DE1221779B

DE1221779B - Ferngreifer zur Handhabung von hinter einer Trennwand in radioaktiven Raeumen befindlichen Gegenstaenden

Info

Publication number: DE1221779B
Application number: DES77572A
Authority: DE
Inventors: Pierre Pesenti
Original assignee: Saint Gobain Techniques Nouvelles SA
Current assignee: Saint Gobain Techniques Nouvelles SA
Priority date: 1961-01-10
Filing date: 1962-01-10
Publication date: 1966-07-28
Also published as: FR1285335A; ES273499A1; GB963930A; NL122293C; LU41065A1; NL273399A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

B 66c

B 25 j

Deutsche Kl.: 35 b - 6/25

1221779
S77572XI/35b
10. Januar 1962
28. Juli 1966

Die Erfindung betrifft einen Ferngreifer zur Handhabung von hinter einer Trennwand in radioaktiven Räumen befindlichen Gegenständen mit einem Steuerarm und einem Greifarm, die jeweils in entsprechend angepaßter Ausbildung einen von der Trennwand getragenen, in senkrechter Richtung um eine waagerechte Schwenkachse verschwenkbaren Hauptarm und ein daran angelenktes Führungsrohr aufweisen, an dem ein Betätigungshandgriff bzw. eine Greifvorrichtung angelenkt ist, wobei die Bewegung des Betätigungshandgriffes von der Trennwand zur Übertragung auf die Greifvorrichtung hinter der Trennwand mit Hilfe von über Umlenkrollen laufenden Seilen, die in dem Hauptarm verlaufen, vor der Trennwand in Drehbewegungen von senkrecht zur Trennwand verlaufenden, in einem an der Trennwand befestigten Lagergehäuse angeordneten Drehachsen umgeformt werden.

Es sind bereits zahlreiche Ferngreifer mit symmetrisch zur Trennwand angeordneten Bauteilen, wobei die verschiedenen Bewegungen eines dieser Bauteile, d. h. des sogenannten Steuerarmes auf den zweiten Bauteil, den sogenannten Greifarm, durch entsprechende, die Trennwand durchsetzende Übertragungseinrichtungen übertragen werden. Bei mehreren Ferngreifvorrichtungen werden die sieben Bewegungen, die man im allgemeinen übertragen muß, von dem Steuerarm aus bis zu den die Trennwand durchsetzenden Bauteilen entweder mechanisch oder durch elektrische Übertragung weitergeleitet. Diese Bewegungen werden im allgemeinen in Verschwenkungen eines Hauptarmes um eine horizontale Achse, in eine Drehbewegung dieses Armes um eine zur Wand senkrecht stehende Achse und in über Seile übertragene Bewegungen umgewandelt. Man kommt im allgemeinen mit drei Bewegungen aus.

In Ferngreifern, wo die Übertragung völlig mittels mechanischer Einrichtungen durch die Trennwand hindurch erfolgt, ist der Hauptarm um eine horizontale, nahe der Trennwand angeordnete Achse gelenkig gelagert, und die Bewegung um diese horizontale Achse wird durch Kegelzahnräder übertragen, die die Drehung der Welle um eine horizontale Achse, parallel zur Trennwand, in eine Drehbewegung um eine Achse senkrecht zur Trennwand umformen, die durch die Einrichtung oder das Lagergehäuse hindurchführt.

Die Steuerseile für diese drei Bewegungen führen in den Hauptarm, und es erhebt sich hierbei die Frage, wie die Verschiebungen dieser Seile mit Achsen, die quer durch die Trennwand verlaufen, übertragen werden können. Die Übertragungsein-Ferngreifer zur Handhabung von hinter einer
Trennwand in radioaktiven Räumen befindlichen Gegenständen

Anmelder:

Saint-Gobain Techniques Nouvelles,

Courbevoie, Seine (Frankreich)

Vertreter:

Dipl.-Ing. R. H. Bahr

und Dipl.-Phys. E. Betzier, Patentanwälte,

Herne, Freiligrathstr. 19

Als Erfinder benannt:
Pierre Pesenti,
Montrouge (Frankreich)

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 10. Januar 1961 (849 280)

richtungen für die Bewegungen des Hauptarmes um seine Längsachse bis zum Lagergehäuse hin macht den Durchgang von Seilen durch die Mitte des Drehpunktes für diese beiden Bewegungen schwierig, wenn nicht unmöglich.

Die Erfindung richtet sich nun auf Übertragungseinrichtungen, mit denen die Übertragung dieser Bewegungen mit der geringstmöglichen Reibung erfolgen kann und wobei gleichzeitig jeder Einfluß einer der Bewegungen auf die Übertragung der anderen unterbleibt.

Diese Aufgabe konnte auch nicht durch eine dichte und nachgiebige Umhüllung aus einer plastischen gefalteten Membrane gelöst werden, welche die Durchgangsöffnung der Wand auf der Seite des heißen Raumes an das Ende eines beweglichen in seiner Lagerung gleitbar angeordneten Rohres anschließt, welches die Wandung horizontal durchquert, wobei dieses einen relativ breiten Querschnitt aufweisende Rohr eine Anzahl von konzentrischen Rohren enthält, welche sich im Verhältnis zueinander drehen oder verschieben können und in ausreichender Anzahl, um die verschiedenen erforder-

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lichen Bewegungen zu übertragen, vorgesehen sind. Zum Nachteil der Brüchigkeit einer elastischen, in einer heißen Zone gelagerten Membran treten Schwierigkeiten beim Ein- und Ausbau hinzu, die dann sehr schwer zu lösen sind, wenn das Bedienungspersonal den sogenannten heißen Raum nie betritt.

