DE3840569A1

DE3840569A1 - Device for cutting out plugs inserted into a pipe wall

Info

Publication number: DE3840569A1
Application number: DE19883840569
Authority: DE
Inventors: Tadashi Nagashima; Shigeo Hashimoto; Masaru Tomeoka; Eiji Den
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1987-12-02
Filing date: 1988-12-01
Publication date: 1989-06-22
Also published as: JPH01146604A

Abstract

A device for cutting out plugs inserted into a pipe wall is described which is characterised by a main frame, at least three supporting units, each with a clamping mechanism which can be inserted into a bore in the pipe wall, a spindle sleeve (38) arranged or guided in a perpendicularly displaceable manner in the main frame, a feed motor (34) mounted on the main frame for moving the spindle sleeve (38) up into position, a drive-torque transmission line provided between the feed motor (34) and the spindle sleeve (38) for transmitting the initial or drive torque of the feed motor (34) to the spindle sleeve (38) at various speeds, a spindle (39) arranged rotatably and coaxially in the spindle sleeve (38), a drive mechanism mounted on the main frame for rotating the spindle (39), and a cutting tool (16) detachably connected to the spindle (39). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Schneidvorrichtung zum Ent fernen von Instandsetzungs- oder Reparaturstopfen aus einer Rohrwand oder einem Rohrboden eines Dampfgenerators in einer Kernreaktoranlage.The invention relates to a cutting device for Ent remove repair or repair plugs a tube wall or tube sheet of a steam generator in a nuclear reactor plant.

Der Dampfgenerator einer Kernreaktoranlage enthält enge Rohre oder Röhren für einen Wärmeaustausch zwischen Primär- und Sekundärkühlwasser. Diese Rohre müssen zeit weilig in einem als "Stopfenreparatur" bezeichneten In standsetzungsvorgang repariert werden.The steam generator of a nuclear reactor plant contains tight ones Pipes or tubes for heat exchange between Primary and secondary cooling water. These pipes need time bored in an In called "plug repair" repair process to be repaired.

Fig. 6 veranschaulicht die Durchführung dieser Instand setzung (mittels eines Stopfens). Dabei wird ein enges Rohr 1 in einer Rohrwand (tube sheet) 2 befestigt, und in das enge Rohr 1 wird ein Stopfen 3 eingetrieben, um einen Eintritt von Primärkühlwasser in das Rohr 1 zu verhindern. Fig. 6 illustrates the implementation of this repair (by means of a plug). A narrow tube 1 is fastened in a tube sheet 2 , and a plug 3 is driven into the narrow tube 1 in order to prevent primary cooling water from entering the tube 1 .

Die Fig. 7 bis 9 veranschaulichen die Vorgänge beim Ent fernen des Stopfens 3 aus dem engen Rohr 1. Gemäß Fig. 7 wird mittels eines Bohrwerkzeugs eine Leitbohrung 4 im Zentrum des Stopfens 3 ausgebildet. Der Stopfen 3 weist einen Dichtabschnitt 5 auf, der mittels eines Stopfen schneidwerkzeugs unter Heranziehung der Leitbohrung 4 als Führung aus dem Stopfen entfernt wird (Fig. 8). Die Leitbohrung 4 wird mit einem (Innen-)Gewinde versehen, und eine Zugstange 6 wird in den Gewindeteil der Leit bohrung eingeschraubt. Anschließend wird die Zugstange 6 in Pfeilrichtung (Fig. 9) herausgezogen, um damit den Stopfen 3 aus dem engen Rohr 1 herauszuziehen. FIGS. 7 to 9 illustrate the processes during Ent far the plug 3 from the narrow pipe 1. Referring to FIG. 7, a guide shaft 4 is formed in the center of the plug 3 by means of a drilling tool. The plug 3 has a sealing section 5 , which is removed by means of a plug cutting tool using the guide bore 4 as a guide from the plug ( Fig. 8). The guide hole 4 is provided with an (internal) thread, and a pull rod 6 is screwed into the threaded part of the guide hole. The pull rod 6 is then pulled out in the direction of the arrow ( FIG. 9) in order to pull the plug 3 out of the narrow tube 1 .

Das Stopfenschneidwerkzeug wird somit zum Zwecke der Er zielung des Zustands gemäß Fig. 8 eingesetzt. Eine her kömmliche Vorrichtung zum Ausschneiden von in enge Rohre eingesetzten Stopfen ist in Fig. 5 dargestellt.The plug cutting tool is thus used for the purpose of achieving the state shown in FIG. 8. A conventional device for cutting plugs inserted into narrow tubes is shown in FIG. 5.

