DE1684827A1 - Druckkessel - Google Patents
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Description
Robert McAlpine & Sons Ltd», 12. April 1966
80, Park Lane,
London '/* 1 / England
London '/* 1 / England
Druckkessel
Die vorliegende Erfindung ist eine ZusatzanmeMung zum
Patent Nr Patentanmeldung M 5£511 V/37f.
In der Beschreibung zur Patentanmeldung M 55311 V/37f
ist ein Druckkessel beschrieben und unter Schutz gestellt, der einen monolithischen Hohlbetonkörper darstellt, der
als Zylinder ausgebildet ist und mit Endplatten versehen ist, der ferner mittels Spannkabeln vorgespannt wird von
denen wenigstens einige eine Reihe oder ein Netzwerk bilden, das um den Umfang des Körpers aus einzelnen Kabeln
gebildet wird, die in Reihe oder Netzwerk in Führungen in dem Beton des Zylinders und der Endplatten angeordnet
sind. Die genannten Führungen sind zum Teil als nach rechts und links gewundene wendeiförmige Rohre ausgebildet,
die um die Achse des Druckbehälters angeordnet sind, wobei jedes Rohr nur einen Teil des Umfanges des Druckkessels
umfaßt, die Enden der Kabel erstrecken sich durch die Endplatten und die vorgespannten Kabel sind an beiden
Enden mittels Verankerungen verankert, die sich gegen die axialen äußeren Oberflächen der Abschlußendplatten
und die Enden des Druckkessels abstützen.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung eines solchen Druckkessels.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der vorgespannte Betonmonolith mit ringförmigen Ansätzen an der zylindrischen
Wand versehen, die sich axial jenseits des Um-10983A/0393
fanges der anliegenden Teile der äußeren Endplatte und der 'Abschlußplatte erstrecken und die Enden mindestens
einiger der wendeiförmigen oder annähernd wendeiförmigen Führungen in dem Beton für die vorgespannten Kabel sind
durch den Beton dieser ringförmigen Ansätze hindurchgeführt und die Verankerungen für die Enden der Vorspannungskabel in diesen Führungen stützen sich an der Oberfläche
des ringförmigen Ansatzes ab.
Die ringförmigen Ansätze können an beiden Enden des Druckkessels vorgesehen werden und können als Beispiel
eine axiale Erstreckung darstellen, die sich vom Umfang der inneren Oberfläche der anliegenden Endplatten bis
annähernd der Hälfte des äußeren Durchmessers des Druckkessels erstreckt.
Die verbesserte Anordnung ermöglicht es, daß die verankerten Enden der wendelförmigen Kabel an Punkten angeordnet
sind, die sich axial auswärts oder jenseits der Umfangsteile der Endplatten erstrecken, so daß die nach
außen gerichteten Druckkräfte, die durch die Endplatten ausgeübt werden, beispielsweise solche Kräfte, die bei
der Neigung der Endplatten sich auszubauchen, auftreten,
durch die wendeiförmigen Kabel aufgenommen werden.
Bei der verbesserten Anordnung ergeben die sich erstrekkenden ringförmigen Teile des vorgespannten Monolithbetons,
was man allgemein mit einer Hebelwirkung bezeichnet, die den inneren Kräften entgegenwirkt, die eine
Ausbauchung der anliegenden Endplatten verhindert, so daß die Anzahl der erforderlichen einzelnen vorgespannten
Kabel, die durch die einzelnen Endplatten hindurchgeführt werden, vermindert werden kann und in einigen
Fällen sich kreuzende Kabel fortgelassen werden können. Im Falle, beispielsweise, eines Beton-Druckkessels, der
109834/0393 V I
einen nuklearen. Reaktor enthält, erstrecken sich die
Standrohre, durch die der Reaktor beschickt wird, durch die obere Abschlußplatte hindurch und müssen in einem
solchen engen Abstande angeordnet werden, daß der Durchgang nur für eine begrenzte Anzahl und in einigen Fällen
überhaupt keine vorgespannten Kabel möglich sind, die quer durch den Beton.der Endplatten zwischen den Seiten
des Kessels durchgeführt werden, so daß die Anordnung, gemäß der vorliegenden Erfindung, von besonderem
Vorteil für solche Druckkessel ist.
