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Zustellvorrichtunz für Prüfsvsteme
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Die Erfindung betrifft eine Zustellvorrichtung für einen Prüfsystemträger,
bestehend aus einem Wagen und einem darauf angeordneten Ausleger zum Einschieben
des Prüfsystemträgers in auf einem Kreis liegende Enden von Führungsrohren, wobei
die Führungsrohre parallel zueinander längs Mantellinien eines Kugelabschnitts verlaufen,
wobei der Wagen auf einer kreisförmigen Führungsschiene verfahrbar ist und wobei
der Ausleger zur Anpassung an die Enden der Führungsrohre in seiner Längsrichtung
verschiebbar und um eine senkrecht zur Ebene der Führungsschiene liegende erste
Achse schwenkbar ist.
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Eine derartige Zustellvorrichtung ist aus der DE-OS 28 49 763 bekannt.
Zur Prüfung von Behälterwänden, beispielsweise Deckeln von Reaktordruckbehältern,
müssen an der Oberfläche der Behälterwände Prüfsysteme, beispielsweise Ultraschallprüfköpfe
entlang geführt werden.
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Bei einer Einrichtung nach der genannten DE-OS wird dies dadurch erreicht,
daß der Reaktordruckbehälterdeckel mit einem Netz sich kreuzender Schienen überzogen
ist, die parallel zueinander längs Mantellinien des Reaktordruckbehälterdeckels
verlaufen. Dieser hat etwa die Form eines Kugelabschnittes. Die Schienen sind als
geschlitzte Rohre ausgebildet, in die ein Schubschlauch eingeführt wird. Der Schubschlauch
enthält Meß- und Versorgungsleitungen und dient gleichzeitig zur Verschiebung der
Prüfsysteme. Er wird von einem auf einem Wagen angeordneten Antrieb betätigt. Dazu
ist der Wagen auf einer den Reaktordruckbehälterdeckel umfasseAden kreis-
förmigen
Führungsschiene verfahrbar. Der Schubschlauch wird mit einem Ausleger geführt. Zum
Einfahren des Schubschlauchs in die Enden der Führungsrohre ist der Ausleger in
seiner Längsrichtung verschiebbar und um eine senkrecht zur Ebene der Führungsschiene
liegende Achse schwenkbar. Damit kann zwar die Öffnung des Auslegers an die Enden
der Führungsrohre herangeführt werden, da der Ausleger jedoch nicht um eine in der
Ebene der FUhrungsschiene liegende Achse schwenkbar ist, ist keine winkelgerechte
Ausrichtung des Auslegers, die diesen in tangentiale Richtung zu den Enden der Führungsrohre
bringt, möglich. Dies wäre jedoch in Hinblick auf ein optimales Einführen des Schubschlauchs
erwünscht. Wenn man eine zweite, senkrecht zur ersten liegende Schwenkachse vorsehen
würde, so wäre zwar ein winkelgerechtes Ausrichten des Auslegers möglich, jedoch
mit einem hohen Einstellaufwand verbunden.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Zustellvorrichtung der eingangs
genannten Art so auszubilden, daß ein winkelgerechtes Ausrichten des Auslegers auf
die Enden der Führungsrohre ohne zusätzliche Einstellmaßnahmen möglich ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch a) eine im Wagen um
eine senkrecht zur ersten Achse liegende zweite Achse schwenkbare Führungsbuchse,
mit der der Ausleger in seiner Längsrichtung durch eine Antriebsvorrichtung verschiebbar
gelagert ist, b) eine am Wagen fixierte, in einer Ebene senkrecht zur zweiten Achse
liegende Führungsbahn, auf der ein am Ausleger fixiertes Führungselement läuft,
wobei die Führungsbahn 8o ausgebildet ist, daß der Ausleger beim Heranschieben an
jedes Ende der Führungsrohre
den Prüfsystemträger in einer tangential
zum Ende des Führungsrohres verlaufenden Richtung in das Führungsrohr einschiebt.
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Damit ergibt sich beim Heranschieben des Auslegers an jedes beliebige
Führungsrohr eine selbsttätige Ausrichtung in einer zu den Führungsrohren parallel
liegenden Ebene. Durch das winkelgerechte Fluchten von Ausleger und Führungsrohr
sind optimale Voraussetzungen für das Einschieben des Prüfsystemträgers, also z.B.
eines Schubschlauchs geschaffen.
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Vorteilhafterweise kann die Führungsbahn als bogenförmige Führungsschiene
ausgebildet sein, auf der Führungsrollen des Führungselements laufen. Damit kann
die Führungsbahn auf einfache Weise realisiert werden. Die Führungsschiene kann
mit einem feststellbaren Gelenk am Wagen angebracht werden. Mit diesem Gelenk kann
der Ausleger, beispielsweise zum Umfahren von Hindernissen, abgeklappt werden. Für
den normalen Betrieb wird das Gelenk festgestellt.
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Zur einfachen Führung des Auslegers in Längsrichtung kann die Führungsbuchse
Rollen aufweisen, durch die eine Schiene des Auslegers geführt ist.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der
Figuren 1 bis 3 näher erläutert.
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Figur 1 zeigt in Draufsicht den Deckel eines Reaktordruckbehälters,
der angenähert die Form eines Kugelabschnitts aufweist. Aus dem Deckel 13 ragen
die Steuerstabführungsstutzen 13a heraus. Zwischen den SteuerstabfUhrungsstutzen
13a liegt ein Netz von FUhrungsrohren 10, die den Druckbehälterdeckel überspannen.
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Die Führungsrohre 10 sind in zwei senkrecht zueinander
verlaufenden
Gruppen angeordnet, wobei die Führungsrohre einer Gruppe jeweils parallel zueinander
längs Mantellinien des Druckbehälterdeckels 13 angeordnet sind. Die Enden 1Oa der
Führungsrohre liegen auf einem Kreis 14.
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Der Druckbehälterdeckel ist von einer Führungsschiene 3 umgeben, die
einen zum Kreis 14 konzentrischen Kreis bildet. Auf dieser Führungsschiene 3 läuft
ein Wagen 1, der einen Ausleger 2 trägt Mit dem Ausleger 2 wird durch einen Schubschlauch
ein Prüfsystemträger in ein Führungsrohr 10 eingeschoben, wie dies in der DE-OS
28 49 763 näher dargestellt ist. Auch der Antrieb für den Schubschlauch ist in der
genannten DE-OS näher beschrieben und wird daher hier nicht gesondert dargestellt.
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Figur 2 zeigt den Ausleger 2 in Seitenansicht in vergrößerter Darstellung.
Die Führungsschiene 3 mit dem Wagen 1 ist hier nur schematisch angedeutet. Der Ausleger
2 ist am Wagen 1 mit einer drehbaren Welle 4 befestigt, die in Figur 2 ebenfalls
nur schematisch dargestellt ist. Der gesamte Ausleger 2 ist daher um eine zur Ebene
der Führungsschiene senkrecht stehende Achse drehbar. Die Welle 4 trägt ein Verbindungsstück
15, an dem auf einer Seite an der Welle 5 eine F5hrungsbuchse 6 drehbar gelagert
ist. Die Führungsbuchse 6 weist Rollen 6a auf, in denen eine mit dem Ausleger 2
fest verbundene Schiene 2a in Längsrichtung verschiebbar ist.
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Das Ende 2b soll mit der Zustellvorrichtung so an die Führungsrohre
10 herangeführt werden, daß eine einfache Zuführung des im Ausleger 2 geführten
Schubschlauches in die Führungsrohre möglich ist. Dazu ist es erforderlich, daß
der Anstellwinkel g , den der Ausleger 2 gegen die Horizontale einnimmt, mit dem
Winkeln , den das Ende 10a des Führungsrohres 10 gegen die Horizontale
einnimmt,
übereinstimmt. In Figur 2 ist dieser Fall dargestellt. Um das Anliegen des Auslegers
2b an das Ende iOa des FUhrungsrohrs zu erleichtern, ist dieser mit einem Anschlag
16 ausgerüstet, der an das Ende 10a des Führungsrohres 10 anlegbar ist.
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Wenn die Zustellvorrichtung auf ein weiteres, ebenfalls in Figur 2
dargestelltes Führungsrohr 10' eingestellt werden soll, so muß zunächst der Wagen
1 auf der Führungsschiene 2 in die entsprechende Position gebracht werden. Gleichzeitig
wird die Zustellvorrichtung um die Achse 4 so weit gedreht, daß sie wieder in der
Ebene des Führungsrohrs 1Ob liegt. Damit ist Jedoch der Einstellvorgang noch nicht
abgeschlossen, da sich der in Figur 1 eingezeichnete Abstand a zwischen Wagen 1
und Ende 1 0a des Führungsrohres 10 von Führungsrohr zu Führungsrohr ändert. Der
Abstand a wird umso größer, Je weiter sich der Wagen 1 vom Mittelpunktstrahl entfernt,
wie ein Vergleich der Abstände a1 bis a5 in Figur 1 deutlich zeigt. Gleichzeitig
wird auch der Winkel / zwischen dem Ende 10a des Führungsrohrs und der Horizontalen
kleiner. Der Ausleger 2 muß daher in horizontaler Richtung an die FUhrungsrohre
10 herangefahren werden, um den vergrößerten Abstand a auszugleichen und zusätzlich
muß der Anstellwinkel CC zur Horizontalen verkleinert werden. Dies wird durch die
bogenförmige FUhrungsschiene 8 erreicht, auf der Rollen 9a eines am Ende des Auslegers
2 gelenkig befestigten Führungselementes 9 laufen. Wenn der Ausleger über eine in
Figur 2 schematisch angedeutete Gewindespindel 17, die auf eine entsprechende Antriebsmutter
18 am Ausleger 2 angreift, verschoben wird, so bewegt sich der Ausleger, durch die
Führungsbuchse 6 geführt, in seiner Längsrichtung. Dabei läuft das Führungselement
9 auf der Führungsschiene 8, so daß der Ausleger 2 gleichzeitig um die Achse 5 geschwenkt
wird, so daß sich das Ende 2b des Auslegers
nach unten bewegt. Die
dadurch erreichte neue Lage ist in Figur 2 strichpunktiert dargestellt. Die Führungsschiene
8 ist so geformt, daß beim Anlegen der Zustellvorrichtung an jedes Führungsrohr
der Anstellwinkel mit dem Winkel /? zwischen dem Ende der Führungsschiene und der
Horizontalen übereinstimmt, d.h.
