem einen Schraubenbolzen umgebenden Trag
fuß aufweist. Diese Schraubenspannvorrichtung kann zum Span
nen der verschiedenen Schraubenbolzen am Druckbehälter je
weils von einem zu einem nächsten Schraubenbolzen umgesetzt
werden.
Die bekannten Schraubenspannvorrichtungen haben den Nachteil,
daß nicht sichergestellt ist, daß die einzelnen, am Umfang
des Behälterflansches angeordneten Schraubenbolzen alle
gleichmäßig gedehnt werden, da die einzelnen Schraubenbol
zen zum Dehnen um einen bestimmten Betrag gegebenenfalls
unterschiedlich große Spanndrücke in den Hubzylindern er
fordern. Eine gleichmäßige Dehnung aller Schraubenbolzen
ist jedoch Voraussetzung dafür, daß alle auf den Schrau
benbolzen festgedrehten Deckelmuttern eine gleichmäßig hohe
Anpreßkraft auf den Deckel ausüben und so die Dichtheit des
Reaktordruckbehälters sicherstellen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schraubenspannvorrichtung
der genannten Art so auszubilden, daß eine gleichmäßige Deh
nung aller am Druckbehälter angeordneter Schraubenbolzen
sicher gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird mit der Erfindung dadurch gelöst, daß die
Schraubenspannvorrichtung in Zuordnung zu der Spannzylinder
vorrichtung eine die Schraubenbolzendehnung messende Dehnungs
meßvorrichtung aufweist, die als Meßwertgeber einen die durch
die Schraubenbolzendehnung bewirkte Lageveränderung des
Schraubenbolzenkopfes abtastenden Meßfühler aufweist und über
eine Meßwertübertragung mit einer Anzeige- und/oder Steuer
vorrichtung gekoppelt ist.
Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß die tatsächliche
Dehnung eines jeden Schraubenbolzens von der Dehnungsmeß
vorrichtung gemessen werden kann und der gemessene Wert an
einer Anzeigevorrichtung sichtbar gemacht bzw. von einer
Steuervorrichtung zum Steuern weiterer Betriebsabläufe ver
arbeitet werden kann. So kann z. B. bei Erreichen einer vor
eingestellten Soll-Dehnung die Zufuhr von Druckmittel zur
Spannzylindervorrichtung unterbrochen und der Mutterndreh
antrieb zum Fest- oder Losdrehen der Deckelmutter einge
schaltet werden.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Dehnungsmeßvorrichtung
aus einem elektrische Wegmeßsignale liefernden Wegmeßgeber,
vorzugsweise in Gestalt eines Linearpotentiometers, besteht.
Ein derartiger Wegmeßgeber setzt die gemessenen Dehnungen
des Schraubenbolzens in elektrische Signale um, die dann
leicht an die Anzeige- und/oder Steuervorrichtung geleitet
werden können. Dabei ist es besonders zweckmäßig, als Weg
meßgeber ein Linearpotentiometer zu verwenden, das preiswert
und einfach im Aufbau ist. Ein derartiges Linearpotentiometer
ändert bei der Aufnahme von Dehnungen seinen inneren Wider
stand. Diese Widerstandsänderung ist leicht meßbar und ein
Maß für den Betrag, um den der Schraubenbolzen gedehnt wurde.
Der Wegmeßgeber kann aber beispielsweise auch ein induktiver
oder ein optoelektronischer Wegmesser sein.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Dehnungsmeßvorrichtung
aus einem axial oberhalb des Schraubenbolzens angeordneten,
zur Dehnungsmessung gegen den Schraubenbolzenkopf anstell
baren Meßkopf besteht. Eine derartige Anordnung ist platz
sparend und ermöglicht sehr genaue Dehnungsmessungen, da die
Messung direkt am Schraubenbolzen erfolgt.
Dabei ist es von Vorteil, wenn der an einem Meßkopfträger
angeordnete Meßkopf ein in Axialrichtung federelastisch ab
gestütztes, in seiner Meßposition am Schraubenbolzenkopf
dessen Lageveränderung gegen die Federrückstellkraft fol
gendes Meßglied aufweist. Durch die Federrückstellkraft
ist dabei sichergestellt, daß das Meßglied immer fest am
Schraubenbolzen anliegt und Meßfehler dadurch vermieden wer
den.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist
in einer Axialbohrung des Schraubenbolzens eine in dessen
Fußbereich abgestützte, vom Meßkopf abgetastete Meßstange
angeordnet, wobei der Meßkopf die Relativverschiebung zwi
schen der starren Meßstange und dem sich dehnenden Schrau
benbolzen abgreift. Durch die Meßstange, die beim Spannen
des Schraubenbolzens nicht gedehnt wird, hat der Meßkopf
ein Referenzglied, mit dem die Dehnungsmeßvorrichtung vor
dem Spannen des Schraubenbolzens besonders leicht kalibriert
werden kann. Zur Messung der Dehnung wird die Relativver
schiebung zwischen dem gespannten Schraubenbolzen und der
gegenüber dem Schraubenbolzen starren Meßstange abgetastet.
