DD232867A5 - Manipulator zur innenpruefung eines behaelters - Google Patents

Abstract

Ziel und Aufgabe der Erfindung bestehen darin, einen zur Ultraschall-Pruefung von Rundnaehten an einem vertikal angeordneten, flaschenfoermigen Kollektor eines liegenden Dampferzeugers und zur Wirbelstrom-Pruefung der waagerecht verlaufenden, radial in den Kollektor muendenden Waermetauscherrohre geeigneten Manipulator zu schaffen, so dass die Pruefung sehr rationell durchgefuehrt werden kann. Der Manipulator zur Innenpruefung des vertikal angeordneten, flaschenfoermigen Kollektors eines liegenden Dampferzeugers besteht aus einem am unteren und oberen Ende drehbar gelagerten Mast (1) mit einem laengs des Mastes verfahrbaren Supports (50) fuer die Pruefsystemtraeger. Der Antrieb des Supports erfolgt ueber eine parallel zum Mast (1) angeordnete Antriebsspindel (35), deren Antriebskopf (80) im Support gelagert ist und mit einer am Mast angeordneten Zahnstange (56) im Eingriff steht. Die Pruefsystemtraeger (60, 90) sind in bzw. an den Waenden (52, 53, 54) des Supports befestigt und schmiegen sich eng an den kastenfoermigen Support an. Ihre Ausleger (64/68, 72,74, 106) sind ausklappbar. Fig. 1

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung liegtauf dem Gebiet der fernbedienbaren Einrichtung (Manipulatoren) zur Handhabung von Meß-, Prüf-und Inspektionsvorrichtungen in für den Menschen nicht oder nur unter erschwerten Bedingungen zugänglichen Bereichen und ist bei der konstruktiven Ausgestaltung eines Manipulators anzuwenden, der im Inneren eines zylindrischen Behälters eingesetzt wird und im wesentlichen aus einem rohrförmigen Mast und einem längs des Mastes verfahrbaren Support zur Aufnahme einer Meß-, Prüf- oder Inspektionseinrichtung besteht.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bei einem bekannten Manipulator für den Druckbehälter eines Kernreaktors stützt sich der Mast im Bodenbereich des Druckbehälters ab und ist oberhalb des Druckbehälters in einer Manipulatorbrücke gelagert. Der Mast ist von einem Rohr umgeben, das in der Manipulatorbrücke drehbar gelagert ist und das von der Manipulatorbrücke aus auch längs des Mastes verschoben werden kann. Dieses Rohr dient als Support für einen Ausleger, der in Längrichtung verschiebbar und um eine horizontale Achse schwenkbar ausgebildet ist und der an seinem freien Ende die Prüf-, Meß- oder Inspektionseinrichtung trägt (DE-OS 2547472).

Bei einem anderen bekannten Manipulator für den Druckbehälter eines Kernreaktors ragt der um seine Achse drehbare Mast hängend in den Druckbehälter, wobei teleskopartig ausfahrbare und um ihre eigene Achse drehbare Arme, welche an einem freien Ende ein Meß- oder Prüfgerät tragen, fest an dem auch senkrecht verfahrbaren Mast befestigt sind (DE-PS 2154015). Bei einem weiterhin bekannten Manipulator sind ein feststehender Mast, der im Bodenbereich des Druckbehälters mit Hilfe eines Zentriersternes abgestützt ist, und die längs des Mastes verfahrbarer und um den Mast drehbarer Support vorgesehen, wobei der Support am Ende eines ausfahrbaren, gegebenenfalls um seine Achse drehbaren oder auch abwinkelbaren Auslegers die Meß-, Prüf- oder Inspektionseinrichtung trägt (DE-PS 2325388).

In der Kernkraftstechnik gibt es außer dem Druckbehälter des Kernreaktors auch andere zylindrische Behälter, die in Abständen zu überprüfen sind. Beispielsweise werden bei liegenden Dampferzeugern vertikal angeordnete Kollektoren verwendet, in welche die waagerecht verlaufenden Wärmetauscherrohre (Nadelrohre) radial einmünden. Eine Eigenart dieser Kollektoren besteht darin, daß sie im oberen Ende einen Hals aufweisen, der über einen entsprechenden Flansch mit einem Deckel verschließbar ist und dessen Durchmesser etwa halb so groß ist wie der übrige Durchmesser des Kollektors. Die für die Inspektion von Druckbehältern bekannten Manipulatoren sind aufgrund ihres konstruktiven Aufbaues zur Innenprüfung solcher Kollektoren nicht geeignet.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, derartige flaschenförmige Kollektoren rationell prüfen zu können.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, einen zur Ultraschall-Prüfung von Rundnähten am vertikal angeordneten, flaschenförmigen Kollektor eines liegenden Dampferzeugers und zur Wirbelstrom-Prüfung der waagerecht verlaufenden, radial in den Kollektor mündenden Wärmetauscherrohre geeigneten Manipulator zu schaffen. Bei der Lösung dieser Aufgabe berücksichtigt die Erfindung zunächst die im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zusammengefaßten Merkmale eines an sich bekannten Manipulators (DE-OS 2547472) und sieht weiterhin vor, daß

— der Mast an seinem unteren Ende in dem als Zentrierstern ausgebildeten Fuß drehbar gelagert ist,

— die Lagereinheit am oberen Ende des Mastes aus einem ringförmigen Gleitschlittensystem besteht, dessen Gleitring über einen Tragstern mit dem Mast verbunden ist und dessen Zapfenlager auf dem oberen Rand eines korbartigen Adapters angeordnet sind, der mit seinem unteren Rand zentrisch auf den Flansch des Kollektors aufsetzbar ist und dessen Höhe größer ist als die Höhe des Supports,

— an dem Tragstern der Lagereinheit weiterhin ein Zahnkranz angeordnet ist, in den das Ritzel eines am Adapter befestigten Antriebes eingreift,

— an dem Mast als Führungsschiene für den Support die Gleitplatte eines Linear-Gleitschlittensystems befestigt ist,

— der Support aus einem oben und unten offenen, kastenartigen, den Mast umgebenden Rahmen besteht, der zur Führungs längs des Mastes an einer Innenseite mit Zapfenlagern versehen ist, in welche die Gleitplatte des Mastes eingreift,

— zur Hubbewegung des Supports eine parallel zum Mast verlaufende, in der Zentrier- und Lagereinheit und am unteren Ende des Mastes gelagerte, von der Lagereinheit aus angetriebene und vom Support ebenfalls umgebene Antriebsspindel angeordnet ist, die mit einem im Support drehbar gelagerten Antriebskopf gekoppelt ist, wobei dieser Antriebskopf über ein Getriebe mit einer längs des Mastes angeordneten Zahnstange im Eingriff steht, und in und/oder an den Wänden des kastenartigen Supports Halterungen zur Befestigung der Prüfsystemträger vorgesehen sind.

Ein derart ausgebildeter Manipulator weist also einen drehbaren Mast auf, der sowohl am unteren Ende über einen im Kollektor oder der unteren Hauptumwälzleistung des Dampferzeugers fixierbaren Zentrierstern als auch am oberen Ende in der Antriebseinheit für den Mast drehbar gelagert ist. Die Antriebseinheit für den Mast ist dabei über die obere Lagereinheit und den Adapter mit der Antriebseinrichtung für den Support zu einer Baugruppe zusammengefaßt, die auf den Flansch des Kollektors aufsetzbar ist. Durch die Verwendung eines drehbar gelagerten Mastes können die Querabmejsungen des Supports so klei.i gehalten werden, daß er auch mit aufgesetztem Prüfsystemträger durch den halsförmigen Teil des Kollektors fahrbar ist. Bezüglich der Ultraschallprüfung der Schweißnähte bedarf es hierzu zusätzlich einer speziellen Ausgestaltung des Prüfsystemträgers, der zunächst in Weiterbildung der Erfindung eine Grundplatte aufweist, die in eine Wand des kastenartigen Supports einsetzbar ist, wobei diese Wand an die die Zapfenlager für die am Mast befestigte Gleitplatte tragende Wand angrenzt. Der Prüfsystemträger selbst besteht zweckmäßig aus einer Lenkergeradführung mit einem ersten Evans-Lenker, dessen Kurbel an der Grundplatte gelagert ist und dessen Hebel mit seinem geführten Ende an einer auf der Grundplatte angeordneten Gleitplatte eines Gleitschienensystems befestigt ist, und mit einem zweiten gleichartigen Evans-Lenker, der zur Parallelführung des am freien Ende des Hebels des ersten Evans-Lenkers angeordneten Prüfsystemhalter in Auslenkrichtung parallelverschoben zu dem ersten Evans-Lenker angeordnet ist, wobei zwischen dem Angriffspunkt der Kurbel am Hebel des zweiten Evans-Lenkers und dem geführten Ende des Hebels des ersten Evans-Lenkers ein Hubantrieb angeordnet ist. Mit einer solchen Lenkergeradführung kann der Prüfkopf halter für die Ultraschallprüfköpfe über einen relativ weiten Bereich radial ausgefahren werden, wobei die Lenkergeradführung im Ausgangszustand flach an dem Support anliegt. — Die Stabilität dieser Lenkergeradführung ist gegebenenfalls auch dann gewährleistet, wenn auf die Kurbel des ersten Evans-Lenkers verzichtet wird.

