DE1531194C

DE1531194C - Locking device for securing the gripping position of a gripper, in particular special for fuel cartridges of nuclear reactors

Info

Publication number: DE1531194C
Authority: DE
Inventors: Jean Antoine Chatülon sous Bagneux Mauguen Pierre Montfermeil Pinault Jacques Paris Martin, (Frankreich)
Original assignee: Groupement Atomique Alsacienne At lantique, Le Plessis Robinson Seine (Frankreich)
Publication date: 1971-08-19

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verriegelungsvorrichtung zum Sichern der Greifstellung des in dem Patent 1 215 888 beschriebenen elektrisch betätigten Greifers.The invention relates to a locking device for securing the gripping position of the in the electrically operated gripper described in U.S. Patent 1,215,888.

Der in dem Patent 1 215 888 beschriebene Greifer besitzt ein Gehäuse, in dem zwei Greifarme, die nur mit ihren oberen Enden über nichtmagnetische Zwischenstücke starr an den Enden einer in ihrem mittleren Bereich mit dem Gehäuse verbundenen, leicht gewölbten Blattfeder befestigt sind, zwischen einer die Last ergreifenden und einer die Last frei-. gebenden Betriebsstellung frei beweglich angeordnet und einem in dem Gehäuse axial angeordneten Elektromagneten derart zugeordnet sind, daß sie bei seiner Erregung gegen die Kraft der Blattfeder aus der einen in die andere Betriebsstellung geschwenkt werden.The gripper described in the patent 1,215,888 has a housing in which two gripping arms, the only with their upper ends via non-magnetic spacers rigidly at the ends of one in their middle area connected to the housing, slightly arched leaf spring are attached between one grabbing the load and one releasing the load. giving operating position arranged freely movable and an electromagnet arranged axially in the housing are assigned in such a way that they are at his excitation pivoted against the force of the leaf spring from one operating position to the other will.

Außerdem ist der Greifer nach dem Patent 1215 888 gemäß einem weiteren Merkmal mit einer Verriegelungsvorrichtung versehen, die es gestattet, die Greifarme in ihrer Ruhestellung festzulegen, um jede ungewollte Betätigung der Greifarme während der verschiedenen Vorgänge beim Transport einer an den Greifarmen hängenden Last zu verhindern. Zu diesem Zwecke weist der Greifer einen zweiten, als Verriegelungsmagneten bezeichneten Elektromagneten und einen mit seinem einen Ende mit dem freien Ende einer Blattfeder fest verbundenen plattenförmigen Anker auf, der bei fehlender Erregung des Verriegelungselektromagneten sicherstellt, daß die Greifarme in ihrer gespreizten Stellung gehalten werden, indem er in eine zwischen je einer Schulter jedes der beiden Greifarme vorgesehene Ausnehmung eingreift. Sobald der Verriegelungsclektromagnet erregt wird, zieht sich der plattenförmige Anker aus dieser Ausnehmung zurück und gibt auf diese Weise die Greifarme des Greifers frei.In addition, according to a further feature, the gripper of patent 1215888 has a Provided locking device that allows to set the gripping arms in their rest position to any unintentional actuation of the gripper arms during the various processes involved in transporting a to prevent the load hanging on the gripper arms. For this purpose, the gripper has a second, as a locking magnet called electromagnet and one end with the free end of a leaf spring firmly connected plate-shaped armature, which in the absence of excitation of the locking electromagnet ensures that the gripping arms are held in their spread position be provided by each of the two gripping arms in one between each shoulder Engages recess. As soon as the locking clutch magnet is excited, the plate-shaped one pulls itself out Anchor back out of this recess and in this way gives the gripping arms of the gripper free.

Nun ist es ohne weiteres einzusehen, daß ein Greifer der obigen Art unbedingt eine absolut zuverlässige Betriebsweise ohne jegliche Gefahr eines unbeabsichtigten öiTnens oder Schließcns seiner Greifarme während der Handhabungsvorgänge gewährleisten muß. Mit der oben beschriebenen Verriegelungseinrichtung ist jedoch eine solche Betriebssicherheit insbesondere dann, wenn Stöße in axialer Richtung auftreten können, die auf den plattenförmigen Anker in der Weise einwirken, daß er seine Ausnehmung verläßt, nicht vollkommen sicherzustellen. Now it can be seen without further ado that a gripper of the above type is necessarily an absolutely reliable one Operation without any risk of unintentional opening or closing of it Must ensure gripping arms during the handling operations. With the locking device described above however, such operational reliability is particularly important when there are axial shocks Direction can occur, which act on the plate-shaped anchor in such a way that he his Leave recess, not to ensure completely.

