DE4434830C1

DE4434830C1 - Device for variable alignment of test sample in experimental reactor

Info

Publication number: DE4434830C1
Application number: DE19944434830
Authority: DE
Inventors: Helmut Heybutzki; Walter Renftle; Josef Kieven; Peter Jansen; Dietrich Butzek
Original assignee: Forschungszentrum Juelich GmbH
Current assignee: Forschungszentrum Juelich GmbH
Priority date: 1994-09-29
Filing date: 1994-09-29
Publication date: 1996-01-11
Anticipated expiration: 2014-09-30

Abstract

A device for the variable alignment of pipe shaped sections within a wall partition is claimed. The alignment is relative to a fixed point which is at the axis of rotation of the pipe shaped section, (4), an inner rotation part (2) and an outer rotation part (3). The inner smaller rotation part (3) has a toothed wheel (5) mounted on its top. A mating gear (6) is fixed to the frame or housing (1). The axis of the mating gear (6) coincides with that of the outer rotation part (2). A drive (7) operates the outer rotating part (2) via a drive element (8).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur va riablen Ausrichtung einer in einer Wandung befindli chen, rohrförmigen Aussparung, eines Rohres oder eines Stabes auf einen feststehenden Punkt oder Bereich, bei der sich in einem unbewegten Gestell oder Gehäuse ein drehbar gelagertes, erstes Drehteil befindet, in wel chem ein zweites Drehteil exzentrisch drehbar gelagert ist, die Drehachse der beiden Drehteile sich im fest stehenden Punkt schneiden und das Rohr, der Stab oder die Aussparung sich im zweiten Drehteil befindet. Eine derartige Vorrichtung ist aus DE 43 33 551 C1 bekannt. Sie ermöglicht eine variable Ausrichtung von Rohren oder Stäben sowie eine Ausblendung von Teilchenstrah len, ohne daß eine Abschirmungslücke entsteht.The invention relates to a device for reasonable alignment of a wall chen, tubular recess, a tube or one On a fixed point or area, at which is in a still frame or housing rotatably mounted, first rotating part is located in wel chem a second rotating part is rotatably mounted eccentrically is fixed, the axis of rotation of the two rotating parts Cut the standing point and the pipe, rod or the recess is in the second rotating part. A Such a device is known from DE 43 33 551 C1. It enables a variable alignment of pipes or rods as well as a suppression of particle beam len without creating a shielding gap.

An Experimentalkernreaktoren werden u. a. Versuche durchgeführt, bei denen ein am Ende eines Strahlrohres befindliches Objekt der Neutronenstrahlung ausgesetzt wird und dabei entstehende, in verschiedenen Richtungen abgelenkte Teilchenstrahlen gemessen werden sollen. Hierzu ist eine Vorrichtung bzw. Abschirmungsanordnung erforderlich, die es erlaubt, in vorbestimmter Weise die vom Objekt kommenden Teilchenstrahlen in verschie dener Weise auszublenden. Dies geschieht beispielsweise mit Abschirmungsanordnungen, die aus einzelnen Baustei nen aufgebaut sind und durch Umbau der Anordnung bzw. Austausch oder Weglassen von Bausteinen eine variable Ausblendung gestatten, wobei eine vorübergehende oder bleibende, stellenweise Schwächung der Abschirmung un vermeidbar ist. Eine Änderung der Richtung ist nur in diskreten Schritten realisierbar. At experimental core reactors u. a. tries performed, one at the end of a jet pipe located object exposed to neutron radiation and thereby emerging, in different directions deflected particle beams are to be measured. For this purpose there is a device or shielding arrangement required, which allows it in a predetermined manner the particle beams coming from the object in different to hide it. This happens, for example with shielding arrangements made up of individual components NEN are built and by changing the arrangement or Exchange or omission of building blocks a variable Allow blanking, being a temporary or permanent, in places weakening of the shielding is avoidable. A change of direction is only in discrete steps can be implemented.

Aus der US-PS 4 936 916 ist eine Vorrichtung zur varia blen Ausrichtung eines Rohres, die im wesentlichen die Gestalt einer Kugel aufweist, bekannt. Das Rohr bzw. der Kollimator ist auf den Kugelmittelpunkt gerichtet und steht senkrecht auf der Drehachse der Kugel. Durch Drehung der Kugel erfährt das Rohr eine Bewegung inner halb einer Ebene senkrecht zur Drehachse. Eine andere Be wegungsmöglichkeit für das Rohr besteht jedoch nicht.From US-PS 4 936 916 a device for varia blen orientation of a tube, which is essentially the Has the shape of a ball, known. The pipe or the Collimator is aimed at the center of the sphere and is perpendicular to the axis of rotation of the ball. By Rotation of the ball causes the tube to move internally half a plane perpendicular to the axis of rotation. Another Be There is no possibility of movement for the pipe.

