DE7902493U1

DE7902493U1 - Vorrichtung zur verschraubung eines innerhalb eines behaelters gelegenen verschlussdeckels

Info

Publication number: DE7902493U1
Application number: DE19797902493U
Authority: DE
Original assignee: Framatome SA
Current assignee: Areva NP SAS
Priority date: 1978-01-30
Filing date: 1979-01-30
Publication date: 1984-06-28
Also published as: JPS54109679A; BE873802A; FR2415515B1; JPS582784B2; ES476268A1; ZA79368B; FR2415515A1; US4265011A; DE2903467A1

Description

Patentanwälte .

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310-29.229H-Sd-Bk (4)

11.1.1984

Beschreibung

Vorrichtung zur Verschraubung eines innerhalb eines Behälters gelegenen Verschlußdeckels

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäss dem Oberbegriff von Patentanspruch 1

Die Erfindung ist speziell für die schnelle Verschraubung eines in einem Behälter gelegenen Verschlussdeckels für eine öifnung ausgelegt, wo ein zu langer Aufenthalt gefährlich oder unbequem sein kann.

Dies ist der Fall, wenn die zu verschliessende Öffnung sich in einem Dampfgenerator eines Kernkraftwerks befindet und die Öffnung darstellt, an der die Zirkulationsleitung des Primärfluids mündet. Es sei beispielsweise auf die französische

Patentanmeldung 76-03456 hingewiesen, die eine Verschlussvorrichtung für eine derartige Öffnung beschreibt.

Bei Elektrokraftwerken, insbesondere Kernkraftwerken, wird die Energie ausgehend von einem innerhalb eines Reaktors erhitzten Primärfluids erzeugt. Dieses Fluid, zum Beispiel Druckwasser, gibt seine !flüssigkeit an ein Sekündärfluid ab, das verdampft wird. Der auf diese Weise erzeugte Dampf dient zum Antrieb einer aus Dampfturbine und Wechsel stromgenerator bestehenden Gruppe zur Erzeugung von elektrischer Energie. Ein Wärmetauscher oder Dampferzeuger besteht aus einem zylindrischen Behälter, der ein Bündel von Zirkulationsrohren für das Primärfluid enthält, wobei das Sekundärfluid die Aussenseite der Rohre umspült und sich in Berührung hiermit erwärmt.

Der Behälter ist im allgemeinen zylindrisch. Die U-förmig an einer rohrförmigen Platte befestigten Rohre münden in einem halbkugelförmigen Boden, der durch eine Trennwand in zwei Kammern unterteilt ist. Das Primärfluid kommt auf einer Seite der Trennwand in einer Kammer an und tritt über die andere aus.

Die beiden Kammern des Bodens des Dampfgenerators sind über Rohrleitungen mit grossen Öffnungen mit Einlass- und Auslassleitungen für das Primärfluid verbunden.

Zur Kontrolle oder Wartung ist ein periodischer Zutritt zum Innenraum des Bodens des Dampfgenerators erforderlich. Es ist daher eine Zutrittsöffnung vorgesehen, die den Durchtritt eines Menschen gestattet, der mit einem Strahlungsschutzanzug versehen ist. Selbstverständlich muss die Aufenthaltszeit der Bedienungsperson im Boden des Dampfgenerators auf ein Minimum beschränkt werden. Während dieses Vorgangs ist dsr Zirkulationskreislauf des Primärfluids stillgesetzt zur Vermeidung jeglicher Gefahr eines ungewollten Wassereintritts in den Boden

des Dampfgenerators. Die Öffnung, über die die Rohrleitung für das Priraärfluid mündet, hat einen grossen Durchmesser, wobei die Gefahr vermieden werden muss, dass die Bedienungsperson oder lediglich Werkzeuge in die Rohrleitung fallen. Andererseits stellt diese gähnende Öffnung ein psychologisches Hindernis dar, so dass sie so schnell wie möglich verschlossen werden muss, sobald eine Bedienungsperson in den Boden des Dampfgenerators eindringt.

Sobald die Bedienungsperson in den Boden eingedrungen ist, bringt sie folglich einen Deckel auf der Öffnung der Leitung für das Primärfluid an. Dieser Deckel ist im einzelnen in der französischen Patentanmeldung 76-034-56 beschrieben. Da die Zutrittsöffnung einen möglichst kleinen Durchmesser hat, besteht der Verschlussdeckel aus mehreren Teilen mit Schrauben, die in Gewindebohrungen des Sitzes für den Verschlussdeckel eingreifen können. Jede Schraube ist am Deckel durch eine ihre Drehung gestattende Verbindungseinrichtung eingefangen. Der in der genannten französischen Patentanmeldung beschriebene Deckel kann in einer sehr kurzen Zeit von der Grössenordnung einiger Minuten eingeführt und auf dem Sitz angebracht werden. Die Verweildauer verlängert sich aber dann um die Zeit zur Verschraubung der zahlreichen Schrauben, die den Halt des Deckels auf seinem Sitz herstellen.

Aufgabe der Erfindung ist die Beseitigung dieses Nachteils durch Schaffung einer Vorrichtung

Anziehen der Schrauben zur Festlegung des Deckels auf 'seinem Sitz, ohne dass die Bedienungsperson gezwungen ist, innerhalb des Bodens des Dampfgenerators zu bleiben.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 .

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigt:

Fig. 1 eine vereinfachte Schrägansicht eines Dampfgenerator-bodens, in dem ein Verschlussdeckel auf die Öffnung einer Leitung für Primärfluid geschraubt werden soll;

Fig. 2 eine vereinfachte Schrägansicht der Verschraubungsvorrichtung nach der Erfindung angebracht an einem ringförmigen Sitz;

Fig. 3 einen teilweisen axialen Schnitt III-III von Fig. 5> des y.erschraubungskopfs;

Fig. 4- eine Einzelheit der Vorrichtung zur axialen Verschiebung des Schraubenschlüssels;

Fig. 5 eine teilweise geschnittene Draufsicht der gesamten Verschraubungsvorrichtung.

Gemäss Fig. 1 enthält ein Dampfgenerator einen durch einen halbkugelförmigen Boden 2 verschlossenen zylindrischen Behälter. Eine rohrförmige Platte 3, an der Eohre 4 befestigt sind, befindet sich zwischen dem Behälter 1 und dem Bod?n 2. Der Boden ist durch eine Trennwand 5 in zwei Kammern unterteilt.

Ein in einem Reaktor erhitztes Primärfluid kommt in einer der Kammern über eine Rohrleitung 6 an, die über eine Öffnung 7 im Boden 2 mündet. Das Primärfluid strömt in den Rohren 4 und tritt nach Abgabe seiner Wärme an ein Sekundärfluid in die auf der anderen Seite der Trennwand 5 gelegene andere Kammer des Bodens 2 ein. Danach tritt das Primärfluid über eine Öffnung 8 einer Rücklaufleitung zum Reaktor hin aus.

Für die Kontroll- und Wartungsvorgänge des Kreislaufs des Primärfluids ist der Boden 2 mit zwei beiderseits der Trenn-

wand 5 gelegenen Zutrittsöffnungen 9 versehen, dur^h die eine Bedienungsperson in den Innenraum eindringen kann.

Ein manuell auf die öffnung 7 zu setzender Verschlussdeckel ist mit Schrauben 11 versehen, die in Gewindebohrungen eines am Umfang der Öffnung 7 ausgebildeten ringförmigen Sitzes eingesetzt sind. Die Verschraubungsvorrichtung 12 nach der Erfindung wird von Hand am zentralen Teil des Verschlussdeckels 10 angebracht.

Ausserhalb des Dampfgenerators sind schematisch ein Steuerpult 13 zur Steuerung der Verrchraubungsvorrichtung 12, ein Kontrollbildschirm 14- und ein Lautsprecher 15 dargestellt, die eine Kontrolle des Vorgangs ermöglichen. Der Kontroiibildschirm ist mit einer von der Verschraubungsvorrichtung getragenen Fernsehkamera verbunden, während der Lautsprecher 15 mit einem im Boden des Dampfgenerators angebrachten Mikrophon verbunden ist.

Die Fig. 2 bis 5 zeigen im einzelnen die Verschraubungsvorrichtung auf einem ringförmigen Sitz, in den regelmässig verteilte Schrauben 11 ein gesetzt sind. Eine Halteplatte 18 ist durch schnell zu betätigende Mittel am Verschlussdeckel befestigt. Die Halteplatte 18 trägt einen zur Ebene des Sitzes senkrechten Drehzapfen 19, der somit senkrecht zur Ebene des auf diesem Sitz aufliegenden Rings des Verschlussdeckels verläuft.

Am Drehzapfen 19 ist senkrecht hierzu ein Arm 20 angelenkt. Sein Ende kann einen Kreisradius beschreiben, der gleich demjenigen des Kreises der Schrauben ist. Der Arm 20 trägt an seinem Ende einen Verschraubungskopf, dessen Achse senkrecht zum Arm und zur Ebene des Kreises der Schrauben verläuft. Der Verschraubungskopf enthält einen sich drehenden, axial bewegbaren Schraubenschlüssel 21 mit einer Buchse 22 am Ende. Zwischen dem Schraubenschlüssel 21 und der Buchse 22 kann ein

Kardangelenk angeordnet sein zum Ausgleich, von geringen Fluchtung sfehlern.

Der Arm 20 wird durch einen pneumatischen Motor 23 und einen innerhalb des Drehzapfens gelegenen Schneckentrieb um den Drehzapfen 19 gedreht.

Der Schraubenschlüssel 21 wird durch einen pneumatischen Motor 24- gedreht, der vom Arm 20 getragen wird und seine Verscrgung mittels sich drehender Dichtungen (Gelenke) empfängt. Die Bewegung wird über ein Zahnradpaar übertragen, das aus einer Schnecke 25 und einem hiermit in Eingriff stehenden Zahnrad besteht, das mit einer innen genuteten Hülse 27 verbunden ist.

Der Schraubenschlüssel 21 ist in den Nuten der Hülse 27 axial verschiebbar zwischen einer Klemmstellung einer Schraube 11 gemäss Fig. 3 und einer angehobenen Stellung, die die Drehung des Arms 20 ermöglicht,zu dessen Anordnung über einer anderen Schraube. Die axiale Bewegung des Schraubenschlüssels 21 erfolgt durch einen Stellzylinder 28. Dieser ist mit einem Schwinghebel 29 verbunden, der am Ende einer Steuerstange 30 angelenkt ist, vgl. Fig. 4·. Ein Balg 31 schützt den Teleskopteil der sich drehenden Anordnung.

Auf der Seite des Arms 20 ist eine Fernsehkamera 32 befestigt, deren Beobachtungskammer zur Buchse 22 hin gerichtet ist. Diese Fernsehkamera ist an einen ausserhalb des Behälters gelegenen Kontrollbildschirm 1A- angeschlossen. Es kernen daher während des Verschraubungsvorgangs die Bewegungen des Arms und des Schraubenschlüssels am Kontrollbildschirm betrachtet werden.

Die Bedienungsperson hat ebenfalls in Nähe des Arms ein Mikrophon 16 angebracht, das mit einem in der Nähe des Kontrollbildschirms an einen Lautsprecher 15 angeschlossen ist, wodurch eine Hörvorrichtung zur Verfügung steht, die eine Verfolgung

des Betriebs der Motoren mit dem Ohr ermöglicht.

Auf der Seite des Kontrollbildschirms.und des Lautsprechers befindet sich ein Steuerpult 13 mit Steuerknöpfen für die" Verschraubungsvorrichtung. Das Steuerpult enthält eine fortschreitende Steuerung für zwei Drehrichtungen des Arms, eine fortschreitende Steuerung für zwei Drehrichtungen des Schraubenschlüssels und eine Hub- und Absenksteuerung für den Schraubenschlüssel.

Zum Ysrschliessen der Öffnung einer Leitung des Primärkreises dringt die Bedienungsperson durch eine Öffnung 9 in die Kammer des Bodens des Dampfgenerators ein und setzt den Verschlussdeckel 10 von Eand auf den die öffnung umgebenden ringförmigen Sitz. Sie setzt von Hand jede Schraube 11 in die Gewindebohrungen des Sitzes ein, wobei es aber genügt■, die Schrauben lediglich auf einem Bruchteil einer Umdrehung einzusetzen, chne r"ass die Schrauben festgestellt, noch sogar vollständig eingeschraubt werden. Die Bedienungsperson bringt dann, immer noch von Hand, die Halteplatte 18 und die Verschraubungsvorrichtung am Verschlussdeckel an und ordnet im Behälter in der Nähe der Verschraubungsvorrichtung ein Mikrophon an. Diese Vorgänge sind in einer sehr kurzen Zeit ausführbar, und die Bedienungsperson kann sogleich den Boden verlassen.

