DE2011055A1

DE2011055A1 - Abdichtende Durchreichevorrichtung, insbesondere für radioaktive Produkte

Info

Publication number: DE2011055A1
Application number: DE19702011055
Authority: DE
Inventors: Michel Aix en Provence Godart (Frankreich)
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1969-03-10
Filing date: 1970-03-09
Publication date: 1970-09-17
Also published as: BE746864A; FR2059937A1; US3717267A; CH516861A; GB1230550A; JPS5126600B1; ES377320A1

Description

- PATENTANWALT . .

DR. HANS ULRICH MAY 2 O I

D 8 MÜNCHEN 2, OTTOSTRASSE 1 a TELEeRAMME: MAYPATENT MÜNCHEN TELEFON COS10 OÖ3eS2

B 3161.3 München, den 9. März 1970

————— Dr.M./^mJ

CP 330/832
CG 330/832 a

Commissariat a\ 1· Energie Atoinique in Paris/Frankreich

Abdichtende Durchreichevorrichtung« insbesondere für radioaktive Produkte

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Veiterbeförderung von Gegenständen und Produkten aus einer Kammer in einen Aufnahmebehälter durch eine Wand der Kammer unter praktisch dichten Bedingungen, die für alle solchen Fälle verwendbar ist, wo man kontaminierende und insbesondere radioaktive Gegenstände und Produkte " durch die Kammerwand weiterleiten viii.

Eine solche Veiterbeförderung unter dichten Bedingungen ist insbesondere jedesmal dann erforderlich, vena ein Gegenstand aus einer Oi - Schutskammer, beispielsweiseeinerHandschuhkasten, deren Innenraum kontaminiert ist, i& einen außen befindliehen Aufnai»ebehälter befördert werden soll« Diese Aufgabe stellt sich insbesondere bei der Veiterbeförderung von plutcaiumhaltigen Kernbrennstoff tabletten aus einer kontaminierten Seile in mit dem Kernbrenn-

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stoff zu füllende Hüllen. Man muß dazu die Tabletten aus der kontaminierten Handschuhkammer in die Hülle befördern, ohne das Äußere der Hülle und die Handschuhkammer, in der sie sich befindet, zu kontaminieren. Diese Bedingungen werden durch die in der französischen Patentschrift 1 499 227 und dem entsprechende deutschem Gebrauchsmuster 1 972 131 des Anmelders beschriebenen Vorrichtung "Dichte Durchführung,für radioaktive Produkte" erfüllt. Diese bekannte Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem durch die Wand geführten und an ihr dicht befestigten Rohr, einem in diesem Rohr angeordneten Einfüllrohr von gleichem Querschnitt vie der des zu füllenden Behälters, das genau in der Verlängerung des Behälters liegt, einer die einander gegenüberliegenden Enden des Einfüllrohrs und des Behälters dicht umgebendeftschlauchartigen nachgiebigenVerbindung und einer die nachgiebige Verbindung umgebendenund mit dem Ende des Behälters fest zu verbindenden Schutzhülse.

Diese Vorrichtung besitzt jedoch noch einige Nachteile: Sie beseitigt nicht vollständig die Gefahr der Kontaminierung des dem Einfüllrohr zugewandten Endabschnittes des zu füllenden Behälters. Daaber, beispielsweise im Fall von Brennstoffelementhüllen, dieser Endabschnitt anschließend mit einem Verschlußstück versehen wird, das schließlich längs des Endabschnitts dicht angeschweißt wird, muß der Endabschnitt vor dem Aufsetzen des Verschlußstücks dekontaminiert verden.

Außerdem eignet sich die als Beispiel in der französisch«» Patentschrift 1 499 227 beschriebene Ausführungefor* schlecht Jttr die Vervendung bei einem vollständig automatisierten Weiterleitungsverfahren.

Schließlich ist auch die Vorbereitung der Hülse vor dem Anschließen

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und Füllen mittels der bekannten Vorrichtung ziemlich kompliziert.

Die.Erfindung bezweckt rom eine Vorrichtung zur Weiterbeförderung von Produkten unter dichtem Abschluß, welche den Erfordernissen

besser

■der Praxis als die bekannten Vorrichtungen entspricht und insbesondere von deren Nachteilen frei ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine abdichtende Durchreichevorrichtung zur Weiterbeförderung von Gegenständen oder Produkten aus einer Kammer durch eine Wand derselben zu einem Aufnahmebehälter, die ein durch die Wand geführtes und an dieser dicht befestigtes Rohr besitzt, dessen Innendurchmesser dem einer Öffnung ^ des Aufnahmebehälters entspricht, und gekennzeichnet ist durch " ein Band mit Löchern eines dem Innendurchmesser des Rohres entsprechenden Durchmessers und Vorrichtungen, welche das Band gemäß einem Weg, bei dem seine Löcher zwischen dem Rohr und dem Aufnahmebehälter durchlaufen, von außen in den Innenraum der Kammer einführen.

