DE1817218A1 - Zerlegbare Schutzzelle - Google Patents

Description

27.12.1968 DIpL-Ing. Lamprecht

München 22, Stelrwdorfctr. 10

Soci6t6 LA CALHENE, 95 - BEZONS (Prankreich)

Zerlegbare Schutzzelle

Die Erfindung bezieht sich auf eine zerlegbare Schutzzelle zum geschützten Handhaben von insbesondere toxischen Stoffen oder radioaktivem Material, das gegen die äußeren Umgebungseinflüsse abgeschirmt werden soll»

Die Erfindung betrifft insbesondere unter solchen Schutzzellen diejenigen zerlegbaren Zellen, die zum Arbeiten mit radioaktiven Substanzen "bestimmt sind und von denen man weiß, · daß die Zellenwände Durchführungen oder Durchlässe aufweisen müssen, die für Handhabungsgeräte, wie Zangen und Manipulatoren bestimmt sind, Wandöffnungen für Beobachtung, wie Fenster, Schaugläser und Periskope sowie Durchlässe für das Hinein- und Herausbringen des Materials, wie Türen, Schleusen, Schiebegefäße und Förderer, sowie schließlich Durchführungen für Anschlüsse von Gas- und Flüssigkeitsleitungen, elektrischen Leitungen und Belüftungseinrichtungen.

410(B 2625.

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BAD OFHGfNAL

Der Erfindung liegt im wesentlichen die Aufgabe zugrunde, zerlegbare Scfcutzzellen der oben geschilderten Art derart auszubilden,daß sie besser als die bisher bekannten Zellen den unterschiedlichen Anforderungen in der Praxis genügen, daß sie insbesondere eine teilweise oder vollständige Zerlegung und einen Wiederaufbau in einfacher Weise gestatten, ganz unabhängig von den Abmessungen und Inhalten der Zellen, der Dicke der Schutzwände uno der jeweiligen Anordnung der auszuwählenden Durchführungen, wobei jedoch durch die· Konstruktion der Zellen sowie ihrer Bauelemente und ohne spezielle vorherige Studien die gegenseitigen räumlichen Anordnungen dev Durchführungen, beispielsweise der Fenster relativ au den Manipulatoren, der Schaugläser zu den Zangen usw. vorbestinmt sind und diese "Baugruppen" jeweils entsprechend dem Arbeitsvolumen oder den Arbeitsbereich in den fellen verwendet werden.

line erfind'-iigsgemäSe zerlegbare ochutzzelle zun: geschützten Handhaben von insbesondere tonischem oder radioaktiver., i-iaterial, das gegen die äuiP-cre Umgebung abgeschirmt werden soll, ist in wesentlichen dad'.roh gekennzeichnet, daß - bei Verwendung von umkehrbare α ui;d mehrfach benutzbaren Standard-Bauelementen mit möglichst großen Abmessungen und in möglichst geringer Anzahl, die mit Durchlässen entsprechend den Benutzuugserfordernissen ve?:sehen sind una^Sich mit HiIiTe bekannter, die Abschirmung berücksichtigender Verbindungselemente zusammenfügen und fest verbinden lassen - diese Standard-Bauelemente die folgenden Former, haben; Quadratische Platten, deren Seitenlänge 1 ein bestimmtes Vielfaches der gleichen Jiche 3 aller Elemente ist; rechteckige Platten mit der einfacher, oder doppelten Länge L und mit Breiten, die einfache ganzz^H^e Bruchteile von L sind; Kajtenpfoste.n, die mit. Zusat:menfügungs- und Befestigungsnitteln für Bildung rechtwinkeliger Kanten versehen sind, sowie zum Tragen von ^it versetzten

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Stößen angeordneten oder ineinandergreifenden Abdec^ungstafeln dienende Kechteckplatten.

