DE2823220C2 - Testing device for pipe connection seams of a reactor pressure vessel - Google Patents

Testing device for pipe connection seams of a reactor pressure vessel

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Prüfeinrichtung für Rohranschlußnähte eines Reaktordruckbehälters, wobei die Rohrachse in horizontale Richtung fZ-Richtung) weist, gebildet aus einer vertikalen (Y- Richtung) Führungsschiene, auf welcher ein Wagen vei fahrbar ist,The invention relates to a test device for pipe connection seams of a reactor pressure vessel, the pipe axis pointing in the horizontal direction fZ-direction), formed from a vertical (Y- direction) guide rail on which a carriage can be moved, in dem eine horizontale Führungsschiene gelagert ist mittels welcher ein erstes Bauteil mit einem daran befestigten zweiten Bauteil in horizontaler Richtung verfahrbar ist wobei das zweite Bauteil einen Prüfkopf trägt welcher um die Z-Richtung schwenkbar ist Eine derartige Prüfeinrichtung ist aus der DE-OS 24 34 467 bekanntin which a horizontal guide rail is mounted by means of which a first component with a second component attached to it in the horizontal direction is movable with the second component carrying a test head which can be pivoted about the Z-direction Such a test device is known from DE-OS 24 34 467

Bei der bekannten Einrichtung ist in einem vorgegebenen Abstand von der Wand eines Reaklordruckbehälters eine vertikal und parallel zur Adise des Druckbehälters angebrachte Führungsschiene vorgesehen, auf welcher ein mittels Seilzug verfahrbarer Wagen eine vertikale Bewegung ausführt, während eine in diesem Wagen in horizontaler Richtung bewegbare Schiene gelagert ist an deren Ende sich ein Prüfkopf befindet Die in horizontaler Richtung auf dem Wagen gleitbare und von einem Motor angetriebene Schiene ist gekrümmt ausgeführt und paßt sich konzentrisch der Wand des Druckbehälters an. Durch Kombination von vertikaler Bewegung des Wagens und horizontaler Bewegung der Schiene bei gleichzeitig durchzuführender Ausrichtung des Prüfkopfs auf die Rohrachse ist ein Umfahren der Schweißnähte von Rohrstutzen möglich. Mit einer Prüfeinrichtung dieser Art lassen sich zwar die Schweißnähte Rohrstutzen-Behälterwand einwandfrei prüfen, nicht aber die Schweißnähte Rohrstutzen-Rohr, da die letztgenannten Nähte nicht konzentrisch zur Wand des Druckbshälters verlaufen.In the known device, a vertical and parallel to the Adise des is at a predetermined distance from the wall of a reactor pressure vessel Pressure vessel attached guide rail is provided on which a trolley that can be moved by means of a cable executes a vertical movement, while one is movable in this carriage in the horizontal direction A test head is mounted at the end of the rail The rail is slidable in the horizontal direction on the carriage and is driven by a motor executed curved and adapts concentrically to the wall of the pressure vessel. By combining vertical movement of the carriage and horizontal movement of the rail with simultaneous alignment of the test head on the pipe axis is a It is possible to bypass the weld seams of pipe sockets. With a test device of this type, the Check the welded seams of the pipe socket-container wall properly, but not the welded seams of the pipe socket-pipe, because the latter seams are not concentric to the wall of the pressure vessel.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Prüfeinrichtung zu schaffen, bei der durch Oberlagerung einer vertikalen Bewegung mit einer horizontalen Bewegung, ein Umfahren der Schweißnaht Rohrstutzen-Rohr mit einfachen mechanischen Mitteln möglich istTherefore, the invention is based on the object of a To create a test facility in which by superposition a vertical movement with a horizontal movement, bypassing the weld seam pipe socket-pipe with simple mechanical means is