In Weiterbildung der Erfindung weist der zur Wirbelstrom-Prüfung vorgesehene Prüfsystemträger eine Grundplatte auf, welche auf eine Wand des kastenartigen Supports aufsetzbar ist, wobei diese Wand gegenüberliegend zu der die Zapfenlager für die am Mast befestigte Gleitschiene tragenden Wand angeordnet ist. Dabei ist vorgesehen, daß auf der Grundplatte in Achsrichtung des Mastes gesehen unter einer Vorratsspule für den mit der Wirbelstromsonde verbundenen Versorgungsschlauch ein den Versorgungsschlauch zugleich in die Horizontale umlenkendes Vorschubrad angeordnet ist, wobei am Umfang des Vorschubrades mehrere Andruckräder vorgesehen sind, daß tagentiai zum Vorschubrad ein die Wirbelstromsonde horizontal aufnehmendes Gehäuse angeordnet ist, das mit einem in die Vertikale schwenkbaren, rohrförmigen Sondenführungsrohr bestückt ist, und daß ein sowohl mit der Vorratsspule als auch mit dem Antriebsrad gekoppelter Antrieb mit einem Zwiilingsgetriebe auf der Rückseite der in diesem Bereich den Support seitlich überragenden Grundplatte angeordnet ist. Damit ist eine sich an den Support möglichst eng anschmiegende Konstruktion des Prüfsystemträgers für die Wirbelstrom-Prüfung gegeben. Ferner ist vorgesehen, daß das mit dem Sondenführungsrohr versehene Gehäuse in Richtung des Sondenführungsrohres verschiebbar gelagert ist.

Die im Rahmen der Erfindung verwendeten Gleitschlittensysteme sind an sich bekannt und beispielsweise in einem Prospekt der Firma TEA Technische Antriebselemente GmbH, DE-2000 Hamburg, beschrieben. Weiterhin sind die für den Ultraschall-Prüfsystemträger verwendeten Evans-Lenkeran sich bekannt und beispielsweise in der DE-OS 2935497 erläutert. Der gemäß der Erfindung vorgesehene korbartige Adapter zwischen der oberen Lagereinheit des Mastes und dem Flansch des Kollektors ist in seinen Abmessungen so gewählt, daß der Support mit dem jeweiligen Prüfsystemträger in den Adapter eingefahren werden kann, so daß der Support auch während laufender Prüfarbeiten für Umrüstungsmaßnahmen zugänglich ist. Auch kann in dieser Position des Supports der Manipulator als Ganzes für den Transport hergerichtet werden. Der korbartige Adapter besteht dazu zweckmäßig aus einem oberen Tragring, einem unteren Tragring und aus mehreren die beiden Tragringe verbindenden Stützen, wobei jede Stütze aus zwei teleskopartig ineinandergreifenden und miteinander verklemmbaren Rohrstücken besteht. Dabei kann zur Veränderung der Höhe des Adapters das innere Rohrstück jeder Stütze mit einer Mutter versehen sein, in die ein im gegenüberliegenden Tragring drehbar gelagerter Gewindebolzen eingreift. Die Hubbewegung des Supports erfolgt in Weiterbildung der Erfindung mit einer Antriebsspindel, die ein sechskantförmiges Profil aufweist, und mit einem Antriebskopf, der mit dieser Antriebsspindel über V-förmig genutete Führungsrollen im Eingriff steht. Dieser Antriebskopf weist zweckmäßig eine die Antriebsspindel umgebende Schnecke auf, die über ein Schneckenrad und ein damit gekoppeltes Zahnrad mit der am Mast befestigten Zahnstange in Eingriff steht.

Wie bereits erwähnt, erfolgt die Zentrierung des Manipulators im Kollektor des Dampferzeugers sowohl mit Hilfe des auf den Kollektorflansch aufsetzbaren Adapters als auch mit dem am unteren Ende des Mastes angeordneten Zentrierstern. Ein einfacher konstruktiver Aufbau für den Zentrierstern ist beispielsweise durch einen Träger gegeben, der mit zwei radial zum Mast angeordneten voreinstellbaren Abstützungen und einem Klemmstück versehen ist, das mittels eines Hubantriebes betätigbar, als bananenförmig gekrümmter Hebel ausgebildet, symmetrisch zu den beiden Abstützungen angeordnet und radial zum Mast bewegbar ist. Die Verbindung des Zentriersternes mit dem Mast kann dabei mittels einer durch den hohlen Mast verlaufenden, am unteren Ende des Mastes und in der Zentrier- und Lagereinheit gelagerten Weile erfolgen.

