DE202007018443U1 - Device for processing a storage and / or transport container - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung zum Bearbeiten eines Lager- und/oder Transportbehältnisses (1) für die Aufnahme und/oder den Transport von radioaktiv strahlenden Materialien, insbesondere in einer abgeschlossenen Kammer (2), insbesondere einer Unterdruckkammer, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen Roboter (3) und/oder einen Manipulator (25) aufweist, insbesondere einen mehrachsigen Roboter, zur Bearbeitung des Behältnisses (1) mit einer oder mehrerer Bearbeitungsarten, wobei der Roboter (3) und/oder der Manipulator (25) eine oder mehrere insbesondere austauschbare Laserstrahlbearbeitungsvorrichtungen (4) aufweist, die in Kombination oder alternativ betreibbar sind, und mit jeweils vorbestimmten Arbeitswerten, insbesondere Laserleistung und/oder Laserwellenlänge, an die jeweilige Bearbeitungsart angepasst einzurichten sind.contraption for processing a storage and / or transport container (1) for the uptake and / or transport of radioactive materials, in particular in a closed chamber (2), in particular one Vacuum chamber, characterized in that the device has a Robot (3) and / or a manipulator (25), in particular a multi-axis robot for processing the container (1) with one or more types of processing, wherein the robot (3) and / or the manipulator (25) one or more particular interchangeable Laser beam processing devices (4), which in combination or alternatively be operated, and each with predetermined work values, in particular Laser power and / or laser wavelength, to the respective processing adapted to be set up.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bearbeiten eines Lager- und/oder Transportbehältnisses für die Aufnahme und/oder den Transport von radioaktiv strahlenden Materialien, insbesondere in einer abgeschlossenen Kammer, insbesondere einer Unterdruckkammer.The The invention relates to a device for processing a bearing and / or transport container for the Picking up and / or transporting radioactive materials, in particular in a closed chamber, in particular a vacuum chamber.
In Wiederaufbereitungsanlagen für radioaktiv belastete Materialien werden Lager- und/oder Transportbehältnisse für die Aufnahme und/oder den Transport von radioaktiv strahlenden Materialien regelmäßig mittels aufwendiger Nassverfahren unter Einsatz von Wasser oder anderen Flüssigkeiten gereinigt. Da jedoch durch die Behältnisse insbesondere bei einer Verglasungsanlage durch das Einfüllen des heißen verglasten radioaktiven Abfalls in die Behältnisse sehr hohen Temperaturen ausgesetzt werden, entstehen beispielsweise an Oberflächen der Behältnisse stark haftende und zum Teil in den Werkstoff eindiffundierte Schichten beispielsweise aus Metallalloxiden, die sich mittels der üblichen Reinigung nicht immer vollständig bzw. nur unter sehr großem Aufwand entfernen lassen.In Reprocessing plants for radioactively contaminated materials become storage and / or transport containers for the Absorption and / or transport of radioactive materials regularly by means of complicated wet process using water or other liquids cleaned. However, because of the containers in particular at a Glazing plant by filling the be called vitrified radioactive waste in the containers of very high temperatures are exposed, for example, arise on surfaces of the containers strongly adhering and partly diffused into the material layers for example, from Metallalloxiden, which by means of the usual Cleaning not always complete or only under very large Have the effort removed.
Nachteilig ist dabei auch, dass große Mengen Flüssigabfall entstehen, der wiederum radioaktive Stoffe enthält, so dass zusätzlicher Abfall entsteht und dies wiederum in einem aufwendigen Wiederaufbereitungsverfahren entsorgt werden muss.adversely is also that big Amounts of liquid waste arise, which in turn contains radioactive substances, so that additional Waste arises and this in turn in a complex reprocessing process must be disposed of.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, bei der Bearbeitung eines Lager- und/oder Transportbehältnisses für die Aufnahme und/oder den Transport von radioaktiv strahlenden Materialien so vorzugehen, dass eine flexible Bearbeitung mit geringen Abfallmengen möglich wird.task The present invention is therefore, in the processing of a Storage and / or transport container for the Recording and / or transport of radioactive materials to proceed, that a flexible processing with small amounts of waste possible becomes.
