WO2013120982A1 - Verschlusseinrichtung für behälter zum transport radioaktiver stoffe - Google Patents

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WO2013120982A1
WO2013120982A1 PCT/EP2013/053036 EP2013053036W WO2013120982A1 WO 2013120982 A1 WO2013120982 A1 WO 2013120982A1 EP 2013053036 W EP2013053036 W EP 2013053036W WO 2013120982 A1 WO2013120982 A1 WO 2013120982A1
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closure device
bolt
comb
head
closure
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PCT/EP2013/053036
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Franz Hilbert
Alois Korn
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Nuclear Cargo & Service Gmbh
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    • G21F5/12—Closures for containers; Sealing arrangements
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    • E05C1/004—Fastening devices with bolts moving rectilinearly parallel to the surface on which the fastener is mounted
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    • G21F5/00—Transportable or portable shielded containers
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    • Y10T292/096—Sliding
    • Y10T292/1014—Operating means

Definitions

  • Locking device for containers for transporting radioactive substances
  • the invention relates to a closure device, in particular for containers for the transport of radioactive substances, having a first and a second component, each having a comb-like portion, wherein the comb-like portions are interspersed with locked closure device by a bolt element.
  • the invention relates to an arrangement for the transport of in particular uranium hexafluoride, comprising an outer container composed of a first and a second shell, wherein the shells are lockable via at least one closure device having a first and a second component, each having a comb-like portion, wherein the comb-like portions are interspersed with a locked closure device by a bolt element.
  • the invention relates to a closure device or a closure system of containers for the transport of radioactive substances, the
  • Uranium hexafluoride is transported in cylindrical steel containers. These containers are specified in ISO 7195 "Packaging of Uranium Hexafluoride (UF 6 ) for Transport” or in ANSI N14.1 "Uranium Hexafluoride - Packaging for Transport”. During transport, these containers must meet the requirements of TS-R-1 "Regulations for the Steel containers for uranium hexafluoride with an enrichment of more than 1% Uranium-235 uranium-235 in uranium are enclosed in a protective container during transport in order to ensure compliance with the requirements of International Transport Safety Steel containers, protective containers and the contents of uranium hexafluoride constitute a package within the meaning of the regulations.
  • the required protective function is provided by a protective packaging that completely surrounds the steel cylinder filled with uranium hexafluoride.
  • the protective packaging consists of inner and outer shell z. B. made of sheet metal, the shock absorption and thermal insulation z. B. enclose foam.
  • the protective packaging is divided into a lower and upper half-shell to enable loading and unloading. The two half-shells shall be interlocked by means of a closure which ensures the sealing function in the above-mentioned tests in accordance with items 1 to 5.
  • the transport of the packages is usually carried out by means of 20 'ISO flatracks, which are equipped on the bottom side with suitable carriers.
  • 20 'ISO flatracks which are equipped on the bottom side with suitable carriers.
  • each up to 4 packages are bolted with their longitudinal axis aligned transversely to the direction of travel on the carriers.
  • the empty protective packaging is delivered bolted to flatracks at the suppliers of cylinders filled with uranium hexafluoride. There, preferably only the upper half shells are removed, the lower half shells loaded with the cylinders and the upper half shells reassembled.
  • the lower half shells remain firmly mounted on the flatracks. Due to the dimensions, the distances between the individual half-shells are limited to a few cm.
  • a classic locking system consists of screw and nut. This has been used for decades for the specified purpose. At the top and bottom shell each more devices are attached to the outside, which are braced against each other by a respective bolt with nut.
  • the "screw and nut" design meets the safety requirements without restrictions, but the handling is difficult and time-consuming, since greater torques have to be applied to ensure the closure function, and in particular in tight spaces, the application of this torque is not guaranteed
  • Locking systems are actuated by eg impact wrenches, which leads to high wear and correspondingly high repair costs, however opening of the locking system is also possible with simple hand tools, so that even unauthorized persons could gain access to the transported goods.
  • Another locking system includes pins with split pin / ball lock pins.
  • This closure system has been used for packaging closures for decades.
