DE2936660C2

DE2936660C2 - Manipulator for testing pipe circumferential and pipe longitudinal weld seams

Info

Publication number: DE2936660C2
Application number: DE2936660A
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl.-Ing. 8540 Schwabach Holzwarth
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: Alstom Energie GmbH
Priority date: 1979-09-11
Filing date: 1979-09-11
Publication date: 1984-05-10
Also published as: CH645557A5; DE2936660A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Manipulator zur Prüfung von Rohrumlangs- und Rohrlängsschwcißnähten mit einer koaxial zu einer Rohrachse angeordneten, kreisförmigen, über eine Justiereinrichtung bezüglich der Rohrachse ausrichtbaren und auf einer Rohroberllache lesilegbaren Führungsschiene, mit einem Transportwagen, der au! seiner dem Rohr abgewandten Oberseite einen über einen Antriebsmotor parallel zur Rohrachse verfahrbaren Schlitten trägt, an dessen freiem Ende ein in Richtung eines Rohrdurchmessers von der Rohrober-(lache abhebbares Prüfsystem befestigt Ist. welches mittels Führungsrollen, deren Achsen teils parallel teils senkrecht bezüglich der Rohrachse angeordnet sind, aufThe invention relates to a manipulator for testing pipe circumferential and pipe longitudinal weld seams with a circular, arranged coaxially to a pipe axis, via an adjusting device with respect to the Guide rail that can be aligned with the pipe axis and readable on a pipe surface area, with a transport trolley, the au! its upper side facing away from the pipe one via a drive motor parallel to the pipe axis movable carriage carries, at its free end in the direction of a pipe diameter from the pipe upper (pool liftable test system. which is attached by means of Guide rollers, the axes of which are arranged partly parallel and partly perpendicular with respect to the pipe axis

der Führungsschiene geführt Ist und längs eines mit der Führungsschiene verbundenen Zahnkranzes über ein in diesen eingreifendes, von einem Motor angetriebenes Ritzel verfahrbar ist.the guide rail is guided and along a ring gear connected to the guide rail via an in this engaging, motor-driven pinion is movable.

Für die Ultraschallprüfung von Rohrleitungen ist es bekannt, diese mit einer Ringschiene zu umgeben, auf welcher ein Transportwagen verfahrbar -st. Der Transportwagen besitzt einsn eigenen Antrieb mit einem Ritzel, welches in einen Zahnkranz der Ringschiene eingreift, so daß der Transportwagen die zu prüfende Rohrumfangsnaht umfahren kann. Der Transportwagen trögt auf seiner Oberseite einen parallel zur Rohrachse verfahrbaren Schlitten, welcher über einen Antriebsmotor parallel zur Rohrachse ausgefahren werden kann.For ultrasonic testing of pipelines, it is known to surround them with a ring rail which a trolley can be moved. The trolley has its own drive with a pinion, which engages in a ring gear of the ring rail, so that the trolley seams the pipe circumferential seam to be tested can bypass. The top of the trolley has a trolley that can be moved parallel to the pipe axis Slide, which can be extended parallel to the pipe axis via a drive motor.

Das freie Ende des Schlittens trägt ein Prüfsystem, welches bei Stillstand des Schlittens durch Umfahren des Rohres mittels des Transportwagens die Prüfung der Rohrumfangsnähte gewährleistet. Bei Stillstand des Transportwagens und beim Ausfahren des Schlittens können Rohrlängsschweißnähte geprüft werden. Eine Einrichtung dieser Art hat den gravierenden Nachteil, daß beim Umsetzen des Transportwagens auf Rohre veränderlichen Durchmessers nicht nur die Ringschiene, sondern auch der gesamte Transportwagen den veränderten Durchmessern der zu prüfenden Rohre anzupassen ist. (DE-OS 26 09 ^41).The free end of the slide carries a test system which, when the slide comes to a standstill, bypassing the The inspection of the circumferential seams of the pipe is ensured by means of the transport trolley. When the Longitudinal pipe welds can be checked on the transport trolley and when the slide is extended. One Device of this type has the serious disadvantage that when moving the trolley to pipes changeable Diameter not only the ring rail, but also the entire transport trolley the changed Must be adapted to the diameter of the pipes to be tested. (DE-OS 26 09 ^ 41).