Die Erfindung soll anhand von Ausführungsbeispielen und den beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden, in
denen:
Fig. 1 eine Seitenansicht zeigt, die die Anordnung einer Reihe eines Netzwerkes von Rohren angibt,
die aufgerichtet sind, um die endgültigen Kabelführungen zu bilden und die für den
Ausguß von Beton für die Herstellung eines Druckkessels vorbereitet sind, wie es im
Hauptpatent besehrieben und dargestellt ist.
Fig. 2 eine schematische Ansicht im Schnitt einer Form eines monolithischen Betonkessels darstellt,
gemäß der vorliegenden Erfindung und die
Fig. 3, ^, 5, 6, und 7 schematische Schnittansichten
zeigen, die Teile von abgeänderten Formen von ringförmigen Ansätzen darstellen.
In Fig. 2 ist ein Druckkessel gemäß der vorliegenden Erfindung
als ein Betonmonolith gezeigt, der aus einem hohlen zylindrischen Körperteil 1 besteht und mittels
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Endplatten 2 und 3 geschlossen wird. Es sind Führungen
7 zur Aufnahme von Kabeln in dem Beton des zylindrischen Körpers 1 und der Endplatten 2, 3 vorgesehen, die
durch eine Reihe oder durch ein Netzwerk von Rohren 11
gebildet werden in der Art, wie es in Fig. 1 gezeigt ist. Diese Rohre werden vor dem Giessen des Betons ausgerichtet
und der Beton wird um diese Rohre ausgegossen, so daß die Führungen, die aus Rohren 11 gebildet werden,
in dem Beton eingebettet werden. Die Rohre 11 sind so angeordnet, wie es im Hauptpatent Anmeldung
M 53311 beschrieben ist und bilden nach rechts und
nach links gleichgerichtete Wendel eines jeden Rohres. Jedes Rohr auf der einen Seite kreutz eine Mehrzahl
von Rohren auf der anderen Seite und der Neigungswinkel ist in Verbindung mit den Innenabmessungen des Kessels
derart festgelegt, daß jede Führung sich nur teilweise um den Umfang, beispielsweise zur Hälfte, erstreckt und
zwar in einigen Fällen weniger, in anderen Fällen mehr als die Hälfte des Umfangs des Kessels. Die Vorspannungskabel
werden durch die Führungen 7* die von den Rohren
11 gebildet werden, innerhalb des Beton eingeführt und
werden nachträglich an ihren Enden entsprechend vorgespannt und verankert. Die vorliegende Anordnung bietet
den Vorteil, daß die gleichen Kabel, sowohl eine axiale als auch eine radiale Vorspannung des Betonkessels ergeben.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Monolithbetonkessel, wie es in Fig. 2 gezeigt ist mit ringförmigen
Endansätzen 5* hergestellt, die sich in der axialen Richtung jenseits des Umfangs oder des naheliegenden
Teiles der äußeren Endoberfläche der entsprechenden Endplatten 2, 3 erstrecken. Die ringförmigen Ansätze- 5 in
Fig. 2 sind mit einer radialen Stärke und einem inneren
109834/0393 - 5 -
und äußeren Durchmesser ausgeführt, der gleich demjenigen der Wände des zylindrischen Körpers 1 ist, so daß
sie als eine tatsächliche axiale Erstreckung der Wand angesehen werden können.
Die Mehrzahl der Führungen zur Aufnahme eines Kabels von denen der Einfachheit halber nur eine auf jeder Seite
dargestellt ist, die sich annäht m«ü ■&-·■ ο inen halben
Umfang des Kessels erstrecken, sind in gestrichelten Linien in Fig. 2 gezeigt. Sie sind durch den Beton des
zylindrischen Körperteils 1 geführt und ein Teil der Führungen umgeben die Endplatten 2, j5 und die ringförmigen
Ansätze 5, die sich an den axialen äußeren.Endoberflächen
der ringförmigen Ansätze 5 erstrecken, so daß Verankerungen 8 für die Enden der Kabel, die durch
die Führungen 7 eingeführt und vorgespannt werden, in diesen axialen äußeren Endoberflächen der ringförmigen
Ansätze angeordnet sind.
