DE1298952B

DE1298952B - Vorrichtung zum Montieren und Demontieren von Rohren oder Rohrbuendeln in laenglichen Gehaeusen, insbesondere fuer Waermeaustauscher

Info

Publication number: DE1298952B
Application number: DEC28082A
Authority: DE
Inventors: Postlewaite William Rogers
Original assignee: Chevron Research and Technology Co
Current assignee: Chevron USA Inc
Priority date: 1961-10-02
Filing date: 1962-10-02
Publication date: 1969-07-03
Also published as: US3180498A; GB963243A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Montieren und Demontieren von Rohren oder Rohrbündeln in länglichen Gehäusen, insbesondere für Wärmeaustauscher, wie z. B. auf dem Gebiet der Erdölraffinerie.
Es ist eine Vorrichtung zum Herausziehen von Rohren aus länglichen Gehäusen bekannt, die eine sich im wesentlichen parallel zur Gehäuseachse erstreckende Schiene verwendet, deren eines Ende am Gehäuse befestigt ist und relativ zu welcher eine mit dem zu montierenden Rohr verbindbare Antriebseinrichtung verschiebbar ist, die sich bei auf das Rohr ausgeübten Axialkräften an der Schiene abstützt.
Diese bekannte Vorrichtung soll dazu dienen, den Einsatz eines Auspuffes aus dem Auspufftopf herauszuziehen. Da der Einsatz nur relativ kurz ist, treten Ausrichtprobleme, wie sie beim Montieren und Demontieren von sehr langen Rohrbündeln in großen Wärmeaustauschern auf dem Gebiet der Erdölraffinerie bestehen, nicht auf.
Auch wenn man die bekannte Vorrichtung entsprechend groß ausbildet, ist sie nicht in der Lage, schwere, lange Rohrbündel aus Wärmeaustauschergehäusen derart herauszuziehen, daß während des gesamten Montagevorganges kein Verkanten eintritt, d. h., daß die mittlere Längsachse des Rohrbündels ihre Lage relativ zur Achse des Wärmeaustauschergehäuses nicht radial verändert. Es fehlt jegliche relative Abstützung zwischen Rohr bzw. Rohrbündel und Gehäuse.
Bisher verwendet man zum Herausziehen von schweren Rohrbündeln aus derartigen großen Wärmeaustauschern Kräne, die das Rohrbündel während des Montagevorganges abstützen. Es ist aber dazu eine große Anzahl von Arbeitern notwendig, um dafür zu sorgen, daß das Rohrbündel während des Ausziehens ausgerichtet bleibt, aber auch dennoch ist die Gefahr nicht ausgeschaltet, daß trotz der kleinen Hubschritte ein Verkanten des Rohrbündels eintritt, so daß Beschädigungen nicht zu vermeiden sind. Das bekannte Verfahren ist personalaufwendig, erfordert lange Montagezeiten und schließt dennoch die Gefahr der Beschädigung des Rohrbündels ein.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Rohrbündel-Montagevorrichtung. -zu schaffen, mit der besonders lange, schwere Rohrbündel aus ihren Gehäusen zu Reinigungs- und Überholungszwecken herausgezogen werden können, wobei automatisch dafür gesort wird, daß während des gesamten Herausziehens oder Einschiebens nur eine axiale Bewegung des Rohrbündels relativ zum Gehäuse stattfindet, so daß Verkantungen in jedem Fall vermieden werden. Die Vorrichtung soll weiterhin mit geringstem Personalaufwand bedienbar sein.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schiene der eingangs beschriebenen bekannten Vorrichtung mindestens die Länge des zu montierenden Rohres aufweist, am Gehäuse gelenkig befestigt ist und in einer Vertikalebene höhenmäßig verschiebbar und um die gelenkige Befestigung am Gehäuse schwenkbar abgestützt ist, und daß mindestens eine Katze auf der Schiene längsverfahrbar ist, an der das Rohr aufgehängt und axial geführt ist.
Die Erfindung bringt erhebliche Vorteile. So können mit der Erfindung lange, schwere Rohrbündel ohne die geringste Gefahr der Beschädigung infolge Fehlausrichtung aus entsprechenden Gehäusen herausgezogen bzw. eingeschoben werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist daher insbesondere für das Montieren und Demontieren von langen, schweren Wärmeaustauscher-Rohrbündeln geeignet, wie sie auf dem Gebiet der Erdölraffinerie vorkommen. Hier besteht das Problem, die Rohrbündel häufig herausnehmen zu müssen, um sie von Verunreinigungen zu befreien. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das Herausnehmen und Einschieben der Rohrbündel auch bei größten Wärmeaustauschern ohne die Gefahr von relativen Fehlausrichtungen möglich. Zur Bedienung der erfindungsgemäßen Vorrichtung genügt ein einziger Arbeiter. Gleichwohl wird mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung das Montieren und Demontieren derartiger schwerer Rohrbündel in wesentlich kürzerer Zeit möglich als bisher. Zwar sind auch Ziehvorrichtungen an sich bekannt, die so angeordnet werden, daß die Zugkräfte in Achsrichtung wirken, doch sind derartige Vorrichtungen nicht für das Montieren und Demontieren von langen, schweren Rohrbündeln mit einem Gewicht von mehr als 10 t in entsprechenden Gehäusen geeignet.
