DE9209943U1 - Manipulator zur Inspektion von über Leitern erreichbaren Anlagenteilen - Google Patents
Manipulator zur Inspektion von über Leitern erreichbaren AnlagenteilenInfo
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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
GR 92 G 3412 DE
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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GR 52 G 3412 DE
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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GR 92 G 3412 DE
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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GR 92 G 3412 DE
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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GR 92 G 3412 DE
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 (4)
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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Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE9209943U DE9209943U1 (de) | 1992-07-30 | 1992-07-30 | Manipulator zur Inspektion von über Leitern erreichbaren Anlagenteilen |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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ID=6881967
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DE9209943U Expired - Lifetime DE9209943U1 (de) | 1992-07-30 | 1992-07-30 | Manipulator zur Inspektion von über Leitern erreichbaren Anlagenteilen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE9209943U1 (de) |
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- 1992-07-30 DE DE9209943U patent/DE9209943U1/de not_active Expired - Lifetime
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Title |
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HARZER, J. * |
HARZER, J.; u.a.: Entwicklung eines Manipulators für den Streckenausbau im Steinkohlebergbau. In: Robotersysteme, 1989, S.229-232 |
IDIA, H. * |
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