EP0028365A2 - Hebezeug zum Transportieren von Behältern - Google Patents
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- EP0028365A2 EP0028365A2 EP80106467A EP80106467A EP0028365A2 EP 0028365 A2 EP0028365 A2 EP 0028365A2 EP 80106467 A EP80106467 A EP 80106467A EP 80106467 A EP80106467 A EP 80106467A EP 0028365 A2 EP0028365 A2 EP 0028365A2
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Definitions
- the invention relates to a hoist for transporting containers provided with trunnions in a horizontal position, in particular transport containers with radioactive substances in nuclear engineering facilities, essentially consisting of a crane hook mount, a torsion body and two crossbeams with stop tabs for the container support spigots.
- hoists are used to dispose of nuclear plants of nuclear fuels in order to handle containers, in particular fuel element transport containers, in a horizontal position.
- hoists are used, which are each specially designed for one or two types of containers of similar construction. These hoists consist essentially of a crane hook mount, a torsion body and crossbeams with the stop tabs for the container support pins. These Hoists are essentially characterized in that they have four lugs Anschla g, which can be spread by means of hydraulic pumps to enable an abutting against normally four containers pin.
- DE-OS 2 528 532 describes a device for securing loads on crane systems with a redundantly arranged cable suspension, which, however, no longer corresponds to the current state of safety requirements.
- hoists are used, the stop plate links of which have two degrees of freedom, but the second degree of freedom is only used for the purpose of attaching the plates to the container pins.
- DE-OS 2 364 928 describes how loads of a general type can be handled in a defined inclined position.
- hoists of this type cannot be handled due to their size in the lock area of a nuclear facility.
- no precautions have been taken with such hoists to ensure the absolutely necessary stability in the event of failure of a link plate.
- This hoist should be able to be used without modification or retrofitting for containers with different focal points, should not cause a fall situation in the event of a link link failure, and should also ensure easy handling, including in the narrow lock area of nuclear facilities.
- connection between the crane hook receptacle and the torsion body takes place via a spindle linkage, which rigidly connects one crossbeam to the torsion body, the other crossbar is suspended on the torsion body, the stop plates can be moved continuously and pivoted about the vertical axis to the Trusses are attached and catch hooks are attached to the pendulum suspended crossbar.
- the inventive hoist different container types can adjustable stop tabs are struck, and the natural tendency of the container to be compensated as a result of its center of gravity above that also infinitely variable adjustment on the crane hook receiving information on the continuously ver T.
- the redundancy of the sling gear which is necessary in the event of incorrect operation or failure of a strap link to prevent the container from falling, is achieved via the specially designed torsion body with damping links. who are able to safely absorb the dynamic forces that arise.
- Figures I and VII schematically show two exemplary embodiments of the lifting device according to the invention, while Figures II to VI show construction details.
- the lifting device essentially consists of a crane hook receptacle (38) and a torsion body (1) with cross members (2, 3) attached to it.
- the torsion body (1) is designed, for example, as a flat box-shaped body (1), which is made torsionally rigid in its interior with bulkhead plates. It is usually a welded construction made of sheet steel, which has a welded cross-beam (3) on one side and a pendulum-suspended cross-beam (2) on the opposite side.
- the fixed crossmember (3) like the pendulum crossmember (2), is designed as a welded hollow profile with web plates, the upper and lower belt plates advantageously being connected by means of web plates.
- At the ends of the two traverses q and pivotally mounted arms (9) are attached as swivel arms which can be swiveled sideways about a bolt in the swivel bearing (10) with a defined angular deflection.
- the stop tabs (4) are freely suspended by means of spherical bearings (11).
- the stop tabs (4) are provided in the lower area with the openings for receiving the container support pins (24).
- Trap plates (23) are arranged above ( Figure III).
- these latch plates (23) are provided with sliding bolts which bring about a positive locking with the container support pins (24) and ensure safe handling of the containers (15).
- the swivel arms (9) are preferably driven in pairs with a drive spindle (20), the central bearing (32) of which is attached to the torsion body (1), via a chain-driven handwheel (33).
- a lever (34) is welded to the hollow shaft of the swivel arms (9) at the upper end, via which the lever linkage connected by means of the lock nut (35) transmits the force.
