DE3703421C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung richtet sich auf eine Zusatzvorrichtung für eine Presse zum Verpressen von der Aufnahme von Abfällen aus kerntechnischen Anlagen dienenden zylindrischen Behältern zu scheibenartigen Pellets gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 1.

Um den in kerntechnischen Anlagen entstehenden Abfall, wie Papier, Holz, Kunststoff, Metalle, Beton, Bauschutt und dergleichen umwelt- und sicherheitstechnisch korrekt zu lagern, ist es bekannt, diesen Abfall in zylindrischen Behältern, insbesondere Fässern, aufzubewahren. Aus Handhabungs- und Lagergründen hat man sich hierbei in der Regel einer bestimm­ ten Behältergröße bedient. Mit Rücksicht auf die mit der Zunahme von kerntechnischen Anlagen wachsenden Abfallmengen, verbunden mit dem Sachverhalt, daß die zur Verfügung stehen­ den und den sicherheitstechnischen Aspekten genügenden Lager­ kapazitäten für derartige Behälter sich ständig verringern, ist man dazu übergegangen, diese Behälter einschließlich ihres Inhalts zu scheibenartigen Pellets zu kompaktieren, und zwar auf eine solche Größenordnung, daß zwei oder mehrere Pellets wiederum in einem zylindrischen Behälter ordnungsge­ mäß gelagert werden können. Auf diese Weise kann der zur Verfügung stehende Lagerraum erheblich ökonomischer genutzt werden (DE-OS 31 46 592).

Es hat sich jedoch in der Praxis herausgestellt, daß ab­ weichend von den im Innen- und Außendurchmesser weitgehend genormten Behältern für Abfälle aus kerntechnischen Anlagen, und zwar insbesondere auch durch den internationalen Kontakt zwischen den Betreibern von Kernkraftwerken, Behälter benutzt werden, die im Außendurchmesser größer als die Einheitsbehäl­ ter bemessen sind und demzufolge nicht mehr in die Einfüll­ kammer der Presse passen, so daß sie auch nicht mit Hilfe des Preßstempels im Kompaktierungsraum zu Pellets verpreßt werden können.

Es bestünde zwar die Möglichkeit, auch für diese größeren Behälter Verpreßvorrichtungen bereitzustellen, die von den Abmaßen der Einfüllkammer und des Kompaktierungsraums her entsprechend ausgebildet sind, indessen wäre hiermit zwangsläufig ein größerer Aufwand verbunden, welcher in vielen Fällen, auch aus räumlichen Gründen, nicht befriedigen kann, da der Platz für eine weitere Vorrichtung nicht zur Verfügung steht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschriebene Zusatzvorrichtung so auszugestalten, daß neben den Einheitsbehältern auch im Außendurchmesser größere Behälter problemlos zu scheibenförmigen Pellets verpreßt werden können.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, der Erfindung in den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmalen.

Damit die im Außendurchmesser größeren Behälter ebenfalls einwandfrei zu solchen Pellets verpreßt werden können, die einen einheitlichen Außendurchmesser zwecks Einlagerung in Einheitsbehälter aufweisen, wird nunmehr der Presse eine Vorpresse vorgeschaltet, in der Behälter im Durchmesser verringert werden, um dann problemlos in die Einfüllkammer der Presse eingeführt werden zu können. Zu diesem Zweck werden die im Durchmesser größeren Behälter zunächst mit Hilfe des querbeweglich angeordneten Entspannungsstempels seitlich eingedrückt. Der Behälter verliert dadurch seine Steifigkeit. Dieses Entspannen ist in der überwiegenden Mehrzahl der Fälle deshalb ohne weiteres durchführbar, weil der Inhalt der Behälter kompressibel ist und die Behälter somit etwa im Bereich der Ebene ihres größten Durchmessers in Richtung auf ihre Längsachse eingedrückt werden können. Im Anschluß daran ist es dann ebenso leicht möglich, durch Zusammenfahren der Ober- und Untergesenke die entsteiften Behälter zusammen mit ihrem Inhalt auf den Durchmesser zu verringern, der ein einwandfreies Einbringen in die Einfüll­ kammer gestattet.

