CH623500A5

CH623500A5 -

Info

Publication number: CH623500A5
Application number: CH505877A
Authority: CH
Inventors: Gerhard Hindrichs
Original assignee: Gerhard Hindrichs
Priority date: 1976-05-08
Filing date: 1977-04-22
Publication date: 1981-06-15
Also published as: DE2620406A1; JPS534757A; FR2350168A1; DE2620406B2; GB1547336A; FR2350168B1; US4104790A

Description

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Montagevorrichtung zum maschinellen Einschieben der Rohre in die Rohrböden von grossen Wärmetauschanlagen, um die Nachteile bekannter Ausführungen zu vermeiden und um insbesondere die Gefahr einer unzulässigen Beschädigung der Rohre bei ihrem Einschub zu reduzieren und den Personal- und Arbeitsaufwand zu verringern. Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 definierten Massnahmen gelöst.

Eine solche Vorrichtung ermöglicht eine erhebliche Arbeitserleichterung, denn die Rohre können jetzt von Hand durch die Führungskanäle des Schubaggregates hindurchgeschoben werden, bis die Rohre in Eingriff mit dem Walzenpaar gelangen. Diese Arbeit kann sogar von einem einzigen Monteur ausgeführt werden, der nacheinander die Rohre in alle Führungskanäle des Schubaggregates einschiebt und dann den Walzenantrieb einschaltet, wonach der weitere Rohrvorschub vorteilhaft durch den ganzen Kondensatorraum hindurch maschinell erfolgt. Von besonderem Vorteil ist hierbei, dass das bzw. die einzuschiebenden Rohre während des gesamten Einschubvorganges exakt auf ihr Rohrbodenloch ausgerichtet bleiben können, wodurch sich die unerwünschten Verriefungen der Rohraussenfläche weitestgehend vermeiden lassen.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Montagevorrichtung sind in den Patentansprüchen 2 bis 9 umschrieben.

Bei der vorteilhaften Ausführungsform nach Patentanspruch 2 lässt sich ferner das Einfädeln der Rohre in die Löcher der Stützwände und des gegenüberliegenden Rohrbodens beträchtlich erleichtern.

Bei der vorteilhaften Ausführungsform nach Patentanspruch 3 wird der obere Grenzwert nach Erfahrungswerten auf den höchstzulässigen Verriefungsgrad abgestimmt. Tritt eine Verriefung auf, erhöht sich nämlich der Vorschubwiderstand, und die Ampereaufnahme des Antriebsmotors steigt. Bei unzulässig starker Verriefung wird der Grenzwert überschritten, und die Rohre werden nach einem Vorschubstopp zurückgezogen. Der Monteur ersieht daraus, dass ein bestimmtes Loch, in beispielsweise einer Stützwand, nachgearbeitet werden muss. Der obere Grenzwert wird vorteilhaft so niedrig gewählt, dass ein vom Schubaggregat zurückgegebenes Rohr verwendbar bleibt.

Da das Schubaggregat von der am Rohrboden befestigbaren Kreuzschlittenanordnung getragen wird, kann es nach einem Rohreinschub in horizontaler oder vertikaler Richtung zu einer nächsten Lochgruppe hin verstellt werden, um den folgenden Rohreinschub durchführen zu können. Allerdings ist bei einer solchen Verstellung des Schubaggregates unvermeid-

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bar, dass nach einem Rohreinschub die hinteren Rohrenden noch im Walzenzwickel liegen. Zur Schonung der Rohre können die Walzen mit einer verhältnismässig weichen Gummioder Kunststoffauflage versehen sein, die zwar einen geringen Abfederungseffekt für die hinteren Rohrenden bewirkt, der aber nicht ausreicht und im Hinblick auf den angestrebten kontrollierten Rohreinschub auch nicht ausreichen darf, um die hinteren Rohrenden vollständig aus dem Walzenzwickel herauszuschnellen. Oft kommt es schon bei einer in Walzenlängsrichtung ausgeführten Verstellung des Schubaggregates zu einer Beschädigung der Walzenbeläge durch die hinteren Rohrenden der zuvor eingeschobenen Rohre. Um einer solchen Beschädigungsgefahr vorzubeugen und um auch eine Verstellung des Schubaggregates senkrecht zur Walzenlängser-streckung zu ermöglichen, ist die Ausführungsform nach Patentanspruch 4 besonders vorteilhaft. Beim Normaleinschub ist das Führungsstück im Schubaggregat arretiert. Beim vorbereiteten Einschieben der mit den Zentrierspitzen bestückten Rohre bis zu den Walzen hin, kann dann die vorragende kegelige Zentrierspitze vorteilhaft den Fallbügel hochschwenken, der von den durchlaufenden Rohren hochgehalten wird und nach Durchlaufen des letzten Rohres selbsttägig niederschwenkt. Sobald die Rohre das Walzenpaar vollständig durchlaufen haben, wird vorteilhaft die Arretierung des Führungsstückes gelöst und das Führungsstück mit dem Fallbügel voran in den Walzenzwickel eingeschoben, wonach das Walzenpaar den jetzt vor dem Führungsstück liegenden Fallbügel gegen die hinteren Rohrenden drücken und einen Restschub auf die Rohre ausüben kann, durch den diese vollständig aus dem Walzenzwickel herausgeführt werden.

