Verfahren zum Austausch festsitzender Schrauben

Abstract

 Bei festsitzenden Schrauben wird ungefähr zentrisch eine Sackbohrung (11) bis zum festsitzenden Abschnitt (15) eingebracht und der durchbohrte Abschnitt (14) mittels eines in die Sackbohrung (11) eingeführten Schneidewerkzeugs (13) vom festsitzenden Abschnitt (15) abgetrennt. Ein in die Sackbohrung (11) eingedrehtes Linksgewinde (12) ermöglicht das Ausdrehen des durchbohrten Abschnitts (14) der Schraube.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Austausch festsitzender Schrauben. Das Verfahren zum Austausch festsitzender Schrauben kann insbesondere dann vorteilhaft zum Einsatz kommen, wenn die Schrauben schlecht zuganglich sind. Beispielsweise tritt dieser Fall beim Schraubenaustausch an einem Dampferzeuger auf.

[0002] Bislang wurde dieses Problem gelöst, indem die festsitzenden Schrauben im Gewinde mechanisch ausgebohrt wurden. Nachteilig an dieser Methode ist, daß beim Ausbohren der Kerndurchmesser der Schraube präzise getroffen werden muß. Ist dieser zu klein angesetzt, verbleibt ein Schraubenrest in der Gewindebohrung, der nicht entfernt werden kann. Im Falle, daß der Bohrdurchmesser minimal größer ist als der Kerndurchmesser der Schraube, wird das Muttergewinde beschädigt und die Tragfähigkeit der Schraubverbindung gemindert. Die Gefahr der Beschädigung des Muttergewindes ist besonders hoch bei längeren Schraubverbindungen, da es problematisch ist, die ursprüngliche Winkellage der Gewindebohrung beim Ausbohren einzuhalten und die Zentrizität der Gewindeachse zur Ausbohrachse sicherzustellen.

[0003] Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zum Austausch festsitzender Schrauben anzugeben, bei dem das Muttergewinde nicht beschädigt wird. Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

[0004] Die Erfindung gibt eine Verfahrensweise vor, die sich in mehrere Arbeitsschritte untergliedert. Ebenso wie beim Ausbohren der Schrauben kann anfangs ein eventuell bestehender Schraubenkopf abgetrennt werden, um dann den verbleibenden Teil der Schraube aufzubohren, jedoch mit einem Bohrdurchmesser der deutlich kleiner ist als der Kerndurchmesser des Schraubenschaftes. Die Aufbohrung des Schraubenschaftes erfolgt bis kurz vor die Stelle, an der sich die Schraube gefressen hat, erfahrungsgemäß am Gewindeende der Schraube. Wesen der Erfindung liegt dabei darin, daß der Schraubenstummel an der festsitzenden Stelle in zwei Teile getrennt wird. Der äußere Teil der Schraube ist daher nur noch mit einer geringeren Kraft im Originalgewinde gehalten und kann daher herausgedreht werden. Der festgefressene innere Teil (Rest-Abschnitt) der Schraube kann in der Regel im Originalgewinde verbleiben. Zum Abtrennen wird ein Stechwerkzeug in die Kernlochbohrung des Schraubenschaftes eingefahren, das an der Endposition durch radialen Vorschub den Schraubenstummel in die zwei Teile trennt. Dadurch ist also der äußere Teil des Schraubenstummels von dem festsitzenden getrennt und im Muttergewinde leichter beweglich. Bei Schrauben mit Rechtsgewinde ermöglicht ein in die Kernlochbohrung gedrehtes Linksgewinde das Ausdrehen des äußeren Teils des Schraubenschaftes.

[0005] Nun kann in das Gewinde eine neue Schraube eingedreht werden, die jedoch kürzer ist als die ursprüngliche. Insofern eignet sich dieses Verfahren besonders für Befestigungsschrauben, die eine Berechnungsüberlänge besitzen.

[0006] Dadurch, daß der Durchmesser der Kernlochbohrung kleiner ist als der Schraubenschaftdurchmesser wirken sich Ungenauigkeiten beim Zentrieren der Kernlochbohrung sowie beim Einhalten der Winkellage weniger aus als bei der herkömmlichen Verfahrensweise.

[0007] Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigen

FIG 1

einen auf Stützen gelagerten Dampferzeuger im Querschnitt;

FIG 2

eine räumliche Anordnung von Fig. 1;

FIG 3

eine Schraubverbindung aus der Anwendung von Fig. 1 im Querschnitt;

FIG 4 - 9

die einzelnen Arbeitsschritte zum Austausch einer festsitzenden Schraube;

FIG 10

eine Verfahrensvariante.

[0008] Ein Stützenkopf 1 (Fig.1), der mit einer Dampferzeugerstütze 2 verbunden ist, wird mittels Schrauben 3 über einen Dampferzeugerpad 4 am Dampferzeuger 5 geschraubt. In Fig. 2 ist die schlecht zugängliche Lage der Schrauben 3, die den Stützenkopf 1 am Dampferzeugerpad 4 befestigen, in räumlicher Darstellung skizziert.

[0009] Eine Schraubverbindung im Schnitt aus der Anwendung von Fig. 1 wird in Fig. 3 noch näher dargestellt. Gezeigt ist eine Kopfschraube 3, mit der ein Stützenkopf 1 über eine Passplatte 6 an einen Dampferzeugerpad 4 montiert ist. Zusätzlich weist die Anordnung ein Sicherungsblech 7 zwischen Stützenkopf 1 und Schraubenkopf 3 auf, um ein ungewolltes Lösen oder Lockern der Schraubverbindtng zu vermeiden. Angedeutet ist die Lage einer Freß-Steile 8 im Muttergewinde, die sich erfahrungsgemäß am Gewindeende ausbildet.

