DE1448398A1

DE1448398A1 - Bohrungsmessgeraet

Info

Publication number: DE1448398A1
Application number: DE19641448398
Authority: DE
Inventors: Tyrrell Joseph Francis; Ambrus Janko
Original assignee: English Electric Co Ltd
Current assignee: English Electric Co Ltd
Priority date: 1963-02-05
Filing date: 1964-02-05
Publication date: 1969-01-23
Also published as: ES296049A1; US3251136A; DE1448398B2; SE307679B; GB1047631A

Description

PATENTANWALT

DIPL.-ING. C. WALÜCACH

DIPL. ING. G. KOCH 1 4 4 8 3 9 8

Dr. T. HAIBACH

Patentanwälte ■ jr

8 MÜNCHEN a, den ," ³

MEINE AKT.-NB.i 7073

THE ENGLISH ELEOiDRIC COMPANY LIMITED, London, EMifW

Bohrungsmeßgerät

Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen zum Ausmessen von Öffnungen oder Bohrungen, wobei es eine solche Vorrichtung ermöglicht, Änderungen der Profilform der Bohrungswand über die Länge einer Bohrung zu messen, deren ^änge erheblich größer ist als ihre Breite bzw. ihr Durchmesser.

Eine gemäß der Erfindung ausgebildete Vorrichtung umfaßt einen Hauptkörper bzw. ein Gehäuse, das in der Bohrung axial bewegt werden kann, durch das Gehäuse unterstützte Mittel, um die Vorrichtung längs der Bohrung entsprechend einem gegenüber der Bohrungsachse festgelegten Bezugspunkt zu führen, ferner mit dem Gehäuse verbundene Fühlmittel, die so angeordnet sind, daß sie sich bei Änderungen der Profilform der Bohrung im Vergleich i,u dem Bezugswert gegenüber dem Gehäuse bewegen können, sowie durch das Gehäuse unterstüt*te. Registriermittel, die auf die Bewegung längs der Bohrung reagieren und mit den Fühlmitteln gekuppelt sind, wobei sie die Profilform der Bohrung in Abhängigkeit von den Bewegungen des Gehäuses und der Fühlmittel

aufzeichnen. _,.^

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Gemäß einem "bevorzugten Merkmal der Erfindung wird ein Bezugssystem durch zwei zueinander rechtwinklige rsezugsebenen gebildet, die sich in der Längsachse des Gehäuses schneiden, und es sind Führungsmittel vorgesehen, um die Vorrichtung während ihrer" Bewegung längs der Bohrung in der richtigen Lage gegenüber diesen Bezugsebenen zu halten; die Fühlmittel sind gegenüber den Führungsmitteln so angeordnet, daß die· Bewegung der kühlmittel stets in den Bezugsebenen erfolgt«

Gemäß einem weiteren Merkmal' der Erfindung umfassen die Führungsmittel zwei Paare von an der Bohrungswand angreifenden Organen, wobei solche Organe in jeder der beiden Bezugsebenen angeordnet sind; die an der Bohrungswand angreifenden Organe jedes Paars befinden sich auf entgegengesetzten Seiten der Bezugsebene, welche rechtwinklig zu der Bezugsebene verläuft, in der das betreffende Paar liegt. Jedes der an der Bohrungswand angreifenden Organe ist vorzugsweise mit einem Führungsrad versehen, das so angeordnet ist, daß es auf der Bohrungswand abrollt,,

Gemäß einem weiteren kerkmal der Erfindung besitzt jedes Führungsrad vorzugsweise mindestens zwei parallele Kränze oder dergleichen, die an der Bohrungswand angreifen.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung umfassen die Fühlmittel mindestens einen Fühler, derin seitlicher Richtung aus dem Gehäuse herausragt. Hierbei ist der bzw₀ jeder Fühler vorzugsweise so angeordnet, daß er aus seiner 'Taststellung in das Gehäuse hinein geschwenkt werden kann-

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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung umfassen die . Hegistriermittel einen Informationsträger, der in Abhängigkeit von der Bewegung des Gehäuses längs der Bohrung gedreht werden kann, sowie Iviittel, um auf dem Informationsträger eine kontinuierliche Aufzeichnung zu erzeugen, während sich der ln_ formationsträger dreht, wobei diese Mittel in Abhängigkeit von den Bewegungen der Fühlmittel betätigt werden.'

