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nEinrichtung für gleichzeitiges Unterbrechen und
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Wiederherstellen der Verbindung von Leitungen Die Erfindung betrifft
eine Einrichtung für gleichzeitiges Unterbrechen bzw. Wiederherstellen der Verbindung
mehrerer Strömungsmittel- und/oder elektrischer Leitungen, deren miteinander zu
verbindenden Enden in ineinandergreifenden Xupplungshälften zusammengefaßt und die
Kupplungshälften auf zwei voneinander verschiedenen Tragkörpern angeordnet sind
und mit einer den Tragkörpern zugeordneten Verriegelungsvorrichtung, die die beiden
einander zugeordneten Kupplungshälften Uber die Tragkörper im angekuppelten Zustand
miteinander verspannt sowie mit FUhrungsmitteln für eine bestimmte Zuordnung der
Leitungsenden innerhalb der Kupplungshäiften für schienengebundene Fahrzeuge, insbesondere
für Deckenkran und Schwerkraftmanipulatoren in heißen Zellen kerntechnischer Anlagen.
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In heißen Zellen kerntechnischer Anlagen werden mehrere maschinengebundene
Fahrzeuge, beispielsweise ein Deckenkran und ein Sohwerkraftmanipulator, eingesetzt,
um die unterschiedlichsten Arbeiten auszuftihren. Während der Deokenkran zum Heben,
Senken und seitlichen Transport, also der Ortsveränderung von Lasten, eingesetzt
wird, dient der Mniphiator zur Fernbedienung von Maschinen und Geräten innerhalb
der heißen Zelle, beispielsweise für die Zerkleinerung und Verpackung radioaktiver
Abfälle für die Endablagerung.
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FUr das Verfahren und die Betätigung von fern sind zahlreiche Strömungsmittel-
und/oder elektrische Leitungen zur Versorgung der schienengebundenen Fahrzeuge erforderlich.
Die Leitungen sind in einem Kabel zusammengefaßt und das Kabel in einem Schutzrohr
durch die Zellenwandung hindurchgeschoben. Das Schutzrohr wird in einer bestimmten
Lage in der Endstellung arretiert.
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Das Kabel mtlndet in einer sogenannten festen Kupplungshälfte, da
diese über ihren Tragkörper mit dem Schutzrohr fest verbunden und über dieses in
der Zellenwandung in einer bestimmten Position festgelegt ist. Die zugehörige lösbare
Kupplungshälfte schließt gleichfalls über einen Tragkörper an ein Kabel an, das
über eine Kabel trommel des schienengebundenen Fahrzeugs geführt ist.
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In mehr oder minder großen Zeitabständen sind die schienengebundenen
Fahrzeuge in einen der heißen Zelle benachbarten Raum, eine sogenannte Reparaturbox,
zu verfahren, um erforderliche Wartungs- und Reparaturarbeiten durchzuführen. Die
Unterbrechung der Strom- und Steuerleitungen wurde bisher vom Bedienungspersonal
selbst in der Reparaturbox hinter der heißen Zelle bei offener Verbindung beider
Räume vorgenommen, weshalb der Strahlenpegel in der Zelle wesentlich zu reduzieren
war, Streustrahlungen jedoch weiterhin in die Reparaturbox von der heißen Zelle
her eintreten konnten.
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Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, die Unterbrechung der Strom-
und Steuerleitungen und die Wiederherstellung ihrer Verbindung innerhalb der heißen
Zelle fernbetätigt durchzuführen.
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Ausgehend von einer Einrichtung der eingangs erwähnten Art, wird diese
Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß am schienengebundenen Fahrzeug eine
Greifvorrichtung gelagert und die Greifvorrichtung in ihrer Schließstellung in den
Tragkörper der lösbaren Kupplungshälfte eingerastet ist und daß die Führungsmittel
für eine bestimmte Zuordnung der Leitungsenden in den umschließenden Flächen der
Greifvorrichtung einerseits und in den umschlossenen Flächen des Tragkörpers der
lösbaren Kupplungshälfte andererseits vorgesehen sind, die für den Greifvorgang
und das Kuppeln bzw. Entkuppeln ineinander einrasten.