Es ist zweckmäßig, wenn sich auf dem oberen Ende der Meß
stange eine im Schraubenbolzenkopf axial verschiebliche,
von einer Feder gegen die Meßstange gedrückte Meßstangen
verlängerung abstützt, gegen die der Meßkopf mit dem Meß
fühler anstellbar ist. Dadurch wird sichergestellt, daß die
Meßstange immer fest am Fußbereich des Schraubenbolzens an
liegt. Dabei ist die Meßstangenverlängerung und die Feder
im Schraubenbolzenkopf leicht zugänglich und gegebenenfalls
austauschbar.
Ein weiterer Vorteil ist es, wenn der Meßkopf ein sich gegen
den Schraubenbolzenkopf von oben abstützendes, gegenüber dem
stehenden Meßfühler gegen die Rückstellkraft einer Federvor
richtung axial anhebbares Kopfstück aufweist. Das Kopfstück
ist zweckmäßig etwa topfförmig ausgebildet und umgreift in
der Meßposition mit seinem Topfmantel das obere Ende des
Schraubenbolzenkopfes mit Führungsspiel, wobei es innen
seitig eine, vorzugsweise von mehreren axialen Stützfüßen
gebildete, sich auf dem Stirnende des Schraubenbolzenkopfes
abstützende Stützauflage aufweist. Dabei ist es weiter vor
teilhaft, wenn der Meßfühler mittig im Kopfstück und gegen
über diesem am Meßkopfträger feststehend angeordnet ist. Der
Meßkopf kann dann exakt auf den Schraubenbolzenkopf aufge
setzt werden, wobei er durch den Topfmantel des Kopfstücks
eine axiale Führung erhält. Durch die Federvorrichtung ist
sichergestellt, daß sich der Meßkopf immer fest an den Schrau
benbolzenkopf anlegt und sich dabei mit den Stützfüßen an der
Stirnseite des Bolzenkopfes abstützt.
Der Meßkopfträger besteht zweckmäßig aus einem axialen Trä
gerrohr, durch das eine der Meßwertübertragung dienende
elektrische Leitungsverbindung hindurchgeführt ist. Die
die Dehnungsmeßvorrichtung mit der Anzeige- und/oder Steuer
vorrichtung verbindenden Leitungsverbindungen sind in dem
Trägerrohr geschützt und können nicht beschädigt werden.
Es ist vorteilhaft, wenn der Schraubenbolzenkopf aus einem
mit dem oberen Ende des Schraubenbolzens zug- und drehfest
verbundenen Adapterstück besteht, das als Kupplungsstück für
den Kupplungsanschluß an einem den Schraubenbolzen in die
Gewindebohrung eindrehenden bzw. aus dieser herausdrehenden
Schraubendrehgerät ausgebildet ist. Dabei ist die Meßstan
genverlängerung zweckmäßig mit ihrer Feder in einer Axial
bohrung des lösbar am Schraubenbolzen angeschlossenen Adapter
stücks angeordnet. Das Adapterstück erlaubt somit sowohl den
Anschluß eines Schraubendrehgeräts wie auch einer erfindungs
gemäßen Dehnungsmeßvorrichtung. Das mit einem Innenmehrkant
auf das Schraubenbolzenende drehschlüssig aufgesteckte
Adapterstück ist zweckmäßig durch eine seine Axialbohrung
durchgreifende, die Meßstangenverlängerung nebst Feder auf
nehmende Gewindehülse am Schraubenbolzen festgelegt, die mit
ihrem Gewindeende in die die Meßstange aufnehmende Axial
bohrung des Schraubenbolzens eingeschraubt ist und an dem
oberen Ende einen das Adapterstück übergreifenden Kragen
od. dgl. aufweist. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß
das Adapterstück besonders einfach und schnell am Schrauben
bolzen befestigt werden kann oder von diesem wieder lösbar
ist, wenn dies z. B. zu Reparaturzwecken oder zum Austauschen
der Meßstange oder der Meßstangenverlängerung notwendig sein
sollte.
Die Dehnungsmeßvorrichtung ist zweckmäßig mit dem am Meß
kopfträger angeordneten Meßkopf in einer den Schraubenbol
zen aufnehmenden, axialen Durchführungsöffnung des zur
Schraubenbolzendehnung auf dem Deckel des Reaktordruck
behälters absetzbaren Tragelements angeordnet. Dabei ist
es vorteilhaft, wenn das die hydraulische Spannzylinder
vorrichtung mit dem Schraubenbolzen koppelbare Koppel
element aus einer auf ein Gewinde am Schraubenbolzenende
aufschraubbaren Greifmutter besteht, in deren Inneren sich
der Meßkopf unterhalb eines Drehantriebs für die Greifmut
ter und oberhalb des Mutterndrehantriebs für die Deckel
mutter befindet. Der Meßkopf ist dann von der Greifmutter
vollständig umgeben und dadurch vor äußeren Einflüssen ge
schützt.
