DE1564235C3 - Strahlenverschluß - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Strahlenverschluß, bei dem in einem Gehäuse angeordnete Verschlußbacken mittels mit diesen fest verbundenen, in an einer parallel zum Strahlendurchgang im Gehäuse gelagerten Welle angeordneten Zahnrädern eingreifende Zahnstangen so verschiebbar sind, daß die Öffnung des Verschlusses kontinuierlich veränderbar ist und die Achse der Öffnung stets erhalten bleibt, wobei die in entgegengesetzter Richtung verschiebbaren Massen der Verschlußbacken einander gleich oder nahezu gleich sind.

Derartige Strahlenverschlüsse werden insbesondere bei Untersuchungen benutzt, bei denen radioaktive Strahler verwendet werden oder auch bei Strahlenuntersuchungen bei Reaktoren, um die mit der Durchführung der Untersuchung befaßten Personen und auch strahlenempfindliche Geräte gegen die Strahlen abzuschirmen. Sie sind deshalb notwendig, weil es bei der Durchführung der Untersuchungen vielfach erforderlich ist, die Abschirmungen zeitweise zu öffnen und zu verschließen.

Bei der durchdringenden Strahlung, wie sie insbesondere in Reaktoren, heißen Zellen, Beschleunigern oder Strahlenkanonen anfällt, ist es zum öffnen und Schließen des Verschlusses erforderlich, verhältnismäßig große Bleiblöcke zu bewegen. Die hierzu erforderlichen Getriebe und ebenso die Führungen für die Bleiblöcke müssen häufig in Durchbrüchen der Abschirmung oder Strahlrohren eingebaut werden. Die bisher bekannten Revolververschlüsse, bei denen im Strahlrohr Bleitrommeln mit entsprechenden Ausschnitten gelagert sind, benötigen jedoch häufig einen zu großen Raum.

Strahlenverschlüsse, bei denen zwei in einem Gehäuse geführte, senkrecht zum Strahlendurchgang verschiebbare Verschlußbacken vorgesehen sind, gehören zum bekannten Stande der Technik (Patentschrift 31 994 des Amtes für Erfindungs- und Patentwesen in Ost-Berlin). Dieser Strahlenverschluß hat jedoch den Nachteil, daß er einen verhältnismäßig komplizierten Aufbau besitzt und insbesondere aus mehreren gegeneinander bewegbaren Teilen besteht.

Das ist deshalb nachteilig, weil dadurch nicht ausgeschlossen werden kann, daß die Verschlußbacken klemmen oder verkantet werden. Dies führt wegen der Notwendigkeit, erforderlich werdende Reparaturen im Strahlungsfeld radioaktiver Strahler durchzuführen, zu erheblichen Beeinträchtigungen.

Zum bekannten Stand der Technik gehört auch ein Strahlenverschluß, bei dem zur Verschiebung des Verschlußteils durch Zahnräder bewegbare Zahnstangen vorgesehen sind (USA.-Patentschrift 2 849 621). Nachteilig ist bei dieser bekannten Vorrichtung, daß sie einen verhältnismäßig großen Raum einnimmt, insbesondere aber, daß es nicht möglich ist, die Verschlußöffnung — wie dies vielfach erwünscht ist — unter Beibehaltung ihrer Form lediglich hinsichtlich ihrer Abmessungen zu verändern. Dieser Strahlenverschluß erlaubt also für die durchzuführenden Untersuchungen nur die beiden Stellungen, in denen der Verschluß geöffnet oder geschlossen ist. Das ist deshalb nachteilig, weil das Bestreben dahingeht, die Verschlußöffnung der jeweiligen Notwendigkeit entsprechend so klein wie möglich zu halten.
Bekannt ist auch ein Strahlenverschluß, bei dem gegeneinander verschiebbare, nach Art eines Zweibackenbohrfutters geformte Verschlußbacken vorgesehen sind. Die Massen der Verschlußbacken sind dabei einander gleich oder nahezu gleich. Die Öffnung dieses Verschlusses ist kontinuierlich in der Weise veränderbar, daß die Achse der Öffnung stets erhalten bleibt. Zur Verschiebung der Verschlußbakken sind dabei Zahnstangen vorgesehen, die mittels an einer im Gehäuse gelagerten Welle angeordneten Zahnrädern verschiebbar sind (britische Patentschriften 1029 859; 1029 860). Der Aufbau dieses bekannten Strahlenverschlusses ist jedoch so kompliziert, daß er wegen der sich daraus ergebenden Störanfälligkeit nicht geeignet ist zur Abschirmung gegenüber radioaktiven Strahlern.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Strahlenverschluß zu schaffen, der einfach in seinem Aufbau ist und somit auch bei langfristigem Einsatz störungsfrei verwendbar ist, bei dem insbesondere ein Klemmen oder Verkanten der Verschlußbacken ausgeschlossen ist und durch den es ermöglicht wird, daß der Querschnitt der freien Öffnung unter Beibehaltung der Zentrierung kontinuierlich veränderbar ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einem Strahlenverschluß der eingangs bezeichneten Art dadurch gelöst, daß in an sich bekannter Weise der Strahlenverschluß aus zwei Verschlußbacken gebildet ist und daß die Verschlußbacken nach Art eines an sich bekannten Zweibackenbohrfutters geformt und bewegbar sind, wobei der Querschnitt der Verschlußöffnung exakt quadratisch bleibt.

