DE1764217C3 - SicherheitsVerschluß für das Gehäuse einer radioaktiven Strahlungsquelle - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Sicherheitsverschluß für das Gehäuse einer radioaktiven Strahlungsquelle, die Bestandteil einer Meßeinrichtung zur Messung von Materialeigenschaften, z. B. der Dicke eines bahnförmigen Materials ist, wobei uas Gehäuse eine öffnung für den Durchtritt der Strahlung aus dem Gehäuse zur Vornahme von Messungen aufweist, wenn der Verschluß in der Offen-Stellung steht, und wobei die Strahlung im Gehäuse zurückgehalten wird, wenn der Verschluß die Geschlossen-Stellung einnimmt.

Bei Kernstrahlungsmeßgeräten sind die Kernstrahlungsquellen in Gehäusen angeordnet, die Öffnungen aufweisen, welche durch Verschlüsse gesteuert werden, z. B. über elektrische Magnetspulen, einen pneumatischen Antrieb od. dgl., um die Strahlung in einer entsprechenden Kernstrahlungsquelle im Gehäuse eingeschlossen zu halten oder aus dem Gehäuse austreten zu lassen. Beispiele für derartige Verschlüsse sind in den USA.-Patentschriften 2 858 450 und 2 932 744 dargestellt und beschrieben. Derartige bekannte Verschlüsse bestehen normalerweise aus hitzebeständigem Material und wirken als Abschirmung für die aus der Kernstrahlungsquelle ausgesandten Strahlen, so daß die Strahlung im Gehäuse eingeschlossen ist und nicht durch die öffnung nach außen treten kann, wenn der Verschluß geschlossen ist.

In der' Regel arbeiten derartige Verschlüsse einwandfrei, so daß beim Abschalten des Antriebes der Verschluß automatisch in seine Geschlossen-Stellung zurückkehrt, beispielsweise durch Verwendung einer Rückziehfeder od. dgl. Im Falle eines außergewöhnlichen Ereignisses, z. B. des Ausbruchs eines Feuers, ist es wichtig, daß das Gehäuse der Kernstrahlungsquelle keinen Schaden nimmt und daß die gesamte Strahlung im Gehäuse eingeschlossen bleibt.

Aufgabe der Erfindung ist es somit, einen Sicherheitsverschluß der eingangs angegebenen Art so auszubilden, daß sich das Verschlußteil bei Eintritt einer vorgegebenen erhöhten Temperatur, z. B. im Brandfall, automatisch schließt und auch bei noch höherer Temperatur nicht mehr öffnet.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß eine erste Vorrichtung auf eine vorbestimmte, über der Betriebstemperatur liegende Umgebungstemperatur anspricht und den Verschluß in die Geschlossen-Stellung bringt und eine zweite Vorrichtung selbsttätig den Verschluß in der Geschlossen-Stellung verriegelt, wenn der Verschluß dadurch geschlossen worden ist, daß die Umgebungstemperatur einen höheren Wert angenommen hat.

Mit einem derartigen Sicherheitsverschluß wird die gestellte Aufgabe einwandfrei gelöst und der Verschluß automatisch geschlossen und fest verriegelt.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen.

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung an Hand von Ausführungsbeispielcn erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schaubildliche Ansicht einer Kernstrahlungsdickenrneßeinrichtung mit einem Sicherheitsverschluß gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 in Aufsicht und in vergrößertem Maßstab ίο den Meßkopf der Strahlungsquelle, teilweise herausgebrochen dargestellt,

Fig. 3 in Aufsicht — teilweise herausgebrochen — den Sicherheitsverschluß und die Betätigungsvorrichtung hierfür,

Fig. 4 von unten die in Fig. 3 dargestellte Vorrichtung,

F i ₆. 5 in vergrößertem Maßstab einen Schnitt entlang der Linie 5-5 der F i g. 4,

F i g. 6 im Schnitt den Sicherheitsverschluß verriegelt in seiner geschlossenen Stellung,

F ι g. 7 einen Schniti durch den verriegelten Verschluß und seine Führung nach der Linie 7-7 der Fig. 6,

F i g. 8 im Schnitt eine gegenüber der F i g. 5 abgeaj änderte Ausführungsform,

F i g. 9 den Verschluß nach F i g. 8 in seiner verriegelten Stellung,

Fig. 10 einen Schnitt nach der Linie 10-10 der Fig. 9,

F i g. 11 das Gerät nach F i g. 3 von unten in einer abgeänderten Ausführungsform,

Fig. 12 einen Schnitt durch die Verschlußverriegelung bei der abgeänderten Ausführungsform nach Fig. 11, bevor die Verriegelung freigegeben ist,
Fig. 13 in einem der Fig. 12 ähnlichen Schnitt die Verschlußverriegelung nach ihrer Auslösung,

Fig. 14 einen Schnitt nach der Linie 11-11 der Fig. 11 und 12,

F i g. 15 im Schnitt die Verriegelung des Ver-4T Schlusses und ihrer Tragplatte,

Fig. 16 eine Ansicht einer anderen abgeänderten Ausführungsform von unten und teilweise herausgebrochen,

F i g. 17 in Ansicht, teilweise herausgebrochen, die Verschlußverriegelung der Ausführungsform nach Fig. 16,

F i g. 18 in einem senkrechten Schnitt in vergrößertem Maßstab die Verschlußverriegelung nach der Linie 18-18 der Fig. 17,

Fig. 19 einen Schnitt durch die Verschlußverriegelung nach der Linie 19-19 der Fig. 18, und

F i g. 20 einen Schnitt durch einen Teil der Verriegelung nach Fig. 19, nachdem die Metallsperre entfernt ist.

Bei F i g. 1 ist eine Kernstrahlungsdickenmeßeinrichtung mit einer elektronischen Apparatur 12 über flexible Kabel 13 und eine dazwischen angeordnete Abschaltvorrichtung 14 verbunden. Eine Leitung 15 führt von dem Gehäuse 12 zu einer kombinierten fio Aufzeichnungs- und Fernsteuerungseinheit 16, die an einer Bedienungsstation angeordnet ist.

Die Dickenmeßeinrichtung 10 kann eine beliebige, ein radioaktives Material als Quelle verwendende Einrichtung sein. Ihr Aufbau kann so gewählt sein, wie z.B. in den USA.-Patenten 2 790 945 und 2 829 268 angegeben. Weiterhin kann im Rahmen der Erfindung eine Rückstreumcßvorrichtung entsprechend USA.-Patt:nt 2 858 450 sein.

Nach Fig. 1 besitzt die Meßeinrichtung 10 einen C-förmigen Rahmen 20 mit einem oberen Schenkel

21 und einem unteren Schenkel 22, der von einem auf einer Tragschiene 24 hin- und herbeweglichen Wagen 23 aufgenommen wird. Ein Gehäuse 25 ist mit der Schiene 24 befestigt und weist einen Motor auf, der so geschaltet ist, daß er den Rahmen 20 in Pfeilrichtung 26 bewegt.

Ein Strahlerkopf 30 ist an dem unteren Schenkel

22 des Rahmens 20 und ein Detektorkopf 31 an dem oberen Schenkel 21 direkt über dem Kopf 30 angeordnet. Die Köpfe 30 und 31 bilden einen Spalt oder Zwischenraum zwischen sich durch den eine durchlaufende Matcnalbahn W gefuhrt wird. Nach F i g. 2 weist der Kopf 30 ein eine Platte 34 tragendes Bauteil 33, das eine Abdeckung für ein zylindrisch geformtes Gehäuse 35 bildet, welches eine Strahlungsquelle 36 enthält, auf. Die Platte 34 hat eine U-förmige Öffnung 37 (F i g. 3), durch die die Strahlung nach oben gegen den Kopf 31 gerichtet wird, w.e durch Pfeil 38 angezeigt.

Die Strahlung der Quelle 36 ist vorzugsweise eine durchdringende Strahlung, z.B. Beta-, Gamma-, Bremsstrahlung oder eine andere entsprechende Strahlung, mit der das zu messende Material bestrahlt wird. Der Strahlungsdetektor in dem Kopf 31 kann ein Szintillationsdetektor oder eine Ionisationskammer sein, welche die durch die Materialbahn W hindurchtretende Strahlungmenge bestimmt. Die Wahl der Strahlungsart hängt von der Eigenschaft und Dichte des zu messenden Materials ab; d. h., daß ein zweckmäßiges De.ek.oransprechen bei Venvendung von Beta- oder Bremsstrahlung für Materialien mit geringem Gewicht erzielt wird, daß aber keine Absorption von einer in stärkerem Maße durchdringenden Strahlung wie z.B. Gammastrahlung auftritt. Andererseits kann es zweckmäßig sein, eine Gammaquelle beim Messen verhältnismäßig dünner Materialien zu benutzen. Typische Beispiele von Betastrahlern sind Strontium 90 und Krypton 85, während

Ä^{41 undCäsiuni 1378ecigneleGamma}-

ben der öffnung 37.umfaßt ein Solenoid 50, dessen Arbeitsspule 51 an einer Verlängerungsplalte 52 befestigt ist, welche an der Unterseite der PIaUe 34 durch Schrauben 54 festgeschraubt ist Das Solenoid 50 besitzt einen T-förmigen Anker 55 dessen vordcres Ende mit einem Paar Flansche 56 verschen ist die zwischen sich einen senkrecht liegenden Block 57 aufnehmen. Der Block 57 trägt an seinem oberen Ende einen Gewindebolzen 58 der in Bewcßungsrichtung des Solenoidankers liegt Ein Arm 60 (Fig.3) ist an dem Verschluß 40 mit Schrauben 61 befestigt und erstreckt sich nach unten um den durch ein im Arm 60 gebildetes Loch vorspringenden Bolzen 58 aufzunehmen Ein Paar von Gceenmuttern 53 ist an dem Bolzen 58 an den beiden eegenüberliegenden Seiten des Armes 60 vorgesehen und ermöglicht eine Einstellung, des Verschlusses in bezug auf den Solcnoidanker 55