Gemäß einem weiteren kerkmal der Erfindung umfaßt die Vorrichtung Antriebsmittel, die eine Verbindung zwischen einem der Führungsräder und dem Informationsträger derart herstellen, daß der Informationsträger gedreht wird, wenn sich das Führungsrad dreht.

Dasjenige Führungsrad, mit welchem die Antriebsmittel gekuppelt sind, ist vorzugsweise so angeordnet, daß es aus seiner Stellung in Berührung mit der Bohrungswand in das Gehäuse hineingeschwenkt werden kann.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insbesondere geeignet, die Profilform senkrechter Brennstoff·» und Hegluierstabkanäle bei einem mit Graphit moderierten Kernreaktor zu messen.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand der Zeichnungen«,

Fig» 1 zeigt im Längsschnitt eine erfindungsgemäße Vorrichtung in ihrer Betriebsstellung in einem Kanal eines Kernreaktors.

Fig. 2 ist ein 'feilschnitt längs der Linie IT-II in Fig. 1,

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Figo 3 ist ein Teilschnitt längs der Linie III-III in

" Fig. 4· ist ein Schnitt längs der Linie IV-IY in Fig. 1.

Fig. 5 zeigt in einer verkürzten Seitenansicht einen Teil der Vorrichtung in der Ruhestellung*

Gemäß den Zeichnungen umfaßt die Bohrungsmeßvorrichtung ein langes zylMrisches Gehäuse 10 mit einem Gehäuseoberteil 11, einem Gehäuseunterteil .12 und einem Mittel stück- 13» das an beiden Enden mit einem ringförmigen Endabschnitt 13a versehen ist. Die hohl ausgebildeten Gehäuseteile 11 und 12 sind konzentrisch mit dem Mittelstück 13 angeordnet und stehen jeweils in Gewindeverbindung mit dem benachbarten Endabschnitt"13a des Mittelstücks„ Am oberen Ende des Gehäuseoberteils 11 ist ein Verlängerungsstück -.-114 vorgesehen, das:=durch einen hier nicht, gezeigten Greifkopf erfaßt werden kann»

Die Vorrichtung ist mit acht Führungsrädern versehen, mittels deren die Vorrichtung längs einer Bohrung bzw. eines Kanals geführt werden kann; nahe jedem Ende der Vorrichtung sind vier Führungsräder vorgesehen α Aus den Zeichnungen sind se<?3is Führungsräder ersichtlich, die mit den Bezugszahlen 15 bis 19 bezeichnet sind; die Räder 15 und 16 sind dem oberen Ende der Vorrichtung benachbart, während nahe dem anderen Ende ein weiteres Führungsrad 17 und ein Führungs- und Antriebsrad 18 angeordnet sind. Die Räder 15 bis 18 sind sämtlich so angeordnet, daß sie sich in einer gemeinsamen diametralen Ebene drehen, Zwei weitere Räder 19, deren Anordnung ebenfalls aus Fig, I ersichtlich ist," sind auf ähnliche weise an Jedem Ende des Gehäuses ·

