DE7247233U

DE7247233U - Schraubenspannvorrichtung

Info

Publication number: DE7247233U
Application number: DE19727247233
Authority: DE
Original assignee: Kloeckner Werke AG
Current assignee: Kloeckner Werke AG
Priority date: 1972-12-23
Filing date: 1972-12-23
Publication date: 1974-06-06

Description

XLÖOKNER-VERKE, AKTIENGESELLSCHAFT, Duisburg Schraubeuipannvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vorspannen mehrerer, auf einem Lochkreis sitzender Schraubenbolzen, wobei ein Tragring vorgesehen ist, der sieh auf dem Kesselflausch abstützt, und wobei auf dem Tragring hydraulisch zu betätigende Arbeitskolben angebracht sind, deren Kraft in die Schraubenbolzen zu deren Dehnung einzuleiten ist.

Eine bekannte Ausführung der vorstehend genannten Art besteht darin, daß auf beiden Seiten des den Tragring durchdringenden Sohraubenbolzens in radialer RicLiung gegenüberliegend zwei Arbeit«kolben angebracht sind, die zur Dehnung des Sehraubenbolzena eine auf beiden Arbeitskolben lagernde Brücke anheben. Um bei einer solchen Vorrichtung Kraftunsymmetrien zu vermeiden, ist es erforderlieh, die beiden Arbeitskolben mit den zugehörigen Zylindern gleich auszulegen. Hierbei bestimmen sieh die Abmessungen der äußeren Kolbenzylindereinheiten naoh den Abmessungen der inneren Kolbenzylindereinheiten, deren Abmessungen durch den Umfang des inneren Teilungskreises des Tragringes begrenzt sind· Das bedeutet für die äußeren Kolbenzylindereinheiten, dafi ein Teil des zur Verfugung stehenden Platzes auf dem Umfang des äußeren Teilungekreises des Tragringes ungenutzt bleiben muß. Das ist um so unerfreulicher, als am inneren Teilungskreis nur sehr knapp bemessener Platz zur Verfügung steht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der einleitend genannten Art zu schaffen, die auf engstem Raum möglichst hohe Vorspannkräfte aufbringt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß daduroh gelöst, daß auf dem Tragring ein den zu dehnenden Schraubenbolzen umschließender Knie-hebel vorgesehen ist, dessen einer Arm auf dem Tragring und dessen anderer Arm auf dem Arbeitskolben lagert.

Vorteilhafterweise ist die Vorrichtung so ausgebildet, daß der innere Hebelarm auf dem Tragring und der Rußere Hebelarm auf dem Axbeitskolben lagert.

Aus Symmetriegrüaden kann der Kniehebel gleicharmig (symmetrisch) ausgebildet Min. In besonderen Fällen kann es von Vorteil sein, den Kniehebel ungleicharmig (unsymmetrisch) aussubilden.

Weiterhin trägt gemäß der Erfindung der Kniehebel das Spannsohloß, das den Schraubenbolsen an seinem oberen End® rutschsicher umfaßt.

Sie Erfindung bietet mehrere Vorteilet Zunächst iat der Aufwand an hydraulischen Maßnahmen, wie beispielsviise Arhei'cskolben, Arbeitssylinder und Pumpen geringer. Außerdem hat man mehr Plats, da sich die Auslegung der Kolbensylindereinheiten nach dem Itafang des äußeren Teilungskreises des Tragringes riohtet. Dadurch konmt man oei gleicher BolseMehnung bsw. gleicher Spannkraft mit weniger hydraulischem Druck aus, was weiterhin eine geringere Fläohenpressung der an dtr Kraftübertragung beteiligten Flächen bedeutet.

Weiterhin seiehnet sich die Erfindung daduroh aus, daß der innere Stütsring des Tragringes um das Haß der beim Spannvorgang des Sehraubenbolsens su erwartenden Durchbiegung des Seekelflansohes gegenüber dem äußeren Stilt Bring des Tragringes verkürst ausgebildet ist. Daduroh ist es nunmefcrmSglioh, die Durchbiegung des Seokelflansches in Richtung auf den Kesselflansoh mit einem geringeren Kraftaufwand su erreichen, da während der ersten Phase des Spannvorganges die Spannkraft ausschließlich über den äußeren 8tutaring in den Seekeiflansch geleitet wird. Erst nachdem eine bestimmte Durchbiegung des Seokelflansches erfolgt ist, wird der innere Stütsring sich en der Kraftübertragung beteiligen.