Die Erfindung wird erläutert durch die folgende Beschreibung einer nur als Beispiel angegebenen Ausführungsform. Die Beschreibung bezieht sich auf die beigefügte Figur, welche eine solche ab- ^ dichtende Vorrichtung zur Weiterbeförderung von Kernbrennstofftabletten aus dem Innenraum einer die Kammer bildenden Handschuhkammer zuefUllen von nadeiförmigen Kernbrennstoffelementen im Schnitt längs einer durch die Achse gehenden Ebene zeigt.

Die abdichtende Durchreichevorrichtung ist durch die Wand 2 geführt, welche eine die Kammer bildende kontaminierte Handschuhkammer 4 von einer "sauberen" oder nicht kontaminierten Handschuhkammer 6 trennt, und an dieserWand befestigt. Die Atmosphäre der kontaminierten Handschuhkammer 4 wird gegenüber der Atmosphäre der

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nicht kontaminierten Handschuhkammer 6 bei einem geringfügigem Unterdruck von einigen Millimeter Quecksilber gehalten. Der Druck in der nicht kontaminierten Handschuhkammer 6 viederum ist geringer als der Druck der umgebenden Atmosphäre* Die eigentliche Durchreichevorrichtung besitzt ein Einfüllrohr 8, das aus einem zylindrischen Bohr besteht, dessen Innendurchmesser dem jeder der Hüllen 12 entspricht, die zur Aufnahme der in der kontaminierten Handschuhkammer 4 gelagerten Kernbrennstofftabletten 14 bestimmt sind.

Der auf der Innenseite der kontaminierten Handschuhkammer 4 liegende innere Endabschnitt des Einfüllrohrs 8 ist trichterförmig erveiterti um die Einführung der Tabletten 14 zu erleichtern. Das Einfüllrohr 8 ist an der Wand 2 mittels einer Fassung 16 und Befestigungsschrauben 18 dicht befestigt. Selbstverständlich sind zvischen dem Einfüllrohr 8 und den mit ihm zusammenwirkenden Teilen eine oder mehrere Dichtungen vorgesehen.

Der äußere, der sauberen Handschuhkammer 6 zugewandte findabschnitt des Einfüllrohrs 8 mündet in einer Zwischenkammer 20, die von der Wand 2 und einer ausgenommenen Gegenplatte 24 begrenzt ist. Diese Zvischenkammer 20 steht durch eine an ihrem einen Ende vorgesehene Bohrung 26 mit der nicht kontaminierten Handschuhkammer und durch einen am anderen Ende der Zwischenkammer 20 vorges-ehenen Schlitz 28 mit der kontaminierten Handschuhkammer 4 in Verbindung.

Außerdem steht die Zwischenkammer 20 mit der nicht kontaminierten Handschuhkammer 6 durch eine mit dem Einfüllrohr 8 gleichachsige Bohrung 30 von geringfügig größerem Durchmesser als der der Hüllen 12 in Verbindung.

Die erfindungsgemäße Durchreichevorrichtung besitst eine Vor-

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richtung, durch die ein Abdichtungsband 32 durch die Zwischenkammer zwischen dem äußeren Ende des Einfüllrohrs 8 und dem Endabschnitt der nacheinander eingesetzten Hüllen 12 hindurchgeführt .werden kann. Diese Vorrichtung umfaßt eine in der nicht kontaminierten Handschuhkammer 6 angeordnete Abgabespule 34» eine Führungsrolle 36, eine an der Wand 2 befestigte Bandführung 38, eine in der Gegenplatte 24 auf der.Seite, wo sich die Bohrung 26 befindet, ausgebildete flache Durchführung 40 und eine Aufwickelspule 42,

Wie in der Figur gezeigt, läuft das Äbdichtungsband 32 von der nicht kontaminierten Handschuhkammer 6 zur kontaminierten Hand- ( schuhkammer 4 und trennt das Einfüllrohr 8 von der nicht kontaminierten Handschuhkammer 6 und gegebenenfalls dem vor das Einfüllrohr gehaltenen Abschnitt einer Hülle« Dieses Abdichtungsband wird von dem von der nicht kontaminierten Handschuhkammer kommenden Gas umspült, und dieser Gasstrom und die Weiterbeförderung des Bandes führt Staubteilchen und den kontaminierten Teil des Abdichtungsbandes in die kontaminierte Handschuhkammer 4·

Das Abdichtungsband 32 besitzt in regelmäßigen Abständen kreisförmige Löcher 44» deren Durchmesser dem des Einfüllrohr und der | Hüllen entspricht. Der Abstand zwischen den Löchern liegt vorteilhafterweise in der Größenordnung des fünffachen Durchmessers (z.B. 50 mm für einen Durchmesser der Löcher von 10 mm). Die Aufwickelspule 42 ist mit einer Antriebsvorrichtung versehen, die bei jeder Betätigung das Äbdichtungsband 32 um eine Strecke entsprechend dem halben Abstand der Löcher weiterbefördert. Das Abdichtungsband besteht aus einem Film eines genügend verformbaren Materials, um eine vollkommene Abdichtung zu gewährleisten, wenn es zwischen dem äußSen Endabschnitt des Einfüllrohrs 8 un<i dem Ende

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einer Hülle 12 zusammengedrückt vird. Man kann insbesondere einen dünnen hochzugfesten Polyesterfilm benutzen, vie er unter der Handelsbezeichnung "Mylar¹¹ (e.tfz.) bekannt ist.

Die Antriebsvorrichtung der Aufvickelspule kann von beliebiger bekannter Art sein, vorausgesetzt daß sie genügend genau und sicher arbeitet. Insbesondere kann man einen sogenannten Malteserkreuzantrieb verwenden.

Die nicht kontaminierte Handschuhkammer 6 enthält ferner eine Vorschub-, Zentrier- und Haltevorrichtung, welche die Hüllen mit einem genügenden Druck gegen das Abdichtungsband 32 drückt, um letzteres gegen die Außenseite des Einfüllrohrs 8 zu drücken. Die gezeigte Haltevorrichtung besitzt einen strichpunktiert gezeigten Zubringer 46, der mit einem nicht gezeigten Verschiebungsmechanismus zusammenwirkt, und ein zum Einfüllrohr glexchachsiges estes Spannfutter 48. Das Anziehen und Lösen das Spannfutters erfolgt mittels eines Kegelrades 50» das von einer Welle 52 getragen wird, die sich in nicht gezeigten Lagern dreht. Die Welle 52 trägt an ihrem anderen Ende ein gerades Zahnrad 54 das mit einer Betätigungszahnstange 56 in Eingriff steht. Die kontaminierte Handschuhkammer 4 enthält eine Schurre 58 zum Zubringen und zur Führung der Tabletten 14. Diese können mittels eines nicht gezeigten Stempels durch das Einfüllrohr 8 und ein Loch des Abdichtungsbandes in eine Hülle 12 eingeschoben werden.

Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Durchreichevorrichtung ergibt sich aus der obigen Beschreibung und ist daher im folgenden nur kurz angegeben.

Die kontaminierte Handschuhkammer 4 enthält eine bestimmte.Zahl von Kernbrennstofftabletten, beispielsweise aus einem gemischten

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Oxyd von Uran und Plutonium, die auf Führungsschurren 58 angeordnet sind, von denen sich eine in einer Linie mit und vor dem Einfüllrohr 8 befindet· Das Abdichtungsband 32 ist so angeordnet, ,daß es der äußeren öffnung des Einftillrohrs 8 eine zwischen zwei Löchern 34 liegende vollausgebildete Fläche darbietet·

Infolge der aufrechterhaltenen Druckdifferenz entweicht Gas aus der nicht kontaminierten Handschuhkammer 6, durch den Schlitz 28 zur kontaminierten Handschuhkammer 4. Es wird dann die erste zu füllende Hülle ait Hilfe des Zubringers 46 in die in der Figur strichpunktiert gezeigte Stellung gebracht. Anschließend wird das _ä Abdichtungsband 32 mittels des Antriebsmechanismus der Aufwickelspule 42 ua einen halben Schritt weiterbefördert. Nunmehr befindet sich ein Loch des Abdichtungsbandes 32 vor der Außenseite des Einfüllrohrs 8 und der Hülle 12. Die Hülle wird angedrückt, sodaß das Abdichtungsband 32 um das Loch 44 herum gegen die äußere Stirnfläche des Einfüllrohrs gedrückt wird und so eine dichte Verbindung zvischem dem Einfüllrohr 8 und der Hülle 12 herstellt. Um die Dichtheit zu gewährleisten» kann das Abdichtungsband vorteilhafterweise aus einem Polyesterfilm, zB. der unter der Bezeichnung "Mylar" (e. Wz) vertriebenen Art bestehen. ■ ι

Die Kernbrennstofftabletten 14 werden dann auf einmal oder in mehreren Schüben in die Hülle 12 gedrückt, worauf das Spannfutter 48 gelöst wird, ua die Hülle freizugeben, und diese etwas zurückgezogen wird, ua das Abdichtungsband 32 freizugeben. Sofort danach wird die Aufwickelspule 42 betätigt, ua das Band um einen halben Schritt weiterzuziehen und von neuen einen vollausgebilde-, ten Abschnitt vor die Stirnfläche des Einfüllrohrs zu bringen. Die mit Kernbrennstoff gefüllte Hülle wird dann weggebracht, und ihr

Verschlußstück wird vorzugsweise sofort aufgesetzt, um jede

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Kontaminierung zu vermeiden. Eine neue Hülle vird herangebracht und der gleichen Folge von Arbeitsgängen vie oben unterworfen.

Wie unmittelbar ersichtlich vermeidet das die erfindungsgemäße Vorrichtung benutzende beschriebene Verfahren jede Kontaminierung des Endabschnittes derHüllen 12 und der Handschuhkammerι in der sich die Hüllen befinden* Eine dauerende Gasspülung von der nicht Icon aminierten Handschuhkammer zur kontaminierten Handschuhkammer nimmt alle möglicherweise abgelösten Staubteilchen mit. Jede zugeführte neue Hülle vird mit einem unberührten Abschnitt des Abdichtungsbandes 32 in Berührung gebracht, vas jede Kontaminierung ihres Endabschnittes unmöglich macht, da der verunreinigte Abschnitt des Bandes zur kontaminierten Handschuhkammer abgeführt vird·

Die beschriebene Durchreichevorrichtung kann offensichtlich mit üblichen automatisierten Einrichtungen zusammenwirken. Sie kann auch mit nicht gezeigten abnehmbaren Verschlüssen zur dichten Abtrennung der beiden Handschuhkammern während der Nichtbenutzung der Vorrichtung versehen sein. Diese Verschlüsse können beispielsweise Kappen sein, die auf die Fassung 18 und/oder eine zu diesem Zweck an der Gegenplatte 24 vorgesehene (nicht gezeigte) Fassung geschraubt werden.

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Claims

Patentansprüche '

Abdichtende Durchreichevorrichtung zur Weiterleitung von Gegenständen oder Materialien von einer Kammer durch eine Wand derselben zu einem Aufnahmebehälter mittels eines dicht durch die Wand geführten Einfüllrohrs, dessen Innendurchmesser dem einer öffnung des Aufnahmebehälters entspricht, gekennzeichnet durch ein Abdichtungsband(32) mit Löchern (34), deren Durchmesser dem innendurchmesser des Einfüllrohrs entspricht, und Bandfördervorrichtungen (34, 42) durch die das Abdichtungsband so, daß seine j| Löcher zwischen dem Einfüllrohr und dem Aufnahmebehälter hindurchlaufen, von außen in den Innenraum der Kammer eingeführt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdichtungsband(32) aus einem Film von hochzugfestern Polyestermaterial besteht·
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Einfüllrohr (8) in eine Zwischenkammer (20) mündet, die mit der Kammer (4) durch einen Schlitz (28), durch den das Ab- _— dichtungsband in die Kammer (4) läuft, und mit der äußeren Um- " gebung durch eine Durchführung (40), durch die das Abdichtungsband in die Zwischenkammer geführt wird, verbunden ist·
4* Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer(4 ) unter Unterdruck steht und die Zwischenkammer (20) mit der äußeren Umgebung durch eine in der Nähe der Bandeintrittsdurchführung (40) angeordnete Bohrung (26) verbunden ist, sodaß sich eine Gasströmung

längs des Abdichtungsbandes zur Kammer (4) hin ausbildet.

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5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4t dadurch gekennzeichnet« daß die Bandfördervorrichtung eine in der rammer (4) angeordnete Aufwickelspule (42) aufweist» die mit einen Antriebsmechanismus versehen ist, der sie schubweise um die Hälfte des Abstandes zwischen zwei aufeinanderfolgenden Löchern des Bandes weiterdreht.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5» gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur Verschiebung des Aufnahmebehälters (12) auf das Einfüllrohr (8) hin und von diesem weg, sowie durch eine Haltevorrichtung (.48), welche den Aufnahmebehälter in einer Stellung hält, in welcher er das Abdichtungsband gegen die Stirnfläche des Rohrs (8) drückt.

7« Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet» daß der Aufnahmebehälter (12) aus einer Hülle eines nadeiförmigen Kernbrennstoffelements besteht» die Kammer (4) eine Handschuhkammer ist und die weitergeleiteten Gegenstände plutoniumhalt ige Kernbrennstofftabletten (14) sind.

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