Die Spannzylindervorrichtung besteht vorzugsweise aus einem
die Greifmutter umschließenden, gegen das Tragelement abge
stützten Ringzylinder mit Ringkolben. Derartige Ringzylinder
sind platzsparend und ermöglichen außerdem eine genau zen
trische und momentenfreie Krafteinleitung in den Spannbol
zen.
Es ist vorteilhaft, wenn das den Meßkopfträger bildende
Trägerrohr oben aus der Durchführungsöffnung des Trag
elements herausragt und am oberen Ende mit dem Tragelement
oder einer dieses tragenden Aufhängung verbunden ist. Das
Tragelement und die Dehnungsmeßvorrichtung sind dann zu
einer Einheit verbunden und können gemeinsam am Schrauben
bolzen ausgerichtet werden.
Das auf dem Deckel absetzbare Tragelement ist zweckmäßig
ring- oder ringsegmentförmig ausgestaltet und weist auf dem
Teilkreisumfang der Schraubenbolzen mehrere Spannzylinder
vorrichtungen mit zugeordneten Dehnungsmeßvorrichtungen auf.
Dadurch können gleichzeitig mehrere auf dem Teilkreis ange
ordnete Schraubenbolzen gespannt werden und ihre Längsdeh
nung beim Spannen gemessen werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist
eine Steuereinheit vorgesehen, mit der die Spannzylindervor
richtung(en) und/oder die Mutterdrehvorrichtung(en) nach
Maßgabe der gemessenen Schraubendehnungen steuerbar ist bzw.
sind. Mit einer solchen Steuereinheit kann beispielsweise
die Zufuhr von Druckmittel zu den Spannzylindern unterbrochen
werden, wenn ein zuvor eingestellter Sollwert für die Dehnung
der Schraubenbolzen erreicht ist. Die Steuereinheit kann auch
die Mutterdrehantriebe für die Deckelmuttern bei Erreichen
des Soll-Dehnungswerts zum Zu- bzw. Losdrehen der Deckel
muttern betätigen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, in denen
eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung an einem Bei
spiel näher erläutert ist. Es zeigt:
Fig. 1 eine Übersichtsdarstellung mit mehreren
auf einem Druckbehälterflansch angeordne
ten Schraubenspannvorrichtungen nach der
Erfindung;
Fig. 2 eine Spannzylindervorrichtung der erfindungs
gemäßen Schraubenspannvorrichtung mit der
Dehnungsmeßvorrichtung in einem Längsschnitt;
Fig. 3 einen Schraubenbolzen mit einer daran ange
stellten Dehnungsmeßvorrichtung nach der Er
findung, ebenfalls in einem Längsschnitt.
In der Zeichnung bezeichnet 10 einen Reaktordruckbehälter,
auf dessen oberen Rand 11 ein Druckbehälterdeckel 12 an
seinem Flansch mit einer Vielzahl von in Gewindebohrungen
des Reaktordruckbehälters 10 eingeschraubten Schraubenbol
zen 14 befestigt ist, die in Fig. 1 nur durch ihre Mittel
linien 15 angedeutet sind. Auf den Flansch 13 sind drei
Schraubenspannvorrichtungen 16 aufgesetzt, die im gleichen
Teilungsabstand voneinander über dem Deckelumfang angeord
net sind. Oberhalb des Behälterdeckels 12 ist konzentrisch
mit diesem eine kreisförmige Ringschiene 17 angeordnet, auf
der Laufkatzen 18 zum Anheben und Versetzen der Schrauben
spannvorrichtungen 16 verfahrbar sind.
Die Schraubenspannvorrichtungen 16 sind über Leitungsverbin
dungen 19 mit einer Steuereinheit 20 verbunden, die zum
Steuern der einzelnen Arbeitsvorgänge beim Spannen der
Schraubenbolzen dient.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist jede Schrauben
spannvorrichtung 16 zwei Spannzylindervorrichtungen 21 auf,
die auf einem gemeinsamen Tragsockel 22 angeordnet sind und
die von einem gemeinsamen Pumpenaggregat 23 mit Hydraulik
flüssigkeit versorgt werden. Dabei sind die beiden Spann
zylindervorrichtungen 21 symmetrisch zueinander auf dem
Tragsockel 22 angeordnet und haben den in Fig. 2 gezeigten
Aufbau.
Wie aus Fig. 2 hervorgeht, stützt sich der Tragsockel 22
mit seiner Unterseite 24 auf dem Flansch 13 des Druck
behälterdeckels 12 ab und weist je eine einer Spannzylinder
vorrichtung zugeordnete Durchführungsöffnung 25 auf, in die
ein in den Reaktordruckbehälter 10 eingeschraubter Schrauben
bolzen 14 mit seinem Schraubenbolzenkopf 26 hineinragt. Auf
der Oberseite 27 des Tragsockels 22 stützt sich koaxial zur
Durchführungsöffnung 25 ein Ringzylinder 28 ab, dessen Ring
kolben 29 eine mit der Durchführungsöffnung 25 des Tragsockels
22 fluchtende Durchlaßbohrung 30 für eine Greifmutter 31 auf
weist, die auf einen Gewindeabschnitt 32 des zu spannenden
Spannbolzens 14 aufschraubbar ist. Zum Antrieb weist die
Greifmutter an ihrem oberen Ende 33 einen Zahnkranz 34 auf,
mit dem das Abtriebszahnrad 35 eines elektrischen Drehantriebs
36 kämmt. Der Zahnkranz 34 weist einen Bund 37 auf, der einen
Anschlag für einen auf dem Ringkolben 29 angeordneten Distanz
ring 38 bildet.
