FR2495259A1 - Clamping mechanism for bolts on pressure vessel or boiler - esp. for safe clamping of cover on boiler, includes jack to move coupling sleeves - Google Patents

Clamping mechanism for bolts on pressure vessel or boiler - esp. for safe clamping of cover on boiler, includes jack to move coupling sleeves Download PDF

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Abstract

A bolt is screwed into the flange of a vessel or boiler; and the top end of the bolt is proVided with a pressure transfer plate (I). Above plate (I) are two coupling sleeves located below a protective plate (II). A jack is used to move the coupling sleeves so they either clap or release the bolt; and a cavity is provided in the top surface of plate (I) below the coupling sleeves. The ring pistons located in ring cylinders are pref. located below plate (I), the lower ring cylinder resting on a clamping ring which surrounds a nut on the bolt. A cover can be securely clamped on a boiler or pressure vessel.

Description

La présente invention concerne un système d'accouplement pour des dispositifs de serrage de vis, destinés à l'ouverture et à la fermeture de récipients sous pression, constitué essentiellement de deux mâchoires d'accouplement en regard déplaçables entre une tôle de protection et une surface de contact avec un profil de gorge prévu intérieurement en vue de l'engagement dans un système de gorge complémentaire d'un boulon de chaudière, les mâchoires d'accot plement étant actionnées par l'intermédiaire de vérins mûs par un fluide sous pression. The present invention relates to a coupling system for screw tightening devices, intended for the opening and closing of pressure vessels, consisting essentially of two facing coupling jaws movable between a protective sheet and a surface. contact with a groove profile provided internally for engagement in a complementary groove system of a boiler bolt, the shoulder jaws being actuated by means of cylinders driven by a pressurized fluid.

Dans un système d'accouplement connu d'après le brevet allemand nO 1.300.467, les deux mâchoires d'accouplement disposées en regard doivent être engagées et dégagées du profil de gorge du boulon de chaudière par l'intermédiaire d'un vérin mû pneumatiquement. Comme dans ce cas la fin de la fonction de manoeuvre ne coinci pas avec la fin de la fonction de surveillance, la surveillance des positions finales, par exemple au moyen d'interrupteurs de fin de course électriques, de barrières lumineuses ou de capteurs pneumatiques, n'est pas assurée de façon aussi fiable que souhaité lors de l'ouverture et de la fermeture de récipients sous pression. In a coupling system known from German Patent No. 1,300,467, the two coupling jaws arranged opposite must be engaged and released from the groove profile of the boiler bolt by means of a pneumatically actuated cylinder. . As in this case the end of the maneuvering function does not coincide with the end of the monitoring function, the monitoring of the end positions, for example by means of electrical limit switches, light barriers or pneumatic sensors, is not guaranteed as reliably as desired when opening and closing pressure vessels.

D'après le brevet allemand nO 2.836.127, on connait un système d'accouplement dans lequel un vérin de manoeuvre incliné par rapport à l'horizontale est articulé entre un support fixé à la mâchoire d'accouplement externe et une tringlerie articulée à la mâchoire d'accouplement externe. Comme dans ce cas, la fin de la fonction de manoeuvre ne coïncide plus avec la fin de la fonction de surveillance, la surveillance de la position finale peut s'effectuer de façon fiable. According to German Patent No. 2,836,127, there is known a coupling system in which an actuating cylinder inclined relative to the horizontal is articulated between a support fixed to the external coupling jaw and a linkage articulated to the external coupling jaw. As in this case, the end of the maneuvering function no longer coincides with the end of the monitoring function, monitoring of the end position can be carried out reliably.

L'invention a pour but de réaliser, dans un système d'accouplement du type indiqué dns l'introduction, une sécurité supplémentaire de la position de fermeture, non seulement lors du processus de serrage, mais egalement lors du déplacement des vis à l'intérieur du dispositif de serrage de vis. The object of the invention is to provide, in a coupling system of the type indicated in the introduction, additional security from the closed position, not only during the tightening process, but also during the displacement of the screws when inside of the screw tightening device.