Ferner ist es bekannt, ebenfalls zur Prüfung von Rohrumlangsnähten ein Prüfsysiem vorzusehen, welches auf einer Ringschiene befestigt ist, welche ihrerseits in einem » Tragrahmen gelagert ist. Der Tragrahmen ist über Magnetplatten mit der Oberfläche des zu prüfenden Rohres verbunden. Die Lagerung der Ringschiene im Tragrahmen erfolgt durch mindestens vier Rollenpaare, von denen ein aul der Außenseite der Ringschiene gelegenes Rollenpaar nach außen schwenkbar ist. um ein Aufgleisen der Ringschiene samt dem Prüfungssystem zu ermöglichen. Zum Abfahren der mäanderförmigen PrUfspuren ist eine Gewindespindel vo-gtiehen, welche Axialverschiebungen bewirkt, während die Ringschiene ···> Bewegungen in Umlüngsrichtung ermöglicht. Nachteilig an dieser Konstruktion ist die fehlende Umsetzbarkeit auf Rohre verschiedenen Durchmessers, da hierzu sowohl die Ringschiene als auch der Tragrahmen umgestaltet werden muß. Das auf der Außenseite der Ringschiene gelegene schwenk re Rollenpaar gestattet lediglich ein Aulgleisen, jedoch keine Anpassung an verschiedene Durchmesser der Ringschiene in Anpassung an den Durchmesser des zu prüfenden Rohres. (DE-OS 27 26 612).It is also known for testing circumferential pipe seams to provide a Prüfsysiem, which is attached to a ring rail, which in turn in a »Support frame is stored. The support frame is on magnetic plates with the surface of the pipe to be tested tied together. The ring rail is mounted in the support frame by at least four pairs of rollers, from where a pair of rollers located on the outside of the ring rail can be pivoted outwards. about a rerailing the ring band together with the examination system. For following the meandering test tracks is a threaded spindle that allows axial displacements causes while the ring band ···> Allows movements in the circumferential direction. The disadvantage of this construction is that it cannot be implemented on pipes of different diameters, as both the ring rail and the support frame have been redesigned for this purpose must become. The swivel re pair of rollers located on the outside of the ring rail only allows an embarkation, but no adaptation to different ones Diameter of the ring rail adapted to the diameter of the pipe to be tested. (DE-OS 27 26 612).

Zur Prüfung von Rohrstutzen dient ein Manipulator, r*er um den Umfang eines zu prüfenden Rohres längs einer Ringschiene verfahren werden kann. Der Antrieb des Manipulators erfolgt durch einen mit einem Grundwagen fest verbundenen Motor, welcher ein Ritzel antreibt, das mit einem Zahnkranz der Ringschiene kämmt.A manipulator is used to test pipe sockets around the circumference of a pipe to be tested a ring rail can be moved. The manipulator is driven by one with a base carriage Permanently connected motor, which drives a pinion with a ring gear of the ring rail combs.

Die Ringschiene ist aus einem Stück hergestellt und nur für einen bestimmten Rohrdurchmesser verwendbar. Dasselbe gilt tür den Grundwagen, welcher der Ringschiene mit bestimmtem Durchmesser zugeordnet ist und dessen Führungssystem bei Aufgleisung auf Ringschienen variablen Durchmessers vollkommen umkonstruiert werden muß. (VGB Kraltwerkslechnlk. 58. 1978 Heft 7).The ring rail is made from one piece and can only be used for a certain pipe diameter. The same applies to the basic carriage, which is the ring rail is assigned with a certain diameter and its guidance system when rerailing on ring rails variable diameter must be completely redesigned. (VGB Kraltwerklechnlk. 58, 1978 Booklet 7).

Der F.rlindung Hegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde Rohrschweißniihte an Rohren verschiedenen Durchmessers /u prüfen, ohne daß dadurch der Transportwagen geändert werden muß.The F.rlindung Hegt contrast, the object on pipes of different diameters u, check Rohrschweißniihte / without thereby needs to be changed, the transport vehicle.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die dem Anspruch 1 sntnehmbaren Mittel.This object is achieved by the means which can be removed from claim 1.

Durch die schwenkbaren Segmente wird erreicht, daß der Transportwagen sich unterschiedlichen Rohrdurchmessern anpassen kann, ohne daß umfangreiche Umbau- ί ten oder gar eine neue Konstruktion erforderlich wäre. Lediglich die zwischen dem Transportwagen und dem Rohr befindliche zylindrische Justiereinrichtung und die Führungsringschiene muß sich den Rohrdurc-hmessern anpassen und wird von Fall zu Fall ausgetauscht. Die m Einrichtung kann sich an den Rohrdurchmesser anpassen, deren größter und kleinster Rohrdurchmesser sich im Verhältnis von 2 : 1 bewegt.The pivotable segments mean that the trolley can accommodate different pipe diameters can adapt without extensive modifications or even a new construction being necessary. Only the cylindrical adjusting device and the The guide ring rail must adapt to the pipe diameter and is replaced on a case-by-case basis. The m The facility can adapt to the pipe diameter, the largest and smallest pipe diameters of which are different moves in a ratio of 2: 1.