Die oben beschriebenen Nachteile werden erfindungsgemäß dadurch beseitigt, daß zwei durch ein Gelenk verbundene Arme vorgesehen sind, von denen der eine mit seinem freien Ende am Hauptarm vor dessen Schwenkachse und der andere mit seinem freien Ende an der Abschlußwand des Lagergehäuses angelenkt ist, wobei die Anlenkachse am di k bhlßd

F i g. 1 zeigt die Gesamtanordnung eines Ferngreifers gemäß der Erfindung, welcher eine als Trennwand wirkende vertikale Mauer 50 durchsetzt, die den in der Zeichnung links gelegenen radioaktiven Raum von dem in der Zeichnung rechts gelegenen Steuerraum trennt. Ein Beobachtungsfenster 50 a ist in der Mauer 50 vorgesehen, um der Bedienungsperson einen Einblick in das Innere des radioaktiven Raumes zu ermöglichen.

Der Ferngreifer weist auf der Steuerseite einen Steuerarm mit einem Steuerhandgriff PC und auf der abhängigen Seite einen Greiferarm mit einer Greifzange PP auf. Der Steuerhandgriff PC ist am Ende eines Rohres 3 angeordnet, welches sich auf

g g

Hauptarm, die Anlenkachse an der Abschlußwand i₅ Grund von Kugellagern^α und 3b (Fig. 2) in d di Glkh lll Shenkchse des i it Rh 1 dh k Di Dh

und die Gelenkachse parallel zur Schwenkachse des Hauptarmes verlaufen und alle drei Achsen Umlenkachsen für die Seile tragen.

Bevorzugt erfolgt die Übertragung der Drehbewegung des Hauptarmes um seine geometrische Längsachse zu einer im Lagergehäuse gehaltenen Kupplung, die die Bewegung durch die Trennwand hindurch weitergibt über ein Kardangelenk, dessen Kardangelenkmittelpunkt sich am Schnittpunkt der horih d

einem weiteren Rohrl drehen kann. Die Drehung des Rohres 3 in dem Rohr 1 ermöglicht die Drehung des Steuerhandgriffes PC (oder der Greifzange PP) um die Achse des dieses tragenden Rohres 1.

Eine Parallelograrnmvorrichtung ermöglicht es, der Greifzange PP die Verschiebungen des Steuerarmes in den drei Richtungen des Raumes zu übertragen. Diese Parallelograrnmvorrichtung weist einen, um eine feste horizontale Schwenkachse A dreh-

zontalen Schwenkachse und der Längsachse des 25 baren rohrförmigen Tragarm 2 auf, der einen dreh-Hauptarmes befindet. baren Teil 10 besitzt, welcher sich im Tragarm 2 auf

Zu den genannten Vorteilen tritt noch der hinzu, Grund von Kugellagern 10 α und 10 b drehen kann, daß die Fernbetätigungseinrichtung durch die Durch- Dieser drehbare Teil 10 ist an einem seiner Enden gangsöffnung in der Mauer leicht ein- und auszu- durch eine Kappe 16 verlängert, die eine das Rohr 1 bauen ist, ohne daß hierbei in irgendeinem Zeit- 30 tragende Achse B besitzt.

punkt die Sicherheit des Bedienungspersonals in v_ie Achse B kann sich einmal um die feste hori-

Frage gestellt wird. zontale Schwenkachse A des Tragarmes 2 und zum

Jede der drehbaren Durchführungswellen ist an anderen um die gemeinsame Längsachse des Tragihrem Steuerende mit einem Ritzel oder einer Seil- armes 2 und des Teiles 10 drehen, wobei sich das scheibe versehen. Die verschiedenen erforderlichen 35 Rohr 1 selbst um die Achse B drehen kann und sich Bewegungen des Steuerarmes werden auf diese Ritzel somit in einer beliebigen Richtung um den Treffoder Seilscheiben übertragen; eine besondere Vor- punkt der Achse B mit der Längsachse des Tragsorge bezüglich der Abdichtung braucht nicht ge- armes 2 einstellen kann, und zwar innerhalb der troffen zu werden, da die Abdichtung im Inneren Grenzen eines Konus, dessen Öffnung durch die des Durchführungsblockes selbst gewährleistet ist; 40 mechanischen Möglichkeiten bestimmt ist. Diese d. h. jenseits der Seilschlitten. Auf der Antriebsseite Polbewegung kann außerdem auf Grund der Mög-•werden die vom anderen Ende der Durchführungs- lichkeit des Tragarmes 2, sich um die feste horizonwellen aufgenommenen Bewegungen bis zu den ver- tale Schwenkachse A zu drehen, in verschiedenen schiedenen Arbeitsorganen geführt, wobei es nicht Punkten durchgeführt werden. Der Steuerhandgriff erforderlich ist, die Abdichtung, die diesseits dieser ₄₅ pc_t welcher am Ende des Rohres 3 befestigt und Enden erfolgt, zu berücksichtigen. koaxial zum Rohr 1 ausgerichtet ist, kann daher auf

Eine beispielsweise Ausführungsform einer erfin- _emen beliebigen Punkt eines Volumens eingestellt dungsgemäßen mechanischen Fernbetätigungseinrich- werden, Welches' durch die Dimensionen des Ferntung wird mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben. greifers und die durch die mechanischen Möglich-Es werden hierbei nur die auf der Steuerseite vor- 50 keiten gegebenen Grenzwinkel bestimmt ist. Es ist handenen Vorrichtungen beschrieben, die Vorrich- erforderlich, diese Bewegungen des Steuerhandgriffes

