[go: up one dir, main page]

DE102009024724A1 - Getriebe für einen Kernumfassungsschrauben-Manipulator - Google Patents

Getriebe für einen Kernumfassungsschrauben-Manipulator Download PDF

Info

Publication number
DE102009024724A1
DE102009024724A1 DE102009024724A DE102009024724A DE102009024724A1 DE 102009024724 A1 DE102009024724 A1 DE 102009024724A1 DE 102009024724 A DE102009024724 A DE 102009024724A DE 102009024724 A DE102009024724 A DE 102009024724A DE 102009024724 A1 DE102009024724 A1 DE 102009024724A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
output shafts
transmission according
transmission
arrow
drive shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102009024724A
Other languages
English (en)
Inventor
Christian Schmidhuber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Westinghouse Electric Germany GmbH
Original Assignee
Westinghouse Electric Germany GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Westinghouse Electric Germany GmbH filed Critical Westinghouse Electric Germany GmbH
Priority to DE102009024724A priority Critical patent/DE102009024724A1/de
Publication of DE102009024724A1 publication Critical patent/DE102009024724A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C19/00Arrangements for treating, for handling, or for facilitating the handling of, fuel or other materials which are used within the reactor, e.g. within its pressure vessel
    • G21C19/02Details of handling arrangements
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C19/00Arrangements for treating, for handling, or for facilitating the handling of, fuel or other materials which are used within the reactor, e.g. within its pressure vessel
    • G21C19/20Arrangements for introducing objects into the pressure vessel; Arrangements for handling objects within the pressure vessel; Arrangements for removing objects from the pressure vessel
    • G21C19/207Assembling, maintenance or repair of reactor components
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H1/00Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/02Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H1/04Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members
    • F16H1/12Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes
    • F16H1/18Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes the members having helical, herringbone, or like teeth
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H37/00Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/06Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
    • F16H37/065Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with a plurality of driving or driven shafts
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Gear Transmission (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Getriebe (10, 40) für einen Kerumfassungsschrauben-Manipulator, mit einer Antriebswelle (12), mit wenigstens zwei Abtriebswellen (16, 18) und mit einem das Getriebe zumindest überwiegend umschließenden Gehäuse (14). Die wenigstens zwei Abtriebswellen (16, 18) sind parallel zueinander und jeweils beiderseits senkrecht zu der Antriebswelle (12) angeordnet und stehen mit dieser in einer jeweiligen mechanischen Wirkverbindung zur Übertragung einer Drehbewegung. Die Abtriebswellen (16, 18) sind an ihrem jeweiligen einen Ende mit wenigstens einem Anschlusselement (20) für externe Drehwerkzeuge versehen. Die mechanische Wirkverbindung umfasst wenigstens ein Paar Kegelzahnräder (22, 24) zur Übertragung einer Drehbewegung der Antriebswelle (12) auf eine parallel zwischen den Abtriebswellen (16, 18) angeordneten mittleren Querwelle (26). Die Drehbewegung der mittleren Querwelle (26) ihrerseits ist mittels ineinander greifender pfeilverzahnter Zahnräder (28) auf das dem Anschlusselement (20) jeweils abgewandte Ende der Abtriebswellen (16, 18) übertragbar.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Getriebe für einen Kerumfassungsschrauben Manipulator, mit einer Antriebswelle, mit wenigstens zwei Abtriebswellen und mit einem das Getriebe zumindest überwiegend umschließenden Gehäuse, wobei die wenigstens zwei Abtriebswellen parallel zueinander und jeweils beiderseits senkrecht zu der Antriebswelle angeordnet sind und mit dieser in einer jeweiligen mechanischen Wirkverbindung zur Übertragung einer Drehbewegung stehen, wobei die Abtriebswellen an ihrem jeweiligen einen Ende mit wenigstens einem Anschlusselement für externe Drehwerkzeuge versehen sind, wobei die mechanische Wirkverbindung wenigstens ein Paar Kegelzahnräder zur Übertragung einer Drehbewegung der Antriebswelle auf eine parallel zwischen den Abtriebswellen angeordneten mittleren Querwelle umfasst.