Eine vorteilhafte Weiterbildung kann Anspruch 2 entnommen werden. πAn advantageous further development can be found in claim 2. π

Durch die schwenkbaren Rollenblöcke wird eine leichte Aufgleisbarkeit erzielt, was der Erzielung kurzer Prüfzeiten dient und die Strahlenbelastung des Prüfpersonals drastisch herabsetzt.The swiveling roller blocks make it easy to rerail, which means that it is shorter Test times and drastically reduces the radiation exposure of the test staff.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung zeichnet sich > <> nach Anspruch 3 dadurch aus, daß In mindestens einem Rollenblock je Segment jeweils festen FünrungsroHen mittels Federkraft an die Führungsschiene anpreßbare Führungsrollen gegenüberliegen.Another feature of the invention is> <> according to claim 3 characterized in that In at least one Roller block for each segment fixed FünrungsroHen can be pressed against the guide rail by means of spring force Opposite guide rollers.

Durch die Anordnung fester und federnder Rollen 2> wird eine spielfreie, exakte Führung des Transportwagens auf der Führungsschiene erreicht.The arrangement of fixed and resilient rollers 2> a play-free, exact guidance of the transport carriage on the guide rail is achieved.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigtAn embodiment of the invention is shown in the drawings. It shows

F i g. 1 Transportwagen mit schwenkbaren Segmenten, w in Richtung einer Rohrachse betrachtet,F i g. 1 transport trolley with swiveling segments, w viewed in the direction of a pipe axis,

Fig. 2 Schnitt H-H durch die die Rohrachse enthaltende und auf dem mittleren Segment .senkrecht stehende Ebene des Manipulators,Fig. 2 Section H-H through the tube containing the axis and standing on the middle segment Level of the manipulator,

Fig. 3 Schnitt durch einen der Führung dienenden •RollenblöckeFig. 3 Section through one of the guiding • roller blocks

Fig. 4 Schnitt IV-IV durch den Rollenblock,Fig. 4 section IV-IV through the roller block,

Fig. 5 Längsschnitt durch einen Schlitten des Manipulators mit durch Parallelkurbelgetriebe und Zapfen kardanisch beweglich angeordneten Prüfsystem.5 shows a longitudinal section through a slide of the manipulator with a gimbal-mounted test system with a parallel crank mechanism and journals.

Fig. 6 Schnitt VI-VI durch einen Schraubenspindelbetrieb des Schlittens,Fig. 6 section VI-VI through a screw spindle operation of the sledge,

Fig. 7 Schnitt VII-VII mit Darstellung des Prüfsystems und Parallelkurbelgetriebe in Richtung der Rohrachse, 7 section VII-VII with representation of the test system and parallel crank gear in the direction of the pipe axis,

Fig. 8 Seltenansicht des Manipulators bei der Prüfuns von Stutzen-Rohr-Anschlußnähten mit aufgeschnittenem Schraubenspindeltrieo,Fig. 8 A rare view of the manipulator during the test of socket-pipe connection seams with cut open screw spindle trieo,

Fig. 9 theoretisches CSrundprtnzip der Kreisführung,Fig. 9 Theoretical basic principle of the circuit,

Fig 10 Konstruktion der Führungsbahn und erforderliehe Freiheitsgrade,Fig 10 construction of the guideway and required Degrees of freedom,

Flg. 11 Schnitt XI-XI durch einen Rollenblock der Führung.Flg. 11 Section XI-XI through a roller block of the guide.

Fig. 12 Schniii XIi-XII durch den Rollenblock mit Antrieb. "Fig. 12 Schniii XIi-XII through the roller block with Drive. "