PC in den drei Richtungen des Raumes in Drehbewegungen umzuformen, die drei die Mauer 50 des radioaktiven Raumes durchquerenden Wellen aufgegeben werden. Diese Umformung wird in folgender Weise erzielt:

Wie dies aus den F i g. 1 und 2 ersichtlich ist, ist das Rohr 1 des Steuerarmes über die Achse B hinaus durch einen Arm 30 verlängert, auf welchem ein

des Ferngreifers, welcher an die Parallelogrammvor- 60 Kardangelenk 20 befestigt ist. Die Gesamtheit des richtung anschließt, koaxialen Tragarmes 2 mit dem Teil 10 einerseits

und des Armes 30 andererseits bildet zwei Zweige eines Parallelogramms, dessen dritter Zweig durch einen Arm 5 gebildet wird, der drehbar auf der Schwenkachse Λΐ angeordnet ist. Der vierte Zweig ist eine Zugstange 4, welche das an dem Arm 30 befestigte Kardangelenk 20 mit einem anderen auf dem Arm 5 festen Kardangelenk 21 verbindet.

tungen auf der Arbeitsstelle sind jedoch ähnlich ausgebildet, wobei bestehende Unterschiede erforderlichenfalls in der Beschreibung erwähnt werden. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 eine Gesamtansicht eines Ferngreifers,
F i g. 2 einen Schnitt im Aufriß -einer am Ferngreifer vorhandenen Parallelograrnmvorrichtung,
F i g. 3 einen senkrechten Schnitt desjenigen Teiles

Fig. 4 einen waagerechten Schnitt etwa entsprechend F i g. 3, jedoch bis zu einer parallel zur
Trennwand liegenden festen Schwenkachse verlängert,

F i g> 5 eine Ansicht des Steuerhandgriffes,
Fig. 6' eine Ansicht der Greifzange und
F i g. 7 bis 9 Schemata der Verkabelung.

Es ist ersichtlich, daß diese Parallelogrammvor-· richtung zwei Arten von Verformungen unterworfen werden kann:

1. Sie ist in der vertikalen Ebene der Fig. 2 verformbar, welche ständig die Arme 2 und 5 enthält.

2. Sie verwindet sich, wenn das Rohr 1 des Steuerarmes und infolgedessen der Arm 30 und die Zugstange 4 aus der durch das Zeichenblatt in F i g. 1 gebildeten Ebene heraustreten.

■r

Die Kombination dieser beiden Verformungen ermöglicht dem Steuerhandgriff PC eine beliebige Stellung innerhalb eines Raumes einzunehmen, welcher lediglich durch die mechanischen Bedingungen begrenzt wird, und derart die zugeordnete Greifzange PP zu einem beliebigen Punkt des auf der anderen Seite der Mauer 50 gelegenen Raumes zu verbringen.

Die Übertragungen der Verformungen des Parallelogrammes in der Zeichenebene der F i g. 1 und der Verwindungen auf die, die Mauer 50 durchquerenden Wellen wird nachfolgend unter Bezugnahme auf F i g. 4 beschrieben.

Die Drehung des Steuerarmes in der Ebene der Fig. 1 oder 2 um die SchwenkachseA wird auf eine Welle 11 durch eine Schulter 11a der letzteren übertragen, die mit dem Tragarm 2 über Schrauben 11 b verbunden ist. Die Drehung der Welleil wird auf eine Welle 12 unter Zwischenschaltung von Winkelritzeln 12 a, 12 b übertragen, welche einen Wechsel der Richtung um 90° ermöglichen. Auf dieser Welle 12 ist eine Kupplungsvorrichtung 23 a vorgesehen, die ein unmittelbares Ankuppeln einer Durchquerungswelle 23 ermöglicht.

Die Drehung des Armes 5 in der Zeichenebene der Fig. 1 um die Schwenkachse^ wird durch eine Welle 14 auf Grund einer Schulter 14 a der letzteren übertragen, welche mit dem Arm 5 durch Schrauben

14 b verbunden ist. Die Drehung der Welle 14 wird auf eine Welle 15 nach einem 90° betragenden Richtungswechsel unter Zwischenschaltung von Winkelritzeln 15 a, 15 b übertragen und dann von der Welle

15 auf eine Kupplungsvorrichtung 25 a, an welche eine Durchquerungswelle 25 angeschlossen werden kann.

Die beiden Durchquerungswellen 23 und 25 übertragen auf diese Weise die Verformung des Parallelogramms in der vertikalen Ebene gemäß F i g. 2.

Das Verwinden des Parallelogramms, durch das ein Heraustreten des Rohres 1 des Steuerarmes aus dieser vertikalen Ebene möglich wird, wird folgendermaßen übertragen:

Wenn das Rohrl die vertikale Ebene verläßt, dreht sich der drehbare, rohrartige Teil 10 mit der ihn verlängernden Kappe 16 innerhalb des Tragarmes 2 auf Grund der Kugellager 10 a und 10 b. Diese Bewegung wird von einem Teil 17, welcher mit dem Teil 10 fest verbunden ist, aufgenommen und auf ein Kardangelenk 19 übertragen. Die Kreuzungsstelle der Kreuzzapfen, d. h. der Gelenkpunkte, dieses Kardangelenkes 19 befinden sich genau auf der Schwenkachse A, so daß es möglich ist, gleichgültig wie die Neigung des Tragarmes 2 ist, die Drehbewegung des Teiles 10 zu übertragen. Die Drehung wird von dem Kardangelenk 19 durch eine Welle 18 auf eine Kupplungsvorrichtung 24 a übertragen, an welcher sich eine Durchquerungswelle 24 anschließt. Diese Durchquerungswelle 24 befindet sich im Zentrum eines Durchquerungsblockes 9.