Bei diesem Entspannungsvorgang werden zunächst die beiden Untergesenke aneinandergefahren, so daß sie zusammen eine nach unten geschlossene Halbschale bilden. Der Entspannungs­ stempel wird anschließend aus dem Aufnahmebereich der Halb­ schale quer verlagert. Das einteilige Obergesenk wird dann nach oben wegbewegt. Nunmehr kann ein Behälter in die Vor­ presse eingebracht werden, wobei sich aufgrund des größeren Außendurchmessers dieser Behälter auf den inneren Längskan­ ten der Halbschale abstützt. Daraufhin wird das Obergesenk so weit gegen die Untergesenke gefahren, daß der zu verfor­ mende Behälter nicht mehr ausweichen kann. Im Anschluß daran wird der Entspannungsstempel kontinuierlich oder stoßartig, ggf. mit wechselnder Frequenz, gegen die Wandung des Behäl­ ters gedrückt und die Wandung einwärts verformt. Der Behälter verliert hierdurch seine Stabilität. Nach dem anschließenden seitlichen Zurückverlagern des Entspannungsstempels in seine Ausgangsstellung wird Obergesenk vollständig an die Untergesenke herangefahren, so daß eine auch stirnseitig geschlossene Preßkammer entsteht, in welcher der Behälter auf eine Größe gebracht wird, die dem Platz in der Einfüll­ kammer bzw. in dem Kompaktierungsraum der Presse ent­ spricht.

Nach dem Verkleinern des Behälters werden die Untergesenke seitlich voneinander weg verlagert, so daß der verformte Behälter zwischen den Untergesenken hindurch in die Einfüll­ kammer der Presse hinabfallen kann.

Durch Hinaufbewegen des Obergesenks und anschließendem Zusam­ menfahren der Untergesenke ist die Vorpresse für einen erneu­ ten Entspannungsvorgang bereit.

Das Entspannen bzw. Entstarren von im Durchmesser größeren Behältern wird mit den Merkmalen des Anspruchs 2 weiter verbessert und zugleich erleichtert, da die Entspannungsstem­ pel in zwei einander gegenüberliegenden Bereichen an die Behälter herangefahren werden.

Um das Entsteifen der Behälter über ihre gesamte Länge sicher­ zustellen, sind die Merkmale des Anspruchs 3 vorgesehen. Auf diese Weise wird die auf die Entspannungsstempel ausge­ übte Belastung nahezu linear an die Behälter gebracht und das Eindrücken der Behälter mit einem spezifisch geringeren Kraftaufwand bewirkt.

Die hydraulische Verlagerung der Gesenke und der Entspannungs­ stempel gemäß den Merkmalen des Anspruchs 4 führt zu einer übersichtlichen Anordnung der diversen Aggregate. Die Wartung ist vergleichsweise einfach und zudem problemlos durchzufüh­ ren. Bei Beschädigungen der hydraulisch beaufschlagbaren Zylinder können diese ohne weiteres repariert und bei Bedarf auch kurzfristig ausgewechselt werden.

Die Merkmale des Anspruchs 5 verhindern Beschädigungen sowohl der Vorpresse als auch der Hauptpresse. Die Ursachen dafür, daß eines der Gesenke oder ein Entspannungsstempel nicht seine Endstellung erreicht, können beispielsweise Behälter mit nicht verpreßbarem Abfall, insbesondere massiver Struktur, sein. Die Überlastsicherung kann mit einer Meldelampe oder mit einem akustischen Signal gekoppelt sein, welche den Überlast-Zustand anzeigen, so daß in den bevorzugt automati­ schen Ablauf des Vorpreß- und Hauptpreßvorgangs ggf. manuell eingegriffen, der Problembehälter untersucht und evtl. besei­ tigt werden kann.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 im Schema eine geöffnete Vorpresse nach dem Ein­ legen eines zu entsteifenden Behälters;

Fig. 2 die Vorpresse der Fig. 1 nach dem seitlichen Eindrücken des Behälters;

Fig. 3 die Vorpresse der Fig. 1 und 2 nach dem Vor­ kompaktieren des Behälters;

Fig. 4 die Vorpresse der Fig. 1 bis 3 beim Ausstoßen des vorkompaktierten Behälters;

Fig. 5 eine unterhalb der Vorpresse angeordnete Hauptpresse im schematischen Längsschnitt in der Ausgangsposition und

Fig. 6 die Hauptpresse gemäß Fig. 5 in der Endstellung.

Mit 1 ist in den Fig. 1 bis 4 eine Vorpresse bezeichnet, welche oberhalb einer aus den Fig. 5 und 6 erkennbaren Hauptpresse 2 angeordnet ist. Die Hauptpresse 2 dient der Herstellung von scheibenförmigen Pellets 3 vorbestimmten Durchmessers aus Fässern, die Abfälle aus kerntechnischen Anlagen enthalten. Derartige Abfälle setzen sich aus Papier, Holz, Kunststoff, Metallen, Beton, Bauschutt etc. zusammen.

Um in der Hauptpresse 2 gemäß den Fig. 5 und 6 auch Fässer zu Pellets 3 verpressen zu können, die einen größeren Außen­ durchmesser aufweisen, als der Durchmesser des Kompaktierungs­ raums 4 der Hauptpresse 2, werden in der Vorpresse 1 gemäß den Fig. 1 bis 4 solche Fässer entsteift und samt Inhalt im Durchmesser verkleinert.

