JP3676409B2 - 搬送装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、原子力施設にて照射済み燃料ペレットを取り扱うため、特に燃料ペレットを溶解するために用いられる溶解管のようなシャフトの底部における介入操作に関する。
【０００２】
【従来の技術】
照射済み燃料要素、即ち、原子炉内で使用した後の燃料要素の再処理ないし取扱いでは、照射済み集合体が最初に切断され、次に試薬に浸けられ、この試薬は一般的には高温硝酸であり、集合体を溶解する。剪断機を出た、酸化物粉体を含む燃料断片は溶解管の中へ落とされ、溶解管はシャフト、即ち、大型の、円筒状の垂直管の形状をしていても、あるいは、硝酸溶液に浸けられた搬送器（キャリヤ）を収納した長方形部分を有していても良い。この溶解管はその操作のために必要な、特に溶解ガスや蒸気を凝縮装置に排出するために必要な幾つかのダクトや、溶解溶液を貯蔵タンクへ排出するための回路に属する配管を組み込んでいる。溶解管は、溶液を均質化できるようにするための気泡撹拌回路も有している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そのような溶解管、特に溶解管の下部部分の点検修理は、ロボット機械を用いてしか行うことができず、人間が接近するのはその領域の放射能レベルの観点から禁止されている。しかしながら、そのような溶解管の点検を可能にするためには、幾つかの異なる機器を用いることが必要となる。そのために、搬送器用の支持体を修理し、溶解管の容器底部を補強し、したがって、ある種の要素、特に容器底部に位置した配管を分解することが必要である。また、容器の壁部とこの壁部中へ入り込む各種ダクトの性質を点検して、それらダクトを（特に溶接によって）修理し、溶解管内の帯部を溶接し、その他の幾分複雑な操作を実行することが必要である。
【０００４】
これらの必要性は今まで満たされておらず、溶解管の底部に破損あるいは故障が発生すると、その場合に適用する解決法はそのような管の使用を停止することである。
【０００５】
本発明の目的は、溶解管、特に溶解管の下部容器や、この下部容器へ入り込んでいるダクトを点検、維持、修理することのできる各種機器の導入を可能にする搬送装置を提供することによって、溶解管を放棄するという解決法を避けることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このために、本発明は、溶解管のような少なくとも１つのシャフトの底部において、異なったモジュールあるいは機器を一つずつ導入して制御するための搬送装置を提供する。この装置は、シャフトの上方に置かれた管と、吊りチェーンと、第１の駆動端部によって吊りチェーンを支えて駆動し、特に管内でシャフト上に位置した駆動歯車を有する支持装置およびモータと、吊りチェーンの第２の自由端に取り付けられた搬送構造物と、搬送構造物のための一般的な供給チェーンと、搬送構造物の下端に位置した標準的な支持・連結プレートと、搬送装置のための制御装置とを有する。この装置では、搬送構造物が、吊りチェーンに固定された上部と、上部内で垂直方向に動くことのできるように取り付けられたスライド部ないし摺動子と、摺動子に関して、中心の垂直軸線の周りで回転状に取り付けられた２つの下部とを備えている。
【０００８】
前記摺動子は特に内部スペースを有し、搬送構造物の上昇下降操作の間に一般的な供給チェーンを貯蔵し繰出しできるようになっている。前記搬送構造物は、内部リングによって回転される下部を有することが好ましく、該内部リングは回転モータにより駆動される少なくとも１つの回転ピニオンと噛合する。
【０００９】
標準プレートを固定している搬送構造物の下端は、好ましくは、該搬送構造物が吊されている時に、水平な枢軸の周りを枢動するように関節結合されていて、担持している機器の準水平状の移動を許すアームである。
【００１０】
本発明の好ましい実施例においては、搬送構造物の第１下部にはカメラが置かれ、カメラの走査領域はシャフトの底部へ向けられている。
