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Vorrichtung zum Abfüllen von pulverförmigen oder flüssigen Stoffen
in verschließbare Transportbehälter Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum
füllen von pulverförmigen oder flüssigen Stoffen in verschließbare Transportbehälter.
Die Erfindung ist insbesondere anwendbar zum Abfüllen von radioaktiven Substanzen,
bei denen dafür Sorge zu tragen ist, daß sie nicht die umgebenden Räumlichkeiten
verunreinigen bzw. verseuchen. Sie kann auch in solchen Fällen angewendet werden,
in denen eine Dosierung der abziflilienden Substanzen erwünscht ist. Insbesondere
bezieht sich die Erfindung auf die Anwendung in der Reaktortechnik, wo z. B. bei
dem Auswechseln von filterbettmassen radioaktiv verseuchtes Granulat in Transportbehälter
eingefüllt werden muß. Bei diesem Vorgang muß eine Verseuchung des Arbeitsraumes
auf jeden Fall verhindert werden, d. h., es muß ein vollkommen sauberes Einfüllen
gewährleistet sein.
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Es sind Anlagen bekannt, bei denen das Abfüllen radioaktiv verseuchter
Substanzen in Kunststoffsäcke dadurch erreicht wird, daß Kunststoff-Folien in Form
eines Schlauches vorliegen. Der Abfüllvorgang besteht darin, daß zunächst einmal
mittels einer Schweiß- oder Klebevorrichtung der besagte Kunststoffschlauch an einem
Ende verschweißt oder verklebt, sodann die radioaktive Substanz eingefüllt und nach
Einlauf einer festgelegten Menge dieser Schlauchabschnitt ebenfalls durch Verschweißen
oder Verkleben verschlossen wird. Die obere Verschlußstelle wird dabei so breit
gehalten, daß nach Durchtrennung derselben der gefüllte Teil des Schlauches fest
verschlossen anfällt. Bei derartigen Anlagen tritt es jedoch häufig auf, daß keine
feste Naht entsteht, weil z. B. Einschlüsse von dem abgefüllten Gut entstehen. Dadurch
ist aber die Forderung nach Reinhaltung des Arbeitsraumes nicht mehr erfüllt.
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Es ist eine Einfüllvorrichtung für unter Druck stehenden Flüssigkeiten
bekannt, bei der mittels eines Ventils der Übergang vom Vorratsbehälter in den Transportbehälter
freigegeben wird. Mit der gleichen Vorrichtung wird nach beendeter Füllung in den
Hals des Transportbehälters ein Abschlußstopfen hineingedrückt. Diese Anordnung
besitzt einen gewissen Totraum zwischen Ventil und Transportbehälter, der eine Verwendung
zum Abfüllen von radioaktiven Stoffen ausschließt, denn die in in diesem Totraum
enthaltene Menge würde ständig in die Umgebung entweichen. Außerdem ist die für
derart gefährliche Stoffe erforderliche Fernbedienung nicht durchführbar, da der
Abfüllstopfen von Hand in die Abfüllvorrichtung eingeführt werden muß.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Abfüllen
von pulverförmigen oder
flüssigen Stoffen und zum Verschließen der gefüllten Transportbehälter,
bei dem das Füllgut über einen auf die Einfüllöffnung dicht aufsetzbaren Abfüllkopf
eingefüllt und nach dem Abschließen der Füllgutzufuhr ein Verschlußstopfen bei noch
auf, gesetztem Ab-. füllkopf in die Füllöffnung des Behälters eingedrückt wird.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß bei jedem Verschlußvorgang zwei Stopfen
so weit vorgeschoben werden, daß der eine Stopfen die Einfüllöflaung im Hals des
Behälters, der andere Stopfen den Abfüllhals des Abfüllkoples bündig abschließt,
und daß vor dem Füllen eines neuen Behälters der Stopfen im dicht aufgesetzten Abfülihals
in das Innere des Behälters vorgeschoben wird.
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Ein besonderer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin,
daß auf eine fernbediente Schweiß-oder Klebemaschine sowie auf eine Abschneidvorrichtung
verzichtet werden kann. Dabei ist nach der vorliegenden Erfindung eine genaue Dosierung
der abzufüllenden Substanz möglich. Ferner kann die vorliegende Erfindung zum Abfüllen
von Substanzen in Granulat-oder Stabform und aiich von Flüssigkeiten verwendet werden.