Weiterhin ist in der britischen Patentschrift 1 027 0()() ein Greifer beschrieben, bei dem die Sprcizung der Greifarme durch eine Art von Getriebe bewirkt wird, das unter anderem ein Klinkenrad mil einem Ring mit Innenverzahnung über diesen mit einer Anzahl von Nocken zusammenwirken läßt. Bei diesem bekannten Greifer greifen also eine große Anzahl von Einzelteilen ineinander und erfahren Relativbewegungcn unler mehr oder weniger starkem Reibschluß. Insgesamt gesehen ist also die Betätigung der Greifarme mit großen Reibungswiderständen behaftet, die eine leichte und präzise Handhabung des bekannten Greifers zumindest stark beeinträchtigen. Furthermore, in British patent specification 1 027 0 () (), a gripper is described in which the splitting of the gripping arms is effected by a type of gearing which, among other things, allows a ratchet wheel with a ring with internal teeth to interact with a number of cams . In this known gripper, a large number of individual parts interlock and experience relative movements without a more or less strong frictional engagement. Viewed as a whole, the actuation of the gripping arms is therefore subject to great frictional resistances, which at least severely impair easy and precise handling of the known gripper.

in der deutschen Patentschrift 1 080 705 ist außerdem ein Greifer beschrieben, bei dem einzelne Bauteile durch einen Elektromagneten entgegen der Kraft einer Feder entlang einer zur Greiferlängsachse senkrechten Wirkungslinie bewegt werden. Die Freigabe der Greifarme für ihre Betätigung ist bei diesem bekannten Greifer daran gebunden, daß zuvor einzelne Greiferteile von erheblichem Gewicht und beachtlichen Abmessungen gleichzeitig gegeneinander verdreht und bis zum Freikommen von nach Art eines Bajonettverschlusses gestalteten Schlitzverbindungen angehoben werden. Auch dieser bekannte Greifer ist also nur unter erheblichem Kraftaufwand handhabbar.in the German patent specification 1 080 705 is also described a gripper, in which individual components by an electromagnet against the Be moved by force of a spring along a line of action perpendicular to the longitudinal axis of the gripper. the Release of the gripping arms for their actuation is tied to this known gripper that previously individual gripper parts of considerable weight and considerable dimensions against each other at the same time twisted and designed in the manner of a bayonet lock until it comes free Slot connections are raised. This known gripper is also only under considerable Manageable effort.

Ausgehend von diesem Stande der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Verriegelungsvorrichtung für einen Greifer der in dem deutschen Patent 1 215 888 geschilderten Bauart zu schaffen, die unter Erhaltung von dessen leichter Handhabbarkeit die absolute Gewähr dafür bietet, daß eine ungewollte Entfernung der Greif arme aus ihrer Greifstellung ausgeschlossen ist.Based on this prior art, the invention is based on the object of a locking device for a gripper of the type described in German Patent 1,215,888, which while maintaining its lighter Manageability offers an absolute guarantee that an unintentional removal of the gripping arms from their gripping position is excluded.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Sperrorgane mindestens zwei in einer zur Greiferlängsachse senkrechten Ebene durch den zweiten Elektromagneten in die Verriegelungs- und Entriegelungsstellung verschwenkbare Finger vorgesehen sind.This object is achieved according to the invention in that at least two in one as blocking elements to the gripper longitudinal axis perpendicular plane through the second electromagnet in the locking and Unlocking pivotable fingers are provided.

Nachstehend werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigtTwo exemplary embodiments of the invention are described below with reference to the drawing described. In the drawing shows

F i g. 1 einen vertikalen Schnitt durch eine erste Ausführungsform mit einer Verriegelungsvorrichtung für die Greifarme des Greifers in Form einer drehbaren Platte entlang der Schnittlinie I-I in Fig. 2;F i g. 1 shows a vertical section through a first embodiment with a locking device for the gripping arms of the gripper in the form of a rotatable plate along the section line I-I in Fig. 2;

F i g. 2 und 3 zeigen horizontale Schnitte entlang der Schnittlinien II-II bzw. III-III in F i g. 1;F i g. 2 and 3 show horizontal sections along the section lines II-II and III-III in FIG. 1;

F i g. 4 zeigt einen Vertikalschnitt durch eine zweite Ausführungsform mit einer abgewandelten Verriegelungsvorrichtung entlang der Schnittlinie IV-IV in Fig. 6,F i g. 4 shows a vertical section through a second embodiment with a modified one Locking device along the section line IV-IV in Fig. 6,

F i g. 5 einen Vertikalschnitt entlang der Schnittlinie V-V in F i g. 6 undF i g. 5 shows a vertical section along the section line V-V in FIG. 6 and

F i g. 6 einen Horizontalschnitt entlang der Schnittlinie VI-VI in Fig. 4.F i g. 6 shows a horizontal section along the section line VI-VI in FIG. 4.

