DE3102992C2

DE3102992C2 - Zylindrische Führungsschiene für einen Detektor

Info

Publication number: DE3102992C2
Application number: DE3102992A
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: 1983-11-24
Also published as: JPS56106150A; US4389894A; DE3102992A1; JPS6323504B2

Abstract

Ein Ultraschall-Rißdetektor wird längs eines zu untersuchenden zylindrischen Rohres (12) durch eine Führungsschiene (10) geführt, die die Form eines geteilten Ringes (38, 39) mit einer Schließklinke (42) und einem Gelenk (40) hat. Auf der Innenseite des Ringes (38, 39) sind zu seiner Festlegung am Außenumfang des Rohres (12) angetriebene Hubvorrichtungen (56, 58, 60) mit Klemmbacken (44, 46, 48) vorgesehen. Der Ring (38, 39) wird am Außenumfang des Rohres (12) durch Drehen eines mit entsprechenden Schraubenspindeln (68) der Hubvorrichtung (56, 58, 60) verbundenen biegsamen Drahtstange angebracht. Auf der Außenseite des Rings sind eine kreisförmige Führungsbahn (18) und ein Gestell zur Anbringung des Rißdetektors vorgesehen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine zylindrische Führungsschiene nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei Kernkraftwerke« 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 Bedienungspersonen möglichst gering zu halten. Außerdem muß die Führungsschiene den verschiedenen Durchmessern von Rohren anpaßbar sein, da in einem Kernkraftwerk Rohre der verschiedensten Durchmesser vorkommen.

Es sind bereits eine Reihe von Klemmechanismen zur Befestigung der Führungsschiene am Rohr bekannt, beispielsweise ist gemäß der US-PS 39 21 440 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 Führungsschiene eine Anzahl von Klemmschrauben vor, die sich einstellbar in radialer Richtung zum Rohr hin erstrekken. 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.

Diese Aufgabe wird durch eine Führungsschiene nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 gelöst, die erfindungsgemäß entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 ausgestaltet ist.

Wegen der Einfachheit des Klemmechanismus ist das Gewicht der Führungsschiene in vorteilhafter Weise vermindert. Ferner sind alle Hubvorrichtungen mit der einen Kraftübertragungseinrichtung verbunden, so daß die Einstellung der einzelnen Klemmbacken mittels

einer einzigen Betätigung der Kraftübertragungseinrichtung erfolgen kann. Damit verkürzt sich der Xlemmvorgang 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 Klemmechanismus gemäß der Erfindung wird insbesondere für Fälle bevorzugt, wo der Durchmesser der zu untersuchenden Objekte in weiten Grenzen variiert

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

F i g. 1 eine teilgebrochene Horizontalseitenansicht einer um ein zu untersuchendes Rohr herum angebrachten Führungsschiene,

F i g. 2 eine Vorderansicht der in F i g. 1 gezeigten Führungsschiene,

F i g. 3 eine vergrößerte Ansicht einer Klemmvorrichtung der in F i g. 2 gezeigten Führungsschiene, und

F i g. 4 eine vergrößerte Ansicht einer Klemmvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

F i g. 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 3» Seitenflächen Führungsbahnen 14 auf, längs derer eir.e 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 ^4(l 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 Ritzel 24 verbundenen (nicht ^ gezeigten) Antriebsmotor auf, über welchen die Antriebseinheit 16 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 Antriebsmechanismus 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 Manipulatoramis ⁵"> 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 ^b0 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 ^b5 anmontiert. Die Einzelheiten des Aufspannmechanismus für die Führungsschiene werden nun unter Bezugnahme auf Γ i g. 2 erläutert.

Fig.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 10 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 Welle 62, etwa in Form eines Drahtseils, verbunden, das längs der inneren Umfangsfläche der Führungsschiene 10 angeordnet ist. Das eine Ende der biegsamen Welle 62 ist mit einem Kegelrad 64 verbunden. Ein Klinkengriff 66 ist mit einem (nicht gezeigten) Kegelradgetriebe, das in das Kegelrad 64 eingreift, verbunden. Durch ein durch den Pfeil angedeutetes Hin- und Herbewegen 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 F i g. 2 unter Bezugnahme auf F i g. 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 Klemmechanismus 56 der Fig. 2 weiterübertragen. Der Klemmbacken 46 ist an einem Ende durch einen Stift 53 der am Ring 36 befestigten Grundplatte 52 schwenkbar gehaltert. Das andere Ende des Klemmbacken 46 ist mit einer Trägerplatte 74 verbunden, die durch zwei Gelenkarme 76 und 78 gehaltert wird. Die Gelenkarme 76 und 78 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 Klemmbacken 46 sich abhängig von der Drehrichtung des Drahtseils 62 nach oben oder unten bewegt. Bei dieser Ausführungsform wird der Klemm-

backen 46 durch die Grundplatte 52 schwenkbar gehaltert, wenn jedoch ein Drehen der Schraubmultern 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 gepreßt. 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 Fig.4 erläutert, bei welcher der Klemmbacken 46 durch vier Gelenkarme 102, 104, 106 und 108 gehaltert wird. Die Geicnkarmc 102 und J04 haltern die Trägerplatte 74 in der gleichen Weise wie bei der in Fig.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 114 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 r, 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 114 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 F i g. 4 bewegen sich sowohl die oberen Gelenkarme (102 und 104) als auch die unteren Gelenkarme (106 und 108) entsprechend der Drehung der Schraubenspindel 116, so daß sich eine größere Bewegung des Klcmmbackcns 46 in radialer Richtung als bei der in Fig. 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 F i g. 3 gezeigt ist, auch anwendbar.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Zylindrische Führungsschiene für einen Detektor mit einem geteilten zylindrischen Ring, wobei die beiden Halbringe (36,38) aneinander angelenkt sind, mit einer in Umfangsrichtung längs des geteilten Rings vorgesehenen Führungseinrichtung (10), entlang der der Detektor bewegt wird, mit einer Anzahl von entlang der Innenfläche des geteilten Rings angeordneten Klemmbacken (44, 46, 48) zur Festlegung des geteilten Rings in geschlossener Stellung koaxial um ein zu untersuchendes zylindrisches Objekt (12) herum, und mit einer Einstellvorrichtung zur Verstellung der Klemmbacken relativ zu dem zu untersuchenden zylindrischen Objekt, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtung an der Innenseite des Rings (36, 38) befestigte Hubvorrichtungen (56, 58, 60) aufweist, die die Klemmbacken (44, 46, 48) tragen und die mittels einer längs des Rings (36,38) in Umfangsrichtung angeordneten biegsamen Welle (62) synchron betätigbar sind.

2. Zylindrische Führungsschiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftübertragungseinrichtung eine biegsame Welle (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 Welle (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 Welle (62) verbundene Schraubenspindel (68) eingreift.

4. Zylindrische Führungsschiene nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dse 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 Welle (62) 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 Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die biegsame Welle ein biegsames Drahtseil (62) umfaßt.

7. Zylindrische Führungsschiene nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftübertragungseinriohtung 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 biegsamen Welle (62) durch einen am Ende der biegsamen Welle vorgesehenen Klinkengriff (66) übertragen wird.

9. Zylindrische Führungsschiene nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrauben-

spindel (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.