Der Verschluß 40 wird in seine geschlossene 1 agc ao bei Entregung des Solenoids 50 durch ein RückMHl- oder Spannfederpaar 65 bewegt, deren eines 1 ndc an der Platte 34 durch ein Federhaltelauct 6i (Fig. 4) befestigt ist. Die anderen Enden duM cd« 65 sind mit dem Solenoidankcr 55 mittels eines Hut- »5 lagers 70 verbunden welches an rinn pi,„₍',i, si durch einen Schraubenbolzen 71 b£ti st- I eher sich durch ausgerichtete in dem Lafer 70 ' η Flanschen 56 und dem Block'57 vorecsehene 1 .'· 1 erstreckt. Wenn somit das Solenoid erreet wird'' · .· wcgt sich die aus dem Block 57 dem VcrschluU in 60 und dem Verschluß 40 h^uT ^vc"^uim "ⁿⁱ nach links in I-Tg^wodurchΤΛίΔΓ,ΐ"? spannt werden und die Üffnune 17 freigeben ,-Vd Wenn das Solenoid entregt wird führen die Im ■' , 66 den Verschluß 40 in Hne Hit-' ΛΓίη.,η« ντ . '· ■ ßende Stellung zurück. ""nung „V7 st· λ.

Mit der Erfindung wir«! · a
schlagen, die auf das Ai.ft^t · ^An<?^rUn.^unS ^{Vr; Λ}' hen Ten perat_{ur 2urn} p"*'" ?% ^b.^cst"!\^mt™
«o spricht. Vor7u«S JA ° ^{MS 5 :}""'

Fig. 3 bis5 ist eine gefräste Nut 39 ,η-nerhalb der Platte 34 rund um die öffnung 37 vorgcsehen und bildet eine Führung für einen Verschluß 4« mit einem nach außen vorspringenden Flansch 41, der in die Nut 39 vorsteht. Somit wird der Ver-Schluß 40 verschiebbar zwischen einer geschlossenen Stellung, wie in voll ausgezogenen Linien dargestellt, und einer offenen Stellung aufgenommen, in der der Verschluß nach links in F i g. 3 und 4 zum Freigeben der öffnung 37 zurückgezogen ist. In der geschossenen Stellung wird der Flansch 41 an dem vorderen Ende des Verschlusses 40 von dem entsprechenden Teil der Nut 39 aufgenommen, so daß das Zusammenwirken von eingesetztem Flansch 41 und Nut 39 eine wirksame Abdichtung zwischen dem Verschluß 40 und der Platte 34 bildet.

Der Verschluß 40 ist aus geeignetem Material hergestellt, welches übermäßig hohen Temperaturen widersteht, wie sie beispielsweise bei einem Feuer vorkommen; er bildet fernei eine wirksame Abdichlung zum Abschirmen einer Strahlung aus der Quelle 36. Geeignete Materialien für den Verschluß sind in den beiden genannten USA.-Patenten 2 858 450 und 2 932 744 genannt.

Eine Vorrichtung für das Verschieben des Ver-Schlusses 40 innerhalb der Führung 39 zum Freige- ^ηΓ^
und in Reihe zur Spule 51

Die wärmeempftndliche Sichemno Rn
z.B. den Stromfluß ζ _m sSS I j

bungstemperatur uneefähr 1-5r' u A° V "
rung 80 ist für den FrI Ινό κ ^eirel,^ch _n ^t· ^{Die Slt}
Energie zum Solenoid beTSr- elekl,„du vorhanden ist obeleirh m · ^iemP^{eratur Γικ|} kann, daß zu' dem 7eUnunk? ?^g™i^{lch CIwni ter} tür erreicht ist, entwede das Wh ικ
sam geworden ist oder S ™°·^Η selbst
zum Solenoid unterbrochen ,2? f ™
stromlos geworden sind

Die Erfindung enthält ferner \a„ 1 , u ,
Auftreten einer noch nöh^ χ '
chen und ein FrSy-n der ^TemP^eratur ""⁵P^" zum Verriegeln de Γ VeLhLf ^SP^elcl^lerten ^ergx nen Stellung bewirken '" «eschlossc-

Nach den F i e 4 und <; · ·
winde versehene öffnung «e ""^ ^{mit Schraub}8^e platte 34 vorgesehen „nH '." . ^Befcstii^unf

gleiche blinde zylindrische £5 ^ei"^e T

kleinerem Durchmesser vn^ Z. £?^g
leicht geneigten wSte Ϊ^ ?
Bohrung 86 hat
einem e'ngen M

/ Λ

,ordnet ist, die die F₀Jn₈ ^ V^JuB £ det. Eine zylindrische Fassung 90 .s tinne hajb der Bohrung 86 angeordnet und besitzt ein*^™<-g

Kammer 91. von der eine ^"««^Ä^ nung 92 ausgehl, die über eine ringförmige innere

Schulter 93 verbunden ist. _q2

Ein gehärteter Stift 95 nt in J",^™ⁿB ⁹J* ^ geordnct und mit einer Spitze 96 und einem innei halb der Kammer 91 versch.ebbaren zy.ndns el-Kopf 98 versehen. Eine Sprengpat one 1UU mu Schießpulver ist innerhalb der Fassung VU na nt oen

