DE3139126A1

DE3139126A1 - "schleuse fuer ein gehaeuse, insbesondere eines handschuhkastens"

Info

Publication number: DE3139126A1
Application number: DE19813139126
Authority: DE
Inventors: Gerhard 6450 Hanau Heller
Original assignee: Alkem GmbH
Current assignee: Alkem GmbH
Priority date: 1981-10-01
Filing date: 1981-10-01
Publication date: 1983-05-26
Also published as: EP0076423A1; EP0076423B1; DE3263415D1; JPS5875099A; JPH0254917B2

Description

ALKEM GmbH Unser Zeichen

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Schleuse für ein Gehäuse, insbesondere eines Handschuhkastens

Die Erfindung betrifft eine Schleuse für ein Gehäuse, insbesondere eines Handschuhkastens, die ein Außenrohr mit kreisrundem Querschnitt zum Anbringen in einer Gehäuseöffnung und an beiden Rohrenden je eine Schleusentür mit einer Verriegelungsvorrichtung aufweist.

Eine derartige Schleuse wird bereits an Handschuhkästen zum Verarbeiten von Plutonium eingesetzt, welches toxisch und radioaktiv ist. Diese Schleuse ist eine sogenannte Wurfschleuse mit an den Rohrenden des Außenrohres angebrachten, dicht schließenden Schleusentüren, deren Verriegelungsvorrichtungen nur wechselseitig zu öffnen sind. Diese Verriegelungsvorrichtungen arbeiten elektromechanisch,

Ferner weist die Schleuse einen eigenen Zuluft- und einen eigenen Abluftanschluß auf, wodurch die Ablagerung von toxischen und radioaktiven Partikeln in der Schleuse verhindert wird. Sind während eines Einschleusvorgangs beide Schleusentüren verschlossen oder die in den Handschuhkasten führende Schleusentür verschlossen und die nach außen füh-. rende Schleusentür geöffnet, so muß stets Zuluft aus dem Zuluftanschluß durch das Schleuseninnere hindurch zum Abluftanschluß strömen können, während es bei geschlossener nach außen führender Schleusentür und geöffneter in den Handschuhkasten führender Schleusentür genügt, wenn Zuluft aus dem Zuluftanschluß durch das Schleuseninnere hindurch in den Innenraum des Handschuhkastens strömen kann, da auch der Handschuhkasten mit einem eigenen Zu-

Wl 2 Shi / 29.09.1981

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luft- und einem eigenen Abluftanschluß versehen ist.

Das hieraus resultierende Zusammenspiel von Klinken und Riegeln an den Schleusentüren und an Abluftschiebern der Schleuse mit zugeordneten Elektromagneten und elektrischen Endschaltern ist die Ursache dafür, daß die Schleuse bei im Einsatz befindlichen Handschuhkasten nicht ausreichend störungsfrei betrieben werden kann, wodurch insbesondere auch hohe Wartungskosten verursacht werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hier Abhilfe zu schaffen und eine Schleuse anzugeben, die störungsfreier betrieben werden kann.

Zur Lösung- dieser Aufgabe ist eine Schleuse der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß in dem Außenrohr gegen dieses Außenrohr um die Rohrlängsachse verdrehbar koaxial ein Innenrohr mit ebenfalls kreisrundem Querschnitt angeordnet ist, an dessen beiden Enden jeweils die Schleusentür anscharniert ist, daß an jedem Außenrohrende ein Sperrkörper zum Sperren der dort befindlichen Schleusentür in Verschlußstellung angebracht ist und daß beide Sperrkörper voneinander einen solchen Winkelabstand bezüglich der Rohrlängsachse haben, daß die eine Schleusentür durch den ihr zugeordneten Sperrkörper in einer Drehwinkelposition des Innenrohres bezüglich der Rohrlängsachse gesperrt ist, in der die andere Schleusentür von dem ihr zugeordneten Sperrkörper freigegeben ist.

An dieser Schleuse wird das wechselseitige Sperren der Schleusentüren durch rein mechanische Mittel bewirkt, die praktisch keinen Störanfälligkeiten unterliegen.

