DE3600225A1 - Vorrichtung zum auf- und abwickeln eines kabels - Google Patents

Vorrichtung zum auf- und abwickeln eines kabels

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Description

-A- Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auf- und Abwickeln eines Kabels, dessen eines Ende in elektrischer Verbindung mit einer feststehenden Einrichtung besteht.
In Industrieanlagen müssen häufig Kontrollen ausgeführt werden, um die Entwicklung der gewisse Teile der Anlage bildenden Materialien festzustellen oder um zu prüfen, ob empfindliche Teile gefährliche Verschlechterungen aufweisen. Es kann notwendig sein, diese Kontrollen aus der Ferne auszuführen, weil die zu prüfenden Teile nicht zugänglich sind oder weil die in der industriellen Anlage herrschenden Bedingungen für Bedienungspersonen gefährlich sind.
Wenn man zum Beispiel die Rohre der Dampfgeneratoren von Druckwasserreaktoren kontrolliert, muß von der Ferne aus von der Außenseite des Dampfgenerators her unter dessen Wasserkasten vorgegangen werden. Die Kontrolle der Rohre der Dampfgeneratoren von Druckwasserreaktoren besteht häufig darin, daß in die Rohre Ultraschall- oder Wirbelstromsonden eingeführt werden, die die gewonnenen Meßergebnisse über sehr lange Kabel übertragen, deren nicht mit der Sonde ver-Dundenes Ende in elektrischer Verbindung· mit einem Gerät zur Auswertung der Meßsignale besteht.
Diese Kabel haben im allgemeinen eine Anordnung von Leitern, die die verschiedenen Meßsignale zum Gerät zur Auswertung dieser Signale übertragen.
Die Verschiebung der Sonden in der Anlage im Verlauf der Kontrolle, zum Beispiel in den Rohren eines Dampfgenerators, erfolgt sehr häufig durch Schub- oder Zugwirkungen an einem Teil des außerhalb der Anlage befindlichen Kabels. Diese Schub- oder Zugwirkungen können von Hand oder durch eine elektromechanische Steueranordnung oder Zug-Schubeinrich-
tung ausgeführt werden. Das Kabel hat eine ausreichende Steifheit, um die Übertragung von Zug- und Schubkräften an seinem die Sonde tragenden Ende zu ermöglichen.
Der der Sonde entgegengesetzte Endteil des Kabels wird im allgemeinen auf eine zylindrische Trommel aufgewickelt, was eine Begrenzung der mechanischen Verschlechterungsgefahren des Kabels und der Bildung von Knoten ermöglicht, die Blokkierungen hervorrufen können.
Das Ende des Kabels, das in elektrische Verbindung mit dem Gerät zur Auswertung der Meßsignale gebracht werden soll, macht die Drehung der Trommel mit, so daß mehrspurige drehbare Stecker verwendet werden müssen, wobei jede leitende Spur einem Meßleiter entspricht. Die Herstellung dieser Stecker stellt schwer zu lösende Probleme und erfordert die Wahl von geeigneten Materialien, um eine gute Übertragung der Signale zu gewährleisten. Die Kosten dieser Stecker sind somit hoch. Andererseits erfordert die Verwendung dieser Stecker besondere Vorsichtsmaßnahmen, die nicht immer ausreichen, um jede Gefahr von Störungen zu vermeiden. Diese dem Meßsignal überlagerten und insbesondere durch einen schlechten Kontakt zwischen den Schleifkontakten und den Spuren der Stecker bedingten Störungen können Meßfehler nach sich ziehen, die zu einer unbefriedigenden Kontrolle führen.
\i ' Man hat Auf- und Abwickelvorrichtungen für Kabel vorgeschlagen, bei denen eines der Enden der Kabel fest bleibt und somit die Verwendung eines drehbaren Steckers vermeidet. Derartige Vorrichtungen sind jedoch nicht bei einem Kabel anwendbar, das durch Schub oder Zug verschoben wird.