Ein Manipulator mit einem Transportwagen 1, einer Führungsschiene 2 sowie einer Justiereinrichtung 3 ist in Richtung einer Rohrachse gesehen in Flg. 1 dargestellt. Der Transportwagen 1 wird im wesentlichen aus drei beweglichen Segmenten 4, 5, 6 gebildet, von denen ein Segment 4 stets tangential zum Rohr liegt, während die beiden anderen Segmente 5, 6 schwenkbar um Bolzen 7, 8 in den Enden des Segments 4 gelagert sind. Segment 4 trägt außerdem einen mittels Schraubenspindel 9 verlahrbaren und in einer Kreuzrollenführung SO ^b:) geführten Schlitten 11, welcher an seinem freien Ende ein in Fig. 2 dargestelltes Prüfsystems 12 trägt. Der Transportwagen 1 wird konzentrisch zur Achse eines Rohres 13 mittels Rollenblöcken 14, 15a, 156 geführt, wobei von den Rollenblöcken 14,156 je einer in den Segmenten 4, 5, 6vorgesehen ist, während Rollenblock 15a nur in einem der schwenkbaren Segmente 5 bzw. 6 vorgesehen ist und neben der Führung auch dem Antrieb für Rotationsbewegungen um die Rohrachse dient. Symmetrisch zur die Rohrachse enthaltenden und auf dem mittleren Segment 4 senkrecht stehenden Ebene der Grundeinrichtung 1 ist neben Rollenblock 15o noch ein nicht näher dargestelltes Ritzes vorgesehen, welches der Positionsbestimmung dient. Die Rollenblöcke 14, 15.6 sind untereinander identisch und werden von axialen und radialen Führungsrollen 16, 17 gebildet. Zum Zwecke der Aufgleisung der Rollenblöcke sind diese Achsen 18 parallel zur Rohrachse schwenkbar. Der Rollenblock 15a weist nur radiale Führungsrollen auf, da in ihn der Antrieb integriert ist, weicher vom Motor 19 gebildet wird, welcher sein Drehmoment über einen Zahnriemen 20 überträgt.A manipulator with a trolley 1, a guide rail 2 and an adjusting device 3 is seen in the direction of a pipe axis in FIG. 1 shown. The trolley 1 is essentially formed from three movable segments 4, 5, 6, of which one segment 4 is always tangential to the pipe, while the other two segments 5, 6 are pivotably mounted about bolts 7, 8 in the ends of segment 4 . Segment 4 also carries a slide 11, which can be moved by means of a screw spindle 9 and is guided in a cross roller guide SO ^{b :)} , which carries a test system 12 shown in FIG. 2 at its free end. The trolley 1 is guided concentrically to the axis of a pipe 13 by means of roller blocks 14, 15a, 156, one of the roller blocks 14, 156 each being provided in segments 4, 5, 6, while roller block 15a is only provided in one of the pivotable segments 5 or 6 and, in addition to the guide, also serves as a drive for rotational movements around the pipe axis. Symmetrical to the plane of the basic device 1 containing the pipe axis and perpendicular to the middle segment 4, a notch (not shown in detail) is provided in addition to the roller block 15o, which is used to determine the position. The roller blocks 14, 15.6 are identical to one another and are formed by axial and radial guide rollers 16, 17. For the purpose of rerailing the roller blocks, these axes 18 can be pivoted parallel to the tube axis. The roller block 15a has only radial guide rollers, since the drive is integrated into it, which is formed by the motor 19, which transmits its torque via a toothed belt 20.

F i g. 2 stellt einen Längsschnitt ;ar. Man erkennt die Justiereinrichtung 3, weiche das Rohr umgibt und auf die wiederum die Führungsschiene 2 aufgebracht ist, welche mit der Justiereinrichtung eine Einheit bildet. Die Führungsschiene 2 wird von den radialen Führungshüllen 17 und 17a sowie den axialen Führungsrollen 16 und 16a umgriffen, wobei die Rollen 16a, 17 im Rollenblock 14 drehbar und um Achsen schwenkbar angeordnet sind, wohingegen die zugeordneten Gegenrollen 16, 17a mit ihren Wellen fest im Rollenblock gelagert sind, so daß eine genau definierte spielfreie Führung gewährleistet ist. Für das Aufgleisen des Transportwagens 1 auf die Führungsschiene 2 werden die axialen Führungsrollen 16a um die Achsen 18 geschwenkt, so daß die axialen Führungsrollen 16a ohne Behinderung über die Führungsringschiene geschoben werden können. Nach dem Aufgleisen werden die Führungsrollen 16o wieder radial auf Rohrmitte hin ausgerichtet. Auf dem Transportwagen 1 ist parallel zur Rohrmitte ein Schlitten 11 mit P.-Qfsystem 12 verfahrbar. Das Prüfsystem ist über ein Parallelkurbelgetriebe 21 in einer Ebene senkrecht zur Rohrachse schwenkbar an den Schlitten 11 angelenkt und mittels Federung an die Rohrwand andrückbar. Zum Schutz des Prüfsystems vor Beschädigung durch Anfahren an ein Hindernis ist es mit einem Schaltrahmen 22 umgeben, welcher den Motortrieb abschaltet und damit weitere Bewegung unterbindet.F i g. 2 shows a longitudinal section; ar. You can see them Adjusting device 3, which surrounds the pipe and on which the guide rail 2 is in turn applied, which forms a unit with the adjusting device. The guide rail 2 is supported by the radial guide sleeves 17 and 17a as well as the axial guide rollers 16 and 16a, the rollers 16a, 17 in the roller block 14 are arranged rotatable and pivotable about axes, whereas the associated counter rollers 16, 17a with their shafts are firmly mounted in the roller block, so that a precisely defined play-free guidance is guaranteed. For the rerailing of the trolley 1 on the guide rail 2, the axial guide rollers 16a pivoted about the axes 18 so that the axial guide rollers 16a without hindrance on the guide ring rail can be pushed. After the rerailing, the guide rollers 16o open again radially Aligned to the center of the pipe. On the trolley 1 is a slide 11 with a P.-Qfsystem parallel to the center of the pipe 12 movable. The test system is via a parallel crank gear 21 in a plane perpendicular to the pipe axis pivotably articulated to the carriage 11 and can be pressed against the pipe wall by means of springs. To protect the Test system against damage by hitting an obstacle, it is surrounded by a switch frame 22, which switches off the motor drive and thus prevents further movement.

