CH644545A5

CH644545A5 - Universal manipulator for in-service inspection at reactor pressure vessels

Info

Publication number: CH644545A5
Application number: CH239480A
Authority: CH
Inventors: Waldemar Seifert; Hans Neugebauer
Original assignee: Maschf Augsburg Nuernberg Ag
Priority date: 1979-04-05
Filing date: 1980-03-27
Publication date: 1984-08-15
Also published as: DE2913742A1; DE2913742C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Universalmanipulator für die Wiederholungsprüfung an Reaktordruckbehältern mit einem längs einer vertikalen und zur Achse des Reaktordruckbehälters parallelen Führungsschiene verfahrbaren Manipulatorgrundwagen, in welchem ein konzentrisch zur Druckbehälterwand ausgeführter Ausleger horizontal verschiebbar gelagert ist, sowie der Ausleger ein Prüfsystem trägt. The invention relates to a universal manipulator for retesting reactor pressure vessels with a manipulator base carriage which can be moved along a vertical guide rail parallel to the axis of the reactor pressure vessel and in which a boom which is embodied concentrically to the pressure vessel wall is horizontally displaceably mounted, and the boom carries a test system.

Durch die DE-OS 2 434 467 ist ein Manipulator für die Prüfung schwer zugänglicher Bereiche an der Aussenwand von Reaktordruckgefässen bekanntgeworden, insbesondere zur Prüfung von Schweissnähten von Rohranschlussstutzen, bei dem der Manipulatorgrundwagen auf einer vertikalen Führungsschiene mittels Seiltrieb bewegt wird. Dabei ist der Grundwagen nicht direkt, sondern unter Zwischenschaltung eines Zusatzwagens indirekt mit dem Seil verbunden, so dass diese Kombination vom Seiltrieb in den Bereich der Prüfstelle gebracht wird und der Zusatzwagen dann fest mit der Führungsschiene verbunden wird. Die genaue Positionierung des Grundwagens wird nachfolgend durch dessen Verfahren entlang einer mit dem Zusatzwagen verbundenen Gewindespindel bewerkstelligt. Die horizontale Bewegung des Prüfsystems erfolgt durch einen konzentrisch zur Wandung des Druckbehälters ausgeführten Ausleger, welcher querverschiebbar im Grundwagen geführt ist und an einem Ende das Prüfsystem trägt. Das Prüfsystem wird am Auslegerende befestigt und ist um eine Senkrechte zur Behälterwand verdrehbar. Mit einer solchen Einrichtung ist es immöglich, mit einer Auslegerlänge, ohne zeitraubende Zwischenmontage eines kürzeren Auslegers, die halbe Umfangslänge einer Rohrstutzeneinschweissnaht zu prüfen, da durch die Nahtdicke bedingt, die konzentrischen Halbkreisprüfspuren sich 45 bis zur Führungsschienenmitte oder auch darüber hinaus ausdehnen. Der Verschiebeweg des Auslegers, dessen Länge durch die lichte Weite der benachbarten Rohrstutzen begrenzt ist, würde durch diese Stutzen eingeschränkt werden. From DE-OS 2 434 467 a manipulator for the inspection of hard-to-reach areas on the outer wall of reactor pressure vessels has become known, in particular for the inspection of weld seams of pipe connections, in which the manipulator base carriage is moved on a vertical guide rail by means of a cable drive. The basic carriage is not directly connected to the rope, but with the interposition of an additional carriage, so that this combination is brought by the rope drive to the area of the test center and the additional carriage is then firmly connected to the guide rail. The exact positioning of the basic carriage is subsequently accomplished by moving it along a threaded spindle connected to the additional carriage. The horizontal movement of the test system is carried out by a boom that is concentric to the wall of the pressure vessel, which is guided in the base carriage and can carry the test system at one end. The test system is attached to the end of the boom and can be turned around a vertical to the container wall. With such a device, it is impossible to test half the circumferential length of a pipe socket weld seam with a boom length, without time-consuming intermediate assembly of a shorter boom, since, due to the seam thickness, the concentric semicircular test tracks 45 extend to the center of the guide rail or beyond. The movement of the boom, the length of which is limited by the clear width of the adjacent pipe socket, would be restricted by these sockets.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu-50 gründe, mit nur einem Prüfsystem ohne Umsetzung der Manipulatoren auf andere Führungsschienen und ohen Um-montage des Auslegers jeweils den gesamten Raum von einer Rohrstutzenmitte bis zur benachbarten Rohrstutzenmitte abfahren zu können und dies durch Verfahren des Grund-55 wagens des Manipulators entlang bereits vorhandener Führungsschienen deren Zahnstange nicht für die Kräfte zum Verfahren der schweren Vorrichtung ausgelegt waren, sondern nur zu deren exakter Positionierung dienten. In contrast, the object of the invention is to be able to move the entire space from one pipe socket center to the neighboring pipe socket center with only one test system without implementing the manipulators on other guide rails and without having to remount the boom, and this by means of the basic method. 55 trolley of the manipulator along existing guide rails whose racks were not designed for the forces required to move the heavy device, but were only used for their exact positioning.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die dem Anspruch 1 60 entnehmbaren Merkmale. This object is achieved by the features that can be gathered from claim 1 60

