DE9209943U1

DE9209943U1 - Manipulator zur Inspektion von über Leitern erreichbaren Anlagenteilen

Info

Publication number: DE9209943U1
Application number: DE9209943U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1992-07-30
Filing date: 1992-07-30
Publication date: 1993-12-09
Anticipated expiration: 2002-07-31

Description

92 G 3412 DE

Siemens Aktiengesellschaft

Manipulator zur Inspektion von über Leitern erreichbaren Anlagenteilen

Die Erfindung bezieht sich auf einen Manipulator zur Inspektion von Anlagenteilen, die über eine Leiter erreichbar sind.

In großtechnischen Anlagen sind eine Reihe von Anlagenteilen mit begehbaren Leitern versehen, die eine Inspektion dieser Anlagenteile durch eine Hilfsperson ermöglichen sollen. So ist beispielsweise der Druckhalter in Kernkraftwerken mit einem Druckwasserreaktor in seinem Inneren mit einer Steigleiter versehen, die von einer Person über ein Mannloch erreicht werden kann. Der Druckhalter ist Teil des Primärkreises des Kühlsystems und ist zur Konstanthaltung des Drucks bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen erforderlich. Als Teil des Primärkreises muß der Druckhalter in regelmäßigen Abständen einer Sichtprüfung unterzogen werden. Diese Sichtprüfungen werden von einen Inspekteur vorgenommen, der über ein im Druckhalter angeordnetes Mannloch in das Innere des Druckhalters einsteigt. Damit ist jedoch eine hohe Strahlenbelastung verbunden, die insbesondere nach längerem Betrieb der Anlage Werte erreichen kann, die eine Sichtprüfung durch eine sich im Innern des Druckhalters aufhaltende Person als nicht mehr praktikabel erscheinen lassen.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde einen Manipulator zur Inspektion von mit einer Leiter versehenen

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Moe/Gr - 30.07.1992

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Anlagenteilen anzugeben, der eine automatisierte, ferbedienbare Inspektion ermöglicht.

Die genannte Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst mit den Merkmalen des Anspruches 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich gemäß der Unteransprüche.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf das Ausführungsbeispiel der Zeichnung verwiesen, in deren

Figur 1 ein Druckhalter mit einem Manipulator gemäß der Erfindung schematisch veranschaulicht ist.

Figur 2 zeigt den Manipulator in einer Seitenansicht und in

Figur 3 ist der Manipulator in einer Draufsicht dargestellt.

Gemäß Figur 1 enthält ein Druckhalter 2 eines Kernkraftwerkes mit einem Druckwasserreaktor eine Reihe von Inneneinrichtungen, die einer regelmäßigen Sichtprüfung unterzogen werden müssen. In seinem unteren Bereich ist der Druckhalter 2 mit Heizstäben 4 versehen, die während des Normalbetriebs von Wasser umgeben sind. Im oberen Bereich des Druckhalters 2 sind über dem des bei Normalbetrieb im Druckhalter 2 eingestellten Wasserspiegel Sprüheinrichtungen angeordnet. In der Figur sind hierzu schematisch ein Sprühhemd 6 sowie Sprühdüsen 8 dargestellt, mit denen Wasser in den Dampfbereich des Druckhalters 2 eingesprüht wird. Neben diesen zur Konstanthaltung des Druckes im Primärkreis vorgesehenen Einrichtungen müssen auch noch

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die Innenwände des Druckhalters 2 und ein in den Druckhalter 2 mündender Krümmer 10 inspiziert werden.

Der Druckhalter 2 ist an seiner Innenwand mit einer Leiter 12 versehen, deren Sprossen durch die mit dem Bezugszeichen 14 bezeichneten Kreuze angedeutet sind. Diese Leiter 12 kann durch ein im Druckhalter 2 befindliches Mannloch 16 erreicht werden. In der Figur ist ein auf der Leiter 12 zwischen zwei Sprossen 14 durch Verspreizen fixierter Manipulator 20 dargestellt, der an einen teleskopierbaren Ausleger 22 eine nur schematisch dargestellte Inspektionskamera 24 trägt.