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vorgesehen; die beiden Räder 19 und zwei weitere, hier nicht ■ gezeigte Führungsräder, die'den sichtbaren Rädern 19 diametral gegenüber liegen, sind sämtlich so angeordnet, daß sie sich in einer diametralen Ebene drehen können, welche rechtwinklig zu der Ebene verläuft, in der die Bäder 15 bis 18 liegen. Diese beiden diametralen Ebenen werden im folgenden als Bezugsebenen bezeichnet. Sämtliche Führungsräder ragen gegenüber dem G-ehäuse radial nach außen, und jedes Führungsrad weist zwei parallele Laufkränze auf» Die Kader 15 und 17 sind frei drehbar auf gegenüber dem Gehäuse nicht beweglichen Achsen gelagert; das gleiche gilt für die beiden nicht dargestellten Kader; die Kader 16 und 19 sind dagegen jeweils auf einem Arm 21 gelagert, der an einem Ende drehbar gelagert ist und an seinem anderen Ende durch eine Druckfeder 22 nach außen vorgespannt wird. Das Antriebsrad 18 ist mit einer Achse 23 verkeilt, die in einem Arm 24 drehbar gelagert ist; an einem Ende des Arms 24- ist ein aus- und einschiebbares Gestängeglied 25 angelenkt, dessen anderes Ende gemäß Fig» I bei 26 auf dem Gehäuseunterteil 12 drehbar gelagert ist. Eine druckfeder 25a spannt den Arm 24 mit dem Bad 18 nach außen vor_e Das andere Ende des Arms 24- ist auf einer Achse 27 angeordnet, die in hier nicht gezeigten Lagern im Gehäuseunterteil 12 frei ^; drehbar ist; zum Antreiben der Achse 27 dient ein in Figo 1 insgesamt mit 28 bezeichneter Satz von Stirnzahnrädern, wobei die Antriebskraft durch die Achse 23 aufgebracht wird, die das Rad 18 trägt. Die Achse 27 trägt eine Schnecke 29* die mit einem Schneckenrad 30 zusammenarbeitet, welches auf dem unteren Ende einer Antriebswelle 31 sitzt. Die Antriebswelle 31 ist im Gehäuse der Vorrichtung in zwei Lagern 32 drehbar gelagerte

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Das obere Ende der Antriebswelle 31 trägt eine zylindrische Registriertrommel 33, die mit der Antriebswelle sbarr, jedoch lösbar verbunden ist; die Außenfläche der l'rommel 33 ist mit einem kohlenstoffhaltigen Präparat behandelt, das mit Hilfe einer scharfen Spitze sichtbar geritzt werden kann.

Das Gehäusemitteistück 13 der Vorrichtung ist mit vier rechteckigen Öffnungen 34 versehen, und in .jeder dieser Öffnungen ist ein nach außen vorspringender Fühler 35 angeordnetj der auf einem Fühlerarm 36 drehbar gelagert ist und durch eine Betätigungs feder 37 nach außen vorgespannt wird. Die Fühler 35» von denen zwei aus Fig. 1 ersichtlich sind, sind in gleichmäßigen Winkelabständen über den Umfang des Gebäuseteils 13 verteilt und so angeordnet, daß sich jeder Fühler auf dem zugehörigen Filhlerarm 36 in der betreffenden der beiden erwähnten Bezugsebenen um seine Achse bewegen kann,, Jeder Fühlerarm 36 ist auf einer Achse 38 angeordnet, die in das Gehäuseteil 13 eingebaut ist; durch eine Feder 39 wird jeder Fühlerarm in Richtung auf seine aus Fig. 1 ersichtliche Stellung vorgespannt, bei welcher die Spitze des zugehörigen. Fühlers 35 nach außen gedrückt wird. Mit jedem Fühlerarm 36 ist ein Ende eines gekrümmten Federarms 4-0 starr verbunden, der an seinem äußeren Ende einen mit einer scharfen Spitze versehenen Stichel 41 aus Stahl trägt, welchesdurch den Federarm gegen' die Umfangsflache der ±iegig'striertrommel -33 gedruckt wird» Die Trommel 33 ist gemäß Fig_ä 1 nahe ihrem unte^-c ren Ende auf der Außenseite mit einem Längsschlitz 42. versehen, der so angeordnet ist, daß der dem Antriebswellenlager 32 am nächsten benachbarte Stichel 4-1 in den Schlitz 42 eintritt, nachdem die Trommel eine vollständige Umdrehung ausgeführt hat, um.die Trommel'gegen eine weitere Drehung zu verriegeln.