Diese Vorrichtung wird an in eine Rohrwand 2 eingelassenen engen (Wärmetauscher-)Rohren 1 mit Hilfe von Spannzylindern 7 befestigt. Eine Spannvorrichtung, die nicht dargestellte andere enge Rohre 1 nutzt, dient auch als Abstützung gegen die Drehmoment-Gegenwirkkräfte. Mit den unteren Abschnitten der Spannzylinder 7 ist eine Basis 8 verbunden, an der ein Hydraulikzylinder 9 mit einer Kolbenstange 10 angebracht ist. Mit dem oberen Ende der Kolbenstange 10 ist ein Ge triebekasten 11 verbunden, in dessen Umfangsteil eine axiale Nut ausgebildet ist. An den Spannzylindern 7 sind Schienen 12 angeformt, mit denen die Nut des Getriebe kastens 11 in Gleiteingriff steht. Der Getriebekasten 11 bewegt sich mithin längs dieser Schienen 12 aufwärts und abwärts, wenn sich die Kolbenstange 10 bei Betätigung des Hydraulikzylinders 9 lotrecht verschiebt.This device is attached to narrow (heat exchanger) tubes 1 embedded in a tube wall 2 with the aid of clamping cylinders 7 . A tensioning device that uses other narrow tubes 1 , not shown, also serves as a support against the torque counteracting forces. A base 8 , to which a hydraulic cylinder 9 with a piston rod 10 is attached, is connected to the lower sections of the tensioning cylinders 7 . With the upper end of the piston rod 10 , a Ge gear box 11 is connected, in the peripheral part of which an axial groove is formed. On the clamping cylinders 7 rails 12 are formed, with which the groove of the gear box 11 is in sliding engagement. The gearbox 11 thus moves up and down along these rails 12 when the piston rod 10 moves vertically when the hydraulic cylinder 9 is actuated.

Im Inneren des Getriebekastens 11 ist mittels eines Radiallagers eine Schneidelement-Tragwelle 13 drehbar ge lagert, welche durch das Antriebszahnrad 15 eines Druck luftmotors 14 in Drehung versetzbar ist. In die Schneid element-Tragwelle 13 ist ein Schneidelement (oder Fräser) 16 eingesetzt, das (der) durch einen am Getriebekasten 11 mit Hilfe von Stangen 18 und Federn 19 montierten Balgen 17 abgedeckt ist.Inside the gear box 11 , a cutting element support shaft 13 is rotatably supported by means of a radial bearing, which can be set in rotation by the drive gear 15 of a compressed air motor 14 . In the cutting element-supporting shaft 13 , a cutting element (or milling cutter) 16 is used, which is covered by a bellows 17 mounted on the gearbox 11 with the aid of rods 18 and springs 19 .

Der Hydraulikzylinder 9 weist Zulässe a und b auf. Wenn Hydraulik-Druckmittel über den Zulaß a eingeführt wird, fährt der Getriebekasten 11 hoch, wobei an der Oberseite des Balgens 17 vorgesehene Anschläge 20 mit der Unter seite der Rohrwand 2 in Berührung gelangen. Sodann wird das Schneidelement 16 auf die durch die strichpunktierten Linien in Fig. 5 dargestellte Weise in das enge Rohr 1 eingeführt. In diesem Zustand wird die Schneidelement- Tragwelle 13 über das Antriebszahnrad 15 durch den Druck luftmotor 14 in Drehung versetzt, wodurch das Schneid element 16 zum Ausschneiden des Stopfens 3 angetrieben wird. Die Vorschubgeschwindigkeit des Schneidelements 16 wird mittels eines mit dem Zulaß b verbundenen Nadel ventils 21 eingestellt. Der Getriebekasten 11 ist mit Zulässen c und d versehen, wobei dem Schneidelement Schneidöl über den Zulaß c zugeführt und das Schneidöl zusammen mit Spänen über den Zulaß d abgeführt wird.The hydraulic cylinder 9 has admissions a and b . If hydraulic pressure medium is introduced via the admission a , the gearbox 11 moves up, with stops 20 provided on the top of the bellows 17 coming into contact with the underside of the tube wall 2 . The cutting element 16 is then inserted into the narrow tube 1 in the manner shown by the dash-dotted lines in FIG. 5. In this state, the cutting element support shaft 13 is rotated via the drive gear 15 by the compressed air motor 14 , whereby the cutting element 16 is driven to cut out the plug 3 . The feed speed of the cutting element 16 is adjusted by means of a needle valve 21 connected to the inlet b . The gear box 11 is provided with inlets c and d , the cutting element being supplied with cutting oil via the inlet c and the cutting oil being discharged together with chips via the inlet d .

