DE1539923A1 - Caisson for connection to hot cells - Google Patents
Caisson for connection to hot cellsInfo
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Description
PATENTANWALT DlPL-ING. R. MU LLER-BORN ER PATENTANWALT D I P L. · I N G. HANS-II. WEYPATENT Attorney DlPL-ING. R. MU LLER-BORN ER PATENTANWALT D I P L. I N G. HANS-II. WEY
!BERLIN- DAHLEM 33 · PODD I E LS Kl ALLEE 03 BMONCHEN 22 -WIDE N MAYERSTRASSE 49! BERLIN- DAHLEM 33 · PODD I E LS Kl ALLEE 03 BMONCHEN 22 -WIDE N MAYERSTRASSE 49
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Europäische Atomgemeinschaft (EUEATOM)European Atomic Energy Community (EUEATOM)
Caisson zum Anschluss an "Heisse Zellen"Caisson for connection to "hot cells"
Die Erfindung betrifft einen als Schleuse dienenden Caisson, der an durch radioaktive Strahlung verseuchte Räume (sog. Heisse Zellen) hermetisch anschliessbar ist.The invention relates to a caisson serving as a lock, which can be hermetically connected to rooms contaminated by radioactive radiation (so-called hot cells).
Heisse Zellen und Behälter oder Caissons, die an diese anschliessbar sind, werden aus Sicherheitsgründen, besonders wenn in der Zelle neben Beta- und Gamma-Strahlung auch Alpha-Strahlung auftritt, bei leichtem Unterdruck betrieben. Dabei ist es notwendig, dass an der Anschlussstelle keine Aussenluft in Zelle und Caisson einströmt. Aus der franz. Patentschrift Nr. 1-395·783 beispielsweise ist bekannt, eine Verschlusskammer mit Hilfe von aufblasbaren Dichtungen zwischen zwei Behältern dicht einzufügen. Die Eammer enthält eine Türe, mit der fernbetätigbar der Durchlass durch die Kammer und damit die Verbindung zwischen den beiden Behältern dicht verschlossen werden kann. Die franz. Patentschrift Nr. 1.34-6.4-86 zeigt weiterhin, wie man zwei Behälter ohne zwischengeschaltete, nach Gebrauch jeweils zu dekontaminierende Verschlusskammer unmittelbar miteinander koppeln kann. Die Verschlussdeckel der beiden Behälter werden hier derart dicht gegeneinander verriegeltv dass sie gemeinsam aus den Türfüllungen entfernt werden können, ohne dass die verseuchte Behälteratmosphäre, in der sich die beiden geöffneten Deckel befinden, an die imFor safety reasons, hot cells and containers or caissons that can be connected to them are operated at a slight negative pressure, especially if the cell contains beta and gamma radiation as well as alpha radiation. It is necessary that no outside air flows into the cell and caisson at the connection point. From the French For example, it is known in patent specification No. 1-395.783 to seal a closure chamber between two containers by means of inflatable seals. The chamber contains a door with which the passage through the chamber and thus the connection between the two containers can be tightly closed by remote control. The French Patent specification No. 1.34-6.4-86 also shows how two containers can be coupled directly to one another without an interposed locking chamber that has to be decontaminated after use. The closure lid of the containers are here so tightly interlocked together that they v from the door panels can be removed without the contaminated container atmosphere in which there are the two opened lid to which the
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Schliesszustand an der Behälteraussenseite liegenden Deckelseiten gelangt.In the closed state on the lid sides lying on the outside of the container.
Für kleine und leichte Behälter mit runden Deckeln lässt sich diese Koppelart ohne grosse Schwierigkeiten unter Zuhilfenahme des in Heissen Zellen vorhandenen Manipulators verwirklichen. Bei grösseren Dimensionen, beispielsweise bei einer rechteckigen Türöffnung von 1 ra Breite, gelingt die Abdichtung der Behälter gegen die Aussenwelt sowie der Behälter gegeneinander nur schwer. Wegen des grossen Gewichts, der Doppeldeckel lässt sich ihr genauer Sitz iiiclit mehr mit dem Manipulator nachprüfen und korrigieren. Zudem lässt sich bei mehreren Metern Deckeltimfang nicht ohne weiteres ein gleichmässiger mechanischer Dichtungsdruck erre ichen.For small and light containers with round lids This coupling method can be achieved without great difficulty with the aid of the manipulator present in the hot cells realize. With larger dimensions, for example with a rectangular door opening 1 ra width, it is possible the sealing of the container against the outside world and the container against each other only with difficulty. Because of the big one Weight, the double lid can be your exact fit Check and correct more with the manipulator. In addition, with several meters of cover, it is not easy to achieve an even mechanical sealing pressure reach.