Zum Festschrauben einer auf den Schraubenbolzen 14 aufge
schraubten Deckelmutter 39 ist am Tragsockel 22 an jeder
Durchführungsöffnung 25 ein Mutterndrehgerät 40 angeordnet,
das durch eine Querausnehmung 41 des Tragsockels 22 in die
Durchführungsöffnung 25 eingeführt und hier gegen das ver
zahnte Ende 39′ der Deckelmuttern 39 angesetzt werden kann.
Zum Spannen des Schraubenbolzens 14 kann die Schraubenspann
vorrichtung 16 mit Hilfe der Laufkatze 18 über den zu span
nenden Schraubenbolzen auf dem Flansch 13 des Druckbehälter
deckels 12 abgesetzt werden. Anschließend wird die Greifmut
ter 31 mit Hilfe des elektrischen Drehantriebs 36 auf einem
Gewindeabschnitt 32 auf den Schraubenbolzen 14 aufgeschraubt
und der Ringzylinder 28 mit Druckmittel beaufschlagt, so daß
sich der Ringkolben 29 gemeinsam mit dem Distanzring 38 und
der Greifmutter 31 anhebt und so den Schraubenbolzen 14 in
seiner Axialrichtung dehnt. Anschließend kann die Deckel
mutter 39 von dem Mutterndrehantrieb fest- oder losgeschraubt
werden.
Jeder Spannzylindervorrichtung 21 ist eine Dehnungsmeßvor
richtung 42 zum Messen der Schraubenbolzendehnung zugeordnet,
die über eine elektrische Leitungsverbindung 43 in nicht näher
dargestellter Weise mit der Steuereinheit 20 verbunden ist.
Die Dehnungsmeßvorrichtung 42 besteht im wesentlichen aus
einem an den Schraubenbolzenkopf 26 anstellbaren Meßkopf 44
mit einem Wegmeßfühler, der in dem beschriebenen Beispiel
ein Linearpotentiometer 45 ist, das aus einer Außenhülse 46
besteht, die auf einem Innenteil 47 verschieblich ist, das
an einem koaxial zum Schraubenbolzen 14 und an der Aufhän
gung 48 der Schraubenspannvorrichtung 16 befestigten Meßkopf
träger 49 angeschlossen ist. Die Außenhülse 46 ist an ihrem
Umfang 50 mit einem Topfstück 51 fest verbunden, dessen Topf
mantel 52 das obere Ende des Schraubenbolzenkopfs 26 mit Füh
rungsspiel umgreift. In seinem Inneren hat das Topfstück 51
drei im gleichen Winkelabstand voneinander angeordnete Stütz
füße 53, die sich auf der oberen Stirnseite 54 des Schrauben
bolzenkopfs 26 abstützen. Am unteren Ende des Meßkopfträgers
48 sind ein oder mehrere Federelemente 55 angeordnet, die
das Topfstück 51 fest gegen den Schraubenbolzenkopf 26 drücken.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel besteht der Schrauben
bolzenkopf 26 aus einem Adapterstück 56, das als Kupplungs
stück für den Kupplungsanschluß eines den Schraubenbolzen
in seine Gewindebohrung eindrehenden, nicht dargestellten
Schraubendrehgeräts ausgebildet ist. Das Adapterstück 56
ist am oberen Schraubenbolzenende 57 mit einer Mehrkant
verbindung 58 drehfest verbunden und mittels einer Gewinde
hülse 59 an dem Schraubenbolzen befestigt, deren oberer
Kragen 60 über das Adapterstück 56 greift und die in eine
Gewindebohrung 61 am Schraubenbolzen 14 geschraubt ist.
Der Gewindebolzen 14 hat eine zentrische Axialbohrung 62,
die eine Meßstange 63 aufnimmt, die im Fußbereich 64 mit dem
Gewindebolzen 14 verschraubt ist. Der Meßstangenkopf 65 ragt
zum Teil in eine Axialbohrung 66 in der Gewindehülse 59, wo
bei er eine in der Axialbohrung 66 angeordnete Meßstangen
verlängerung 67 berührt, die von einer Schraubenfeder 68
gegen den Meßstangenkopf 65 gedrückt wird.
