DE2442798A1

DE2442798A1 - Vorrichtung fuer schraubenverbindungen

Info

Publication number: DE2442798A1
Application number: DE2442798A
Authority: DE
Inventors: Guenter Wallrafen
Original assignee: Wirth Maschinen und Bohrgeraete Fabrik GmbH
Current assignee: Mhwirth GmbH
Priority date: 1974-09-06
Filing date: 1974-09-06
Publication date: 1976-03-18
Also published as: FR2283756B1; FR2283756A1; US4027559A; JPS5155100A; DE2442798C2; JPS5441760B2

Description

PATENTANWALT

Dr.-Ing. GOTTHOLD KOSCHOLKE

DÜSSELDORF 11 (OBERKASSEL)
RHEINALLEE 147 · TEL. 04910

DEUTSCHE BANK AG DÜSSELDORF

BLZ 300 7001O · KONTO NR. 6440192 POSTSCHECKKONTO: KÖLN NR. 14007-B09

4. September 1974 PWT 7914

Maschinen- und Bohrgeräte-Fabrik Alfred Wirth & Co, K6. in 514 Erkelenz /RhId,

Vorrichtung für Schraubenverbindungen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Betätigungsvorrichtung für Elemente von Schraubenverbindungen, insbesondere an Flanschen, Deckeln, Verschlüssen u.dgl, , namentlich bei Druckbehältern, Reaktorgefäßen od.dgl., mit nach Art von Stiftschrauben ausgebildeten Schraubenbolzen, die jeweils an einem Ende Schlüsselangriffsflächen aufweisen und mit dem anderen Ende in ein Aufnahmegewinde einschraubbar sind.

Schraubenverbindungen der vorstehend erwähnten Art sind vielfach so gestaltet, daß die stirnseitige Abschlußfläche oder ein Flansch eines Gefäßes od,dgl, auf einem Lochkreis angeordnete Gewindebohrungen aufweist, in die an beiden Enden mit Gewinde versehene Schraubenbolzen mit ihrem vorderen oder unteren Ende eingeschraubt werden. Die Bolzen gehen durch entsprechende Löcher im Flansch

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eines Deckels hindurch, der auf das Gefäß aufgesetzt wird. Auf Gewinde an den vorstehenden Teilen der Bolzen werden Befestigungsmuttern aufgeschraubt, so daß die gewünschte Verbindung der Teile entsteht. Anstatt in Gewindebohrungen in einem der zu verbindenden Teile können die Schraubenbolzen auch in andere Aufnahmegewinde, beispielsweise in Mutternkörper od.dgl, , eingeschraubt sein.

Bei solchen und ähnlichen Verbindungen besteht häufig der Wunsch, die Schraubarbeitsgänge beim Einschrauben der Bolzen in ihre Aufnahmegewinde bzw, beim Ausschrauben aus den letzteren zu erleichtern. Dies gilt besonders dann, wenn es sich um Verbindungen mit verhältnismäßig großen Abmessungen handelt, bei denen auch die Schraubenbolzen selbst schwere und unhandliche Teile sind. Darüber hinaus entstehen beim Ausschrauben von Bolzen aus ihren Aufnahmebohrungen häufig noch erhöhte Schwierigkeiten dadurch, daß die Bolzen sich schwer drehen lassen und deshalb zum Lösen große Kräfte erforderlich sind. Schließlich gibt es Fälle, in denen der Einsatz menschlicher Arbeitskraft sowohl dem Umfang nach als auch hinsichtlich der Zeitdauer so gering wie möglich gehalten werden soll. Dies trifft beispielsweise für Verbindungen an Teilen oder Behältern in gefährdeten Räumen, bei Verschlüssen von Reaktorgefäßen usw, zu.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine zweckmäßige Vorrichtung zu schaffen, mit der den vorstehend genannten Erfordernis-

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sen möglichst weitgehend Rechnung getragen werden kann· Die Erfindung strebt außerdem an, eine Betätigungsvorrichtung für Elemente von Schraubenverbxndungen besonders vorteilhaft auszubilden.

Die Vorrichtung nach der Erfindung kennzeichnet sich durch einen mit seinem unteren Ende auf eine Unterlage aufsetzbaren Tragkörper, der wenigstens eine Ausnehmung oder öffnung für den Eintritt wenigstens eines Schraubenbolzenendes enthält, und durch wenigstens ein vom Tragkörper oder einem mit diesem verbundenen Teil gehaltenes, mittels motorischen Antriebs drehbares Element, das mit den Schlüsselangriffsflächen eines Schraubenbolzens in drehmomentübertragende Verbindung zu bringen ist, -

Damit ist eine Vorrichtung geschaffen, mit der sich Schraubenbolzen verschiedener Art und Abmessung, besonders auch solcher von größerem Gewicht, unter Einsparung von Handarbeit in zweckmäßiger Weise ein- und ausschrauben lassen. Die Vorrichtung gestattet dabei die Aufbringung großer Kräfte, so daß z,B, auch ein Ausschrauben von Bolzen möglich ist, die sich nur schwer drehen lassen,

Die Unterlage, auf der sich der Tragkörper abstützt, kann namentlich einer der zu verbindenden Teile selbst sein, z.B, der Flansch eines an dem Gefäß festzulegenden'Deckels, Sie kann aber u,a, auch durch eine auf einen solchen Teil

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aufgelegte, herausnehmbare Zwischenlage od,dgl, gebildet sein.

