SE469468B - Anordning foer aatdragning av en mutter - Google Patents

Description

lO 40 469 468 2 för en skruvad förbindning med ultraljudsmätning av förläng- ningen av ett förbindningsorgan som är underkastat en dragpå- känning under åtdragningen. De anordningar som används inne- fattar en detektor som avger och mottar ultrljud och är anord- nad i en mätningscell förbunden med nyckeln så att detektorn vrider sig med nyckeln under åtdragningen. En sådan anordning kan användas under goda omständigheter när organet (skruv eller bult) på vilket mätningen görs vrider sig under åtdragningen.

Så är inte fallet om detta organ är fixerat under åtdragningen, såsom fästbultar för ett styrrör: detektorn vrider sig då på bultens ände och detta resulterar lätt i fel på mätningen och försämring av detektorn. En fortsatt mätning av bultens för- spänning under åtdragningen av muttern är dä svår för att inte säga omöjlig. I fallet där detektorn vrider sig med nyckeln, finns också risken att en skadlig vridning eller böjning av mätningskabeln ästadkommes under åtdragningen.

Det är därför' uppfinningens 'uppgift att föreslå en. an- ordning för átdragning av en mutter på en fästbult till ett styrrör i en kärnreaktor, innefattande en nyckel som harfen i- hålig profildel med en form motsvarande mutterns och organ för att kontrollera förspänningen för bulten, innefattande en de- tektor avgivande och nmttagande ultraljud och placerad i. en mätcell anordnad i den ihåliga delen av nyckeln, vilken anord- ning tillåter en mycket exakt mätning av förspänningen under den aktuella átdragningsmanövern.

För detta ändamål är denna cell anordnad fritt i den ihå- liga delen av nyckeln och har en del med en liten diameter, vilken är mindre än mutterns innerdiameter, den nedre delen av denna del med liten diameter vilar mot bultänden i verktygets manöverposition så att detektorn sätts i kontakt med bultänden för mätningen och en del med stor diameter, vars diameter över- stiger innerdiametern för den ihåliga delen av nyckeln och av- sedd att ligga an mot nyckeln för tillbakadragande och trans- port av verktyget från en arbetsposition till en annan position och anordningen innefattar vidare elastiska eftergivliga organ på nyckeln för utövande av en anliggningskraft riktad längs åt- dragningsaxeln ZZ' på mätcellen utan att nyckeln kan försätta mätcellen i vridning under åtdragningen.

För att underlätta förståelsen av uppfinningen skall denna nedan beskrivas i ett icke inskränkande exempel härpå och med x l5 40 469 468 3 referens till åtföljande ritningar av en utföringsform av en åtdragningsanordning enligt uppfinningen, anpassad till fallet med àtdragningen av muttrar på bultar för att fästa rör på locket till en tryckvattenkärnreaktor. Fig 1 visar en allmän sidovy av åtdragningsanordningen i arbetsläge på en styrrörs- bult, fig 2 en toppvy i riktning A av anordningen visad i fig 1, fig 3 en delvy längs linjen B-B i fig 2.

I fig 1 och 2 kan man se foten 1 av ett styrrör försedd med ett hål för fästande av en bult 2 med hjälp av en mutter 3. Åtdragningsverktyget är en nyckel vars profilerade ihåliga del 4 griper över en motsvarande profilerad del av muttern 3 i syf- te att vrida muttern kring åtdragsaxeln Z-Z'. Denna ätdrag- ningsnyckel 5 innefattar också en arm 5a och ett handtag 5b.

En àtdragningskraftmätcell 8 är anordnad inuti den ihåliga delen 4= av nyckeln i. riktning mot ätdragningsaxeln Z-Z'. En bladfjäder 9 fixerad på armen 5a på nyckeln med hjälp av en vingmutter 10 har en krökt änddel 11 vilken ligger an mot den övre änden av belastningscellen eller mätcellen 8.

I fig 3 kan man se att bulten 2 innefattar utöver botten- delen 12 avsedd att gripa in i den nedre kärnplattan 6, en vidgad stöddel 13 och ett skaft 14 som har en gängad del 14a på vilken muttern 2 skall skruvas pà. Bottendelen 12 på fästbulten 2 har en diameter något större än hålet 15 i kärnstödplattan 6 i vilket den griper in, en slits i denna del 12 av fästbulten medger elastisk deformation i det ögonblick när styrröret för- sett med sina fästbultar placeras i läge. Fästbulten är i sin tur fixerad på foten 1 på styrröret av muttern 3, vilken ligger an mot foten 1 inuti ett vidgat hål 18 anordnat i dess överdel, som en förlängning av hålet för passage av fästbultens 2 skaft 14 i foten 1. Det i fig 1 och 2 visade verktyget gör det möj- ligt att åstadkomma och kontrollera åtdragningen av muttern 3 och gör det möjligt för fästbulten att fixeras vid foten 1 för styrröret.