Als Lösung wird eine Vorrichtung zum Bearbeiten eines Lager- und/oder Transportbehältnisses für die Aufnahme und/oder den Transport von radioaktiv strahlenden Materialien, insbesondere in einer abgeschlossenen Kammer, insbesondere einer Unterdruckkammer, wobei die Vorrichtung einen Roboter und/oder einen Manipulatitor aufweist, insbesondere einen mehrachsigen Roboter, zur Bearbeitung des Behältnisses mit einer oder mehrerer Bearbeitungsarten, wobei der Roboter und/oder der Manipulator eine oder mehrere insbesondere austauschbare Laserstrahlbearbeitungsvorrichtungen aufweist, die in Kombination oder alternativ betreibbar sind, und mit jeweils vorbestimmten Arbeitswerten, insbesondere Laserleistung und/oder Laserwellenlänge, an die jeweilige Bearbeitungsart angepasst einzurichten sind.When solution is a device for processing a storage and / or transport container for recording and / or the transport of radioactive materials, in particular in a closed chamber, in particular a vacuum chamber, the device being a robot and / or a manipulator has, in particular a multi-axis robot, for processing the container with one or more types of processing, the robot and / or the manipulator one or more particular interchangeable laser beam processing devices which are operable in combination or alternatively, and with respectively predetermined working values, in particular laser power and / or laser wavelength, adapted to the respective processing.
Durch diese Vorrichtung ist es möglich, eine nahezu kontaktlose und schnelle Bearbeitung der Behältnisse zu gewährleisten, wobei keine Abfallflüssigkeiten anfallen. Durch das kontaktlose Arbeiten gelangt im wesentlichen keine radioaktive Belastung auf den Roboter bzw. den Manipulator und die Bearbeitungswerkzeuge, so dass eine eventuelle Reparatur vereinfacht wird.By this device is it possible a nearly contactless and fast processing of the containers to ensure, where no waste liquids attack. Due to the contactless work passes substantially no radioactive load on the robot or the manipulator and the editing tools, so that any repair is simplified.
Darüberhinaus kann die Kammer, in der die Bearbeitung der Behältnisse aufgrund der radioaktiven Belastung erfolgen muss, kleiner ausgebildet werden, wodurch auch die zu dekontaminierenden Bereiche abnehmen und die Umweltbelastung bei einer Kammerreinigung oder einem Kammerumbau reduziert wird.Furthermore The chamber in which the processing of the containers due to the radioactive Strain must be made smaller, which also causes the areas to be decontaminated and the environmental impact is reduced in a chamber cleaning or a chamber remodeling.
Vorteilhaft ist dabei insbesondere der Einsatz der Vorrichtung in einer Verglasungsanlage in einer Wiederaufbereitungsanlage, da dort beispielsweise durch die hohen Glastemperaturen beim Einfüllen in die Behältnisse ein Anlaufen der Oberfläche und ein Eindiffundieren auch von radioaktiven Stoffen schnell geschehen kann und eine abfallarme und gründliche Reinigung und Bearbeitung sehr wichtig ist.Advantageous is in particular the use of the device in a glazing system in a reprocessing plant, since there for example by the high glass transition temperatures when filling into the containers a tarnishing of the surface and a diffusion of radioactive substances happen quickly can and a low-waste and thorough Cleaning and editing is very important.
Dies liegt insbesondere dann vor, wenn das Behältnis eine Kokille ist, insbesondere aus Edelstahl, in die in der Verglasungsanlage zunächst heißes verglastes Material, insbesondere umfassend hochradioaktive Spaltprodukte, einzufüllen ist. Auf dem Edelstahlkörper bildet sich eine Oxidschicht auf der Außenoberfläche, die durch die vorgeschlagenen Vorrichtung schnell, sicher und abfallarm beseitigt werden kann. Zudem kann Die Bearbeitungsarten durch die Laserbearbeitungsvorrichtungen, die insbesondere an der Roboterhand eingerichtet sind, sind beispielhaft:
- – Schweißen mit einer vorbestimmten Laserleistung, insbesondere Verschweißen eines Behältnisdeckels mit einem Behältniskörper, und/oder
- – Reinigung bzw. Dekontamination einer Oberfläche des Behältnisses und/oder
- – Markierung der Oberfläche des Behältnisses.
- - Welding with a predetermined laser power, in particular welding a container lid with a container body, and / or
- - Cleaning or decontamination of a surface of the container and / or
- - Marking the surface of the container.
Beim Schweißen mittels des Lasers wird eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit erreicht und die Energie stark konzentriert, so dass angrenzende Bereich thermisch nur geringfügig belastet werden.At the welding By means of the laser, a high operating speed is achieved and the energy is strongly concentrated, leaving adjacent area thermally only slightly be charged.
Das Markieren kann mittels des Lasers berührungslos vorgenommen werden, ist dauerhaft, abriebfest und temperaturbeständig, ohne dass weitere eventuell radioaktiv aktivierbare Substanzen aufgerbachtr werden. Zudem ist das Verfahren auf unterschiedlichsten Oberflächen einzusetzen.The Marking can be carried out without contact by means of the laser, is durable, abrasion resistant and temperature resistant, without any further radioactively activatable substances aufgerbachtr be. In addition is to use the process on a wide variety of surfaces.
Das Reinigen mittels des Lasers hat den großen Vorteil, dass es gegenüber herkömmlich Nassverfahren mittels Bürsten/Ultraschall oder Spülen keine verunreinigten Abwässer erzeugt. Zudem entsteht durch diesen Sekundärabfall ein hoher Energieverbrauch und hohem Materialeinsatz. Das Laserreinigen entfernt den radioaktiven Schmutz und die Oxidschicht bzw. die Anlauffarben. Durch das schlagartige Verdampfen erfolgt ein Absprengen der Oberflächenschicht.The cleaning by means of the laser has the great advantage that it produces no contaminated wastewater compared to conventional wet methods using brushing / ultrasound or rinsing. In addition, this secondary waste creates high energy consumption and high material usage. The laser cleaning removes the radioactive dirt and the oxide layer or the tarnishing colors. The sudden evaporation causes the surface layer to burst off.
Vorteilhaft ist es, wenn durch die Laserbearbeitung abgesprengtes Material über einen Saugvorrichtung, insbesondere in Verbindung mit der Laserbearbeitungsvorrichtung, abzusaugen ist und insbesondere einem Filter zuzuführen ist, wobei der Abstand bis zur Behältnisoberfläche insbesondere vorteilhaft etwa 500 mm beträgt.Advantageous it is, if blasted off by the laser processing material over a Suction device, in particular in connection with the laser processing device, is to be sucked off and in particular is to be fed to a filter, the distance to the container surface in particular advantageously about 500 mm.
Vorteilhaft ist es, wenn der Roboter mit einer Wechseleinrichtung zum Wechseln der Laserbearbeitungsvorrichtungen ausgestattet ist und die ausgetauschten Laserbear beitungsvorrichtungen vorteilhaft auf einer insbesondere gesonderten Ablage vorzuhalten sind.Advantageous it is when the robot with a changer to change the laser processing devices is equipped and the exchanged Laserbear processing devices advantageously on a particular be kept separate storage.
Vorteilhaft ist es, wenn der Roboter ist mit einem Schlauchpaket für insbesondere die Laserlichtleiter, Schutzgasleiter und/oder Druckluftleiter ausgestattet ist, wobei insbesondere die Laserleitungen an einem Ausleger mit einem Balancer gehalten sind.Advantageous It is when the robot is with a hose package for particular equipped with laser light guides, protective gas conductors and / or compressed air conductors is, in particular, the laser lines on a boom with held a balancer.
Vorteilhaft ist es, wenn die Laserstrahlquellen außerhalb der Kammer, vorzugsweise in einem Interventionsraum, eingerichtet sind und die Laserlichtleiter von dort mittels vorzugsweise gegen einen vorbestimmten Luftdruckunterschied abgedichtete Wanddurchführungen in die Kammer zu führen sind und die Steuervorrichtungen, Schaltvorrichtungen und/oder Energieversorgungseinrichtungen außerhalb der Kammer, vorzugsweise in dem Interventionsraum, eingerichtet sind und die Elektrokabel über vorzugsweise gegen einen vorbestimmten Luftdruckunterschied abgedichtete Wanddurchführungen in die Kammer zu führen sind. Hierdurch ist eine einfache Reparatur möglich und die großen Geräte werden nicht kontaminiert.Advantageous it is when the laser beam sources outside the chamber, preferably in an intervention room, are set up and the laser light guides from there by means preferably against a predetermined air pressure difference sealed wall penetrations to lead into the chamber are and the control devices, switching devices and / or power supply devices outside the chamber, preferably in the intervention room, set up are and the electrical cables over preferably sealed against a predetermined air pressure difference wall bushings to lead into the chamber are. This makes a simple repair possible and the big devices become not contaminated.
Vorteilhaft ist es, wenn der Roboter auf Schienen auf einem Fahrgestell beweglich ist und insbesondere in der jeweiligen Arbeitsposition arretierbar ist und insbesondere in einen benachbarten Interventionsraum entlang der Schienen überführbar ist.Advantageous it is when the robot is movable on rails on a chassis is lockable and in particular in the respective working position and in particular in an adjacent intervention room along the rails is convertible.
Vorteilhaft ist es, wenn ein Drehteller zur Drehung des zu bearbeitenden Behältnisses, die insbesondere zylindrisch sind, zur Bearbeitung durch den Roboter vorgesehen ist, wobei insbesondere mehrere Behältnisse darauf so zu positionieren sind, dass sie nacheinander durch Drehen des Drehtellers in die Bearbeitungsposition zu bringen sind.Advantageous it is when a turntable for rotating the container to be processed, which are in particular cylindrical, for processing by the robot is provided, in particular, several containers to be positioned on it are that they turn one after another by turning the turntable to the machining position to bring.
Vorteilhaft ist es, wenn das Behältnis mittels eines Behältnisgreifers darauf zu positionieren und davon zu entfernen ist.Advantageous is it when the container by means of a container gripper to position on it and to remove it.
Vorteilhaft ist es, wenn ein Magazin zum Abstellung und Abkühlen der bearbeiteten Behältnisse in der Kammer vorgesehen ist.Advantageous It is when a magazine for shutdown and cooling of the processed containers in the chamber is provided.
Vorteilhaft ist es, wenn ein Deckelmagazin zur Bereitstellung der auf den Behältniskörper aufzubringenden Deckel vorgesehen ist.Advantageous it is when a lid magazine for providing the applied to the container body Cover is provided.
Die Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch ein Verfahren zur Bearbeitung eines Lager- und/oder Transportbehältnisses für die Aufnahme und/oder den Transport von radioaktiv strahlenden Materialien, insbesondere in einer abgeschlossenen Kammer, insbesondere einer Unterdruckkammer, wobei zur Bearbeitung ein Roboter und/oder ein Manipulator vorgesehen ist, insbesondere ein mehrachsiger Roboter, mit einer oder mehrerer Laserbearbeitungsarten, die in Kombination oder alternativ angewendet werden, und mit jeweils vorbestimmten Arbeitswerten, insbesondere Laserleistung und/oder Laserwellenlänge, an die jeweilige Bearbeitungsart arbeiten, insbesondere mit einer Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche 1 bis 14.The Task is also solved by a method for processing a storage and / or transport container for the Inclusion and / or transport of radioactive materials, in particular in a closed chamber, in particular a vacuum chamber, wherein provided for processing a robot and / or a manipulator is, in particular a multi-axis robot, with one or more Laser processing modes that are used in combination or alternatively and each with predetermined working values, in particular laser power and / or laser wavelength, work on the respective processing, in particular with a Device according to one of the preceding claims 1 to 14.
Die Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch eine Verwendung eines Roboters, Insbesondere eines mehrachsigen Roboters, und/oder eines Manipulators zur Bearbeitung eines Lager- und/oder Transportbehältnisses für die Aufnahme und/oder den Transport von radioaktiv strahlenden Materialien, insbesondere in einer abgeschlossenen Kammer, insbesondere einer Unterdruckkammer, in einer Verglasungsanlage einer Wiederaufbereitungsanlage, mittels einer Laserstrahlbearbeitungsvorrichtung insbesondere zur kontaktlosen Dekontamination, Beschriftung und Verschweißung des Behältnisses, insbesondere nach einem Verfahren nach Anspruch 15 und insbesondere unter Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14.The Task is also solved by using a robot, especially a multi-axis one Robot, and / or a manipulator for processing a storage and / or transport container for the Picking up and / or transporting radioactive materials, in particular in a closed chamber, in particular one Vacuum chamber, in a glazing plant of a reprocessing plant, by means of a laser beam processing device, in particular for contactless decontamination, labeling and welding of the container, in particular according to a method according to claim 15 and in particular using a device according to one of claims 1 to 14th
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachstehenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele des Gegenstands der Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert sind.Further Features and advantages of the invention will be apparent from the claims and the description below, in the embodiments of the subject matter the invention in conjunction with the drawings are explained in more detail.
Es zeigen: It demonstrate:
Anschließend wird
mittels einer ausgetauschten Laserbearbeitungsvorrichtung
Der für die gesamte Vorrichtung benötigte Raum beträgt lediglich einen Bruchteil des für die Verfahren des Stands der Technik benötigten Verfahren und Vorrichtungen.Of the for the entire device needed space is only a fraction of the for The prior art methods require methods and devices.
Dargestellt
ist auch eine mögliche
Anbringung einer Laserstrahlbearbeitungsvorrichtung
- 11
- Lager- und/oder TransportbehältnisCamp- and / or transport container
- 22
- Kammerchamber
- 33
- Roboterrobot
- 44
- LaserstrahlbearbeitungsvorrichtungLaser beam machining apparatus
- 55
- Verglasungsanlagevitrification plant
- 66
- Roboterhandrobotic hand
- 77
- Behältnisdeckelcontainer lid
- 88th
- Behältniskörpercontainer body
- 99
- Oberflächesurface
- 1010
- Saugvorrichtungsuction device
- 1111
- Wechseleinrichtungchanger
- 1212
- Ablagefiling
- 1313
- Schlauchpakethosepack
- 1414
- LaserlichtleiterLaser light guide
- 1515
- Auslegerboom
- 1616
- Laserstrahlquellelaser beam source
- 1717
- InterventionsraumInterventionsraum
- 1818
- WanddurchführungenWall Bushings
- 1919
- Steuervorrichtungcontrol device
- 2020
- Elektrokabelelectric cable
- 2121
- Schienenrails
- 2222
- Fahrgestellchassis
- 2323
- Drehtellerturntable
- 2424
- Behältnisgreifercontainer gripper
- 2525
- Manipulatormanipulator
- 2626
- Laserbearbeitungsvorrichtung zum BeschriftenLaser processing device for labeling
- 2727
- Laserbearbeitungsvorrichtung zum ReinigenLaser processing device for cleaning
- 2828
- Bodenground
- 2929
- AbstreiftestGooping
- 3030
- Krancrane
- 3131
- BehältniseinschleuseBehältniseinschleuse
Claims (14)
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