Auf der abhängigen Seite, d.h. auf der Seite des Greifarmes, sind die Enden der Durchquerungswellen 23, 24 und 25 unter Zwischenschaltung von Kupplungen, die denen auf der Steuerseite entsprechen, an Wellen 40, 41 und 42 angeschlossen, die jede ihrerseits an entsprechenden Teilen eines ίο Parallelogramms auf der abhängigen Seite vorgesehen sind. Die auf der Steuerseite zwischen den Wellen 11 und 12 einerseits und 14 und 15 andererseits vorgesehenen Winkelritzel von 90° sind auf der abhängigen Seite durch Doppelkardane 40 α und 42 a ersetzt.

Wie besonders deutlich aus F i g. 3 und 4 hervorgeht, ist die Vorrichtung zur Übertragung der Bewegungen von der einen Seite der Mauer 50 auf die andere vollständig in dem Durchquerungsblock 9 festgelegt. So sind die die gesamte Vorrichtung auf der Steuerseite tragenden Wellen 11 und 14 der Schwenkachse^ in in einem Lagergehäuse53 vorgesehenen Kugellagern 51 und 52 gelagert, wobei das Lagergehäuse 53 selbst in dem Durchquerungsblock 9 über Schrauben 54 festgelegt ist. In diesem Lagergehäuse 53 sind ebenfalls Kugellager vorgesehen, in welchen sich die Wellen 12, 15 und 18 drehen. Das gleiche trifft für die abhängige Seite zu, so daß die gesamte Vorrichtung aus der Mauer 50 dadurch entnommen werden kann, daß lediglich der Durchquerungsblock 9 in der für seinen Durchgang in der Mauer 50 vorgesehenen Lagerung gleitet. Um ein Verwinden der Parallelogrammvorrichtung zu ermöglichen, bei welchem die Zugstange 4 aus ihrer Parallelität zur Achse des Tragarmes 2 tritt, ist es erforderlich, eine Stange 22, welche mit dem Kardangelenk 20 fest verbunden ist, gegenüber der Zugstange 4 zu drehen, die sich nicht um ihre Achse drehen kann. Diese Möglichkeit wird, wie dies besonders deutlich aus Fig. 2 hervorgeht, durch Zwischenschaltung von Kugellagern zwischen der Zugstange 4 und der Stange 22 erreicht.

Der am Ende des Rohres 3 angeordnete Steuerhandgriff PC (Fig. 5) besteht im wesentlichen aus einer Kappe 60, welche eine Welle mit der Achse G trägt, um welche sich ein Teil 61 drehen kann. Dieser letztere enthält koaxial mit ihm ein Rohr 62, welches sich um die Achse X-Y des Teiles 61 drehen kann. Dieses Rohr 62 trägt den Betätigungshandgriff 63, welcher selbst einen beweglichen Hebel 64, der an einem Ansatz 63 α drehbar befestigt ist, aufweist. An einem Ende 64 a des Hebels 64 ist eine Durchquerungsöffnung vorgesehen, durch welche ein Kabel 65 greift, das mit einem Kopf 65 a festgelegt ist. Durch Ergreifen des Betätigungshandgriffes 63 von Hand ist es leicht möglich, mit den Fingern auf den Hebel 64 zu drücken, so daß ein Zug auf das Kabel 65 ausgeübt wird. Durch dieses Kabel 65 wird die Steuerung der Öffnung und des Schließens der Greifzange PP bewirkt. Weiter unten wird der Verlauf dieses Kabels 65 bis zu einer ihm zugeordneten Durchquerungswelle 77 beschrieben.

Durch Ergreifen des Betätigungshandgriffes 63 von Hand ist es ebenfalls möglich, die Achse X-Y um die Achse G zu drehen, was einer entsprechenden Schwenkbewegung der Greifzange PP entspricht. Diese Bewegung wird bis zu einer Durchquerungswelle 88 durch ein Kabel b übertragen, welches

7 8

wenigstens über eine Seilscheibe 66 läuft, die auf der sorgfältig ausgewähltes Verkabelungsschema erreicht,

Achse G angeordnet ist und an den Teil 61 ange- das nachfolgend beispielsweise beschrieben wird,

schlossen ist. Eines der wesentlichen Organe, um die Auswir-

Trotz Konstanthaltens der Achse X-Y kann die kung der Verformung der Parallelogrammvorrich-

Stellung des Betätigungshandgriffes 63 gegenüber 5 tung auf die Kabel zu verhindern, wird durch die

dem Teil 61 verdändert werden, indem der Betäti- Gesamtanordnung der Arme 68 und 69 gebildet, die

gungshandgriff 63 um die Achse X-Y gedreht wird. drehbar einerseits für den Arm 68 um eine feste

Diese Bewegung bewirkt die Drehung der Greifzange Achse H und andererseits für den Arm 69 um die

PP um ihre Symmetrieachse, die auf der Zangenseite Achse I angeordnet sind, wobei diese beiden Arme

der Achse X-Y entspricht. Diese Drehbewegung des io 68, 69 eine gemeinsame Gelenkachse / besitzen. Die

Betätigungshandgriffes 63 um die Achse X-Y kann Hauptachsen H, J und / tragen eine gewisse Anzahl

ebenfalls auf eine Seilscheibe übertragen werden, die von frei drehbaren Seilscheiben, über welche die

in entsprechender Weise durch das Rohr 62 gesteu- Kabel verlaufen. Weiterhin sind Achsen 7' und J"

ert wird und über die ein Kabel verläuft, welches vorgesehen, die mit den Armen 69 bzw. 68 verbun-

diese Drehbewegung bis zu einer entsprechenden 15 den sind, welche ebenfalls frei drehbare Umkehr-

Durchquerungswelle überträgt. Seilscheiben für die Kabel tragen. Es ist ersichtlich,

Schließlich kann die Greifzange PP als vierte Be- daß, wenn sich der Tragarm 2 in der Ebene der wegung eine Drehung um die Achse des tragenden F i g. 1 verschiebt, durch Drehung um die Schwenk-Rohres 3 ausführen. Auf der Steuerseite ergibt diese achse A sich alle Achsen /, J, H, J' und J" verschie-Bewegung eine Drehung der durch die Kappe 60 20 ben, und.zwar die einen gegenüber den anderen. Die und das Rohr 3 gebildeten Anordnung um die Achse Achse B, an welcher das als Steuerarm wirkende dieses letzteren, d. h. um die Achse des Rohres 1. Rohr 1 gelenkig befestigt ist, trägt ebenfalls eine ge-Diese Bewegung wird von dem Rohr 3 bis zu einer wisse Anzahl von frei drehbaren Seilscheiben, welche Durchquerungswelle 111 durch ein über eine im für die das Rohr 3 durchquerenden Kabel bestimmt oberen Teil des Rohres 3 vorgesehene Seilscheibe 67 25 sind. Die zwei über die Seilscheiben 67 verlaufenden verlaufendes Kabel c übertragen. Trume C₁, c₂ des entsprechenden Kabels c werden

Die Greifzange PP ist hinsichtlich ihrer Einzel- durch auf einer Achse B', die nahe der Achse B sitzt, heiten mit dem Steuerhandgriff PC vergleichbar, angeordnete Seilscheiben zur Achse I umgelenkt, s. Fig. 6. Jedoch wird das Rohr 62, welches den wodurch eine Drehung des Rohres 1 um die AchseB eigentlichen Betätigungshandgriff 63 trägt, im Falle 30 nicht auf das Kabel c einwirkt, welches dazu beder Greifzange PP durch einen eine Kappe bildenden stimmt ist, die Drehung der Seilscheiben 67 der Teil 62« ersetzt, in welchem vier zu zweit jeweils Durchquerungswelle 111 aufzugeben,
parallele Arme drehbar gelagert sind, die paarweise Im nachfolgenden wird unter Bezugnahme auf die an zwei Greifbacken M, M' der Greifzange PP ange- F i g. 7, 8 und 9 das Verkabelungsschema beschrielenkt werden. Einer der Arme jedes Paares derselben 35 ben, und zwar für die Öffnungs- und Schließbeweist mit einem entsprechenden Hebel mit dem Ende gung der GreifzangePP, gemäß Fig. 7, die Dreh-65 b des Kabels 65 verbunden, so daß es möglich ist, bewegung der Greifzange PP um ihre Symmetriedurch Ziehen oder Verlängern des Kabels 65 die achse oder die Hubbewegung der Greifzange PP, Greifzange PP zu öffnen oder zu schließen. wobei diese beiden Verkabelungsschemen identisch

Das der Öffnungs- oder Schließbewegung der 40 sind gemäß F i g. 8 und die Drehung der Greifzange

Greifzange PP entsprechende Kabel 65, die beiden PP um die Achse des Rohres 3 gemäß Fig. 9.
der Drehbewegung der Greifzange PP um die Achse G
entsprechenden Trume b_v b₂ und die beiden der

Drehbewegung der Greifzange PP um ihre Längs- 1· Steuerung der Öffnungs- und Schließbewegung

achse entsprechenden Trume der entsprechenden 45 der Greifzange PP
Kabel verlaufen alle innerhalb des Rohres 3. Jenseits

dieses Rohres 3 verlaufen die Kabel im Inneren des Gemäß F i g. 7 sind auf der Steuerungsseite- die

rohrartigen Teiles 10, wobei auch die beiden Trume Achsen bzw. Wellen G, B, I usw. angeordnet. Das

C₁, c₂ des über die Seilscheibe 67 verlaufenden einzige Trum des entsprechenden Kabels 65, dessen

Kabels c, welches der Drehbewegung um die Achse 50 Ende, wie beschrieben, an dem Hebel 64 des Betä-

des Rohres 3 entspricht, ebenfalls durch das Innere tigungshandgriffes 63 befestigt ist, verläuft zuerst

des Teiles 10 verlaufen, welches auf diese Weise ins- über eine auf der Achse G befestigte Seilscheibe 70.

