DE68901797T2

DE68901797T2 - Geraet zur reinigung von loechern mit innengewinde, insbesondere loechern mit innengewinde fuer verschlussvorrichtungen von zugangsoeffnungen und guckloechern von dampfkesseln von kernkraftwerken.

Info

Publication number: DE68901797T2
Application number: DE8989400840T
Authority: DE
Inventors: Antoine Gemma
Original assignee: Electricite de France SA
Current assignee: Electricite de France SA
Priority date: 1988-03-25
Filing date: 1989-03-24
Publication date: 1992-12-10
Anticipated expiration: 2009-03-25
Also published as: DE68901797D1; EP0334765A1; ATE77268T1; EP0334765B1; US4962566A; FR2629250A1; ES2032661T3

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Reinigen von Gewindebohrungen, die um den Umfang einer Öffnung verteilt angeordnet sind.
Die vorliegende Erfindung findet speziell auf die Reingung von Gewindebohrungen Anwendung, die dazu dienen, Deckel von Öffnungen durch Verschraubung am Umfang festzuhalten, wie beispielsweise Handlöcher und Beobachtungsfenster von Dampfgeneratoren in Nuklearanlagen.
Man versteht leicht, daß es aus Sicherheitsgründen absolut wesentlich ist, daß diese Beobachtungsfenster und Handlöcher absolut dicht verschlossen sind, wenn der Dampfgenerator in Betrieb ist. Auch ist es augenscheinlich, daß die Verschmutzung von Gewinden, insbesondere nach Arbeiten, die Staub und Abfälle in der Nähe dieser Beobachtungsfenster und Handlöcher erzeugen, eine unvollständige Befestigung der Deckel hervorrufen können, die unglücklicherweise schwerwiegende Folgen in bezug auf die Sicherheit des Dampfgenerators im Falle der Wiederinbetriebsetzung haben.
Es ist daher notwendig, insbesondere nach einer Phase von Arbeiten, die Gewindebohrungen, die der Befestigung der Deckel dienen, sehr sorgfältig zu reinigen.
Bis jetzt wird dieser Vorgang manuell ausgeführt, jedoch ist diese Aufgabe sehr langwierig (insbesondere wegen der großen Zahl von zu reinigenden Gewindebohrungen) und ist der Gefahr von Unvollkommenheit ausgesetzt. Aus diesem Grunde schlägt die vorliegende Erfindung eine Maschine vor, die es erlaubt, diese Verrichtungen zu rationalisieren, indem sie die Positionierung und Verstellung der Reinigungsbürsten in den zu reinigenden Gewindebohrungen mit sehr großer Sicherheit und vollständiger Wiederholbarkeit sicherstellt, wobei die wesentlichen Phasen des Reinigungsvorgangs im übrigen automatisch oder halbautomatisch ausgeführt werden können.
Zu diesem Zweck enthält die Maschine gemäß der Erfindung:
Einrichtungen zum Zentrieren und Anflanschen an der Öffnung, die die Positionierung der Maschine in der Öffnungsachse und ihre Fixierung durch Anlage an der Wand dieser Öffnung sicherzustellen erlauben,
Bürsteinrichtungen, die in einer festen radialen Distanz von der Achse der Öffnung angeordnet und beweglich sind:
In Drehung um die Achse der Öffnung derart, daß ihre Bahn einen Kreis beschreibt, der die Achsen der verschiedenen Gewindebohrungen, die im Umfang um die Öffnung verteilt sind, schneidet, um selektiv diese Bursteinrichtungen über jeder der Gewindebohrungen zu positionieren, und
in axialer Translation in einer Achse, die mit der Achse einer Gewindebohrung zusammenfällt, um das Einbringen dieser Bürsteinrichtungen in die Gewindebohrung und ihr Zurückziehen aus der Gewindebohrung zu ermöglichen.
Gemäß einer gewissen Art vorteilhafter Eigenschaften:
sind weiterhin Einrichtungen zum Verriegeln der Drehung der Bürsteinrichtungen gegenuber jeder der Gewindebohrungen vorgesehen; vorzugsweise enthalten diese Verriegelungseinrichtungen einen zurückziehbaren Finger, der drehfest mit den Bürsteinrichtungen verbunden ist und in eine der anderen Gewindebohrungen als derjenigen, in der die Bürsteinrichtungen gerade positioniert sind, eindringt;
enthält die Maschine weiterhin Blas- und Absaugeinrichtungen, die mit den Bürsteinrichtungen zusammenwirken;
