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.
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.