DE2417822C3

DE2417822C3 - Test device for carrying out examinations and repeat tests on workpieces, in particular on the inner surfaces of pressure vessels for nuclear reactor systems

Info

Publication number: DE2417822C3
Application number: DE19742417822
Authority: DE
Inventors: Dietgar DipL-Ing. 8520 Erlangen; Gugel Georg 8501 Kalchreuth Figlhuber
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Kraftwerk Union AG
Filing date: 1974-04-11
Publication date: 1976-11-25

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Prüfeinrichtung tür Durchführung von Untersuchungen und Wiederholungsprüfungen an Werkstücken, insbesondere an den Innenflächen von Druckbehältern für Kernreaktoranlagen, wobei die Prüfeinrichtung einen Mast und einen an diesem längsverschieblich und drehbar befestigten Ausleger aufweist, der an seinem dem Mast abgekehrten Ende einen mit Kabeln oder Schläuchen angeschlossenen Meßkopf der Prüfeinrichtung, vorzugsweise einen Ultraschallprüfkopf, trägt.The invention relates to a test device for carrying out examinations and repeat tests on workpieces, especially on the inner surfaces of pressure vessels for nuclear reactor plants, wherein the testing device has a mast and a boom attached to it such that it is longitudinally displaceable and rotatable has, which at its end remote from the mast is connected with cables or hoses The measuring head of the test device, preferably an ultrasonic test head, carries.

Eine solche Prüfeinrichtung ist bekannt (DT-AS 54 015). Hierbei ist der Ausleger, teilweise auch als Arm bezeichnet, zur Prüfung von Rohrstutzen um seine Längsachse drehbar ausgebildet. Außerdem ist der Ausleger auch in seiner Längsrichtung verschiebbar. Daraus ergeben sich Schwierigkeiten mit der Anordnung von Kabeln oder Schläuchen, die zu den am Ausleger angeordneten Meß- oder Arbeitsvorrichtungen führen, das sich die Kabel oder Schläuche bei der Bewegung des Auslegers in sich verdrehen oder in ungünstigsten Fällen sogar abgeschert werden können. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Prüfeinrichtung so zu verbessern, daß die Kabel bzw. Schläuche geschützt sind.Such a test device is known (DT-AS 54 015). Here is the boom, sometimes also as Arm called, designed to be rotatable about its longitudinal axis for testing pipe sockets. Besides, the Boom can also be moved in its longitudinal direction. This gives rise to difficulties with the arrangement of cables or hoses to the measuring or working devices arranged on the boom cause the cables or hoses to twist when the boom moves or in the most unfavorable Cases can even be sheared off. The invention is based on the object of the known Improve the test equipment so that the cables or hoses are protected.

Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht bei einer ίο Prüfeinrichtung der eingangs genannten Art darin, daß dem Ausleger eine aus gelenkig miteinander verbundenen Gliedern bestehende faltbare Brücke als Träger der Kabel und Schläuche zugeordnet ist die einerseits mit dem Mast und andererseits mit dem freien Ende des Auslegers devart gelenkig verbunden ist, daß die Brücke erne der Stellung des Auslegers angepaßte Faltform aufweist, in welcher sie die Kabel und Schläuche in einer ihrem jeweiligen Faltgrad entsprechenden Form führt und haltert. Diese Brücke hilft nicht nur. mit flexiblem und daher möglicherweise mechanisch empfind'xhen Gliedern die Entfernungen zwischen dem Mast und dem diesen abgekehrten Ende des Auslegers zu überbrücken, sondern sie gibt auch eine bestimmte Bewegung für die Kabel und Schläuche vor, wenn sich der Ausleger bewegt. Damit werden die Beanspruchungen der Kabel und Schläuche in definierten Grenzen gehalten. Bei geeigneter Konstruktion der Brücken erhält man auf diese Weise so geringe Beanspruchungen, daß die für die Betriebsdauer der Prüfeinrichtung maximal vorstellbare Zahl von Bewegungen ohne Wartung oder Reparatur ausgeführt werden kann.The solution to the problem posed consists in a ίο test device of the type mentioned in that the cantilever a foldable bridge consisting of articulated links as a support the one hand is assigned to the cables and hoses with the mast and on the other hand with the free end of the boom devart is articulated that the Bridge erne the position of the boom has adapted folding shape in which it the cables and hoses guides and holds in a form corresponding to their respective degree of folding. This bridge doesn't just help. With flexible and therefore possibly mechanically sensitive members, the distances between the To bridge mast and the end of the boom facing away from this, but it also gives a certain Movement for the cables and hoses when the boom moves. This will reduce the stresses the cables and hoses are kept within defined limits. With a suitable construction the bridges are preserved one in this way so low stresses that the maximum for the service life of the test device imaginable number of movements can be performed without maintenance or repair.