[0010] In den Fig. 4 - 10 sind die einzelnen Arbeitsgänge des vorgestellten Verfahren ausgeführt:

[0011] Nachdem eventuell vorhandene Schraubensicherungen entfernt sind (also z.B. das Sicherungsblech 7 der Fig. 3 weggebogen ist), wird von der entsprechenden Schraube 9 zunächst auch ein eventuell bestehender Schraubenkopf gemäß Fig. 4 abgetrennt und eine Zentrierbohrung 10 eingebracht, wie in Fig. 5 dargestellt ist. Dann wird nach Fig. 6 eine Sackbohrung 11 eingebracht, die bis zu einer Stelle ausgeführt ist, an der die Schraube festsitzt. In die Sackbohrung ist in Fig. 7 ein Linksgewinde 12 eingedreht.

[0012] In Fig. 8 wird in die Sackbohrung ein Stechwerkzeug 13 eingefahren, z.B. ein miniaturisierter Winkelfräser, das durch radialen Vorschub den Schraubenrest kurz oberhalb der festsitzenden Stelle in zwei Teile trennt. Somit kann nach Fig. 9 der durchbohrte Teil 14 des Schraubenrests aus dem Muttergewinde gelöst werden. Dies geschieht durch Eindrehen eines Schraubenwerkzeugs 16 mit einem entsprechenden Gewindeteil in das Linksgewinde, wobei der gefressene Teil 15 der Schraube im Muttergewinde verbleibt.

[0013] Figur 10 zeigt eine Variante des Verfahrens, wobei die Sackbohrung 17 zwar ebenfalls fast bis zum Ende der Schraube eingebracht ist. Mittels des Stechwerkzeugs ist in diesem Fall eine Ring-Nut 19 in die festsitzende Schraube eingefräst, die sogar etwas in das Originalgewinde reichen kann , da eine derartige Beschädigung des Gewindes ohne Bedeutung für die Funktionstüchtigkeit des Gewindes ist.

[0014] In diesem Fall ist angenommen, daß der äußere Teil der Schraube 18, der auf diese Weise vom Rest-Abschnitt getrennt ist, noch immer festsitzt und nicht gelöst werden kann. Daher wurde von der Sackbohrung 17 aus eine weitere Ring-Nut 21 eingebracht. Auch diese Ring-Nut könnte bis in das Originalgewinde reichen, da auch hier eine derartige lokale Beschädigung die Funktion des Originalgewindes beim anschließenden Eindrehen der neuen Schraube nicht beeinträchtigt. In diesem Fall wurde die weitere Ring-Nut 21 nicht ganz bis zum Originalgewinde geführt. Mittels des in das Linksgewinde 22 eingeführten Schraubenwerkzeugs 25 können nämlich Drehmomente auf den äußeren Teil der Schraube übertragen werden, die stark genug sind, um diesen äußeren Teil erneut in zwei Einzelteile 23 und 24 zu zerlegen, indem einfach der äußerste Teil 24 am Ort der weiteren Ring-Nut 21 von dem verbleibenden Teil 23 abreist.

[0015] Anschließend kann der Teil 23 durch Anbringen eines Linksgewindes ebenfalls mittels des Schraubenwerkzeugs entfernt werden, da dieses Teil 23 nur eine verhältnismäßig kleine Axiallänge besitzt, also auch die Haltekraft des festgefressenen Gewindeteils entsprechend kleiner ist. Auf diese Weise können längere Schrauben stückweise aus festgefressenen Verbindungen entfernt werden. Dabei kann die innerste Spitze der Schraube im Gewinde verbleiben. Es ist aber auch möglich, selbst solche Teile noch zu entfernen. So kann z.B. der am Boden des Originalgewindes steckende Rest 20 zusammen mit dem entsprechenden Ende des Originalgewindes mittels des Stechwerkzeugs ausgefräst werden, falls die Schraube ursprünglich eine Berechnungsüberlange aufwies, d.h. ein längeres Gewinde aufwies als für die mechanische Belastung der Schraube erforderlich wäre.

[0016] Das Verfahren erfordert also nur die Bereitstellung des Schneidewerkzeugs, entsprechender Bohrwerkzeuge für die Zentrierbohrung, die Sackbohrung und das Linksgewinde, sowie des entsprechenden Schraubwerkzeugs. Dabei bleibt das Originalgewinde praktisch funktionsfähig, obwohl keine besondere Präzision erforderlich ist.

Ansprüche

1. Verfahren zum Austauschen einer festsitzenden Schraube, dadurch gekennzeichnet, daß ein äußerer Teil der Schraube von einem festsitzenden Rest-Abschnitt (15) der Schraube abgetrennt und im Originalgewinde ausgeschraubt wird und daß in den dann übrig bleibenden Teil des Originalgewindes eine neue Schraube eingeschraubt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die festsitzende Schraube ungefähr zentrisch eine Sackbohrung (11) bis zum Rest-Abschnitt (15) eingebracht wird, der durchbohrte Abschnitt (14) mittels eines in die Sackbohrung (11) eingeführten Schneidewerkzeugs (13) vom festsitzenden Abschnitt (15) praktisch abgetrennt wird und dann der durchbohrte Teil (14) ausgeschraubt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2 für eine Schraube mit Kopf, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Einbringen der Sackbohrung (11) der Kopf der festsitzenden Schraube abgetrennt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß vor Ausschrauben des durchbohrten Teils (14) ein zum Gewinde der Schraube gegenläufiges Gewinde (12) in den durchbohrten Teil (14) eingearbeitet wird und daß zum Ausschrauben ein entsprechendes Gewindeteil eines Schraubwerkzeugs (16) in das gegenläufige Gewinde (12) eingeführt wird.

Zeichnung