72A7233"-6³6.74

Wegen des geringen bis nicht vorhandenen Hebelarmes, der dem inreren Stützring zur Verfügung steht, war as erforderlich, eine vergleichsweise hohe Yorspannkraft am oberen Ende des Bolzens aufzubringen, um die notwendige Restkraft innerhalb dee Bolzene nach beendetem Spannvorgang zu erhalten. Man hatte et mit ainem Kraftverlust asu tun, der zwischen 15 und 20 % lag, oder umgekehrt ausgedrückt, man mußt* einen Wirkungsgrad von nur 30 bis 85 % in Sauf nehmen. Durch die alleinige Ausnutzung des vergleichsweise großen Hebelarmes, der der äußeren Stützring zur Verfügung steht, läßt sich nach den bekannten Regeln der Mechanik mittels einer geringeren Kraft das gleiche Drehmoment aufbringen. Das hat zur Folge, daß man bei Erhalt der gleichen Restkraf* mit einer geringeren Vorspennkraft auskommt, mithin der Wirkungsgrad ansteigt·

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die Spannzylinder derart unrund ausgebildet sind, daß ihr Durchmesser in Radialrichtung größer bemessen ist, als in Ttiigentialrichtung des Tragringes^ Auf diese Weise wird es möglich, im Bereich des mittleren Teilkreises des Tragringes die Zylinderwandstärke weiter zu verringern als es bei runder Ausführung der Zylinder möglich ist, weil der mittlere, vergleichsweise schwache Bereich der Zylinderwand im äußeren und innex*en Bereich des Tragringes abstützen kann. Hierin ist eine weitere Maßnahme zur optimalen Platzausnutzung auf deJi Tragring zu sehen.

Hierbei können die Spannzylinder viereckig ausgebildet sein, wobei die Ecken abgerundet sein können. Statt der viereckigem Ausbildung der Spannzylinder können letztere ich elliptisch auegebildet sein.

Die Spanneylinder können auch derart unrund sein, daß sie abgeflachte Nachbarflächen aufweisen und im übrigen rund sind.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß der Boden der Zylinder konkav ausgehöhlt ist. Dadurch werden äußere Kräfte hervorgerufen, die den inneren entgegenwirken und somit die Belastung verringern.

Gemäß der Erfindung weist der Schraubenbolzen oberhalb der Deckelmutter eine Führung zum zentrisehen Aufsetzen der Mutter auf das Bolzengewinde auf.

Entsprechend ist am unteren Bolzenende eine Führung zum zentrischen Einsetzen des Bolzens in die Gewindebohrung des Kessels vorgesehen.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist mit Abstand oberhalb der Deckelmutter ein Anschlag beispielsweise in Form eines aufgespannten Ringes vorgesehen.

Wenn es erforderlich ist, daß mit der Deckelmutter der Bolzen aus dem Kessel herausgedreht wird, so ist es gemäß der Erfindung möglich, die Deckelmutter beim Lösungsvorgang über das Erreichen des Anschlages hinaus weit er zudrehen, dadurch dreht sich der Bolzen entsprechend mit, so daß er auf diese Weise aus dem Kessel herausgedreht werden kann. Das ist vor allen Dingen darn von Vorteil, wenn man mit einer Tragevorrichtung nicht nur die Muttern allein, sondern die Muttern mitsamt den Bolzen transportieren will.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Sie beschränkt sich nicht auf dl· dargestellte Ausführungsform· Vielmehr sind im Rahmen der Erfindung weitere Abwandlungen möglich. Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Schraubenspannvorrichtung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Spannring,

Fig. 3 eine Ansicht des Bolzens in Höhe der Deckelmutter und

• · 1 I I I

I I I

I I
* ■ I « I

Fig« 4 eine», Länge eehidtt durch einen Zylinder«

Die in der Zeichnung dargestellte und erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung dient min Vorspannen, mehrerer, auf einem Lochkreis sitzender Schraubenbolzen. In Fig· 1 ist mit 10 der Kessel eines Keaktorgefäßes bezeichnet« Auf dem Kesselflansoh 11 lagert unter Zwischenlage der Dichtung 12 der Deekelflansch 13 des Deckels 14» ¹CFm die notwendige Dichtigkeit «wischen dem Kessel 10 und dom Deckel 14- zu erreichen, ist es erforderlich, den Schraubenbolzen 15 vorzuspannen. Das erfolgt mit Hilfe einer eigen» dafür eingerichteten Schraubenspannvorriehtung, die sich wahrend des Spannvorganges auf dom Deckelflaneoh befindet.

