DE2540722C2

DE2540722C2 - Doppeldeckel zum Verschließen von zwei aneinander anschließbare Öffnungen

Info

Publication number: DE2540722C2
Application number: DE2540722A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm 7514 Leopoldshafen Hempelmann; Günter 7500 Karlsruhe Waldenmaier
Original assignee: Kernforschungszentrum Karlsruhe GmbH
Current assignee: Forschungszentrum Karlsruhe GmbH
Priority date: 1975-09-12
Filing date: 1975-09-12
Publication date: 1984-12-06
Also published as: JPS6222598U; JPS5236318A; JPS6315839Y2; DE2540722A1; GB1553887A; BR7605437A; BE838937A; FR2323934A1; US4055274A; FR2323934B1; CH605315A5

Description

gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden Merkmale:

i) der Betätigungsbolzen (22) ist mittels einer an der den Behälterinnenraum (11) abgewandten Seite der unteren Doppeldeckelhälfte (13) gelegenen Druckfeder (27) aus der Lagerbuchse (26) bis zu einem Anschlag herausdrückbar;

k) der Betätigungsbolzen (22) besitzt eine konische Spitze (24), die in eine kegelförmige Ausnehmung (29) der Zentriernabe (28) im zusammengebauten Zustand der beiden Doppeldekkelhälften (12,13) eingreift;

1) die Zentriernabe (28) ist mit dem Wellenstift (49) durch den Betätigungsbolzen (22) in der Behältermittelachse (45) axial verschiebbar;

m) die Lagerbuchse (26) weist an ihrer aus der unteren Doppeldeckelhälfte (13) herausragenden und den Behälterinnenraum (11) abgewandten oberen Stirnseite einen radial umlaufenden Bund (46) auf;

n) an der oberen Doppeldeckelhälfte (12) sind U-förmige Kipphebel (41) gelagert, deren einer Hebelarm eine Nase (44) zum Greifen hinter dem Bund (46) aufweist;

o) der andere Hebelarm (43) der Kipphebel (41) ist durch formschlüssigen Eingriff in einer Nut (30) bewegbar, die in die Zentriernabe (28) eingebracht ist;

p) der Wellenstift (49) ist an seinem oberen Ende über eine Halteplatte (32) mit einer Aufhängevorrichtung (33) verbunden;

q) zwischen dem Aufsatz (34) und der Halteplatte

(32) ist eine Druckfeder (39) mit Vorspannung geschaltet

Die Erfindung betrifft einen Doppeldeckel mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patenunspruches. Aus der DE-AS 20 47 538 ist ein derartiger Doppel-

deckel bekannt, bei welchem die Verriegelung des Dekkels kraftschlüssig erfolgt Der verwendete Schraubmechanismus zum Verklammern der beiden Doppeldecke! bzw. zum Festlegen der Doppeldeckel im Behälter ist jedoch für Behälter mit größeren Toleranzen nicht

is mehr geeignet, da ein sauberes Eingreifen der Gewinde und des Drehbolzens nicht mehr gewährleistet ist

Ein weiterer Doppeldeckel ist aus der GB-PS 12 34 020 bekannt, bei welchem die Verklammerung der beiden Deckel durch einen einrastenden Pilz erfolgt Bei dieser Konstruktion ist zum einen der Raum zwischen den beiden Doppeldeckeln überhaupt nicht abgedichtet und zum anderen ist auch diese Konzeption anfällig gegen größere Toleranzen bezüglich der P.undheit des Behälters. Darüber hinaus ist der untere Doppeldeckelteil auch nicht in dem Behälter festgelegt

Weiterhin sind im Zusammenhang mit Vorrichtungen zum Bewegen von Kernreaktor-Brennstäben Greifmechanismen zum Greifen von pilzförmigen Halteköpfen, bei denen die Verkupplung bzw. Entriegelung mittels Kipphebel lediglich durch Hubbewegungen betätigbar ist. aus dem DE-GM 71 28 192 an sich bekannt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Doppcldeckel zu schaffen, der auch bei relativ großen Behältertoleranzen verwendbar ist und eine unkomplizierte Betätigung durch eine einfache Hubbewegung aufweist.

Diese Aufgabe wird bei einem Doppeldeckel der gattungsgemäßen Art durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs angegebene Merkmalskombination gelÖSt.

Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Doppeldeckels besteht darin, daß eine wesentliche Vereinfachung der bekannten Doppeldeckel geschaffen wird. Statt der verschiedenen Bewegungssysteme ist bei dem erfindungsgemäßen Doppeldecke! nur ein Bewegungssystem, nämlich eine Hubbewegung, erforderlich. Diese Hubbewegung kann beliebig durch Preßluftzylinder, Motor oder durch einen Kran erzeugt werden. Dadurch wird eine wesentliche Vereinfachung der Mechanik erzielt. Es werden einfachere und billigere Teile benötigt die Zentrierung des Doppeldeckels erfolgt automatisch und zwangsläufig; eine vorherige Zentrierung des unteren Teils des Doppeldeckels im Behälter ist nicht mehr erforderlich. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß mit dem erfindungsgemäßen Doppeldeckel handelsübliche Blechfässer mit den üblichen Fertigungstoleranzen verwendet werden können. Damit werden erhebliche Betriebskosten für die Einführung eines neuen Faßsystems gespart. Außerdem wird durch die Verringerung der mechanischen Teile und durch die Vereinfachung des gesamten Systems eine erhebliche Erhöhung der Betriebssicherheit erzielt.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die beiden zusammengekoppelten Deckel beim öffnen des Behälters, was mittels eines Pneumatikzylinders geschieht, durch eine nicht näher dargestellte Kurve so gesteuert wird, daß die ersten 50 mm Hub in genau senkrechter Lage erfoigen. Dadurch werden vertikale Verschiebe-

kräfte vermieden und der Deckel wird in genau senkrechter Lage aus dem Behälter gezogen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand der Figur näher erläutert, wobei der Doppeldeckel sowohl in der verklammerten als auch in der gelösten Stellung dargestellt ist

Die Figur zeigt ein Faß 1 als Behälter für radioaktive Abfälle, welches an den Innenraum 2 einer Heißen Zelle gas- bzw. kontaminationsdicht zur Beladung angeschlossen werden soll Zu diesem Zweck ist in dem Boden 3 der Heißen Zelle eine öffnung 4 vorhanden, in welche ein Zentrierring 5 für das Faß 1, sowie ein weiterer Ring 6 mit der Dichtungsfläche 7 gasdicht eingesetzt sind, so daß die eigentliche Beladeöffnung 8 gebildet wird. An die Dichtungsfläche 7 wird das Faß 1 mittels der Dichtung 9 seines Flansches 10 angepreßt, so daß sein Innenraum 11 nach außen abgedichtet an den ZeI-leninnenraum 2 angeschlossen ist In die Be'adeöffnung 8 ist nun ein Doppeldeckelsystem 12,13 eingesetzt, welches sowohl die Beladeöffnung 8 sowie das Faß 1 verschließt bzw. abdichtet

Die obere Doppeldeckelhälfte 12 ist dabei der Beladeöffnung 8 und die untere Doppeldeckelhälfte 13 der öffnung 14 des Fasses 1 zugeordnet Wie im folgenden näher ausgeführt wird, sind die beiden Doppeldeckelhälften 12 und 13 so miteinander gasdicht verbindbar, daß ein kontaminationsfreier Zwischenraum IS zwischen ihnen bestehen bleibt.

Die untere Doppeldeckelhälfte 13, die das Faß 1 an der Dichtfläche 16 abdichtet, wird an der Wandung des Fasses 1 mit Hilfe der Nut 17 verriegelt, die in die Wand des Fasses 1 eingelassen ist. Zu diesem Zweck sind an den freien Enden des Verriegelungskreuzes 18 Verriegelungsstifte 19 angeordnet, deren Enden abgerundet sind. Diese Stifte 19 schwenken bei einer Aufwärts- bzw. Abwärtsbewegung des Kreuzes 18 um die Achsen 20. Der von den freien Enden der Stifte 19 bei einer Bewegung zurückgelegte Weg und die Länge des Stiftes 19 selbst ist so bemessen, daß in der einen oberen Endstellung (Verschlußstellung) die Spitze des Verriegelungsstiftes 19 in die in die Innenwandung des Fasses 1 eingelassene Nut 17 eingreift In dieser Stellung wird die untere Doppeldeckelhälfte 13 fest an die Dichtfläche 16 angepreßt und das Faß 1 ist somit dicht verschlossen. In der anderen, unteren Endstellung des Kreuzes 18 sind die Verriegelungsstifte 17 hochgeklappt, so d?ß es möglich ist, die unteie Doppeldeckelhälfte 13 vom Faß 1 abzuheben.

