DE2640055B2 - Rohrkrümmermanipulator, insbesondere zur Ultraschallprüfung bei Kernreaktoranlagen - Google Patents

Rohrkrümmermanipulator, insbesondere zur Ultraschallprüfung bei Kernreaktoranlagen

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Description

Die Erfindung betrifft einen Manipulator zur Materialprüfung von Rohrkrümmern von ihrer Innenseite her, insbesondere zur Ultraschallprüfung (US-Prüfung) der von außen nicht zugänglichen Verbindungsschweißnahtpartien zwischen dem Hauptkühlmittel-Leitungsstutzen eines Reaktordruckbehälters, seiner Primär-Rohrleitungs-Krümmer und der Primärleitung sowie US-Prüfung der Krümmerlängsnähte, wobei der Manipulator am Ausleger eines Mastmanipulators gelagert ist und — innerhalb des geöffneten Reaktordruckbehälters — mit dem Ausleger höhenverstellbar (z-Richlung), um die Mastachse drehbar und in Längs- und Querrichtung (λγ- und y-Richtung) verstellbar ist
Es besteht seit längerer Zeit ein Bedürfnis, bei Kernreaktoranlagen Rohrkrümmer von ihrer Innenseite her zu prüfen, da diese vielfach mit gekrümmten Hauptkühlmittelleitungen ausgestattet sind und die Sicherheitsbehörden eine Prüfung der Schweißnähte nicht nur von außen, sondern auch von innen an derartigen Rohrkrümmern verlangen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Manipulator zur Materialprüfung von Rohrkrümmern von ihrer Innenseite her zu schaffen, insbesondere zur Ultraschallprüfung der von außen nicht zugänglichen gekrümmten Hauptkühlmittelleitungsstücke bei Reaktordruckbehältern, mittels welchem in definierter und reproduzierbarer Weise durch Fernbedienung nach einem geeigneten Prüfprogramm die einzelnen Prüfbahnen abfahrbar sind. Von besonderer Bedeutung ist ein solcher Manipulator deshalb, weil — abgesehen von der US-Prüfung vor Inbetriebsetzung — die genannten Rohrleitungsteile eine relativ hohe Dosisleistung aufweisen, die das Arbeiten in der Nähe der Rohrleitungen — wenn überhaupt — nur für kurze Zeit und in Schutzanzügen zuläßt.
Durch die DE-AS 21 51 114 ist ein einem Manipulator vergleichbares Rohrüberprüfungsiahrzeug zur Materialprüfung von Rohrleitungen, nämlich zur Durchbiegungsmessung, von der Innenseite her bekanntgeworden, welches mehrgliedrig ist und dessen Glieder gelenkartig miteinander verbunden sind, wobei an den Fahrgliedern Stützräder angebracht sind. Dadurch wird das Fahrzeug in Bezug auf den Rohrumfang abstützbar und zentrierbar und in Richtung der Rohrachse auch bei Rohrkrümmungen verfahrbar. Ein- und ausfahrbare Stützbeine sind dort nicht vorhanden, so daß das Fahrzeug nur für einen bestimmten Rohrleitungs-Durchmesser verwendbar ist Auch können offensichtlich stark gekrümmte Rohrleitungsbereiche nicht durchfahren werden.
Das bekannte Fahrzeug ist deshalb zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe nicht geeignet.