Man kennt auch Aufwickelvorrichtungen für Draht, zum Beispiel Walzdraht, die ein zylindrisches Aufnahmegehäuse für den Draht und eine Führungsleitung aufweisen, in denen sich der Draht bewegt. Diese Führungsleitung gewährleistet den Trans-
port des Drahts bis zum ümfangsteil des Gehäuses, in dem der Draht aufgewickelt wird. Das zylindrische Gehäuse wird um seine Achse gedreht, so daß die Drehbewegung zwischen dem Gehäuse und der Führungsleitung, durch welche der Draht ankommt, das Aufwickeln des Drahts innerhalb des Gehäuses ermöglicht. Eine derartige Vorrichtung wurde jedoch niemals bei einem durch Schub und Zug verschobenen Meßkabel angewendet und ermöglicht auch nicht eine einfache Aufnahme der MeßSignale.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer Vorrichtung zum Auf- und Abwickeln eines Kabels, dessen eines Ende in elektrische Verbindung mit einer feststehenden Einrichtung steht, mit einer Platte einschließlich eines Umfangsteils, auf dem sich das Kabel aufwickelt, und mit einer Führungseinrichtung zur Führung des Kabels bis zum Umfangsteil der Platte, wobei das Kabel in Bewegungsrichtung aufwärts von der Führungsleitung, d. h. auf der der Platte gegenüberliegenden Seite, mit einer Schub- und Zugeinrichtung in Eingriff steht, die die Verschiebungen des Kabels ausführt, und wobei die Platte und die Führungsleitung zum Auf- und Abwickeln des Kabels gegeneinander gedreht werden, welche Vorrichtung ein einfaches Auf- und Abwickeln des Kabels unter guten Bedingungen und unter Vermeidung von drehbaren Steckern gestattet.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß die Platte feststeht und daß die Führungsleitung mit einer Welle fest verbunden ist, die gegenüber der Platte drehbar gelagert, längs einer zur Platte in deren Mittelteil senkrechten und der Aufwickelachse des Kabels entsprechenden Aches XX1 ausgerichtet und mit einer Einrichtung zur drehenden Rückstellung um die Aufwickelachse XX1 verbunden ist, die bestrebt ist, sie in der dem Abwickeln des Kabels entsprechenden Richtung zu drehen, wobei die Führungsleitung eine solche Form hat, daß ihre Projektion in einer zur Aufwickelachse XX1 senkrechten Ebene gekrümmt ist und einen
konvexen Teil aufweist, der in Aufwickelrichtung des Kabels gerichtet ist, so daß ein am Kabel zu dessen Aufwickeln wirkender Schub eine Drehung der Führungsleitung gegen die Wirkung der Rückstelleinrichtung bewirkt.
Im folgenden wird ein Ausführungs beispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen senkrechten Schnitt eines Dampfgenerators, bei dem man eine Kontrolle der Rohre ausführt;
Fig.2a eine halbe Ansicht A von Fig. 1 der Auf-und Abwickelvorrichtung ;
Fig.2b eine halbe Ansicht B von Fig. 1 der Auf- und Abwickelvorrichtung für Kabel;
Fig.2c einen Schnitt CC von Fig. 2a;
Fig.3a eine vergrößerte Ansicht der Einzelheiten A von Fig.2c;
Fig.3b eine vergrößerte Ansicht der Einzelheit B von Fig.2c.
S In Fig. 1 sieht man das Unterteil 1 eines Dampfgenerators mit einem Wasserkasten 2, einem Bündel von Rohren 3 und einer Rohrplatte 4, die von den Unterteilen der Rohre 3 des Bündels durchquert wird.
Zur Kontrolle der Rohre führt man durch eine Öffnung 5 des Wasserkastens ein Kabel 6 ein, an dessen Ende eine Sonde befestigt ist, die aufeinanderfolgend in jedes der Rohre des Bündels durch eines seiner Enden eingeführt werden kann. Die Sonde 7 kann im Rohr durch eine Anordnung verschoben werden, die eine Zug-Schubvorrichtung 9 und die
- 8 Auf- und Abwickelvorrichtung 10 für Kabel aufweist.
Die Zug-Schubvorrichtung enthält innerhalb eines von einem Träger 14 getragenen Gehäuses 13 in bekannter Weise eine Anordnung von Rollen 11, die von einem Motor 12 in der einen oder anderen Richtung angetrieben werden.