Wie bereits erwähnt, erfolgt die Verriegelung der unteren Doppeldeckelhälfte 13 mit dem Faß I durch die Vertikalbewegung des Kreuzes 18. Dieses Kreuz 18 ist an einer napfförmigen Buchse 21 befestigt, in deren Mitte ein nach oben zeigender Betätigungsbolzen 22 eingeschweißt ist Der Bolzen 22 weist an seinem oberen Ende einen Bund 23 und darüber eine abgerundete Spitze 24 auf. Hinter dem Bund 23 ist der Bolzen 22 in eine Lagerbuchse 26 eingeschoben, wobei diese gegenüber dem Bolzen 22 verschiebbar ist und einen Dichtungsring 23 aufweist. Im Innenraum der Lagerbuchse 26 ist eine Druckfeder 27 zwischen der Buchse 26 und dem Bund 23 eingeschaltet, die den Bolzen 22 mit den daran hängenden Teilen, wie z. B. dem Kreuz 18, nach oben drückt. Die Lagerbuchse 26 ist in der Mitte des Blechkörpers der unteren Doppeldeckelhälfte 13 gasdicht eingelassen, so daß die mittels der Dichtung 25 abgedichtete Durchführung für den Bolzen 22 die einzige öffnung in der unteren Doppeldeckelhälfte 13 bildet. Auf diese Art ist die Betätigung für die Verriegelung der unteren Hälfte 13 im Faß 1 durch die Spitze 24, die aus der unteren Doppeldeckelhälfte 13 herausragt aufgrund der Axialbewegung des Bolzens 22 möglich.

Diese Betätigung des Bolzens 22 erfolgt nun durch Aufsetzen der Zentriernabe 28 auf die Spitze 24 des Bolzens 22. Die Zentriernabe 28 wird durch einen konischen Grundkörper gebildet, der an seiner Unterseite eine kegelförmige Ausnehmung 29 besitzt, in welche sich die Spitze 24 des Bolzens 22 selbst zentriert. Oberhalb der Zentriernabe 28, die auf das untere Ende des Wellenstiftes 49 aufgeschraubt ist, befindet sich eine umlaufende Nut 30, die entweder in die Zentriernabe 28 selbst eingedreht ist, oder, wie bei der gezeichneten Ausführungsform, durch einen auf den Wellenstift 49 aufgesetzten Ring 31 zwischen diesem und der Zentriernabe 28 gebildet wird. Der Wellenstift 49 mit der Zentriernabe 28 ist über verschiedene Bauelemente mit der oberen Doppeldeckelhälfte 12 verbunden bzw. an ihr so befestigt, daß er gegenüber dieser einen gewissen Hub ausführen kann. Durch diesen Hub wird die Verklammerung der beiden Doppeldeckelhälften 12 und 13 bewirkt

Der Wellenstift 49 ist an seinem oberen Ende in die Halteplatte 32 eingeschraubt an welcher die eigentliche Aufhängevorrichtung 33, z. B. ein Bolzen, befestigt ist Die Halteplatte 32 ist parallel zur oberen Doppeldeckelhälfte 12 gelegen, auf deren Mitte ein napfförmiger Aufsatz 34 aufgeschraubt ist. Dieser Aufsatz 34 dient einerseits zum Schutz des Verklammerungsmechanismus gegen Kontamination, zum anderen dient er als Anschlag und Widerlager der in die Halteplatte 32 eingeschraubten Federbolzen 35. Diese Federbolzen 35 ragen durch eine Lagerbuchse 36 abgedichtet in den Innenraum 37 des Aufsatzes 34. Der Federbolzen 35, von denen sechs Stück über den Umfang der Halteplatte 32 verteilt sind, weist an seinem unteren Ende ein Druckstück 47 auf, das in der unteren Endstellung des Federbolzens 35 in einer Einsenkung 38 der oberen Doppeldeckelhälfte 12 anliegt

Weiterhin ist der Federbolzen 35 mittels der Druckfeder 39 gegenüber dem Aufsatz 34 vorgespannt, wobei die Federkraft auf den Bolzen mittels des Spannringes 40 übertragen wird. Da Federboizen 35 und Weilensiift 49 gemeinsam in die Halteplatte 32 geschraubt sind, wird die Zentriernabe 28 mit der Nut 30 gegen die obere Doppeldeckelhälfte 12 durch Federkraft gedrückt, wodurch ein Verspannen mittels der Nut 30 ermöglicht wird.
Das eigentliche Verspannen der beiden Doppeldekkelhälften 12 und 13 erfolgt nun mittels der Kipphebel bzw. Halteklauen 41, von denen jeweils drei Stück am Umfang verteilt in einem ringförmigen Lagerstück 42 gelagert sind, welches auf die obere Doppeldeckelhälfte 12 aufgeschraubt ist. Die Kipphebel 41 haben etwa die Form eines breiten U. Die Lagerung auf der Welle 48 erfolgt nahe den oberen Nocken 43 des Kipphebels 41, wobei der Nocken 43, der den einen Schenkel des U bildet, in die Nut 30 der Zentriernabe 28 eingreift Am langen Hebelarm bzw. am anderen Schenkel des U-förmigen Kipphebels 41 befindet sich eine Nase 44, die beim Drehen des Kipphebels 41 um die Welle 48 nach der Mittelachse 45 der Einrichtung hin geschwenkt wird. Das Schwenken erfolgt durch Auf- und Abbewegen der Zentriernabe 28.

