DE3435886C2

DE3435886C2 -

Info

Publication number: DE3435886C2
Application number: DE19843435886
Authority: DE
Inventors: Wilhelm 6450 Hanau De Schaefer; Horst 6458 Rodenbach De Wende
Original assignee: Nukem GmbH
Current assignee: Nukem GmbH
Priority date: 1984-09-29
Filing date: 1984-09-29
Publication date: 1988-09-22
Also published as: GB8523867D0; FR2571031B1; GB2165048A; GB2165048B; FR2571031A1; DE3435886A1

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Verteilungseinrichtung für Untersuchungsproben, insbesondere für radioaktive Pro ben, mit entsprechenden in einer oder mehreren Reihen angeordneten Zuführungen und Abführungen eines Rohrpostsystems.The invention relates to a distribution device for test samples, especially for radioactive pro ben, with corresponding in one or more rows arranged inlets and outlets of a pneumatic tube system.

Vor allem in der chemischen und pharmazeutischen Industrie fallen in unterschiedlichen Bereichen Proben an, die phy sikalisch und chemisch in zentralen Labors zu untersuchen sind. Das gilt insbesondere auch für kerntechnische Anlagen. Speziell in Anlagen zur Wiederaufarbeitung von bestrahlten Brennelementen aus Kernreaktoren sind eine große Anzahl von Proben aus den Prozeßströmen in einer zentralen Laborein richtung zu untersuchen. Dabei werden die Untersuchungs proben entsprechend ihrer Radioaktivität in die drei Ka tegorien schwach-, mittel- und hochradioaktiv eingeteilt. Das zentrale Labor ist in seinen Arbeitsbereichen ent sprechend gegliedert.Especially in the chemical and pharmaceutical industries samples are obtained in different areas, the phy to be examined physically and chemically in central laboratories are. This applies in particular to nuclear facilities. Especially in plants for the reprocessing of irradiated Fuel assemblies from nuclear reactors are a large number of Samples from the process streams in a central laboratory to investigate direction. Doing the exam sample into the three channels according to their radioactivity categories of low, medium and high level radioactive. The central laboratory is located in its work areas structured speaking.

Zur Überbrückung der teilweise erheblichen räumlichen Ent fernungen zwischen den unterschiedlichen Stätten des Proben anfalls und dem Untersuchungslabor werden meist Rohrpost anlagen verwendet. Dabei wird eine Vielzahl langer Rohr postleitungen benötigt.To bridge the sometimes considerable spatial ent distances between the different sites of the rehearsal and the investigation laboratory are mostly pneumatic tube plants used. A large number of long pipes postal lines needed.

Fallweise werden Probenverteilungsstationen zwischenge schaltet. In some cases, sample distribution stations are interposed switches.

Im kerntechnischen Bereich müssen funktionelle Teile der Rohrpostanlage in abgeschirmten Boxen oder heißen Zellen untergebracht sein und werden dort sehr aufwendig und manuell mit der bekannten Manipu liertechnik betrieben. Für ein hohes Probenaufkommen ist diese Hantierungsweise jedoch nicht geeignet. Das gilt auch für Überlegungen, Roboter, die sich in den Vertei lungsstationen befinden, einzusetzen. Zuverlässigkeit und Wartung stellen, abgesehen von den hohen Kosten, ernste Probleme dar.In the nuclear field, functional parts of the Pneumatic tube system in shielded boxes or hot cells be and will be accommodated there very complex and manual with the well-known Manipu lation technology operated. For a high sample volume this way of handling is not suitable. That applies also for considerations, robots that are in the distribution stations are to be used. Reliability and Maintenance, apart from the high cost, is serious Problems.

Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, eine Ver teilungseinrichtung für Untersuchungsproben, insbesondere für radioaktive Proben, mit entsprechenden in einer oder in mehreren Reihen angeordneten Zuführungen und Abführungen eines Rohrpostsystems zu schaffen, die die bisher erforderlichen Leitungssysteme reduziert, kosten- und wartungsfreundlich ist sowie zu sätzlich gewährleistet, daß aus Sicherheitsgründen die Transporteinrichtung des Probenbehälters während seiner Be förderung beibehalten wird, beispielsweise stets mit dem Boden des Probenbehälters voran.The invention was therefore based on the object, a Ver dividing device for test samples, in particular for radioactive samples, with corresponding in one or inlets and outlets arranged in several rows of a pneumatic tube system to create the previously required Line systems is reduced, cost and maintenance friendly as well additionally ensures that for security reasons Transport device of the sample container during its loading funding is maintained, for example always with the Bottom of the sample container.

Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß unterhalb der mit Verschlußschiebern versehenen Zuführungen und Abführungen für die in Probenbehältern befindlichen Untersuchungsproben ein beweglicher Transportschlitten angebracht ist, der mit einer ansteuerbaren Wendeeinrichtung für die Probenbehälter versehen ist und über einen zen tralen Rechner und ein Steuerorgan gesteuert die einzelnen Zuführungen und Abführungen mittels eines Schrittmotors anfahren kann, wobei die Wendeeinrichtung, die eine Bohrung oder einen Rohrabschnit zur Aufnahme der Probenbehälter enthält, mittels eines Zahnrades und einer Zahnstange durch einen Pneumatik- oder Hydraulikzylinder innerhalb eines Probenbegrenzungsgehäuses um 180° gedreht werden kann, und mit einer Ausstoßstange zum Einbringen der Probenbehälter in die jeweilige Abführung versehen ist. This object was achieved in that underneath the inlets with locking slides and drains for those in sample containers Test samples a movable transport sled is attached, with a controllable turning device is provided for the sample container and a zen central computer and a control body controls the individual Inlets and outlets by means of a stepper motor can start, the turning device, which is a bore or a pipe section to hold the sample container contains, by means of a gear and a rack a pneumatic or hydraulic cylinder within one Sample limiting housing can be rotated by 180 °, and with an ejection rod for inserting the sample container is provided in the respective discharge.

Vorteilhafterweise sind die durch das Anfahen mittels des Transportschlittens öffenbaren Verschlußschieber mit Rückholfedern versehen.Advantageously, the approach by means of of the transport slide with opening slide Return springs provided.

Am Stand der schematischen Abb. I bis VIII wird die Erfindung beispielhaft näher beschrieben. Es zeigtThe invention is described in more detail by way of example on the basis of the schematic FIGS. I to VIII. It shows

Abb. I eine Gesamtübersicht über die Vorrichtung; Fig. I a general overview of the device;

Abb. II einen Querschnitt gemäß der Linie A-B in Abb. I; Fig. II shows a cross section along the line AB in Fig. I;

Abb. III eine schematische Darstellung der Wende einrichtung; Fig. III is a schematic representation of the turning device;

Abb. IV bis VIII Darstellung des Funktionsablaufs einer Probenverteilung. Fig. IV to VIII representation of the functional sequence of a sample distribution.

In einer kerntechnischen Anlage werden beispielsweise an 50 Probenahmestellen schwach- und/oder mittel- und/oder hochradioaktive Untersuchungsproben gezogen, in Probenbehäl ter gegeben, die entsprechend der Probenahmestelle kodiert sind, und diese nicht in 50 sehr langen Leitungen dem Zen trallabor zugeführt, sondern zunächst mittels 50 kurzer Leitungen in die in kurzer Entfernung von den Probenahme stellen installierten Verteilungseinrichtung gesandt. Nach dem Positionieren und Wenden, werden die Probenbehälter über nur noch maximal 3 längere Leitungen, die den er wähnten Radioaktivitätskategorien zugewiesen sind, dem Zentrallabor oder den entsprechenden anderen Stellen zuge führt. Ein zentraler Rechner steuert das Gesamtsystem u. a. mit Hilfe der Behälterkodierung. Ein der Verteilungs einrichtung zugeordnetes Steuerorgan koordiniert und be treibt die in der Verteilungseinrichtung jeweils erfor derlichen automatischen Hantierungen. For example, in a nuclear facility 50 sampling points weak and / or medium and / or highly radioactive test samples taken, in sample containers given that encodes according to the sampling point are, and these are not in 50 very long lines to Zen laboratory, but initially by means of 50 short Pipes in the short distance from the sampling put installed distribution facility sent. To positioning and turning, the sample containers via only a maximum of 3 longer lines that he mentioned radioactivity categories are assigned to the Central laboratory or the corresponding other locations leads. A central computer controls the entire system. a. using the container coding. One of the distribution institution-coordinated tax body coordinates and be drives the necessary in the distribution facility automatic handling.

