DE513531C - Leicht loesbare Befestigung zweier oder mehrerer Teile durch lose Schrauben oder andere Befestigungsstuecke, insbesondere von Dampfturbinen - Google Patents

Description

Die im Maschinenbau üblichen Flanschverbindungen sind dann erheblichen zusätzlichen Spannungen ausgesetzt, wenn die Flansche hohen Temperaturen unterworfen sind, die nicht gleichzeitig und in gleicher Große auch in den sie verbindenden Schraubenbolzen auftreten.

Im allgemeinen werden Temperaturänderungen des einen Teiles, z. B. der Flansche,

to nur mit zeitlicher Verschiebung auf den anderen Teil, nämlich auf die sie verbindenden Schraubenbolzen, übertragen. Diese zeitliche Verschiebung ist um so größer, je kleiner die Berührungsfläche zwischen dem Bolzen- und dem Flanschenbaustoff ist. Durch diese zeitliche Verschiebung können vorübergehend erhebliche Temperaturunterschiede zwischen beiden Teilen auftreten, die bei der Beurteilung der Zuverlässigkeit der Verbindung wohl beachtet werden müssen.

So ist es beispielsweise im Dampfturbinenbau üblich, zur Erzielung einer guten Zugänglichkeit der Innenteile die Gehäuse in einer waagerechten Mittelebene zu teilen und die Befestigung beider Teile durch Flansche und Schrauben herbeizuführen.

Beim Anfahren der Maschine wird das Gehäuse von innen her erwärmt, und die Temperatur des Flansches steigt allmählich. Da die Verbindung eine leicht lösbare sein muß, werden lose Schrauben verwendet.

Diese losen Schrauben berühren den Flansch nur am Kopf und an der Mutter auf einer schmalen Ringfläche (s.Abb. 1). Da mit Rücksicht auf leichte Lösbarkeit der Lochdurchmesser stets größer ausgeführt wird als der Bolzendurchmesser, so ist zwischen Bolzen und Flansch auf der ganzen Bolzenlänge eine isolierende Luftschicht vorhanden, die den Wärmedurchgang verzögert.

Die rechnerische Überprüfung der Verhältnisse führt zu dem Ergebnis, daß bereits bei einem Temperaturunterschied von ioo° zwischen Flansch und Bolzen die Streckgrenze der in Betracht kommenden Baustoffe überschritten werden kann.

Die mit derartigen Flanschverbindungen gemachten Erfahrungen bestätigen obige theoretischen Überlegungen. Die Verwendung derartiger Verbindungen für Maschinenteile, die großen Temperaturänderungen unterworfen sind, hat also zur Voraussetzung, daß die Temperaturunterschiede zwischen Flansch und Schrauben so niedrig wie möglich gehalten werden.

Als zweckmäßiges Mittel hierfür empfiehlt sich die Verwendung von Paßschrauben, bei denen über die ganze Bolzenlängc metallische Berührung zwischen Flansch und Schraube erzielt wird. Der den Wärmeübergang hemmende ringförmige Zwischenraum zwischen beiden kommt dadurch in Wegfall. Jedoch

kann bei Verwendung von Paßschrauben die Verbindung nicht mehr als eine lösbare betrachtet werden, da die Entfernung von Paßschrauben schwierig ist und bei jeder Lösung ein neues Aufreiben der Löcher und Ersetzen der Bolzen durch neue erforderlich ist.

Auch scheidet die Verwendung von Paßschrauben in denjenigen Flanschpartien aus, in denen Stiftschrauben verwendet werden ίο müssen.

Durch vorliegende Erfindung wird eine Bauart angegeben, welche einen ungehemmten Wärmefluß zwischen Schrauben, Bolzen and Flansch gestattet und die Verbindung ig trotzdem zu einer leicht lösbaren macht. Die Erfindung besteht darin, daß durch Ausfüllen des um den Bolzen vorhandenen Spielraumes mittels Büchsen ungehinderter Temperaturausgleich zwischen den zu befestigenden Teilen und dem Bolzen gewährleistet ist.

Abb. ι zeigt die gewöhnliche Ausführung der losen Schraube für lösbare Flanschverbindungen. Der Wärmeübergang zwischen Flansch und Schraube erfolgt nur durch die beiden schmalen Ringflächen« und b; die Luft im Ringraum c wirkt isolierend.

In den Abb. 2 bis 5 sind Büchsen d angeordnet, die den ungehinderten "Wärmedurchgang von Flansch zu Bolzen und umgekehrt gewährleisten sollen.

In Abb. 6 ist die Büchse als geschlitzte Büchse in Auf- und Grundriß angegeben. Sie ist innen zylindrisch und außen kegelig ausgeführt und trägt an ihrem oberen Ende ein Gewinde, durch das sie mittels einer Abziehmutter leicht gelockert werden kann.

Abb. 2 stellt eine Stiftschraube dar, bei der die Büchse den gewindelosen Teil umgibt. In dem mit Gewinde versehenen Teil erscheint der Wärmeübergang ausreichend.

Abb. 3 zeigt die Verwendung der gleichen Büchsen bei einem mit Kopf versehenen Bolzen. Dieser Bolzen ist in den unteren Flansch als Paßbolzen eingesetzt, so daß in diesem Teil des Bolzens gute metallische Berührung erzielt wird. Die Verbindung zwischen Bolzen und unterem Flansch wird dadurch allerdings zu einer unlösbaren.

In Abb. 4 ist durch Verwendung- zweier Büchsen^ und d₂ auch die Verbindung zwisehen Bolzen und unterem Flansch lösbar gestaltet. Das gleiche ist in Abb. 5 durch Verwendung einer Büchse doppelter Länge erreicht.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Leicht lösbare Befestigung zweier oder mehrerer Teile durch lose Schrauben oder andere Befestigungsstücke, insbesondere von Dampfturbinen, dadurch gekennzeichnet, daß durch Ausfüllung des um den Bolzen vorhandenen Spielraumes mittels Büchsen ungehinderter Temperaturausgleich zwischen den zu befestigenden Teilen und den Bolzen gewährleistet ist.

2. Befestigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Büchsen aus Metallen von denselben Wärmeausdehnungszahlen wie die umgebenden Maschinenteile hergestellt sind.

3. Befestigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch Verwendung· eines plastischen Baustoffes für die Büchsen gute metallische Berührung aller Teile gewährleistet ist.

4. Befestigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß gutes äußeres und inneres Anliegen der Büchsen durch Schlitzen derselben gewährleistet ist.

5. Befestigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Büchsen innen zylindrische, außen kegelige Form aufweisen.

6. Befestigung nach Anspruch 1, da- 8g durch gekennzeichnet, daß zum Lösen der Befestigung die Büchsen mit einem mit Gewinde versehenen Ende ausgestattet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen