DE1241538B - Stopfen-Greifer-Kombination zum Verschliessen und Freigeben von Reaktorkanaelen - Google Patents

Description

BUNDESiiEFUBLIK DEUTSCHLAND Int. Cl.:

G21c

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Deutschem.: 21g -21/20

Nummer: 1241538

Aktenzeichen: C 27651 VIII c/21 g

Anmeldetag: 6. August 1962

Auslegetag: 1. Juni 1967

Die Erfindung betrifft eine Stopfen-Greifer-Kombination, bestehend aus einem Verschlußstopfen für Reaktorkanäle und aus einem Greifer hierzu, mit Vorrichtungen zum abwechselnden Festlegen und Lösen des Stopfens entweder in bzw. von einem der Kanäle oder von bzw. an dem Greifer, wobei der Stopfen an seinem rückwärtigen Ende eine zentrale Ausnehmung mit einem Innenbund und in ungefähr radialer Richtung bewegbare Klinken zum Verriegehi des Stopfens mit dem Kanal aufweist und wobei der gegenüber dem Stopfen bewegbare Greifer in seinem Körper axial verschiebbar gelagerte, um in ihn sitzende Achsen mittels eines axial verschiebbaren Betätigungsgliedes schwenkbare Greif- und Steuerklauen aufweist, die bei Berührungskontakt des Betätigungsgliedes mit dem Stopfen sich durch axiales Verschieben dieses Gliedes relativ zum Greiferkörper infolge axialem Bewegen des Greifers relativ zum Stopfen in der entsprechenden Richtung derart bewegen lassen, daß — nach Einführung des durch die hinter dem Innenbund der Stopfenausnehmung greifenden Klauen vom Greifer gehaltenen Stopfens in den Kanal — sich der Greifer vom Stopfen löst, wobei gleichzeitig die Klinken des Stopfens zu seinem Festlegen mit dem Kanal in Eingriff gelangen, oder daß umgekehrt der Greifer sich an den aus dem Kanal herauszuziehenden Stopfen ankoppelt und gleichzeitig sich die Festlegeklinken von dem Kanal lösen.

Eine Kombination dieser Art ist in der französischen Patentschrift 1230 026 beschrieben, die einen Verschlußstopfen für Reaktoren zum Gegenstand hat, dessen Betätigungs- und Sicherangselemente über komplizierte Übertragungsmechanismen mit Zahnrädern und Steilgewinden miteinander verknüpft sind. Dieser komplizierte Aufbau beeinträchtigt die Funktionssicherheit der bekannten Einrichtung erheblich. Im gleichen Sinn wirkt sich auch der Umstand aus, daß die den Verschlußstopfen im Reaktorkanal festlegenden Klinken nur in einer ihrer Endlagen verriegelbar und damit gesichert sind. Nachteilig ist schließlich, daß als alleinige Antriebskraft für die Einstellung der Greif- und Steuerklauen in die zur Lösung des Stopfens aus dem Reaktorkanal erforderliche Stellung lediglich das Gewicht des Betätigungsgliedes zur Verfügung steht. Abgesehen von der damit verbundenen Beeinträchtigung der Funktionszuverlässigkeit ist dadurch auch eine Beschränkung der Anwendbarkeit der bekannten Vorrichtung, nämlich auf den Verschluß vertikal verlaufender Reaktorkanäle, gegeben.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Stopfen-Greifer-Kombination zum Verschließen
und Freigeben von Reaktorkanälen

Anmelder:

Commissariat ä l'Energie Atomique, Paris
Vertreter:

Dipl.-Ing. R. Beetz und Dipl.-Ing. K. Lamprecht, Patentanwälte, München 22, Steinsdorfstr. 10

Als Erfinder benannt:

Pierre Cousseran, Clamart, Seine;

Jean Marc Hassig, Orsay, Seine-et-Oise;

Roland Roche, Clamart, Seine (Frankreich)