Dieser Strahlenverschluß zeichnet sich dadurch aus, daß die Zahl der zueinander beweglichen Teile auf ein Minimum, nämlich auf insgesamt nur drei bewegliche Teile, reduziert ist. Da die Verschlußbacken einschließlich der Zahnstangen etwa gleiche Massen haben, heben die von Zahnstangen und Zahnrädern von den Verschlußbacken auf die Welle, an denen die Zahnräder angeordnet sind, ausgeübten Drehmomente sich gegenseitig auf. Es braucht daher beim Betätigen des Verschlusses praktisch keine Arbeit gegen den Einfluß der Schwerkraft geleistet zu werden. Der Strahlenverschluß gemäß der Erfindung ist daher mit Vorteil für Strahlenuntersuchungcn an Reak-

toren oder für sonstige Untersuchungen, bei denen radioaktive Strahler verwendet werden, geeignet. Weitere Vorzüge sind noch seine Unempfindlichkeit gegen Bearbeitungsungenauigkeiten sowie gegen Korrosionserscheinungen und die nachteiligen Folgen bei einem etwaigen Ausfall der Schmierung sowie die raumsparende Formgebung.

Richtet man es so ein, daß das Antriebszahnrad beim Öffnen und Schließen der Verschlußbacken höchstens eine Umdrehung ausführen kann, so ist es auf einfache Weise möglich, das zur Bedienung des Antriebszahnrads erforderliche Handrad zugleich als Stellungsanzeiger zu benutzen.

Es ist zwar auch schon eine Abdeckvorrichtung zur Begrenzung des Einstrahlungsfeldes von Röntgenstrahlen bekannt, durch die es ermöglicht wird, daß der Querschnitt der freien Öffnung unter Beibehaltung der Zentrierung kontinuierlich verstellbar ist (deutsches Gebrauchsmuster 1789319). Auch diese Vorrichtung ist jedoch in ihrem Aufbau so kompliziert, daß sich zahlreiche Störungsquellen in der Praxis ergeben.

Der Strahlenverschluß gemäß der Erfindung ist beispielsweise vorteilhaft zum Abtasten von Brennstoffelementen in heißen Zellen. Dabei wird zunächst eine Grobuntersuchung mit großer Verschlußöffnung durchgeführt, und anschließend werden die so erfaßten Bereiche netzartig unterteilt, worauf die einzelnen Felder dieses Netzes mit entsprechend eingestellten verkleinerten Verschlußöffnungen ausgemessen werden.

Bei dem Strahlenverschluß gemäß der Erfindung ist das Verhältnis von Nutzquerschnitt zu Bruttoquerschnitt sehr günstig. Dabei versteht man unter Nutzquerschnitt den Querschnitt der Öffnung des geöffneten Verschlusses und unter Bruttoquerschnitt den gesamten Querschnitt des Verschlusses einschließlich Antrieb, Lagerung, Sockel und Gehäuse. Das Verhältnis dieser beiden Querschnitte beträgt bei dem Strahlenverschluß gemäß der Erfindung etwa 1: 3, während es bei den bisher bekannten Revolververschlüssen etwa 1:6 beträgt. In vielen Fällen ist es erforderlich, den außerhalb des Verschlusses verbleibenden Querschnitt für Leitungsdurchführungen od. dgl. zu benutzen. Daher ist das bei dem Strahlenverschluß gemäß der Erfindung erzielte günstige Verhältnis von Nutzquerschnitt zu Bruttoquerschnitt ein erheblicher Vorteil für die vorgesehene

ίο Verwendung. Vorteilhaft ist auch, daß für die Welle, die Lagerung, die Zahnräder und Zahnstangen handelsübliche Teile verwendet werden können.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Strahlenverschlusses gemäß der Erfindung schematisch dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Wie aus der Zeichnung hervorgeht, wird der Strahlenverschluß von den Verschlußbacken 1 und 2 gebildet. An den Verschlußbacken 1 und 2 sind beidseitig der Verschlußbacken, von denen in der Zeichnung nur zwei dargestellt sind, Zahnstangen 3 und 4 angeordnet. Die Verschlußbacken 1 und 2 sind mittels an Wellen 5 angeordneter, in die Zahnstangen eingreifender Zahnräder 6, von denen in der Zeichnung nur eines dargestellt ist, verschiebbar. Mittels der Wellen 5 ist der Strahlenverschluß in einem in der Zeichnung nicht dargestellten Gehäuse gelagert. An beiden Verschlußbacken 1 und 2 sind — wie aus der Zeichnung hervorgeht — gabelförmige Ausschnitte vorgesehen. Sie werden miteinander mittels Zweibackenbohrfuttern so verzahnt, daß die Verschlußöffnung stetig zwischen der Schließstellung und einem durch die Größe des Verschlusses gegebenen maximalen Wert verstellbar ist. Dabei bleibt der Querschnitt der Öffnung exakt quadratisch, wobei die Achse der Öffnung genau erhalten bleibt. Verschlußbacken einschließlich Zahnstangen weisen die gleiche Masse auf, so daß eine Verstellung des Verschlusses möglich ist, ohne daß Beschleunigungen auftreten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Strahlenverschluß, bei dem in einem Gehäuse angeordnete Verschlußbacken mittels mit diesen fest verbundenen, in an einer parallel zum Strahlendurchgang im Gehäuse gelagerten Welle angeordneten Zahnrädern eingreifende Zahnstangen so verschiebbar sind, daß die Öffnung des Verschlusses kontinuierlich veränderbar ist und die Achse der Öffnung stets erhalten bleibt, wobei die in entgegengesetzter Richtung verschiebbaren Massen der Verschlußbacken einander gleich oder nahezu gleich sind, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise der Strahlenverschluß aus zwei Verschlußbacken (1, 2) gebildet ist und daß die Verschlußbacken (1, 2) nach Art eines an sich bekannten Zweibackenbohrfutters geformt und bewegbar sind, wobei der Querschnitt der Verschlußöffnung exakt quadratisch bleibt.