DE2005944A1

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Info

Publication number: DE2005944A1
Application number: DE19702005944
Authority: DE
Priority date: 1969-02-10
Filing date: 1970-02-10
Publication date: 1970-08-13
Also published as: GB1234015A; DE2005944B2; ES376401A1; CH504081A; BE745330A; FR2031845A5

Description

410-15,38?Ρ( 15.388H)-PfH (θ) 10.2.1970

B 3052.3 '

Commissariat d l'Jlnergie Atomique, Pa ri s ('Pranfcreioh]!

Transportbehälter für radioaktive Stoffe

Die Erfindung besieht sichauf einen Transportbehälter für radioaktive Stoffe mit einem Absorptionsaiaterial für Gamma-Strahlen enthaltenden Körper* der eine Bohrung für die Aufnahme einer Schale mit radioaktiven Stoffen und eine Ausnehmung für die Aufnahme einer Trommel enthält, die darin durch einen Stopfen gehalten ist und sich um eine zur Bohrungsachse senkrechte Achse aus einer die Bohrung mit dem Außenraum verbindenden Lage in eine Bohrung und Außenraum voneinander trennende Lage und umgekehrt drehen läßt. ,

Bei den bekannten Transportbehältern dieser Art schließt der die Trommel in ihrer Ausnehmung festhaltende Stopfen nach seiner Befestigung an der Wand des Behälters diese Ausnehmung gegen den Äußenraura ab* Bieser Stopfen übernimmt dabei also mehrere Funktionen. Zum einen hält er die. Trommel inihrer Ausnehmung fest ₄ gum^^ anderen dient jr "als Führung .'■■, für eine an der Trommel befestigte Welle und gestattet es, diese zu dr©h©n# und schließlich gewährleistet er die Kontinuität der Abschirmung gegenüber einem Austritt von Öamaaa-Strahlen aus dem Transportbehälter in den ÄuSenraum. Außerdem verhindert er mit üilfe von Ikbdiöhtungseleaiejateji, die an Wm angebraoht sind und mit eiern Gehäuse des Transport be hält ers izusaramenwirkea* eine -Äiisbreitung. von raäioü&tivsn. Stoff en in-

der Ümgetoig« .. ' .- - ■■■."■■-'.. ' " ■

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Nun erfolgt bei den bisher bekannten Transportbehältern die Befestigung des Stopfens an den Gehäuse des Behälters alt Hilfe von Schrauben oder Zapfen. Eine derartige LOsung 1st zwar angängig, solange die Abmessungen und das Gewicht der in dem Transportbehälter sitzenden Trommel nur gering sind« bei Transportbehältern großem Passungsverhältnls dagegen« bei deinen die Trommel und der Stopfen mehrere 100 kg wiegen, ergeben sich Schwierigkeiten in Verbindung mit der Festigkeit der Befestigungsorgane für den Stopfen an dem Gehäuse gegenüber plötzlichen Stößen. In den Vorschriften für den Transport radioaktiver Stoffe wird verlangt, daß die Strahlungsabschirmung auch bei einem freien Fall des Transportbehälters auf eine unnachgiebige Oberfläche aus einer Höhe von 9 m aufrechterhalten bleibt. Die bei einer solchen Bewegung von der Trommel und dem Stopfen bei größerem Gewicht entwickelte kinetische Energie macht es nun schwierig und mitunter aus technischen Gründen sogar unmöglich, ein Befestigungssystem mit Schrauben derart auszubilden, daß es den unter diesen Bedingungen darauf einwirkenden Belastungen gewachsen 1st.

Ausgehend von diesem Stande der Technik liegt daher der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Transportbehälter für radioaktive Stoffe anzugeben, der unter Vermeidung der oben geschilderten Nachteile der in der Praxis gestellten Forderung hinsichtlich der Befestigung des Stopfens an dem Gehäuse zu genügen vermag, ohne daß dadurch die Anbringung und Befesti- ,. gung des Stopfens selbst wesentlich kompliziert wird.