Sn S^ Sft£Ä wÄ SÄ nung 85 eingeschraubt Κ·™**«™*^^ ausgebildet, daß sie einem GeschoEI fu _ein 5 5m η Gewehr nur ohne Kugel und ohne Zundhuldeij ah nelt. Sie enthält ein Schießpulver, d«.«p od.«, wenn die Patrone eine bestimmte Temperatur er reicht. Diese Temperatur hegt oberhalb^ 150MC, wie oben für die Schmelzsicherung 80 erwähnt, und liegi beispielsweise in der Größenordnung von 200 C

odermehr. . _sj

Wenn die Patrone 100 explodiert, wird die Spure

90 des gehärteten Stiftes 95 #«J ^d« ^™^ _d zwischen der Endoberflache 87 der Bohrung BO und der Nut 39 (F i g. 5) getrieben und vtrform.^d e Nut 39 und den Flansch 41 so (F. *J>'™£jJ_{t isl} schluß 40 zwangsweise mit der Platte^34 Jj» und an einer Bewegung zum I revgebe" der 011 nung 37 verhindert wird Somit ""Erbricht tadeni JaIl daß die den Kopf 30 umgebende £™^ ™£ bestimmten Wert, τ.. B. 150 C, erre cni^ rung 80 den S^mkre^ zum S lenoid 50 so d .α Spannledern 85 den VcrschlulJ 4W in cmc u.e nung 37 verschließende Stellung bewegen und dadurch den Austritt der Strahlung aus den^ SM^ lungsgehäuse 35 verhindern fc.ne y«^te™^^r der Umgebungstemperatur brmg,dan 100 zum Explodieren, so daß der B=hartete M » den Vcrschluß 40 in seiner gese ho _a >aien S dlunfc verriegelt und verhindert daß s ch ^df^{r VcrS}™^U auch nicht bei einem plötzlichen St oß,,offnenkann.

Kinc vereinfachte Ausfuhrunpform «ner enu gelungsvorrichlung gemäß der h f.ndung,^X m^d«i Fig. 8 bis 10 dargestellt. Bc, d es ■ Aus'uhn _{in Rich auf die} g

_s,_e„ _zum Abschirmen der Strahlung steht und in eine offene Stellung durch Erregen eines Solenoids on ^ ^ _s^_{licBen des} Verschlusses im Falle _dcs Auftretens von Feuer einfach dadurch gewährleij£*?_d, daß eine auf die umgebende Hitze anspre-μ ' . _{R u u dem Solenoid} vorge-

^ JrADtal Anordnung stellt eine zuverlässige _{wirtschaftlichc} Sicherheitsvorrichtung dar, die _{ährleistet daß} der Verschluß sich schließt, wenn

'e Umgebungstemperatur einen bestimmten Wert

_l$ ^Rn weiteres wichtiges Merkmal besieht in der

i_{S d} gespeicherten chemischen Energie

Vcrwena y g , ^^ _{daß djc pa}_

™_m°_{crhalb dcr Platlc} 34 entweder direkt an der _{d Vcrschluß oder hinte}r einem geharuhninfc ^ _wdcher ,„ _{dcr Nahc der}

j * _{D h} ._{ßl die Patrone 100} stellt eine

™Jf^jji_ß,_{iche und wir},_schaftliche Verriegelungsano'rdnung dar, die ihre gespeicherte chemische ß b _{dic Urngcbungsle}m_Peratur

dnen'noch höheren Wert erreicht, und stellt dadurch ^ _{Vcrsch!uß in seiner gcschlossenen}

^ _{feslgehaUen wird}.

_Die Verschlußverriegelung nach der Erfindung ,st vollkommen in sich geschlossen, während sie bei

_bcvorzugten Ausführungsform als in die Platte _Ft_{hru f}„_r ^ _{Vcrschluß 40 ejngebaut}

_{d 1U ist}, _{ist klar}, _{daß die re}l_ative Lage der

β umgekehrt werden kann. Mit anderen Worten,

kommen in dem Verschluß 40 angeordnet und so komme na miteinander zusammen-

- ß^uh,t ^ ^ ^^^ _{und dcp Vef}.

Schlußführung verformen.

. ._n · _{Antdeb fUr das r},_ff.

Schließen des Verschlusses 40 verwende! Vorzugsweise wird ein einziger Antrieb, wie

beispielsweise das Solenoid verwendet, so kann aber 1 _{dcr Erfindu cin hlflbelä}.

fc fe _{wie χ ß} ^_{n Kolbenmolor vcrwendel}

g ^^ ^_n , _{uf(amrjeb verwendct wirdi wjrd}

. _{or stromlos gcmachl}, _WCnn die Luftzuführungslcitung

^sEm"'"'*^Si

110 hat eine ebene Endfläche 11 I dieht an der 39, weiche auch eine Seite des Ve sch>«f^cs . _d nimmt, und gehl ^n «ner ßroBcren tnn^^^ versehenen Bohrung^112 aus. «a

100 in die Β°^Η™^η8¹¹⁰"^Πε^ΑΓΪηι die Pasei 114 in die Bohrung 112 ^^h™"J^ ™,_{00 einc} trone 100 festzuhalten. Wenn die Patrone '"» ^^ vorbestimmte Temperatur errc.cm unu explodiert, werden der anliegende Ί« I der Na^ und der entsprechende Teil des I; lanst .