  • Es ist allgemein bekannt, dass Reaktorkerne in Atomkraftwerken von einer Kernunfassung umgeben sind, welche ihrerseits im Wesentlichen aus dem Kernbehälter, Stützblechen und Kernumfassungsblechen besteht. Der Reaktorkern ist – je nach Reaktortyp – zusammen mit der Kernumfassung in einem Reaktorbecken befindlich, welches mit Deionat, also deionisiertem VE-Wasser, gefüllt ist. Stützbleche und Kernumfassungsbleche werden mittels Schraubverbindungen gehalten welche einer ständigen Sicherheitskontrolle unterliegen. Es können beispielsweise durch thermische Verspannungen zwischen den gehaltenen Kernumfassungsblechen Risse in den Kernumfassungsschrauben auftreten, so dass diese ihre Funktion nicht mehr erfüllen.
  • Ein Überprüfen beziehungsweise Auswechseln schadhafter Kernumfassungsschrauben erfolgt unter schwierigsten Bedingungen, weil die entsprechenden Arbeiten in einem hochkontaminierten Reaktorbereich erfolgen müssen, welcher zumeist – je nach Reaktortyp – unter Wasser gesetzt ist. Um derartige Wartungsarbeiten ohne Risiko für die Beschäftigten durchführen zu können, werden ferngesteuerte Wartungsgeräte eingesetzt.
  • Ein derartiges Gerät ist ein Kernumfassungsschrauben Manipulator, welcher beispielsweise an einem im Reaktor befindlichen bewegbaren Mast befestigt ist und zu den auszutauschenden Kernumfassungsschrauben bewegbar ist. Der Antrieb eines Kernumfassungsschrauben Manipulators erfolgt zumeist über einen davon entfernten Motor mittels einer Wellenverbindung, welche über ein Getriebe des Manipulators in Wirkverbindung mit einer drehbaren Abtriebswelle steht.
  • Je nach auszuführender Arbeit, beispielsweise das Herausdrehen einer fehlerhaften Schraube und das Hereindrehen einer neuen Schraube, aber auch ein Aufbohren einer gebrochenen Schraube oder das Abfräsen eines Schraubenkopfes, ist die Abtriebswelle des Kernumfassungsschrauben Manipulators mit einem entsprechenden Drehwerkzeug zu bestücken.
  • Eine Vorrichtung zum fernbetätigten Setzen einer Schraube ist beispielsweise in der Patentschrift DE 19894648 C1 beschrieben, wobei hier insbesondere ein verbessertes Einsetzen einer Schraubensicherung offenbart ist.
  • Hohe Anforderungen an das Getriebe ergeben sich aus der Forderung einer kompakten Baugröße einerseits, beispielsweise einer Breite von 250 mm, wodurch ein Einsatz auch in schwer zugänglichen Stellen ermöglicht ist, und aus der Forderung nach hohen Drehmomenten, beispielsweise bis zu 250 Nm bis 300 Nm, trotz der geringen Baugröße andererseits. Aufgrund der zwangsläufigen radioaktiven Kontamination des Getriebes während des Betriebes ist zudem ein möglichst geringer Wartungsaufwand sinnvoll.
  • Nachteilig ist, dass bekannte Getriebe nicht für den Einsatz in Nuklearanlagen konzipiert sind und ein erhöhter Aufwand bei Wartung und Betrieb anfällt. Zudem ist ein erhöhtes Drehmoment der Abtriebswellen konstruktiv seither nur durch eine erhöhte Baugröße des Getriebes zu erreichen, wodurch die Erreichbarkeit eines Kerumfassungsschrauben Manipulators innerhalb seines Arbeitsbereiches im Reaktor unter Umständen eingeschränkt ist.
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Getriebe für Schraubenmanipulatoren zu Verfügung zu stellen, welches insbesondere für den Einsatz in Nuklearanlagen geeignet ist. Aufgabe der Erfindung ist zudem, einen entsprechenden Kerumfassungsschrauben Manipulator zur Verfügung zu stellen.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Getriebe für einen Kerumfassungsschrauben Manipulator der eingangs genannten Art. Dieses ist dadurch gekennzeichnet, dass die Drehbewegung der mittleren Querwelle ihrerseits mittels ineinander greifender pfeilverzahnter Zahnräder auf das dem Anschlusselement jeweils abgewandte Ende der Abtriebswellen übertragbar ist.
