Werkeug zum fernbedienbaren Reinigen der Rohrenden eines Rohrbündels

Abstract

 zum fernbedienbaren Reinigen der Außenseite von Rohrenden (13) eines Rohrbündels in einem Wärmetauscher wird ein Werkzeug (14) eingesetzt, das in einer Hohlwelle (20) einen schwenkbar gelagerten zweiarmigen Hebel (30) aufweist.Das eine Ende des Hebels (30) ist zum Beispiel mit einer Stahlbürste (52) als Reibaufsatz versehen und wird von einer Feder (35) in das Innere der Hohlwelle (20) gezogen. Am anderen Ende greift eine Stange (40) an, mit der der Hebel (30) aus der Hohlwelle (20) herausgedrückt werden kann. Die Erfindung ist insbesondere für die Reparatur von Dampferzeugern in Kernkraftwerken vorgesehen.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum fernbedienbaren Reinigen der Rohrenden eines Rohrbündels in einem Wärmetauscher mit einem dem Rohrbündel zugeordneten Rohrboden, an dem das Werkzeug zentriert wird.

[0002] Ein solches Werkzeug ist in der europäischen Patentanmeldung 0 010 175, Spalte 4, Zeilen 24 bis 31 genannt, ohne daß Einzelheiten zu erkennen sind.Es heißt dort lediglich, daß mit einer Bürste die in einem Rohrboden ausgebohrten Rohrenden gereinigt werden.

[0003] Das bekannte Werkzeug wird zur Reparatur von Dampferzeugern in einem Kernkraftwerk eingesetzt, wenn dessen Rohre insbesondere durch Korrosion angegriffen sind und mindestens teilweise ersetzt werden sollen.'Mit solchen Reparaturen befaßt sich auch die Erfindung. Sie geht jedoch von der beim Bekannten nicht behandelten Aufgabe aus, die Außenseite der Rohrenden reinigen zu können.

[0004] Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe ist das erfindungsgemäße Werkzeug so ausgebildet, daß eine Hohlwelle mit einem kleineren Durchmesser als die Rohre vorgesehen ist, die an ihrem freien Ende mit einer konischen Führungsspitze verschlossen ist, daß die Hohlwelle einen der Führungsspitze benachbarten Schlitz umfaßt, daß in dem Schlitz ein zweiarmiger Hebel schwenkbar gelagert ist, der an dem der Führungsspitze zugekehrten Ende mit Reibaufsatz versehen ist, der von einer Feder gegen einen Anschlag in das Innere der Hohlwelle gezogen wird, daß auf der der Führungsspitze abgekehrten Seite des Hebels eine in Längsrichtung der Hohlwelle verschiebbare Stange angeordnet ist und daß die Stange mit einer im Längsschnitt durch die Achse der Stange winkligen Spitze, die gegenüber der Schwenkachse des Hebels seitlich versetzt ist, in eine Ausnehmung an dem der Führungsspitze abgekehrten Ende des Hebels greift.

[0005] Bei der Erfindung wird die Hohlwelle durch die Bohrungen des Rohrbodens hindurchgeführt, so daß sie mit ihrer Führungsspitze in das oberhalb des Rohrbodens liegende Rohrende greifen kann. In dieser Stellung kann mit Hilfe der Stange der zweiarmige Hebel geschwenkt werden, so daß das mit dem Reibaufsatz versehene Ende über den Umfang des Rohrendes hinausragt. Beim weiteren Einführen der Hohlwelle in das Rohrende kann sich dann der Reibaufsatz auf die Außenseite des Rohrendes auflegen. Eine Drehung der Hohlwelle ergibt'dann die gewünschte Reinigung der Außenseite des Rohrendes, die für eine anschließende Reparatur, insbesondere für eine Verbindung mit einem anzuschweißenden Rohrstück, vorteilhaft ist.

[0006] Die zum Ausschwenken des zweiarmigen Hebels vorgesehene Ausnehmung, die mit der Stange zusammenarbeitet, ist vorteilhaft so gestaltet, daß sie im Längsschnitt durch die Hohlwelle einen Winkel bildet, der größer als der Winkel an der Spitze der Stange ist. Damit kann die Größe der seitlichen Auslenkung des Hebels gesteuert werden, wie später anhand eines Ausführungsbeispiels noch näher erläutert wird. Eine weitere Steuerungsmöglichkeit ergibt sich dadurch, daß die Längsbewegung der Stange durch einen Anschlag an der Hohlwelle begrenzt ist.

[0007] Bei der Erfindung ist der Reibaufsatz vorteilhaft eine Stahlbürste. Man kann aber auch feilenähnliche Werkzeuge zur Reinigung einsetzen oder Bürsten, mit denen zum Beispiel eine chemische Behandlung zum Abtragen. von Korrosionsschichten vorgenommen wird.