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 16. August 1961 (870 862)

eine Stopfen-Greifer-Kombination anzugeben, die, ausgehend von dem oben geschilderten Stand der Technik, sich durch eine absolute Zuverlässigkeit und Funktionssicherheit auszeichnet und keinen Einschränkungen in ihrer Einsetzbarkeit unterliegt, sich also für Reaktorkanäle beliebiger Achslage einsetzen läßt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein in der an ihrem offenen Ende mit einem Innenbund versehene Ausnehmung des Stopfens sitzendes und in Richtung zur Kanalachse zwischen zwei Endstellungen, in denen entweder die Klinken mit dem Kanal verriegelt oder andererseits vom Kanal gelöst sind, verschiebbares Klinken-Verriegelungsglied vorgesehen ist und daß der Greifer mehrere um senkrecht zur Längsachse des Greiferkörpers angeordnete Achsen in radialer Richtung mittels des Betätigungsgliedes schwenkbare Hebel besitzt, wobei jeder Hebel an seinem dem Stopfen zugewandten Greifende zwei entgegengesetzt und radial zum Greiferkörper gerichtete Vorsprünge aufweist, nämlich einen äußeren und einen inneren Vorsprung, die die Greif- und Steuerklauen bilden, und wobei die Hebel sich mittels des Betätigungsglieds um die Achsen zwischen zwei Stellungen drehen lassen, und zwar einer Stellung mit nach außen geschwenkten Greifenden, in der die mit den Vorsprüngen versehenen Enden der Hebel so weit voneinander entfernt sind, daß ihre äußeren Vorsprünge — je nach der axialen

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Lage des Greifers zum Stopfen — mit der Außenoder mit der Innenfläche des Stopfeninnenbundes in Kontakt kommen können, wobei in der Lage, in der die äußeren Vorsprünge Kontakt mit der Innenfläche des Innenbundes haben, die Außenseiten der inneren Vorsprünge die in dieser Stellung von dem Klinken-Verriegelungsglied freigegebenen Klinken des Stopfens in der in den Stopfen eingezogenen Lage halten und einer zweiten Stellung mit nach innen geschwenkten Greifenden der Hebel, in der die mit Vorsprüngen versehenen Enden so weit einander genähert sind, daß die äußeren Vorsprünge beim Heben und Senken der Greiferkörper nicht mit dem Innenbund in Kontakt kommen können und die inneren Vorsprünge bei entsprechender axialer Lage eine mechanisch feste Verbindung zwischen dem Greifer und dem Klinken-Verriegelungsglied herstellen.

Die Erfindung wird in der folgenden Beschreibung des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

F i g. 1 der Zeichnung stellt in teilweise axialem Schnitt eine erfindungsgemäß ausgebildete Stopfen-Greifer-Kombination dar, wobei der Greifer sich in seiner an den Stopfen herangeführten Stellung befindet;

F i g. 2, 3 und 4 zeigen in einem axialen Halbschnitt einen Teil der Elemente der Fig. 1 in drei Stellungen, die sich an diejenigen in der F i g. 1 anschließen;

F i g. 5 und 6 sind schließlich halbe Querschnitte nach den Linien V-V von F i g. 3 bzw. VI-VI von Fig. 4.

In F i g. 1 ist der Außenteil 2 eines Kanals gewöhnlich durch einen Stopfen 11 abgedeckt, und der Kanal endigt in einem ringförmigen Vorsprung 13.

Zur Vereinfachung der Beschreibung ist im folgenden die Bezeichnung »außen« und »innen« in dem Sinn der Entfernung von der Achse des Kanals bzw. im Sinn der Annäherung an diese Achse gebraucht und die Worte »vorn« und »rückwärts« sind in dem Sinn verwendet, den sie für einen Beobachter haben, der sich außerhalb des Reaktors befindet und demselben zugewandt ist.

Unter diesen Bedingungen entspricht die Vorderseite dem unteren Teil und die rückwärtige Seite dem oberen Teil der F i g. 1 bis 4.

Zu der erfindungsgemäß ausgebildeten Stopfen-Greifer-Kombination gehören folgende Teile:

Ein Satz Klinken 120, die von dem Stopfen 11 getragen sind und in eine Nut 85 in der Wand des Außenteiles 2 des Kanals eingreifen können, um dort den Stopfen festzulegen; ein Klinken-Verriegelungsglied 121, das in axialer Richtung in einer Ausnehmung des Stopfens gleiten kann, um die Klinken 120 in die Festlegungsstellung gemäß F i g. 1 zu überführen und sie in dieser zu halten; ein Greifer 122, der in axialer Richtung gegenüber dem Kanal beweglich ist und das Klinken-Verriegelungsglied 121 betätigen und den Stopfen 11 in axialer Richtung verschieben kann.

