DE3102992A1

DE3102992A1 - Zylindrische fuehrungsschiene fuer einen detektor

Info

Publication number: DE3102992A1
Application number: DE19813102992
Authority: DE
Inventors: Shigeru Hitachi Ibaraki Kajiyama
Original assignee: Babcock Hitachi KK; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 1980-01-30
Filing date: 1981-01-29
Publication date: 1981-12-03
Also published as: DE3102992C2; JPS6323504B2; JPS56106150A; US4389894A

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung bezieht sich auf eine zylindrische Führungsschiene zur Führung zerstörungsfreier Rißdetektoren und richtet sich im besonderen auf eine Klemmvorrichtung zur Festlegung der zylindrischen Führungsschiene um ein zu untersuchendes zylindrisches Objekt, etwa ein Rohr, herum.

Bei Kernkraftwerken gibt es eine Reihe von Vorschriften, die periodische Untersuchungen von Rohren oder Düsen unter Verwendung zerstörungsfreier Detektoren, etwa von Ultraschall-Rißdetektoren, vorsehen. Im allgemeinen erfolgen diese Inspektionen, indem der Detektor zur Verhinderung von Strahlungsschäden beim Bedienungspersonal, ferngesteuert um das zu untersuchende Objekt herum manipuliert wird. Der Detektor wird dabei längs einer zylindrischen Führungsschiene, welche um die Oberfläche des Objekts herum angebracht ist, ferngesteuert in Umfangsrichtung und axial bezüglich des Rohres manipuliert. Zur genauen Durchführung der Inspektionen ist es notwendig, daß die Führungsschiene fest auf das Objekt aufgeklemmt ist. Auch muß, da das An- und Abmontieren der Führungsschiene nicht über Fernsteuerung erfolgen kann, diese in möglichst kurzer Zeit an- und abmontierbar sein, um die Strahlungsbelastung für die Bedienun 'spersonen möglichst gering zu halten. Außerdem muß die Führungsschiene den verschiedenen Durchmessern von Rohren anpaßbar sein, da in einem Kernkraftwerk Rohre der verschie-5 densten Durchmesser vorkommen.

Es sind bereits eine Reihe von Klemmechanismen zur Befestigung der Führungsschiene am Rohr bekannt, beispielsweise ist gemäß der US-PS 3 921 440 ein aufblasbarer Balg zwischen der Innenseite der Führungsschiene und der Außenseite des Rohres vorgesehen. Ein solcher Balg erweist sich jedoch bei Rohren hoher Temperatur als nicht dauerhaft. Ein weiterer bekannter Klemmechanismus sieht längs der Führungs-

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schiene eine Anzahl von Klemmschrauben vor, die sich einstellbar in radialer Richtung zum Rohr hin erstrecken. Da jedoch die Klemmschrauben einzeln eingestellt werden müssen, macht es Schwierigkeiten, die Führungsschiene koaxial zum zylindrischen Rohr anzubringen. Wegen der Vielzahl der Klemmschrauben erfordert das An- und Abmontieren außerdem erhebliche Zeit.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer verbesserten zylindrischen Führungsschiene, die in kürzerer Zeit mit einem einfachen und dauerhaften Mechanismus an- und abmontiert werden kann.

Hierzu schlägt die Erfindung vor, einen geteilten zylindrischen Ring vorzusehen, welcher eine Anzahl von längs des inneren Umfangs des Ringes angeordneten einstellbaren Hubvorrichtungen aufweist. Jede Hubvorrichtung bewegt einstellbar einen auf der Hubvorrichtung vorgesehenen Klemmbacken in radialer Richtung des Ringes, wobei ein zu untersuchendes kreisförmiges Objekt geklemmt wird. Die Hubvorrichtungen sind über eine einzige Kraftübertragungseinrichtung angeschlossen, durch welche die Einstellung der einzelnen Klemmbacken erreicht wird.

Wegen der Einfachheit des Klemmechanismus ist das Gewicht der Führungsschiene in vorteilhafter Weise vermindert. Ferner sind alle Hubvorrichtungen mit der einen Kraftübertragungseinrxchtung verbunden, so daß die Einstellung der einzelnen Klemmbacken mittels einer einzigen Betätigung der Kraftübertragungseinrichtung erfolgen kann. Damit verkürzt sich der Klemmvorgang in vorteilhafter Weise und die Einstellung der Führungsschiene auf die Achse des Objekts ist erheblich vereinfacht.

Ferner ist durch die Verwendung von Hubvorrichtungen für den Klemmechanismus die erforderliche Klemmkraft erheblich vermindert, so daß kein Spezialwerkzeug für den Klemmvorgang notwendig ist.

Der Klemmeohanismus gemäß der Erfindung wird insbesondere für Fälle bevorzugt, wo der Durchmesser der zu unter-

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suchenden Objekte in weiten Grenzen variiert.

Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung beschrieben. Auf dieser ist

Figur 1 eine teilgebrochene Horizontalseitenansicht einer um ein zu untersuchendes Rohr herum angebrachten Führungsschiene,

Figur 2 eine Vorderansicht der in Figur 1 gezeigten Führunsschiene,
Figur 3 eine vergrößerte Ansicht einer Klemmvorrichtung der

in Figur 2 gezeigten Führungsschiene, und

Figur 4 eine vergrößerte Ansicht einer Klemmvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Figur 1 zeigt eine Gesamtansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung, nach welcher die zylindrische Führungsschiene 10 auf einem zu untersuchenden Rohr 12 aufgespannt ist. Die Führungsschiene 10 weist an ihren Seitenflächen Führungsbahnen 14 auf, längs derer eine Antriebseinheit 16 geführt wird. An den beiden Seiten der Antriebseinheit 16 ist in Anpassung an die kreisförmigen Führungsbahnen 14 ein Paar von Führungsbeinen 18 mit Rollen 20 vorgesehen. Diese Führungsbeine 18 sind für die Abnahme der Antriebseinheit 16 beweglich, wie durch die gestrichelten Linien angedeutet ist. Die Führungsschiene 10 weist außerdem auf ihrer äußeren Umfangsfläche eine in Umfangsrichtung verlaufende Zahnschiene 22

auf, welche mit einem Ritzel 24 der Antriebseinheit 16 kämmt. Die Antriebseinheit 16 wird außerdem durch ein Paar von Trägerrollen auf der äußeren Umfangsfläche der Führungsschiene 10 abgestützt. Die Antriebseinheit 16 weist einen mit dem 3D Ritzel 24 verbundenen (nicht gezeigten) Antriebsmotor auf, über welchen die Antriebseinheit in Umfangsrichtung längs der Zahnschiene 22 bewegt wird.

Ein Suchkopf 28 des Detektors ist an einem Ende eines Manipulatorarms 30 befestigt, der durch die Antriebseinheit 16 gehaltert wird. Die Antriebseinheit 16 weist einen Antriebs-

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mechanismus auf, der dazu geeignet ist, den Manipulatorarm 30 in Längsrichtung in Bezug auf die Längsachse des kreisförmigen Rohres 12 zu bewegen. Das andere Ende des Manipulatorarms weist einen Führungsarm 32 mit einer Rolle 34 auf, um den Suchkopf 28 auf der Rohroberfläche festzulegen. Die Untersuchung des kreisförmigen Rohres 12 geschieht auf diese Weise, indem der Suchkopf 28 des Detektors axial und längs des Umfangs des Rohres 12 manipuliert wird. Da die Bewegung des Manipulators in Längsrichtung beschränkt ist, wird die Führungsschiene nach Beendigung der Untersuchung vom Rohr 12 abmontiert und an einer anderen Stelle des Rohres 12, wo eine neue Untersuchung durchzuführen ist, wieder anmontiert. Die Einzelheiten des Aufspannmechanismus für die Führungsschiene werden nun unter Bezugnahme auf Figur 2 erläutert.

Figur 2 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Führungsschiene 10 gemäß der Erfindung. Die Führungsschiene ist aus einem Paar halbkreisförmiger Ringe 36 und 38 aufgebaut, die an einem Ende durch ein Gelenk 40 miteinander verbunden sind, damit die Führungsschiene 1Ö in geschlossener Stellung um das Rohr 12 herum angebracht werden kann. Die anderen Enden der Ringe sind so eingerichtet, daß sie ineinander eingreifen und die Ringe eine vollständige kreisförmige Führungsschiene 10 ausbilden, wenn sie um das Rohr herum in geschlossener Stellung angebracht sind.

Das Ineinandereingreifen der entsprechenden Enden der Ringe 36 und 38 erfolgt in einfacher Weise durch eine Schließklinke 42. Aufspann- bzw. Klemmbacken 44, 46 und 48 sind an einem Ende schwenkbar an Sockelplatten 50, 52 und 54 angebracht, die auf der Innenseite der Ringe 36 und 38 vorzugsweise in gleichem Abstand voneinander angeordnet sind. Die anderen Enden der einzelnen Klemmbacken 44, 46 und 48 werden durch Hubvorrichtungen 56, 58 und 60 gehaltert. Die einzelnen Hubvorrichtungen weisen einen Gewindestab und Gelenkbrücken zur Halterung und Anhebung der Klemmbacken in Radialrichtung der Ringe 36 und 38 auf. Jeder Gewindestab der Hubvorrichtungen ist in Reihe mit einer biegsamen Stange 62, etwa in

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Form eines Drahtseils, verbunden, das längs der inneren Umfangsfläche der Führungsschiene 10 angeordnet ist. Das eine Ende der biegsamen Stange 62 ist mit einem Kegelrad 64 verbunden. Ein Klinkengriff 66 ist mit einem (nicht gezeigten) ^Ke~ gelradgetriebe, das in das Kegelrad 64 eingreift, verbunden.

Durch ein durch den Pfeil angedeutetes, hin und her Bewegen des Klinkengriffs 66 werden die Klemmbacken 44, 46 und 48 in Richtung auf die äußere Umfangsfläche des zu untersuchenden Rohres hin angehoben und legen die Führungsschiene 10 am Rohr fest. Der Klinkengriff ist auf einer Welle des Kegelradgetriebes aufgesteckt und leicht abnehmbar. Durch Umlegen eines (nicht gezeigten) Umschalthebels des Klinkengriffs 66 wird die Drehrichtung des Drahtseils 62 geändert, womit die Klemmbacken von der äußeren Umfangsfläche des Rohres gelöst werden.

Im folgenden wird der Klemmechanismus 58 aus Figur 2 unter Bezugnahme auf Figur 3 noch weiter erläutert. Das Drahtseil 62 ist mit dem zugehörigen Ende einer Schraubenspindel 68 über eine Kreuzgelenkkupplung 70 bzw. 72 verbunden, so daß sich die Drehung des Drahtseils 62 auf die Schraubenspindel 68 ohne Verdrillung des Drahtseils 62 überträgt. Die Drehung wird auf den Kleinmechanismus 56 der Figur 2 w eiterübe tragen. Der Klemmbacken 46 ist an einem Ende durch einen Stift 53 der am Ring 36 befestigten Grundplatte 52 sch* mkbar gehaltert. Das andere Ende des Klemmbacken 46 ist mit eiii^r Trägerplatte 74 verbunden, die durch zwei Gelenkarme 76 und 78 gehaltert wird. Die Gelenkarme 76 und 7 8 sind über Gelenkbolzen mit Schraubmuttern 80 und 82 verbunden, durch die sich die Schraubenspindel 68 eingreifend erstreckt. Die beiden Enden der Schraubenspindel werden durch Lager 84 und 86 gehaltert. Da die Schraubmuttern 80 und 82 Gewinde unterschiedlicher Winkel haben, bewegen sich durch Drehen des Klinkengriffs 66 die Schraubmuttern 80 und 82 in entgegengesetzten Richtungen über die Schraubenspindel 68, so daß der über die Gelenkarme 76 und 78 angeschlossene Klemm-