In allen Figuren sind Bauteile, die auch bei dem Gegenstand des Hauptpatents vorhanden sind, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet. Dies gilt insbesondere für das Gehäuse 1 des Greifers mit den daran befestigten Greifarmen 10 und 11 sowie den für deren Betätigung vorgesehenen ersten Elektromagneten 2, der im wesentlichen aus einem durch eine Platte 5 aus nichtmagnetischem Metall in zwei Teile unterteilten Joch 3 aus Weicheisen und einer Spule 4 besteht. Der Magnetkreis des Elektromagneten 2 wird gegenüber der Verriegelungsvorrichtung mit ihrem Verriegelungsmagneten 7 durch eine Platte 6 aus nichtmagnetischem Material abgeschlossen.In all figures, components that are also present in the subject matter of the main patent are included denoted by the same reference numerals. This applies in particular to the housing 1 of the gripper with the attached gripping arms 10 and 11 as well as the first electromagnet provided for their actuation 2, which is essentially made up of one by a plate 5 of non-magnetic metal in two Parts divided yoke 3 made of soft iron and a coil 4 consists. The magnetic circuit of the electromagnet 2 is opposite the locking device with its locking magnet 7 by a plate 6 made of non-magnetic material closed.

Die Greifarme 10 und 11 des Greifers sind zu beiden Seiten des Elektromagneten 2 angeordnet und an ihrem oberen Ende durch zwei Zwischenstücke 12 und 13 aus nichtmagnetischem Material verlängert, die sich an die Oberseite des Elektromagneten 2 anlegen können. Unter sich stehen die beiden Zwischenstücke 12 und 13 über eine Blattfeder 14 in Verbindung, an deren Enden sie befestigt sind und die ein leicht parabelförmig gewölbtes Profil aufweist und mit ihrem Mittelstück über eine Schraube 17 mit der Platte 5 verbunden ist und auf diese Weise auf die Zwischenstücke 12 und 13 eine nach oben gerichtete Kraft ausübt, welche die Greifarme 10 undThe gripping arms 10 and 11 of the gripper are arranged on both sides of the electromagnet 2 and extended at its upper end by two intermediate pieces 12 and 13 made of non-magnetic material, which can apply to the top of the electromagnet 2. The two stand among themselves Intermediate pieces 12 and 13 connected via a leaf spring 14, at the ends of which they are attached and which has a slightly arched parabolic profile and with its center piece via a screw 17 with the plate 5 is connected and in this way on the intermediate pieces 12 and 13 an upwardly Force exerts which the gripping arms 10 and

11 spreizt, also in ihre Verriegelungsstellung drückt, solange der Elektromagnet 2 nicht erregt ist.11 spreads, that is, pushes into its locking position as long as the electromagnet 2 is not energized.

Die in den F i g. 1, 2 und 3 veranschaulichte Verriegelungsvorrichtung für die Greifarme 10 und 11 weist einen Elektromagneten 7 auf, dessen Magnetkreis sich aus einem zentralen Kern 8 und einem Hohlzylinder 50 zusammensetzt, zwischen denen die Wicklungen einer Spule 9 angeordnet sind. Der Hohlzylinder 50 weist an seinem unteren Ende zwei Anschläge 51 und 52 auf, deren Profil in der Schnittdarstellung in F i g. 2 erkennbar ist.The in the F i g. 1, 2 and 3 illustrated locking device for the gripping arms 10 and 11 has an electromagnet 7 whose magnetic circuit is composed of a central core 8 and a hollow cylinder 50, between which the Windings of a coil 9 are arranged. The hollow cylinder 50 has two at its lower end Stops 51 and 52, the profile of which in the sectional view in FIG. 2 can be seen.