Die Vorpresse 1 weist zu diesem Zweck zwei querbewegliche Untergesenke 5 auf. Diese mit viertelkreissegmentartigen Ausnehmungen 6 versehenen Untergesenke 5 sind am Rahmen 7 der Vorpresse 1 zwangsgeführt und mit Hilfe von hydraulisch beaufschlagbaren Zylindern 8 verlagerbar. Die Kolbenstangen 9 der Zylinder 8 sind an die Untergesenke 5 angeschlagen. Die Zylindergehäuse 10 sind am Pressenrahmen 7 festgelegt.

Ferner weist die Vorpresse 1 ein einteiliges Obergesenk 11 mit einer halbkreissegmentartigen Ausnehmung 12 auf. Obergesenk 11 und Untergesenk 5 bilden im zusammengefahre­ nen Zustand (Fig. 3) einen auch endseitig geschlossenen Preßraum 13, der in seinen Abmaßen der Einfüllkammer 14 der Hauptpresse 2 entspricht.

Das Obergesenk 11 ist in nicht näher dargestellter Weise am Rahmen 7 der Vorpresse 1 vertikal zwangsgeführt. Die Verla­ gerung erfolgt mit Hilfe mindestens eines hydraulisch beauf­ schlagbaren Zylinders 15. Die Kolbenstange 16 des Zylinders 15 ist an das Obergesenk 11 angeschlagen, während das Zylin­ dergehäuse 17 am Pressenrahmen 7 gelagert ist.

Im geringen Abstand oberhalb der Teilungsebene T-T zwischen dem Obergesenk 11 und den Untergesenken 5 sind am Pressenrah­ men 7 zwei Entspannungsstempel 18 in diametraler Zuordnung bezüglich der vertikalen Mittellängsebene M-M des Pressenrah­ mens 7 horizontal zwangsgeführt. Die Entspannungsstempel 18 besitzen auf den einander zugewendeten Stirnseiten wulst­ artige Druckleisten 19, die sich über die gesamte Länge eines zu entsteifenden Fasses 20 erstrecken.

Die Verlagerung der Entspannungsstempel 18 erfolgt durch hydraulisch beaufschlagbare Zylinder 21. Die Kolbenstangen 22 der Zylinder 21 sind an die Entspannungsstempel 18 und die Zylindergehäuse 23 an den Pressenrahmen 7 angeschlagen.

Zum Entsteifen eines Fasses 20 werden gemäß Fig. 1 zunächst die beiden Untergesenke 5 aneinandergefahren, so daß sie gemeinsam eine nach oben offene Halbschale bilden. Die Ent­ spannungsstempel 18 werden durch Einziehen der Zylinder 21 seitlich wegbewegt und das Obergesenk 11 nach oben gefah­ ren. Nunmehr wird ein zu entspannendes Faß 20 mit Hilfe einer nicht dargestellten Einführvorrichtung in die Vorpresse 1 gebracht, so daß es gemäß Fig. 1 auf den inneren Längskan­ ten 24 der Untergesenke 5 zu liegen kommt.

Durch Beaufschlagung des Zylinders 15 im Ausfahrsinne wird anschließend das Obergesenk 11 so weit herabgefahren, daß die Stirnflächen 25 des Obergesenks 11 in einer Ebene zu liegen kommen, in der sie die Querverlagerung der Entspan­ nungsstempel 18 nicht behindern (Fig. 2), ein Ausweichen des Fasses 20 aber vermeiden.

Nunmehr werden mit Hilfe der Zylinder 21 die Entspannungs­ stempel 18 seitlich an das Faß 20 gedrückt, wobei mit Rück­ sicht auf die Kompressibilität des Inhalts des Fasses 20 die Wandung des Fasses 20 V-förmig eingedrückt wird. Das Faß verliert dadurch seine Steifigkeit (Fig. 2).

Im Anschluß hieran werden entsprechend Fig. 3 durch Ein­ ziehen der Zylinder 21 die Entspannungsstempel 18 wieder seitlich von den Gesenken 5, 11 wegbewegt. Dadurch wird der Weg frei, um das Obergesenk 11 vollständig herabzufahren, bis seine Stirnflächen 25 an den Stirnflächen 26 der Unter­ gesenke 5 zur Anlage kommen (Fig. 3). Auf diese Weise wird das entsteifte Faß 20 auf einen Durchmesser gebracht, der das Einbringen in die Hauptpresse 2 ermöglicht.

Zu diesem Zweck werden entsprechend Fig. 4 die Untergesenke 5 seitlich voneinander weg verlagert, so daß das entsteifte und komprimierte Faß 20 durch eine Ausnehmung 27 im Pressen­ rahmen 7 in die Einfüllkammer 14 der Hauptpresse 2 hinabfal­ len kann. In Fig. 4 ist diese Einfüllkammer 14 strichpunk­ tiert angedeutet.