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Ferner ist gemäß Figo 1 eine sich längs der Gehäuseaehse erstreckende konische Sonde 43 vorgesehen, die am unteren Ende des Gehäuseunterteils 12 angeordnet ist und eine zylindrische Verlängerung 4Ja aufweist, die sich in axialer Richtung ungehindert in einer Abschlußkappe 44 bewegen kann, welche am unteren Ende des Gehäuseteils 12 befestigt ist„ An der Abschlußkappe 44 sind vier in gleichmäßigen Winkelabständen verteilte iliffrungszungen 45 befestigt, die sich in Richtung der Gehäuseach.se erstrecken. Mit dem inneren En.de der Verlängerung 43a der Sonde ist ein Auslöseaggregat verschraubt, das eine Auslöseplatte 46 mit einem seitlichen Fortsatz 47 und eine Sattelplatte 48 umfaßt, welch letztere an der Auslöseplatte befestigt ist; die Sattelplatte 48 ist an ihren beiden Enden jeweils mit einer von zwei Hülsenbetätigungsstangen 49 verschraubt. Jede dieser Hülsenbetätigungsstangen 49 erstreckt sich in einem zugehörigen Schlitz 50 des Gehäuseteils 12 parallel zur Achse des Gehäuses.

An den beiden Hülsenbetätigungsstangen 49 ist eine Verriegelungshülse 51 befestigt, die konzentrisch mit dem Gehäuseteil 12 angeordnet ist und bei ihrer Stellung nach Fig» 5 das Had 18 im Inneren des Gehäuseteils 12 festhält. Mit Hilfe der Stangen 49 kann die Hülse 51 in der Längsrichtung aus dieser Stellung nach Fig. 5 in die Stellung nach Fig»-1 bewegt werden, so daß das Antriebsrad 18 durch die Feder 25a radial nach außen gedruckt werden kann»

Eine weitere nur in Fig. 1 gezeigte Verriegelungshü^se 52 mit vier Schlitzen 52a, durch die jeweils einer der Fühler 35 nach außen ragt, wenn sich die Hülse 52 in ihrer Stellung nach Figc 1 befindet, ist gleichachsig mit dem Gehäusemittelstück 13 angeordnet und starr mit einem Ende jeder Hülsenbetätigungsstange

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49 sowie mit zwei weiteren Hülsenbetätigungsstangen 53 verbunden. Die' Stangen 53 sind in-Längsschlitzen 54 des Gehäuses angeordnet und ebenfalls an der Hülse $1 befestigt«

Ein in dem Gehäuseteil 12 vorgesehener Verriegelungsfederarm 35> trägt an seinem unteren Ende eine Klinke 56, die am Fortsatz 47 der Auslöseplatte 46 angreift. Die Wand des Gehäuseteils 12 weist einen Schlitz 12a auf, der dem Federarm 55 benachbart ist, damit sich der Federarm radial nach außen bewegen kann»

Wenn die Profilform eines senkrechten zylindrischen Kanals 57» ZoB. eines Brennstoff- oder Regulierstabkanals im Kern eines graphitmoderierten Kernreaktors gemessen werden soll, wird die Vorrichtung mit Hilfe des schon erwähnten Greifkopfes, der an dem Verlängerungsstück 14 angreift, in den Kanal herabgelassen© Somit bildet das untere Ende der Vorrichtung nach Fig. 1 auch beim Gebrauch der Vorrichtung deren unteres Ende. Während des Herablassens der Vorrichtung befinden sich die Sonde 43 und die ihr zugeordneten Teile in der aus Fig„ 5 ersichtlichen Stellung* Bei dieser Stellung liegen die geneigten Flächen der Klinke 56 und der Auslöseplatte 47 aufeinander und die Verriegelungshülsen 51 und 52 überdecken das Antriebsrad 18 und die Fühler 35» so daß diese Teile im Inneren des Gehäuses festgehalten werden und nicht an der Wand 58 des Kanals angreifen. Die Zungen 4? verhindern, daß die Sonde 43 während des Herablassens der Vorrichtung zufällig gegen ein Hindernis in dem Kanal 47 stößt.