schlusses 40 (Fig.9) so weit ^;/⁰^'^_verriegelt schluß 40 in der geschlossenen Sie lung^verneg und an einer Bewegung gchmdert wird so jaö α Strahlung innerhalb des Gehäuses 35 ^"J_n Aus Zeichnung und Beschreibung «gbn«ch, d-u ein StrahlungsmeBgerat nach vorl cgend «Erfindung wichtige Sichcrheitsmerkmalc »"«*^e«'·.. _ftrctcn. ^dShS L ill^S umgetnden Be- ^ ^_{1 Ausfüh fom nach den Fig}. _{12 bis ist eine 7V}i_indrische, quer ausgerichtete Bohrung ^ Aussparung 285 innerhalb der Platte 34 vorge_{sehen und erslreck( sich von eincm vcr}senkten Gewindete!! 286 an einer Außenseite der Platte 34 nach _innen in Überschneidung mit der Verschlußöffnung _{jn der pla1(c 34 Somi}, _sch,_{ießl sich an die Ausspa}.

_{oJer Boh 285 achsgleich und} konzentrisch

^y ^ _{Durchmcsscr k]cincrc Bohrung 28R an wd}.

_{dje cjnen Τ(},_{π der Vc}rschlußführung bil-

dende Nut 39 öffnet, und eine ringförmige, innere

_Ejn verlängerter Stift oder Kolben 290 ist durch g _h ^

einem schaftähnlichen, verlängerten, zylindrischen Teil bzw. Stift 291 versehen, welcher sich in die Bohrung

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288 erstreckt. Der Stift 291 des Kolbens 290 ist im Vergleich zu dem der Bohrung 288 im. Durchmesser etwas kleiner. Das vordere Ende des Kolbens 290 endet in einem etwas vergrößerten, zylindrischen Teil 292, welcher mit dem Stift 291 eine ringförmige, nach innen zeigende Schulter 293 bildet. Der Durchmes:.cr des vorderen Teiles 292 ist so ausgebildet, daß er einen losen Sitz in der Bohrung 288 bildet.

Ein zylindrischer Bund 294 ist an dem inneren Ende des Kolbens 290 gebildet und hat einen äußeren Durchmesser, welcher ungefähr mit dem der Bohrung 285 übereinstimmt und einen losen Sitz darin bildet. Der Bund 294 ist mit einem kurzen, nach innen vorstehenden, eine Feder abstützenden Ansatz 296 versehen.

Eine ringförmige, verjüngte Schulter aus einer eulekiischen Legierung oder Lötmittelzusammensetzung ist an dem Kolben an einem Axialteil des Stiftes 291 vorgesehen. Der Ring 295 ist somit im wesentlichen kegelstumpfförmig, wobei seine Grundfläche sich gegen den Bund 294 abstützt und einen Durchmesser hat, welcher wesentlich größer als der der Bohrung 288 ist. Die äußere kegelstumpffönnige Oberfläche des Ringes 295 ist so proportioniert, daß sie mit.der Schulter 289 im Eingriff steht und somit eine Sperre bildet, welche den Kolben 290 und den oberen Teil 292 in einer zurückgezogenen oder inneren Stellung festhält. Eine schraubenförmige Druckfeder 298 ist innerhalb der Bohrung 285 angeordnet. Ihr inneres Ende faßt über den Ansatz 296 und stützt sich gegen den Bund 294 ab. Die Feder wird in ihrer zusammengedrückten Stellung innerhalb der Bohrung 285 durch einen Stöpsel 299 festgehalten, welcher in die versenkte Bohrung 286 eingeschraubt ist und mit dem Ende der Feder im Eingriff steht.

Eine Öffnung 200 mit einem Durchmesser, der etwas größer als der der Bohrung 288 ist, ist innerhalb" des Flansches 41 des Verschlusses 40 vorgesehen und so angeordnet, daß sie in Ausrichtung mit der Bohrung 288 liegt, wenn sich der Verschluß 40 in seiner geschlossenen Stellung befindet. Nach F i g. S erstreckt sich eine Sickeröffnung 202 senkrecht nach oben von der Unterseite der Platte 34, schneidet die Bohrung 285 und ist nahe dem Lötmittelring 295 angeordnet.

' Beispielsweise kann der Ring 295 aus einer Lötmittelzusammensetzung bestehen, die etwa 95 %> Zinn, 3,5⁰O Silber und 1 °/o Antimon enthält, so daß sie einen eutektischen Schmelzpunkt von ungefähr 220¹ C hat. Es kann jedoch jedes Metallegierungsmaterial verwendet werden, das genügend Widerstand gegen Kaltfluß aufweist, um seine Form über einen langen Zeitraum bei Temperaturen unterhalb der eutektischen Temperatur zu halten, und das bei einer bestimmten Temperatur schmilzt, damit der Kolben 290 für eine VerschUeßbewegung in Eingriff mit dem Verschluß 40 freigegeben wird.