Dies beinhaltet den Vorteil, dass das jeweils zwischen zwei benachbarten Stutzen befindliche Prüfsystem den gesamten Bereich von Rohrstutzenmitte bis Rohrstutzenmitte vertikal und horizontal abfahren kann, ohne dass der Manies pulator zur Ummontage des Auslgegers herausgefahren werden muss. Ferner können mit dem Universalmanipulator die halbkreisförmigen Prüfspuren um die Rohrstutzen, die sowohl links wie auch rechts der Führungsschiene liegen, ohne This includes the advantage that the test system located between two adjacent nozzles can cover the entire area from the center of the pipe socket to the center of the pipe socket, vertically and horizontally, without the mania pulator having to be moved out to remount the extension arm. Furthermore, with the universal manipulator, the semicircular test tracks around the pipe socket, which are both left and right of the guide rail, without

Zwischenmontagen mit demselben Prüfsystem abgefahren werden, auch dann, wenn die Spuren sich über die Führungsschiene hinaus nach der anderen Seite ausdehnen. Intermediate assemblies can be carried out with the same test system, even if the tracks extend beyond the guide rail to the other side.

Auch das Prüfen der Bereiche hinter der Führungsschiene ist mit diesem Manipulator möglich. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass der Universalmanipulator durch Massnahmen zur Entlastung des Antriebes auf vorhandene Schienensysteme gesetzt werden kann, die normalerweise nur eine für den Zweck der Positionierung vorgesehene Zahnstange besitzen, welche für die Kraftübertragung unterdimensioniert sind. This manipulator can also be used to check the areas behind the guide rail. Another advantage can be seen in the fact that the universal manipulator can be placed on existing rail systems by means of measures to relieve the drive, which normally only have a toothed rack provided for the purpose of positioning, which are under-dimensioned for the power transmission.

Eine vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, dass zwischen den Prüfwagen und dem damit verbundenen Prüfsystem ein Winkelausleger eingeschaltet ist. An advantageous further development is that an angle bracket is connected between the test vehicle and the test system connected to it.

Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, den Prüfbereich auch auf die ansonsten schwer zugänglichen Zonen auszuweiten. Um allen Anforderungen an die vorgegebene Geometrie der Druckbehälterwand gerecht zu werden, ist das Prüfsystem am Ausleger ebenso wie am Prüfwagen motorisch um eine zur Druckbehälterachse senkrechte Achse x-x drehbar. This makes it possible to extend the test area to areas that are otherwise difficult to access. In order to meet all requirements for the specified geometry of the pressure vessel wall, the test system on the boom as well as on the test carriage can be rotated by motor around an axis x-x perpendicular to the pressure vessel axis.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, dass als Zusatzeinrichtung zwischen Antriebsmotor und der Zahnstange dem Ritzel ein zweites Ritzel parallel geschaltet ist, dass dieses Ritzel in einer Ritzelschwinge gelagert ist. welche wiederum in einer fest im Grundwagen gelagerten Zwischenzahnradwelle des Antriebmotors gelagert ist, und dass die Ritzelschwinge über eine sich gegen den Manipulatorgrundwagen abstützende Feder an die Zahnstange anpressbar ist. A further advantageous development is that a second pinion is connected in parallel to the pinion as an additional device between the drive motor and the toothed rack, and that this pinion is mounted in a pinion rocker. which in turn is mounted in an intermediate gear shaft of the drive motor which is fixedly mounted in the base carriage, and that the pinion rocker can be pressed against the toothed rack via a spring which is supported against the manipulator base carriage.

