JPS61228182A - チユーブ挿入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「発明の技術分野」 この発明は、蒸気発生器の間口を介して入り込むことが
できる室を仕切る管基板内で終端となっている管内にチ
ューブを挿入するためのチューブの挿入装置に関する。

「発明の技術的背景とその問題点」 一般に公知の蒸気発生器のためのこの種のチューブは、
西独特許出願第２５１８６８５号に開示されている。こ
こでは、爆発力によりチューブの固定のみが記載されて
いる。又、そこでは、破損した管内へのチューブの挿入
に関しては、何も記載されていない。これまで、チュー
ブの挿入をなすには、くぐり穴を通じて、管基板が張ら
れた室内に人がはいり、そして、爪の使用のもと、チュ
ーブを管基板内で終端となっている管内に挿入しなけれ
ばならなない。特に、核技術設備の蒸気発生器の場合、
室内への立ち入りは、好ましくなく、そこで、放射被曝
は、避けなければならない。

「発明の目的」 この発明の目的は、蒸気発生器に立ち入ることなく操作
員によって、その取り付は位置にチューブを挿入するこ
とのできる装置を提供することにある。

「発明の概要及び効果」 この発明によれば、上記目的は、室内に上記発生器の管
の軸線方向に移動可能な第１チャック装置を配置すると
ともに、この第１チャック装置と協働する固定して取り
付けられた第２チャック装置を設け、幾つかの行程にお
いて挿入過程が実行され、その際、チューブの挿入過程
は、第１チャック装置によってなされるとともに、この
第１チャック装置の戻り過程の際、チューブを第２チャ
ック装置によって保持することで解決される。幾つかの
行程における挿入過程のために、第１チャック装置の全
長を小さくてき、これにより、球形をなした室の場合、
対応するチューブを周面近傍の管位置に問題なく導入す
ることができる。

好適した構成によれば、第２チャック装置は、管基板に
対して固定して配置された保持プレートに一体的に組み
込まれている。

特に、保持プレートは、ピストンロッドが組み付けられ
ていない圧力作動形のシリンダを支えており、このシリ
ンダのピストンは、シリンダの周面に露出した支持台を
介して第１チャック装置に取り外し可能に結合されてい
る。保持プレートの使用により、第２チャック装置の受
は入ればかりでなく、第１チャック装置の保持に対して
コンパクトで且つ軽量化を図った装置を得ることができ
る。支持台と第１チャック装置との間の取り外し可能な
結合でもって、第１チャック装置を例えば、チューブの
溶接をなす他の装置に容易に交換することが可能となる
。

他の構成によれば、第２チャック装置は、挿入部材内に
配置されており、この挿入部材は、保持装置に取り外し
可能に固定されている。挿入部材の取り外しの後に得ら
れた自由空間は、管位置での道具又は試験装置の導入案
内を許容することができる。このような道具は、第１チ
ャック装置内に保持されているか、又は、この第１チャ
ック装置の代わりにシリンダに固定することができる。

蒸気発生器における管の内側凹又は外周囲において選択
的な心合わせをなす保持装置を予め設けておくために、
心合わせ要素及び／又は閏いた指部を有する保持プレー
トが備えられている。

第２チャック装置は、特に、ばね付勢された押圧部材を
介してチャック部が作動されるとともに、この押圧部材
の弛緩した位置においてチャック部を互いに反対の方向
に移動させており、チャック部のチャック径は、チュー
ブの外径よりも小さく、そして、チャック部は、管基板
とは反対側のその面側が円錐形に拡径されているように
構成されており、そして、押圧部材のばね力は、チュー
ブの挿入を確実に許容し、また、チューブの移動行程の
終わりで、チューブの自重を相殺できるように設定され
ている。このような構成によれば、行程中のチューブの
挿入は、簡単な方法で可能となる。

挿入過程中、第２チャック装置は、チューブの挿入を妨
害することはなく、そして、戻り過程中、チューブはそ
の挿入位置において保持される。

チューブの軸線に対してチャック部の正確な案内を可能
とするために、各チャック部は、外殻形状をなしており
、そして、その輪郭から露出した摺動子が設けられてお
り、この摺動子は、保持プレートの案内スリット内に突
出している。

蒸気発生器の軸線方向に移動可能な第１チャック装置は
、ハウジングを有しているとともに、このハウジング内
に２個のチャック顎が配置されている。チャック顎は、
チューブを把持する方向及び反対の方向に移動可能であ
り、そして、チャック領域にチューブがない場合、チャ
ック顎は、互いに反対の方向に大きく移動可能である。

そしてハウジングの上の角と保持プレートとの間に配置
されたチャック部の部分領域の場合、閉じたチャック顎
の外径は、蒸気発生器の管の内径よりも大きいが、第２
チャック装置における円錐形の拡径部の最大径よりも小
さく設定されている。チューブの端部位置において、こ
のチューブの挿入をなすために、閉じたチャック顎は、
その上面がチューブの下面と接触した状態で、チューブ
を押し、そして、この子・ユ・−ブーを最後の灯程の際
、確実に第２チャック装置のチャック部を貫通させるこ
とができる。

チャック顎の正確な案内を保証するために、第１チャッ
ク装置のハウジングに対するその移動の問、チャック顎
は、決まった形で案内される。

特に、装置は、シリンダの外筒に把持された結合部を介
して、蒸気発生器の管の試験のために室内に配置された
マニピュレータに支持されているか、又は、上記管にお
いて露出した保持プレートから突き出ている。

「発明の実施例」 第１図は、蒸気発生器４の管３内に、チューブ２を挿入
するための装置１の配置を概略的に示している。管３の
基板５は、蒸気発生器４の一部のみを現している。基板
５において、数千の管３が終端となっており、基板５に
は、半球形に形成された室６が隣接して設けられている
。この室６には、又、基板５において終端となっている
管３には、閏ロアを介してアクセス可能である。

第２図において、拡大して示された装置１は、室６内に
おける開ロアの上方に収容され、そして、基板５に対し
て固定して配置されている。装置１の位置付のために、
支持プレート８には、中心ビン９が取り付けられており
、この中心ピン９は基板５の管３内に挿入可能となって
いる。また、中心ビン９は、第４図に示されている中心
円板ｌＯに置き換えることができ、これら中心円板１０
は、基板５の形状に相当する場合、各々、室６内の基板
５から突出した管３を囲むように延びている。

第３図及び第４図に示されるように、支持プレート８に
は、中心ビン９及び中心円板ｌＯのためのこれらの径に
等しい収容穴１１が設けられている。それ故、中心ビン
９又は中心円板１０を選択的に使用することができる。

中心ビン９及び中心円板ＩＯの固定は、支持プレート８
に対しナツト６５によってなされている。又、収容穴１
１内には、基板５に対する支持プレート８の固定のため
に、図示しない支持用指が挿入可能となっている。

又、実施例において、装置１は、同じく室６内に配置さ
れたマニピュレータ１２によって支持されており、この
マニピュレータ１２は西独特許公開第３１２２６６０号
において公知となっている。

支持プレート８の下面には、ねじ１３を使用して圧力手
段によって駆動されるシリンダ１４が固定されている。

このシリンダ１４には、ピストンロッドが取り付けられ
ていないが、２個の当金１５が設けられている。これら
当金１５には、ねじ１６．１７を介して継手１８が固定
されており、この継手１８は、第１図において１点鎖線
により示されたマニピュレータ１２の対応する継手に掛
かり止めされている。２個の空圧接続導管１９，２０を
介して制御可能なシリンダ１４の図示されていないピス
トンから支持台２１が突出されており、この支持台２１
は、中間プレート２２の接続を介して角柱形状のガイド
２３を支持している。これら支持台２１．中間プレート
２２．ガイド２３は、ねじ及びピン結合により相互に固
定されている。

ガイド２３の継手には、チャック装置２５のハウジング
２４が取り付けられており、ガイド２３の継手はチャッ
ク装置２５と支持台２１との間の自己制止ロックをなし
ている。チャック装置２５は、シリンダ１４のピストン
により、管３の軸方向に移動可能である。