【００１１】
前記支持装置およびモータの好ましい構造はウィンチによって構成され、このウィンチが、
２つのスプロケット歯車によって構成された前記駆動歯車と、
前記２つのスプロケット歯車を駆動するステップ動のギヤ付きモータと、
前記スプロケット歯車と一体に回転するラチェット歯車と、
ジヤッキによって作動されるラチェット主体の緊急上昇装置と、
角度トランスデューサとを有している。
【００１２】
搬送構造物を降下させ易くするために、該搬送構造物は好ましくは、搬送構造物の端部に固定され、シャフト内での搬送構造物の上昇および降下を案内するための案内ローラを有している。
【００１３】
シャフトの中でロック可能にするために、前記搬送構造物には、好ましくは、外周部に膨脹可能なジョイントが設けられている。
【００１４】
支持装置およびモータは、吊りチェーンの端部における可能性のある全ての負荷変化を検出するための重りセルによって完全なものにすることができる。
【００１５】
【実施例】
本発明とその種々の特徴とは、添付図面を参照して、以下の説明を読むことによって一層良く理解できるであろう。
【００１６】
図１を参照すると、本発明による装置がセルの溶解管１内に配置されている。セルは溶解管と、その使用を可能にする全ての機器のみを格納している。操作員と制御・検査装置はセルの外側にとどまる。この遮蔽効果は、セルの１つの壁部に設けた窓９と遠隔マニピュレータ１０とによって示されている。
【００１７】
溶解管１は、内部で介入操作を行うためのシャフトを構成しているが、その上部部分が図示されている。溶解管１の両側に見られる斜線部分は、本発明による装置が溶解管１に関して相対的に位置する高さを示している。実際には、このように示した高さは地面より数メートル高く、溶解管１はこの高さを越えて突き出ている。
【００１８】
本発明による装置の全体構造はまたフレーム構造組立体により構成され、該組立体は説明している実施例では、幾つかの要素によって形成され、これは２つの管部分２と３に分けられる。下部部分２はセル５５の構造に固定され、溶解管１の上部のための延長体として作用する。この部分の上にプレート１２が取り付けられ、該プレート上にトロリー１１が据え付けられ、溶解管１内へ導入すべき別の機器あるいはモジュール５６を本発明による装置に固定できるようにしている。これらのモジュール５６は移送トロリー１１上に配置される。したがって、溶解管１と本発明による装置の近くに、各種の性質を有する幾つかの機器あるいはモジュールを用意しておいて、各々の場合に溶解管１の底部において特別な種々の操作を行うことができる。
【００１９】
図１は固定管の上部部分３内にキャリヤ構造物ないし搬送構造物１３を示しており、この構造物はチェーン１５に吊されている。チェーンは、搬送構造物１３の位置決めと駆動とのための支持装置およびモータを有している。したがって、駆動歯車１６を駆動するステップ動のギヤ付きモータ１４を見ることができ、駆動歯車の周囲をチェーン１５が通っている。この組立体については、図２を参考にしながらさらに詳細に説明する。
【００２０】
図２は、支持装置およびモータとして実行可能な構造を概略的に示している。ステップ動モータ１４はギヤヘッド１４Ａを駆動でき、さらにこのギヤヘッドが駆動歯車１６を構成する２つのスプロケット歯車１６Ａを駆動する。この場合、スプロケット歯車１６Ａと係合するのが二重チェーン１５であることは明らかである。チェーンの第１端部１５Ａは搬送構造物の上部２５に固定されている。図示してはいないがチェーンの他端は装置の外側に固定され、チェーンは、図１に示したように、振り子状に折り畳んで保持される。
【００２１】
これらの２つのスプロケット歯車１６Ａを駆動する同一の軸には、ラチェット歯車１８が設けられ、その外周部には一定方向へ傾斜した歯が設けられている。それと同じ傾斜方向にラチェット２０が方向付けられ、このラチェットはラチェットアーム２１に枢動状に取り付けられ、ラチェットアーム２１はそれ自身が支持装置およびモータの回転軸線１７の周りを枢動可能である。ジャッキ２３のような戻し装置がラチェットアーム２１を上向き方向へ保持していて、ラチェット２０をラチェット歯車１８の歯の中へ押し付けている。ラチェットアーム２１に固定されたばね１９は、ラチェット２０がラチェット歯車１８の歯のうちの２つの間に位置した時に、ラチェットをこれら２つの歯の間に食い込ませる。
