DE2110320A1 - Vorrichtung zum Schleusen kontaminierter Flüssigkeiten und/oder Gase - Google Patents

Vorrichtung zum Schleusen kontaminierter Flüssigkeiten und/oder Gase

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DE2110320A1 DE19712110320 DE2110320A DE2110320A1 DE 2110320 A1 DE2110320 A1 DE 2110320A1 DE 19712110320 DE19712110320 DE 19712110320 DE 2110320 A DE2110320 A DE 2110320A DE 2110320 A1 DE2110320 A1 DE 2110320A1
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Description

GESELLSCHAFT FÜR .7^ Karlsruhe, den 10. 2.1971
KERNFORSCHUNGMBH PLA 71/8 Ga/jd
Vorrichtung zum Schleusen kontaminierter Flüssigkeiten und/oder Gase Zusatz zu Patent. (Patentanmeldung 20 50 598. 0)
Die Erfindung betrifft eine-Vorrichtung zum Schleusen kontaminierter Flüssigkeiten und/oder Gase von einem strahlung sdtcht abgeschlossenen Raum in einen anderen mit jeweils einem an den Räumen angeschlossenen Ventilkörper, die miteinander kuppelbar und.deren Axißenflächen nach dem Schleusen nicht kontaminiert sind, wobei in jedem Ventilkörper ein längs einer Achse der Ventilkörper beweglicher erster und zweiter Verschlußkolben von einer dera getrennten, die Ventilkörper dicht gegenüber der Umgebung abschließenden Zustand entsprechenden ersten Endstellung zusammen in eine.-zweite Endstellung, in der eine räumliche Verbindung vom einen in den anderen Raum hergestellt ist, bewegbar sind und bei der beide Verschlußkolben derart miteinander verbindbar sind, daß ihre im getrennten Zustand der Ventilkörper zur Umgebung weisenden einen Endflächen dicht miteinander gekoppelt sind gemäß der Patentanmeldung P 20 50 598.0.
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Der Transport α-kontaminierter Lösungen oder toxischer Stoffe erfolgt in der Regel in Kunststoffbehältern, die beim Einschleusen in sogenannte a-Glove-• Boxen kontaminiert werden. Eine Dekontamination dieser Behälter nach Gebraucn ist unwirtschaftlich. Außerdem ist für das Ein- und Ausschleusen die Größe der Behälter begrenzt.
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, eine trennbare Schleusenvorrichtung zu bieten, deren Außenflächen in getrenntem Zustand, d. h. bei getrenntem Raum mit Substanzen und Raum in- oder aus den Substanzen zu lagern oder zu führen sind, möglichst frei von jeglicher Kontamination sind.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlitßkolben Zylinder sind, daß im Verschlußkolben des ersten Ventilkörpers eine Bohrung eingelassen ist, die von einer ersten Öffnung in der Außenfläche zur hinteren Abschlußfläche des ersten Verschlußkolbens verläuft, daß in die z. T. achsparallel ausgebildete Bohrung ein Rohr dicht einschiebbar ist, das mit dem einen Raum in Verbindung steht, und daß die beiden Ventilkörper in der einen oder anderen Endstellung gegenüber der Umgebung mit Dichtungen abgedichtet sind. Das Rohr kann exzentrisch in einer Führungsbuehse am ersten Ventilkörper gehaltert sein. Der erste Verschlußkolben führt Relativbewegungen zum Rohr bei der Bewegung von einer zur anderen Endstellung aus. Dabei sind die Verschlußkolben des ersten und zweiten Ventilkörpers mit einer Dreh- und Schiebe stange axial verschiebbar.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles mittels der Figur näher erläutert:
Die Figur stellt einen Schnitt durch zwei gekoppelte Ventilkörper des Ausführungsbeispieles dar.
Die Vorrichtung zeigt eine Gesamtkupplung der beiden Ventillcörper 8 und 12 (zweiter und erster Ventilkörper), die bereits über die einen planen-Endf lachen 29 und 30 bzw. über die Dichtringe 23 in jeweils einer Ausnehrmmg der Endflächen 29, 30 miteinander gekoppelt sind. Die Überwurfmutter 10, welche am
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ersten Ventilkörper 12 gehaltert und in einem Gegengewinde 31 am Umfang des zweiten Ventilkörpers 8 einschraubbar ist, sind der erste und zweite Ventilkörper 12 und 8 miteinander fest verbindbar. Führungsstifte 11, welche in der Endfläche 30 des zweiten Ventilkörpers 8 eingeschraubt sind, sind in Bohrungen 32 in der Endfläche 29 des ersten Ventilkörpers 12 eingeführt und verhindern ein Verdrehen der beiden Ventilkörer 12 und 8 gegeneinander beim Auf- bzw. Abschrauben der überwurfmutter 10.
Beide Ventilkörper 8 und 12 sind in ihrem Aufbau Hohlzylinder mit einem ersten und zweiten im Innern der beiden Ventilkörper 12 ind 8 axial beweglichen ersten und zweiten Verschlußkolben 25 und 5.
Am zweiten Ventilkörper 8 ist ein Anschlußstück 9 seitlich angeordnet bzw. eingeschraubtjdsssen Innenbohrung 34 mit einer Bohrung 33 in der Wandung des zweiten Ventilkörpers 8 in Verbindung steht. Die Bohrung 33 steht weiterhin mit dem Innenraum des zweiten Ventilkörpers 8 in Verbindung. An der der Endfläche 30 gegenüberliegenden anderen Endfläche 27 des zweiten Ventilkörpers 8 ist über eine Stützvorrichtung 35 ein Rändelrad 4 mittels einer Schraube 1 befestigt. Das Rändelrad 4 ist drehbar gegenüber einem Gewinde 2, welches an der hinteren Verlängerung des zweiten Verschlußkolbens 5 angeordnet ist. In einer Axialbohrung 3 durch den Verschlußkolben 5 ist eine Dreh- und Verschiebestange28 gelagert angeordnet und am Rändelrad 4 mittels der Schraube 1 befestigt. Das vordere Ende der Dreh- und Verschiebe stange weist ein Außengewinde 36 auf, welches über die eine äußere Endfläche 37 des Verschlußkolbens 8 hinausragt. Bei Drehungen des Rändelrades 4 dreht sich die Dreh- und Verschiebestange 28 mit, wobei das Gewinde 36 in ein entsprechendes Gegengewinde 46 des ersten Verschlußkolbens 24 einschraubbar ist. Die Halterung 35 für das Rändelrad 4 ist mittels einer weiteren Überwurfmutter 38 und einer Arretierschraube 7 am zweiten Ventilkörper 8 befestigt.
Am hinteren Ende des ersten Ventilkörpers 12 ist eine Führungsbuchse 15 angeschraubt und mittels einer weiteren Arretierschraube 13 gegen Ver-
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drehungen gehalten. Das Innere der Führungsbuchse 15 ist mit Bohrungen 39 40 und 41 versehen, die den Innenraum des ersten Ventilkörpers 12 mit der Umgebung bzw. einem abgeschlossenen Raum in Verbindung bringen. Das dem Ventilkörper 12 gegenüberliegende Ende der Führungsbuchse 15 weist ein Gewinde 54 auf. Dieses Gewinde 54 ist ein Anschluß 17 über eine Dichtung 16 an die Führungsbuchse 15 fest anschraubbar. Der Anschluß 17 kann an einem der beiden Räume angeschlossen sein, aus welchen oder in welchen die zu transportierenden bzw. umzufüllenden Flüssigkeiten oder Gase aus- bzw. anzufüllen sind.
"Weiterhin ist durch die Bohrung 40 der Führungsbuchse 15 ein Rohr 18 exzentrisch hindurchgeführt, welches auch in den Innenraum des ersten Ventilkörpers 12 hineinreichte Es ist durch die Rückwand 42 des ersten Ventükörpers 12 mittels der Dichtung 20 dicht hindurchgeführt. Die Rückwand 42 ist über Schrauben 14 an der Führungsbuchse 15 angeschraubt. Die Bohrung 41 in der Wandung der Führungsbuchse 15 reicht auch durch die Ab Schluß wandung 42 und die Dichtung 20 hindurch. Die exzentrische Führung des Rohres 18 durch die Führungsbuchse 15 dient dazu, daß der erste Verschlußkolben 24 im ersten Ventilkörper 12 nicht verdreht werden kann. Dazu ist.das vordere Ende des Rohres 18 in eine Bohrung 42 des ersten Verschlußkolbens 24 hineingeführt. Die Bohrung 43 ver- " läuft parallel zur Achse bis zu einer radial nach außen führenden Bohrung 44 . Das Rohr 18 ist selbst über den Dichtring 21 gegenüber der Bohrung 43 im ersten Verschlußkolben 24 bzw. den Innenraum des ersten Ventilkörpers 12 abgedichtet.
Innerhalb der beiden Ventilkörper 12 und 8 sind der erste und zweite Verschlußkolben 24 und 5 von zylindrischer Form angeordnet. Ihre Außenflächen (nicht Endflächen) liegen passend an den Innenwandungen der Ventilkörper 12 und 8 an und haben den gleichen Radius. Beide Verschlußkolben 24 und 5 sind axial in den Ventilkörpern 12 und 8 zwischen der Abschlußwandung 42 bzw. Dichtung 20 und der Abschluß wandung 27 des zweiten Ventilkörpers 8 bewegbar. Die
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Abschlußwandung 27 bildet dabei für den zweiten Verschlußkolben 5 ebenfalls einen Anschlag, wobei das verlängerte Ende des Verschlußkolbens 5 durch eine öffnung 45 in dieser Ab schlußwandung hindurchgeführt ist.
