DE4143481C2 - Abschirmsystem eines Gammagraphie-Geräts - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft das Abschirmsystem eines Gammagraphie-Geräts mit einem in einem Kanal eines Abschirmkörpers angeordneten und verfahrbaren Strahler.

Ein Gammagraphie-Gerät ist bereits aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift 68 01 318 bekannt. Es weist einen im wesentlichen kugelförmigen Abschirmkörper aus Schwermetall mit einem diametral verlaufenden Kanal für einen verfahrbaren Strahler auf. Der verfahrbare Strahler wird mittels eines Fernsteuerungskabels, das an einer Seite der Abschirmkugel angekuppelt wird, über eine Kupplung an der anderen Seite der Abschirmung in einen Ausfahrschlauch verfahren. Alle mechanischen und elektrischen Bewegungen können durch ein Sicherheitsschloß verriegelt werden. Durch das Sicherheitsschloß wird eine Verschlußmechanik, die einen Verschlußstopfen beinhaltet, aktiviert. Das Sicherheitsschloß wird durch eine Verschlußmechanik, die einen Verschlußstopfen beinhaltet, aktiviert.

Bei einem aus der US-Patentschrift 4 881 938 bekannten Gerät befindet sich zwischen einem Antrieb für das Fernsteuerungskabel und dem Ausfahrschlauch ein Zwischenbehälter aus Abschirmmaterial mit einem gebogenen Kanal zur Führung des verfahrbaren Strahlers.

Als Abschirmmaterial sind Wolframpulver aus der US-Patentschrift 3 039 000 und abgereichertes Uran aus der deutschen Patentschrift 33 46 355 bekannt.

Derartige Abschirmsysteme für Gammagraphie-Geräte dienen dem sicheren Umgang mit radioaktiven Strahlern beispiels­ weise bei der zerstörungsfreien Durchstrahlungsprüfung von Werkstücken. Die Geräte müssen nicht nur einen siche­ ren Schutz des Bedienungspersonals gegen radioaktive Strahlung gewährleisten, wenn der Strahler in den Ab­ schirmkörper zurückgefahren ist, sondern sie müssen auch eine sichere Fernbedienung zum Ausfahren des Strahlers aus dem Abschirmkörper bis in den Bereich eines Werk­ stücks ermöglichen. Um dies zu erreichen, sind Gammagra­ phie-Geräte bekannt, die ein hohes Maß an Sicherheit durch einen aufwendigen Strahlungsschutz sowie eine halb- oder vollautomatische Betätigung und Sicherung gewährlei­ sten. Diese Geräte sind indessen aufwendig gebaut und dementsprechend schwer sowie kompliziert in der Handha­ bung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfach zu handhabendes Abschirmsystem für ein Gamma­ graphie-Gerät zu schaffen, das bei einem ausreichenden Strahlenschutz ein geringes Gewicht und eine ausreichende Sicherheit gegen fehlerhafte Bedienung gewährleistet.

Ausgehend von dieser Aufgabenstellung besteht die Erfindung darin, daß der Abschirmkörper mit einer Sicherheits­ verriegelung gegen ein Ausfahren des Strahlers ohne ange­ schlossenen Ausfahrschlauch und ohne angeschlossene Fernbedienung für den Strahler versehen ist. Diese Sicherheitsverriegelung besteht aus einem quer zur Kanalachse verschiebbaren Verriegelungsschieber für den Strahler in seiner eingefahrenen Stellung, einem axial verschiebbaren, mit der Bewegung des Strahlers kuppelbaren, den Verriegelungsschieber in der eingefahrenen Stellung des Strahlers freigebenden Verriegelungsstein und wenigstens einem durch die Kupplung des Ausfahrschlauchs betätigten, den Verriegelungsschieber bei nicht gekuppeltem Ausfahrschlauch freigebenden Riegel bestehen.

Der Verriegelungsschieber kann eine Querbohrung für den Verriegelungsstein und wenigstens eine Querbohrung für den Riegel sowie einen mit einer Einkerbung in einem Be­ tätigungsrohr zusammenwirkenden Absatz in der Bohrung für den Verriegelungsstein aufweisen.

Des weiteren kann der Strahler an einem durch den Verrie­ gelungsstein und das Betätigungsrohr geführten Kabel an­ geordnet und in einem gegenüber der Bohrung im Betäti­ gungsrohr etwas verdickten Kopf angeordnet sein. Beim Zu­ rückfahren des Strahlers wird auf diese Weise das Betäti­ gungsrohr axial verschoben, nimmt den Verriegelungsstein mit und bewirkt ein Verriegeln des Strahlers durch den Verriegelungsschieber. Gleichzeitig wird damit gewährlei­ stet und angezeigt, daß der Strahler eingefahren ist.

Die Kupplung für die Fernbedienung kann entgegengesetzt zur Kupplung für den Ausfahrschlauch am Gammagraphie-Ge­ rät angeordnet sein; sie betätigen axial verschiebbare, mit dem Verriegelungsschieber zusammenwirkende Verriege­ lungsstifte über Kupplungsmuffen im Sinne eines Entrie­ gelns bei ordnungsgemäß gekuppeltem Ausfahrschlauch und gekuppelter Fernbedienung.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Abschirmsystem für ein Gammagraphie-Gerät;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch das zylindrische Teil aus verdichtetem Wolframpulver;

Fig. 3 einen Querschnitt durch das zylindrische Teil;

Fig. 4 einen gegenüber der Fig. 2 um 90° versetzten Längsschnitt durch das zylindrische Teil;

Fig. 5 einen schematischen Längsschnitt durch ein Gam­ magraphie-Gerät im verriegelten Zustand;

Fig. 6 einen schematischen Längsschnitt durch das Gam­ magraphie-Gerät im entriegelten Zustand mit zu­ rückgefahrenem Strahler; und

Fig. 7 einen schematischen Längsschnitt durch das Gam­ magraphie-Gerät im entriegelten Zustand mit vor­ gefahrenem Strahler.

Das Gammagraphie-Gerät weist ein zylindrisches Gehäuse 1 auf, das an beiden Enden mit einer Stirnplatte 2 ver­ schlossen ist. Im mittleren Bereich des Gehäuses 1 ist eine Zwischenplatte 3 angeordnet. Das Gammagraphie-Gerät ist mit einem Traggriff 4 und einem Fuß 5 versehen, um es problemlos handhaben zu können.

Zwischen einer der Stirnplatten 2 und der Zwischenplatte 3 ist ein aus abgereichertem Uran bestehendes kugelförmi­ ges Teil 6 eines Abschirmkörpers 23 angeordnet. Die Uran­ kugel 6 besitzt zylindrische Fortsätze 7, die in entspre­ chende Ansätze der Stirnplatte 2 und der Zwischenplatte 3 eingreifen und die Urankugel 6 halten. Zwischen den zy­ lindrischen Fortsätzen 7 erstreckt sich eine diametrale Bohrung aus einem bis zum Mittelpunkt der Urankugel 6 reichenden Teil 8 kleineren und einem Teil 9 größeren Durchmessers. An dem zylindrischen Fortsatz 7 mit der diametralen Bohrung 9 größeren Durchmessers schließt sich ein zylindrisches Teil 10 des Abschirmkörpers 23 an, das aus einem Rohrstück 11 aus mit einem hitzebeständigen Bindemittel verdichtetem Wolframpulver 12 besteht. Das Rohrstück 11 ist mit der Zwischenplatte 3 und der Stirn­ platte 2 verschraubt. In das Wolframpulver 12 ist ein schraubenförmig gebogenes Rohr 13 eingebettet, das als Kanal 37 zum Ausfahren eines Gammastrahlers 18 dient. Ein Ende des Rohrs 13 ragt aus dem zylindrischen Teil 10 her­ aus und in die Bohrung 9 größeren Durchmessers in der Urankugel 6 hinein. Auf diese Weise geht der Kanal 37 di­ rekt in die diametrale Bohrung 8 kleineren Durchmessers in der Urankugel 6 über.

