DE19513460C1

DE19513460C1 - Inspection and=or repair device for heat exchanger pipe

Info

Publication number: DE19513460C1
Application number: DE1995113460
Authority: DE
Inventors: Fritz Ziegelmeyer
Original assignee: Brown Boveri Reaktor GmbH; ABB Reaktor GmbH
Current assignee: ABB Reaktor GmbH
Priority date: 1995-04-08
Filing date: 1995-04-08
Publication date: 1996-06-27
Anticipated expiration: 2015-04-09

Abstract

The device has a carrier (1) with driven element (4) and tools. The element is positively connected to a sliding sleeve (15), which is moveable relative to the element. In a first position, the sleeve is connected to a first tool (5), in a second position, it is connected to a second tool (6), which coaxially engages over the first tool. A shaft (5a) of the first tool is supported via a collar (7) on a ball bearing (8), which is associated with the driven element. The collar has longitudinal grooves (18), and the coupling balls (16), associated with the sliding sleeve, engage into the grooves.

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.The invention relates to a device for the inspection and / or repair of heat exchanger tube, which is arranged in a heat exchanger tube plate and via a Heat exchanger chamber is accessible, an output member of a carrier Tool.

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.Such a device is known from EP 0 010 175 B1. At the free end of one Carrier there is provided an output element designed as a gear, the one Chucks for a tool. The chuck only takes one work testifies to the execution of a work step. Should be a different operation a tool is exchanged for another plant stuff required. This process is very complex and requires a new posi tionation of the second tool at the same pipe position.

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.According to EP 0 030 828 A1 is a sliding sleeve assigned to an output element movable relative to the output element. This sliding sleeve is used to operate a Change device for manual change of a single tool.

Aus der EP 0 008 386 A1 ist eine Einrichtung zum Positionieren einer Prüfsonde in einem Dampferzeugerrohr bekannt. EP 0 008 386 A1 describes a device for positioning a test probe in a steam generator tube known.

Ferner ist aus der WO 90/06483 A1 ein Hohlstopfen beschrieben, der zum Verschlie ßen eines Dampferzeugerrohres vorgesehen ist.Furthermore, a hollow plug is described in WO 90/06483 A1, which can be closed essen a steam generator tube is provided.

Es stellt sich die Aufgabe, dem Abtriebselement zwei Werkzeuge zuzuordnen, die nacheinander ihre Operationen durchführen.The task is to assign two tools to the output element perform their operations one after the other.

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.This object is achieved according to the invention in that a form-fitting with the Output sleeve connected sliding sleeve is movable relative to the output element, that the sliding sleeve is movable relative to the driven element, that the sliding sleeve after a shifting movement into a first position, a ver binding with a first tool and after a ver sliding movement into a second position connecting to egg nem the second tool coaxially overlapping the first tool comes in.

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.The one that is constantly maintained during the shifting movement positive connection between output element and slide sleeve ensures that the rotational movement of the output element optionally transferred to one or the other tool. The tools can be machining or surgical tools his. Due to the coaxial arrangement is only a one-time Posi tion required.

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.To drive the first tool it is provided that a shaft the first tool over a collar on one of the output elements ment associated ball bearing is supported that the collar around is provided on the catch side with longitudinal grooves into which the sliding sleeve engage the associated coupling balls.

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.The twisting movement of the second tool is particularly there achieved by that a sleeve-shaped shaft of the second movement Stuff on the side facing away from the tube sheet with the circumference Longitudinal grooves is provided to accommodate the sliding sleeve assigned coupling balls and serve a predetermined length in Are extended towards the tube sheet.

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.To determine the position of the tools relative to one another, that a sleeve-shaped shaft of the second tool on it the side facing away from the tube sheet opposite the first tool resiliently supported and on its side facing the tube sheet against a stop facing the system towards the first tool is coming.