Durch diese Massnahme ist es möglich, den schweren Manipulator mittels bereits vorhandener, aber unterdimensionierter Zahnstange (Zahnstange nur als Weggeber) auf der Führungsschiene zu verfahren, da die Last über eine Feder einstellbar auf zwei Ritzel verteilt werden kann. This measure makes it possible to move the heavy manipulator on the guide rail using an already existing but undersized rack (rack only as a displacement sensor), since the load can be distributed over two sprockets via a spring.

Ein weiters Merkmal der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass als Zusatzeinrichtung der Manipulatorgrundwagen mit einem Zugseil verbunden ist und dass dieses vertikal von ei^er Umlenkrolle geführte Seil über eine zweite Umlenkrolle mit einem Gegengewicht verbunden ist, wobei dessen Gewicht etwa dem Gewicht des Manipulatorgrundwagens entspricht. A further feature of the invention is characterized in that the manipulator base carriage is connected as an additional device to a traction cable and that this rope, which is guided vertically by a deflection pulley, is connected to a counterweight via a second deflection pulley, the weight of which corresponds approximately to the weight of the manipulator base carriage .

Das Ausgleichsgewicht hält den Manipulator fast in der Schwebe, so dass die für die Vertikalbewegung vorgesehene Zahnstange bei der Bewegung des Grundwagens entlang der Führungsschiene nahezu von Bewegungskräften entlastet ist. Eine Vorrichtung genannter Art hat zudem den Vorteil, sehr anpassungsfähig bezüglich des Gewichtes des Manipulators zu sein, da nur das Gegengewicht verändert werden muss. The counterweight almost keeps the manipulator in suspension, so that the rack provided for vertical movement is almost relieved of movement forces when the basic carriage moves along the guide rail. A device of the type mentioned also has the advantage of being very adaptable with regard to the weight of the manipulator, since only the counterweight has to be changed.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen können den abhängigen Ansprüchen 5 ibs 7 entnommen werden. Further advantageous developments can be found in the dependent claims 5 ibs 7.

Ein weiteres Merkmal den Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Ausleger und die diesen Ausleger verschiebbar aufnehmende Auslegerbasis in ihrem Querschnitt aus ineinander verschachtelten U-Profilen gebildet werden. Another feature of the invention is characterized in that the boom and the boom base slidably receiving this boom are formed in their cross-section from nested U-profiles.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung ist nach Anspruch 9 darin zu sehen, dass die Antriebe von Manipulatorgrundwagen, Prüfwagen und Ausleger als Gleichstrommotoren mit Digital-Analog-Ansteuerung ausgeführt sind. A further advantageous embodiment of the invention is to be seen in the fact that the drives of the manipulator base car, test car and boom are designed as DC motors with digital-analog control.

Diese Gleichstrommotoren zeichnen sich gegenüber den üblichen Schrittmotoren bei den Ausführungen aller Manipulatorbewegungen dadurch aus, dass sie eine bessere Laufdynamik und Betriebssicherheit aufweisen. These direct current motors are distinguished from the conventional stepper motors in the execution of all manipulator movements in that they have better running dynamics and operational reliability.

Ein Ausführungsbeispiel eines Universalmanipulators mit verschiedenen Zusatzeinrichtungen zur Entlastung der Zahnstange sowie zum Abbremsen sind in Zeichnungen dargestellt. Es zeigen: An embodiment of a universal manipulator with various additional devices for relieving the rack and braking is shown in the drawings. Show it:

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Fig. 1 Draufsicht auf den Manipulator in Richtung der Achse des Reaktordruckgefasses, 1 top view of the manipulator in the direction of the axis of the reactor pressure vessel,