Der DE-OS 28 09 679 ist eine Ausführungsform eines Viel fachkollimators zu entnehmen, die darin besteht, daß in einer Abschirmplatte kegelförmige Bohrungen vorgesehen sind, in denen ein in seiner Form an die Bohrung ange paßter Körper drehbar gelagert ist. In diesem Körper be findet sich eine exzentrische konische Bohrung, in welchem das Kollimatorrohr sitzt. Dieses ist so angeord net, daß seine Drehachse in einer bestimmten Stellung mit der Drehachse des Körpers zusammenfällt.DE-OS 28 09 679 is an embodiment of a lot subject collimator, which consists in that in a shielding plate is provided with conical bores are in which one in its shape is attached to the bore fit body is rotatably mounted. In this body be there is an eccentric conical hole in which the collimator tube sits on. This is so arranged net that its axis of rotation in a certain position with the axis of rotation of the body coincides.

Mit dieser bekannten Vorrichtung wird ermöglicht, den Kollimator auf einen bestimmten Punkt in einer Zielebene, die mit einer Ebene in einem mit einem radioaktiven Stoff markierten Organ identisch ist, einzustellen, ohne daß sich dabei beim Einstellungsvorgang eine Lücke in der Ab stimmung auftut.With this known device it is possible Collimator to a certain point in a target plane, the one with a level in one with a radioactive substance marked organ is identical to adjust without there is a gap in the ab mood opens.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der ein gangs bezeichneten Art zu schaffen, die eine gewisse, vorbestimmte Variabilität der Ausrichtung der rohrförmi gen Aussparung, des Rohres oder des Stabes zuläßt und dennoch mit nur einem Antrieb für die beiden Drehteile auskommt.It is an object of the invention to provide a device of the kind described above, which has a certain predetermined variability in the orientation of the tubular recess, tube or rod and nevertheless with only one drive for the two turned parts gets along.

Diese Aufgabe wird erfindungsmäßig dadurch gelöst, daß zur kontinuierlichen Ausrichtung des Stabes, Rohres oder der Aussparung ein die Drehung des ersten Drehteils bewirkender Antrieb vorgesehen ist, am zweiten Drehteil ein mit diesem fest verbundenes Zahnrad angebracht ist, dessen Achse mit der Achse des Drehteils zusammenfällt, das Zahnrad in ein innenverzahntes, am Gestell oder Gehäuse befestigtes Gegenrad eingreift, dessen Achse mit der Achse des ersten Drehteils zusammenfällt, und daß der Winkel zwischen der Drehachsen der beiden Drehteile gleich ist dem Winkel zwischen der Drehachse des zweiten Drehteils und der Mittelachse des Rohres, des Stabes oder der Aussparung. Das Zahnrad ist dabei zweckmäßigerweise an der Stirnseite des zweiten Drehteils angebracht.This object is achieved according to the invention in that for the continuous alignment of the rod, tube or the recess a the rotation of the first rotating part effecting drive is provided on the second rotating part a gear wheel is attached to it, the axis of which coincides with the axis of the turned part, the gear in an internally toothed, on the frame or The mating gear attached to the housing engages the axle with the axis of the first rotating part coincides, and that the Angle between the axes of rotation of the two turned parts is equal to the angle between the axis of rotation of the second Rotating part and the central axis of the tube, rod or the recess. The gear is expedient attached to the front of the second rotating part.

Beim Start des Antriebsmotors wird das erste (größere) Drehteil gedreht, gleichzeitig wird das zweite, das innenliegende Drehteil mit dem daran befestigten Zahnrad mitgenommen. Dieses Zahnrad rollt an dem innenverzahnten Gegenrad ab und gibt somit dem zweiten (innenliegenden) Drehteil eine dem ersten Drehteil entgegengesetzte Dreh richtung.When the drive motor starts, the first (larger) Turned part, at the same time the second, the internal rotating part with the gear attached to it taken away. This gear rolls on the internally toothed Counter wheel and thus gives the second (inner) Turned part a turn opposite to the first turned part direction.