Im dargestellten Zustand sind beide Verschlußkolben 25 und 5 zusammengekuppelt und zwar mittels der Dreh- und Schiebestange 28. Das Gewinde 36 am vorderen Ende der Dreh- und Schiebestange 28 ist in ein entsprechendes Gegengewinde 46 in einer Vertiefung 47 in der vorderen Endfläche 48 des ersten Verschlußkolbens 24 eingeschraubt. Beide zueinander gekehrten Endflächen 48 bzw. 37 des ersten und zweiten Verschlußkolbens sind dabei eng aufeinander gepreßt, wobei die Endfläche 48 in eine Vertiefung 49 der f
Endfläche 37 des zweiten Verschlußkolbens 5 eingefügt und'die Endfläche . 37 z. T. zu einem plangeschliffenen Ring 50 ausgebildet ist.
Weiterhin ist der zweite Verschlußkolben 5 über die Dichtung 26, welche in einer Nut· in der Außenfläche des zweiten Verschlußkolbens 5 liegt, gegenüber der Umgebung abgedichtet. Auch der erste Verschlußkolben 24 ist über die Dichtung 22, welche genauso wie die Dichtungen 51 und 52 in einer Nut in der Innenwandung des zweiten bzw. ersten Ventilkörpers 8 bzw. 12 liegen, gegenüber der Umgebung bzw. den Innenraum des ersten Ventilkörpers 12 abgedichtet.
In der gezeichneten Stellung liegt der zweite Verschlußkolben 5 in seiner Anschlagstellung an der Ab Schluß wandung 27. In dieser Stellung hat die Bohrung 43, ~ im ersten Verschlußkolben 24 eine Verbindung zur Innenbohrung 33 des Anschlußstutzens 9 am zweiten Ventilkörper 8, so daß Flüssigkeiten oder Gas von einem Raum, welcher mit dem Rohr 18 in Verbindung steht in einen weiteren Raum, welcher mit dem Anschlußstutzen 9 in Verbindung steht, . transportiert werden kann. Bei diesem Vorgang werden weder die Endflächen 48 und 37 des ersten und zweiten Verschlußkolbens noch die Endflächen 29 und 30 der ersten und zweiten Ventllkörper 12 und 8 kontaminiert, da die Bohrung 44 sowie die Bohrung 33 von den Dichtungen 22, 51 b?,w. abgeschirmt werden.
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In der zweiten Endstellung, d. h. nach dem Schleusvorgang liegt der erste Verschlußkolben 24 mit seiner anderen Endfläche 53 an der Dichtung 20 an. Der Weg, den dabei beide Verschlußkolben miteinander zurücklegen entspricht dem Weg, den ein Absatz um das verlängerte Ende des zweiten Verschlußkolbens 5 bis zu der Ab Schluß wandung 27 zurücklegt. Die axiale Bewegung der beiden Verschlußkolben erfolgt dabei durch einfaches Verschieben der Dreh- und Schiebestange 28 in axialer Richtung. In dieser zweiten Endstellung ist das Rohr 18 entsprechend in die Bohrung 43 im ersten Verschlußkolben 24 hineingeschoben worden, während die beiden Abschlußflächen 37 und 48 beider Verschlußkolben bis zu" den Abschlußflächen 29 und 30 der beiden Ventilkörper vorgeschoben sind. Die Bohrung 33'im Stutzen 9 ist dabei wiederum von den Dichtungen 22 und 51 sowie der Dichtung 26 am Verschlußkolben 5 gegenüber der Umgebung abgedichtet. Auch die Öffnung der Bohrung 44 an der Außenummantelung des ersten Ventilkörpers 24 ist gegenüber der Umgebung von der Dichtung 23 in der einen Endfläche 29 des Ventilkörpers 12 und der Dichtung 52 gegenüber der Umgebung geschützt.
Das bei der Verschiebung verdrängte Gas im Innenraum des ersten Ventilkörpers 12 kann über die Bohrung 41 und 39 abströmen bzw. zuströmen beim entgegengesetzten Verschiebevorgang. In der zweiten Endstellung können beide Verschlußkolben 24 und 5 durch einfaches Drehen des Rändelrades 4 voneinander gelöst werden. Nach herausschrauben des vorderen Endes 36der Dreh- und Verschiebestange 28 kann diese zurückgezogen werden. Danach kann die Uberv/urfmutter 10 am ersten Ventilkörper 12 geöffnet und beide Ventilkörper 12 und 8 voneinander getrennt werden. Die dabei mit der Umgebung in Verbindung tretenden Flächen 48 bzw. 37 der beiden Verschlußkolben sowie die beiden Endflächen 29 und 30 der beiden Ventilkörper 12 und sind bei diesem Schleus Vorgang bzw. den Verschiebevorgängen nicht kontaminiert worden.
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Claims (9)

GESELLSCHAFT FÜR 75 Karlsruhe, den 10.2.1971 KERNFORSCHUNG MBH PLA 71/8 Ga/jd Patentan sp r üche:
1. /Vorrichtung zum Schleusen kontaminierter Flüssigkeiten und/oder Gase von
einem strahlungsdicht abgeschlossenen Raum in einen anderen mit jeweils einem an den Räumen angeschlossenen Ventilkörper, die miteinander koppelbar und deren Außenflächen nach dem Schleusen nicht kontaminiert sind, wobei in jedem Ventilkörper ein längs einer Achse der Ventilkörper beweglicher erster und zweiter Verschlußkolben von einer dem getrennten, die Ventilkörper dicht gegenüber der Umgebung abschließenden Zustand entsprechenden ersten Endstellung zusammen in eine zweite Endstellung, in der eine räumliche Verbindung vom einen in den anderen Raum hergestellt ist, bewegbar sind und bei der beide Verschlußkolben derart miteinander verbindbar sind, daß ihre im getrennten Zustand der Ventilkörper zur Umgebung weisenden einen Endflächen dicht miteinander gekoppelt sind gemäß
Patent (Patentanmeldung P 20 50 598. 0), dadurch gekennzeichnet,
daß die Verschlußkolben (24 und 5) Zylinder sind, daß im Verschlußkolben (24) des ersten Ventilkörpers (12) eine Bohrung (43, 44) eingelassen ist, die von einer ersten Öffnung Ln der Außenfläche zur hinteren Abschlußfläche (53) des ersten Verschlußkolbens (24) verläuft, daß in die ζ. Τ. achsparallel ausgebildete Bohrung (43) ein Rohr (18) dicht einschiebbar ist, das mit dem einen Raum in Verbindung steht, und daß die beiden Ventilkörper (12 und 8) in der einen oder anderen Endstellung gegenüber der Umgebung mit Dichtungen (26, 22, 51, 23, 52, 21, 20) abgedichtet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (18) exzentrisch in einer Führungsbuchse (15) am ersten Ventilkörper (12) gehaltert ist, und daß der erste Verschlußkolben (24) Relativbewegungen zum Rohr (18) bei der Bewegung von einer zur anderen Endstellung ausführt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußkolben (5) des zweiten Ventilkörpers (8) mit einer Dreh- und Schiebestange (28) axial verschiebbar ist.
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4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden« dadurch gekennzeichnet, daß die Dreh- und Schiebeetange (28) ein über die eine Endfläche (3?) des zweiten Verschlußkelbens (5) hinausragendes Gewinde stück (36)aufweist, welches in einem in einer Vertiefung (47) der einen Endfläche (48) des ersten VerschluÜkolben· (24) liegenden Gegengewinde (46) einschraubbar Ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß über die Endfläche (37) des zweiten Verschlußkolbens (5) ein plangeschliffener Ring (50) Übersteht, der den Zwischenraum zwischen den beiden Endflächen (37« 48) der beiden Verschlußkolben (5 u. 24) im verschraubten Zustand gegenüber der Umgebung bzw. die Innenräume der Ventilkörper (12 und S) abdichtet.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekenn zeichnet, daß der zwischen der hinteren Endfläche (5$ des ersten Verschluß«· kolbens(24) und der Dichtung (20) an der hinteren Endfläche des Ventilkörpers (12) liegende Innenraum tfaer Be- bzw. Entlüftungskanälen (41, 39, 40) In der Führungsbuchse (15) mit der Umgebung und/oder einem bestimmten Raum in Verbindung steht.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenflächen der Verschlußkolben (24 und 5) über In Nuten, die über den Umfang der Innenflächen der Ventilkörper (12 u. 8) oder der Außenfläche des Verschlußkolbens (5) verlaufen, liegende Dichtringe (26, 22, 51, 52) gegenüber der Umgebung abgedichtet sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß In ringförmigen, die Führungsbohrungen für die Verschlußkörper (24 u. 5) in den Ventilkörpern (12) und (8) umgebenden Vertiefungen in den Endflächen (29 u. 30) der Ventilkörper (12 u. 8), die miteinander koppelbar sind, jeweils ein weiterer Dichtring (23) angeordnet ist.
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9. Vorrichtung nach Anspruch I oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Hut der Wandung der Bohrung (43) im ersten Verschlußkolben (24) «in Dicht ring (21) eingefügt ist, der die Außenfläche des Rohres (18) gegenüber der Umgebung bzw* den Be- bzw» Entlüftungskanälen (41, 39« 40) dicht abschließt.
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