Anhand eines Ausführungsbeispieles und der schematischen Zeichnungen Fig. 1 bis 4 wird die erfindungsgemäße Einrichtung beschrieben.

Dabei zeigt:

Fig. 1 einen Querschnitt durch den Teilbereich eines Wärmetauschers mit einer Reparatur- und Inspektionseinrichtung,

Fig. 2 eine Einzelheit "II" der Fig. 1 in einem größeren Maßstab in einem Schnitt entlang der Linie II-II der Fig. 3,

Fig. 3 eine Ansicht in Pfeilrichtung III der Fig. 2 und

Fig. 4 eine Ansicht der Fig. 3 in Pfeilrichtung IV ohne den Teilarm 11.

Die Fig. 1 zeigt als Wärmetauscher den Teilbereich eines Dampferzeugers 1 mit einer Dampferzeugerkammer 2, die von einem halbkugelförmigen Boden 3 und einem Rohrboden 4 begrenzt ist. Im Rohrboden 4 endet eine Vielzahl von Dampferzeugerrohren 5, von denen aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit nur wenige dargestellt sind. Die Rohre sind in bestimmten Zeitabständen einer Inspektion zu unterziehen. Dabei können verschiedene Reparaturwerkzeuge zum Einsatz kommen, um Schäden an den Rohren zu beheben. Durch ein im Boden 3 vorgesehenes Mannloch 6 wird eine mit 7 bezeichnete Reparatur- und Inspektionseinrichtung in die Dampferzeugerkammer 2 eingebracht. Die Reparatur- und Inspektionseinrichtung besteht nach der schematischen Darstellung aus einem zwischen dem Boden 3 und dem Rohrboden 4 erstreckten Standbein 8, das in wenigstens einem Dampferzeugerrohr 5 arretierbar ist. Parallel zum Rohrboden 4 erstreckt sich ein Arm 9, der aus zwei Teilarmen 10, 11 besteht. Der Teilarm 10 ist am Standbein 8 angelenkt und über einen Antrieb 12 sowohl relativ zum Standbein drehbar als auch entlang des Standbeines in vertikaler Richtung bewegbar. Die Teilarme 10, 11 sind über ein Drehgelenk 13 miteinander verbunden und über einen Antrieb 14 gegeneinander verdrehbar. An seinem radial nach außen gerichteten Ende trägt der Teilarm 11 über eine starre Kupplungsverbindung 15 einen Träger 16 zur Aufnahme eines nicht dargestellten Reparaturwerkzeuges oder eines Inspektionsgerätes. Der Träger 16 wird durch Verdrehen eines oder beider Teilarme 10, 11 unterhalb des zu reparierenden bzw. zu prüfenden Dampferzeugerrohres 5 in Position gebracht. Durch vertikales Verfahren des Teilarmes 11 erfolgt ein Einfahren von wenigstens einem vom Träger 16 auskragenden Spreizfingers 17 in ein Dampferzeugerrohr 5. Durch Spannen des Spreizfingers entsteht eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Träger 16 und dem Rohrboden 4, so daß ein störungsfreies Arbeiten eines an dem Träger zu befestigenden Reparatur- bzw. Bearbeitungswerkzeuges oder eines Inspektionsgerätes möglich ist.

In den Fig. 2 bis 4 wird die den Träger 16 und seine Anbindung an den Teilarm 11 betreffende Einzelheit "II" nach der Fig. 1 in einem größeren Maßstab dargestellt.

Der Träger 16 besteht aus einer parallel zum Rohrboden 4 erstreckten Kopfplatte 18 und einer einen Winkel von 90° mit der Kopfplatte 18 einschließenden Rückwandplatte 19, die miteinander verbunden und durch Streben 20 versteift sind. An der Kopfplatte 18 sind zwei Spreizfinger 17 befestigt, die sich in vertikaler Richtung zum Rohrboden 4 hin erstrecken und zur Festlegung des Trägers 16 relativ zum Rohrboden 4 dienen. Eine Betätigungseinrichtung 21 hydraulischer oder pneumatischer Art für die Spreizfinger 17 ist der dem Rohrboden 4 abgewandten Seite der Kopfplatte 18 zugeordnet. Die Kopfplatte weist weiterhin vier Anschlagnoppen 22 auf, die das gleiche Maß in Richtung Rohrplatte von der Kopfplatte auskragen und an der Rohrplatte zwischen den von ihr gegebenenfalls vorstehenden Dampferzeugerrohren 5 zur Anlage kommen. Die Anschlagnoppen 22 sind mit nicht dargestellten Fühlelementen ausgerüstet, die ihre Anlage an der Rohrplatte überwachen. Der Kopfplatte 18 ist ferner ein Tastbolzen 23 zugeordnet, der nicht so weit wie die Spreizfinger 17 aber weiter wie die Anschlagnoppen 22 von der Kopfplatte 18 auskragt. Er ist in einer die Kopfplatte 18 durchsetzenden Hülse 24 vertikal bewegbar. Die Hülse 24 ist über einen Flansch 25 an der Kopfplatte 18 befestigt. Ein dem Rohrboden 4 abgewandtes Ende der Hülse 24 weist einen Rücksprung 26 auf. Ein abgestufter Teil des Tastbolzens 23 vermag den Rücksprung 26 der Hülse 24 zu durchsetzen. Der abgestufte Teil ist von einer Druckfeder 27 umfaßt, die zwischen dem Rücksprung 26 und einem Bund 28 des abgestuften Teils des Tastbolzens eingespannt ist. Der Tastbolzen ist vertikal bewegbar und vermag ein Schaltventil 29 zu betätigen, das über eine Lasche 30 an der Kopfplatte 18 befestigt ist. Der vertikale Weg des Tastbolzens 23 ist über einen bei 31 angedeuteten Anschlag begrenzt. Die Funktion des Schaltventils 29 wird weiter unten erläutert. Ein Reparaturwerkzeug 32, das in bekannter Weise mit dem Träger 16 verbunden ist, ist in strichpunktierten Linien angedeutet.