【００２２】
したがって、この組立体は、前述のラチェット装置が係合している時には、一方向にしか回転することができない。この装置は、ジャッキ２３を作動させて、アーム２１を当接部２２にまで降下させ、ラチェット２０を枢動させてラチェット歯車１８から離すことにより、係合を外すことができる。ジャッキ２３を反復作動させることにより、たとえギヤ付きモータ１４，１４Ａが故障しても、ラチェット歯車１８を回転させて、搬送構造物を上昇させることができる。これら全ての動きは、支持装置およびモータのシャフト１７により回転される角度トランスデューサ２４によって完全なものとなる。
【００２３】
チェーン１５にかかる負荷を不変に検出するために、支持装置およびモータのための重りセル５７を設けることができる。したがって、もしセル５７を処理制御器へ電気的に接続すると、搬送構造物が溶解管の中で引っ掛かって、降下中には過少負荷に、また上昇中には過大負荷になった時に、ギヤモータ１４，１４Ａへの電源供給を中断させることができる。
【００２４】
２つのチェーン１５の噛合部には、これらチェーンの幅に関して突出したピンを設けることもできる。これによって、１つないしそれ以上のピンの端部を可動ボルトの上にのせることによって、所定の位置での停止が可能になる。チェーン１５のＣｏｄｉｎｇと停止は重りセル５７による過少負荷の検出によって行なわれる。
【００２５】
図１に戻ると、搬送構造物１３には、一般的な供給チェーン５によって、電気、ガス、水、圧縮空気等が供給される。このチェーンは搬送構造物１３に取り付けられ、管３の上方に設けた水平シャフト６に回転可能に装着した迂回滑車７と、張力均衡ブロック８とによって、所定位置に保持される。
【００２６】
図３を参照すると、搬送構造物は本質的には３つの部分、即ち、上部２６と、摺動子２７と、摺動子２７より下に位置する下部２８からなっている。搬送構造物の主な機能は、好ましくは溶解管であるシャフトの中で、各種の介入レベルにおいて、モジュールあるいは機器を不動状態にすることにある。他の副次的な機能は、そのような機能に用いる手段の記述に関連して説明する。
【００２７】
上部２６は、ウィンチの２つのチェーン１５の端部１５Ａに結合された接結板２５を有している。この上部２６は、外周部における、管状構造物３０によって拡大され、該管状構造物は管３に対して上部２６の上昇・下降を案内するガイドローラ２９を支承している。この管状構造物はまた少なくとも１つの膨脹可能ジョイント３１を担持し、該ジョイントは、上部２６を管３内の所定位置に固定するために、管３の内壁と管状構造物３０の外壁との間の間隙を満たすためのものである。
【００２８】
管状構造物３０内には、上部２６の管状構造物３０に固定されたボールねじ３２によって、上部２６に対して垂直方向に動くことのできる摺動子２７が位置している。ボールねじの上に設けたギヤ付きモータ３３がボールねじ３２の回転を可能にする。また、上部２６の管状部分３０に固定された案内バー３４によって、摺動子２７が上部２６に対して案内される。
【００２９】
摺動子の中には、らせん状になった一般的な供給チェーン５を収納するためのスペース３５が設けられ、搬送構造物が頂部位置にある時に、チェーンを巻き上げて保管する。
【００３０】
第３の部分は、溶解管の主な垂直軸線４の周りで、摺動子２７に対して回転できるように据え付けられた第１の下部２８によって構成される。この目的のために、第１下部２８は内部リング３６によって一定速度で回転される。第１下部に固定された第１のギヤ付きモータ３７は、内部リング３６と噛合したピニオン３８を回転させる。図示してはいないが、角度トランスデューサがこの装置を完全なものにしている。
【００３１】