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also, daß der Ausleger 2 selbsttätig in tangentialer Richtung zur
Jeweiligen Führungsschiene 10 eingestellt wird.
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Die mit der Führungsschiene 8 gebildete Führungsbahn kann beispielsweise,
wie in Figur 3 schematisch dargestellt, grafisch ermittelt werden. Es wird zunächst
ein auf den Wagen 1 bezogenes X-Y-Koordinatensystem aufgestellt, dessen Y-Achse
beispielsweise durch den mit der Welle 4 vorgegebenen Drehpunkt verläuft und bei
dem die X-Achsebeliebig am Wagen 2 fixiert zu denken ist. In dieses Koordinatensystem
werden die Endpunkte 10a der Führungsrohre 10 eingezeichnet, die alle denselben
Y-Wert haben, da die Enden der Führungsrohre 10 auf einem ebenen, zur Bahn des Wagens
1 parallelen Kreis liegen. Die X-Werte entsprechend den Abständen a1 bis a5 zwischen
der Y-Achse und dem Jeweiligen Ende des Führungsrohrs in diesem Fall also dem Abstand
zwischen der Welle 4 und dem jeweiligen Führungsrohrende, wie er beispielsweise
aus Figur 1 ermittelt werden kann. Von diesen Punkten ausgehend wird nun ein Strahl
eingezeichnet, der der Länge zwischen dem den Führungsrohren zugewandten Ende des
Auslegers und dem Führungselement 9 entspricht, und der gegen die Horizontale den
Jeweils entsprechenden Winkel g aufweist. Dabei wird zur Vereinfachung davon ausgegangen,
daß der mit der Welle 5 gegebene Drehpunkt auf einer Linie zwischen dem Führungselement
9 und dem Ende 2b des Auslegers liegt. Der Schnittpunkt der so erhaltenen Kurvenschar
stellt dann den mit der Welle 5 gegebenen Drehpunkt dar, während
die
Endpunkte der Kurvenschar die Führungsbahn beschreiben. Wenn das Ende 2b des Auslegers,
der Drehpunkt 5 und das Führungselement 9a nicht auf einer Linie liegen, so kann
dies grafisch dadurch berücksichtigt werden, daß keine Gerade, sondern eine der
Form des Auslegers entsprechende Linie in Figur 3 eingezeichnet wird. Mit dem dargestellten
grafischen Verfahren können also auf einfache Weise bei vorgegebener Anordnung der
Führungsrohre der Drehpunkt des Auslegers sowie die Form der Führungsbahn ermittelt
werden.
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Die beschriebene Anordnung läßt sich auch anwenden, wenn die Form
des von den Führungsrohren 10 überspannten Körpers von der Kugelform abweicht. Eine
das exakte winkelgerechte Anpassen des Auslegers an die FUhrungsschienen ermöglichende
Konstruktion läßt sich immer dann finden, wenn die grafische Darstellung entsprechend
Figur 3 einen Schnittpunkt für die Kurvenschar ergibt0 Aber auch wenn kein einheitlicher
Schnlttpwnt zustande kommt, läßt sich die beschriebene Vorrichtung vorteil haft
anwenden. In diesem Fall wird etwa der Mittelpunkt des Bereichs als Drehpunkt gewählt,
in dem sich di Geraden schneiden. In diesem Fall ergibt sich zwar keine exakte Übereinstimmung
des Anstellwinkels α mit dem Winkel der Führungsrohre 10, wie sich jedoch
gezeigt hat, würden sich Abweichungen von wenigen Winkelgraden noch nicht störend
auf das Einschieben des Schubschlauches auswirken. Die Lage des Drehpunkts sowie
die mit der Führungsschiene 9 gebildete Führungsbahn kann in äquivalenter Weise
auch analytisch ermittelt werden.
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Die Verbindung zwischen der Führungsschiene 8 und dem Verbindungsstück
15 kann mit einem feststellbaren Gelenk ausgeführt sein. Dieses Gelenk ermöglicht
es auch, den Ausleger abzuklappen, um z.B. Hindernisse am Druckbehälterdeckel zu
umfahren. In Abweichung vom Ausführungs-
beispiel nach Figur 2
kann die Führungsschiene auch am Ausleger 2 fixiert und in einem am Verbindungsstück
15 angebrachten Führungselement geführt sein.
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3 Figuren 4 Patentansprüche