DE7143037U - Vorrichtung für die Filtration von Flüssigkeiten Ahm Gesellschaft fur Kernforschung mbH, 7500 Karlsruhe - Google Patents

Description

GESELLSCHAFT FÜR Karlsruhe?, dan 11. November 1971

KERNFORSCHUNG MBH PIA 71/51 Ga/sz

Vorrichtung für die Filtration von Flüssigkeiten

Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung für die Filtration von Flüssigkeiten, z.B. radioaktive oder toxische Feststoffe enthaltende Lösungen, die in einem Vorratsgefäß aufbewahrbar sind, das mit einem Filtriergerät zusanunenkoppelbar ist.

Die Filtration von wertvollen, hochaktiven Materialien, z.B. eine Plutoniumlegierung, aus großen Flüssigkeitsmengen wie konzentrierten Säuren oder Laugen wird in Heiße-Zellen-Anlagen mit Manipulatorbetrieb durchgeführt. Auch die Wiederauflösung der Filtratrückstände für die Vfeiterbearbeitung und deren Abfüllung in Gefäße erfolgt in derselben oder einer gleichartigen Anlage. Dazu sind fernbedienbare Vorrichtungen erforderlich, mit denen das Filtrieren und Lösen solcher Niederschläge einfach wird.

Aufgabe der Neuerung ist es, eine für die Fernbedienung geeignete

Vorrichtung zum Filtrieren un ,ösen zu schaffen, bei der die Spü- |

lung des Gefäßes, in dem gefiltert und gelöst wird, erspart bleibt. J

und die auch gleichzeitig, mit einfachen Mitteln versehen, zum Trans- J

port für die filtrierten Niederschläge dienen kann. Ϊ

Neuerungsgernäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Filtriergerät aus einem Filtrations- oder Lösetopf mit am unteren Ende angeordneter Fritte und einem Filtratauslaß besteht, daß die obere Öffnung des Filtrations- oder Lösetopfes einen Flansch aufweist, bei dem zwei parallel verlaufende Unterkantenflächen mit seiner Oberfläche Keile bilden, daß in der Oberfläche des Flansches um eine Öffnung herum ein Dichtring angeordnet ist, daß am Vorratsgefäß ein Anschlußflansch angeschlossen ist, in den ein Schlitz eingelassen ist, in den der Flansch einschiebbar ist und der zwei parallel zueinander verlaufende, keilförmige Auflaufflächen besitzt, auf die die Unterkantenflächen des Flansches aufschiebbar sind, und daß am Anschlußflansch eine drehbare Spindel befestigt ist, an der eine Mitnehmerplatte gehaltert ist, die an einem Stift am Flansch arretierbar ist.

Eine Ausführungsform der Neuerung sieht vor, daß der Boden des Filtrations- oder Lösetopfes zu einem napfartigen Deckel ausgebildet ist, in dessen Mantelfläche ein Gewinde eingelassen ist, das in ein in der Innenfläche des Filtrations- oder Lösetopfes angebrachtes Gegengewinde einschraubbar ist, daß der Filtrations- oder Lösetopf über eine Dichtung zwischen dem Filtrations- oder Lös^topf und der Stirnseite des Deckels gegenüber der Umgebung abdichtbar ist, daß die Fritte auf einem umlaufenden Bund an der Innenseitenfläche des Deckels aufgelegt und mit diesem dicht verbunden ist, und daß ein Stutzen mit Mittelbohrung am Deckel befestigt ist, der als FiI-tratauslaß dient.

Eine besondere Weiterbildung der Neuerung sieht vor, daß der Filtrations- oder Lösetopf an seinem Flansch mittels eines Verschlußdeckels mit fernbedienbarer Spreizringdichtung verschließbar ist.