Ce but est, selon l'invention, atteint par le fait que les mâchoires d'accouplement sont disposées en surplomb sur la tle de protection et qu'une cavité est prévue dans la surface de contact
On parvient ainsi à un système d'accouplement dans lequel, du fait de la disposition en surplomb des mâchoires d'accouplement sur la tôle de protection, on n'est plus dépendant de la cage à hauteur des mâchoires d'accouplement.A cela s'ajoute le fait que grace à la cavité prévue dans la surface de contact, dans laquelle s'engag en correspondance de forme les mâchoires d'accouplement fermées lors de la première course du vérin ou dans le cas de vis suspendues librement, la sécurité du dispositif de serrage d vis contre des pannes ou une ouverture irntentionnelle des mâchoires d'accouplement est grandement accrue.
This object is, according to the invention, achieved by the fact that the coupling jaws are arranged overhanging the protective sheet and that a cavity is provided in the contact surface.
This leads to a coupling system in which, due to the overhanging arrangement of the coupling jaws on the protective plate, one is no longer dependent on the cage at the height of the coupling jaws. '' adds the fact that thanks to the cavity provided in the contact surface, in which engages in correspondence of shape the coupling jaws closed during the first stroke of the jack or in the case of freely suspended screws, the safety of screw tightening device against breakdowns or intentional opening of the coupling jaws is greatly increased.

Selon une autre caractéristique de @ I invention, on prévoit de guider les mâchoires d'accouplement au moyen d'articulations à genouillère. Avantageusement dans ce cas, un levier de l'articulation à genouillère est articulé à la mâchoire d'accouplement et l'autre levier à la tôle de protection. According to another characteristic of @ I invention, provision is made to guide the coupling jaws by means of toggle joints. Advantageously in this case, one lever of the toggle joint is articulated to the coupling jaw and the other lever to the protective plate.

Pour les différents récipients sois pression de réacteurs, deux variantes de dispositif de serrage de vis sont fondamentalement disponibles. Dans une variante, le dispositif est équipé de vérins annulaires et dans lautre variante de passages de transmission de pression et de deux vérins différentiels associés à chaque passage de transmission de pression. La réalisation comportant des passages de transmission de pression a fait es preuves dans le cas de forces de précontrainte élevées et d'un faible pas de vis, tandis que la réalisation à vérin annulaire convient pour des forces d précontrainte faibles et un pas de vis important. For the various reactor pressure vessels, there are basically two variants of the screw tightening device. In a variant, the device is equipped with annular cylinders and in the other variant with pressure transmission passages and two differential cylinders associated with each pressure transmission passage. The design with pressure transmission passages has proven successful with high preload forces and a low screw pitch, while the annular cylinder design is suitable for low preload forces and a large screw pitch .

Selon une autre caractéristique de l'invention, on prévoit, dans le e cas de l'équipement du dispositif de serrage de vis avec des vérins a cylindre et piston annulaires, de ménager la cavité dans le piston annulaire supérieur Au lieu d'une cavité dans 1 piston annulaire lui-même, il vs avantageux de prJoir sur le piston annulaire une plaque de transmission de pression munie d'une cavité. Lors de l'équipement du dispositif de serrage de vis avec des passages de transmission de pression et de vérins différentiels associés à chaque passage, il est recommandé de prévoir la cavité dans le passage de transmission de pression. According to another characteristic of the invention, provision is made, in the case of equipping the screw tightening device with cylinders with annular cylinders and pistons, to provide the cavity in the upper annular piston Instead of a cavity In 1 annular piston itself, it is advantageous to have a pressure transmission plate provided with a cavity on the annular piston. When equipping the screw tightening device with pressure transmission passages and differential cylinders associated with each passage, it is recommended to provide the cavity in the pressure transmission passage.

L'invention sera expliquée ci-après an détail l'aide d'un exemple de réalisation représenté sur le dessin annexe. The invention will be explained below in detail using an embodiment shown in the accompanying drawing.

La rire 1 est une coupe transversale du dispositif de serrage de vis , de la bride de couvercle et de la bride de chaudière a proximité du boulon de chaudière. Laughter 1 is a cross section of the screw tightening device, the cover flange and the boiler flange near the boiler bolt.