Sobald die Sonde 43 einen hier nicht gezeigten, nach oben ■ ragenden Vorsprung berührt, der am Boden des Kanals 57 vorgesehen ist, wird beim weiteren Herablassen der Vorrichtung die Sonde zusammen mit dem Auslöseaggregat und den Verriegelungs—

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hülsen 51 und 52 in ihrer Lage gehalten, während sich die übrigen Teile der Vorrichtung weiter nach unten bewegen. Hierdurch wird bewirkt, daß das Antriebsrad 18 und die Fühler 35 durch die Verriegelungshülsen freigegeben werden; infolgedessen bewegen sich die !Fühler nach außen in die Schlitze 52a der Hülse 52 hinein, woraufhin die Federn 25a und 37 das Antriebsrad und Fühler gegen die Kanalwand 58 drücken, wie es in Fig. 1 gezeigt ist. Gleichzeitig wird die Klinke 56 durch den Verriegelungsfederarm ^ gemäß Figo 1 zum Angreifen an dem Fortsatz 47 gebracht, um so das Auslöseaggregat und damit auch die Hülsen 51 und 52 zu verriegeln„ Nunmehr kann die Vorrichtung benutzt werden, um das Profil des Kanals aufzunehmen.

Die Messung der Profilform der Kanalwand 58 erfolgt, während die Vorrichtung mit Hilfe des Greifkopfes in dem Kanal 57 mit konstanter Geschwindigkeit nach oben bewegt wird. Alle, acht Führungsräder stehen jetzt in ständiger Berührung mit der Kanalwand, an der auch die Fühler 35 angreifen. Während der Aufwärtsbewegung der Vorrichtung wird das Antriebsrad 18 infolge der Reibung zwischen ihm und der Kanalwand gedreht, so daß die Registriertrommel über die Zahnräder 28, die Schnecke 29» das Schneckenrad 30 und die Welle 31 angetrieben wird« Während sich, die Trommel 33 dreht, erzeugt ^jeder Stichel 41 auf der in der erwähnten weise präparierten Umfangsfläche der Trommel eine lückenlose,in der Umfangsrichtung verlaufende ßitzspur. Das Übersetzungsverhältnis des beschriebenen Getriebes ist so gewählt, daß die Trommel 33 nicht ganz eine volle Umdrehung ausführt, während äich die Vorrichtung über die ganze Länge dee / Kanal et bewegt.

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Da die Führungsräder 15 "bis 18 alle in einer Bezugsebene liegen und die übrigen vier Führungsräder alle in der anderen Bezugsebene angeordnet sind) die rechtwinklig zu der zuerst erwähnten Bezugsebene verläuft, und da jedes Führungsrad zwei Laufkränze 20 besitzt, kann sich die Vorrichtung in dem Kanal praktisch nicht drehen. Jede Bewegung, die ein Fühler 35 ausführt, wenn er längs des Kanals auf eine Stelle trifft, an welcher eine Abweichung der Profilform des Kanals vorhanden ist, erfolgt somit stets radial in der zugehörigen der beiden Bezugsebenen. Während sich die Vorrichtung längs des Kanals nach oben bewegt, wird somit jeder Fühler entsprechend den Abweichungen bezüglich des Kanalradius so bewegt, daß der zugehörige Fühlerarm 36 um die Achse 38 geschwenkt wird; infolgedessen wird der Federarm 40 so geschwenkt, daß der zugehörige Stichel 4-1 parallel zur Achse der Trommel 33 bewegt wird, wobei die Auslenkung des Stichels der Änderung des Kanalradius proportional ist_o

Somit erzeugt, jeder Stichel 41 auf der Registriertrommel eine Ritzspur, die das senkrechte Prof11 des Kanals repräsentiert, welches durch den zugehörigen Fühler 35 abgetastet wird. Die vier Ritzspuren auf der Registriertrommel bilden somit einen vollständige Wiedergabe des Kanalprofils in den beiden Bezugsebenen, die daher ein geeignetes Bezugssystem bilden; wenn die -= Schnitt linie der Bezugsebenen mit der Mittelachse der Vorrichtung' zusammenfällt, zeigen die Ritrz spuren auf der Registriertrommel keine Abweichung an. Jede Abweichung der Ritzspuren aus ihrer normalen Lage läßt jedoch auf eine Profiländerung und damit auf eine Verformung des Kanals schließen.

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Sobald die Vorrichtung das obere EJnde des Kanals erreicht, nähert sich der Schlitz 42 der Registriertrommel'dem zugehörigen Stichel, der dann durch den Federarm 40 in den Schlitz 42 hineingedrückt wird. Wach dem Herausnehmen der Vorrichtung aus dem Kanal 58 wird das Gehäuseoberteil 11 vom Mittelstück 13 abgeschraubt, und die .Registriertrommel 33 wird ausgebaut, so daß man die Abweichungen der iiitzspuren auf der iOrommeloberfläche messen kann".