Entsprechend Figur 2 enthält der Manipulator 20 vier Schwenklaschen 30, 32, 34 und 36, die als Halteelemente mit den Leitersprossen 14 in Eingriff gebracht werden können. Die Schwenklaschen 30, 32, 34 und 36 können jeweils um eine Achse geschwenkt werden, die parallel zu den Sprossen 14 verläuft und in der Figur senkrecht auf der Zeichenebene steht. Zum Schwenken der Schwenklaschen 30, 32, 34 und 36 sind jeweils Antriebselemente 44, beispielsweise Pneumatik- oder Hydraulikzylinder oder ein elektromotorischer Antrieb, vorgesehen, die jeweils Zahnstangen 42 antreiben, die in mit den Schwenklaschen 30, 32, 34 und 36 jeweils verbundene Ritzel 40 eingreifen. Im Ausführungsbeispiel der Figur sind vier Schwenklaschen 30, 32, 34 und 36 vorgesehen, von denen jeweils zwei Schwenklaschen 30, 32 und 34, 36 ein an einem Schenkel 46 bzw. angeordnetes Paar bilden.

In der Figur ist eine Situation kurz nach Einbringen des Manipulators 20 in das Innere des Druckhalters 2 dargestellt. Hierzu wird durch das Mannloch 16 eine Einführhilfe 18 eingeführt, mit der die im Bereich des Mannlochs

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16 fehlenden Sprossen 14 ersetzt werden. Die mit dem Schenkel 46 verbundenen Schwenklaschen 30, 32 sind im Eingriff mit der Einführhilfe 18 und sind gegeneinander verspreizt, so daß der Manipulator 20 gegen Verrutschen und Kippen gesichert ist. Die mit dem Schenkel 48 verbundenen Schwenklaschen 34 und 36 sind zurückgeschwenkt und der Schenkel 48 ist um ein dem Sprossenabstand der Leiter entsprechenden Abstand gegenüber dem Schenkel 46 versetzt. Um das gegenseitige Verschieben der Schenkel 46 und 48 zu ermöglichen, sind die Schenkel 46 und 48 mit einem Schreitwerk 50 verbunden. Das Schreitwerk 50 enthält eine Antriebsplatte 52, an die der die Schwenklaschen 30 und 32 tragende Schenkel 46 fixiert ist.

An der Antriebsplatte 52 ist ein teleskopierbarer Ausleger 22 angeordnet, der an seinem Ende einen Schwenkkopf 26 mit einer Beobachtungskamera 24 sowie außerdem in der Figur nicht näher dargestellte Beleuchtungseinrichtungen trägt.

Auf der Antriebsplatte 52 außerdem ist ein Schlitten 54 verschiebbar gelagert, der den Schenkel 48 für die Schwenklaschen 34 und 36 trägt. Die Antriebsplatte 52 enthält einen Motor 56 zum Antreiben eines Ritzels 58, das in eine in der Figur nicht sichtbare Antriebsspindel eingreift. Der Schlitten 54 ist an einer auf der Antriebsspindel wandernden Spindelmutter fixiert. Je nach Drehrichtung des Motors 56 können die Antriebsplatte 52 und der Schlitten 54 relativ zueinander in die beiden durch den in der Figur dargestellten Doppelpfeil dargestellten Richtungen verschoben werden.

In der Figur ist zu erkennen, daß die Drehachse der Schwenklasche 36 auf gleicher Höhe quer zur Behälterwand verlaufenden Sprosse 14 angelangt ist. In gleicher Weise

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ist die Drehachse der Schwenklasche 34 gegenüber dem oberen Teil der Einführhilfe 18 positioniert und fluchtet mit der Drehachse des in der Figur sichtbaren und zur Schwenklasche 32 gehörenden Ritzels 40. Der Abstand der Drehachsen der zu einem Paar gehörenden Schwenklaschen 30, 32 bzw. 34, 36 ist dabei genauso groß wie der Abstand zweier benachbarter Sprossen 14.

Nach Erreichen der in der Figur dargestellten Position werden die Schwenklaschen 34 und 36 in Richtung der Pfeile c bzw. d geschwenkt und umklammern die Sprosse 14 bzw. die sprossenartig gestaltete Einführhilfe 18. Durch die gegensinnige Schwenkbewegung verspreizen sich die Schwenklaschen 34 und 36 in der oberen Sprosse der Einführhilfe 18 bzw. in der untersten Sprosse 14 der oberhalb des Mannlochs 16 verlaufenden Leiter.