Als Schlüsselangriffsflächen kommt nicht nur ein Vierkant, Sechskant od„dgl, in Frage, sondern es sind darunter alle Formgebungen zu verstehen, welche die Einleitung eines Drehmoments mittels eines Schlüsselelementes gestatten, wobei für das letztere das Gesagte entsprechend gilt· Das Schlüsselelement ist also den Schlüsselangriffsflächen am Bolzen so angepaßt, daß zwischen beiden Teilen ein drehmomentübertragender Eingriff hergestellt und auch wieder aufgehoben werden kann.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann die Form einer Ein-¹ zeleinheit für die Durchführung vpn Schraubvorgängen an jeweils einem Schraubenbolzen haben. Sie läßt sich mit besonderem Vorteil weiterhin so ausbilden, daß mit ihr gleichzeitig mehrere Schraubenbolzen ein- bzw, ausgeschraubt werden können, wobei der Tragkörper eine entsprechende Zahl von Schraubenbolzenenden aufnehmen kann und wobei auch eine entsprechende Zahl von Schlüsselelementen vorgesehen ist. Insbesondere kann für jeden zu einer herzustellenden Schraubenverbindung gehörenden Schraubenbolzen ein motorisch drehbares Schlüsselelement vorhanden sein. Der Tragkörper ist bei einer Ausführung der Vorrichtung zum gleichzeitigen Betätigen mehrerer oder aller bei der Verbindung vprhandener Schraubenbolzen zweckmäßig ein ringförmiges Traggestell, wobei dasselbe ein- oder mehrteilig sein kann,

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Als Drehantrieb für das Schlüsselelement läßt sich z,B, ein Hydraulikmotor oder ein Elektromotor vorsehen, namentlich ein Getriebemotor, Bei Vorhandensein mehrerer Schlüsselelemente kann jedem derselben ein eigener Drehantrieb zugeordnet sein. Es ist aber auch möglich, die Drehung mehrerer Schlüsselelemente über geeignete Kraftübertragungsorgane, beispielsweise Ketten, von einem Drehantrieb aus zu bewirken oder jeweils Gruppen von Schlüsselelementen von einem Drehantrieb aus zu drehen.

Die Erfindung sieht weiterhin vor, daß für jedes vorhandene Schlüsselelement ein drehbares Betätigungsglied yorhanden ist, das eine Profilierung aufweist, die in eine Gegenprofilierung am Außenumfang des Schlüsselelements eingreift. Dies stellt eine einfache und sehr stabile Ausführung dar» Insbesondere können die Betätigungsglxeder hohlzylindrische, am Tragkörper oder einem mit diesem verbundenen Körper gelagerte Teile sein, die auf ihrer Innenseite die Profilierung für den Eingriff in die Profilierung des Schlüsselelements aufweisen. Die Einleitung der Drehbewegung in ein Betätigungsglied erfoigt zweckmäßig mittels eines Antriebsritzels , das in einen Zahnkranz des Betätigungsgliedes eingreift.

Gemäße einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die richtung mit Mitteln zum Halten eines bzw, mehrerer Schraubenbolzen versehen. Es ist dann in vorteilhafter Weise mög-

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lieh, den bzw, die Schraubenbolzen mit der Vorrichtung selbst an die Einsatzstelle heranzubringen und auch nach einem Herausschrauben mit der Vorrichtung wieder abzutransportieren. Die Mittel zum Halten des bzw. der Schraubenbolzen können beispielsweise durch einen beweglichen Stift, Finger od.dgl, gebildet sein, der in einer Ausnehmung des Schraubenbolzens eingreift oder eine Schulter desselben untergreift. Weiterhin lassen sich z,B, durch einen Druckmittelantrieb radial verstellbare Backen od.dgl. vorsehen, die den Schraubenbolzen erfassen. Besonders vorteilhaft dient zum Halten des Schraubenbolzens eine auf ein Gewinde desselben aufgeschraubte Mutter, die sich an einer unter ihr in der Vorrichtung angeordneten Auflage abstützen kann.