Die Auswertung jeder Ritzspur kann mit Hilfe einer einfachen Tabelle oder einer graphischen Darstellung erfolgen, die zu diesem äweck hergestellt worden ist und die Beziehung zwischen den Änderungen des Kanalradius und der Auslenkung der Hitzspuren erkennen läßt. Wie schon erwähnt, werden in den beiden Bezugsebenen vollständige Profile aufgenommen, so daß man die vollständige Gestalt jedes Kanalabschnitts leicht durch Interpolation ermitteln kann; auf diese Weise läßt sich jede Verformung der Wand 58 leicht feststellen. Die Eitzspuren auf der Registriertrommeln liefern außerdem Informationen über andere Arten von Unregelmäßigkeiten der Kanalwand; hierzi^gehören z.B» "Stufen", geneigte gerade Abschnitte sowie Unterbrechungen, Der Durchmesser des Kanals ist in jedem Abschnitt innerhalb jeder Bezugsebene gegeben als die Summe aus dem normalen Kanaldurchmesser und den registrierten Abweichungen der beiden einander in dieser Ebene diametral gegenüber liegenden Fühler 35· l)er Henndurchmesser des~Kanals ist der Abstand zwi·- schen den Spitzen der Fühler, wie er vor dem Herablassen der Vorrichtung in den Kanal eingestellt wurde.

Die Verwendung von zwei parallelen Laufkränzen 20 bei den

Führungsrädern der Vorrichtung gewährleistet, daß die Azimut-

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stellung der beiden Bezugsebenen unverändert bleibt, während sich, die Vorrichtung in dem Kanal nach oben bewegt. Ein alternatives Verfahren besteht in der Verwendung einer geeigneten künstlichen Führung, z.B. einer herausziehbaren Stange, die gegenüber der Achse des Gehäuses versetzt ist, sich durch Längsöffnungen des Gehäuses erstreckt und beim Gebrauch der Vorrichtung in dem auszumessenden Kanal angeordnet wird. Die Verwendung von vier Führungsrädern auf gegenüber dem Gehäuse ortsfesten Achsen, wobei die übrigen vier Führungsräder unter Federspannung stehen, gewährleistet, daß alle acht Führungsräder während des Gebrauchs.der Vorrichtung ständig in Berührung mit der Kanalwand 58 gehalten werden. Die Federn 37 dienen nur • dazu, die Fühler 35 ständig in Berührung mit den Anschlägen 36a zu halten, so daß. Jeder Fühler 35 jeweils zusammen mit dem zugehörigen Fühlerarm 36 auf Abweichungen der Profilform der Bohrung reagiert. Die Federn 37 beeinflußen die !Reaktion¹ der Fühler und Fühlerarme auf'Abweichungen des Kanalradius nicht.

Vorrichtungen'der beschriebenen Art können dazu benutzt werden, Jeden Kanal/von geeigneten Abmessungen im Kern eines Kernreaktors auszumessen; ferner lassen sich solche Vorrichtungen in jedem anderen Falle verwenden, in welchem eine Bohrung oder ein Kanal auszumessen ist, der im Vergleich zu seinem Durchmesser eine große Länge besitzt; die Wahl der Abmessungen und Materialien richtet sich Jeweils nach dem Verwendungszweck,, Wenn Fühler von geeigneten Abmessungen vorgesehen sind, kann man die Vorrichtung auch zum Ausmessen von Kanälen mit elliptischem Querschnitt benutzen.

Es sei bemerkt, daß der auszumessende Kanal nicht senkrecht zu verlaufen braucht, wenn geeignete L-ittel vorgesehen sind

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um die Vorrichtung durch den Kanal hindurchzuziehen. In diesem lalle werden die Führungsräder 15 und 17 vorzugsweise so angeordnet, daß sie sich im Vergleich zu den übrigen Rädern längs einer tiefer liegenden Bahn bewegen, so daß die senkrechte Komponente des Gewichts der Vorrichtung nicht bewirkt, daß die Federn 22 und 25a zusammengedrückt werden.

