DE2702280A1 - Pneumatischer antrieb fuer eine sonde - Google Patents
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Description
BEETZ-LAMPRECHT-BEETZ
80OO MUnchen 22 - Stelnedorfstr. 10
TELEFON (OBS) 2272OI · 22 72 44 - 29BB10
Telex B22O48-Telegramm Allpatent MUnchen
PATENTANWÄLTE Dipl.-Ing. R. BEETZ sen.
Dipl.-Ing. K. LAMPRECHT Or.·Ing. R. BEETZ jr.
Dlpl.-Phy·. U. HEIDRICH
Dr.-Ing. W. Tl M PE Dipl.-Ing. J. SIEGFRIED
410-26.M55P
20. 1. 1977
Commissariat ä. !'Energie Atomique, Paris (Prankr.)
Pneumatischer Antrieb für eine Sonde
Die Erfindung bezieht sich auf einen pneumatischen Antrieb für eine Sonde, insbesondere für eine Sonde zum Messen
von Wirbelströmen.
Der erfindungsgemäße pneumatische Antrieb ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß er umfaßt:
- ein dichtes biegsames Rohr, in dem sich die an ein Kabel angeschlossene Sonde bewegen kann,
- eine erste Vorrichtung zum Verbinden eines der Enden des biegsamen Rohres mit einer Einrichtung zum Ziehen und
Schieben des Kabels,
JiIO-(B 5888.3)-LE
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- eine Vorrichtung zum Einführen eines komprimierten Fluids in das biegsame Rohr, um die Sonde in Richtung auf
und dann in das zu prüfende Rohr hineinzubewegen,
- eine zweite Vorrichtung zum dichten Verbinden des anderen Endes des biegsamen Rohres mit dem zu prüfenden
Rohr; diese zweite Vorrichtung hat eine Baugruppe aus Zylinder, Kolben und Rückführfedern, die es gestattet, den
Antrieb unter einem zu prüfenden Rohr anzusetzen und dann die Verbindung zwischen Antrieb und dem geprüften Rohr zu
lösen.
Vorzugsweise umfaßt die Baugruppe aus Zylinder, Kolben und Rückführfedern:
- ein starres Rohr, welches das biegsame Rohr verlängert und in dem sich die Sonde bewegen kann,
- um dieses starre Rohr herum einen Zylinder, der eine mit komprimiertem Fluid gespeiste Kammer begrenzt, einen
in der Kammer unter den einander entgegengesetzten Schubkräften des komprimierten Fluids und der Rückstellfedern
bewegbaren Kolben,
- eine Speiseleitung der Kammer mit komprimiertem Fluid, die derart von der die Sonde führenden Leitung abzweigt, daß das komprimierte Fluid, das dazu bestimmt ist,
die Sonde anzutreiben, zum Teil in die Kammer abgezweigt wird, wenn die Sonde an der Abzweigung vorbeigefahren
ist.
Diese Anordnung wird zweckmäßigerweise kombiniert mit Mitteln, um ein komprimiertes Fluid in das Rohr einzuführen; diese Mittel bestehen aus einer Düse nach Art eines
Venturirohres, in dessen Achse das mit der Sonde verbundene Kabel läuft. Diese Mittel können in der Verbindungsvor-
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richtung des biegsamen Rohres mit der Zug- und Schiebevorrichtung für das Kabel enthalten sein.
Auf jeden Fall werden die Merkmale und Vorteile der Erfindung besser aus der folgenden Beschreibung hervorgehen,
in der unter Hinweis auf die Zeichnung Ausführungsbeispiele als reine Beispiele und in keiner Weise begrenzend erläutert
werden. In der Zeichnung zeigen:
Einrichtung zur Kontrolle mit Hilfe von Wirbel strömen, bei der eine Sonde in einem zu prüfenden Rohr bewegt werden kann;
Fig. 2 eine Schnittdarstellung der Verbindung des
biegsamen Rohres mit dem zu prüfenden Rohr, die insbesondere die Zylinder-Kolben-Rückführfederbaugruppe darstellt;
Fig. 3 schematisch die Verwendung von Teilen bestimmter Charakteristik und eines Rohres,
das zumindest einen für Eichzwecke benutzbaren Fehler aufweist, der es gestattet, die
Eichung des Apparates zu prüfen;
Fig. 4 einen Schnitt durch die Vorrichtung zum Einführen komprimierten Fluids, insbesondere
Luft, in das biegsame Rohr.
