DE2541517B2

DE2541517B2 - Vorrichtung zum automatischen Läppen von einem Ventilsitz

Info

Publication number: DE2541517B2
Application number: DE2541517A
Authority: DE
Inventors: Muraichi Iwasaki; Masami Kita-Kyushu Okano; Morito Yukuhashi Sadamura; Takeshi Suzuki; Yutaka Kita-Kyushu Terawaki; Yasushi Utunomiya; Yoshihiro Yajima; Yozi Yukuhashi Yamauchi
Original assignee: Okano Valve Seizo Kk Kitakyushu Fukuoka (japan)
Current assignee: Okano Valve Seizo Kk Kitakyushu Fukuoka (japan)
Priority date: 1974-09-17
Filing date: 1975-09-17
Publication date: 1979-09-20
Also published as: DE7529477U; GB1508145A; NL7510953A; DE2541517A1; US4007561A; JPS5338838B2; CA1015951A; DE2541517C3; JPS5133394A; IT1042607B; FR2285212B1; FR2285212A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen Läppen von einem Ventilsitz, mit einer am Ventilgehäuse befestigbaren Trägerplatte, einem hülsenförmigen, vom mittleren Bereich der Trägerplatte sich in das Ventilgehäuse erstreckenden Element, das an seinem der Trägerplatte abgewandten Endbereich eine Zylindereinrichtung zur Aufnahme eines durch ein Druckmittel betriebenen Kolbens für die Zustellung einer Läppscheibe bildet, und einer hohlen Treibwelle zum Drehen der Läppscheibe.

Kernkraftanlagen werden in bestimmten Zeitintervallen gesetzlich vorgeschriebenen, periodischen Inspektionen unterzogen. Dabei ist häufig erforderlich, daß die Ventilsitze bei der Reparatur von Hauptstromisolierventilen oder anderen Ventilen geläppt werden müssen. Der Läppvorgang erforderte bislang manuelle Arbeiten. Deshalb mußte das Strahlungsniveau im betreffenden Kernreaktor au^f die zulässigen Werte oder darunter reduziert werden, damit das die Reparatur durchführende Personal den Kernreaktor betreten kann, um das Läppen der Ventilsitze innerhalb einer möglichst kurzen Zeit durchzuführen. Die bei jeder Arbeit auftretende Strahlungsdosis ist umgekehrt proportional zum Quadrat der Entfernung von der Verunreinigungsquelle und ferner proportional zu den Arbeitsstunden. Daher kann die gleiche Person keine längere Zeitdauer arbeiten, wobei die Strahlungsdosis der die Person ausgesetzt ist, die Arbeitszeit begrenzt. Außerdem muß das Personal nach wenigen Arbeitsstunden zur Einhaltung seiner Gesundheit ausgewechselt werden, so daß zur Durchführung der Arbeit zahlreiche Fachleute erforderlich sind.

Aus der GB-PS 8 47 719 ist die eingangs genannte Vorrichtung zum automatischen Läppen eines Ventilsitzes bekannt Gemäß dieser Patentschrift wird die Läppscheibe, die mit ihrem Randbereich auf dem zu

ίο läppenden Ventilsitz aufliegt, über ein hülsenförmiges Element mit einer Kolbenzylinder-Zustelleinrichtung mittels einer das hülsenförmige Element außen umgebenden drehbaren Hülse in Drehbewegung versetzt Die drehbare Hülse selbst ist in einem auf der Oberseite der Trägerplatte befestigten hülsenförmigen Aufsatz durch eins komplizierte Lageranordnung gehalten. Da der Zustellantrieb auch gleichzeitig den Drehantrieb für die Läppscheibe bildet, ist am oberen Ende des Hülsenelementes eine Drehkupplung erforderlich, um das Medium für den Zustellantrieb einzuführen.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine kompakte und hinsichtlich ihrer Bedienungsweise und Anbringung an dem Ventilkörper besonders leicht zu handhabende Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnungsgemäßen Merkmale des Kauptanspruchs gelöst.
Gemäß der Erfindung ist die Läppscheibe an der

i» hohlen Treibwelle so angeordnet, daß sie sich konzentrisch und in enger Berührung mit dem zu läppenden Ventilsitz dreht. Durch diesen erfindungsgemäßen Aufbau der Vorrichtung lassen sich leicht automatische Zuführeinrichtungen für das Läppmittel