Zwischen dem Hohlzylinder 50 und dem unteren Ende des zentralen Kerns 8 ist eine erste Platte 53 ■ untergebracht, deren Ebene senkrecht zu der Längsachse des Greifers verläuft. In ihrem Mittelpunkt ist die Platte 53 fest mit einer Welle 54 verbunden, die in einem gehäusefesten Lager 55 sitzt und sich darin unter Abstützung auf Kugellager 56 oder analoge Lagerungen frei drehen kann. An ihrem unteren Ende ist die Welle 54 mit einer zweiten, zu der ersten Platte 53 parallelen Platte 57 von geringfügig größeren diametralen Abmessungen fest verbunden, die mit an ihren Enden sitzenden Fingern 58 und 59 in passende, an den zugehörigen Oberflächen der Greifarme 10 und 11 angebrachte Schultern eingreifen kann. Rund um die Welle 54 ist eine.Wendelfeder 60 montiert, deren Ende einerseits mit dem gehäusefesten Lager 55 und andererseits mit der zweiten Platte 57 in deren in der F i g. 3 veranschaulichten Stellung fest verbunden ist, wo die Finger 58 und 59 an den Enden der Platte 57 die Stellung der Greifarme 10 und 11 blockieren. Unter diesen Umständen werden die Greifarme 10 und 11 sicher gespreizt gehalten. Bei dieser Lage der Platte 57 liegt die erste Platte 53, wie dies in F i g. 2 veranschaulicht ist, so, daß ihre Enden mit den Anschlägen 51 und 52 an dem Hohlzylinder 50 zusammenarbeiten.Between the hollow cylinder 50 and the lower end of the central core 8 is a first plate 53 ■ housed, the plane of which is perpendicular to the longitudinal axis of the gripper. At its center is the plate 53 is firmly connected to a shaft 54 which is seated in a bearing 55 fixed to the housing and is located therein can rotate freely with support on ball bearings 56 or analog bearings. At her lower one The end is the shaft 54 with a second, parallel to the first plate 53 plate 57 of slightly larger diametrical dimensions firmly connected with fingers 58 and 59 at their ends engage in matching shoulders attached to the associated surfaces of the gripping arms 10 and 11 can. A helical spring 60 is mounted around the shaft 54, the end of which is connected on the one hand to the bearing 55 fixed to the housing and on the other hand with the second plate 57 in the one shown in FIG. 3 illustrated Position is firmly connected, where the fingers 58 and 59 at the ends of the plate 57 the position of the Block gripping arms 10 and 11. Under these circumstances, the gripping arms 10 and 11 are securely spread held. In this position of the plate 57 is the first plate 53, as shown in FIG. 2 illustrates is such that their ends cooperate with the stops 51 and 52 on the hollow cylinder 50.

Zur Durchführung der Entriegelung wird der Elektromagnet 7 erregt; das entstehende elektromagnetische Kräftepaar läßt die Platte 53 sich um ihre Achse drehen, bis sie mit einem in dem Gehäuse 1 des Greifers sitzenden Anschlag 61 in Berührung kommt. Die zweite Platte 57 folgt dieser Drehbewegung der Platte 53 und kommt den Fingern 58 und 59 an ihren Enden von den zugehörigen Schultern an den Greifarmen 10 und 11 frei, wodurch diese ihrerseits für die Steuerung ihrer Annäherung durch die Erregung des Hauptelektromagneten 2 des Greifers frei werden.To carry out the unlocking, the electromagnet 7 is energized; the resulting electromagnetic Couple of forces can the plate 53 rotate about its axis until it is with one in the housing 1 of the gripper seated stop 61 comes into contact. The second plate 57 follows this Rotational movement of the plate 53 and comes the fingers 58 and 59 at their ends of the associated Shoulders on the gripping arms 10 and 11 free, allowing them in turn to control their approach are released by the excitation of the main electromagnet 2 of the gripper.