In der Fig. 1 ist schematisch eine Einrichtung für das Prüfen von Rohren durch Wirbelströme dargestellt. Diese
Einrichtung umfaßt: eine Vorrichtung 2 zum Speisen und zur Analyse, eine Seiltrommel Ι, ein Kabel 6, an dessen
Ende eine Sonde 8 angeschlossen ist, eine Zug- und Schiebevorrichtung 10, die es gestattet, das Kabel mit der Sonde
zu verschieben, eine pneumatische Antriebsvorrichtung 12,
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die den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet, eine Einrichtung 14, die eines oder mehrere Rohre 16 enthält,
die überprüft werden müssen. In dem speziellen, in der Fig.
1 dargestellten Fall ist die Einrichtung 1Ί ein Dampf generator,
der U-förmig gebogene Rohre enthält, die in einer Rohrhalteplatte 18 festgelegt sind.
Die Vorrichtung 12 für den pneumatischen Antrieb der Sonde, die den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet,
umfaßt:
- ein dichtes biegsames Rohr 20, in dessen Innerem sich die mit dem Kabel 6 verbundene Sonde 8 bewegen kann;
- eine erste Verbindungsvorrichtung eines der Enden des biegsamen Rohres 20 mit der Vorrichtung zum Ziehen und
Schieben 10;
- eine Vorrichtung 24 für das Einführen von komprimierter
Luft in das biegsame Rohr, um die Sonde in Richtung auf und dann in eines der zu prüfenden Rohre hineinzubewegen;
- eine zweite Verbindungsvorrichtung 26, die das andere Ende des biegsamen Rohres 20 mit dem zu prüfenden Rohr
verbindet. ·
Die zweite Verbindungsvorrichtung 26 kann fest mit einem Einstellarm 28 verbunden sein, der von einer nicht
dargestellten, aber bekannten, Vorrichtung gesteuert wird, und der es gestattet, die Vorrichtung zu bewegen, um sie
nacheinander vor die Einlasse der unterschiedlichen zu prüfenden Rohre einzustellen.
Die Erfindung ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Verbindungsvorrichtung 26 eines Endes
des biegsamen Rohres mit dem zu prüfenden Rohr eine Baugruppe aus Zylinder, Kolben und Rückführfedern enthält,
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die es möglich macht, das Ende des biegsamen Rohres unter den Einlaß des zu prüfenden Rohres einzustellen, um die
Sonde in das Rohr einzuführen, dann das biegsame Rohr von dem zu prüfenden Rohr zu lösen, wenn dieses geprüft worden
ist. Die Vorrichtung ist ausführlich in der Fig. 2 dargestellt.
In dieser Figur umfaßt die Baugruppe aus Zylinder, Kolben und Rückführfedern:
- ein starres Rohr 30, das das biegsame Rohr 20 verlängert und in dem sich die Sonde 8 bewegen kann;
- um dieses starre Rohr 30 herum einen Zylinder 32, der eine mit komprimierter Luft gespeiste Kammer begrenzt ;
- einen Kolben 31*, der sich in der Kammer unter den
gegeneinanderwirkenden Kräften der komprimierten Luft, welche die Kammer speist und der Rückführfedern 36, die
zwischen einem der Enden des Kolbens und der Basis des Zylinders angeordnet sind, verschieben kann;
- eine Speiseleitung 38 der Kammer 33 mit komprimierter Luft, die eine Abzweigung von der die Sonde führenden
Leitung bildet.
Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ergibt sich wie folgt: Ein Anteil der komprimierten Luft, die in das Rohr
20 eingeführt wird, wird durch die Leitung 38 in die
Kammer 33 geleitet, wenn die Sonde 8 an der Zone vorbeigefahren ist, in der die Abzweigung 38 an das Rohr 20 angeschlossen ist (diese Situation ist in der Fig. 2 veranschaulicht). Die durch diese komprimierte Luft auf den Kolben 31»
ausgeübte Kraft hat die Wirkung, diesen Kolben zu verschie-
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ben, bis er sich an das untere Ende 40 des zu prüfenden Rohres 42 ansetzt. Die Vorrichtung für die Führung der Sonde
wird so mit dem zu prüfenden Rohr verbunden und die Sonde, die gleichzeitig durch das Kabel und durch die komprimierte
Luft angetrieben wird, dringt dann in dieses Rohr ein, um seine Prüfung durchzuführen.
Die komprimierte Luft wird abgeschaltet, sobald die Sonde 8 das offene Ende des zu prüfenden Rohres erreicht
hat. Die Sonde wird sodann aus dem Rohr 42 mit Hilfe des Kabels 6 zurückgezogen, das durch die Vorrichtung 6 gezogen
wird; sowie die Kammer 33 nicht mehr mit komprimierter Luft gespeist wird, wird der Kolben durch die Rückführfedern
nach unten gezogen, was das Lösen der Vorrichtung von dem Rohr bewirkt, das soeben überprüft wurde.