Der monolithische Druckkessel, wie er in Fig. 2 gezeigt ist, wird von einem Betonfundament 4 getragen.
Fig. J5 zeigt einen Teil eines Ausführungsbeispiels einer
abgeänderten Form, bei der der ringförmige Ansatz 5 einen größeren äußeren Durchmesser und einen kleineren
inneren Durchmesser als die Wand des zylindrischen Körperteils 1 aufweist. Die Enden der wendeiförmigen oder
annähernd wendeiförmigen Führungen 1J der Kabel, von
denen zwei von der gleichen Seite in diesem Fall gezeigt sind, sind durch den Beton des Körpers 1 neben
der Endplatte 2 und durch den Beton des ringförmigen Ansatzes 5 zu Kabelverankerungspunkten 8 an der axialen
äußeren Oberfläche des ringförmigen Ansatzes 5 geführt.
Die Ausführung, die in Fig. 4 gezeigt ist, macht außerdem Gebrauch von einem ringförmigen Ansatz 5 mit einem
größeren äußeren Durchmesser und einem kleineren inneren
Durchmesser als die Wand des zylindrischen Körperteils 1 des Druckkessels. In diesem Fall sind die Enden
der Führungen 7 für die Aufnahme der Kabel durch den Beton des zylindrischen Körpers 1 neben der Endplatte
5 und durch den Beton des ringförmigen Ansatzes 5 zu
den Kabelveranderkungspunkten geführt, die axial jenseits der äußeren Oberfläche der entsprechenden naheliegenden
Endplatte und in oder naheliegend einer äusseren Umfangsoberfläche des axialen Ansatzes 5 liegen.
In dem Ausführungsbeispiel, das in Fig. 4 dargestellt
ist, sind die äußeren Umfangsoberflächen, die die Kabelverankerungen
8 aufnehmen, in der Oberfläche einer V/and einer zugänglichen Aussparung 9 in dem Beton des ringförmigen
Ansatzes 5 ausgebildet. Diese Anordnung sieht
gleichzeitig einen Deckel und einen Schutz für die Verankerungen vor und vermeidet deren Drfuchdringen an die
Außenseite des Kessels.
Die Fig. 5 und 6 zeigen Änderungen, in denen einige der
Führungen 7 für die Kabel in der axialen äußeren Endoberfläche
der ringförmigen Ansätze 5 enden, so daß die Verankerungen 8 für die Kabel bei diesen Führungen an
Punkten 8 angeordnet sind, die sich an Endoberflächen befinden, während die anderen Führungen 7 an den äußeren
Umfangsoberflächen der ringförmigen Ansätze 5 derart
enden, daß4 die Verankerungen für die Kabel dieser Führungen
an Punkten 8 an diesen äußeren Umfangsoberflächen enden.
Fig. 7 zeigt eine Änderung der Anordnung, die in Fig. 2 gezeigt ist, bei der der ringförmige Ansatz oder die
Ansätze 5 mit einer äußeren Umfangsaberfläche ausgebildet sind, an die die Kabelverankerungen 8 eingreifen,
deren Oberfläche bei 10 als ein Kegelstumpf ausgebildet ist, dessen theoretische Spitze fort von dem Zylinder
gerichtet ist.
109834/0393
In allen Fällen können die ringförmigen Ansätze 5 so
ausgebildet sein, daß Oberflächen vorgesehen sind, an denen die Kabelverankerungen eingreifen, die zu der
Achse des Kessels geneigt, angeordnet sind.
Die wendeiförmigen Rohre 11 des Netzwerkes in den oben
beschriebenen Ausführungsbeispielen, können in dem Beton so eingegossen werden, daß die Vorspannung der darin
angeordneten Kabel entspannt werden kann und die Kabel herausgenommen, überprüft und ersetzt werden können.
