DE4010640A1 - Foerdereinrichtung - Google Patents
FoerdereinrichtungInfo
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- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
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Description
Die Erfindung betrifft eine Fördereinrichtung zum übereinander
Ablagern von Gebinden in Bohrlöchern, mit einem Gebindegreifer,
der mit einem Tragseil verbunden ist und einen
Greifermechanismus aufweist, welcher mit einem Antrieb
gekuppelt ist, der über elektrisch betätigte Steuerorgane an-
und abschaltbar ist.
Es ist bekannt, insbesondere wärmeentwickelnde, radioaktive
Abfälle in Behälter zur Bildung von geschlossenen Gebinden
einzufüllen und übereinander in unverrohrten Bohrlöchern, die
beispielsweise von Salzstöcken ausgehen, zu Gebindesäulen zu
stapeln (vgl. DE-PS 27 54 269). Die Bohrlöcher haben dabei
einen nur wenig größeren Durchmesser als die Gebinde selbst.
Die Gebinde werden mit speziellen Gebindegreifern mittels
einer Absenkeinrichtung in das Bohrloch abgesenkt. Hierzu werden sie
außerhalb des Bohrloches von dem Gebindegreifer gefaßt, indem
beispielsweise ein Greifermechanismus um einen auf der
Behälteroberseite ausgeformten Pilzkopf greift. Der
Gebindegreifer mit dem darunterhängenden Gebinde wird dann an
einem Tragseil im Bohrloch so weit herabgelassen, bis die
Einlagerungstiefe erreicht ist. Dann wird der
Greifermechanismus gelöst und der Gebindegreifer wieder
aufgeholt.
Zur Betätigung des Greifermechanismusses sind wenigstens ein
Elektromotor vorgesehen, der eine Dreh- oder Linearbewegung
erzeugen kann, die dann auf den Greifermechanismus übertragen
wird. Die Energieversorgung erfolgt dabei über in dem Tragseil
integrierte elektrische Leitungen, wofür entsprechend große
Leitungsquerschnitte erforderlich sind. Dies hat zur Folge, daß
das Tragseil einen Durchmesser von mehr als 30 mm hat. Dies
wiederum macht relativ große Seiltrommeln erforderlich, damit
es nicht zu Drahtbrüchen kommt. Bei einem Auswechseln des
Tragseils ist es zudem notwendig, Tragseil und elektrische
Leitungen voneinander zu trennen, was arbeits- und
zeitaufwendig ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Fördereinrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden,
daß das Tragseil wesentlich einfacher und raumsparender zu
handhaben ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der
Gebindegreifer eine eigene Stromversorgung sowie elektrisch
betätigte Steuerorgane für den Antrieb hat und daß eine
Signalfunkeinrichtung mit einem Sender außerhalb des Bohrlochs
und einem Empfänger im Gebindegreifer vorgesehen ist, wobei der
Empfänger Wirkverbindung zu den Steurerorganen hat. Dabei ist
die Signaleinrichtung vorzugsweise derart ausgebildet, daß der
Sender die Signale in das Tragseil induziert und der Empfänger
von dem Tragseil abgreift.
Erfindungsgemäß wird also von einer Stromversorgung durch mit
dem Tragseil verbundene, elektrische Leitungen abgesehen,
vielmehr die Stromversorgung in den Gebindegreifer selbst
integriert und eine Funksteuerung der Art vorgesehen, daß
Signale von einem Sender im Bereich der Absenkeinrichtung auf
einen Empfänger im Gebindegreifer übertragen werden, welche
dann die im Gebindegreifer angeordneten, elektrisch betätigten
Steuerorgane für den Antrieb des Steuermechanismusses
ansteuern. Dabei wird eine besonders sichere Signalübertragung
dann erreicht, wenn sie über das Tragseil selbst in der Weise
erfolgt, daß die Signale in das Tragseil induziert und von
diesem durch den Empfänger abgegriffen werden. Ähnliche
Funkeinrichtungen sind unter dem Betriff Schachtfunk im Bereich
des Bergbaues bekannt.
