Die vorliegende Erfindung betrifft ein Greifwerkzeug mit schwenkbaren, mechanisch gesteuerten klemm- oder spreizzangenartigen Klinken zum Fassen von Gegenständen.
Zum Wechseln von Brennelementen sind in den letzten Jahren verschiedenartige Werkzeuge geschaffen worden, die meist Bestandteile einer sehr teuren und komplizierten Brennstoffwechselmaschine sind.
Diese Werkzeuge werden fast ausnahmslos hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch gesteuert. Sie sind meistens auch nur im Zusammenhang mit der entsprechenden Wechselmaschine verwendbar.
Solche Werkzeuge eignen sich nicht für einfachere Arbeiten, die besonders bei Versuchsreaktoren sehr häufig anfallen, wie z. B.: Ein- oder Ausbauen von Messvorrichtungen im Kern oder Transferieren von aktivem Material ausserhalb des Kerns.
Die vorliegende Erfindung bezweckt die Schaffung eines Greifwerkzeuges, das an möglichst vielen bekannten Hubeinrichtungen universell Verwendung findet und das keiner Zuleitungen für Bedienungsmedien bedarf.
Das erfindungsgemässe Greifwerkzeug zeichnet sich dadurch aus, dass die Klinken mittels mindestens eines geführten Fühlers automatisch beim Verschieben des Werkzeuges in eine durch die Fühlerführung vorbestimmte Lage gesteuert werden.
Vorzugsweise soll ein derartiges Greifwerkzeug auch bezüglich Sicherheit den gestellten Anforderungen Genüge leisten. Zu diesem Zweck kann der Fühler als Zapfen und die Fühlerführung als, z. B. in sich geschlossene, Kulisse ausgebildet sein, wobei die Kulissenform ein mehrmaliges, sich folgendes Öffnen und Schliessen des Greifwerkzeuges erlaubt, ohne beim Bewegen des Werkzeuges in Verschieberichtung das Werkstück zurückzulassen.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird anschliessend anhand von Figuren erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Greifwerkzeug in Greifstellung, teilweise geschnitten,
Fig. 2 eine schematische Darstellung des Greifwerkzeuges in verschiedenen Arbeitslagen, mit schematisch dargestellter Fühlerführung in Form einer Kulisse und einem Fühler in Form eines Zapfens,
Fig. 3 eine Darstellung des Werkzeuges, analog Fig. 1, in verschiedenen Arbeitslagen mit dazu gehörendem Kulissenverlauf und Lage des Fühlers,
Fig. 4 einen Ausschnitt des Fuss teils eines Greifwerkzeuges mit spreizzangenartigen Klinken, teilweise im Schnitt.
Das in Fig. 1 dargestellte Greifwerkzeug 1 ist an einem Seil 3 eines Hebezeuges aufgehängt. Es dient dazu, ein Werkstück 5 zu verschieben. Dieses ist mit einem eingeschraubten Halterdorn 7 ausgerüstet, dessen freies Ende als pilzförmiger Kopf 9 ausgebildet ist.
Das Greifwerkzeug 1 umfasst ein Werkzeuggehäuse 11 mit einem Fussteil 13 und einem Mantel 15. Den oberen Abschluss des Gehäuses 11 bildet ein Gewindedeckel 17, welcher mit einem Deckelzapfen 18 versehen ist. Der Deckel 17 weist ferner Ausgleichsbohrungen 19 sowie eine Zentralbohrung 21 auf. Im Gehäuse 11 wird eine Kammer 23 gebildet, in welcher eine Steuerkurvenhülse 25 eingeschoben ist. Es ist ferner eine Zwischenhülse 26 vorgesehen. In der Hülse 25 dient eine Kulisse 28 der Steuerung des Greifwerkzeuges, wie anschliessend erläutert wird. Zwei Klinken 32 und 33 sind mittels Klinkenbolzen 30 am Werkzeuggehäuse 11 schwenkbar befestigt. In Klinkenkulissen 38 und 39 laufen Klinkensteuerzapfen 35 und 36 eines im Gehäuse 11 verschiebbaren Systems. Die Klinken 32 und 33 sind an ihrem Ende mit Greifnasen 37 versehen.
