DE2064244C3

DE2064244C3 - Verfahren und Vorrichtung zum kontaminationsfreien Ein- oder Ausbau von Objekten durch eine Öffnung in der Wand eines radioaktiv kontaminierten Raumes

Info

Publication number: DE2064244C3
Application number: DE19702064244
Authority: DE
Inventors: Georg Dipl.-Ing. 7501 Leopoldshafen Boehme; Helmut 7504 Weingarten Wohnlich
Original assignee: Kernforschungszentrum Karlsruhe GmbH
Current assignee: Forschungszentrum Karlsruhe GmbH
Priority date: 1970-12-29
Filing date: 1970-12-29
Publication date: 1979-09-06
Also published as: BE777478A; NL7117460A; NL175240C; DE2064244A1; FR2120085A3; FR2120085B3; GB1337069A; DE2064244B2; NL175240B

Description

abschließenden Deckel, an dem die Objekte befestigt sind, zu einem ersten Doppeldeckelsystem zusammengeschlossen wird, daß dieses erste Doppeldeckelsystem mitsamt den Objekten in den Innenraum des Balges bewegt wird, daß ein im Innenraum des Balges gelagertes zweites Doppeldeckelsystems zur Verbindungsstelle geführt und das eine Deckelelement des zweiten Doppeldeckelsystems an den Abschlußflansch der öffnung und das andere Deckelelement des zweiten Doppeldeckelsystems am Abschlußflansch des Balges dicht angeschlossen wird, und daß danach die beiden Deckelelemente voneinander unter gleichzeitiger Trennung der Verbindungsstelle gelöst werden. Dabei kann das zweite Doppeldeckelsystem von Hand durch die elastische Oberfläche des Balges zur Verbindungsstelle bewegt werden. Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung kann vorsehen, daß das zweite Doppeldeckelsystem maschinell mittels Greifwerkzeugen, die innerhalb des Balges angeordnet und von außerhalb des Balges betätigbar sind, zur Verbindungsstelle bewegt wird. Weiterhin ist es möglich, dr.n Balg bei der Einführung des zu schleusenden Objektes in seiner Längsausdehnung zu verändern.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist gekennzeichnet durch einen an der öffnung angeschlossenen Abschlußflansch, in dessen Inneren ein den Deckel, an dem die Objekte befestigt sind, fest und dicht halterndes Rohrstück mittels Verbindungsstücken am Abschlußflansch eingefügt ist, durch einen Abschlußdeckel des Balges, der im Abschlußflansch des Balges dicht und fest mittels weiterer Verbindungsstücke gehalten ist, durch eine Schraubverbindung für die dichte Zusammenfügung von Deckel und Abschlußdeckel, durch eine Ausstülpung im Balg, in der das zweite Doppeldeckelsystem angeordnet ist, dessen eines Deckelelement in den Abschlußflansch der Öffnung und dessen anderes Deckelelement in den Abschlußflansch des Balges fest und dicht paßt. Das zweite DoppHdeckelsystem ist durch eine weitere Schraubverbindung in das erste und zweite Deckelement koppel- bzw. trennbar.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles mittels der Fig. 1 —3 im folgenden näher erläutert.

F i g. 1 zeigt den Ankoppelvorgang von Balg und öffnung einer Wand in einer Heißen Ze¹Ie.

Fig. 2 stellt eine Zwischenstellung und die Endstellung des Schleusvorganges dar.

F i g. 3 stellt ebenfalls zwei Stellungen des Schleusvorganges dar.

In F i g. '. ist die Abschirmwand 1 einer Heißen Zelle 2 dargestellt, fiurch welche eine öffnung 3 in den Außenraum 4 geführt ist. In der öffnung 3 ist ein Manipulator 5 angeordnet, welcher aus der Heißen Zelle entfernt werden soll. Der Deckel 6 des Manipulators 5 ist über eine Dichtung 8 an einem Rohrstück 7 befpMigt, welches in dem Flansch 9 mittels mit den Dichtungen H abgedichtetei und schräg durch die Wandung des Flansches 9 geführter Schrauben 10 bzw. Verbindungsstücken befestigt ist. Das Rohrstück 7 ist mittels der Dichtung 12 gegenüber dem Außenraum 4 abgedichtet, wobei die eine Stirnfläche des Rohrstükkes zu einem Wulst 13 ausgebildet ist, der mit seiner schneiclenförmigen Umrandung auf dieser Dichtung 12 aufliegt.