It sowie Reinigungseinrichtungen an der Läppscheibe anordnen. Weiterhin besitzt die Anlage den Vorteil, daß sich ohne Behinderung des Läppbetriebes durch die Treiberwelle ein Periskoprohr einführen läßt, um den Läppvorgang von außen überwachen zu können.

·»<> Die automatische Zuführung eines Schleifmittels ist im Zusammenhang mit einer Läppmaschine aus der US-Patentschrift 29 97 827 bekannt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich vornehmlich bei in Kernkraftwerken verwendeten Ventilen

ί^γ> benutzen, da die Fernbedienung und die Einsichtnahme der Bearbeitungsstelle aus der Ferne einen unmittelbaren Eingriff der Bedienungsperson im Arbeitsbereich unnötig macht. Dadurch kann die Gefahr einer radioaktiven Bestrahlung des Bedienungspersonals

">ii vermieden werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert, wobei die Zeichnung einen Längsschnitt durch die an einem Ventilgehäuse angeordnete Vorrichtung zeigt.

^r<^r> In der Zeichnung ist eine Vorrichtung zum automatischen Läppen von einem Ventilsitz dargestellt. Die Vorrichtung eignet sich für das Läppen des Ventilsitzes eines Hauptdampfisolierventils an Behältern, in denen Kernreaktoren mit einer hohen Strahlendosis aufge-

wi nommen sind. Die gezeigte Anordnung besitzt einen allgemein mit 1 bezeichneten Hauptrahmen einschließlich einer Trägerplatte 2 und eines hülsenförmigen Elementes 3, das mit der Trägerplatte 2 integriert verbunden ist und sich am mittleren Bereich der

i'^r> Unterseite der Trägerplatte 2 und im wesentlichen senkrecht dazu erstreckt. Durch die Mitte der Trägerplatte 2 und ferner koaxial zum hülsenförmigen Element 3 erstreckt sich eine hohle Treibwelle 4, die

sowohl durch die Trägerplatte 2 als auch durch zwischenüegende Bereiche des hülsenförmigen Elementes 3 so getragen wird, daß sie sowohl eine Dreh- als auch longitudinal Gleitbewegung vornehmen kann. Die Treibwelle 4 besitzt einen Endbereich, der geringfügig über die Trägerplatte 2 hinausragt und einen anderen, von der Trägerplatte 2 abgewandten Endbereich, der über das untere Ende des hülsenförmigen Elementes 3 hinaussteht Am äußersten Ende des anderen Endbereiches der Treibwelle ist eine Läppscheibe 5 fest so angeordnet, daß sie sich im wesentlichen senkrecht zur Achse der Welle 4 erstreckt

Das hülsenförmige Element 3 ist an der von der Trägerplatte 2 abgewandten Seite mit einem Pneumatikzylinder 6 versehen, innerhalb dem ein Kolben 7 gleitbar angeordnet ist In der Zeichnung ist der Kolben 7 an dem Teil der Treibwelle 4 ausgebildet, der in dem Zylinder 6 liegt und einen größeren Durchmesser hat. Der Kolben 7 kann auch aus einem ringförmigen Element gebildet werden, das auf der Treibwelle 4 befestigt wird. Zwischen dem Kolben 7 und dem unteren Ende des Zylinders 6 befindet sich innerhalb des Zylinders 6 eine Druckfeder 8, die die Treibwelle 4 umgibt. Die Druckfeder 8 hält normalerweise die Läppscheibe 5 in einem bestimmten Abstand von der Trägerwelle 2.