Eine Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß die Schiene hohl ausgebildet ist, daß sich eine Gewindestange durch die gesamte Länge der Schiene hindurch erstreckt und an ihren Enden gelagert ist und mittels eines Antriebsmotors drehbar ist und daß das Rohr mit einem auf der Schiene verfahrbaren Schlitten verbindbar ist, der ein mit der Gewindestange im Eingriff stehendes und drehbares Gewindestück aufweist.
Eine alternative Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß die einen Hub gleich einem Bruchteil der Rohrlänge bewirkende Antriebseinrichtung an einem Stützlager vorgesehen ist, das bei Beginn des Antriebshubes an der Schiene festklemmbar ist und am Hubende lösbar und auf der Schiene verschiebbar ist.
Mit beiden alternativen Ausführungsformen gemäß der Erfindung wird die obige Aufgabe des problemlosen Ausziehens und Einschiebens von langen, schweren Rohrbündeln in Wärmeaustauschergehäusen mit geringstem Personal- und Zeitaufwand in einfachster Weise gelöst. Die Erfindung bringt den weiteren Vorteil, daß die Vorrichtung für das Montieren von Wäemeaustauschereinsätzen beliebigen Druckmessers geeignet ist und daß keinerlei stationäre Baugerüste an den Wärmeaustauschern für derartige Montagezwecke erforderlich sind.
An Hand der Zeichnung, die einige Ausführungsbeispiele der Erfindung darstellt, sei diese näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der Montagevorrichtung, F i g. 2 eine Draufsicht auf das vordere Ende der Montagevorrichtung, F i g. 3 eine Stirnansicht der Montagevorrichtung in Richtung 3-3 der F i g. 2, F i g. 4 eine Aufrißansicht des vorderen Endes der Montagevorrichtung in Richtung 4-4 der F i g. 2, F i g. 5 eine Seitenansicht eines Wagens der Montagevorrichtung, F i g. 6 eine Stirnansicht des Wagens in Richtung 6-6 der F i g. 5, F i g. 7 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Antriebseinrichtung für die Montagevorrichtung, F i g. 8 eine Draufsicht auf einen Teil der Antriebseinrichtung in Richtung 8-8 der F i g. 7, F i g. 9 eine Detailansicht in Richtung 9-9 der F i g. 8, F i g. 10 einen Schnitt durch den Wagen entlang der Linie 10-10 der F i g. 5, F i g. 11 eine Stirnansicht des Wagens, F i g. 12 bis 14 schematische Darstellungen zur Erläuterung der Funktionsweise, F i g. 15 ein Schaltbild der Druckluftleitungen, F i g. 16 eine geschnittene Stirnansicht einer Aufhängeeinrichtung für das Rohrbündel, F i g. 17 eine geschnittene Draufsicht der Aufhängeeinrichtung entlang der Linie 17-17 der F i g.16 und F i g. 18 bis 24 eine abgewandelte Ausführungsform der Montagevorrichtung.
Die Montagevorrichtung 40 hängt an Seilen 42, 44 und 46 eines nicht dargestellten Krans und wird in der Höhe eines länglichen Gehäuses 48, z. B. eines Wärmeaustauschers, gehalten und an diesem Gehäuse befestigt. Eine Schiene 50 ist am hinteren Ende 52 am Gehäuse befestigt. Ihr vorderes Ende 54 wird mittels eines separaten Seiles 56 höhenmäßig ausgerichtet.
Die Montagevorrichtung 40 umfaßt zwei längs der Schiene 50 verfahrbare Wagen 62 und 64, an denen mittels Aufhängeeinrichtungen 62,64 ein Rohrbündel 66 längsbeweglich ist. 68 ist ein Stützlager an der Schiene 50.
Wie aus den F i g. 2 bis 4 hervorgeht, ist die Schiene 50 am Gehäuse 48 gelenkig befestigt. Dafür sind vorgesehen: Arme 70, 72, ein Schwenkzapfen 74, 76, Traglaschen 78, 80 der Schiene 50, Zapfen 82, 84 an den unteren Enden der Schwenkarme 70, 72, für jeden der Zapfen 82, 84 ein Anschlußteil 86, ein Querbolzen 88 zur drehbaren Lagerung eines Bügels 90 mit einem Verbindungsstift 92, der um den Bolzen 88 schwenkbar ist, ein radial am Anschlußteil 86 befestigter Vorsprung 94, ein bei 100 am Vorsprung 94 und bei 102 an einer Verlängerung 98 der Traglasche 78 bzw. 80 angelenkter Lenker 96, um die Anschlußteile 86 beim Verschwenken der Arme 70, 72 parallel zur mittleren Vertikalebene zu führen; weiterhin eine Querwelle 104 mit gegenläufigen Gewindeabschnitten 106, 108, Gewindemuffen 110, 112, Befestigungsstiften 114, schienenfestes Wellenlager 118 für den Schienenmittelteil 116, Druckringe 120, 122 an beiden Seiten des Lagers 118, ein Handrad 124 an einem Ende der Welle und ein Endstück 126 an deren anderem Ende, um die Schwenkarme 70, 72 gegensinnig synchron zu verschwenken, wobei sich die Welle 104 in einem Hohlraum 128 des Lagers 118 vertikal verlagern kann.