Fig. 2 Ansicht des Manipulators mit teilweise ausgefahrenem Ausleger und zusätzlich auf einem Prüfwagen ange-5 brachten Winkelausleger, 2 view of the manipulator with the boom partially extended and additionally attached to a test carriage-5 angle bracket,

Fig. 3 Schnitt III-III durch den Querschnitt der Auslegerbasis mit darin gelagertem Ausleger, 3 section III-III through the cross section of the boom base with the boom stored therein,

Fig. 4 Zahnstangenantrieb eines Manipulatorgrundwagens mit gefederter Ritzelschwinge. Fig. 4 rack and pinion drive of a manipulator base car with sprung pinion rocker.

io Fig. 5 Manipulator mit Gegengewicht zur Entlastung der Zahnstange, 5 manipulator with counterweight to relieve the rack,

Fig. 6 Manipulator mit Seiltrommel und Motor zur Entlastung der Zahnstange, 6 manipulator with rope drum and motor to relieve the rack,

Fig. 7 Einrichtung zur Notbremsung des Manipulators 15 mit Bremsbacken, 7 device for emergency braking of the manipulator 15 with brake shoes,

Fig. 8 Einrichtung zur Notbremsung des Manipulators mit Elektromagnetbremse. Fig. 8 device for emergency braking of the manipulator with electromagnetic brake.

Ein Universalmanipulator, welcher entlang einer Führungsschiene verfahrbar ist, ist in Fig. 1 in der Draufsicht 20 dargestellt. Ein Manipulatorgrundwagen 1 wird auf der zwischen einer Druckbehälterwand 2 und einer Isolierung 3 befindlichen Führungsschiene 4 vertikal verfahren. Die Führung des Manipulatorgrundwagens 1 besorgen Führungsrollen 5, welche eine vertikale Translationsbewegung gestatten, 25 jedoch Verdrehung verhindern. Der Vortrieb des Manipulatorgrundwagens erfolgt mittels einer fest mit der Führungsschiene 4 verbundenen Zahnstange 6. Der Grundwagen 1 ist beidseitig durch eine Auslegerbasis 7 verlängert, in welcher der eigentliche Ausleger 8 beweglich gelagert ist. Der Aus-30 leger 8 ist in seiner Krümmung der Druckbehälterwand 2 angepasst, um bei seiner Bewegung in einer Auslegerführung A universal manipulator, which can be moved along a guide rail, is shown in plan view 20 in FIG. 1. A manipulator base carriage 1 is moved vertically on the guide rail 4 located between a pressure vessel wall 2 and an insulation 3. The manipulator base carriage 1 is guided by guide rollers 5, which permit vertical translation movement, but 25 prevent rotation. The manipulator base carriage is propelled by means of a toothed rack 6 which is firmly connected to the guide rail 4. The base carriage 1 is extended on both sides by a boom base 7, in which the actual boom 8 is movably mounted. The Aus-30 leger 8 is adapted in its curvature to the pressure vessel wall 2 in order to move it in a boom guide

9 das mit einem Prüfwagen 10 verbundene Prüfsystem 11 entlang der Druckbehälterwand zu führen. Der Prüfwagen 9 to guide the test system 11 connected to a test carriage 10 along the pressure vessel wall. The test vehicle

10 ist wiederum im Ausleger 8 beweglich geführt, so dass der 35 Ausleger relative Bewegungen zur Auslegerbasis 7 und der 10 is in turn guided in the boom 8 so that the 35 boom relative movements to the boom base 7 and

