DE4032331A1 - Antriebsvorrichtung fuer einen rohrrundnaht-pruefkopf - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsvorrichtung für einen Rohrrundnaht-Prüfkopf mit einem diesen verschiebbar tragenden Ausleger, einem elektromotorisch angetriebenen zwei­ achsigen, vierrädrigen Fahrgestell für den Ausleger und einem einen der zu prüfenden Rohrnaht benachbarten Rohrabschnitt unter Reibschluß umschließenden Transmissionsmittel.

Zum zerstörungsfreien Prüfen und Überwachen der Güte geschweißter Rundnähte von Rohren werden üblicherweise Ultraschallprüfköpfe eingesetzt, die unter Zwischenlage eines Ankopplungsmittels, wie z. B. Wasser, den Bereich der Rohrnaht mäanderförmig abtasten. Die Führung des Prüfkopfes kann von Hand geschehen; zur Automatisierung von Prüf- und Überwachungs­ vorgängen werden Antriebsvorrichtungen der eingangs genannten Art eingesetzt. Eine bekannte Vorrichtung dieser Art benutzt als Fahrgestellräder Kugellager, deren Außenschalen auf einem auf das zu prüfende Rohr aufgebrachten Rollmantel ablaufen. Dabei finden als Transmissionsmittel Zahnriemen Verwendung, die den Reibschluß der Antriebsvorrichtung mit dem Rollmantel sicherstellen. Die Zahnriemen müssen jedoch nicht nur die den Reibschluß bedingende Kraft aufbringen bzw. übertragen, sie werden auch von dem den Prüfkopf tragenden Ausleger, der während der Prüfung über die Rundnaht überkragt, mit unterschiedlichem Gewicht belastet. Zur sicheren Ankopplung wird der Prüfkopf in der Regel federbelastet an die Rundnaht angedrückt, was die Belastung des Transmissionsmittels erhöht. Dies erfordert am zu prüfenden Rohr sorgfältige Einstell- und Vorbereitungsarbeiten, die zeitaufwendig sind.

Bei der Anwendung solcher Antriebsvorrichtungen ist aber eine Verringerung des Zeitaufwandes für Einstell- und Vorbereitungs­ arbeiten dann geboten, wenn die zu prüfenden und zu überwa­ chenden Rohre zur Leitung gefährlicher Stoffe, wie z. B. explo­ siver oder radioaktiver Substanzen bestimmt sind, die zum Schutz des Bedienungspersonals eine Fernsteuerung des Meß-, Prüf- und Überwachungsvorganges erforderlich machen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine leicht montier­ bare Antriebsvorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die mit geringstmöglichem Zeitaufwand ohne Zusatzmittel auf ein zu überwachendes Rohr aufsetzbar ist.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch eine das Transmissionsmittel bildende Kette, die mit einem Kettenschloß verschließbar ist, und durch einen federbelasteten Kettenspanner, der die Kette zwischen den Radachsen des Fahrge­ stells belastet.

Durch Anwendung der Erfindung wird eine gegenüber Zahnriemen hochbelastbare Kette als längenstabiles Transmissionsmittel eingesetzt, die bei geeigneter Vorspannung den Reibschluß zum Rohrmantel im Bereich der zu prüfenden Rohrnaht ohne zusätzliche Mittel, z. B. einen Rollmantel, erzwingt. Damit kann die für die Aufbringung des Rollmantels vorzusehende Zeit entfallen, denn selbst staubige oder rostige Rohre führen bei dem im Rahmen der Erfindung vorgesehenen direkten Kontakt des Fahrgestells mit dem Rohrmantel zu keiner Änderung des Reib­ schlusses. Die wesentlich höheren übertragbaren Zugkräfte der nach der Erfindung vorgesehenen Kette erlauben den Einsatz von langgestreckten Auslegern, z. B. von mehr als 100 cm Länge, und erwünschten ausreichend hohen Andruckkräften des Prüfkopfes über den gesamten Rohrumfang der zur prüfenden Rundnaht, wobei der federbelastete Kettenspanner sowohl die erforderlichen Kräfte zur Gewichtskompensation von Ausleger und Prüfkopf einerseits und Reibschluß der Kette am Rohrmantel andererseits als auch einen begrenzten Längenausgleich zur Anpassung an geringfügig unterschiedliche Rohrdurchmeser ermöglicht. Die Be­ lastung der Kette zwischen den Radachsen des Fahrgestells schafft die Voraussetzung für eine kompakte, leicht handhabbare Antriebsvorrichtung, die schnell und zeitsparend montiert werden kann.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgedankens ist die Kette von einem mit einem Elektromotor verbundenen Kettenrad drehmomentenschlüssig antreibbar. Zur Erzielung der mäanderförmigen Abtastbewegung des Prüfkopfes ist eine solche Ausführung wegen der Start-Stop-Steuerung günstig, und zwar weitgehend unabhängig davon, ob Schrittmotoren oder andere Servomotoren verwendet werden.