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Durch eine derartige Greifvorrichtung an den schienengebundenen Fahrzeugen
kann nach oeffnen der Verriegelung der Kupplungshälften und Fixieren der Lage der
lösbaren Kupplungshälfte durch die Greifvorrichtung des reparaturbedürftigen Fahrzeugs
dasselbe durch das verfügbare von der kammerseitigen Endstellung im Bereich der
Kabeleinfuhrung weggeschleppt, gleichzeitig die Kupplungshälften voneinander abgezogen
und das reparaturbedürftige Fahrzeug in die Reparaturbox verfahren werden. Für die
Reparatur des Fahrzeugs werden die ineinandergehenden Räume von Reparaturbox und
heißer Zelle durch Schottenwände voneinander getrennt und es ist nur eine Dekontamination
des Raumes der Reparaturbox vor ihrem Betreten durchzuführen. In umgekehrter Reihenfolge
erfolgt nach Abschluß der Reparaturarbeiten und Offnen der Schottenwände das Zurückziehen
des überholten Fahrzeugs durch das verfügbare in die kammerseitige Endposition der
heißen Zelle im Bereich der Kabeleinführung, das Wiederankuppeln der Leitungsverbindungen
über die Kupplungen, das Verriegeln der Kupplungshälften miteinander über ihre Tragkörper
und das Öffnen der Greifvorrichtung für den ungehinderten Durchtritt des Tragkörpers
der lösbaren Kupplungshälfte und den ungehinderten Ablauf des Kabels von der Kabeltrommel.
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In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist die Greifvorrichtung
zweiarmig ausgeführt und Jeder der Greifarme für den Spreizvorgang an einem seiner
Enden um eine Achse schwenkbar gelagert oder beidseitig parallel geführt. Für die
Offnungs- und Schließbewegung schwenkbar um Achsen angeordneter Greifarme lassen
sich drehbar gelagerte Spindelmuttern einsetzen, die auf Abschnitten mit gegenläufiger
Steigung einer für beide Muttern gemeinsamen Gewindespindel laufen.
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Die Drehung der Spindel läßt sich über einen direkt an diese angeflanschten
langsam laufenden Motor durchführen, oder aber die Spindel ist mit einem Ritzel
versehen, indas ein ortsfest in der Zellenwandung gelagertes, über einen gleichfalls
ortsfesten Antriebsmotor angetriebenes Zahnrad in der kammerseitigen Endstellung
des schienengebundenen Fahrzeugs im Bereich der Kabeleinrührung eingreift. Werden
die Greifarme durch Druck- bzw. Zugglieder
belastet, so läßt sich
die Drehbewegung einer Jewindespindel durch eine einfache hin- bzw. hergehende Bewegung
für ein offenen bzw. Schließen der Greifarme ersetzen. Das Spreizen läßt sich beispielsweise
durch eine Kolbenstange eines durch eine Druckfeder beaufschlagten Kolbens bewirken.
Da das Spreizen gegen eine Federwirkung für den ungehinderten Durchgang des Tragkörpers
der lösbaren Kupplungshälfte nur im angekuppelten Zustand erfolgt, kann der Zylinder
des Kolbens am Fahrzeug und die Druckmittelleitung über die Kupplung mit den elektrischen
Versorgungsleitungen zum Fahrzeug geführt werden. Andererseits ist es auch möglich,
die Spreizstellung der Greifarme durch Federkraft aufrechtzuerhalten. Im Bereich
der Kabeleinführung sind an der Zellenwandung Handhabungen vorgesehen, die in diesem
Falle die Greifarme für das Schließen und Entkuppeln gegen die Federkraft zusammenführen,
wobei ein von der Zellenwandung eingeführter und von der Handhabung gelöster, auf
den Greifarmenden der einen Seite aufgeschobener Schuh oder zwischen die der gegenüberliegenden,
über den Drehpunkt verlängerten Seite eingeschobener Keil die Schließstellung für
das Entkuppeln bis zum Wiederankuppeln aufrechterhält.