Ausgehend von einem Manipulator zur Materialprüfung von Rohrkrümmern der eingangs genannten Art wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch
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ίο gelöst, daß der Manipulator durch Verwendung von gelenkig miteinander verbundenen Fahrgliedern und Stützbeinen aus einem mehrgliedrigen, verfahrbaren Fahrzeug besteht, jedoch derart abgewandelt daß die Fahrglieder des Fahrzeuges mittels aus- und einfahrbarer Stützbeine zentriert im Bezug auf den Rohrinnenumfang abstützbar und mittels an den Enden der Stützbeine gelagerter Rollkörper in Rohrlängsrichtung verfahrbar sind, daß bei dem Manipulator das kopfseitige Fahrglied als Träger eines Prüfsystems verwendet wird, der mit dem Fahrzeug in Richtung der Rohrachse verfahrbar ist und der ein an mindestens einem Prüfarm befestigtes Prüfsystem aufweist das mit dem Prüfarm in Rohrumfangsrichtung längs vorgegebener Prüfbahnen drehbar, radial ein- und ausfahrbar und auf die jeweilige Rohrmitte zentrierbar gelagert ist, und daß sich der Manipulator während des Vorschubs in Rohrachsrichtung der Rohrkrümmung anpaßt jedoch derart abgewandelt daß die Fahrglieder und der Prüfsystemträger über Gelenkkupplungen und längenverstellbare Antriebsglieder derart miteinander in Eingriff stehen, daß sie in einer gestreckten Bereitschaftsstellung, bei der sich der Manipulator vor dem Leitungsstutzen befindet in Stutzenachsrichtung ausgerichtet auf Rohrmitte zentriert und starr miteinander gekuppelt sind, dagegen in einer Fahrstellung, bei der sich mindestens das Prüfsystem des Manipulators im Krümmungsbereich des Rohres befindet die Fahrglieder und der Prüfsystemträger lose miteinander gekuppelt sind.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile sind vor allem darin zu sehen, daß nunmehr auch die Rohrkrümmer von innen heraus, d. h. die entsprechenden Schweißnahtpartien, mittels Ultraschalls auf definierte und reproduzierbare Weise prüfbar sind, so daß Prüfprotokolle erstellt werden können, die eine Aussage über den metallurgischen Zustand der wichtigen Hauptkühlmittelleitungen in ihrem Innenbereich verfügbar machen.
Die gelenkige Verbindung der Fahrglieder untereinander und mit dem Prüfsystemträger kann über Kardangelenke erfolgen, so daß auch räumlich gekrümmte Rohrleitungskrümmer abfahrbar sind. In vielen Fällen sind jedoch die Rohrleitungen lediglich in einer Ebene gekrümmt, und für diesen Fall ist es besonders vorteilhaft, wenn die Fahrglieder und der Prüfsystemträger mittels Gelenklaschen derart gelenkig miteinander verbunden sind, daß das Fahrzeug eine der Rohrkrümmung entsprechende Auslenkung in einer Ebene auszuführen vermag, dagegen in anderen rohraxialen Ebenen starr ist.
Das Ausrichten des Fahrzeuges auf die Mitte des Rohrleitungskrümmers erfolgt vor dem Einfahren. Aufgrund von praktisch unvermeidbaren Meßungenauigkeiten kann sich nun vor dem oder beim Einfahren ein seitlicher Versatz zwischen dem Fahrzeug und der eigentlichen Ausrichtungsachse ergeben. Damit das Fahrzeug jedoch ungehindert weiterfahren kann, ohne daß ein Verklemmen auftritt, ist es gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß das Fahrzeug über ein Kreuzführungsstück an einem Ausleger des Mastmanipulators derart gelagert ist, daß ein seitlicher Versatz zwischen eingefahrenem Fahrzeug und Ausleger ausgleichbar ist, wogegen das Kreuzführungsstück zum Zentrieren und Ausrichten des Fahrzeuges in seiner gestreckten Bereitschaftsstellung arretierbar ist Dieser Ausgleich ist auch vorteilhaft, falls das erste Fahrglied in den Krümmungsbereich gelangen
sollte. Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt das erste Fahrglied des Fahrzeuges (das dem Mastmanipulator am nächsten liegt) ein Teleskopgestänge, das an dem Ausleger bzw. einem fahrzeugseitigen Gelenkflansch des Kreuzgelenkes befestigt ist. Hierdurch läßt sich der in Rohrachsrichtung liegende Prüfbereich in praktisch allen Fällen überstreichen, wobei, wie erwähnt, auch das erste Fahrglied in den Krümmungsbereich gelangen kann. Zur Definition der gestreckten Bereitschaftsstellung sind vorzugsweise an den Gelenklaschen und den Fahrgliedern Ausricht-Anschläge angebracht, die in der gestreckten Bereitschaftsstellung satt aufeinanderliegen. Als Antrieb für das Fahrzeug sind grundsätzlich elektrische, pneumatische oder hydraulische Antriebe möglich. Bevorzugt werden jedoch pneumatische Antriebe eingesetzt, weil hierdurch eine eventuelle Leckage von Hydraulikflüssigkeit von vornherein unterbunden ist und trotzdem die nötigen Kräfte bei robustem Aufbau aufzubringen sind. Pneumatische Antriebe werden demgemäß bevorzugt eingesetzt zum Antrieb der Stützbein-Teleskope, zum Ausrichten oder Krümmen der Fahrgliederkette, zum Axialverschieben des Fahrzeuges und zum Ausfahren der Prüfarme des Prüfsystemträgers, ebenso wie auch zum Betätigen eines an einem Axial-Radial-Gestänge sitzenden Ultraschall-Zentrierungsauges.
Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand der ein Ausführungsbeispiel dargestellten Zeichnung erläutert, in welcher zeigt
F i g. 1 zum Teil im Schnitt den Manipulator mit zwei Fahrgliedern und einem Prüfsystemträger, in einem Rohrkrümmer eingefahren, wobei die Figur in zwei Teile IA und 1B aufgeteilt ist und das Prüfsystem 10 (vgl. jedoch F i g. 3,4 und 5) weggelassen ist;
F i g. 2 in einer um 90° gedrehten Darstellungsebene die Einzelheit des Kreuzgelenkes und des Teleskopes für das erste Fahrglied;
Fig.3 den Manipulator in der gestreckten Bereitschaftstellung vor dem Einfahren in den Rohrkrümmer, wobei auch ein Teil des Mastmanipulators und das US-Auge dargestellt sind, in einem Aufriß;
F i g. 4 einen Grundriß des Gegenstandes nach F i g. 3, jedoch in einer bereits in den Rohrkrümmer eingefahrenen Stellung;
Fig.5 eine Frontansicht auf den Prüfsystemträger mit zwei Prüfarmen und
F i g. 6 eine Front- bzw. Stirnansicht eines Fahrgliedes mit seinen drei Stützbeinen und das US-Auge mit seinem Gestänge.
Gemäß F i g. 1 weist der als Ganzes mit 1 bezeichnete Manipulator ein erstes Fahrglied la, ein zweites Fahrglied 16 und einen Prüfsystemträger Ic auf, wobei die Glieder la, 16, Ic mittels der Gelenke 2a, (siehe Fig.2) 26 und Ic gelenkig miteinander zu einem mehrgliedrigem Fahrzeug verbunden sind. Die Innenkontur des Reaktordruckbehälters einer nicht näher dargestellten Kernreaktoranlage ist bei 3 und die Innenkontur des Rohrkrümmers bei 4 angedeutet Die entsprechenden Außenkonturen sind mit 3' bzw. 4' und ferner eine Stutzeninnen- und Außenkontur mit 5, 5' bezeichnet Dementsprechend ist 3a der Reaktordnickbehälter, 4a die gekrümmte Hauptkühlmittelleitung und 5a der Druckbehälterstutzen. Es handelt sich hierbei um eine Hauptkühlmittelleitung, von welcher mehrere über den Umfang des Reaktordruckbehälters gleichmäßig verteilt sind. Sb ist die Stutzennaht, Ab die Rohranschlußnaht, die Längsnähte innerhalb des Rohrkrümmers sind nicht näher dargestellt. Der Manipulator 1 ist am Ausleger 6 eines aus F i g. 3 und F i g. 4 ausschnittsweise ersichtlichen Mastmanipulators 7 gelagert; er ist innerhalb des geöffneten Reaktordruckbehälters 3a mit dem Mastmanipulator 7 bzw. dem Ausleger 6 höhenverstellbar in z-Richtung (Pfeil z) um die Mastachse 7a drehbar (Pfeil φ) und in Längs- und Querrichtung verstellbar (Pfeile χ und y in F i g. 4).