  • Ball lock pins are regularly used in the aerospace industry. It consists of a central part with a hole, over which a forked or tubular part with a suitable bore is slipped.
  • a locking device with bolts and forks for securing a lid of a shielding container is the DD-A-150 811 refer to.
  • the present invention has the object, a closure device and an arrangement of the type mentioned in such a way that damage by mechanical shock and shear stress is omitted, a sufficient tolerance between the closure device forming elements is given to allow a low-maintenance operation, without, however, disadvantages in terms of locking must be taken into account.
  • closure device should be able to be handled in a simple manner and economically by a person. At the same time, however, it should be ensured that unauthorized persons can not readily open the closure device.
  • a closure device of the aforementioned type is characterized in particular by the fact that the bolt element has a head with at least one receiving recess running transversely to the longitudinal axis of the bolt element, that at least one of the components has a passage opening, the bolt passing through the comb-like sections on the at least one receiving recess is aligned, and that when the locking device is locked in the through hole, an element is fixed, which extends partially in the recess.
  • the head of the bolt has a flat geometry and has in section rectangular head portions which extend symmetrically to the longitudinal axis of the bolt and protrude beyond the circumference of the bolt, and in that each component has a preferably groove-like recess which accommodates one of the head sections.
  • a receiving recess is provided in each head section, so that always a receiving recess is aligned with the passage opening, when the shank of the bolt passes through the comb-like structure, so their aligned aligned holes.
  • the element fixed in the passage opening is preferably a screw element which can be screwed into the passage opening.
  • the screw should have a coded head to make it difficult for unauthorized persons opening at least.
  • Each component has in particular a cuboid or block geometry, wherein the comb-like section originates from a first longitudinal side or is designed as such.
  • the passage opening then starts from the longitudinal side of the component, which lies opposite the first longitudinal side.
  • closure blocks which are resistant to mechanical shock and shear stress
  • the block or cuboidal components which may also be referred to as closure blocks may consist of solid steel parts and the bolt and its security within the contour the relevant massive components lies.
  • the closure blocks the interaction between the holes passing through the comb-like structure and the bolt, and the groove-like recesses receiving the head portions of the bolt, can be grossly tolerated without detriment to the function. As a result, a low-maintenance operation is guaranteed.
  • the fixing so the screw that performs the function of a locking screw, must be tightened only with low torque because the essential closure function is provided by the connection between the comb-shaped structure and the bolt.
  • the closure device can be handled by a person due to the construction according to the invention.
  • the locking screw can be tightened and loosened by means of a simple hand tool.
  • the bolt itself can be pulled out or inserted manually.
  • a coded screw head of the securing screw prevents opening of the closure device by persons who have no access to the coded tool.
  • An arrangement for the transport of preferably uranium hexafluoride of the type mentioned above is characterized in that the bolt element has a head with at least one receiving recess extending transversely to the longitudinal axis of the bolt element, that at least one of the components has a passage opening, the bolt passing through the comb-like sections the at least one receiving recess is aligned, and that, when the closure device is locked, an element is fixed in the passage opening and extends in regions in the receiving recess.
  • 1 is a plan view of a closure device
  • FIG. 2 is a front view of the closure device according to FIG. 1, FIG.
  • FIG. 4 is a plan view of the closure device of Fig. 1,
  • FIG. 5 shows an isometric view of the closure device according to FIG. Fig. 1, partially in exploded view
  • Fig. 6 is a schematic representation of a transport container with closure devices.
  • FIG. 6 shows a schematic illustration of a container 110 for transporting, in particular, radioactive substances such as uranium hexafluoride, it being possible to provide a structure as can be deduced from WO-A-2010/043534.
  • the outer container 110 consists of two shells 112, 114, which can be locked for transport via locking devices 116, 118, 120. From the drawings, it can be seen that the locking devices are arranged on longitudinal sides of the container 110, without this being limited by the teaching according to the invention. Also, more or fewer than the three closure devices 116, 118, 120 may be present along each longitudinal side.
