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Dokumentenidentifikation DE4222066C1 23.09.1993
Titel Vorrichtung zur Inspektion des Innenraums eines mit einer Öffnung versehenen Druckbehälters
Anmelder ABB Reaktor GmbH, 6800 Mannheim, DE
Erfinder Dietrich, Alban, Dipl.-Ing., 6733 Hassloch, DE
DE-Anmeldedatum 04.07.1992
DE-Aktenzeichen 4222066
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 23.09.1993
Veröffentlichungstag im Patentblatt 23.09.1993
IPC-Hauptklasse G21C 17/01
IPC-Nebenklasse G01M 19/00   B25J 11/00   B66F 11/00   B65D 90/48   G01D 21/00   
Zusammenfassung Seither werden Druckbehälter (1) von einem Mannloch (2) aus nur dann geprüft, wenn der zu prüfende Innenraumbereich oberhalb des Mannloches angeordnet ist. Es soll daher ein Verfahren und eine Vorrichtung angegeben werden, das bzw. die zum Einsatz in einem Druckbehälter (1) geeignet ist, dessen zu prüfender Bereich sich unterhalb des Druckbehälter-Mannloches (2) befindet. Dazu wird ein kompletter Manipulator in eine der Durchtrittsöffnung des Mannloches (2) angepaßte Kompaktform gebracht und freihängend in Achsrichtung des Druckbehälters bewegt. Der Manipulator (3) wird weiterhin relativ zu dieser axialen Bewegung verdreht und aus der Kompaktform schirmförmig in Richtung Druckbehälterwand auseinandergefahren.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Inspektion des Innenraums eines mit einer Öffnung versehenen Druckbehälters, mit einem durch die Öffnung in den Innenraum bewegbaren Manipulator, der ein einen Inspektionskopf tragendes Bauteil aufweist, das radial ausschwenkbar ausgebildet ist.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-AS 10 80 237 bekannt. Der Manipulator ist dort an einem aus rohrförmigen Teilstücken zusammengesetzten Träger befestigt und relativ zu einer als Drehteller ausgebildeten Durchführung vertikal verfahrbar. Eine solche Vorrichtung ist nur für Druckbehälter verwendbar, deren Zugangsöffnung achsparallel zur Druckbehälterachse verläuft.

Es stellt sich die Aufgabe, eine Vorrichtung der eingangsgenannten Art anzugeben, die auch für Druckbehälter einsetzbar ist, deren Zugangsöffnung (Mannloch) eine von der Richtung der Druckbehälterachse abweichenden Achsenverlauf aufweist.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß der Manipulator an einer torsionssteifen, von außerhalb des Druckbehälters aus angetriebenen Transportkette aufgehängt ist, und daß zum Einführen des Manipulators in den Druckbehälter eine die Öffnung durchsetzende Führungsrutsche vorgesehen ist.

Mit einer Führungsrutsche lassen sich sowohl in Achsrichtung des Druckbehälters verlaufende, als auch bis zu 90° zu dieser Achsrichtung geneigte Druckbehälteröffnungen bestücken. Erst die Verwendung einer Transportkette ermöglicht den Einsatz der Führungsrutsche, da sich die Transportkette in ihrer Laufrichtung verschiedenen Einlaufwinkeln der Führungsrutsche problemlos anpaßt.

Vorzugsweise ist die teilweise kreisbogenförmig ausgebildete Führungsrutsche derart an dem Druckbehälter befestigt, daß sich das in den Druckbehälter ragende Ende annähernd parallel zur Achse des Druckbehälters und das aus dem Druckbehälter herausragende Ende parallel zur Achse der Öffnung erstreckt. Dabei ist die Transportkette entlang der Führungsrutsche bewegbar, wobei das nach außerhalb des Druckbehälters gerichtete Ende der Transportkette mit einer Trommel verbunden ist. An dem in den Innenraum des Druckbehälters gerichteten Ende der Transportkette ist der Manipulator um deren Längsachse drehbar angelenkt.