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst daß die horizontale Führungsschiene gerade fX-Richtung) ist daß die Z-Richtung gegenüber der Senkrechten zur X, V-Ebene geneigt ist daß das zweite Bauteil an dem ersten Bauteil über ein Parallelgestänge in einer horizontalen Ebene bewp?Jich angelenkt ist und daß eine Stange des Parallelgestänges an einer in K-Richtung weisenden Drehachse im ersten Bauteil drehfest mit einem um die Drehachse drehbaren und in deren Achsrichtung verschiebbaren Führungsstab in Verbindung steht dessen Winkelstellung relativ zur Führungsschiene durch Eingriff in eine mit dieser fest verbundenen Führungskulisse so gesteuert wird, daß die Bewegung des mit dem zweiten Bauteil drehbar verbundenen Priifkopfes bei Verschiebung des ersten Bauteiles längs der Führungsschiene in einer auf der Z-Richtung senkrecht stehenden Ebene, der Ebene der zu prüfenden Rohranschlußnaht erfolgtAccording to the invention, this object is achieved in that the horizontal guide rail is straight fX-direction) that the Z-direction is inclined relative to the perpendicular to the X, V-plane that the second component is moved to the first component via a parallel linkage in a horizontal plane ? Jich is articulated and that a rod of the parallel linkage on an axis of rotation pointing in the K-direction in the first component is non-rotatably connected to a guide rod that is rotatable about the axis of rotation and displaceable in its axial direction, the angular position of which is connected to the guide rail by engaging in a guide rod that is firmly connected to it Guide link is controlled so that the movement of the test head rotatably connected to the second component occurs when the first component is displaced along the guide rail in a plane perpendicular to the Z direction, the plane of the pipe connection seam to be tested

Eine derartige Prüfeinrichtung weist den Vorteil auf, daß mit einer einfachen und deshalb auch sehr zuverlässig und billigen mechanischen Vorrichtung eine Schweißnaht Rohrstutzen-Rohr umfahren werden kann, was bei der Verwendung von Ultraschallprüfköpfen eine unverzichtbare Voraussetzung ist um zuverlässige und reproduzierbare Ergebnisse einer Prüfung zu erhalten.Such a test device has the advantage that with a simple and therefore also very reliable and cheap mechanical device a welded pipe socket-pipe can be bypassed, which is an indispensable requirement when using ultrasonic probes in order to be reliable and to obtain reproducible test results.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Prüfeinrichtung können den Unteransprüchen 2 bis 5 entnommen werden.Advantageous refinements of the test device can be found in subclaims 2 to 5 will.

Ein Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Prüfeinrichtung ist in den F i g. 1 bis 6 dargestellt Es zeigtAn exemplary embodiment for the test device according to the invention is shown in FIGS. 1 through 6 illustrated it shows

Fig.1 das Umfahren einer Rohranschlußschweißnaht durch den Prüfkopf in Achsrichtung des RohresFig. 1 the bypassing of a pipe connection weld seam by the test head in the axial direction of the pipe

gesehen,seen,

Fig.2 Draufsicht auf die Rohranschlußschweißnaht mit dem Prüfkopf,Fig. 2 top view of the pipe connection weld with the probe,

Fig.3a und 3b Verläufe des Prüfkopfes beim Prüfen der Schweißnaht F i g. 4 Kinematik der Prüfeinrichtung,3a and 3b courses of the test head during testing the weld seam F i g. 4 kinematics of the test facility,

F i g. 5 Seitenansicht der Prüfeinrichtung undF i g. 5 side view of the test device and

F i g. 6 Draufsicht auf die Prüfeinrichtung.F i g. 6 Top view of the test device.

In den F i g. 1 und 2 ist das Umfahren einer Rohranschlußnaht 2 durch einen Prüfkopf la dargestellt Das Umfahren wird durch Kombination einer X*- mit einer ^-Bewegung ermöglicht, wobei die X*-Bewegung durch Oberlagerung der Bewegung eines ersten Bauteiles 4 in X-Richtung und einer Schwenkbewegung einer Stange 7, welche drehfest mit einem Führungsstab 6 verbunden ist (Fig.4), zustande kommt Die Ausrichtung des Prüfkopfes la auf die Rohrachse erfolgt dann durch einen Antrieb, welcher eine Schwenkung des Prüfkopfes um die zur Rohrachse parallele Z-Achse bewirkt Außerdem ist der Prüfkopf la durch einen Antrieb 20 (Fig.6) in Z-Richtung verfahrbar.In the F i g. 1 and 2 the bypassing of a pipe connection seam 2 is shown by a test head la. The bypassing is made possible by a combination of an X * - with a ^ movement, the X * movement by superimposing the movement of a first component 4 in the X direction and a Pivoting movement of a rod 7, which is non-rotatably connected to a guide rod 6 (Fig. 4), comes about the test head la can be moved in the Z direction by a drive 20 (FIG. 6).

Mit Hilfe dieser Bewegungsmögiichkeiten wird die Rohranschlußnaht 2 in F i g. 3a in einem zur bmfangsrichtung parallel liegenden Mäander umfahren, wobei nach Umfahren des halben Umfanges der Prüfkopf über den Antrieb 20 ein gewisses Stück in Richtung der Rohrachse und zu dieser parallel verschoben wird (Z- Rich lung).With the help of these possibilities of movement, the pipe connection seam 2 in FIG. 3a traverse in a meander lying parallel to the circumferential direction, after traversing half the circumference of the test head via the drive 20 a certain distance in the direction of the pipe axis and moved parallel to it (Z direction).