Ausgehend von einem Transportbehälter der eingangs erwähnten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Stopfen aus einem Schiebedeckel besteht, der eine zum Zusammenwirken mit einer in den Körper eingearbeiteten ebenen

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Fläche bestimmte eben· Innenfläche, einen zum Einiringen in dl· Ausnehmung für di· Tro—il bestimmten drehsymmetrisohen Vorsprung und zu der duroh die Längsachse der Bohrung und die Drehachse der Trommel definierten Ebene senkrechte Seitenflächen Bit in zwischen Schultern des Körpers und seiner ebenen Fläche vorgesehene Schlitze einschiebbaren Leisten aufweist« wobei die Länge des Torsprungs der Differenz zwischen der lichten Veite der Sohlitze und der Stärke der Leisten mindestens entspricht und den eingesetzten Schiebedeckel festlegende Befestigungskjtile entsprechender Höhe neben den Leisten in die Schiit»· einsohiebbar sind.

Die Vorteile der erfindungsgemä0en Ausbildung des Transportbehälters liegen auf der Band. Sobald nänlioh der Schiebedeckel einsml eingesetzt ist, sein drehsymmetrischer Vorsprung also in die Ausnehmung für die Trommel hineinragt und die den Schiebedeckel festlegenden Keile eingeschoben sind« brauchen die Organe fttr die Befestigung des Stopfens an dem Körper des Transportbehälters nicht sehr die Festlegung von Teilen gegeneinander zu übernehmen und sind nicht mehr unmittelbar der Ein* wirkung der bei eine« Fall des Transportbehälters und seinen Aufschlag duroh die kinetische Energie seiner Teile ausgeübten Kräfte ausgesetzt. So fängt zum Beispiel bei einem Stoß, der den Schiebedeckel in seiner Einschieberichtung zu bewegen suoht, sein drehsymnetrlseher Vorsprung die dabei auftretenden Kräfte auf, der sich seinerseits an die Wandung der Ausnehmung für die Trommel anlegen kann. Im Falle eines Stoßes, der den Schiebedeckel parallel zu der Achse der Bohrung in dem Körper des Transportbehälters zu verschieben sucht, kommt es zu einer Abstützung einer der Leisten an den Seitenflächen des Schiebedeokels auf dem Boden des zugehörigen Schlitzes und zu einer Absorption der freiwerdenden Kräfte an dieser Berührungsstelle. Bei einem Stoß« der den Schiebedeckel in Richtung auf die

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Achse der Bohrung in den Körper des Transportbehälters zu oder davon weg zu bewegen sucht, werden die dabei auftretenden Kräfte durch die Anlage der Leisten an den Seitenflächen des Schiebedeckels an dem Körper des Transportbehälters unmittelbar oder über die Festlegekeile aufgefangen.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den UnteransprUchen beschrieben. Die darin aufgeführten Merkmale können dabei in Kombination miteinander oder auch unabhängig voneinander zum Einsatz kommen.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden eine mögliche AusfUhrungsform für einen erfindungsgemäfien Transportbehälter beschrieben, die Jedoch selbstverständlich nur als die Erfindung lediglich erläuterndes, keinesfalls aber einschränkendes Beispiel zu verstehen ist. Bei der Beschreibung dieses AusfUhrungsbeispiels wird auf die Zeichnung Bezug genommen; in dieser zeigen:

Pig. 1 eine Aufsicht auf einen erfindungsgemäßen Transportbehälter bei nur teilweise eingeschobenem Schiebedeckel;

Pig. 2 einen Schnitt durch den Transportbehälter von Fig. 1 entlang der Schnittlinie H-II in Flg. 1 bei vollständig eingeschobenem Schiebedeckel und mit einem der zu dessen Festlegung dienenden Keile;

Fig. 3 einen Schnitt durch den Transportbehälter

von Fig. 1 entlang der Schnittlinie HI-III in Fig. 1; und

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung des Schiebedeckels selbst.
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Der In der Zeichnung veranschaulichte Transportbehälter besitzt einen massiven Körper A, der seinerseits aus einer Außerihülle 10 von zylindrischer Allgemeinform besteht, die an Ihren Enden mit Böden 12 und 12* und einer zu ihr konzentrischen Hülse 14 verschweißt ist,'die eine Bohrung 15 begrenzt . Die Hülse 14 mündet am vorderen Ende des Behälters in einen zylindrischen Napf 16, dessen Achse senkrecht zu der gemeinsamen Achse der Bohrung 15 und der Außenhülle 10 verläuft. Die Außenhülle 10 ihrerseits ist auf ihrer Außenseite mit Zapfen 18 versehen, welche die Handhabung des Behälters als ganzes erleichtern. Der von der Außenhülle 10, dem Boden 12, der Hülse 14, dem Napf 16 und dem Boden 12¹ eingeschlossene Raum ist mindestens in seinem größeren Teil von einer Masse 20 aus schwerem Material, wie beispielsweise einer Bleilegierung, ausgefüllt, die der Absorption von Gamma-Strahlen dient.

