DE3045184C2 - Schutzeinrichtung gegen das Anstoßen von Prüfeinrichtungen - Google Patents

Description

35

Die Erfindung betrifft eine Schutzeinrichtung gegen das Anstoßen von Prüfeinrichtungen mit einem tastrahmen und einem damit verbundenen, in der Grundplatte eines Gehäuses elastisch gehalterten Bolzen, der auf einen axial zum Bolzen angeordneten pistanzschalter einwirkt, nach Patentanmeldung P 30 14 894.8.

In der Patentanmeldung P 30 14 894.8 wurde eine Schutzeinrichtung gegen das Anstoßen von Prüfeinrichtungen der obengenannten Art vorgeschlagen, bei der der Bolzen starr mit einer ihn umgebenden Scheibe verbunden ist, die durch eine gesonderte Feder gegen eine ebene Fläche der Grundplatte gedrückt wird. In axialem Abstand vom Bolzen ist ein Disianzschalter angeordnet, der bei Anfahren des Tastrahmens in jeder beliebigen Richtung ausgelöst wird. Eine derartige Schutzeinrichtung wird beispielsweise in Verbindung mit fernbedienten Ultraschall-Prüfsystemen eingesetzt. Wenn diese z. B. in einem Reaktordruckbehälter an unübersichtlichen Stellen geführt werden, besteht die Gefahr, daß beim fernbedienten Verfahren durch Anstoßen des Prüfsystems Beschädigungen auftreten können. Um dies zu verhindern, muß die Antriebsvorrichtung für das Verfahren der Prüfeinrichtung bei eo Annäherung an ein Hindernis abgeschaltet werden. Bei der eingangs genannten Schutzeinrichtung wird zwar ein sicheres Abschalten heim Anstoßen des Tastrahmens in jeder beliebigen Richtung erreicht, das Andrücken der mit dem Bolzen verbundenen Scheibe an die Grundplatte bedingt jedoch einen gewissen Herstellungs- und Montageaufwand.

Eine Schutzeinrichtung der vorbeschriebenen Art ist auch bereits aus der DE-OS 25 42 029 bekannt. Bei dieser Schutzeinrichtung ist ein kardanisch in einem Kugelgelenk allseitig beweglich gelagerter Fühler vorgesehen, der mit Hilfe einer elastischen Halterung in einem veränderbaren Abstand von einem zentripedal angeordneten Distanzschalter gehalten wird. Der Fühler ist außerdem von einem verdrehsicheren elastischen Gelenk umgeben. Die elastische Halterung besteht aus einer Gummiplatte und das elastische Gelenk aus einem Wellrohr. Zur Detektierung von Krafteinwirkungen in axialer Richtung des Fühlers ist ein weiterer, axial angeordneter Distanzschalter vorgesehen. Eine derartige Schutzeinrichtung ist wegen der erforderlichen Spezialanfertigung von Gelenk- und Abdichtelementen relativ aufwendig.

Aus der DE-OS 27 34 158 ist eine weitere Schutzeinrichtung der beschriebenen Art bekannt, die ebenfalls einen am Manipulator angebrachten Endschalter, ein Anstoßfühlglied mit Betätigungskörper für den Endschalter sowie eine in Anstoßrichtung elastisch nachgie- ;bige, rückstellend wirkende Halterung für das Anstoß- % iFühlglied aufweist, die einerseits am Manipulator und andererseits am Anstoß-Fühlglied befestigt ist, wobei das Anstoß-Fühlglied aus einem Federstab besteht, der zwischen Prüfmanipulator und Anstoß-Fühlglied so eingespannt ist, daß er im Auslenkfall auf Biegen und/oder Torsion beansprucht wird und dabei den Endschalter betätigt. Diese Schutzeinrichtung benötigt, um unabhängig von der jeweiligen Anstoßrichtung zu funktionieren, mehrere, insbesondere drei Endschalter. Sie wird damit ebenfalls zu einem verhältnismäßig komplizierten Bauelement, das eine Reihe von Präzisionsteilen erfordert, deren Herstellung und Montage recht aufwendig sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schutzeinrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß sie nur einen einzigen Distanzschalier benötigt, aus leicht verfügbaren bzw. herstellbaren Bauelementen aufgebaut ist und darüber hinaus keine gesonderte Feder zum Andrücken der Scheibe benötigt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Scheibe selbst aus Federmaterial besteht und außenseitig fest mit der Grundplatte verbunden ist, und daß der Bolzen in Richtung auf den Schalter zylinderförmig aus der Scheibe herausragt und mit seiner ebenen Grundfläche auf dem einen Schenkel einer zwischen dem Bolzen und dem Distanzschalter sich erstreckenden, mit diesem Schenkel am Gehäuse befestigten, U-förmig gebogenen Blattfeder aufliegt, deren anderer Schenkel dem Distanzschalter zugewandt ist.