Die erfindungegemäße Schutzzelle weist neben den soeben erwähnten Hauptmerkmalen noch weitere wahlweise anzuwendende ,Merkmale auf, die vorzugsweise zu mehreren gleichzeitig, aber auch einzeln in sämtlichen möglichen technischen Kombinationen zur Anwendung kommen können, insbesondere:

- Die rechteckigen Platten haben als Breiten die Hälfte, - 1/3» 1/6 und 1/12 von L und als Dicken 1/12 oder 1/24 der länge I;

- die rechteckigen Platten haben als Breiten die Hälfte, 1/5 und 1/10 von L und als Dicken 1/10 oder 1/20 von Ij

- die quadratische Platte enthält ein Fenster;

- die quadratische Platte enthält ein Fenster und zwei Manipulator-Durchf ülirungen;

- die Rechteckplatte enthält einen Schauglasrahmen;

- die rechteckige Platte hat eine Durchführungstür und/oder einen Durchführungsschieber bzw. einen Gefäß-Durchlaß;

- die rechteckige Platte hat zwei Durchlässe für Zangen in Kugeldurcliführungen;

- die Mittel zum Zusammenfügen bestehen bei den erwähnten Elementen aus einander ergänzenden Hüten und Vorsprüngen, die gegebenenfalls umkehrbar sind;

- die Nuten und Vorsprünge haben dreieckförmigen Querschnitt oder ein Zickzackprofil;

- die Befestigungsmittel sind Laschen, die zumindest vier, in den beiden senkrecht zueinander liegenden Hauptriehtungen AbBtände voneinander aufweisende Löcher haben, wobei die Abstände einfache Bruchteile der Seite L der

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quadratischen Platte sind; die zu verbindenden Bauelemente ?·.-haben Sacklöcher oder Bohrungen, die an der Innenseite und ,.J* an der Außenseite in einem. Abstand von den Rändern der BIe- ■ j .mente liegen, der gleich der Hälfte des als lochabstand bei '! den laschen benutzten Bruchteile der Strecke I ist, und die gegeneinander Abstände haben, die gleich dem Bruchteil von Ir sind, wie er als Abstand für die £b*cher in der anderen Richtung gewählt wurde, wobei die erwähnten Sacklöcher normalerweise geschlossen sind;

τ die laschen sind in mehreren Ausführungen vorhanden, die Anzahlen der·,löcher in diesen unterschiedlichen Ausführungen stehen in einfachem Verhältnis zueinander.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird nunmehr ein in · der Zeichnung veranschaulichtes Ausführungsbeispiel beschrieben, das jedoch keine Einschränkung der Erfindung bedeutet. ,In der Zeichnung zeigen:

Pig. 1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer Schutzzelle, teilweise aufgebrochen;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungeforra einer erfindungsgemäßen Schutzzelle;

Pig. 3 einen horizontalen Schnitt durch eine dritte Ausführungsform einer Schutzzelle·

Die Schutzzelle in Mg. 1 hat zwei Arbeitsplätze; sie'ist aus Standard-Bauelementen gemäß der Erfindung zusammengebaut. Die Darstellung in Fig. 1 hat den Vorteil, daß sie die meisten für die Anwendung der Erfindung bei beliebigen Zellen notwendigen Standard-Bauelemente zeigt, und zwar in einem Fall, in dem die rechteckigen Platten als Breiten die Hälfte, 1/3, 1/6 und 1/12 der Seitenlänge Ii der quadratischen Platte haben,

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-während als Dicke der Platten 1/12 der Seitenlänge Ί, der <iuadratischen Platte gewählt ist.

Bei dieser Zelle erkennt man die folgenden unterschiedlichen j Bauelemente;

• 1) Eine quadratische Wandplatte 1, deren Abmessungen geeignet gewählt werden und die mit drei Durchbrüchen versehen sein kann, zwei Durchführungen 3 für Manipulatoren 5 und einen rechteckigen Durchbruch 7 für ein Fenster 9> oder die eine geschlossene Platte 11 gleicher Abmessungen sein kann, die keine Durchführungen hat.

2) Eine rechteckige Platte 13, deren Länge gleich der 'Seitenlänge L der quadratischen Platte ist und deren Breite •gleich 1/2 1 ist. Diese Platte hat einen Durchbruch für ein

Schauglas 15; sie kann aber auch als¹ Platte 17 die gleichen "Abmessungen, jedoch ohne Durchbruch, haben.