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backen 46 sich abhängig von der Drehrichtung des Drahtseils 62 nach oben oder unten bewegt. Bei dieser Ausführungsform wird der Klemmbacken 46 durch die Grundplatte'52 schwenkbar gehaltert, wenn jedoch ein Drehen der Schraubmuttern 80 und 82 durch irgendwelche andere Einrichtungen verhindert werden kann, ist der Klemmbacken 46 nicht immer notwendig, und die Trägerplatte 74 kann den Klemmbacken 46 ersetzen. In diesem Fall wird die Trägerplatte 74 durch den Klemmechanismus 58 gegen den Außenumfang des zu untersuchenden Rohres ge- · preßt. Ebenso ist einer der Gelenkarme 76 und 78 nicht immer notwendig, da der Klemmbacken 46 als einer der Gelenkarme wirken kann.

Eine weitere Ausführungsform des Klemmechanismus wird nun unter Bezugnahme auf Figur 4 erläutert, bei welcher der Klemmbacken 46 durch vier Gelenkarme 102, 104, 106 und 108 gehaltert wird. Die Gelenkarme 102 und 104 haltern die Trägerplatte 74 in der gleichen Weise wie bei der in Figur 3 gezeigten Ausführungsform. Die anderen Enden der Gelenkarme 102 und 104 sind jeweils über einen Bolzen an Schraubmuttern 112 und 114 angelenkt. Ebenso sind die Gelenkarme 106 und 108 über die Bolzen mit den Schraubmuttern 112 und verbunden. Die anderen Enden der Gelenkarme 106 und 108 sind an einer Basis 110 des Rings 36 schwenkbar gehaltert. Eine Schraubenspindel 116, welche mit dem Drahtseil 62 über ein Kreuzgelenk 70 bzw. 72 verbunden ist, greift in die Schraubmuttern 112 und 114 ein. Die Schraubenspindel 116 weist auf der einen Seite ein rechtsgängiges und auf der anderen Seite ein linksgängiges Gewinde auf. Die Schraubmuttern 112 und 114 haben Gewinde mit entsprechendem Gang. Durch Drehen des Klinkengriffs 66 bewegen sich die Schraubmuttern 112 und in entgegengesetzten Richtungen längs der Schraubenspindel 116, wobei sich der mit den Gelenkarmen 102 und 104 verbundene Klemmbacken 46 nach oben oder unten bewegt. Gemäß der Ausführungsform der Figur 4 bewegen sich sowohl die oberen Gelenkarme (102 und 104) als auch die unteren Gelenk-

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arme (106 und 1Ö8) entsprechend der Drehung der Schraubenspindel 116, so daß sich eine größere Bewegung des Klemmbackens 46 in radialer Richtung als bei der in Figur 3 gezeigten Ausführungsform erzielen läßt. Bei dieser Ausführungsform hat die Schraubenspindel 116 Gewindegänge unterschiedlicher Winkel bzw. entgegengesetzter Richtung, die Ausführungsform beschränkt sich jedoch nicht auf die dargestellte, es ist vielmehr eine Schraubenspindel, wie sie in Figur 3 gezeigt ist, auch anwendbar.