Günstig ist es, wenn die Sperrkörper den Verriegelungsvorrichtungen zugeordnet sind.

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Die Erfindung und ihre Vorteile seien anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert:

Fig. 1 zeigt im Längsschnitt eine Schleusentür an einem Ende einer erfindungsgemäßen Schleuse.

Fig. 2 bis 5 zeigen stark schematisiert im Längsschnitt eine erfindungsgemäße Schleuse mit Schleusentüren entsprechend Fig. 1 während vier verschiedener Phasen eines Einschleusvorganges an einem Handschuhkasten.

In Fig. 1 ist ein Ende eines Außenrohres 2 einer Schleuse dargestellt, das sich sowohl innen im Gehäuse eines Handschuhkastens als auch außen am Gehäuse eines Handschuhkastens befinden kann. Dieses Außenrohr 2 hat einen kreis- runden Querschnitt und eine Rohrlängsachse 3. Im Außenrohr 2 ist koaxial ein Innenrohr 4 mit ebenfalls kreisrundem Querschnitt angeordnet, welches aus dem Außenrohr 2 herausragt und an dessen Ende mit Hilfe eines Scharniers 5 eine Schleusentür 6 zum Verschließen des Rohrendes des Innenrohres 4 anscharniert ist. Diese Schleusentür 6 paßt auf die Dffnung am Rohrende des Innenrohres 4. Sie bildet auf ihrer Innenseite eine koaxiale zylinderförmige Abstufung 7, die in einen koaxialen hohlzylinderförmigen, an einem Ende mit einem Boden 8a verschlossenen Gegenkörper 8 greift.

Der Mantel dieses zur Verriegelungsvorrichtung der Schleusentür 6 gehörenden Gegenkörpers 8 verjüngt sich auf der Außenseite kegelstumpfartig in Richtung zur Schleusentür 6. Auf der Innenseite des Bodens 8a weist der Gegenkörper 8 einen koaxialen Zapfen 9 auf, der durch die Schleusentür 6 hindurch auf die Außenseite der Schleusentür 6 greift. Am auf der Außenseite der Schleusentür 6 befindlichen Ende des Zapfens 9 ist ein Türhebel 10 angebracht, der um eine die Rohrlängsachse 3 unter einem Winkel von 90° schneidende Drehachse 11 drehbar ist.

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Der eine Hebelarm des Türhebels 10 ist ein Handgriff 10a, während der andere Hebelarm an seinem Ende eine profilierte Kante 12 bildet, die am Mantel eines Metallzylinders 13 angreift, welcher mit zur Drehachse 11 des Türhebeis 10 paralleler Zylinderachse an einem streifenförmigen Metallschieber 14 festgeschweißt ist, der ebenfalls zur Verriegelungsvorrichtung der Schleusentür 6 gehört und in seiner eigenen Längsrichtung vertikal zur Drehachse 11 und zur Längsachse des Zapfens 9 verschiebbar an der Außenseite der Tür 6 angebracht ist. Dort ist dieser Metallschieber 14, durch den der Zapfen 9 in einem quer zur Rohrlängsachse 3 verlaufenden Langloch 18 greift, mittels einer Schraube 15 gehalten, die ebenfalls durch ein quer zur Rohrlängsachse 3 verlaufendes Langloch 19 im Metallschieber 14 greift.

Außen am sich verjüngenden Teil des Mantels des Gegenteiles 8 sitzt zwischen dem Gegenkörper 8 und der Schleusentür 6 ein ringförmiger Gummischlauch 16, während auf der Außenseite des Mantels des Rohres 2 ein Sperrkörper 17 angebracht ist, der dem Metallschieber 14 und damit der Verriegelungsvorrichtung der Schleusentür 6 zugeordnet ist.

In der in Fig. 1 dargestellten Verschlußstellung der Schleusentür 6 zieht der Türhebel 10 den Gegenkörper 8 gegen die Abstufung 7 auf der Innenseite der Schleusentür 6, so daß der Gummischlauch 6 gegen die Außenseite des Gegenkörpers 8, die Innenseite der Schleusentür 6 und die Innenseite des Innenrohres 4 gequetscht wird und dadurch das Innenrohr 4 gasdicht verschließt.