Die Befestigung der Arme 70, 72 am Endflansch 130 des Gehäuses 48 erfolgt mittels Befestigungsschuhen 132,134 mit einer gekrümmten Innenkante 136 und durch Löcher 140 hindurchgreifende Schrauben 138. Die Schuhe sind austauschbar, z. B. gegen die Schuhe 144, 146 (strichpunktiert in F i g. 3 angedeutet), wenn die Montagevorrichtung an einem Rohr mit kleinerem Durchmesser zu befestigen ist.
Die Befestigung der Schuhe 132, 134 erfolgt über radial angeordnete Schlitze 148 mit divergierenden Begrenzungsflächen 150 zur Einführung der Bolzen 92, Vorsprüngen 152 mit oberen horizontalen Flächen 154, die mit Führungen 156 der Anschlußteile 86 zusammenwirken, um die Schwenkzapfen 82, 84 horizontal mit den Schlitzen 148 auszurichten, wobei die Befestigungsschrauben 138 über die Flächen 158 hinausstehen und von Gabeln 160 erfaßt werden. Die Gabel kann mittels eines Handgriffes 162 quer zum Radialschlitz 148 bewegt werden. Jede Gabel trägt Muttern 164, die unter Verwendung von Haltescheiben 166 auf die Schrauben 138 aufgeschraubt werden können. Wenige Umdrehungen der Muttern genügen, um die Gabeln zu lösen und die Bolzen 92 von den Schuhen 132,134 abzunehmen. Die Schuhe 132,134 werden also vorher am Gehäuse 48 befestigt, wonach erst die Montagevorrichtung gekuppelt wird. Dank der Elemente 82, 84, 88, 90 und 92 wird eine gelenkige Verbindung erreicht, die eine nachträgliche achsparallele Ausrichtung der Schiene 50 durch Heben oder Senken des Schienenendes 54 ermöglicht. Eine an einem Vorsprung 170 des Bolzens 82 montierte Plattform 168 kann eine bei Nichtgebrauch herangeklappte Platte für eine Bedienungsperson haben.
Einzelheiten des Wagens 68 sind in den F i g. 5 und 6 dargestellt. Die Schiene 50 erstreckt sich durch einen Durchlaß 174 des Wagens 68 hindurch. Im entlasteten Zustand ruht der Wagen mittels oberen Gleitschuhen 178,180 auf der oberen Lauffläche 176 der Schiene. Untere Gleitschuhe 182, 184 sind auf einer Welle 186 drehbar. Im entlasteten Zustand der Vorrichtung haben die unteren Gleitschuhe von der Unterfläche 188 der Schiene 50 einen Abstand, der mit 190 bezeichnet ist. Am Wagen 68 ist ein unerer Vorsprung 192 vorgesehen, an dem eine Antriebseinrichtung 194 koaxial zur Längsachse des Wärmeaustauschergehäuses 48 angreift. Die Antriebseinrichtung besteht gemäß F i g. 7 aus einem Druckluftmotor 196, der mittels eines Gehäuses 200 über einen horizontalen Arm 202 am Wagen befestigt ist. Der Motor dreht eine Hülse 204, von welcher eine in Lagern 208, 210 gelagerte Gewindemuffe 206 angetrieben wird, die ihrerseits über in Schraubengängen 214 angeordnete Stahlkugeln 212 eine Welle 216 bewegt, die mittels eines Bügels 218, 220 gegen Drehung gesichert ist. Der Bügel ist gleitend in Öffnungen 222, 224 des Wagenansatzes 192 aufgenommen. Der Druckmittelmotor 196 ist umsteuerbar. Die Welle 216 wird somit je nach Drehrichtung des Motors axial nach links oder nach rechts bewegt. Ein Balg 226 verhindert das Eindringen von Schmutz. Die Welle 216 ist über eine Stange 228 mit dem Rohrbündel über einen Kragen 230 und einen Steckbolzen 232 mit Spiel verbunden, so daß ein Kippen möglich ist. Eine ähnliche Verbindung ist zwischen der Stange 228 und einer Halteanordnung 234, 236 des Rohrbündels (F i g. 1) vorgesehen.