Vorzugsweise ist der hülsenförmige Schaft an seiner dem Rohrbo den zugewandten Seite umfangsseitig mit Aussparungen versehen.The sleeve-shaped shaft is preferably on the tube boar provide cutouts on the circumferential side.

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.Namely, there is the sliding sleeve with the first tool in connection, so as to avoid a frictional Rotating the sleeve-shaped shaft in its recesses engage a locking element. To reach a remote control The traversing movement of the sliding sleeve is an adjustment for the wearer organ associated with the free end of the actuator with a projection of the sliding sleeve is connected.

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.To prevent the second tool from turning unintentionally , it is provided that a locking element befe on the carrier Stigt is, the nose into a recess in the shaft is cash.

Anhand eines Ausführungsbeispieles und der schematischen Fig. 1 bis 3 wird die erfindungsgemäße Einrichtung beschrieben. Dabei zeigt:The device according to the invention is described using an exemplary embodiment and the schematic FIGS. 1 to 3. It shows:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Abtriebselement mit zwei Werkzeugen und einer Schiebemuffe, Fig. 1 shows a longitudinal section through an output element with two tools and a sliding sleeve,

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie II-II der Fig. 1 und Fig. 2 shows a cross section along the line II-II of Fig. 1 and

Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen Wärmetauscherrohr boden mit einem Wärmetauscherrohr und einem Ver schlußstopfen. Fig. 3 shows a longitudinal section through a heat exchanger tube bottom with a heat exchanger tube and a United plug.

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. Fig. 1 shows a carrier 1 of a device, not shown. Such a device is arranged in a heat exchanger chamber 2 indicated in FIG. 3 and is used for inspection and / or repair of the heat exchanger tubes. According to Fig. 1 have two coaxially arranged tools 5, 6 an output element 4 of the carrier 1. The tools are surgical tools designed as twisting tools. Instead of the surgical tools, machining tools or an surgical tool and a machining tool can also be used. The output member 4 is a gear hub, the ger in the Trä 1 is supported and fed with a likewise arrange the support th driving gear 34 meshes. The first tool 5 is abge based on a collar 7 of its shaft 5 a on a ball bearing 8 , which in turn rests on a shoulder 9 of the output element 4 . The first tool is guided in a flange bushing 10 at its lower end. The flange bushing 10 and the Kugella ger 11 are held in position by means of the shaft 5 a of the first tool 5 associated circlips 11 , 12 .

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.A portion of the shaft 5 a is coaxially overlapped by a sleeve-shaped shaft 6 a of the second tool 6 . The shaft 6 a of the tool 6 comes into contact with a compression spring 13 supported on the collar 7 of the shaft 5 a against a locking ring 14 assigned to the shaft 5 a.

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.A sliding sleeve 15 coaxially engages over the sleeve-shaped shaft 6 a and is in turn also coaxially overlapped by the driven element 4 which is designed as a gear hub. As can be seen in connection with FIG. 2, the outer diameter of the shaft 6 a and the inner diameter of the sliding sleeve 15 have a circular cross section, while the outer peripheral surface of the sliding sleeve and the inner peripheral surface of the driven element up to the lower edge of the collar 7 have a hexagon have shaped cross section. The sliding sleeve 15 is equipped with two diametrically opposite coupling balls 16 , which are each held in a chamber 17 . They protrude a given size beyond the inner circumferential surface of the sliding sleeve and engage in longitudinal grooves 18 , 19 depending on the assumed axial position of the sliding sleeve. In the outer peripheral surface of the shaft 6 a, six longitudinal grooves 18 and in the outer circumferential surface of the collar 7 , four longitudinal grooves 19 are introduced, two longitudinal grooves being arranged diametrically opposite each other. The carrier 1 is an actuator 20 , such as. B. a pneumatic cylinder assigned, which is formed at its free end as a claw 21 . The claw engages over a projection 22 of the sliding sleeve 15 . An axial movement of the actuator 20 in the direction of the arrow 23 causes a corresponding axial movement of the sliding sleeve 15 relative to the output element 4 . After a sol chen axial movement, the sliding sleeve 15 occurs via coupling balls 16 either with the shaft 6 a of the tool 6 or with the collar 7 of the tool. The positive connection between the sliding sleeve 15 and the driven element achieved via the hexagonal cross section shown in FIG. 2 facilitates the threading of the coupling balls into the respective longitudinal grooves 18 or 19 due to the constant turning of the sliding sleeve with the driven element. At its end facing away from the coupling balls 16 , the shaft 6 a is provided with groove-shaped recesses 24 . A locking element 25 fastened to the carrier 1 can be inserted with a nose 26 into the recess 24 when the sliding sleeve 15 is in engagement with the collar 7 . An undesired co-rotation of the second tool 6 is prevented.