Durch die federnde Scheibe wird der Bolzen mit dem Tastrahmen in seiner Ruhestellung gehalten, bis er gegen ein Hindernis stößt. Dadurch wird der Bolzen um eine in der Lagerungsebene von Bolzen und Scheibe liegende Drehachse gekippt, so daß der Bolzen, bedingt durch das Aufliegen seiner flachen Stirnfläche auf dem ihm zugewandten Schenkel der U-förmig gebogenen Blattfeder, diese in Richtung auf den Distanzschalter bewegt, der dadurch anspricht und die Antriebsvorrichtung für die Prüfeinrichtung abschaltet. Wegen der rotationssymmetrischen Anordnung von Bolzen und Scheibe ist dieser Auslösevorgang unabhängig von der Anstoßrichtung, so daß eine Sicherung der Prüfeinrichtung in jedem Falle gegeben ist. Durch das einfache Funktionsprinzip und den Aufbau aus wenigen unkomplizierten Elementen ist eine große Funktionssicherheit erreicht. Weil die Scheibe selbst als Feder ausgebildet

ist. erübrigt sich eine gesonderte Andrückfeder zur Halterung des Bolzens mit dem angebauten Tastrahmen in Ruhestellung.

Vorteilhafter Weise ist die Scheibe eine Tellerfeder. Damit kann ein handelsübliches Bauelement verwendet werden, so daß der Aufbau besonders kostengünstig ist. Dabei können zweckmüßigerweise geschlitzte Tellerfedern mit großem Hub verwendet werden.

Alternativ kann die Scheibe auch als eine an zwei gegenüberliegenden Außenkanten mit der Grundplatte fest verbundene flache Blattfedern ausgebildet sein.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung kann die U-förmige Blattleder als Fortsatz der flachen Blattfeder mit dieser eine Einheit bilden. Dadurch wird der Aufbau des Schahers ohne Einbuße an Betriebssicherheit weiter ι ■> vereinfacht.

Die erfindungsgemäße Schutzeinrichtung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispils mit den F i g. 1 bis 3 näher erläutert.

In Fig. I ist ein Prüfkopf 5, beispielsveise ein Ultraschall-Prüfkopf dargestellt, der gegen das Anstoßen an ein Hindernis geschützt werden soll. Der Prüfkopf 5 ist mit Hilfe einer nicht dargestellten Einrichtung ferngesteuert beliebig verfahrbar und wird dabei durch die nachfolgend beschriebene Anfahrsicherung vor dem Anfahren gegen ein Hindernis geschützt. Damit sollen Beschädigungen des Prüfkopfes 5 verhindert werden. Der Prüfkopf 5 liegt innerhalb eines Tastrahmens 6, der in Fig.2 nochmals in Draufsicht dargestellt ist. Der Tastrahmen 6 besteht im wesentüchen aus drei miteinander verschraubten Stangen 6a bis 6c. Der Tastrahmen 6 und der Prüfkopf 5 sind an einem Träger 7 befestigt. Durch die Anordnung ist sichergestellt, daß der Prüfkopf 5 zwar an einem zu prüfenden Gegenstand anliegen kann, daß aber beim Anfahren der Einrichtung an ein Hindernis stets zuerst der Tastrahmen 6 anstößt. Beim Anstoßen des Tastrahmens 6 wird durch die nachfolgend beschriebene Abschalteinrichtung der Antrieb für die Prüfeinrichtung abgeschaltet und somit der Prüfkopf 5 gegen Beschädigung geschützt. Die Form des Tastrahmens kann selbstverständlich an die durch die zu prüfende Anlage gegebenen Erfordernisse beliebig angepaßt werden.

Die Abtastvorrichtung ist in einem Gehäuse 1 angeordnet, das einen ringförmigen Ansatz Xb aufweist, Auf dem ringförmigen Ansatz Xb liegt eine Tellerfeder 2 auf, die durch eine beispielsweise verschraubte Muffe Xa fest mit dem Gehäuse 1 verbunden ist. Durch eine zentrische Bohrung der Tellerfeder 2 ist ein Bolzen 4 geführt. Die Tellerfeder 2 liegt in einer Ringnut des Bolzens 4 und ist fest mit diesem verbunden. Mil dieser Anordnung wird der Bolzen 4 federnd im Gehäuse 1 gehalten.