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Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung ist es andererseits auch möglich,
die Greifarme mit auf der Seite ihrer Schwenkachse über den Schwenkpunkt hinausgehenden
Enden einzusetzen, wobei diese Enden auf den einander gegenüberliegenden Flächen,
insbesondere zwischen beiden, Druckfedern einspannen, die die Greifarme in ihrer
Schließstellung halten. Anschläge in der Schließstellung der Greifarme sichern einen
freien, ungehinderten Durchlauf des Kabels im Normalbetrieb. Für den Greifvorgang
werden die freien Enden der Greifarme durch den Vorschub schräg verlaufender Flächen
so weit gespreizt, daß auch der Tragkörper der lösbaren Kupplungshälfte hindurohtreten
kann und dessen Positionsflächen für den Eingriff durch die der Greifarme überdeckt
werden.
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Durch das Zurückziehen des keilförmigen Körpers umschließen die Positionsflächen
der Greifarme dieJenigen auf dem Umfang des Tragkörpers der lösharen Kupplungshälfte.
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Weiterhin besteht die Möglichkeit, den Tragkörper der lösbaren Kupplungshälfte
selbst mit den Schrägflächen zu versehen, die als Auflaufflächen für den Spreizvorgang
der Greifarme entgegen der Wirkung der Feder bzw. Federn wirken.
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Ein äquivalentes Mittel zur Schwenkbewegung der Greifarme um eine
Schwenkachse an einem Ende stellt die Parallelführung beider Greifarmenden auf Führungen
gegen Federglieder dar, wobei die Federn auf den Führungen der Greifarme gleichfalls
geführt werden können und sich zweckmäßig gegen einstellbare Anschläge anlegen.
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Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele
in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert, und zwar zeigen F i g u r 1 Seitenansicht
einer zweiarmigen Greifvorrichtung mit Triebspindel, F i g u r 2 Seitenansicht einer
zweiarmigen Greifvorrichtung mit Schließfeder und Öffnungskeil, F i g u r 3 Schnitt
durch das Kabelrohrende mit Kupplungshälfte für mechanische Entriegelung, F i g
u r 4 Seitenansicht des fahrzeugseitigen Endes des Tragkörpers der lösbaren Kupplungshälfte,
F i g u r 5 Schnitt durch das Kabelrohrende mit Kupplungshälften für elektromagnetische
Entriegelung, F i g u r 6 Sicht auf die Leitungsenden der festen Kupplungshälfte
und ihren Tragkörper teilweise im Schnitt.
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F i g u r 1 zeigt in Seitenansicht eine Greifvorrichtung, bei der
die Greifarme 1,3 an ihrem einen Ende auf einer gemeinsamen Schwenkachse zusammengeführt
sind. Die freien Enden der Greifarme tragen auf Achsen 7,9 einstellbare Spindelmuttern,
von denen die untere 11 teilweise verdeckt dargestellt ist. Die Muttern laufen in
einer Gewindespindel 13. Die Gewindespindel wird
für das Öffnen
bzw. Schließen der Greifarme von einem über eine Rutschkupplung 15 an die Gewindespindel
angeflanschten Motor 17 gedreht. Der Motor ist über Arme 19 an der Drehachse der
Mutter 11 des unteren Greifarms 3 aufgehängt und stützt sich über die Greifarme
1,3 und deren gemeinsame Schwenkachse 5 auf dem Rahmen 21 des schienengebundenen
Fahrzeugs ab. Um sicherzustellen, daß der Arm 1 in gespreiztem Zustand über den
Tragkörper 30 der lösbaren Kupplungshälfte frei hinweggleitet, ist ein Justierbarer
Anschlag in Form einer Schraube 23 mit Mutter 25 an einem Arm 27 des Rahmens 21
vorgesehen.