第１下部２８にはカメラ３９が固定されており、その走査範囲が２つの矢印４０によって示されている。図から分かるように、これらの矢印４０は溶解管の底部に向かっていて、第１下部２８に吊された機器によって行われる操作を監視する。
【００３２】
第２下部６１が第３の部分を完全なものにしており、この第２下部もまた内部リング３６の周りを垂直方向に軸線を有するような態様で回転するように取り付けられ、第２のギヤ付きモータ６０によって駆動される。第２下部は、搬送構造物が吊されたときに、水平枢軸ピン４２の周りで枢動するように取り付けられた関節アーム４１を担持している。この関節アーム４１は、溶解管内へ降ろすべき１つの機器あるいはモジュールの上部が固定されている標準連結プレート４３を、水平ピン４２の周りで転置可能にする。このようにして、準水平的な動きが連結プレート４３に伝達される。この目的のために、第３のギヤ付きモータ５５がボールナットねじ４５を駆動することができ、そのナットは水平ピン４２の周りで関節アーム４１を回転させる。棒４４がこの装置を旨く完全なものにしており、連結プレート４３を水平に保持している。棒４４の端部４４Ａは、各々が第２下部２８と連結プレート４３のそれぞれの水平ピンの周りを回転自在に取り付けられている。
【００３３】
膨脹可能なジョイント（単数あるいは複数）３１は、搬送構造物を管のあらゆる無作為位置、特に、上方の不作動位置に保持することを可能にしている。中間位置、例えば、溶解管の内壁に位置した搬送器の支持フランジにおけるロック作用もまた、そのような膨脹ジョイント３１によって可能となっている。
【００３４】
図４を参照すると、図３に関連したプレート４３を見ることができる。この構造物は、本質的に、溶解管の底部へ降下させようとしているモジュールあるいは機器に取り付けられた対応のプレート４８の上に、プレート４３を止めるための固定ねじ４７を駆動するモータ４６を有している。
【００３５】
そのような連結装置には各種の連結要素が設けられている。例えば３つの小径管４９と、２つの大径管５０と、例えば超音波トランスデューサのための４つの同軸コネクター５１と、溶接ケーブル５２と、多数の電気接続ワイヤ５３とが存在していることが分かる。工具保持プレート４８を連結プレート４３上に位置決めするのを容易にするために、２つのセンタリングピン５４が設けられている。
【００３６】
そのような搬送装置が、溶解管を保持したり、分解したり、部分的に修理するために設けられた各種のモジュールあるいは機器の利用を可能にすることは明らかである。この連結装置に参考となるのは、Ｔ．Ｉ．Ｇ型の溶接モジュールや、把持モジュールや、放電加工切断モジュールや、切断要素回収工具や、溶解管の中へ入り込むパイプに関する厚み測定モジュールや、走査モジュールや、洗浄モジュールや、浸出液や現像液を用いる染色浸透点検モジュールや、スパイダーを押し込むための特別な工具や、溶解管の容器の底部を修理するための介入モジュールの利用である。
【００３７】
図１を参照すると、本発明による搬送装置を取り外して、それを他のシャフトあるいは溶解管に据え付けることが可能である。したがって、本発明による装置を図１の底部の斜線を付けた床部によって示された、一定高さに保持することによって、本発明による単一の搬送装置を用いて、幾つかの溶解管１に介入作業を行うことができる。
【００３８】
搬送構造物１３の振り子式概念が、溶解管１の底部においてあらゆる任意のモジュールの容易な位置決めを可能にしていることが強調できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による装置を溶解管の上に据え付けた図。
【図２】支持装置およびモータの構造図。
【図３】本発明による装置の搬送構造物の断面図。
【図４】標準的な連結プレートと、担持された機器の対応要素の図。
【符号の説明】
１ 溶解管
３ 管
５ 供給チェーン
１３ 搬送構造物
１４，１４Ａ ステップ動のギヤ付きモータ
１５ 吊りチェーン
１６ 駆動歯車
１６Ａ スプロケツト歯車
１９，２０，２１ ラチェット装置
２３ ジャッキ
２４ 角度トランスデューサ