Sieht man zunächst einmal von der erfindungsgemäßen zahn radgesteuerten Zwangsführung des inneren Drehteils ab und betrachtet den Fall der rohrförmigen, im Material des Drehteils gebildeten Aussparung mit einer Öffnung auf der Kugeloberfläche des Drehteils, so läßt sich folgendes feststellen:
Durch Drehung der beiden Drehteile kann die Öffnung jeden Punkt einer Kugelkappe erreichen, die durch einen Kreis begrenzt ist, den die Öffnung beschreibt, wenn sie maxi mal von der Drehachse des äußeren Drehteils entfernt ist und nur das äußere Drehteil gedreht wird.If one disregards the toothed wheel-controlled positive guidance of the inner rotating part according to the invention and considers the case of the tubular recess formed in the material of the rotating part with an opening on the spherical surface of the rotating part, the following can be determined:
By rotating the two rotating parts, the opening can reach any point of a spherical cap which is delimited by a circle which the opening describes when it is maximally away from the axis of rotation of the outer rotating part and only the outer rotating part is rotated.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschreibt die Öffnung der Aussparung - je nach der Wahl des Durch messerverhältnisses von Zahnrad und Gegenrad - eine innerhalb dieser Kugelkappe liegende Kurve.In the device according to the invention, the describes Opening of the recess - depending on the choice of through ratio of gears and counter gears - one curve lying within this spherical cap.

Soll diese Kurve in einer Ebene liegen, d. h. soll die Aussparung sich innerhalb einer Ebene bewegen, dann müssen der Durchmesser des Zahnrades und des Gegenzahn rades im Verhältnis 1 : 2 stehen.Should this curve lie in one plane, i. H. should the Recess move within one level, then need the diameter of the gear and the counter tooth rades in a ratio of 1: 2.

Ist die Aussparung ein Experimentierkanal in einer als Abschirmung ausgebildeten Vorrichtung gemäß der Erfin dung, d. h. das Gehäuse und die Drehteile sind aus Ab schirmmaterialien gebildet, dann kann dieser Kanal im zu letzt genannten Fall in einer Ebene stufenweise verfahren werden.If the recess is an experiment channel in an as Shield trained device according to the Erfin dung, d. H. the housing and the turned parts are from Ab shielding materials are formed, this channel can then be used proceed the latter case step by step in one level will.

Ist das Gegenzahnrad in seiner Position relativ zum Ge stell bzw. Gehäuse veränderbar, dann kann die Ebene, innerhalb der der Experimentierkanal (die Aussparung) verfahren wird, waagerecht bis senkrecht ausgerichtet sein. Auf diese Weise sind alle Punkte auf der Kugelkappe mit der Öffnung des Experimentierkanals erreichbar.Is the counter gear in its position relative to Ge adjustable or housing changeable, then the level, within which the experiment channel (the recess) is moved horizontally to vertically his. This way, all points are on the ball cap accessible by opening the experiment channel.

Bei einer besonderen Ausführungsvariante der Vorrichtung gemäß der Erfindung sind die Drehteile als Platten ausge bildet. Der feststehende Punkt liegt dabei praktisch im Unendlichen und die Drehachsen und die Mittelachse von Stab, Rohr oder Aussparung sind parallel zueinander aus gerichtet. In diesem Fall kann die Aussparung einem Fenster, einer Blende oder auch einem Strahlkanal in der Platte entsprechen, die stufenlos in einer entsprechend dem Durchmesser der Zahnräder vorgegebenen Kurve bewegt werden kann.In a special embodiment variant of the device According to the invention, the turned parts are made as plates forms. The fixed point is practically in the Infinite and the axes of rotation and the central axis of Rod, tube or recess are made parallel to each other directed. In this case, the recess can Window, an aperture or a beam channel in the Corresponding to the plate in a corresponding manner the curve of the diameter of the gear wheels can be.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung gemäß der Erfindung schematisch dargestellt und wird im folgenden näher erläutert:In the drawing, an embodiment of the Device shown schematically according to the invention and is explained in more detail below:

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 Draufsicht auf die Vorrichtung mit stirnseitig angebrachtem Zahnrad und im Zentrum befindlichem Experimentierkanal Fig. 1 plan view of the device with a gear attached to the front and in the center of the experiment channel

Fig. 2 Schnitt durch die Vorrichtung gemäß Fig. 1 längs der Linie A-A Fig. 2 section through the device of FIG. 1 along the line AA

Fig. 3 Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig. 1, je doch mit veränderter Position des Experimentier kanals Fig. 3 top view of the device of FIG. 1, but with a changed position of the experiment channel

Fig. 4 Draufsicht auf die Vorrichtung mit stirnseitig angebrachtem Zahnrad und mit um 90° versetztem Gegenzahnrad Fig. 4 plan view of the device with the front-mounted gear and with 90 ° offset counter gear

Fig. 5 Draufsicht auf die Vorrichtung mit stirnseitig angebrachtem Zahnrad und mit um 30° versetztem Gegenzahnrad. Fig. 5 top view of the device with a front-mounted gear and with a counter gear offset by 30 °.