Erfindungsgemäß kann auch eine Duplex-Signalfunkeinrichtung
vorgesehen sein, bei dem sowohl im Bereich der
Absenkeinrichtung als auch im Gebindegreifer jeweils eine
Kombination von Sender und Empfänger vorgesehen ist. Dies
ermöglicht es, die Ist-Zustände und -stellungen der Steuer- und
Betätigungsorgane im Gebindegreifer abzugreifen und an den
Empfänger im Bereich der Absenkeinrichtung zu geben.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der
Antrieb ein Elektromotor, insbesondere auch ein Elektrozylinder
mit linearer Bewegungsabgabe, ist und die Steuerorgane
elektrische Schalter zur Verbindung mit der Stromversorgung
sind. Alternativ dazu kann vorgesehen sein, daß als
Energiespeicher ein Luftdruckreservoir vorhanden ist, das mit
einem Druckluftantrieb, beispielsweise einem Druckluftzylinder,
verbunden ist, wobei die Steuerorgane als Steuerventile
ausgebildet sind, die die Druckluftzufuhr zu dem
Druckluftantrieb steuern. Die elektrische Stromversorgung ist
dann nur noch für den Empfänger der Signalfunkteinrichtung und
für die Betätigung der Steuerventile erforderlich. Bei
Unterschreiten eines bestimmten Luftdruckes wird das
Luftdruckreservoir mit Druckluft neu vorgespannt.
Selbstverständlich kann der Gebindegreifer weitere
Betätigungseinrichtungen aufweisen, die dann über elektrisch
betätigbare Steuereinrichtungen ansteuerbar sind, welche
Wirkverbindung zum Empfänger der Signalfunkeinrichutng haben.
In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines
Ausführungsbeispiels näher veranschaulicht. Sie zeigt einen
Vertikalschnitt durch einen Gebindegreifer (1), der eine
mittige, zylindrische Greifersäule (2) aufweist, die einen
ebenfalls zylindrischen Hohlraum (3) einschließt. In dem
Hohlraum (3) ist mittig ein Pneumatikzylinder (4) angeordnet,
der von einem torusförmigen Druckbehälter (5) umgeben ist.
Die Greifersäule (2) weist an ihrem unteren Ende eine nach
unten offene, zylindrische Ausnehmung (6) auf, in der drei
Greiferklinken (7, 8) um horizontale Achsen (9, 10) schwenkbar
gelagert sind. In der Darstellung sind nur zwei Greiferklinken
(7, 8) sichtbar. Jede Greiferklinke (7, 8) weist zwei
Führungsrollen (11, 12 bzw. 13, 4) auf, wobei jeweils eine
Führungsrolle (11, 13) oberhalb der betreffenden horizontalen
Achse (9, 10) und die anderen Führungsrollen (12, 14) unterhalb
derselben an den Greiferklinken (7, 8) gelagert sind.
Die Führungsrollen (11, 12, 13, 14) liegen an einem Stößel (15)
an, der mit der Kolbenstange des Pneumatikzylinders (4) in
Verbindung steht und in der Greifersäule (2) vertikal
verschieblich gelagert ist. Sein unteres Ende ragt in die
Ausnehmung (6) hinein und ist derart ballenförmig verdickt, daß
eine Vertikalbewegung des Stößels (15) eine zwangsgesteuerte
Schwenkbewegung der Greiferklinken (7, 8) erzeugt.
Die Greiferklinken (7, 8) unterfassen in der gezeigten Stellung
einen strichpunktiert dargestellten Pilzkopf (16), der Teil
eines ebenfalls strichpunktiert gezeigten Behälters (17) ist.
In dieser Stellung wird der Behälter (17) über die
Greiferklinken (7, 8) von dem Gebindegreifer (1) gehalten.
Durch Bewegung des Stößels (15) nach unten verschwenken die
Greiferklinken (7, 8) nach außen, wodurch der Pilzkopf (16) und
damit der Behälter (17) freigegeben werden.
Die Greifersäule (2) ist von einem Schüttgutbehälter (18)
umgeben, der oben offen ist und mit Schüttgut (19),
beispielsweise Sand oder Salzgrus, gefüllt ist. Er wird von
einer Innenwandung (20), die an der Außenwandung der
Greifersäule (2) anliegt, und von einer Außenwandung (21)
gebildet, welche über hier nicht näher dargestellte Stege mit
der Innenwandung (20) verbunden ist. Auch die Außenwandung (21)
ist zylindrisch ausgebildet.