Die Fahrglieder la, \b(siehe Fi g. 1) sind mittels ausin und einfahrbarer Stützbeine 8 zentriert in Bezug auf den Rohrinnenumfang 4 abstützbar und mittels an den Enden der Stützbeine gelagerter Rollkörper 8a in Rohrlängsrichtung (*-Achse) verfahrbar. Auch der kopfseitige Prüfsystemträger Ic ist mit dem Manipula-
!5 tor 1 bzw, dem Fahrzeug la, ib in Richtung der Rohrachse verfahrbar. Er weist (siehe auch F i g. 5) zwei Prüfarme 9 auf, an denen je ein Prüfsystem 10 am äußeren Ende befestigt ist und ferner (siehe Fig. 1) je ein Stützrollenlineal 11 mit Stützrollen Ha-An dem Stützrollenlineal U sind auch jeweils die Prüfsysteme 10 befestigt, welche aus einer Befestigungsplatine 10a, einem Schwinghebelsystem 106 und den eigentlichen Ultraschall-Prüfköpfen 10c bestehen, welche in an sich bekannter Weise mittels kardanischer Aufhängung an
2> den Schwinghebeln 106 befestigt sind. Die Prüfanne 9 sind parallel zueinander auf Sehnen liegend um die Zentralachse Γ des Manipulators 1 punktsymmetrisch zueinander angeordnet, so daß bei Drehung des Prüfsystemträgers Ic jedes der Prüfsysteme 10 mit
v) seinen Prüfköpfen entsprechende Prüfbahnen am Innenumfang 4 des Rohrkrümmers abfährt Haben die Prüfsysteme 10 mit ihren Prüfköpfen 10c die gleiche Lage, so genügt eine Drehung von etwa 180° zum vollständigen Abfahren, andernfalls muß der Prüfsy-
J5 stemträger um 360° gedreht werden, wobei jedoch dann die doppelte Anzahl von Prüfbahnen abfahrbar ist Hierbei rollt der Prüfsystemträger Ic mit seinen Stützrollen 11 a in achsnormaler Lage und zentrisch zum jeweiligen Rohrkrümmerquerschnitt ab.
Die Fahrglieder la, ib und der Prüf systemträger Ic sind über die schon erwähnten Gelenkkupplungen 2a, 26 und 2c miteinander gelenkig gekuppelt, und zwar ist der Manipulator zum Abfahren von in einer Ebene gekrümmten Rohrleitungen vorgesehen, so daß diese
4". Gelenkkupplungen dementsprechend eine Krümmung nur in einer Ebene zulassen, wogegen in anderen rohraxialen Ebenen das Fahrzeug starr ist Die Gelenkkupplungen bestehen (vgl. auch Fig.2) aus Gelenklaschen 12 mit Gelenkauge 12a, Zapfen 126 und
r>o Rollenlager 12c Entsprechend sind die Gelenkkupplungen 26 und 2c ausgebildet, wobei die Gelenkkupplung 2c um 90° gedreht zur besseren Erkennbarkeit dargestellt ist Die Fahrglieder la, 16 und der Prüf systemträger Ic stehen außerdem über längenverstellbare Antriebsglieder 13 miteinander in Eingriff. Diese bestehen aus pneumatischen Kraftkolbensystemen, deren Kolben jeweils bei 13a und deren Zylinder jeweils bei 136 an die Fahrglieder la, 16, den Prüfsystemträger Ic und die Gelenklaschen 12 angelenkt sind. Die Gelenklaschen 12
w> und die Fahrglieder la, 16 sowie auch der Prüfsystemträger lcsind nun mit Anschlägen 14a, 146 versehen, die in der gestreckten Bereitschaftsstellung (Fig.3) satt aufeinanderliegen, so daß diese Stellung eindeutig definiert ist Der Manipulator 1 kann aus der z. B. in
hi F i g. 1 dargestellten gekrümmten Stellung in die gestreckte Stellung nach Fig.3 durch Betätigung der Kraftkolben 13 gebracht werden, wobei zur Vereinfachung und Obersichtlichen Darstellung die Druckmittel-
leitungen zu diesen Kraftkolben wie auch noch zu weiteren, weiter unten erläuterten Kraftkolbensystemen nicht dargestellt sind. Gemäß F i g. 3 ist in der gestreckten Bereitschaftsstellung der Manipulator 1, bevor er in die Rohrleitung 5a, 4a eingefahren wird, in Stutzenachsrichtung χ ausgerichtet und auf Rohrmitte zentriert, wobei die Fahrglieder la, 16 und der Prüf systemträger Ic starr miteinander gekuppelt sind. Dagegen sind in der Fahrstellung (F i g. 4, F i g. 1) bei der sich gegebenenfalls ein Fahrglied 16 und mindestens der Prüfsystemträger leim Krümmungsbereich des Rohres 5a, 4a befinden, die Fahrglieder la und 16 und der Prüfsystemträger Ic lose miteinander gekuppelt, so daß sie sich während des Vorschubs in Rohrachsrichtung χ der Rohrkrümmung 5 anpassen. Für diese Fahrstellung werden die Druckluftzylinder der pneumatischen Kraftkolben 13 drucklos gemacht, d. h. entlüftet.