In der Kammer 23 des Werkzeuggehäuses 11 ist ein verschiebbarer Kolben 41 eingebaut, dessen Kolbenstange 43 durch die Zentralbohrung 21 des Gewindedeckels 17 nach aussen ragt. Die Stange 43 ist mit einer Nut 45 versehen, die eine Verdrehung der Stange 43 gegenüber dem Gehäuse 11 verhindert, indem sie den Deckelzapfen 18 führt. Ein auf einem zentralen Zapfen 46 drehgelagerter Ring 47 dient der Aufnahme zweier Kulissenzapfen 49. An einem Kolbenfuss 51 sind die beiden Klinkensteuerzapfen 35 und 36 befestigt, während ein Kolbenkopf 53 mit einem Henkel 34 dem Aufhängen des Greifwerkzeuges am Seil 3 des Hebezeuges dient.
Das Greifwerkzeug gemäss Fig. 1 befindet sich aufgehängt am Seil 3 eines Hebezuges. Die Lage des Rings 47 sein, dass die Kulissenzapfen 49 in einer obern Kulissenrast gemäss Lage I der Fig. 2 liegen. In dieser Lage sind die beiden Klin- ken 32 und 33 in der Öffnungslage, da sie durch die Klinkensteuerzapfen 35 und 36, welche in der Klinkenkulisse 38 und 39 gleiten, in diese Lage geschoben werden.
Wenn nun das Greifwerkzeug so weit abgesenkt wird, dass der Fussteil 13 auf dem Halterdorn 7 zum Anliegen kommt, so bleibt die mit dem Gehäuse 11 verbundene Steuerkurvenhülse 25 in dieser Höhenlage stehen, während sich beim weiteren Absenken des Seiles 3 der Kolben 41, bedingt durch sein Gewicht oder durch entsprechende Federn (nicht dargestellt) im Gehäuse nach unten verschiebt, wobei die Kulissenzapfen 49 auf die untere Flanke der Kulisse 28 auflaufen, und beim weitern Absenken des Seiles 3 längs dieser in die in Fig. 2 dargestellte Lage II gelangen. Während dieser Bewegung dreht sich der Ring 47 entsprechend. Der zusätzlich abgesenkte Kolben 41 bringt auch die beiden, am Kolbenfuss 51 angebrachten Klinkensteuerzapfen 35 und 36 in ihre untere Endlage (Lage II).
Beim anschliessenden Heben des Greifwerkzeuges verschiebt sich der Kolben 41 in der Kammer 23 gegen den Deckel 17 hin, wobei die Kulissenzapfen 49 an die obere Kulissenflanke gelangen und längs dieser in die Lage III gleiten. Dabei drehen sie den Ring 47 entsprechend. Während dieser Bewegung werden auch die Klinkensteuerzapfen 35 und 36 in den stillstehenden Klinkenkulissen 38 und 39 gehoben, wobei die beiden Klinken 32 und 33 sich um ihre Klinkenzapfen 30 schwenken und die Klinken 32 und 33 in ihre geschlossene Lage III bringen. In dieser untergreifen die Greifnasen 37 den pilzförmigen Kopf 9. Nun kann das Greifwerkzeug am Seil 3 eines Hebezeuges angehoben werden, wobei das Werkstück 5 über den Halterdorn 7 mitgehoben wird.