  • Der Kerumfassungsschrauben Manipulator wird zumeist an einem Mast hängend betrieben, wobei im oberen Bereich des Mastes ein Antrieb angeordnet ist, dessen Drehbewegung über eine Zwischenwelle auf das Getriebe übertragbar ist. Mittels der Kegelzahnräder ist eine Transformation der Drehbewegung auf die senkrecht zur Zwischenwelle angeordnete mittlere Querwelle ermöglicht, welche im normalen Betrieb des Manipulators entsprechend der axialen Orientierung der Kernumfassungsschrauben zumeist waagerecht ausgerichtet ist.
  • Durch einen derartigen T-ähnlichen Aufbau des Getriebes mit zwei parallelen Abtriebswellen am jeweils äußeren Rand der Erstreckung des Getriebes ist die Erreichbarkeit der an den beiden Abtriebswellen befestigten Drehwerkzeuge deutlich erhöht. Diese sind durch eine derartige Anordnung beispielsweise auch geeignet, unter Vorsprüngen der Kernumfassung eingesetzt zu werden. Je nach Randbedingungen bezüglich der Erreichbarkeit einer zu tauschenden Kernumfassungsschraube ist be darfsweise das Drehwerkzeug der einen oder der anderen Abtriebswelle zu verwenden.
  • Bei pfeilverzahnten Zahnrädern erstrecken sich Schrägverzahnungen symmetrisch zueinander von der Mittenebene des Zahnrads nach außen. Die Verwendung von pfeilverzahnten Zahnrädern für die Übertragung der Drehbewegung zu den beiden äußeren Abtriebswellen ermöglicht bei gleich bleibendem Zahnraddurchmesser die Verwendung breiterer Zahnräder, weil die sonst auftretende Bildung von Kantenträgern, also eine Art Abnutzungserscheinung des Getriebes, vermieden ist. Aus Gründen einer hohen Erreichbarkeit der Drehwerkzeuge insbesondere in den Eckbereichen der Kernumfassung ist ein erhöhter Durchmesser des die Abtriebswelle antreibenden Zahnrades nämlich zumeist nicht möglich.
  • Somit ist das durch die Zahnräder übertragbare Drehmoment bei gleich bleibender Erreichbarkeit vorteilhaft gesteigert. Zudem werden axiale Belastungen der Wellenlager durch derartige Zahnräder vermieden, wodurch die Wellenlager axial entsprechend weniger belastet sind oder gegebenenfalls gar nicht zur Aufnahme von axialen Kräften ausgelegt sein müssen.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen umfasst die mechanische Wirkverbindung zur Übertragung einer Drehbewegung weitere parallel und nebeneinander zwischen den Abtriebswellen angeordnete Querwellen, an deren jeweils den Abschlusselementen der Abtriebswellen abgewandten Seiten pfeilverzahnte Zahnräder angeordnet sind, welche mit den pfeilverzahnter Zahnrädern jeweils benachbarter Querwellen oder der Abtriebswellen ineinander greifen.
  • Auf diese Weise wird der Abstand zwischen der mittleren Querwelle und den beiden äußeren Abtriebswellen vorteilhaft gesteigert, so dass sich eine verbesserte Erreichbarkeit ergibt. Insbesondere ist der Durchmesser der verwendeten pfeilverzahnten Zahnräder reduziert, so dass zudem eine geringer Bauhöhe der beiden die Abtriebswelle tragenden Balken der T-ähnlichen Struktur des Getriebes ermöglicht ist, wodurch die Erreichbarkeit nochmals gesteigert ist. Eine geeignete Anzahl an weiteren Querwellen beträgt beispielsweise insgesamt vier, so dass ein Getriebe in diesem Fall eine mittlere Querwelle, zwei Abtriebswellen und vier weitere Querwellen auf weist. Hier wird der Vorteil der erfindungsgemäß pfeilverzahnten Zahnräder besonders deutlich, welche wie zuvor beschrieben eine hohe Drehmomentübertragung bei geringem Zahnraddurchmesser ermöglichen.
  • In einer weiteren bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Getriebes weisen alle benachbarten ineinander greifenden pfeilverzahnter Zahnräder ein jeweiliges Übersetzungsverhältnis in dem Bereich von 0,9:1 bis 1,1:1 auf. Hierdurch ist eine annähernd konstante Bauhöhe der beiden die Abtriebswelle tragenden Balken der T-ähnlichen Struktur des Getriebes ermöglicht.
  • In einer Variante des erfindungsgemäßen Getriebes sind die Kegelzahnräder zyklopalloid verzahnt. Die Zähne der Kegelzahnräder weisen in diesem Fall eine besonders hohe Flankenfläche auf und sind daher geeignet ein höheres Drehmoment zu übertragen. Zudem ist die Überdeckung während des Eingriffs der Zähne höher, so dass sich eine kontinuierliche und absolut ruckfreie Übertragung einer Drehbewegung ergibt.