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An Hand der Fig. 1 und 2 sei ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
näher beschrieben und erläutert.
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Für die beispielsweise und vereinfachte Darstellung ist der Fall angenommen,
daß ein Granulat aus einem Sammelbehälter in eizzelne Transportgefäße eingefüllt
werden soll. Dabei sollen die Transportgefäße ein kleineres Volumen besitzen- als
der Sammelbehälteer, wie dieses auch bei den meisten Anordnungen der Fall ist. .
-Die dem Beispiel zugrunde gelegte Situation ist in der Fig. 1 dargestellt. Aus
einem Sammeibehälter 1
soll über einen Abfüllkopf, bestehend aus
einem Fallrohr 2 mit einem Abfüllhals 3, ein Granulat in einen Transportbehälter
4 eingefüllt werden. Dieser Transportbehälter 4 wird mit einer Transportvorrichtung
5, z. B. einem abgeschirmten Wagen, transportiert, mit einer Anpreßvorrichtung 6
bekannter Bauart z. B. hydraulich oder pneumatisch angehoben, zentriert und an den
Abfüllhals 3 angepreßt. Mit einer Zubringervorrichtung 7 in bekannter Bauart werden
die in Fig. 2 dargestellten Verschluß stopfen und Distanzstücke der erfindungsgemäßen
Vorrichtung von einem strahlungssicheren Ort aus zugeführt. Der Verschlußvorgang
selbst wird mittels einer Drückvorrichtung 8 in bekannter Bauart, z. B. einem Exzenter
mit Stößel, bewerkstelligt.
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In der Fig. 2 ist das beispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung
im einzelnen erkennbar. Diese besteht aus einem Abfüllkopf mit dem Fallrohr 2, welches
trichterförmig zum Abfüllhals 3 hin ausläuft. Dieser Abfüllhals 3 ist mit einer
Dichtrille 9 versehen, gegen die der mit einem entsprechenden Anschluß versehene
Transportbehälter 4 mittels der Anpreßvorrichtung 6 während des Abfüitvorganges
angepreßt wird. Die Dichtung geschieht dabei in bekannter Weise, z. B. durch Ineinandergreifen
von Nut und Feder. Da es sich um einen einfachen und leicht beherrschbaren Anpreßvorgang
handelt, kann fast jede bekannte Anordnung hierfür Anwendung finden. An Stelle der
Anpreßvorrichtung 6 kann z. B. auch eine einfache Anhebevorrichtung angeordnet werden
und die AXodichtung mit dem erforderlichen Anpreßdruck durch einen Bajonettverschluß
erfolgen. Ferner ist die Möglichkeit gegeben, das Transportgefäß 4 von dem Transportwagen
aus oder mit diesem selbst hydrautisch oder pneumatisch gegen die Dichtstelle anzupressen.
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In dem beschriebenen Fallrohr 2 ist konzentrisch ein Stopfenzuführungsrohr
10 in Gleitlagern 11 vertikal verschiebbar angeordnet. Das untere Fnde des Rohres
10 ist als Ringventilteller mit entsprechender Dichtung ausgebildet, so daß es gleichzeitig,
sobald es auf dem Abfüllrichter des Rohres 2 aufsitzt, den Raum zwischen dem Rohr
10 und dem Rohr 2 dicht verschließt. Dieser Verschluß ermöglicht die Dosierung der
abzufüllenden Substanz und gewährleistet, daß das Verschließen des Transportgefäßes
mittels Stopfen nicht durch den abzufüllenden Stoff behindert wird. Die Bewegung
des Rohres 10 erfolgt in bekannter, in der Zeichnung nicht dargestellter Weise,
z. B. mittels Hebel, Exzenterscheibe, Zahnstangen, Hubmagnet usw., und wird durch
ein Füllstand-Meßgerät bekannter Bauart gesteuert.