Wenn der Abstand des oberen Endes des Zylinders 32 zum unteren Ende 40 des Rohres die Höhe der Kammer übersteigt, könnte der Kolben aus dem Zylinder herausfallen.
Um diesen Fehler zu vermeiden, kann ein Anschlag M3 am Ende
des Zylinders angeordnet sein oder eine Öffnung 44 kann vorgesehen werden, um zu gestatten, daß die komprimierte
Luft entweicht.
Der pneumatische Antrieb gemäß der Erfindung ist insbesondere nützlich, wenn die Rohre, die geprüft werden
sollen, in unterschiedlichen Abständen von dem Ende des Führungsrohres der Sonde liegen. Die erfindungsgemäße
Vorrichtung macht es möglich, Unterschiede in der Höhe zwischen den unteren Enden der zu prüfenden Rohre auszugleichen. Außerdem sichert die erfindungsgemäße Vorrichtung
die Abdichtung der Führungsleitung während sämtlicher Arbeitsgänge der Verbindung und des Einführens der Sonde 8
in die zu überprüfenden Rohre.
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Die Anordnungen, die soeben beschrieben wurden, werden zweckmäßigerweise kombiniert mit Vorrichtungen, die auf dem
gelieferten Diagramm, das von elektronischen Analysemitteln erstellt wird, Referenzsignale erscheinen lassen. Diese
Vorrichtungen können beispielsweise aus einem metallischen Rohrabschnitt bestehen, der zumindest einen bekannten Effekt
hat, der die Rolle eines zur Eichung ausnutzbaren Fehlers spielt. Dies ist schematisch in der Fig. 3 dargestellt, in
der das metallische Rohr 44 einen Fehler 45, beispielsweise ein Loch, hat. Dieses Rohr 44 kann mit dem starren Rohr
30 der Fig. 2 kombiniert werden oder mit ihm zusammenfallen. Wenn die Sonde diesen Fehler entdeckt, erscheint auf der
Kontrollregistrierung ein Signal charakteristischer Form, das dazu dienen kann, eine Eichung der Registrierung durchzuführen.
Die Vorrichtung kann ebenfalls Zonen 46 und 48 von gegenüber den Werten des zu prüfenden Rohres sehr unterschiedlicher elektrischer Leitfähigkeit und magnetischer
Permeabilität enthalten, die beispielsweise nicht metallisch und nicht magnetisch sind. Die Materialien können für die
beiden Zonen unterschiedlich sein. Lösbare Teile können benutzt werden, wenn die Sonde durch diese Zonen hindurchläuft. Es treten dann auf der Registrierung charakteristische Signale auf, die es möglich machen, die Stelle der
Sonde zu ermitteln und die dazu dienen, das Stillsetzen oder das Anlaufen der Kontrolle durch Wirbelströme zu veranlassen. Gegebenenfalls können diese Signale es gestatten,
die Richtung der Verschiebung der Sonde zu bestimmen.
Die Zonen 46 und 48 können beispielsweise aus Kunststoffmaterial bestehen und gleichzeitig die Rolle einer
Verbindung zwischen den Rohren 20 und 30 der Fig. 2 erfüllen.
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XO
Ende des Rohres austritt, erscheint ein charakteristisches Signal, das aufgrund der Tatsache entsteht, daß die Sonde
nicht mehr von Metallmaterial umgeben ist. Dieses Signal macht es möglich, die Umkehr der Verschiebebewegung der Sonde
hervorzurufen und die Rückkehr der Sonde auszulösen.
Es dürfte klar sein, daß diese Elemente, die entweder einen zur Eichung ausnutzbaren Fehler oder ein charakteristisches
Signal darbieten, außerhalb der Verbindung 26 der Vorrichtung mit dem zu prüfenden Rohr angeordnet werden
können und noch allgemeiner gesagt an irgendeiner Stelle der Vorrichtung.
Das biegsame Rohr der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird mit einer Schub- und Zugvorrichtung durch Teile verbunden,
die in einer vorteilhaften Ausführungsvariante Mittel enthalten, die zum Einführen komprimierten Fluids,
wie Luft, in das biegsame Rohr dienen. Dies ist schematisch in der Pig. M dargestellt.
In dieser Figur schließen die Verbindungsmittel 22 des biegsamen Rohres und der Zug- und Schubvorrichtung 10
Mittel zum Einführen komprimierter Luft ein, die aus einer Drucklufteinführungsleitung 50 bestehen, die in eine Verteilungsringkammer
52 mündet, die eine Düse 5** in Form eines Venturirohres speist. Die Lippen 25 des Teiles 56
liegen so dicht wie möglich an dem Kabel 6, wobei jedoch eine Reibung vermieden wird. Außerdem bildet sich ein
leichter Unterdruck vor der Düse, der eine gewisse Ansaugung erzeugt. Diese Anordnungen vermeiden, daß verseuchte
Staubteilchen, die aus den Rohren des nuklearen Wasserverdampfers kommen, sich außerhalb des biegsamen Rohres ausbreiten.
