DE3342471C2

DE3342471C2 -

Info

Publication number: DE3342471C2
Application number: DE3342471A
Authority: DE
Inventors: Horst 7500 Karlsruhe De Zeh
Original assignee: DEUTSCHE GESELLSCHAFT fur WIEDERAUFARBEITUNG VON KERNBRENNSTOFFEN MBH 3000 HANNOVER DE
Current assignee: Deutsche Gesellschaft fuer Wiederaufarbeitung von Kernbrennstoffen mbH
Priority date: 1983-11-24
Filing date: 1983-11-24
Publication date: 1990-10-25
Also published as: US4645256A; GB2152008A; JPH0333635B2; BE900720A; GB8428646D0; JPS60197584A; FR2555561A1; DE3342471A1; BR8405971A; GB2152008B; FR2555561B1

Description

Die Erfindung betrifft einen schwer kraftbetätigten Greifer zum Erfassen von Lasten bzw. von Kokillen mit radioaktivem Inhalt, wie er mit seinen Merkmalen im Oberbegriff des Patentanspru ches beschrieben ist.

Ein solcher Greifer ist aus der DE-AS 12 84 526 be kannt. Die Steuerung bzw. Verriegelung dieses bekann ten Greifers erfolgt in seinen beiden Endpositionen "Verriegelung" bzw. "Freigabe" mittels einer Kugel, die in einer sich zwischen den beiden Hülsen be findlichen Nut umläuft. Die Steuerung des Greifers mittels einer solchen Nut ist relativ aufwendig in der Fertigung und unzuverlässig im Betrieb, da die Kugel durch Korrosionserscheinungen in ihrer Beweglichkeit gehindert werden kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, einen Greifer zu schaffen, der diese Empfindlichkeiten nicht mehr aufweist, und der unter allen Betriebs bedingungen ständig ein hohes Maß an Betriebssi cherheit aufweist.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden gemäß der Erfindung die Merkmale in ihrer Kombination vorgeschlagen, die in dem Kennzeichen des Patentanspruches von a) bis f) aufgeführt sind.

Ein derart ausgeführter Greifer besitzt nun den Vor teil, daß er einerseits sehr einfach ohne Fremdmittel betätigbar ist und andererseits immer eine hohe Be triebssicherheit gewährleistet. Dabei ist der Grei fer konstruktiv besonders einfach und robust aufge baut und daher kostengünstig zu fertigen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung wer den im folgenden anhand der Fig. 1 bis 5 näher erläutert. Es zeigt die

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Greifer, die

Fig. 2 einen Teil der Kronenverzahnungen in der Abwicklung und die

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Umschaltring, die

Fig. 4 eine Version mit anderem Umschaltring, die

Fig. 5 die Teilansicht A in der Fig. 4.

Der Greifer, wie ihn die Fig. 1 zeigt, ist zur Auf nahme von Lasten bestimmt und wird mit einem Hebe zeug eingesetzt. Die Last muß mit einem dem Greif werkzeug angepaßten Tragering versehen sein. In einem speziellen Anwendungsfall besteht die Last aus einer Kokille 8 mit radioaktivem Inhalt, die auf ihrem Deckel einen Tragepilze 15 und an ihrem oberen Ende einen umlaufenden Tragering 16 aufweist. Die Aufnahme und Abgabe der Last erfolgt automa tisch ohne fremde Antriebselemente durch die Hub bewegung des Kranhakens, an dem der Greifer hängt.

Der Greifer besteht aus der Kugelhülse 1 mit den Kugeln 9, die den Formschluß mit der Last bzw. einer Kokille 8 herstellen und einer Zentralwelle 2, die mit der Kranhakenöse 3 verschraubt ist. Die Kran hakenöse 3 ist gegen Verdrehen durch die Verdreh sicherung 11 gesichert, um zu verhindern, daß sich der Umschaltring 10 ungewollt dreht. Über der Kugel hülse 1 ist axial verschiebbar die äußere bzw. Arretierhülse 4 gelagert. Durch den Führungsstift 5 werden die Teilungen zweier Kronenzahnkränze 17 und 18 an der Arretier- bzw. der Kugelhülse 4 und 1 zugeordnet fixiert. Der Hub der Kugelhülse 1 ist nach oben durch den Begrenzungsstift 6 und nach unten durch den Bund 7 begrenzt. Der Bund 7 unterstützt durch seine Anschrägung 14 das Aufsetzen des Grei fers auf die Kokille 8 als Last. Der Umschaltring 10 ist dreh bar gelagert und wird durch die an der Kranhaken öse verschweißte Buchse 12 in seiner Lage gehalten. Auf dem Umschaltring 10 hängt die Arretierhülse 4, die durch Absenken der Zentralwelle 2 axial ver schoben wird. Die Sicherungsplatte 13 blockiert durch Formschluß die Arretierhülse 4.