Befindet sich der Sperrkörper 17 gegenüber dem Scharnier 5, so würde eine Entriegelungsdrehung des Türhebels 10 · um die Achse 11 begrenzt werden, da der Metallschieber 14 durch diese Drehung gegen den Sperrkörper 17 geschoben

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wird.

Wird hingegen das Innenrohr 4 um die Rohrlängsachse 3 soweit gedreht, daß sich der Sperrkörper 17 nicht mehr gegenüber dem Scharnier 5 befindet, so kann der Türhebel 10a voll um 180° um die Achse 11 gedreht werden. Hierbei wird nicht nur der Metallschieber 14 an der Schleusentür 6 radial nach außen geschoben, sondern auch der Gegenkörper 8 wird von der Abstufung 7 auf der Innenseite der Schleusentür 6 gelöst, so daß der Gummischlauch 16 nicht mehr zusammengequetscht wird und die Schleusentür 6 geöffnet werden kann.

In den Fig. 2 bis 5, die das Einschleusen eines Einschleusteiles 22 von außen durch eine Schleuse in. einen Handschuhkasten 21 verdeutlichen und in denen gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 versehen sind, ist jeweils ein Längsschnitt durch die Schleuse mit dem Außenrohr 2 und dem Innenrohr 4 sowie mit Schleusentüren entsprechend Fig. 1 dargestellt, die mit dem Außenrohr 2 in einer öffnung eines strichpunktiert angedeuteten Gehäuseses eines Handschuhkastens 21 sitzt. Links von dem Längsschnitt durch die Schleuse ist jeweils eine Draufsicht auf die auf der Innenseite des Handschuhkastens 21 befindliche Schleusentür 6a mit dem Metallschieber 14a und dem Sperrkörper 17a dargestellt, während rechts vom Längsschnitt durch die Schleuse jeweils eine Draufsicht auf die auf der Außenseite des Handschuhkastens 21 befindliche Schleusentür 6b mit dem Metallschieber 14b und dem Sperrkörper 17b abgebildet ist.

Im Mantel des Außenrohres 2 der Schleuse sitzt ein als Zuluftanschluß dienender Rohrstutzen 23, der auf der Mantelinnenseite des Außenrohres 2 in ein Langloch 30 greift, welches sich im Mantel des Innenrohres 4 befindet und zur Rohrlängsachse 3 vertikal ist. Auf der Außenseite des

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Mantels des Außenrohres 2 befindet sich ferner ein Stutzen als Abluftanschluß, welcher eine Mündungsöffnung 25 im Mantel des Außenrohres 2 bildet, der. einer Durchführung 24 für Abluft im Mantel des Innenrohres 4 zugeordnet ist.

In den Fig. 2 bis 5 ist ferner gestrichelt der Verlauf 27 des durch den Rohrstutzen 23 eintretenden Zuluftstromes durch die Schleuse angedeutet. Zwischen der Außenseite des Mantels des Innenrohres 4 und der Innenseite des Mantels des Außenrohres 2 sind noch zwei Dichtungsringe 28 und 29 derart angeordnet, daß sie sich jeweils in einer zur Rohrlängsachse 3 vertikalen Ebene befinden und daß der als Zuluftanschluß dienende Stutzen 23 und der die Mündungsöffnung 25 bildende Stutzen einschließlich dem Langloch 30 und der Durchführung 24 für Abluft im Mantel des Innenrohres 4 zwischen diesen beiden Dichtungsringen 28 und 29 angeordnet sind.

Außerhalb des Handschuhkastens 21 ist auf der Außenseite des aus dem Außenrohr 2 herausragenden Mantels des Innenrohres 4 ein Handhebel 26 angebracht, mit dem das Innenrohr 4 relativ zum Außenrohr 2 um die Rohrlängsachse 3 verdreht werden kann. Der Drehwinkel ist durch den Winkelabstand begrenzt, den die beiden Enden des Langloches 30 im Mantel des Innenrohres 4 bezüglich der Rohrlängsachse 3 haben. Dieser Winkelabstand ist so bemessen, daß in der einen Endlage der möglichen Drehbewegung des Innenrohres 4 um die Rohrlängsachse 3 eine Verschiebebewegung des Metallschiebers 14a auf der einen Schleusentür 6a radial nach außen durch den am Außenrohr 2 befestigten Sperrkörper 17a gesperrt ist, während in der anderen Endlage der möglichen Drehbewegung des Innenrohres 4 um die Rohrlängsachse 3 eine Verschiebebewegung des Metall-Schiebers 14b auf der anderen Schleusentür 6b radial nach außen durch den Sperrkörper 17b am Außenrohr 2 gesperrt