Eine besonders vorteilhafte und vielseitig einsetzbare Ausführung der Vorrichtung besteht gemäß der Erfindung darin, daß sie zugleich als Vorrichtung zum Spannen der Schraubenbolzen ausgebildet ist oder den Teil einer solchen bildet, wobei auf dem Tragkörper in an sich bekannter Weise wenigstens ein an die Schraubenbolzen ansetzbares Spannaggregat angeordnet ist, das wenigstens einen Zylinder mit darin verschiebbarem, auf ein am zu spannenden Schraubenbolzen angreifendes oder mit diesem verbundenes Anlagestück wirkendem Kolben enthält.

Bei einer solchen Vorrichtung können Mittel zum Halten eines oder mehrerer Schraubenbolzen durch Anlagestücke der Spann-

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vorrichtungen gebildet sein. Als Anlagestück läßt sich ins-

besondere eine Mutter vorsehen.

Eine zweckmäßige Anordnung des jeweiligen Schlüsselelements besteht darin, daß dieses an einer heb- und senkbaren Halterung angebracht ist'. Das Schlüsselelement kann hierbei schnell und einfach in und außer Eingriff mit den Schlüs— seiflächen des Bolzens bzw. weiterer Teile der Vorrichtung gebracht werden. Zum Heben und Senken der Haltung kann insbesondere ein Druckmittelzylinder dienen.

In weiterer Ausgestaltung der Vorrichtung sieht die Erfindung eine schwenkbare Halterung für das Schlüsselelement vor. Dies gestattet es, das Schlüsselelement seitlich wegzuschwenken, wenn zeitweilig ein freier Durchgang durch die Vorrichtung hergestellt werden soll. Die schwenkbare Halterung kann mit einer heb- und senkbaren Halterung kombiniert sein.

Bei einer Betätigungsvorrichtung für Elemente von Schraubenverbindungen, insbesondere an Flanschen, Deckeln, Verschlüssen u.dgl., namentlich bei Druckbehältern, Reaktorgefäßen od.dgl., mit in Aufnahmegewinde einschraubbaren Schraubenbolzen, insbesondere einer Vorrichtung mit einem oder mehreren der vorstehend erläuterten Merkmale, sieht: die Erfindung wenigstens eine unmittelbar oder über einen sie haltenden Tragkörper an einer Unterlage abstützbare,

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mit Hubantrieb ausgerüstete Hebevorrichtung für einen aus· bzw. einzuschraubenden Schraubenbolzen vor.

Eine solche Hebevorrichtung kann beim Schraubvorgang das Gewicht des Schraubenbolzens teilweise oder ganz aufnehmen, wodurch sich das Drehmoment zum Ein- und Ausschrauben des Bolzens verringern läßt. Dies stellt einen bedeutenden Vorteil dar.

Die Hebevorrichtung weist zweckmäßig einen Druckmittelantrieb auf. Dieser kann einen oder mehrere Hydraulikzylinder oder insbesondere auch einen Druckluftzylinder umfassen. Handelt es sich um eine Betätigungsvorrichtung mit einem heb- und senkbaren Schlüsselelement zum Drehen des Bolzens, so dient vorteilhaft ein Druckmittelzylinder sowohl zum Heben und Senken des Schlüsselelements als auch zum Heben des Bolzens selbst.

Die Hebevorrichtung kann unmittelbar auf den Schraubenbolzen bzw. auf ein mit diesem verbundenes Teil, etwa eine auf den Bolzen aufgeschraubte Haltemutter, wirkende Elemente aufweisen.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die Vorrichtung auch mit einer Kupplungseinrichtung zur Herstel-»

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lung einer kraftübertragenden Verbindung zwischen der Hebevorrichtung und dem Schraubenbolzen ausgerüstet sein. Dabei läßt sich die Ausführung namentlich so treffen, daß zum Kuppeln der Hebevorrichtung mit dem Schraubenbolzen ein in eine Ausnehmung oder Nut des Schraubenbolzens einschiebbares Verriegelungsglied vorhanden ist. Das Verriegelungsglied kann auf einer Unterlage, beispielsweise einem Schlüssel zum Drehen des Schraubenbolzens, abgestützt sein. Die Betätigung des Verriegelungsgliedes läßt sich von Hand oder mittels eines ihm zugeordneten Antriebs, z.B. eines Servozylinders, bewirken.

Bei einer vorteilhaften Ausführung weist die Hebevorrichtung ein Zugglied auf, das in der Betriebsstellung der Vorrichtung etwa in der Verlängerung der Achse des Schraubenbolzens liegt.