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Durch den Anschlag wird die untere Endstellung des Greifarms 3 festgelegt.
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Bei der in F i g u r 2 dargestellten Spreizvorrichtung sind die Greifarme
1', 3' über den Schwenkpunkt der Achse 5 hinweg verlängert. Zwischen die gegenüberstehenden
Flächen der Verlängerungen der Greifarme ist eine Druckfeder 32 eingespannt. Durch
diese Feder werden die Greifarme in der Schließstellung gehalten.
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Für das Spreizen der Greifarme dient ein Keil 33 am Ende eines Gestänges
37, das den Keil nach oben gegen die Innenflächen am äußersten freien Ende der Greifarme
durch eine einfache axiale Verschiebung auflaufen läßt. Das Gestänge 37 des Keils
33 ist im Bereich der Kabel einführung an der Zellenwandung abgestützt und geführt.
FUr die Drehsicherung dient eine Nut 39, in die ein nicht dargestellter Stift eingreift.
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Die Axialbewegung des Gestänges 37 des Keils 33 ist beliebig.
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Sie wird von außerhalb der Zelle durch entsprechende Ubersetzung ausgelöst,
sei es, daß ein elektrischer, elektromagneti -scher oder auch pneumatischer oder
mechanischer Antrieb vorgesehen ist.
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F i g u r 3 stellt einen Schnitt durch das Ende des Kabelrohrs 40
dar. Das Kabel ist innerhalb des Rohres durch die Platte 42 geführt und endet in
der festen Kupplungshälfte 44, deren Tragkörper 46 auf einen Flansch 41 des Kabelrohres
aufgeschraubt ist. Der Tragkörper ist mehrteilig und mit einem Flansch 50 verschraubt.
Der Flansch 50 ist seinerseits Träger zweier Tragarme,
von denen
der vorderste 52 dargestellt ist. Auf den Tragarmen stützen sich über Lagerzapfen
54 zweiarmige Arretierungshebel 56 ab, die über ein Joch 58 miteinander verbunden
sind. Die Arretierungshebel rasten in beidseitig aus dem Tragkörper 30 der lösbaren
Kupplungshälfte vorspringende Zapfen 31 ein. Der vordere, sichtbare Arretierungshebel
56 ist mit einem Betätigungsarm 57 verstehen, der über eine Zugfeder 59 in Richtung
auf den Flansch 50 des Tragkörpers der festen Kupplungshälfte gezogen wird.
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Zum Öffnen des Arretierungshebels 56 dient ein Kolben 60 in einer
Stützführung 61 eines Zuges 62, der an seinem zelleninseitigen Ende in einem Flansch
46 festgelegt ist und dessen anderes Ende durch das Rohr nach außerhalb der Zelle
geführt ist.
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Das fahrzeugseitige Ende des Tragkörpers 30 der lösbaren Kupplungshälfte
ist mit Außenflächen 30a versehen, die mit den Innenflächen der Greifarme übereinstimmen
und der bestimmten Zuordnung von Tragkörper und Greifarm dienen.
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In F i g u r 4 ist eine Abwandlung des fahrzeugseitigen Endes des
Tragkörpers 30 dargestellt. Die Bezugsflächen 30a des Tragkörpers der lösbaren Kupplungshälfte
für die bestimmte Zuordnung zu denjenigen der Greifarme werden ergänzt durch konische
Flächen 30b, 30d und eine verbindende zylindrische Fläche 30c. Die konischen Flächen
dienen hierbei als Auf- bzw. Ablaufflächen für die Greifarme, die über entsprechende
Gegenflächen für Auf-bzw. Ablaufen der Greifarme über den Tragkörper der lösbaren
Kupplungshälfte beim Ein- bzw. Abkuppeln verfügen.
