DE3139081C2 - Verbindungsstück zum Anflanschen von normierten Behältnissen an die an der Decke gelegene Beschickungsöffnung einer Heißen Zelle - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verbindungsstück zum Anflanschen von normierten Behältnissen an die an der Decke gelegene Beschickungsöffnung einer Heißen Zelle oder eines Handschuharbeitskastens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Mit Hilfe eines solchen Verbindungsstückes werden Interven­ tions- und Schleusboxen fernbedient mittels standardisierter Doppeldeckelanschlüsse auf die Transferöffnung der Decken­ platte einer Heißen Zelle gesetzt. Dabei dient ein solches Adaptionsstück als Verbindungsstück. Der Anschluß kann auf zwei Arten erfolgen:
Starrer Anschluß direkt an eine Schleusbox,
flexibler Anschluß über Ausgleichsteile an größere Interven­ tionsboxen.

Die vorliegende Erfindung befaßt sich somit mit dem kontamina­ tionsfreien Ein- und Ausschleusen von Personen und größeren Komponenten bei Heißen Zellen-Anlagen oder sogenannten Boxen. Größere Komponenten wurden bisher in der Regel in Plastik ver­ packt und über die Deckenluke oder durch die Interventionstür geschleust. Das Interventionspersonal betrat die Heiße Zelle in Froschmannanzügen entweder durch die Interventionstür oder mit Hilfe einer Leiter oder ähnlichem über die Deckenluke. Durch Erhöhung des Luftdurchsatzes im Interventionsraum wurde versucht, die Kontaminationsausbreitung so gering wie möglich zu halten. Von besonderem Nachteil ist dabei jedoch das um­ ständliche und personalintensive Verpacken der Gegenstände beim Ausschleusen zur Verhinderung von Kontaminationsausbrei­ tung. Weiterhin besteht eine relativ hohe Strahlenexposition des Interventionspersonals durch lange Vorbereitungszeiten.

In der DE-OS 15 39 923 ist ein Caisson zum Anschluß an eine heiße Zelle beschrieben. Die Schrift zeigt einen horizontal an eine Öffnung anflanschbaren Caisson, der sich aber nicht von der Oberseite her ohne weiteres an die Öffnung einer Heißen Zelle ansetzen läßt. Der Caisson selbst kann auch nicht als Verbindungsstück zu einer solchen verwendet werden, da er le­ diglich eine Anflanschöffnung sowie ein dieser gegenüberlie­ gendes Fenster besitzt. Die Antriebsvorrichtung für den Dop­ peldeckel ist nicht von schräg oben oberhalb der Öffnung einer Abschirmdecke betätigbar, in welche der Caisson eingesetzt wäre.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, ein Verbin­ dungsstück der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mittels welcher ein normiertes Behältnis gasdicht direkt an die Trans­ feröffnung in der Abschirmung einer Heißen Zelle angeschlossen werden kann. Es sollen mit dem Verbindungsstück die Ein­ schleusvorgänge von Interventionsboxen Heiße Zellen auf einfa­ che Weise, schnell und raumsparend durchgeführt werden können. Die für die Schleus- bzw. Koppelvorgänge notwendigen Bewegun­ gen sollen dabei von der abgeschirmten Seite her ausgeführt werden können. Letztlich soll der freie Durchgang durch das Verbindungsstück so wenig wie möglich beeinträchtigt werden, um den maximalen Querschnitt der Zellenöffnung ausnützen zu können.

Zur Lösung der Aufgabe schlägt nun die Erfindung bei einem Ad­ aptionsstück der eingangs beschriebenen Art die Merkmale vor, die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angeführt sind.

Die Erfindung schlägt zur Lösung der Aufgabe weiterhin die Merkmale vor, die in den kennzeichnenden Teilen der Unteran­ sprüche angeführt sind.

Weitere Einzelheiten der vorliegenden Erfindung werden im fol­ genden anhand der Fig. 1 bis 7 näher erläutert.