- the crane hook receptacle (38) is fastened to inserted supporting bolts (7) via welded-in upright web plates of the torsion body (1).
- This crane hook receptacle (38) consists of support straps (5) standing vertically and displaceably mounted in support bolts (7), and spacer tubes (8) as well as from latches (6).
- the spacer tubes (8) are flanged to the support brackets (5), the latch brackets (6) are mounted on one side in pivot bolts (12) and on the other side releasably connected with sliding bolts (13).
- the support brackets (5) can be moved onto the support bolts (7) by means of carriers.
- the pendulum-suspended traverse (2) is mounted on the torsion body (1) via a support bolt, wherein it rests in a slot (14) as a bearing point.
- the lifting device serves, above all, to receive and transport fuel element transport containers in a horizontal or in a defined inclined position that deviates from the horizontal.
- a crane hook is positively attached to the crane hook holder (38).
- the latch bracket (6) is the pivot pin for inserting the hook (12) can be swiveled vertically upwards.
- the halyard brackets (6) are brought into the closed position by means of the hook weight. This position is then locked using sliding bolts (13). Due to the movability of the crane hook receptacle (38) on the support bolts (7), the different centers of gravity of the transport containers (15) are compensated for.
- the interchangeable spacer tubes (8) connect the brackets (5) to each other and establish the distances required for the respective crane hook.
- the torsion body (1) transmits the forces to the opposite stop side by absorbing torsional forces. In the event of a failure of a control bracket (4), it absorbs the forces arising from the container load and ensures that the remaining three stop brackets (4) hold the container (15) in place.
- the crossbar (2) which is suspended from the elongated hole bearing point (14) by means of bolts, compensates for all tolerances and inaccuracies in the hanger and on the container and enables a statically determined load distribution.
- the swivel arms (9) are spread outwards and, after the stop openings of the stop tabs (4) are in front of the container support pins (24), are pivoted inwards by means of a chain using the handwheel (33) .
- the pins are inserted into the bearing shells of the stop plates (4) by slightly lifting the hanger.
- the trap plates (23) ( Figure III) are lowered and locked by hand with bolts so that the stripped support pins (24) cannot slide out.
- the different length dimensions or the different center distances of the container support pins (24) are compensated for by appropriate inclination of the stop tabs (4) via the spherical plain bearings (11).
- the design of the torsion body (1) and the dimensioning of the stop tabs (4) also make it possible to open a struck transport container to hold two diagonally opposite stop tabs. There is redundancy here, which offers a significant increase in safety compared to conventional hoists.
- Figure II shows the safety gear with the safety hook (16) attached to the trunnion (19) of the pendulum traverse.
- the damping elements (17 and 18) attached to the pendulum cross member (2) and to the torsion body (1) with their attachment points (36 and 37) can also be seen here.
- Figure III shows the stop plate construction with the joint bearing cut open (11). It shows the trap plate (33), which fixes the struck container support bolt (24) and thus the container (15) in its position.
- Figure IV shows an enlarged view of the swivel arm construction.
- the adjustment of the swivel arms (9) via lock nuts (21) and lever linkage (22) around the swivel bearings (10) is achieved by means of the drive spindle (20).
- Figures V and VI show the crane hook mounting structure schematically.
- the adjustment of the center of gravity is initiated via the spindle (25), the support straps (5) sliding over the support bolts (7).
- FIG. VII A special variant of the lifting device according to the invention is shown schematically in Figure VII with a torsion beam (1) arranged along the container axis.
- the pendulum traverse (2) like the fixed traverse (3), lies transversely to the container axis.
- the fixed crossmember (3) is screwed to the torsion body (1) and thus allows a further adjustment option that goes beyond the swivel ranges of the stop plates (4) (advantageous for extreme container dimensions).
- the center of gravity of the hoist and container system is adjusted via a rough adjustment of the pull tabs (26) in the individual bores (27) of the supporting webs (28) and via a fine adjustment device (25) of the pull tabs (26).
- the crane hook receptacle (29) also has a trap plate design for the positive connection of the crane hook.
- the width of the stop plates (4) is adjusted with the aid of a spindle system (31) via the support bolts (30) by moving the stop plates (4).