Die Schraubeaepwmvorrichtung besteht im wesentlichen aus dem Tragring 16, der sich mit dem inneren BtÜtaring 17 und dem äußeren 3tutaring 18 auf dem Keaselflanseh 13 abstützt. Die Deekelmutter 19 befindet sich unte&elb des Tragringes 16. Zwischen der Deokelmutter 19 und dem Deckelflanech 13 sitzt die Xugelseheibe 20*

Auf dem Tragring 16 ist ein den zu dehnenden Schraubenbolzen 15 umschließender Kniehebel 21 vorgesehen, dessen innerer Hebelarm 22 auf dem Tragring 16 und dessen äußerer Hebelarm 2? auf dom Arbeitekolben 24 lcgert. Der Arbeitskolben 24-ist in dem zugehörigen Zylinder 25 htthenrersehiebbar gelagert.

Im dargestellten Ausstellungsbeispiel ist der Kniehebel gleicharmig, d.h. symmetrisch ausgebildet· Es steht dem jedoch nichts im Vage und ist mitunter auch vorteilhaft, wenn in besonderen Fällen der Kniehebel ungleioharmig, d.h. unsymmetrisch ausgebildet ist. Der Kniehebel 21 trägt unter Zwischenlegung der beiden kalottonfSrmig einander angepaßten Zwisohenecheiben 26 und 27 das Spannsehloß, das über

ΛΑ

den Betätigung zylinder 28 die beiden Schloßbacken 29 und 50 in und außer Singriff mit den Rillen am oberen Ende 31 dea Schraubenbolzen* 15 zu bringen ist·

Bor innere Θtutaring 17 tee Tragringes 15 ist tun das HaB der beim Bpannvorgaug dee Schraubenbolzen* 15 «i erwartenden Duronbiegung des Oeekelflanach.es 13 gegenüber dem äußeren Stützring 18 des Tragringes 16 verkürzt ausgebildet* Auf diese Weise läßt sieh entweder mit der gleichen Vorspann-· kraft ein höheres Moment auf den Deckelflansch Übertragen oder aber bei gleichem zu Übertragenden Noment kommt man mit einer geringeren VorSpannkraft aus« Erst nachdem der Kesselflansch 13 sich um das vorbestimmte HaB durchgebogen hat, kommt der innere Stützring 17 mit dem Kesselflansch in Berührung. Uiese Maßnahme hat auch zur Folge, daß der Schraubenbolzen 15 durch die immer vorhandene Biegung nicht überstrapaziert wird, vielmehr seine Biegung auf einem Mindestmaß gehalten wird»

Der Spannzylindsr kann auch entsprechend Fig. 2 unrund ausgebildet sein, und zwar dttrart, daß sein Durchmesser in Radialrichtung größer bemessen ist als in Tangentialriehtung des Tragringes 16· Im oberen Teil der Pig. 2 ist der Spannsylinder 33 viereckig mit abgerundeten Ecken ausgebildet. Ss handelt sich hierbei um einen sehr extremen Pail.

Der Spannzylinder kann auch elliptisch ausgebildet sein. Im unteren Teil der Fig. 2 ist gezeigt, daß der Spannzylinder 34- derart unrund ausgebildet ist, daß er abgeflachte Nachbari lachen aufweist und im übrigen rund ist. Die abgeflachten Nfcohbarflltuhen sind vergleichsweise klein, so daß man lediglieh su einer geringen Platzeinsparung kommt. Hier liegt der andere Extremfall vor* In der Praxis wird man den Spannzylinder derart ausbilden, daß er zwischen den oeiden suvor genannten Extremfällen liegt, daß er beispielsweise elliptisch ausgebildet ißt oder daß die abgeflachten liachbarflachen größer sind.

Der in FIp, 4 dargestellte Zylinderboden ißt konkav ausgehöhlt» Hierdurch werden Kußere Kräfte hervorgerufen, die den inneren Kräften entgegenwirken und auf diese Weise die Belastung der Zylinderwand verringern.

Der Schraubenbolzen 15 hat oberhalt der Deckelmutter 19 die führung 35, die in ihrem äußeren Durchmesser dem inneren Durahmesse? der Dücicelmu'tir 19 entspricht. Dadurch ist es möglich, die Deckelmutter 19 zentrisch auf das Bolzengewinde auf bus et sen, Xn ahnlicher Weise ist am unteren Bolzenctndo eine Jührting 36 zur «entrischen Einsetzen des Bolzene 1^> in dia Gewindebohrung des Kessels vorgesehen.