Bei der beschriebenen Schneidvorrichtung wird das Schneid element (oder der Fräser) 16 mittels des Hydraulikzylinders 9 vorgeschoben bzw. zugestellt, wobei die Vorschubge schwindigkeit des Schneidelements 16 mittels des Nadel ventils 21 eingestellt wird. Der Vorschub kann daher nicht mit konstanter Geschwindigkeit erfolgen, was be deutet, daß die Vorrichtung nicht genau steuerbar ist. Zudem ist die Vorrichtung lediglich durch die Spannkraft der Spannzylinder 7 an (bzw. in) der Rohrwand festgelegt; d.h. sie ist in der Rohrwand mit einer ziemlich instabilen Befestigungskraft festgelegt.In the cutting device described, the cutting element (or the milling cutter) 16 is advanced or delivered by means of the hydraulic cylinder 9 , the feed speed of the cutting element 16 being set by means of the needle valve 21 . The feed can therefore not take place at a constant speed, which means that the device is not precisely controllable. In addition, the device is only fixed by the clamping force of the clamping cylinder 7 on (or in) the pipe wall; ie it is fixed in the pipe wall with a fairly unstable fastening force.

Im Hinblick auf die geschilderten Probleme beim Stand der Technik liegt damit der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Ausschneiden oder Ausstechen von in eine Rohrwand eingesetzten Stopfen zu schaffen, bei wel cher ein Schneidelement mit genau geregelter Geschwindig keit vorschiebbar ist und die Vorrichtung sicher an der Rohrwand befestigt werden kann.In view of the problems described in the state of the Technology is therefore the object of the invention a device for cutting or cutting out in to create a pipe wall inserted plugs, at which cher a cutting element with precisely regulated speed speed can be advanced and the device securely attached to the Pipe wall can be attached.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zum Ausschneiden von in eine Rohrwand eingesetzten Stopfen erfindungsgemäß gelöst durch einen Hauptrahmen, mindestens drei Tragein heiten mit jeweils einem in eine Bohrung in der Rohrwand einführbaren Spannmechanismus, eine im Hauptrahmen lot recht verschiebbar angeordnete oder geführte Spindelhülse, einen am Hauptrahmen montierten Vorschubmotor zum Hoch fahren der Spindelhülse, einen zwischen dem Vorschubmotor und der Spindelhülse vorgesehenen Antriebs-Drehmoment übertragungsstrang zum Übertragen des Ausgangs- oder An triebsdrehmoments des Vorschubmotors auf die Spindelhülse mit verschiedenen Drehzahlen, eine drehbar und koaxial in der Spindelhülse angeordnete Spindel, einen am Haupt rahmen montierten Antriebsmechanismus zum Drehen der Spindel und ein abnehmbar mit der Spindel verbundenes Schneidwerkzeug.This task is accomplished with a cutting device of plugs inserted into a pipe wall according to the invention solved by a main frame, at least three straps units with one each in a hole in the pipe wall insertable tensioning mechanism, one in the main frame lot spindle sleeve arranged or guided quite displaceably, a feed motor mounted on the main frame for high drive the spindle sleeve, one between the feed motor and the drive shaft provided drive torque Transmission line for transmitting the output or to drive torque of the feed motor on the spindle sleeve with different speeds, one rotatable and coaxial spindle arranged in the spindle sleeve, one on the head frame-mounted drive mechanism for rotating the Spindle and a detachably connected to the spindle Cutting tool.

In weiterer Ausgestaltung kennzeichnet sich diese Vor richtung dadurch, daß der Antriebs-Drehmomentübertragungs strang eine Kugelschraubspindel, eine mit der Kugelschraub spindel in Eingriff stehende Kugelmuttereinheit und ein Spindel-Gleitstück umfaßt.In a further embodiment, this characterizes itself direction in that the drive torque transmission stranded a ball screw, one with the ball screw spindle engaging ball nut unit and a Spindle slider includes.