F i g. 3b veranschaulicht einen parallel zur Rohrachse liegenden Mäander, wobei nach einem vorgegebenen Weg des Z-Antriebes eine Verschiebung des Prüfkopfes in Umfangsrichtung erfolgt.F i g. 3b illustrates a meander lying parallel to the pipe axis, according to a predetermined one Path of the Z-drive a displacement of the test head takes place in the circumferential direction.

Die nach den Fig. 3a, 3b dargestellten Mäanderformen sind der Lage des zu ermittelnden Fehlers r, angepaßt Während des Umfahrens der Rohranschlußnaht 2 weist der am zweiten Bauteil 1 kardanisch gelagerte Prüfkopf la stets auf die Rohrachse hin.The meander shapes shown in FIGS. 3a, 3b are adapted to the position of the error to be determined r, while driving around the pipe connection seam 2, the gimbal mounted test head la on the second component 1 always points to the pipe axis.

Wie F i g. 4 im Prinzip zeigt, wird ein erstes Bauteil 4 entlang einer geraden Führungsschiene 3 in X-Richtung -»n verfahren. Die Führungsschiene 3 in V-Richtung ist nicht dargestellt Um die Parallelführung von der Z-Achse des zweiten Bauteiles 1 (Fig. 1) und der Rohrachse zu erreichen, ist auf dem ersten Bauteil 4 ein Parallelgestänge 7, 12 angelenkt Die Stange 7 ist mit 4-, einem Führungsstab 6 drehfest verbunden, der mit einer Rolle 8 entlang einer Führungskulisse 9 geführt wird. Diese Führungskulisse 9 ist erforderlich, damit sich der Teil des Parallelgestänges, an dem das zweite Bauteil 1 befestigt ist, bei Verschiebung des ersten Bauteils 4 in "n· X-Richtung im rechten Winke! zur Rohrachse auf einer Geraden bewegt ^'-Richtung). Der Hebel 10 des Parallelgestänges 7, 12 ist stets fest mit dem ersten Bauteil 4 verbunden.Like F i g. 4 shows in principle, a first component 4 is moved along a straight guide rail 3 in the X direction - »n procedure. The guide rail 3 in the V direction is not shown To achieve the Z-axis of the second component 1 (Fig. 1) and the pipe axis is on the first component 4 Parallel linkage 7, 12 articulated The rod 7 is rotatably connected to 4, a guide rod 6, which with a Roller 8 is guided along a guide link 9. This guide link 9 is required so that the Part of the parallel linkage to which the second component 1 is attached, when the first component 4 is displaced in "n · X-direction at right angles! moved to the pipe axis on a straight line ^ '- direction). The lever 10 of the The parallel linkage 7, 12 is always firmly connected to the first component 4.

In den F i g. 5 und 6 sind konstruktive Einzelheiten der Prüfeinrichtung dargestellt Das erste Bauteil 4 ist längs der als Profilträger ausgeführten geraden Führungsschiene 3 verfahrbar. Der Antrieb des ersten Bauteiles 4 erfolgt durch einen Motor 11. Die Übertragung der Antriebskräfte vom Motor 11 über ein Ritzel und eine mit der Führungsschiene 3 verbundene Zahnstange ist nicht näher dargestellt Mit dem ersten Bauteil 4 gelenkig verbunden ist ein aus Stange 7 und Führungsarm 12 gebildetes Parallelgestänge.In the F i g. 5 and 6 show structural details of the test device. The first component 4 is longitudinal the straight guide rail 3 designed as a profile carrier can be moved. The drive of the first component 4 takes place by a motor 11. The transmission of the driving forces from the motor 11 via a pinion and a The rack connected to the guide rail 3 is not shown in greater detail A parallel linkage formed from rod 7 and guide arm 12 is articulated.