Ausführungsbeispiel

Ein Ausführungsbeispiei des Manipulators ist in den Figuren 1 bis 8dargestellt. Dabei zeigen die Figur 1 den drehbaren Mast mit dem Zentrierstern und der Zentrier- und Lagereinheit, die Figuren 2 bis 5 den Support in verschiedenen Ansichten und Schnitten zusammen mit dem aufgesetzten Prüfsystemträgerfür die Ultraschall-Prüfung der Schweißnähte des Kollektors und die Figuren 6 bis 8 den Prüfsystemträgerfür die Wirbelstromprüfung der in den Kollektor mündenden Wärmetauscherrohre.

Fig. 1 zeigt den Mast des Manipulators, der an seinem unteren Ende in einem Zentrierstern und an seinem oberen Ende in einer Zentrier- und Lagereinheit drehbar gelagert ist.

Der Mast 1 besteht aus einem Rohr, das an seinem oberen Ende mit der oberen Deckplatte 2 und an seinem unteren Ende mit der Deckplatte 3 versehen ist. In der unteren Deckplatte 3 ist der Zentrierstern 4 mit Hilfe des Lagerbolzens 7, des Lagers 5 und der Lagerplatte 6 drehbar gelagert und mittels eines nicht näher bezeichneten Seegerringes auch axial fixiert. Der Zentrierstern selbst besteht dabei aus dem Träger 8, der mit zwei in Umfangsrichtung gegeneinander versetzten, radial zum Mast einstellbaren Abstützungen 9 und mit einem Klemmstück 10 versehen ist, das symmetrisch zu den beiden Abstützungen 9 angeordnet ist. Das Klemmstück 10 besteht aus einem bananenförmig gekrümmten Hebel, der mit Hilfe des am Träger 8 angelenkten Hubantriebes 11 radial zum Mast 1 bewegbar ist. Mit Hilfe der Abstützungen 9 und des Klemmstückes 10 wird der Zentrierstern 4 und damit der Fuß des Mastes 1 im unteren Teil des Kollektors des Dampferzeugers zentrisch fixiert. Dabei kann der Träger des Zentriersternes aus einer flachen Schale bestehen.

Am oberen Ende des Mastes 1 ist mit der oberen Deckplatte 2 ein Tragstern 12 verbunden, der aus einer oberen Platte 13, schräg nach unten verlaufenden Armen 14 und der unteren Platte 15 besteht. An der unteren Platte 15 ist der Gleitring 16 eines ringförmigen Gleitschlittensystems befestigt, dem an seinem Umfang Zapfenlager 17 angeordnet sind. Am Gleitring 16 und damit am Tragstern 12 ist der Zahnkranz 18 befestigt, in den zum Drehantrieb des Mastes das Ritzel 31 eines Antriebsmotors 30 eingreift. Dabei ist der Antriebsmotor 30 an dem korbartigen Adapter 20 befestigt, der aus einem oberen Tragring 21, einem unteren Tragring 22 unu den die beiden Tragringe verbindenden Stützen 23 oesteht. Dieser korbartige Adapter wird beim Betrieb des Manipulators mit Hilfe der am unteren Tragring 22 angeordneten Zentrierelemente 33 zentrisch auf den oberen Flansch des Kollektors des Dampferzeugers aufgesetzt und dort fixiert.

Auf dem oberen Tragring 21 des Adapters 20 sind auch die Zapfenlager 17 des ringförmigen Gleitschlittensystems befestigt, so daß demzufolge der Mast 1 mit dem an seinem oberen Ende angeordneten Tragstern in dem korbartigen Adapter 20 drehbar gelagert ist.

Die Stützen 23 des korbartigen Adapters sind zur mechanischen Verstärkung des Adapters untereinander durch den Stützring 23' verbunden. Dabei besteht jede Stütze aus einem kürzeren oberen Rohrstück 24 und einem längeren, teleskopartigen in das obere Rohrstück eingeschobenen unteren Rohrstück 25. Beide Rohrstücke können mit Hilfe des am oberen Rohrstück fixierten Klemmstückes 26 miteinander verspannt werden. Zur Einstellung des Abstandes zwischen dem oberen Tragring und dem unteren Tragring des Adapters ist das untere Rohrstück an seinem oberen Ende mit der Mutter 27 versehen, in die ein am oberen Tragring 21 gelagerter Gewindebolzen 28 eingreift.