La figure 2 est une représentation a grande échelle de la zone X de la figure 1. FIG. 2 is a large-scale representation of the area X of FIG. 1.

La figure 3 est une vue de dessus de la figure 2. Figure 3 is a top view of Figure 2.

Le système d'accouplement représenté sur les figures est destiné à des dispositifs de serrage de vis qui sont utilisés pour l'ouverture et la fermeture de récipients sous pression. Un boulon de chaudière 10 pénètre dans un alésage 11 de la bride de couvercle 12 et a son extrémité inférieure 13 vissée dans la bride de chaudière 14. Une bague de serrage 15 recouvre un écrou de chaudière 16 et por un agencement de vérins annulaires 17, qui, dans l'exemple de réalis tion représenté sur la figure 1, se compose d'un premier cylindre an nulaire 18 avec un piston annulaire 19 déplaçable axialement à l'intérieur, et d'un second cylindre annulaire 20 disposé sur le cylindr annulaire 18 avec unpiston annulaire 21 déplaçable également axiale ment à l'intérieur. Sur le piston annulaire 21 est prévue une plaque de transmission de pression 22.Lorsque les conditions de place le permettent, il est également possible de réaliser d'une seule pièce le piston annulaire supérieur 21 et la plaque de transmission de pression 22. The coupling system shown in the figures is intended for screw tightening devices which are used for opening and closing pressure vessels. A boiler bolt 10 penetrates into a bore 11 of the cover flange 12 and has its lower end 13 screwed into the boiler flange 14. A clamping ring 15 covers a boiler nut 16 and for an arrangement of annular jacks 17, which, in the embodiment shown in Figure 1, consists of a first annular cylinder 18 with an annular piston 19 movable axially inside, and a second annular cylinder 20 disposed on the annular cylinder 18 with an annular piston 21 which can also be moved axially inside. A pressure transmission plate 22 is provided on the annular piston 21. When space conditions allow, it is also possible to produce the upper annular piston 21 and the pressure transmission plate 22 in one piece.

Entre la plaque de transmission de pression 22 et une tble de protection 23, une mâchoire d'accouplement interne 24 et une machoire d'accouplement externe 25 se déplacent entre la position d'ouverture et la position de fermeture au moyen d'un vérin d'accouplement 26, qui est fixé à un support 27 et à une tringlerie 28. Sur la tôle de protection 23 sont prévus des articulations à genouillère 29 et 30, par l'intermédiaire desquelles sont guidées les mâchoires d'accouplement 24 et 25. Between the pressure transmission plate 22 and a protective plate 23, an internal coupling jaw 24 and an external coupling jaw 25 move between the open position and the closed position by means of a cylinder d coupling 26, which is fixed to a support 27 and to a linkage 28. On the protective plate 23 are provided toggle joints 29 and 30, by means of which the coupling jaws 24 and 25 are guided.

Comme il ressort en particulier de la figure 2, les articulations à genouillère 29 et 30 sont disposées de telle sorte qu'un levier 31 soit articulé, par l'intermédiaire du boulon d'articulatior 32, à la tôle de protection 23 et l'autre levier 33, au moyen d'un axe d'articulation 34, à la mâchoire d'accouplement interne 24. Dans l'articulation à genouillère 30 non décrite en détail dans la présente description, les conditions sont réalisées de façon correspondante
Dans la plaque de transmission de pression 22 est prévue ur cavité 35 dans laquelle s'engagent en correspondance de forme les mâchoires d'accouplement fermées 24 et 25 lors de la première course du vérin ou dans le cas des vis 10 suspendues librement.
As can be seen in particular from FIG. 2, the toggle joints 29 and 30 are arranged such that a lever 31 is articulated, by means of the articulation bolt 32, to the protective sheet 23 and the another lever 33, by means of a hinge pin 34, to the internal coupling jaw 24. In the toggle joint 30 not described in detail in the present description, the conditions are met correspondingly
In the pressure transmission plate 22 is provided ur cavity 35 in which engage in correspondence of shape the closed coupling jaws 24 and 25 during the first stroke of the jack or in the case of screws 10 suspended freely.

