DE1166097B - Rohrpostbehaeltnis mit stirnseitigem Verschluss, insbesondere Probentraeger fuer Rohrpostanlagen in Kernreaktoren, mit automatischer OEffnung des Verschlusses am Zielort - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: B 65 g

Deutsche KL: 8Ie-151

Nummer: 1 166 097

Aktenzeichen: E 23517 XI /"81 e

Anmeldetag: 13. September 1962

Auslegetag: 19. März 1964

Rohrpostanlagen in Kernreaktoren dienen bekanntlich dazu, Materialproben zur Exposition in das Strahlen- und Neutronenfeld eines Kernreaktors zu bringen und nach vorgegebener Verweilzeit wieder heraus zur Empfangsstelle zu befördern. Ein besonderes Problem ergibt sich, wenn so kurzlebige Aktivitäten einer Probe gemessen werden sollen, daß die Transportzeit der Probe aus dem Reaktor bis zur Empfangsstelle, das ist die Meßstelle, und insbesondere die Zeit zur Herausnahme der Probe aus dem Behältnis und ihr Inbereitschaftbringen für die Messung ins Gewicht fällt.

Die Transportzeit ist im wesentlichen durch die Geschwindigkeit des Rohrpostbehältnisses bestimmt, sie wird hier als fest angenommen. Die Entladung und Verfügbarmachung der Probe an der Meßstelle ist ein mechanisches Problem, das vor allem den Verschluß des Behältnisses betrifft und dessen Lösung Gegenstand der Erfindung ist.

Bei einem bekannten Behältnis zum Transport flüssiger Bestrahlungsproben besteht der Verschluß aus einer Dichtungsmembran. Die Entladung des Behältnisses am Zielort geschieht in der Weise, daß dieses beim Einlaufen in die Meßstelle mit der Membran auf einen Dorn aufstößt, wodurch die Membran zerstört, das Behältnis geöffnet und die Flüssigkeit zum Ausströmen gebracht wird. Die Stoßrichtung des Domes —■ und damit die Druckkraft der Membran auf die Flüssigkeit — ist aber der der Flüssigkeit aufgeprägten Bewegungsrichtung entgegengesetzt. Das bedeutet, daß beim Stoß auf die Membran die Flüssigkeit am sofortigen Ausfließen gehindert wird und eine nicht mehr zulässige Verzögerung des Meßbeginnes eintritt.

Dieser Nachteil ist beim Rohrpostbehältnis nach der Erfindung von vornherein ausgeschaltet. Die Lösung ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch einen hinter dem Fördergut lose in das Behältnis eingebauten Schwerekörper, der, zumindest mittelbar, beim Aufprall des Behältnisses an Fangorganen am Zielorf die Öffnung des Verschlusses und zugleich die Ausstoßung des Fördergutes bewirkt. Es ist also kein Dorn am Zielort vorhanden, vielmehr bleibt die Verschlußzone zum Ausströmen der Flüssigkeit frei, das Behältnis wird an den Mündungsrändern des Verschlusses von den Fangorganen, z. B. einem ringförmigen Fangsteg, abgestoppt, und die träge Masse des Schwerekörpers wirkt mit ihrer gesamten kinetischen Energie unverzögert in der Bewegungsrichtung auf den Verschluß und das Fördergut.

Ist das Behältnis mit einer Dichtmembran als Stirnverschluß ausgerüstet und enthält das Bestrahlungs-Rohrpostbehältnis mit stirnseitigem Verschluß,
insbesondere Probenträger für Rohrpostanlagen in Kernreaktoren, mit automatischer Öffnung des Verschlusses am Zielort

Anmelder:

Europäische Atomgemeinschaft (Euratom),

Brüssel

Vertreter:

Dipl.-Ing. R. Müller-Börner,

Berlin 33, Podbielskiallee 68,

und Dipl.-Ing. H.-H. Wey, München 22,

Patentanwälte

Als Erfinder benannt:
Dipl.-Ing. Heinz Geist, Ispra,
Dr.-Ing. Wolfgang Kranert,
Horst Kutschera, Varese (Italien)

gut eine Flüssigkeit, wird der Schwerekörper zweckmäßig als Kolben, insbesondere als Kolbenstempel, ausgebildet und mechanisch auf ein vor das Fördergut lose in das Behältnis eingebautes Stanzorgan zum Durchstoßen der Membran geschaltet. Eine solche Konstruktion ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung in der Zeichnung schematisch im Längsschnitt dargestellt. Die Konstruktion zeichnet sich noch weiter dadurch aus, daß bei ihr im Moment der Ausstoßung des Bestrahlungsgutes zugleich auch eine Separation der festen Komponenten von den flüssigen herbeigeführt wird, was in bestimmten Fällen erwünscht sein kann.

In der Zeichnung bezeichnet 1 den zylindrischen Probenträger, 2 drei plastisch leicht verformbare Bremskappen, mit denen der Träger am Bestrahlungs- bzw. Meßort auf entsprechende Fangorgane aufprallt, 3 die Ausstoßöffnung des Trägers und 4 ein metallisches Plättchen als Dichtungsmembran.