Die Fig. 1 zeigt das Gehäuse des Adaptionsstückes in einer Seitenansicht von außen,

die Fig. 2 einen Schnitt entlang AB der Fig. 1,

die Fig. 3 einen Schnitt entlang CD der Fig. 1,

die Fig. 4 einen Schnitt entlang EF der Fig. 1,

die Fig. 5 eine vergrößerte Darstellung des Doppel­ deckels am unteren Rand der Fig. 2,

die Fig. 6 die Ansicht in Richtung G in der Fig. 5,

die Fig. 7 ein Gehäuse ähnlich Fig. 1 mit einem ver­ änderten oberen Anschlußstück.

Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt wird, besteht das Gehäuse des Adaptionsstückes bzw. die Schleusbox im wesentlichen aus einem Blechkasten 1, der in der Aussparung 2 der Abschirmdecke 3 einer Heißen Zelle oder eines sonstigen radioaktiven Ar­ beitsraumes nach Entnahme des Deckenstopfens paßt und dessen Höhe etwa der Dicke der Abschirmdecke 3 entspricht. Der Kasten 1 sitzt mit seiner Unterseite auf der Zellendecke 4 auf und ist mit seinem Innenraum an den Innenraum 5 der Zelle über die Deckenöffnung 6 anschließbar. Die Deckenöffnung befindet sich in der Zellendecke 4 und bildet den Zugang zum Zelleninnenraum 5 von oben. An die Öffnung 6 sollen nun mittels des Blech­ kastens 1 weitere, lediglich prinzipiell dargestellte Boxen 7 oder ähnliche Behältnisse angeschlossen werden. Dabei kann der Anschluß entweder starr direkt an eine Schleusbox - wie in den Fig. 1 bis 6 dargestellt -, oder flexibel über ein Ausgleichsteil (Fig. 7) an großen Interventionsboxen erfolgen.

Das Adaptionsstück besteht im wesentlichen aus:
Dem Gehäuse 1 mit Schleusboxabschlußdeckel 8,
dem Zellendeckel 9,
der Zentralkupplung 10 mit dem Antrieb 11 (s. Fig. 2) und
dem Schwenkantrieb 12.

Dabei sind der Schleusboxdeckel 8 und der Zellendeckel 9 als sogenannte Doppeldeckel miteinander verbindbar, wobei die Verbindung mittels der Zentralkupplung 10 hergestellt wird.

Der Schleusboxdeckel 8 wird vom Schwenkantrieb 12 auf den inneren Dichtrand 13 des Deckelkastens 1 ge­ drückt und schließt die Schleusbox nach unten ab. Der Schwenkantrieb 12 ist selbsthemmend und erfolgt bei der dargestellten Ausführung im wesentlichen über einen Druckluftmotor 14, ein Spindelhubelement 15 und einen Hebelarm 16 von außerhalb des Deckelkastens 1, wobei alle diese Elemente an der Außenseite des Kastens 1 angebracht sind.

Der Schwenkantrieb 12 übernimmt weiterhin die Funktion, die miteinander verkuppelten bzw. verklammerten Deckel 8 und 9 von der Öffnung 6 weg in den Innenraum 17 des Kastens 1 zu schwenken, bis er in die Nische 18 zu liegen kommt und dabei den freien Durchgang von der Box 7 in die Zelle 5 in vollem Querschnitt des Kastens 1 freigibt.

Wie aus der Fig. 3 ersichtlich, ist der Deckel 8 von oben her mittels der Haltelaschen 19 drehbar an zwei Drehhebeln 20 angelenkt, die ihrerseits fest auf einer seitlich unten im Gehäuse 1 gelagerten und durchgehenden Welle 21 sitzen. Auf diese Welle 21, die abgedichtet aus dem Gehäuse 1 herausführt, ist an dem herausstehenden Ende 22 starr der Hebel 16 aufgesetzt, so daß bei einem Schwenken des Hebels 16 der Deckel 8 aus seinem Sitz gehoben wird, jedoch gegenüber der Schwenkbewegung bzw. gegen die Drehhebel 20 um die Achse 23 beweglich bleibt. Diese Beweglichkeit ist erforderlich, damit die zu­ sammengekuppelten Deckel 8 und 9 nach der Schwenkung genau in die Nische 18 zu liegen kommen, wobei sie ihre Lage relativ zu den Drehhebeln 20 ändern müssen.