Aufgabe der Erfindung ist es; unter Überwindimg der- erwähn-- teu Schwierigkeiten einen Caisson au schaffen:, cloosen an eine Heisse Zelle gasdicht aasukoppelnde öffnung eine grosse Iieilte Weite besitzt, so dass Versuehsauf bauten im Ganzen von dem Caisson in di-. Zelle und umgekehrt gelangen können. iliii solciier Caisson kann dann auch zum Einschleusen eines iiü.ü.:'.eiiei! in die Heisse Seile- für Motinterventionen verwendet werden.The object of the invention is ; under Überwindimg erwähn-- DER teu difficulties a caisson au provide: Cloosen to a hot cell gastight aasukoppelnde opening with a wide width has Iieilte so that Versuehsauf built in the whole of the caisson in di-. Cell and vice versa. iliii solciier Caisson can then also be used to smuggle in a iiü.ü .: '. eiiei! Into the hot ropes - to be used for mot interventions.
Die Erfindung besteht darin, dass Kupplungen vorgesehen sind, mit deren Hilfe der Caisson gleichmässig an die Zelle angedrückt wird, und dass weiterhin Verriegelungen am Caisson-Deckel angebracht sind, mit denen Caisson-Deckel und Zellen-Deckel mechanisch verbindbar sind, wobei mit Hilfe von Dichtungen am Umfang mindestens eines der Deckel der Zwischendeckelraum im verriegelten Zustand hermetisch abgeschlossen ist.The invention consists in that couplings are provided with the help of which the caisson is pressed evenly against the cell, and that there are still latches on the caisson lid are attached, with which caisson cover and cell cover can be mechanically connected, with the help of seals on the circumference of at least one of the covers, the intermediate cover space is hermetically sealed in the locked state is.
Zum öffnen der Zelle dienen am Caisson-Deckel befestigte Scliwenkarme, die die beiden miteinander verriegelten Deckel erst senkrecht zur Deckelebene verschieben und dann in denTo open the cell are attached to the caisson lid Swivel arms that hold the two interlocked lids first move vertically to the cover plane and then into the
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Caisson wegschwenken. Der präzisen Führung und Zentrierung an der Deckelöffnung dienen Wälzkörper an der Zellenöffnung.Swing the caisson away. The precise guidance and centering Rolling elements on the cell opening serve on the cover opening.
Vorzugsweise sind die Schwenkarme als hydraulische oder pneumatische Druckstempel ausgebildet, wodurch ein gleichmässiger Anpressdruck gewährleistet ist. Die Schwenkbewegung wird vorzugsweise durch einstellbare Auflager in der Schliessstellung begrenzt.The pivot arms are preferably hydraulic or pneumatic Formed pressure stamp, whereby a uniform contact pressure is guaranteed. The pivoting movement is preferably supported by adjustable supports in the Limited closed position.
Diese und weitere Merkmale der Erfindung werden nachfolgend anhand von Fig. 1-4 näher erläutert. Es zeigenThese and other features of the invention are explained in more detail below with reference to FIGS. 1-4. Show it
Fig. 1 einen vertikalen Schnitt durch den erfindungsgemässen Caisson;Fig. 1 is a vertical section through the inventive Caisson;
Fig. 2 die Hälfte eines horizontalen Schnitts auf der Höhe der Linie A-A von Fig. 1;Fig. 2 is half of a horizontal section at height the line A-A of Figure 1;
Fig. 5 in vergrössertem Hassstab eine Detaildarstellung einer Deckelfuge und5 shows, in an enlarged hatred rod, a detailed representation of a Lid joint and
Fig. 4· die Ansicht eines pneumatischen Beckelverriegelunpsarmes. Fig. 4 · the view of a pneumatic Beckelverriegelunpsarmes.
Fig. Λ zeigt einen fahrbaren Caisson im vertikalen Schnitt, und zwar an die Öffnung einer Heissen Zelle angesetzt. Der Caisson besitzt eine Stahlhaut 1, ein dicht eingesetztes Beobachtungsfenster 2, ein Fahrgestell 3 und an der dem Fenster gegenüberliegenden Vend einen Deckel 4, der mit Hilfe eines anhand weiterer Figuren zu erläuternden Dichtungs- und Verriegelungs-Systems den Caisson hermetisch verschliesst. Auf die Darstellung der elektrischen, pneumatischen und sonstigen Anschlüsse an den Caisson wurde zur Vereinfachung der Erfindungsbeschreibung verzichtet. Fig. Λ shows a mobile caisson in a vertical section, attached to the opening of a hot cell. The caisson has a steel skin 1, a tightly inserted observation window 2, a chassis 3 and, on the vend opposite the window, a cover 4 which hermetically closes the caisson with the aid of a sealing and locking system to be explained with reference to further figures. The representation of the electrical, pneumatic and other connections to the caisson was omitted to simplify the description of the invention.
Der Caisson-Deckel wird auf der Caisson-Innenseite von zwei Druckstempeln 5 getragen, die in einem an der Caisson-Innen-The caisson lid is supported on the inside of the caisson by two pressure stamps 5, which are attached to the inside of the caisson
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wand "befestigten Drehpunkt 6 schwenkbar gelagert sind. Wie man aus dem horizontalen Schnitt in ffig;. 2 erkennt, lässt sich die Schwenkbewegung von ausserhalb des Caisson mit Hilfe eines Handhebels 7 kontrollieren. Zum Ausgleich des Deckelgewichts ist mit dem Schwenkarm 5 ein Gegengewicht 8 verbunden, das sich über den Drehpunkt 6 hinaus auf der dekkelfernen Seite erstreckt.As can be seen from the horizontal section in FIG , which extends beyond the pivot point 6 on the side remote from the lid.
Der Schwenkarm 5 ruht in der gezeichneten SchlieBestellung auf einem einstellbaren Auflager 9· An der Innenseite des Caisson-Deckels befindet sich ein pneumatisch betätigbarer Verriegelungsmechanismus 10, der später anhand von Fig. 4-noch näher erläutert wird und zur fernbetätigbaren Verriegelung der beiden Deckel dient.The swivel arm 5 rests in the drawn closed position on an adjustable support 9 · On the inside of the caisson lid there is a pneumatically operated one Locking mechanism 10, which will be explained in more detail later with reference to FIG. 4, and for remote-controlled locking the two covers are used.
In Fig. 2 sind schliesslich noch Kopplungsmittel 11 zu erkennen, die aussen an der Caisson-Wand angebracht sind und ' von Hand mit entsprechend an der Wand 12 der Heissen Zelle angebrachten Bajonett-Löchern 13 gekoppelt werden.Finally, coupling means 11 can also be seen in FIG. 2, which are attached to the outside of the caisson wall and 'by hand accordingly on the wall 12 of the hot cell Mounted bayonet holes 13 are coupled.