Eine kompakte, leicht handhabbare Gestaltung der Antriebsvorrichtung nach der Erfindung wird erzielt, wenn das Kettenrad zwischen den Radachsen angeordnet ist. Damit kann der Antriebsmotor und ein ggf. erforderliches Getriebe in die Antriebsvorrichtung ohne Erhöhung der äußeren, zumeist begrenzten Abmessungen integriert werden.

Die Führung der Antriebsvorrichtung gemäß der Erfindung läßt sich bei einer weiteren Ausgestaltung verbessern, wenn jede der Radachsen des Fahrgestells eine die Kette führende Umlenkrolle aufweist, wobei diese auch mit einem Zahnkranz ausgestattet sein kann.

Wenn der Kettenspanner, wie es bei einem anderen Ausführungs­ beispiel des Erfindungsgedankens vorgesehen ist, die Kette zwi­ schen dem Kettenrad und einer der Umlenkrollen belastet, kann nach dem Schließen des Kettenschlosses die Kettenspannarbeit und der ggf. erforderliche Längenausgleich am Kettenspanner mit einem motorisch betriebenen Werkzeug im Bereich des kompakten Fahrgestells ausgeführt werden.

Die notwendige Rüst- und Montagezeit läßt sich weiterhin verkürzen, wenn auf die äußere Beschaffenheit des äußeren Rohr­ mantels beim Einsatz der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung keine Rücksicht genommen werden muß; insbesondere ist dies dann möglich, wenn die Radachsen des Fahrgestells als Räder Schwerlastrollen mit einem elastisch deformierbaren Mantel tragen, der von der Kraft des Kettenspanners belastbar ist.

Der bei der Erfindung vorgesehene Kettenspanner ist bei diesem Ausführungsbeispiel Kompensationsmittel für die Verformung aller vier Radmäntel, die Verunreinigungen, Unebenheiten oder Verformungen des Rohrmantels ohne Beeinträchtigung der Antriebseigenschaften ausgleichen.

Anhand der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung beschrieben und die Wirkungsweise erläutert.

Die Fig. 1 zeigt schematisch in einer Ansicht die auf ein geschweißtes Rohr aufgesetzte erfindungsgemäße Antriebsvor­ richtung für einen Rohrrundnaht-Prüfkopf.

In Fig. 2 ist schematisch in einer zur Fig. 1 zugehörigen Seitenansicht mit einem Schnitt durch das Rohr die erfindungs­ gemäße Antriebsvorrichtung dargestellt.

Die Fig. 3 zeigt schematisch in einem vergrößerten Maßstab einen Ausschnitt aus Fig. 2.

In Fig. 1 ist eine Antriebsvorrichtung 1 gezeigt, die über einen langgestreckt ausgebildeten Ausleger 2 einen Prüfkopf 3, insbesondere einen Ultraschallprüfkopf, für eine Rohrrundnaht 4 in Pfeilrichtung 5 verschiebbar trägt.

Die Antriebsvorrichtung 1 ist elektromotorisch angetrieben und hat ein Fahrgestell 1a, das zwei Achsen 6, 6a und vier Räder 7a,b,c,d aufweist. Die Antriebsvorrichtung 1 ist ferner mit einem Transmissionsmittel in Form einer Kette 8 versehen, die den der zu prüfenden Rohrrundnaht 4 benachbarten Rohrabschnitt 9 unter Reibschluß umschließt. Die Kette 8 hat ein Kettenschloß 8a zum Verbinden der beiden freien Kettenenden 8b, c beim Montieren der Antriebsvorrichtung 1. Die schematische Darstellung in Fig. 2 zeigt die den Rohrabschnitt 9 umschließende Kette 8 und ihre Führung im Bereich der Antriebs­ vorrichtung 1. Die Kette 8 läuft, wie der vergrößerte Aus­ schnitt nach Fig. 3 besonders gut erkennen läßt, über eine Umlenkrolle 10, die auf der die Räder 7a, b tragenden Achse 6a sitzt, zu einem zwischen der Achse 6a und der zweiten Achse 6b drehbar angeordneten Kettenrad 13 und über eine weitere Umlenkrolle 14 sowie von dort über den Umfang des zu prüfenden Rohrabschnitts 9. Die beiden Umlenkrollen 10,14 haben Zahnkränze 15 zur Aufnahme der Kette 8. Das Kettenrad 13, das die Kette 8 drehmomentenschlüssig antreibt, wird seinerseits von einem Elektromotor 16 unter Zwischenschaltung eines Zahnradgetriebes 16a, b angetrieben.