Um diese Lage zu erreichen, werden der Schleusboxdeckel 8 bzw. beide Deckel 8 und 9 während der Schwenkbewe­ gung in einer beidseitig im Deckelkasteninnern 17 an der Innenseite der Wandung angebrachten Kulisse 24 geführt, wie aus Fig. 2 ersichtlich. Dazu sind lot­ recht auf der Deckeloberseite 25 zwei Stützarme 26 angebracht, an denen Rollen 27 sitzen, die ihrerseits in den Kulissen 24 an der Deckelkastenwand gleiten. Die Kulissen 24 bestehen dabei aus senkrechten Füh­ rungsschlitzen, die im oberen Teil 29 aus der Senk­ rechten von der Nische 18 her weggeneigt sind.

Der Bewegungsablauf beim Schwenken der Deckel 8 und 9 erfüllt in der gezeigten Version zwei Forderungen:
Annähernd vertikale Bewegung des Deckels aus seinem Sitz in der Öffnung 6 heraus und
seitliches "Wegtauchen" unter eine Komponente, die sich in dem Kasten 1 befinden kann mit möglichst geringem Platzbedarf.

Erreicht wird der gewünschte Bewegungsablauf durch Ver­ bindung von kreisbogenförmiger Bewegung der antreibenden Drehhebel 20 und Geradführung der Stützarme 26 in der besonders geformten Nut bzw. Kulisse 24.

Wie bereits erwähnt, wird die Welle 21 mittels des Hebels 16 gedreht. Dieser wiederum ist an dem Spindelhubelement 15 angelenkt, welches den Hebel 16 schwenkt bzw. hoch­ zieht. Als Antrieb für diese dient ein Druckluftmotor 14, weil dieser sehr gut kraftabhängig bei Schließ­ stellung des Deckels geschaltet werden kann. Zur Sicher­ heit kann der Schwenkantrieb 12 auch von Hand betätigt werden. Dafür ist ein zweiter Kegeltrieb oder ein zweites Wellenende 28 am Motor 14 vorgesehen, welches bis an die Oberseite des Kastens 1 ragt und somit von dem Raum 41 über der Zellendecke 3 zugänglich ist.

Das Kuppeln des Zellendeckels 9 und des Schleusbox­ deckels 8 erfolgt von Hand. Die Antriebswelle 11 endet außen in einer festen Lagerbüchse 33 im oberen Teil als Wellenende 48 der Seitenwand des Deckelkastens 1. Dort kann eine Handkurbel, evtl. mit Verlängerung auf­ gesteckt werden, so daß auch diese Betätigung vom dem Raum 41 erfolgen kann. Der Antrieb 11 besteht im wesentlichen aus einer teleskopartig anschiebbaren Antriebswelle 30 mit einem Vielkeilprofil, deren kardanisch gelagerte Endpunkte 31 und 32 so gelegt sind, daß die Welle 30 der Schwenkbewegung der Deckel 8 und 9 folgen kann und bei geöffneten Deckeln noch ein freier Durchgang von 1 m übrig bleibt.