gesamt sieben Kabel enthält. Das Kabel 65 läuft dann im Rohr 3, an dessen Aus-

Es ist offensichtlich, daß eine gewisse Anzahl von trittsende es die Richtung unter Zwischenschaltung frei drehbaren Seilscheiben erforderlich ist, um Rieh- 55 einer Seilscheibe 71 wechselt, die auf der Achse B tungswechsel der Kabel auf ihrem Verlauf zwischen angeordnet ist. Dann verläuft das Kabel 65 durch der Steuerseilscheibe und der gesteuerten Seilscheibe, den rohrartigen Teil 10 und gelangt auf eine Seilweiche an der entsprechenden Durchquerungswelle scheibe 72 auf der Achse /. Von hier aus verläuft es befestigt ist, zu ermöglichen. Weiterhin ist es erfor- unmittelbar über eine Seilscheibe 73 mit der Achse/, derlich, daß jedes Trum über eine frei drehbare 60 eine Seilscheibe 74 mit der Achse H und dann über Seilscheibe, deren Achsstellung regelbar ist, verläuft eine an dem Lagergehäuse 53 befestigte Seilscheibe (sogenannte Spannseilscheiben). 75 mit einer Achse H'", wobei das Ende des Kabels Weiterhin sind zusätzliche Seilscheiben notwendig, 65 an einer mit der Durchquerungswelle 77 verbun-Um in dem möglichen Maße Auswirkungen der Ver- denen Seilscheibe 76 festgelegt ist.
formungsbewegungen der Parallelogrammvorrichtung 65 Die Verbindung der Seilscheibe 76 mit der Durchauf die Seilscheiben zu vermeiden, d.h. der Bewe- querungswelle77 erfolgt unter Zwischenschaltung gungen, welche die Stellung des abhängigen Greif- einer Welle 77 & und einer Kupplungsvorrichtung armes im Raum bestimmen. Dies wird durch ein 77a (Fig. 3).

Die Seilscheibe 75 ist eine Spannscheibe, d. h., die genaue Stellung der Achse/i'" kann durch eine nicht dargestellte Regelschraube verändert werden, so daß auf diese Weise die Spannung des Kabels 65 einregelbar ist. Auf der abhängigen Seite ist das Verkabelungsschema das gleiche, wie es bereits oben beschrieben wurde.

2. Steuerung der Drehbewegung um die Achse X-Y und der Drehbewegung um die Achse G der

Greifzange PP

In Fig. 8 ist ein sowohl für die entsprechende Drehbewegung der Greifzange PP um ihre Achse X-Y als auch für die Drehbewegung der Greifzange PP mit der Achse X-Y um die Achse G gültiges Verkabelungsschema dargestellt. Das entsprechende Kabel b besteht hier aus jeweils zwei Trumen O₁ und b_r Das Trum b_x ist über die Seilscheibe 66 mit der Achse G geführt, verläuft längs in dem Rohr 3 und läuft dann zu einer Seilscheibe 80 mit einer Achse F, die mit dem Arm 30 der Parallelogrammvorrichtung verbunden ist.

Die Seilscheibe 80 ist eine Spannscheibe, d. h. ihre Achse ist einregelbar, um derart die Spannung des Kabels b zu verändern.

Von der Seilscheibe 80 wird das Trum O₁ des Kabels b über eine Seilscheibe 81 mit der Achse B und dann, nachdem es den Teil 10 durchquert hat, über eine Seilscheibe 82 mit der Achse I und anschließend über Seilscheiben 83 mit der Achse /', 84 mit der Achse/, 85 mit der Achse/" und 86 mit der Achse H geführt. Das Ende des Trums O₁ ist schließlich mit einer Seilscheibe 87 fest verbunden, die selbst mit der Durchquerungswelle 88 durch eine Welle 88 b und eine Kupplungsvorrichtung 88 a (F i g. 3) verbunden ist. Das zurücklaufende Trum b_% ist an einer Seilscheibe 89 festgelegt, welche ebenfalls mit der Durchquerungswelle 88 verbunden ist. Es verläuft von dort aus über eine Spannscheibe mit einer Achse H' und dann nacheinander über Seilscheiben 90 mit der AchseH, 91 mit der Achse/,

92 mit der Achse 7. Das Trum b₂ durchquert dann den rohrartigen Teil 10, gelangt auf eine Seilscheibe

93 der Achse B und führt schließlich zur Seilscheibe 66 mit der Achse G zurück, nachdem es das Rohr 3 durchlaufen hat.

Das Verkabelungsschema auf der abhängigen Seite ist mit dem vorausgehend beschriebenen identisch.

Eine zweite Bewegungsübertragung mittels eines weiteren Kabels, die ebenfalls mit der vorausgehenden identisch ist, ist für die Drehbewegung der Greifzange PP um die Achse G vorgesehen.

3. Steuerung der Drehbewegung der Greifzange PP um die Achse des Rohres 3

Die Drehbewegung des Rohres 3 in dem Rohr 1 wird folgendermaßen übertragen (Fig. 9): Das dafür vorgesehene Kabel c besteht aus zwei Trumen C₁ und c₂, welche auf der Seilscheibe 67, die am Ende des Rohres 3 verkeilt ist, festgelegt sind. Das Trum C₁ verläuft beispielsweise über eine Spannscheibe 94 mit einer einstellbaren Achse G' und dann über eine Seilscheibe 95 mit der Achse B'. Das Trum C₁ durchläuft dann den Teil 10 und wird über eine Seilscheibe 96 mit der Achse/, über Seilscheiben97, 98, 99 und 100 mit den Achsen /', /, /" und H geführt.

Das Kabel wird dann über eine Seilscheibe 101 mit der Achse H" geleitet, die mit dem Lagergehäuse 53 verbunden ist, bis zu einer Seilscheibe 102, welche über eine Welle 111 b und eine Kupplung lila eine Durchquerungswelle 111 antreibt. Das Trum C₂ des Kabels c₂ verläuft nacheinander über Seilscheiben 103 mit der Achse H", 104 mit der Achse H, 105 mit der Achse /", 106 mit der Achse /, 107 mit der Achse /' und 108 mit der Achse /, um dann den Teil

ίο 10 zu durchlaufen und anschließend von einer Seilscheibe 109 über eine Spannscheibe 110 schließlich auf die Seilscheibe 67 zurückzuführen.