ist weiterhin ein zurückziehbares Absauggehäuse vorgesehen, das die Bürsteinrichtungen umgibt und sich um die Gewindebohrung derart anlegt, daß in dieser Umgebung der Saugraum umschlossen wird, und
enthaltend die Zentrier- und Anflanscheinrichtungen eine in radialer Richtung expandierbare Krone, die zwischen zwei Flanschen angeordnet ist, von denen eine sich durch eine Schulter an den Rand der Öffnung anlegen kann.
Weitere Eigenschaften und Vorteile gehen aus dem Studium der detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hervor, die in Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen gegeben wird.
Fig. 1 zeigt eine Reinigungsmaschine für Gewindebohrungen, die zum Festhalten von Deckeln durch Verschraubung am Umfang von Handlöchern von Dampfgeneratoren in Nuklearanlagen dienen, und
Fig. 2 zeigt eine Reinigungsmaschine für Gewindebohrungen, die der Befestigung von Deckeln von Beobachtungsfenstern durch Verschraubung bei Dampfgeneratoren in Nuklearanlagen dienen.
Die folgende Beschreibung gilt in gleicher Weise für die Fig. 1 und 2, die Maschinen zeigen, die den gleichen Aufbau und die gleiche Betriebsart haben, bei der die Abmessungen verschiedener Elemente jedoch unterschiedlich sind, je nachdem, ob es sich um die Reinigung eines Handlochs (Fig. 1) oder eines Beobachtungsfensters (Fig. 2) handelt, wobei letzteres sehr viel kleinere Abmessungen aufweist, was es erlaubt, eine Maschine zu verwenden, die, trotz vergleichbaren Aufbaues, sehr viel kompakter ist.
In den Figuren bezeichnet das Bezugszeichen 1 das Handloch (Fig. 1) oder das Beobachtungsfenster (Fig. 2), die nachfolgend mit "Öffnung" bezeichnet werden, eine Öffnung, die an ihrem Umfang mehrere Gewindebohrungen 2 aufweist, die gleichmäßig verteilt sind und der Befestigung eines Deckels für diese Öffnung 1 durch Verschraubung dienen.
Die Maschine 3 enthält vor allem Einrichtungen zum Zentrieren und Ansflanschen an der Öffnung 1, die es erlauben, sie exakt in der Achse dieser Öffnung zu positionieren, wobei weiterhin sichergestellt wird, daß die Machine an der Wand der Öffnung in Anlage gehalten wird, derart, daß das Gehäuse der Maschine und die Wand der Leitung, in der die Öffnung 1 angeordnet sind, im wesentlichen fest miteinander verbunden sind, ohne daß die Maschine außen abgestützt wird.
Diese Einrichtungen 4 zum Zentrieren und Anflanschen enthalten einen ersten Flansch 5 eines Durchmessers, der leicht größer als der der Öffnung 1 ist, um eine Schulter auszubilden, die in Anlage am Rand 6 dieser Öffnung kommt, während ein weiterer Flansch 7 in das Innere der Öffnung mit geringstmöglichem Spiel eindringt.
Zwischen diesen Flanschen 5 und 7 ist ein radial expandierbares Element angeordnet, beispielsweise eine elastische Krone 8, die sich versetzen kann, wenn die Flansche 5 und 6 einander angenähert werden, ein Vorgang, der durch Betätigung einer Winde 9 ausgeführt wird, die von der Bedienperson betätigt wird; die Maschine wird somit durch Verspannen der Krone 8 an der Wand 10 der Öffnung 1 angeflanscht.
Der feste Teil der so mit der Leitung des Dampfgenerators fest verbundenen Reinigungsmaschine trägt eine Ausrüstung 10, die um die Mittenachse 12 der Maschine drehbeweglich ist, die auf diejenige der Öffnung 1 aufgrund der Zentriereinrichtungen 4 ausgerichtet ist.
Diese bewegliche Ausrüstung 11 trägt eine drehbare Bürste 13, die durch einen pneumatischen Getriebemotor angetrieben wird.
Die Drehbürste 13 kann gerade über jede der Bohrungen 2 aufgrund der Drehung der beweglichen Ausrüstung 11 angeordnet werden.
Um diese Bürste exakt über jeder der Bohrungen anzuordnen, sind Verriegelungseinrichtungen 15 vorgesehen, die beispielsweise am Ende eines mit der beweglichen Ausrüstung 11 drehfest verbundenen Arms 16 einen zylindrischen Finger 17 aufweisen, der einen Durchmesser aufweist, der, mit geringem Spiel, nahezu dem Innendurchmesser der Gewindebohrungen 2 gleicht. Dieser Finger 17 ist an einer Platte 18 befestigt, die in axialer Richtung gegenüber dem Arm 16 unter der Stellwirkung eines Griffs 19 beweglich ist, der von der Bedienperson betätigt wird.
Der Finger 17 kann somit jeder der Bohrungen 2 gegenübergestellt werden, und die Betätigung des Griffs 19 bringt den Finger zum Eingriff in die Bohrung, wodurch die bewegliche Ausrüstung 11 gegen Drehung gesperrt wird. Die Position des Arms ist derart, daß, sobald diese Befestigung hergestellt ist, die Bürste 13 sehr genau auf die Achse einer der Bohrungen 2 ausgerichtet ist, beispielsweise auf die Bohrung, die derjenigen diametral gegenüberliegt, in die der Finger 17 eingreift oder ebenso einer anderen der Bohrungen gegenübersteht.
Um jegliche Beschädigung der Gewinde beim Herausziehen des Fingers 17 nach der Beendigung des Bürstvorgangs zu vermeiden, ist ein zusätzlicher Finger 20 vorgesehen, der Kraft aufnimmt und der sich an die Wand der Leitung nicht fern von der Bohrung anlegt, um auf diese Weise zu vermeiden, daß auf die Bohrung eine große Kraft ausgeübt wird, die zu einer Beschädigung des Gewindes führen könnte.
Sobald durch Eindringen des Fingers 17 in eine der Bohrungen die Verriegelung bewerkstelligt ist (wobei die Drehung der beweglichen Ausrüstung gegebenenfalls durch den Griff 21 erleichtert wird), werden die Bürsteinrichtungen in axialer Translation derart verstellt, daß die Bürste 13 in die zu reinigende Gewindebohrung eindringt. Diese Verstellbewegung wird beispielsweise durch einen Hydraulikzylinder 22 hervorgerufen, der durch eine Leitung 23 versorgt wird, um das Vorschieben oder Zurückziehen der Bürste 13 zu steuern.
Schließlich sind Einrichtungen zum Blasen von Luft in der Achse der Bürste angeordnet, um das Entfernen von Partikeln und Stäuben zu erleichtern, und Absaugeinrichtungen für diese Partikel und Stäube, die evtl. losgelöst worden sind, mit Hilfe eines flexiblen Saugschlauches 24, der einen starken Unterdruck in der Umgebung der zu bürstenden Gewindebohrung erzeugt. Um diesen Absaugeffekt zu verstärken, ist ein Absauggehäuse 25 vorgesehen, das auf einem festen Teil zurückziehbar ist und deren vorderer Abschnitt sich an den Umfang der Gewindebohrung während des gesamten Bürstvorgangs anlegt.
Darüber hinaus erlaubt ein Stellknopf 27, der mit der Bürste 13 verbunden ist, es der Bedienperson, diese zurückzuziehen, falls es notwendig ist (beispielsweise zur Reinigung), ohne daß dazu die Maschine demontiert und sie von der Öffnung 1 gelöst werden muß.
Es wird nun die Betriebsweise der soeben beschriebenen Bürstmaschine beschrieben:
zunächst zentriert die Bedienperson die Maschine in der Öffnung 1, bis die Schulter des Flansches 5 am Rand 6 dieser Öffnung in Anlage kommt;
sie positioniert anschließend den Bürstkopf 13, in dem die Maschine durch Einbringen des Fingers 17 in eine der Gewindebohrungen verriegelt wird,
sie betätigt dann die Spindel 9, um die Maschine an der Öffnung 1 festzulegen;
nach dem Anschließen der verschiedenen flexiblen pneumatischen, hydraulischen und elektrischen Zuleitungen an einen Steuerschrank versetzt sie die Bürste sowie die Blas- und Absaugeinrichtungen uber den Schlauch 24 in Funktion;
die Maschine führt dann einen oder mehrere Reinigungszyklen durch automatische Betätigung des Zylinders 22 von seiten des Steuerschrankes aus (Eindringen und anschließendes Zurückziehen des Bürstkopfes 13 in und aus der Gewindebohrung);
die Maschine wird in ihre Ausgangsposition zurückgebracht, man entriegelt sie (Zurückziehen des Fingers 17), anschließend verriegelt man sie in der benachbarten Bohrung (Eindringen des Fingers 17), und man beginnt den Reinigungszyklus für die nachfolgende Bohrung.