  • In einer besonders bevorzugten Getriebevariante weist das jeweilige pfeilverzahnte Zahnrad an der dem Abschlusselement abgewandten Seite der Abtriebswelle einen Durchmesser von nicht mehr als ca. 45 mm auf. Daraus ergibt sich ein Abstand von ca. 26 mm von der Mitte der jeweiligen Abtriebswelle zu der seitlichen Begrenzung des Getriebes durch sein Gehäuse (halber Durchmesser + Dicke der Gehäusewandung + Spalt). Somit ist ein Manipulator mit einem derartigen Getriebe in vorteilhafter Weise geeignet, um Schrauben in einem Eckbereich der Kernumfassung auszutauschen, welche in ihrer axialen Mitte mindestens 26 mm von der Kante entfernt sind, was eine typische Mindestentfernung darstellt.
  • In einer weiteren erfindungsgemäßen Getriebevariante sind die zyklo-palloid verzahnten Kegelräder und/oder die pfeilverzahnten Zahnräder mit Balinit beschichtet. Balinit-Schichten sind üblicherweise wenige tausendstel Millimeter dünn, härter als Stahl, extrem reibungsarm, verschleißfest und chemisch inert. Durch den zumeist unter Wasser erfolgenden Einsatz des Getriebes ist dessen Schmierung nicht möglich – das Getriebe beziehungsweise auch dessen Zahnräder sind vielmehr von dem Deionat des Reaktors umgeben. Eine Balinit-Schicht beugt dem dann erhöhten Verschleiß der Zahnräder vor.
  • Entsprechend einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Getriebes. Ist in der axialen Mitte wenigstens eines pfeilverzahnten Zahnrades eine schlitzähnliche Aussparung vorgesehen. Diese ermöglicht einfallende Borcarbide oder sonstige Verunreinigungspartikel aus dem Wirkbereich des jeweiligen Zahnrades herauszuschwemmen.
  • Vorzugsweise ist das Gehäuse des Getriebes mit wenigstens einer Abflussbohrung versehen. Somit wird das Getriebegehäuse beim Eintauchen in ein Reaktorbecken schnell mit Deionat geflutet, welches dann die Zahnräder des Getriebes umspült. Nach dem Entfernen aus dem Reaktorbecken fließt das Deionat entsprechend schnell ab. Ein Entfernen und erneutes Eintauchen in das Reaktorbecken ist beispielsweise für einen manuell durchzuführenden Wechsel eines Drehwerkzeuges notwendig, welcher dann vorzugsweise in einem sicheren Bereich außerhalb des Reaktors durchgeführt wird. Derartige Bohrungen ermöglichen zudem eine schnelle Dekontamination des Getriebes und erhöhen die Sicherheit für das Bedienpersonal.
  • In einer besonders bevorzugten Ausprägung des Getriebes sind wenigstens eine Abtriebswelle und/oder die mittlere Querwelle an einer jeweiligen Verbindungsstelle längs teilbar und drehmomentschlüssig wieder zusammenfügbar. Die genannten Wellen erstrecken sich – im Gegensatz zu den weiteren Querwelle – über nahezu die gesamte Länge des das Getriebe umgebenen Gehäuses. Ein Entfernen dieser Wellen zu Wartungszwecken ist zumeist aufwändiger als ein Entfernen der vorzugsweise beidseitig gelagerten weiteren Querwellen, auf welchen lediglich jeweils ein pfeilverzahntes Zahnrad angeordnet ist. Teilbare Wellen ermöglichen eine besonders einfache Wartung und einen Zahnradtausch aller pfeilverzahnter Zahnräder von der rückwärtigen, also der den Drehwerkzeugen abgewandten Seite, des Gehäuses des Getriebes.
  • In bevorzugter Weise werden als Lager rostfreie Gleitlager verwendet. Dichtungen, Sicherungsringe, Wälzlager und Einstelllager, d. h. kombinierte Axial-Schrägkugellager mit Nadellagerung sind hingegen zu vermeiden. So sind eine besonders einfache Montage und eine hohe Unanfälligkeit des Getriebes erreicht. Aufgrund des betriebsgemäßen Umspülens des Getriebes mit Deionat ist eine Wasserresistenz beziehungsweise Rostfreiheit des Gleitlagers unabdingbar. Diese Anforderung gilt selbstverständlich auch für das gesamte Getriebe.
  • Entsprechend einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Getriebes ist wenigstens eine Abtriebswelle und/oder die mittlere Querwelle an ihrer den Anschlusselementen zugewandten Seite mittels eines justierbaren Lagers gelagert, welches geeignet ist, axiale Kräfte aufzunehmen. Pfeilverzahnte Zahnräder geben axiale Kräfte erfindungsgemäß an die mittlere Querwelle beziehungsweise die Antriebswelle weiter. Um die Belastung des Getriebes bei Auftreten von größeren axialen Schlägen auf die an die Abtriebswellen angebrachten Drehwerkzeuge zu begrenzen ist ein Lager vorgesehen, welches diese abführt. In dieser Ausführungsform ist die zuvor erwähnte teilbare Ausführung einer Abtriebswelle zu Wartungszwecken besonders vorteilhaft.
  • Zur Übertragung der Drehbewegung einer externen Antriebswelle oder Zwischenwelle an die Antriebswelle des Getriebes ist diese an einem ihrer beiden Enden mit einer entsprechenden Anschlussvorrichtung, beispielsweise einem Kupplungsstück, versehen.