Eine weitere Ausbildung sieht vor, daß der Manipulator in radialer Richtung gegenläufig schwenkbare Arme aufweist, wobei an dem freien Ende wenigstens eines Armes der Inspektionskopf ebenfalls in radialer Richtung schwenkbar angordnet ist und wobei dem Manipulator zur Kompensierung von Momenten beim Ausschwenken der Arme Ausgleichsgewichte zugeordnet sind.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, daß an den freien Enden der Arme ein Gestänge angreift, dessen Bewegung über ein in Achsverlängerung der Transportkette angeordnetes Betätigungselement gesteuert ist, wobei zwischen dem Gestänge und dem Inspektionskopf ein Steuerorgan zur Schwenkbewegung des Inspektionskopfes angeordnet ist.

Die Führungsrutsche läßt sich mitunter in ihrer gebogenen Form nicht in den Druckbehälter einführen. Es ist daher nach einer besonderen Ausgestaltung vorgesehen, daß der in den Innenraum ragende Teil der Führungsrutsche aus mehreren Segmenten besteht, die über Gelenkbolzen miteinander verbunden sind und bogenförmige Schlitze zur Bestimmung eines Verstellweges aufweisen.

Eine Ausführung zur Stabilisierung der Transportkette sieht vor, daß in einem der Unterbringung von Versorgungsleitungen dienenden Freiraum der Transportkette ein luftgefüllter Schlauch angeordnet ist.

Anhand eines Ausführungsbeispieles und einer schematischen Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt als Druckbehälter 1 einen Druckhalter einer nicht weiter dargestellten Druckwasserreaktoranlage. Der unterhalb eines Mannloches 2 befindliche Innenbereich ist mit Hilfe eines Manipulators 3 zu inspizieren. Dazu ist eine in ihrem Querschnitt U-förmig ausgebildete Führungsrutsche 4 vorgesehen, die mit ihrem das Mannloch durchsetzenden Ende an einer Flanschbuchse 5 befestigt ist, die ihrerseits relativ zum Mannloch festlegbar ist. Der in den Innenraum des Druckbehälters ragende Teil der Führungsrutsche weist drei bogenförmige Segmente 6 auf, die über Gelenkbolzen untereinander bzw. mit dem im Mannloch arretierten Teil der Führungsrutsche schwenkbar verbunden sind. Der Schwenkweg des einzelnen Segmentes ist durch bogenförmige Schlitze 8, die mit Anschlägen 9 zusammenarbeiten, bestimmt. Beim Ein- oder Ausbringen der Führungsrutsche sind die Segemente 6 beispielsweise durch nicht dargestellte Seilzüge nacheinander von der bogenförmigen in eine waagrechte Erstreckung oder umgekehrt zu bringen.

Die Führungsrutsche 4 dient zur Führung einer Transportkette 10, die mit Hilfe einer Trommel 11 bewegbar ist. Ein mit der Flanschbuchse 5 verbundenes Traggestell 12 zur Aufnahme der Trommel ist über Rollen 13 entlang eines Tragbodens 14 verfahrbar. Die Tragsportkette 10 trägt unter Zwischenschaltung eines Drehantriebes 15 den Manipulator 3. Das dem Drehantrieb 15 zugewandte Segment der Führungsrutsche 4 ist dabei so eingestellt, daß bei pendelfreier Bewegung die Achse 32 des Druckbehälters 1 mit der symmetrischen Längsachse der Transportkette übereinstimmt.

Zum Ein- und Ausbringen wird der Manipulator 3 in die aus der oberen Zeichnungshälfte ersichtliche Kompaktform gebracht, aus der er in die schirmförmige Ausbildung nach der unteren Zeichnungshälfte verfahren werden kann. In der Kompaktform weist der Manipulator einen U-förmigen Querschnitt auf, der eine Bewegung entlang der Führungsflächen der U-förmigen Führungsrutsche mit geringem Spiel erlaubt. Bei der Kompaktform weist ein Inspektionskopf 16, der bei dem Ausführungsbeispiel mit einer Kamera 17 und mit mehreren Beleuchtungskörpern 18 ausgestattet ist, eine solche Position auf, daß er einen großen Bereich der Druckbehälterwandung zusammen mit einer Vertikalund/oder Drehbewegung um 360° bestreichen kann. Für weniger gut erreichbare Bereiche des Druckbehälterinnenraumes wird der Manipulator 3, wie aus der unteren Zeichnungshälfte ersichtlich, schirmartig auseinander gefahren. Der Inspektionskopf kann somit alle Positionen zwischen der senkrechten Erstreckung nach der Kompaktform bis zur waagrechten Erstreckung gemäß der unteren Zeichnungshäfte einnehmen. Dazu sind einem Manipulatorkörper 19 über Drehgelenke 20 zwei gegenüberliegend angeordnete Arme 21, 22 zugeordnet. Das dem Manipulatorkörper 19 abgewandte Ende eines jeden Armes 21, 22 ist über ein weiteres Drehgelenk 23, 23a mit einem Gestänge 24 verbunden, in dessen zentralem Drehpunkt 25 eine in Achsrichtung des Manipulators 3 vom Manipulatorkörper 19 wegführende Gewindespindel 26 eingreift und die Verstellbewegung der Arme 21, 22 bewirkt. Ein Ende des Gestänges 24 ist über das Drehgelenk 23a des Armes 22 hinausgeführt und ist über ein Drehgelenk 27 mit dem Inspektionskopf verbunden. Das Gestänge 25 und der Inspektionskopf sind ferner über einen Spindeltrieb 28 miteinander verbunden, wodurch eine Feinverstellung des Inspektionskopfes ermöglicht wird.