Unter Verwendung dieser erfindungsgemäß ausgebildeten Teile besitzt der Greifer 122 einen Satz von Hebeln 123, die an ihrem vorderen Ende je mit einem äußeren Vorsprung 124 und mit einem inneren Vorsprung 125 versehen und derart angelenkt sind, daß diese vorderen Enden zwischen einer äußeren Grenzstellung gemäß Fig. 1 und einer inneren Grenzstellung gemäß F i g. 2, 3 und 5 ver-

stellbar sind. Außerdem weist der rückwärtige Teil des Stopfens 11 eine Ausnehmung 133 auf, in welcher das Verriegelungsglied 121 verschiebbar angeordnet ist und die mit einem Innenbund 126 nahe ihrem offenen Ende versehen ist. Das Verriegelungsglied 121 ist mit ihrem Umfangsnut 127 nahe diesem Innenbund 126 versehen.

Die Klinken 120, vorzugsweise in einer Anzahl von wenigstens drei Stück, sind am Umfang des ίο Stopfens 11 in den Längenausnehmungen 134 desselben verteilt angeordnet und an dem Stopfen mittels Querachsen 128 gelenkig gelagert, wobei jede Klinke vorn einen Sporn 120 a besitzt, der dazu dient, in die Nut 85 einzugreifen, und wobei jede Klinke rückwärts ein Profilteil 120 b von Kreisbogenform gemäß F i g. 5 und 6 besitzt sowie innen am Ende 120 c eine Abstützfläche. Es wird außerdem ein stangenförmiges Verriegelungsglied 121 benutzt, das mit einer Nocke 121 α versehen ist, die für die Zusammenarbeit mit den Enden 120 c der Klinken bestimmt ist. Im übrigen ist eine Rückholfeder 129 für das Verriegelungsglied 121 vorgesehen, die die Klinken 120 in die rückwärtige Verriegelungsstellung zu versetzen sucht und zwischen dem Verriegelungsglied 121 und dem Boden der Ausnehmung 133 angebracht ist.

Die Hebel 123 sind am Umfang des Körpers des Greifers 122 verteilt und an derselben mittels der Achsen 130 gelenkig gelagert, wobei deren gleichzeitige Verstellung in beiden Richtungen beispielsweise durch ein Betätigungsglied 131 gesteuert wird, das in Längsrichtung in dem Greifer gleiten kann und sich an der Innenkante der Greiferhebel mittels der Verdickungen 131a abstützt. Die Vorsprünge 124 und 125 haben ein in F i g. 5 und 6 sichtbares kreisbogenförmiges Profil, wobei der Vorsprung 124 von einer äußeren Stirnfläche 124 a begrenzt ist. Jeder Hebel 123 besitzt ferner vor der Fläche 124 a eine Abstützfläche 132 von ebenfalls kreisbogenförmigem Profil, die dazu bestimmt ist, mit den Profilteilen 120 b der Klinken 120 zusammenzuarbeiten.

Wie man aus F i g. 5 erkennt, sind die Stirnflächen 124 a der äußeren Vorsprünge 124 derart konstruiert, daß sie sich in der inneren Endstellung der Hebel alle auf ein und derselben Rotationsfläche C um die Hauptachse befinden, wodurch das Vorbeigehen der Hebel an der zylindrischen Innenfläche 126 a des Innenbundes 126 erleichtert wird. Außerdem sind die Stützflächen 132 derart angeordnet, daß sie sich in der am Stopfen 11 eingehängten Stellung der Hebel alle auf derselben Rotationsfläche Cl um die Hauptachse befinden (Fig. 6). Hierdurch wird die Einwirkung der Hebel auf die Profilteile 120 b der Klinken 120 erleichtert. Man gibt den Profilteilen 120 & der Klinken 120 und den Flächen 132 der Hebel 123 eine derartige Umfangslänge, daß die Klinken 120 in der eingehängten Stellung der Hebel 123 (F i g. 6) nicht in den Zwischraum zwischen den Flächen 132 der Hebel 123 eindringen können. In F i g. 6 ist die ungünstigste Stellung in dieser Beziehung gezeigt, in welcher sich die Klinken gerade gegenüber diesen Zwischenräumen am Umfang befinden, wobei die günstigste Stellung naturgemäß diejenige ist, in welcher sich die Klinken je in derselben radialen Ebene wie ein Hebel befinden.

