DE2913742C2

DE2913742C2 - Antrieb für einen Prüfmanipulator

Info

Publication number: DE2913742C2
Application number: DE2913742A
Authority: DE
Inventors: Hans 8500 Nürnberg Neugebauer; Waldemar Ing.(Grad.) Seifert
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: Alstom Energie GmbH
Priority date: 1979-04-05
Filing date: 1979-04-05
Publication date: 1986-01-02
Also published as: CH644545A5; DE2913742A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Antrieb für einen Prüfrnanipulator, wobei in einem Manipulatorwagen ein von einem Antriebsmotor angetriebenes erstes Ritzel vorgesehen ist, welches mit einer 2'ahnstange einer vertikalen Führungsschiene kämmt

Ein derartiger Antrieb ist aus der Zeitschrift »VGB-Kraftwerkstechnik« 58 (1978) Seite 506 bis 511, insbesondere dem Abschnitt »Universalmanipulator« bekannt. Dort wird ein Manipulator mittels eines motorisch angetriebenen Ritzels entlang einer vertikalen, ortsfesten Führungsschiene verfahren, wobei die Führungsschiene mit einer Zahnstange versehen ist, mit der das Ritzel im Eingriff steht. Die Zahnstange ist so dimensioniert, daß der im Eingriff befindliche Zahn das Gewicht des Manipulators aufnehmen kann.

In einigen Fällen, wie beispielsweise bei der DE-OS 24 34 467, besitzt die Führungsschiene zwar eine Zahnstange, die jedoch nur fürs Positionieren gedacht ist und nicht mehr gegen eine besser dimensionierte, breitere Zahnstange ausgetauscht werden kann. Ein dann erforderlicher Seilzug hat wegen der vertikalen Schwingungen des Manipulators als Folge der Zugseil-Elastizität Nachteile für die Manipulatorsteuerung.

Gegenüber dem aus der Zeitschrift »VGB Kraftwerkstechnik« bekannten Antrieb liegt der Anmeldung die Aufgabe zugrunde, den Vertikalantrieb für den Manipulatorwagen so zu gestalten, daß die lokale Belastung der Zahnstange vermindert wird.

Erfindungsgemäß wird diese AuIfgäbe dadurch gelöst, daß neben dem ersten Ritzel ein zweites Ritzel vorgesehen ist, welches gleichzeitig mit dem ersten Ritzel in der Zahnstange kämmt, daß beide Ritzel gemeinsam von einem Zahnrad angetrieben werden, das über eine im Manipulatorwagen gelagerte Welle mit dem Antriebsmotor drehfest verbunden ist, daß das zweite Ritzel in einem, um die Welle drehbaren Verbindungsglied so gelagert ist, daß sein Drehpunkt stets einen konstanten Abstand von der Welle hat, daß das zweite Ritzel über das Verbindungsglied von einer im Manipulatorwagen abgestauten Feder gegen die Zahnstange angepreßt wird und daß der Manipulatorwagen Mittel zum Abbremsen relativ zu der vertikalen Führungsschiene auf- weist.

Das Gewicht des Manipulators wird dabei auf zwei Zahnstangenzähne zu gleichen Teilen verteilt und die Festigkeitsbeanspruchung der Zähne dadurch halbiert Eine vorteilhafte Weiterentwicklung der Erfindung

ts -vird darin gesehen, daß die Mittel zum Abbremsen durch einen mit der Zahnstange der Führungsschiene" korrespondierenden elekronischen Frequenzwächter ausgelöst werden und in dem Manipulatorwagen gelagerte, keilförmige Bremsbacken enthalten, die an die

Führungsschiene anpreßbar sind.

Durch diese Maßnahmen wird verhindert, daß bei Ausfall des Antriebs der Manipulatorwagen abstürzt, und möglicherweise neben der Zerstörung der kostspieligen Prüfeinrichtung noch Schaden an der Anlage ent- steht, wobei eine Bergung eines abgestürzten Manipulatorwagens aus dem Raum zwischen Bioschild und Reaktordruckgefäß ein schwieriges Unterfangen darstellen würde. Dabei wird zur Auslösung der Notbremse die Zahnstange verwendet, wobei ein Frequenzwächter auf elektronischem Weg die je Zeiteinheit an einem Geber vorbeilaufende Anzahl von Zähnen mißt Wird dabei eine vorgegebene Anzahl Impulse je Zeiteinheit überschritten, so werden die Bremsbacken aktiviert und stoppen den Manipulatorwagen.

Ein Ausführungsbeispiel des Antriebes ist in Zeichnungen dargestellt Es zeigt

F i g. 1 Draufsicht auf einen Manipulatorwagen in Richtung der Achse eines Reaktordruckgefäßes, F i g. 2 Zahnstangenantrieb eines Manipulatorwagens

*o mit gefedertem Verbindungsglied,

F i g. 3 Einrichtung zur Notbremsung des Manipulatorwagens mit Bremsbacken.