  • Die Aufgabe wird auch gelöst durch einen Kernumfassungsschrauben Manipulator mit einem Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 13, welcher über einer Anschlussvorrichtung für eine externe Bewegungsvorrichtung verfügt. Die zuvor genannten Vorteile des Getriebes erschließen sich in diesem Fall in gleicher Weise. Durch die Anschlussvorrichtung für eine Bewegungsvorrichtung ist ein flexibler modularer Aufbau erreicht.
  • In weiteren Varianten des Kernumfassungsschrauben Manipulators ist dieser zudem mit einer Absaugvorrichtung für anfallende Verschmutzungen – beispielsweise durch einen Bohrvorgang – versehen. Auch eine Kamera zur visuellen Erfassung eines Arbeitsbereiches des Manipulators ist vorgesehen, um so dessen Fernsteuerung zu erleichtern.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten sind den weiteren abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.
  • Anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele sollen die Erfindung, weitere Ausführungsformen und weitere Vorteile näher beschrieben werden.
  • Es zeigen:
  • 1 eine Schnittdarstellung eines exemplarischen Getriebes in einer Draufsicht und
  • 2 zeigt eine Schnittdarstellung eines exemplarischen Getriebes in einer Seitenansicht.
  • 1 zeigt eine Schnittdarstellung 10 eines exemplarischen Getriebes in einer Draufsicht. In einem Gehäuse 14 angeordnet sind nahe seiner linken Aussenkante eine erste Abtriebswelle 16 und nahe seiner rechten Aussenkante eine zweite Abtriebswelle 18. An jeweils einem Ende der Abtriebswellen sind Anschlusselemente 20 für Drehwerkzeuge vorgesehen, beispielsweise ein Schraubwerkzeug, eine Umfassungsvorrichtung für einen Schraubenkopf oder auch ein Drehmeißel. Diese Werkzeuge sind bedarfsweise manuell in einer ungefährdeten Zone der Kernanlage auszuwechseln. Die Drehwerkzeuge treten bei Betrieb des Getriebes beziehungsweise des Kernumfassungsschrauben Manipulators mit den auszuwechselnden Schrauben der Kernumfassung in mechanischen Kontakt. Die Abtriebswellen 16, 18 sind an den jeweils äußeren Kanten des Gehäuses 14 angeordnet, um so eine hohe Erreichbarkeit der Drehwerkzeuge zu gewährleisten, beispielsweise beim Wechseln einer Kernumfassungsschraube unter einem Vorsprung der Kernumfassung.
  • Der Antrieb der Abtriebswellen 16, 18 erfolgt über an deren jeweiligem rückwärtigen Ende angebrachte pfeilverzahnte Zahnräder 28. Diese bieten den Vorteil einer hohen Drehmomentübertragung bei geringem Durchmesser, wodurch die Abtriebswellen 16, 18 letztendlich möglichst nah an die Aussenkanten des Gehäuses 14 positioniert werden können. Ein typischer Abstand der axialen Mitte einer Abtriebsachse 16, 18 zu einer Außenkante des Gehäuses 14 beträgt beispielsweise 26 mm. Die pfeilverzahnten Zahnräder sind in ihrer axialen Mitte mit einer schlitzähnlichen Aussparung 32 versehen, welche ermöglicht, während des Betriebes anfallende Verschmutzungspartikel aus dem Wirkbereich der Zahnräder zu spülen und so das Risiko des Verschleißes zu reduzieren.
  • Mittig und senkrecht zur gezeigten Gehäusegrundfläche ist die Antriebswelle 12 angeordnet. Diese wird über einen externen und nicht gezeigten Motor betriebsmäßig in eine temporäre Drehbewegung versetzt. Längs der Antriebswelle 12 ist – gestrichelt angedeutet – ein zweites Kegelzahnrad 24 angeordnet, welches in das senkrecht hierzu auf der mittleren Querwelle 26 angeordnete erste Kegelzahnrad 22 eingreift. Vorzugsweise sind die Kegelzahnräder 22, 24 zyklo-palloid verzahnt, wodurch einerseits ein höheres Drehmoment und andererseits eine ruckelfreie Übertragung der Drehbewegung realisiert sind.
  • Die mittlere Querwelle 26 steht über je zwei weiteren Querwellen 30 mit den beiden Abtriebswellen 16, 18 in mechanischer Wirkverbindung. Diese ist somit durch eine Kette von insgesamt sieben ineinander greifenden pfeilverzahnten Zahnrädern 28 realisiert, welche alle im hinteren Bereich des Gehäuses 14 angeordnet sind. Diese Anordnung ermöglicht zunächst ein einfaches Herausnehmen der weiteren Querwellen 30 mit ihren jeweiligen Zahnrädern 28 zu Wartungszwecken. Die weiteren Querwellen 30 sind beidseitig in Gleitlagern 34 gelagert, welche nicht für eine axiale Belastung vorgesehen. Dies ist nicht notwendig, weil bei der Übertragung der Drehbewegung zwischen pfeilverzahnten Zahnrädern keine axialen Kräfte auftreten und eventuelle von außen einwirkende axiale Belastungen über die Pfeilverzahnung an benachbarte Querwellen abgegeben werden. Idealerweise sind alle pfeilverzahnten Zahnräder 28 annähernd gleich groß und von geringem Durchmesser, beispielsweise 45 mm, so dass eine gute Erreichbarkeit der Drehwerkzeuge sowie eine einfache Form des Gehäuses 14 realisierbar sind.