- This variant according to the invention is preferably used where the spatial conditions are not extremely narrow and allow handling in front of the lock area.
Abstract
Description
- Gegenstand der Erfindung ist ein Hebezeug zum Transportieren von mit Tragzapfen versehenen Behältern in horizontaler Lage, insbesondere von Transportbehältern mit radioaktiven Stoffen in kerntechnisehen Anlagen, im wesentlichen bestehend aus einer Kranhakenaufnahme, einem Torsionskörper und zwei Traversen mit Anschlaglaschen für die Behältertragzapfen.
- Es ist bekannt, dass zur Entsorgung kerntechnischer Anlagen von Kernbrennstoffen Hebezeuge eingesetzt werden, um Behälter, insbesondere Brennelementtransportbehälter, in horizontaler Lage zu handhaben.
- Hierbei werden Hebezeuge verwendet, die jeweils speziell für einen oder zwei in der Bauart ähnliche Behältertypen konstruiert sind. Diese Hebezeuge bestehen im wesentlichen aus einer Kranhakenaufnahme, einem Torsionskörper und Traversen mit den Anschlaglaschen für die Behältertragzapfen. Diese Hebezeuge sind im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass sie vier Anschlaglaschen besitzen, die mittels hydraulischer Pumpen spreizbar sind, um ein Anschlagen an normalerweise vier Behälterzapfen zu ermöglichen.
- Mit diesen Hebezeugen können zwar Behälter verschiedener Zapfenachsabstände gehandhabt werden, jedoch müssen vor einem Behälterwechsel mechanische Umrüstungen vorgenommen werden. Ebenso sind Behälter verschiedener Geometrien, Gewichte und spezifischer Stossdämpfer damit nicht ohne Umrüstung zu handhaben, da die Schwerpunktlage dieser Gehänge nicht stufenlos, sondern nur durch Auswechseln von Laschen erfolgen kann. Es ist daher in vielen Fällen erforderlich, die schweren Anschlaglaschen zu bewegen und den eingesetzten Hauptkran zu verfahren, um ein einwandfreies Anschlagen der Laschen am Behälter zu erreichen.
- In besonderen Fällen wird der horizontale Transport der Behälter mittels Schäkel und Seilen durchgeführt, wobei man jedoch den Nachteil hat, nicht mehr den neuesten Sicherheitsstandards zu genügen.
- So wird in der DE-OS 2 528 532 eine Einrichtung zur Sicherung von Lasten an Krananlagen mit einer redundant angeordneten Seilabhängung beschrieben, die jedoch nicht mehr dem derzeitigen Stand der Sicherheitsforderungen entspricht.
- Weiterhin sind Hebezeuge im Einsatz, deren Anschlaglaschenglieder zwar zwei Freiheitsgrade besitzen, der zweite Freiheitsgrad jedoch nur zum Zwecke des Anschlagens der Laschen an die Behälterzapfen dient.
- Es ist ebenfalls bekannt (DE-OS 2 637 843), Hebezeuge mit zusätzlichen Ausrüstungen zur Sicherung gegen Behälterabsturz auszustatten. Hierbei handelt es sich bei der Absturzsicherung jedoch um eine sehr aufwendige Konstruktion, die zusätzlich zum Hebezeug bauseitig vorgesehen werden muss und den Behälter nur während seines Transportes in vertikaler Lage vor einem Absturz sichert. Ungesichert ist jedoch der Transport in seiner horizontalen Lage.
- In der DE-OS 2 364 928 wird beschrieben, wie Lasten allgemeiner Art in definierter Schräglage gehandhabt werden können. Hebezeuge dieser Art lassen sich jedoch aufgrund ihrer Baugrösse im Schleusenbereich einer kerntechnischen Anlage nicht handhaben. Darüberhinaus sind bei derartigen Hebezeugen keine Vorkehrungen getroffen,die unbedingt erforderliche Stabilität bei Ausfall eines Laschengliedes zu gewährleisten.
- Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Hebezeug zum Transportieren von mit Tragzapfen versehenen Behältern in horizontaler Lage zu finden, insbesondere von Transportbehältern mit radioaktiven Stoffen, bestehend aus einer Kranhakenaufnahme, einem Torsionskörper und zwei Traversen mit Anschlaglaschen für die Behältertragzapfen. Dieses Hebezeug sollte ohne Umbau .oder Umrüstung für Behälter mit unterschiedlichen Schwerpunkten einsetzbar sein, bei Ausfall eines Laschengliedes keine Absturzsituation entstehen lassen und darüberhinaus eine leichte Handhabung einschliesslich im räumlich engen Schleusenbereich kerntechnischer Anlagen gewährleisten.
- Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Verbindung zwischen der Kranhakenaufnahme und dem Torsionskörper über Spindelgestänge erfolgt, die eine Traverse starr mit dem Torsionskörper verbunden, die andere Traverse pendelnd an dem Torsionskörper aufgehängt ist, die Anschlaglaschen stufenlos verschiebbar und um die Vertikalachse schwenkbar an den Traversen befestigt sind und Fanghaken an der pendelnd aufgehängten Traverse angebracht sind.
- Mit dem erfindungsgemässen Hebezeug können unterschiedliche Behältertypen über die stufenlos verT stellbaren Anschlaglaschen angeschlagen werden und die Eigenneigung der Behälter infolge ihrer Schwerpunktlage über die ebenfalls stufenlos verstellbare Justierung an der Kranhakenaufnahme kompensiert werden.
- Die Redundanz der Anschlagmittel, die bei Fehlbedienung oder Ausfall eines Laschengliedes erforderlich wird, um einen Behälterabsturz zu verhindern, wird über den besonders ausgebildeten Torsionskörper mit Dämpfungsgliedern erreicht, die in der Lage sind, die entstehenden dynamischen Kräfte sicher aufzunehmen.
- Die Abbildungen I und VII zeigen schematisch zwei beispielhafte Ausführungsformen des erfindungsgemässen Hebezeugs, während die Abbildungen II bis VI konstruktive Details darstellen.
- Das erfindungsgemässe Hebezeug besteht im wesentlichen aus einer Kranhakenaufnahme (38) und einem Torsionskörper (1) mit daran befestigten Traversen (2,3).
- Der Torsionskörper (1) ist beispielsweise als flacher kastenförmiger Körper (1) ausgestaltet, der in seinem Inneren mit Schottblechen verwindungssteif ausgeführt ist. Es ist normalerweise eine Schweisskonstruktion aus Stahlblech, die als Seitenteile auf der einen Seite eine festeingeschweisste Traverse (3) und an der gegenüberliegenden Seite eine pendelnd aufgehängte Traverse (2) besitzt. Die feste Traverse (3) ist ebenso wie die Pendeltraverse (2) als geschweisstes Hohlprofil mit Stegblechen ausgeführt, wobei vorteilhafterweise die oberen und die unteren Gurtbleche mittels Stegblechen verbunden sind.
- An den Enden der beiden Traversen qind schwenkbar gelagerte Ausleger (9) als Schwenkarme angebracht, die um einen Bolzen im Schwenklager (10) mit definiertem Winkelausschlag seitwärts schwenkbar sind.
- Am Kopf teil dieser Schwenkarme sind die Anschlaglaschen (4) mittels Gelenklager (11) frei pendelnd aufgehängt. Die Anschlaglaschen (4) sind im unteren Bereich mit den Öffnungen zur Aufnahme der Behältertragzapfen (24) versehen. Darüber angeordnet sind Fallenbleche (23) (Abbildung III). Zur Arretierung sind diese Fallenbleche (23) mit Schiebebolzen versehen, welche eine formschlüssige Verriegelung mit den Behältertragzapfen (24) herbeiführen und eine sichere Handhabung der Behälter (15) gewährleisten.
- Um den Schwenkvorgang einzuleiten, werden die Schwenkarme (9) vorzugsweise paarweise mit je einer Antriebsspindel (20), deren Zentrallager (32) am Torsionskörper (1) befestigt ist, über ein kettengetriebenes Handrad (33) angetrieben.
- An der Hohlwelle der Schwenkarme (9) ist am oberen Ende ein Hebel (34) angeschweisst, über den das mittels Schlossmutter (35) verbundene Hebelgestänge die Kraft überträgt.