２６ 搬送構造物の上部
２７ 摺動子（スライド部）
２８ 搬送構造物の下部
２９ ガイドローラ
３１ 膨脹可能ジョイント
３６ 内部リング
３７，６０ ギヤ付きモータ
３８ 回転ピニオン
３９ カメラ
４１ 関節アーム
４２ 枢軸ピン
４３ 標準プレート
５６ モジュール

Claims (9)

1. 一定の垂直軸線を備えた、溶解管（１）のような少なくとも１つのシャフトの底部において、異なった介在モジュールないし機器（１１）を一つずつ導入して制御するための搬送装置であって、
   前記シャフト（１）の上方に置かれる管（３）と、
   少なくとも１つの吊りチェーン（１５）と、
   駆動端部によって吊りチェーン（１５）を支えて駆動し、特に前記管（３）内で前記シャフト（１）上に位置した駆動歯車（１６）を有する支持装置およびモータと、
   前記吊りチェーン（１５）の自由端（１５Ａ）に取り付けられた搬送構造物（１３）と、
   一般的な供給チェーン（５）と、
   前記搬送構造物（１３）の下端に位置し、各種の機器およびモジュール（５６）の各々を固定することのできる標準的な支持・連結プレート（４３）と、
   遠隔状に置かれた制御装置とを備え、
   前記搬送構造物（１３）が、前記吊りチェーン（１５）に固定された上部（２６）と、該上部（２６）内で垂直方向に動くことのできるように取り付けられた摺動子（２７）と、該摺動子（２７）に関して中心の垂直軸線の周りで回転状に取り付けられた２つの下部（２８，６１）とを備える搬送装置。
2. 請求項１記載の装置において、前記搬送構造物（１３）の下部（２８，６１）が内部リング（３６）によって回転され、該内部リングは、それ自身が２つのギヤ付きモータ（３７，６０）によって駆動される少なくとも２つの回転ピニオン（３８）と噛合する搬送装置。
3. 請求項１記載の装置において、前記下部のうちの一方（６１）内に位置し、かつ標準プレート（４３）が固定されている搬送構造物（１３）の下端は、該搬送構造物（１３）が吊り下がっている時に水平枢軸ピン（４２）の周りで枢動して、支えているモジュールないし機器（５６）の準水平状の転位を可能にする関節アーム（４１）である搬送装置。
4. 請求項１記載の装置において、前記搬送構造物（１３）の第１下部（２８）にはカメラ（３９）が置かれ、前記カメラの走査領域は前記シャフト（１）の底部へ向けられている搬送装置。
5. 請求項１記載の装置において、前記支持装置およびモータがウィンチによって構成され、前記ウィンチが、
   ２つのスプロケット歯車（１６Ａ）によって構成された駆動歯車（１６）と、
   ２つのスプロケット歯車（１６Ａ）を駆動するステップ動のギヤ付きモータ（１４，１４Ａ）と、
   前記歯車（１６）と一体に回転するラチェット歯車（１８）、およびジヤッキ（２３）によって作動されるラチェット装置（１９，２０，２１）を有する緊急上昇装置と、
   角度トランスデューサ（２４）とを備える搬送装置。
6. 請求項１記載の装置において、前記搬送構造物（１３）は、該搬送構造物の上部（２６）に固定されて前記シャフト（１）内での搬送構造物（１３）の上昇および下降を案内する横方向の案内ローラ（２９）を有している搬送装置。
7. 請求項１記載の装置において、前記摺動子（２７）は内部スペース（３５）を有し、前記搬送構造物（１３）の上昇下降操作の間に前記一般的な供給チェーン（５）を貯蔵し繰出しできるようになっている搬送装置。
8. 請求項１記載の装置において、前記搬送構造物（１３）には、その上部（２６）の外周に、少なくとも１つの膨脹可能ジョイント（３１）が設けられ、前記搬送構造物（１３）を前記シャフト（１）内の所定位置に止める搬送装置。
9. 請求項５記載の装置において、前記支持装置およびモータがこれら支持装置およびモータの回転シャフト（１７）に連結された重りセル（５７）を有し、前記吊りチェーン（１５）の端部において生じるすべての負荷変化を前記制御装置へ伝達する 搬送装置。

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