  • FIGS. 1 to 5 show, purely in principle, the structure of one of the closure devices 116, 118, 120, which have an identical construction.
  • the corresponding closure device which is identified in FIG. 1 by the reference numeral 10, consists of two block-like components 12, 14 which along each longitudinal side 16, 18 have a comb-like portion 20, 22 to form a comb-like structure.
  • the comb-like projections of the comb-like structures 20, 22 are in alignment with composite components 12, 14 into one another bores 24, which are penetrated by a bolt 26 when the locking device 10 is locked.
  • the bolt 26 has a non-threaded shaft 28 and a head 30 which has a rectangular geometry in longitudinal section and has over the peripheral surface of the shaft 28 protruding head portions 32, 34, each having a transversely to the longitudinal axis of the bolt 26 extending receiving recess 36, 38.
  • an opening 40 is further provided to the bolt by means of z. B. a tool especially when pulling out of the closure device 10 to capture.
  • the upper block-like component or component 14 also to be referred to as a closure block-passes through a through-opening 42 extending transversely to the longitudinal axis 27 of the bolt 26, which consists of an inner cylindrical section 44 with an internal thread 46 and an outer cylindrical portion 48 of larger cross-section, which is freely accessible.
  • the passage opening 42 runs parallel to the front or rear side of the block-like component 14.
  • a fuse screw 50 can be screwed.
  • the locking screw 50 engages with its front end 52 in the groove-like recess 38 of the bolt head 30 when the closure blocks 12, 14 are assembled, so the comb-like portions 20, 22 interlock and the bore 24 freely accessible and properly penetrated by the shaft 28 is.
  • the screw 50 has a head 58 with coding, so that detachment is possible only with a special tool.
  • the closure device 10 according to the invention is resistant to mechanical impact and shear stress, since the bolt 26 extends within the contour of the components 12, 14, in particular made of solid steel, ie their comb-like structures 20, 22.
  • the closure blocks 12, 14 with their comb-like sections 20, 22 and the penetrated by the bolt 26 holes 24, the bolt 26 itself and the groove-like receptacles 54, 56 for the bolt head sections 32, 34 can be roughly tolerated without affecting the function. As a result, a low-maintenance operation is guaranteed.
  • the locking screw 50 must be tightened with little torque, since the main locking function by the connection of the comb-like structure, so the intermeshing comb-like portions 20, 22 of the components 12, 14 and the bolt 26 takes place.
  • the locking screw 50 can be tightened and loosened by means of a simple hand tool.
  • the bolt 26 can be manually inserted into the bore 24 or pulled out of it, wherein the opening 40 provides assistance.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verschlusseinrichtung (10) insbesondere für Behälter (110) zum Transport von radioaktiven Stoffen, mit einem ersten und einem zweiten Bauteil (12, 14) mit jeweils einem kammartigen Abschnitt (20, 22), wobei die kammartigen Abschnitte bei verriegelter Verschlusseinrichtung von einem Bolzenelement (26) durchsetzt sind. Um eine Beschädigung durch mechanische Stoßund Scherbeanspruchung zu vermeiden und um eine hinreichende Toleranz zwischen den die Verschlusseinrichtung bildenden Elementen zu ermöglichen, ohne dass Nachteile in Bezug auf die Verriegelung in Kauf genommen werden müssen, wird vorgeschlagen, dass das Bolzenelement (26) einen Kopf (30) mit zumindest einer quer zur Längsachse (27) des Bolzenelements verlaufenden Aufnahmeaussparung (36, 38) aufweist, dass zumindest eines der Bauteile eine Durchgangsöffnung (42) aufweist, die bei die kammartigen Abschnitte (20, 22) durchsetzendem Bolzen auf die zumindest eine Aufnahmeaussparung (36, 38) ausgerichtet ist, und dass bei verriegelter Verschlusseinrichtung in der Durchgangsöffnung ein Element (50) fixiert ist, das sich bereichsweise in der Aufnahmeaussparung erstreckt.