Die Kette 8 wird im Bereich zwischen den Radachsen 6a, 6b und insbesondere zwischen der Radachse 6a und dem Kettenrad 13 von einem Kettenspanner 17 belastet, der einen Kettenstößel 18 mit einer Kufe 19, eine Spannfeder 20 und eine Einstellschraube 21 zur Krafteinstellung und zum begrenzten Längenausgleich der Kette 8 aufweist.

Die Radachsen 6a, 6b des Fahrgestells 1a tragen als Räder Schwerlastrollen 22 handelsüblicher Bauart, die am äußeren Umfang des Rohrabschnitts 9 abrollen und je einen elastisch deformierbaren Mantel 23 haben, der von der Kraft des Ketten­ spanners 17 belastet wird.

Bei einer Montage der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 1 auf einem zu prüfenden Rohrabschnitt 9, der beispielsweise zur Leitung von radioaktiven Substanzen bestimmt ist, wird zunächst der den Prüfkopf 3 tragende Ausleger 2 über der Rundnaht 4 positioniert, die beiden Kettenenden 8b, c mittels des Ketten­ schlosses 8a geschlossen und die Kette 8 durch Verdrehen der die Feder 20 belastenden Schraube 21 vorgespannt. Die Herstellung des Reibschlusses und die hierdurch bewirkte An­ triebskraftübertragung ist innerhalb kürzester Zeit möglich, so daß das Montagepersonal keiner größeren Strahlenbelastung ausgesetzt ist.

Die mäanderförmige Abtastbewegung des Prüfkopfes 3 wird durch den Elektromotor 16 in Verbindung mit einem weiteren nicht weiter dargestellten Schrittantrieb für den Prüfkopf 3 in Pfeilrichtung 5 ferngesteuert. Die Signalauswertung des Ultra­ schall-Prüfkopfes 3 erfolgt ebenfalls über Mittel der Fernüber­ tragung an einem ferngelegenen Meßplatz.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Rohrabschnitt 9 durch eine Öffnung 24 einer Strahlenschutzmauer 25 hindurchgeführt, die den Durchtritt des Auslegers 2 erlaubt. Wie die Fig. 3 zeigt, liegt der Kettenspanner 17 und die Ein­ stellschraube 21 im Strahlungsschatten aufgrund der gewählten Betätigungslage des Kettenspanners 17 an der Kette 8 zwischen der Achse 6a und dem Kettenrad 13. Diese günstige Anordnung und die Möglichkeit der zeitsparenden Montage ergeben sichere Arbeitsbedingungen für das Prüf- und Montagepersonal.

Bezugszeichenliste

 1 Antriebsvorrichtung
 1a Fahrgestell
 2 Ausleger
 3 Prüfkopf
 4 Rohrrundnaht
 5 Pfeilrichtung
 6 Achse
 6a Achse
 7a Rad
 7b Rad
 7c Rad
 7d Rad
 8 Kette
 8a Kettenschloß
 8b Kettenende
 8c Kettenende
 9 Rohrabschnitt
10 Umlenkrolle
13 Kettenrad
14 Umlenkrolle
15 Zahnkranz
16 Elektromotor
16a Zahnradgetriebe
16b Zahnradgetriebe
17 Kettenspanner
18 Kettenstößel
19 Kufe
20 Spannfeder
21 Einstellschraube
22 Schwerlastrollen
23 Mantel

Claims (6)

1. Antriebsvorrichtung für einen Rohrrundnaht-Prüfkopf mit einem diesen verschiebbar tragenden Ausleger, einem elektromo­ torisch angetriebenen zweiachsigen, vierrädrigen Fahrgestell für den Ausleger und einem einen der zu prüfenden Rohrnaht benachbarten Rohrabschnitt unter Reibschluß umschließenden Transmissionsmittel, gekennzeichnet durch eine das Transmissionsmittel bildende Kette (8), die mit einem Kettenschloß (8a) verschließbar ist, und einen federbelasteten Kettenspanner (17), der die Kette (8) zwischen den Radachsen (6, 6a) des Fahrgestells (1a) belastet.

2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kette (8) von einem mit einem Elektromotor (16) verbundenen Kettenrad (13) drehmomenten­ schlüssig antreibbar ist.

3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kettenrad (13) zwischen den Radachsen (6, 6a) angeordnet ist.

4. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß jede der Radachsen (6, 6a) des Fahrgestells eine die Kette führende Umlenkrolle (10, 14) aufweist.

5. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß der Kettenspanner (17) die Kette (8) zwischen dem Kettenrad (13) und einer der Umlenkrollen (10, 14) belastet.

6. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Radachsen (6, 6a) des Fahrgestells (1a) als Räder (7a-d) Schwerlastrollen mit einem elastisch deformierbaen Mantel (23) tragen, der von der Kraft des Kettenspanners (17) belastbar ist.