  • Die Abtriebswellen 16, 18 sowie die mittlere Querwelle 26 sind in ihrem rückwärtigen Bereich ebenfalls in Gleitlagern 34 gelagert. An ihrem jeweiligen anderen Ende sind sie mit justierbaren Gleitlagern 36 gelagert, welche sich insbesondere durch die Aufnahmefähigkeit von axialen Kraftkomponenten auszeichnen, wie sie beispielsweise durch axiale Stöße auf die nicht gezeigten Drehwerkzeuge beziehungsweise die An schlusselemente 20 auftreten können. Derartige Stöße werden somit nicht in das Getriebe weitergegeben.
  • Um die Wartung des Getriebes noch weiter zu vereinfachen sind die Abtriebswellen 16, 18 sowie die mittlere Querwelle 26 an einer jeweiligen Verbindungsstelle 38 axial teilbar. Dies ermöglicht ein rückwärtiges Herausnehmen der jeweiligen hinteren Wellenteile zusammen mit den an ihnen angebrachten pfeilverzahnten Zahnrädern 28, so dass in diesem Beispiel alle sieben pfeilverzahnten Zahnräder zusammen rückwärtig aus dem Gehäuse 14 herausnehmbar sind. Somit ist eine besonders einfache und schnelle Wartungsmöglichkeit des betriebsmäßig kontaminierten Getriebes gegeben, wodurch das Risiko für das Wartungspersonal möglichst klein gehalten ist.
  • Die Zahnräder 22, 24, 28 sind vorzugsweise mit Balinit beschichtet. Hierdurch wird einem Verschleiß entgegengewirkt. Dies ist insbesondere deshalb von Bedeutung, weil das Getriebe betriebsmäßig nicht geschmiert ist, was dem Verschleiß bekanntermaßen entgegenwirkt, sondern mit dem Deionat des Reaktors, in dem der Wartungseinsatz erfolgt, geflutet ist.
  • 2 zeigt eine Schnittdarstellung desselben exemplarischen Getriebes in einer Seitenansicht 40, wobei hier identische Bezugszeichen zu 1 verwendet sind. Gut zu sehen ist in dieser Darstellung 40 die Kette aus sieben ineinander greifenden pfeilverzahnten Zahnrädern 28, welche mittig von der mittleren Querwelle 26 antreibbar sind. Zu sehen ist nunmehr auch die Antriebswelle 12, welche in dieser Darstellung senkrecht mittig in das Gehäuse 14 einmündet. An ihrem oberen Ende ist die Antriebswelle 12 mit einer Anschlussvorrichtung 44 für eine nicht gezeigte Antriebswelle versehen, welche ihrerseits mit einem nicht gezeigten Antriebsmotor gekoppelt ist. Ebenfalls im oberen Bereich des Gehäuses sind Anschlussvorrichtungen 46 für externe Bewegungsvorrichtungen angedeutet, beispielsweise ein Kupplungsstück mit Schraubverbindung.
  • Das Gehäuse 14 ist in dieser Darstellung in einer typischen T-Form dargestellt. Es ist gut zu sehen, dass das Gehäuse an seiner linken und rechten Seite flacher ist, so dass eine gute Erreichbarkeit gewährleistet ist. Im unteren Bereich des betriebsmäßig mit Deionat gefluteten Gehäuses 14 sind Abflussbohrungen 42 angedeutet, durch welche das Deionat schnell in das Gehäuse 14 eindringen kann, wenn das Getriebe in das Reaktorbecken getaucht wird bzw. schnell heraufließen kann, wenn es dem Reaktorbecken entnommen wird.
  • Selbstverständlich sind Varianten des erfindungsgemäßen Getriebes mit mehr als zwei Abtriebsachsen 16, 18 denkbar, beispielsweise im Dreieck angeordnet. Ebenso ist auch eine erhöhte Anzahl an Querwellen 30 möglich.
  • 10
    Schnittdarstellung eines exemplarischen Getriebes in einer Draufsicht
    12
    Antriebswelle
    14
    Gehäuse
    16
    erste Abtriebswelle
    18
    zweite Abtriebswelle
    20
    Anschlusselement für Drehwerkzeug
    22
    erstes Kegelzahnrad
    24
    zweites Kegelzahnrad
    26
    mittlere Querwelle
    28
    pfeilverzahntes Zahnrad
    30
    weitere Querwelle
    32
    schlitzähnliche Aussparung
    34
    Gleitlager
    36
    justierbares Gleitlager
    38
    Verbindungsstelle von zwei Wellenhälften
    40
    Schnittdarstellung eines exemplarischen Getriebes in einer Seitenansicht
    42
    Abflussbohrung
    44
    Anschlusselement für externe Antriebswelle
    46
    Anschlussvorrichtung für externe Bewegungsvorrichtung
    48
    Rotationsachse der Antriebswelle
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 19894648 C1 [0006]

