DE3931075A1 - Vorrichtung zur unterwasserbearbeitung eines strahlenden werkstueckes - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Unter­ wasserbearbeitung eines strahlenden Werkstückes mit einer Werkstückhalterung in einem Wasserbehälter und mit einem gegenüber dem Werkstück verfahrbaren Werkzeugkopf für aus­ wechselbare Werkzeuge, vorzugsweise Zerspanungswerkzeuge.

Um eine ausreichende Abschirmung für Werkstücke mit ionisie­ render Strahlung zu erhalten, werden solche Werkstücke in entsprechenden Behältern unter Wasser bearbeitet. Die war­ tungsbedingten Materialabtragungsarbeiten an diesen Werk­ stücken, üblicherweise Konstruktionsteile von Kernkraftwerks­ anlagen mit aus Sicherheitsgründen nach vorgegebenen Stand­ zeiten auszutauschenden Elementen, wie sie beispielsweise durch die Befestigungsstifte für die Brennelemente an dem oberen Kerngerüst eines Reaktors gebildet werden, werden be­ vorzugt durch Elektroerosion durchgeführt, weil eine spanab­ hebende Materialabtragung mit Hilfe von Werkzeugköpfen, die durch Manipulatoren von oben an die Bearbeitungsstelle des im Wasserbehälter aufgespannten Werkstückes herangeführt werden, eine Verunreinigung der Werkstücke durch die anfal­ lenden und nach unten sinkenden Späne nach sich zieht, was wiederum eine aufwendige Reinigung der Werkstücke erforder­ lich macht. Die Bearbeitung durch Elektroerosion vermeidet zwar diese Nachteile, doch führt diese an sich aufwendigere Bearbeitungsart zwangsläufig zu einer Beeinträchtigung der chemischen Reinheit des Wassers.

Der Erfindung liegt folglich die Aufgabe zugrunde, eine Vor­ richtung zur Unterwasserbearbeitung eines strahlenden Werk­ stückes der eingangs geschilderten Art mit einfachen Mitteln so auszugestalten, daß spanabhebende Werkzeuge eingesetzt werden können, ohne Verunreinigungen des Werkstückes durch die anfallenden Späne befürchten zu müssen.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß die das Werkstück mit nach unten weisender Bearbeitungsseite aufnehmende Werkstückhalterung auf einem Traggestell für einen unterhalb des Werkstückes verfahrbaren Kreuzschlit­ ten vorgesehen ist, der den eine Überkopfarbeitsstellung einnehmenden Werkzeugkopf trägt.

Da zufolge dieser Maßnahmen das Werkstück von unten mit Hilfe des für eine Überkopfbearbeitung ausgelegten Werkzeug­ kopfes bearbeitet werden kann, sinken die bei Zerspanungsvor­ gängen anfallenden Späne ohne Verunreinigungsgefahr des Werk­ stückes nach unten, wo sie einfach gesammelt und abgeführt werden können. Die Zugänglichkeit der einzelnen Bearbeitungs­ stellen wird durch eine solche Werkstückhalterung mit nach unten weisender Bearbeitungsseite nicht beeinträchtigt, weil ja der Werkzeugkopf unterhalb des Werkstückes mit Hilfe des Kreuzschlittens beliebig gegenüber dem Werkstück positio­ niert werden kann. Die Aufspannung des Werkstückes auf dem Traggestell für den Kreuzschlitten bringt vielmehr den Vor­ teil mit sich, daß bei einer üblichen, zentrierenden Werk­ stückhalterung eine genaue Zuordnung zwischen dem Werkstück und den Schlittenführungen sichergestellt werden kann, was die Steuerung des Kreuzschlittens zur Positionierung des Werkzeugkopfes erheblich vereinfacht. Die Koordinaten der Bearbeitungsstellen des Werkstückes liegen ja fest und las­ sen sich einfach auf die Kreuzschlittensteuerung übertragen.

Die Überkopfbearbeitung der Werkstücke muß außerdem bei Werk­ stücken, bei denen nach unten ragende Befestigungselemente ausgewechselt werden müssen, wie dies beim oberen Kerngerüst eines Reaktors mit den Befestigungsstiften für die Brennele­ mente der Fall ist, als besonders vorteilhaft angesehen wer­ den, weil diese Werkstücke in der Einbaulage bearbeitet wer­ den können und folglich keiner zusätzlichen eine Drehung um eine horizontale Achse umfassenden Handhabung bedürfen.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise darge­ stellt. Es zeigen

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Unterwasser­ bearbeitung eines strahlenden Werkstückes in einem schematischen Vertikalschnitt und

Fig. 2 diese Vorrichtung in einer Draufsicht, allerdings in einem größeren Maßstab.