Den övre delen av skaftet 14 på bulten 2, ovanför den gängade delen 14a har en mindre diameter än delen 14a och har ett hål 19 och en diametral slits 20 med samma djup som hålet 19. Denna del av skaftet 14, fästbulten 2 utgör stödzonen för mätcellen 8, som innehåller en ultraljudssändare och mottagardetektor 21 på änden av fästbul- motsvarande den. övre delen av ten. lO 40 469 468 4 Mätarcellen 8 innefattar en hylsa 23, vars inneryta är bearbetad till att bilda en invändig skruvgänga 23a upptill och en skuldra 23b nertill. När verktyget är i sitt läge på muttern 3, under ätdragning av muttern, ligger skuldran. 23b an mot topp- eller överdelen av skaftet 14 på bulten 2. Den invändiga skruvgängan 23a tillåter átdragningen av förslutningshuven 24 för mätcellen 8. Denna huv 24 har en öppning utformad i sig för genomföring av matnings- och mätkabeln 27_samhörande med detek- torn 21, som sträcker sig i mätcellens 8 axelriktning.

Detektorn 21 med cylindrisk form är fri för translationsrörelse innuti cellen 8 och är med sin bottendel understödd i hålet 19 under muttersns 3 åtdragning med hjälp av nyckeln 5. På ytter- diametern av detektorn 21 är tätt hållet en stoppring 26 vilken förhindrar detektorn från att lossna från lastcellen 8 när den senare och âtdragningsverktyget avlägsnas efter det att bultens fixering har fullgjorts. Ringen 26 ligger då an mot skuldran 23b.

Mellan den övre ytan av sändare- och mottagardetektorn 21 och innerytan av huven 24 för cellen 8 är anbringat en fjäder som gör det möjligt att utöva en perfekt kontrollerad kraft i riktningen Z-Z' pà detektorn understödd i hålet 19 i skaftet 14 för bulten 12 under átdragningen av muttern 3.

Den invändiga sexkantiga delen av nyckeln 5, vilken kommer att gripa över den utvändiga sexkantiga delen av muttern 3 är försedd med en stoppfläns som gör det möjligt att uppnå perfekt lokalisering av nyckeln på muttern 3.

Principen för mätningen av átdragningskraften är följande: Ultraljud sänds av detektorn 21 in i skaftet 14 på skruven i axiell riktning Z-Z',reflekteras mot slitsen mellan de elast- iska skânklarna 12 pá bulten 2 och registreras vid återvänd- andet av sändar- mottagardetektorn 21. En exakt mätning' av fortplantningstiden för ultraljudet gör det möjligt att bestäm- ma längdvariationerna för bultens skaft 14 under nmtterns 3 átdragning. Denna förlängning är i sin tur beroende på påkänn- ingarna i skaftet 14 och därfö dettas förspänning.

Föregående kalibrering gör det möjligt att relatera ultra- ljudsfortplantningstiden till utsträckningen eller förspänning- en av skaftet 14.

I syfte att dra åt en mutter 3 pà en bult eller tapp 2 är den ihåliga änddelen 4 av nyckeln 5 placerad över muttern 3 i fi 40 469 468 det läge som visas i fig 3. Mätcellen 8 som befinner sig i öpp- ningen i delen 4 av nyckeln ligger med sin skuldra 23b an mot skaftets 14 ände när muttern har nått det läge i vilket den ligger an mot hålets 18 botten, Cellen 8 hålls sedan stabilt mot skaftets 14 ände av bladfjädern 9, i såsom visas i fig 3. kontakt med cellen 8 via dess stödyta 11. Hylsan 23 är också försedd med en tapp på sin inneryta för att gripa in i slitsen anordnad i änddelen av tappen eller bulten 2 när mätcellen 8 är placerad i läge. Hylsan 23 är därigenom läst vad det gäller rotation i förhållande till tappen eller bulten 2.

En särskild justering av fjäderns 9 längd är möjlig med hjälp av en rektangulär öppning 30 anordnad på bladfjäderns 9 ände där åtdragningen sker med hjälp av vingmuttern 10. Hylsans 23 ytterdiameter i cellen 8 är mindre än innerdiametern för den övre delen av muttern 3. När cellen vilar mot änden av skaftet 14, är denna cell helt oberoende av änddelen 4 för nyckeln sà att cellen 8 är låst med hänsyn till rotationen av tappen på hylsan 23 och förblir fullständigt. orörlig under nmtterns 3 àtdragning. Bladfjädern 9 överför sin stödkraft i riktningen Z- Z'till cellen 8 via den kröktaytan ll.Huven 24 är fastskruvad och fastspänd vid höljet. Fjädern 9 har därför en relativrör- else under lätt friktion i förhållande till huven.