Der Körper oder Hauptteil der Vorrichtung wird an der Rohr wand durch Festlegung seiner Spannstücke in in der Rohrwand vorgesehenen Bohrungen befestigt. Die Spindelhülse wird durch das über den Antriebs-Drehmoment-Übertragungsstrang übertragene Antriebs-Drehmoment des Vorschubmotors lot recht verschoben. Bei Durchführung des Schneidvorgangs oder des Herausziehens des Schneidwerkzeugs wird dessen Hochfahr- und Herabfahrgeschwindigkeit mittels des Dreh moment-Übertragungsstrangs variiert (geregelt). Das Schneidwerkzeug ist am Vorderende der Werkzeugdrehachse oder -welle angebracht, die zum Drehen des Schneidwerkzeugs für die Durchführung eines Schneidvorgangs im Rohr ange trieben wird.The body or main part of the device is attached to the pipe wall by fixing its clamping pieces in the pipe wall provided holes attached. The spindle sleeve will through that via the drive torque transmission train transmitted drive torque of the feed motor lot quite shifted. When performing the cutting process or pulling out the cutting tool Up and down speed by means of the rotation moment transmission line varies (regulated). The Cutting tool is at the front end of the tool rotation axis or shaft attached to rotate the cutting tool for performing a cutting operation in the pipe is driven.

Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Er findung im Vergleich zum Stand der Technik anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The following is a preferred embodiment of the Er Compared to the prior art based on the Drawing explained in more detail. Show it:

Fig. 1 eine im Schnitt gehaltene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Ausschneiden von in eine(n) Rohrwand oder -boden eingesetzten Stopfen, Fig. 1 is a side view in section of a device according to the invention for cutting, in a (n) tube wall or plate stopper used

Fig. 2 eine Teildarstellung im Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 2 is a partial view in section along the line II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine Teildarstellung im Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 2, Fig. 3 is a partial view in section along the line III-III in Fig. 2,

Fig. 4 eine Teildarstellung im Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 3, Fig. 4 is a partial view in section along the line IV-IV in Fig. 3,

Fig. 5 eine teilweise im Schnitt gehaltene Seitenansicht einer herkömmlichen Vorrichtung zum Ausschneiden von in eine(n) Rohrwand oder -boden eingesetzten Stopfen, Fig. 5 is a side view partly in section of a conventional apparatus for cutting in a (n) tube wall or plate stopper used,

Fig. 6 bis 9 Schnittdarstellungen zur Veranschaulichung der Vorgänge beim Entfernen eines Stopfens aus einem engen Rohr. FIGS. 6 to 9 are sectional views for illustrating the operations of a stopper made of a narrow tube during removal.

Die Fig. 5 bis 9 sind eingangs bereits beschrieben worden. In der folgenden Beschreibung sind den Teilen von Fig. 5 entsprechende Teile mit den gleichen Bezugsziffern wie vorher bezeichnet und nicht mehr im einzelnen erläutert. Figs. 5 to 9 have been already described above. In the following description, parts corresponding to the parts of FIG. 5 have been given the same reference numerals as before and are no longer explained in detail.

Die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform der Erfindung umfaßt einen Körper oder Hauptteil 31 mit einem (material)- einheitlich damit verbundenen Hauptrahmen 32. Der Körper 31 enthält einen Schneidmotor 33, einen Vorschubmotor 34 und eine obere Halterung 35. Im Hauptrahmen 32 ist eine lot recht verlaufende Schiene 36 vorgesehen, mit der ein Spindel-Gleitstück 37 verschiebbar zusammengreift, an welchem eine Spindel-Hülse 38 befestigt ist, die eine als Spindel dienende Schneidelementwelle 39 drehbar lagert. Ein als Schneidwerkzeug dienendes Schneidelement (oder ein Fräser) 16 ist abnehmbar an dieser Schneidelement welle 39 angebracht.The embodiment of the invention shown in FIG. 1 comprises a body or main part 31 with a (material) main frame 32 uniformly connected thereto. The body 31 includes a cutting motor 33 , a feed motor 34 and an upper bracket 35 . In the main frame 32 , a perpendicularly extending rail 36 is provided, with which a spindle slider 37 slidably engages, to which a spindle sleeve 38 is attached, which rotatably supports a cutting element shaft 39 serving as a spindle. A cutting element (or a milling cutter) 16 serving as a cutting tool is removably attached to this cutting element shaft 39 .