第６図から第９図までは、特に第２図中ＩＶ−ＩＶ線に
沿うチャック装置２５の断面を示しており、ここでは、
側板２６．前板２７及び底板２８を互いにねじ止めして
なるハウジング２４内に、対向して作動する２個のチャ
ックシリンダ２９゜３０が装置されており、そして、こ
れらチャックシリンダ２９．３０は、ねじ３１を介して
各側板２６に固定されている。チャックシリンダ２９゜
３００作動は、空圧接続導管３２．３３によってなされ
る。チャックシリンダ２９．３０の各ピストンロッド３
４は、ねじ３５を介して、チューブ２を保持するための
チャック顎３６の外面に取り付けられている。底板２８
の下には、ガイド部材３７がねじ込まれており、このガ
イド部材３７には、底板２８の広い通路３８と同様な通
路３８が設けられている。これら通路３８は、中心軸線
３９が一致された状態で、同一の内径を有しており、こ
れによ・す、チューブ２は、容易に挿通されて、チャッ
ク装置２５のチャック領域に達することができる。チャ
ック装置２５の閏閉作動中、チャック顎３６は、このチ
ャック顎３６と底板２８との間にある溝／ばね結合４０
内に摺動案内される。

これにより、正確な作動経路が保証される。第５図を参
照すれば、この第５図は、第２図の矢印Ｖ方向から見た
完全に閉じられた状態のチャック顎３６が示されている
。第５図から、ハウジング２４内に配置されたチャック
顎３６の部分領域４１は、長方形状の横断面を有してい
ることが解る。

ハウジング２４の外側あるチャック顎３６の部分領域４
２は、基板５で終端となっている管３の外径と同じ外径
を有するように設けられている。第５ａ図は、第７図中
矢印４３からみた、その内部にチューブ２が挟まれたチ
ャック顎３６の断面図である。また、チャック顎３６間
の４４で示されている開口幅に関して、第５ａ図が第５
図の下に描かれた状態ならば、開口幅４４は同じ広さで
ある。設計の目的のため、この後の記載が取り扱われる
。

管３の軸線方向に作動するチャック装置２５におけるチ
ャック顎３６の中心軸線３９の延長上には、基板８にチ
ャック部４５が配置されている。

チャック部４５の保持のために、基板８の溝内に配置さ
れた円板４６が蓋４７と共に使用されている。蓋４７は
、ねじ４８でもって基板８、又円板４６に連結されてい
る。円板４６の側面５０に対し平行にして円板４６内に
は、ねじ穴５１が形成されており、これらねじ穴５２内
には、弾性付勢された押圧部材５２が収容されている。

押圧部材５２は、その負荷が取り除かれた状態で、第６
ａ図に示されるようにチャック部４５を押し付けている
。第６ａ図は、第２図゛中矢印方向５３からみた図であ
る。この状態において、チャック部４５の開口幅５４は
、チューブ２の外径よりも小さい。

耳部４９を介して、開口幅５４は、チャック部４５から
横に広がり、チャック部４５は、その移動作動中、円板
４６の側面と蓋４７の溝との閏を摺動案内される。それ
故、傾きが防止されている。

円板４６．チャック部４５．蓋４７及び押圧部材５２は
、基板８に固定して配置されたチャック装置６３を構成
している。

第６図ないし第９図に基づき、装置の機能を説明する。

第６図によれば、チャック装置２５のチャック顎３６は
、矢印方向５５に移動して閏いた状態となる。チューブ
２は、手又は図示しないやっとこにより、円錐形状に開
いたガイド３７を通じてチャック装置２５のチャック領
域に押し込まれる。

図示しない制御台により、チャックシリンダ２９゜３０
を介して、チャック顎３６の閉止作動が矢印方向５６（
第７図）に生起される。これで、チューブ２は、第７図
に示された位置となり、そして、チャック装置２５によ
って把持される。

チャック装置２５がピストンロッドが組み立てられてい
ないシリンダ１４の操作で、矢印方向５７に上昇するこ
とは、単にチャック装置２５における第１の行程である
。このとき、チューブ２は、チャック部４５での傾斜し
た領域（円錐形の拡径部）５８に突き当たる。ばね付勢
された押圧部材５２（第２図）の力に抗し、チャック部
４５は、チューブ２によって離れるように押される、こ
れにより、チューブ２は、チャック部４５に対する摺動
摩擦のもと、蒸気発生器４の管３内に挿入されることに
なる。この第１の行程は、保持プレート８の蓋４７に対
し、チャック顎３６の前面５９が突き当たるまでの閏、
継続される。第１の行程の経過（第８図）は、図示しな
いテレビカメラを通じて監視され、そして、第１行程の
終了は、同様に図示しないリミットスイッチによって制
御される。