!lit Abstand oberhalb der Deckelmutter 19 ist, wie das insbesondere aus Jig· 3 hervorgeht, nin aufgespannter Hing 37 als Anschlag angeordnet. Der Ring 37 ist mittels einer nioht

'Xgcsteilten Schraube, die in der Bohrung 38 sitzt, auf den Bolzen 15 fest aufgespannt. Die Deckelmutter 19 hat in ihrem oberen Bereich die Ringverzahnung 39, um sie mittels einer nicht nthor dargestellten Muttβmepulvorrichtung maschinell auf- und ab—-spulen zu können.

- Ansprüche -

Claims

Ίϊ,

Ansprüche

1. Vorrichtung sram Vorspannen mehrerer» auf einem Loohkreis sitzender Schraubenbolzen, wobei ein Tragring vorgesehen ist, der sieh auf dem Kesselflansch abstützt, unc" wobei auf des* Tragring hydraulisch si? betätigende Arbeitskolben angebracht sind, deren Kraft in die Schraubenbolzen su deren Dehnung einzuleiten ist, dadurch feekennzeichnet, daß auf den Tragring (16) ein den su dehnenden Schrauben-! bolzen (15) «»schließender Kniehebel (21) vorgesehen ist, dessen einer Arm auf dem Tragring (16) und dessen anderer Arm auf dem Arbeitskolben (24) lagert.

2· Vorrichtung nach Anspruch 1* dadurch ^kennzeichnet. daß der innere Hebelarm (22) auf dec Tragring (16) und der äußere Hebelarm (2$) auf dem Arbeitskolben (24) lagert.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet., daß der Kniehebel (21) gleicharmig (symmetrisch) ausgebildet ist.

4-· Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ^kennzeichnet« daß der Kniehebel (21) unglelcharmig (unsymmetrisch) ausgebildet ist*

5· Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadvroh tcekcv^zelcfrTict < daß der Kniehebel (21) das Spann·· schloß (29* 50) tragt« das den Schraubenbolzen (15) an seinem oberen Saide (31) rutschsicher umfaßt.

6. Vorrichtung sum Vorspannen mehrerer, auf einem Loehkreis sitzender Schraubenbolzen, wobei ein Tragring vorgesehen) ist, der sich auf dem Keeselfltinseh abstützt, und wobei auf dem Tragring hydraulisch zu betätigende Arbeitskolben angebracht sind, deren Kraft in die Bohraubttnbolzen zu deren Dehnung einzuleiten ist, dad»roh gekennzeichnetI

-Z-

daß der innere Stützring (17) des Tragringes (16) um das m*ß 32 4er beim Spannvorgang des Schraubesbolzens (15) zu erwartenden Durchbiegung lee Deckelflasjchee (13) gegenüber dem äußeren Stützring (18) des Tragringes (16) verkürzt ausgebildet ist.

Vorrichtung zum Vorspannen mehrerer, auf einem Lochkreis sitzender Schraubenbclren, wobei ein Tragring vorgesehen ist, der sich auf den Kusselflausch abstützt, und wobei auf dem Tragring hydraulisch zu betätigende Arbeitskolangebracht sind, deren Kraft in die Schraubenbolzen deren Dehnung einzuleiten ist, dadurch

d&B die Spennzylinder (25) derart unrund ausgebildet sind, daß ihr Durchmesser in Radialrichtung größer bemessen ijt, als in Tangantialriehtung des Tragringes.

Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,, daß die Spranzylinder (33) viereckig ausgebildet sind, wobei die Ecken abgerundet sein können.

Vorrichtung nach Anspruch 7« dadurch gekennzeichnet, daß die Spsnnsylinder elliptisch ausgebildet sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Spannzylinder (3*0 derart unrund ausgebildet sind, daß »ie abgeflachte ifaohbc rf lachen aufweisen und im übrigen rmnd sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet» daß der Boden der Zylinder konkav ausgehShlt ist.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet* daß der Schraubenbolzen (15) oberhalb der leekelxutter (19) eine Führung (35) zum sentrisehen Aufsetzen der Kutter (19) auf das Bolzengowinde aufweist.

13· Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Bolzenende eine Führung (36) zum zentrischen Einsetzen des Bolzens (15) in die Gewindebohrung des Kessels vorgesehen ist*

14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet! daß mit Abstand oberhalb der Deckelmutter (19) ein Anschlag beispielsweise in Form eines aufgespannten Ringes vorgesehen ist.

15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckelmutter beim Lösungevorgang Über das Erreichen des Anschlages hinaus weiterzudrehen ist.