Längs des Mastes 1 ist weiterhin die Gleitplatte 34 eines Gleitschienensystems befestigt, dessen Zapfenlagersich an dem in den Figuren 2 bis 4 dargestellten Supports befinden. Der den Mast umgebende Support wird demzufolge längs dieser Gleitplatte 34 geführt.

Parallel zum Mast ist weiterhin die Antriebsspindel 35 angeordnet, die an ihrem unteren Ende über das Lager 36 in der Lagerplatte 6 des Mastes und an ihrem oberen Ende über das Lager 37 im Tragstern 12 gelagert ist. Die Antriebsspindel 35 trägt an ihrem oberen Ende des Antriebsrads 39, dem über den Antriebsriemen 40 der auf dem Tragstern 12 angeordnete Antriebsmotor 38 mit dem Antriebsrad 41 zugeordnet ist. Der Antriebsspindel 35 ist weiterhin der Drehimpulsgeber 42 zugeordnet, der mit dem Ende der Antriebsspindel in Eingriff steht. Ein gleichartiger Drehimpulsgeber 32 ist im übrigen dem Zahnkranz 18 und damit dem Antriebsmotor 30 zugeordnet.

Der mit der Antriebsspindel 35 angetriebene und längs des Mastes 1 auf der Gleitspindel 34 verfahrbare Support ist zusammen mit dem Prüfsystemträger für die Ultraschallprüfung der Rundnähte desflaschenförmigen Kollektors in den Figuren 2 bis 5 dargestellt. Dabei zeigen die Figuren 2 und 3 zwei verschiedene Seitenansichten, Figur 4 in vergrößertem Maßstab eine Draufsicht und Figur 5 in ebenfalls vergrößertem Maßstab den im Support gelagerten Antriebskopf.

Gemäß Fig. 4 besteht der Support 50 aus einem kastenförmigen, oben und unten offenen Rahmen mit den Seitenwänden 51,52, 53 und 54 und umgibt dabei den Mast 1. Auf der Innenseite der Seitenwand 51 sind die Zapfenlager 55 für die Gleitplatte 34 angeordnet, und zwar drei Stück auf jeder Seite der Gleitplatte. Mit dem Mast 1 und der Gleitplatte 34 verbunden ist dabei eine Zahnstange 56, in die ein Zahnrad 57 des in Fig. 5 dargestellten Antriebskopfes 80 eingreift.

Die der Seitenwand 51 gegenüberliegende Seitenwand 53 ist zur Aufnahme des in den Figuren 6 bis 8 dargestellten Prüfsystemträgers für die Wirbelstromprüfung der in den Kollektor mündenden Wärmetauscherrohre vorgesehen. Die beiden anderen sich gegenüberliegenden Seitenwände 52 und 54 sind zur Aufnahme je eines Prüfsystemträgers für die Ultraschallprüfung der Rundnähte des Kollektors vorgesehen. Hierzu sind gemäß Fig. 2 in die Seitenwände 52 und 54 Platinen 60 einsetzbar, auf denen jeweils ein Prüfsystemträger angeordnet ist. Jeder Prüfsystemträger ist dabei gemäß den Figuren 2 und 3 als doppelter Evans-Lenker ausgebildet.

Auf jeder Platine 60 ist eine in vertikale Richtung verlaufende Gleitplatte 62 eines Linear-Gleitschlittensystems befestigt, längs der ein Schlitten 63 mittels der Zapfenlager 61 verfahrbar ist. An dem Schlitten 63 sind die Hebel der Evans-Lenker mit ihrem geführten Ende befestigt.

Der Hebel des ersten Evans-Lenkers besteht aus der Platte 64, die über den Bolzen 65 in dem auf dem Schlitten 63 befestigten Lagerbock 66 gelagert ist. An das freie Ende dieses Hebels ist der Prüf kopf halter 67 angelenkt. Etwa in der Mitte dieses Hebels 64 greifen über die Bolzen 68 zwei parallel wirkende Kurbeln 69 an, die mit ihrem anderen Ende an den Augen 70 angelenkt sind.

Diese Augen sind Teil einer an der Platine 60 befestigten Halterung 71.