Bei den vorteilhaften Ausführungsformen nach den Patentansprüchen 3 und 5 lässt sich der jeweils gewünschte Restüberstand der hinteren Rohrenden über die Rohrbodenaussen-seite festlegen. Sobald nämlich das Führungsstück auf den Anschlag auftrifft, übersteigt vorteilhaft die Ampereaufnahme des Walzen-Antriebsmotors den eingestellten, oberen Grenzwert, so dass der Motor auf Rücklauf umschaltet und selbsttätig das Führungsstück wieder in seine Grundstellung zurückführt. Zur Arretierung des Führungsstückes ist vorteilhafterweise eine selbsttätig einschnappende Rastanordnung vorgesehen, beispielsweise ein federbelasteter Bolzen, der in ein am Führungsstück angeordnetes Aufnahmeloch einrastet.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstands wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher beschrieben, dabei zeigen:

Fig. 1 einen mit Rohren bestückten Kondensator, schematisch in Längsschnitt,

Fig. 2 eine Kreuzschlittenanordnung an einem Rohrböden des Kondensators schematisch und ausschnittsweise,

Fig. 3 eine Montagevorrichtung schaubildlich und ausschnittsweise,

Fig. 4 eine ähnliche Darstellung wie in Fig. 3,

Fig. 5 ein Führungsstück für das Schubaggregat der Fig. 3 und 4 und

Fig. 6 eine in das vordere Ende eines Rohrs einzusteckende Zentrierspitze.

Fig. 1 zeigt einen Kondensator mit einem Wärmetausch-raum 1, der stirnseitig durch gelochte Rohrböden 2, 3 begrenzt ist. In den Rohrböden 2, 3 und in entsprechend gelochte Stützwände 4 ist eine Vielzahl durchgehender Rohre 5 eingeschoben. Nach Montage der Rohre 5 werden an den Aus-senseiten der Rohrböden 2, 3 die Kühlmittelräume 6, 7, 8 montiert. Fig. 1 zeigt ferner noch den Dampfeintritt 9 und den Kondensatauslass 10.

Fig. 2 zeigt einen kleinen Ausschnitt des Rohrbodens 2, der viele Lochfelder 11, 12, 13 mit jeweils zahlreichen, eng nebeneinander angeordneten Löchern 14 aufweist. An vier leeren, d.h. noch nicht mit Rohren bestückten Löchern 15, ist eine Kreuzschlittenanordnung 16 festgelegt, die ein in horizontaler und vertikaler Richtung verstellbares Schubaggregat 17 trägt, welches vier, auf Löcher 14 des Rohrbodens 2 ausgerichtete Führungskanäle für die einzuschiebenden Rohre und ein Walzenpaar 19, 20, vgl. auch Fig. 3, zum Vorschub der Rohre aufweist.

Die Kreuzschlittenanordnung 16 besitzt zwei vertikale, parallele Führungsstangen 21, 22 mit endseitigen Spannkolben 23, die durch Spreizdorne 24 (vgl. Fig. 3) an den leeren Löchern 15 des Rohrbodens 2 festgelegt sind. Ferner umfasst die Kreuzschlittenanordnung 16 zwei horizontale, übereinander angeordnete Führungsstangen 25, 26, die endseitig an auf den vertikalen Führungsstangen 21, 22 verschiebbaren Laufbuchsen 27 befestigt sind und am Gehäuse 28 des Schubaggregates 17 angebrachte Laufbuchsen 29, 30 führen.

Das Gehäuse 28 des Schubaggregates 17 besteht aus einem zwischen dem Rohrboden 2 und den horizontalen Führungsstangen 25, 26 liegenden, die Laufbuchsen 29, 30 aufweisenden, plattenförmigen Rahmen 31 und aus einem das Walzenpaar 19, 20, einen mehrstufigen Antriebsmotor 32 für das Walzenpaar und ein Führungsstück 33 für die einzuschiebenden Rohre 5 tragenden Gehäuseteil 34, welcher mit hakenartigen Vorsprüngen 35 am Rahmen 31 eingehängt ist.