Wesentliches Element des neuen Greifers ist nun der Umschaltring 10 mit den dazugehörigen Kronzahn kränzen 18 und 17 an den beiden Hülsen 1 und 4. Der Umschaltring 10 sitzt drehbar, jedoch axial in sei ner Lage fixiert auf der Zentralwelle 2. Diese wiederum ist axial beweglich in der Buchse 12 des Bodens 19 der äußeren bzw. Arretierhülse gelagert. Am unteren Ende der Welle 2 befindet sich ein An schlagbund 20, der in einer Bohrung 21 der Nabe 22 gleitet, die außen auf dem Boden 23 der inneren bzw. der Kugelbüchse 1 sitzt. Beide Hülsen 1 und 4 sind dabei napfförmig ausgebildet, wobei die Hülse 1 in der Hülse 4 mit gegeneinander gerichteten Böden 19 und 23 gleitet. Zwischen diesen Böden 19 und 23 be findet sich nun der Umschaltring 10. Der Anschlag bund 20 ist nach oben durch die Kante 24 fixiert bzw. festgehalten und zieht somit die Kugelhülse 1.

Die beiden Kronenzahnkränze 18 und 17, die in der Fig. 2 teilweise abgewickelt dargestellt sind, sind voneinander verschieden bezüglich der Tiefen ihrer Zahngründe. Der innere Kronenzahnkranz 17 wird aus Sägezähnen 25 gebildet, die einseitige Anschrägun gen 26 aufweisen. Zwischen den Zähnen 25 liegen die Zahngründe 27, deren Tiefe beim inneren Kronenzahn kranz 17 für alle gleich ist.

Der äußere Kronenzahnkranz 18 besteht ebenfalls aus Sägezähnen 28, die einseitige Anschrägungen 29 auf weisen. Diese sind jedoch umgekehrt bzw. nach der anderen Seite gerichtet wie die Anschrägungen 26 des inneren Kronenzahnrandes 17. Die Zahngründe 30 und 31 liegen zwischen den Zähnen 28 des äußeren Kranzes 18. Wesentlich ist nun, daß die beiden Kronenzahnkränze 17 und 18 in ihrer Einbaulage um eine halbe Teilung 32 der Zähne 25 bzw. 28 gegen einander versetzt sind, um die mit den Zahngründen 30 und 31 korrespondierenden Zähne 33 des Umschalt ringes 10 jeweils z. B. aus den Zahngründen 30 und 31 in die Zahngründe 27 rutschen zu lassen, wobei der Umschaltring 10 jeweils um eine ganze Teilung 32 gedreht wird.

In der Fig. 2 sind oben und unten die Zähne 33 in vier bzw. zwei Positionen teilweise abgebrochen dar gestellt. Normalerweise sind an dem Ring 10 zwei aneinander gegenüberliegende Zähne 33 vorhanden.

Wie bereits erwähnt, sind die Zahngründe 30 und 31 des äußersten Kronenzahnrandes 18 unterschiedlich tief. Über den Umfang ist nun mindestens ein Zahn grund 31 tiefer als die Zahngründe 30, so daß der Zahnkranz 18 bzw. die zugehörige äußere Verrie gelungshülse 4 eine andere Lage in bezug zur inne ren Kugelhülse 1 einnimmt. Dadurch wird nun die Lage der Kugel 9 gesteuert. In der einen Stellung - Zahn 33 steht im normalen Zahngrund 30 - ist die Kugel 9 verriegelt und kann nicht in die umlaufende Nut 34 der äußeren Hülse 4 ausweichen (linke Hälfte der Fig. 1), in der anderen Stellung - Zahn 33 steht im tiefen Zahngrund 31 - ist die Kugel 9 in die Nut 34 geschoben, der Greifer ist offen und kann abgehoben bzw. aufgesetzt werden (rechte Hälfte der Fig. 1).