Es ist festzustellen, daß die beiden Spannscheiben 94 und 110 auf parallele Achsen aufgesetzt sind, welche nahe beieinander liegen, aber nicht unbedingt miteinander gleichachsig sind. Weiterhin ist festzustellen, daß die Achsen der Seilscheiben 95 und 109 nicht mit der Achse B übereinstimmen. Es konnte vielmehr festgestellt werden, daß es, um die Auswirkungen der Drehungen des Rohres 1 um die Achse B auf die Trume C₁ und c₂ des Kabels zu verringern, wichtig ist, die Scheiben 95 und 109 auf die Achsen B' und B" nahe von B zu legen, die im übrigen im Verhältnis zueinander leicht verschoben sein können.

Dieses sich auf die Drehbewegung um die Achse des Rohres 3 beziehende Verkabelungsschema ist nicht das einzig mögliche. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann es dadurch verändert werden, daß die beiden Seilscheiben 95 und 109 unmittelbar auf die Achse B gesetzt werden, wobei jedoch eine Umkehrseilscheibe, ähnlich wie die Seilscheibe 80 in F i g. 8, vorgesehen wird, die es ermöglicht, eines der beiden Trume, beispielsweise das Trum C₁, unterhalb der Achse B durchzuführen, wie dies für das Trum O₁ gemäß F i g. 8 der Fall ist, wobei das zweite Trum C₂ dann oberhalb der Achse B verläuft, wie dieses für das Trum C₂ gemäß F i g. 9 dargestellt ist.

Bei dieser allgemeinen Art besitzt jedes Trum seine Spannscheibe, jedoch ist die Stellung dieser Spannscheibe von geringer Bedeutung. Die Spannscheibe wird vorzugsweise dort angesetzt, wo sie hinsichtlich des Platzverbrauches am wenigsten stört, jedoch selbstverständlich nicht auf die nicht regelbaren Achsen B, I, J und H.

Die von den Kupplungsvorrichtungen betätigten Durchquerungswellen sind in dem Durchquerungsblock 9 unter Zwischenschaltung von Kugellagern, wie Kugellager 112 und 113 für die Durchquerungswelle 24 (F i g. 4) eingesetzt. Die Abdichtung wird durch torische Dichtungen 122 und 123 erreicht, die eine vernachlässigbare Einwirkung auf die Freiheit der sich drehenden Organe ausüben. Jede Durchquerungswelle, wie beispielsweise die Durchquerungswelle 24 mit ihren Lagern, liegt in einer Hülle 125, die den Durchquerungsblock 9 ganz durchquert, wobei die Abdichtung durch Dichtungen 126 und 127 erreicht wird.

Die Anordnung des Durchquerungsblockes 9 in seiner, in der Mauer 50 des radioaktiven Raumes vorgesehenen Lagerung wird beispielsweise durch Zapfen 114 und Kerben 114 a erleichtert. Um die Abdichtung zwischen dem Durchquerungsblock 9 und der Mauer 50 des Raumes zu verbessern, weist der Durchquerungsblock 9 einen Vorsprung 115 auf, der in eine Ausnehmung 115 α eingreift, die an einer ringförmigen Kante 116 der Durchquerungsöffnung

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vorgesehen ist, wobei eine Dichtung 117 zwischen diese Teile eingebettet wird.

Das Gleichgewicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird durch verschiedene im nachfolgenden im Sinne ihrer zunehmenden Bedeutung aufgezählte Einrichtungen erreicht.

1. Ausgleichung des Gewichtes des Steuerhandgriffes PC oder der Greifzange PP um die Achse G, damit sich diese Teile in einem neutralen Gleichgewicht um die Achse G befinden. Der Seilscheibe 66, welche die entsprechende Drehbewegung überträgt, entspricht die Seilscheibe 87 von gleichem Durchmesser, die mit der durch die Mauer 50 gehenden Durchquerungswelle 88 verbunden ist. Auf diese Seilscheibe 87 oder die zugeordnete Seilscheibe 89 wird ein Ausgleichsgegengewicht aufgesetzt.

2. Auswuchtung des Rohres 1 um die Achse B und insbesondere um den Schnittpunkt der Achse des Tragarmes 2 mit der Achse B. Diese Auswuchtung wird mittels einer Masse 8, die am Ende des Armes 30 befestigt ist, erreicht. Eine solche der Auswuchtung dienende Masse 8 kann sowohl auf der Steuerseite als auch auf der gesteuerten bzw. abhängigen Seite vorgesehen werden. Man kann ebenfalls ohne Nachteil zwei Massen 8 am Ende des Armes 30 auf der Steuerseite vorsehen.

3. Allgemeine Auswuchtung. Die gesamte Vorrichtung wird beispielsweise auf der Steuerseite durch die Wellen 11 und 14 mit der Schwenkachse^ getragen. Es ist daher erforderlich, eine Auswuchtung dieser Teile um die Schwenkachse .4 vorzunehmen. Dies erfolgt mittels einer Masse 16, welche auf die Schwenkachse^ unter Zwischenschaltung eines Hebelarmes 27 einwirkt. Es ist vorteilhaft, auf dem Hebelarm 27 auf der Steuerseite gleichzeitig die Auswuchtmasse für die Vorrichtung der Steuerseite und die Auswuchtmasse der Vorrichtung auf der abhängigen Seite zusammenzufassen.