Der Greifer 122 kann einen Teil einer Beschikkungs- oder Entlademaschine irgendeiner geeigneten Bauart bilden, die vorzugsweise ein Rohr 47 für die

Claims (1)

Führung des Greifers aufweist, das dicht an das Gehäuse der Maschine unter Verwendung von Verbindungsmitteln angeschlossen ist, die axiale oder radiale Verschiebungen des Endes 47 a des Rohres 47 ermöglichen, wobei das Rohr 47 vorn eine konische oder kugelige Öffnung 49 besitzt, die dazu dient, den ringförmigen Vorsprung 13 eines Kanals abzudecken, indem sie sich auf einen Dichtungsring 50 auflegt, der auf dem Vorsprung befestigt ist. Dabei trägt das Rohr 47 vorn auch Steuermittel zur Verschiebung des Greifers und der von diesem getragenen Hebel in dem Rohr. Diese Mittel sind jedoch in der Zeichnung nicht dargestellt und ebenso auch nicht die Steuermittel für die axiale Bewegung des Betätigungsgliedes 131, die diesem Steuermittel für den Greifer zugeordnet sind. Um einen dichten Verschluß zu erreichen, weist der Stopfen vorzugsweise eine erste Schulter 98 auf, die dazu bestimmt ist, sich auf dem Anschlag 99 a eines Kanals abzustützen, der in Form eines Wechsels des Querschnittes zwischen den beiden Teilen 99 und 100 des Kanals ausgebildet ist. Der Stopfen besitzt außerdem eine zweite Schulter 101, und der Kanal weist ebenfalls eine zweite Erweiterungsstelle 102 in Form des Querschnittwechsels zwischen den beiden Teilen 100 und 2 auf, wobei jedoch die Erweiterung 102 derart angebracht ist, daß sie für die Schulter 101 des Stopfens keinen Anschlag bildet. An dem Stopfen sind Abdichtungselemente 103 in einem zylindrischen Teil zwischen den Schultern 98 und 101 vorgesehen. Diese Vorrichtung zur Festlegung und zum Herausziehen arbeitet in folgender Weise: Solange sich der Stopfen 11 in dem Kanal 2 an Ort und Stelle befindet, stützt sich die Schulter 98 seines vollen Teiles an dem Anschlag 99« ab, wobei die Dichtungen 103 den einwandfreien Verschluß sicherstellen und wobei sich die Ausnehmung 133 in der Nähe des Endes des Kanales befindet. Der Stopfen 11 ist mittels der Vorsprünge 120« der Klinken 120 festgelegt, die in die Nut 85 eingreifen. Die Klinken 120 sind durch Anliegen ihrer Enden 120 c an dem Nocken 121a des Betätigungsgliedes 121 blockiert, das durch die Feder 129 in der entsprechenden Stellung gehalten wird. Will man den Stopfen herausziehen, nähert man das Rohr 47 dem Kanal, bis sein Ende 47 a mit dem Vorsprung 13 des Kanals in Berührung ist, wobei die Steuerung des Betätigungsgliedes 131 derart eingestellt ist, daß die Greiferhebel 123 sich in der gemaß F i g. 1 nach außen gespreizten Stellung befinden. Dann setzt man die Steuermittel für die Verstellung der Greifer 122 in dem Rohr 47 in Bewegung, bis die äußeren Vorsprünge 124 der Greiferhebel 123 gegen den Innenbund 126 des Stopfens anschlagen. Dann zieht man das Betätigungsglied 131 in Richtung des Pfeiles Fl bis in die Stellung der F i g. 2 zurück, was zur Folge hat, daß die die Vorsprünge 124 tragenden Enden der Hebel 123 so in den Stopfen eingeschwenkt werden, daß sie in den Innenbund 126 eingerückt werden können. Die Vorsprünge 125 dringen dabei in die Nut 127 des Verriegelungsglieds 121 ein. Wird nun der Greifer gemäß Pfeil F 2 in die Stellung nach Fig. 3 verschoben, so gehen die Außenvorsprünge 124 an dem Innenbund 126 vorbei, was