Einer der drei Identischen Rollenblöcke 14, 156 ist im Detail in Fig. 3 dargestellt. Man erkennt die axialen und radialen Führungsrollen 16, 16a und 17, 17a, welche die Führungsschiene 2 spielfrei umfassen. Die Spielfreiheit der Führung wird durch die mittels Federspannung anpreßbaren Rollen 15a. 17 bewerkstelligt, welche den fest angeordneten Rollen 16, 17a jeweils als Gegenrollen zugeordnet sind; Die Anpressung der radialen Führungsrolle 17 erfolgt üt,er einen im Rollenblock drehbar angeordneten Kipphebel 23, welcher durch Feder 24 angepreßt und mittels Schraube 25 beim Aufgleisen entlastet wird. Die in axialer Richtung mittels Feder 28 und Achse 18 anpreßbare Führungsrolle 16a kann um Achse 18 zum Einbau geschwenkt werden und wird mit Schraube 27 arretiert. Die Vorspannkraft der Feder 28 zum Anpressen von Rolle 16a wird durch eine Schraube 29 justiert. Gelagert werden die Roilenblöcke 14, 15a, 156 mittels Gleitbuchsen 30 in den Segmenten 4, 5, 6.One of the three identical roller blocks 14, 156 is shown in detail in FIG. You can see the axial and radial guide rollers 16, 16a and 17, 17a, which encompass the guide rail 2 without play. The freedom of play the guide is made by the rollers 15a, which can be pressed by means of spring tension. 17 accomplished which the fixed rollers 16, 17a are each assigned as counter rollers; The pressure of the radial guide roller 17 takes place, it is a rotatably arranged in the roller block Rocker arm 23, which is pressed by spring 24 and relieved by means of screw 25 when rerailing. The pressable in the axial direction by means of spring 28 and axis 18 guide roller 16a can about axis 18 to Installation can be swiveled and is locked with screw 27. The biasing force of the spring 28 for pressing of roller 16a is adjusted by a screw 29. The roller blocks 14, 15a, 156 are supported by means of slide bushings 30 in segments 4, 5, 6.

Flg. 4 zeigt einen Querschnitt durch einen der Rollenblöcke 14, 156 mit Achse 18, Kipphebel 23 und Schraube 27 zur Arretierung von Achse 18 nach radialem Ausrichten der Rollenblöcke 14.Flg. Figure 4 shows a cross section through one of the roller blocks 14, 156 with axis 18, rocker arm 23 and screw 27 for locking axis 18 after radial alignment the roller blocks 14.