[0008] Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnung ein Ausführungsbeispiel beschrieben, das in den Figuren dargestellt ist. Es zeigt die Fig. 1 einen Schnitt durch einen Unterteil eines Dampferzeugers für Druckwasserreaktoren, _Jwährend die Fig. 2 und 3 zwei verschiedene Stellungen des neuen Werkzeuges zeigen und die Fig. 4 eine um 90° gedrehte Ansicht des in Fig. 3 dargestellten Werkzeuges ist.

[0009] In Fig. 1 ist der zu bearbeitende Dampferzeuger-als Ganzes mit 1 bezeichnet. Es handelt sich um einen U-Rohrdampferzeuger, dessen Bündel paralleler Rohre 2 zwei Schenkel 3 und 4 bildet, die in dem Rohrboden 5 so enden, daß der eine Schenkel 3 der einen Hälfte 6 einer durch den Boden 7 begrenzten Primärkammer und der andere Schenkel 4 dem anderen Teil 8 der Primärkammer zugeordnet ist. Die beiden Hälften 6, 7 sind durch eine Trennwand 9 voneinander abgegrenzt und über als Mannlöcher dienende Rohrstutzen 10 und 11 zugänglich. Die Rohre 2 bestehen aus Incoloy 800 und haben einen Außendurchmesser von 22 mm und eine Wanddicke von 1,2 mm.

[0010] Auf der linken Seite der Fig. 1 ist dargestellt, daß das Heizrohr 2' durch einen Schnitt an der Trennstelle 12 abgetrennt ist. Das damit entstehende Rohrende 13 soll nun zur Vorbereitung eines anzuschweißenden Rohrstückes auf seiner Außenseite gereinigt werden.

[0011] Das erfindungsgemäße Reinigungswerkzeug ist als Ganzes mit 14 bezeichnet. Es umfaßt eine Montagegrundplatte 15, an der eine Manschette 16 drehbar befestigt ist. Die Manschette trägt an ihrem unteren Ende eine erste Antriebseinheit 17, die über eine Leitung 18 mit Antriebsenergie, zum Beispiel Spannung zum Betätigen eines Elektromotors,versorgt wird.

[0012] In der Manschette 16 ist mit einer nicht dargestellten Klemmverbindung eine Hohlwelle 20 mit einem Außendurchmesser von 21,5 mm angeordnet. Diese trägt an ihrem unteren Ende einen weiteren Antriebsmotor 21, der über eine Leitung 22 mit Antriebsenergie versorgt wird. Die Steuerung aller fernbetätigten Funktionen des Werkzeuges 14 erfolgt von einem fahrbaren Steuerpult 24 aus, das mit dem Werkzeug 14 über ein mehradriges Kabel 25 verbunden ist. Die Steuerung arbeitet beim Ausführungsbeispiel elektrisch. Sie könnte aber zusammen mit den Antrieben 17, 21 auch pneumatisch durch Druckluft oder hydraulisch betrieben werden.

[0013] In den Fig. 2 bis 4 ist vereinfacht und in größerem Maßstab der Rohrboden 5 mit der Bohrung 26 für das Rohr 2' dargestellt, dessen Rohrende 13 gereinigt werden soll. Auf der Seite der Kammer 8 ist von dem Werkzeug 14 in den Fig. 2 bis 4 die Hohlwelle 20 zu sehen, wie sie mit einem Zentrierring 27 in der Bohrung 26 geführt wird. An ihrem freien Ende ist die Hohlwelle 20 mit einer konischen Führungsspitze 28 verschlossen. Der Durchmesser der Führungsspitze 28 ist geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des Rohres 2', so daß die Hohlwelle 20 mit der Führungsspitze 28 im Rohrende 13 zentriert ist.

[0014] Unter der Führungsspitze 28 ist in einem Schlitz 29 in der Hohlwelle 20 ein zweiarmiger Hebel 30 an einem Querstift 31 schwenkbar gelagert. Der der Führungsspitze 28 zugekehrte Arm 33 des Hebels 30 wird in der in Fig. 2 gezeichneten Lage von einer Feder 35 gegen einen Anschlag 36 gezogen, der ebenfalls als Querstift ausgebildet ist. Der Arm 33 ist länger als der Radius der Hohlwelle. Er kann deshalb durch eine Bewegung im Uhrzeigersinn aus dem Schlitz 29 herausgeschwenkt werden, wie in Fig. 3 zu sehen ist.