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. FIG. 3 shows an example of use of the device in the partial area of a heat exchanger chamber 2 with a tube sheet 27 and a heat exchanger tube 3 used there . The Wärmetau shear tube 3 is closed with a tube plug 28 . If such a pipe plug is to be removed, the device described in FIGS . 1 and 2 can be used for the removal of the central bolt 29 . The bolt 29 screwed into a sleeve 30 and the lock nut 31 screwed into the central bolt are alternately turned out a few millimeters. For this purpose, the second tool 6 engages in a tool engagement surface 32 of the lock nut 31 and executes the desired number of revolutions. Then the sliding sleeve 15 is brought by means of the control member 20 in connection with the collar 7 ge, so that the gripping into a tool engagement surface 33 first tool 5 can perform the desired rotation of the central bolt 29 . The alternating use of the twisting tools 5 and 6 is carried out until the lock nut 31 is removed.

Claims

1. Device for the inspection and / or repair of a heat exchanger tube ( 3 ) which is arranged in a heat exchanger tube base ( 27 ) and is accessible via a heat exchanger chamber ( 2 ), an output element ( 4 ) of a carrier ( 1 ) receiving a tool , characterized in that a sliding sleeve ( 15 ) positively connected to the driven element ( 4 ) is movable relative to the driven element, that after sliding movement in a first position the sliding sleeve enters into a connection with a first tool ( 5 ) and moves after a sliding movement a connection with a second tool ( 6 ) coaxially overlapping the first tool ( 5 ) enters into a second position.

2. Device according to claim 1, characterized in that a shaft ( 5 a) of the first tool ( 5 ) on a collar ( 7 ) on a driven element ( 4 ) associated ball bearing ( 8 ) is supported that the collar on the circumferential side with longitudinal grooves ( 18 ) is provided, in which the sliding sleeve ( 15 ) associated coupling balls ( 16 ) engage.

3. Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that a sleeve-shaped shaft ( 6 a) of the second tool ( 6 ) on the side facing away from the tube sheet ( 27 ) is circumferentially provided with longitudinal grooves ( 18 ) for receiving the coupling balls ( 16 ) assigned to the sliding sleeve ( 15 ) serve and have a prespecified length in the direction of the tube sheet.

4. Device according to claim 1 or one of the following, characterized in that a sleeve-shaped shaft ( 6 a) of the second tool on its side facing away from the tube sheet ( 27 ) is resiliently supported relative to the first tool ( 5 ) and on its the tube sheet ( 27 ) facing side comes to rest against a stop ( 14 ) assigned to the first tool ( 5 ).

5. Device according to claim 3 or 4, characterized in that the sleeve-shaped shaft ( 6 a) on its side facing the tube sheet ( 27 ) side with recesses ( 24 ) is seen ver.

6. Device according to one of claims 1 or 5, characterized in that the carrier ( 1 ) is associated with an actuator ( 20 ) whose free end with a Auskra supply ( 22 ) of the sliding sleeve ( 15 ) is connected.

7. Device according to one of claims 5 or 6, characterized in that on the carrier ( 1 ) has a locking element ( 25 ) BEFE Stigt, the nose ( 26 ) in a recess ( 24 ) of the shaft ( 6 a) is retractable.