Das Parallelgestänge trägt an seinem, dem ersten Bauteil 4 abgewandten Ende ein um die Z-Achse schwenkbares zweites Bauteil 1, an dem ein Prüfkopf la kardanisch aufgehängt ist, sowie einen Antrieb und eine Führung 20, wodurch das zweite Bauteil 1 in Z-Richtung verfahren werden kann. Zum Zwecke der Steuerung des Parallelgestänges ist die Stange 7 drehfest über eine Drehachse 13 mit einem auf der Führungskulisse 9 über die Rolle 8 geführten Führungsstab 6 verbunden, wobei die drehfeste. Verbindung durch ein Vielnutprofil 14 zustande konmt Der auf dem Vielnutprofil 14 axial beweglich gehaltene Führungsstab 6 k.r -,,n mittels eines Pneumalikzylinders 15 und einer darr.il i'erbunder.en. Schaltgabel 16 auf mehreren, im vorliegenden Beispiel zwei, Segmenten der Führungskulisse 9 in seiner jeweiligen Stellung arretiert geführt werden. Die Führungskulisse 9 ist fest an der geraden Führungsschiene 3 angebracht Sie besteht deshalb aus zwei unterschiedlichen Segmenten, um Abstanddifferenzen zwischen den Nähten der einzelnen Stutzen, die über den Verfahrweg des Z-Antriebes hinausgehen, ausgleichen zu können. Um das Spiel des Vielnutprofiles 14 zu eliminieren, wird die Stange 7 über eine Drehfeder 17 gegen das erste Bauteil 4 abgestützt. Der Kraftfluß der Drehfeder 17 setzt sich über die Stange 7 und die Drehachse 13 sowie das Vielnutprofil 14 auf den Führungsstab 6 und über die Rolle 8 auf die Führungskulisse 9 fort Da die Umschaltung des Führungsstabes 6 unter der Last der Drehfeder 17 ungünstig wäre, ist eine spezielle Schaltposition des ersten Bauteiles 4 längs der Führungsschiene 3 vorgesehen. Soll eine Umsteuerung des Führungsstabes 6 vor. einem Segment der Führungskulisse 9 auf ein anderes Segment erfolgen, so wird das erste Bauteil 4 zunächst so weit entlang der Führungsschiene 3 verfahren, bis eine mit dem überkragenden Ende der Stange 7 verbundene Führungsrolle 18 gegen einen mit der Führungsschiene 3 in Verbindung stehenden Steuernocken 19 anläuft und dadurch über die Stange 7 und die Drehachse 13 zu einer Entlastung des Führungsstabes 6 führt. Bei entlastetem Führungsstab 6 wird mittels des Pneumatikzylinder 15 und der Schaltgabel 16 die Umsteuerung vorgenommen.At its end facing away from the first component 4, the parallel linkage carries a center around the Z-axis pivotable second component 1, on which a test head la is gimbaled, as well as a drive and a Guide 20, whereby the second component 1 can be moved in the Z direction. For the purpose of controlling the Parallel linkage, the rod 7 is non-rotatable about an axis of rotation 13 with one on the guide link 9 about the roller 8 guided guide rod 6 connected, the non-rotatable. Connection through a multi-groove profile 14 The guide rod 6 k.r - ,, n held axially movably on the multi-groove profile 14 by means of a Pneumalikzylinders 15 and a darr.il i'erbunder.en. Shift fork 16 on several, in the present example two, segments of the guide link 9 in its locked in each position. The guide slot 9 is fixed to the straight guide rail 3 attached It therefore consists of two different segments to avoid differences in distance between the seams of the individual nozzles that go beyond the travel of the Z-drive to be able to. In order to eliminate the play of the multi-groove profile 14, the rod 7 is supported by a torsion spring 17 supported against the first component 4. The power flow of the torsion spring 17 continues over the rod 7 and the Axis of rotation 13 and the multi-groove profile 14 on the guide rod 6 and on the roller 8 on the Guide link 9 continued Since the switching of the guide rod 6 under the load of the torsion spring 17 A special switching position of the first component 4 along the guide rail 3 would be unfavorable intended. Should a reversal of the guide rod 6 before. a segment of the guide link 9 on a take place in another segment, the first component 4 is initially so far along the guide rail 3 proceed until a guide roller 18 connected to the protruding end of the rod 7 against a with the guide rail 3 connected to the control cam 19 and thereby over the rod 7 and the axis of rotation 13 relieves the load on the guide rod 6. With the guide rod relieved 6 the reversal is carried out by means of the pneumatic cylinder 15 and the shift fork 16.