DE19513460C1 - Einrichtung zur Inspektion und/oder Reparatur eines Wärmetauscherrohres - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Inspektion und/oder Reparatur eines Wärme­ tauscherrohres, das in einem Wärmetauscherrohrboden angeordnet und über eine Wärmetauscherkammer zugänglich ist, wobei ein Abtriebselement eines Trägers ein Werkzeug aufnimmt.

Eine derartige Einrichtung ist aus der EP 0 010 175 B1 bekannt. Am freien Ende eines Trägers ist dort ein als Zahnrad ausgebildetes Abtriebselement vorgesehen, das ein Spannfutter für ein Werkzeug aufnimmt. Das Spannfutter nimmt jeweils nur ein Werk­ zeug für die Durchführung eines Arbeitsganges auf. Soll ein anderer Arbeitsgang durchgeführt werden, ist der Austausch eines Werkzeuges gegen ein anderes Werk­ zeug erforderlich. Dieser Vorgang ist sehr aufwendig und erfordert eine erneute Posi­ tionierung des zweiten Werkzeuges an der gleichen Rohrposition.

Nach der EP 0 030 828 A1 ist eine einem Abtriebselement zugeordnete Schiebemuffe relativ zum Abtriebselement bewegbar. Diese Schiebemuffe dient zur Betätigung einer Wechseleinrichtung zum manuellen Wechsel eines einzelnen Werkzeuges.

Aus der EP 0 008 386 A1 ist eine Einrichtung zum Positionieren einer Prüfsonde in einem Dampferzeugerrohr bekannt.

Ferner ist aus der WO 90/06483 A1 ein Hohlstopfen beschrieben, der zum Verschlie­ ßen eines Dampferzeugerrohres vorgesehen ist.

Es stellt sich die Aufgabe, dem Abtriebselement zwei Werkzeuge zuzuordnen, die nacheinander ihre Operationen durchführen.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß eine formschlüssig mit dem Abtriebselement verbundene Schiebemuffe relativ zum Abtriebselement bewegbar ist, daß die Schiebemuffe relativ zum Abtriebselement bewegbar ist, daß die Schiebemuffe nach einer Verschiebebewegung in eine erste Position eine Ver­ bindung mit einem ersten Werkzeug eingeht und nach einer Ver­ schiebebewegung in eine zweite Position eine Verbindung mit ei­ nem das erste Werkzeug koaxial übergreifenden zweiten Werkzeug eingeht.

Die während der Verschiebebewegung ständig aufrechterhaltene formschlüssige Verbindung zwischen Abtriebselement und Schiebe­ muffe stellt sicher, daß die Drehbewegung des Abtriebselementes wahlweise auf das eine oder das andere Werkzeug übertragen wird. Die Werkzeuge können Bearbeitungs- oder Operationswerkzeuge sein. Durch die koaxiale Anordnung ist nur eine einmalige Posi­ tionierung erforderlich.

Zum Antrieb dem ersten Werkzeuges ist vorgesehen, daß ein Schaft des ersten Werkzeuges über einen Bund auf einem dem Abtriebsele­ ment zugeordneten Kugellager abgestützt ist, daß der Bund um­ fangsseitig mit Längsnuten versehen ist, in die der Schiebemuffe zugeordnete Kupplungskugeln eingreifen.

Die Verdrehbewegung des zweiten Werkzeuges wird insbesondere da­ durch erreicht, daß ein hülsenförmiger Schaft des zweiten Werk­ zeuges an der dem Rohrboden abgewandten Seite umfangsseitig mit Längsnuten versehen ist, die zur Aufnahme der der Schiebemuffe zugeordneten Kupplungskugeln dienen und eine vorgebbare Länge in Richtung Rohrboden erstreckt sind.

Zur Positionsbestimmung der Werkzeuge zueinander ist vorgesehen, daß ein hülsenförmiger Schaft des zweiten Werkzeuges an seiner dem Rohrboden abgewandten Seite gegenüber dem ersten Werkzeug federnd abgestützt und an seiner dem Rohrboden zugewandten Seite gegen einen dem ersten Werkzeug zugewandten Anschlag zur Anlage kommt.

Vorzugsweise ist der hülsenförmige Schaft an seiner dem Rohrbo­ den zugewandten Seite umfangsseitig mit Aussparungen versehen.

Befindet sich nämlich die Schiebemuffe mit dem ersten Werkzeug in Verbindung, so kann zur Vermeidung eines reibungsbedingten Mitdrehens des hülsenförmigen Schaftes in dessen Aussparungen ein Arretierelement eingreifen. Zum Erreichen einer fernbedien­ baren Verfahrbewegung der Schiebemuffe ist dem Träger ein Stell­ organ zugeordnet, wobei das freie Ende des Stellorgans mit einer Auskragung der Schiebemuffe verbunden ist.

