DE2542822A1

DE2542822A1 - Vorrichtung zum verschliessen einer kreisfoermigen oeffnung eines behaelters

Info

Publication number: DE2542822A1
Application number: DE19752542822
Authority: DE
Inventors: Andre Meyer
Original assignee: Groupement Activities Atomiques Advancees
Current assignee: Groupement Activities Atomiques Advancees
Priority date: 1974-10-02
Filing date: 1975-09-25
Publication date: 1976-04-15
Also published as: GB1502978A; IT1042976B; NL7511579A

Description

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Fo 9603 D
DipL-Ιηα- Jörgen WEINMILLER £5, Sep. t975

PATENTASSESSOR

SOSPI GmbH

SOOO München 3O
Zeppölinstr. 63

GROUPEMENT POUR LES ACTIVITES ATOMIQUES ET AVANCEES "GAAA" 20, avenue Edouard Herriot 92350 LE PLESSIS ROBINSON Prankreich

VORRICHTUNG ZUM VERSCHLOSSEN EINER KREISFÖRMIGEN ÖFFNUNG EINES BEHÄLTERS

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum hermetisch dichten Verschließen einer kreisförmigen Öffnung eines Behälters mit zwei übereinanderliegenden und durch eine Torusdichtung gegeneinander und gegen den Öffnungsrand abgedichteten Deckeln.

Die Erfindung ist insbesondere auf Behälter für radioaktive Abfälle anwendbar und soll verhindern,daß die Außenflächen dieses Behälters bei der Bereitstellung an einer Ladestation kontaminiert werden.

Radioaktive Abfälle werden oft in gut abgedichtete Fässer gefüllt und anschließend beispielsweise in einem aufgelassenen Bergbauschacht gelagert.

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Das Füllen und Schließen dieser Behälter bringt stets Verschmutzungsprobleme mit sich. Um eine Kontaminierung des Abfüllraums zu vermeiden, wird zuerst der zu füllende Behälter auf einem Wagen durch eine Sicherheitsschleuse in den Laderaum gebracht und dort mit dem Wagen unter einen Ladestutzen gefahren. Bei diesem das Füllen vorbereitenden Vorgang wird die Faßöffnung hermetisch dicht schließend mit einer isolierten Zelle verbunden, die die radioaktiven Abfälle enthält. Der Behälter kann dann ohne Verseuchungsgefahr gefüllt werden. Anschließend wird die die radioaktiven Abfälle enthaltende isolierte Zelle wieder verschlossen, der Behälter von der isolierten Zelle gelöst und seinerseits geschlossen. Wenn in diesem Stadium die Außenfläche des Behälters radioaktiv verseucht ist, so wird der Abfüllraum verseucht; diese Verseuchung kann sich nach außen ausbreiten. Es ist daher wichtig, daß das Instellungbringen, Füllen und Wiederentfernen des Behälters so geschieht, daß keine der Außenflächen des Fasses radioaktiv verschmutzt ist.

Vielfach beschränkt man sich auf einen einzigen Behältertyp, der aus einem zylindrischen Faß mit flachem Deckel besteht, dessen Dichtheit mit Hilfe einer zwischen der Oberkante des Behälters und dem Deckel liegenden Flachdichtung hergestellt wird.

Die Erfindung befaßt sich daher insbesondere damit, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der das Instellungbringen, das Füllen und das Schließen eines solchen Standardbehälters mit Flachdichtung durchgeführt werden kann, wobei gleichzeitig die Außenfläche des Behälters gegen radioaktive Verseuchung geschützt wird.

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Dieses Ziel wird erfindungsgemäß bei einer Vorrichtung der eingangs definierten Art dadurch erreicht, daß die Dichtung einen ersten Ringwulst aufweist, der am Rand der Öffnung anliegt, sowie einen zweiten Ringwulst, der an einem konischen Rand des inneren Deckels anliegt, wobei die Durchmesser des inneren Deckels und des zweiten Wulsts kleiner als der Durchmesser des ersten Wulsts gewählt sind, sodaß der Dichtungskörper, der die beiden Wulste miteinander verbindet, sich beim Aufdrücken des inneren Deckels zwischen dem Öffnungsrand und dem Deckel im Querschnitt gesehen U-förmig umlegt, und daß der äußere Deckel unter Berührung der Dichtung auf dem Rand der Öffnung befestigt ist.

In einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeigt der Krümmungsbereich des U-Profils des Dichtungskör-

wird
pers nach außen undVbeim Befestigen des äußeren Deckels auf den

äußeren Rand des inneren Deckels umgeschlagen.

In einer Variante ist der Krümmungsbereich des U-Profils des Dichtungskörpers nach dem Behälterinneren gerichtet und der innere Wulst weist eine nach außen gerichtete Verlängerung auf, die beim Aufsetzen des inneren Deckels an einen Anschlag am äußeren Wulst gelangt, wobei der äußere Wulst wenigstens teilweise über den Rand der Öffnung nach außen übersteht und als Flachdichtung für den äußeren Deckel wirkt.

Anschließend wird die Erfindung an Hand zweier Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden vier Figuren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung während des Auflegens des inneren Deckels.

Fig. 2 zeigt die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in offenem Zustand.

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Fig. 3 zeigt die Vorrichtung gemäß Fig. 1 und 2 im verschlossenen Zustand.

Fig. 4 zeigt eine erfindungsgemäße Variante der Vorrichtung im Schnitt.

Fig. 1 zeigt die Anordnung eines Fasses und die Lage einer torischen Zweiwulstdichtung zum Zeitpunkt des Instellungbringens des Fasses. Das Faß besitzt eine kreisförmige Öffnung, deren zylindrischer Rand 1 eine ringförmige Vertiefung 2 für einen Ringwulst 9 einer Torusdichtung 6 aufweist. Im oberen Teil läuft der Rand 1 in einem rechtwinklig abgebogenen Flansch 3 aus. Zwischen dem Flansch 3 und der Vertiefung 2 liegt an der Außenseite des Fasses eine ringförmige Versteifung 4, die senkrecht mit kreisförmigen Öffnungen wie beispielsweise 5 versehen ist, die mit entsprechenden Öffnungen 10 im Flansch 3 fluchten. Im

noch Querschnitt gesehen umfaßt die Dichtung einen inneren Wulst 7, der mindestens teilweise hohl ist und bei der Abdichtung der Vorrichtung eine wichtige Rolle spielt. Ein Dichtungskörper 8 verbindet den inneren und den äußeren Wulst 7 bzw. 9. Die Dichtung besteht aus einem Elastomer.

Auf diese Dichtung wird der leichte innere Deckel 11 gelegt, der in einem konischen Rand 12 ausläuft, der flach auf der Dichtung 6 aufliegt.

In Fig. 2 sieht man einen um eine Achse 15 beweglichen Auslegerarm 14, der mit einem durch einen Kolben 17 getragenen Greifer 16 ausgestattet ist. Dieser Greifer 16 kann aus einem in die Vorderseite des Kolbens 17 eingelassenen magnetischen Element bestehen. Der Auslegerarm 14 umfaßt eine mit einer Dichtung 19 versehene Vorrichtung 18 zum Tragen des Deckels. Auf die Doppelwulstdichtung 6 wird eine mit einer isolierten Zelle' fest verbundene

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Krone 21 gedrückt. Mit Hilfe einer Gleitstange 22 senkt sich der Kolben 17 langsam ab und tritt mit dem leichten Deckel 11 in Berührung. Dieser wird dann durch das magnetische Element 16 angezogen und der Rand 12 legt sich an eine torische Dichtung 19 der Tragvorrichtung. Daraus ergibt sich, daß die Oberseite des Deckels 11 von jetzt an gegen jegliche Kontaminierung geschützt ist. Der Auslegerarm hebt sich und gibt die hier nicht dargestellte Zuleitung frei, über die die radioaktiven Abfälle in das Paß gelangen. Wenn das Faß voll ist, wird der Auslegerarm von neuem abgesenkt und der Deckel 11 tritt mit der torischen mit Wülsten 7 und 9 versehenen Dichtung 6 in Berührung. Der Kolben 17 drückt den leichten Deckel 11 auf die Doppelwulstdichtung, die dabei gequetscht wird. Bei diesem Einsetzen des Deckels wird der einzige evtl. verseuchte Teil 23 der Dichtung 6 durch den Rand 12 des Deckels 11 ins Innere des Behälters gedrückt. Der Deckel 11 ist danach fest durch die Dichtung im Behälter blockiert, so daß der Kolben 17 sich zurückziehen kann, ohne den Deckel dabei mitzunehmen.

Fig. 3 zeigt die von den verschiedenen Teilen eingenommenen Stellungen, wenn ein äußerer Deckel 25 sich in Schließstellung befindet und Schrauben 26 des Deckels 25 angezogen sind. Man sieht, daß die Dichtung 6 vollkommen unter dem Deckel 25 liegt und für zusätzliche Dichtheit sorgt, indem sie mit dem leichten Deckel 11 zusammenwirkt. Der eventuell verseuchte Bereich 23 wird durch den Rand 12 des Deckels 11 bedeckt. Eine Flachdichtung 27, die nicht mit den radioaktiven Abfällen in Berührung gekommen ist, wird auf den Flansch 3 aufgelegt. Ebensowenig sind die Auflageflächen dieser Flachdichtung der radioaktiven Strahlung ausgesetzt gewesen.

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Es zeigt sich also, daß im Endeffekt die Dichtung und der innere Deckel, die die Einrichtung des Fasses vervollständigen, es unter geringem Kostenaufwand ermöglichen, folgende Ergebnisse zu erzielen :

- dichtes Abschließen zwischen Behälter und dem Doppeldeckelsystem beim Bereitstellen,

- Dichtheit zwischen dem Innendeckel und dem Behälter,

- Festklemmen des Innendeckels im Behälter,

- Bedecken des evtl. kontaminierten Teils der Außenseite der Doppelwulstdichtung und der oberen Seite des Innendeckels 11 beim Eindrücken dieses Innendeckels in den Behälter.

Es ist zu beachten, daß die in Querrichtung wirksam werdende Elastizität der Dichtung 6 direkt von ihrer Dicke abhängt. Aus diesem Grunde erlaubt diese Dichtung keine allzu große Abweichung von der Zentrierung der Achse des Fasses im Verhältnis zur Achse der kreisförmigen Öffnung des die radioaktiven Abfälle enthaltenden Raums.

In einer Variante einer erfindungsgemäßen Vorrichtung wird eine Dichtung eingesetzt, die in Fig. 4 dargestellt ist. Ihre besondere U-Form ermöglicht eine größere Toleranz bei der Fluchtung von Ladestutzen und Faßöffnung. Dadurch kann man die Positionierung des Fasses schneller vornehmen.

Die in der Fig. 4 dargestellte Dichtung 51 wird im Schnitt gezeigt; der obere Wulst liegt dabei auf einem Teil eines Flansches 58 des Fasses 59. Die Dichtung umfaßt eine bestimmte Anzahl von Bereichen, die unterschiedliche Funktionen ausüben, die alle auf eine Abdichtung des Fasses hinauslaufen.

Ein äußerer Wulst 52 der Dichtung ist dick und weist an

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der Innenseite einen Absatz 54 auf. Dieser Wulst 52 stellt Dichtheit zwischen dem Flansch 58 und dem äußeren Deckel (hier nicht dargestellt) her.

Dann folgt ein i.w. parallel zur Öffnungswand verlaufender Bereich 53, der schon bei seinem Einsetzen auf der Innenseite der Wandung des Fasses aufliegt, und für die Stabilisierung des anfangs nicht unterstützten Teils der Dichtung sorgt.

Weiter folgt ein Krümmungsbereich 61 der Dichtung, die eine nach außen offene U-Form bildet.

Über einen weiteren parallel zur Öffnungswand 59 verlaufenden Bereich schließt sich dann ein innerer Wulst 62 an.

Am inneren Wulst ist noch eine nach außen gerichtete Verlängerung 56 angebracht, die mit dem Absatz 54 beim endgültigen Schließen des leichten Deckels in Berührung kommt. Die Stellung der Einzelteile in geschlossenem Zustand ist gestrichelt und mit gestrichenen Bezugszeichen dargestellt.

Ein zwischen der Verlängerung 56 und dem Wulst 62 liegender Verbindungsbereich 63 legt sich in geschlossenem Zustand eng an den Absatz 54 des Wulsts 52 an und schließt so Kontaminationsspuren, die beim Füllen in den konkaven Teil der Dichtung eindringen könnten, dicht ein.

Die Verlängerung 56 der Dichtung winkelt sich in der Stellung 56* teilweise um das Ende 57 des Deckels und drückt dabei auf den Wulst 52 der Dichtung. Der ausgedehnte Kontakt, der sich so ergibt, wenn der innere Deckel 50 aufgesetzt ist, erhöht sowohl zwischen der Dichtung und dem Deckel als auch zwischen den beiden miteinander in Berührung tretenden Wülsten der Dichtung erheblich die 'Dichtheit zwischen dem im Innern des Fasses befindlichen Raum und dem Raum zwischen den beiden Deckeln. Auf diese Weise sorgt

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der äußere Deckel lediglich für einen zusätzlichen Schutz der Dichtheit und dient aufgrund seiner Dicke im wesentlichen als mechanischer Schutz.

Der U-förmige Teil der Dichtung hat eine Dicke von etwa 3 mm. Dank der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann man radioaktive Stoffe in das Faß füllen, selbst wenn das Faß in bezug auf die kreisförmige Öffnung des die radioaktiven Stoffe enthaltenden Raums nicht ganz genau fluchtend ausgerichtet ist.

Eine deratige speziell für das Einlagern von radioaktiven Abfällen in unterirdischen Räumen entwickelte Vorrichtung läßt sich auch in all den Fällen anwenden, wo toxische Stoffe transportiert werden sollen und es wünschenswert ist, auch eine teilweise Verseuchung des Raums zu vermeiden, in dem die Behälter gefüllt werden.

Eventuell kann der Deckel eine Lüftung mit geeignetem Filter aufweisen, durch die die im Behälter enthaltenen Gase entweichen können.

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE

IJ- Vorrichtung zum hermetischen Verschließen einer kreisförmigen Öffnung eines Behälters mit zwei übereinanderliegenden und durch eine Torusdichtung gegeneinander und gegen den Öffnungsrand abgedichteten Deckeln, dadurch gekennzeichne t, daß die Dichtung einen ersten Ringwulst (9,52) aufweist, der am Rand (1, 58) der Öffnung anliegt, sowie einen zweiten Ringwulst (7, 62), der an einem konischen Rand (12) des inneren Deckels (11, 50) anliegt, wobei die Durchmesser des inneren Dedcels und des zweiten Wulsts kleiner als der Durchmesser des ersten Wulsts gewählt sind, sodaß der Dichtungskörper (8), der die beiden Wulste miteinander verbindet, sich beim Aufdrücken des inneren Deckels zwischen dem Öffnungsrand und dem Deckel im Querschnitt gesehen U-förmig umlegt, und daß der äußere Deckel (25) unter Berührung der Dichtung auf dem Rand der öffnung befestigt ist.

2 - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsbereich des U-Profils des Dichtungskörpers (8) nach außen zeigt und beim Befestigen des äußeren Deckels (25) auf den äußeren Rand des inneren Deckels (12) umgeschlagen wird.

3 - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsbereich (61) des U-Profils des Dichtüngskörpers (51) nach dem Behälterinneren gerichtet ist, und daß der innere Wulst (62) eine nach außen gerichtete Verlängerung (56) aufweist, die beim Aufsetzen des inneren Deckels (50) an einen Anschlag (54) am äußeren Wulst (52) gelangt, wobei der äußere Wulst wenigstens teilweise über den Rand (58) der Öffnung nach außen übersteht und als Plachdichtung für den äußeren Deckel wirkt.

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Jo

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