Die Fühler 35 brauchen nicht entsprechend der vorstehenden Beschreibung in der Mitte zwischen den Enden des Gehäuses angeordnet zu sein, sondern man kann sie' an einem Ende der Vorrichtung auf der Außenseite der Führungsräder anordnen.

In manchen Fällen braucht die Hegistrierflache der Registriertrommel nicht mit einem kohlenstoffhaltigen Material präpariert zu werden, sondern man kann einen Überzug aus Wachs oder dergleichen vorsehen oder ein abnehmbares Registrierblatt aus Papier verwenden; im letzteren Falle werden die Stichel aus Stahl durch mit Tinte arbeitende Registrierfedern ersetzt

PatentaaBprüche t 909804/0474

Claims

, P A T E Ή T A N S F R Ü G H E

1. Bohrungsmeßgerat zum Messen von Abweichungen des Innenwandprofils längs einer Bohrung, deren Länge erheblich größer ist als ihre ^uerabmessung", gekennzeichnet
durch ein in der Bohrung axial bewegbares Gehäuse, durch das Gehäuse unterstützte Mittel, um die Vorrichtung längs der
Bohrung entsprechend einem gegenüber der Bohrungsachse festgelegten Bezugssystem zu führen, durch das Gehäuse unterstützte Fühltmittel, die so angeordnet sind, daß sie sich bei Abweichungen des Innenwandprofils der Bohrung gegenüber dem Bezugssystem relativ zu dem Gehäuse bewegen können, sowie durch das Gehäuse unterstützte Kegistriermittel, die auf die Bewegung der Vorrichtung längs der Bohrung ansprechen und mit den Fühlmitteln gekuppelt sind, um in Abhängigkeit von den Bewegungen des Gehäuses und der Fühlmittel eine Aufzeichnungen des Bohrungs profils herzustellen.

2ο Bohrungsmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das festgelegte Bezugssystem zwei zueinander rechtwinklige Bezugsebenen umfaßt, die sich in der
Längsachse des Gehäuses schneiden, und daß die Führungsmittel' so angeordnet sind, daß sie die Vorrichtung während ihrer Bewegung längster Bohrung in der richtigen Lage gegenüber den
Bezugsebenen halten, wobei die Fühlmittel gegenüber den Führungs mitteln so angeordnet sind, daß die Bewegungen der Fühlmittel stets in den Bezugsebenen erfolgen»

3„ Bohrungsmeßgerät nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Führungsmittel in Jeder Bezugsebene

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zwei Paare von an der Bohrungswand angreifenden Organen umfassen, wobei diese Organe bei jedem Paar auf entgegengesetzten leiten der Bezugsebene liegen, die rechtwinklig zu der Bezugsebene verläuft, in welcher die Organe des anderen Paars angeordnet sind.

4«, Bohrungsmeßgerät nach Anspruch 3» dadurch ge k en η zeichnet , daß eines der an der Bohrungswand angreifenden Organe jedes Paars im Gehäuse nachgiebig gelagert ist, während das andere an der Bohrungswand angreifende Organ gegenüber der Längsachse des Gehäuses ortsfest so angeordnet ist, daß sich in jeder Bezugsebene beide nachgiebig gelagerten, an der Bohrungswand angreifenden Organe in der betreffenden Ebene auf der gleichen Seite der anderen Bezugsebene befinden.

5· Bohrungsmeßgerät nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß jedes an der Bohrungswand angreifende Organ durch ein Führungsrad gebildet wird, das auf der Bohrungswand abrollen kann.

6ο Bohrungsmeßgerät nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet , daß jedes Führungsrad mindestens zwei an der Bohrungswand angreifende parallele Laufkränze besitzt.

7. Bohrungsmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet., daß die Fühlmittel mindestens einen Fühler umfassen, der so angeordnet ist, daß er gegenüber dem Gehäuse seitlich nach außen ragt.