Der zweite, in doppelter Ausführung vorhandene, beidseitig an der Platine 60 vorgesehene Evans-Lenker besteht aus dem Hebel 72, der mit seinem geführten Ende über das Winkelstück 73 am Schlitten 60 angelenkt ist und dessen freies Ende ebenfalls am Prüfkopfhalter 67 angelenkt ist. Etwa in der Mitte dieses Hebels 72 greifen die Kurbeln 74 an, die mit ihrem anderen Ende an den ebenfalls an der Halterung 71 vorgesehenen Augen 75 angelenkt sind.

Die beiden Evans-Lenker-Systeme 64/69 und 72/74 sind senkrecht zur Platine 60 und damit in Ausfahrrichtung des Prüf kopf halters 67 zueinander parallel verschoben angeordnet, um eine exakte Führung des Prüfkopf halters radial zum Mast 1 zu gewährleisten. Das Ausfahren der Evans-Lenker-Systeme erfolgt mit dem Hubantrieb 76, der zwischen dem Angriffspunkt einer Kurbel 69 am Hebel 64 und dem geführten Ende des eines Hebels 72 angeordnet ist. In Fig. 2 ist der Prüfsystemträger im ausgefahrenen Zustand gestrichelt dargestellt. — Je ein Hubantrieb 76 kann auf jeder Seite der Platine 60 vorgesehen sein.

Gemäß der Darstellung in den Figuren 2,3 und 4 ist in den oberen Teil der Seitenwand 54 die Platine 77 eingelassen, an der der Antriebskopf 80 für den Support 50 befestigt ist. Dieser Antriebskopf 80 enthält zwei Paar V-förmig genutete Führungsrollen 81, die mit der sechskantförmig ausgebildeten Antriebsspindel 35 in Eingriff stehen. Die Lagerschalen dieser Führungsrollen sind über ein Rohrstück 82 verbunden, auf dem die die Antriebsspindel umgebende Schnecke 83 aufsitzt. Das Rohrstück 82 ist über nicht näher bezeichnete Gleitlager in der Platine 77 gelagert. Die Schnecke 83 steht in Eingriff mit dem Schneckenrad 84 (Fig. 4), das mit dem Zahnrad 57 gekoppelt und mit diesem gemeinsam in der Wand 54 gelagert ist.

Die Figuren 6 und 7 zeigen in zwei verschiedenen, teilweise geschnittenen Seitenansichten den Prüfsystemträger für die Wirbelstromprüfung der Wärmetauscherrohre, während Fig. 8 einen horizontalen Schnitt durch den auf den Support 50 aufgesetzten Prüfsystemträger zeigt.

Der Prüfsystemträger für die Wirbelstromprüfung enthält eine Grundplatte 90, die an den Verbindungsstellen 91 mit der Seitenwand 53 des Supports lösbar verbunden werden kann. Auf der Grundplatte 90 sind auf deren Vorderseite eine Vorratsspule 92 für den Sondenschubschlauch 102 der Wirbelstromsonde und senkrecht darunter das Vorschubrad 93 für den Sondenschubschlauch mit mehreren am Umfang des Vorschubrades angeordneten Andruckrädern 94 angeordnet. Weiterhin befinden sich auf dieser Seite der Grundplatte 90 die Antriebsräder 95 und 96, die über Antriebsriemen 97 und 98 mit der Vorratsspule 92 und dem Vorschubrad 93 in Eingriff stehen. Den Antriebsrädern 95 und 96 ist der Antriebsmotor 99 zugeordnet, dem ein Getriebe 100 mit zwei gleichsinnig umlaufenden Abtriebswellen nachgeschaltet ist. Der Antriebsmotor 99 und.das Getriebe 100 sitzen dabei auf der Rückseite der Grundplatte 90 derart auf, daß sie beim Verbinden der Grundplatte mit dem Support vor der Seitenwand 52 des Supports zu liegen kommen.

Die Lauffläche 101 des Vorschubrades 93 ist genutet, so daß sich einguter Reibschlußfür den Sondenschubschlauch 102 ergibt.

O'e vier Andruckräder 94 sind radial zum Vors^hubrad justierbar in einem Gehäuse 103 gelagert und gleichmäßig verteilt über einen Winkel von 90° angeordnet. Das oberste Andruckrad ist mit einem inkrementalen Drehgeber 104 versehen, der die jeweils ausgefahrene Länge des Sondenschubschlauches abgreift.

Am unteren Ende der Grundplatte ist auf deren Vorderseite noch das Gehäuse 105 angeordnet, das zur Aufnahme der am Ende des Sondenschubschlauches befindlichen Wirbelstromsonde vorgesehen ist. Die Bohrung dieses Gehäuses verläuft horizontal und tangential zum Vorschubrad 93 und geht am äußeren Ende des Gehäuses in das Sondenführungsrohr 106 über, das mittels eines Hebels 107 und eines Hubantriebes 108 in die Vertikale schwenkbar ist. Das Gehäuse 105 ist dabei auf die Welle 109 mit Hilfe des Antriebes 110 verschiebbar angeordnet, um das freie Ende des Sondenführungsrohres bis an die Mündung des jeweiligen Wärmetauscherrohres heranführen zu können.