Der Boden 12 wird von einer zylindrischen Öffnung 22 durch setzt, welche die gleiche Achse und den gleichen Durchmesser hat wie die Bohrung 15. Die Öffnung 22 ist normalerweise durch einen Stopfen 24 verschlossen, der in dieser Stellung in das Innere des Napfes 16 hineinragt. Außen besitzt der Stopfen 24 einen Randflansch 26, der mittels Schrauben 28 an einer Halteplatte 30 befestigt ist, die ihrerseits durch Schrauben fest mit dem Boden 12* verbunden ist.

Die in dem dargestellten Transportbehälter zu transportierenden radioaktiven Stoffe sind in einer Sohale 34 enthalten, die sich durch die Öffnung 22 hindurch in die Hülse 14 hineinschieben läßt. Für ihre Handhabung ist die Schale 34 mit einer Verlängerung 36 versehen, deren Durchmesser erheblich kleiner ist als die lichte Weite der öffnung 22. Bei der In Flg. 3 veranschaulichten Ausführungsform begrenzt der

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Boden 12 eine zentrale Msnemung für die Aufnahme einer Muff· 38, die damit durch in der Zeichnung nioht veranschaulichte abnehmbare Befestigungsorgane verbunden ist. Die Verlängerung 36 der Schale 34 geht durch einen in der Muffe 38 vorgesehenen Kanal hindurch und springt Über deren Außenseite vor» so daß sie mit Hilfe eines in Fig. 3 in strichpunktierten Linien veranschaulichten Splints 40 festgelegt werden kann. Nach seinem Einschieben läßt sioh der Splint 40 mit einem Abdiohtungsdeokel 42 Überdecken, der durch Schrauben 44 festgehalten wird. Als letztes werden mit Hilfe von Schrauben 46 und 46* Schutzdeckel 4Θ und 48* auf den Böden 12 und 12* befestigt, wie dies in Fig. 2 und 3 veranschaulicht ist:

Der dargestellte Transportbehälter enthält eine Trommel 49 von zylindrischer Allgemeinform, die in den Napf 16 eingesetzt ist und sich darin um dessen zu der Achse der Hülse 14 senkrechte Achse drehen kann. Diese Drehung der Trommel 49 wird duroh ein Kugellager 50 erleichtert, auf das sich die Trommel 49 abstutzt. In der Trommel 49 ist ein zentrales viereoklges Loch vorgesehen, in das eine Welle 67 zum Bewegen der Trommel 49 eingreifen kann, wie weiter unten im einzelnen beschrieben ist. Wenn sich die Trommel 49 in der in Fig. 2 veranschaulichten Stellung befindet, verläuft ein die Trommel 49 diametral durchsetzender Kanal 53 senkrecht zu der Hülse 14, so dafl die Trommel 49 die Verbindung zwischen der Bohrung 15 in der Hülse 14 und dem Auflenraum unterbricht. Während des Transports des Behälters wird die Trommel 49 durch Bingrei- ' fen des Stopfens 24 in eine in der Trommel 49 vorgesehene Ausnehmung 54 in dieser Stellung gehalten. Nach Abnahme des Stopfens 24 läßt sioh die Trommel 49 über die Welle 67 In eine um 90° gegenüber der in Fig. 2 dargestellten Stellung verdrehte Stellung überführen, in der ihr durchgehender

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Kanal 53, der den gleichen Durchmesser hat wie die Bohrung 15 in der Httlae 14 und die Öffnung 22, die Bohrung 15 und die Öffnung 22 Miteinander verbindet.

Die Trommel 49 wird gegen ihr Kugellager 50 durch einen Schiebedeckel 58 gedrückt, der als Versohlußstopfen dient. Der Schiebedeckel 58 seinerseits hat die Pom eines Zylindersegment«, dessen Aufenmantel sich bei eingesetzten Schiebedeckel 58 der Außenkontur der Außenhülle 10 anpaßt. Außerdem wird der lohlebedeekel 58 durch zwei halbzjrllndrische Seitenflächen und duroh eine ebene Innenfläche 60 begrenzt« von der ein drehsymmetriseher Vorsprung 62 ausgeht, dessen Höhe je nach den Abmessungen des Transportbehälters zwischen einigen Millimetern und wenig mehr als einem Zentimeter variieren kann. Der Vorsprung 62, der eine zylindrische oder leicht kegelförmige Oestalt hat, weist einen Durchmesser auf, der ein wenig geringer 1st als die lichte Weite der Ausnehmung für die Trommel 49 in dem Napf 16. Diese Ausnehmung kann aber auch in ihrem Durohmesser abgesetzt sein, so daß der Vorsprung 62 in dem Schiebedeckel 38 einen größeren Durchmesser als die Trommel 49 haben kann, Jedoch ist eine solche komplizierte Ausbildung im allgemeinen nicht erwünscht. Bei eingesetztem Schiebedeckel 58 fluchtet ein diesen durchsetzender und von einer Hülse 64 begrenzter Kanal mit einem Loch 66 in der Trommel 49· Der Kanal selbst wird von der Welle 67 ausgefüllt, die darin gleiten und sich drehen kann, und istJaußerdem durch eine abnehmbare Verschlußkappe 68 abschließbar.

Die beiden Seitenflächen des Schiebedeckel» 38 verlaufen senkrecht zu der durch die Achse der Hülse 14 und die Drehachse der Trommel 49 definierten Ebene. Außerdem weisen diese Seitenflächen zwei parallele Leisten 70 und 70* auf, die sich

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nit eines geringen seitlichen Spiel in Schlitze 72 und 72* in der AuBenhttlle 10 und des Boden 12* einschieben lassen; Der Höh· nach besitzen die Leisten 70*und 70* in den Schlitzen 72 und 72* ein radiales Spiel, das mindestens der Höhe des Vorsprung* 62 entspricht, daalt sich der Schiebedeckel 58 senkreoht zu der durch die Achse der Bohrung 15 und die Dreh» achse der Troaael 49 definierten Bbene in Richtung des Pfeiles f in Fig. 1 in den Körper A des Transportbehälters einschieben läflt. Sobald der Schiebedeckel 58 an Ort und Stelle 1st und sein Vorsprung 62 in die Ausnehmung in des Napf 16 eingreift, «erden Befestlgungskeile 74 eingeschoben, die das zwischen den Leisten 70 und 70* und den Schlitzen 72 und 72* verbleibende Spiel ausfüllen und ihrerseits durch in der Zeichnung nioht dargestellte Befestigungeorgane an dea Körper A befestigt werden. Der Schiebedeckel 58 seinerseits wird durch Tier in der Zeichnung nicht dargestellte Schrauben festgehalten, die ihn in Löchern 76 durchqueren und in Oewindebohrungen 78 eingeschraubt sind, die zu dieses] Zwecke in der ebenen Fliehe 60 des Körpers A {71g. 1) vorgesehen sind. Vulstföralge Abdlohtungsrlnge 80; die beispielsweise aus Kunststoff bestehen, sind Überall da angebracht, wo sie zur Abdichtung der Bohrung 15 in der Sttlse 14 gegenüber dea AuSenraua erforderlich sind*

Das Einsetzen der Versohlulorgane in den in der Zeichnung veranschaulichten Transportbehälter geschieht in folgender Weisel Bei abgehobene· Stopfen 24 wird die Tr0—el 49 in den Mapf 16 eingeschoben und in die in Flg. 2 veranschaulichte Stellung gedreht. Anschließend kann der Stopfen 24 eingesetzt und alt Hilfe der Schrauben 28 festgelegt werden. Als nächste« wird der Schiebedeckel 58 senkrecht zur Achse

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des Transportbehälters eingeschoben, wie dies in Fig. 1 durch den Pfeil f angedeutet ist, bis er seine Mittellage erreicht hat. Der Vorsprung 62 des Schiebedeckel» 68 und die öffnung für die Einführung der Welle 67 stehen dann der Ausnehmung in dem Napf 16 bzw. dem zentralen Loch 66 in der Trommel 69 gegenüber* Sodann werden die Schrauben für die Festlegung des Schiebedeckels 58 in die Löcher 76 gesteckt. Als nächstes werden dann die Befestigungskeile 74 eingeschoben und ihrerseits durch in der Zeichnung nicht dargestellte Schrauben festgelegt.

Damit ist der Transportbehälter elnsatBbereit. Um den Kanal 53 in der Trommel 49 zum Fluchten mit der Bohrung 15 zu bringen, genügt esv den Stopfen 24 zu entfernen und die Abschlußkappe 68 abzunehmen, einen in Fig. 1 in strichpunktierten Linien dargestellten Betätigungshebel 52 in ein quadratisches Loch in der Oberseite der Welle 67 einzuführen und die Trommel 49 um 90° zu verdrehen.

Erleidet der Transportbehälter nach Einsetzen des Stopfens 24 des Schiebedeokels 58 und der Festhaltekeile 74 und deren Befestigung durch ihre jeweiligen Schrauben einen Fall, so sieht man, daß die dabei auftretenden Stöße niemals unmittelbar auf diese Schrauben zur Einwirkung kommen. Vielmehr werden djase Kräfte entweder von dem Vorsprung 62 oder den Leisten 70 und 70· aufgefangen und von dort an den Napf 16 oder unmittelbar oder über die Befestigungskeile 74 auf die Wände der Schlitze 72 und 72* weitergeleitet.

Dem oben beschriebenen Transportbehälter stehen zahlreiche Anwendungen auf dem Qebiete des Transportes von kernteohnischen Materialien oder Abfällen offen.

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Claims

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Patentansprüche

lJ Transportbehälter für radioaktive Stoffe mit einem Absorptlon8materlal für Oamma-Strahlen enthaltenden Körper, der eine Bohrung für die Aufnahme einer Schale mit radioaktiven Stoffen und eine Ausnehmung für die Aufnahme einer Trommel enthält, die darin durch einen Stopfen gehalten ist und sich um eine zur Bohrungsachse senkrechte Achse aus einer die Bohrung mit dem Außenraum verbindenden Lage in eine Bohrung und Außenraum voneinander trennende Lage und umgekehrt drehen läßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopfen aus einem Schiebedeckel (3d-) besteht, der eine zum Zusammenwirken mit einer in den Körper (A) eingearbeiteten ebenen Fläche bestimmte ebene Innenfläche (60), einen zum Eindringen in die Ausnehmung für die Trommel (49) bestimmten drehsymmetrischen Vorsprung (62) und zu der durch die Längsachse der Bohrung (15) und die Drehachse der Trommel (49·) definierte Ebene senkrechte Seitenflächen mit in zwischen Schultern des Körpers (A) und seiner ebenen Fläche vorgesehene Schlitze (72, 72*) einschiebbaren Leisten (70, 70*) aufweist, wobei die Länge des Vorsprungs (62) der Differenz zwischen der lichten Weite der Schlitze (72, 72*) und der Stärke der Leisten (70, 70*) mindestens entspricht und den eingesetzten Schiebedeckel'(58) festlegende Befestigungskeile (74) entsprechender Höhe neben den Leisten (70, 70') in die ' Schlitze (72, 72*) einschiebbar sind.
2. Transportbehälter nach Anspruch 1, dadurdi gekennzeichnet, daß 4*e der Schiebedeckel (58) eine zylindrische Außenfläche aufweist, die nach seinem Einsetzen die Außenkontur des Körpers (A) fortsetzt. .,.,,..

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3· Transportbehälter moh Anspruch 1 otter 2, dadurch gekenn-MlohMt, dat dl· —il <49| «inen durchgehenden Kanal (53| aufweist» dtr In einer ersten Drehstellung der Troaael (49) 41· Bohrung (IjJ In dta Körper (A) alt einer in den AuMnraua fahrenden öffnung {22} verbindet und In einer zweiten Dreh-•tellung der Tro—Il (49) aenkreoht zu der Bohrung (15) verlauft* *

4· Transportbehälter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet« dal «1· Offaang (*8f alt eines Stopfen <«6) verechlieflbar ist, der in eine AuanAhaang <54| in der Troaael (*49| eindringt und diese la ihrer zweiten Drehstellung festlegt.

5« freesportbehllter nach elnea der Anaprüohe 1 his 4, da-OV* gsasaniilohaet, 4U der Sohlebedeekel (5θ| einen durehgeaesaei Kanal (64| aufweist, der bei eingesetzte* Sohlebedeeael 4f8| koaxial zur Drehachse der Troaael (49} verläuft uad dletlnfilhrung einer Helle {6Ti zu deren Virdrehung gestattet.

6· franeportbehllter nach Anspruch *>, dadurch gekennzeichnet, dal die VeUe <6T# aar den Inneren Teil des Kanals (64) in dta Sehlebedeoftel (^ ausfallt und in dessen luserin Teil •la· abmhahere versenluikappe (68} elnsetsbar 1st.

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