Claims (16)

  1. Getriebe (10, 40) für einen Kerumfassungsschrauben Manipulator, mit einer Antriebswelle (12), mit wenigstens zwei Abtriebswellen (16, 18) und mit einem das Getriebe zumindest überwiegend umschließenden Gehäuse (14), wobei die wenigstens zwei Abtriebswellen (16, 18) parallel zueinander und jeweils beiderseits senkrecht zu der Antriebswelle (12) angeordnet sind und mit dieser in einer jeweiligen mechanischen Wirkverbindung zur Übertragung einer Drehbewegung stehen, wobei die Abtriebswellen (16, 18) an ihrem jeweiligen einen Ende mit wenigstens einem Anschlusselement (20) für externe Drehwerkzeuge versehen sind, wobei die mechanische Wirkverbindung wenigstens ein Paar Kegelzahnräder (22, 24) zur Übertragung einer Drehbewegung der Antriebswelle (12) auf eine parallel zwischen den Abtriebswellen (16, 18) angeordneten mittleren Querwelle (26) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehbewegung der mittleren Querwelle (26) ihrerseits mittels ineinander greifender pfeilverzahnter Zahnräder (28) auf das dem Anschlusselement (20) jeweils abgewandte Ende der Abtriebswellen (16, 18) übertragbar ist.
  2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Wirkverbindung zur Übertragung einer Drehbewegung weitere parallel und nebeneinander zwischen den Abtriebswellen angeordnete Querwellen (30) umfasst, an deren jeweils den Abschlusselementen der Abtriebswellen abgewandten Seiten pfeilverzahnte Zahnräder (28) angeordnet sind, welche mit den pfeilverzahnter Zahnrädern (28) jeweils benachbarter Querwellen (26, 30) oder der Abtriebswellen (16, 18) ineinander greifen.
  3. Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass alle benachbarten ineinander greifenden pfeilverzahnter Zahnräder (28) ein jeweiliges Übersetzungsverhältnis in dem Bereich von 0,9:1 bis 1,1:1 aufweisen.
  4. Getriebe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kegelzahnräder (22, 24) zyklo-palloid verzahnt sind.
  5. Getriebe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige pfeilverzahnte Zahnrad (28) an der dem Abschlusselement (20) abgewandten Seite einer Abtriebswelle (16, 18) einen Durchmesser von nicht mehr als ca. 45 mm aufweist.
  6. Getriebe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zyklo-palloid verzahnten Kegelräder (22, 24) mit Balinit beschichtet sind.
  7. Getriebe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der axialen Mitte wenigstens eines pfeilverzahnten Zahnrades (28) eine schlitzähnliche Aussparung (32) vorgesehen ist.
  8. Getriebe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (14) mit wenigstens einer Abflussbohrung (42) versehen ist.
  9. Getriebe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Abtriebswelle (16, 18) und/oder die mittlere Querwelle (26) an einer jeweiligen Verbindungsstelle (38) längs teilbar und drehmomentschlüssig wieder zusammenfügbar ist.
  10. Getriebe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerung der Wellen mittels rostfreier Gleitlager (34) erfolgt.
  11. Getriebe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Schmierstoff Deionat verwendbar ist.
  12. Getriebe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Abtriebswelle (16, 18) und/oder die mittlere Querwelle (26) an ihrer dem Anschlusselement (20) zugewandten Seite mittels eines justierbaren Lagers (36) gelagert ist, welches geeignet ist, axiale Kräfte aufzunehmen.
  13. Getriebe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (12) an ihrem einen Ende mit einer Anschlussvorrichtung (44) für eine externe Antriebswelle versehen ist.
  14. Kernumfassungsschrauben Manipulator mit einem Getriebe (10, 40) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 und mit einer Anschlussvorrichtung (46) für eine externe Bewegungsvorrichtung.
  15. Kernumfassungsschrauben Manipulator nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass dieser mit wenigstens einer Absaugvorrichtung versehen ist.
  16. Kernumfassungsschrauben Manipulator nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass dieser mit wenigstens einer Kamera zur visuellen Erfassung eines Arbeitsbereiches versehen ist.
DE102009024724A 2009-06-12 2009-06-12 Getriebe für einen Kernumfassungsschrauben-Manipulator Withdrawn DE102009024724A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009024724A DE102009024724A1 (de) 2009-06-12 2009-06-12 Getriebe für einen Kernumfassungsschrauben-Manipulator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009024724A DE102009024724A1 (de) 2009-06-12 2009-06-12 Getriebe für einen Kernumfassungsschrauben-Manipulator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102009024724A1 true DE102009024724A1 (de) 2010-12-16