Wenn somit die das Meßgerät 210 umgebende Temperatur auf ungefähr 150° C ansteigt, brennt die Sicherung 80 durch und unterbricht den Stromkreis zum Solenoid, so daß die Federn65 den Verschluß40 in seine Schließstellung bewegen. Bei dieser Temperatur kann jedoch der Strom zum Solenoid bereits abgeschaltet worden sein, und die Sicherung 80 wirkt demgemäß als Sicherheitsvorrichtung, um sicherzustellen, daß der Verschluß schließt.

Wenn die Umgebungstemperatur weiter ansteigt und eine Temperatur von ungefähr 220° C erreicht, schmilzt das Lötmittel des Ringes 295, und das geschmolzene Material fließt nach außen durch die Sikkeröffnung 202. Das Schmelzen des Ringes 295 entfernt somit die den Kolben 290 in seiner zurückgezogenen Stellung festhaltende Sperre, und die Feder 298 drückt den spitzen Teil 292 des Kolbens 290 in die Öffnung 200, welche innerhalb des Verschlußflansches 41 gebildet ist. Dadurch wird der Verschluß 40 zwangläufig in seiner Schließstellung ver-

to riegelt. Wie Fig. 9 zeigt, wird der Kolben 290 in der Bohrung 288 beispielsweise durch mechanische Erschütterung oder durch eine leichte Bewegung des Verschlusses in Richtung auf seine Öffnungsstellung zu verkantet, so daß die Schulter 293 mit der Platte 34 genau außerhalb der Bohrung 288 in Eingriff kommt und verhindert, daß sich der Kolben selbst dann zurückziehen kann, wenn die Umgebungstemperatur den Punkt übersteigt, bei dem die Feder 298 unwirksam wird.

Der Sicherheitsverschluß nach der Erfindung sieht einfache, verläßliche und wirtschaftliche Mittel zum Verriegeln des Verschlusses in seiner Schließstellung beim Auftreten von übermäßiger Hitze, z. B. bei Feuer, vor. Somit sieht der Sicherheitsverschluß nach der Erfindung Mittel zum Schließen des Verschlusses bei Erreichen einer vorgegebenen ersten Temperatur durch Schmelzen der Sicherung 80 und Betätigung der Rückzugsfedern 265 vor, sowie eine Sperrl·, welche bei Erreichen einer zweiten, vorgegebenen

höheren Temperatur entfernt wird und ein bewegliches Element freigibt, das den Verschluß verriegel'.. In der verriegelten Lage ist jede Möglichkeit, daü eine Strahlung durch zufälliges öffnen des Vi-Schlusses frei wird, nachdem der Verschluß geschlo·,

sen und verriegelt worden ist, vollkommen ausi.v schaltet.

Auch diese Verriegelungsanordnung ist vollkon; men in sich unabhängig. Während bei der bevomi ten Ausführungsform gezeigt worden ist, daß sie

die Platte 34 eingebaut ist, die die Führung für ikü Verschluß 40 enthält, kann die relative Anordnu ider Teile umgekehrt werden, d. h., die bewegliche Teile der Verriegelungsanordnung können vollkommen innerhalb des Verschlusses 40 angeordnet we·

den, wobei sich der Stift 291 nach außen in Verriet lungseingriff mit der Verschlußführung bewegt.

Wie bei den Fig. 16 und 17 ist der sich nach innei. erstreckende Teil des Verschlusses in der Nähe d<-. Armes 60 mit einer V-förmigen Ausnehmung 3%

versehen, welche im Körper des Verschlusses 40 gebildet ist. Die Ausnehmung 390 kann beispielsweise gefräst sein und hat eine Tiefe von annähernd de; halben Dicke des Verschlußkörpers 40, wie in Fig. 18 dargestellt ist. Die Ausnehmung 390 er

streckt sich quer über die ganze Breite des Verschlusses 40 und öffnet sich demgemäß nach außen an jeder Seite des Verschlusses.

Zur Verriegelung des Verschlusses in der geschlos senen Stellung beim Auftreten einer bestimmten ma-

ximalen Temperatur dient eine Stahldrahtfeder 395, die eine V-förmige Gestalt hat. Die Feder 395 wird von der Ausnehmung 390 aufgenommen und hat eine solche Länge, daß, wenn die Feder in gespanntem Zustand halb zusammengedrückt ist, ihre Spitze

396 im wesentlichen an der Spitze der Ausnehmung 390 liegt und ihre beiden Enden 397 und 398 innerhalb der Abmessungen des Verschlusses und an oder in der Nähe der beiden Seiten der Nut genau hmer-

d?

halb der offenen Enden der Ausnehmung 390 liegen.

Der verbleibende Raum innerhalb der. Ausnehmung 390 ist mit einem schmelzbaren metallischen Material 300 ausgefüllt. Beispielsweise kann das Material 300 aus einer Lötmittelmischung hergestellt sein, welche ungefähr 95°'u Zinn, 3,5^u/» Silber und I °/n Antimon enthält, so daß sie eine eutektische Schmelztemperatur von ungefähr 220° C hat. Es kann jedoch auch anderes Legierungsmaterial verwendet werden, das genügend Widerstand gegen Kaltfließen aufweist, um seine Form zu behalten, das Kriecherscheinungen an der Feder 395 über längere Benutzungsperioden bei Temperaturen unterhalb der eutektische!! Temperatur verhindert und das bei einer bestimmten Temperatur schmilzt und die Feder 395 freigibt.