Die Erfindung wird nachstehend mit ihren Einzelheiten, Merkmalen und Vorteilen anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen weiter erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorrichtung nach der Erfindung, teils in Seitenansicht, teils im vertikalen mittleren Schnitt,

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Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Teil einer Vorrichtung mit ringförmigem Traggestell, wobei eine Einzelheit in einem horizontalen Schnitt entsprechend der Linie II - II in Fig. 1 gezeigt ist,

Fig. 3 den oberen Teil einer anderen Ausführung einer Betätigungsvorrichtung, teils in Seitenansicht, teils im vertikalen mittleren Schnitt, und

Fig. ^ einen Schnitt nach der Linie IV - IV in Fig. 3.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung dient zum Ein- und Ausschrauben sowie außerdem auch zum Spannen jeweils eines Schraubenbolzens 1 des Deckelverschlusses eines im übrigen nicht dargestellten Druckgefäßes. Es ist .lediglich der Deckelflansch 2 angedeutet, durch dessen Bohrungen 3 die Schraubenbolzen 1 hindurchgehen. Die letzteren sind nach Art von Stiftschrauben jeweils mit nicht dargestellten Gewinden am unteren Bolzenende in entsprechende Gewindebohrungen in dem ebenfalls nicht wiedergegebenen Abschlußflansch des mit dem Deckel zu verschließenden Druckgefäßes eingeschraubt. Das Einschrauben in die Aufnahmegewinde und ebenso im Bedarfsfall das Ausschrauben der Bolzen 1 aus den Aufnahmegewinden geschieht mit Hilfe der gezeigten Vorrichtung.

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Die letztere enthält einen Tragkörper 4, der auf die Oberseite des Deckelflansches 2 aufsetzbar ist, was beispielsweise mittels eines Kranes geschehen kann, wobei die Vorrichtung von strichpunktiert angedeuteten Ketten 5 gehal- " ten wird, die an Augen 6 angeschlagen sind. Die Vorrichtung kann als eine jeweils nur zum Verschrauben eines Bolzens dienende Einheit ausgebildet sei,n, wobei der Tragkörper 4 beispielsweise eine durch die strichpunktiertenLinien E in Fig. 2 angedeutete seitliche Begrenzung hat (was der Ansicht in der rechten Hälfte der Fig. 1 entspricht) oder aber auch von anderer Grundgestalt sein kann. Wie Fig. 2 veranschaulicht, ist die Vorrichtung insbesondere so ausgebildet, daß mit ihr das gleichzeitige Ein- und Ausschrauben mehrerer bzw. aller zu einer gegebenen Verbindung gehörenden Schraubenbolzen 1 möglich ist. Der Tragkörper ist dann in seiner Form der Anordnung der einzelnen Schraubenbolzen in der Verbindung angepaßt und insbesondere bei auf einem Kreis angeordneten Schraubenbolzen als ringförmiges Traggestell 4a , ausgebildet, wovon Fig. 2 einen Teil erkennen läßt. Ein solches Traggestell kann beispielsweise Betätigungsaggregate für 52 Schraubenbolzen aufweisen. Augen 6 für Zugorgane zum Anhängen der Vorrichtung an einen Kran brauchen dann · nur an einigen Stellen auf der Innenseite des Traggestells vorgesehen zu sein. Anstelle der Augen 6 können auch sternförmig angeordnete Streben vorhanden sein, die das Traggestell mit einem mittleren Aufhängestück verbinden, an dem ein Kranhaken oder ein Zugorgan angreifen kann» In federn · '

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Fall läßt sich die gesamte Vorrichtung zum Drehen der Schraubenbolzen von oben her auf den betreffenden Deckelflansch aufsetzen und nach dem Einsatz auch wieder abnehmen. Da im übrigen der grundsätzliche Aufbau der Vorrichtung in den beiden erwähnten Fällen gleich ist, wird nachstehend im wesentlichen nur eine zum gleichzeitigen Drehen mehrerer Schraubenbolzen dienende Ausführung erläutert. Für eine Vorrichtung in Form einer Einzeleinheit gilt das Gesagte dann sinngemäß.

Im Tragkörper ^ bzw. Traggestell 4a ist jeweils eine mittlere Ausnehmung oder öffnung 7 vorgesehen, die den Eintritt des oberen Teiles jedes zu betätigenden Bolzens 1 in die Vorrichtung gestattet. An seinem oberen Ende ist jeder Schraubenbolzen 1 mit Schlüsselangriffsflächen, beispielsweise in Form eines Sechskants 8, versehen, mit dem ein als Schlüssel zum Drehen des Bolzens dienendes plattenförmiges Element 9, das eine mittlere Sechskantöffnung 9a aufweist, zum Eingriff gebracht werden kann. Jedes Schlüsselelement 9 ist an einer Halterung 10 angebracht, die aus drei mit dem Element 9 verschraubten Stangen 11, einem die Stangen 11 tragenden dreischenkligen Kopf 12 und einem Arm 13 besteht, an dem der Kopf 12 drehbar aufgehängt ist. Der Arm 13 ist seinerseits am Ende der Kolbenstange IU einer hydraulisch oder pneumatisch zu betätigenden Kolben-Zylinder-Einheit 15 angebracht, die an einer Konsole 16 befestigt ist. Letztere ist an der Stelle 17 an den Tragkörper U

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bzw, 4a angeschraubt. Mittels der Einheit 15, deren nicht wiedergegebene Druckmittelzu- und -ableitung zu einem Steuerventil führt, kann das Schlüsselelement 9 abgesenkt bzw. angehoben und damit in und außer Eingriff mit den Schlüsselangriffsflächen 8 des Bolzens 1 gebracht werden. Der Arm 13 kann auf der Kolbenstange IM· drehbar gelagert sein, so daß er sich bei angehobenem Schlüsselelement 9 mit diesem zur Seite schwenken läßt, um die Durchgangsöffnung der Vorrichtung im Bedarfsfall auch vollständig frei zu geben.

Das Schlüsselelement 9 weist an seinem Außenumfang vier Vorsprünge 19 auf, mit denen es in seiner Arbeitsposition in vier nutenartige Ausnehmungen 20 eines hohlzylindrischen Betätigungsgliedes 21 eingreift. Das letztere ist mittels eines Wälzlagers 22 drehbar in einem zylindrischen Wandungsteil 24 der Vorrichtung gelagert und weist einen äusseren Zahnkranz 23 auf, in den ein Antriebsritzel 25 eingreift, das fest auf der Ausgangswelle 26 eines insgesamt mit der Ziffer 27 bezeichneten, an dem Wandungsteil 24 be- ^ festigten, in seiner Drehrichtung umkehrbaren motorischen '] Antriebs sitzt. Dabei kann es sich beispielsweise um einen ι Hydraulikmotor mit nachgeschaltetem Untersetzungsgetriebe {

I handeln. Mittels dieses Antriebs wird der Schraubenbolzen 1 über das Betätigungsglied 21 und das Schlüsselelement 9 zum Ein- oder Ausschrauben in seinem Aufnahmegewinde gedreht. Fig. 2 läßt lediglich zwei in die Zahnkränze 23

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ORSGiNAL INSPECTED

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von Betätigungsgliedern 21 eingreifende Antreibsritzel 25 erkennen. So können alle vorhandenen Betätigungsglieder mit eigenem Antrieb versehen sein. Die Energiezuleitungen zu den Antrieben und Steuerelemente für die letzteren können von bekannter Art und Ausführung sein und sind nicht besonders dargestellt.

Die Vorrichtung ist weiterhin mit Mitteln zum Halten der Schraubenbolzen 1 ausgestattet. Diese Mittel werden bei der dargestellten Ausführung jeweils durch eine Mutter 31 gebildet, die auf ein unterhalb der Schlüsselangriffesflächen 8 vorgesehenes Gewinde 3 2 des Bolzens 1 aufgeschraubt ist, über Paßfedern 3 3 mit den nutenförmigen Ausnehmungen 20 des Betätigungsgliedes 21 im Eingriff steht, so daß sie zusammen mit diesem gedreht wird, und die sich über einen zu ihr gehörenden einseitig konischen Ring 3U auf einem der Vorrichtung zugeordneten Teil 44 abstützt. Damit wird der Bolzen 1 infolge des Gewindeeingriffs mit der abgestützten Mutter 31 auch in ausgeschraubtem Zustand in der. Vorrichtung gehalten.

Die Ein- und Ausschraubvorrichtung für die Schraubenbolzen 1 bildet bei der gezeigten Ausführung gleichzeitig Spanneinrichtungen für die Bolzen 1. Zu diesem Zweck ist jedem in Betracht kommenden Bolzen ein Spannaggregat Äo zugeordnet, das beim dargestellten Ausführungsbeispiel zwei übereinander angeordnete und mit dem Tragkörper 4 z.B. durch

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Schrauben verbundene Zylinder 41 und 42 aufweist, in denen Stufenkolben 43 und 44 gleiten können. Der obere Kolben 44 sitzt mit seiner Unterseite auf der Oberseite des unteren Kolbens 43 auf. Den beiden Zylindern 41 und 42 kann über Leitungen 45, die z.B. über ein Sperrventil an gemeinsame Versorgungsleitungen für alle Spannaggregate angeschlossen sind_s Druckmittel zugeführt werden, um eine Bewegung der Kolben 43 und 44 zu bewirken. Die Verwendung zweier übereinanderliegender Kolben hat gegenüber einem einzigen Kolben den Vorteil, daß die vom Druckmittel zu beaufschlagende wirksame Fläche doppelt so groß ist und daß deshalb bei gegebenem Speisedruck eine doppelt so hohe Kraft aufgebracht werden kann, ohne daß dazu eine größere Baubreite erforderlich ist.

Bei dem oberen Kolben handelt es sich um den bereits erwähnten Teil 44, der die Abstützung für die Mutter 31 mit dem Ring 34 bildet. Im Zusammenwirken mit dem Kolben 44 dient die Mutter 31 als Anlagestück und überträgt beim Arbeiten der Spannaggregate 40 die vom Kolben ausgeübte Kraft als Zugkraft auf den eingeschraubten Bolzen 1, um diesen in bekannter Weise vorzuspannen. Um die Verbindung im vorgespannten Zustand der Bolzen fertigzustellen, wird jeweils eine mit einem Befestigungsgewinde 46 auf den Bolzen 1 im Eingriff stehende Befestigungsmutter 47 angezogen, so daß sie sich mit einem an ihr befindlichen Zwischenstück 47a gegen die Oberseite des Deckelflansches 2 legt (Fig. I)," ·

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Das hierzu erforderliche Drehen der Befestigungsmuttern 47 kann jeweils mittels eines Betätigungsritzels 48 erfolgen, das mit seiner Verzahnung 48a in eine entsprechende Außenverzahnung 49 der Befestigungsmutter 47 eingreift. Die Betätigungsritzel 48 können mittels nicht gezeigten motorischen Einzel- oder Gruppenantriebs oder ggfs. mittels eines geeigneten Kraftübertragungsorgans von Hand gedreht werden.

Soll eine bestehende Verbindung gelöst werden, so wird die Vorrichtung aufgesetzt, wobei die Schlüsselelemente 9 durch Absenken mit den Schlüsselangriffsflächen 8 an den Bolzen

1 zum Eingriff gebracht werden. Es braucht dann die Befestigungsmutter 47 lediglich um einen geringen Betrag, z.B. 180°, gedreht werden. Bei vorgespannten Bolzen wird mittels des Spannaggregats 40 zunächst eine Hydraulikbeaufschlagung der Kolben 43, 44 bewirkt, um den Bolzen so weit zu drehen, daß der Anpreßdruck der Mutter 47 gegen den Deckelflansch

2 aufgehoben wird. Nach dem Lösen der Mutter 47 wird der Hydraulikdruck weggenommen. Es wird dann der Schraubenbolzen 1 vom Antrieb 27 aus mittels des Schlüsselelements 9 gedreht und dadurch aus seinem Aufnähmegewinde gelöst. Falls erforderlich, kann dies in mehreren Schritten geschehen und dabei die Vorrichtung jeweils um einen entsprechenden Betrag angehoben undgffs. unterstützt werden. Bei einer Einzelvorrichtung kann im Bedarfsfall zur Aufnahme eines Gegenmoments eine z.B. am Deckelflansch 2 angreifen-

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de Sicherung gegen Verdrehen vorhanden sein. Nach völligem Losschrauben der Bolzen 1 kann die Vorrichtung in ihrer Gesamtheit abgenommen werden, wobei die Bolzen 1 durch die auf den Teilen (Kolben) 44 abgestützten Muttern 31 in der Vorrichtung gehalten werden, so daß sie mit dieser weggeführt werden. Das Heranbringen der Vorrichtung mit den Bolzen und das Einschrauben der letzteren geschieht sinngemäß in umgekehrter Weise.

Bei einer Vorrichtung, die nicht zugleich auch mit einer . Spannvorrichtung ausgerüstet oder kombiniert ist, fallen die Zylinder 41, 42 und die Kolben 43, 44 weg, so daß dann der den motorischen Antrieb 27 und die Lagerung 22 für das Betätigungsglied 21 tragende Wandungsteil 24 nicht wie bei der dargestellten Ausführung fest mit dem Zylinder 42, sondern unmittelbar oder über ein Zwischenstück mit dem Tragkörper 4 bzw. 4a verbunden ist, wobei der letztere auch eine andere Form bzw. eine andere Höhe haben kann. Ist auch dabei eine Mutter 31 für das Halten des betreffenden Bolzens 1 vorhanden, so kann die Abstützung für dieselbe durch einen dem Kolben 44 entsprechenden Teil gebildet sein, beispielsweise durch eine Schulter am Tragkörper oder einem mit diesem verbundenen Element,

In dem Kolben 44 (bzw. bei einer Ausführung ohne Spannaggregat, in einem an die Stelle dieses Kolbens tretenden Teil, wie zuvor erwähnt) sind an zwei sich diametral ge-

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genüberliegenden Stellen zwei Zylinder 3 5 vorgesehen (von denen in Fig. 1 nur einer erkennbar ist), in denen kleine Druckkolben 36 verschiebbar sind. Den Zylindern 3 5 kann über eine Zuleitung 37 von einer nicht dargestellten Quelle aus über ein Ventil Druckmittel zugeführt werden, wodurch sich die Kolben 3 6 nach außen zu bewegen suchen und dabei auf den Ring 34 mit der Mutter 31 eine anhebende Kraft ausüben. Dies stellt eine Hebevorrichtung dar, mit der das Gewicht des jeweiligen Bolzens beim Aus- bzw. Einschrauben wenigstens teilweise aufgenommen werden kann, wodurch sich die Reibung in den Gewindegängen des Aufnahmegewindes für den Bolzen und damit auch das vom Antrieb 27 zum Drehen des Bolzens aufzubringende Drehmoment verringert .