ου uuvvου uuvv

Flg. 5 gibt cine dcuiillicric Darstellung vorzugsweise des Schlittens 11 und seines Antriebes wieder. Aul dem entliing der Führungsschiene 2 um die Rohrachse drehbaren Transportwagen 1 ist ein Schlitten 11 geführt, welcher von einer Schraubenspindel 9 parallel zur Rohrachse verfahren wird. Der Antrieb der Schraubenspindel erfolgt durch Spindelantrieb 31, welcher sein Drehmoment über Zahnriemen 32 auf die Schraubenspindel 9 übertägt. An seinem dem Antrieb gegenüberliegenden Ende trügt der Schlitten 11 das Prülsysieni 12. das mit Parallelkurbeigetriebe 21 an diesem befestigt ist. Das Parallelkurbelgeiriebe 21 kann zusätzlich Drehbewegungen um einen zur Rohrachse parallelen Zapfen 33 ausführen, damit sich das Prüfsystem in jeder Lage der Rohrwand tangential anschmiegen kann. Abstandsrollen 34 sorgen für einen konstanten Absland des Prüfsystems von der Rohrwand und gewährleisten tangential Lage des gesamten Prühvs'.sms bezüglich der /u prü!er>'.!on OberllucheFlg. 5 gives cine dcuiillicric representation preferably of the carriage 11 and its drive again. Aul dem entliing the guide rail 2 rotatable about the pipe axis Trolley 1 is guided by a carriage 11, which is moved by a screw spindle 9 parallel to the pipe axis. The screw spindle is driven by spindle drive 31, which its torque over Toothed belt 32 transfers to screw spindle 9. At its end opposite the drive, the is deceptive Slide 11 the Prülsysieni 12. the one with parallel crank gear 21 is attached to this. The parallel crank gear 21 can also perform rotary movements around a pin 33 parallel to the pipe axis so that the Test system can cling tangentially to the pipe wall in any position. Spacer rollers 34 take care of you constant distance of the test system from the pipe wall and ensure tangential position of the whole Prühvs'.sms regarding the / u check! Er> '.! On Oberlluche

Γ ig. (> stellt einen Querschnitt durch Schlitten Il dar und zeigt die Führung desselben mittels Kreuzrollen'ührung K). Das Verfahren des Schlittens wird von der Schraubenspindel 9 bewerkstelligt, welche ihrerseits von Spindelantrieb 31 getrieben wird.Γ ig. (> represents a cross section through slide II and shows the guidance of the same by means of cross-roller guidance K). The movement of the carriage is accomplished by the screw spindle 9, which in turn is carried out by Spindle drive 31 is driven.

Fig. 7 zeigt nochmals das Prülsystem 12 in Richtung des Schnittes VlI-VH gesehen. Das Prülsystem wird von Abstandsrollen 34 an der Rohrwand entlanggeführt. Zum Schutz der Prüfeinrichtung ist der Schaltrahmen 22 vorgesehen, welcher bei Anlauf gegen ein Hindernis den Antrieb abschaltet.Fig. 7 shows the purging system 12 again in the direction of the section VI-VH seen. The purging system is guided along the pipe wall by spacer rollers 34. To the Protection of the testing device is provided by the switch frame 22, which the when starting against an obstacle Drive switches off.

In Fig. 8 ist der Manipulator in Prüfstellung darge- '" stellt. Die Führungsschiene 2 ist mittels der Justiereinrichtung 3 um Rohr befestigt. Der Transportwagen Il kann durch Führungsrollen 16«. sowie die h'er nicht sichtbaren Führungsrollen 16, 17, 17a welche in die Rollenbloeke 14 integriert sind, Drehungen um die Rohrachse ^J5 ausführen. Mittels Schlitten 11 kann das an dessen Ende befestigte Prülsystem 12 neben der Drehung um die Achse des Rohres auch noch Bewegungen in Richtung der Rohrachse ausführen.The manipulator is shown in the test position in FIG. 8. The guide rail 2 is fastened around the pipe by means of the adjusting device 3 are integrated into the roller block 14, ^{perform rotations about the pipe axis J5} . By means of the slide 11, the purging system 12 attached to its end can also perform movements in the direction of the pipe axis in addition to the rotation around the axis of the pipe.