Um das Festhalten der Verriegelungsfeder in der Ausnehmung 390 sicherzustellen, kann die Feder durch eine Kopfschraube 399 gehalten werden, wobei der Kopf sich über die Federspitze 396 erstreckt. Die Schraube 302 hält die Drahtfeder während des Eingießerts und Erstarrens des Lötmittelmaterials 300 fest und stellt ferner sicher, daß die Feder in der Ausnehmung bleibt und ihre Lage zum Verschluß beibehält, nachdem das Lötmittel geschmolzen ist.

Die Querlänge der Feder 306 in gestrecktem Zustand ist größer als die Breite des Verschlusses 40. Infolgedessen erstreckt sich ein Teil der Federenden 397 und 398 durch die offenen Enden der Ausnehmung 390, wi.e in Fig. 20 dargestellt. Um eine zwangläufige Verriegelung vorzusehen, kann die Verschlußfühmngsplatte 34 mit einem Paar gegenüberliegender, quer miteinander ausgerichteter öffnungen 307 und 308 versehen sein. Die öffnungen liegen in Deckung mit den offenen Enden der Ausnehmung 390 bei geschlossenem Verschluß und stellen einen offenen Bereich dar, in welchen sich die entsprechenden Federenden 397 und 398 nach Durchschmelzen des Sperrmaterials 300, wie in Fig. 9 dargestellt, bewegen. Eine Sickeröfl'nung 310 kann zum Abführen des geschmolzenen Materials 300 vorgesehen sein, damit eine vollständig freie Bewegung der Federenden in die Verschlußvcrriegelungsstellung gewährleistet ist.

Wenn die Enden der Feder 390 so von den öffnungen 307 und 308 aufgenommen und mit ihnen in Eingriff gekommen sind, ist der Verschluß in seiner geschlossenen Lage zwangläufig verriegelt; wird versucht, den Verschluß zu öffnen, werden die aus den

ίο Federenden 397, 398 und den öffnungen 307, 308 bestehenden und miteinander zusammenwirkenden Verriegelungselemente innerhalb der Führungswände weiter in Eingriff miteinander gebracht. Während der Verschluß um ein kleines Stück zurückgezogen werden kann, bevor diese Teile in verriegelnden Eingriff miteinander kommen, reicht diese Bewegung jedoch nicht aus, um einen Teil der öffnung freizulegen, welche durch den Verschluß verschlossen ist; die Länge des Flansches 41 und die Tiefe der damit zu-

»0 sammenwirkenden Ausnehmung 390 an dem vorderen Ende des Versthlusses reichen somit aus, um sicherzustellen, daß der Verschluß geschlossen bleibt. Nach den Fig. 17 und 20 ist die Nut 390 nach oben offen; sie kann natürlich im Rahmen der ErIIn-

»5 dung so ausgebildet sein, daß eine Verriegelungsfeder in ihr angeordnet werden kann. So kann eine unterschnittene Nut vorgesehen werden, wobei dann die Schraube 302 entfallen kann. Ferner kann der Verschluß aus zwei Teilen hergestellt werden, d. h. aus einem unteren Teil mit einer die Feder aufnehmenden Nut und einem oberen Abdeckteil für die Ausnehmung. Auch in diesem Falle kann die Schraube entfallen.

Die Verriegelungsfeder 395 kann auch aus anderem als rundem Stahldraht hergestellt sein; so kann z. B. eine Blatt- oder Schraubenfeder verwendet werden, die in gespanntem und zurückgezogenem Zustand mittels einer eutektischen Metallsperre gehalten wird und sich in eine Arbeitsstellung zum Blokkieren oder anderweitigen Verriegeln des Verschlusses in seine Schließstellung bewegt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

374?

Claims (15)

Patentansprüche:

1. Sicherheitsverschluß für das Gehäuse einer radioaktiven Strahlungsquelle, die Bestandteile einer Meßeinrichtung zur Messung von Materialeigenschaften, z. B. der Dicke eines bahnförmigen Materials ist, wobei das Gehäuse eine öffnung für den Durchtritt der Strahlung aus dem Gehäuse zur Vornahme von Messungen aufweist, wenn der Verschluß in der Offen-Stellung steht, und wobei die Strahlung im Gehäuse zurückgehalten wird, wenn der Verschluß die Geschlossen-Stellung einnimmt, gekennzeichnet durch eint erste Vorrichtung (SO, 51, 65, 80), die auf eine vorbestimmte, über der Betriebstemperatur liegende Umgebungstemperatur anspricht und den Verschluß (40) in die Geschlossen-Stellung bringt, und eine zweite Vorrichtung (95, 100), die selbsttätig den Verschluß (40) in der »o Geschlossen-Stellung verriegelt, wenn der Verschluß dadurch geschlossen worden ist, daß die Umgebungstemperatur einen höheren Wert angenommen hat.

2. Sicherheitsverschluß nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß (40) durch eine elektrisch betätigte Antriebsvorrichtung (50, 51) beaufschlagbar ist, mit der eine auf den niedrigeren Wert der Umgebungstemperatur ansprechende Schmelzsicherung (90) in Reihe geschaltet ist.