Aus der Vorpresse 1 gelangt also ein entsteiftes vorkompak­ tiertes Faß 20 entsprechend dem Pfeil 28 in Fig. 5 in die Einfüllkammer 14 der Hauptpresse 2. Die Einfüllkammer 14 ist schalenartig ausgebildet und nach oben offen. Ihre Länge ist so bemessen, daß ein vorkompaktiertes Faß 20 problemlos aufgenommen werden kann.

An die Einfüllkammer 14 schließt sich ein umfangsseitig geschlossener Kompaktierungsraum 4 an. Der Durchmesser des Kompaktierungsraums 4 entspricht dem Innendurchmesser derje­ nigen Fässer, in welchen die Pellets 3 gelagert werden sollen.

Auf der einen Stirnseite ist der Kompaktierungsraum 4 durch einen quer zur Längsrichtung des Kompaktierungsraums 4 ver­ lagerbaren Wandabschnitt 29 begrenzt, der zugleich eine Widerlagerfunktion ausübt.

In Längsrichtung des Kompaktierungsraums 4 und der Einfüll­ kammer 14 ist ein Preßstempel 30 verschiebbar geführt. Der Preßstempel 30 steht unter dem Einfluß wenigstens eines hydraulisch beaufschlagbaren Zylinders, von dem in Fig. 6 lediglich die Kolbenstange 31 veranschaulicht ist.

Nach dem Einbringen eines vorkompaktierten Fasses 20 in die Einfüllkammer 14 gemäß Fig. 5 wird dieser Zylinder beaufschlagt und der Preßstempel 30 in Längsrichtung der Einfüllkammer 14 bewegt. Hierdurch wird das Faß 20 in den Kompaktierungsraum 4 hineingeschoben, bis es an dem Wider­ lager 29 zur Anlage gelangt. Durch Weiterbewegen des Preß­ stempels 30 wird das Faß 20 dann samt Inhalt zu einem schei­ benförmigen Pellets 3 verpreßt (Fig. 6).

Nach dem Herstellen des Pellets 3 wird das Widerlager 20 von der Stirnseite des Kompaktierungsraums 4 weg verlagert und das Pellet 3 mit Hilfe des Preßstempels 30 aus dem Kom­ paktierungsraum 4 gestoßen.

Im Anschluß daran wird der Preßstempel 30 in die Ausgangs­ stellung zurückgefahren und das Widerlager vor die Stirnsei­ te des Kompaktierungsraumes 4 gebracht, so daß dann auch die Hauptpresse 2 wieder zur Aufnahme eines vorgepreßten entspannten Fasses 20 bereit ist.

Selbstverständlich können mit Hilfe der Hauptpresse 2 auch Abfälle ohne Behälter zu Pellets 3 verformt werden.

Claims (6)

1. Zusatzvorrichtung für eine Presse zum Verpressen von der Aufnahme von Abfällen aus kerntechnischen Anlagen dienenden zylindrischen Behältern (20) zu scheibenartigen Pellets (3),

• a) bei der die Presse (2) einen zylindrischen Kompaktierungsraum (4) aufweist,
• b) der einen verlagerbaren Wandabschnitt (29) für eine Einfüllkammer (14) umfaßt,
• c) wobei in Längsrichtung der Einfüllkammer (14) und des Kompaktierungsraums (14) ein Preßstempel (30) verschiebbar geführt ist,

dadurch gekennzeichnet, daß

• d) oberhalb der Einfüllkammer (14) eine Vorpresse (1) angeordnet ist,
• e) die sich aus zwei querbeweglichen, mit viertelkreissegmentartigen Ausnehmungen (6) versehenen Untergesenken (5),
• f) einem vertikalbeweglichen, eine halbkreissegmentartige Ausnehmung (12) aufweisenden Obergesenk (11) und
• g) aus mindestens einem oberhalb der Teilungsebene (T-T) zwischen den Untergesenken (5) und dem Obergesenk (11) querbeweglich angeordneten Entspannungsstempel (18) zusammensetzt.

2. Zusatzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

• h) zwei Entspannungsstempel (18) in derselben Höhenebene in diametraler Zuordnung vorgesehen sind.

3. Zusatzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß

• i) jeder Entspannungsstempel (18) eine der Preßkammer (13) der Vorpresse (1) zugewandte wulstartige Druckleiste (19) aufweist.

4. Zusatzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß

• k) die Untergesenke (5), das Obergesenk (11) und jeder Entspannungsstempel (18) durch hydraulisch beaufschlagbare Zylinder (8, 15, 21) verlagerbar sind.

5. Zusatzvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß

• l) die Zylinder (8, 15, 21) mit einer Überlastsicherung versehen sind.