Auf der Antriebswelle des Vorschubmotors 34 sitzen Zahn räder 40 und 41, zwischen denen ein harmonischer oder Vervielfacher-Antrieb (harmonic drive) 42 angeordnet ist. Die Drehung des Zahnrads 40 wird über diesen Antrieb 42 auf das Zahnrad 41 übertragen, wobei die Drehzahl um einen Faktor entsprechend einem Mehrfachen von 10 redu ziert wird. Das Untersetzungsverhältnis wird dabei ent sprechend den Eigenschaften des zu bearbeitenden Objekts und der Art des Schneidelements 16 auf eine optimale Größe eingestellt. Im Körper 31 ist eine Mittelachse oder -welle (oder auch Zwischenwelle) 43 drehbar gelagert, die mit den Zahnrädern 40 und 41 kämmende Zahnräder 44 bzw. 45 trägt, zwischen denen eine Kupplung 46 angeordnet ist. Das auf eines der Zahnräder 44, 45 übertragene Drehmoment wird über die Kupplung 46 auf die Mittelwelle 43 übertragen. Durch Schalten der Kupplung 46 kann somit die Mittelwelle 43 mit einer hohen oder einer niedrigen Drehzahl angetrieben werden. Im Hauptrahmen 32 ist anderer seits eine Kugelschraubspindel 47 drehbar gelagert, die mit der Mittelwelle 43 verbunden ist. Eine am Spindel- Gleitstück 37 angebrachte Kugelmuttereinheit 48 greift mit der Kugelschraubspindel 47 zusammen. Eine Drehung der Mittelwelle 43, durch welche die Schraubspindel 47 in Drehung versetzt wird, bewirkt somit eine lotrechte Ver schiebung des Gleitstücks 37, an welchem die Kugelmutter einheit befestigt ist, längs der Schiene 36. Durch die Zahnräder 40, 41, den genannten Antrieb 42, die Mittelwelle 43, die Zahnräder 44, 45, die Kupplung 46, die Kugel- Schraubspindel 47 und die Kugelmuttereinheit 48 wird somit ein Antriebs-Drehmomentübertragungsstrang gebildet.On the drive shaft of the feed motor 34 sit gear wheels 40 and 41 , between which a harmonic or multiplier drive (harmonic drive) 42 is arranged. The rotation of the gear 40 is transmitted to the gear 41 via this drive 42 , the speed being reduced by a factor corresponding to a multiple of 10. The reduction ratio is adjusted accordingly to the properties of the object to be processed and the type of cutting element 16 to an optimal size. A central axis or shaft (or also intermediate shaft) 43 is rotatably mounted in the body 31 and carries gear wheels 44 and 45 meshing with the gear wheels 40 and 41 , between which a clutch 46 is arranged. The torque transmitted to one of the gearwheels 44 , 45 is transmitted to the central shaft 43 via the clutch 46 . By switching the clutch 46 , the central shaft 43 can thus be driven at a high or a low speed. In the main frame 32 , on the other hand, a ball screw 47 is rotatably mounted, which is connected to the central shaft 43 . A ball nut unit 48 attached to the spindle slide 37 engages with the ball screw 47 . A rotation of the center shaft 43 , through which the screw spindle 47 is set in rotation, thus causes a vertical displacement of the slider 37 , to which the ball nut unit is attached, along the rail 36 . A drive torque transmission line is thus formed by the gear wheels 40 , 41 , the drive 42 , the central shaft 43 , the gear wheels 44 , 45 , the coupling 46 , the ball screw spindle 47 and the ball nut unit 48 .