Wie aus den Fig. 1 und 2 zu ersehen ist, befindet sich in dem festen Gehäuseteil 1 das (erste) Drehteil 2 und in diesem das (zweite) Drehteil 3. Im Drehteil 3 befindet sich, exzentrisch angeordnet, als rohrförmige Aussparung der Experimentierkanal 4. Die Achsen der beiden Drehteile als auch die Mittelachse des Experimentierkanals schnei den sich im feststehenden Punkt, in der Zeichnung als Z-Punkt bezeichnet. Die Winkel zwischen den Drehachsen der Drehteile und der Drehachse von Drehteil 3 und der Mittelachse des Experimentierkanals sind gleich.As can be seen from FIGS. 1 and 2, the (first) rotating part 2 is located in the fixed housing part 1 and in this the (second) rotating part 3 . The experiment channel 4 is located in the rotating part 3 , arranged eccentrically, as a tubular recess. The axes of the two turned parts as well as the central axis of the experiment channel intersect at the fixed point, referred to in the drawing as the Z point. The angles between the axes of rotation of the rotating parts and the axis of rotation of rotating part 3 and the central axis of the experiment channel are the same.

Das am Drehteil 3 befestigte Zahnrad 5 greift in das mit dem Gehäuse fest verbundenen Gegenzahnrad 6 ein. Die Durchmesser von Zahnrad 5 und Gegenzahnrad 6 stehen im Verhältnis 1 : 2.The gear 5 attached to the rotating part 3 engages in the counter gear 6 which is fixedly connected to the housing. The diameters of gear 5 and counter gear 6 are in a ratio of 1: 2.

Das Drehteil 2 wird mittels des Antriebs 7 angetrieben. Die Kraftübertragung auf das Drehteil 3 erfolgt über das als Kette oder Riemen ausgebildete Antriebselement 8.The rotating part 2 is driven by the drive 7 . The power transmission to the rotating part 3 takes place via the drive element 8 designed as a chain or belt.

Das angegebene Verhältnis der Durchmesser von Zahnrad und Gegenzahnrad bewirkt eine Bewegung des Experimentier kanals in einer Ebene waagerecht zum festen Gehäuse 1. The specified ratio of the diameter of the gear and counter gear causes the experiment channel to move horizontally in one plane to the fixed housing 1 .

Während die Fig. 1 und 2 den Experimentierkanal in der zentralen Position zeigt, befindet er sich in der Dar stellung gemäß Fig. 3 in der Startposition.While FIGS. 1 and 2 shows the experimental channel in the central position, it is located in the Dar position of FIG. 3 in the starting position.

Die Fig. 4 und 5 zeigen das Gegenzahnrad 6 in gegenüber der Position in Fig. 1 um 90° (Fig. 4) und um 30° (Fig. 5) versetzter Position, was zur Folge hat, daß die Ebene, in der der Experimentierkanal schwenkbar ist, ebenfalls um 90° oder 30° versetzt ist. Durch entsprechende Positio nierung des Gegenrades kann somit jede gewünschte Ebene eingestellt und der gesamte Bereich abgefahren werden. FIGS. 4 and 5 show the counter gear 6 in relation to the position in FIG. 1 by 90 ° (Fig. 4) and 30 ° (Fig. 5) offset position, with the result that the plane in which the Experiment channel is pivotable, is also offset by 90 ° or 30 °. Appropriate positioning of the counter wheel means that any desired level can be set and the entire area can be covered.

Claims

1. Device for the variable alignment of a tube, a rod or a tubular recess in a wall to a fixed point or area, in which a rotatably mounted first rotating part is located in a stationary frame or housing, in which a second rotating part is eccentrically rotatably supported, the axes of rotation of the two rotating parts intersect at the fixed point and the tube, rod or recess is in the second rotating part, characterized in that for the continuous alignment of the rod, tube or recess ( 4 ) Rotation of the first rotating part ( 2 ) effecting drive is provided, on the second rotating part ( 3 ) with this firmly connected gear ( 5 ) is attached, the axis of which coincides with the axis of the rotating part, the gear ( 5 ) in an internally toothed, on Frame or housing ( 1 ) engages fixed counter wheel ( 6 ), the axis of which coincides with the axis of the first rotating part ( 2 ) coincides, and that the angle between the axes of rotation of the two rotating parts is equal to the angle between the axis of rotation of the second rotating part ( 6 ) and the central axis of the tube, the rod or from the savings ( 4 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the gear ( 5 ) on the end face of the second rotary part ( 3 ) is attached.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the diameter of the gear ( 5 ) and the counter-toothed wheel ( 6 ) are in a ratio of 1: 2.

4. Apparatus according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the housing ( 1 ) and / or rotating parts ( 2 , 3 ) are formed from shielding materials.

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the position of the counter wheel ( 6 ) relative to the frame or housing ( 1 ) is variable.

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the fixed point (Z point) is practically infinite, the axes of rotation of the rotating parts ( 2 , 3 ) and the central axis of the rod, tube or recess ( 4 ) thus are aligned parallel to each other and the turned parts ( 2 , 3 ) are formed out as plates.