Bei der Ausführung nach Fig. 3 und 4 ist an einem auf eine Unterlage, etwa einen Deckelflansch, aufsetzbaren Tragkörper oder Traggestell bzw. an mit einem solchen verbundenen Teilen 24 ein Halteaufsatz 66 befestigt, der einen doppeltwirkenden Druckluftzylinder 65 mit darin verschiebbarem, nicht gezeigtem Kolben trägt, dessen Kolbenstange mit der Ziff. 64 bezeichnet ist und in der wiedergegebenen Betriebsposition der Vorrichtung mit der Achse des Schraubenbolzens fluchtet. Dem Zylinder 65 kann über ein Steuerventil und Leitungen 63 Druckluft zugeführt werden, um wahlweise die

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eine oder andere Kolbenseite zu beaufschlagen und damit die Kolbenstange 64 nach oben oder unten zu bewegen. Am unteren Ende der Kolbenstange 64 ist ein Kopf 62 drehbar gehalten, mit dem vier nach unten gerichtete Stangen 61 fest verbunden sind. Letztere tragen eine als Schlüssel dienende Platte 9' mit mittlerer Sechskantöffnung 9a, die mit einem am Schraubenbolzen 1 befindlichen Sechskant 8 zum Eingriff gebracht werden kann, ähnlich wie dies in Verbindung mit der Ausführung nach Fig. 1 und 2 erläutert wurde. Der Schlüssel 9' ist auch hier mittels eines Antriebs 27 über ein Betätigungsglied 21 zum Ein- bzw. Ausschrauben des Bolzens 1 in der einen oder anderen Richtung drehbar. Teile, die der Ausführung nach den Fig. 1 und 2 entsprechen, sind mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet wie dort, ebenso wie auch die Erläuterung der Wirkungsweise der einander- entsprechenden Elemente der Ausführung nach Fig. 1 und 2 hier sinngemäß gilt.

Zwischen zwei Stangen 61 erstreckt sich eine Traverse oder Querstange 51_s auf der eine rohrförmige Gleitführung 52 für einen Betätigungshebel 53 drehbar gelagert ist. Mit dem unteren Ende (Fig. 3) des Betätigungshebels 53 ist · über ein Gelenk 54 ein gabelförmiges Verriegelungsglied 55 verbunden, das auf dem Schlüssel 9¹ aufliegt. Dieses Verriegelungsglied 55 kann durch Verschwenken des Betätigungshebels 53 im Sinne des in Fig. 3 eingezeichneten Pfeiles aus der dargestellten Position in eine Kupplungsposition

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verschoben werden, in der es in eine Ringnut 56 im Bolzen 1 eingreift. Hierdurch wird die von dem Druckluftzylinder 65 und· den mit ihm verbundenen Teilen gebildete Hebevorrichtung mit dem Bolzen 1 gekuppelt, so daß es durch Beaufschlagung des Kolbens im Zylinder 65 mit Druckluft möglich ist, über die hierbei als Zugglied wirkende Kolbenstange 64- auf den Bolzen 1 eine seinem Eigengewicht entgegenwirkende, aufwärts gerichtete Kraft auszuüben. Hierdurch kann beim Ein- und Ausschrauben des Bolzens die Reibung in den Gewindegängen des Aufnahmegewindes für den Bolzen wesentlich verringert und dadurch auch das beim Schraubvorgang auf den Bolzen auszuübende Drehmoment herabgesetzt werden.

Obgleich Hebevorrichtungen der in Verbindung mit Fig. 1 und mit Fig. 3 und ¹I erläuterten Art besonders günstig zusammen mit motorisch antreibbaren Drehvorrichtungen für Schraubenbolzen verwendet werden, lassen sie sich jedoch auch bei auf andere Weise durchgeführten Schraubvorgängen mit Vorteil einsetzen, so auch dann, wenn der Schraubvorgang selbst von Hand ausgeführt wird.

Bei der Ausführung nach Fig. 3 kann die Vorrichtung im übrigen, d.h. in ihrem nicht weiter dargestellten unteren Teil, gleich oder ähnlich ausgebildet sein wie diejenige nach Fig. 1, so daß dann die weiter oben gegebenen Erläuterungen auch für die Vorrichtung nach Fig. 3 zutreffen.

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Alle in der vorstehenden Beschreibung erwähnten bzw. in der Zeichnung dargestellten Merkmale sollen, sofern der bekannte Stand der Technik es zuläßt, für sich allein
oder auch in Kombinationen als unter die Erfindung fallend angesehen werden.

