DE2418004C3 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Prüfen von Werkstücken mit Hilfe eines Stabes, der in einer Bohrung des Werkstückes in einem am Werkstück abgestützten Gehäuse in seiner Längsrichtung bewegbar geführt und an dessen Ende eine BefestigungseinrichtL'ng für mindestens eint. Sonde, insbesondere eine Ultraschallsonde zum Prüfen von Reaktordruckbehältern für Kernreaktoren, vorgesehen ist.

Eine derartige Einrichtung ist bekannt (Zeitschrift »Kerntechnik« 1971, Nr. 2, S. 58 bis 64. insbesondere S. 64, F i g. 9). Hier ist ein sogenannter Spinnenmanipulator dargestellt, der zur Prüfung an nicht abgedeckten Innenflächen des Reaktordruckbehälters und seines Halbkugelbodens sowie zur Prüfung der Stutzen- und Stutzenanschlußnähte vorgesehen ist. Der die »Spinnenbeine« aufweisende Stutzenprüfkopfträger befindet sich am unteren Ende eines drehbar und längsverschieblich an einer feststehenden Brücke gelagerten so Mastes. Diese Einrichtung ist insbesondere zur Prüfung großvolumiger Behälter und ihrer Anschlußstutzen vorgesehen; eine Verkleinerung dieser Einrichtung, damit sie auch zur Prüfung der Wände von Bohrungen, die geringere Dimensionen aufweisen, geeignet ist, ist nicht ohne weiteres Möglich. Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit dem Problem der Werkstückprüfung, bei der in eine Bohrung des Werkstücks eine bewegliche Sonde, insbesondere eine Ultraschallsonde zum Prüfen von Reaktordruckbehältern für Kernreaktoren, eingeführt werden muß. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von einer Einrichtung der eingangs genannten Art diese dahingehend zu verbessern, daß bei unterschiedlich großen Bohrungen, denen die Sondenbewegung relativ eng angepaßt sein muß, der bauliehe Aufwand verringert wird.

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt bei einer Einrichtung zum Prüfen von Werkstücken der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch, daß ein Aufsatz des Gehäuses einen Zentnerring aufweist, der mit inneren und/oder äußeren Ringflächen versehen ist. die abgestuft ausgeführt sind. Die mit der Erfindung erreichbaren Vorteile sind vor allem darin zu sehen, daß die Sondenbewegung den zu durchfahrenden Bohrungen relativ eng angepaßt sein kann und trotzdem eine Vielzahl von Sonden und zugehörigen Antriebssystemen vermieden ist

Besonders vorteilhaft ast es, wenn der Zentrierring austauschbar ist und wenn entsprechend der Anpassung des Aufsatzes auch die Sonden oder Sondensätze mittels einer Verbindung austauschbar ;ausgefiihrt sind. Es wird also die Anbringung unterschiedlicher Sonden oder Sondensätze an dem zur Bewegung der Sonden dienenden Stab zur Vereinfachung der Prüfeinrichtung ausgenutzt, weil es leichter ist, eine dem zu überwachenden Werkstück angepaßte Sondennahrung am Stab vorzusehen, als eine ganze Antriebseinrichtung herzustellen, die schon von Haus aus umfangreicher ist und vor allem reproduzierbar zu steuern sein muß.

In seiner einfachsten Ausführung ist ein einziger Aufsatz für zwei verschieden große Bohrungen vorgesehen. Es kasn sich dabei um eine äußere und um eine innere Ringfläche am Aufsatz handeln, wobei die erstere zur Halterung am Innenumfang der zu untersuchenden Bohrung und die letztere zur Halterung am äußeren Umfang einer Druckbehälterschraube, die mit einer Zentralbohrung versehen ist, dienen kann.