Ein Prüfmanipulator, welcher entlang einer Führungsschiene verfahrbar ist, ist in F i g. 1 in der Drauf- sieht dargestellt Ein Manipulatorwagen 1 wird auf einer zwischen einer Druckbehälterwand 2 und einer Isolierung 3 befindlichen Führungsschiene 4 vertikal verfahren. Die Führung des Manipuiatorwagens 1 besorgen Führungsrollen 5, welche eine vertikale Translationsbe-

5& wegung gestatten, jedoch Verdrehung verhindern. Der Vortrieb des Manipulatorwagens erfolgt mitte's einer fest mit der Führungsschiene 4 verbundenen Zahnstange 6, in weiche die in F i g. 2 näher dargestellten, hier nicht gezeigten, ersten und zweiten Ritzel 26,27 eingrei fen, die von einem Antriebsmotor 18 angetrieben wer den.

Da der vertikale Antrieb des Manipulatorwagens 1 an eine meist schon vorhandene, aber unterdimensionierte, weil nur für die Feststellung der Position angelegte Zahnstange zu erfolgen hat, ist es notwendig. Zusatzeinrichtungen zu schaffen, die geeignet sind, dieses Problem zu lösen. Erfindungsgemäß wird dies durch das in F i g. 2 gezeigte Verbindungsglied 24 gelöst, welches dafür sorgt, daß sich die Vortriebskräfte vom Antriebsmo- tor 18 Ober ein Zahnrad 25 gleichmäßig auf die ersten bzw. zweiten Ritzel 26,27 verteilen, welche ihrerseits in die mit der Führungsschiene 4 fest verbundene Zahnstange 6 eingreifen. Die Verteilung der Kräfte auf die

Ritzel 26,27 wird durch ein mit einstellbarer Federkraft an die Zahnstange 6 anpreßbares Verbindungsglied 24 erreicht, welches an einem Ende drehbar um die mit dem Manipulatorwagen 1 ebenfalls drehbar verbundene Welle 28 gelagert ist und am anderen Ende das drehbar gelagerte Ritzel 27 an die Zahnstange anpreßt. Dabei stützt sich die Feder 23 einerseits gegen den Manipulatorwagen 1 und andererseits gegen das Verbindungsglied 14 ab, wobei das erste Ritzel 26 stets drehbar im Manipulatc.-wagen 1 gelagert ist Durch Variation des Federdruckes läßt sich in Anpassung an die verschiedenen Manipulatorgewichte stets eine annähernd gleiche Kraftverteilung unter den Ritzeln 26, 27einste!- len, so daß die ursprünglich unterdimensionierte Zahnstange 6 für die Aufnahme der Kräfte ausreicht. Ohne die federnde Anpressung des zweiten Ritzeis 27 würde, bedingt durch das Flankenspiel und andere Toleranzen, stets nur eines der Ritzel mit Sicherheit zum Tragen kommen.

Um ein Abstürzen des Manipulatorwagens 1 bei Störung zu vermeiden, wird ein Notbremssystem vorgesehen. F i g. 3 zeigt eine Ausführung mit Bremsbacken 37. Diese sind keilförmig ausgebildet und zwifihen dem Manipulatorwagen 1 und der Führungsschiene 4 vorgesehen. Beim Überschreiten einer voreingestellten Fahrgeschwindigkeit des Manipulatorwagens 1 wird das Notbremssystem über einen elektronischen Frequenzwächter 38 ausgelöst, und die Bremsbacken werden durch Federn 39 in den keilförmigen Zwischenraum zwischen Manipulatorwagen 1 und Führungsschiene 4 gepreßt und legen an, so daß eine weitere Bewegung verhindert wird. Der elektronische Frequenzwächter 38 steht in Korrespondenz mit der Zahnstange 6. Wenn die Anzahl der vorbeigleitenden Zähne pro Zeiteinheit zu groß wird, d. h. die Geschwindigkeit ein vorgegebenes Maß übersteigt, löst der Frequenzwächter 38 die Notbremsung aus-

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
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Claims

Patentansprüche:

1. Antrieb für einen Prüfmanipulator, wobei in einem Manipulatorwagen ein von einem Antriebsmotor angetriebenes erstes Ritzel vorgesehen ist, welches mit einer Zahnstange einer vertikalen Führungsschiene kämmt, dadurch gekennzeichnet, daß neben dem ersten Ritzel (26) ein zweites Ritzel (27) vorgesehen ist, welches gleichzeitig mit dem ersten Ritzel (26) in der Zahnstange (6) kämmt, daß beide Ritze! (26, 27) gemeinsam von einem Zahnrad (25) angetrieben werden, das über eine im Manipulatorwagen (1) gelagerte Welle (28) mit dem Antriebsmotor (18) drehfest verbunden ist, daß das zweite Ritzel (27) in einem, um die Weile (28) drehbaren Verbindungsglied (24) so gelagert ist, daß sein Drehpunkt stets einen konstanten Abstand von der Welle hat, daß das zweite Ritzel (27) über das Verbindungsg£td (24) von einer im Manipulatorwagen (i) abgestutzten Feder (29) gegen die Zahnstange (6) angepreßt wird und daß der Manipulatorwagen (1) Mittel zum Abbremsen relativ zu der vertikalen Führungsschiene (4) aufweist

2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Abbremsen durch einen mit der Zahnstange (6) der Führungsschiene (4) korrespondierenden elektronischen Frequenzwächter (38) ausgelöst werden und in dem Manipulatorwagen gelagerte, keilförmige Bremsbacken (37) enthalten, die an dl·· Führungsschiene (4) anpreßbar sind.