第８図は、第１の行程の終了の後、チューブ２が矢印方
向６１に逆戻りすることなく、チャック装置２５のチャ
ック顎３６が矢印方向６０に開かれていることが示され
ている。矢印方向６２にばね付勢された押圧部材５２に
より、固定して取り付けられたチャック装置６３のチャ
ック部４５はチューブ２０周面に対して押し付けられ、
そして、第１の行程の終わりに、その到達位置でチュー
ブ２を保持する。これについて、第１の行程のとき、チ
ューブ２は、要するにチャック装置６３に受は渡されて
いる。蒸気発生器の管の軸線方向に移動可能なチャック
装置２５内にチューブ２が挿入されるとき、チューブ２
がチャック顎３６の上面から所定の長さ突出しているこ
とが必要である（第７図）。

チャック顎３６の戻り行程の後、このチャック顎３６は
、再びチューブ２を挟持し、チューブ２は、新たな行程
において、チャック部４５とチューブ２との閏の摩擦抵
抗のもと、蒸気発生器の管３内に更に挿入される。この
とき、押圧部材５２のばね力は、この押圧部材５２がチ
ューブ２の摺動的押し入れを可能とし、また、チャック
装置２５の戻り行程中にチューブ２がその位置に停止し
ているように設定されている。これらの行程は、戻り行
程の後、チャック顎３６の上面５９がチューブ２の下端
の下側を挟持しようとする可能性があるまで、上述した
ようにして継続される。そして、チャック顎３６は、第
５図に詳図された姿勢に閉じられる。チャック顎３６の
下に抜き取られた領域部４２の外径は、蒸気発生器の管
３の内径よりも大きな寸法を占めている。特に、領域部
４２の外径は、上記管３の外径よりも大きくなっている
。最後の行程が実施されたとき、チャック顎３６の上面
５９は、チューブ２の一般にフランジ６４を有する下端
に対して突き当たるようになる。

そして、チャック装置２５は、最後の行程の終わりにお
いて、第９図に示されている位置を占めることになる。

ここで、チャック装置２５の閉じられたチャック顎３６
は、固定して取り付けられたチャック装置６３における
チャック部４５のテーパ部５８で準備が整えられた後、
チューブ２のフランジ６４が蒸気発生器の管３の前面に
達するまで上記チャック部４５を通過する。フランジが
無いチューブ２を使用する場合、上記の行程は、チャッ
ク顎３６の上面５９が蒸気発生器の管３の前面に達する
まで継続されることになる。チャック顎３６がチャック
部４５を貫通することにより、基板５内で終端となって
いる蒸気発生器の管３の前面に対する正確な位置決めが
達成される。チューブ２の下端の外径は、図示されてい
ない節を有したチューブ２の外径は、約１０ｍｍであり
、この節は、上記管３とチューブ２との間に軽い締め付
けをもたらす。この締め付けは、チャック装置２５がそ
の位置から移動した後においても、このチューブ２が管
３に溶接によって固定されるまで、このチューブ２を保
持する。

好適な方法において、ねじ４８（第２図）の取り外しに
より、固定して取り付けられたチャツク装置６３全体を
取り外すことができる。これにより生じてなる、チュー
ブ２が取り付けられた蒸気発生器の管３の回りの自由空
間は、チャック装置２５０代わりにガイド２３に取り付
けられた溶接装置の助けをかりて、チューブ２の溶接を
可能とする。