Dr.Ki/Ug

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Claims

^_ PATENTANWÄLTE
SCHIFF ν. FÜNER STREHL SCHÜBEL-HOPF EBBINSHAUS FINCK

MARIAHILFPLATZ 2 4 3, MÖNCHEN SO <"=> 1 Π Ο Π Γ» Ί

POSTADRESSE: POSTFACH 95 O1 6O, D-8OOO MÖNCHEN ΘΒ ^J j \J £, Q Q Cf

HITACHI, LTD. und ²⁹· Januar 19 81

BABCOCK-HITACHI KABUSHIKI KAISHA

DEA-25 398

Zylindrische Führungsschiene für einen Detektor

PATENTANSPRÜCHE

\\\ Zylindrische Führungsschiene für einen Detektor, mit einem geteilten zylindrischen Ring, wobei die beiden Halbringe aneinander angelenkt sind, einer in Umfangsrichtungs längs des geteilten Rings vorgesehenen Führungsein-'5 richtung, längs der der Detektor bewegt wird, einer Anzahl voa längs der Innenfläche des geteilten Rings angeordneten Klemmbacken zur Festlegung des geteilten Rings in geschlossener Stellung koaxial um ein zu untersuchendes zylindrisches Objekt herum, einer Einstelleinrichtung zur Verstellung der Klemmbacken zum und vom zu untersuchenden zylindrischen Objekt, gekennzeichnet durch an der Innenseite des geteilten Rings (36, 38) befestigte und die Klemmbacken (44, 46, 48) tragende Hubvorrichtungen (56, 58, 60) zur Einstellung der Lagen der Klemmbacken, eine in Umfangsrichtung längs des geteilten Rings vorgesehene Kraftübertragungseinrichtung zur

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Übertragung einer Kraft auf jede der Hubvorrichtungen, wodurch die ausgeübte Kraft auf die einzelnen Hubvorrichtungen übertragen und in eine Kraft zur Einstellung der Lagen der einzelnen Klemmbacken umgewandelt wird.
2. Zylindrische Führungsschiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftübertragungseinrichtung eine biegsame Stange (62) , welche eine Drehkraft auf die einzelnen Hubvorrichtungen übertragen kann, umfaßt, und daß die Hubvorrichtung eine die Klemmbacken (44, 46, 48) durch die über die biegsame Stange (62) übertragene Drehkraft bezüglich des zu untersuchenden Objekts anhebende und absenkende Gelenkeinrichtung umfaßt.
3. Zylindrische Führungsschiene nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das eine Ende der Gelenkeinrichtung mit den Klemmbacken (44, 46, 48) verbunden ist und das andere Ende in eine mit der biegsamen Stange (62) verbundene Schraubenspindel (68) eingreift.
4. Zylindrische Führungsschiene nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkeinrichtung aus wenigstens einem Paar von Gelenkarmen (76, 78) gebildet ist, wobei diese Arme eine die Klemmbacken (44, 46,48) an einem Ende der Arme halternde Brücke bilden und das andere Ende der betreffenden Arme mit der Schraubenspindel (68) verbunden ist, derart, daß durch Drehen der biegsamen Stange (62)

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die Klemmbacken in radialer Richtung bezüglich des geteilten Ringes (36, 38) bewegt werden.
5. Zylindrische Führungsschiene nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß das eine Ende jedes Arms (76, 78) über einen Gelenkbolzen mit einer nichtdrehenden Mutter (80, 82) verbunden ist, welche in die Schraubenspindel (68) eingreift.
6. Zylindrische Führungsschiene nach einem der Anpsrüche

2 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die biegsame Stange ein biegsames Drahtseil (62) umfaßt.
7. Zylindrische Führungsschiene nach einem der Ansprüche

3 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Kraftübertragungseinrichtung mit den entsprechenden Enden der Schraubenspindel (68) durch eine Kreuzgelenkkupplung (70, 72) verbunden ist.
8. Zylindrische Führungsschiene nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Drehkraft der beigsamen Stange (62) durch einen am Ende der biegsamen Stange vorgesehenen Klinkengriff (66) übertragen wird.

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9. Zylindrische Führungsschiene nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Schraubenspindel (68) ein rechtsgängiges Gewinde auf der einen Seite und ein linksgängiges Gewinde auf der anderen Seite hat.
10. Zylindrische Führungsschiene nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmbacken (44, 46, 48) mit dem einen Ende über einen Bolzen

(53) am Ring (36, 38) und mit dem anderen Ende über einen Bolzen an der Hubeinrichtung angelenkt sind.

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