Wenn der Motor eine Zugkraft auf das Rohrbündel ausübt, kippt der Wagen 68 entsprechend der exzentrisch angreifenden Zugkraft P (F i g. 14). Um eine Selbsthemmung des Wagens zu erhalten, müssen die Abstände x und y richtig gewählt werden. Aus den beiden Formeln P x = 2 R y und 2 R f -I- P s, wobei f der Haftreibungskoeffizient zwischen Gleitschuh und Schienenfläche und s ein Sicherheitsfaktor gegen Rutschen ist, erhält man die Gleichung Der Abstand x ist im allgemeinen konstruktiv festgelegt. Daraus errrechnen sich dann die Abstände y der Gleitschuhe von der Wagenmitte. Überlicherweise können ein Haftreibungskoeffizient von 0,2 und ein Sicherheitsfaktor von 1,1 gewählt werden.. Bei einer Montagevorrichtung für eine Zugkraft von 20 000 kp beträgt der Abstand x zwischen Kraftrichtung und Schienenmittelachse 112 cm. Daraus errechnet sich ein Wert y = 20 cm. Der horizontale Abstand zwischen den beiden einander diametral gegenüberliegenden Gleitschuhen 178 und 184 beträgt also etwa 40 cm. Diesen Wert hat also die effektive Längserstreckung des Wagens 68. In Fi g.14 sind die Verhältnisse übertrieben dargestellt. Tatsächlich beträgt der Abstand 190 zwischen den unteren Gleitschuhen und der Unterfläche der Schiene im entlasteten Zustand (F i g. 13) nur etwa 1,6 bis 2,5 mm. Im Arbeitszustand tritt also nur eine ganz leichte Kippbewegung des Wagens ein.
Beim Einschieben des Rohrbündels kippt der Wagen im entgegengesetzten Sinn, derart, daß die Gleitschuhe 180;182 wirksam werden.
Nachdem der Motor 196 seinen Arbeitshub ausgeführt hat, wird über einen Kolben 242 eines Druckluftzylinders 244 eine Rolle 240 automatisch ausgefahren und gegen die Oberfläche 176 der Schiene gedrückt, um den Wagen anzuheben, bis mehrere federvorgespannte Rollen 246 mit der Schienenunterfläche in Eingriff treten. Damit ist die Selbsthemmung des Wagens aufgehoben. Gleichzeitig wird der Motor 196 umgesteuert, und der Leerhub beginnt, wobei der Wagen 68 längs der Schiene verfahren wird. Am Ende des Leerhubes wird automatisch die Luftzufuhr vom Zylinder 244 gestoppt, und die Feder 248 bewegt die Rolle 240 zurück. Der Motor wird erneut umgesteuerte, der nächste Arbeitshub beginnt. Dieses absatzweise Arbeiten wiederholt sich automatisch, bis das Rohrbündel aus dem Gehäuse herausgezogen ist. F i g. 12 veranschaulicht die Stellung des Wagens beim Leerhub, F i g. 13 die Wagenstellung unmittelbar vor Beginn des Arbeitshubes und F i g. 14 die Wagenstellung beim Arbeitshub, und zwar beim Ausziehvorgang des Rohrbündels.
Gemäß F i g. 10 sind drei federbelastete Rollen 246, 250 und 252 benachbart der Schienenunterfläche vorgesehen. Diese Anordnung verleiht dem Wagen eine gute Querstabilität. Die Rollen stehen je unter der Wirkung einer Feder 254, die in einem Gehäuse 260 angeordnet ist und über ein Hubbegrenzungsteil 256 über eine Stange 258 wirkt. Die Rollen kommen bei einer Vertikalbewegung des Wagens vor den entsprechenden Gleitschuhen mit der Schienenunterfläche in Berührung. F i g. 5 veranschaulicht eine ähnliche Anordnung für die obere Rolle 240, nämlich eine Stange 268 mit einem Hubbegrenzungsanschlag 262, der verhindert, daß der Wagen so hoch gehoben wird, daß die unteren Gleitschuhe mit der Schiene in Berührung kommen. Der Druckluftzylinder 244 sitzt exzentrisch zur Schwerpunktlage des Wagens, so daß dieser immer senkrecht angehoben und nicht gekippt wird. Im angehobenen Zustand wird der Wagen von sämtlichen Rollen an der Schiene geführt.
Die Montagevorrichtung ist über eine Leitung 270 an eine Druckluftquelle angeschlossen. Die Leitung 270 steht mit einer Steuerung 272 in Verbindung. Eine Zweigleitung 274 verbindet die Leitung 270 mit dem Hauptsteuerventil276, welches die Luftzufuhr zum Motor 196 durch eine Leitung 278 regelt. Letztere läuft durch das Innere der Schiene 50 zu einer Drehkupplung 280 und von dort zu einem auf einer Haspel 282 aufgewickelten flexiblen Schlauch 284, der an einen Kasten 286 an der Seite des Wagens 68 angeschlossen ist. Von hier gelangt die Luft über einen Schlauch 288 zum Motor 196. Die Haspel 282 ist federvorgespannt und hält den Schlauch 284 daher stramm. Von der Leitung 270 führt eine zweite Zweigleitung 290 zu einem Ventil 292, das die Betätigung der Rolle 240 regelt. Das Ventil 292 ist durch eine Leitung 294 mit einem weiteren flexiblen Schlauch 296 auf der Haspel 298 verbunden, um Druckluft zu einem Anschlußkasten 300 des Wagens 68 zu führen. Eine dritte Zweigleitung 302 verbindet die Hauptleitung 270 mit zwei Leitungen 304 und 306, die ebenfalls im Inneren der Schiene liegen und an flexible Schläuche 308 und 310 auf entsprechenden Haspeln 282 und 298 angeschlossen sind und Luft in die jeweiligen Kästen 286 und 300 führen.