Prüfwagen 10 wiederum relative Bewegungen zum Ausleger 8 ausführen kann. Zudem ist in bekannter Weise das Prüfsystem 11 um eine Achse x-x drehbar. Das Prüfsystem 11 kann somit Mäanderbewegungen in horizontaler bzw. vertikaler 40 Richtung ausführen oder zur Prüfung von Stutzenschweiss-nähten, mit Hilfe einer rechnerunterstützten Steuerung, geometrische Figuren, z. B. Halbkreismäander um den Stutzen herum abfahren, wobei die Bewegungen des Grundwagens in der Vertikalen, des Auslegers bzw. des Prüfwagens in der 45 Horizontalen und das Verdrehen des Prüfsystems auf dem Prüfwagen gleichzeitig erfolgen. Der Antrieb des Auslegers 8 geschieht über zwei symmetrisch in der Auslegerbasis 7 angeordnete Ritzel 12, welche von einem fest auf der Auslegerbasis angeordneten Motor 13 und gemeinsamer Ritzelwelle so 14 angetrieben in die mit dem Ausleger eine Einheit bildende Zahnstange 15 eingreifen. Test car 10 can in turn perform relative movements to the boom 8. In addition, the test system 11 can be rotated about an axis x-x in a known manner. The test system 11 can thus perform meandering movements in the horizontal or vertical direction or for the inspection of socket weld seams, with the aid of a computer-assisted control, geometric figures, e.g. B. Drive semi-circular meander around the nozzle, the movements of the base carriage in the vertical, the boom or the test carriage in the 45 horizontal and the twisting of the test system on the test carriage take place simultaneously. The boom 8 is driven by two pinions 12 arranged symmetrically in the boom base 7, which, driven by a motor 13 and a common pinion shaft 14 arranged fixedly on the boom base, engage in the rack 15 which forms a unit with the boom.

Fig. 2 zeigt den Universalmanipulator in der Ansicht vom Behälter aus. Der in der Auslegerbasis 7 horizontal geführte Ausleger 8 trägt an einem Ende den Prüfwagen 10, 55 der wiederum mit dem Prüfsystem 11 über einen den geometrischen Verhältnissen des zu prüfenden Objektes angepass-ten Winkelausleger 17 verbunden ist. Der Grundwagen 1 des Manipulators trägt den zum Vortrieb erforderlichen Antriebsmotor 18, welcher über ein nicht näher dargestelltes 60 Ritzel in die auf der Führungsschiene 4 fest verbundene Zahnstange 6 eingreift und die Antriebsenergie für die Vertikalbewegung überträgt. Fig. 2 shows the universal manipulator in the view from the container. The boom 8, which is guided horizontally in the boom base 7, carries at one end the test carriage 10, 55, which in turn is connected to the test system 11 via an angle bracket 17 adapted to the geometric conditions of the object to be tested. The basic carriage 1 of the manipulator carries the drive motor 18 required for propulsion, which engages via a 60 pinion (not shown in more detail) in the toothed rack 6 which is firmly connected to the guide rail 4 and transmits the drive energy for the vertical movement.

Einen Schnitt III-III durch die Auslegerbasis 7 in Fig. 1 zeigt Fig. 3. Die Formgebung der Führungsteile (Ausleger-65 basis 7 und Ausleger 8) beinhaltet U-förmige Profile, welche über Ansätze zur Führung mittels Rollen verfügen. Der in der Auslegerbasis 7 mittels Rollen 19 geführte Ausleger wird über eine Zahnstange 15 in horizontaler Richtung von einem A section III-III through the cantilever base 7 in FIG. 1 is shown in FIG. 3. The shape of the guide parts (cantilever base 65 and cantilever 8) includes U-shaped profiles which have approaches for guiding by means of rollers. The boom guided in the boom base 7 by means of rollers 19 is moved by a rack 15 in the horizontal direction