Zum Einschleusen eines in dem Caisson befindlichen Gegenstandes in die Heisse Zelle müssen nacheinander folgende Schritte eingeleitet werden:The following steps must be followed in order to smuggle an object in the caisson into the hot cell be initiated:
a) Der Caisson wird an die Heisse Zelle herangefahren und mit dieser mit Hilfe der Elemente 11 und 13 verriegelt;a) The caisson is brought up to the hot cell and locked to it with the aid of elements 11 and 13;
b) die pneumatische Deckelverriegelung 10 zur Verbindung der beiden Deckel untereinander wird betätigt, so dass die beiden Deckel ein Ganzes bilden;b) the pneumatic lid lock 10 for connecting the the two lids are operated one below the other, so that the two lids form a whole;
c) die Schwenkarme werden pneumatisch verkürzt, so dass die beiden Deckel bis zu einer mit 14 bezeichneten ersten Ruhestellung in den Caisson zurückgezogen werden;c) the swivel arms are shortened pneumatically, so that the two covers up to a first designated 14 Rest position to be withdrawn into the caisson;
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d) mit dem Handhebel 7 werden die Schwenkarme aus der horizontalen in die vertikale Lage gebracht, die in I?ig. 1 gestrichelt mit 15 angegeben ist;d) with the hand lever 7, the swivel arms are removed from the horizontal brought into the vertical position, which in I? ig. 1 is indicated by dashed lines at 15;
e) ein Schienenstück 16, das entweder ein Schienensystem im Caisson oder den Caisson-Boden durch die Öffnung in die Heisse Zelle hinein verlängert, wird an die Horiznntale geschwenkt (mit Hilfe des Manipulators der heissen Zelle);e) a rail piece 16, which is either a rail system in Caisson or the bottom of the caisson through the opening into the hot cell is extended to the horizontal swiveled (with the help of the hot cell manipulator);
f) der Gegenstand wird mit Hilfe des Manipulators der Heissen Zelle über die Schiene 16 in die Zelle gezogen;f) the object is heated with the help of the manipulator Cell pulled into cell via rail 16;
g) der Doppeldeckel wird wieder vor die öffnung geschwenkt, wobei der Anschlag 9 die Schwenkbewegung genau begrenzt;g) the double cover is swiveled in front of the opening again, the stop 9 precisely limiting the pivoting movement;
h) der Doppeldeckel wird pneumatisch in die öffnung eingefahren ;h) the double cover is pneumatically retracted into the opening ;
i) die beiden Deckel werden entriegelt und der Caisson wird vom Behälter entkoppelt.i) the two lids are unlocked and the caisson becomes decoupled from the container.
Wie nachfolgend erläutert wird, sorgt ein Dichtungssystem am Umfang der beiden Deckel dafür, dass die kontaminierte Caisson-Atmosphäre nicht zwischen die beiden Deckel gelangt, so dass die Aussenflächen beider Deckel im entkoppelten Zustand nicht nach jedem Einschleusvorgang dekontaminiert werden müssen.As will be explained below, a sealing system on the circumference of the two lids ensures that the contaminated Caisson atmosphere does not get between the two covers, so that the outer surfaces of both covers in the decoupled state do not have to be decontaminated after each introduction process.
!Fig. 3 zeigt in stark vergrössertem Massstab und im Detail einen Schnitt durch die Schliessfuge. Die Abdichtung zwischen der Wand der Heissen Zelle 12 und dem Zellendeckel 17 sowie zwischen der Vand des Caissons 1 und des Deckels 4 sowie schliosslich zwischen den beiden Deckeln 4 und 17 wird durch zwei Dichtungsstreifen 18 und 19 gewährleistet. Der erste Dichtungsstreifen 18 ist an der Vand der Heissen Zelle befestigt und berührt in der Schliessstellung sowohl den ! Fig. 3 shows, on a greatly enlarged scale and in detail, a section through the closing joint. The seal between the wall of the hot cell 12 and the cell cover 17 and between the wall of the caisson 1 and the cover 4 and finally between the two covers 4 and 17 is ensured by two sealing strips 18 and 19. The first sealing strip 18 is attached to the wall of the hot cell and in the closed position touches both the
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Zellendeckel als auch die Caisson-Wand. Die zweite Dichtung 19 ist im Caisson-Deckel befestigt und berührt in der Schliessstellung sowohl den Zellendeckel als auch die Caisson-Wand. Wenn die beiden Deckel aus der öffnung entfernt werde«5 dann sorgt diese Dichtung also auch dafür, dass der Zwisciieedeckelbereich nicht kontaminiert wsräen kann β Cell lid as well as the caisson wall. The second seal 19 is fastened in the caisson cover and, in the closed position, touches both the cell cover and the caisson wall. If the two covers will be removed from the mouth, "5 then this seal so well that the Zwisciieedeckelbereich can not wsräen contaminated ensures β
Die Dichtungen sind als gasgefüllte Schlauchdichtungen ausgeführte Aus dieser Figur "erkennt man weiterhin, dass an der Öffnung der Heissen Zelle mehrere Wälzkörper 20 angeordnet si/id, auf denen dsx; Deckelrand gleiten kann, so dass sich der Deckel ic der öffnung selbsttätig zentriert. Weiter· erkennt man noch, aus dieser Figur einen Sicherheitsriegel 21, der von ausse.n betätigt wird und zur Verriegelung des Caisson-Deckels in seiner Schliessstellung dient, solange der pneumatische Verschluss in den Schwenkarmen 5 unwirksam ist.The seals are as gas-filled tube seals off executed "that disposed at the opening of the hot cell several rolling elements 20 can be seen this figure further si / id, dsx where; can slide lid edge, so the lid that ic automatically the opening centered Next. Can still be seen from this figure a safety bolt 21, which is actuated from the outside and serves to lock the caisson lid in its closed position as long as the pneumatic lock in the swivel arms 5 is ineffective.