Die zur Versorgung der verschiedenen Antriebsaggregate des Manipulators erforderlichen Energie- und Steuerleitungen sind in den Figuren 1 bis 8 nicht dargestellt. Bezüglich des verfahrbaren Supports verlaufen diese Versorgungsleitungen zweckmäßig in einer Kabelführungskette, die einerseits am Adapter 20 und andererseits am Support 50 fixiert ist und im Bereich zwischen dem Masti und der Wand 52 geführt ist. Die Versorgungsleitung für den Hubantrieb 11 kann getrennt dazu verlaufen, beispielsweise durch ein in der Achse des Mastes 1 angeordnetes Führungsrohr und eine anschließende Bohrung im Lagerbolzen 7, während die Versorgungsleitungen zu den auf dem Adapter und dem Tragstern angeordneten Antrieben und Drehimpulsgeber unabhänqiq von der Hubbewegung des Supports zu führen sind.

Claims (12)

1. Erfindungsanspruch:

   1. Manipulator zur Innenprüfung eines zylindrischen Behälters, bestehend aus

   — einem rohrförmigen Mast mit einem am unteren Ende des Mastes angeordneten Fuß und einer am oberen Ende des Mastes angeordneten Zentrier- und Lagereinheit,

   — einem längs des Mastes verfahrbaren, den Mast umgebenden Support zur Aufnahme der Prüf-, Meß- oder Inspektionseinrichtung

   — und einer mit der Zentrier-und Lagereinheit verbundenen Antriebseinheit zum Heben und Senken des Supports, gekennzeichnet dadurch, daß zur Ultraschall-Prüfung von Rundnähten am vertial angeordneten, flaschenförmigen Kollekto eines liegenden Dampferzeugers und zur Wirbelstrom-Prüfung der waagerecht verlaufenden, radial in den Kollektor mündenden Wärmetauscherrohre

   — der Mast (1) an seinem unteren Ende in dem als Zentrierstern (4) ausgebildeten Fuß drehbar gelagert ist,

   — die Lagereinheit am oberen Fuß des Mastes aus einem ringförmigen Gleitschlittensystem besteht, dessen Gleitring (16) über einen Tragstern (12) mit dem Mast verbunden ist und dessen Zapf lager (17) auf dem oberen Rand eines korbartigen Adapters (20) angeordnet sind, der mit seinem unteren Rand zentrisch auf den Flansch des Kollektors aufsetzbar ist und dessen Höhe größer ist als die Höhe des Supports,

   — an dem Tragstern (12) der Lagereinheit weiterhin ein Zahnkranz (18) angeordnet ist, in den das Ritzel (31) eines am Adapter befestigten Antriebes (30) eingreift,

   — an dem Mast (1) als Führungschiene für den Support die Gleitplatte (34) eines Linear-Gleitschlittensystems (34,55) befestigt ist,

   — der Support (50) aus einem oben und unten offenen, kastenartigen, den Mast umgebenden Rahmen besteht, der zur Führung längs des Mastes an einer Innenseite mit Zapfenlagern (55) versehen ist, in welche die Gleitplatte (34) des Mastes eingreift,

   — zur Hubbewegung des Supports eine parallel zum Mast verlaufende, in der Zentrier-und Lagereinheit und am unteren Ende des Mastes gelagerte, von der Lagereinheit aus angetriebene und vom Support ebenfalls umgebene Antriebsspindel (35) angeordnet ist, die mit einem mit Support drehbar gelagerten Antriebskopf (80) gekoppelt ist, wobei dieser Antriebskopf über ein Getriebe (83,84,57) mit einer längs des Mastes angeordneten Zahnstange (56) im Eingriff steht,