Das Greifwerkzeug bzw. der Greifer arbeitet nun fol gendermaßen:

Der Greifer hängt mit seiner Öse 3 am Kranhaken und wird vom Kran auf die Kokille 8 als Last abgelas sen, dabei stützt sich die Kugelhülse 1 mit dem Bund 35 auf der Kokille 8 ab und die Arretierhülse 4 mit dem Begrenzungsstift 6 auf der Kugelhülse 1, die Sicherungsplatte 13 ist dabei außer Betrieb. Senkt sich der Kranhaken weiter ab, so bewegt sich die Zentralwelle 2 mit dem Umschaltring 10 eben falls nach unten. Dabei löst sich der Umschalt ring 10 aus dem äußeren Kronenzahnkranz 18 und wird durch das Gewicht der Teile 2 und 3 in den inneren Kronenzahnkranz 17 hineingedrückt. Dabei wird der Umschaltring 10 von der Verzahnung des inneren Zahnkranzes 17 um die Hälfte der Teilung 32 ge dreht. Beim Anziehen des Kranhakens gelangt der Umschaltring 10 in den äußeren Zahnkranz 18 auf die erste Verriegelungsposition; dabei wurde er um die zweite Hälfte der Teilung 32 weitergedreht. Die Kugeln 9 werden in dieser Position von der Arretierhülse 4 nach innen gedrückt und verrie geln die Kokille 8 unter dem Tragering 16. Gleich zeitig mit dem Verriegeln der Kokille 8 rastet die Sicherungsplatte 13 durch Schwerkraft ein. Um die Kokille 8 wieder freizugeben, muß die Kranhaken öse zweimal vollständig abgesenkt und zweimal voll ständig angezogen werden.

Beim Entriegelungshub wird die Sicherungsplatte 13 vom Schaltring 10 über ihren Totpunkt angehoben, so daß die Kugelhülse 1 bis zur Entriegelungs position vom Schaltring 10 hochgefahren werden kann. Die Kugeln 9 können nun beim geringsten Widerstand durch den Tragering 16 in die Nut 34 der Arretier hülse 4 entweichen.

Eine zweite Verriegelungsposition bzw. ein zweiter normaler Zahngrund 30 neben einem anderen ist als Sicherung vorgesehen, damit die Last nach verse hentlichem Absetzen ohne Auszuklinken wieder ange hoben werden kann und verriegelt bleibt (siehe Fig. 2 oben rechts).

Die Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform des Grei fers mit einem veränderten Schaltring 10. Alle mit der Fig. 1 identischen Teile weisen darin dieselben Posi tionsnummern auf wie dort. Der Schaltring besitzt hier keine Zähne 33 mehr, sondern ist mit senkrecht durch sei nen Grundkörper gesteckten Stiften 36 versehen, die kreis ringförmig in ihm sitzen und nach oben und unten aus ihm herausragen. Die Stifte 36 sind mit oberen 37 und unteren Spitzen 38 versehen, die in Ringe von einzelnen Vertie fungen 39 und 40, 41 eingreifen sollen. Diese Vertiefun gen 39 und 40, 41 sind in die Nabe 22 der Hülse 1 bzw. den Boden 19 der Hülse 4 ähnlich wie die Zahnkränze in der Fig. 1 eingebracht. Das wechselseitige Eingreifen geschieht durch vertikales Verschieben des Ringes 10, da die Vertiefungen 39 gegen die Vertiefungen 40 und 41 wiederum um eine halbe Teilung verschoben sind. Da die Vertiefungen 39 sowie 40, 41 jeweils mit in Ringumfangs richtung 42 - bei jedem Bauteil gleich - zeigenden An schrägungen 43 versehen sind, deren Anfänge oben und unten auch um eine halbe Teilung versetzt sind, dreht sich der Schaltring 10 durch Anlaufen der Spitzen 37 und 38 an die Anschrägungen 43 bei jedem Eingriff oben und unten um diese halbe Teilung weiter, d. h. die Stifte 36 geraten abwechselnd in immer neue untere Vertiefungen 39 und obere 40 bzw. 41.

Die Zahl der Stifte 36 entspricht der Hälfte der Vertie fungen 40, 41, sie sind in doppelter Teilung wie diese angeordnet. Da nun die Hälfte der oberen Vertiefungen 41 tiefer ausgebildet ist als die andere Hälfte 40, greift der Schaltring 10 mit seinen Stiften 36 in die Vertie fungen 41 tiefer ein bzw. macht einen größeren Hub als beim Eingriff in die Vertiefungen 40, so daß die Um schaltung bzw. Verriegelung der beiden Hülsen 1 und 4 gegeneinander genauso wie die der Fig. 1 erfolgt.