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Der besondere Vorteil der Neuerung besteht darin, daß die Vorrichtung sich durch große Beweglichkeit auszeichnet. Da der filtrierte Niederschlag bzw. der Filtratrückstand sich in einem leicht ab- und anzukuppelnden Filtrations- oder Lösetopf befindet, kann er mühelos überall dorthin transportiert werden, wo seine Bearbeitung am optimalsten ist. Das bedeutet aber, daß der Lösevorgang nicht in einem größeren, wesentlich aufwendiger zu heizenden Filtrationsgefäß vorzunehmen ist. Die Spülung des Filtrations- oder Lö^etopfes, die notwendig wäre, wenn die in verschiedenen Medien durchzuführenden Filtrations- und Lösevorgänge in ein und demselben Gefäß ausgeführt würden, wird erspart. Die bei einem derartigen Vorgang entstehenden zusätzlichen Flüssigkeitsmengen und deren kostspielige Beseitigung entfallen.

Die Beweglichkeit der neuerungsgemäßen Vorrichtung ist soweit auszunutzen, da? der Filtrations- oder Lösetopf, versehen mit einein passenden DeckeIj auch als Transportbehälter größter Dichtigkeit für die filtrierten Niederschläge verwendet werden kann. Dadurch gelingt es, solche hocÄaktiven Niederschläge ohne Umfüllen in jeder Heiße-Zelle-Anlage *u verarbeiten, sobald sich dort die beschriebene Gefäßhalterung befindet.

Die Neuerung wird im folgenden anhand eines Ausfuhrungsbeispiels mittels der Figuren 1 bis 3 näher beschrieben.

Figur 1 stellt dabei einen Schnitt durch den neuerungsgemäßen Filtrations- oder Lösetopf und einen Anschlußflansch an ein Vorratsgefäß dar.

Figur 2 zeigt eine Vorderansicht der neuerungsgemäßen Vorrichtung und

Figur 3 einen Verschlußdeckel für den Filtrations- oder Lösetopf.

Als KernstücX der Vorrichtung nach Figur 1 dient der Filtrationsoder Lösetopf 1 und ein dazu passender Anschlußflansch 2 eines nicht näher dargestellten Vorratsgefäßes. Der Filtrations- oder

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Lösetopf besteht im wesentlichen aus einem Hohlzylinder aus Edelstahl, der an seinem unteren Ende mittels eines Deckels 3 verschließbar ist. Dieser Deckel 3 ist napfförmig ausgebildet und weist auf seiner Mantelfläche ein Außengewinde 4 auf, welches in ein an der Innenfläche 5 des Filtrations- oder Lösetopfes i angeordnetes Gegengewinde 6 einschraubbar ist. Zwischen der Stirnfläche 7 des Deckels 3 und einem umlaufenden Bund 8 an der Innenfläche 5 des Topfes 1 liegt im zusammengesetzten Zustand von Deckel 3 und Topf 1 eine Dichtung 9. Auf einem weiteren an der Innenfläche 11 d-3s Deckels 3 angeordneten umlaufenden Bund 10 ist eine Fritte 12 aus gesintertem Edelstahl z.B. aufgeschweißt. Der Boden 13 des Deckels 3 ist von einer Bohrung 14 unterbrochen, an die ein FiI-tratauslaß 15 angeschlossen ist.

Am oberen Ende des Filtrations- oder Lösetopfes 1 ist ein Flansch 16 befestigt (oder der Flansch 16 und der Topf 1 bestehen aus einem Stück), bei dem zwei zueinander parallel verlaufende gegenüberliegende Kanten 17_; 38 (Kante 18 in Figur 2 dargestellt) bzw. Unterkantenflächen mit der Oberfläche 19 Keile bilden. In der Oberfläche 19 des Flansches 16 ist eine um die Öffnung 20 im Topf 1 herumgeführte Nut 21 eingelassen, in der ein Dichtring 22 sitzt. Dieser Dichtring 22 dichtet den Innenraum 23 des Topfes 1 bzw. den Innenraum im Anschlußflansch 2 gegenüber der Umgebung im zusammengesetzten Zustand von Topf 1 und Anschlußflansch 2 ab. Er liegt da bei ebenfalls auf der Oberfläche 24 des Anschlußflansches 2 dichtend auf.