Das Gehäuse kann an dem Aufsatz drehbar gelagert sein, wobei die Drehbarkeit zur Prüfbewegung der Sonden dient. Hierfür kann an dem Aufsatz, der selbst gegenüber dem drehbaren Gehäuse feststeht, auch ein Antrieb zur Drehung des Gehäuses angeordnet sein. Für solche Antriebe kann eine elektrische, eine elektromagnetische oder auch eine Druckmittelbetätigung gewählt werden, insbesondere unter Verwendung von Hydraulikflüssigkeiten.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel beschrieben. Dazu ist in den Fig. 1 und 2 in zwei im wesentlichen als Ansichten ausgeführten Darstellungen die gleiche Einrichtung bei der Prüfung von zwei verschiedenen Werkstücken gezeichnet, von denen eins in F i g. 3 in einer Draufsicht angedeutet ist.

Die Einrichtung 1 dient zur definierten Bewegung von Prüfsonden, die zu mehreren zu einem Prüfsystem zusammengefaßt sein können. In F i g. 1 sind an einem Halter 2, der über eine Flanschverbindung 3 mit einem in seiner Längsrichtung beweglichen Stab 4 der Einrichtung verbunden ist, insgesamt zehn Prüfköpfe 6 zu einem Prüfsystem 7 zusammengefaßt. Dem Prüfsystem 7 ist ein unterer Endschalter 8 und ein oberer Eindschalter 9 zugeordnet. Damit kann die in Richtung des Pfeils 10 verlaufende Prüfbewegung des Stabes 4 unterbrochen werden, wenn die Grenzen des Werkstückes erreicht sind.

Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 ist das zu prüfende Werkstück der mit seinem Flansch 11 versehene Deckel 12 des Reaktordruckbehälters eines Druckwasserreaktors. Im Flansch 11 ist um den Umfang des Dekkels gleichmäßig verteilt eine Reihe von Bohrungen 13 vorgesehen, die zur Befestigung des Deckels mit Hilfe von Deckelschrauben und Muttern dienen. Der Deckel kann dabei eine radial verlaufende Längsnaht 14 umfassen, deren Untersuchung besonders wichtig ist. Die Längsnaht wird durch Beschallen von benachbarten Bohrungen 13 aus untersucht.

Der Stab 4 ist in einem Führungsrohr 15 der Einrichtung t längsverschieblich gehalten. Zu diesem Zweck ist der Stab in nicht näher gezeichneter Weise mit einer geradflankigen Verzahnung versehen, in die ein Ritzel 16 eingreift Das Ritzel 16 sorgt durch seinen formschlüssigen Eingriff in den Stab 4 für eine unverdrehbare Festlegung des Stabes. Es ist ferner das Antriebsglied für die Bewegung des Stabes 4 in Richtung des Pfeils 10. Gleichzeitig ist es mit einer Anzeigevorrichtung verbunden, so daß es als Stellungsmelder wirkt.

Das Führungsrohr 15 ist Teil eines Gehäuses 18, zu dem zwei in Nuten oder Abflachungen des Stabes 4 greifende Führungsrollen 19 und 20 gehören. Durch die Rollen 19, 20 ist zusätzlich sichergestellt, daß sich der Stab 4 nicht gegenüber dem Gehäuse 18 verdrehen kann. Außerdem läßt sich mit den Rollen 19, 20 die gleitende Reibung im Führungsrohr 15 verringern. Das Ritzel 16, das zusammen mit einem geeigneten Antrieb im Gehäuse 18 befestigt ist, kann ebenfalls zur Führung des Stabes 4 beitragen.

An seiner Außenseite trägt das Gehäuse 18 einen Zahnring 22, in den ein Ritzel 23 über ein Zahnrad 24 eingreift. Das Ritzel 23 ist mit einem Kegelrad 25 gekoppelt, das von einem nicht weiter gezeichnete η Drehantrieb 26 in Bewegung gesetzt werden kann.

Das Gehäuse 18 ist mit einem Wälzlager 28 gegenüber einem feststehenden Aufsatz 30 drehbar abgestützt, der auf dem Deckel 12 sitzt. In den Bohrungen 13 des Deckels kann somit der Stab 4 zusammen mit dem Gehäuse 18 die durch den Pfeil 31 angedeutete Drehbewegung ausführen. Der Aufsatz 30 trägt die zur Unterbringung des Drehantriebes 26 dienenden Teile. Er ist mit einem Zentrierring 33 verschraubt, der den Bohrungen 13 des Werkstückes angepaßt ist.

Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 ragt der Aufsatz 30 mit der Außenseite des Zentrierringes 33 möglichst spielfrei in die für die Deckelschrauben vorgesehene Bohrung 13. In F i g. 2 ist dagegen gezeichnet, daß die Einrichtung 1 ohne wesentliche Umbauten zur Untersuchung von Deckelschrauben 35 eingesetzt werden kann, die in den Unterteil 36 des Reaktordruckbehälters eingelassen sind und Muttern 37 tragen, die über angepaßte Zwischenringe 38 auf die Oberseite 39 des Deckelflansches 11 einwirken.

Wie F i g. 2 zeigt, umfaßt bei der Prüfung der Schrauben 35 die Innenseite 40 des Zentrierringes 33 die Oberseite der Deckelschrauben. Die Stange 4 trägt hierbei an ihrem unteren Ende einen in eine sentrische Bohrung 41 der Schrauben 25 passenden einzelnen Prüfkopf 42, der eine Ultraschallprüfung ermöglicht. Mit Hilfe eines geeigneten Trägers können aber auch mehrere Ultraschallprüfköpfe in Längsrichtung des Stabes 4 zusammengefaßt sein, wie in einer älteren Patentanmeldung der Anmelderin vorgeschlagen wird. Sie haben als Befestigungseinrichtung entsprechend der Flanschverbindung 3 in F i g. 2 eine kardanisehe Verbindung 43 am Stab 4, mit der auch eine Einzelsonde angebracht werden könnte. Die kardanisehe Verbindung 43 ermöglicht allseitige Bewegungen bis zu einem Winkel von etwa 15°, so daß sich die Sonden genau den Prüfflächen anpassen können.

Die Einrichtung 1 kann somit ohne zusätzlichen Aufwand für das Verfahren des Prüfkopfes 42 auch bei der Schraubenprüfung eingesetzt werden. Dazu sind praktisch keine Umbauten erforderlich. Es ist lediglich das der Unterseite des Stabes 4 zugeordnete Prüfsystem 7 dem Werkstück, in erster Linie also dem Durchmesser der Bohrung 13 oder 41 anzupassen. Da der für die Anpassung an das Werkstück maßgebende Zentrierring 33 ein einfaches Bauteil ist, das bei geeigneter Gestaltung, nämlich abgestuften inneren und äußeren Ringflächen, auch für unterschiedliche Bohrungen verwendet werden kann, ergeben sich wesentliche Einsparungen. Im übrigen gestatten Flasche 45 und 46. mit denen der /entrierring 33 des Aufsatzes 30 an den Werkstücken festgelegt wird, bei Bedarf einen schnellen Austausch, so daß die Einrichtung 1 auch an Werkstücke mit solchen unterschiedlichen Bohrungen leicht angepaßt werden kann, die nicht mehr mit einem Zentrierring 33 zu erfassen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Prüfen von Werkstücken mit Hilfe eines Stabes, der in einer Bohrung des Werk-Stücks LnCeinem am Werkstück abgestützten Gehäuse in seiner Längsrichtung bewegbar geführt und an dessen Ende eine Befestigungseinrichtung für mindestens eine Sonde, insbesondere eine Ultraschallsonde zum Prüfen von Reaktordruckbehältern für Kernreaktoren, vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Aufsatz (30) des Gehäuses einen Zentrierring (33) aufweist, der mit inneren und/oder äußeren Ringflächen versehen ist, die abgestuft ausgeführt sind. '5

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrierring (33) austauschbar ist

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (18) an dem Aufsatz (30) drehbar gelagert ist ^M

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Aufsatz (30) ein Antrieb (26) zur Drehung des Gehäuses (18) angeordnet ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß entsprechend der Anpassung des Aufsatzes (30) auch die Sonden oder Sondensätze mittels einer Verbindung (3; 43) austauschbar ausgeführt sind.