Die Innenwandung (20) weist an ihrem unteren Ende einen nach
außen vorstehenden Kragen (22) auf, der auf einem vom unteren
Ende der Greifersäule (2) nach außen vorstehenden Absatz (23)
ruht und dort mit diesem verbunden ist. Oberhalb des Kragens
(22) weist die Innenwandung (20) eine kegelstumpfförmige
Abdeckung (24) auf, die eine stetige Verengung des Innenraums
des Schüttgutbehälters (18) zu einem Ringkanal (25) bewirkt.
Unterhalb der Abdeckung (24) entsteht hierdurch ein
ringförmiger Hohlraum (26).
In die Umfangsstirnseite des Kragens (22) ist eine umlaufende
Nut eingeformt, in die ein Dichtungsschlauch (27) eingelegt
ist. Der Dichtungsschlauch (27) hat eine solche Formgebung, daß
er unter Druckbeaufschlagung an der gegenüberliegenden
Außenwandung (21) anliegt und somit den Ringkanal (25) nach
unten hin abdichtet. Die Breite des Ringkanals (25) ist dabei
so bemessen, daß er außerhalb des Umfangs des Behälters (17)
liegt.
Der dargestellte Gebindegreifer (1) ist in diesem Fall für die
Ablagerung von Behältern (17) bestimmt, die radioaktiven Abfall
enthalten. Deshalb ist der Gebindegreifer (1) in einem
Abschirmbehälter (28) angeordnet und in dessen Deckenwandung
(29) aufgehängt. Die Seitenwandungen (30, 31) reichen - was
hier nicht mehr dargestellt ist - bis unterhalb des Bodens des
Behälters (17) und schirmen diesen hierdurch ab. Nach unten
abgeschlossen wird der Abschirmbehälter (28) durch eine zur
Seite herausnehmbare, hier nicht dargestellte Bodenplatte.
Mit Hilfe dieser Kombination aus Gebindegreifer (1) und
Abschirmbehälter (28) gestaltet sich ein Ablagerungsvorgang wie
folgt.
An dem Ort, an dem der Behälter (17) mit dem radioaktiven
Material verfüllt worden ist, wird der Abschirmbehälter (28)
mit dem darin aufgehängten Gebindegreifer (1) auf eine
entsprechend eingerichtete Schleuseneinrichtung abgesetzt.
Diese Schleuseneinrichtung besitzt einen für den Betrieb
notwendigen, seitlich verfahrbaren Schleusenschieber sowie
einen zur Aufnahme des Bodenschiebers des Abschirmbehälters
(28) ausgebildeten, taschenförmigen Hohlraum, der innerhalb der
Abschirmung liegt. Diese Schleuseneinrichtung hat dabei
Koppeleinrichtungen, über die der Schleusenschieber mit dem
Bodenschieber des Abschirmbehälters (28) gekuppelt wird, so daß
der Antrieb für den Schleusenschieber gleichzeitig auch für die
Bewegung des Bodenschiebers sorgt.
Die Greiferklinken (7, 8) sind zunächst nach außen geschwenkt.
Nach Einfahren des Pilzkopfes (16) in den Bereich der
Greiferklinken (7, 8) werden diese durch Hochfahren des Stößels
(15) in die gezeigte Greifstellung gebracht. Dann wird die
Bodenplatte unter den Behälter (17) geschoben und somit der
Abschirmbehälter (28) geschlossen. Der Abschirmbehälter (28)
besteht insbeondere in dem vom Behälter (17) eingenommenen
Bereich aus einem Material, das für radioaktive Strahlung
weitgehend undurchlässig ist.