Das Fahrzeug la, 16, Ic, d. h. sein Fahrglied la, ist nun über ein Kreuzführungsstück 15 am Ausleger 6 des Mastmanipulators 7 (vgl. insbesondere F i g. 1, 2) derart gelagert, daß ein seitlicher Versatz zwischen dem eingefahrenen Fahrzeug und dem Ausleger 6 ausgleichbar ist, wogegen das Kreuzführungsstück 15 zum Zentrieren und Ausrichten des Fahrzeuges (siehe F i g. 3) in seiner gestreckten Bereitschaftsstellung arretierbar ist. Im einzelnen besteht das Kreuzführungsstück aus zwischen drei Flanschen 15.1, 15.2 und 15.3 angeordneten Führungsstangenpaaren 15a, 156, wobei der Flansch 15.2 mit Hülsen 16 auf den Führungsstangen 15a in z-Richtung verschieblich gelagert ist und der Flansch 15.3 mit Hülsen 17 auf den Führungsstangen 15b in y-Richtjng verschieblich gelagert ist und zur Rückstellung in die Null-Lage Schraubendruckfedern 18 auf den Führungsstangen 15a, 156 sitzen. Die beschriebene Führungseinheit des Kreuzführungsstückes wird im Falle des Ausrichtens des Manipulators (Fig.3) durch Zentrierbolzen 19, die in entsprechenden Nuten
20 greifen, arretiert.
Das erste Fahrglied la umfaßt ein Teleskopgestänge
21 mit Fußrohr 21a und Gleitrohr 216, wobei das Gleitrohr 216 mit dem Fahrglied la fest verbunden ist und das Fußrohr 21 mit dem Flansch 15.3 des Kreuzführungsstückes 15. Als Stellantrieb 22 für das Teleskoprohr 21 dient wiederum ein pneumatisches Kraftkolbensystem, dessen Kolbenstange 22a am Grundkprper la'des Fahrgliedes la angelenkt ist und dessen Zylinder 22b am Fußrohr 21a des Teleskoprohres 21 bei 22c angelenkt ist. Es sind zwei diametral gegenüberliegende Antriebssysteme 22 verwendet, vergleiche F i g. 1 und 2.
Zum Drehantrieb des Prüfsystemträgers Ic könnte diesem direkt ein Motor mit Getriebe zugeordnet sein. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die besonders robuste Bauform einer Gelenkwelle 23 gewählt, deren kardanische Gelenke mit 23a und deren Rollenlagerung mit 235 bezeichnet sind. Die Gelenkwelle 23 ist vom Ausleger 6 durch das Kreuzführungsstück 15, das hohle Teleskopgestänge 21 und die hohlen Fahrglieder la, 16, d. h. durch ihre hohlen Grundkörper la', \b', hindurch bis hin zum Prüfsystemträger Ic verlegt Sie ist mittels eines Antriebsmotors mit Getriebe (nicht näher dargestellt), der innerhalb des Auslegers 6 angeordnet ist, rotatorisch antreibbar. Die Rollenlager 23b sind innerhalb des Teleskoprohres 216 bzw. innerhalb von dem Fahrglied to und dem Prüfsystemträger Ic zugeordneten Hohlrohren \b" Xc" angeordnet Die Gelenkwelle 23 ist mittels der Schraubverbindung 23c längenverstellbar. An ihr freies Ende 23t/ ist der Prüf systemträger Ic mit seinen Prüfarmen 9 angeflanscht. Auch die Prüfarme 9 sind als hohle Teleskoparme ausgebildet, wobei sie in ihrem Inneren einen Stellantrieb, vorzugsweise jeweils einen pneumatischen Kraftkolben enthalten (nicht näher dargestellt). Durch diesen Antrieb lassen sich die Prüfarme 9 etwa radial ausfahren und wieder einziehen und damit die Stützrollen 1 la und die Prüf köpfe 10 in Stellung bringen. Die Prüfköpfe 10 sind in F i g. 1B weggelassen und nur in
ίο F i g. 5 dargestellt. Diese beim Prüfsystemträger 1 cnicht näher dargestellten Kraftkolbensysteme sind etwa so ausgebildet, wie anhand des Fahrgliedes la näher dargestellt (F i g. 1). Die Stützbeine 8 des Fahrgliedes la und entsprechend auch des Fahrgliedes 16 sind an ihren Enden mit zweiarmig-symmetrischen, in Fahrtrichtung orientierten Roilenhebeln 24 versehen, weiche starr mit den Stützbeinen 8 bei 24a verbunden sind, derart daß das jeweilige Stützbein 8 sich achsnormal zum Rohrkrümmer 4a, 5a einstellt Die starre Kupplung 24a wird durch eine festgezogene