Zum Antrieb der Treibwelle 4 ist ein elektrischer Umkehrmotor 9 fest mit der Oberseite der Trägerpia te 2 verbunden und wirkungsmäßig mit einem Schaltgetriebe 10 gekoppelt. Das Schaltgetriebe 10 befindet sich in dem Teil der Trägerplatte 2, der unterhalb des Motors 9 liegt. Desweiteren ist das Getriebe 10 wirkungsmäßig mit einem Kettenrad 11 verbunden, welches durch eine endlose Kette 12 (nur ein Teil der Kette ist gezeigt) mit einem weiteren, an der Treibwelle 4 angeordneten Kettenrad 13 gekoppelt ist. Dadurch bildet der Motor 9 zusammen mit den Bauteilen 10 bis 13 eine Antriebseinrichtung für die Treibwelle 4, um auf diese ein Drehmoment zu übertragen.

Die Läppscheibe 5 hat eine untere Umfangskante, die, wie in der Zeichnung dargestellt ist, eine Abschrägung aufweist, wodurch eine Arbeitsfläche 14 gebildet wird, die in ihrer Konfiguration dem gewünschten Ventilsitz 5 entspricht. Desweiteren ist an der Unterseite der Läppscheibe 5 ein Führungsring 15 lösbar angeordnet, Die Läppscheibe 5 ist an der Oberseite mit einer Einrichtung 16 zum automatischen Zuführen von einem Läppmittel und mit einem Reinigungswischcr 17 versehen. Die Zuführeinrichtung 16 besteht aus einer Spritze, die schräg mit dem Umfangsbereich der Läppscheibe 5 verbunden ist, so daß sie sich an dem Teil der Unterseite der Läppscheibe 5 öffnet, der dem unteren Ende der abgeschrägten Arbeitsfläche 14 naheliegt. Der Reinigungswischer 17 wird zwecMnäßigerweise von der Läppscheibe 5 so getragen, daß er sich durch diese radial nach außen erstreckt. Der Reinigungswischer 17 enthält einen pneumatischen, klein bemessenen Zylinder, eine Kolbenstange mit einem gabelförmigen Ende, die sich aus dem Zylinder heraus erstreckt, und einen vom gabelförmigen Ende der Kolbenstange getragenen Stapel 18 aus kreisförmigen Wischlamellen, die aus einem faserigen Material bestehen.

Wie dargestellt, erstreckt sich ein periskopartiges Beobachtungsglas 19 koaxial durch die hohle Treibwelle 4, dessen oberes Ende etwas über das zugewandte Ende der Welle vorsteht. Der untere Bereich des Beobachtungsglases 19 ragt über die Läppscheibe 5 heraus und ist im wesentlichen parallel zur Läppscheibe 5 abgebogen, wobei das Ende 20 des unteren Bereiches nahe beim Umfang der Läppscheibe 5 liegt

Die soweit beschriebene Anordnung ist in der <> Zeichnung in betriebsmäßiger Verbindung mit einem Ventilgehäuse B gezeigt dessen Ventilsitz 5 geläppt werden soll. Dabei ist das zugehörige Ventil aus dem Ventilgehäuse entfernt worden. Die Trägerscheibe 2 ruht auf dem oberen Ende des Ventilgehäuses B, wobei

ίο ein Zentrierring 21 lösbar mit der Oberfläche des Ventilgehäuses verbunden ist Der Zentrierring 21 ist in einer zugehörigen Umfangsnut im oberen Ende des Ventilgehäuses B mit einer bestimmten Toleranz gehalten, so daß zusammen mit dem Führungsring 15 an

Ii der Läppscheibe 5 die Mitte der Läppscheibe 5 mit der des Ventilsitzes übereinstimmt. Danach wird die Anordnung fest mit dem Ventilgehäuse B mittels einer Klemmeinrichtung verbunden, die einen ringförmigen, eng auf der Trägerplatte 2 sitzenden Dauermagneten 22 enthält. Auf diese Weise wird die Läppscheibe 5 an ihrer vorbestimmten Stelle angeordnet, bei der sie kurz vor dem Ventilsitz S liegt. Dann wird die Läppscheibe 5 geringfügig in Richtung auf den Ventilsitz 5 axial zur Welle 4 bewegt, bis die Arbeitsfläche 14 mit dem Ventilsitz in Eingriff gelangt.