Ultraljudsdetektorn 21 i sin tur förblir orörlig och stödd med perfekt kontrollerat tryck genom inverkan av fjädern 25 mot änden av skaftet 14.

Härigenom är det möjligt att göra längdmätningar med hjälp av ultraljud under mycket goda förhållanden under åtdragningen.

I slutet av åtdragningsoperationen när verktyget tagits bort, faller detektorn 21 tillbaka tills ringen 26 ligger an mot skuldran 23b och cellen 8 kommer att vila med sin vidgade övre del mot stödläppen 28 för nyckeln 5 del 4.

Förspänningskontrollanordningen är följaktligen automat- iskt placerad i läge utan svårighet i det ögonblick när nyckeln placeras över en mutter, under det att trots detta mätcellen förblir orörlig och perfekt understödd pä tappens eler bultens skaft under åtdragningen.

Dessutom är ultrljudsdetektorn 21 på samma sätt placerad i läge genom samma operation och förblir orörlig och vilar med konstant tryck mot änden av tappen under åtdragningen.

Det framgår således att de viktigaste fördelarna med an- 469 468 6 ordningen j. enlighet med uppfinningen är det faktum att den medger noggrann och effektiv kontroll av bultens förspänning medelst en mycket enkel operation som utförs automatiskt när man använder verktyget för att åstadkomma àtdragningen av skruvförbindelsen.

Uttänjningen av skaftet för skruven eller bulten kan visas digitalt på en skärm och en indikering kan ges vid det ögon- blick när den optimala förlängningen har åstadkommits.

Uppfinningen är ej begränsad till det beskrivna utförandet utan innefattar tvärtom alla möjliga varianter.

Således kan de krafter medelst vilka mätcellen i ultra- ljudsdetektorn vilar mot änden av skaftet för tappen åstadkomm- as med andra organ än blad- eller spiralfjädrar, såsom har be- skrivits.

Det är även möjligt att åstadkomma uppbyggnaden av mät- cellen i ett annat utförande än vad som beskrivits ovan och dess förbindning med átdragsnyckeln på annat sätt.

Claims (3)

469 4:58 P a t e n t k r a v

1. l. Anordning för åtdragning av en mutter (3) på en fäst- bult (2) för ett styrrör i en kärnreaktor, innefattande i före- ning en nyckel (5) med en ihålig profilerad del (4) som har en axel utgörande en àtdragsaxel och en form motsvarande formen för muttern (3), och organ för att kontrollera förspänningen för bulten (2) innefattande en mätcell (8) anordnad i den ihä- liga delen (4) av nyckeln (5) och en avkännare (21) avgivande och mottagande ultraljud placerad inuti mätcellen, kânnetecknad av att mätcellen (8) är fritt monterad i den ihåliga delen (4) av nyckeln och innefattar en del med liten diameter vars dia- meter är mindre än innerdiametern för muttern (3) och en nedre del av delen av mätcellen (8) med liten diameter är inrättad för att vila mot en ände av bulten (2) i ett funktionsläge för anordningen så att avkännaren (21) bringas i kontakt med änden av bulten (2) för mätningen, och mätcellen (8) ytterligare in- nefattar en del som har en större diameter vilken överskrider innerdiametern av den ihåliga delen (4) i nyckeln (5) och är inrättad för att vila mot nyckeln (5) för avlägsnande och transporterande av' anordningen från. ett arbetsläge till ett annat arbetsläge och anordningen ytterligare innefattar elas- tiskt eftergivliga organ (9) uppburna av nyckeln för utövande av en anliggningskraft i en riktning längs nämnda axel på mät- cellen (8), och för att förhindra nyckeln från att vrida mät- cellen (8) under ätdragning.

2. Anordning enligt krav 1, kânnetecknad av att det elas- tiskt eftergivliga organet (9) fästa vid nyckeln (5) innefattar en bladfjäder med en krökt änddel som ligger an mot en övre plan yta för mätcellen under ätdragningen, varvid den krökta delen (ll) av bladfjädern är vridbar relativt mätcellen (8) med en lätt friktion där emellan.

3. Anordning enligt krav 1 eller 2, kânnetecknad av att cellen (8) innefattar en skuldra och avkännaren (21) är monte- rad för att vara förskjutbar i en riktning längs ätdragnings- axeln inuti mätcellen (8) och innefattar stopp vilka är anord- nade att vila mot skuldran när anordningen avlägsnas från mut- tern (3), en fjäder (25) insatt mellan mätcellen (8) och av- kännaren (21) utövande en anliggningskraft på avkännaren (21) för att få detektorn att ligga an mot bulten (2) när ätdrags- anordningen användes.