Die Herausnahme der Einrichtung ist besonders einfach, und zwar weil es ausreicht, den Durchquerungsblock 9 durch eine Schiebebewegung aus einer Lagerung innerhalb der Mauer 50 herauszunehmen. Dieser Vorgang wird dadurch auf der zugeordneten Seite möglich, daß alle zwischen dem Ende des Durchquerungsblockes 9 und der Parallelogrammvorrichtung enthaltenen Bauteile in einem Zylinder liegen, dessen Durchmesser im wesentlichen gleich dem des Durchquerungsblockes 9 ist, wie dies deutlich aus F i g. 4 ersichtlich ist. Es genügt daher, um die Vorrichtung herauszunehmen, auf der abhängigen Seite das Rohr 1 annähernd in die Verlängerung des Tragarmes 2 zu bringen, in dem Maße, wie dies durch die mechanischen Möglichkeiten erlaubt ist. Der Platzbedarf der mechanischen Vorrichtung auf der abhängigen Seite wird auf diese Weise verringert. Um die Vorrichtung in dieser Ausbaulage zu blockieren, ist ein Stift 119 vorgesehen, der es ermöglicht, das auf der Welle 12 (Fig. 4) verkeilte Winkelritzel 12 & in der entsprechenden Stellung festzulegen.

Um den Schutz des Bedienungspersonals während der Entnahme der Vorrichtung aus dem heißen Raum sicherzustellen, kann man, wenn dies gewünscht ist, zwischen der ringförmigen Kante 116 der Durchquerungsöfrnung der Mauer 50 und dem Teil des Durchquerungsblockes 9, welcher sich gegen diese ringförmige Kante 116 abstützt, eine nachgiebige aus Kunststoff bestehende Hülle vorsehen, die ausreichend lang ist, um den gesamten Teil des Greifarmes aufzunehmen, welcher sich normalerweise im heißen Raum befindet, wobei diese Hülle

ίο nach ihrem Auseinanderziehen während der Herausnahme des Greifarmes an zwei Schweißlinien verschweißt und dann zwischen den beiden Schweißlinien getrennt wird, um auf diese Weise einen dichten Sack zu erhalten, welcher die verunreinigten Teile des Greifarmes aufnimmt und andererseits einen Verschluß bildet, um die Durchführungsöffnung für den Greifarm durch die Mauer 50 zu verschließen.

Gemäß einer abgeänderten Ausführungsform können die Doppelkardane 40 a und 42 a durch Vorrichtungen ersetzt werden, die eine Drehbewegung in eine axiale Bewegung umwandeln. Zu diesem Zweck tragen die Enden der Durchquerungswellen 40, 42 eine Mutter, in welche sich eine mit Gewinde versehene Stange einschraubt, die mit einer Zahnstange versehen ist, welche bei ihrer axialen Verschiebung mit einem gezahnten Sektor kämmt, der auf den Wellen mit der Achse A' angeordnet ist und das Parallelogramm auf der abhängigen Seite trägt.

Claims

Patentansprüche:

1. Ferngreifer zur Handhabung von hinter einer Trennwand in radioaktiven Räumen befindlichen Gegenständen mit einem Steuerarm und einem Greifarm, die jeweils in entsprechend angepaßter Ausbildung einen von der Trennwand getragenen, in senkrechter Richtung um eine waagerechte Schwenkachse verschwenkbaren Hauptarm und ein daran angelenktes Führungsrohr aufweisen, an dem ein Betätigungshandgriff bzw. eine Greifvorrichtung angelenkt ist, wobei die Bewegungen des Betätigungshandgriffes vor der Trennwand zur Übertragung auf die Greifvorrichtung hinter der Trennwand mit Hilfe von über Umlenkrollen laufenden Seilen, die in dem Hauptarm verlaufen, vor der Trennwand in Drehbewegungen von senkrecht zur Trennwand verlaufenden in einem an der Trennwand befestigten Lagergehäuse angeordneten Drehachsen umgeformt werden, gekennzeichnet durch zwei durch ein Gelenk (Achse T) verbundene Arme (68, 69), von denen der eine (69) mit seinem freien Ende am Hauptarm (10, 17) vor dessen Schwenkachse (A) und der andere (68) mit seinem freien Ende an der Abschlußwand des Lagergehäuses (53) angelenkt (Gelenk mit Achse/ bzw. Gelenk mit Achse H) ist, wobei die Anlenkachse (Achse J) am Hauptarm (10, 17), die Anlenkachse (Achse H) an der Abschlußwand (Lagergehäuse 53) und die Gelenkachse (T) parallel zur Schwenkachse (A) des Hauptarmes (10, . 17) verlaufen und alle drei Achsen (7, T, H) Umlenkrollen (72; 82, 92; 96, 108 bzw. 73; 84, 91;

98, 106 bzw. 74; 86, 90; 100, 104) für die Seile (65, b, c) tragen.

2. Ferngreifer nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Übertragung der Drehbewegung

des Hauptannes (10, 17) um seine geometrische Längsachse zu einer im Lagergehäuse (53) gehaltenen Kupplung (24a), die die Bewegung durch die Trennwand (Mauer 50) hindurch weitergibt, über ein Kardangelenk (19), dessen Kardangelenkmittelpunkt sich am Schnittpunkt der horizontalen Schwenkachse (A) und der Längsachse des Hauptarmes (10,17) befindet.

In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 834 663; USA.-Patentschriften Nr. 2 888 154, 2 953 261.

Bei der Bekanntmachung der Anmeldung ist 1 Prioritätsbeleg ausgelegt worden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen