DE1900891A1 - Hebezeuggreifer,insbesondere zum Transport von Kernreaktorelementen - Google Patents

Description

• Hebezeuggreifer, insbesondere sum Transport von Kernreaktorelementen.
• Die Erfindung betrifft einen Hebezeuggreifer mit mehreren im Greifergehäuse schwenkbar gelagerten, von einer gemeinsammen Betätigungsvorrichtung radial gegeneinander bewegbaren Greiferklauen, insbesondere zum Transport von Kernreaktorelementen.
• Die bisber bekannten Wechselmaschinen zum Aufuehmen und Transportieren von radioaktiven Brennelementen sind kompplizi.rtund teuer und haben den Nachteil, daß der Operateur ii Betrieb nicht beobachten und manuell eingreifen kann.
• Eine solche Beobachtung ist zum Beispiel besonders wichtig beim Aufnehmen, Transportieren und Absetzen von unbestrahlten oder bestrahlten hochaktiven Spaltstoff- bzw. Brennelementen unter Wasser in swimmingpool-Reaktoren oder in Brennelement-Lagerbecken. Solohe Traneporte sind beispielsweise erford lioh tUr das Einführen von Brennelerenten in die Ealterungen des Cores, für das Einsetzen von unter Wasser in einem Brennelementsammelbecken gesammelten, bereit abgeklungenen Brennelementen in Transportgefäße und dergleichen.
• Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines besonders einfachen, leicht bedienbaren Hebezeuggreifers, mit dem alle Arbeiten unter direkter Beobachtung des hantierenden Operateur ausgefdhrt werden sonnen, bei einem Höchstmaß an Sicherheit gegen Fehlbedienungen und Störungen, Der erfindungsgemäß ausgebildete Hebezeuggreifer der ein leitend genannten Art ist dadurch gekennzeichnet, daß die Greiferkleuen als - vorzugsweise zweiarmige - Schwenk hebel ausgebildet sind und von einem Nockenring beaufschlagt werden der am Umfang einQS im Greifergehäuse gelagerten und von außen verdrehbaren Führungsrohres an gebracht ist Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist iln Greifer= gehäuse zusätzlich ein axial verschiebliches Verriegelungs rohr gelagert, das im vorgeschobenen Zustand eine 7er schwenkung der Greiferklauen in die Öffnungsstellung verhindert und vorzugsweise so zentrisch im Führungsrohr gelagert und Uber eine Schraubenfuhrung so mit dem letzteren verbunden ist, daß bei einer Drehung des Führungsrohres in die Greiferschließstellung das Verriegelungsrohr in die Verriegelungsstellung gelangt und umgekehrt.
• Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist ein am Führungsrohr befestigter Zahnktans mit einem Ritzel verzahnt, dessen Achse aus dem Greifergehäuse herausgefürt und mit einem Kupplungsansatz für einen Steckschlüssel versehen ist. Dabei ist die Übersetzung der BetEtlgungsvorrichtung vorzugsweise so gewählt, daß die betätigungsachse zwischen Öffnen und Schließen eine Drehung von weniger als 3600 ausfürt, wobei dann die Kupplung fur den Steckschlüssel 50 ausgebildet werden kann, daß der letztere nur bei vollständig geöffnetem oder vollständig geschlossenem Greifer aufgesetzt und abgenommen werden kann.
• Weitere Einzelheiten und Mcrlasle der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausfürlichen Beschreibung und den beigefflgten Zelohaungen, in denen eine bevorzugte Ausfürungsform der Erfindung beispielzeise veranschaulicht ist.
• In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 einen Brennelementengreifer nach der Erfindung in Seitenansicht, Pig. 2 einen Längasohnitt gemäß der Schnittlinie II-II der Fig. 1 und Fig. 3 und 4 Qeurschuitte nach den linien III-III und IV-IV der Fig. 2.
• Der in den Zeichnungen dargestellte Greifer dient vorsugeweise der Brennelementhantierung bei Anfahrexperimenten in Swimmingpool-Reaktoren und in Brennelementsammelbecken.
• Der Greifer besteht aus einem im wesentlichen sylindrischen Greifergehäuse 1, welches Uber das obere Greiterlager 2 mit einem Gehäuseansatz 3 verbunden ist. Der Gehäuseansatz 3 dient zur Verbindung mit dem Raken 4 eines Hebezeuges, beispielsweise des Hubgeschirres einer Laufkatze oder eines Mobilkranes. Zur Verbindung mit dem Kranhaken 4 dient ein steckbolzen 5, der in den Gehäuseansatz 9 eingesetzt werden kann. Wie Big. 2 zeigt, ist der Durchmesser des Bolzens 5 der als die Kranhakenöffnung, so daß der Greifer ohne Entferauag des Bolzens 5 nicht vom Haken 4 getrennt werden kann.
• Am unteren Ende des Greifergehäuses 1 sind mehrere als zweiarmige Hebel ausgebildete Greiferklauen 6 gelagert, welche zum Erfassen der Isst dienen. In den Fig.1 und 2 ist der Greifer in der Schließstellung gezeigt, in der die ueren Hakenteile der Greiferklauen 6 in den Kopf eines in Pig. 1 striohpunktiert dargestellten Brennelementes 7 eingreifen können. Konisch Führungsflächen an den Greiferklauen 6 und an der unteren Stirnfläche des GReifergehäuses 1 erleichtern das Aufsetzen des Greifere auf die Spaltstoff-oder Brennelemente. Sind die vom Greifer aufzunehmenden Lasten anders ausgestaltet, besteht die Möglichkeit, die Greiferklnuen 6 auch an ihrer Innenseite mit Hakenteilen auszubilden, so daß sie bei der Einwärtobewegung und nicht mehr bei der Auswärtsbewegung in die Schließstellung kommen, Die nachfolgend zu beschreibenden Betätigungsmittel müssen dann Jeweils gegensinnig zum Angriff kommen.
• Sm Greifergehäuse 1 ist ein Führungsrohr 8 drehbar aber axial unverschieblich gelagert. Dieses FUbrungsrohr 8 trägt auf seinem unteren Ende einen Nockenring 9, welcher mit seinem Umfang die an den inneren Enden der Greiferklauen 6 angebrachten balligen Führungsrollen 10 beaufschlagt. Die Fig. 4 läßt erkennen, daß vier gleiche Abschnitte des Nockenringes 9 die inneren Enden der Kupplungsklauen 6 mehr oder weniger weit nach außen verschwenken können.
• Um sicherzustellen,daß die Abstlltzrollen 10 Jederzeit am Nokkenring 9 in Anlage bleiben und in der Schließstellung die Greiferklauen 6 des Greifers noch zusätzlich verriegelt werde ist im Führungsrohr 8 ein Verriegelungsrohr 11 undrehbar aber axial verschieblich gelagert. In der in Fig. 2 dargestellten vorgeschobenen Stellung des Verriegelungsrohres 11 beaufschlagt dessen konisch erweiterter vorderer Abschnitt 11a die außen liegenden Hebelarme der Greiferklauen 6, so daß diese nicht nach innen in die Greiferöffnungsstellung zurückschwenken können. Der Abschnitt 11a des Verriegelungs rohres 11 ist so bemessen, daß er die hinteren Hebelarme der Greiferklauen 6 an dem Nockenring 9 in Anlage hält.
• Damit das Verri,egelungsrohr 11 siob nicht verdrehen kann, ist dessen hinteres Ende in der Längsebene geschlitit. In den Schlitsen liegt der hohe Steg 2a des oberen Greiferlagers.
• Dieser führt damit das Rohr 11 und hindert im Zusammenwirken mit den Gegenmuttern 12 dae Verriegelungsrohr vor dem Herausfallen.
• Zum Verdrehen des Führungsrohres 8 befindet sich auf dessen Umfang ein Zahnkranz 13, in den ein Ritzel 14 eingreift.
• Dieses Ritzel 14 befindet sich auf einer Betätigungsachse 15, die naoh oben aus dem Greifergehäuse 1 bis in den Gehäuseansstz 3 herausgeführt ist.
• Das nach oben herausragende Runde der Achse 15 trägt einen Kupplungskopf 16 tUr einen Steckschlüssel 17, der in entsprechender Länge ausgebildet ist, um durch den Operateur des Greifers bedient zu werden. Um das Aufsetzen des Steckschlüsselkopfes 18 auf den Kupplungskopf 16 zu erleichtern ist der letztere etwas konisch abgeschrägt und mit einem Trichter 19 umgeben. Dazu ist der Steckschlüssel 17/18 mit einei Wellengelenk 18a versehen.
• Durch Verdrehen der Achse 15 mit Hilfe des Steckschlüssels 17/18 kann das Führungsrohr 8 gedreht werden, so daß die Greiferklauen je nach der Drehriohtung in die Schließ- bzw.
• die öffnungsstellung gelangen. Der Vorschub des Verriegelungsrohres 11 in die Verriegelungsstellung geschieht zwangsläufig bei einer Drehung des Führungsrohres 8 mit Hilfe einer Schraubführung zwischen den beiden Rohren 3 und Rto Wie Fig. 2 erkennen läßt, befinden sioh in Verriegelungsrohr 11 eine oder mehrere schrubenförmige Nuten 20, in die an der Innenwand des Führungsrohres 8 vorragende Führungsbolzen 21 eingreifen.
• Der den Iupplungskopf 16 umgebende Trichter 19 enthält eine scbeiatisoh angedeutete Schlitzführung 22, in die ein am Steckschlüsselkopf 18 vorgesehener Zapfen eingreifen kann.
• Diese Schlitzführung ist so ausgebildet, daß der Steckschlüssei 17/18 nur dann aufgesetzt werden kann, wenn sich der Greifer in der vollständig geöffneten oder vollstilndig geschlossenen Stellung befindet. Hierdurch wird verhindort, daß der Greifer in eine unsichere Zwischenstellung gelangt, in der die Last, insbesondere ein Brennelement, aus dem Greifer herausfallen konnte, Vorauseetzung für eine solche Sicherung ist, daß der volle Betätigungsweg der Achse 15 und damit des Steckschlüssels 17 weniger ale 3600 beträgt Bei einem erprobten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Greifers beträgt der Betätigungsweg 2800 Durch diese Drebung um 280° wird des Führungsrohr 8 um etwa 70° gedreht.
• Über diessen Winkelweg von 70° erstrecken sich auch die einselnen Kurvenabschnitte des Hockenringes 9 Der erfindungsgemäße Greifer arbeitet wie folgt: Zum Aufnehmen ni.nea Brennelementes 7 wird der Greifer Uber das Brennelement gefahren und soweit abgesenkt bis die Klauen 6 den Brannuelementenkopf genzu zentriert umschließen Anschließend wird der Steckschlüssel 17 auf den Kupplungskopf 16, bei dem es sich beispielsweise um einen Vier-oder S@chskant handeln kann, aufgesteckt und um 2800 gedreht.
• Die zunächst an der unteren Stirnfläche des Greifers gegeneinander konvergiorenden Greiferklauen 6 werden durch das mit Hilfe des Puhrungarohres 8 vorgeschobene Veriegelung.-rohr 11 auseinander gedrUckt. Der Nockenring iet so auseebildet, daß die Greitertlauen 6 die Verschwenkung ausführen können. Der trichterförmige Ansatz 11a des Führungsrohres 11 verhindert ein ungewolltes Lösen des 3rennelementes 7 vom Greifer. Nach Abnehmen des Steckschlüssels 17, der in dieser Stellung vom Greifergehäuse abnehmbar ist, kann das Brennelement 7 an den neuen Ort gefahren werden und dort in gewünschter Lage wieder abgesetzt werden, indem der wieder aufgesetzte SteckechlUssel 17 entgegenesetzt gedreht wird. Beim Zurilokziehen des Verriegelungorohres II können die Greiferklauen mit dem Nockenring 9 in die Öffnungsstellung verschwenkt werden.
• Die zuvor beschriebene Greiferanordnung ist bei der zuvor beschriebenen Anwendung aus rost- und säurebeständigem Stahl hergestellt. FUr andere Anwendungen kann der Greifer den Erfordernissen entsprechend abgewandelt werden. Die Greiferklauen kennen als ein oder zweiarmige Hebel ausgebildet sein und in kleinerer oder größerer Stückzahl am Greifergehause 1 gelagert sein.