Der Anschlußflansch 2 besitzt eine vorzugsweise rechteckige Quer schnittsfläche , genau wie der Flansch 16 am Topf 1, und ist dicht mit einem Rohr 25 verbunden, welches zu dem nicht näher dar gestellten Vorratsgefäß führt. Der Anschlußflansch 2 weist an seiner unteren Seite einen Schlitz 26 auf, dessen obere Berandung von der Oberfläche 24 des Anschlußflansches 2 gebildet ist. Seine Seitenflächen 27, 28 (28 ist in Figur 2 dargestellt) stehen im zusammengesetzten Zustand von Anschlußflansch 2 und Topf 1 über die beiden

parallel zueinander verlaufenden Kanten 17 und 18 hinaus und verlaufen demnach ebenfalls parallel zueinander. Der Schlitz 26 ist mittels zweier Leisten 29, 30 (Leiste Zö ist in Figur 2 dargestellt) wiederum verengt, wobei die beiden Leisten 2 9 und 30 ebenfalls keilför-.ige Auf lauf flächen bilden. Ihre Steighöhe ist der Steighöhe der Kanten 17 und 18 am Flansch 16 angepaßt, so daß der Topf 1 bzw. der Flansch 15 beim Zusammensetzen des Topfes 1 und des Anschlußflansches 2 in den Schlitz 26 eingeschoben werden kann. Bei diesem Einschiebvorgang wird der Topf 1 bzw. der Flansch 16 und damit die Dichtung 22 an die Oberfläche 24 des Anschluß flansches 2 angepreßt. Die Leisten 29 bzw. 30 können mittels Schraubverbindungen am Anschlußflansch 2 befestigt sein.

Da der Koppelvorgang von Filtrations- bzw. Lösetopf 1 und Anschlußflansch 2 in einer Heiße-Zelle-Anlage auszuführen ist, kann dieser nur mittels eines Manipulators erfolgen. Dazu ist an einer Vorderseite 31 des Anschlußflansches 2 eine Gewindespindel 32 angeordnet, die in eine Gewindeausnehmung 33 im Anschlußflansch 2 parallel zu den Seitenflächen 27, 28 des Schlitzes 26 hineingeschraubt werden kann. An ihrem vorderen Ende ist eine Mitnehmerplatte 34 schwenkbar gehaltert, die zwei gegenüberliegende Ausnehmungen 35, 36 (Ausnehmung 36 ist in Figur 2 dargestellt) aufweist, wovon jeweils eine in eine Ausnehmung 37 eines an einer Vorderseite 39 des Flansches 16 eingeschraubten Stiftes 38 eingeführt werden kann. Diese Mitnehmerplätte 34 dient dazu, die Bewegungsvorgänge des Topfes 1 gegenüber dem Anschlvßflansch 2 beim Koppel- bzw. Entkoppelvorgang zu erfüllen. Die Mitnehmerplatte 34 führt nämlich beim Ein- bzw. Ausdrehvorgang der Spindel 32 in bzw. aus der Gewindeausnehmung 33 Translationsbewegungen aus und da sie mit dem Stift 38 bzw. dem Topf 1 gekoppelt ist, führt der Flansch 16 des Topfes 1 diese Translationsbewegungen mit aus. Allerdings gilt das nur für den letzten Teil des An- bzw. Entkoppelvorganges, insbesondere für die Anpressung der Dichtung 22 an die Oberfläche 24 des Anschlußflansches 2. Das Einsetzen des Flansches 16 bzw. des Topfes 1 in den Schlitz 26 erfolgt mittels eines Manipulators.