Befindet sich die Bedienungsperson dann vor dem Steuerpult und dem Kontrollbildschirm, so zieht sie die Schrauben mit Hilfe der am Steuerpult befindlichen Steuerungen an. Die Folgen des Anziehens werden mit Blick auf den Kontrollbildschirm wie auch mit Hilfe des vom Lautsprecher kommenden Geräuschs gesteuert. Zur Erleichterung der Arbeit der Bedienungsperson kann der Verschlussdeckel vor den Schrauben sichtbare Markierungen aufweisen.

Die Erfindung ermöglicht somit einen schnelleren Einbau des Verschlussdeckels, geringere Anlagekosten und eine kürzere Verweildauer der Bedienungsperson im Dampfgenerator.

j Die Verschraubungsvorrichtung nach der Erfindung wird vorzugs-

\ weise aus Leichtmetallegierungen hergestellt, um weder zu

1 schwer, noch zu voluminös zu sein.

\ Der motorische Antrieb der Vorrichtung erfolgt pneumatisch.

:· Die einzigen 'elektrischen Verbindungen sind diejenigen der

] durch die Fernsehkamera und das Mikrophon gebildeten Beob-

i achtungsvorrichtung.

i Der motorische Antrieb kann aber auch statt pneumatisch hydrau-

I lisch erfolgen. Man könnte aber auch auf die Verwendung des

I Mikrophons und der Lautsprechers verzichten, wenn eine Sicht-

p kontrolle am Kontrollbildschirm genügt.

I Ausserdem kann die im speziellen Fall eines Dampfgenerators

1 beschriebene Erfindung auch bei anderen Anwendungen verwendet

I werden, und zwar jedesmal wenn ein Deckel auf einem um eine

\ öffnung verlaufenden Sitz in einem Behälter verschraubt werden

\ soll, in dem ein längerer Aufenthalt gefährlich oder unbequem

I ist.

Claims

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310-29.229H-Sd-Bk(4)

G 7y 02 493.4 11.1.1984

Ansprüche

Vorrichtung zur Verschraubung eines innerhalb eines Behälters gelegenen Verschlußdeckels für eine kreisförmige Öffnung auf einem ringförmigen, Gewindebohrungen aufweisenden Sitz am Umfang der öffnung,

wobei der Verschlußdeckel mit in die Gewindebohrungen einsetzbaren eingefangenen Schrauben versehen ist,

gekennzeichnet

durch eine Halteplatte (18) mit einer Befestigungseinrichtung am Verschlußdeckel (10) und mit einem zur Ebene des Sitzes senkrechten Drehzapfen (19),

durch einen um den Drehzapfen (19) drehbaren Arm (20), der senkrecht zum Drehzapfen (19) verläuft und dessen Länge gleich dem Radius des Kreises der Schrauben ist, »m0{

durch einen am Ende des Arms (20) gelegenen Verschraubungskopf (25 - 30), dessen Achse senkrecht zum Arm (20) sowie zur Ebene des Sitzes verläuft und der mit einem axial bewegbaren drehbaren Schraubenschlüssel (21, 22) versehen ist,

durch eine Antriebseinrichtung (23) zur Drehung des Arms (20) um den Drehzapfen (19),

~ 2 —

durch eine Antriebseinrichtung (24) zur Drehung des Schraubenschlüssels (21, 22),

durch eine Antriebseinrichtung (28) zur axialen Verschiebung des Schraubenschlüssels (21, 22),

durch eine Vorrichtung (32) zur Überwachung des Verschraubungsvorgangs, bestehend aus einer vom Arm (20) getragenen Kamera (32), deren Beobaciitungsachse auf die Schrauben (11) und den Schraubenschlüssel (21, 22) gerichtet ist (Fig. 1-5).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurcn gekennzeichnet, daß die Überwachungsvorrichtung (32) eine Hörvorrichtung mit einem im Behälter (1) angeordneten Mikrophon (16) aufweist (Fig. 1, 2).
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschraubungskopf (25 - 30) ein mit Kardangelenken arbeitendes Kupplungssystem aufweist, das eine Schwenkung des Schraubenschlüssels (21, 22) ermöglicht.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtungen (23, 24, 28) pneumatische Einrichtungen sind.

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