F i g. 7 läßt in Verbindung mit F i g. 15 erkennen, daß ein Umsteuerventil 312 auf dem Gehäuse 200 des Motors 194 in einer Lage montiert ist, daß es durch eine Nockenplatte 314, die auf dem Ende der Stange 218 befestigt ist, betätigt werden kann, wenn die Gewindewelle 216 um das volle Maß ihres Hubes zurückgezogen ist. Ein zweites Steuerventil 316 ist fest an einem Arm 318 befestigt, der an dem Arm 320 des Wagens befestigt ist und der so angeordnet ist, daß er durch den Nockenblock 322 ergriffen wird, der auf der Stange 218 befestigt ist, wenn die Welle 216 ihren vollen Hub ausgeführt hat. Der Nockenblock 322 gelangt durch den Kanal 223 in den Körper des Wagenvorsprunges 192, wenn sich die Stange 218 in Längsrichtung in bezug auf den Wagen bewegt.
Die Steuerventile 312 und 316 sind federbelastet und nehmen normalerweise die Position gemäß F i g. 7 ein. Wenn jedoch der Stift 324 oder der Stift 326 der jeweiligen Ventile 312 und 316 gegen die Kraft der Feder abwärts gedrückt wird, wird das Ventil betätigt, um die Richtung der Luftströmung in einem Teil des Stromkreises umzuwechseln.
Der Kasten 386 enthält ein luftgesteuertes Ventil 328 und der Kasten 300 ein entsprechendes Ventil 330 sowie ein luftgesteuertes Ventil 332. Ein luftbetätigter Drehumkehrzylinder 334 ist mit den inneren Steuerventilen des Luftmotors verbunden, um die Drehrichtung des Motors festzulegen.
F i g. 15 veranschaulicht den Ausziehvorgang. Der Zylinder 244 ist zur Atmosphäre hingeöffnet, und die Rolle 240 ,ist zurückgezogen. Luft gelangt von der Luftversorgungsleitung 270 durch die Zweigleitung 302 und die Leitung 304 und durch die Öffnung 370 in das Ventil 328 und durch Leitung 336 zu einer Seite des Umkehrzylinders 334 am Druckmittelmotor und wird von der anderen Seite des Umkehrzylinders durch die Leitung 348 und das Ventil 328 zur Atmosphäre ausgelassen.
Wenn der Motor 194 das Ende seines Hubes erreicht, wird der Kontaktstift 324 des Ventils 312 herabgedrückt. Die Luftleitung 338, die ihre Luft von der Leitung 304 empfängt, steht nun durch die Ventilöffnung 342 mit der Leitung 340 in Verbindung. Der Druck in der Leitung 340 betätigt die selbsttätige Einrichtung 341 des Ventils 328 und bewegt das Ventil 328 nach rechts (F i g. 15), um die Ventilöffnungen 344 und 346 jeweils in Verbindung mit den Leitungen 336 und 348 zu bringen und wechselt die Richtung des Luftstromes in diesen Leitungen, um den Umkehrzylinder 334 zu betätigen und die Drehrichtung des Motors 196 umzukehren. Die Leitung 340 ist mit der Leitung 350 verbunden, die mit der Öffnung 352 im Ventil 332 zusammenwirkt, das in dem Anschlußkasten 300 angeordnet ist. Diese Öffnung führt die Luft von der Leitung 350 in die Leitung 354, die mit der selbsttätigen Betätigungseinrichtung 355 des Ventils 330 verbunden ist. Druckluft in der Leitung 354 bewegt das Ventil 330 in die linke Stellung (F i g. 15) und bringt die Leitung 306 durch die Ventilöffnung 358 in Verbindung mit der Leitung 356. Die Leitung 306 erhält Luft durch die Luftversorgungsleitung 270 und durch die Hilfsleitung 302. Diese Luft gelangt in den Luftzylinder 244, um die Rolle 240 in Kontakt mit der oberen Lauffläche der Schiene 50 zu bringen. Der Wagen wird dann durch seine Rollen getragen, und da die Rotationsrichtung des Luftmotors 196 umgekehrt wurde, drückt der Motor gegen das Rohrbündel und schiebt den Wagen 68 längs der Schiene.
Wenn sich der Wagen außer Eingriff mit dem Betätigungsstift 324 des Ventils 312 bewegt, wird das Ventil mittels der Feder 360 in die in F i g. 15 angezeigte Lage bewegt. Dadurch wird die Leitung 340 von Druckluft auf Atmosphärendruck umgeschaltet. Die Lagen der Ventile 328 und 330 werden dadurch nicht verändert.
Wenn der Wagen 68 entlang der Schiene bis zum Hubende bewegt wird, gelangt der Block 322 in Kontakt mit dem Stift 326 am Steuerventil 316 und drückt das Ventil gegen die Feder 327 nach links (mit Bezug auf die in F i g. 15 gezeigte Lage). Dies bringt die Leitung 362 durch die Ventilöffnung 366 in Verbindung mit der Leitung 364. Die Leitung 362 erhält Luft von der Leitung 304. Diese Luft gelangt zur Betätigungseinrichtung 368 des Ventils 328, um dieses in die in der F i g. 15 dargestellte Lage zu verschieben. Luft kann nun von der Leitung 304 durch die Öffnung 370 des Ventils 328 und dann durch die Leitung 336 zum Umkehrzylinder 334 des Luftmotors 196 gelangen, um die Drehrichtung des Motors umzukehren.