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ist. Es ist günstig, wenn der Winkelabstand der Endendes Langloches 30 bezüglich der Rohrlängsachse 3 und die beispielsweise jeweils 180° betragenden Winkelabstände zwischen den Sperrkörpern 17a und 17b und zwischen den Metallschiebern 14a und 14b an den Schleusentüren 6a und 6b bezüglich der Rohrlängsachse 3 so aufeinander abgestimmt sind, daß jeder der Sperrkörper'17a und 17b eine Verschiebung des ihm zugeordneten Metallschiebers 14a bzw. 14b radial nach außen an der Schleusentür 6a bzw. 6b nur dann freigibt, wenn das Innenrohr 4 bezüglich dem Außenrohr 2 in eine der beiden durch die Enden des Langloches 30 im Mantel des Innenrohres 4 bestimmten Endstellungen um die Rohrlängsachse 3 gedreht worden ist. Hierdurch ist gewährleistet, daß jeweils nur eine der beiden Schleusentüren 6a und 6b geöffnet werden kann, während die andere Schleusentür in ihrer Verschlußstellung gesperrt ist. ' Sind andererseits nicht beide Schleusentüren ordnungsgemäß gasdicht verschlossen, wird eine Drehung des Innenrohres 4 um die Rohrlängsachse 3 durch den Metallschieber an der nicht verschlossenen Schleusentür blockiert.

Soll ein Einschleusteil 22 in den Handschuhkasten 21 verbracht werden, so wird das Innenrohr 4 mit dem Handhebel 26 in die Endlage um die Rohrlängsachse 3 gedreht, in der die Schleusentür 6b an der Außenseite des Handschuhkastens 21 geöffnet werden kann, während die Schleusentür 6a an der Innenseite des Handschuhkastens 21 durch den Sperrkörper 17a in ihrer Verschlußstellung gesperrt ist. Die Schleusentür 6b wird, wie in Fig. 2 dargestellt, geöffnet und das Einschleusteil 22 in die Schleuse d. h. in das Innenrohr 4 eingebracht. In dieser Fig. 2 entsprechenden Phase des Einschleusvorganges läuft der Weg 27 der Zuluft durch den Rohrstutzen 23, durch die Schleuse d. h. durch den Innenraum des Innenrohres 4 und durch die Durchführung 24 für Abluft im Mantel des Innenrohres 4 sowie durch die Mündungsöffnung 25, die mit der Durchführung 24

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fluchtet.

Sodann wird die Schleusentür 6b auf der Außenseite des Handschuhkastens 21, wie in Fig. 3 dargestellt, verschlossen. Der Weg 27 der Zuluft durch die Schleuse bleibt unverändert. ·

Durch Verdrehen des Innenrohres 4 um die Rohrlängsachse 3 am Handhebel 26 in die andere Endlage wird der Metallschieber 14b an der Schleusentür 6b auf der Außenseite des Handschuhkastens 21 durch den Sperrkörper 17b gesperrt, während der Metallschieber 14a an der Schleusentür 6a an der Innenseite des Handschuhkastens 21 vom Sperrkörper 17a freigegeben wird. Wie Fig. 4 zeigt, kann also die Schleusentür 6a auf der Innenseite des Handschuhkastens 21 geöffnet und das Einschleusteil 22 der Schleuse d. h. dem Innenraum des Innenrohres 4 entnommen werden. Der Weg 27 der Zuluft verläuft in dieser Phase des Einschleusvorganges durch den Zuluftstutzen 23 in die Schleuse d. h. in den Innenraum des Innenrohres 4 und von dort direkt in den Innenraum des Handschuhkastens 21, da die Durchführung 24 für Abluft im Mantel des Innenrohres 4 nicht mehr mit der Mündungsöffnung 25 im Mantel des Außenrohres 2 fluchtet und damit die Mündungsöffnung 25 verschlossen ist. Der Metallschieber 14b der Schleusentür 6b ist in dieser Phase des Einschleusvorganges durch den Sperrkörper 17b gesperrt d. h. die Schleusentor 6b auf der Außenseite des Handschuhkastens 21 kann nicht geöffnet werden.