Andere Arten von abnehmbaren Formteilen können verwendet werden, um die wendeiförmigen Führungen bei dem
Ausgiessen von Beton herzustellen und die eingeführten Kabel können nach dem Vorspannen in einigen Fällen in
den wendeiförmigen Führungen untergossen werden, wenn
eine Überprüfung oder ein Ersatz der Kabel erforderlich ist.
Endteile der Führungen für die Kabel in dem Beton, beispielsweise diejenigenTeile in dem Beton, die sich in
den ringförmigen Ansätzen befinden, können von einer wendeiförmigen oder annähernd wendeiförmigen Gestalt
abweichen. Diese Teile sind als annähernd gerade Teile in Ebenen ausgebildet, die annähernd tangential zu den
Kreisen in dem Beton der ringförmigen Ansätze liegen und konzentrisch dazu angeordnet sind und außerdem eine
Neigung zu der Achse des Druckkessels aufweisen können.
Diese Anordnung erleichtert das Erreichen eines erwünschten sehr hohen Grades der Spannung in den Kabeln,
die erforderlich ist, beispielsweise, wenn der Druckkessel die äußere Gestalt eines nuklearen Reaktors bildet.
Hierbei wird ein Minimum der unerwünschten Reibung zwischen den Kabeln und den Wänden der Führungen während
des nachträglichen Spannvorgangs erreicht.
Patentansprüche: 109834/039? - 8 -
Claims (1)
- Patentansprüche:Druckbehälter nach Patent ...» PatentanmeldungM 55511 V/37f in Form eines monolithischen, aus einem Betonzylinder und einer Betondeckelplatte und Betonbodenplatte bestehenden Körpers, mit nachspannbaren Kabeln, die frei in wendeiförmigen Führungen um die Behälter in einer Reihe angeordnet sind und die einzelnen Kabel in Führungen liegen die nach links und rechts einen gleichen wendeiförmigen oder annähernd wendeiförmigen Verlauf durch den Beton des Zylinders und die Betondeckel und -bodenplatte haben, wobei sich der wendeiförmige Verlauf nur über einen Teil des Behälterumfanges erstreckt und die Kabelenden nahe der äusseren Endflächen der Betondeckel und -bodenplatten verankert sind, dadurch gekennzeichnet, daß der monolithische Betonkörper (1) mit einem ringförmigen Ansatz (5) an der Wand des Zylinders versehen ist, der sich axial jenseits der äusseren Oberfläche der entsprechenden Endplatte (2, 3) erstreckt und in dem zumindest einige der wendelförmig oder annähernd wendelförmig ausgebildeten Führungen (7) enden, die die Kabel enthalten und daß die Verankerungen (8) für Enden der Kabel in den genannten Führungen an der Oberfläche oder an den Oberflächen der Ansätze (5) angeordnet sind, der oder die axial und/oder am äusseren Umfangskreis des Ringraumes ist oder sind.2. Druckkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die axial sich erstreckenden ringförmigen Ansätze (5) einen äusseren Durchmesser aufweisen der größer als der äussere Durchmesser des anliegenden Teiles des Zylinders (1) ist.109834/0393 "9 "j3. Druckkessel nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansätze (5) einen inneren Durchmesser aufweisen, der kleiner als der innere Durchmesser des anliegenden Teiles des Zylinders (1) ist.4. Druckkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Ansatzes (5) in die die Verankerungen (8) eingreifen, einen Kegelstumpf (10) darstellen, der konzentrisch mit dem Zylinder (1) ist und dessen theoretische Spitze vom Zylinder fort gerichtet ist.5. Druckkessel nach einem der Ansprüche 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Ansätze (5) in die die Verankerungen (8) eingreifen durch die Wand (10) eines Hohlraumes (9) gebildet werden, der innerhalb des Ansatzes (5) ausgebildet ist.6. Druckkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 5* dadurch gekennzeichnet, daß die Endteile mindestens einiger Führungen (7) im Beton des Ansatzes (5) in annähernd geraden Abschnitten in Ebenen angeordnet sind, die annähernd tangential zu Kreisen in dem Beton des Ansatzes (5) liegen und konzentrisch dazu verlaufen und die außerdem zu der Achse des Druckkessels geneigt sind.109834/0393Leerseite
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