Aus dieser Beschreibung der Erfindung folgt, daß so-
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wohl an der Verbindung der Zug- und Schiebevorrichtung als auch an der Verbindung mit dem zu prüfenden Rohr eine, vollkommene Abdichtung durch die Antriebsvorrichtung der Sonde
sichergestellt wird. Dies ist einer der Vorteile, die die Erfindung bietet, der vor allem dann schätzenswert ist,
wenn es sich darum handelt, die Rohre eines im Betrieb befindlichen Gerätes, insbesondere in einem Kernreaktor, zu
prüfen.
Es dürfte klar sein, daß die gesamte Beschreibung, die vorangeht, sich auf komprimierte Luft lediglich als
Beispiel bezieht, und daß jedes andere Fluid benutzt werden könnte (Gas oder Flüssigkeit). Es dürfte ebenfalls
klar sein, daß die Vorrichtung gemäß der Erfindung eich bei jeder Sonde anwenden läßt, selbst wenn sie keine
Wirbelstromsonde ist.
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Leerseite
Claims (6)
1.^Pneumatischer Antrieb für eine Sonde, insbesondere für
eine Sonde zum Messen von Wirbelströmen,
dadurch gekennzeichnet, daß er umfaßt:
- ein dichtes biegsames Rohr (20), in dem sich die an ein
Kabel oder Seil (6) angeschlossene Sonde (8) bewegen kann;
- eine erste Vorrichtung (22) zum Verbinden eines der Enden des biegsamen Rohres mit einer Einrichtung (10) zum Ziehen
und Schieben des Kabels oder Seils;
- eine Vorrichtung (50, 52, 5Ί, 55) zum Einführen eines
komprimierten Fluids in das biegsame Rohr, um die Sonde in Richtung auf und dann in das zu prüfende Rohr hineinzubewegen ;
- eine zweite Vorrichtung zum dichten Verbinden des anderen Endes des biegsamen Rohres mit dem zu prüfenden Rohr;
diese zweite Vorrichtung hat eine Baugruppe aus Zylinder (32), Kolben (31O und Rückführfedern (36), die es gestattet,
den Antrieb unter einem zu prüfenden Rohr anzusetzen und nach der Prüfung die Verbindung zwischen Antrieb und dem
geprüften Rohr zu lösen.
2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Baugruppe umfaßt:
- ein starres Rohr (30), welches das biegsame Rohr (20) verlängert und in dem sich die Sonde (8) bewegen kann;
- um dieses starre Rohr herum einen Zylinder (32), der eine
mit komprimiertem Fluid gespeiste Kammer (33) begrenzt;
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ORIGINAL INSPECTED
- «Mr -
- einen in der Kammer unter den einander entgegengesetzten Schubkräften des komprimierten Fluids und der Rückstellfedern (36) bewegbaren Kolben (3Ό;
- eine Zuleitung (38) zum Speisen der Kammer mit komprimiertem Fluid, die derart von der die Sonde führenden Leitung
abzweigt, daß das komprimierte Fluid, das dazu bestimmt ist, die Sonde anzutreiben, zum Teil in die Kammer abgezweigt
wird, wenn die Sonde an der Abzweigung vorbeigefahren ist, was bewirkt, daß der Kolben sich verschiebt, bis er sich an
das Ende des zu prüfenden Rohres angesetzt hat.
3. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Verbindung einen Abschnitt (44) eines Metallrohres
umfaßt, der zumindest einen bekannten, für Eichzwecke ausnutzbaren, Fehler (45) hat.
4. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Verbindung eine Zone umfaßt, die zumindest einen
Teil (16, 48) mit elektrischen und magnetischen Eigenschaften umfaßt, die von denen des zu prüfenden Rohres
(16) sehr stark abweichen, und daß das Durchlaufen der Sonde (8) durch diesen Teil das Auftreten eines charakteristischen elektrischen Signals auslöst, das benutzbar ist,
um das Stillsetzen oder das Anlaufen der Sonde zu bewirken.
5. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Einführen des komprimierten Fluids in
das biegsame Rohr (20) aus einer Düse (54) nach Art einer Venturidüse besteht, in deren Achse das mit der Sonde (8)
verbundene Kabel oder Seil (6) geführt ist.
6. Antrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse in der ersten Verbindung des biegsamen Rohres (20)
mit der Einrichtung (10) zum Ziehen und Schieben des Kabels oder Seiles (6) angeordnet ist.
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