Von der Leitung 364 gelangt ebenfalls Luft durch die Leitung 372 zum Ventil 332 und von dort durch die Öffnung 374 zur Leitung 376, die mit der Betätigungseinrichtung 378 des Ventils 330 verbunden ist. Das Ventil wird in eine Lage bewegt, die in der F i g. 15 der Zeichnungen angezeigt ist. Die Luftzufuhr wird nun vom Luftzylinder 244 getrennt, der durch die Leitung 356 und die Ventilöffnung 380 mit der Atmosphäre verbunden wird. Daher zieht die Feder 258 die Rolle 240 außer Berührung mit der oberen Lauffläche der Schiene 50. Wenn nun der Motor mit seinem Arbeitshub beginnt, wird der Wagen auf de: Schicne gekippt, so daß Selbsthemmung eintritt.
Die beschriebene Arbeitsfolge wird automatisch wiederholt, bis das Rohrbündel vollständig aus seinem Gehäuse herausgezogen ist. Die Luftversorgung zum Luftmotor wird dann manuell durch das Ventil 276 abgeschaltet.
Durch Betätigung des handgesteuerten Ventils 292 kann die Arbeitsfolge der Rolle 240 in bezug auf die Drehrichtung des Luftmotors umgekehrt werden, um ein Rohrbündel in sein Gehäuse hineinzubringen, an Stelle es daraus zu entfernen. Die Leitung 294 wirkt dann mit der automatischen Betätigungseinrichtung 384 für das Ventil 332 zusammen und bewegt das Ventil 332 gegen die Feder 385 zur linken Seite in bezug auf die in F i g. 15 gezeigte Lage des Ventils, um einerseits die Ventilöffnung 386 mit der Leitung 372 und der Leitung 354 und andererseits die Ventilöffnung 388 mit der Leitung 350 und der Leitung 376 zu verbinden. Der Luftstrom zu den automatischen Betätigungseinrichtungen 355 und 378 des Ventils 330 wird dadurch umgekehrt, was automatisch eine Umkehr der Arbeitsweise des Ventils in bezug auf die Arbeitsweise der Steuerventile 312 und 316 zur Folge hat. Daher kann Luft in den Zylinder 244 eingeführt werden, wenn das Ventil 316 Kontakt bekommt. Die Rolle 240 hebt dann den Wagen an.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, die Lagen der Rollen, wie sie im vorangehenden beschrieben wurden, umzukehren und die kraftbetätigte Rolle so anzuordnen, daß sie an der unteren Fläche der Schiene angreift und den Wagen gegen die Wirkung der federbelasteten Rollen abzusenken, die dann an der oberen Lauffläche der Schiene angreifen.
In den F i g. 16 und 17 ist eine Einrichtung für den Wagen 60 dargestellt, um jederzeit eine Nachjustierung des Rohrbündels relativ zum Wärmeaustauschergehäuse vorzunehmen. Dazu sind vorgesehen: Ein Zylinder 390 mit oberem Zylinderkopf 392, einem im Zylinder verschiebbaren Gleitstück 396, das unten bei 400 geschlossen ist und ein Fahrgestell 426 mit Rollen 428, 430 trägt, die sich auf der Schiene 50 abstützen; weiterhin ein Kolben 402 mit unterem Kolbenkopf 404 :im Gleitstück 396, ein im Zylinder und im Kolben befestigter Querbolzen 406, der in Schlitzen 408, 410 des Gleitstückes bewegbar ist, ein offenes Ende 394 des Zylinders 390 und Rohrleitungen bzw. Kanäle 412, 414, 416, 421, 422, 424, über welche mittels einer Pumpe 418 aus einem Reservoir 420 Flüssigkeit entweder in den Raum unterhalb des Kolbenkopfes 404 gepumpt werden kann, um das Fahrgestell des Wagens 60 relativ zur Schiene anzuheben, oder durch Betätigen eines Entlastungsventils mittels des Hebels 419 den Wagen abzusenken.
Um ein Aus- und Einhängen der Aufhängegurte 64 zu ermöglichen, ist am unteren Ende des Wagens 60 über Seitenstreben 434, 436 in Abständen 432 von der Schiene 50 eine Betätigungseinrichtung 438 vorgesehen. Zu dieser gehört ein Rahmen 440, 442, 444, 450, 452, 482, 484, zwei im Rahmen drehbar gelagerte, über einen Kettentrieb 454 gekuppelte und mittels eines Rades 456 antreibbare Schraubspindeln 446, 448, ein von den Schraubspindeln bei 460 durchsetzter Schieber 458, der bei Drehung der Schraubspindeln hin- und herbewegt werden kann, eine Rolle 462 im Schieber sowie eine weitere Rolle 464, die bei 446 am Rahmen gelagert ist, ein Gurt 64, dessen eines Ende bei 472 am Rahmen befestigt ist, dann um die Rolle 462 des Schiebers herum zur rzrmcrfesten Rolle 464 geführt ist, von dort nach unten um das Rohrbündel herumgreift und mittels einer Öse 474 mit Griff 480 an einem Zapfen 476 befestigt ist, dessen Ende in einer Ausnehmung 486 der Rahmenplatte 282 abgestützt ist und dessen anderes Ende in einer Rahmenhülse 478 gelagert ist, wobei ein Handgriff 488 in einem Schlitz 492 und einer Raststellung 494 am Zapfen befestigt sind, um diesen axial zu bewegen.