【図面の簡単な説明】

第１図は、装置が配置された蒸気発生器の室の縦断面図
、第２図は、部分的に断面して示す装置の拡大側面図、
第３図及び第４図は゛、・センタリング要素とその固定
部材とを示す図、第６図は、第２図中Ｖ方向の詳細図、
第５ａ図は、第７図中矢印方向４３に沿う一部断面図、
第６図ないし第９図は、装置の作動位置をそれぞれ示す
図、第６ａ図は、第２図中矢印方向５３からの部分図で
ある。 １・・・挿入装置、２・・・チューブ、３・・・管、４
・・・蒸気発生器、５・・・基板、６・・・室、７・・
・開口、８・・・支持プレート、１２・・・マニピュレ
ータ、１４・壷・シリンダ、２１・・・支持台、２３・
・・ガイド、２５・・・チャック装置（第１チャック装
置）、３６・・・チャック顎、４５・・・チャック部（
第２チャック装置）、５２・・・押圧部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、蒸気発生器の開口を介して入り込むことができる室
   を仕切る管基板内で終端となっている管内にチューブを
   挿入するためのチューブの挿入装置において、上記室内
   に、蒸気発生器の管の軸線方向に移動可能な第１チャッ
   ク装置が配置されているとともに、この第１チャック装
   置は、第２チャック装置と組み合わされており、これに
   より、幾つかの行程において挿入過程が実行され、この
   際、上記管の軸線方向に移動可能な第１チャック装置に
   よる挿入過程の場合、チューブは第１チャック装置によ
   って保持されており、第１チャック装置の戻り過程の場
   合、チューブは第２チャック装置によって保持されてい
   ることを特徴とするチューブ挿入装置。 ２、第２チャック装置は、管基板に対して固定して配置
   された保持プレートに一体化されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載のチューブ挿入装置。 ３、保持プレートは、ピストンロッドが組み付けられて
   いない圧力作動形のシリンダを支持しており、このシリ
   ンダのピストンは、シリンダの外周に取り付けられた支
   持台を介して、管の軸線方向に移動可能な第１チャック
   装置に取り外し可能に結合されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項又は第２項に記載のチューブ挿入
   装置。 ４、第２チャック装置は、挿入部材内に配置されており
   、この挿入部材は保持プレートに取り外し可能に固定さ
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし
   第３項のいずれか１つの項に記載のチューブ挿入装置。 ５、保持プレートには、交換可能な心合わせ要素又は拡
   開した指部が設けられていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項ないし第４項のいずれか１つの項に記載の
   チューブ挿入装置。 ６、第２チャック装置のチャック部は、ばね付勢された
   押圧部材を介して作動され、この押圧部材は、その応力
   が解除された位置でチャック部を互いに反対に同じだけ
   移動させてなり、チャック部は、管基板とは反対のその
   面で円錐形に拡開されており、押圧部材のばね力は、チ
   ューブの挿入及び通過を可能とし、また、この移動行程
   の後、チューブの自重を相殺するように設定されている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第５項の
   いずれか１つの項に記載のチューブ挿入装置。 ７、各チャック部は、外殻形状に形成されており、各チ
   ャック部の輪郭からは耳部が設けられており、これら耳
   部は、保持プレートの案内スロット内に突出しているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第６項に記載のチューブ
   挿入装置。 ８、第１チャック装置はハウジングを有し、このハウジ
   ングには２個のチャック顎が配置されており、これらチ
   ャック顎は、チューブを保持するための方向及び反対の
   方向に移動可能であり、チャック領域にチューブがない
   場合、チャック部は、互いに反対に移動可能であり、ハ
   ウジングの上部と保持プレートとの間に配置されたチャ
   ック顎の部位の場合、閉じたチャック顎の外径は、管の
   内径よりも大きく且つ第２チャック装置のチャック部の
   テーパ面の最大径よりも小さいことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項ないし第７項のいずれか１つの項に記載
   のチューブ挿入装置。 ９、チャック顎は、ハウジングに対するその移動中、一
   定に案内されることを特徴とする特許請求の範囲第８項
   に記載のチューブ挿入装置。 １０、チューブ挿入装置は、シリンダの外筒に取り付け
   られた結合部を介し、室内の管又は少なくとも開脚指部
   の検査のためのマニピュレータによって支持されており
   、開脚指部は、蒸気発生器の管内に保持プレートから突
   出していることを特徴とする特許請求の範囲第１項ない
   し第９項のいずれか１つの項に記載のチューブ挿入装置
   。