Im Hauptrahmen 32 ist eine keilverzahnte Welle 49 drehbar gelagert, an deren oberem Abschnitt ein Zahnrad 50 ange bracht ist. Im unteren Bereich der Welle 49 ist eine Kugel- Keilverzahnungseinheit (ball spline device) 51 so ange ordnet, daß sie gegenüber der Welle 49 drehfest, aber axial zu ihr verschiebbar und durch das Spindel-Gleitstück 37 drehbar gelagert ist. An dieser Einheit 51 ist ein Zahn rad 52 angebracht, das mit einem auf der Schneidelement welle 39 sitzenden Zahnrad 53 kämmt. Weiterhin weist der am Hauptrahmen 32 angeordnete Schneidmotor 33 ein Antriebs zahnrad 54 auf, das mit dem Zahnrad 50 zusammengreift. Eine durch den Schneidmotor 33 über das Antriebszahnrad 54 und das Zahnrad 50 eingeführte Drehung bewirkt somit eine Drehung der Schneidelementwelle 39 über die Kugel- Keilverzahnungseinheit 51 sowie die Zahnräder 52, 53. Durch den Schneidmotor 33, die keilverzahnte Welle 49, das Zahnrad 50, die Kugel-Keilverzahnungseinheit 51, die Zahnräder 52, 53 sowie das Antriebszahnrad 54 wird dabei ein Drehantriebsmechanismus gebildet.In the main frame 32 , a splined shaft 49 is rotatably supported, on the upper portion of which a gear 50 is introduced. In the lower region of the shaft 49 is a ball spline unit (ball spline device) 51 is arranged so that it is rotatable relative to the shaft 49 , but axially displaceable to it and rotatably supported by the spindle slider 37 . On this unit 51 , a toothed wheel 52 is attached, which meshes with a gear 53 seated on the cutting element shaft 39 . Furthermore, the arranged on the main frame 32 cutting motor 33 has a drive gear 54 which engages with the gear 50 . A rotation introduced by the cutting motor 33 via the drive gear 54 and the gear 50 thus causes the cutting element shaft 39 to rotate via the ball-spline unit 51 and the gear wheels 52 , 53 . A rotary drive mechanism is formed by the cutting motor 33 , the splined shaft 49 , the gear 50 , the ball spline unit 51 , the gears 52 , 53 and the drive gear 54 .

An der oberen Halterung 35 sind als Spannstücke dienende Spannvorrichtungen 55 in Abständen entsprechend den (Mitten-)Abständen der engen (Wärmetauscher-)Rohre 1 vor gesehen. Diese Spannvorrichtungen 55, die an der Rohrwand 2 festgelegt werden, dienen zur Festlegung der gesamten Vorrichtung an der Rohrwand 2, um damit die Gegenwirkkraft beim Schneidvorgang aufnehmen zu können.On the upper bracket 35 serving as clamping pieces clamping devices 55 are seen at intervals corresponding to the (center) intervals of the narrow (heat exchanger) tubes 1 before. These clamping devices 55 , which are fixed on the pipe wall 2 , serve to fix the entire device on the pipe wall 2 in order to be able to absorb the counteracting force during the cutting process.

Die Spannvorrichtungen 55 sind nachstehend anhand der Fig. 2 bis 4 näher erläutert. Jede Spannvorrichtung 55 um faßt einen Dorn 54, der in drei gleich große Teile unter teilt ist und der durch eine Kolbenhülse 66 (vgl. Fig. 4) geführt ist und durch Verschiebung eines konischen Schafts 67 an die Innenfläche des engen Rohrs 1 angedrückt wird, um damit die obere Halterung 35 des Körpers 31 zu tragen (vgl. Fig. 3). Gemäß Fig. 2 sind die Spannvorrichtungen 55 entsprechend den Mitten- oder Teilungsabständen der engen Rohre 1 an vier Stellen um das Schneidelement 16 herum vorgesehen.The clamping devices 55 are explained in more detail below with reference to FIGS. 2 to 4. Each clamping device 55 comprises a mandrel 54 which is divided into three parts of equal size and which is guided by a piston sleeve 66 (see FIG. 4) and is pressed against the inner surface of the narrow tube 1 by displacement of a conical shaft 67 , to thereby carry the upper bracket 35 of the body 31 (see FIG. 3). Referring to FIG. 2, the clamping devices 55 are provided corresponding to the center or pitches of the narrow pipes 1 at four places around the cutting element 16 around.