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in Fig. 1 gezeigten Auslegerantrieb (Motor 13) und wiederum mit diesem verbundene Ritzel 12, welche in Zahnstange 15 eingreifen, verschoben. Im Ausleger 8 ist der mit Rollen 23 geführte Prüfwagen 10 relativ zum Ausleger ebenfalls in horizontaler Richtung verfahrbar. Auf eine Darstellung des Antriebes des Prüfwagens 10 wurde verzichtet, da dies in an sich bekannter Weise ebenso wie der Antrieb des Auslegers 8 mittels Zahnstange erfolgen kann. Ein Antriebsmotor ist dabei direkt auf dem Prüfwagen angeordnet. Sämtliche Führungsteile sind so gekrümmt, dass sie konzentrische Kreise zur Druckbehälterwand 2 bilden. Durch die relative Beweglichkeit des Prüfwagens 10 zum Ausleger 8 und dessen zusätzliche Verschieblichkeit in der Auslegerbasis 7 des Grundwagens 1 kann das direkt mit dem Prüfwagen 10 oder über zwischengeschaltete Winkelausleger 17 mit diesem verbundene Prüfsystem 11 von der äussersten rechten in die äusser-ste linke Lage oder umgekehrt verfahren werden, ohne dass ein Umsetzen des Prüfwagens auf die jeweils andere Seite der Führungsschiene 4 oder gar ein Umsetzen des gesamten Grundwagens 1 auf eine andere Schiene notwendig wäre. Das Prüfsystem 11 auf dem Winkelausleger ist wie im Falle der Befestigung auf dem Prüfwagen motorisch um eine senkrecht zur Behälteroberfläche gerichtete Achse x-x verdrehbar. 1 boom drive (motor 13) and in turn connected to this pinion 12, which engage in rack 15, shifted. In the boom 8, the test carriage 10 guided with rollers 23 can also be moved in the horizontal direction relative to the boom. An illustration of the drive of the test vehicle 10 has been omitted, since this can be done in a manner known per se, just like the drive of the arm 8, using a toothed rack. A drive motor is arranged directly on the test vehicle. All guide parts are curved so that they form concentric circles to the pressure vessel wall 2. Due to the relative mobility of the test carriage 10 relative to the boom 8 and its additional displaceability in the boom base 7 of the basic carriage 1, the test system 11 connected directly to the test carriage 10 or via an interposed angle bracket 17 can be moved from the extreme right to the extreme left position or are reversed, without having to move the test carriage to the other side of the guide rail 4 or even to move the entire base carriage 1 to another rail. As in the case of attachment to the test carriage, the test system 11 on the angle bracket can be rotated by a motor about an axis x-x directed perpendicular to the container surface.

Da der vertikale Antrieb des Manipulatorgrundwagens 1 an eine meist schon vorhandene, aber unterdimensionierte, weil nur für die Feststellung der Position ausgelegte Zahnstange zu erfolgen hat, ist es notwendig, Zusatzeinrichtungen zu schaffen, die geeignet sind, dieses Problem zu lösen. Eine Möglichkeit stellt die in Fig. 4 gezeigte Ritzelschwinge 24 dar, welche dafür sorgt, dass sich die Vortriebskräfte vom Antriebsmotor 18 über ein Zwischenzahnrad 25 gleichmäs-sig auf Ritzel 26,27 verteilen, welche ihrerseits in die mit der Führungsschiene 4 fest verbundene Zahnstange 6 eingreifen. Die Verteilung der Kräfte auf die Ritzel 26,27 wird durch eine mit einstellbarer Federkraft an die Zahnstange 6 anpressbare Ritzelschwinge 24 erreicht, welche an einem Ende drehbar um die mit dem Grundwagen 1 ebenfalls drehbar verbundene Zwischenzahnradwelle 28 gelagert ist und am anderen Ende das drehbar gelagerte Ritzel 27 an die Zahnstange anpresst. Dabei stützt sich die Feder 29 einerseits gegen den Grundwagen 1 und anderseits gegen die Ritzelschwinge 24 ab, wobei Ritzel 26 stets drehbar im Grundwagen 1 gelagert ist. Durch Variation des Federdruckes lässt sich in Anpassung an die verschiedenen Manipulatorgewichte stets eine annähernd genaue Kräfteverteilung unter den Ritzeln 26,17 einstellen, so dass die ursprünglich unterdimensionierte Zahnstange 6 für die Aufnahme der Kräfte ausreicht. Ohne die federnde Anpressung des Ritzels 27 würde, bedingt durch das Flankenspiel und andere Toleranzen, stets nur eines der Ritzel mit Sicherheit zum Tragen kommen. Since the vertical drive of the manipulator base carriage 1 is usually done to an already existing, but undersized, because a rack designed only for the determination of the position, it is necessary to create additional devices that are suitable for solving this problem. One possibility is the pinion rocker 24 shown in FIG. 4, which ensures that the driving forces from the drive motor 18 are evenly distributed via an intermediate gear 25 to pinions 26, 27, which in turn are in the rack 6 that is firmly connected to the guide rail 4 intervention. The distribution of the forces on the pinions 26, 27 is achieved by a pinion rocker 24 which can be pressed onto the rack 6 with an adjustable spring force, which is rotatably supported at one end about the intermediate gear shaft 28, which is also rotatably connected to the base carriage 1, and the rotatably mounted one at the other end Press pinion 27 onto the rack. The spring 29 is supported on the one hand against the base carriage 1 and on the other hand against the pinion rocker 24, the pinion 26 always being rotatably mounted in the base carriage 1. By varying the spring pressure, an approximately exact distribution of forces under the pinions 26, 17 can always be adjusted to match the various manipulator weights, so that the originally undersized rack 6 is sufficient to absorb the forces. Without the resilient pressure of the pinion 27, due to the backlash and other tolerances, only one of the pinions would always come into play with certainty.