Es erfolgt nun der Transport zu dem Ort, wo der Behälter (17)
abgelagert werden soll, beispielsweise zu einem Salzstock. Dort
wird der Abschirmbehälter (28) oberhalb eines zuvor
fertiggestellten Bohrlochs gesetzt, welches mit einer
Schleuseneinrichtung versehen ist. An dem oberen, von außen
zugänglichen Ende des Gebindegreifers (1) wird ein hier nicht
näher dargestellter Koppelgreifer angesetzt, der wiederum an
einem Lastseil aufgehängt ist. Der Ablagerungsvorgang beginnt
dann nach Wegfahren des Schleusenschiebers und damit des
Bodenschiebers des Abschirmbehälters (28) und nach Lösen der
Verriegelung zwischen Deckenwandung (29) des Abschirmbehälters
(28) und dem Gebindegreifer (1). Durch Ablassen des Lastseils
bewegt sich der Gebindegreifer (1) mit dem Behälter (17) nach
unten aus dem Abschirmbehälter (28) heraus in das Bohrloch. Der
Durchmesser der Außenwandung (21) ist dabei so bemessen, daß
die Außenwandung (21) führend an der Bohrlochwandung anliegt.
Die Kombination aus Gebindegreifer (1) und Behälter (17) wird
dann bis zur vorgesehenen Einlagerungstiefe abgesenkt, also
entweder bis zum Boden des Bohrlochs oder bis oberhalb eines
schon abgelagerten Behälters. Nach Erreichen dieser Tiefe wird
der Dichtungsschlauch (27) druckentlastet, wodurch er den
Ringkanal (25) nach unten freigibt. Das Schüttgut (19) strömt
hierdurch in den Ringspalt zwischen Bohrlochwandung und
Behälter (17) und füllt diesen Ringspalt auf. Ein Teil des
Schüttgutes (19) fällt dabei auch in den Zwischenraum zwischen
einem schon abgelagerten und dem von dem Gebindegreifer (1)
noch gehaltenen Behälter (17). Das Volumen des
Schüttgutbehälters (18) ist so bemessen, daß hierfür
hinreichend Schüttgut (19) zur Verfügung steht.
Nach Verfüllen des Ringspalts zwischen Behälter (17) und
Bohrlochwandung wird die Verbindung zwischen Gebindegreifer (1)
und Behälter (17) durch Absenken des Stößels (15) gelöst. Der
Behälter (17) kann sich dann nicht mehr bewegen, da er durch
das den Ringspalt ausfüllende Schüttgut (19) abgestützt ist.
Dabei sorgt das Schüttgut (19) für eine Lastabtragung in die
Bohrlochwandung. Der Gebindegreifer (1) kann dann wieder aus
dem Bohrloch hoch- und in den Abschirmbehälter (28)
eingefahren werden. Nach dessen Verriegelung mit der
Deckenwandung (29), Einschieben des Bodenschiebers des
Abschirmbehälters (28) und des Schleusenschiebers sowie
Entkupplung des Koppelgreifers steht die Einheit aus
Gebindegreifer (1) und Abschirmbehälter (28) für einen weiteren
Transport- und Ablagerungsvorgang zur Verfügung.
Sofern Behälter (17) abgelagert werden, die keinen radioaktiven
Abfall enthalten, kann auf den Abschirmbehälter (28) verzichtet
werden. In diesem Fall reicht ein Gebindegreifer (1) für das
Ablagern einer Vielzahl schon vorher bereitgestellter Behälter
(17).
Der Druckbehälter (5) dient als Energiespeicher für die
Betätigung sowohl des Pneumatikzylinders (4) als auch des
Dichtungsschlauchs (27). Er wird vor Einbringen des Behälters
(17) mit Druckluft gefüllt.
Für die Steuerung der Druckluftzufuhr zu dem Pneumatikzylinder
(4) und dem Dichtungsschlauch (27) sind hier nicht näher
dargestellte Steuerventile vorgesehen, die elektrisch betätigt
werden. Der elektrische Teil dieser Ventile ist mit einem hier
ebenfalls nicht dargestellten Batteriepaket verbunden, das in
dem Hohlraum (26) angeordnet ist. Zur Steuerung der Stromzufuhr
zu den Steuerventilen sind entsprechende Schalter vorgesehen.
Diese wiederum stehen mit dem ebenfalls in dem Hohlraum (26)
angeordneten Empfänger einer Signalfunkeinrichtung in
Verbindung.