3) Eine rechteckige Platte, deren länge gleich der länge L der Seitenlänge der quadratischen Platte und deren Breite 1/3 dieser länge 1 sein kann, und die mit zwei Durchführungen für Zangen 21 mit Kugeldurchführungen 23 versehen ist oder als Platte 25 die gleichen Abmessungen, aber keine Durchbrüche aufweisen kann. " *

4) Eine rechteckige Platte 27, deren länge gleich der doppelten Seitenlänge 1 der quadratischen Platte ist und deren Breite 1/6 dieser länge I ist.

5) Einen Kantenpfosten 29, dessen.länge gleich der doppelten länge der Seite 1 der quadratischen Platte ist und dessen Breite in den beiden zueinander senkrechten Richtungen 1/12 der länge 1 beträgt.

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Alle diese unterschiedlichen Bauelemente in geeigneter Anzahl können in sehr zahlreichen unterseliiedlichen Anordnungen zusammengebaut werden, wovon die S¹Ig. 1 nur ein spezielles Beispiel wiedergibt. Die Elemente haben sämtlich zur Herstellung von Verbindungen dienende Sackloch-Bohrungen» die gegenseitig einen Abstand von 1/6 L haben und längs gerader Linien angeordnet sind, die von zwei vertikalen Kanten der Platten einen Abstand von 1/24 L haben. Für das Zusammenfügen und Verbinden werden bei der Herstellung einer Schutzzelle zwei Arten von Verbindungslaschen benutzt: ' · .

1. Verbindungslaschen 31, die vier Löcher aufweisen, die in der vertikalen Richtung einen Abstand von L/6 und in der horizontalen Richtung einen Abstand von L/12 haben.

2. Verbindungslasclien 33, die acht Löcher aufweisen und gewissermaßen eine doppelte Lochanordnung der Lasehen 31 haben, wobei aber die Löcher wiederum in den gleichen Abständen voneinander liegen.

In der Darstellung von Pig. 3 sind - mit Ausnahme einer Stelle der oberen Vorderwandmitte - lediglich die Verbindungsschrauben 35 in den Laschen 31 und 33 dargestellt, die Löcher in den Elementen sind nur an der einen Stelle durch Punkte angedeutet.

Der gesamte Aufbau der Zelle ruht auf einem Sockel 37 und ist durch eine Decke abgedeckt, die ebenfalls aus Standard-Bauelementen in folgender V/eise hergestellt ist:

Winkelprofile 39 sind an der Innenseite an den LöcLern im oberen Teil der Zellenbaueler,iente festgeschraubt und Rechtecktragplatten 41 ruhen in regelmäßigen Abständen auf den

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Winkeleisen 39, Balken 43, von gleicher Dicke wie die Kantenpfpfi^tn 29, sind am oberen Rand der Zellenseitenwandungen rings tier um um die Zellen angeordnet und wirken mit den Rteäileokplaiiten 41 zusanjmen, um die mit versetzten Stößen angeordneten oder Ineinandergreifenden Deckentafeln oder Äeokenplatten 45 zu tragen und zu halten.

Ausbildung derjenigen Randflachen, in denen die Bauelemente stoßend zusammengefügt werden und die in sämtlichen Figuren gleich dargestellt wurden, muß einen Schutz gegen Strahlung ergeben; diese Flächen sind infolgedessen als Nut- und üeiatenprofile mit im Querschnitt dreieckigen Hüten und !Leisten dargestellt! ein solcher Zickzackprofilquerschnitt erscheint ai.B# bei 47 in der Flg. 1. Eine derartige Anordnung oder Ausbildung der Zusammenfügungsflachen hat den"Vorteil, daß sie bei aalilreichen, bereits vorhandenen Zellenelementen ohne gegenseitige Störung anwendbar ist; man kann aber auch irgendeine andere Lösung wählen, die ein geradliniges Hindurchtreten aktiver Strahlung durch, Fugen zwischen aneinandergesetzten Bauelementen vermeidet, ohne den Rahmen der Erfindung zu imrlässet». - ,

Die Fig.2 zeigt eine wesentlich kleinere Zelle, die auf einem quadratischen Sockel 49 aufgebaut ist, der seinerseits auf einem Hisch 51 ruht· Man erkennt in dieser Anordnung wieder eint Recliteckplatte 13 mit ihrem Schauglas 15, die Rechteckplatte 19 mit den in Kugeldurchführungen 23 gelagerten Zangen 21, die Rechteck/platte 27, den Kantenpfosten 29, die Elemente 43 nnä die Deckentafeln 45; die anderen Elemente des Wandaufbaues und der Abdeckung sind in dieser Figur nicht zu sehen.