Beim Festlegen des Körpers 31 an der Rohrwand (oder am Rohrboden) 2 wird ein nicht dargestellter Manipulator benutzt, um den Körper 31 in bezug auf ein enges Rohr 1, an welchem der Schneidvorgang ausgeführt werden soll, zu positionieren. Der konische Schaft 67 wird durch Druck luftzufuhr zu einem Lufteinlaß e (Fig. 3) zurückgezogen oder eingefahren. Sodann wird die Kolbenhülse 66 durch Druckluftzufuhr zu einem Lufteinlaß f (Fig. 3) hochge fahren, um damit den Dorn (cotter) 65 in das Rohr 1 ein zuführen. Anschließend wird die Druckluftzufuhr vom Luft einlaß e auf den Lufteinlaß g (Fig. 3) umgeschaltet, so daß der konische Schaft 67 hochgefahren und damit der Dorn 65 gegen die Innenfläche des Rohrs 1 verspannt wird (vgl. Fig. 3). Nach der Festlegung aller Spannvor richtungen 55 an der Rohrwand 2 wird die Druckluftzufuhr vom Einlaß f auf den Lufteinlaß h (Fig. 3) umgeschaltet, wodurch der Körper 31 hochgefahren und in enge Anlage gegen die Rohrwand 2 gebracht wird. Infolgedessen bleibt der Körper 31 auch nach dem Abnehmen des Manipulators (von ihm) in enger Anlage an der Rohrwand 2.When fixing the body 31 to the tube wall (or on the tube sheet) 2 , a manipulator (not shown) is used to position the body 31 with respect to a narrow tube 1 on which the cutting operation is to be carried out. The conical shaft 67 is compressed air supply to an air inlet e ( Fig. 3) withdrawn or retracted. Then, the piston sleeve 66 by compressed air supply to an air inlet f ( Fig. 3) hochge, so that the mandrel (cotter) 65 in the tube 1 a. Then the compressed air supply from the air inlet e to the air inlet g ( Fig. 3) is switched so that the conical shaft 67 is raised and thus the mandrel 65 is braced against the inner surface of the tube 1 (see. Fig. 3). After the determination of all Spannvor devices 55 on the pipe wall 2 , the compressed air supply from the inlet f to the air inlet h ( Fig. 3) is switched, whereby the body 31 is raised and brought into close contact against the pipe wall 2 . As a result, the body 31 remains in close contact with the tube wall 2 even after the manipulator has been removed (from it).

Das Zahnrad 41 wird durch den Vorschubmotor 34 über das Zahnrad 40 und den genannten Antrieb 42 in Drehung ver setzt, wodurch die Mittelwelle 43 über das Zahnrad 44 oder 45 gedreht wird. Aufgrund der Drehung der Mittel welle 43 dreht sich die Kugel-Schraubspindel 47, so daß durch diese das Spindel-Gleitstück 37 längs der Schiene 36 hochgefahren und damit das Schneidelement 16 in das Rohr 1 eingeführt wird. Gleichzeitig wird der Schneid motor 33 aktiviert, welcher die Schneidelementwelle 39 über das Antriebszahnrad 54, das Zahnrad 50, die keil verzahnte Welle 49, die Kugel-Keilverzahnungseinheit 51 und die Zahnräder 52, 53 und infolgedessen auch das Schneidelement 16 in Drehung versetzt. Durch Drehung des Schneidelements 16 wird der Stopfen 3 ausgeschnitten und entfernt.The gear 41 is rotated by the feed motor 34 via the gear 40 and the drive 42 in rotation, whereby the central shaft 43 is rotated via the gear 44 or 45 . Due to the rotation of the middle shaft 43 , the ball screw 47 rotates, so that the spindle slider 37 is driven up along the rail 36 by this and thus the cutting element 16 is inserted into the tube 1 . At the same time the cutting motor 33 is activated, which sets the cutting element shaft 39 via the drive gear 54 , the gear 50 , the splined shaft 49 , the ball-spline unit 51 and the gears 52 , 53 and consequently also the cutting element 16 in rotation. The plug 3 is cut out and removed by rotating the cutting element 16 .

Da sich das Zahnrad 40 mit einer hohen Drehzahl und das Zahnrad 41 mit einer niedrigen Drehzahl drehen, wird entweder ein hohes oder ein niedriges Drehmoment, das durch Umschalten der Kupplung 46 zwischen den Zahnrädern 44 und 45 wählbar ist, auf die Zwischen- oder Mittelwelle 43 übertragen, so daß zwischen einer hohen und einer niedrigen Vorschubgeschwindigkeit des Spindel-Gleitstücks 37 gewählt werden kann. Infolgedessen kann der Schneid vorgang wirksam und sicher durchgeführt werden, weil das Spindel-Gleitstück 37 nur während des Schneidvorgangs mit einer niedrigen Geschwindigkeit bewegt wird.Since the gear 40 rotates at a high speed and the gear 41 rotates at a low speed, either a high or a low torque, which can be selected by switching the clutch 46 between the gears 44 and 45 , is applied to the intermediate or central shaft 43 transferred so that a high and a low feed speed of the spindle slide 37 can be selected. As a result, the cutting operation can be performed efficiently and safely because the spindle slider 37 is moved at a low speed only during the cutting operation.