Im Bereich der Stirnplatten 2 sind eine Kupplung 14 für einen Ausfahrschlauch mit einer Kupplungsmuffe 15 und eine Kupplung 16 für eine Fernbedienung mit einer Kupp­ lungsmuffe 17 angeordnet. Die nicht dargestellte Fernbe­ dienung läßt sich über die Kupplung 16 mit einer gelenki­ gen Verbindung 20 mit einem in einem Strahlerhaltekopf 19 angeordneten Gammastrahler 18 kuppeln. Zu diesem Zweck reicht ein flexibles Kabel 21 der Fernbedienung bis in den Bereich der Kupplung 16 und läßt sich beim Verbinden der Kupplung 16 mit der gelenkigen Verbindung 20 kuppeln.

In der Bohrung 8 ist ein axial verschiebbares Betäti­ gungsrohr 22 angeordnet, dessen Innendurchmesser groß ge­ nug ist, um ein axiales Verschieben der gelenkigen Ver­ bindung 20 und des flexiblen Kabels 21 zu erlauben. Der Durchmesser des Strahlerhaltekopfes 19 ist jedoch so groß, daß dieser nicht in das Betätigungsrohr 22 hinein zurückgezogen werden kann.

In den Fig. 2 bis 4 ist der Verlauf des Rohres 13 im zy­ lindrischen Teil 10 in drei Schnitten dargestellt. Es ist ersichtlich, daß mit der räumlichen Verwindung des Rohres 13 und daraus folgend des Kanals 37 eine besondere Si­ cherheit gegen das Austreten von Gamma-Strahlen bei größtmöglicher Ausnutzung der Abschirmung gewährleistet ist.

Im Bereich der Kupplung 16 für die Fernbedienung ist ein quer zur Bewegungsrichtung des Gamma-Strahlers 18 ver­ schiebbarer Verriegelungsschieber 24 angeordnet. Dieser Verriegelungsschieber wird, wie in Fig. 5 dargestellt, durch eine Druckfeder 25 in die dargestellte Stellung verschoben. In dieser Stellung ist der Gamma-Strahler 18 im Strahlerhaltekopf 19 gegen ein axiales Verschieben verriegelt, da weder eine Kupplung 14 für den Ausfahr­ schlauch noch eine Kupplung 16 für die Fernbedienung mit dem Gammagraphie-Gerät verbunden ist. Die Verriegelung ergibt sich dadurch, daß in dieser Stellung ein Verriege­ lungsstein 26 gegen die Wirkung einer Druckfeder 27 in eine Bohrung der Stirnplatte 2 verschoben ist, so daß der Verriegelungsschieber 24 in die dargestellte Lage gelan­ gen kann. In dieser Lage sind sowohl ein Riegel in Ge­ stalt eines Stiftes 28 als auch ein Riegel eines Stiftes 38 in entsprechende Bohrungen 33, 34 des Verrie­ gelungsschiebers 24 eingerastet. Gleichzeitig hinter­ greift ein Absatz 36 in einer Querbohrung 32 im Verriege­ lungsschieber 24 eine Einkerbung 35 im Betätigungsrohr 22 und in der gelenkigen Verbindung 20 des Strahlerhalte­ kopfs 19; sie verhindert dadurch ein ungewolltes Heraus­ treten des Gamma-Strahlers 18 aus dem Kanal 37.