Betrachtet man nun die in den F i g. 4 bis 6 veranschaulichte zweite Ausführungsform der Erfindung, so sieht man, daß die Verriegelungsvorrichtung im wesentlichen zwei symmetrisch zueinander in bezug auf die Längsachse des Greifers in einer zu der Ebene der Greifarme 10 und 11 im wesentlichen parallelen Ebene angeordnete Finger 70 und 71 aufweist. Die Finger 70 und 71 sind an dem Gehäuse 1 des Greifers mittels Achsen 72 bzw. 73 angelenkt und mit zwei Platten 74 und 75 aus magnetischem Material gekoppelt, die den Polen des Verriegelungselektromagneten 7 gegenüber montiert sind, der wie bei dem Ausführungsbeispiel in den F i g. 1 bis 3 einen zentralen Kern 8 und eine Spule 9 aufweist. Die unteren Teile der Finger 70 und 71 sind nach innen gekrümmt und mit einer Feder 76 verbunden, die sich ständig unter Verschwenkung in ihrer Ebene zu spreizen sucht. In dieser Stellung arbeiten die beiden Finger 70 und 71 mit zwei an den Greifarmen 10 und 11 befestigten Segmenten 77 und 78 von der Form eines Kreises in der Weise zusammen, daß der mittlere Teil der Finger 7Ö bzw'. 71 zwischen die Segmente 77 bzw. 78 eingreift und domentsprechend die Greifarme 10 und 11 in ihrer gegeneinander gespreizten Stellung hält,'wobei die Spreizung der Finger 70 und 71 voneinander durch an ihnen sitzende Anschläge 79 begrenzt wird, die an den jeweiligen Rändern der zugehörigen Segmente 77 bzw. 78 zur Anlage kommen. Sobald der Elektromagnet 7 erregt wird, werden die magnetischen Platten 74 und 75 von dem Elektromagneten 7 angezogen und rufen eine Verschwenkung der Finger und 71 um ihre Gelenkachsen 72 bzw. 73 entgegen der Einwirkung der Feder 76 hervor. Dabei verlassen die Finger 70 und 71 die Segmente 77 bzw. und nähern sich einander, wodurch eine Betätigung der Greifarme 10 und 11 unter Steuerung durch den Hauptelektromagneten 2 möglich wird.If one now considers the in FIGS. 4 to 6 illustrated second embodiment of the invention, so it can be seen that the locking device is essentially two symmetrical to each other in with respect to the longitudinal axis of the gripper in one to the plane of the gripping arms 10 and 11 substantially having parallel plane arranged fingers 70 and 71. The fingers 70 and 71 are on the housing 1 of the gripper articulated by means of axes 72 and 73 respectively and with two plates 74 and 75 made of magnetic Material coupled, which are mounted opposite the poles of the locking electromagnet 7, the like in the embodiment in FIGS. 1 to 3 has a central core 8 and a coil 9. The lower parts of fingers 70 and 71 are curved inward and connected by a spring 76, which constantly seeks to spread itself in its plane while pivoting. In this position they work two fingers 70 and 71 with two segments 77 and 78 attached to the gripping arms 10 and 11 of the shape of a circle in such a way that the middle part of the fingers 7Ö or '. 71 between the segments 77 and 78 engages and accordingly the gripping arms 10 and 11 in their holds the spread position against one another, 'whereby the spreading of the fingers 70 and 71 from one another by on them seated stops 79 is limited, which on the respective edges of the associated segments 77 or 78 come to the plant. As soon as the electromagnet 7 is excited, the magnetic Plates 74 and 75 are attracted by the electromagnet 7 and cause the fingers to pivot and 71 protrude about their hinge axes 72 and 73 against the action of the spring 76. Included the fingers 70 and 71 leave the segments 77 and 77 respectively and approach one another, thereby actuating the gripping arms 10 and 11 under control of the main electromagnet 2 becomes possible.

Claims

Patent claims:

1. Locking device for securing the gripping position of a gripper, in particular for fuel cartridges of nuclear reactors, with a housing in which. two gripping arms, which only with their upper ends _K; .about non-magnetic

■ Intermediate pieces are rigidly attached to the ends of a slightly arched leaf spring connected to the housing in its central area, freely movable between an operating position gripping the load and an operating position releasing the load, and are assigned to an electromagnet in such a way that they counteract the force when it is excited the leaf spring can be pivoted from one to the other operating position, according to patent 1,215,888 against unwanted movements of its gripping arms, the locking device having locking elements for the gripping arms, which are activated by a second electromagnet against a spring force from a locking position given by contact with the gripping arms an unlocking position releasing the gripping arms can be moved, characterized in that rhinde as locking elements _{: at} least two fingers ( 58 and 59 or 70 and 71) are provided.

2. Locking device according to claim 1, characterized in that the fingers (58 and 59) form radially outwardly directed lugs between the gripping arms (10 and 11) freely rotatably mounted about the longitudinal axis of the gripper disc (57), which on the one hand ¹ with a torsion spring (60) with an axis lying in the longitudinal axis of the gripper and the direction of action perpendicular to it and, on the other hand, via a shaft (54) lying in the longitudinal axis of the gripper with a plate (53) rotatable about the longitudinal axis of the gripper by the second electromagnet (7) against the action of the torsion spring (60) is connected from magnetic material (Fig. 1 to 3).

3. Locking device according to claim 1, characterized in that the fingers (70 and 71) at one end by means of the longitudinal axis of the gripper vertical axes (72 and 73) hinged to the housing (1) of the gripper and to both

On the one hand, one side of it outwards into its locked position spreading spiral spring (76) and on the other hand that pulling it into its unlocking position against the action of the spiral spring (76) second electromagnet (7) are arranged (F i g. 4 to 6).

4. Locking device according to claim 3, characterized in that the fingers (70 and 71) the poles of the second electromagnet (7) opposite the attraction plates (74 or 75) made of a magnetic material (Fig. 5).

1 sheet of drawings