Die Fig.3 zeigt einen horizontalen Schnitt durch eine andere Zellen-Ausführungsfortn, bei der eine Verdoppelung der Schutz-

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wirkung angestrebt ist. Hierfür genügt es, bereits vorhandene Standard-Bauelemente aneinanderzulegen oder zu "doppeln". ,' Man erkennt, daß die für die Standard-Bauelemente gewählten Ab«»,' messungen die Herstellung einer derartigen Zelle mit doppelter ι ,,' _Λ. Strahlungsschutzwirkung ohne weiteres gestatten. Die Tatsache, daß die Bauelemente im Sinne des Vertauschens von Vorder- und Rückseite "umkehrbar" sind, macht es z.B. möglich, zwei quadratische.Platten 1 (1a und 1b) mit ihren "Rückseiten" aneinanderzulegen, weiterhin zwei quadratische Platten 11 (11a und 11b), zwei rechteckige Platten 27(27a und 27b), die auch rechteckige Platten 53 sein können, und zwei Kantenpfosten 29 (29a und 29b). Diese Anordnung bedingt auf jeden EaIl die Verwendung von rechteckigen Platten 53 mit gleicher Breite wie die Kantenpfosten 29 oder die Bauäemente 43» die jedoch auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten mit Nuten und Vorsprüngen versehen sein müssen. Diese Bauelemente 53 können überdies auch in der gleichen Form wie die Kantenpfosten 29 hergestellt werden, wenn diese mit zusätzlichen Nuten und Vorsprtingen an einer dritten Fläche ausgestattet sind. ,".·■■

Sämtliche vorher geschilderten Konstruktionen sind unter Verwendung von Bauelementen hergestellt, deren Dicke 1/12 der Seite L der quadratischen Wandplatte ist; diese.Wanddioke wurde iin Fall der Fig. 3 auf den doppelten Wert gebracht.

Wenn man zusätzliche Bauelemente vorsieht, 'deren Wanddicke nur 1/24 der Seite L der quadratischen Platte ist, könnte man kleinere Zellen bauen und bei gemeinsamem "erwenden von zwei Arten von Bauelementen auch Zellen herstellen, bei denen die Wandstärke gleich dem 1 1/2-fachen der Wandstärke bei den Zellen nach den Fig. 1 und 2 ist? für diese zuletzt erwähnte nur mäßig vergrößerte Wandstärke besteht ziemlich häufig Bedarf,

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ORtGlNALlNSPECTED

so daß man auch eine solche "dünnere" Ausführungsform der Einheitsplatten vorsehen sollte.

Wenngleich es nicht für notwendig gehalten wurde,.andere .Bauformen von Zellen zeichnerisch darzustellen, dürfte es ohne weiteres klar sein, daß man Zellen entwerfen kann, deren Breite die Hälfte, das 1 1/2-fache, das doppelte usw. der dargestellten Zellen ist und deren Höhe das Doppelte oder Dreifache der Zellen nach Pig. 1 sein könnte.

Die ausgewählten Beispiele wurden "beschrieben ausgehend von einer quadratischen Platte, deren Seite L mit dem Multiplikation-sfalctor 2 und den Bruchteilen 1/2, 1/3, 1/6, 1/12 und 1/24 usw., d.h. mit Kombinationen von Maßen, die auf der Verbindung von Zahlvjerten 2 und 3 beruhen, die anderen Abmessungen der Bauelemente bestimmt. Man könnte ebensogut " ausgehend von dem gleichen Quadrat oder einem abweichenden Quadrat den Faktor 2 und die Brüche 1/2, 1/5,'1/10 und 1/20 verwenden, d.h. Werte, die durcli Kombinationen der Zahlen 2 und 5 erhalten werden. In gMcher Weise wurden Kombinationen aus den Primzahlen 3 und 5 zu analogen Ergebnissen fühl"en.· Die oberhalb der Zahl 5 folgenden Primzahlen würden jedoch keine ausreichend einfachen Kombinationen ergeben, so daß es sicii wahrscheinlich nicht lohnt,-mit derartigen Zahlen bei einer Fixierung von Standardabmessungen zu arbeiten, wie sie gemäß der Erfindung zur Anwendung kommen sollen. Selbstverständlich - und wie übrigens bereits aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich - ist die Erfindung durchaus nicht auf die zur Er-„läuterung herangezogene Anv/endungsf orm, noch weniger auf die Ausführungsbeispiele beschränkt, die im einzelnen beschrieben und ^-in der Zeichnung veranschaulicht wurden; die Erfindung umfaßt im Gregenteil auch sämtliche Varianten.