Das Führungsstück 33 ist in seiner in den Fig. 3 und 4 gezeigten Grundstellung durch einen federbelasteten Bolzen 35, der in ein Aufnahmeloch 36 des Führungsstückes eingreift, am Gehäuse 34 des Schubaggregates arretiert. Seine Rohrführungskanäle 18 sind durch den Walzenzwischenraum hindurch auf eine bestimmte Gruppe von Löchern in Rohrboden 2 ausgerichtet. Die Ausrichtung ist hierbei durch einen im Rahmen 31 verschiebbar gelagerten Positionierbolzen 37 gesichert, der in ein Loch einer höheren Lochreihe eingesteckt wird bzw. durch eine nichtgezeigte Feder in Eingriff mit einem solchen Loch gehalten wird. Der Bolzen 37 kann über einen Handgriff 38 zurückgezogen und durch Schwenken des Handgriffes 38 über die Stirnfläche 39 der Bolzenführungsbuchse 40 in der zurückgezogenen Stellung arretiert werden, wenn das Schub-aggregat auf der Kreuzschlittenanordnung verfahren werden soll. Während bei der vereinfachten Darstellung nach Fig. 3 davon ausgegangen ist, dass der Höhenabstand zwischen dem Positionierbolzen 37 und den Rohrführungskanälen 18 in Führungsstück 33 exakt ein Vielfaches der Lochreihenabstände beim Rohrboden 2 ausmacht, ist in Fig. 4 der Positionierbolzen 37 an einer Platte 41 angeordnet, die mit vertikal gerichteten Langlöchern 42 versehen ist und höhenjustierbar am Gehäuserahmen 31 befestigbar ist. Der Positionierbolzen 37 ist ferner in horizontaler Richtung an der Platte 41 verstellbar, was durch ein Langloch 43 in der Platte 41 vereinfacht angedeutet ist.

Fig. 4 zeigt ferner noch eine am Gehäuse 34 befestigte Öse 44 zum Anschluss eines Aufhänge-S-Hakens 45, durch welchen das Schubaggregat an einer Aufhängevorrichtung (nicht-gezeigt) schwebend aufgehangen wird.

Fig. 5 veranschaulicht das Führungsstück 33, welches an seinem hinteren Teil etwa die doppelte Höhe wie der Durchmesser der Rohrführungskanäle 18 aufweist und einen seitlich abragenden Griff 46 besitzt. An seinem dem Walzenpaar zugewandten Endabschnitt 47 besitzt das Führungsstück 33 eine Höhe, die etwa gleich dem Durchmesser der Rohrführungskanäle 18 ist, so dass das Führungsstück dort nur noch aus schmalen, die eingeschobenen Rohre seitlich einfassenden Zinken 48 besteht, die höhengleich wie die Kanäle 18 bzw. die eingeschobenen Rohre liegen. An den vorderen Enden der beiden äusseren Zinken 48 ist ein Fallbügel 49 um Gelenkachsen 50 schwenkbar gelagert, die nahe der Oberkante der Zinken 48 liegen. Der Fallbügel 49 besteht im wesentlichen aus einer in der Stellung nach Fig. 5 vor den Stirnenden der Zin-

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Die Handhabung der Vorrichtung ist wie folgt. In die Kanäle 18 des am Gehäuse 34 arretierten Führungsstückes 33 wird eine entsprechende Anzahl von Rohren 5 eingeschoben, s Zuvor sind in die vorderen Enden der Rohre Zentrierspitzen

52 eingesteckt worden, die - vgl. Fig. 6 - eine kegelige Spitze

53 besitzen, welche mit einer der Stärke der Rohrwandung entsprechenden Ringschulter 54 auf dem voraneilenden Rohrende aufsitzen. Beim Durchschieben des ersten Rohres wird io bereits der Fallbügel 49 durch die unterhalb seines Schwenklagers auf ihn auftreffende Spitze 53 hochgeschwenkt. Vor dem ersten Einschubvorgang werden die verstellbar angeordneten Walzen 19, 20 zweckmässigerweise stark gelüftet und die Rohre bis an den Rohrboden 2 herangeschoben. Bei zurückge- 15 zogenem Positionierbolzen 37 wird das Schubaggregat so auf den horizontalen und vertikalen Führungsstangen verschoben, bis die Rohre exakt auf Löcher des Rohrbodens ausgerichtet sind. Anschliessend wird der Positionierbolzen 37 relativ zum Rahmen 31 so verstellt, dass er ebenfalls in ein Loch des 20 Rohrbodens eingesteckt werden kann, wonach die Führungsbuchse 40 an der Tragplatte 41 und diese am Gehäuserahmen