Die Drehbewegung der Antriebswelle 30 wird über das untere Kardangelenk 31 geführt und in dem Kegelgetriebe 34 auf der Oberseite des Deckels 8 umgelenkt und auf die Verstellspindel 35 der Zentralkupplung 10 übertragen (Fig. 5 und 6). Mit Hilfe dieser Spindel 35 werden die beiden horizontal in dem Gehäuse 40 wirkenden Keil­ schieber 36 über mittig angelenkte Hebel 37 unter die Schrägfläche 38 des Zentrierzapfens 39 gedrückt und verspannen den Zellendeckel 9 mit dem Schleusboxdeckel 8, da der Zentrierzapfen 39 fest auf dem Zellendeckel 9 sitzt, der Keilschieber 36 mit seinem Gehäuse 40 hin­ gegen auf dem Schleusboxdeckel 8. Dabei durchdringt der Zentrierzapfen 39 natürlich den Schleusboxdeckel 8 mit­ tels der Öffnung 49 unter dem Gehäuse 40 und dringt in dieses ein. Das Gehäuse 40 ist jedoch nach oben ge­ schlossen, so daß insgesamt gesehen der Deckel 8 ein völlig geschlossenes Element ist. Somit sind Schleus­ box- und Zellendeckel 8 und 9 zu einer dichten Doppel­ deckeleinheit verbindbar und können gemeinsam bewegt werden.

Auf die Oberseite des Kastens 1 ist ein sog. Fixierge­ häuse 42 aufgesetzt, welches somit in Höhe der Ober­ kante der Abschirmdecke 3 liegt und ebenfalls vom Raum 41 her zugänglich ist. Dieses Gehäuse 42 kann ent­ weder mit dem Kasten 1 oder auch mit der Box 7 verbun­ den sein und dient als Durchfallsicherung der Verbin­ dung zwischen dem Kasten 1 und der Box 7, oder in Kom­ bination mit dem Kasten 1 allein als Sicherung gegen Herausfallen während eines Transportes. Diese Sicherung wird durch radiales Einschwenken der Lamellen 43 in die Durchgangsöffnung 44 erreicht. Die Lamellen 43 sitzen auf senkrechten Wellen 45, die dicht in dem Fixier­ gehäuse 42 gelagert sind, wobei die Wellen 45 von außen liegenden Hebeln 46 gedreht werden, die mittels Spindeln 47 von außen her bewegbar sind.

In der Fig. 7 ist eine weitere vorteilhafte Ausführungs­ form des erfindungsgemäßen Adaptionsstückes dargestellt, Anstelle des Fixiergehäuses zwischen Box 7 und Blech­ kasten 1 der Fig. 1 ist ein flexibler Anschluß vorge­ sehen, der aus zwei beweglichen Platten bzw. Flansch­ ringen 50 und 51 besteht, die miteinander durch einen flexiblen Faltenbalg 52 verbunden sind, so daß eine Art gasdichtes und flexibles Gehäuse entsteht. Die Führung bzw. Zentrierung der Platten 50 und 51 gegen­ einander erfolgt durch die Führungsbolzen bzw. -hülsen 53. Der Druckausgleich bzw. die Gewichtsaufnahme über­ nimmt ein nicht mehr dargestelltes Federelement in oder­ auf dem Faltenbalg 52.

Dabei übernimmt der flexible Anschluß verschiedene Funktionen:
den Höhenausgleich (Zellendeckelanschluß- und Oberseite der Decke) bei verschiedenen Deckenstärken,
den Ausgleich der Differenzen der Flächenparallelität (Zellendeckelanschluß und Oberseite der Decke) beim Positionieren der Interventionsbox,
Einstellung der gewünschten Anpreßkraft des Zellen­ deckelanschlusses unabhängig vom Gewicht der Box.