Description

Verschlusseinrichtung für Behälter zum Transport radioaktiver Stoffe
Die Erfindung bezieht sich auf eine Verschlusseinrichtung, insbesondere für Behälter zum Transport von radioaktiven Stoffen, mit einem ersten und einem zweiten Bauteil mit jeweils einem kammartigen Abschnitt, wobei die kammartigen Abschnitte bei verriegelter Verschlusseinrichtung von einem Bolzenelement durchsetzt sind.
Ferner nimmt die Erfindung Bezug auf eine Anordnung zum Transport von insbesondere Uranhexafluorid, umfassend einen aus einer ersten und einer zweiten Schale zusammengesetzten Außenbehälter, wobei die Schalen über zumindest eine Verschlusseinrichtung verriegelbar sind, die ein erstes und ein zweites Bauteil mit jeweils einem kammartigen Abschnitt aufweist, wobei die kammartigen Abschnitte bei verriegelter Verschlusseinrichtung von einem Bolzenelement durchsetzt sind.
Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Verschlusseinrichtung bzw. ein Verschlusssystem von Behältern zum Transport von radioaktiven Stoffen, das
1. den sicheren Verschluss der Behälter unter den zu unterstellenden normalen und Unfall-Beförderungsbedingungen gewährleistet,
2. die Handhabung unter den weltweit zu erwartenden Umgebungsbedingungen erleichtert, und
3. die Öffnung des Verschlusssystems durch nicht autorisierte Personen verhindert bzw. wesentlich erschwert.
Uranhexafluorid wird in zylinderförmigen Stahlbehältern transportiert. Diese Behälter sind in ISO 7195„Packaging of Uranium Hexafluoride (UF6) for Transport" bzw. in ANSI N14.1 „Uranium Hexafluoride - Packaging for Transport" spezifiziert. Beim Transport müssen diese Behälter die Anforderungen der TS-R-1„Regulations for the Safe Transport of Radioactive Material" der IAEA sowie die Anforderungen der daraus abgeleiteten internationalen und nationalen Vorschriften erfüllen. Stahlbehälter für Uranhexafluorid mit einer Anreicherung von mehr als 1 Gew. % Uran-235 in Uran sind beim Transport von einem Schutzbehälter umgeben, der die Einhaltung der oben genannten Vorschriften erfüllen soll. Stahlbehälter, Schutzbehälter und der Inhalt bestehend aus Uranhexafluorid bilden im Sinne der Vorschriften ein Versandstück.
Für Behälter, die Uranhexafluorid mit einer Anreicherung von mehr als 1 Gew. % aber nicht mehr als 5 Gew. % Uran-235 in Uran enthalten, gilt u. a. folgende Anforderung, die sich aus den in TS-R-1 definierten normalen und Unfall-Beförderungsbedingungen ergeben:
Durch die nachfolgend unter Ziffer 5. beschriebene Erhitzungsprüfung, die am selben Versandstück nach den in Ziffern 1. bis 4. beschriebenen Prüfungen erfolgt, darf im Versandstück kein unzulässiger Druck entstehen, der zu einem Bersten des Versandstückes führen könnte.
Folgende Prüfungen sind am selben Versandstück durchzuführen:
1. Eine Freifallprüfung aus einer Höhe, die von der Masse des Versandstücks
abhängt (1,2 m für eine Masse des Versandstücks bis 5000 kg, 0,3 m für eine Masse des Versandstücks über 15 000 kg mit weiteren Abstufungen zwischen den beiden Grenzwerten), auf ein unnachgiebiges Fundament.
2. Ein Durchstoßtest mittels einer 3,2 kg schweren Stahlstange, die aus 1 m Höhe mit der Spitze auf das Versandstück fällt.
3. Ein Fall aus 9 m Höhe auf ein unnachgiebiges Fundament.
4. Ein Fall aus 1 m Höhe auf einen Stahlzylinder mit einem Durchmesser von
150 mm und einer Mindestlänge von 200 mm.