Die Kopfplatte 18 ist mit einer Aussparung 33 zur Aufnahme eines Kupplungsstückes 34 versehen, wobei die Aussparung aus Gründen der Gewichtsersparnis bis in die Rückwandplatte 19 erstreckt ist. Vier als Langloch ausgeführte Durchbrüche 35 der Rückwandplatte 19 dienen zur Durchführung des Kupplungsstückes 34. Das Kupplungsstück 34 weist, in einer Richtung parallel zum Rohrboden 4 betrachtet, einen Z-förmigen Querschnitt auf. Es besteht aus einem parallel zur Rückwandplatte 19 erstreckten Grundkörper, der in seinem in der Aussparung 33 angeordneten Bereich als Vierkantrohr ausgebildet ist und dort einen oberen Schenkel 36 bildet. Der untere Schenkel 37 kragt dem oberen Schenkel 36 entgegengerichtet aus. Er besteht aus vier vom Grundkörper des Kupplungsstückes 34 wegführenden Stegen 38, die durch die Durchbrüche 35 führen und an ihren dem Teilarm 11 zugewandten Enden mit einer die Stege 38 versteifenden Traverse 39 verbunden sind. Die Traverse 39 trägt einen als schräg zusammenlaufende Schwalbenschwanzführung ausgebildeten Kupplungsteil 40, der mit einem ebenso ausgebildeten, dem Teilarm 11 zugeordneten, Gegenstück 41 zu einer starren Kupplungsverbindung 15 zwischen Teilarm 11 und Kupplungsstück 34 führt. Ein Kugelbolzen 42, dessen mit einem Gewinde versehener Schaft über eine Mutter 43 mit dem oberen Schenkel 36 des Kupplungsstückes 34 verbunden ist, greift mit seiner Kugel 44 in eine der Kopfplatte 18 zugeordnete Kugelpfanne 45 ein. Mit Hilfe dieses dadurch gebildeten Kugelgelenks ist der Träger 16 pendelnd am starr mit dem Teilarm 11 verbundenen Kupplungsstück 34 aufgehängt. Die Pendelbewegung ist durch die Größe des Spiels zwischen den Stegen 38 und den Durchbrüchen 35 bzw. zwischen der Traverse 29 und der Rückwandplatte 19 sowie der Rückwandplatte 19 und dem Grundkörper des Kupplungsstückes 34 bestimmt. Ein über Schrauben 46 an der Kopfplatte 18 befestigter Bügel 47 dient als Sicherung gegen unerwünschtes Ausklinken. Sein Abstand zum Schaft des Kugelbolzens 40 ist so groß bemessen, daß die gewünschte Pendelbewegung nicht gestört wird.

