CH619555A5

CH619555A5 - Testing device for testing the bottom-head web on the pressure vessel of a nuclear reactor

Info

Publication number: CH619555A5
Application number: CH514977A
Authority: CH
Inventors: Wilhelm Meusel
Original assignee: Maschf Augsburg Nuernberg Ag
Priority date: 1976-05-11
Filing date: 1977-04-26
Publication date: 1980-09-30
Also published as: DE2620715B2; AT360127B; SE7705468L; DE2620715A1; ATA213877A; DE2620715C3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Prüfeinrichtung zur Bodenstegprüfung am Druckbehälter eines Kernkraftreaktors, entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bei Kernkraftanlagen und hier im besonderen bei Siedewasserreaktoren müssen in regelmässigen Zeitabschnitten mit möglichst geringem Zeitaufwand Bodenstegprüfungen durchgeführt werden, wobei möglichst der vollständige äussere untere Druckbehälterboden zwischen den Stutzen für die Regelstabantriebe erfasst werden soll. Diese Stutzen sind in Längs-bzw. Querreihen ziemlich dichtstehend angeordnet. Ausserdem ist der Druckbehälterboden in aller Regel kugel-schalenförmig durchgekrümmt.

Zum Durchführen derartiger Prüfungen ist bereits vorgeschlagen worden, zwischen den einzelnen Stutzenreihen zueinander parallele Führungsschienen anzubringen, auf denen ein Bodenprüfwagen verfahrbar ist, von dessen Ausleger aus wiederum Prüfköpfe von unten her an den Behälterboden anlegbar sind. Mit der vorgeschlagenen Prüfeinrichtung bzw. von den Bodenprüfwagen aus können nur streifenartige Bodenbereiche oberhalb der Führungsschienen überprüft werden. Erforderlich ist es jedoch, auch den Bereich seitlich von den schon jetzt der Prüfung zugänglichen Streifen, also den Bereich in den Quergassen zwischen den Regelabstützen für Prüfungseinrichtungen zugänglich zu machen.

Demgemäss ist es Aufgabe vorliegender Erfindung, eine Einrichtung zur Druckbehälterboden-Aussenprüfung in der Richtung weiterzuentwickeln, dass ein grösserer Bodenbereich als seither überprüfbar ist, wobei die jeweilige Stellung der Prüfeinrichtung an einer räumlich von der Prüfzone genau an die gewünschten Stellen verbringbar sein sollen. Ferner soll die Einrichtung für verschiedenartige Motoren und Steuerungssysteme auslegbar sein.

Die Aufgabe der Erfindung ist durch die den Patentansprüchen entnehmbaren Mittel vollständig gelöst, wobei folgende Vorteile erzielt werden:

Die äussere Bodenfläche des Druckbehälters ist insoweit lückenlos für die Prüfmittel erreichbar, als diese Fläche nicht von den Stutzen selbst eingenommen wird.

Jede gewünschte Zone ist auch wiederholt ferngesteuert zielgenau anfahrbar.

Alle Teile des Prüfwagens, seines Auslegers, der Auskragemittel und der eigentlichen Prüfeinrichtung sind robust, einfach im Aufbau und verhältnismässig preiswert.

Den während des Reaktorbetriebes bzw. während der Prü

619555

fungszeit unterhalb des Behälterbodens vorkommenden Temperaturen von 300 bzw. 50 °C wurde Rechnung getragen.

Auch unter diesen extremen Bedingungen verursachen eventuelle Verformungen beispielsweise der Führungsschiene, die ständig eingebaut bleibt, keinerlei Schwierigkeiten, etwa 5 durch unerwünschte Spiele.

Der eigentliche Prüfwagen ist fernbedient selbstfahrend, wie auch sämtliche Auskrag- und Schwenkbewegungen durch Einzelmotoren fernbedient gesteuert werden können.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung 10 ist in der Zeichnung, zum Teil schematisch, dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 den Prüfwagen mit Ausleger und Teilen zum Auskragmittel in Seitenansicht, teilweise geschnitten,

Fig. 2 den Prüfwagen entsprechend Fig. 1 in Draufsicht, mit 15 Kniehebeln zum Auskragmittel,

Fig. 3 einen Schnitt durch das Auskragmittel entsprechend III-III nach Fig. 2,

Fig. 4 den Prüfwagen mit Wippe in vergrössertem Massstab, teilweise geschnitten, 20 Fig. 5 den Prüfwagen entsprechend Fig. 4 in Draufsicht, Fig. 6 einen Schnitt in der Ebene der Drehachse zwischen Wagenkörper und Wippe entsprechend VI-VI nach Fig. 4,

Fig. 7 einen Schnitt in der Ebene eines doppelten Laufrollenpaares entsprechend VII-VII nach Fig. 4 und 25

Fig. 8 einen Teilschnitt durch ein Führungsrollen-Paar entsprechend VIII-VIII nach Fig. 4.