8. Bohrungsmeßgerät nach Anspruch 7» gekennzeichnet durch Federmittel, um den oder jeden Fühler gegenüber dem Gehäuse seitwärts nach außen vorzuspannen·

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9. Bohrungsmeßgerät nach Ansprucli 7» dadurch g e k en η zeichnet, daß der oder jeder Fühler aus seiner nach außen ragenden Stellung in das Gehäuse hinein einziehbar ist,

10. Bohrungsmeßgerät nach Anspruch 9, g e k e η η ζ e ic h net durch ein erstes Schutzorgan, das gegenüber dem Gehäuse bewegbar ist, und zwar zwischen einer ersten Stellungen welcher· es den oder die Fühler in ihrer zurückgezogenen Stellung half, und einer zweiten Stellung, bei welcher der bzw. die Fühler freigegeben sind.

11. Bohrungsmeßgerät nach Anspruch 10, dadurch g e k e h η zeichnet , daß das erste Sclrutzorgan so angeordnet ist, daß es den oder die Fühler aus ihrer zurückgezogenen Stellung . freigibt, wenn von außen ein Impuls zur Wirkung gebracht wird,

12. Bohrungsmeßgerät nach Anspruch 11, gekennzeichnet durcheine mit dem ersten Schutzorgan gekuppelte Sonde an einem Ende des Gehäuses, wobei die Sonde gegenüber dem Gehäuse axial bewegt wird, wenn der erwähnte Impuls zur Wirkung gebracht wird, um das Schutzorgan zu bewegen, damit der oder die Fühler aus ihrer zurückgezogenen Stellung freigegeben werden,

13· „ Bohrungsmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Registriermittel einen Aufzeichnungsträger umfassen, der in Abhängigkeit von der Bewegung des Gehäuses längs der Bohrung gedreht werden kann, sowie Aufzeichnungsmittel zum Erzeugen einer lückenlosen Aufzeichnung auf dem Aufzeichnungsträger wäbxend der Drehung des Aufzeichnungsträgers in Abhängigkeit von der Bewegung der Fühlmittel„

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14« Bohrungsmeßgerät nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet , daß die Registriermittel mindestens ein Markierungsorga#ümfassen, das mit den Fühlmitteln verbunden und so angeordnet ist,, daß .es auf der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers eine sichtbare Spur erzeugt.

15. Bohrungsmeßgerät nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet , daß der Aufzeichnungsträger durch eine Trommel gebildet wird«,

16. Bohrungsmeßgerät nach Anspruch 2,.7» 14 und 15» dadurch gekennzeichnet , daß die Drehachse der Trommel gdt der Schnittlinie der beiden Bezugsebenen zusammenfällt, und daß die .Registriermittel Markierungsorgane umfassen, wobei mit dem oder Jedem Fühler ein solches Markierungsorgan verbunden ist, wobei das oder jedes Markierungsorgan so angeordnet ist, daß es sich in ständiger Berührung mit der Trommeloberfläche gegenüber der Trommeloberfläche parallel zu der .Bezugsebene bewegt, in welcher sich der zugehörige Fühler bewegen kann.

17. Bohrungsmeßgerät nach Anspruch 5 und 13» gekennzeichnet durch Antriebsmittel, die eine Verbindung

/ zwischen einem der Führungsräder und dem Aufzeichnungsträger derart bilden, daß der Aufzeichnungsträger gedreht wird, wenn sich das Führungsrad dreht.

18. Bohrungsmeßgerät nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet , daß das Führungsrad, mit dem die Antriebemittel gekuppelt sind, aus seiner Stellung in Anlage an der

' Bohrungswand in das Gehäuse hinein einziehbar ist.

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19ο Bohrungsmeßgerät nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch ein 'zweites Üchutzorgaii, das gegenüber dem Gehäuse bewegbar ist, und zwar zwischen einer ersten Stellung, in welcher es das Führungsrad in seiner eingezogenen Stellung festhält j und einer zweiten Stellung, bei welcher das Führung s--. rad freigegeben ist. '

2Oo Bohrungsmeßgerät nach Anspruch IQ und 19* dadurch gekennzeichnet , daß das erste und das zweite Schutzorgan starr miteinander verbunden sind, so daß sie sich gleichzeitig zwischen der ersten Stellung, bei welcher der oder die Fühler und das Führungsrad zurückgezogen sind, und der zweiten Stellung bewegen, bei welcher der oder die Fühler und das Führungsrad freigegeben sind.

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