Family

ID=43069781

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102009024724A Withdrawn DE102009024724A1 (de) 2009-06-12 2009-06-12 Getriebe für einen Kernumfassungsschrauben-Manipulator

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102009024724A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108399958A (zh) * 2018-05-11 2018-08-14 杭州景业智能科技有限公司 核工业用水平电机快换装置
CN109404496A (zh) * 2018-12-20 2019-03-01 浙江三星机电股份有限公司 一种洗鞋机的动力传动机构

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE836895C (de) * 1949-06-18 1952-04-17 Nat Gas And Oil Engine Company Getribe zur Kraftuebertragung von mehreren Antriebsmaschinen auf eine gemeinsame Welle, besonders fuer Schiffsantriebe
US2823558A (en) * 1955-03-04 1958-02-18 Westinghouse Electric Corp Gearing apparatus
DE1084391B (de) * 1956-06-02 1960-06-30 Babcock & Wilcox Dampfkessel Vorrichtung zum Beschicken von Bohrlochsystemen bei Anlagen wie Kernreaktoren
US3435694A (en) * 1966-08-25 1969-04-01 Falk Corp Turbine-powered marine drive
DE19804648C1 (de) * 1998-02-06 1999-05-20 Bbc Reaktor Gmbh Einrichtung zum fernbetätigten Setzen und Festziehen einer Schraube
WO2007114817A1 (en) * 2006-04-04 2007-10-11 Sikorsky Aircraft Corporation Multi-path rotary wing aircraft gearbox

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE836895C (de) * 1949-06-18 1952-04-17 Nat Gas And Oil Engine Company Getribe zur Kraftuebertragung von mehreren Antriebsmaschinen auf eine gemeinsame Welle, besonders fuer Schiffsantriebe
US2823558A (en) * 1955-03-04 1958-02-18 Westinghouse Electric Corp Gearing apparatus
DE1084391B (de) * 1956-06-02 1960-06-30 Babcock & Wilcox Dampfkessel Vorrichtung zum Beschicken von Bohrlochsystemen bei Anlagen wie Kernreaktoren
US3435694A (en) * 1966-08-25 1969-04-01 Falk Corp Turbine-powered marine drive
DE19804648C1 (de) * 1998-02-06 1999-05-20 Bbc Reaktor Gmbh Einrichtung zum fernbetätigten Setzen und Festziehen einer Schraube
WO2007114817A1 (en) * 2006-04-04 2007-10-11 Sikorsky Aircraft Corporation Multi-path rotary wing aircraft gearbox

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108399958A (zh) * 2018-05-11 2018-08-14 杭州景业智能科技有限公司 核工业用水平电机快换装置
CN109404496A (zh) * 2018-12-20 2019-03-01 浙江三星机电股份有限公司 一种洗鞋机的动力传动机构

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2280191B1 (de) Vorrichtung mit einem Zahnkranz und einer Antriebseinheit mit Überlastschutz, sowie Drehwerk, Schwenkwerk oder Winde damit
EP2825791B1 (de) Bauteil für ein planetengetriebe
DE102011107786A1 (de) Walzwerk, Walzgerüst sowie Verfahren zum Wechsel von Walzgerüsten in einem Walzwerk
EP0012872A1 (de) Zahnärztliche Handstückanordnung
EP2616714A1 (de) Demontage eines getriebes einer windenergieanlage
DE102011108016A1 (de) Selbstfahrender Oberflächenfräser
EP0848112B1 (de) Schlitzwandfräse
DE102010011502B4 (de) Untersetzungsvorrichtung
DE102009024724A1 (de) Getriebe für einen Kernumfassungsschrauben-Manipulator
EP2984368B1 (de) Momentenlager, windkraftanlage und fahrzeug
EP3825018B1 (de) Stauchwalzgerüst
EP2776179B1 (de) Walzwerksantrieb mit einer zahngelenkspindel
DE69924841T2 (de) Walzwerk
DE3034133A1 (de) Planetengetriebe
EP1568916B1 (de) Wechselradgetriebe
EP0228609B1 (de) Zahnärztliches Handstück mit Untersetzungsgetriebe
DE102004026388B4 (de) Wechselradgetriebe
DE1956210C3 (de) Kupplung zur Drehverbindung zweier axial ausgerichteter Elemente
DE19643559A1 (de) Winkelgetriebe
DE3223727C2 (de) Hubantriebsvorrichtung für Greiferrechen
AT407381B (de) Hubspindel
DE202020104161U1 (de) Bohrmaschine
EP3927997A1 (de) Kugelgewindetrieb mit verdrehsicherung
DE102009042255B4 (de) Walzgerüst mit mindestens 3 Walzen und Walzblock mit einem derartigen Walzgerüst
DE102023003464A1 (de) Werkzeugrevolver

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20120103