Um diese geringe axiale Bewegung der Läppscheibe 5 vornehmen zu können, wird ein geeignetes Druckmedium, wie Luft oder Stickstoffgas, in das obere Ende des Zylinders 6 über einen Zuführmechanismus, wie er

jo schemptisch durch den Pfeil a> angedeutet ist, eingegeben, um den Kolben 7 gegen die Kraft der Druckfeder 8 hinunterzudrücken. Dadurch bewegt sich die hohle Treibwelle 4 und damit die Läppscheibe 5 nach unten, bis die Arbeitsfläche 14 der Platte 5 in enge Berührung

r> mit dem Ventilsitz ^gelangt.

Dabei kann ein nicht gezeigtes elektromagnetisches oder Einstellventil im Fluidzuführmechanismus a\ angeordnet sein, um den Mediumdruck im Zylinder 6 zu steuern und damit eine Steuerung des Flächendruckes

■to vorzunehmen, mit dem die Arbeitsfläche 14 der Läppscheibe 5 gegen den Ventilsitz S drückt; der Flächendruck kann auf diese Weise irgendeinen gewünschten Wert annehmen.

Während die Lüppscheibe 5 gegen den Ventilsitz S

ti unter dem zuvor beschriebenen notwendigen Druck drückt, wird der Umkehrmotor 9 eingeschaltet, um über das Schaltgetriebe 10, das Kettenrad 11, die endlose Kette 12 und das Kettenrad 13 die Treibwelle 4 und damit die Läppscheibe 5 in der einen oder anderen

in Richtung in Bewegung zu setzen. Zur gleichen Zeit wird ein Druckfluid der Zuführeinrichtung 16 für das Läppmittel über einen durch den Pfeil a2 angedeuteten Mediumzuführmechanismus zugeführt, so daß ein darin enthaltenes Läppmittel in die Grenzfläche zwischen

Y> Arbeitsfläche 14 der Läppscheibe 5 und dem Ventilsitz 2 eingespritzt wird. Durch die Arbeitsfläche 14 wird der Ventilsitz S geläppt, während der Grenzfläche zwischen den beiden Bauteilen 14 und Sein Läppmittel zugeführt wird.

w) Die Drehgeschwindigkeit der Läppscheibe 5 kann durch das Schaltgetriebe 10 verändert werden. Falls sich das Übersetzungsverhältnis des Schaltgetriebes 10 kontinuierlich verändern läßt, kann die Drehgeschwindigkeit der Läppscheibe ebenfalls stufenlos verändert

tv"> werden.

Das der Zuführeinrichtung 16 zugeführte Druckmedium kann dasselbe Medium sein, das in den Zylinder 6 eingegeben wird. Auch dieses Druckmedium kann durch

ein nicht dargestelltes elektromagnetisches Ventil oder dergleichen gesteuert werden, welches im Mediumzuführmechanismus a₂ angeordnet ist.