Die Halterung und Befestigung von teilweise flexiblen Kabeln und Leitungen an Manipulatorannen ist bekannt (US-PS 35 87 872 und FR-PS 13 11048). Hier führen also die Kabel und Leitungen mit den gelenkig mi'einander verbundenen Gliedern des Manipulators die gleiche Bewegung aus. Demgegenüber geht es bei der Erfindung darum, daß die Kabel und Leitungen die trarslatorische und rotatorische Bewegung des Auslegers nicht ohne Beschädigungsgefahr mitmachen können und daß diese Bewegung durch die gesonderte Kabelbrücke in einen den Kabeln und Leitungen zuträgli chen Bewegungsablauf umgeformt wird. Weiterhin ist das Entlangführen eines Kabels am Scherenarm eines Manipulators bekannt (US-PS 28 61 700), wobei jedoch bei einem Strecken oder Zusammenfahren des Scherenarms eine definierte Führung des Kabels nicht vorgesehen ist.The holding and fastening of partially flexible cables and lines on manipulator tubs is known (US-PS 35 87 872 and FR-PS 13 11048). So here the cables and lines lead with the articulated linked members of the manipulator perform the same movement. In contrast, it goes with of the invention is that the cables and lines the trarslatory and rotational movement of the boom cannot join in without risk of damage and that this movement is caused by the separate cable bridge is transformed into a movement sequence that is conducive to the cables and wires. Furthermore is the running of a cable on the scissor arm of a manipulator known (US-PS 28 61 700), but when the scissor arm is stretched or drawn together, the cable is not routed in a defined manner is provided.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung umfaßt die Brücke drei gegeneinander abwinkelbare Stäbe, deren mittlerer am Ausleger geführt ist. Mit Stäben sind hierbei Brückenteile gemeint, die eine im wesentlichen längliche Form haben. Solche Brückenteile können in sich z. B. mit Holmen und Sprossen leiterförmig ausgebildet sein. Die Stäbe können ferner Hohlkörper sein, in deren Innerem die Kabel oder Schläuche verlaufen.In one embodiment of the invention, the bridge comprises three mutually angled rods, the middle is guided on the boom. With bars here are meant bridge parts that are essentially one have an elongated shape. Such bridge parts can be in z. B. formed ladder-shaped with bars and rungs being. The rods can also be hollow bodies, in the interior of which the cables or hoses run.

Eine andere Ausführungsform der Brücke weist zwei gegeneinander abwinkelbare Stäbe auf, deren einander abgekehrte Enden an quer zum Ausleger verlaufenden Vorsprüngen befestigt sind. Die Länge der Vorsprünge bestimmt im Verhältnis zur Länge der Stäbe die größte seitliche Ausladung, die bei der Bewegung des Auslegers zustande kommen kann. Macht man die Länge der Ausleger halb so groß wie die Länge der Stäbe, so ergibt sich eine gleich weite Ausladung nach beiden Seiten. Dies wird im allgemeinen vorteilhaft sein. Generell kann man mit einer symmetrisch ausgebildeten Brücke, deren Symmetrieebene rechtwinklig zur LängsachseAnother embodiment of the bridge has two rods which can be angled relative to one another and whose one another remote ends are attached to transverse projections to the boom. The length of the protrusions determines the largest lateral overhang in relation to the length of the bars when the boom is moved can come about. If you make the length of the cantilever half as large as the length of the bars, you get an equally wide projection on both sides. This will generally be beneficial. Generally can be achieved with a symmetrically designed bridge whose plane of symmetry is perpendicular to the longitudinal axis

des Auslegers verläuft, den kleinsten Raumbedarf für eine gegebene Auslegerbewegung erhalten.of the boom, get the smallest space requirement for a given boom movement.