- Über eingeschweisste nach oben stehende Stegbleche des Torsionskörpers (1) ist die Kranhakenaufnahme (38) auf eingesetzten Tragbolzen (7) befestigt.
- Diese Kranhakenaufnahme (38) besteht aus senkrecht stehenden und in Tragbolzen (7) verschiebbar gelagerten Traglaschen (5), aus Distanzhalterohren (8) sowie aus Fallenbügeln (6). Die Distanzhalterrohre (8) sind an den Traglaschen (5) angeflanscht, die Fallenbügel (6) sind auf der einen Seite in Drehbolzen (12) gelagert, auf der anderen Seite mit Schiebebolzen(13) lösbar verbunden.
- Mittels eines Spindelgestänges (25) können die Traglaschen (5) über Mitnehmer auf den Tragbolzen (7) verschoben werden.
- Die pendelnd aufgehängte Traverse (2) ist über einem Tragbolzen am Torsionskörper (1) gelagert, wobei er in einem Langloch (14) als Lagerpunkt ruht.
- Infolge der möglichen Pendelbewegung der Pendeltraverse (2) um den Lagerpunkt (14) schlägt diese am Torsionskörper (1) an Anschlagpunkten (36 bzw. 37) an. Hier sind Stossdämpfer (17) und(18) aus plastisch verformbaren Materialien auswechselbar angebracht (Abbildung II). Über Tragzapfen (19) sind Fanghaken (16) an der Pendeltraverse (2) .befestigt.
- Das erfindungsgemässe Hebezeug dient dazu, vor allem Brennelement-Transportbehälter in horizontaler oder in definierter, von der Horizontalen abweichenden Schräglage, aufzunehmen und zu transportieren.
- Dazu wird ein Kranhaken formschlüssig an der Kranhakenaufnahme (38) befestigt. Die Fallenbügel (6) sind zum Einbringen des Hakens um.den Drehbolzen (12) senkrecht nach oben schwenkbar. Beim Absenken des Kranhakens werden die Fällenbügel (6) über Mitnehmer durch das Hakengewicht in die geschlossene Stellung gebracht. Danach wird über Schiebebolzen (13) diese Position verriegelt. Aufgrund der Verfahrbarkeit der Kranhakenaufnahme (38) auf den Tragbolzen (7) werden die unterschiedlichen Schwerpunktslagen der Transportbehälter (15) ausgeglichen.
- Die auswechselbaren Distanzhalterohre (8) verbinden die Traglaschen (5) miteinander und stellen die für den jeweiligen Kranhaken notwendigen Abstände her.
- Der Torsionskörper (1) überträgt, indem er Torsionskräfte aufnimmt, die Kräfte auf die gegenüberliegende Anschlagseite. Er nimmt bei Ausfall einer Ansehlaglasche (4) die auftretenden Kräfte aus der Behälterlast auf und stellt sicher, dass die restlichen drei Anschlagslaschen (4) den Behälter (15) in seiner Lage halten. Die pendelnd über Bolzen an dem Langlochlagerpunkt (14) aufgehängte Traverse (2) gleicht alle Toleranzen und Ungenauigkeiten im Gehänge und am Behälter aus und ermöglicht eine statisch bestimmte Lastverteilung.
- Da diese Traverse (2) um den Lagerpunkt (14) pendelt, schlägt sie nach Überschreiten des Freiganges an den Anschlagspunkten(36 oder 37) an dem Torsionskörper (1) an.
- Um dieses Anschlagen ohne Beschädigung der Traversen (2) bzw. des Torsionskörpers (1) geschehen zu lassen, sind an diesen Punkten auswechselbare, plastisch verformbare Stossdämpfer (17 und 18) angebracht. Dabei . ist die Entfernung zwischen dem einen Stossdämpfer (17) und seinem Anschlagspunkt (36) kleiner als die Entfernung zwischen dem anderen Stossdänpfer (18) und dessen Anschlagspunkt (37) (Abbildung II).