Die pendelnde Aufhängung läßt sich durch eine starre Verbindung zwischen der Rückwandplatte 19 und dem Kupplungsstück 34 überbrücken. Dazu erstreckt sich von zwei gegenüberliegenden Anflächungen 48 (Fig. 4) aus je eine in der Rückwandplatte 19 angeordnete Arretiervorrichtung 49 senkrecht zu je einem Steg 38 des Kupplungsstückes 34. Einen Teil der Arretiervorrichtung 49 stellt eine parallel zum Rohrboden 4 verlaufende Bohrung 50 dar, die an ihrem dem Kupplungsstück 34 zugewandten Ende einen Rücksprung 51 aufweist. An ihrem dem Kupplungsstück abgewandten Ende ist die Bohrung 50 mit einem Gewindestopfen 52 verschlossen. Die Bohrung 50 dient als Zylinder für einen Kolben 53, dessen Kolbenstange 54 den Rücksprung 51 durchsetzt und mit ihrem angespitzten Ende in eine dem Kupplungsstück 34 zugeordnete Vertiefung 55 einrastet. Bei der in Fig. 4 gezeigten Arretierstellung ist der Kolben 53 über die Leitung 56 hydraulisch oder pneumatisch beaufschlagt und hält die Kolbenstange 54 entgegen der Kraft einer zwischen dem Rücksprung 51 und dem Kolben 53 angeordneten Druckfeder 57 in Arretierstellung. Soll die Arretierung zugunsten einer pendelnden Aufhängung aufgegeben werden, wird die Zufuhr des Druckmediums über die Leitung 56 gesperrt, so daß die Druckfeder 57 den Kolben 53 und damit die Kolbenstange 54 zwangsläufig aus der Vertiefung 55 zurückfährt. Die Größe des Rückhubes ist durch einen durch den Gewindestopfen 52 geführten Stab über eine Kontermutter 59 regelbar. Gesteuert wird die als einseitig wirkender Zylinder arbeitende Arretiervorrichtung 49 durch den Tastbolzen 23. In der in Fig. 2 gezeigten Stellung ist das federbelastete Schaltventil 29 vom Tastbolzen nicht beeinflußt, so daß der in Pfeilrichtung 60 in der Leitung 56 fließende Strom des Druckmediums nicht unterbrochen und der Kolben 53 beaufschlagt ist. Unterbrochen wird die Druckbeaufschlagung, wenn bei der Abwärtsbewegung des Tastbolzens 23 das Schaltventil 29 entgegen der Kraft der Feder 61 über den Stößel 62 in Schließstellung gebracht wird.

Die Funktion der Einrichtung wird an dem folgenden Beispiel beschrieben. Wie in der Fig. 2 dargestellt, hat der Teilarm 11 seine in der Fig. 1 erläuterte vertikale Fahrbewegung in Pfeilrichtung 63 schon so weit durchgeführt, daß die Spreizfinger 17 eine Vorzentrierung gegenüber dem Rohrboden 4 durch teilweises Einfahren in die Dampferzeugerrohre 5 erreicht haben. In dieser gezeigten Position besteht neben der starren Verbindung zwischen dem Teilarm 11 und dem Kupplungsteil 40 auch zwischen dem Kupplungsstück 34 und dem Träger 16 eine starre Verbindung, da sich die Arretiervorrichtung 49 in der eingerasteten Stellung nach Fig. 4 befindet. Zur Anpassung des Trägerniveaus an eine parallele Lage zur Rohrplatte 4 und zwar frei von Spannungen die durch die starre Verbindung zwischen Träger und Teilarm eingebracht werden, wird beim weiteren Hochfahren des Teilarmes 11 in Pfeilrichtung 63 der Tastbolzen 23 vom Rohrboden 4 kontaktet und relativ zur Kopfplatte 18 nach unten bewegt. Dabei schiebt der Tastbolzen 23 den Stößel 62 des Schaltventils 23 zurück. Das nunmehr geschlossene Schaltventil 29 unterbricht den Strom des Druckmediums in der Leitung 56, so daß die Druckfeder 57 die Kolbenstange 54 aus der Vertiefung 55 des Kupplungsstückes 34 entfernt. Das Kupplungstück 34 ist somit nur noch über den Kugelbolzen 42 und zwar pendelnd an der Kopfplatte 18 aufgehängt. Beim weiteren Hochfahren des Teilarmes 11 werden die Anschlagnoppen 22 aufgrund der pendelnden Aufhängung nacheinander zur Anlage kommen. Es wird dadurch zwangsläufig eine spannungsfreie parallele Lage des Trägers 16 zum Rohrboden 4 erreicht und zwar unabhängig von der Schräglage des Armes 9. Kontrolliert wird die Anlage der Anschlagnoppen durch ihnen zugeordnete Fühlelemente. Ist die Arbeitsposition, signalisiert durch die Anzeige aller Fühlelemente, erreicht erfolgt das Festlegen der Spreizfinger 17. Eine mit dem Reparaturwerkzeug erfolgende Bearbeitung kann nun vibrationsfrei und losgelöst von Spannungen erfolgen. Nach Beendigung des Reparatur- oder Inspektionsvorganges werden die Spreizfinger 17 gelöst und der Träger 16 mit dem Teilarm 11 abgesenkt. Der Tastbolzen 23 gelangt durch Federkraft in seine Ausgangsstellung. Der Kontakt mit dem Schaltventil 29 wird unterbrochen und die Kolben 53 der Arretiervorrichtungen 49 werden über dieses Schaltventil mit Druck beaufschlagt, so daß wieder eine starre Verbindung zwischen Teilarm 11 und Träger 16 hergestellt ist.