s Eine weitere Möglichkeit der Entlastung der Zahnstange 6 von den Vortriebskräften besteht in einem Ausgleich der Gewichtskraft des Manipulators dürch ein Gegengewicht. Fig. 5 zeigt den durch ein Gegengewicht 30 von der Gewichtskraft entlasteten Manipulator. Die Kraftübertragung io erfolgt über ein Zugseil 31, welches zur Führung und Um-lenkung über die Rollen 32, 33 läuft. s Another possibility of relieving the rack 6 from the propulsive forces is to balance the weight of the manipulator by means of a counterweight. 5 shows the manipulator relieved of the weight by a counterweight 30. The power transmission io takes place via a traction cable 31, which runs over the rollers 32, 33 for guidance and redirection.

Die mit der Führungsschiene 4 verbundene Zahnstange 6 ist somit zumindest von der Gewichtskraft entlastet. The rack 6 connected to the guide rail 4 is thus at least relieved of the weight.

Eine weitere Möglichkeit der Entlastung der Zahnstange 15 6 besteht, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist, in einem Motor 34, welcher ein, dem zu entlastenden Gewicht angepasstes, aber entgegengerichtetes konstantes Drehmoment aufweist. Der Motor wirkt auf eine Seiltrommel 35, welche der Auf-und Abspulung des Entlastungsseiles 36 dient. Another possibility of relieving the load on the rack 15 6, as shown in FIG. 6, is in a motor 34 which has a constant torque which is adapted to the weight to be relieved, but has the opposite direction. The motor acts on a cable drum 35, which is used to wind and unwind the relief cable 36.

20 Um ein Abstürzen des Manipulators bei Störung zu vermeiden, wird ein Notbremssystem vorgesehen. Fig. 7 zeigt eine Ausführung mit Bremsbacken 37. Diese sind keilförmig ausgebildet und zwischen dem Grundwagen 1 und Führungsschiene 4 vorgesehen. Beim Überschreiten einer vorein-25 gestellten Fahrgeschwindigkeit des Grundwagens wird das Notbremssystem über einen elektronischen Frequenzwächter 38 ausgelöst, und die Bremsbacken werden durch Federn 20 An emergency braking system is provided to prevent the manipulator from falling in the event of a fault. Fig. 7 shows an embodiment with brake shoes 37. These are wedge-shaped and provided between the base carriage 1 and the guide rail 4. When a pre-set vehicle speed of the basic vehicle is exceeded, the emergency braking system is triggered by an electronic frequency monitor 38, and the brake shoes are activated by springs

39 in den keilförmigen Zwischenraum zwischen Grundwagen 1 und Führungsschiene 4 gepresst und legen an, so 39 pressed into the wedge-shaped space between the base carriage 1 and guide rail 4 and put on, so

30 dass eine weitere Bewegung verhindert wird. Der elektronische Frequenzwächter 38 steht in Korrespondenz mit der Zahnstange 6. Wenn die Anzahl der vorbeigleitenden Zähne pro Zeiteinheit zu gross wird, d.h. die Geschwindigkeit ein vorgegebenes Mass übersteigt, löst der Frequenzwächter 38 35 die Notbremsung aus. 30 that further movement is prevented. The electronic frequency monitor 38 is in correspondence with the rack 6. If the number of passing teeth per unit of time becomes too large, i.e. If the speed exceeds a predetermined level, the frequency monitor 38 35 triggers the emergency braking.