Sur la mâchoire d'accouplement interne 24 sont disposées de part et d'autre des tiges 36 et 37 formant la tringlerie 28, qui sont réunies l'une à l'autre par une tige de liaison 38. Sur la ma- choire d'accouplement externe 25 sont prévues de part et d'autre des tôles de retenue 39 et 40 constituant le support 27, dont les extrémités 41 et 42 tournées vers l'extérieur sont repliées légè- rement vers le bas. Dans les tôles de retenue 39 et 40 sont prévues des pistes incurvées 43 qui s'étendent verticalement vers le haut dans leur partie inférieure 44 et sont inclinées par rapport à l'horizontale dans leur partie supérieure 45. Les tiges 36 et 37 possèdent des galets de guidage 46 qui sont guidés dans les pistes in curvées 43. On the internal coupling jaw 24 are arranged on either side rods 36 and 37 forming the linkage 28, which are joined to one another by a connecting rod 38. On the jaw external coupling 25 are provided on either side of the retaining plates 39 and 40 constituting the support 27, the ends 41 and 42 of which facing outward are slightly bent downwards. In the retaining plates 39 and 40 are provided curved tracks 43 which extend vertically upwards in their lower part 44 and are inclined relative to the horizontal in their upper part 45. The rods 36 and 37 have rollers guide 46 which are guided in the curved tracks 43.

Le vérin d'accouplement 26 est articulé entre les extrémités repliées 41 et 42 des tôles de retenue 39 et 40, tandis que la tige de piston 48 est également articulé à la tige de liaison 38. The coupling cylinder 26 is articulated between the folded ends 41 and 42 of the retaining plates 39 and 40, while the piston rod 48 is also articulated to the connecting rod 38.

La position du système d'accouplement représentée sur les figures est sa position de fermeture. Lors de l'alimentation du vérin d'accouplement 26 en fluide sous pression dans ie sens de la poussée vers l'extérieur de la tige de piston 48, la tige de liaison 38 se déplace tout d'abord sur une courte trajectoire verticale rectiligne vers le haut et ensuite en concordance avec la piste de guidage 43 s'étendant obliquement de façon rectiligne vers la gauche. Une des mâchoires d'accouplement 24 et 25 se dégage alors tout d'abord du profil de gorge 49 du boulon de chaudière. Il est purement aléatoire que ce soit la mâchoire d'accouplement 24 ou la mâchoire 25 qui se dégage du profil de gorge 49 du boulon de chaudière 10.Si l'on suppose que c'est tout d'abord la mâchoire d'accouplement 24 qui se dégage du profil de gorge, alors ce mouvement se poursuit jusqu'à ce que la mâchoire d'accouplement interne 24 sot parvenue dans sa position finale détermine par le levier coud 29. A partir de cet instant, l'autre mâchoire d'accouplement 25 se déplace vers la droite, jusqu'à ce quelle ait également atteint la position finale déterminée par l'articulation à genouillère 30
Si, de façon Inverse, c'est la mâchoire d'accouplement ex- terne 25 qui se dégage tout d'abord du profil de gorge 49 du boulon de chaudière 10, alors celle-ci se déplace vers la droite jusqu'à ce qu'elle ait atteint la position finale déterminée par l'articulation à genouillère 30. A partir de et instant, la mâchoire d'accouplement interne 24 se dégage du profil de gorge 49 du boulon de chaudière 10 et se déplace vers la gauche jusqu'à ce qu'elle ait atteint sa position finale déterminée par l'articulation à genouillère 29.
The position of the coupling system shown in the figures is its closed position. When the coupling cylinder 26 is supplied with pressurized fluid in the direction of the outward pushing of the piston rod 48, the connecting rod 38 firstly moves on a short vertical straight path towards the top and then in accordance with the guide track 43 extending obliquely rectilinear to the left. One of the coupling jaws 24 and 25 is then released first of the groove profile 49 of the boiler bolt. It is purely random that it is the coupling jaw 24 or the jaw 25 which emerges from the groove profile 49 of the boiler bolt 10. If it is assumed that it is first of all the coupling jaw 24 which emerges from the groove profile, then this movement continues until the internal coupling jaw 24 is reached in its final position determined by the lever sews 29. From this moment, the other jaw coupling 25 moves to the right, until it has also reached the final position determined by the toggle joint 30
If, conversely, it is the external coupling jaw 25 which first emerges from the groove profile 49 of the boiler bolt 10, then the latter moves to the right until '' it has reached the final position determined by the toggle joint 30. From and now, the internal coupling jaw 24 emerges from the groove profile 49 of the boiler bolt 10 and moves to the left until that it has reached its final position determined by the toggle joint 29.