3. Sicherheitsverschluß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein am Verschluß (40) vorspringender Flansch (41) in eine Nut (39) in einer Abstützplatte (34) eingreift und in ihr verschiebbar gelagert ist, und daß die Verriegelung als gegenseitige Sperre zwischen-Flansch (41) und Nut (39) ausgebildet ist.

4. Sicherheitsverschluß nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Abstützplatte (34) nahe der Nut (39) eine Aussparung (86, 285, 290) vorgesehen ist, in welcher eine Sprengpatrone (100) angeordnet ist, und daß die Sprengpatrone (100) bei Erreichen der höheren Temperatur detoniert und dadurch Nut (39) und *5 Flansch (41) verformt, wodurch der Verschluß (40) in der geschlossenen Stellung verriegelt wird.

5. Sicherheitsverschluß nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Aussparung (86) ein gehärteter Stift (95) verschiebbar angeordnet ist.

6. Sicherheitsverschluß nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine wärmeempfindliche Sperre (295), welche das bewegbare Bauteil (291, 292) in der zurückgezogenen Stellung festhält und auf die höhere Umgebungstemperatur zur Freigabe des bewegbaren Bauteiles anspricht.

7. Sicherheitsverschluß nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperre (295) aus einer eutektischen Legierung mit dem höheren Schmelzpunkt besteht.

8. Sicherheitsverschluß nach Anspruch 6 oiler 7, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegbare Bauteil (291, 292) durch eine Druckfeder (298) vorgespannt ist, welche durch die Sperre (295) normalerweise gespannt gehalten wird.

9. Siclierheitsverschluß nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegbare Bauteil (291, 292) einen in der Öffnung axial bewegbaren Stift (291) und die Sperre einen den Stift umgebenden Lötmittelring (295) aufweist, und daß im Flansch (4J) eine öffnung (200) vorgesehen ist, die in Deckung mit der Austrittsöffnung des den Stift führenden Kanals in der geschlossenen Stellung des Verschlusses (40) steht.

10. Sicherheitsverschluß nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der öffnung (200) eine ringförmige Schulter (289) vorgesehen und der Lötmittelring (295) mit einer Außenfläche versehen ist, welche mit der Schulter (289) zum Festhalten des Stiftes (291) in der zurückgezogenen Stellung im Eingriff steht, daß eine Druckfeder (298) in der Öffnung (285) angeordnet ist und mit dem Stift (291) im Eingriff steht, und daß sich die Druckfeder (298) gegen einen die öffnung verschließenden Stöpsel (299) abstützt.

11. Sicherheitsverschluß nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (291) mit einem Kopfteil (292) versehen ist, der eine äußere Schulter (293) bildet, welche mit der Abstützplatte (34) an der öffnung (200) in Eingriff kommt.

12. Sicherheitsverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine dem Verschluß (40) zugeordnete Verriegelungsvorrichtung (395) aus Federmaterial mit Endteilen (397, 398) versehen ist, welche zwischen einer ersten Lage, unter welcher das Federmaterial eine unbeschränkte Bewegung des Verschlusses (40) zwischen seinen Endstellungen zuläßt, und einer bewegten Stellung beim Freigeben des Federmaterials verschiebbar sind, in welcher der Verschluß in seiner geschlossenen Stellung verriegelt ist, und daß eine auf Wärme ansprechende Sperre (300) die Endteile in ihrer ersten Lage festhält und auf eine bestimmte Umgebungstemperatur anspricht, welche zum Freigeben der Endteile und zum Bewegen in ihre vorgeschobene Stellung höher als die erste Temperatur ist.

13. Sicherheitsverschluß nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsvorrichtung eine Feder (395) mit gegenüberliegenden Enden (397, 398) enthält, welche durch die Sperre (300) festgehalten werden und eine Bewegung des Verschlusses (40) ermöglichen, und welche beim Lösen der Sperre (300) freigegeben werden und sich in die vorgeschobene Stellung bewegen, um eine Öffnungsbewegung des Verschlusses zu verhindern.

14. Sicherheitsverschluß nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperre (300) aus einer eutektischen Legierung mit einem solchen Schmelzpunkt besteht, daß die Legierung zum Freigeben der Feder schmilzt.

15. Sicherheitsverschluß nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß in einer in dem Verschluß (40) angeordneten etwa V-förmigen, querverlaufendcn Ausnehmung (390) eine etwa V-förmige Feder (395) angeordnet ist, welche^-in der Ausnehmung (390) in halb gestrecktem Zustand durch eine Sperre (300) festgelegt ist, wobei die beiden Endteile (397, 398) der Feder in die öffnung zurückgezogen und auf die Dimensionen des Verschlusses (40) beschränkt sind.

!6. Sicherheitsverschluß nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß in der Abstützplatte (34) Öffnungen (307, 308) in Deckung mit den Enden der Ausnehmung (390) vorgesehen sind, wenn der Verschluß (40) seine geschlossene Stellung einnimmt, um die beiden Endteile der V-förmigen Feder beim Freigeben durch Schmelzen der Sperre (300) aufzunehmen.