Aus Fig. 9 lassen sich die theoretischen Zusammen- ^A0 hang'.· herleiten: Gegeben ist eine Schar von mindestens 3 Kreisen A₁. A'_:. λ', mit den Mittelpunkten Λ/ι. Λ)¹.. Λ/,; alle Kreise haben in 0 einen Berührungspunkt mit gemeinsamer Tangente 1. Wählt man auf t einen beliebigen Punkt P und schlügt man um P einen Kreis mit einem beliebigen Radius L, so erhalt man die Schnittpunkte Ri = R₁, R₂, R,. welche bezogen auf die Symmetrieachse s in der gleichen Bildhaifte liegen wie der Punkt P. Die Verbindung jedes der Schnittpunkte mit P schneidet die zugehörigen Kreise A', ein zweites Mal in ^w den Punkten Q₁. weiche die Strecke L stets im gleichen Verhältnis teilen. Infolgedessen läßt sich durch Schwenken um P das Glied PR auf einen anderen Kreis einstellen, ohne daß der zweite Schnittpunkt Q seine Laee auf PR ändert. ~ ^{The theoretical relationships A0} can be derived from Fig. 9: A family of at least 3 circles A _{1 is given} . A ' _: . λ ', with the centers Λ / ι. Λ) ¹ .. Λ / ,; all circles have a point of contact at 0 with a common tangent 1. If you choose any point P on t and draw a circle with any radius L around P , you get the intersection points Ri = R ₁ , R ₂ , R ,. which, in relation to the axis of symmetry s, lie in the same half of the image as point P. The connection of each of the intersection points with P intersects the corresponding circles A ', a second time at ^w points Q ₁ . soft always divide the distance L in the same ratio. As a result, the link PR can be set to a different circle by pivoting about P without the second intersection point Q changing its position to PR . ~

Durch die Symmetrie bezüglich der Achse 5 lassen sich die Punkte P und Ri zu j spiegeln: es ergeben sich P' sowie R\. Man erhält damit das Manipulator-Grundprinzip, nämlich einen dreigliedrigen Gelenkzug, welcher in den 5 Punkten R'_r Q\. O, Q. R₁ aul den jeweiligen Kreis A, geliihrt wird. Das Einstellen auf den Kreisdurchmesser erfolgt durch Schwenken der beiden äußeren Glieder um die Punkte P und P'. Für die In der Praxis vorkommenden Abweichungen von der exakten Kreisbahn ist das Getriebe 1-fach überbestimmt; bei hinreichend großen Ungenaulgkeiten könnte es beim Abfahren des Kreises zu Verklemmungen kommen. Aus diesem Grunde wird auf den Führungspunkt Q\ verzichtet; nun können Rundheitsabweichungen der Führungsbahn durch geringe Relativbewegungen in den Gelenkpunkien /'und P' ausgeglichen werden.Due to the symmetry with respect to the axis 5, the points P and Ri can be mirrored to j: P ' and R \ result. The basic manipulator principle is thus obtained, namely a three-part articulated train, which in the 5 points R ' _r Q \. O, Q. R _{1 is led to} the respective circle A,. Adjustment to the circle diameter is done by pivoting the two outer links around points P and P '. For the deviations from the exact circular path that occur in practice, the gearbox is overdetermined 1-fold; in the case of sufficiently large inaccuracies, jamming could occur when traversing the circle. For this reason the guide point Q \ is omitted; Now, deviations in the roundness of the guideway can be compensated for by small relative movements in the joint points / 'and P'.

Für die Bestimmung der Lange I erhalt man aus Ahnlichkeitsbetrachtungen an Kreis A„ mil </„■' = r - For the determination of the length I one obtains from similarity considerations on circle A " mil </" ■ '= r -

all: I=L : all oder 2 = all: I = L : all or 2 =

Ulli)¹ I. Ulli) ¹ I.

Durch Wahl von all und /. läßt sich das für die in Frage kommende Durchmesscspanne günstigste l.ängenverhältnis ermitteln.By choosing all and /. the most favorable length ratio for the diameter range in question can be determined.

Flg. 10 zeigt schematisch die wesentlichen Elemente des Iransportwagens 1. Dazu gehören die Führungsschiene 2 mit den darauf laufenden Fuhrungsrollcn der Rollenblöcke 14. 15a. 15Λ. Aul die Führung im Punkt Q\ (siehe Fig. 9) wurde bewußt verzichtet, um eine Überbesiimm<">elt der Führung zu vermeiden. An Stelle eines Rollenblockes wurde in Q\ ein in den Zeichnungen nicht näher dargestelltes Ritzel angeordnet, welches in den Zahnkranz 36 der Führungsschiene eingreift, um ein Organ für die Positionsbestimmung zu schaffen. Wie durch Pfeile verdeutlicht, können die Rollenblöcke 14. 15« geschwenkt werden, um diese nach dem Schwenken der Segmente 5. 6 auf den Rohrmittelpunkt h'.n ausrichten zu können.Flg. 10 shows schematically the essential elements of the transport carriage 1. This includes the guide rail 2 with the guide rollers of the roller blocks 14, 15a running on it. 15Λ. Aul the guide at the point Q \ (see Fig. 9) has been deliberately omitted to provide a Überbesiimm <"> elt to avoid the guide. Instead of a roller block has been arranged a not-shown in the drawings pinion Q \, which in the The ring gear 36 of the guide rail engages in order to create an element for determining the position. As indicated by arrows, the roller blocks 14, 15 "can be pivoted in order to be able to align them with the pipe center point h'.n after the segments 5, 6 have been pivoted .