Nach dem Einbringen des Einschleusteiles 22 in den Handschuhkasten 21 wird die Schleusentür 6a auf der Innenseite des Handschuhkastens 21 wieder verschlossen. Mit dem Handhebel 26 wird sodann das Innenrohr 4 um die Rohrlängsachse 3 wieder in die erste Endlage zurückgedreht, in der entsprechend Fig. 5 der Sperrkörper 17a wieder die Schleusen-

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tür 6a auf der Innenseite des Handschuhkastens 21 in ihrer Verschlußstellung sperrt und der Sperrkörper 17b die Schleusentür 6b auf der Außenseite des Handschuhkastens 21 freigibt und in der die Durchführung 24 für Abluft im Mantel des Innenrohres 4 wieder mit der Mündungsöffnung 25 am Mantel des Außenrohres 2 fluchtet, so daß der Weg der Zuluft 27 durch die Schleuse d. h. den Innenraum des Innenrohres 4 wieder durch die Mündungsöffnung 25 verläuft. Die Schleuse ist in der Endphase nach Fig. 5 wieder zum Einschleusen eines weiteren Einschleusteiles in den Handschuhkasten 21 bereit, sie kann aber erforderlichenfalls auch durch Verdrehen des Innenrohres 4 mit dem Handhebel 26 in die andere Endlage gebracht werden, in der sie zum Ausschleusen eines Ausschleusteiles aus dem Handschuhkasten 21 bereit ist.

5 Patentansprüche
5 Figuren

Claims

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Patentansprüche

/ 1 ./Schleuse für ein Gehäuse, insbesondere eines Handschuhkastens, die ein Außenrohr mit kreisrundem Querschnitt zum Anbringen in einer Gehäuseöffnung und an beiden Rohrenden je eine Schleusentür mit einer Verriegelungsvorrichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Außenrohr (2) gegen dieses Außenrohr (2) um die Rohrlängsachse (3) ver- _. 10 drehbar koaxial ein Innenrohr (4) mit ebenfalls kreis-

rundem Querschnitt angeordnet ist, an dessen beiden Enden jeweils die Schleusentür (6) anscharniert ist, daß an jedem Außenrohrende ein Sperrkörper 07) zum Sperren der dort befindlichen Schleusentür (6) in Verschlußstellung angebracht ist und daß beide Sperrkörper (17) voneinander einen solchen Winkelabstand bezüglich der Rohrlängsachse (3) haben, daß die eine Schleusentür (6) durch den ihr zugeordneten Sperrkörper (17) in einer Drehwinkelposition des Innenrohres (4) bezüglich der Rohrlängsachse (3) gesperrt ist, in der die andere Schleusentür (6) von dem ihr zugeordneter Sperrkörper (17) freigegeben ist.

^ 2. Schleuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet j daß die Sperrkörper (17) jeweils der Verriegelungsvorrichtung (14) zugeordnet sind.

3. Schleuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen Außen- (2) und Ihnenrohr (4) ein ringförmiges Dichtungselement (28, 29) angeordnet ist.

4. Schleuse nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (4) am Mantel eine Durchführung (24) aufweist, die in der Dreh-Winkelposition des Innenrohres (4) bezüglich der Rohrlängsachse (3), in der eine der Schleusentüren (6) durch

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den Sperrkörper (17) in der Verschlußstellung gesperrt ist, mit einer Mündungsöffnung (25) im Mantel des Außenrohres (2) fluchtet.

5. Schleuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich im Mantel des Innenrohres (4) ein zur Rohrlängsachse (3) vertikales Langloch (30) befindet, in das ein am Mantel des Außenrohres (2) angebrachter Rohrstutzen (23) greift. 10