Nach Beendigung des Läppvorganges oder während desselben kann der Motor 9 zum Anhalten der Läppscheibe 5 ausgeschaltet werden. Danach wird die Treibwelle 4 mit der Läppscheibe 5 durch kombinierte Arbeitsweise des Zylinders, Kolbens und der Feder 6, 7 bzw. 8 angehoben, so daß die Arbeitsfläche 14 der Läppscheibe 5 in Abstand vom Ventilsitz S zu liegen kommt. Im Anschluß daran wird ein Druckmedium dem Zylinder am Reinigungswischer 17 durch einen mit dem Pfeil a3 angedeuteten Zuführmechanismus zugeführt. Dadurch wird der Wischstapel 18 gegen den Ventilsitz 5 gedrückt. Gleichzeitig wird die Läppscheibe 5 nach Einschalten des Motores 9 gedreht, während ein flüssiges Reinigungsmittel intermittierend oder kontinuierlich auf den Ventilsitz 5 gesprüht wird, so daß der Stapel 18 den gesamten Bereich des Ventilsitzes 5 abwischt und reinigt. Danach wird der Wischerstapel 18 in seine Ausgangsstellung zurückgezogen.

Der Wischer 17 kann vorzugsweise so ausgebildet werden, daß sich das Wischen des Stapels 18 über einen bestimmten Winkel, beispielsweise von Vg einer voll ständigen Umdrehung, bei jeder vollständigen Umdre hung der Läppscheibe 5 dreht. Auch mit der hin- un< hergehenden Bewegung des Stapels 18 verbunden!

ί Bewegungen können durch Betätigung des im Wische 17 angeordneten Zylinders vorgenommen werden Nach Beendigung des Läppbetriebes läßt sich durch da: Beobachtungsglas 19 der geläppte Ventilsitz beobach ten und feststellen, ob der Ventilsitz zufriedenstellen

ίο geläppt ist. Falls gewünscht, kann eine nicht gezeigte fotografische Kamera wirkungsmäßig mit dem Beob achtungsglas 19 verbunden werden, um den Zustand de; Ventilsitzes vor und nach dem Läppvorgang zi fotografieren. Als Alternative kann, wie in dei Zeichnung dargestellt, eine Fernsehaufnahmekamera 21 mit hohem Auflösungsvermögen wirkungsmäßig mi dem oberen Ende des Beobachtungsglases 19 verbun den werden, um den geläppten Zustand des betreffen den Ventilsitzes an einer entfernten Stelle mittels eine:

entsprechenden Fernsehempfängers aufzuzeichnen unc zu beobachten. Die Aufnahmekamera 23 kann aud wirkungsmäßig mit dem Beobachtungsglas 19 durcf eine nicht gezeigte Faseroptik verbunden werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum automatischen Läppen von einem Ventilsitz, mit einer am Ventilgehäuse befestigbaren Trägerplatte, einem hülsenförmigen, vom mittleren Bereich der Trägerplatte sich in das Ventilgehäuse erstreckenden Element, das an seinem der Trägerplatte abgewandten Endbereich eine Zylindereinrichtung zur Aufnahme eines durch ein Druckmittel betriebenen Kolbens für die Zustellung einer Läppscheibe bildet, und einer hohlen Treibwelle zum Drehen der Läppscheibe, dadurch gekennzeichnet, daß das hülsenförmige Element (3) an der Trägerplatte (2) befestigt ist, daß die hohle Treibwelle (4) sich durch die Trägerplatte (2) und das hülsenförmige Element (3) erstreckt, wobei der obere Endbereirh der Treibwelle etwas über die Trägerplatte und deren unterer Endbereich über das hülsenförmige Element hinausragen, daß am unteren Ende der Treibwelle die Läppscheibe (5) mit einer Umfangskante (14) zum Läppen des Ventilsitzes (S) befestigt ist, daß am unteren Endbereich der Treibwelle der Kolben (7) der Kolbenzylindereinrichtung (6, 7) befestigt ist, und daß an der Läppscheibe (5) eine Einrichtung (16) zum automatischen Zuführen von einem Läppmittel zur Umfangskante der Läppscheibe (5) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Läppscheibe (5) mit einem mit der Hohlwelle (4) verbundenen Reinigungsmischer (17) versehen ist, der ein Wischelement (18) in Form eines Ringes enthält, der mit dem Ventilsitz (S) in Eingriff bringbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die hohle Treibwelle (4) ein periskopartiges Beobachlungsglas (19) ragt.