Dans le cas de l'alimentation du vérin d'accouplement 26 dans le sens opposé, c'est-à-dire dans le sens d'une rétraction de la tige de piston 48 du vérin 26, les mouvements décrits ci-dessus se deroulent de façon inversée.  In the case of supplying the coupling cylinder 26 in the opposite direction, that is to say in the direction of a retraction of the piston rod 48 of the cylinder 26, the movements described above take place inversely.

Claims (6)

REVENDICATIONS 1. Système d'accouplement pour des dispositifs de serrage de vis, destinés à l'ouverture et à la fermeture de récipients sous pression, constitué essentiellement de deux mâchoires d'accouplement en regard, déplaçables entre une tôle de protection et une surface de contact, avec un profil de gorge prévu intérieurement en vue de l'engagement dans un système de gorge complémentaire d'un boulon de chaudière, les mâchoires d'accouplement étant actionnées par l'inter médiaire de vérins mûs par un fluide sous pression, caractérisé par le fait que les mâchoires d'accouplement (24, 25) sont disposées en surplomb sur la tôle de protection (23), et qu'une cavité (35) est prévue dans la surface de contact. 1. Coupling system for screw tightening devices, intended for opening and closing pressure vessels, consisting essentially of two facing coupling jaws, movable between a protective sheet and a contact surface , with a groove profile provided internally for engagement in a groove system complementary to a boiler bolt, the coupling jaws being actuated by means of cylinders driven by a pressurized fluid, characterized by the fact that the coupling jaws (24, 25) are arranged overhanging the protective sheet (23), and that a cavity (35) is provided in the contact surface. 2. Système d'accouplement selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les mâchoires d'accouplement (24, 25) sont guidées au moyen d'articulations à genouillère (29, 30). 2. Coupling system according to claim 1, characterized in that the coupling jaws (24, 25) are guided by means of toggle joints (29, 30). 3. Système d'accouplement selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérísé par le fait qu'un levier (31) de l'articulation à genouillère (29) est articulé à la mâchoire d'accouplement (24) et l'autre levier (33) à la tôle de protection (23). 3. Coupling system according to any one of claims 1 and 2, characterized in that a lever (31) of the toggle joint (29) is articulated to the coupling jaw (24) and l 'other lever (33) to the protective plate (23). 4. Système d'accouplement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que dans le cas de l'équ pement du dispositif de serrage à vis avec des vérins à piston et cylindre annulaires (18, 19, 20, 21), la cavité (35) est prévue dans le piston annulaire supérieur (21). 4. Coupling system according to any one of claims 1 to 3, characterized in that in the case of the equipment of the screw clamping device with annular piston and cylinder cylinders (18, 19, 20 , 21), the cavity (35) is provided in the upper annular piston (21). 5. Système d'accouplement selon la revendication 4, caractérisé par le fait-que sur le piston annulaire supérieur (21) est prévue une plaque de transmission de pression (22) avec une cavité(3 5. Coupling system according to claim 4, characterized in that on the upper annular piston (21) is provided a pressure transmission plate (22) with a cavity (3 6. Système d t accoupLement selon l'une quelconque des reven dications 1 à 3, caractérisé par le fait que dans le cas de l'équipe ment du dispositif de serrage de vis avec des passages de transmisse de pression et deux vérins différentiels associés à chaque passage d pression, la cavit (35) est prévue dans le passage de transmission de pression.  6. Coupling system according to any one of claims 1 to 3, characterized in that in the case of the equipment of the screw tightening device with pressure transmitting passages and two differential cylinders associated with each pressure passage, the cavity (35) is provided in the pressure transmission passage.
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