Die Nase 44 greift in ihrer nach innen geschwenkten Position hinter den Bund 46, der am oberen Außenrand der Lagerbuchse 26 angebracht ist. In der Figur ist diese Eingriffsstellung strichpunktiert dargestellt (Zentrierna-

be 28 in oberer Stellung), während der ausgeschwenkte bzw. ausgeklinkte Kipphebel 41 in normaler Strichstärke (Zentriernabe 28 in unterer Endstellung) gezeichnet ist.

Im folgenden wird nun die Funktion der beiden Dop- ^r> peldeckelhälften beschrieben:

Das mit der unteren Hälfte 13 des Doppeldeckels versehene FaB 1 wird mittels einer nicht dargestellten Hubvorrichtung gegen den Boden 3 der Heißen Zelle und damit gegen die darin befindliche obere Hälfte 12 in des Doppeldeckelsystems gefahren. Dabei befinden sich die Kipphebel bzw. Halteklauen 41 in gelöster Stellung. Beim Hochfahren drückt die Zentriernabe 28 des oberen Doppeldeckels 12 gegen den Bund 23 am Betätigungsbolzen 22 des unteren Doppeldecker 13 und löst is damit die Verriegelungsstifte 19 des unteren Doppeldeckels 13. Dadurch wird die Lage des unteren Doppeldeckels 13 in dem FaB 1 freigegeben, so daß sich die Spitze 24 des Betätigungsbolzens 22 oberhalb des Bundes 23 in der Ausnehmung 29 der Zentriernabe 28 automatisch selbst zentriert. Damit ist der untere Doppeldeckel 13 nicht mehr mit dem Faß verbunden und gleichzeitig auf die Zentriernabe 28 des oberen Doppeldeckels 12 zentriert. Nun wird die obere Hälfte 12 des Doppeldeckels hochgefahren. Dabei entspannen sich 2s die Federbolzen 35 und die oberhalb der Zentriernabe 28 des Deckels angebrachte Nut 30 zieht die Kipphebel 41 hinter den Bund 46 der Lagerbuchse 26 des unteren Doppeldeckels 13. Damit werden die beiden Hälften 12 und 13 des Doppeldeckels gegenseitig verklammert. Die Spannung der Federn 39 auf den Federbolzen 35 bewirkt, daß beide Doppeldeckelhälften 12 und 13 mit Federkraft fest aneinander gepreßt werden. Die beiden verklammerten Deckel 12 und 13 können nun miteinander hochgefahren werden. Beim Verschließen des Fasses laufen die beschriebenen Vorgänge in umgekehrter Richtung ab.

Sollte das Faß unter gewissen Betriebsumständen, z. B. über Kopf gekippt oder in waagerechter Stellung entleert werden, muß eine größere Verklammerungskraft der beiden Doppeldeckel erzeugt werden. In diesem Fall erfolgt die Verklammerung der beiden Doppeldeckei nicht mehr durch Federkraft, sondern durch einen pneumatischen Zylinder oder durch einen Elektromagneten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Doppeldeckel zum Verschließen von zwei aneinander anschließbare öffnungen, zum Ankoppeln von Behältern mit radioaktiven oder toxischen Stoffen an eine Heiße Zelle mit folgenden Merkmalen:

a) der Doppeldeckel besteht aus einer unteren und einer oberen Hälfte, die gasdicht miteinander durch von außen betätigbare Mittel verbindbar sind;

b) die eine, dem Behälter zugewandte, untere Doppeldeckelhälfte ist an der Innenseite der Benäherwandung durch ebenfalls vor außen betätigbare Mittel über ein im Behälter gelegenes und zur Behält er längsachse bewegliches Betätigungselement verriegelbar;

c) in der Mitte des Betätigungselementes ist ein Betätigungsbolzen befestigt;

d) der Betätigungsbolzen ist in einer Lagerbuchse der unteren Doppeldeckelhälfte unter Abdichtung in der Behälterlängsachse gelagert:

e) die Spitze des Betätigungsbolzcns ist aus der unteren Doppeldeckelhälfte herausgeführt; in der oberen Doppeldeckelhälfte ist miltig eine axial verschiebbare Zentriernabe gelagert, die auf den Betätigungsbolzen einwirkt;

g) die Zentriernabe ist am unteren Ende eines Wellenstiftes angebracht, der in einem auf die obere Doppeldeckelhälfte aufgesetzten Aufsatz verschieblich gelagert ist;

h) am oberen Ende des Wellenstiftes greifen von außen betätigbare Mittel ein;