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SADORrßlNAL

Claims (1)

1. - ίο -

   Patentansprüche

   1. Zerlegbare Schutzzelle zum geschützten Handhaben von insbesondere toxischem oder radioaktivem Material, das gegen die äußere Umgebung abgeschirmt werden soll, dadurch gekennzeichnet, daß - bei Verwendung von umkehrbaren und mehrfach benutzbaren Standard-Bauelementen von möglichst großen Abmessungen und in möglichst geringer Anzahl, die mit Durchlässen entsprechend de"u Benutzungserfordernissen versehen sind und die sich mit Hilfe bekannter, die Abschirmung berücksichtigender Verbindungsorgane zusammenfügen und fest verbinden lassen - diese Standard-Bauelemente die folgenden Formen haben: Quadratische Platten (1,11), deren Seitenlänge L ein bestimmtes Vielfaches der gleichen Dicke D aller Elemente ist; rechteckige Platten (13,17,1S) mit der einfachen oder doppelten länge L und mit Breiten, die einfache ganzzahlige Brüche von I sind; Kantenpfosten (29), die mit Zusa;.iKenfügungs- und Eefestigungsorganen für rechtwinkelige Kanten versehen sind, sowie /Vbdeckungstafeln (4:5) tragende Rechteckplatten (4-1).

   2. Schutzzelle nach AnsrrucL 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rechteckigen Platten als Breiten die Haße 1/2, 1/3, 1/6 oder 1/12 von L und als Dicken 1/12 oder 1/24 1 haben.

   3. Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rechteckigen Platten als Breiten die Maße 1/2, 1/5 oder 1/10 von I und als Dicken 1/10 oder 1/20 I haben.

   3-, Zelle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die quadratische V/andplatte (1) ein Fenster (7) en-thf.lt.

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   5. Zelle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die

   . quadratische Wandplatte (1) ein Fenster (7) und zwei Manipula tordurchfülirungen (3) enthält.

   6. Zelle nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine rechteckige Platte (13) eine Rahmenplatte für ein Schauglas (15) ist.

   7. Zelle räch einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine rechteckige Platte eine Tür-Durchführung oder eine Gehäuse-Durchschiebvorrichtung aufweist.

   8. Zelle nach einem der Ansprüche 1 biß 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine rechteckige Platte (19) zwei Durchführungen zum Einbau von Gelenkkugeln (23) schwenkbarer Zangen (21) aufweist.

   9· Seile nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Organe zum Zusammenfügen der Bauelemente aus in deren Kanten angeordneten Nuten und Vorsprüngen besteht, die einander ergänzend gegebenenfalls umkehrbar sind.

   10. Zelle" nach Anspruch 9>> dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten und Yorsprungjsprofile dreieckige Querschnitte bzw. längs einer Zickzacklinie (4-7) verlaufende Begrenzungen aufweisen.

   11. Zelle nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel aus laschen (31,33) mit zumindest vier Löoherft bestehen, die in zwei zueinander senkrechten HauptriGhtungen Abstände gleich Bruchteilen des Wertes der Seitenlänge I der quadratischen Platte haben und daß die Bauelemente als Sacklöcher ausgeführte Bohrungen aufweisen, die an der Innenseite und an der Außenseite in einem Abstand von

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   den Kanten der Bauelemente liegen, der gleich der Hälfte des bei den laschen als Lochabstarides gewählten Maßes iet und deren Abstand gegeneinander gleich des dem bei den laschen für die andere laschenlochrichtung gewählten Bruchteils von L ist, wobei die Sacklöcher normalerweise .verschlossen gehalten

   12. Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß die Laschen in mehreren Ausführungen vorgesehen sind, bei denen die Anzahlen der Löcher in einfachen Verhältnissen zueinander stehen. '

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