Die Signalfunkeinrichtung besteht aus diesem Empfänger sowie
einem Sender außerhalb des Bohrlochs im Bereich der
Absenkeinrichtung für das Tragseil. Die vom Sender
ausgestrahlten Signale werden über eine Ferritantenne im
Bereich der Absenkeinrichtung in das Tragseil induziert und
über dieses Tragseil durch leitende Verbindung auf den
Koppelgreifer und wiederum durch eine leitende Verbindung auf
die Greifersäule (2) des Gebindegreifers (1) übertragen. Von
hier aus werden die Signale mittels einer weiteren
Ferritantenne abgegriffen und dann im Empfänger verarbeitet. Je
nach empfangenem Signal werden dann die entsprechenden
Steuerventile zur Beaufschlagung des Pneumatikzylinders (4)
und/oder zur Beaufschlagung oder Druckentlastung des
Dichtungsschlauchs (27) betätigt. Diese Art der
Signalübertragung vermeidet mit dem Tragseil verbundene
elektrische Leitungen.
Selbstverständlich besteht die Möglichkeit, auf einen
pneumatischen Antrieb und damit auf Steuerventile zu
verzichten, wenn statt des Pneumatikzylinders (4) ein
Elektromotor mit Linearantrieb (Elektrozylinder) und statt des
Dichtungsschlauchs (27) ein mechanisches Ventil mit
Elektroantrieb vorgesehen werden. In diesem Fall dient das im
Hohlraum (26) angeordnete Batteriepaket auch der
Stromversorgung für die Elektromotoren zum Antrieb des Stößels
(15) und des dann mechanisch ausgebildeten Ventils am
untenseitigen Umfang des Behälters (17).
Claims (6)
1. Fördereinrichtung zum übereinander Ablagern von Gebinden
in Bohrlöchern, mit einem Gebindegreifer, der mit einem
Tragseil verbunden ist und einen Greifermechanismus
aufweist, welcher mit einem Antrieb gekuppelt ist, der
über Steuerorgane an- und abschaltbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der Gebindegreifer (1) eine
eigene Stromversorgung sowie elektrisch betätigte
Steuerorgane für den Antrieb (4) hat und daß eine
Signalfunkeinrichtung mit einem Sender außerhalb des
Bohrlochs und einem Empfänger im Gebindegreifer (1)
vorgesehen ist, wobei der Empfänger Wirkverbindung zu den
Steuerorganen hat.
2. Fördereinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb des Bohrloches auch
ein Empfänger und im Gebindegreifer ein Sender vorgesehen
ist.
3. Fördereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Signalfunkeinrichtung
derart ausgebildet ist, daß der Sender die Signale in das
Tragseil induziert und der Empfänger sie von dem Tragseil
oder einem damit leitend verbundenen Teil des
Gebindegreifers (1) abgreift.
4. Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb ein Elektromotor
ist und die Steuerorgane elektrische Schalter zur
Verbindung mit der Stromversorgung sind.
5. Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Luftdruckreservoir (5)
vorhanden ist, das mit einem Druckluftantrieb (4) und/oder
weiteren durckluftbetriebenen Einrichtungen (27) verbunden
ist, wobei die Steuerorgane als Steuerventile ausgebildet
sind.
6. Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der Gebindegreifer (1)
weitere Betätigungseinrichtungen (27) aufweist, die über
elektrisch betätigbare Steuereinrichtungen ansteuerbar sind,
welche Wirkverbindung zum Empfänger haben.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904010640 DE4010640C2 (de) | 1990-04-03 | 1990-04-03 | Fördereinrichtung zum ferngesteuerten übereinander Ablagern von Gebinden in Bohrlöchern |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904010640 DE4010640C2 (de) | 1990-04-03 | 1990-04-03 | Fördereinrichtung zum ferngesteuerten übereinander Ablagern von Gebinden in Bohrlöchern |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4010640A1 true DE4010640A1 (de) | 1991-10-10 |
DE4010640C2 DE4010640C2 (de) | 1996-06-05 |
Family
ID=6403619
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19904010640 Expired - Fee Related DE4010640C2 (de) | 1990-04-03 | 1990-04-03 | Fördereinrichtung zum ferngesteuerten übereinander Ablagern von Gebinden in Bohrlöchern |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4010640C2 (de) |
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- 1990-04-03 DE DE19904010640 patent/DE4010640C2/de not_active Expired - Fee Related
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DE-Z.: transport, förder- und lagertechnik, Nr.11,1986, S.16 u. 17 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4010640C2 (de) | 1996-06-05 |
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Legal Events
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