- Vor dem Anschlagen an die Behältert-ragzapfen (24) sind die Schwenkarme (9) nach aussen gespreizt und werden, nachdem die Anschlagöffnungen der Anschlaglaschen-(4) vor den Behältertragzapfen (24) stehen, über das Handrad (33) mittels Kette einwärts geschwenkt. Durch leichtes Anheben des Gehänges werden die Zapfen in die Lagerschalen der Anschlaglaschen (4) geführt. Danach werden die Fallenbleche (23) (Abbildung III) abgelassen und mittels Bolzen per Hand verriegelt, so dass ein Herausgleiten der angeschlagenen Tragzapfen (24) ausgeschlossen wird. Die unterschiedlichen Längenmasse bzw. die unterschiedlichen Achsabstände der Behältertragzapfen (24) werden durch entsprechende Schrägstellung der Anschlaglaschen (4) über die Gelenklager (11) ausgeglichen.
- Infolge des erfindungsgemässen Aufbaues des Hebezeugs. wird ein Behälterabsturz auch bei Ausfall eines Laschengliedes verhindert.
- Die Ausführung des Torsionskörpers (1) sowie die Dimensionierung der Anschlaglaschen (4) erlauben es, einen angeschlagenen Transportbehälter auch auf zwei diagonal gegenüberliegenden Anschlaglaschen zu halten. Hierbei ist eine Redundanz, gegeben, die eine wesentliche Sicherheitserhöhung gegenüber herkömmlichen Hebezeugen bietet.
- Die Abbildung II zeigt die im Tragzapfen (19) der Pendeltraverse angebrachte Fangvorrichtung mit dem Fanghaken (16) schematisch dargestellt. Hier sind auch die auf der Pendeltraverse (2) und auf dem Torsionskörper (1) befestigten Dämpfungsglieder (17 und 18) mit ihren Anschlagspunkten (36 und 37) ersichtlich.
- In Abbildung III ist die.Anschlaglaschenkonstruktion mit aufgeschnittenem Gelenklager (11) dargestellt. Sie zeigt das Fallenblech (33), welches den angeschlagenen Behältertragbolzen (24) und damit den Behälter (15) in seiner Lage fixiert.
- Die Abbildung IV zeigt eine vergrösserte Darstellung der Schwenkarmkonstruktion. Mittels der Antriebsspindel (20) wird die Verstellung der Schwenkarme (9) über Schlossmuttern (21) und Hebelgestänge (22) um die Schwenklager (10) erreicht.
- Die Abbildungen V und VI stellen die Kranhakenaufnahmekonstruktion schematisch dar. Die Verstellung des Schwerpunktes wird über die Spindel (25) eingeleitet, wobei die Traglaschen (5) über die Tragbolzen (7) gleiten.
- Eine besondere Variante des erfindungsgemässen Hebezeugs wird in Abbildung VII schematisch dargestellt mit einem längs zur Behälterachse angeordneten Torsionsträger (1). Hierbei liegt die Pendeltraverse (2) wie die feste Traverse (3) quer zur Behälterachse.
- In diesem Fall ist jedoch die feste Traverse (3) mit dem Torsionskörper (1) verschraubt und lässt somit eine weitere, über die Schwenkbereiche der Anschlaglaschen (4) hinausgehende Verstellmöglichkeit zu (vorteilhaft bei extremen Behälterabmessungen).
- Die Verstellung der Schwerpunktlage des Systems Hebezeug und Behälter erfolgt über eine Grobverstellung der Zuglaschen (26) in den einzelnen Bohrungen (27) der Tragstege (28) sowie über eine Feinverstellungsvorrichtung(25) der Zuglaschen (26).
- Die Kranhakenaufnahme (29) besitzt ebenfalls eine Fallenblechausführung zum formschlüssigen Anschluss des Kranhakens. Die Verstellung der Breitenmasse der Anschlaglaschen (4) erfolgt hierbei jedoch mit Hilfe eines Spindelsystems (31) über die Tragbolzen (30) durch Verschieben der Anschlaglaschen (4)..
- Diese erfindungsgemässe Variante wird bevorzugt dort eingesetzt, wo die räumlichen Verhältnisse nicht extrem eng sind und die Handhabung vor dem Schleusenbereich zulassen. Zum anderen liegt der erfindungsgemässe Vorteil in der Verwendbarkeit des Gehänges für Behälter mit Überbreiten und Überlängen.
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