Wird das Handrad 456 gedreht, um den Schieber 458 von der in F i g. 16 veranschaulichten Stellung nach rechts zu bewegen, so wird das Rohrbündel abgesenkt. Unterstützt man das Rohrbündel, so wird der Gurt 64 locker und kann ausgehängt werden bzw. der Wagen kann auf der Schiene 50 verfahren werden, um entsprechend der ausgefahrenen Länge des Rohrbündels die Abstützung an einer günstigeren Stelle vorzunehmen.
Die F i g. 18 bis 24 zeigen eine abgewandelte Ausführungsform des Antriebes für die Montagevorrichtung. Eine Schiene 500 entsprechend der Schiene 50 der ersten Schienenausführungsform trägt einen Wagen 502 entsprechend dem Wagen 68. Zu dieser weiteren Ausführungsform gehören ein umsteuerbarer Druckmittelmotor 504 am äußeren Ende der Schiene, eine mit diesem verbundene und über die ganze Länge der Schiene reichende Welle 506, die an ihren Enden bei 508 ein Radiallager 510 und ein Axiallager 512 sowie bei 514 ein Radiallager 516 und ein Axiallager 518 aufweist, weiterhin eine Öffnung 520 im Wagen 502 für die Schiene 500, vier Rollen 522 am Oberteil des Wagens, die auf der oberen Lauffläche 524 der Schiene ruhen, sowie vier untere Rollen 526, die mit der unteren Lauffläche 528 zusammenwirken, einen unteren einstückigen Ansatz 530 mit aasgelenkter Druckstange 532, einem oberen Ansatz 534, der durch einen Längsschlitz 536 in die Schiene 500 hineinragt, ein Gewindestück 538, das mit der Gewindestange 506 im Eingriff steht und bei 539 (F i g. 24) zur Selbstausrichtung gegenüber der Welle sphärisch gelagert ist, eine in eine Nut 543 des Gewindestückes eingreifende Halteschraube 541, um eine Drehung des Gewindestückes zu verhindern, eine wegklappbare Stütze 540 mit Tragrollen 542 an einer um eine vertikale Achse bei 546 und 548 gegen die Wirkung einer Torsionsfeder 550 drehbar gelagerten Welle 544 zur Unterstützung der langen Gewindespindel, ein Nokken 552 am oberen Ansatz 534 zur Betätigung der wegklappbaren Stütze 540, ein einstellbarer Ring 454 (F i g. 21) auf der Gewindestange 506; um die axiale Spannung auf das Axiallager 512 beim Ausziehen des Rohrbündels zu übertragen, sowie eine Scheibe 556 am anderen Ende der Gewindestange zur übertragung des Axialdruckes auf das Lager 518 beim Einschieben des Rohrbündels Bei dieser Ausführungsform stehen die oberen und unteren Rollen 522,526 dauernd mit den Laufflächen 524, 528 der Schiene 500 in Berührung. Läuft der Motor 504 an, so wird die Gewindestange 506 gedreht und der Wagen dank des Gewindestückes , 538 längs der Schiene bewegt.

Claims

Patentansprüche: 1. Vorrichtung zum Montieren und Demontieren von Rohren oder Rohrbündeln in länglichen Gehäusen, insbesondere für Wärmeaustauscher; wie z. B. auf dem Gebiet der Erdölraffinerie, mit einer sich im wesentlichen parallel zur Gehäuseachse erstreckenden Schiene, deren eines Ende am Gehäuse befestigt ist und relativ zu welcher eine mit dem zu montierenden Rohr verbindbare Antriebseinrichtung verschiebbar ist, die sich bei auf das Rohr ausgeübten Axialkräften an der Schiene abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiene (50; 500) mindestens die Länge des zu montierenden Rohres (66) aufweist, am Gehäuse (48) gelenkig befestigt ist und in einer Vertikalebene höhenmäßig verschiebbar und um die gelenkige Befestigung (70, 72, 82, 84, 90, 92) am Gehäuse (48) schwenkbar abgestützt (42, 44, 46, 56) ist, und daß mindestens eine Katze (60, 58) auf der Schiene längsverfahrbar ist, an der das Rohr aufgehängt und axial geführt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiene (500) hohl ausgebildet ist, daß sich eine Gewindestange (506) durch die gesamte Länge der Schiene hindurch erstreckt und an ihren Enden gelagert ist und mittels eines Antriebsmotors (504) drehbar ist und daß das Rohr (66) mit einem auf der Schiene (500) verfahrbaren Schlitten (502) verbindbar ist, der ein mit der Gewindestange (506) im Eingriff stehendes undrehbares Gewindestück (538) aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (502) einen Durchlaß (520) aufweist, durch den sich die Schiene (500) hindurch erstreckt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (502) obere und untere Rollen (522, 526) aufweist, die ihn gleichzeitig an der oberen und unteren Lauffläche der Schiene führen.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an einem vom Schlitten (502) herabhängenden, mit ihm einstükkigen Ansatz (530) eine mit der Gehäuseachse ausfluchtbare Zug- bzw. Druckstange (532) angelenkt ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewindestück (538) in einem am Schlitten (502) einstükkig ausgebildeten oberen Ansatz (534), ein selbsttätiges Ausrichten relativ zur Gewindestange (506) erlaubend, beweglich gelagert ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindestange (506) mittels mindestens einer wegklappbaren Stütze (540) unterstützt ist. B.