Die Transportkette nimmt die Versorgungsleitungen für den Manipulator und den Inspektionskopf auf, die von einem Verteilerkasten 29 zu einer nicht dargestellten Auswertestation der Inspektionsergebnisse führen. Zur Kompensierung von Momenten beim Auslenken der Arme 21, 22 sind am Gestänge 24 Ausgleichsgewichte 30 anbringbar. Ein nicht dargestellter luftgefüllter Schlauch, der in einem der Unterbringung von Versorgungsleitungen dienenden Freiraum der Transportkette angeordnet ist, trägt zur Stabilisierung der Transportkette bei. Ein von der Transportkette zwangsläufig bewegtes Zählrad 31 dient zur Überwachung der Manipulatorposition.


Anspruch[de]
  1. 1. Vorrichtung zur Inspektion des Innenraums eines mit einer Öffnung (2) versehenen Druckbehälters (1), mit einem durch die Öffnung in den Innenraum bewegbaren Manipulator (3), der ein einen Inspektionskopf (16) tragendes Bauteil (22) aufweist, das radial ausschwenkbar ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Manipulator (3) an einer von außerhalb des Druckbehälters (1) aus angetriebenen torsionssteifen Transportkette (10) aufgehängt und daß zum Einführen des Manipulators in den Druckbehälter eine die Öffnung durchsetzende Führungsrutsche (4) vorgesehen ist.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die teilweise kreisbogenförmig ausgebildete Führungsrutsche (4) derart am Druckbehälter befestigt ist, daß sich das in den Druckbehälter (1) ragende Ende annähernd parallel zur Achse (33) des Druckbehälters und das aus dem Druckbehälter herausragende Ende parallel zur Achse der Öffnung (2) erstreckt, daß die Transportkette (10) entlang der Führungsrutsche (4) bewegbar ist, die an ihrem nach außerhalb des Druckbehälters gerichteten Ende mit einer Trommel verbunden ist, und an derem in dem Innenraum des Druckbehälters gerichteteten Ende der Manipulator um die Längsachse der Transportkette (10) drehbar angelenkt ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Manipulator (3) in radialer Richtung gegenläufig schwenkbare Arme (21, 22) zugeordnet sind, daß an dem freien Ende eines Armes (22) der Inspektionskopf (16) ebenfalls in radialer Richtung schwenkbar angeordnet ist, und daß dem anderen Arm (21) zur Kompensierung von Momenten beim Ausschwenken der Arme Ausgleichsgewichte (30) zugeordnet sind.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den freien Enden der Arme (21, 22) ein Gestänge (24) angreift, dessen Bewegung über ein in Achsverlängerung der Transportkette (10) angeordnetes Betätigungselement (26) gesteuert ist, wobei zwischem dem Gestänge (24) und dem Inspektionskopf (16) ein Steuerorgan (28) zur Schwenkbewegung des Inspektionskopfes angeordnet ist.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der in den Innenraum ragende Teil der Führungsrutsche (4) aus mehreren Segmenten (6) besteht, die über Gelenkbolzen miteinander verbunden sind und bogenförmige Schlitze (8) zur Bestimmung eines Verstellweges aufweisen.
  6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in einem der Unterbringung von Versorgungsleitungen dienenden Freiraum der Transportkette (10) ein luftgefüllter Schlauch zur Unterdrückung von Auslenkbewegungen der Transportkette (10) angeordnet ist.






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