Vor dem Deckel 6 des Manipulators 5 und dem flansch 9 liegt ein Balg 14, der aus durchsichtigem Materia! bestehen kann und dessen Außenumfang mittels einer Schraubenfeder 15 oder Einzelringen 15 auf einem bestimmten Maß gehalten ist. Die Länge des Balges 14 ist variierbar. An einem Teil des Außenumfanges des Balges 14 ist eine Ausstülpung 16, z. B. eine sackförmige Ausstülpung, angebracht, in welcher sich ein zweites Doppeldeckelsystem 17 mit den Deckelelementen 18 und 19 verbindende Schraubverbindung 20 angeordnet ist.

Der Balg 14 ist an seinem einen dem Deckel 6 des Manipulators 5 zugewandten Ende mit einem Abschlußdeckel 21 versehen, der in einem Flansch 22 am Balgende mit den ebenfalls schräg durch den Flansch 22 geführten und abgedichteten Schrauben 23 bzw. Verbindungsstücken arretiert ist. Am Abschlußdeckel 21 können Schraubverbindungen 24 dicht angebracht sein, welche von seinem Inneren zu bedienen und im Gegengewinde 26 im Deckel 6 des Manipulators 5 einschraubbar sind.

Wie in Fig. 1 dargestellt wird der Balg 14 und insbesondere der Abschlußdeckel 21 des Flansches 22 des Balges 14 an den Flansch 9 an de. öffnung 3 der Abschirmwand 1 herangeführt. Die außen. Stirnfläche des Flansches 22 des Balges 14 weist einen nach innen gerichteten Wulst 25 auf, dessen schneidenförmige Umrandung ebenfalls zwischen den entlang den Stirnflächen des Flansches 9 und des Abschlußdeckels 21 umlaufenden Dichtungen 12 und 32 bei der Kopplung des Balges 14 mit dem Flansch 9 zur Auflage kommt. Die schneidenförmigen Umrandungen des Wulstes 13 am Deckel 6 des Manipulators 5 und des Wulstes 25 liegen in dieser Stellung sich nahezu berührend gegenüber.

Bei dem Kopplungsvorgang des Deckels 6 mit dem Abschlußdeckel 21 wird die Schraubverbindung 24 im Gewinde im Deckel 6 eingeschraubt. Dann werden die Schrauben 10 bzw. Verbindungsstücke im Flansch 9 und die Schrauben 23 bzw. Verbindungsstücke im Flansch 22 gelöst. Danach wird die Längsausdehnung des Balges 14 von Hand oder maschinell vergrößert und das nunmehr von dem Abschlußdeckel 21 und dem Deckel 6 gebildete

w erste Doppeldeckelsystem über eine Haltevorrichtung 27 im inneren des Balges 14 mitsamt dem Manipulator 5 vollkommen in den Innenraum des Balges 14 eingeführt. Der Kopplungsvorgang des Abschlußdeckels 7\ sowie des Deckels 6 ist im unteren Teil der F i g. 2 dargestellt:

·»'> In F i g. 3 ist eine Stellung dargestellt, in welcher der Manipulator 5 mit dem ersten Doppeldeckelsystem mit Deckel 6 und Abschlußdeckel 21 vollständig im Innenraum des Balges 14 untergebracht ist. Nach diesem Vorgang sind der Innenraum des Balges 14 und

>(i die öffnung 3 in der Abschirmwand 1 frei miteinander verbunden.

Anschließend kann von Hand das zweite Doppeldekkeisystcn 17 in der Ausnehmung i6 vom Außenraum 4 an die korrespondierenden öffnungen, Verbindungs-

>"> stelle des Balges 14 und der öffnung 3, herangeführt werden. Das zweite Doppeldeckelsystem 17 wird dabei derart in die Verbindungsstelle eingefügt, daß das eine Deckelelement 18 in den Flansch 9 und das zweite Deckelelement 19 wiederum in den Flansch 22 paßt.

> ■ Dabei kommt ein Wulst 28, der an einer Stirnfläche des Deckelelementes 18 angeordnet ist, auf der Dichtung 12 in der Stirnfläche des Flansches 9 dicht zur Auflage. Das Deckelelement 19 ist gegenüber dem Deckelelement 18 und insbesondere der Raum zwischen den Deckeln 30 und 31 der beiden Deckelelemente über eine Dichtung 29 in der einen Stirnfläche des Deckelelementes 19, die ebenfalls auf dem Wulst 28 des Deckelelementes 18 aufliegt, abgedichtet. Weiterhin kommt die Dichtung 29

beim Kopplungsvorgang mil einem Teil auf dem Wulst 25 an der Stirnfläche des Flansches 22 des Balges 14 dicht zur Auflage, so daß der Innenraum des Balges 14 und der Innenraum der Öffnung 3 wieder voneinander dicht getrennt sind. Daraufhin werden das Deckelelement 18 und das Deckelement 19 mit den Schrauben 10 im Flansch 9 an der Öffnung 3 und den Schrauben 23 am Flansch 22 des Balges 14 arretiert. Daran anschließend wird mit der Schraubenverbindung 20 von Hand oder mittels Einrichtungen innerhalb des Balges 14 die Verbindung der beiden Deckelelemente 18 und 19 des zweiten Doppeldeckelsystems 17 getrennt und die Verbindung der beiden Flansche 22 und 9 des Balges 14 bzw. der öffnung 3 voneinander getrennt.

In F i g. 2 ist im oberen Teil der Zeichnung der getrennte Zustand des Balges 14 und der Öffnung 3 in der Abschirmwand 1 dargestellt. Im Innenraum des Balges 14 ist der Manipulator mit dem ersten Doppeldeckelsystem, insbesondere das Rohrstück 7, der Deckel 6, der Abschlußdeckel 21 und die Dichtung 32, geschützt eingeführt. Der Zwischenraum zwischen den Deckeln 6 und 21 bleibt ebenfalls geschützt und kann nicht kontaminierl werden. Das Deckelelement 19 mit dem Abschlußdeckel 31 und das Deckelelement 18 mit seinem Deckel 30 schließen in diesem getrennten 7ustand von Balg 14 und Flansch 9 die Öffnung 3 in der Abschirmwand I bzw. im Balg 14 ^::-rj'^er der Umgebung vollkommen dicht ab. Die Deckel 30 bzw. 31 der Deckelelemente 18 und ISi des zweiten Doppeldekkelsystems 17 sind nach außen hin nicht kontaminiert. Der Einschleusvorgang des Manipulators 5 aus dem Innenraum des Balges 14 in die öffnung 3 in der Abschirmwand 1 kann z. B. nach einer Reparatur am Manipulator 5 in umgekehrter Reihenfolge vorgenommen werden. Nach beendetem Einschleusvorgang sind dann der Deckel 6 des Manipulators 5 und der Abschlußdeckel 21 des Balges sowie die Deckel ¹O und

ίο 31 der beiden Deckelelemente 18 und 19 auch weiterhin nicht kontaminiert, so daß der Balg 14 wiederum vom Flansch 9 an der öffnung 3 getrennt werden kann. Der Balg 14 ist dann mit dem AbschluLklix-kf*¹ 1\ verschlossen, während das zweite Doppeldeckelsystem

is 17 in seiner Ausnehmung 16 im Balg 14 lagert.

Es, ist denkbar, innerhalb des Balges 14 von außerhalb betätigbare Greifvorrichtung^, anzuordnen, mit d::,ui das zweite Doppeideckeisystem 17 bzw. der Manipulator ;> bewegt werden können. Besteht der Anlaß, den Balg a'is Metall herzustellen, weil z. B. aus der öffnung 3 der Heiben Zelle Gamma-Strahlung austritt, so können in der Wandung geschützte öffnungen mit z. B. Blpijilasfenstern angeordnet werden, durch welche die den Manipulator 5 aus der öffnung 3 ziehende bzw. das

2Ί zweite Doppeldeckelsystem 17 handhabende Werk/.eu-Γ" und deren Bewegungen zu beobachten bzw. zu lenken :,;nd.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Palentansprüche:

1. Verfahren zum kontaminationsfreien Ein- oder Ausbau von Objekten durch eine Öffnung in der Wand eines radioaktiv kontaminierten Raumes mittels einer Vorrichtung, die aus der Kombination von Doppeldeckelsystemen und einem beidseitig verschließbaren Balg besteht, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abschlußflansch (22) des Balges (14) mit einem Abschlußflansch (9) der öffnung (3) zu einer gasdichten Verbindungsstelle {9, 22) gekoppelt wird, daß ein gasdicht im Abschlußflansch (22) des Balges (14) sitzender Abschlußdekkel (21) mit einem den Abschlußflansch (9) der öffnung (3) gasdicht abschließenden Deckel (6), an dem die Objekte (5) befestigt sind, zu einem ersten Doppeldeckelsystem (6, 21) zusammengeschlossen wird, daß dieses erste Doppeldeckelsystem (6, 21) mitsamt den Objekten (5) in den Innenraum des Balges (14) bewegt wird, daß ein im Innenraum des Balges (14) gelagertes zweites Doppeldeckelsystem (17) zur Verbindungsstelle (9, 22) geführt und das eine Deckelelement (18) des zweiten Doppeldeckelsystems (17) an den AbschlußHansch (9) der öffnung (3) und das andere Deckelelement (19) des zweiten Doppeldeckelsystems (17) am Abschlußflansch (22) des Balges (14) dicht angeschlossen wird, und daß danach die beiden Deckelelemente (18) und (19) voneinander unter gleichzeitiger Trennung der Verbindungsstelle (9,22) gelöst werden.

2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Dopp.ideckelsystem (17) von Hand durch die elastische Oberfläche des Balges (14) zur Verbindungsstelle (9,22) bt ;vegt wird.

3. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Doppeldecksystem (17) maschinell mittels Greifwerkzeugen, die innerhalb des Balges (14) angeordnet und von außerhalb des Balges (14) betätigbar sind, zur Verbindungsstelle (9, 22) bewegt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Balg (14) bei der Einführung des zu schleusenden Objektes (5) in seiner Längsausdehnung verändert wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche I bis 4, gekennzeichnet durch einen an der öffnung (3) angeschlossenen Abschlußflansch (9), in dessen Inneren ein den Deckel (6), an dem die Objekte (5) befestigt sind, fest und dicht halterndes Rohrstück (7) mittels Verbindungsstücken (10) am Abschlußflansch (9) eingefügt ist. durch einen Abschlußdeckel (21) des Balges (14), der im Abschlußflansch (22) des Balges dicht und fest mittels weiterer Verbindungsstücke (23) gehalten ist, durch eine Schraubverbindung (24) für die dichte Zusammenfügung von Deckel (6) und Abschlußdekkcl (21), durch eine Ausstülpung (16) im Balg (14), in der das zweite Doppeldeckelsystem (17) angeordnet ist, dessen eines Deckelelement (18) in den Abschlüßflänsch (9) der Öffnung (3) Und dessen wi anderes Deckelelement (19) in den Abschlußflansch (22) des Balges (14) fest und dicht paßt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Innern des Balges (14) eine den Innendurchmesser des Balges (14) bestimmende und ■ diesen stützende, in der Länge variierbare Schraubenfeder (15) oder F.inzelrinirc (15) angeordnet sind.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontaminationsfreien Ein- oder Ausbau von Objekten durch eine öffnung in der Wand eines radioaktiv kontaminierten Raumes mitteis einer Vorrichtung, die aus der Kombination von Doppeldeckelsystemen und einem beidseitig verschließbarem Balg besteht

Es sind Einrichtungen bekannt (DE-AS 12 18 235), mit denen Gegenstände aus einem ersten abgeschlost-snen Raum in einen zweiten ebenfalls abgeschlossenen Raum ein- und auszuschleusen sind, ohne daß dabei die zur Umgebung weisenden Außenflächen bzw. Abschlußdekkel der einzelnen Räume kontaminiert werden. Diese Einrichtungen bedienen sich einer DoppeldeckelvorricHtung als gasdichten Verschluß für zwei miteinander korrespondierende öffnungen zweier Behälter, insbesondere solchen für die Aufnahme von radioaktiven Stoffen, bestehend aus zwei mit je einer Dichtung versehenen Verschlußdeckeln und einem Verriege lungsmechanismus, bei dem radial bewegbare Verriegelungselemente durch ein eine axial eingeleitete Kraft übertragendes Bauteil bewegt werden. Die beiden Deckel bestehen jeweils in an sich bekannter Weise aus zwei axial gegeneinander bewegbaren Teilen mit einer an ihrem Umfang zu einer konischen Nut zur Aufnahme der Dichtungsringe ausgearbeiteten Trennfuge, wobei die Deckelpaare Federn und Schraubstifte aufweisen, die die Außen- und Innenteile der beiden Deckel gegeneinander drücken und die Schraubstifte in diesem Zustand über den Außenflächen der Deckel derart hervorstehen, daß sie die Außenflächen der jeweils gegenüberliegenden Deckel gerade berühren, wenn der Behälter an der Dichtung anstößt. Das axial bewegbare Bauteil ist ein Kolben, an dem durch eine Feder in Grcifstellung gehaltene Greifbacken angelenkt sind, die in eine entsprechende öffnung im Außenteil des unteren Deckels eingreifen, wobei die Greifbacken an ihrem Schaft Nocken aufweisen, die in Aussparungen in den den Kolben führenden Zylinder eingreifen.

Bei diesen Einrichtungen ist aber der Ausgangs- und Endzustand, insbesondere der der Abschlußciemente der einzelnen Räume, gleich, d. h. vor und nach einem Ein- oder Ausschleusvorgang verschließen die gleichen Abschlußelemente die Schleusenöffnung der am Schleusenvorgang beteiligten Räume. Mit einem derartigen einzigen Doppeideckelsystem ist es dahingegen nicht möglich, einen Gegenstand aus einem Raum in einen anderen Raum zu bringen, wobei der Abschlußdeckel des einen Raumes fest mit dem Gegenstand verbunden bleibt, und danach die beiden Räume voneinander zu trennen, ohne daß dabei der eine Raum nicht durch eine meist strahlende öffnung, z. B. eine radioaktiv strahlende öffnung bei Heißen Zellen, freigelegt ist.

Weiterhin sind Verfahren und Vorrichtungen zum Ein- und Ausschleusen von Teilen in bzw. aus radioaktiv kontaminierten Räumen bekannt (DE-OS 15 39 910 und FR-PS 12 89519), die jeweils Bälge zur Anwendung bringen.

Aufgabe der Erfindung ist es nunmehr, ein Verfahren zu bieten, das sich an sich bekannter Doppeldeckelsysteme bedient Und das Wechselvörgänge von an Abschlußdeckeln eines kontaminierten Raumes befestigten Gegenständen gefahrlos gestattet.

Ein erfindungsgemäßcs Verfahren sieht daher als Lösung vor, daß ein Abschluöflansch des Balges mit einem Abschlußflansch der Öffnung zu einer gasdichten Verbindungsstelle gekoppelt wird, daß ein gasdicht im Abschlußflansch des Balges sitzender Abschlußdeckel mit einem den Abschlußflansch der Öffnung gasdicht