Bezugszeichenliste

1 innere Hülse bzw. Kugelhülse
2 Zentralwelle
3 Kranhakenöse
4 äußere Hülse bzw, Arretierhülse
5 Führungsstift
6 Begrenzungsstift
7 Bund
8 Kokille bzw. Last
9 Kugeln
10 Umschaltring
11 Verdrehsicherung
12 Buchse
13 Sicherungsplatte
14 Anschrägung
15 Tragepilz
16 Tragering
17 innerer Kronen zahnkranz
18 äußerer Kronen zahnkranz
19 Boden
20 Anschlagbund
21 Bohrung
22 Nabe
23 Boden
24 Kante
25 Sägezahn
26 Anschrägung
27 Zahngrund
28 Sägezahn
29 Anschrägung
30 Zahngrund
31 tiefer Zahngrund
32 Teilung
33 Zahn
34 umlaufende Nut
35 Bund
36 Stifte
37 obere Spitzen
38 untere Spitzen
39 untere Vertiefung
40 obere Vertiefung
41 obere Vertiefung
42 Ringumfangsrichtung
43 Anschrägung

Claims

Schwerkraftbetätigter Greifer aus zwei konzentrisch ineinanderliegenden und in zwei Positionen gegen einander verschiebbaren und verriegelbaren Hülsen, vorzugsweise zum Erfassen von Kokillen mit radio aktivem Inhalt, die an ihre Einfüllöffnung bzw. am oberen Rand einen umlaufenden Tragering aufwei sen, hinter welchen die Greifelemente greifen, wo bei die Greifelemente aus Kugeln bestehen, die in Aussparungen der über den Bund schiebbaren inneren, ersten Hülse sitzen und die mittels der über der ersten Hülse längs verschieblichen äußeren, zweiten Hülse teilweise in den Innenraum der ersten Hülse drückbar sind, so daß sie bei auf die Kokille auf gesetztem Greifer hinter den Bund fassen oder wahl weise ganz in der Aussparung bzw. einer diese von außen überdeckenden Rille der zweiten Hülse zu lie gen kommen sowie mit einer die beiden Stellungen des Greifers festlegenden mechanischen Steuerein richtung zwischen den beiden Hülsen, deren Funktion durch einfaches Aufheben und Absetzen des Greifers erfolgt, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
- a) die beiden ineinanderliegenden Hülsen (1, 4) sind napfförmig mit nach oben gerichteten Böden (23, 19) ausgebildet,
- b) in einer zentralen Nabe (22) der inneren Hülse (1) ist eine mittels einem Bund (20) die diese tragende Zentralwelle (2) axial verschieblich gelagert, welche den Boden (19) der äußeren Hül se (4) durchdringt und an deren oberen Ende eine Hakenöse (3) angebracht ist,
- c) auf der zentralen Nabe (22) ist um die Zentral welle (2) umlaufend ein unterer Kronensägezahnkranz (17) bzw. ein Ring von einzelnen Vertiefungen (39) mit seitlichen Abschrägungen aufgebracht, dessen/deren Zahngründe (27) bzw. Tiefenprofile (39) gleichförmig ausgebildet sind,
- d) auf der Innenseite des Bodens (19) der äußeren Hülse (4) ist um die Zentralwelle (2) umlaufend ein weiterer Kronensägezahnkranz (18) bzw. Ring von einzelnen Vertiefungen (40) mit Anschrägungen (43) aufgebracht, der um eine halbe Teilung (32) gegenüber dem unteren Zahnkranz (17) bzw. Ring (39) verdreht ist, dessen/ deren einseitige Sägezahnflanken (29) bzw. Anschrägun gen (43) umgekehrt zu denen des/der unteren (18) gerichtet sind und bei welchen jeweils ein Zahngrund (31) bzw. Vertiefung (41) oder mehrere tiefer als die anderen (30) (40) ausgebildet ist,
- e) auf der Zentralwelle (2) ist zwischen den beiden Kronenzahnkränzen (17, 18) bzw. Ringen von Vertie fungen (40, 39) ein auf ihr drehbarer, jedoch dort axial fixierter Umschaltring (10) angebracht, der ein oder mehrere nach oben und unten gerichtete, in die Kronen verzahnung (17, 18) bzw. in die Vertiefungen ein schiebbare Zähne (33) aufweist oder einen Ring von vertikalen Stiften (36), die in zwei Positionen entweder mit dem oberen (18, 40, 41) oder mit dem unteren Kronenzahnkranz (17) bzw. Ring von einzelnen Vertiefungen (39) zum Eingriff kommen.
- f) die Länge der Zähne (33) bzw. der vertikalen Stifte (36) von oben nach unten ist geringer als der kürzeste Abstand zwischen den beiden Kronenzahnkränzen (17, 18) bzw. zwischen den Ringen von Vertiefungen (39, 40) mit ihren Anschrägungen.