Die Verteilungsstation befindet sich in einer Box (20), durch die in zweiparallelen Reihen und höhengestaffelt, rohrförmige Zuführungen (1) und Abführungen (2) für die Probenbehälter (19) hindurchgeführt sind. Die Anzahl der Zuführungen (1) und Abführungen (2) ist dem jeweiligen Be darf angepaßt. Im Normalfall überwiegt die Anzahl der Zu führungen (1) die der Abführungen (2) erheblich, jedoch in Abhängigkeit davon, wieviel Probennahmestellen im Prozeß gebäude und Zielpunkte im Labor man miteinander verknüpfen will. Unterhalb der jeweils mit Verschlußschiebern (3) versehenen Zuführungsrohre (1) und Abführungsrohre (2) ist ein Transportschlitten (4) angeordnet. Die horizontale Be wegung des Transportschlittens (4) wird mittels einer Ge windespindel (5) und einer Führungsstange (6) bewerkstel ligt. Die Gewindespindel (5) wird von einem Schrittmotor (7) angetrieben, welcher an der Boxwand angeflanscht und mit der Gewindespindel (5) formschlüssig gekuppelt ist. Der Schrittmotor (7) kann aber auch - wenn die Einbauver hältnisse der Box (20) die gezeigte Anordnung nicht zu lassen - an der Bedienungsseite der Box angeordnet werden. The distribution station is located in a box ( 20 ) through which tubular inlets ( 1 ) and outlets ( 2 ) for the sample containers ( 19 ) are passed in two parallel rows and in different heights. The number of inlets ( 1 ) and outlets ( 2 ) is adapted to the respective loading. In the normal case, the number of feeds ( 1 ) outweighs that of the discharges ( 2 ) considerably, but depending on how many sampling points in the process building and target points in the laboratory you want to link. A transport carriage ( 4 ) is arranged underneath the feed pipes ( 1 ) and discharge pipes ( 2 ), each of which is provided with closure slides ( 3 ). The horizontal movement of the transport carriage ( 4 ) is accomplished by means of a threaded spindle ( 5 ) and a guide rod ( 6 ). The threaded spindle ( 5 ) is driven by a stepper motor ( 7 ) which is flanged to the box wall and is positively coupled to the threaded spindle ( 5 ). The stepper motor ( 7 ) can also - if the installation conditions of the box ( 20 ) do not leave the arrangement shown - on the operating side of the box.

Ist ein Probenbehälter (19) gemäß Vorgabe einer überge ordneten Prozeßrechenanlage für den Zielort mit einer Ge schwindigkeit von beispielsweise 10-20 m/s in einer der Zuführungen (1) angekommen, fährt der Transportschlitten (4) aus seiner Ruhestellung unter diese Zuführung (1). Durch Betätigen des Pneumatikzylinders (16) wird die Wende einrichtung (8) samt Probenbegrenzungsgehäuse (9) so ver schoben, daß der mit der Rückholfeder belastete zuge hörige Verschlußschieber (3) zwangsläufig geöffnet wird. Der Probenbehälter (19) fällt in die Bohrung (22), die sich in der Wendeeinrichtung (8) befindet. In der Ruhe stellung sind die Verschlußschieber (3) aller Zuführungen (1) und Abführungen (2) geschlossen (Abb. IV). Der Pneumatikzylinder (16) an der Horizontalführung (15) wird wieder betätigt, und die Wendeeinrichtung (8) mit Proben begrenzungsgehäuse (9) fährt bis zum Anschlag (23) am Transportschlitten (4). Der Anschlag (23) ist abführungs seitig positioniert. Der Verschlußschieber (3) der soeben verlassenen Zuführung (1) schließt selbsttätig (Abb. V).If a sample container ( 19 ) has arrived in one of the feeders ( 1 ) in accordance with the specification of a superordinate process computer system for the destination with a speed of, for example, 10-20 m / s, the transport carriage ( 4 ) moves from its rest position under this feeder ( 1 ). By actuating the pneumatic cylinder ( 16 ), the turning device ( 8 ) together with the sample limiting housing ( 9 ) is pushed so that the associated locking slide ( 3 ) loaded with the return spring is inevitably opened. The sample container ( 19 ) falls into the bore ( 22 ) which is located in the turning device ( 8 ). In the rest position, the shutters ( 3 ) of all inlets ( 1 ) and outlets ( 2 ) are closed ( Fig. IV). The pneumatic cylinder ( 16 ) on the horizontal guide ( 15 ) is actuated again, and the turning device ( 8 ) with the sample limiting housing ( 9 ) moves up to the stop ( 23 ) on the transport carriage ( 4 ). The stop ( 23 ) is positioned on the discharge side. The slide valve ( 3 ) of the feeder ( 1 ) just left closes automatically ( Fig. V).

