Tot ziens reactiearm

Veel industrietakken profiteren al van het niet meer nodig hebben van een reactiearm bij het verschroeven van industriële boutverbindingen. In de machinebouw, vrachtwagen- en voertuigtechniek zijn de voordelen net zo groot als in de elektriciteitscentrales of windenergie, als ook (petro)chemie. Ook het spectrum aan toepassingen waar de voordelen van reactiearmloos verschroeven is enorm breed.  Zo is er bijvoorbeeld bij de ICE treinen te weinig vrije ruimte rondom de boutverbinding van de draaistellen om de standaard reactiearmen te plaatsen waardoor meerdere speciaalgereedschappen ontwikkeld zijn. In de (petro)chemie anderzijds zijn de boutmaten en daarmee de reactiekrachten enorm groot, de armen zwaar het aantal bouten veelvuldig waardoor kans op handletsel groot is.

Er zijn echter talrijke boutverbinding waar de reactieram zich moeilijk laat positioneren zoals pocketverbindingen van bestuurderscabines en rotorbladen van windturbines, bouten op hoekposities, deelflenzen met hoogteverschillen, flenzen met rondingen zoals lagerkappen, waar bouten zeer dicht op elkaar zitten zoals bij krukassen en lagerkappen. Engineers houden bij het ontwerp maar matig rekening met montage/onderhoudsgereedschappen. In al die gevallen wordt teruggegrepen op handgereedschappen, slagsleutels, haaksleutels en verlengpijpen. Bij koppelingsbouten van gas/stoomturbines of de kruiskopbouten van grotere zuigercompressoren worden nog regelmatig takels met staalkabels of een kostbare overheadkraan als hulpmiddel ingezet. Daar waar geen directe solide en stilstaande afsteunmogelijkheid in buurt is, zoals bij stuur- en spoorstangen, worden onhandige verlengarmen gebruikt. Beroepssleutelaar zullen de beperking van deze voorbeelden vast herkennen. Flenzen met afdichtingen moeten lekvrij en duurzaam emissie-arm worden samengebouwd; het wegvallen van de reactiearm en daarmee buigings- en afschuifkrachten is een absolute pré.

Ruime voordelen voor alle doelgroepen

De beschreven scenario’s betekenen voordelen voor alle aan boutverbinding betrokkenen, de engineer, gebruiker, monteur/onderhoudsman. Allen profiteren van afschuifkrachten vrij , wrijvingscoëfficiënt geoptimaliseerde en repeteerbaar  nauwkeurige voorspankracht.
Ingenieurs verheugen zich omdat ze compacter en lichter kunnen construeren. De staalkwaliteit kan beter worden benut door een duidelijk hogere voorspankracht al dan gecombineerd met minder of kleinere boutmaten. De hogere vlaktedruk en benutting van de rekgrens maakt de boutverbinding onderhoudsvrij. Vooruitstrevende ingenieurs zijn de laatste jaren van 60-70% naar 80-85% en nu naar rekgrens gestuurd aan het bewegen. (Zie ook ons artikel over rekgrensgecontroleerd aanhalen)
Een treffend voorbeeld zijn de huidige cilinderkopbouten van verbrandingsmotoren in (vracht)auto’s.  Vergelijk dat maar eens met 40-50 jaar geleden.

Bovendien beschermt afschuifkrachtenvrije aanhalen de draagvlakken van flens en moer. Doordat de moer of boutkop niet direct op de flens draait en de onderlegring niet meedraait is een slijtage en vervalt het machinale nabewerken. In de (petro)chemie moeten nabewerkte flenzen worden herberekend als ze dunner zijn gemaakt. Afdichtingsflenzen zijn niet alleen vaker dicht net na de druktest maar blijven ook langer dicht zonder dat uitwisseling van de afdichting of natrekken noodzakelijk is. Het diffuus lekverlies kan een factor 100 tot 1.000 afnemen enkel door een de deugdelijkere montagemethode. Onderzoek in de chemie heeft uitgewezen dat in meer dan 80% van de gevallen van lekkage dit aan een onjuiste voorspankracht van de bouten ligt. Door afname van de condities van de verbindingselementen door regelmatige (de)montage wordt er te weinig voorspanning in de bouten getrokken of neemt deze na montage steeds sneller af door zettingen/relaxatie ten gevolge ruwere oppervlakken. In de machine-, voertuig-, constructie- en installatiebouw kunnen bouten bijna altijd probleemloos op een hoger rekgrensniveau worden vastgezet.