In den Fig. 1 bis 4 der Zeichnung ist mit 1 der vollständige Prüfwagen zur Bodenstegprüfung des Druckbehälters 2 eines Kernkraftreaktors, insbesondere eines Siedewasserreaktors 30 bezeichnet. Hierbei befinden sich unter der unteren, gewölbten Aussenwand 3 des Druckbehälters zahlreiche Stutzen 50 zu den Regelstabantrieben. Zwischen diesen Stutzen sind in einem bestimmten Abstand von der Aussenwand 3 profilierte Führungsschienen 4 angebracht, deren j ede eine Zahnstange 54 35 trägt. Entlang der Führungsschiene 4 ist der Prüfwagen durch Verschiebemittel 7 ferngesteuert verfahrbar.

Am Prüfwagen 1 ist in Richtung der Längserstreckung der Führungsschiene 4 ein Ausleger 8 angebracht, der wiederum mindestens eine vollständige Prüfvorrichtung 11 trägt, deren 40 Prüfkopf 30 durch eine Leiteinrichtung 9 an die jeweils zu prüfende Stelle 10 angelegt werden kann.

Im einzelnen besteht der Prüfwagen 1 aus einem Wagenkörper 51, an dem wie erwähnt der Ausleger 8 angebracht ist, und der zur Aufnahme des Trag- und Laufwerkes 52 und 53, fer- -5 ner des von einem Motor 5 angetriebenen Verschiebemittels 7 dient (Fig. 4).

Nach dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind Motor 5 samt Getriebemittel 58 sowie Winkelcodierer 57 mit zugehörigem Getriebemittel 56, ferner das in die Zahnstange 54 käm- 50 mende Ritzel 55 (Fig. 6) Bestandteile einer Wippe 61, die gegenüber dem Wagenkörper 51 um die beiden gemeinsame Drehachse 60 verschwenkbar ist. Eine Federung 62, die hier als im Abstand 63 von der Drehachse angreifende Tellerdruckfeder dargestellt ist, bewirkt ständig einwandfreien Formschluss 55 zwischen Ritzel und Zahnstange, selbst wenn sich die Führungsschiene als Folge der ständig auf sie einwirkenden Temperatur von 50 bis 300 °C etwas verformt haben sollte.

Als Getriebemittel 56,58 sind hier handelsübliche Zahnriemen, die auf entsprechenden Riemenscheiben laufen, darge- 60 stellt. Sofern die Drehachse des Motors 5 der Längserstrek-kung der Führungsschiene 4 parallel liegt, ist zwischen Getriebemittel 58 (Zahnriemen) und Motor 5 zweckmässigerweise ein Vorgelege 59 zwischengeschaltet.

Den Fig. 4 bis 8 sind weitere Einzelheiten der konstruktiven 65 Ausbildung des eigentlichen Prüfwagens 1 entnehmbar. Demnach besteht das Laufwerk 53 aus zwei Doppel-Paaren von Laufrollen 64 bis 67 und aus seitlichen Führungsrollen 70. Alle diese Rollen, die vorzugsweise als Kugellager ausgebildet sind, laufen auf entsprechenden Laufflächen der Führungsschiene 4.

Wie insbesondere aus Fig. 7 hervorgeht, schliessen die Drehachsen der Laufrollen 64 und 67 spitze Winkel 69 oder 81 bzw. 82 unter sich bzw. gegenüber der Waagerechten ein, um ständig die gewünschte Einstellung des Wagenkörpers 51 gegenüber der Führungsschiene 4 zu bewirken. Diese Wirkung wird dadurch noch unterstützt, dass die Laufrollen 64 und 65 an den Enden von Hebeln 72 bzw. 73 um der Längsachse der Laufschiene 4 parallele Drehachsen 74 bzw. 75 drehbar gelagert sind, wobei die anderen Enden der Hebel durch eine Federung 71, hier Tellerfedern, nach aussen gedrückt werden.

Um einen einwandfreien Eingriff des Ritzels 55 in die Zahnstange 54 sicherzustellen, sind gemäss Fig. 6 achsengleich mit dem Ritzel Tragrollen 68 vorgesehen, die hier beispielsweise als Wälzlager dargestellt wurden. Die Tragrollen 68 laufen auf Tragflächen der Führungsschiene 4.

Fig. 8 zeigt den Einbau eines Paares Führungsrollen 70, die ebenfalls an je einem Schwinghebel 76,77 gelagert sind. Stellmittel 78,79 sowie eine Federung 80, hier eine Teller-Druckfe-der 80, ermöglichen eine exakte Führung der Führungsrollen 70 an der Führungsschiene 4.

Zwischen dem vollständigen Prüfwagen 1 und einem räumlich getrennt von der Prüfzone 35 befindlichen, nicht dargestellten Fernsteuerstand sind in bekannter Weise Leitungen zur Energieversorgung, Ortung, Übermittlung der Prüfergebnisse und dergleichen geführt.

Über weitere Einzelheiten der beispielsweisen Ausbildung des am Ausleger 8 angebrachten vollständigen, seitlich zwischen die Regelstabstutzen 50 einschwenkbaren Auskragmittels 48 samt vollständiger Prüfeinrichtung 11 geben die Fig. 1 bis 3 Aufschluss. Danach ist das Auskragmittel 48 als Kniehebel 12 ausgebildet, dessen Basisgelenke 13,14.durch eine Verschiebeeinrichtung 7 verschiebbar sind und dessen Kniegelenkstück 15 beim Kniegelenk 16 mit einer Halterung 17 für die vollständige Prüfeinrichtung 11 versehen ist.

Um möglichst alle zu prüfenden Stellen 10 seitlich von der Führungsschiene und zwischen den Regelstabstutzeri erreichen zu können, sind die Schenkel 28,29 des Kniehebels 12 kurvenförmig gekrümmt.

Das Auskragmittel 48 ist ferngesteuert durch einen Motor 21 bewegbar, der, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Getriebes 39 und einer Kupplung 40 die Spindel 18 antreibt.

Genaue Ortung des Prüfkopfes 30 ermöglicht ein Winkelcodierer 41, der über Getriebemittel 38 mit der Spindel 18 verbunden ist. Die in diesem Abschnitt genannten Teile (ohne Teil 30) sind als Verschiebemittel 7 bezeichnet.

Die Spindel 18 weist gegensinnige Gewindeabschnitte 19, 20 auf, die Gewindenüsse 22,23 tragen, welche durch Rollenpaare 24,25 in Gleitbahnen 26,27 geführt sind. An den Gewindenüssen befinden sich zugleich die Basisgelenke 13,14 zum Kniehebel 12.

Die Schenkel 28,29 zum Kniehebel 12 sind derart mehrteilig ausgeführt, dass die Spindel 18 mittig zwischen den Schenkeln liegt. Hierdurch ist letztendlich der Prüfkopf 30 einwandfrei an die Aussenwand 3 des Prüflings anlegbar.

Gelagert ist die Spindel 18 samt den Teilen zur Leiteinrichtung 9 in Halterungen 42,43, welche auch die Führungsschienen 44,45 mit den Gleitbahnen 26,27 tragen. Die Halterungen 42,43 sind über Befestigungsteile 46,47 mit dem Ausleger 8 verbunden.

Die am Kniegelenkstück 15 mittels einer Halterung 17 angebrachte Prüfeinrichtung 11 besteht aus mindestens einem Prüfkopf 30. Dieser ist mittels eines Stellmotors 31 und einer Schwenkeinrichtung 32 an die zu prüfende Stelle 10 verbringbar.

619555

Die Schwenkeinrichtung 32 kann zur Erweiterung der Prüfzone 35 zwischen den Regelstabstutzen 50 ein um die Drehachse 34 verschwenkbares Schwenkteil 49, beispielsweise einen Schwenkarm oder ein Schwenkzahnrad, beinhalten. Auch hier lässt sich die genaue Stellung des Prüfkopfes 30 über einen Winkelcodierer 33 orten.

G

3 Blatt Zeichnungen

Claims

619555 PATENTANSPRÜCHE

1. Prüfeinrichtung zur Bodenstegprüfung am Druckbehälter eines Kernkraftreaktors, welche einen Prüfwagen, der auf einer Führungsschiene durch Verschiebemittel ferngesteuert verfahrbar angeordnet ist, und einen Ausleger aufweist, der 5 seinerseits mindestens eine mittels Leiteinrichtung an die zu prüfende Stelle verbringbare Prüfvorrichtung trägt, dadurch gekennzeichnet, dass der Prüfwagen (1) aus einem den Ausleger (8) mit Auskragmittel (48) tragenden Wagenkörper (51) mit einem Trag-und Laufwerk (52 und 53) besteht, dass ein Ritzel 10 (55) zum von einem Motor (5) angetriebenen Verschiebemittel (7) mit einer auf der Führungsschiene (4) angebrachten Zahnstange (54) in Eingriff steht, und dass das Ritzel (55) durch Getriebemittel (56) mit einem Winkelcodierer (57) verbunden ist. 15

2. Prüfeinrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (5) samt Zahnriemen (58) und Vorgelege (59) sowie Winkelcodierer (57) nebst Getriebemittel (56) und das Ritzel (55) zum Verschiebemittel (7) auf einer Wippe (61) angebracht sind, dass diese Wippe (61) gegenüber dem 2o Wagenkörper (51) um eine Drehachse (60) verschwenkbar ist, und dass im Abstand (63) von der Drehachse (60) eine Federung (62) sich befindet.

3. Prüfeinrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufwerk (53) aus zwei auf Laufflächen der 2s Führungsschiene (4) laufenden Doppel-Paaren von Laufrollen (64 bis 67) und aus seitlichen Führungsrollen (70) gebildet ist.

4. Prüfeinrichtung nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufrollen (64,65) durch eine Federung (71) gegen die Führungsschienen (4) anpressbar sind. 30

5. Prüfeinrichtung nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachsen der Laufrollen (64 bis 67) spitze Winkel (69 oder 81 bzw. 82) gegenüber der Waagerechten bzw. gegeneinander einschliessen.

6. Prüfeinrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekenn- 35 zeichnet, dass die Laufrollen (64,65) von Hebeln (72,73) gehalten sind, und dass diese Hebel wirkungsmässig mit der Federung (71 ) in Berührung stehen.

7. Prüfeinrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragwerk (52) durch ein Paar achsengleich 40 mit dem Ritzel (55) sowie auf Tragflächen der Führungsschiene (4) laufender Tragrollen (68) gebildet ist.

8. Prüfeinrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebemittel (56) als Zahnriemen (58) ausgebildet sind. 45

9. Prüfeinrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausleger (8) mit seitlich zwischen Regelstabstutzen (50) bewegbaren Auskragmitteln (48) ausgerüstet ist.

10. Prüfeinrichtung nach Patentanspruch 1 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Auskragmittel (48) am Ausleger (8) 50 als Kniehebel (12) ausgeführt ist, dessen Basisgelenke (13,14) durch die Verschiebeeinrichtung (7) bewegbar sind und dessen Kniegelenkstück (15,16) mit einer Halterung (17) für die Prüfeinrichtung (11) versehen ist.

11. Prüfeinrichtung nach Patentanspruch 10, dadurch 55 gekennzeichnet, dass die Schenkel (28,29) des Kniehebels (12) kurvenförmig gekrümmt sind.

12. Prüf einrichtung nach Patentanspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Kniegelenkstück (15) zum Kniegelenk (16) durch einen eine Spindel (18) ferngesteuert antreiben- 60 den Motor (21) mit Untersetzungsgetriebe (41 ), ferner durch auf gegensinnigen Gewindeabschnitten (19,20) der Spindel (18) laufende, durch Rollenpaare (24,25) in Gleitbahnen (26,27) geführte Gewindenüsse (22,23), die zugleich die Basis-Gelenke (13,14) des Kniehebels (12) bilden, bewegbar ist. 65

13. Prüfeinrichtung nach Patentanspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (18) in der Mittelebene zwischen den geteilt ausgeführten Schenkeln (28,29) zum Kniehebel (12) liegt.

14. Prüfeinrichtung nach Patentanspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die am Kniegelenkstück (15) mittels Halterung (17) angebrachte Prüfvorrichtung (11) aus mindestens einem Prüfkopf (30), der mittels eines Stellmotors (31) und einer Schwenkeinrichtung (32) an die zu prüfende Stelle (10) verbringbar ist, besteht.

15. Prüfeinrichtung nach Patentanspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkeinrichtung (32) ein um eine Drehachse (34) verschwenkbares, mindestens einen Prüfkopf (30) tragendes Schwenkteil (49), z. B. Schwenkarm oder Schwenkzahnrad, beinhaltet.

16. Prüf einrichtung nach den Patentansprüchen 12 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass die erwähnten Motoren (5,21, 31) über eine räumlich getrennt von der zu prüfenden Stelle (10) befindlichen Fernsteuerungseinrichtung fernsteuerbar sind, und dass die jeweilige Stellung von Prüfwagen (1), Aus-kragmittel (48), Schwenkarm (49) bzw. Prüfkopf (30) mittels Winkelcodierer (21,33,57) ortbar ist.