Nunmehr wird der Transportschlitten (4) mittels Schritt motor (7) unter die für den Zielort vorgegebene Abführung (2) gefahren.Now the transport carriage ( 4 ) is moved by means of a stepping motor ( 7 ) under the discharge ( 2 ) specified for the destination.

Gemäß Abb. VI, werden gleichzeitig die Pneumatikzylinder (12, 18) betätigt. Der Pneumatikzylinder (12) bewirkt über das Zahnrad (10) und die Zahnstange (11) eine Drehung der Wendeeinrichtung (8) um 180°. Das Probenbegrenzungs gehäuse (9) stellt sicher, daß beim Wendevorgang der Pro benbehälter (19) nicht aus der Bohrung (22) fallen kann. Nach dem Wenden ist der Boden des Probenbehälters (19) wieder in Richtung des Weitertransportes nach vorn ausge richtet. Dadurch werden die Dichtungselemente an der Stirn seite des Probenbehälters nicht belastet bzw. gefährdet. Der Pneumatikzylinder (18), über eine Diagonalführung (17) am Transportschlitten (4) befestigt, zieht die Wendeein richtung (8) nebst Pneumatikzylinder (16), Horizontal führung (15) und Probenbegrenzungsgehäuse (9) diagonal nach oben. According to Fig. VI, the pneumatic cylinders ( 12, 18 ) are actuated at the same time. The pneumatic cylinder ( 12 ) causes the turning device ( 8 ) to rotate through 180 ° via the toothed wheel ( 10 ) and the toothed rack ( 11 ). The sample limiting housing ( 9 ) ensures that the sample container ( 19 ) cannot fall out of the bore ( 22 ) during the turning process. After turning, the bottom of the sample container ( 19 ) is again directed forward in the direction of further transport. As a result, the sealing elements on the front side of the sample container are not stressed or endangered. The pneumatic cylinder ( 18 ), attached to the transport carriage ( 4 ) via a diagonal guide ( 17 ), pulls the turning device ( 8 ) along with the pneumatic cylinder ( 16 ), horizontal guide ( 15 ) and sample limitation housing ( 9 ) diagonally upwards.

Durch Betätigen des Pneumatikzylinders (16) wird die Wende einrichtung (8) mit dem um 180° gedrehten Probenbehälter (19) unter die vorgegebene Abführung (2), mit der Bohrung (22) fluchtend, geschoben. Der zu dieser Abführung (2) zugehörige Verschlußschieber (3) wird dabei zwangsläufig geöffnet (Abb. VII).By actuating the pneumatic cylinder ( 16 ), the turning device ( 8 ) with the sample container ( 19 ) rotated through 180 ° is pushed under the specified discharge ( 2 ), aligned with the bore ( 22 ). The locking slide ( 3 ) belonging to this discharge ( 2 ) is inevitably opened ( Fig. VII).

Mittels Pneumatikzylinder (14) wird die Ausstoßstange (13) gehoben (Abb. VIII). Dadurch wird der gewendete Probenbe hälter (19) in die Abführung (2) geschoben und kann zur Zieleinrichtung befördert werden, nachdem über den Pneu matikzylinder (16) die Wendeeinrichtung (8) weggefahren wurde und der Verschlußschieber (3) wieder in Verschluß position gelangt ist. Durch Betätigen des Pneumatikzy linders (14) fährt die Ausstoßstange (13) wieder nach unten. Anschließend wird über den Pneumatikzylinder (18) die Wendeeinrichtung (8) samt Probenbegrenzungsgehäuse (9) in die für die Zu führungen (1) erforderliche unter Position gebracht. Der Schrittmotor (7) verfährt jetzt den Transportschlitten (4) in eine neutrale Ruheposition, mit etwa gleichen Entfer nungen zu den äußeren Zuführungen (1) und erwartet den nächsten Verteilungsbefehl.The ejector rod ( 13 ) is raised by means of a pneumatic cylinder ( 14 ) ( Fig. VIII). As a result, the sample container ( 19 ) turned is pushed into the discharge ( 2 ) and can be transported to the target device after the turning device ( 8 ) has been moved away via the pneumatic cylinder ( 16 ) and the slide valve ( 3 ) has returned to the closed position . By actuating the pneumatic cylinder ( 14 ) the ejector rod ( 13 ) moves down again. The turning device ( 8 ) together with the sample limiting housing ( 9 ) is then brought into the position required for the guides ( 1 ) via the pneumatic cylinder ( 18 ). The stepper motor ( 7 ) now moves the transport carriage ( 4 ) into a neutral rest position, with approximately equal distances to the outer feeders ( 1 ) and awaits the next distribution command.