[0015] Zum Schwenken des Hebels 30 wird der der Führungsspitze 28 abgekehrte Arm 39 betätigt. Dazu ist in der Hohlwelle 20 eine in Längsrichtung verschiebbare Stange 40 angeordnet. Die Stange 40 ist in ihrer Längsbewegung durch einen Stift 41 begrenzt, der in Langlöcher 42 und 43 auf gegenüberliegenden Seiten der Hohlwelle fagt. Die Längsbewegung beträgt zum Beispiel 10 mm.

[0016] Das freie Ende 45 der Stange 40 ist als im Querschnitt spitzer Winkel mit den beiden Schenkeln 46 und 47 ausgebildet. Der Winkel beträgt zum Beispiel 80⁰. Seine den Scheitelpunkt bildende Spitze 49 greift in eine. ebenfalls winklige Ausnehmung 50 des Armes 39. Der Winkel der Ausnehmung 50 ist jedoch mit 130⁰ größer als der Winkel der Spitze 49. Außerdem ist der Winkel der Ausnehmung 50 in bezug auf die Schwenkachse 31 des Hebels 30 so angeordnet, daß die Spitze 49 durch ihren seitlichen Versatz gegenüber der Schwenkachse 31 die im Uhrzeigersinn verlaufende Schwenkung des Hebels 30 bewirkt, die aus der in Fig. 2 sichtbaren Lage zu der in Fig. 3 dargestellten Lage führt. Diese Schwenkbewegung wird einmal durch den Anschlag des Bolzens 41 am oberen Ende der Langlöcher 42 und 43 begrenzt. Sie kann noch dadurch festgelegt sein, daß der Schenkel 46 der Spitze 45 gegen den kürzeren Schenkel des Winkels der Ausnehmung 50 trifft.

[0017] Der Arm 33 des Hebels 30 trägt an seinem freien Ende einen Stahlbürstenaufsatz 52. Die Borsten 53 der Bürste legen sich, wenn die Stange 40 nach unten bewegt wird, mit einer durch die Feder 35 gegebenen Kraft auf die Außenseite des Rohrendes 13. Deshalb wird bei einer durch den Antrieb 21 ermittelten Drehung der Hohlwelle 20, die in Fig. 3 durch den Pfeil 55 angedeutet ist, eine Reinigung des Rohrendes 13 vorgenommen. Nach dieser Reinigung kann die Hohlwelle 20 nach unten gefahren werden. Dann tritt der Hebel 33 unter der Wirkung der Feder 35 in die Ausnehmung 37 zurück, sobald die Borsten 53 den Rand des Rohrendes passiert haben. Damit kann die Hohlwelle 20 durch die Bohrung des Rohrbodens 5 unbehindert ausgefahren werden.

[0018] Die Fig. 4 läßt erkennen, daß der Schlitz 29 einen rechteckigen Querschnitt, d.h. ebene Wände, aufweist. Sie zeigt ferner, daß die Spitze 45 der Stange 40 ebene Begrenzungsflächen hat. Ebenso sind auch die die Ausnehmung 50 bildenden Flächen als Ebene ausgeführt.

Ansprüche

1. Werkzeug zum fernbedienbaren Reinigen der Rohrenden eines Rohrbündels in einem Wärmetauscher mit einem dem Rohrbündel zugeordneten Rohrboden, an dem das Werkzeug zentriert wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hohlwelle (20) mit einem kleineren Durchmesser als die Rohre (2) vorgesehen ist, die an ihrem freien Ende mit einer konischen Führungsspitze (28) verschlossen ist, daß die Hohlwelle (20) einen der Führungsspitze (28) benachbarten Schlitz (29) umfaßt, daß in dem Schlitz (29) ein zweiarmiger Hebel (30) schwenkbar gelagert ist, der an dem der Führungsspitze (28) zugekehrten Ende mit Reibaufsatz (52) versehen ist, der von einer Feder (35) gegen einen Anschlag (36) in das Innere der Hohlwelle (20) gezogen wird, daß auf der der Führungsspitze (28) abgekehrten Seite des Hebels (30) eine in Längsrichtung der Hohlwelle (20) verschiebbare Stange (40) angeordnet ist und daß die Stange (40) mit einer im Längsschnitt durch die Achse der Stange (40) winkligen Spitze (45), die gegenüber der Schwenkachse (31) des Hebels (30) seitlich versetzt ist, in eine Ausnehmung (50) an dem der Führungsspitze (28) abgekehrten Ende (39) des Hebels (30) greift.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (50) im Längsschnitt durch die Hohlwelle (20) einen Winkel bildet, der größer als der Winkel an der Spitze (45) der Stange (40) ist.

3. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsbewegung der Stange (40) durch einen Anschlag (41, 42, 43) an der Hohlwelle (20) begrenzt ist.

4. Werkzeug nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibaufsatz eine Stahlbürste (52) ist.

Zeichnung