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stütze (540) an einer um eine vertikale Achse seitlich neben dem Durchlaß für die Gewindestange (506) in der Schiene (500) drehbar gelagerten Welle (544) befestigt ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stütze (540) Tragrollen (542) aufweist, auf denen die Gewindestange (506) in der Stützstellung der Stütze ruht.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stütze (540) in ihrer Stützstellung mittels einer Feder, insbesondere Torsionsfeder (550), vorgespannt ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Schlittenansatz (534) nach vorn und hinten vorspringende Nokken (552) angebracht sind, die die Stütze (540) bei Bewegung des Schlittens in der jeweiligen Richtung gegen Federwirkung aus der Bahn des Schlittens hinausschwenken.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindestange (506) mittels eines umsteuerbaren Druckmittelmotors (504) antreibbar ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einen Hub gleich einem Bruchteil der Rohrlänge bewirkende Antriebseinrichtung (196, 204, 206, 216, 228) an einem Stützlager (68) vorgesehen ist, das bei Beginn des Antriebshubes an der Schiene (50) festklemmbar ist und am Hubende lösbar und auf der Schiene verschiebbar ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung eine teleskopartig ein- und ausfahrbare Stange (216) aufweist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützlager (68) einen Durchlaß aufweist, durch den die Schiene (50) hindurchgreift, und daß der Durchlaß bei der exzentrisch zur Schienenachse am Stützlager (68) angreifenden Montagekraft eine ausreichend geringe Länge zur Erzielung einer Selbsthemmung des Stützlagers an der Schiene besitzt.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der obere und diagonal gegenüberliegende Auflagepunkt des gekippten Stützlagers (68) auf der Schiene (50) einen Längsabstand (2 y) voneinander haben, der kleiner ist als das zweifache Produkt aus Reibungskoffizient (f) am Auflagepunkt des Stützlagers an der Schiene und dem Abstand (x) des Angriffspunktes der Montagekraft (P) am Stützlager (68) von der Schienenmittelachse.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß am Stützlager (68) eine Einrichtung (240 bis 252) vorgesehen ist, durch die die Selbsthemmung beim Betätigen der Antriebseinrichtung (196, 204, 206, 216, 228) ausschaltbar ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (240 bis 252) mindestens eine Rolle (240) umfaßt, die aus einer zurückgezogenen Ruhestellung heraus bewegbar ist und das Stützlager quer zur Schienenachse verlagert.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolle (240) an einem druckmittelbetätigten Kolben (242) gelagert ist und im ausgefahrenen Zustand auf der Oberseite der Schiene ruht und das Stützlager um eine Strecke angehoben hat, daß eine vordere (250, 252) und eine hintere (246), untere elastisch gelagerte Rolle an der Unterseite der Schiene anliegen.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem den Hub der Antriebseinrichtung mitmachenden Teil (218) und relativ zum Stützlager (68) ortsfesten Teilen (196, 320) Anschläge (314) und Endumsteuereinrichtungen (312, 316) vorgesehen sind, die bei Beendigung des Arbeitshubes den Motor (196) der Antriebseinrichtung umsteuern und gleichzeitig die die Selbsthemmung des Stützlagers an der Schiene ausschaltende Einrichtung (240 bis 252) in Tätigkeit setzen bzw. nach Vollendung des Leerlaufhubes den Motor (196) umsteuern und die Einrichtung (240 bis 252) außer Funktion setzen.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützlager (68) über flexible Leitungen (284, 296, 308, 310) mit einem ortsfesten Druckmittelvorrat verbunden ist und die Antriebseinrichtung (196, 204, 206, 216, 228) druckmittelbetätigbar ist.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung eine ein- und ausfahrbare, undrehbare Gewindestange (216) aufweist, die mittels einer motorisch gedrehten Gewindemuffe (206) axial bewegbar ist.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Wagen (58, 60) an der Schiene (50, 500) heb- und senkbar ist.
24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (58, 60) Rollen (428, 430) aufweist, mittels deren er auf der Schiene verfahrbar ist, daß die Rollen an einem Druckmittelkolben (396) gelagert sind, der in einem am Schlitten angebrachten Druckmittelzylinder verschiebbar ist.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schlitten eine eigene Druckmittelquelle (418) hat.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Schlitten (58, 60) eine verstellbare Aufhängeeinrichtung (62, 64) vorgesehen ist.