Die Auf- und Abwickelvorrichtung 10 für Kabel, die im einzelnen in Verbindung mit Fig. 2a, 2b und 2c beschrieben wird, enthält eine Platte 15, die zur Aufnahme des Kabels bestimmt und mit einem Träger 16 starr verbunden ist, und eine Führungsleitung 17, in die sich das Kabel 6 am Austritt aus der Zug-Schubvorrichtung 9 bewegt. Die Führungsleitung 17 hat ein dem Umfangs der Tragplatte 5 benachbartes Ende, von wo aus die Verteilung des Kabels zu dessen Auf- oder Abwicklung an der Platte 15 erfolgt. Die Führungsleitung hat längs einer inneren Mantellinie 17b der Krümmung der Führungsleitung 17 einen Schlitz 17b. Dieser Schlitz erleichtert die Einführung der Sonde und ihres Kabels, dessen Steifheit ihm ein leichtes Annehmen der Form der Führungsleitung 17 verbietet. Die Zug-Schubvorrichtung 9 befindet sich geringfügig in Bewegungsrichtung aufwärts vom anderen Ende der Führungsleitung 17, das ihr Eintrittsende bildet.
Das der Sonde 7 gegenüberliegende Ende des Kabels ist an der Platte 15 befestigt und mit einem Gerät 18 zur Auswertung der vom Kabel 6 übertragenen Meßsignale verbunden. Die Verbindungsstelle zwischen dem Ende des Kabels und dem Gerät 18 stellt keinerlei Problem, da der Träger 15 feststeht.
Die Fig. 2a, 2b und 2c zeigen die Kabelauf- und -abwickelvorrichtung 10, deren feststehende Platte 15 in ihrem Mittelteil einen kegelstumpfförmigen Träger 20 trägt, der als Achse die Achse XX1 der kreisförmigen Platte 15 aufweist,
_ α —
die der Aufwickelachse des Kabels 6 entspricht. Der Träger 20 trägt eine Anordnung von Kugellagern 22, in denen eine längs der Achse XX1 ausgerichtete Welle 24 drehbar gelagert ist. Die Führungsleitung 17 ist mit einem der Enden der Welle 24 fest verbunden. Das andere Ende dieser Welle 24 dringt in ein mit dem Träger 20 fest verbundenen Gehäuse 25 ein. Innerhalb des Gehäuses 25 ist das Ende der Welle 24 mit dem zentralen Ende einer Spiralfeder 26 fest verbunden, deren anderes Ende im Gehäuse 25 gegen Drehung festgelegt ist. Der Aufwickelsinn der Spiralfeder 26 und ihr Einbau in das Gehäuse 25 sind so getroffen, daß diese Feder bestrebt ist, die Welle 24 und die Führungsleitung 17 in Richtung des Pfeils 27 von Fig. 2a anzutreiben, d. h. im Abwickelsinn des Kabels 6. Die Spiralfeder 26 bildet somit eine Einrichtung zur Rückstellung der Welle 24 und der Führungsleitung 17 im Abwickelsinn des Kabels. Ein Anschlag 29 mit einem Festlegungsstift ermöglicht die Festlegung der Welle 24 gegen Drehung, um das Abwickeln der Spiralfeder zu vermeiden, wenn die Aufwickelvorrichtung nicht in Betrieb ist.
Das Kabel 6 wird im Umfangsteil des feststehenden Trägers aufgewickelt und bildet aufeinanderfolgende Windungen, wie in Fig. 2c, 3a und 3b dargestellt.
Wenn man mittels der Vorrichtung 9 am Kabel zieht, hat die Führungsleitung 17 die Neigung, der Verschiebung des Kabels unter der Wirkung der Spiralfeder 26 vorauszueilen, die die Welle 24 im Abwickelsinn des Kabels um die Achse XX1 dreht. Das Abwickeln des Kabels wird daher durch die Wirkung der Führungsleitung 17 erleichtert.
Wenn man mittels der Vorrichtung 9 auf das Kabel einen Schub ausübt, übt dieses auf Grund seiner Steifheit auf die Innenfläche der Führungsleitung 17 in deren in Fig. 2a sichtbarem Teil 17a einen Schub aus. Die Führungsleitung 17 hat
eine solche Form, daß sowohl ihre Projektion auf die die Aufwickelachse XX1 enthaltende Ebene (Fig. 2c) als auch ihre Projektion auf eine zu dieser Achse XX1 senkrechte Ebene (Fig. 2a) eine Krümmung aufweist, die die Führung des Kabels gewährleistet.
Die Krümmung in einer axialen Ebene gemäß Fig. 2c ermöglicht die Führung des Kabels zum Umfangsteil des Trägers 15, wo sich die Wicklung bildet.