Bezugszeichenliste

 1 Blechkasten
 2 Aussparung
 3 Abschirmdecke
 4 Zellendecke
 5 Zelleninnenraum
 6 Deckenöffnung
 7 Box
 8 Schleusboxabschlußdeckel
 9 Zellendeckel
10 Zentralkupplung
11 Antrieb
12 Schwenkantrieb
13 innerer Dichtrand
14 Druckluftmotor
15 Spindelhubelement
16 Hebel
17 Innenraumblechkasten
18 Nische
19 Haltelasche
20 Drehhebel
21 Welle
22 Wellenende
23 Achse
24 Kulisse
25 Deckeloberseite
26 Stützarme
27 Rollen
28 zweites Wellenende
29 oberer Kulissenteil
30 Antriebswelle
31 oberes Kardangelenk
32 unteres Kardangelenk
33 feste Lagerbuchse
34 Kegelgetriebe
35 Verstellspindel
36 Keilschieber
37 Hebel
38 Schrägfläche
39 Zentrierzapfen
40 Keilschiebergehäuse
41 Raum über der Zellendecke
42 Fixiergehäuse
43 Schwenklamellen
44 Öffnung
45 Welle
46 Hebel
47 Spindel
48 Wellenende
49 Deckelöffnung
50 Anschlußplatte oben
51 Anschlußplatte unten
52 Faltenbalg
53 Führungsbolzen

Claims (3)

1. Verbindungsstück zum Anflanschen von normierten Behältnis­ sen, wie Interventionsboxen, an die an der Decke gelegene Beschickungsöffnung einer Heißen Zelle, deren Öffnung zu ihrem radioaktiven Raum mittels eines sog. Doppeldeckels verschließbar ist, dessen eine Hälfte die Öffnung des ra­ dioaktiven Raumes verschließt und dessen andere, daran an­ kuppelbare, zum Verbindungsstück gehörige Hälfte mit diesem zusammen zur Freigabe der Öffnung wegschwenkbar ist, wobei die Mechanismen für Schwenken und Aneinanderkuppeln des Doppeldeckels von außerhalb des radioaktiven Raumes betä­ tigbar sind, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

• a) das Gehäuse (1) des Verbindungsstückes ist in die Öff­ nung (2) der Abschirmdecke (3) über der Heißen Zelle (5) einsetzbar, wobei die Höhe des Gehäuses (1) etwa der Dicke der Abschirmdecke (3) entspricht,
• b) die an der Außenseite der Gehäusewandung (1) gelegenen Mechanismen für das Schwenken und Aneinanderkuppeln des Doppeldeckels (8, 9) sind von der begehbaren Oberseite (41) der Abschirmdecke (3) der Heißen Zelle her betätig­ bar,
• c) die besagten Mechanismen sind mittels Drehwellen ange­ trieben, deren Enden (28, 48) schräg oder senkrecht ne­ ben dem Gehäuse (1) aus der Aussparung (2) in der Ab­ schirmdecke (3) ragen, wobei diese von Hand drehbar oder an Servoantriebseinrichtungen angeschlossen sind,
• d) auf der Oberseite des Gehäuses (1) ist ein Fixiergehäuse (42) oder ein flexibler Faltenbalg (52) gesetzt, der zum Anschluß des normierten Behältnisses, wie der Interven­ tionsbox (7), an das Gehäuse (1) des Verbindungsstücks dient.

2. Verbindungsstück nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die weiteren Merkmale:

• e) auf dem Schleusboxdeckel (8) des Doppeldeckels ist ein Gehäuse (40) angebracht, in welches von unten durch eine Öffnung (49) des Deckels (8) ein Zentrier- bzw. Halte­ zapfen (39) eindringt,
• f) unter die schrägen Anlaufflächen (38) des Haltezapfens (39) greifen horizontal im Gehäuse (40) verschieblich gelagerte Keilschieber (36) ein,
• g) die Keilschieber sind über ein Kegelgetriebe (34) und Doppelhebel (37) mit dem Antrieb (11) verbunden, dessen Ende (48) von oben her zugänglich an der Außenseite des Kastens (1) gelegen ist.

3. Verbindungsstück nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die weiteren Merkmale:

• h) der freie Durchgang (44) des Fixiergehäuses (42) ist mittels innenliegender und schwenkbarer Lamellen (43) sperrbar, wobei die Betätigungsspindel (47) der Lamellen (43) an der Außenseite des Fixiergehäuses (42) gelegen und von dort aus betätigbar sind.