Um die Mitnehmerplatte 34 vom Stift 38 lösen zu können, ist am unteren Ende der Mitnehmerplätte 34 ein beweglicher Stift 40 angeordnet, mit dem die Mitnehmerplatte 34 hoch, herunter- bzw. herumgeschwenkt werden kann. Damit die Mitnehmerplatte 34 nicht wieder herunterfällt und damit ein Herausziehen des Topfes 1 aus dem Schlitz 26 verhindert, ist der Stift 4O an einer Halterung 41, die am Rohr 25 angeordnet ist, arretierbar (der Stift 40 ist in dieser Lage strich-punktiart eingezeichnet} .

In Figur 2 ist eine Vorderansicht der neuerungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Der Filtrations- oder Lösetopf 1 ist an den /Anschlußflansch 2 gekoppelt. Die keilförmig ausgebildeten Kanten 17 und 18 liegen auf den Auflaufflächen bzw. den an den Seitenwandungen 27 und 23 des Schlitzes 26 befestigten Leisten 29 und 30 auf und der Dichtring 22 ist an die Oberfläche 24 des Schlitzes 26 bzw. des Anschlußflansches 2 fest angepreßt. Die Mitnehmerplatte 34 ist an dem Stift 38 am Flansch 16 bzw. dessen Vorderseite 39 arretiert. Die Ausnehmung 36 an der Mitnehmerplatte hat dabei die Aufgabe, im zusainmengekoppelten Zustand von Mitnehmerplatte 34 und Stift 38, bei einer Rechtsdrehung der Spindel 32 und damit einem Ankoppeln des Topfes 1 an den Anschlußflansch 2 die Translationsbewegung der Spindel 32 auf den Stift 38 zu übertragen. Die Ausnehmung 36 ist auf der linken Seite der Mitnehmerplatte 34 angeordnet, damit die Mitnehmerplatte 34 nicht vom Stift 38 gelöst werden kann. Baira Entkoppelvorgang, d.h. die Spindel 32 erfährt eine Linksdrehung, muß die zweite Ausnehmung 35, welche der Ausnehmung 36 gegenüber liegt, mit dem Stift 38 gekoppelt werden. Dazu wird die Mitnehmerplatte 34 um die Achse der Spindel 32 geschwenkt. Dies kann wiederum mit dem schwenkbar an der Mitnehmerplatte 34 gehaltenen Stift 4O erfolgen. Beim Entkoppelvorgang wird somit wiederum eine Translationsbewegung der Spindel 32 auf den Topf 1 übertragen. Hat sich der Dichtring 22 von der Oberfläche 24 des Anschlußflansches 2 gelöst, so kann die Mitnehmerplatte 34 vom Stift 38 gelöst werden und mit ihrem Stift 40 an der Arretierung 41 am Rohr 25 angeordnet werden. Diese Stellung ist gestrichelt ebenfalls eingezeichnet. Danach kann der Topf 1 vollständig vom Anschlußflansch 2 abgehoben werden.

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Der Deckel 3 am unteren Ende des Filtrations- oder Lösetopfes i kann über eine Mutter 42 vom Filtrations- oder Lösetopf 1 getrennt werden. Diese Mutter 42 ist vorzugsweise um den Filtrationsauslaß 15 des Deckels 3 angeordnet.

Für den Transport des Filtrations- oder Lösetopfes 1 von einem Anschlußflansch 2 zu einem anderen, kann der Filtrations- oder Lösetopf 1 mittels eines Deckels 43 verschlossen werden, der in Figur 3 dargestellt ist. Dieser Deckel 43 weist auf seiner einen Stirnseite 44 eine Spreizdichtung mit dem Dichtring 46 unci dem beweglichen Teil 45 auf. Der bewegliche Teil 45 kann mittels einer Schraubverbindung 49 senkrecht zu der Stirnfläche 44 des Deckels 43 bewegt v/erden, wozu noch ein speziell für die Manipulatorbedienung gefertigter Block 48 Verwendung findet. Im Innenraum 50 des Teils 45 ist zwischen der Stirnfläche 44 des Deckels 43 um die Schraubverbindung 49 herum eine Feder 47 angeordnet, welche den Teil 45 aus einer Ausdehnung 51 in der Stirnfläche 44 lösen kann. Der Außendurchmesser des Dichtringes 46 entspricht in etwa dem Innendurchmesser des Filtrations- oder Lösetopfes 1. An zwei gegenüberliegenden Seiten des Deckels 43 sind zwei Leisten 52 und 53 angeordnet, welci.e im aufgesetzten Zustand des Deckels 43 auf dem Piltrations- oder Lösetopf an zwei gegenüberliegenden Kanten des Flansches 16 aufliegen und damit verhindern, daß der Deckel 43 "i sich bei Drehbewegungen des Blockes 48 bzw. der Gewindeverbindung 49 mitdreht.