Die Krümmung in einer zur Achse XX1 senkrechten Ebene gemäß Fig. 2a ist von der Art, daß die Führungsleitung 17 außen einen konvexen Teil 17a aufweist, der in Richtung des Pfeils 28 entsprechend dem Aufwickelsinn des Kabels gerichtet ist. Wenn man das Aufwickeln des Kabels durch Schub ausführt, übt das Kabel auf die Führungsleitung 17 in deren Teil 17a einen Schub aus, der die Führungsleitung in Richtung des Pfeils 28 drehen will. Die Drehung der Führungsleitung 17 ermöglicht eine Verteilung des Kabels zu dessen Aufwicklung im ümfangsteil des Trägers 15. Die Schubkraft des starren Kabels 6 an der Führungsleitung 17 genügt, um die Führungsleitung 17 gegen die Wirkung der Spiralfeder 26 zu drehen, deren Zusammendrückung während des Aufwickeins des Kabels 6 zunimmt.
Die Bewegungen des Kabels 6 sowohl im Abwickelsinn als auch im Aufwickelsinn werden somit durch die Führungsleitung 17 erleichtert, die jegliche Verformung und Verwirrung des Kabels vermeidet.
Es wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 2 und 3 der Aufbau und die Montage der Platte 15 beschrieben, die folgendes aufweist: einen zentralen Teil 15a in Scheibenform, der mit dem Träger 16 fest verbunden ist, und einen Umfangsteil 15b in Kranzform, der außen von einem Rand 30 umgeben ist, an dem Laschen 31 zum Halten des Kabels befestigt sind, das im
- 11 Umfangsteil 15b der Platte 15 aufgewickelt wird.
Die Teile 15a und 15b der Platte 15 sind miteinander verbunden durch eine Bajonettvorrichtung mit drei Laschen, die um 120° zueinander versetzt am Kranz 15 befestigt sind, und mit drei über die Scheibe 15a überstehenden Teilen 33. Gemäß Fig. 2b und 3a sind drei Kugellager 34 um 120° zueinander versetzt am Kranz 15b so angebracht, daß ihr Außenring mit dem äußeren Rand der Scheibe 15b in Berührung steht.
Man kann somit den Kranz 15b leicht um die Scheibe 15a drehen. Die Kugellager 34 dienen gleichzeitig als mechanische Anschläge und als Einrichtung zur Erleichterung der Drehung des Kranzes gegenüber der Scheibe. Diese Drehung ermöglicht das Außereingriffbringen der überstehenden Teile 33 der Laschen 32, zur Trennung des Kranzes, in dem das Kabel aufgewickelt ist, von der mit dem Träger fest verbundenen Scheibe oder dagegen zur Wiedervereinigung dieser beiden Teile, die dann durch Krafteingriff der Laschen 32 auf den überstehenden Teilen 33 miteinander verbunden sind, deren Dicke geringfügig größer als die Dicke der Scheibe 15a ist.
Man kann somit das im Umfangsteil der Platte 15 aufgewickelte Kabel leicht vom zentralen Teil dieser mit dem Träger fest verbundenen Platte trennen. Man kann ebenfalls sehr leicht das im Umfangsteil 15b aufgewickelte Kabel an dem mit dem Träger fest verbundenen zentralen Teil 15a anbringen, um einen Kontrollvorgang im Dampfgenerator zu beginnen.
Die Hauptvorteile der Auf- und Abwickelvorrichtung nach der Erfindung bestehen somit in der Vermeidung jeglicher Verformung und Verwirrung des Kabels bei einer einfachen Vorrichtung mit einer feststehenden Aufnahmeplatte für das Kabel, die eine leichte Verbindung eines Endes des Kabels mit einem Gerät zur Auswertung der Meßsignale gestattet. Andererseits verwendet die Vorrichtung ausschließlich die
Schubkraft des Kabels und die Zugkraft einer Feder, um eine Führungsleitung der Aufwickelvorrichtung in Drehung zu versetzen .
Schließlich ermöglicht der zweiteilige Aufbau der Aufnahmeplatte für das Kabel das sehr leichte Anbringen des aufgewickelten Kabels an der Auf- und Abwickelvorrichtung.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebene Ausführungsform beschränkt.