Eine Betriebssteuerschaltung, eine Synchronisier- oder Verriegelungsschaltung und eine Überwachungsschaltung, die für den Betrieb des Vorschubmechanismus und des Dreh(schneid)mechanismus des Schneidelements 16 sowie den Spannmechanismus nötig sind, können mittels an sich bekannter Konstruktionen unter Verwendung von Grenzschal tern, (mehreren) integrierten Schaltkreisen oder inte grierten Mehrloch-Schaltkreisen (hole ICs) usw. realisiert werden, so daß sich eine nähere Erläuterung erübrigt. Durch Auswechseln des Schneidelements 16 kann die Vor richtung weiterhin auch für das Schneiden von engen (Wärmetauscher-)Rohren 1, Hülsen oder Schweißstopfen ein gesetzt werden. An operating control circuit, a synchronizing or locking circuit and a monitoring circuit, which are necessary for the operation of the feed mechanism and the rotation (cutting) mechanism of the cutting element 16 and the clamping mechanism, can be integrated by means of constructions known per se using limit switches, (several) Circuits or integrated multi-hole circuits (hole ICs), etc. are realized, so that a detailed explanation is unnecessary. By changing the cutting element 16 , the device can continue to be used for cutting narrow (heat exchanger) tubes 1 , sleeves or welding plugs.

Da bei der beschriebenen Schneidvorrichtung das Schneid element 16 mechanisch vorgeschoben wird, kann die Vor schubgeschwindigkeit genau gesteuert werden. Durch Um schalten der Kupplung 46 kann zwischen zwei verschieden großen Vorschubgeschwindigkeiten für das Schneidelement 16 gewählt werden. Da weiterhin die Spannvorrichtungen 55 selbst in den engen Rohren 1 festgelegt oder verspannt werden, braucht der Manipulator zum (vorläufigen) Fest halten des Körpers 31 der Vorrichtung nicht exklusiv zugeordnet zu sein.Since the cutting element 16 is mechanically advanced in the cutting device described, the feed speed can be precisely controlled before. By switching the clutch 46 can be selected between two different feed speeds for the cutting element 16 . Furthermore, since the clamping devices 55 are fixed or clamped even in the narrow tubes 1 , the manipulator does not need to be exclusively assigned to the device 31 for (temporarily) holding the body 31 in place .

Bei der beschriebenen erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung kann die Geschwindigkeit, mit welcher die Spindelhülse hoch- und herabgefahren wird, mittels des Antriebs-Dreh momentübertragungsstrangs unter mehreren Geschwindigkeits werten gewählt werden, so daß das Schneidwerkzeug in jedem Fall mit einer optimalen und zweckmäßigsten Vor schubgeschwindigkeit geführt werden kann; infolgedessen kann der Schneidvorgang einwandfrei und sicher durchge führt werden. Da weiterhin die in den Rohren einer Rohr wand festlegbaren Spannstücke vorgesehen sind, kann der Vorrichtungs-Körper oder -Hauptteil selbst an der Rohrwand befestigt werden, so daß die Vorrichtung einwandfrei und zuverlässig an der Rohrwand festgelegt werden kann.In the described cutting device according to the invention the speed at which the spindle sleeve is raised and lowered by means of the drive rotation torque transmission line at multiple speeds values are chosen so that the cutting tool in in any case with an optimal and most appropriate pre thrust speed can be guided; Consequently can the cutting process flawlessly and safely leads. As continues in the pipes of a pipe wall fixable clamping pieces are provided, the Device body or body itself on the pipe wall be attached so that the device works properly and can be reliably fixed to the pipe wall.

Claims

1.Device for cutting a plug inserted into a tube wall, characterized by a main frame, at least three support units, each with an insertable into a bore in the tube wall clamping mechanism, a vertically slidably arranged or guided spindle sleeve ver ( 38 ), one for Main frame mounted feed motor ( 34 ) for raising the spindle sleeve ( 38 ), one between the feed motor ( 34 ) and the spindle sleeve ( 38 ) before seen drive torque transmission line for transmitting the output or drive torque of the feed motor ( 34 ) to the spindle sleeve ( 38 ) with different speeds, a rotatable and coaxial in the spindle sleeve ( 38 ) arranged spindle ( 39 ), a drive mechanism mounted on the main frame for rotating the spindle ( 39 ) and a cutting tool ( 16 ) detachably connected to the spindle ( 39 ).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the drive torque transmission train comprises a ball screw ( 47 ), with the ball screw ( 47 ) engaging ball nut unit ( 48 ) and a spindle slider ( 37 ).

3. Device according to claim 2, characterized in that that the torque transmission train also gear gear and has a clutch.