Generell arbeiten alle Zylinder doppelseitig. Sie können auch hydraulisch angetrieben werden. Die Wendeeinrichtung kann ferner elektrisch betätigt werden und anstatt eines Drehkörpers mit Bohrung (22) auch aus einem im Probenbegrenzungsgehäuse (9) drehbaren Rohrabschnitt bestehen. Bei geneigten Zuführungen und Abführungen ist die Wendeeinrichtung unter Berück sichtigung dieser Neigung und entsprechender Ansteuerung einsetzbar.In general, all cylinders work on both sides. They can also be driven hydraulically. The turning device can also be actuated electrically and, instead of a rotating body with a bore ( 22 ), can also consist of a tube section which can be rotated in the sample limiting housing ( 9 ). With inclined inlets and outlets, the turning device can be used taking this inclination and appropriate control into account.

Die Anzahl der Zuführungen und Abführungen ist dem An wendungsfall angepaßt. The number of additions and discharges is up to the customer adapted to the application.

Bei einer nur geringen Anzahl von bis etwa 10 können die Zuführungen und Abführungen auch ohne Höhen staffelung und in nur einer einzigen Reihe angeordnet sein. In einem solchen Fall entfallen die Diagonalführung (17) für die Wendeeinrichtung (8) und der zugehörige Pneumatik zylinder (18).With only a small number of up to about 10, the inlets and outlets can also be arranged without heights and in only one row. In such a case, the diagonal guide ( 17 ) for the turning device ( 8 ) and the associated pneumatic cylinder ( 18 ) are omitted.

Für die Führung des Transportschlittens (4) sind auch andere an sich bekannte Möglichkeiten verwendbar.Other options known per se can also be used for guiding the transport carriage ( 4 ).

Bei nicht radioaktiven Proben, also in chemischen, phara zeutischen und anderen Bereichen ist eine offene Bauweise, z. B. als Tischgerät, möglich. Anstelle der in kerntech nischen Anlagen normalerweise üblichen Einweg-Probenbe hälter können mittels der erfindungsgemäßen Verteilerein richtung auch Mehrweg-Probenbehälter verteilt werden.For non-radioactive samples, i.e. in chemical, phara zeutischen and other areas is an open construction, e.g. B. as a table device possible. Instead of in kerntech systems typically used for single-use samples Containers can be by means of the distributor according to the invention direction, reusable sample containers can also be distributed.

Die erfindungsgemäße Verteilungseinrichtung arbeitet wegen seines einfachen Aufbaues zuverlässig. Proben unterschied licher Qualität können kostensparend, zuverlässig und ohne Schaden mit einem Minimum an Leitungsaufwand zum Zielort gebracht werden. Die Verteilungseinrichtung ist zudem für ein hohes Probenaufkommen hervorragend geeignet.The distribution device according to the invention works because its simple structure is reliable. Samples differed quality can be cost-saving, reliable and without Damage with a minimum of line work to the destination to be brought. The distribution facility is also for a high sample volume is excellently suited.

Claims

1. Distribution device for test samples, in particular for radioactive samples, with corresponding inlets or outlets of a pneumatic tube system arranged in one or more rows, characterized in that underneath the inlets with closure slides ( 3 ) provided inlets ( 1 ) and outlets ( 2 ) for the in sample containers ( 19 ) located test samples a movable transport carriage ( 4 ) is attached, which is provided with a controllable turning device ( 8 ) for the sample container ( 19 ) and controlled by a central computer and a control element the individual feeds ( 1 ) and discharges ( 2 ) can be started by means of a stepping motor ( 7 ), the turning device ( 8 ), which contains a bore ( 22 ) or a pipe section for receiving the sample container ( 19 ), by means of a gearwheel ( 10 ) and a toothed rack ( 11 ) by a pneumatic or hydraulic cylinder ( 12 ) within a sample boundary housing ( 9 ) can be rotated by 180 °, and is provided with an ejection rod ( 13 ) for introducing the sample container ( 19 ) into the respective outlet ( 2 ).

2. Distribution device according to claim 1, characterized in that the opening by the start by means of the transport slide ( 4 ) openable slide valve ( 3 ) are provided with return springs.