Schraubverbindung gebildet. Die Stützbeine 8 sind ebenso wie die schon erläuterten Prüfarme 9 hohl und als Teleskopgestänge 25 ausgeführt mit Fußrohr 25a und Gleitrohr 256, wobei letzteres mittels Rollen 25c am Außenumfang des Fußrohres 25a genau geführt entlanggleiten kann. Der pneumatische Kraftantrieb ist hier mit 26, das Kolbengesiänge 26a und der Zylinder mit 266 bezeichnet; letzterer ist bei 26c am Fußrohr 25a und ersteres an dem mit Gleitrohr verbundenen Schraubbolzen 24a angelenkt. In der jeweiligen Meßposition des Manipulators 1 werden die Rollen 8a durch Betätigung der pneumatischen Antriebe 26 fest gegen die Rohrinnenwand gedruckt und somit der Manipulator eindeutig verspannt und fixiert. Wie es F i g. 6 zeigt, sind
-i5 pro Fahrglied la, 16 drei in einer achsnormalen Ebene angeordnete Stützbeine 8 vorgesehen. Das ergibt eine definierte Dreipunktauflage. F i g. 6 zeigt eine Ansicht in Richtung auf das freie kopfseitige Ende des Manipulators 1, wobei der Radialarm 27a eines US-Zentrierungsauges 27 erkennbar ist. F i g. 3 und 4 zeigen deutlicher das Axialgestänge 276, welches durch eine aus F i g. 1 nicht ersichtliche Axialbohrung des Prüfsystemsträgers Ic nach außen hindurchtritt, wobei der Radialarm 27a des US-Zentrierungsauges einen pneumatischen Kraftkolben 28 enthält. Mit diesem US-Auge 27 kann der Manipulator 1 (vgl. Fig.3) in seiner gestreckten Breitschaftsstellung ein kurzes Stück in die Rohrleitung 4a, 5a eingefahren werden, wobei durch Drehung des Armes 27a die genaue zentrische Lage des Manipulators
so 1, d. h. die Ausrichtung auf die x-Achse, vorgenommen werden kann und wobei auch in der Prüfposition gemäß F i g. 1 und 4 weitere Zwischenkontrollen der zentrischen Position des Manipulators 1 möglich sind.
Die Wirkungsweise des Manipulators ergibt sich, soweit sie nicht schon durch das Vorstehende ersichtlich war, wie folgt: Nach dem Einfahren des Manipulators in den geöffneten Reaktordruckbehälter (dieser ist zum Zwecke der Wiederholungsprüfung üblicherweise mit Wasser gefüllt) wird der Manipulator gemäß Fig.3 in
die gestreckte BereitschaftssteUung gefahren und durch das US-Auge 27 auf Rohrmitte zentriert Hierbei ist das Kreuzführungsstück 15 arretiert Nun kann der Manipulator 1 mit dem Teleskop 21 langsam in das Rohr 4a, 5a eingefahren werden, wobei das Kreuzführungsstück 15 entriegelt ist und wobei auch die pneumatischen Antriebe 13, welche in der Position gemäß Fig.3 druckbeaufschlagt waren, nunmehr drucklos gemacht werden, so daß der Manipulator 1 mit seinem Fahrglied
luden Krümmungen des Rohres zu folgen vermag. Der Prüfsystemträger 1 ist hierbei noch eingefahren, berührt also die Rohrwandungen mit seinen Rollen 11a und Prüfknöpfen 10 noch nicht. 1st diese erste Prüfposition erreicht, so werden die Stützbeine 8 durch Betätigung der Pneumatikantriebe 26 arretiert, und der Prüfsystemträger wird mit seinen Rollen 11a und Prüfknöpfen 10 mittels seines Pneumatikantriebs in Prüfstellung gebracht. Nun kann der Prüfsystemträger längs der Prüfbahn durch langsames Drehen der Gelenkwelle 23
10
seine Prüfbahnen abfahren. Zum Abfahren weiterer Prüfbahnen wird der Prüfsystemträger wieder außer Eingriff bezüglich der Rohrwandung gebracht, die Rollen 8a werden durch Betätigung der Pneumatikantriebe 26 wieder entspannt, und durch Betätigung des Teleskopes 21 mit Hilfe der Kraftkolben 22 kann der Manipulator 1 in die nächste axiale Prüfposition verfahren bzw. wieder herausgefahren werden. Bemerkt sei noch, daß in Fig.4, linke Hälfte, eine Vorposition des Manipulators 7 dargestellt ist.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (14)

Patentansprüche:
1. Manipulator zur Materialprüfung von Rohrkrümmern von ihrer Innenseite her, insbesondere zur Ultraschallprüfung (US-Prüfung) der von außen nicht zugänglichen Verbindungsschweißnahtpartien zwischen dem Hauptkühlmittel-Leitungsstutzen eines Reaktordruckbehälters, seiner Primär-Rohrleitungs-Krümmer und der Primärleitung sowie zur US-Prüfung der Krümmerlängsnähte, wobei der Manipulator am Ausleger eines Mastmanipulators gelagert ist und — innerhalb des geöffneten Reaktordruckbehälters — mit dem Ausleger höhenverstellbar fz-Richtung), um die Mastachse drehbar und in Längs- und Querrichtung (χ- und y-Richtung) H verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Manipulator (1) durch Verwendung von gelenkig miteinander verbundenen Fahrgliedern (la, Xb) und Stützbeinen (8) aus einem mehrgliedrigen, verfahrbaren Fahrzeug besteht, jedoch derart abgewandelt, daß die Fahrglieder des Fahrzeuges mittels aus- und einfahrbarer Stützbeine (8) zentriert im Bezug auf den Rohrinnenumfang (4) abstützbar und mittels an den Enden der Stützbeine gelagerter Rollkörper (Sa) in Rohrlängsrichtung (X) verfahrbar sind, daß bei dem Manipulator (1) das kopfseitige Fahrglied als Träger eines Prüfsystems verwendet wird, der mit dem Fahrzeug (Ia, Xb)in Richtung der Rohrachse (X) verfahrbar ist und der ein an mindestens einem Prüfarm (9) befestigtes Prüfsystern (10) aufweist, das mit dem Prüfarm in Rohrumfangsrichtung längs vorgegebener Prüfbahnen drehbar, radial ein- und ausfahrbar und auf die jeweilige Rohrmitte (X) zentrierbar gelagert ist, und daß sich der Manipulator während des Vorschubs in v> Rohrachsrichtung (X) der Rohrkrümmung anpaßt, jedoch derart abgewandelt, daß die Fahrglieder (la, 1 ty und der Prüfsystemträger (IcJ über Gelenkkupplungen (2a, 2b, 2c) und längenverstellbare Antriebsglieder (13) derart miteinander in Eingriff stehen, 4» daß sie in einer gestreckten Bereitschaftsstellung, bei der sich der Manipulator (1) vor dem Leitungsstutzen (5a) befindet, in Stutzenachsrichtung (X) ausgerichtet, auf Rohrmitte zentriert und starr miteinander gekuppelt sind, dagegen in einer Fahrstellung, bei der sich mindestens das Prüfsystem (10) des Manipulators (1) im Krümmungsbereich des Rohres (Aa)befindet, die Fahrglieder (la, 1 b)und der Prüfsystemträger (IcJ lose miteinander gekuppelt sind. r> <>
2. Manipulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeug über ein Kreuzführungsstück (15) an einem Ausleger (6) des Mastmanipulators (7) derart gelagert ist, daß ein seitlicher Versatz zwischen eingefahrenem Fahrzeug (la, Xb) und v> Ausleger (6) ausgleichbar ist, wogegen das Kreuzführungsstück (15) zum Zentrieren und Ausrichten des Fahrzeuges (la, Xb) in seiner gestreckten Bereitschaftsstellung arretierbar ist
3. Manipulator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch w> gekennzeichnet, daß das erste Fahrglied (IaJ des Fahrzeugs ein Teleskopgestänge (21) umfaßt, das an dem Ausleger (6) bzw. einem fahrzeugseitigen Gelenkflansch (15J) des Kreuzführungsstückes (15) befestigt ist *>
4. Manipulator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrglieder (Xa, Xb) und der Prüfsystemträger (IcJ mittels Gelenklaschen
(12) derart gelenkig miteinander verbunden sind, daß das Fahrzeug (la, Xb) eine der Rohrkrümmung entsprechende Auslenkung in einer Ebene (x-y) auszuführen vermag, dagegen in anderen rohraxialen Ebenen starr ist
5. Manipulator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an den Gelenklaschen (12) und den Fahrgliedern sowie dem Prüfsystemträger (la, Xb, Xc) Ausricht-Anschläge (14a, X4b) angebracht sind, die in der gestreckten Bereitschaftsstellung satt aufeinanderliegen.
6. Manipulator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an die Fahrglieder (la, Xb)und den Prüfsystemträger (Xc)Stellantriebe (13), vorzugsweise pneumatische Kraftkolben, angelenkt sind, mittels welcher sie aus der gekrümmten Fahrstellung in die gestreckte Bereitschaftsstellung und umgekehrt überführbar sind, und daß die Druckluftzylinder der pneumatischen Kraftkolben für den Fahrbetrieb zwecks loser Kopplung der Fahrglieder (Xa, Xb) und des Prüfsystemträgers (IcJ entlüftbar sind.
7. Manipulator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zum Drehantrieb des Prüfsystemträgers (IcJ eine mit letzterem verbundene, mastmanipulatorseitig antreibbare Gelenk- bzw. Kardanwelle (23) vom Ausleger (6) durch das Kreuzführungsstück (15), das hohle Teleskopgestänge (21) und die hohlen Fahrglieder (la, Xb) hindurch verlegt ist, wobei die Gelenkwelle (23) mittels Rollenlagerung (23b) in den einzelnen Fahrgliedern (la, 16Jund am Prüfsystemträger (IcJgelagert ist.
8. Manipulator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Antrieb des Teleskopgestänges (21) ein zweiter Stellantrieb (22), vorzugsweise pneumatische Kraftkolben, achsparallel zum Teleskopgestänge (21) angeordnet und einerseits am ersten Fahrglied (IaJ, andererseits am Fußrohr (2IaJ des Teleskopgestänges (21) angelenkt ist
9. Manipulator nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützbeine (8) der Fahrglieder (la, Xb) an ihren Enden mit zweiarmigsymmetrischen, in Fahrtrichtung orientierten Rollenhebeln (24) versehen sind, welche starr mit den Stützbeinen (8) verbunden sind, derart, daß das jeweilige Stützbein (8) sich achsnormal zum Rohrkrümmer einstellt.
10. Manipulator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet daß die Stützbeine (8) hohl und als Teleskopgestänge ausgeführt sind und daß in ihrem Inneren ein Antrieb (26) zur Längenverstellung und zum Andrücken der Rollen (8aJ an die Krümmerinnenwand in der jeweiligen Meßposition angeordnet ist.
11. Manipulator nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß pro Fahrglied (la, Xb) mindestens drei in einer achsnormalen Ebene angeordnete Stützbeine (8) vorgesehen sind.
12. Manipulator nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet daß auch die Antriebe (26) der Stützbeine (8) als pneumatische Kraftkolben ausgeführt sind (3. Gruppe), welche an den Rollenhebeln (24) einerseits und einem Teleskopfußrohr (25i>J andererseits angelenkt sind.
13. Manipulator nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß am Prüfsystemträ-
ger (ic) frontseitig das axial und radial ausfahrbare Gestänge (276, 27a) eines US-Zentrierungsauges (27) gelagert ist
14. Manipulator nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß arich die Prüfarme (9) als hohle Teleskoparme ausgeführt sind und in ihrem Inneren ein Stellantrieb, vorzugsweise jeweils ein pneumatischer Kraftkolben (4. Gruppe), angeordnet ist
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