Die Brücke kann vorteilhaft an einem mit dem Ausleger um dessen Längsachse drehbaren Schild an der Mastseite des Auslegers befehligt sein. Der Schild stellt dabei nicht nur ein mechanisches Lager dar. Er kann zugleich eine weitergehende Führung der Kabel im Bereich des Mastes bewirken. Vorzugsweise ist der Schild Teil einer den Ausleger umgebenden Trommel. Hier nimmt die Trommel die Kabel bzw. Schlauchlängen auf, die als Spiel vorgesehen sein müssen, wenn bestimmte Drehbewegungen des Auslegers um seine Längsachse möglich sein sollen.The bridge can advantageously be attached to a shield rotatable with the boom about its longitudinal axis Be commanded on the mast side of the boom. The shield is not just a mechanical bearing. It can at the same time cause a more extensive routing of the cables in the area of the mast. Preferably the shield Part of a drum surrounding the boom. Here the drum takes up the cables or hose lengths, which must be provided as a game when certain rotational movements of the boom about its longitudinal axis should be possible.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden im folgenden an Hand der Zeichnung Ausführungsbeispie-Ie beschrieben. Dabei ist in F i g. 1 eine Prüfeinrichtung als Ganzes in einer Seitenansicht dargestellt, während die F i g. 2 bis 5 Einzelheiten de,· erfindungsgemäßen Brücke in verschiedenen Ansichten, zum Teil schematisiert, zeigen. . ^M For a more detailed explanation of the invention, exemplary embodiments are described below with reference to the drawing. It is in FIG. 1 shows a test device as a whole in a side view, while FIGS. 2 to 5 show details of the bridge according to the invention in different views, some in schematic form. . ^M.

In F i g. 1 ist der Reaktordruckbehälter 1 eines Druckwasserleistungsreaktors bei geöffnetem Deckel in einem Schnitt gezeichnet. Am Deckelflansch 2 ist eine in Form von Streben 3 ausgeführte Zentrierung für einen Mast 4 abgestützt, der von einem Kranwagen 5 in den Reaktordruckbehälter hineinragt. Am unteren Ende des Mastes 4 ist ein Ausleger 6 befestigt, der rechtwinklig zur Längsachse des Mastes 4 verläuft und in seiner Längsachse verstellt sowie um Jiese gedreht werden kann. Der Mast 4 selbst ist ebenfalls in seiner Länge verstellbar und um die Längsachse drehbar, wie durch Pfeile angedeutet ist.In Fig. 1 is the reactor pressure vessel 1 of a pressurized water power reactor with the lid open drawn in one cut. A centering in the form of struts 3 is located on the cover flange 2 supported for a mast 4 which protrudes from a crane truck 5 into the reactor pressure vessel. At the bottom At the end of the mast 4, a boom 6 is attached, which extends at right angles to the longitudinal axis of the mast 4 and adjusted in its longitudinal axis and rotated around Jiese can be. The mast 4 itself is also adjustable in length and rotatable about the longitudinal axis, as is indicated by arrows.

F i g. 2 zeigt in größerem Maßstab, daß der am Mast 4 befestigte Ausleger 6 an seinem dem Mast abgekehrten freien Ende 7 eine Prüfvorrichtung 8 mit einem Ultraschallkopf 8a trägt. Dieser ist über ein Kabel 9 angeschlossen, das über einen Verteilerkasten 10, gegebenenfalls mit Zwischenverstärker, zum Mast 4 zurückführt, wie bei 11 angedeutet ist. Mit einer Schelle 12 ist das Kabel 9 am Mast 4 befestigt. Statt eines einzelnen Prüfkopfes können auch Prütkopfsysterne mit mehreren zusammenarbeitenden oder verschiedenen Bereichen zugeordneten Prüfköpfen vorgesehen sein.F i g. 2 shows on a larger scale that the boom 6 attached to the mast 4 is facing away from the mast free end 7 carries a test device 8 with an ultrasound head 8a. This is connected via a cable 9, which leads back to mast 4 via a distribution box 10, possibly with an intermediate amplifier, as indicated at 11. The cable 9 is fastened to the mast 4 with a clamp 12. Instead of a single one Probe heads can also have probe systems with several cooperating or different areas assigned probes can be provided.