Zum Messen der Schraubenbolzendehnung wird der Meßkopf 44
vom Meßkopfträger 49 auf den Schraubenbolzenkopf 26 abge
senkt, wobei der Topfmantel 52 den Schraubenbolzenkopf 26
umgreift und sich das Topfstück 51 über seine Stützfüße 53
auf der Stirnseite 54 abstützt. Der Meßkopfträger 49 mit
dem damit fest verbundenen Innenteil 47 des Linearpotentio
meters 45 wird soweit abgesenkt, bis das untere Ende 69 des
Innenteils 47 am oberen Ende der Meßstangenverlängerung 67
anschlägt.
Beim Spannen des Schraubenbolzens 14 dehnt sich dieser, wäh
rend die Meßstange 63 ihre Länge nicht verändert. Dadurch
wird das Topfstück 51 angehoben und verschiebt die Außen
hülse 46 auf dem Innenteil 47 des Linearpotentiometers 45.
Durch diese Verschiebung ändert sich der innere, elektrische
Widerstand des Potentiometers. Die Widerstandsänderung wird
über die elektrische Leitungsverbindung 43, die durch den
als Rohr ausgebildeten Meßkopfträger 49 hindurchgeführt ist,
der Steuereinheit 20 zugeführt und ist ein Maß für die Rela
tivverschiebung des Schraubenbolzens gegenüber der Meßstange
und damit für die Dehnung des Schraubenbolzens. Die so gemes
sene Dehnung kann an einer Anzeigevorrichtung angezeigt wer
den oder zum Steuern der Druckmittelzufuhr zum Spannzylinder
und zum Ein- und Ausschalten des Mutterndrehantriebs für die
Deckelmutter verwendet werden.
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbei
spiel beschränkt, sondern es ergeben sich vielfältige Ände
rungsmöglichkeiten, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlas
sen. So ist es beispielsweise möglich, wenn die Schrauben
spannvorrichtung einen sich über den ganzen Umfang des Druck
behälters erstreckenden Tragring hat, an dem eine Vielzahl
von Spannzylindervorrichtungen und vorzugsweise eine Spann
zylindervorrichtung für jeden zu spannenden Schraubenbolzen
angeordnet sind. Die Spannzylindervorrichtungen können auch
parallel angeordnete hydraulische Spannzylinder und eine die
sen zugeordnete, sich gegen einen Anschlag am Koppelelement
abstützende Druckbrücke aufweisen. Die Dehnungsmeßvorrichtung
kann als Wegmeßfühler auch ein induktives Fühlglied oder einen
photoelektrischen Abtaster haben.
Claims (18)
1. Schraubenspannvorrichtung für die Deckelverschraubung an
Reaktordruckbehältern, mit mindestens einer an einem Trag
element angeordneten Spannzylindervorrichtung zum axialen
Dehnen der in Gewindebohrungen des Reaktordruckbehälters
eingeschraubten Spannbolzen, wobei die Spannzylindervor
richtung über ein Koppelelement mit dem aus der Gewinde
bohrung herausragenden Schraubenbolzenkopf kraftüber
tragend koppelbar ist, und mit einem Mutterndrehantrieb
zum Fest- bzw. Losdrehen der Deckelmutter bei axial ge
dehntem Schraubenbolzen, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Schraubenspannvorrichtung (16)
in Zuordnung zu der Spannzylindervorrichtung (21) eine
die Schraubenbolzendehnung messende Dehnungsmeßvorrich
tung (42) aufweist, die als Meßwertgeber einen die durch
die Schraubenbolzendehnung bewirkte Lageveränderung des
Schraubenbolzenkopfes (26) abtastenden Meßfühler auf
weist und über eine Meßwertübertragung mit einer Anzeige-
und/oder Steuervorrichtung gekoppelt ist.
2. Schraubenspannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Dehnungsmeßvorrich
tung (42) einen elektrische Wegmeßsignale liefernden Weg
meßfühler, vorzugsweise in Gestalt eines Linearpotentio
meters (45), aufweist.
3. Schraubenspannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da
durch gekennzeichnet, daß die Deh
nungsmeßvorrichtung (42) aus einem axial oberhalb des
Schraubenbolzens (14) angeordneten, zur Dehnungsmessung
gegen den Schraubenbolzenkopf (26) anstellbaren Meßkopf
(44) besteht.
4. Schraubenspannvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der an einem Meßkopf
träger (49) angeordnete Meßkopf (44) ein in Axialrichtung
federelastisch abgestütztes, in seiner Meßposition am
Schraubenbolzenkopf (26) dessen Lageveränderung gegen
die Federrückstellkraft folgendes Meßglied (46, 51) auf
weist.
5. Schraubenspännvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß in
einer Axialbohrung (62) des Schraubenbolzens (14) eine in
dessen Fußbereich (64) abgestützte, vom Meßkopf (44) ab
getastete Meßstange (63) angeordnet ist, wobei der Meß
kopf (44) die Relativverschiebung zwischen der feststehen
den Meßstange (63) und dem sich dehnenden Schraubenbolzen
(14) abgreift.
6. Schraubenspannvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß sich auf dem oberen
Ende (65) der Meßstange (63) eine im Schraubenbolzenkopf
(26) axial verschiebliche, von einer Feder (68) gegen die
Meßstange (63) gedrückte Meßstangenverlängerung (67) ab
stützt, gegen die der Meßkopf (44) mit dem Wegmeßfühler
(45) anstellbar ist.
7. Schraubenspannvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, da
durch gekennzeichnet, daß der Meß
kopf (44) ein sich gegen den Schraubenbolzenkopf (26)
von oben abstützendes, gegenüber dem stehenden Meßfühler
(47) gegen die Rückstellkraft einer Federvorrichtung (55)
axial anhebbares Topfstück (51) aufweist.
8. Schraubenspannvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß das Topfstück (51) etwa
topfförmig ausgebildet ist und in der Meßposition mit sei
nem Topfmantel (52) das obere Ende des Schraubenbolzen
kopfs (26) mit Führungsspiel umgreift, wobei es innensei
tig eine, vorzugsweise von mehreren axialen Stützfüßen (53)
gebildete, sich auf dem Stirnende (54) des Schraubenbolzen
kopfs (26) abstützende Stützauflage aufweist, und daß der
Wegmeßfühler (45) mittig im Topfstück (51) und gegenüber
diesem am Meßkopfträger (49) feststehend angeordnet ist.
9. Schraubenspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 3
bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Meßkopfträger (49) aus einem axialen Trägerrohr
besteht, durch das eine der Meßwertübertragung dienende
elektrische Leitungsverbindung (43) hindurchgeführt ist.
10. Schraubenspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schraubenbolzenkopf (26) aus einem mit dem obe
ren Ende des Schraubenbolzens (14) zug- und drehfest ver
bundenen Adapterstück (56) besteht, das als Kupplungs
stück für den Kupplungsanschluß an einem den Schrauben
bolzen (14) in die Gewindebohrung eindrehenden bzw. aus
dieser herausdrehenden Schraubendrehgerät ausgebildet ist.
11. Schraubenspannvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Meßstangenverlänge
rung (67) mit ihrer Feder (68) in einer Axialbohrung (66)
des lösbar am Schraubenbolzen (14) angeschlossenen Adapter
stücks (56) angeordnet ist.
12. Schraubenspannvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, daß das
mit einem Innenmehrkant (58) auf das Schraubenbolzenende
drehschlüssig aufgesteckte Adapterstück (56) durch eine
seine Axialbohrung (66) durchgreifende, die Meßstangen
verlängerung (67) nebst Feder (68) aufnehmende Gewinde
hülse (59) am Schraubenbolzen (14) festgelegt ist, die
mit ihrem Gewindeende in die die Meßstange (63) aufnehmen
de Axialbohrung (62) des Schraubenbolzens (14) einge
schraubt ist und an dem anderen Ende einen das Adapter
stück (56) übergreifenden Kragen (60) od. dgl. aufweist.
13. Schraubenspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Dehnungsmeßvorrichtung (42) mit dem am Meßkopfträger (49)
angeordneten Meßkopf (44) in einer den Schraubenbolzen (14)
aufnehmenden axialen Durchführungsöffnung (25) des zur
Schraubenbolzendehnung auf dem Deckel (12) des Reaktor
druckbehälters (10) absetzbaren Tragelements (22) ange
ordnet ist.
14. Schraubenspannvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch
gekennzeichnet, daß das die hydraulische
Spannzylindervorrichtung (21) mit dem Schraubenbolzen (14)
koppelbare Koppelelement (31) aus einer auf ein Gewinde (32)
am Schraubenbolzenende aufschraubbaren Greifmutter besteht,
in deren Inneren sich der Meßkopf (44) unterhalb eines
Drehantriebs (36) für die Greifmutter (31) und oberhalb
des Mutterndrehantriebs (40) für die Deckelmutter (39) be
findet.
15. Schraubenspannvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch
gekennzeichnet, daß die Spannzylindervor
richtung (21) aus einem die Greifmutter (31) umschließen
den, gegen das Tragelement (22) abgestützten Ringzylinder
(28) mit Ringkolben (29) besteht.
16. Schraubenspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis
15, dadurch gekennzeichnet, daß
das den Meßkopfträger (49) bildende Trägerrohr oben aus
der Durchführungsöffnung (25) des Tragelements (22) heraus
ragt und am oberen Ende mit dem Tragelement (22) oder einer
dieses tragenden Aufhängung (48) verbunden ist.
17. Schraubenspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, daß das auf
dem Deckel (12) absetzbare Tragelement (22) ring- oder ring
segmentförmig ausgestaltet ist und auf dem Teilkreisumfang
der Schraubenbolzen (14) mehrere Spannzylindervorrichtungen
(21) mit zugeordneten Dehnungsmeßvorrichtungen (42) auf
weist.
18. Schraubenspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, daß eine
Steuereinheit (20) vorgesehen ist, mit der die Spannzylinder
vorrichtung(en) und/oder die Mutterndrehvorrichtung(en)
nach Maßgabe der gemessenen Schraubendehnungen steuerbar
ist bzw. sind.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4313778A DE4313778A1 (de) | 1993-04-27 | 1993-04-27 | Schraubenspannvorrichtung |
| US08/231,128 US5452629A (en) | 1993-04-27 | 1994-04-22 | Device for selectively tensioning and clamping studs mounted on a pressure vessel to permit nuts to be tightened or loosened |
| RU94014254/25A RU94014254A (ru) | 1993-04-27 | 1994-04-26 | Винтовое зажимное устройство |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4313778A DE4313778A1 (de) | 1993-04-27 | 1993-04-27 | Schraubenspannvorrichtung |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE4313778A1 true DE4313778A1 (de) | 1994-11-03 |
Family
ID=6486510
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE4313778A Withdrawn DE4313778A1 (de) | 1993-04-27 | 1993-04-27 | Schraubenspannvorrichtung |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5452629A (de) |
| DE (1) | DE4313778A1 (de) |
| RU (1) | RU94014254A (de) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005116512A1 (fr) | 2004-05-12 | 2005-12-08 | Novatec Sa | Support intercalaire universel pour le maintien et le positionnement de pieces aux formes complexes |
| FR2905460A1 (fr) * | 2006-09-01 | 2008-03-07 | Skf Ab | Procede et dispositif de controle de serrage hydraulique d'un ou plusieurs boulons. |
| WO2013113768A1 (de) | 2012-02-01 | 2013-08-08 | Koellges Ralf | Verfahren zum herstellen einer mechanisch spannbaren schraubverbindung und spannbare schraubverbindung mit einem schraubbolzen und einer mutter |
| EP2679336A3 (de) * | 2012-06-28 | 2018-01-03 | Jörg Hohmann | Spannvorrichtung zum Dehnen eines Gewindebolzens |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5589640A (en) * | 1996-04-03 | 1996-12-31 | Butler; Patrick J. | Method for detecting changes in preload on a tie rod installed as part of a core shroud repair in a boiling water reactor |
| DE102004043146B3 (de) * | 2004-09-03 | 2005-11-24 | Hohmann, Jörg | Hydraulische Schraubenspannvorrichtung |
| DE102010006562B4 (de) * | 2010-02-02 | 2011-11-10 | Jörg Hohmann | Verfahren zum Spannen von Schraubenbolzen, sowie Schraubenbolzen und Schraubenbolzen-Spannvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
| US9188146B1 (en) | 2010-08-05 | 2015-11-17 | Riverhawk Company | Hydraulic rod tensioning system |
| DE102012106503B4 (de) * | 2012-07-18 | 2023-03-16 | Jörg Hohmann | Spannvorrichtung zum Dehnen eines Gewindebolzens |
| DE102013107096A1 (de) * | 2013-07-05 | 2015-01-08 | Ith Gmbh & Co. Kg | Spannvorrichtung zum Dehnen eines Gewindebolzens |
| US10500685B2 (en) * | 2014-02-06 | 2019-12-10 | Tentec Limited | Tensioner |
| EP3257631A1 (de) * | 2016-05-19 | 2017-12-20 | Actuant Corporation | Spannvorrichtung und verfahren zum spannen eines werkstücks |
| EP3471920B1 (de) * | 2016-06-16 | 2023-01-11 | Superbolt, Inc. | Verbesserungen an mehrzylindrigen spannern |
| DE102016113196A1 (de) | 2016-07-18 | 2018-01-18 | Frank Hohmann | Digitale Gewindeeingriffsmessung |
| CN109488853A (zh) * | 2019-01-07 | 2019-03-19 | 中国工程物理研究院总体工程研究所 | 传感器预紧结构 |
| DE102019111185A1 (de) * | 2019-04-30 | 2020-11-05 | Frank Hohmann | Spannvorrichtung für eine Schraubverbindung |
| US12504010B2 (en) | 2023-12-05 | 2025-12-23 | Felix Sorkin | Heat exchanger for hydraulic post-tensioning jack system |
| WO2025122917A1 (en) | 2023-12-06 | 2025-06-12 | General Technologies, Inc. | Lightweight dual action post-tensioning jack with two handle chuck |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3844533A (en) * | 1973-03-12 | 1974-10-29 | Transfer Systems | Automatic stud tensioner |
| WO1986005135A1 (en) * | 1985-03-06 | 1986-09-12 | Pilgrim Engineering Developments Limited | Improvements in multi-stud tensioners |
| DE4142990C2 (de) * | 1991-12-24 | 1998-03-19 | Westfalia Nukleartechnik Gmbh | Schraubendrehgerät für die Deckelverschraubung von Druckbehältern u. dgl., insbesondere von Reaktordruckbehältern |
| DE4201324C2 (de) * | 1992-01-20 | 1999-02-04 | Westfalia Nukleartechnik Gmbh | Schraubenspannvorrichtung |
-
1993
- 1993-04-27 DE DE4313778A patent/DE4313778A1/de not_active Withdrawn