Patentansprüche;

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Claims

Patentansprüche

1«) Betätigungsvorrichtung für Elemente von Schraubenverbindungen, insbesondere an Flanschen, Deckeln, Verschlüssen u. dgl., namentlich bei Druckbehältern, Reaktorgefäßen od.dgl,, mit nach Art von Stiftschrauben ausgebildeten Schraubenbolzen, die jeweils an einem Ende Schlüsselangriffsflächen aufweisen und mit dem anderen Ende in ein Aufnahmegewinde einschraubbar sind, gekennzeichnet durch einen mit seinem unteren Ende auf eine Unterlage (2) aufsetzbaren Tragkörper (U, Ha), der wenigstens eine Ausnehmung oder öffnung (.7)" für den Eintritt wenigstens eines Schraubenbolzenendes (1) enthält, und durch ein vom Tragkörper (U, Ua) oder einem mit diesem verbundenen Teil gehaltenes, mittels motorischen Antriebs (27) drehbares Element (9), das mit den Schlüsselangriffsflächen (8) eines Schraubenbolzens (1) in drehmomentübertragende Verbindung zu bringen ist.

2« Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden zu einer herzustellenden Schraubenverbindung gehörenden Schraubenbolzen Cl) ein motorisch drehbares Schlüsselelement (9) am Tragkörper (U, Ua) vorgesehen ist.

3, Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper ein ringförmiges Tragge-■ stell CUa) ist,

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4, Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes Schlüsselelement (9) am Tragkörper (U, Ua) ein eigener Drehantrieb (27) vorgesehen ist«

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis U, dadurch gekennzeichnet j daß für jedes Schlüsselelement (9) ein drehbares Betätigungsglied (21) vorgesehen ist«, das eine Profilierung (20) aufweists in die eine Gegenprofilierung (19) am Außenumfang des Schlüsselelements (9) eingreift.

S₀ Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsglieder hohlzylindrische, am Tragkörper (U, Ua) oder einem mit diesem verbundenen Körper (2U) gelagerte Teile (21) sind, die auf ihrer Innenseite die Profilierung (20) für den Eingriff der Profilierung (19) des Schlüsselelements (9) aufweisen.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet s daß das drehbare Betätigungsglied (21) einen Zahnkranz (23) aufweist, in den ein Antriebsritzel (25) eingreift.

8a Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit Mitteln C31) zum Halten eines bzw« mehrerer Schraubenbolzen (1) versehen ist.

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9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie zugleich als Vorrichtung zum Spannen des bzw. der Schraubenbolzen (1) ausgebildet ist oder Teil einer solchen Vorrichtung ist, wobei auf dem Tragkörper (4, 4a) in an sich bekannter Weise wenigstens ein an die Schraubenbolzen (1) ansetzbares Spannaggregat (40) angeordnet ist, das wenigstens einen Zylinder (41, 42) mit darin verschiebbarem, auf ein am zu spannenden Schraubenbolzen (1) angreifendes oder mit diesem verbundenes Anlagestück (31) wirkendem Kolben (43, 44) enthält.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Halten eines oder mehrerer Schraubenbolzen (1) durch Anlagestücke (31) der Spannaggregate (40) gebildet sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Schlüsselelement (9, 9') an einer heb- und senkbaren Halterung (10) angebracht ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine Kolben-Zylinder-Einheit (15, 65) zum Heben und Senken der Halterung (10).

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13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch eine schwenkbare Halterung (10, 13) für das Schlüsselelement (9).

14. Betätigungsvorrichtung für Elemente von Schraubenverbindungen, insbesondere an Flanschen, Deckeln, Verschlüssen u.dgl., namentlich bei Druckbehältern, Reaktorgefäßen od.dgl., mit in Aufnahmegewinde einschraubbaren Schraubenbolzen, insbesondere nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch wenigstens eine unmittelbar oder über einen sie haltenden Tragkörper (4, 4a, 24) an einer Unterlage (2) abstützbare, mit Hubantrieb (36, 65) ausgerüstete Hebevorrichtung für einen aus- bzw. einzuschraubenden Schraubenbolzen (D.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebevorrichtung einen Druckmittelantrieb (35, 36; 65) aufweist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 und 15, gekennzeichnet durch eine Kupplungseinrichtung (31; 53, 55) zur Herstellung einer kraftübertragenden Verbindung zwischen der Hebevorrichtung und dem Schraubenbolzen (1).

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17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß zum Kuppeln der Hebevorrichtung mit dem Schraubenbolzen (1) ein in eine Ausnehmung oder Nut (56) des Schraubenbolzens (1) einschiebbares Verriegelungsglied (55) vorgesehen ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungsglied (55) auf einem Schlüssel (9^T) od.dgl. zum Drehen des Schraubenbolzens (1) abgestützt ist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebevorrichtung ein Zugglied (64) aufweist, das in der Betriebsstellung der Vorrichtung etwa in der Verlängerung der Achse des Schraubenbolzens Cl) liegt.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebevorrichtung an Mitteln (31, 41) zum Halten eines Schraubenbolzens (1) in der Vorrichtung angreifende Teile (36) aufweist.

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