Werden nun, wie in Fig. 6 dargestellt, der Ausfahr­ schlauch über die Kupplung 14 und die Fernbedienung über die Kupplung 16 mit dem Gammagraphie-Gerät gekuppelt, so bewirken die Kupplungsmuffen 15 und 17 über einen Stift 31, einen Hebel 30 und eine Verbindung 29 das Zurückzie­ hen des Riegels 28 und das Verschieben des Riegels 38, die damit aus den Bohrungen 33, 34 im Verriegelungsschie­ ber 24 austreten. Nunmehr läßt sich der entriegelte Ver­ riegelungsschieber 24 querverschieben, bis er in die in Fig. 6 dargestellte Lage gelangt. In dieser Lage fluchtet eine Querbohrung 32 im Verriegelungsschieber 24 mit dem Verriegelungsstein 26, während der Absatz 36 aus dem Be­ reich der Einkerbung 35 in der gelenkigen Verbindung 20 und dem Betätigungsrohr 22 herausbewegt wird. Wird jetzt die gelenkige Verbindung 20 mittels des flexiblen Kabels 21 der Fernbedienung verschoben, gelangt der Verriege­ lungsstein 26 unter der Wirkung einer Druckfeder 27 in den Bereich der Querbohrung 32 und hält den Verriegelungsschieber 24 in der entriegelten Stellung fest. Der Gamma-Strahler 18 im Strahlerhalterkopf 19 läßt sich nunmehr mittels der gelenkigen Verbindung 20 und dem damit gekuppelten flexiblen Kabel 21 der Fernbedienung durch den Kanal 37 und die Kupplung 14 hindurch in den Ausfahrschlauch hineinbewegen, bis er in den Bereich ge­ langt, wo die zerstörungsfreie Werkstoffprüfung durchge­ führt werden soll.

Nach Beendigung der Prüfung läßt sich der Gamma-Strahler 18 in umgekehrter Weise in den Abschirmkörper 23 zurück­ fahren, wonach sich wieder eine Verriegelung entsprechend Fig. 5 ergibt. In diesem Zustand lassen sich die Kupplun­ gen 14, 15 vom Gammagraphie-Gerät lösen, das sich nunmehr an einen anderen Einsatzort transportieren läßt.

Claims (4)

1. Abschirmsystem eines Gammagraphie-Geräts mit

• - einem Abschirmkörper (23),
• - einem in einem Kanal (37) des Abschirmkörpers (23) verfahrbaren Strahler (18) und
• - einer Sicherheitsverriegelung (24, 26, 28, 29, 30, 31, 38) gegen ein Ausfahren des Strahlers (18) ohne angeschlossenen Ausfahrschlauch und ohne angeschlossene Fernbedienung für den Strahler (18), bestehend aus einem quer zur Kanalachse verschiebbaren Verriegelungsschieber (24) für den Strahler (18) in seiner eingefahrenen Stellung, einem axial verschiebbaren, mit der Bewegung des Strahlers kuppelbaren, den Verriegelungsschieber in der eingefahrenen Stellung des Strahlers freigebenden Verriegelungsstein (26) und wenigstens einem durch die Kupplung (14) des Ausfahrschlauchs betätigten, den Verriegelungsschieber bei nichtgekuppeltem Ausfahrschlauch freigebenden Riegel (28).

2. Abschirmsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verriegelungsschieber (24) eine Querbohrung (32) für den Verriegelungsstein (26) und wenigstens eine Querbohrung (33) für den Riegel (28) sowie einen mit einer Einkerbung (35) in einem Betätigungsrohr (22) zusammenwirkenden Absatz (35) in der Bohrung für den Verriegelungsstein aufweist.

3. Abschirmsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Strahler (18) an einem durch den Verrie­ gelungsstein (26) und das Betätigungsrohr (22) ge­ führten Kabel (20) und in einem gegenüber der Bohrung im Betätigungsrohr etwas verdickten Kopf (19) ange­ ordnet ist.

4. Abschirmsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß entgegengesetzt zur Kupplung (14) für den Ausfahrschlauch eine Kupplung (16) für die Fernbedie­ nung angeordnet ist und die Kupplungen (14, 16) axial verschiebbare, mit dem Verriegelungsschieber (24) zusammenwirkende Verriegelungsstifte (31, 38) über Kupplungsmuffen (15, 17) im Sinne eines Entriegelns bei ordnungsgemäß gekuppeltem Ausfahrschlauch und Fernbedienung betätigen.