Die dargestellte Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes besteht im wesentlichen aus einem in einem Wasserbehälter 1 angeordneten Traggestell 2, das einerseits eine Werkstück­ halterung 3 für ein strichpunktiert angedeutetes Werkstück 4, beispielsweise ein oberes Kerngerüst eines Reaktors, und an­ derseits einen Kreuzschlitten 5 für einen unterhalb des Werkstückes 4 verfahrbaren Werkzeugkopf 6 trägt. Der Längs­ schlitten 7 des Kreuzschlittens 5 ist dabei auf Schienen 8 verfahrbar gelagert, die auf im Traggestell 2 angeordneten Schienenträgern 9 befestigt sind. Zum Antrieb des Längs­ schlittens 7 dient eine über einen Motor 10 angetriebene Spindel 11.

Der Längsschlitten 7 selbst trägt Führungsschienen 12 für einen Querschlitten 13, dessen Antrieb ebenfalls über eine Spindel 14 von einem Motor 15 her erfolgt. Der Werkzeugkopf 6, der die jeweils zum Einsatz kommenden Werkzeuge in an sich bekannter Weise austauschbar trägt, kann somit über den Kreuzschlitten 5 beliebig gegenüber dem Werkstück 4 positio­ niert werden, um die Werkstückunterseite in einer Überkopf­ arbeitsstellung zu bearbeiten. Die Positionierung des Werk­ zeugkopfes 6 gegenüber dem Werkstück 4 ist hinsichtlich des Steuerungsaufwandes vergleichsweise einfach, weil das Werk­ stück 4 mittels der Werkstückhalterung 3 genau gegenüber dem die Kreuzschlittenführung bildenden Traggestell 2 ausgerich­ tet wird. Zu diesem Zweck weist die Werkstückhalterung 3 nicht nur eine randseitige Auflage 16 für das Werkstück 4 auf, sondern auch radial vorragende Zentrieransätze 17, die beim Aufsetzen des Werkstückes auf die randseitige Auflage 16 in entsprechende Werkstückausnehmungen eingreifen, wo­ durch das Werkstück eine ausreichende Zentrierung erfährt, um anschließend den Werkzeugkopf gegenüber dem Werkstück so positionieren zu können, daß eine feinfühlige Ausrichtung der Werkzeuge gegenüber der Bearbeitungsstelle beispiels­ weise mit Hilfe von ausfahrbaren Zentrierstiften möglich wird. Da die Koordinaten der Bearbeitungsstellen des Werk­ stückes 4 vorgegeben sind, können aufgrund der Werkstück­ zentrierung gegenüber dem Traggestell 2 diese Koordinaten ja einfach für die Steuerung des Kreuzschlittens 5 herangezogen werden.

Um den jeweils erforderlichen Werkzeugwechsel durchführen zu können, ist ein Werkzeughalter 18 vorgesehen, der einerseits den Werkzeugsatz für die Neuausrüstung des Werkzeugkopfes 6 trägt und anderseits die ausgetauschten Werkzeuge aufnimmt. Dieser Werkzeughalter 18 ist entlang einer vertikalen Füh­ rungssäule 19 mit Hilfe eines Seilzuges 20 verstellbar gela­ gert, damit er in einfacher Weise vor dem Werkzeugwechsel außerhalb des Wasserbehälters 1 aus einem Werkzeugmagazin 21 mit den jeweils erforderlichen Werkzeugen bestückt werden kann. Die ausgetauschten Werkzeuge werden nach dem Werkzeug­ wechsel wieder im Werkzeugmagazin 21 abgelegt.

Claims (1)

1. Vorrichtung zur Unterwasserbearbeitung eines strahlenden Werkstückes mit einer Werkstückhalterung in einem Wasserbe­ hälter und mit einem gegenüber dem Werkstück verfahrbaren Werkzeugkopf für auswechselbare Werkzeuge, vorzugsweise Zer­ spanungswerkzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß die das Werk­ stück (4) mit nach unten weisender Bearbeitungsseite aufneh­ mende Werkstückhalterung (3) auf einem Traggestell (2) für einen unterhalb des Werkstückes (4) verfahrbaren Kreuzschlit­ ten (5) vorgesehen ist, der den eine Überkopfarbeitsstellung einnehmenden Werkzeugkopf (6) trägt.