Der Ausleger 6 ist nicht nur um seine Längsachse drehbar, wie durch den Pfeil 13 angedeutet ist, sondern auch in Richtung seiner Längsachse verstellbar, wie der Pfeil 14 zeigt. Dabei kann der Abstand des Prüfkopfes 8a vom Mast 4 gegenüber dem Maximalwert verringert werden so daß das zwischenliegende Kabel 9 in Schlaufen zu liegen kommt. Die Schlaufenbildung wird durch eine Kabelbrücke bestimmt, die als Ganzes mit 15 bezeichnet ist und das Kabel 9 trägt. Die Kabelbrücke 15 umfaßt leiterförmige Teile und 17, die aus jeweils zwei Holmen 18 und 19 und dazwischenliegende Sprossen 20, 21 «*■ ^tes,^te!?^en·,*!! 22 ist eine gelenkige Verbindung der beiden Leiterteile 16 und 17 vorgesehen. Die dieser Verbindung abgekehrten Enden sind mit gelenkigen Lagern 25 und λ am freien Ende des Auslegers 6 einerseits und am Mast 4 andererseits befestigt . .The boom 6 is not only rotatable about its longitudinal axis, as indicated by the arrow 13, but can also be adjusted in the direction of its longitudinal axis, as the arrow 14 shows. The distance between the test head 8a and the mast 4 can be reduced compared to the maximum value so that the cable 9 lying between them comes to rest in loops. The loop formation is determined by a cable bridge, which is designated as a whole with 15 and which carries the cable 9. The cable bridge 15 comprises ladder-shaped parts and 17, each consisting of two bars 18 and 19 and intermediate rungs 20, 21 '* ■ ^tes, ^te!? ^en ·, * !! 22 an articulated connection of the two ladder parts 16 and 17 is provided. The ends facing away from this connection are fastened with articulated bearings 25 and λ at the free end of the boom 6 on the one hand and on the mast 4 on the other hand. .

Das Lager 25 am Mast 4 sitzt an dem kreisringformi_ gen Schild 28 einer Trommel. 29, die den Ausleger 6 umgibt und mit diesem um die Längsachse des Auslegers drehbar ist. Die Höhe des Schildes 28 ist so groß, daß die z. B. bei einer 270° umfassenden Drehung des Auslegers 6 auftretende Kabelschlaufe nicht über den Rand des Schildes ragt. Soll der Drehungswinkel noch größer sein, kann man die Schildhöhe entsprechend ^VeIn^grFi g^rn3 ist zu sehen, daß die Kabelbrücke 15 mit den gelenkigen Lagern 22, 25 und 26 auch die extremsten Bewegungen mitmacht, die der Ausleger 6 aus der strichpunktiert gezeichneten Endstellung 6' (dies entspricht der F i g. 2) in Richtung auf den Mast 4 ausfuhren kann. In der anderen, mit ausgezogenen Linien gezeichneten Endstellung liegen die Brückenteile mit dem K abel 9 praktisch parallel zueinander.The bearing 25 on the mast 4 sits on the circular shield 28 of a drum. 29, which surrounds the boom 6 and is rotatable with it about the longitudinal axis of the boom. The height of the shield 28 is so great that the z. B. with a 270 ° comprehensive rotation of the boom 6 occurring cable loop does not protrude over the edge of the shield. If the angle of rotation is to be even greater, you can see the shield height according to ^Ve In ^gr Fi g ^rn 3 that the cable bridge 15 with the articulated bearings 22, 25 and 26 also makes the most extreme movements that the boom 6 from the dash-dotted line End position 6 '(this corresponds to FIG. 2) in the direction of the mast 4 can execute. In the other end position drawn with solid lines, the bridge parts with the cable 9 are practically parallel to one another.

In F i g. 4 ist eine Kabelbrücke 15' gezeichnet, bei der die als Stäbe gezeichneten Teile 16' und 17' mit ihren einander abgekehrten Enden an Vorsprungen 30 und 31 befestigt sind, die zur gleichen Seite quer zur Längsrichtung des Auslegers 6 verlaufen. Die zusammengeklappte Lage der Kabelbrücke 15' ist strichpunktiert gShnet Dabei .st die größte seitliche Ausladung ebenso wie die Länge der Vorsprünge gleich der halben Länge der Stäbe 16', 17'.In Fig. 4, a cable bridge 15 'is drawn, in which the parts 16 'and 17' drawn as rods with their ends facing away from projections 30 and 31 are attached, which run transversely to the longitudinal direction of the boom 6 on the same side. The folded one The position of the cable bridge 15 'is dotted and dashed gShnet where .st the largest lateral projection as well as the length of the projections equal to half the length of the rods 16 ', 17'.