Nach erfolgtem Verspreizen werden die Schwenkelemente 30 und 32 ebenfalls gegensinnig in Richtung der Pfeile a bzw. b geschwenkt und lösen sich von den Sprossen der Einführhilfe 18.

Durch den in der Antriebsplatte befindlichen Antrieb wird nun bei zurückgezogenen Schwenklaschen 30 und 32 die gesamte Antriebsplatte relativ zum Schlitten 54 nach oben verschoben, da der Schlitten 54 durch die ausgefahrenen Schwenklaschen 34 und 36 zwischen der Einführhilfe 18 bzw. in der Leitersprosse 14 unbeweglich verspannt ist.

Am Ende der Hubbewegung erreicht die Schwenklasche 32 dieselbe Höhenposition wie die in der Figur 36 dargestellte Schwenklasche 36. Die Schwenklaschen 30 und 32 werden dann ebenso wie dies im vorherigen Bewegungsabschnitt für die Schwenklaschen 34 und 36 der Fall war nach

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außen geschwenkt und verspannen sich ebenfalls zwischen der Sprosse 14 und dem oberen Teil der Einführhilfe 18. Daraufhin können die Schwenkelemente 34, 36 durch Vorschieben der von den ihnen zugeordneten Antriebselementen 44 angetriebenen Zahnstangen 42 von den Sprossen 14 gelöst werden und durch Antriebsumkehr des Motors 56 kann der Schlitten 54 um ein Sprossenelement weiter nach oben verfahren werden, so daß der Manipulator schrittweise durch Wiederholen des erläuterten Bewegungsablaufs auf der Leiter nach oben bzw. bei entsprechender Bewegungsumkehr nach unten klettert.

Die zur fernbedienbaren Ansteuerung der Antriebselemente 44 und des Motors 56 sowie des Auslegers 32 und des Schwenkkopfes 26 erforderlichen Versorgungsleitungen sind aus Gründen der Übersichtlichkeit in der Figur nicht dargestellt.

In der Draufsicht gemäß Figur 3 ist eine Position dargestellt, in der sich alle Schwenklaschen 30, 32, 34 und 36 im Eingriff mit den Sprossen 14 der Leiter befinden. In der Figur ist außerdem zu erkennen, daß das vom Motor 56 angetriebene Ritzel 58 in ein an einer Antriebsspindel 62 angeordnetes Ritzel 64 angreift, mit der der Schlitten relativ zur Antriebsplatte 52 in Führungsstangen 64 geführt verschiebbar ist.

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Claims

GR 92 G 3412 DE Schutzansprüche

1. Manipulator zur Inspektion von Anlagenteilen (2) die über eine Leiter (12) erreichbar sind, mit folgenden Merkmalen:

a) Zum Fixieren des Manipulators an der Leiter (12) sind schwenkbare Halteelemente (30, 32, 34, 36) vorgesehen, die paarweise mit zwei benachbarten Sprossen (14) unter gegenseitigem Verspreizen in Eingriff bringbar sind, .

b) die Halteelemente (30, 32, 34, 36) sind paarweise an gegeneinander verschiebbaren und mit einem Schreitwerk (50) verbundenen Schenkeln (46, 48) angeordnet.

2. Manipulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß zum Antrieb der Schwenkbewegung der Halteelemente (30, 32, 34, 36) von Antriebselementen (44) angetriebene Zahnstangen (42) vorgesehen sind, die jeweils in ein mit dem Halteelement (30, 32, 34, 36) verbundenes Ritzel (40) eingreifen.

3. Manipulator nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum gegenseitigen Verschieben der Schenkel (46, 48) ein Schreitwerk (50) mit einer mit einem Schenkel (46) starr verbundenen Antriebsplatte (52) vorgesehen ist, auf der längs verschiebbar ein Schlitten (54) gelagert ist.

4. Manipulator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Antriebsplatte (42) die zum Antrieb des Schlittens (54) erforderlichen Mittel (56, 58, 60, 62, 64) enthält.

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