Um ein unerwünschtes Mitdrehen des zweiten Werkzeuges zu verhin­ dern, ist vorgesehen, daß am Träger ein Arretierelement befe­ stigt ist, dessen Nase in eine Aussparung des Schaftes einfahr­ bar ist.

Anhand eines Ausführungsbeispieles und der schematischen Fig. 1 bis 3 wird die erfindungsgemäße Einrichtung beschrieben. Dabei zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Abtriebselement mit zwei Werkzeugen und einer Schiebemuffe,

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie II-II der Fig. 1 und

Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen Wärmetauscherrohr­ boden mit einem Wärmetauscherrohr und einem Ver­ schlußstopfen.

Die Fig. 1 zeigt einen Träger 1 einer nicht weiter dargestellten Einrichtung. Eine solche Einrichtung ist in einer in der Fig. 3 angedeuteten Wärmetauscherkammer 2 angeordnet und dient zur In­ spektion und/oder Reparatur der Wärmetauscherrohre. Gemäß Fig. 1 besitzen zwei koaxial zueinander angeordnete Werkzeuge 5, 6 ein Abtriebselement 4 des Trägers 1. Die Werkzeuge sind als Verdreh­ werkzeuge ausgebildete Operationswerkzeuge. Anstelle der Operationswerkzeuge können auch Bearbeitungswerkzeuge oder ein Operationswerkzeug und ein Bearbeitungswerkzeug eingesetzt wer­ den. Das Abtriebselement 4 ist eine Zahnradnabe, die in dem Trä­ ger 1 gelagert ist und mit einem ebenfalls dem Träger zugeordne­ ten Antriebszahnrad 34 kämmt. Das erste Werkzeug 5 ist über einen Bund 7 seines Schaftes 5a auf einem Kugellager 8 abge­ stützt, das seinerseits auf einem Absatz 9 des Abtriebselementes 4 ruht. An seinem unteren Ende ist das erste Werkzeug in einer Flanschbuchse 10 geführt. Die Flanschbuchse 10 und das Kugella­ ger 11 sind mit Hilfe von dem Schaft 5a des ersten Werkzeuges 5 zugeordneten Sicherungsringen 11, 12 in ihrer Position gehalten.

Ein Teilbereich des Schaftes 5a ist koaxial von einem hülsenförmig ausgebildeten Schaft 6a des zweiten Werkzeuges 6 übergriffen. Der Schaft 6a des Werkzeuges 6 kommt mit Hilfe einer am Bund 7 des Schaftes 5a abgestützten Druckfeder 13 gegen einen dem Schaft 5a zugeordneten Sicherungsring 14 zur Anlage.

Eine Schiebemuffe 15 übergreift koaxial den hülsenförmigen Schaft 6a und wird seinerseits von dem als Zahnradnabe ausge­ führten Abtriebselement 4 ebenfalls koaxial übergriffen. Wie im Zusammenhang mit der Fig. 2 erkennbar ist, weisen der Außen­ durchinesser des Schaftes 6a und der Innendurchmesser der Schie­ bemuffe 15 einen kreisförmigen Querschnitt auf, während die Au­ ßenumfangsfläche der Schiebemuffe und die Innenumfangsfläche des Abtriebselements bis zur Unterkante des Bundes 7 einen Sechseck förmigen Querschnitt aufweisen. Die Schiebemuffe 15 ist mit zwei diametral gegenüberliegenden Kupplungskugeln 16 ausgestattet, die in je einer Kammer 17 gehalten sind. Sie ragen ein vor­ gebbares Maß über die Innenumfangsfläche der Schiebemuffe hinaus und greifen je nach der eingenommenen axialen Position der Schiebemuffe in Längsnuten 18, 19 ein. In der Außenumfangsfläche des Schaftes 6a sind sechs Längsnuten 18 und in der Außenum­ fangsfläche des Bundes 7 sind vier Längsnuten 19 eingebracht, wobei jeweils zwei Längsnuten diametral gegenüberliegend ange­ ordnet sind. Dem Träger 1 ist ein Stellorgan 20, wie z. B. ein Pneumatikzylinder, zugeordnet, das an seinem freien Ende als Klaue 21 ausgebildet ist. Die Klaue übergreift eine Auskragung 22 der Schiebemuffe 15. Eine Axialbewegung des Stellorgans 20 in Pfeilrichtung 23 bewirkt eine entsprechende Axialbewegung der Schiebemuffe 15 relativ zum Abtriebselement 4. Nach einer sol­ chen Axialbewegung tritt die Schiebemuffe 15 über Kupplungsku­ geln 16 entweder mit dem Schaft 6a des Werkzeuges 6 oder mit dem Bund 7 des Werkzeuges in Verbindung. Die über den aus der Fig. 2 ersichtlichen Sechseckquerschnitt erzielte formschlüssige Verbindung zwischen der Schiebemuffe 15 und dem Abtriebselement erleichtert wegen des ständigen Mitdrehens der Schiebemuffe mit dem Abtriebselement das Einfädeln der Kupplungskugeln in die je­ weiligen Längsnuten 18 oder 19. An seinem den Kupplungskugeln 16 abgewandten Ende ist der Schaft 6a mit nutenförmigen Aussparun­ gen 24 versehen. Ein am Träger 1 befestigtes Arretierelement 25 ist mit einer Nase 26 in die Aussparung 24 einrückbar, wenn die Schiebemuffe 15 mit dem Bund 7 in Eingriff ist. Ein uner­ wünschtes reibschlußbedingtes Mitdrehen des zweiten Werkzeuges 6 wird damit verhindert.