Im zylindrischen Innenraum 5 des Probenträgers befindet sich vorn das Fördergut, nämlich die Tabletten 6 aus spaltbarem Material (feste Komponente), mit Zwischenabstand eingesetzt in das Käfiggerüst 7, 8 und die flüssige Bestrahlungskomponente, die organische Flüssigkeit 9, welche das zylindrische Volumen bis zur Membran 4 ausfüllt. Hinter dem Fördergut ist der Schwerekörper 10 lose eingebaut,

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der beim Aufprall des Behältnisses mit den Bremskappen 2, 3 auf nicht dargestellten Fangorganen der Rohrpostanlage mittelbar die Öffnung des Verschlusses und zugleich die Ausstoßung des Fördergutes bewirkt. Im vorliegenden Falle ist der Schwerekörper als Kolben, insbesondere Stempelkolben, ausgebildet, vgl. den Stempel 10 a, der durch die Bohrung 11 der rückwärtigen Stirnwand des Behältnisses geführt ist. Die Nase 10 b am Ende des Stempels ist Begrenzungsanschlag für den Stempelkolben in dessen Extrem- lage bei der Ausstoßung des Fördergutes.

Wie erwähnt, wirkt der Kolben mittelbar auf den Verschluß ein. Im einzelnen geschieht das über das Käfiggerüst 7 und den daran vorn, also vor dem Fördergut, befestigten Stanzring 12. Das Käfiggerüst, das an der vorderen Kolbenfläche befestigt ist und den weiter oben erwähnten Separationseffekt vollzieht, besteht aus vier auf Ecken eines Quadrates stehenden Längsstreben 7, auf deren vordere Enden der Stanzring 12 aufgesteckt ist. Die Längsstreben schließen den Stapelraum für die Spaltstofftabletten ein, deren hinterste an den Schultern 7 α der Streben anliegt. Die Tabletten sind unter sich und gegen den Stanzring durch doppelkronenförmige Distanzringe 8 zur Erzeugung von Füllräumen für die Flüssigkeit auf Abstand gehalten. Die Längsabmessungen des Kolbens und der Käfigteile sind gegenüber dem verfügbaren Zylinderraum reduziert, um Platz für die thermische Expansion der Flüssigkeit zu schaffen.

Es sei noch bemerkt, daß die Masse des Schwerekörpers auf den Kolben und seinen Stempel verteilt ist, also auf mechanisch zusammenhängende Teile innerhalb und außerhalb des Behältnisses. Dies ist indes nicht unbedingt notwendig.

Die Wirkungsweise der neuen Entlademechanik des Rohrpostbehälters beim Aufprall in der Zielstation besteht im wesentlichen aus den Phasen: Durchstanzen der Dichtungsmembran, Herausschnellen des Käfiggerüstes aus dem Behältnis und selbsttätige Abscheidung der bestrahlten Flüssigkeit von den Spaltstofftabletten in ein Meßgefäß.

Die Erfindung ist nicht auf die in der Zeichnung dargestellte Ausführungsform mit Membranverschluß und Käfiggerüst beschränkt. An Stelle einer Membran kann z. B. auch eine Verschlußklappe vorgesehen werden, die über Hebel oder Zahnstange und Ritzel durch den vorschnellenden Kolben geöffnet wird. Für einen anderen Anwendungsfall kann statt einer Klappe auch ein normaler Stirndeckel vorhanden sein, der durch starre Streben mit dem Kolben verbunden ist und so mit diesem eine Art Schublade bildet.

Schließlich kann statt einer Flüssigkeit auch ein Pulver oder Gas und grundsätzlich auch ein festes Objekt in das Behältnis eingefüllt und in der beschriebenen Weise rasch entladen werden.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Rohrpostbehältnis mit stirnseitigem Verschluß, insbesondere Probenträger für Rohrpostanlagen in Kernreaktoren, mit automatischer öffnung des Verschlusses am Zielort, gekennzeichnet durch einen hinter dem Fördergut lose in das Behältnis eingebauten Schwerekörper, der, zumindest mittelbar, beim Aufprall des Behältnisses an Fangorganen am Zielort die öffnung der Verschlusses und zugleich die Ausstoßung des Fördergutes bewirkt.

2. Rohrpostbehältnis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwerekörper als Kolben, insbesondere Stempelkolben, ausgebildet ist.

3. Rohrpostbehältnis mit Dichtmembran als Stirnverschluß, nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben mechanisch auf ein vor das Fördergut lose in das Behältnis eingebautes Stanzorgan zum Durchstoßen der Membran einwirkt.

4. Rohrpostbehältnis nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Kolben und das Stanzorgan ein Käfig zur getrennten Aufnahme bestimmter Strahlungsgutkomponenten eingefügt ist.

5. Rohrpostbehältnis nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse des Schwerekörpers mechanisch zusammenhängend auf Teile innerhalb und außerhalb des Behältnisses verteilt ist, zum Beispiel auf den Kolben und seinen die rückwärtige Stirnwand des Behältnisses durchdringenden Stempel.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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