In Fig. 11 sind nochmals schematisch die Elemente der Rollenblöcke 14. \5b dargestellt. Die Führungsschiene 2 wird von den fest in den Rollenblöcken auf Wellen angeordneten Führungsrollen 16, 17a sowie den abgefederten Führungsrollen I60, 17 umfaßt. Führungsrolle 16a ist außerdem um Achse 18 schwenkbar, um die Montage zu ermöglichen. Rollenblock ISb ist identisch mit den Rollenblöcken 14, wird lediglich nicht geschwenkt und bleibt somit in seiner einmal eingestellten radialen Position während die Rollenblöcke 14, 15a geschwenkt werden.In Fig. 11, the elements of the roller blocks 14, 5b are shown again schematically. The guide rail 2 is encompassed by the guide rollers 16, 17a, which are fixedly arranged on shafts in the roller blocks, and the spring-loaded guide rollers 160, 17. Guide roller 16a is also pivotable about axis 18 to enable assembly. Roller block ISb is identical to roller blocks 14, is only not pivoted and thus remains in its once set radial position while roller blocks 14, 15a are pivoted.

Der Rollenblock 15a weist im Gegensatz zu den Rollenblöcken 14. 156 nur radiale Führungsrollen 17, 17a, auf (Fig. 12). In den Rollenblock ist die Antriebseinheit integriert. Der Motor 19 wälzt sich mittels Ritzel 35 auf dem Zahnkranz 36 der Führungsschiene 2 ab und führt damit eine Kreisbewegung des Transportwagens 1 mit darauf befindlichen Schlitten 11 und Prüfsystem 12 um die Rohrachse herbei. Auf die Darstellung des zwischen Motor 19 und Ritze! 35 eingeschalteten Zahnriemenantriebes wurde aus Gründen der Vereinfachung zur Verbesseruns der Übersichtlichkeit verzichtet.In contrast to the roller blocks 14.156, the roller block 15a has only radial guide rollers 17, 17a, on (Fig. 12). The drive unit is integrated in the roller block. The motor 19 rolls by means of a pinion 35 the ring gear 36 of the guide rail 2 and thus carries out a circular movement of the transport carriage 1 on the slide 11 and test system 12 around the pipe axis. On the representation of the between Motor 19 and Ritze! 35 activated toothed belt drive has been improved for reasons of simplification waived for clarity.

Hierzu 7 Blatt ZeichnungenIn addition 7 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Manipulator for testing pipe circumferential and pipe angular welds with a circular guide rail that is arranged coaxially to a pipe axis, can be aligned with respect to the pipe axis via an adjusting device and can be fixed on a pipe surface, with a transport carriage that has a drive motor in parallel on its upper side facing away from the pipe to the pipe axis movable carriage carries, at the free end of a pipe surface liftable in the direction of a pipe diameter test system is attached, which is guided by means of guide rollers, the axes of which are partly parallel and perpendicular to the pipe axis, on the guide rail and along one with the guide rail connected ring gear can be moved via a motor-driven tickle that engages in dies-η. characterized in that the guide rollers to roller blocks 14, 15o. 156 are summarized that the trolley can be used for testing pipes with the diameter D from a set of diameters of a closed interval D 'SDS 2 D' and for this purpose from three segments extending over more than half a pipe circumference (4, 5, 6 ), whereby the middle segment (4) always assumes a position tangential to the pipe circumference and carries the test system 02) and a further segment (5 or 6) each at one end of the middle segment (4) symmetrically to an o'ie Roh.achse containing and on the middle segment (4) vertical plane is articulated.

2. Manipulatoi according to claim 1, characterized in that that each segment (4, 5, 6) of the trolley (I) has at least one roller block (14; 15a; 15 / ») comprises, the roller blocks (14) of the two being symmetrical to the one containing the pipe axis and on the middle segment (4) vertical plane articulated segments (5. 6) to the pipe axis parallel axes (18) for placing the trolley (1) on the guide rail (2) and for Removing the trolley (1) from the guide rail (2) are pivotable.

3. Manipulator according to claim 2, characterized in that in at least one roller block (14; 156) for each segment (4, 5, 6) fixed guide rollers (16. 17a) by means of spring force on the guide rail (2) Press-on guide rollers (I60. 17) are opposite one another.