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Claims (5)

GESELLSCHAFT FÜR " Karlsruhe, den 11. November 1971 KERNFORSCHUNG MBH PLA 71/51 Ga/sz Schutzansprüche:

1. Vorrichtung für die Filtration von Flüssigkeiten, z.B. radioaktive oder toxische Feststoffe enthaltende Lösungen, die in einem Vorratsgefäß aufbewahrt sind, das mit einem Filtriergerät zusammenkoppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtriergerät aus einem Filtrations- oder Lösetopf (1) mit am unteren Ende angeordneter Fritte (12) und einem Filtratauslaß (15) besteht, daß die obere Öffnung (20) des Filtrations- oder Lösetopfes (1) einen Flansch (16) aufweist, bei dem zwei parallel verlaufende Unterkantenflächen (17, 18) mit seiner Oberfläche

(19) Keile bilden, daß in der Oberfläche (19) des Flansches (16) um eine Öffnung (20) herum ein Dichtring (22) angeordnet ist, daß am Vorratsgefäß ein Anschlußflansch (2) angeschlossen ist, in den ein Schlitz (26) eingelassen ist, in den der Flansch (16) einschiebbar ist und der zwei parallel zueinander verlaufende, keilförmig«. Auf lauf flächen (2 9, 30) besitzt, auf die die Unterkantenflächen (17, 18) des Flansches (16) aufschiebbar sind, und daß am Anschlußflansch (2) eine drehbare Spindel (32) befestigt ist, an der eine Mitnehmerplatte (34) gehaltert ist, die an einem Stift (38) am Flansch (16) arretierter ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (13) des Filtrations- oder Lösetopfes (1) zu einem napfartigen Deckel (3) ausgebildet ist, in dessen Mantelfläche ein Gewinde (4) eingelassen ist, das in ein an der Innenfläche (5) des Filtrations- oder Lösetopfes (1) angebrachtes Gegengewinde (6) einschraubbar ist, daß der Filtrations- oder Lösetopf (1) über eine Dichtung (9) zwischen Filtrations- oder Lösetopf (1) und der. Stirnseite (7) des Deckels (3) gegenüber der Umgebung abdichtbar ist, daß die Fritte (12) auf einem umlaufenden Bund (10) an der Innenseitenfläche (11) des Deckels (3) aufgelegt und •mit diesem dicht verbunden ist, und daß am Boden (13) des Deckels (3) der Filtratauslaß (15) mit Mittelbohrung (14) befestigt ist.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, da3 die Mitnehmerplatte (34) um die Achse der Spindel (32) schwenkbar ist und zwei sich gegenüberliegende, etwa senkrecht zur Achse der Spindel (32) verlaufende Schlitze (35 und 36) aufweist, die in eine Ausnehmung (37) des Stiftes (38) einschiebbar sind.

4. Vorrichtung nach Ansprach 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß an der Mitnehmerplatte (34) ein schwenkbar gelagerter Stift (40) befestigt ist, der in einer am mit dem Anschlußflansch (2) verbundenen Rohr (25) angeordneten Halterung arretierbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Filtrations- oder Lösetopf (1) an seinem Flansch (16) mittels eines Verschlußdeckels (43) mit fernbedienbarer Spreizdichtung (45, 46) verschließbar ist.

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