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In dem Stopfenzuführungsrohr 10 befinden sich Verschlußstopfen 12a
und 12b, 13a und 13b usw., die aus einem entsprechenden Material hergestellt sind,
dessen Auswahl sich nach der abzufüllenden Substanz richtet. So kann z. B. Kunststoff,
Buna, Gummi od. dgl. Verwendung finden. Zwischen jeweils zwei der geteilten Verschlußstopfen
befindet sich ein Distanzstück 14, dessen Aufgabe es ist, vor Beginn eines neuen
Abfüllvorganges den im Verschlußhals 3 befindlichen Stopfen 12 b, 13 b usw. in den
neu angesetzten Transportbehälter 4 zu drücken. Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen
Anordnung sei im folgenden an Hand der Fig. 2 in ihrem zeitlichen Ablauf beschrieben.
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Vor Beginn des Abfüllvorganges ist das Fallrohr 2 durch das Rohr
10 an der Dichtstelle 15 abgedichtet.
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Nach dem Anspressen des Transportbehälters 4 an die Dichtstelle 9
wird das Rohr 10 in die strichpunktierte Lage hochgezogen. Sobald sich das Rohr
10 von der Dichtstelie 15 abhebt, beginnt das sich zwischen den Rohren 10 und 2
befindliche Granulat in den Transportbehälter 4 einzufließen. Nachdem eine vorgegebene
Menge des Granulats in den Transportbehälter 4 eingefüllt ist, wird das Rohr 10
wieder abgesenkt und schließt den Zufluß des Granulats an der Dichtstelle 15 ab.
Sodann werden die im unteren Ende des Rohres 10 befindlichen Stopfen 12a und 12b
mit bekannten Hilfsmitteln so weit in die Verschlußstelle gedrückt, daß sie im Hals
16 des Transportgefäßes 4 und im Abfüllhals 3 sitzen. Anschließend wird der so verschlossene
Transportbehälter 4 abtransportiert und ein neuer Transportbehäiter 4 in beschriebener
Weise angepreßt. Nun wird der noch im Abfüllhals 3 befindliche Stopfen 12b mit dem
Distanzstück 14 in den Transportbehälter 4 gedrückt, wobei das nächste Stopfenpaar
in die Ausgangsstellung für den nächsten Verschlußvorgang kommt.
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Mit dem Hochziehen des Rohres 10 in die strichpunktierte Lage beginnt
der Abfüllvorgang von neuem.
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Wenn es sich bei der abzufüllenden Substanz um eine Fl2ssigkeit handelt,
so können nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung Bohrungen oder Längsschlitze
od. dgl. am unteren Ende des Rohres 10 vorgesehen werden, die einen Durchtritt der
Flüssigkeit ermöglichen. In diesem Falie wird das Rohr 10 nicht verschiebbar angeordnet,
sondern fest. Das Dosieren der Flüssigkeit und das Abdichten erfolgen dann durch
die Stopfen selbst.
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Bei Füllung eines Transportbehäiters werden also jedesmal zwei Stopfen
und ein Distanzstück verbraucht. Dieser Aufwand rechtfertigt sich insbesondere,
wenn Abfüllungen nur in relativ kleiner Zahl vorgenommen werden, wie dies beim Verladen
von radioaktivem Abfall beispielsweise der Fall ist, denn auf der anderen Seite
ist hierbei der Aufwand an Geräten besonders gering. Diese Geräte sind überdies
besonders leicht durch eine Fernbedienung zu betätigen, da Beginn und Ende eines
Füllvorganges (abgesehen von der Bewegung des Transportbehälters) durch eine einzige,
z. B. durch einen Exzenter leicht auszulösende Schubbewegungen zu steuern sind.
Eine Fernbetätigung ist beim Abfüllen radioaktiver Substanzen aber im allgemeinen
unbedingt erforderlich.
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Die Teile der beschriebenen Vorrichtung sind wegen ihrer Einfachheit
besonders wenig störanfällig und lassen sich gegebenenfalls leicht reinigen oder
auswechseln.
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Vor allem snd aber nach beendetem Abfüllvorgang sowohl der Abfüllstutzen
an der Vorrichtung als auch der Füllstutzen am Transportbehälter vollkommen dicht
geschlossen und von außen völlig frei von den abgefüllten Substanzen, die dort auch
nicht spurenfrei auftreten dürfen, wenn sie radioaktiv sind.
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Dies wird unter anders durch die Stopfen erreicht, die beim Verschließen
die eventuell dort haftenden Stoffreste in den Transportbehälter schieben.