Claims

1. Maschine (3) zum Reinigen von Gewindebohrungen (2), die um den Umfang einer Öffnung (1) verteilt angeordnet sind, insbesondere Gewindebohrungen, die zum Festhalten von Deckeln durch Verschraubung am Umfang dienen, die Öffnungen, wie Handlöcher und Beobachtungsfenster von Dampfgeneratoren in Nuklearanlagen, verschließen, enthaltend:

Einrichtungen (4) zum Zentrieren und Anflanschen an der Öffnung, die die Positionierung der Maschine in der Öffnungsachse (12) und ihre Fixierung durch Anlage an der Wand (10) dieser Öffnung sicherzustellen erlauben,

Bürsteinrichtungen (13), die in einer festen radialen Distanz von der Achse der Öffnung angeordnet und beweglich sind:

in Drehung um die Achse (12) der Öffnung derart, daß ihre Bahn einen Kreis beschreibt, der die Achsen der verschiedenen Gewindebohrungen, die im Umfang um die Öffnung verteilt sind, schneidet, um selektiv diese Bürsteinrichtungen über jeder der Gewindebohrungen zu positionieren, und

in axialer Translation in einer Achse, die mit der Achse einer Gewindebohrung zusammenfällt, um das Einbringen dieser Bürsteinrichtungen in die Gewindebohrung und ihr Zurückziehen aus der Gewindebohrung zu ermöglichen.

2. Maschine nach Anspruch 1, bei der weiterhin Einrichtungen (15) zum Verriegeln der Drehung der Bürsteinrichtungen gegenüber jeder der Gewindebohrungen vorgesehen sind.

3. Maschine nach Anspruch 2, bei der die Verriegelungseinrichtungen einen zurückziehbaren Finger (17) enthalten, der drehfest mit den Bürsteinrichtungen verbunden ist und in eine der anderen Gewindebohrungen als derjenigen, über der die Bürsteinrichtungen gerade positioniert sind, eindringt.

4. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, enthaltend weiterhin Blas- und Absaugeinrichtungen (24), die mit den Bürsteinrichtungen zusammenwirken.

5. Maschine nach Anspruch 4, bei der weiterhin ein zurückziehbares Absauggehäuse (25) vorgesehen ist, das die Bürsteinrichtungen umgibt und sich um die Gewindebohrung derart anlegt, daß in dieser Umgebung der Saugraum umschlossen wird.

6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der die Zentrier- und Anflanscheinrichtungen eine in radialer Richtung expandierbare Krone (8) enthalten, die zwischen zwei Flanschen (5,7) angeordnet ist, von denen eine (5) sich durch eine Schulter am Rand (6) der Öffnung (1) anlegen kann.