Aanzienlijk verbeterde arbeidsveiligheid

Monteurs profiteren van de afwezigheid van een reactiearm doordat vingers en handen niet meer beklemd kunnen raken en het gereedschap lichter is geworden. Dat geldt zowel bij elektrisch, lucht- en hydraulisch aangedreven gereedschappen. Hierbij bestaan ook mogelijkheden handenvrij te werken, ook ondersteboven, door het gereedschap aan de bout te bevestigen.

Basis: slimme verbindingscomponenten

Voorwaarde dat de reactiearm kan vervallen is, naast de gebruikelijke hydraulische, lucht en elektrische momentsleutels, verdraaiingsvrije onderlegringen met constante wrijvingscoëfficiënt nodig. HYTORC biedt 3 typen;

  • De HYTORC Washer waarop het gereedschap zich afsteunt.
    Optioneel maar geheel zelfstandig werkend hoort bij deze serie Back up Washer voor het tegenhouden van de contramoer en maakt de tegenhoudsleutel overbodig. Beiden washers hebben gelijke dikte, staalkwaliteit en hardheid als standaard gehard stalen ringen conform ISO7090, ANSI-B 18.22.1, DIN 267, ISO 4759, DIN EN-14399-3 en DIN EN-14399-6. Het gebruik van onderlegringen in algemene zin voldoet en wordt aanbevolen door ASME PCC-1-2013, API standaard 660, VCI 2016, VDI 220. Het prijsniveau ligt in het onderste gebied en kan zich meten met die van standaard gehard stalen onderlegringen. Bouten en moeren blijven hetzelfde.
  • De HYTORC LoadDISC: dit is een verhoogde onderlegring met 6-kant gelijk de sleutelwijdte van de moer en ingeperst schroefdraadsegment welke meedraaien van de bout voorkomt en daarmee dus ook voorkomt dat de contramoer gaat draaien. Maakt tegenhoudsleutels overbodig. Het prijsniveau van dit systeem ligt met een gemiddelde van 500 euro per flens aan de bovenkant van onderlegringen.
  • HYTORC Nut: een driedelige tensioningmoer met geïntegreerde onderlegring. Hierbij worden de bouten puur axiaal en 100% torsievrij opgerekt. Het betreft hier een speciaalmoer die de standaard moer vervangt.  Het enige boutsysteem dat een gekalibreerde boutkracht afgeeft zonder dat achteraf een controlemeting nodig is. Heeft de kleinst mogelijke afmetingen moer/tool.  Een uniek systeem met een prijs die aan de bovenkant van de markt voor moeren ligt.

Resumé

Als de reactiearm niet meer nodig is ontstaan diverse voordelen:

  • Verhoogde veiligheid door bescherming van hand en vingers van de monteur.
  • Eenvoudigere en snellere toolhandling bij moeilijk bereikbare en krappe inbouwsituaties.
  • Aanzienlijke lagere emissiewaarden bij afdichtingsflenzen.
  • Kleinere spreiding is gerealiseerde voorspankracht; dat staat een hogere doel voorspankracht toe; dat op haar beurt leidt tot minder onderhoud.
  • Bovenstaande maakt ook een compactere, gewichtsbeparende constructie mogelijk.
  • Vermindering van onderhoudskosten door langere onderhoudsinterval en minder slijtage ten gevolge van dat onderhoud zoals draagvlakken moer plus flens en schroefdraad.
  • Het feit dat dwarskrachten afwezig blijven heeft een positieve invloed op Montagerichtlijn VDI/VDE 2645 pagina 2.