Arr, Bolzen 4 ist der Taslrahmen 6 befestigt, beispielsweise verschraubt. Beim Anstoßen des Tastrahmens 6 an ein Hindernis in einer beliebigen Richtung wird der Bolzen 4 entweder gekippt oder in axialer Richtung verschoben. In jedem Fall wird dabei der Abstand zwischen dem Bolzen 4 und einem im Boden des Gehäuses 1 angebrachten Distanzsclialter 3 verringert.

Zwischen dem Bolzen 4 und dem Distanzschal ter 3 ist eine Blattfeder Xd angebracht, die im Bereich des Distanzschalters 3 U-förmig abgebogen ist. Die Blattfeder Xd ist an der Innenseite des ringförmigen Ansatzes Xb befestigt. Wenn der Bolzen 4 gekippt oder in axialer Richtung ausgelenkt wird, so wird damit die Blattfeder Xd an den Distanzschalter 3 angenähert. Dadurch ändert sich in einem Schaltkreis des Distanzschalters 3 eine Induktivität oder eine Kapazität, so daß eine Schalthandlung ausgelöst wird.

Die Blattfeder Xddient zuglcLIi als Auslöseglied und als Schutzelement für den Distanzsehalter 3. Wenn nämlich durch schnelles Anfahren des Tastrahmens 6 an ein Hindernis der Bolzen 2 in axialer Richtung stark ausgelenkt wird, so stößt dieser nicht gegen den Distanzschalter 3, sondern es wird lediglich die Blattfeder Xdzusammengedrückt. Damit werden starke axiale Stöße des Bolzens 4 aufgefangen.

In F i g. 3 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der als Scheibe 2 anstelle einer Tellerfeder eine Blattfeder 8 verwendet wird. Die Blattfeder 8 ist an beiden Enden um je eine im Gehäuse 1 befestigten Bolzen 9a, 9b gebogen und wird somit an beiden Enden im Gehäuse 1 gehalten. Im Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 weist die Blattfeder 8 eine Fortsetzung 8a auf, die so abgebogen ist, daß sie dem Ende des Bolzens 4 gegenübersteht. Das Ende der Fortsetzung 8a ist U-förmig umgebogen und bildet somit entsprechend der U-förmig abgebogenen Blattfeder Xdnach Fi g. 1 ein Auslöseglied und Schutzelement für den Distanzschalter 3.

Mit der beschriebenen Anordnung ist es mit wenigen, handelsüblichen Elementen möglich, ein Abschalten der Antriebsvorrichtung beim Anstoßen des Tastrahmens 6 in jeder beliebigen Richtung zu erreichen. Dabei ist zur Erfassung aller Auslenkungsrichtung nur ein Distanzschalter 3 erforderlich.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schutzeinrichtung gegen das Anstoßen von Prüfeinrichtungen mit einem Tastrahmen und einem damit verbundenen, in der Grundplatte eines Gehäuses elastisch gehalterten Bolzen, der auf einen axial zum Bolzen angeordneten Distanzschalter einwirkt, nach Patentanmeldung P30 14 894.8, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (2) selbst aus Federmaterial besteht und außenseitig fest mit der Grundplatte (Ib) verbunden ist, und daß der Bolzen in Richtung auf den Schalter zylinderförmig aus der Scheibe (2) herausragt und mit seiner ebenen Grundfläche auf dem einen Schenkel einer zwischen _]5 dem Bolzen (4) und dem Distanzschalter (3) sich erstreckenden, mit diesem Schenkel am Gehäuse (IZ^befestigten, U-förmig gebogenen Blattfeder (id) aufliegt, deren anderer Schenkel dem Distanzschalter (3) zugewandt ist.

2. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Scheibe (2) eine Tellerfeder benutzt ist.

3. Schutzeinrichtung nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß als Scheibe (2) eine an zwei gegenüberliegenden Außenkanten mit der Grundplatte (\b) fest verbundene flache Blattfeder (8) benutzt ist.

4. Schutzeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die U-förmige Blattfeder (Sa) als Fortsatz der flachen Blattfeder (8) mit dieser eine Einheit bildet.