Die Kabelbrücke 15" nach F i g. 5 besitzt außer einem mittleren Teil 32 zwei halb solange Stäbe 33 undThe cable bridge 15 ″ according to FIG. 5 has, in addition to a central part 32, two half-length rods 33 and

34 die mit dem mittleren Stab gelenkig verbunden sind. Bei Längsbewegungen des Auslegers 6 wird der-mit lere Stab 32 mit einem auf den Ausleger 6 sitzenden King 34 which are hinged to the central rod. During longitudinal movements of the boom 6, the lere rod 32 with a king sitting on the boom 6 becomes

35 geführt. Die am Mast 4 liegende Endstellung ist wiederum strichpunktiert angedeutet und zeigt die fast parallele Lage der Brockenteile 32,33 und 34.35 led. The end position on the mast 4 is again Indicated by dash-dotted lines and shows the almost parallel position of the chunk parts 32, 33 and 34.

Die in den F i g. 4 und 5 gezeichneten Kabelbrücken 15' und 15" haben eine nur geringe Ausladung in seitlicher Richtung. Dies liegt an ihrer symmetrischen Ausbildung, wobei die gestrichelt gezeichnete Symmetrieachse 36, wie die F i g. 4 zeigt, rechtwinklig zur Langsachse des Auslegers 6 verläuft. Noch kleinere seitliche Abmessungen lassen sich dadurch erreichen daß die Stabzahl der Kabelbrücke vergrößert wird. Zum Beispiel kann man die Kabelbrücke 15" nach F . g. 5 analog zu einer Nürnberger Schere auch mit mehr als einem »mittleren Stab 32« versehen.The in the F i g. 4 and 5 drawn cable bridges 15 'and 15 "have only a small projection in the side Direction. This is due to their symmetrical design, with the dashed line of symmetry 36, as shown in FIG. 4 shows, runs at right angles to the longitudinal axis of the boom 6. Even smaller ones on the side Dimensions can be achieved by increasing the number of bars in the cable bridge. For example you can use the cable bridge 15 "according to Fig. 5 analogous to a Nuremberg pair of scissors with more than a "middle rod 32" provided.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Test facility for carrying out examinations and repeat tests on workpieces, in particular on the inner surfaces of pressure vessels for nuclear reactor plants, the Test equipment a mast and a boom attached to it so that it can be moved longitudinally and rotated has, which at its end remote from the mast is connected with cables or hoses The measuring head of the test device, preferably a watch-sound test head, carries, thereby characterized in that the boom (6) consists of articulated links foldable bridge (15) is assigned as a carrier of the cables (9) and hoses, on the one hand with the mast (4) and on the other hand with the free end (7) of the boom (6) is articulated in such a way that that the bridge (15) has a folded shape adapted to the position of the boom (6), in which it the Cables (9) and hoses guides and holds in a form corresponding to their respective degree of folding.

2. Device according to claim 1, characterized in that the bridge (15 ") three against each other comprises angled rods (32, 33, 34), the middle (32) of which is guided on the boom (6) (FIG. 5).

3. Device according to claim 1, characterized in that the bridge (15 ') two against each other has angled rods (16 ', 17'), the ends of which are facing away from each other at right angles to the boom (6) extending projections (30,31) are attached.

4. Device according to claim 1. 2 or 3, characterized by a symmetrically designed bridge (15, 15 ', 15 "), the plane of symmetry of which is at right angles runs to the longitudinal axis of the boom (6).

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the bridge (15) with Holmen (18, 19) and rungs (20, 21) is ladder-shaped.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the bridge (15) on a shield (28) rotatable with the boom (6) about its longitudinal axis on the mast side of the boom (6) is attached.

7. Device according to claim 6, characterized in that the shield (28) is part of the boom (6) surrounding drum (29) is.