So ist eine von der Aufnahmeplatte für das Kabel abweichende Ausführungsform denkbar. Die Führungsleitung kann eine von der beschriebenen Form abweichende Form haben, und zwar ausgehend von dem Augenblick, in dem diese Führungsleitung einen ausreichenden Schub des Kabels erfährt, um gegen die Wirkung der Feder ihre Drehung im Aufwickelsinn des Kabels herbeizuführen.
Schließlich kann die Auf- und Abwickelvorrichtung nach der Erfindung nicht nur bei der Kontrolle von Dampfgeneratoren verwendet werden, sondern auch noch bei der Kontrolle jedes in einem Kernreaktor oder bei einer anderen Anwendung verwendeten Wärmetauschers oder auch noch bei der Kontrolle in schwer zugänglichen Zonen einer industriellen Anlage.
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Claims (5)

Patentanwälte : - - " - ■ r> c η n 9 9 E1 BEETZ Ä PARTNER 62-58. 35GP(28 . 25 7H) 7. Jan. ft Steinsdorfstr. 10,3000 München 22 FRAMATOME 924oo Courbevoie, Frankreich Vorrichtung zum Auf- und Abwickeln eines Kabels Patenten Sprüche
1. Vorrichtung zum Auf- und Abwickeln eines Kabels (6), dessen eines Ende in elektrische Verbindung mit einer feststehenden Einrichtung (18) steht,
- mit einer Platte (15) einschließlich eines Umfangsteils (15b), auf dem sich das Kebel (6) aufwickelt, und einer Führungseinrichtung (17) zur Führung des Kabels (6) bis zum Umfangsteil der Platte (15),
- wobei das Kabel (6) in Bewegungsrichtung aufwärts von der Führungsleitung (17), d. h. auf der der Platte (15) gegenüberliegenden Seite, mit einer Schub- und Zugeinrichtung (9) in Eingriff steht, die die Verschiebungen des Kabels (6) ausführt, und wobei die Platte (15) und die Führungsleitung (17) zum Auf- und Abwickeln des Kabels (6) gegeneinander gedreht werden,
dadurch gekennzeichnet,
- daß die Platte (15) feststeht und
- daß die Führungsleitung (17) mit einer Welle (24) fest verbunden ist, die gegenüber der Platte (15) drehbar gelagert, längs einer zur Platte (15) in deren Mittelteil senkrechten und der Aufwickelachse des Kabels (6) entsprechenden Achse XX1 ausgerich-
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tet und mit einer Einrichtung (26) zur drehenden Rückstellung um die Aufwickelachse XX1 verbunden ist, die bestrebt ist, sie in der dem Abwickeln des Kabels (6) entsprechenden Richtung zu drehen,
- wobei die Führungsleitung (17) eine solche Form hat, daß ihre Projektion in einer zur Aufwickelachse XX1 senkrechten Ebene gekrümmt ist und einen konvexen Teil (17a) aufweist, der in die Aufwickelrichtung (28) des Kabels (6) gerichtet ist, so daß ein am Kabel (6)
zu dessen Aufwickeln wirkender Schub eine Drehung der Führungsleitung (17) gegen die Wirkung der Rückstelleinrichtung (26) bewirkt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
- daß die Rückstelleinrichtung (26) eine Spiralfeder ist.
^
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
gekennzeichnet
- durch eine Einrichtung (29) zum Blockieren der Welle (24) gegen Drehung, um das Abwickeln der Spiralfeder (26) zu vermeiden, wenn die Aufwickelvorrichtung nicht in Betrieb ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
- daß die Platte (15) folgendes aufweist: einen mit dem feststehenden Träger (16) fest verbundenen scheibenförmigen zentralen Teil (15a) und einen kranzförmigen Umfangsteil (15b) mit einer Einrichtung (30, 31) zum Aufgewickelthalten des Kabels (6),
- wobei die Scheibe (18a) und der Kranz (15b) durch eine Bajonettvorrichtung verbunden sind, die aus gegenüber der Scheibe (15a) überstehenden Teilen (33) und mit dem Kranz (15b) fest verbundenen Teilen (32)
besteht,
- wobei der Kranz (15b) über Kugellager (34) auf dem Rand der Scheibe (15a) drehbar gelagert ist.
5. Anwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zum Verschieben eines Kabels (6) , das an einem seiner Enden eine Sonde (7) zur Kontrolle der Rohre eines Dampfgenerators (1) eines Druckwasserrekators trägt.
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