Claims (9)

P a t e n t a n s p r ü c h e .

1. Hebezeuggreifer mit mehreren im Greifergehäuse schwenkbar gelagerten, von einer gemeinsamen Betätigungsvorrichfung radial gegeneinander bewegbaren Greiferklauen, insbeaondere zum Transport von Kernreaktorelementen, dadurch gekennzeichnet, daß die Greiferklauen (6) als - vorzugsweise zweiarmige - Schwenkhebel ausgebildet sind und von einem Nockenring (9) beaufschlagt werden, der am Umfang eines im Greifergehäuse (1) gelagerten und von außen verdrshbaren Führungsrohres (8) angebracht ist.

2. Greifer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein am Führungsrohr (8) befestigter Zahnkranz (13) mit einem Ritzel (14) verzahnt ist, dessen Achse (15) aus dem Greifergehänse (1) herausgefuhrt und mit eine Kupplungsansatz (16) fur einen Steckschlüssel (17. 18) versehen ist,

3. Greifer nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Nockenring (9) beaufschlagten Teile der Greiferklauen (6) mit Abstützrollen (10) versehen sind.

4. Greifer nach Anspruch 1 bis, 3 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß ii Greifergehäuse (1) ein axial verschiebliches Verriegelungsrohr (11) gelagert ist, das im vorgeschobenen Zustand eine Verschwenkung der Greiferklauen (6) in die Öffnungsstellung verhindert.

5. Greifer nach Anspruch X, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungsrohr (11) konzentrisch im oder am Führungsrohr (8) gelagert und über eine Schraubenführung (20,21) so mit dem letzteren verbunden ist, daß bei einer Drehung des Puhrungarobres (8) in die Greifersohlleßatellung das Verriegelungsrohr (11) in die Verriegelungsstellung vorgeschoben wird und umgekehrt.

6. Greifer nsoh Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Übersetzung der Betätigungsvorrichtung so gewählt ist, daß die Betätigungsachse (15) zwischen Öffnen und Schließen eine Drehung von weniger als 3600 ausführt, und daß die Kupplung (16,18,22) ilir don Steckschlüssel (17) eo ausgebildet ist, daß der letztere nur bei vollständig geöffnetem oder vollständig geschlossenem Greifer aufgesetzt und abtgenommen werden kann.

7. Greifer nach Anspruch 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (16) für den Steckschlüssel (17,18) mit einem Führungstrichter (19) und/oder - konus versehen ist.

8. Greifer nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß seine vordere Stirnfläche mit konischen Zentrieransätzen versehen ist.

9. Greifer naah Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Schraubenführungen 20 eingreifenden Zapfen 21 drehbar gelagert sind.