die Darstellung der Verriegelung des Zellendeckels in der Zellenöffnung kann hier verzichtet werden. Sie wirkt entweder mechanisch ähnlich wie die Caisson-Verriegelung von aussen, oder aber sie befindet sich im Inneren der Heissen Zelle und wird entweder vom Manipulator oder pneumatisch betätigt.the illustration of the locking of the cell cover in the cell opening can be dispensed with here. She works either mechanically similar to the caisson lock from the outside, or it is located inside the Hot cell and is operated either by the manipulator or pneumatically.
Die abschliessende gig. 4 zeigt die Draufsicht auf die Verriegelungsmittel 10 von Fig. 1 in einer Ecke des Caisson Deckels mit einem pneumatischen Zylinder 22, der einen Verriegelungsarm 25 bewegt. Durch diesen Arm wird ein im Caisson-Deckel drehbar gelagerter Bajonettkopf in einem entsprechenden Gegenstück im Zellendeckel verriegelt.The final gig. 4 shows the top view of the locking means 10 from FIG. 1 in a corner of the caisson cover with a pneumatic cylinder 22 which moves a locking arm 25. This arm locks a bayonet head rotatably mounted in the caisson cover in a corresponding counterpart in the cell cover.
Der Caisson gemäss der Erfindung kann eine runde oder auch eine rechteckige öffnung aufweisen, wobei lichte Türöffnungen von 1 m durchaus realisierbar sind. Damit eignet sichThe caisson according to the invention can be round or also have a rectangular opening, clear door openings of 1 m being quite feasible. This is suitable
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der erfindungsgemässe Caisson zum Ein- und Ausschleusen von fertig zusammengesetzten Versuchtsaufbauten, die sich auf einem nicht dargestellten flachen, fahrbaren Tisch befinden. Die Grosse des Caisson erlaubt aber auch das Einschleusen von Menschen in die Zelle, falls eine menschliche Intervention im Notfall nötig wird. Zu diesem Zweck kann die Zelle eines oder mehrere Mannlöcher 24- aufweisen, durch die bei verschlossenem Caisson-Deckel Menschen in den Caisson gelangen können. Bekanntlich steigen die Menschen dabei in einen Schutzanzug, dessen öffnung im Mannloch hermetisch dicht eingehängt werden kann. Befindet sich der Mann in dem Schutzanzug, dann wird eine Kuppel über ihn gestülpt, die das Mannloch abdichtet, worauf der Mann sich mit dem Schutzanzug aus dem Mannlochrahmen entriegelt und frei im Caisson beweglich wird.the caisson according to the invention for the inward and outward transfer of completely assembled test structures which are located on a flat, mobile table, not shown. The size of the caisson also allows people to be smuggled into the cell if human intervention is necessary in an emergency. For this purpose, the cell can have one or more manholes 24 through which people can get into the caisson when the caisson lid is closed. As is well known, people get into a protective suit, the opening of which can be hermetically hung in the manhole. If the man is in the protective suit, a dome is put over him, which seals the manhole, whereupon the man with the protective suit unlocks from the manhole frame and can move freely in the caisson.
Wenn die Erfindung auch anhand eines erprobten Ausführungsbeispiels beschrieben wurde, so stellt dies doch keineswegs in allen Einzelheiten die einzig mögliche Ausführungsform der Erfindung dar, wie bereits mehrfach im Laufe der Beschreibung betont wurde.Even if the invention has been described on the basis of a tried and tested exemplary embodiment, this is by no means the case the only possible embodiment in all details of the invention, as has already been emphasized several times in the course of the description.
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