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (5)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Prüfeinrichtung für Rohranschlußnähte eines Reaktordruckbehälters, wobei die Rohrachse in horizontale Richtung fZ-Richtung) weist, gebildet aus einer vertikalen ^Y-Richtung) Führungsschiene, auf welcher ein Wagen verfahrbar ist, in dem eine horizontale Führungsschiene gelagert ist, mittels welcher ein erstes Bauteil mit einem daran befestigten zweiten Bauteil in horizontaler Richtung ι ο verfahrbar ist, wobei das zweite Bauteil einen Prüfkopf trägt, welcher um die Z-Richtung schwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die horizontale Führungsschiene (3) gerade (X-Richtung) ist, daß die Z-Richtung gegenüber der η Senkrechten zur X, y-Ebene geneigt ist, daß das zweite Bauteil (1) an dem ersten Bauteil (4) über ein Paraüelgestänge (7,12) in einer horizontalen Ebene beweglich angelenkt ist und daß eine Stange (7) des Parallelgestänges an einer in ^Richtung weisenden Drehacfca: (13) im ersten Bauteil (4) drehfest mit einem um die Drehachse (!3) drehbaren und in deren Achsrichtung verschiebbaren Führungsstab (6) in Verbindung steht, dessen Winkelstellung relativ zur Führungsschiene (3) durch Eingriff in eine mit dieser fest verbundenen Führungskulisse (9) so gesteuert wird, daß die Bewegung des mit dem zweiten Bauteil (1) drehbar verbundenen Prüfkopfes (Xa) bei Verschiebung des ersten Bauteils (4) längs der Führungsschiene (3) in einer auf der Z-Richtung senkrecht stehenden Ebene, der Ebene der zu prüfenden Fohranschlußnaht (2), erfolgt1. Testing device for pipe connection seams of a reactor pressure vessel, the pipe axis pointing in the horizontal direction fZ-direction), formed from a vertical ^ Y-direction) guide rail on which a carriage can be moved, in which a horizontal guide rail is mounted, by means of which a first Component with a second component attached to it can be moved in the horizontal direction ι ο, the second component carrying a test head which can be pivoted about the Z direction, characterized in that the horizontal guide rail (3) is straight (X direction), that the Z-direction is inclined relative to the η perpendicular to the X, y-plane, that the second component (1) is articulated on the first component (4) via a Paraüelgestänge (7,12) movably in a horizontal plane and that a Rod (7) of the parallel linkage on a rotating acfca pointing in ^ direction: (13) in the first component (4) non-rotatably with a rotatable about the axis of rotation (! 3) and different in its axial direction ebable guide rod (6) is connected, the angular position of which is controlled relative to the guide rail (3) by engaging in a fixedly connected guide slot (9) so that the movement of the test head (Xa) rotatably connected to the second component (1) when the first component (4) is displaced along the guide rail (3) in a plane perpendicular to the Z-direction, the plane of the fohr connection seam (2) to be tested 2. Prüfeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Führungsstab (6) an seinem freien Ende eine Rollt (Z) aufweist daß diese Rolle2. Testing device according to claim 1, characterized in that the guide rod (6) has a roll (Z) at its free end that this role (8) unmittelbar mit der Fu-rungskulisse (9) im Eingriff steht und daß der Führungsstab (6) mit der Rolle (8) durch eine an der Drehachse (13) angreifende Drehfeder (17) spielfrei gegen die Führungskulisse (9) gepreßt wird.(8) directly with the guide link (9) in the Is engaged and that the guide rod (6) with the roller (8) by one on the axis of rotation (13) attacking torsion spring (17) is pressed against the guide slot (9) without play. 3. Prüfeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß die Drehachse (13) mit einem Vielnutprofil (14) versehen ist welches drehfest aber axial verschiebbar in den Führungsstab (6) eingreift und daß zur axialen Verschiebung der Führungsstab (6) von einer Schaltgabel (16) umfaßt wird, die von einem mit dem ersten Bauteil (4) verbundenen Pneumatikzylinder (15) betätigbar ist3. Testing device according to claim 1 or 2, characterized in that the axis of rotation (13) with a multi-groove profile (14) is provided which is non-rotatable but axially displaceable in the guide rod (6) engages and that, for the axial displacement, the guide rod (6) is encompassed by a shift fork (16) which can be actuated by a pneumatic cylinder (15) connected to the first component (4) 4. Prüfeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis4. Testing device according to one of claims 1 to 3, dadurch gekennzeichnet daß die Führungskulisse3, characterized in that the guide link (9) zweiteilig ausgeführt ist(9) is made in two parts 5. Prüfeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß die an der Drehachse (13) angelenkte Stange (7) des Parallelgestänges einen Fortsatz aufweist der am Ende der Bewegung des ersten Bauteiles (4) entlang der Führungsschiene (3) gegen einen mit dieser fest verbundenen Steuernokken (19) anläuft und damit den Eingriff von Führungsstab (6) und Führungskulisse (9) löst.5. Test device according to claim 4, characterized in that the on the axis of rotation (13) Articulated rod (7) of the parallel linkage has an extension which at the end of the movement of the first component (4) runs along the guide rail (3) against a control cam (19) firmly connected to this and thus the engagement of Guide rod (6) and guide slot (9) releases. 6060
DE2823220A 1978-05-27 1978-05-27 Testing device for pipe connection seams of a reactor pressure vessel Expired DE2823220C2 (en)

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