durch die den Flächen 124 a gegebene spezielle Form erleichtert wird, wie dies oben unter Bezugnahme auf F i g. 5 erläutert worden ist. Während dieser Verschiebung stoßen die inneren Vorsprünge 125 das Verriegelungsglied 121 entgegen der Wirkung der Feder 129 nach vorn, bis der Nocken 121a die Höhe der Enden 120 c der Klinken 120 verlassen hat. Diese sind dann entriegelt, bleiben jedoch mit der Nut 85 im Eingriff. Man drückt dann das Betätigungsglied 131 entgegen der Richtung des PfeilesF3 bis in die Stellung gemäß Fi g. 4, wodurch die Hebel 123 nach außen gespreizt werden, was einerseits die Wirkung hat, daß die Vorsprünge 120 a der Klinken 120 aus der Nut 85 herausgezogen werden, da die Flächen 132 der Hebel die Profilteile 120 δ der Klinken nach außen drücken, und was andererseits den Eingriff der Vorsprünge 124 an dem Innenbund 126 verursacht. Wegen der den Flächen 132 gegebenen, unter Bezugnahme auf F i g. 6 erläuterten Form ist sichergestellt, daß die Klinken 120 alle gegen Ende dieses Spreizvorganges dieselbe radiale Stellung einnehmen, welches auch die axialen Toleranzen sein mögen, die zwischen dem Greifer 122 und dem Stopfen 11 bestehen. Schließlich kann man, ausgehend von der Stellung nach Fig.4, den Stopfen herausziehen, indem man den Greifer 122 in der Richtung des Pfeiles F 4 bewegt. Um den Stopfen 11 wieder an Ort und Stelle zu bringen, wiederholt man dieselben Arbeitsgänge in umgekehrter Reihenfolge. Das Schwenken des Endes der Hebel 123 zum Grund der Nut 127 hin macht die Vorsprünge 124 frei von der Abstützung an den Innenbunden 126, läßt die Profilteile 120 & der Klinken 120 los und gibt das Verriegelungsglied 121 zur Längsverschiebung frei, so daß die Feder 129 die Nocken 121a in die Ebene der Profilteile 120 & drückt, wobei die Nocken 121a die Profilstücke nach außen drücken und dadurch die Vorsprünge 120 a in die Nut 85 des Kanals eindringen. Ein darauffolgendes Zurückziehen des Greifers 122 ruft auch das Zurückholen der Hebel 131 hervor, die an der Innenfläche 126 a vorbeigehen und das Verriegelungsglied 121 verschieben. In dieser Stellung können die Hebel 123 von neuem gespreizt werden, und der Greifer 122 läßt sich in die Beschickungsmaschine zurückführen. Es ist jedoch unmöglich, den Greifer 122 von dem Stopfen 11 zu lösen, wenn dieser nicht in dem Kanal mittels seiner Klinken 120 festgelegt ist. Wenn die Vorsprünge 120 a nicht in Höhe der Nut 85 liegen, kann der Nocken 121 α die Enden 120 c nicht herausdrücken. Die Nut 127 kann dann auch nicht in ihre äußere, in F i g. 1 dargestellte Lage kommen, in der es allein möglich ist, die Hebel 123 auseinanderzurücken, um die Vorsprünge 125 aus der Nut 127 herauszuziehen und die Vorsprünge 124 aus dem Innenbund 126 herauszuziehen und damit den Greifer 122 vom Stopfen zu lösen. Patentansprüche:

1. Stopfen-Greifer-Kombination, bestehend aus einem Verschlußstopfen für Reaktorkanäle und aus einem Greifer hierzu, mit Vorrichtungen zum abwechselnden Festlegen und Lösen des Stopfens entweder in bzw. von einem der Kanäle oder von bzw. an dem Greifer, wobei der Stopfen an seinem rückwärtigen Ende eine zentrale Ausnehmung mit einem Innenbund und in ungefähr radialer Richtung bewegbare Klinken zum Verriegeln des Stopfens mit dem Kanal aufweist und wobei der gegenüber dem Stopfen bewegbare