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Auf- bzw. Ablaufflächen 30b, 30d am Tragkörper erübrigen die Verwendung
eines keilförmigen Körpers 33 zum öffnen der Greifarme von der Zellenwandung aus,
so daß von außerhalb der Zelle nur -mehr die Entriegelung vor dem Abkuppeln und
die Verriegelung nach dem Wiederankuppeln der Kupplungshälfte mit den Strom- und/
oder Steuerleitungen vorzunehmen ist.
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Die Darstellung gemäß F i g u r 5 unterscheidet sich von derjenigen
nach Figur 3 lediglich dadurch, daß die Verriegelung durch einen Elektromagneten
70 über einen Kolben 71 zu lösen ist,
der auf der einen Seite des
Betätigungsarmes 57 des Arretierungshebels 56t anliegt und gegen einen Kolben 72
vor einer Druckfeder 73 innerhalb eines Zylinders 74 auf der anderen Seite des Betätigungsarmes
des Arretierungshebels öffnet.
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In F i g u r 6 ist eine Sicht auf die Leitungsenden der festen Kupplungshälfte
dargestellt. Die Schnittebene ist in die Eingriffsebene der Zapfen des Tragkörpers
der nicht dargestellten lösbaren Kupplungshälfte in ihrer Arretierungsstellung gelegt.
Auf den Tragkörper 46 der festen Kupplungshälfte, der mit einen nicht sichtbaren
Innenflansch des Kabelrohres verschraubt ist, ist ein Flansch 50 aufgeschraubt.
Zu beiden Seiten dieses Flansches 50 sind Tragarme 52 aufgeschraubt. Diese Tragarme
sind mit Lagerzapfen 54 für beidseitige Arretierungshebel 56 versehen. Die Arretierungshebel
sind über ein Joch 58 miteinander verbunden. Die Arretierungshebel sind für das
Einrasten in beidseitig aus dem lösbaren Tragkörper vorstehende Zapfen ausgebildet.
Die Zapfen laufen beim Kupplungs- bzw. Entkupplungsvorgang über Führungsschlitze
52a der Tragarme 52 ein bezw. aus.
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Der Arretierungshebel 56 auf der linken Seite der Darstellung ist
mit einem Betätigungsarm 57 versehen. Mechanisch nach Figur 3 oder elektromagnetisch
nach Figur 5, aber natürlich auch durch ein Druckmittel und von diesem bewegten
Kolben kann von der Seite der Kammerwandung aus auf den Arretierungshebel in horizontaler
Richtung der Druck ausgeübt werden, der den linken und durch die Jochverbindung
auch den rechten Arretierungshebel für die Freigabe der beidseitigen Zapfen des
Tragkörpers der lösbaren Kupplungshälfte anhebt. Anstelle der dargestellten und
beschriebenen Lösung, die Arretierungshebel von der Kammerwandung aus im Bereich
der Kabeleinführung anzuheben, ist es in Abwandlung gleichermaßen möglich, das Lösen
der Verriegelung vom Fahrzeug aus vorzunehmen. Beispielsweise kann hierzu ein in
Höhe der Jochverbindung der beiden Arretierungshebel am Fahrzeug angebrachter starrer,
dann aber in seiner Länge genau justierter, oder aber eintedernder und dann eine
Längentoleranz aufweisender Anschlag mit Auflauffläche für ein selbsttätiges
Öffnen
der Arretierungshebel bei der Bewegung des Fahrzeugs zur zellenwandseitigen Endstellung
dienen.
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Wesentlich für das Lösen und wieder Verbinden der Kupplungshälften
ist auch in diesem Fall, daß die Fahrzeuge über eine Greifvorrichtung verfügen,
wobei für das Kuppeln bzw. Entkuppeln Bezugsflächen auf den Innenflächen der Greifarme
in korrespondierende auf dem Umfang der lösbaren Kupplungshälfte ein-bzw. auszurasten
vermögen.
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L e e r s e i t e