Es ist möglich, dass sich während dieses Transportes, insbesondere wenn die Last in einer Zwischenlage abgesenkt werden muss, die Klinken 32 und 33 vom Kopf 9 nach unten absetzen. Um zu vermeiden, dass das Greifwerkzeug in seine Ausgangslage mit gespreizten, d. h. offenen Klinken 32 und 33 gelangt, ist die Kulisse 28 entsprechend geformt. Dieser geschilderte Zustand ist in Lage IV der Fig. 2 dargestellt, in welcher die beiden Klinken 32 und 33 sich in ihrer abgesenkten Öffnungslage befinden. Wird nun das Werkzeug 1 wiederum angehoben, um das Werkstück 5 weiter zu transportieren, so gelangt es bei seinem zweiten Fassen in die Lage V, in der das Werkstück 5 wiederum erfasst und weiter transportiert werden kann.
Wenn Gefahr besteht, dass ein derartiges Absenken und Anstehen des Werkstückes sich mehrmals ereignen kann, wobei sich jedesmal die Klinken 32 und 33 öffnen können, so ist es möglich, anstelle einer Sicherheitskulisse gemäss Lage V deren mehrere vorzusehen.
Nachdem das Werkstück 5 an seinem Bestimmungsort abgestellt ist und das Greifwerkzeug weiter abgesenkt wird, gelangen die Kulissenzapfen 49 in ihre untere Lage VI, in welche die beiden Klinken 32 und 33 gespreizt sind, wobei der Kulissenverlauf so ist, dass durch Anheben des Greifwerkzeuges mit entsprechendem Drehen des Ringes 47 die Kulissenzapfen 49 in die Lage I gelangen, in welcher die Klinken 32 und 33 blockiert sind und das Greifwerkzeug ohne Erfassen des pilzförmigen Kopfes 9 angehoben werden kann.
In Fig. 3 sind die entsprechenden Schritte mit den Lagen der Klinken 32 und 33 sowie den Kulissenzapfen 49 und der entsprechenden Lage des Ringes 47 dargestellt. Die Kraft übertragung erfolgt dabei nicht über die Kulissenzapfen 49 und den Ring 47, sondern über die Schulter des Zapfens 46 auf den Deckel 17 des Gehäuses 11.
In Fig. 4 ist eine Variante des Greifteiles eines Greifwerkzeuges ersichtlich, wobei anstelle des eingeschraubten Halterdorns 7 ein rohrförmiges Halteteil 57 am Werkstück (strichpunktiert) eingeschraubt ist. Zum Erfassen dieses rohrförmigen Halteteils 57 bedarf es Spreizklinken 59, welche zum Fassen auseinander gespreizt sind, wie dies Fig. 4 verdeutlicht.
Im übrigen arbeitet diese Ausführung gleich wie diejenige gemäss den Fig. 1-3.
Das beschriebene Werkzeug kann in einer etwas abge änderten Form auch zur Verschiebung von Lasten in horizontaler Richtung dienen. Anstelle des Schwerkraftkolbens, bestehend aus den Teilen 41, 46, 43 und 53, kann dann, wie erwähnt, ein Federelement mit einer entsprechenden Bedienungsstange vorgesehen werden.
Das beschriebene Greifwerkzeug eignet sich insbesondere zum Manipulieren von Zapfen, Brennelementen und anderen Körpern in unzugänglichen Kanälen. Eine Besonderheit dieses Greifwerkzeuges ist dessen Sicherheitseinrichtung. Wenn eine Last beim Absenken irgendwo ansteht, so fällt sie nicht hinunter, sondern kann wieder heraufgehoben werden, weil sich, wie erläutert, das Greifwerkzeug beim Anheben des Seiles ein zweites Mal und gegebenenfalls mehrere Male hintereinander öffnet und schliesst. Wenn mehrere derartige Sicherheitsschritte durch entsprechendes Repetieren der Kulissenform vorgesehen werden, so kann es vorteilhaft sein, den Drehring 47 nur mit einem Kulissenzapfen 49 auszurüsten, damit die Kulisse über den Ringumfang des Ringes 47, d. h. in sich geschlossen, angeordnet werden kann.