   — und in und/oder an den Wänden (51,52,53,54) des kastenartigen Supports Halterungen zur Befestigung der Prüfsystemträger (60,90) vorgesehen sind.
2. 2. Manipulator nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der korbartige Adapter (20) der Lagereinheit aus einem oberen Tragring (21), einem unteren Tragring (22) und aus mehreren die beiden Tragringe verbindenden Stützen (23) besteht, wobei jede Stütze aus zwei teleskopartig ineinandergreifenden und miteinander verklemmbaren Rohrstücken (24,25) besteht.
3. 3. Manipulator nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß das innere Rohrstück (25) jeder Stütze mit einer Mutter (27) versehen ist, in die ein im gegenüberliegenden Tragring drehbar gelagerter Gewindebolzen (28) eingreift.
4. 4. Manipulator nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Antriebsspindel (35) ein sechskantförmiges Profil aufweist und daß der Antriebskopf (80) mit dieser Antriebsspindel über V-förmig genutete Führungsrollen (81) im Eingriff steht.
5. 5. Manipulator nach Punkt 4, gekennzeichnet dadurch, daß der Antriebskopf (80) eine die Antriebsspindel (35) umgebende Schnecke (83) aufweist, die über ein Schneckenrad (84) und ein damit gekoppeltes Zahnrad (57) mit der Zahnstange (56) im Eingriff steht.
6. 6. Manipulator nach Punkt !,gekennzeichnet dadurch, daß der Zentrierstern (4) aus einem Träger (8) mit zwei radial zum Mast angeordneten voreinstellbaren Abstützungen (9) und einem mittels eines Hubantriebes (11) betätigbaren, als bananenförmig gekrümmter Hebel ausgebildeten, symmetrisch zu den beiden Abstützungen angeordneten und radial zum Mast bewegbaren Klemmstück (10) besteht.
7. 7. Manipulator nach Punkt 6, gekennzeichnet dadurch, daß der Zentrierstern (4) am unteren Ende des Mastes auch axial gelagert ist.
8. 8. Manipulator nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der zur Ultraschallprüfung vorgesehene Prüfsystemträger eine Grundplatte (60) aufweist, die in eine Wand (52,54) des kastenartigen Supports (50) einsetzbar ist, wobei diese Wand an die die Zapfenlager für die am Mast (1) befestigte Gleitplatte (34) tragende Wand (51) angrenzt.
9. 9. Manipulator nach Punkt 8, gekennzeichnet dadurch, daß der Prüfsystemträger aus einer Lenkergeradführung mit einem ersten Evans-Lenker (64,69) besteht, dessen Kurbel (69) an der Grundplatte (60) gelagert ist, dessen Hebel (64) mit seinem geführten Ende an einer auf der Grundplatte angeordneten Gleitplatte (62) eines Gleitschienensystems befestigt ist und bei dem zur Parallelführung des am freien Ende des Hebels angeordneten Prüfkopfhalters ein zweiter, gleichartiger Evans-Lenker (72,74) in Auslenkrichtung parallelverschoben zu dem ersten Evans-Lenker angeordnet ist, wobei zwischen dem Angriffspunkt der Kurbel (74) am Hebel (72) des zweiten Evans-Lenkers und dem geführten Ende des Hebels (64) des ersten Evans-Lenkers (76) ein Hubantrieb angeordnet.
10. 10. Manipulator nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß Ger zur Wirbelstrom-Prüfung vorgesehene Prüfsystemträger eine Grundplatte (90) aufweist, welche auf eine Wand (53) des kastenartigen Supports (50) aufsetzbar ist, wobei diese Wand gegenüberliegend zu der die Zapfenlager für die am Mast befestigte Gleitschiene tragenden Wand (51) angeordnet ist.
11. 11. Manipulator nach Punkt 10, gekennzeichnet dadurch, daß auf der Grundplatte (90) in Achsrichtung des Mastes gesehen unter einer Vorratsspule (92) für den mit der Wirbelstromsonde verbundenen Sondenschubschlauch (102) ein den Sondenschubschlauch zugleich in die Horizontale umlenkendes Vorschubrad (93) angeordnet ist, wobei am Umfang des Vorschubrades mehrere Andruckräder (94) vorgesehen sind, daß tangential zum Vorschubrad ein die Wirbelstromsonde horizontal aufnehmendes Gehäuse (10E) angeordnet ist, das mit einem in die Vertikale schwenkbaren, rohrförmigen Sondenführungsrohr (106) bestückt ist und daß ein sowohl mit der Vorratsspule als auch mit dem Antriebsrad gekoppelter Antrieb (99) mit einem zwei gleichsinnig laufende Antriebswellen aufweisenden Getriebe (100) auf der Rückseite der in diesem Bereich den Support seitlich überragenden Grundplatte (90) angeordnet ist.
12. 12. Manipulator nach Punkt 11, gekennzeichnet dadurch, daß das mit dem Sondenführungsrohr (106) versehene Gehäuse (ι uo/ in Richtung des Sondenführungsrohres verschiebbar ist.

    Hierzu 6 Seiten Zeichnungen