-
1994
- 1994-04-22 US US08/231,128 patent/US5452629A/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-04-26 RU RU94014254/25A patent/RU94014254A/ru unknown
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005116512A1 (fr) | 2004-05-12 | 2005-12-08 | Novatec Sa | Support intercalaire universel pour le maintien et le positionnement de pieces aux formes complexes |
| US7731166B2 (en) | 2004-05-12 | 2010-06-08 | Novatec Sa | Universal insert support for holding and positioning parts of complex shapes |
| FR2905460A1 (fr) * | 2006-09-01 | 2008-03-07 | Skf Ab | Procede et dispositif de controle de serrage hydraulique d'un ou plusieurs boulons. |
| WO2008025922A3 (fr) * | 2006-09-01 | 2008-04-17 | Skf Ab | Procede et dispositif d'etablissement et de controle d'un serrage hydraulique d'un ou de plusieurs boulons |
| CN101512313A (zh) * | 2006-09-01 | 2009-08-19 | Skf公司 | 建立和控制一个或多个螺栓的液压夹具的方法和装置 |
| US8261421B2 (en) | 2006-09-01 | 2012-09-11 | Aktiebolaget Skf | Method for setting up and controlling a hydraulic tensioner for applying a preload on one or a plurality of bolts |
| CN101512313B (zh) * | 2006-09-01 | 2013-02-27 | Skf公司 | 建立和控制一个或多个螺栓的液压夹具的方法和装置 |
| WO2013113768A1 (de) | 2012-02-01 | 2013-08-08 | Koellges Ralf | Verfahren zum herstellen einer mechanisch spannbaren schraubverbindung und spannbare schraubverbindung mit einem schraubbolzen und einer mutter |
| EP2679336A3 (de) * | 2012-06-28 | 2018-01-03 | Jörg Hohmann | Spannvorrichtung zum Dehnen eines Gewindebolzens |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU94014254A (ru) | 1996-06-20 |
| US5452629A (en) | 1995-09-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE19524959C2 (de) | Meßeinrichtung für die Dehnung eines mittels einer Mutter gespannten Gewindebolzens oder einer Schraube | |
| DE68906333T2 (de) | Verfahren und Vorrichtungen zum Berechnen von axialen Lasten. | |
| DE102012106503B4 (de) | Spannvorrichtung zum Dehnen eines Gewindebolzens | |
| DE102005015922B4 (de) | Hydraulische Gewindebolzenspannvorrichtung und Verfahren zum Anziehen von großen Schrauben mittels der hydraulischen Gewindebolzenspannvorrichtung | |
| EP2679336B1 (de) | Spannvorrichtung zum Dehnen eines Gewindebolzens | |
| DE3731460A1 (de) | Materialpruefeinrichtung mit axialer belastung | |
| DE254630T1 (de) | Verbindungsvorrichtung zur schnellen demontage unter last. | |
| CH681746A5 (de) | ||
| DE2225496A1 (de) | Gerät zur Befestigung der Bolzen eines Reaktordruckgefässkopfes am Reaktordruckgefäss | |
| DE2022079A1 (de) | Befestigungselement mit Spannungsanzeigeeinrichtung sowie Verfahren und Vorrichtung zu deren Messung | |
| DE2459645C2 (de) | Schraub- und Transportvorrichtung für eine aus Stiftschrauben und zugehörigen Befestigungsmuttern bestehende Deckelverschraubung eines Druckbehälters, insbesondere eines Kernreaktor-Druckbehälters | |
| EP2708327A2 (de) | Spannvorrichtung zum Dehnen eines Gewindebolzens sowie hierfür geeignetes Werkzeug, vorzugsweise Antriebsadapter | |
| DE2749536C3 (de) | Anordnung zum Messen der Vorspannung eines insbesondere zum Verschluß eines Reaktordruckbehälters dienenden Schraubenbolzens | |
| DE3210825A1 (de) | Zugpruef- und reckvorrichtung fuer einen von einer flaeche vorspringenden bolzen | |
| DE19819300A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen und Prüfen von Schraubverbindungen | |
| WO1979000704A1 (fr) | Procede et dispositif pour le vissage de manchons tubulaires | |
| DE2846668C2 (de) | Meßeinrichtung für Dehnschrauben-Spannvorrichtungen | |
| DE19752084C2 (de) | Spanneinrichtung an Werkzeugmaschinen | |
| DE2146251A1 (de) | Kaliberringziehvorrichtung | |
| DE102005057665B3 (de) | Mutter für hochbelastete Schrauben und Bolzen | |
| DE2749537C3 (de) | Anordnung zum Messen der Vorspannung eines insbesondere zum Verschluß eines Reaktordruckbehälters dienenden Schraubenbolzens | |
| EP0429399A2 (de) | Dehnungsmessung von metallischen Strukturen | |
| DE202008007403U1 (de) | Halterung für elektronische Wegmesssonden | |
| EP0174646A1 (de) | Einrichtung zur lagemässigen Fixierung eines Gewindebolzens | |
| DE3513991C1 (de) | Meßanordnung zur Messung von Spannkräften in Ankerseilen |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: WESTFALIA NUKLEARTECHNIK GMBH & CO, 44534 LUENEN, |
|
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |