DE19509019C2 - Device for machining a threaded blind hole - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Bearbei ten eines Gewindesackloches im Behälterflansch eines Reaktor druckbehälters.The invention relates to a device for machining th of a threaded blind hole in the vessel flange of a reactor pressure tank.
In den Gewindesacklöchern im Behälterflansch eines Reaktor druckbehälters können sich im Laufe des Betriebs Korrosions produkte oder andere Verschmutzungen ablagern. Um zu gewähr leisten, daß die Schrauben, mit denen der Reaktordruckbehäl terdeckel mit seinem Deckelflansch am Behälterflansch des Re aktordruckbehälters verspannt ist, leicht gelöst werden kön nen, ist es deshalb erforderlich, an den Gewindesacklöchern regelmäßig Wartungsarbeiten durchzuführen.In the threaded blind holes in the tank flange of a reactor pressure tank can become corrosion during operation deposit products or other contaminants. To guarantee afford the screws that hold the reactor pressure vessel with its cover flange on the container flange of the Re actuator pressure vessel is clamped, can be easily solved NEN, it is therefore necessary at the threaded blind holes carry out regular maintenance work.
Die Gewindesacklöcher werden im Rahmen dieser Wartungsarbei ten zunächst mechanisch gereinigt und anschließend mit einem Gleitmittel eingesprüht. Diese Arbeiten erfolgen manuell und sind mit einer erheblichen Dosisbelastung des Wartungsperso nals verbunden.The threaded blind holes are part of this maintenance work first mechanically cleaned and then with a Sprayed with lubricant. This work is done manually and are with a considerable dose burden on the maintenance person nals connected.
Aus der deutschen Patentschrift 31 35 882 ist ein Gerät zum Reinigen von Gewindesacklöchern bekannt, die ein automati sches Reinigen eines Gewindesackloches mit einer Reinigungs bürste ermöglicht. Ein solches Gerät ist auch aus der deut schen Offenlegungsschrift 26 06 214 bekannt. An diesem Gerät sind außerdem zwei Zentriereinsätze oder Führungskegel ange ordnet, die in benachbarte Gewindesacklöcher eingeführt wer den können und zur Zentrierung des Gerätes dienen. Die War tungsarbeiten an einem Gewindesackloch erfordern jedoch auch zusätzliche Arbeitsschritte, zu denen beispielsweise auch eine Kontrolle des gereinigten Gewindesackloches gehört.From the German patent 31 35 882 is a device for Cleaning of threaded blind holes known that an automati Cleaning a threaded blind hole with a cleaning agent brush allows. Such a device is also from the German Disclosure 26 06 214 known. On this device are also two centering inserts or guide cones arranges who inserted into adjacent threaded blind holes that can and serve to center the device. The war However, work on a threaded blind hole also requires additional work steps, for example also check the cleaned threaded blind hole.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung zum Bearbeiten eines Gewindesackloches im Behälterflansch ei nes Reaktordruckbehälters anzugeben, die in möglichst wenigen Arbeitsschritten eine weitgehend automatisierte Durchführung unterschiedlicher Wartungsarbeiten und auf diese Weise eine weitere Verringerung der Dosisbelastung des Wartungspersonals ermöglicht.The invention is based on the object of a device for machining a threaded blind hole in the container flange nes reactor pressure vessel to specify, in as few as possible Steps a largely automated implementation different maintenance work and in this way one further reducing the dose burden on maintenance personnel enables.
Die genannte Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Pa tentanspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich gemäß der Unteransprüche.This task is solved with the characteristics of Pa tent Claims 1. Advantageous embodiments of the Invention arise according to the subclaims.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Ausfüh rungsbeispiele der Zeichnung verwiesen, in deren To further explain the invention, the Ausfü Example of the drawing referenced in the
Fig. 1 eine über einem Gewindesackloch positionierte Vorrich tung gemäß der Erfindung schematisch in einem Längsschnitt veranschaulicht ist. In Fig. 1 a Vorrich device positioned above a threaded blind hole according to the invention is illustrated schematically in a longitudinal section. In
Fig. 2 und 3 sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ebenfalls in einem Längsschnitt veranschaulicht. Fig. 2 and 3 are further advantageous embodiments of the invention, also illustrated in a longitudinal section.
Gemäß Fig. 1 liegt ein Deckel 2 mit seinem Deckelflansch 3 auf einem Behälterflansch 4 eines Reaktordruckbehälters auf. Im Behälterflansch 4 befinden sich am Umfang verteilt mehrere Gewindesacklöcher 6, von denen in der Figur nur eines darge stellt ist, für Schrauben, mit denen der Deckel 2 auf den Re aktordruckbehälter aufgeschraubt wird. In der Figur ist au ßerdem angedeutet, daß im Behälterflansch 4 unterschiedlich tiefe Gewindesacklöcher 6 vorhanden sein können, deren Tiefe sich um eine Tiefendifferenz DT unterscheiden kann.Referring to FIG. 1 there is a lid 2 with its cover flange 3 on a container flange 4 to a reactor pressure vessel. In the container flange 4 there are several threaded blind holes 6 distributed around the circumference, of which only one is shown in the figure, for screws with which the cover 2 is screwed onto the reactor pressure vessel. In the figure it is also indicated that there may be threaded blind holes 6 of different depths in the container flange 4 , the depth of which may differ by a depth difference DT.
Über dem mit entsprechenden Durchgangsbohrungen 7 versehenen Deckelflansch 3 ist eine Vorrichtung gemäß der Erfindung po sitioniert, mit der das Gewindesackloch 6 bearbeitet werden kann. Diese Vorrichtung umfaßt einen Hubzylinder 10 und ist über eine Kupplung 12 in ein in der Figur nicht näher darge stelltes Inspektionsgestänge eingehängt. Dieses Inspektions gestänge ist auf einem Konsolwagen befestigt, der auf dem Ge lände einer über dem Reaktordruckbehälter fahrbaren Hilfs brücke läuft. Auf diese Weise kann die Vorrichtung unabhängig vom Reaktorgebäudekran positioniert werden.Above the provided with corresponding through holes 7 cover flange 3 , a device according to the invention is po sitioned with which the threaded blind hole 6 can be machined. This device comprises a lifting cylinder 10 and is suspended via a coupling 12 in a not shown in the figure Darge presented inspection linkage. This inspection rod is attached to a console wagon that runs on the site of a mobile auxiliary bridge above the reactor pressure vessel. In this way, the device can be positioned independently of the reactor building crane.
Am Kolben des Hubzylinders 10 ist ein Antriebsgehäuse 14 an geordnete in dem eine Halterung 142 für ein Führungselement 152 gelegt ist. Das Führungselement 152 erstreckt sich nach erfolgtem Ausrichten der Geräteachse der gesamten Vorrichtung auf eine Mittenachse 8 des Gewindesackloches 6 in Längsrich tung dieser Mittenachse 8. Am freien Ende des Führungsele ments 152 ist ein Bearbeitungskopf 30, im Beispiel der Figur eine Reinigungsbürste, gelagert, der über eine Axialverschie bung der Halterung 142 längs der Mittenachse 8 des Gewinde sackloches 6 verschoben werden kann.On the piston of the lifting cylinder 10 , a drive housing 14 is arranged in which a holder 142 for a guide element 152 is placed. After successful alignment of the device axis of the entire device, the guide element 152 extends to a central axis 8 of the threaded blind hole 6 in the longitudinal direction of this central axis 8 . At the free end of the guide element 152 , a processing head 30 , in the example of the figure a cleaning brush, is mounted, which can be moved via an axial displacement of the holder 142 along the central axis 8 of the threaded blind hole 6 .
Am Antriebsgehäuse 14 sind außerdem in einer Grundplatte 16 zwei Zentriereinsätze 20 angeordnet, die durch Ausfahren des Kolbens des Hubzylinders 10 in jeweils benachbarte Durch gangsbohrungen 7 des Deckelflansches 2 eingeführt werden und eine exakte Zentrierung der gesamten Vorrichtung sicherstel len. Die Zentriereinsätze 20 sind einstellbar in der Grund platte 16 fixiert, um ein Anpassen der Vorrichtung auf unter schiedliche Durchmesser des Behälterflansches 4 und unter schiedlichen Abstand der Gewindesacklöcher 6 zu ermöglichen.On the drive housing 14 , two centering inserts 20 are also arranged in a base plate 16 , which are inserted by extending the piston of the lifting cylinder 10 into adjacent through holes 7 of the cover flange 2 and ensure exact centering of the entire device. The centering inserts 20 are fixed in the base plate 16 to allow adjustment of the device to under different diameters of the container flange 4 and at different distances between the threaded blind holes 6 .
In einer vorteilhaften Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist die Halterung 142 auf einem Schlitten 144 angeordnet, der entlang einer Schiene 146 des Antriebsgehäuses 14 verschiebbar gela gert ist. Auf der Halterung 142 ist ein Motor 148 befestigt, der eine hohle Welle 150 antreibt, die an ihrem Ende einen Bearbeitungskopf 30 trägt. Die hohle Welle 150 ist in einer ebenfalls hohlen Gewindespindel 152 angeordnet, die über eine Drehdurchführung 154 an der Halterung 142 fixiert ist und zur Führung und Lagerung der hohlen Welle 150 dient.In an advantageous embodiment according to FIG. 2, the holder 142 is arranged on a carriage 144 which is slidably Gert gela along a rail 146 of the drive housing 14. Mounted on the bracket 142 is a motor 148 which drives a hollow shaft 150 which carries a machining head 30 at its end. The hollow shaft 150 is arranged in a likewise hollow threaded spindle 152 , which is fixed to the holder 142 via a rotary leadthrough 154 and is used to guide and mount the hollow shaft 150 .
An der Drehdurchführung 154 ist ein Einlaßstutzen 155 ange ordnet, über den das Innere der hohlen Welle 150 mit Druckgas beaufschlagt werden kann.At the rotary union 154 , an inlet port 155 is arranged, through which the inside of the hollow shaft 150 can be pressurized with compressed gas.
Auf der hohlen Gewindespindel 152 ist eine im Antriebsgehäuse 14 drehbar und axial fixierte Zahnmutter 156 gelagert, die von einem ebenfalls im Antriebsgehäuse 14 angeordneten An trieb 158 gedreht werden kann und auf diese Weise eine axiale Verschiebung der Halterung 142 und des mit der Halterung 142 axial kraftschlüssig verbundenen Bearbeitungskopfes 30 be wirkt.On the hollow screw 152 has a rotatable and axially fixed in the drive housing 14 gear nut 156 is mounted which drove by a likewise arranged in the drive housing 14 to be rotated 158, and in this way an axial displacement of the holder 142 and the axially with the holder 142 frictionally connected processing head 30 acts.
Am Antriebsgehäuse 14 ist eine Grundplatte 16 befestigt, die eine Absaugglocke 162 trägt, durch die das freie Ende der hohlen Gewindespindel 152 axial verschiebbar hindurchgeführt ist. Die Absaugglocke 162 nimmt den Bearbeitungskopf 30 in seiner Ausgangsposition auf. In die Absaugglocke 162 mündet ein an der Gewindespindel 152 fixiertes Absaugrohr 164.On the drive housing 14 , a base plate 16 is attached, which carries a suction bell 162 through which the free end of the hollow threaded spindle 152 is axially displaceably passed. The suction bell 162 picks up the machining head 30 in its starting position. A suction pipe 164 fixed to the threaded spindle 152 opens into the suction bell 162 .
Auf der Grundplatte 16 sind außerdem zwei Halterohre 166 und 167 befestigt, die an ihrem freien Ende eine Zentrierplatte 22 tragen, die mit einer lösbaren Verriegelung 23 an den Hal terohren 166 und 167 fixiert sind. Die Zentrierplatte 22 um faßt zwei hohle Zentriereinsätze 24 und 25, durch die nach dem Lösen der Verriegelung 23 die Halterohre 166 und 167 hin durchgefahren werden können.On the base plate 16 also two support tubes 166 and 167 are attached, which carry at their free end a centering plate 22 which are fixed with a releasable lock 23 on the Hal terohren 166 and 167 . The centering plate 22 comprises two hollow centering inserts 24 and 25 through which the holding tubes 166 and 167 can be moved through after releasing the lock 23 .
In einem ersten Schritt wird die gesamte Vorrichtung mit dem auf der Hilfsbrücke laufenden Konsolwagen und des dort axial verschiebbar angeordneten Inspektionsgestänges auf der Ober kante 21 des Deckelflansches 3 über den Durchgangsbohrungen 7 positioniert und aufgesetzt. Die Zentriereinsätze 24 und 25 ragen in die Durchgangsbohrungen 7 hinein und bewirken ein Zentrieren der Vorrichtung. Zur Erleichterung ihres Einfüh rens in die Durchgangsbohrungen 7 sind sie konisch geformt.In a first step, the entire device with the console carriage running on the auxiliary bridge and the axially displaceably arranged inspection linkage on the upper edge 21 of the cover flange 3 is positioned and placed over the through holes 7 . The centering inserts 24 and 25 protrude into the through bores 7 and cause the device to be centered. To facilitate their insertion in the through holes 7 , they are conically shaped.
In einem zweiten Schritt werden die Verriegelungen 23 gelöst und durch Betätigen des Hubzylinders 10 das gesamte Antriebs gehäuse 14 entsprechend der Tiefe der Durchgangsbohrungen so weit abgesenkt, daß die Unterkante der Halterohre 166 und 167 und die Unterkante der Absaugglocke 162 sich in Höhe der Oberkante des diesen Durchgangsbohrungen jeweils zugeordneten Gewindesackloches befinden.In a second step, the locks 23 are released and by actuating the lifting cylinder 10 the entire drive housing 14 is lowered so far in accordance with the depth of the through bores that the lower edge of the holding tubes 166 and 167 and the lower edge of the suction bell 162 are at the level of the upper edge of the latter Through holes are each assigned threaded blind hole.
Der axiale Vorschub für die Bearbeitung des Gewindesackloches erfolgt anschließend über den im Antriebsgehäuse 14 befindli chen Antrieb 158, mit dem der Bearbeitungskopf 30 aus der Ab saugglocke 162 ausgefahren und in das Gewindesackloch einge fahren werden kann. The axial feed for the machining of the threaded blind hole then takes place via the drive 158 located in the drive housing 14 , with which the machining head 30 can be extended from the suction cup 162 and driven into the threaded blind hole.
Der Bearbeitungskopf 30 besteht im Beispiel der Figur aus ei ner rotierenden Bürste, die mehrere Bürstenbündel 30a-d enthält, die entgegengesetzt zur Drehrichtung der Bürste steigen und abwechselnd aus Edelstahl und Nylon bestehen. Über der Bürste befindet sich die Mündung des mit fahrenden Absaugrohres 164. Über den Einlaßstutzen 155 wird in die hohle Welle 150 Fremdluft eingebracht, die aus Austrittsöff nungen 31 im Bürstenträger austritt und über das Absaugrohr 164 abgesaugt wird und ein Absaugen des beim Reinigen entste henden Staubes bewirkt. Durch entgegengesetzt zur Drehrich tung steigend angeordneten Bürstenbündel 30a-d werden au ßerdem der Reinigungsabtrag zur Mündung des Absaugrohres 164 befördert, so daß der Reinigungsabtrag nahezu restlos aus dem Gewindesackloch entfernt werden kann.In the example of the figure, the machining head 30 consists of a rotating brush which contains a plurality of brush bundles 30 a-d which rise in the opposite direction to the direction of rotation of the brush and which alternately consist of stainless steel and nylon. Above the brush is the mouth of the moving suction tube 164 . External air is introduced into the hollow shaft 150 via the inlet connection 155 , the openings emerging from the outlet openings 31 in the brush holder and suctioned off via the suction pipe 164 and causing the dust produced during cleaning to be extracted. By opposite to the direction of rotation increasing arranged brush bundle 30 a-d the cleaning removal is also conveyed to the mouth of the suction tube 164 , so that the cleaning removal can be removed almost completely from the threaded blind hole.
Am Ende des Halterohres 166 ist ein Gerät 40 zur Abstandsmes sung, beispielsweise ein Ultraschallentfernungsmesser, angeordnet, mit dem die Tiefe des sich darunter befindenden, und zur Bearbeitung im nächsten Bearbeitungsschritt vorgesehenen benachbarten Gewindesackloches gemessen werden kann. Auf diese Weise kann der für den nächsten Bearbeitungsschritt erforderliche Vorschub während des vorangehenden Bearbeitungsschrittes erfaßt werden.At the end of the holding tube 166 , a device 40 for the distance measurement solution, for example an ultrasonic range finder, is arranged with which the depth of the underlying threaded blind hole located below and intended for processing in the next processing step can be measured. In this way, the feed required for the next machining step can be detected during the preceding machining step.
Im Halterohr 167 ist axial verschiebbar eine Inspektionsein richtung 50 mit einer drehbar um die Mittenachse des Gewinde sackloches sowie um eine dazu senkrechte Achse schwenkbar gelagerten Videokamera 502 angeordnet. Die Videokamera 502 ist mit einem hierzu vorgesehenen Drehantrieb auf einem Schlitten 506 angeordnet, der in einer im Halterohr 167 angeordneten Schiene 504 parallel zur Mittenachse des Gewin desackloches verfahren werden kann. Dieser Schlitten wird über eine Wandermutter von einer motorisch angetriebenen Ge windespindel 508 angetrieben.In the holding tube 167 , an inspection device 50 is arranged axially displaceably with a video camera 502 which is rotatably mounted about the center axis of the threaded blind hole and about an axis perpendicular thereto. The video camera 502 is arranged with a rotary drive provided for this purpose on a slide 506 which can be moved in a rail 504 arranged in the holding tube 167 parallel to the center axis of the threaded blind hole. This carriage is driven via a traveling nut from a motor-driven threaded spindle 508 .
Mit Hilfe der Inspektionseinrichtung 50 wird während des Be arbeitens eines Gewindesackloches das Bearbeitungsergebnis des vorherigen Bearbeitungsschrittes, bei dem das benachbarte Gewindesackloch gereinigt wurde, überprüft.With the aid of the inspection device 50 , the machining result of the previous machining step, in which the adjacent threaded blind hole has been cleaned, is checked during the machining of a threaded blind hole.
In der vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Fig. 2 können somit bei einmaliger Zentrierung der Bearbeitungsvor richtung drei Arbeitsschritte durchgeführt werden, so daß ein mehrmaliges Umsetzen von Einzelvorrichtungen vermieden ist.In the advantageous embodiment of the invention according to FIG. 2, three work steps can thus be carried out with a single centering of the processing device, so that repeated implementation of individual devices is avoided.
In Fig. 3 ist eine Vorrichtung zum Bearbeiten eines Gewinde sackloches dargestellt, bei der als Bearbeitungsvorrichtung eine Sprüheinrichtung vorgesehen ist. Ein Sprühkopf 60 ist durch die hohle Gewindespindel 152 hindurch an einem an der Halterung 142 angeordneten Vorratsbehälter 64 angeschlossen. Die Vorrichtungen gemäß Fig. 2 und 3 stimmen dabei weitge hend überein, so daß dieselbe Vorrichtung durch einfachen Um bau sowohl zum Reinigen als auch zum Sprühen verwendet werden kann.In Fig. 3, a device for machining a threaded blind hole is shown, in which a spray device is provided as a machining device. A spray head 60 is connected through the hollow threaded spindle 152 to a storage container 64 arranged on the holder 142 . The devices according to Figs. 2 and 3 agree thereby weitge starting consistent so that the same apparatus by a simple construction order can be also used both for cleaning as for spraying.