Ein Notbremssystem mit Elektromagnetbremse ist in Fig. 8 dargestellt. Der Manipulator wird von einem Tragseil An emergency braking system with an electromagnetic brake is shown in FIG. 8. The manipulator is supported by a suspension cable

40 gehalten, welches auf einer Seiltrommel 41 aufgespult ist. Die Seiltrommel 41 ist über eine gemeinsame Welle mit der 40 held, which is wound on a cable drum 41. The cable drum 41 is on a common shaft with the

40 Elektromagnetbremse 42 verbunden. Um das Tragseil 40 stets in gestrafftem Zustand zu halten, ist eine Spiralfeder 43 vorgesehen. Die Auslösung des Notbremssystems erfolgt ebenso wie bei der unter Fig. 7 vorgestellten Backenbremse über einen elektronischen Frequenzwächter, welcher die Im-45 pulse der vorbeigleitenden Zähne der Zahnstange 6 zählt. Wird die Geschwindigkeit des Manipulators zu gross, d.h. die Impulse je Zeiteinheit zu gross, wird die Elektromagnetbremse 42 ausgelöst. 40 electromagnetic brake 42 connected. In order to always keep the suspension cable 40 in a taut state, a spiral spring 43 is provided. As in the case of the shoe brake shown in FIG. 7, the emergency brake system is triggered by an electronic frequency monitor which counts the pulses of the teeth of the rack 6 sliding past. If the speed of the manipulator becomes too high, i.e. If the pulses per unit of time are too large, the electromagnetic brake 42 is triggered.

s s

5 Blatt Zeichnungen 5 sheets of drawings

Claims

644 545 PATENT CLAIMS

1.Universal manipulator for the retesting of reactor pressure vessels with a manipulator base carriage which can be moved along a vertical and parallel to the axis of the reactor pressure vessel, in which a boom concentrically to the pressure vessel wall is horizontally displaceable, and the boom carries a test system, characterized in that the test system ( 11) is connected to a test carriage (10) such that it can be rotated about an axis (xx), that this test carriage is mounted so that it can be moved from one end of the boom position to the other by means of a drive and rack in the boom (8), and the manipulator base carriage (1) via a drive motor ( 18) with pinion (26) and rack (6) can be moved along a guide rail (4), and that the drive of the manipulator base carriage is relieved by an additional device connected to it.

2nd

that this cable, which is guided vertically by a deflecting roller (32), is connected via a second deflecting roller (33) to a counterweight (30), the weight of which corresponds approximately to the weight of the manipulator base carriage.

2. Universal manipulator according to claim 1, characterized in that between the test carriage (10) and the test system (11) connected thereto, an angle bracket (17) is switched on.

3. Universal manipulator according to claim 1, characterized in that a second pinion (27) is connected in parallel as an additional device between the drive motor (18) and rack (6) to the pinion (26), that this pinion (27) in a pinion rocker (24) is mounted, which in turn is mounted in an intermediate gear shaft (28) of the drive motor (18) which is fixedly mounted in the base carriage (1), and that the pinion rocker (24) is supported by a spring (29) which is supported against the manipulator base carriage (1) the rack (6) is pressed.

4. Universal manipulator according to claim 1, characterized in that the manipulator base carriage (1) is connected to a traction cable (31) as an additional device and

5 5. Universal manipulator according to claim 1, characterized in that as an additional device the manipulator base carriage (1) is connected to a relief rope (36) and that this rope is wound onto a rope drum (35) connected to a motor (34), the motor outputs a constant torque that is adapted to the weight balance.

6. Universal manipulator according to claim I, characterized in that the manipulator base carriage (1) is provided with brake shoes (37) which are wedge-shaped.

i5 det, and that these brake shoes triggered by a frequency monitor (38) electronically corresponding to the rack (6) of the guide rail (4) can be pressed against the guide rail (4) via a wedge gap.

7. Universal manipulator according to claim 1, thereby

20 indicates that the manipulator base carriage (1) is connected to a support cable (40) wound on a cable drum (41) and that a spiral spring (43) and a solenoid brake (42 ) yourself

25 is located.

8. Universal manipulator according to claim 1, characterized in that the boom (8) and the boom base slidably receiving this boom (7) is formed in its cross section from nested U-profiles

To be 30.

9. Universal manipulator according to claim 1, characterized in that the drives of manipulator base car (1), test car (10) and boom (8) are designed as DC motors with digital-analog control.