5. Eine Erhitzungsprüfung, bei der das Versandstück einem Feuer von 30 min
Dauer und einer Temperatur von 800°C ausgesetzt wird. Prinzipiell wird die erforderliche Schutzfunktion durch eine Schutzverpackung bereitgestellt, die den mit Uranhexafluorid gefüllten Stahlzylinder komplett umgibt. Die Schutzverpackung besteht aus Innen- und Außenschale z. B. aus Blech, die eine Stoßdämpfung und thermische Isolierung z. B. aus Schaum umschließen. Die Schutzverpackung ist zur Ermöglichung der Be- und Entladung in eine untere und obere Halbschale geteilt. Die zwei Halbschalen müssen durch einen Verschluss gegeneinander verriegelt sein, der die Verschlussfunktion bei den oben genannten Prüfungen gemäß Ziffern 1. bis 5. sicherstellt.
Der Transport der Versandstücke erfolgt in der Regel mittels 20' ISO Flatracks, die bodenseitig mit geeigneten Trägern ausgerüstet sind. Hierzu werden jeweils bis zu 4 Versandstücke mit ihrer Längsachse quer zur Fahrtrichtung ausgerichtet auf den Trägern verschraubt.
In der Regel werden die leeren Schutzverpackungen verschraubt auf Flatracks bei den Lieferanten der mit Uranhexafluorid befüllten Zylinder angeliefert. Dort werden vorzugsweise nur die oberen Halbschalen entfernt, die unteren Halbschalen mit den Zylindern beladen und die oberen Halbschalen wieder montiert.
Die unteren Halbschalen bleiben dabei fest auf den Flatracks montiert. Aufgrund der Abmessungen sind die Abstände zwischen den einzelnen Halbschalen auf wenige cm begrenzt.
Nach dem Stand der Technik sind nachstehende Verschlusssysteme bzw. Einrichtungen bekannt.
Ein klassisches Verschlusssystem besteht aus Schraube und Mutter. Dieses wird seit Jahrzehnten für den genannten Einsatzzweck verwendet. An Ober- und Unterschale sind außen jeweils mehrere Einrichtungen angebracht, die durch jeweils eine Schraube mit Mutter gegeneinander verspannt werden. Beispiel Versandstück MST-30, Zulassungs schein Nr. J/159/AF-96. Die Ausführung „Schraube und Mutter" erfüllt die sicherheitstechnischen Anforderungen ohne Einschränkungen. Die Handhabung ist jedoch schwierig und zeitaufwendig, da zur Sicherstellung der Verschlussfunktion größere Drehmomente aufgebracht werden müssen. Insbesondere bei engen Platzverhältnissen ist das Aufbringen dieses Drehmoments nicht sichergestellt. In der Regel werden diese Verschlusssysteme durch z. B. Schlagschrauber betätigt; dies führt zu einem hohen Verschleiß und entsprechend hohem Reparaturaufwand. Eine Öffnung des Verschlusssystems ist jedoch auch mit einfachen Handwerkzeugen möglich, so dass auch nicht autorisierte Personen Zugang zum Transportgut erhalten könnten.
Ein weiteres Verschlusssystem umfasst Bolzen mit Splint/Kugelsperrbolzen. Dieses Verschlusssystem wird seit Jahrzehnten für verpackungstechnische Verschlüsse angewendet. Kugelsperrbolzen finden regelmäßig Anwendung in der Luftfahrtindustrie. Es besteht aus einem zentralen Teil mit Bohrung, über das ein gabel- oder rohrförmiges Teil mit passender Bohrung gestülpt wird.
Der Bolzen/Kugelsperrbolzen wird in die fluchtende Bohrung von gabel-/rohrförmigem und zentralem Teil gesteckt und arretiert. Beispiel Versandstück UX-30, Zulassungs schein Nr. USA/9196/B(U)F-96.