31 festgespannt werden. Anschliessend wird das Walzenpaar in Eingriff mit den Rohren 5 gebracht und der Motor eingeschaltet, wonach die Rohre nunmehr maschinell durch die ge- 25 lochten Stützwände im Kondensatorraum hindurch bis zum gegenüberliegenden Rohrboden vorgeschoben werden. Die vom Motor hierbei aufgebrachte Vorschubkraft wird durch eine die Ampereaufnahme des Motors überwachende, stufenlos auf einem maximalen Grenzwert einstellbare Steuereinrich- 30 tung überwacht. Sollte ein Rohr beim Durchgang durch ein beispielsweise unsauber gearbeitetes Loch mit Riefen versehen werden, führt dies zu einem Anstieg der vom Motor aufzubringenden Vorschubkraft. Bei Überschreiten eines eingestellten Grenzwertes schaltet die Steuereinrichtung den Antriebs- 35

motor automatisch auf Rücklauf um, so dass der Monteur auf einen solchen Fehler aufmerksam wird.

Tritt keine solche Störung auf, schiebt das Walzenpaar die Rohre 5 so weit vor, bis es die Berührung mit den Rohren verliert, wonach aber die hinteren Enden der Rohre 5 noch im Zwickel des Walzenpaares liegen. Nach Durchlauf der Rohre 5 ist allerdings zwischenzeitlich der Fallbügel 49 am Führungsstück 33 vor die Stirnenden der Zinken 48 gefallen. Nunmehr wird über einen Hebel 55 der Arretierbolzen 35 aus dem Führungsstück 33 herausgezogen und das Führungsstück über seinen Handgriff 46 so weit vorgeschoben, bis der Fallbügel 49 bzw. die Zinken 48 vom Walzenpaar 19, 20 erfasst werden, wonach nunmehr der Fallbügel 49 von den Walzen gegen die hinteren Rohrenden gedrückt wird. Am Gehäuse 34 des Schub-aggregates ist aussen ein einstellbarer, als Schraubbolzen ausgebildeter Anschlag 56 angeordnet, der in der Bewegungsbahn des Handgriffes 46 liegt. Sobald der Handgriff 46 auf den Anschlag 56 auftrifft, überschreitet die Ampereaufnahme des Antriebsmotors den eingestellten Grenzwert, so dass die Steuereinrichtung den Motor auf Rücklauf umschaltet, wodurch das Führungsstück 33 in seine Grundstellung zurückläuft, in der es durch seinen einschnappenden Restbolzen 35 aufgefangen und festgehalten wird.

Für einen nächsten Rohreinschubvorgang wird der Positionierbolzen 37 mit dem Handgriff 38 zurückgezogen, und das Einschubaggregat wird entweder um vier Rohrbodenlöcher zur Seite hin oder um einen Rohrbodenlochabstand nach oben hin auf den Führungsstangen verschoben, wonach man den Positionierbolzen 37 in das entsprechende Loch einfügt. Jetzt wie auch bei allen weiteren Einschubvorgängen ist angesichts der regelmässigen Lochverteilung in den Rohrboden die Einstellung des Schubaggregates exakt für einen nächsten Rohreinschub justiert. Der Monteur schiebt nunmehr die neuen Rohre nur noch bis zum Eingriff am Walzenpaar 19, 20 und schaltet dann den Motor ein.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims

623 500 PATENTANSPRÜCHE

1. Montagevorrichtung zum maschinellen Einschieben der Rohre in die Rohrböden von grossen Wärmetauschanlagen, gekennzeichnet durch eine unmittelbar an einem Rohrboden (2, 3) anzuordnen bestimmte Kreuzschlittenanordnung (16) und durch ein von der Kreuzschlittenanordnung (16) getragenes Schubaggregat (17), welches einen oder mehrere parallele, auf Löcher des Rohrbodens (2, 3) ausrichtbare Führungskanäle (18) für die einzuschiebenden Rohre (5) und ein angetriebenes Walzenpaar (19, 20) zum Vorschub der Rohre (5) aufweist.

2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, gekennzeichnet durch zugeordnete, in die in Einschieberichtung betrachtet vorderen Enden der Rohre (5) einsetzbare Zentrierspitzen

(52), die im eingesetzten Zustand mit einer kegeligen Spitze

(53) aus den Rohrenden herausragen (Fig. 3 und 6).

3. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, gekennzeichnet, durch eine die Ampereaufnahme eines Walzen-Antriebsmotors (32) überwachende, stufenlos auf einen oberen Grenzwert einstellbare Steuereinrichtung, welche den Antriebsmotor (32) bei Grenzwertüberschreitung auf Rücklauf umschaltet.

4. Vorrichtung nach den Patentansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch ein in Richtung auf das Walzenpaar (19, 20) verschiebbar im Schubaggregat (17) angeordnetes, durch Arretierungsmittel fixierbares, die Rohrführungskanäle (18) aufweisendes Führungsstück (33), dessen dem Walzenpaar zugewandter Endabschnitt (47) eine Höhe gleich dem Durchmesser der Rohre (5) besitzt und einen an der Stirnseite dieses Endabschnittes (47) angeordneten, mittels der durchlaufenden Rohre hochschwenkbaren Fallbügel (49) trägt sowie zwischen die Walzen (19,20) als Restschubstössel für die Rohre einschiebbar ist (Fig. 5).

5. Vorrichtung nach den Patentansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schubaggregat (17) ein Gehäuse (28) mit einem Gehäuseteil (34) aufweist, an dem ein einstellbarer Anschlag (56) zur Begrenzung des Restschubweges des Führungsstückes (33) angeordnet ist (Fig. 4).

6. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, bei welcher das Schubaggregat ein Gehäuse aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kreuzschlittenanordnung (16) zwei vertikale Führungsstangen (21, 22) mit endseitigen Spannkloben (23), die mittels in Löcher (15) des Rohrbodens (2) einführbarer Spreizdorne (24) an diesem befestigbar sind, und zwei horizontale, übereinander angeordnete Führungsstangen (25, 26) besitzt, die endseitig an auf den vertikalen Führungsstangen (21, 22) verschiebbaren Laufbuchsen (27) befestigt sind und am Gehäuse (28) des Schubaggregates (17) angebrachte weitere Laufbuchsen (29, 30) führen (Fig. 3).

7. Vorrichtung nach den Patentansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (28) des Schubaggregates (17) aus einem zwischen Rohrboden (2) und den horizontalen Führungsstangen (25, 26) zu liegen bestimmten, die weiteren Laufbuchsen (29, 30) aufweisenden Rahmen (31) und aus dem das Walzenpaar (19, 20), den Antriebsmotor (32) und das Führungsstück (33) tragenden Gehäuseteil (34) besteht, welcher mit hakenartigen Vorsprüngen (35) am Rahmen (31) eingehängt ist (Fig. 3).

8. Vorrichtung nach den Patentansprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass am Gehäuse (28) des Schubaggregates (17) ein in ein Loch des Rohrbodens (2) einführbarer Positionierbolzen (37) vorgesehen ist (Fig. 3 und 4).

9. Vorrichtung nach den Patentansprüchen 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Positionierbolzen (37) ein horizontal gerichtetes Langloch (43) in einer Platte (41) durchsetzt, die in vertikaler Richtung verstellbar an einem Rahmen (31) des Gehäuses (28) des Schubaggregates (17) befestigt ist (Fig. 4).

Bei Anlagen, z. B. bei Kondensatoren in Kraftwerken, ist der Einbau der Kühlmittelrohre äusserst arbeitsaufwendig und kritisch. Grosskondensatoren besitzen zwei, beispielsweise im Abstand von 12 m angeordnete, mit Rohraufnahmelöchern versehene Rohrböden und mehrere dazwischen angeordnete, mit gleichem Lochbild versehene Stützwände. Von einer Rohrbodenaussenseite her werden die Rohre durch jeweils fluchtende Löcher der Rohrböden und Stützwände eingeschoben, wozu bei Handarbeit mehrere Monteure gleichzeitig eingesetzt werden müssen. Angesichts der hohen Anzahl der bei einem Grosskondensator einzuschiebenden Rohre - es werden Kondensatoren mit bis zu 80 000 Rohren gebaut — ist das Rohreinschieben äusserst personalaufwendig und für die Monteure sehr anstrengend. Bei diesen Arbeiten ist besonders kritisch, dass die Rohre an unsauber gearbeiteten Rohrboden-und Stützwandlöchern unzulässig tiefe, etwa wendeiförmig verlaufende Riefen oder ähnliche Beschädigungen erfahren können, was die Monteure beim Arbeiten von Hand kaum bemerken können, was aber zu vorzeitigen Korrosionsschäden bei den verhältnismässig dünnwandigen Kühlrohren und zu Abdichtungsproblemen führen kann.