Die Fig. 3 zeigt ein Einsatzbeispiel der Einrichtung an dem Teilbereich einer Wärmetauscherkammer 2 mit einem Rohrboden 27 und einem dort eingesetzten Wärmetauscherrohr 3. Das Wärmetau­ scherrohr 3 ist mit einem Rohrstopfen 28 verschlossen. Soll ein derartiger Rohrstopfen entfernt werden, so kann für die Entfer­ nung des zentralen Bolzens 29 die in Fig. 1 und 2 beschriebene Einrichtung eingesetzt werden. Zwar wird der in eine Hülse 30 eingeschraubte Bolzen 29 und die in den zentralen Bolzen einge­ schraubte Sicherungsmutter 31 abwechselnd einige Millimeter her­ ausgedreht. Hierzu greift das zweite Werkzeug 6 in eine Werk­ zeugangriffsfläche 32 der Sicherungsmutter 31 ein und führt die gewünschte Anzahl Umdrehungen aus. Dann wird die Schiebemuffe 15 mit Hilfe des Steuerorgans 20 in Verbindung mit dem Bund 7 ge­ bracht, damit das in eine Werkzeugangriffsfläche 33 greifende erste Werkzeug 5 die gewünschte Umdrehung des zentralen Bolzens 29 ausführen kann. Der wechselnde Einsatz der Verdrehwerkzeuge 5 und 6 wird durchgeführt, bis die Sicherungsmutter 31 entfernt ist.

Claims (7)

1. Einrichtung zur Inspektion und/oder Reparatur eines Wär­ metauscherrohres (3), das in einem Wärmetauscherrohrboden (27) angeordnet ist und über eine Wärmetauscherkammer (2) zugänglich ist, wobei ein Abtriebselement (4) eines Trägers (1) ein Werk­ zeug aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß eine formschlüssig mit dem Abtriebselement (4) verbundene Schiebemuffe (15) relativ zum Abtriebselement bewegbar ist, daß die Schiebemuffe nach ei­ ner Verschiebebewegung in eine erste Position eine Verbindung mit einem ersten Werkzeug (5) eingeht und nach einer Verschie­ bebewegung in eine zweite Position eine Verbindung mit einem das erste Werkzeug (5) koaxial übergreifenden zweiten Werkzeug (6) eingeht.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schaft (5a) des ersten Werkzeuges (5) über einen Bund (7) auf einem dem Abtriebselement (4) zugeordneten Kugellager (8) abgestützt ist, daß der Bund umfangsseitig mit Längsnuten (18) versehen ist, in die der Schiebemuffe (15) zugeordnete Kupp­ lungskugeln (16) eingreifen.

3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein hülsenförmiger Schaft (6a) des zweiten Werkzeuges (6) an der dem Rohrboden (27) abgewandten Seite umfangsseitig mit Längsnu­ ten (18) versehen ist, die zur Aufnahme der der Schiebemuffe (15) zugeordneten Kupplungskugeln (16) dienen und eine vorgeb­ bare Länge in Richtung Rohrboden aufweisen.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeich­ net, daß ein hülsenförmiger Schaft (6a) des zweiten Werkzeuges an seiner dem Rohrboden (27) abgewandten Seite gegenüber dem ersten Werkzeug (5) federnd abgestützt ist und an seiner dem Rohrboden (27) zugewandten Seite gegen einen dem ersten Werkzeug (5) zugeordneten Anschlag (14) zur Anlage kommt.

5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeich­ net, daß der hülsenförmige Schaft (6a) an seiner dem Rohrboden (27) zugewandten Seite umfangsseitig mit Aussparungen (24) ver­ sehen ist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß dem Träger (1) ein Stellorgan (20) zugeordnet ist, dessen freies Ende mit einer Auskra­ gung (22) der Schiebemuffe (15) verbunden ist.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß am Träger (1) ein Arretierelement (25) befe­ stigt ist, dessen Nase (26) in eine Aussparung (24) des Schaftes (6a) einfahrbar ist.