Die in den Figuren dargestellten Vorrichtungen eignen sich insbesondere für die Bearbeitung von Gewindesacklöchern bei auf den Behälterflansch aufliegendem Deckel des Reaktordruck behälters. Wenn eine Bearbeitung ohne aufliegenden Deckel möglich ist, kann in einer vereinfachten Ausführungsform die Notwendigkeit einer doppelstufigen Hubeinrichtung entfallen, so daß in einer solchen Ausgestaltung ein Hubzylinder 10 nicht mehr erforderlich ist.The devices shown in the figures are particularly suitable for the machining of threaded blind holes when the lid of the reactor pressure vessel rests on the container flange. If processing is possible without an overlying cover, the need for a double-stage lifting device can be dispensed with in a simplified embodiment, so that a lifting cylinder 10 is no longer required in such an embodiment.
Um die Bearbeitungszeit weiter zu verkürzen, ist es außerdem möglich, eine Kombination der in Fig. 2 und Fig. 3 darge stellten Einzelgeräte vorzunehmen, so daß in einem einzigen Arbeitsgang in jeweils benachbarten Gewindesacklöchern eine Tiefenmessung, eine Reinigung, eine visuelle Inspektion ge reinigten Gewindesackloches, gegebenenfalls eine zusätzliche Oberflächenprüfung mit Mitteln der zerstörungsfreien Werk stoffprüfung sowie eine Beschichtung mit einem Gleitmittel erfolgen kann.In order to shorten the processing time further, it is also possible to use a combination of in Fig. 2 and Fig. 3 Darge presented individual devices to make, so that in a single operation in the respective adjacent threaded blind holes, a depth measurement, a cleaner, a visual inspection ge purified threaded blind hole , if necessary, an additional surface test can be carried out using non-destructive material testing and a coating with a lubricant.
Claims (10)
- a) einer Einrichtung (20; 22, 24, 25) zum Zentrieren eines Antriebsgehäuses (14) über dem Gewindesackloch (6),
- b) einer im Antriebsgehäuse (14) längs einer Mittenachse (8) des Gewindesackloches (6) verschiebbar angeordneten Halterung (142), und
- c) einem an der Halterung (142) axial fixierten, sich in Längsrichtung zur Mittenachse (8) erstreckenden Führungsele ment (152) mit einem freien Ende, an dem ein Bearbeitungskopf (30; 60) gelagert ist, sowie
- d) mit wenigstens einem zu ihrer Zentrierung in ein benach bartes Gewindesackloch (6) oder in eine benachbarte Durch gangsbohrung (7) einführbaren Zentriereinsatz (20; 24, 25), gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- e) Der Zentriereinsatz (24) ist hohl, und
- f) es ist eine wenigstens mittelbar am Antriebsgehäuse (14) angeordnete und durch diesen Zentriereinsatz (24) durchführ bare Halteeinrichtung (167) für eine im Gewindesackloch (6) drehbare und axial verschiebbare Inspektionseinrichtung (50) vorgesehen.
- a) a device ( 20 ; 22 , 24 , 25 ) for centering a drive housing ( 14 ) over the threaded blind hole ( 6 ),
- b) in the drive housing ( 14 ) along a central axis ( 8 ) of the threaded blind hole ( 6 ) slidably arranged bracket ( 142 ), and
- c) an axially fixed on the holder ( 142 ), extending in the longitudinal direction to the central axis ( 8 ) Guide element ( 152 ) with a free end on which a machining head ( 30 ; 60 ) is mounted, and
- d) with at least one centering insert ( 20 ; 24 , 25 ) that can be inserted into a neighboring threaded blind hole ( 6 ) or into an adjacent through-hole ( 7 ) for its centering, characterized by the following features:
- e) The centering insert ( 24 ) is hollow, and
- f) an at least indirectly on the drive housing ( 14 ) and through this centering insert ( 24 ) bare holding device ( 167 ) for an in the threaded blind hole ( 6 ) rotatable and axially displaceable inspection device ( 50 ) is provided.
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