Die Ausführung„Bolzen mit Splint" erfüllt die sicherheitstechnischen Anforderungen ohne Einschränkungen. Die Handhabung ist jedoch schwierig, da zur Sicherstellung der Verschlussfunktion ein Splint in den Bolzen eingeführt und geeignet verriegelt werden muss. Insbesondere bei engen Platzverhältnissen ist diese Verriegelung nicht sichergestellt. Bei der Ausführung„Kugelsperrbolzen" ist die Handhabung wesentlich vereinfacht. Nachteilig sind die erforderliche hohe Präzision der Verschlussteile, die unter den vorherrschenden Betriebsbedingungen nicht gewährleistet ist, und die fehlende Robustheit der präzisen Kugelsperrbolzen gegen normale Handhabungsbedingungen. Eine Öffnung des Verschluss Systems ist mit einfachen Handwerkzeugen (Bolzen mit Splint) bzw. sogar ohne Werkzeug (Kugelsperrbolzen) möglich, so dass auch nicht autorisierte Personen Zugang zum Transportgut erhalten könnten. Ein T- oder Ring-Bolzen mit Klapphebel ist gleichfalls als Verschlusssystem bekannt und wird seit Jahrzehnten für Verpackungen aller Art verwendet. Es besteht aus mehreren an einer Halbschale angebrachten gebogenen Zinken, in die jeweils ein T- Bolzen eingelegt bzw. ein Ringbolzen eingehängt wird, der über einen Hebelmechanismus mit der unteren Halbschale verbunden ist und durch die Hebelbetätigung verspannt wird. Beispiel COG-OP-30B, Zulassungs schein Nr. F/358/IF-96.
Die Ausführung „Bolzen mit Klapphebel" erfüllt die sicherheitstechnischen Anforderungen, jedoch ist dieses Verschlusssystem durch die Gelenktechnik anfällig gegen Beschädigungen. Der Wartungsaufwand ist hoch, da das Zusammenspiel zwischen Zinken, Bolzen und Hebel regelmäßig kontrolliert bzw. justiert werden muss. Der wesentliche Nachteil ergibt sich aus dem Platzbedarf für die Rotation des Hebels. Im Gegensatz zu den anderen oben genannten Verschlusssystemen können untere Halbschalen nicht dicht an dicht auf Flatracks stehend mit Zylindern beladen werden, sondern müssen vom Flatrack demontiert, beladen und wieder montiert werden.
Im Falle, dass die Versandstücke dicht an dicht auf einem Flatrack montiert sind, ist allerdings eine Öffnung des Verschlusssystems nicht einfach möglich, so dass der Zugang zum Transportgut für nicht autorisierte Personen erschwert ist.
Eine Verschlusseinrichtung mit Bolzen und Gabelzinken zum Sichern eines Deckels eines Abschirmbehälters ist der DD-A-150 811 zu entnehmen.
Aus der US-B-6 805 253 ist ein aus zwei Schalen bestehender Schutzbehälter bekannt, wobei die Schalen über einen Splint- und Hebelmechanismus verriegelbar sind.
Ferner ist es bekannt, Schutzbehälter beidseitig mit mehreren unabhängigen Verschlüssen zu versehen, die auf dem Prinzip Bolzen aufbauen. Dabei durchsetzt ein Bolzen ineinandergreifende kammförmige Strukturen der Verschlusseinrichtung (siehe F. Hilbert et. al, The DN30 Overpack - A New Solution for 30B cylinders, PATRAM 2010, London).
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verschlusseinrichtung sowie eine Anordnung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass eine Beschädigung durch mechanische Stoß- und Scherbeanspruchung unterbleibt, eine hinreichende Toleranz zwischen den die Verschlusseinrichtung bildenden Elementen gegeben ist, um einen wartungsarmen Betrieb zu ermöglichen, ohne dass jedoch Nachteile in Bezug auf die Verriegelung in Kauf genommen werden müssen.
Ferner soll die Verschlusseinrichtung auf einfache Art und ökonomisch von einer Person gehandhabt werden können. Gleichzeitig soll jedoch sichergestellt werden, dass nicht autorisierte Personen nicht ohne Weiteres die Verschlusseinrichtung öffnen können.
Auch soll die Möglichkeit bestehen, dass bei einem Einsatz der Verschlusseinrichtung für einen aus zwei Schalen bestehenden Behälter, also insbesondere bei den zuvor erläuterten Versandstücken, eine Bedienung von den Stirnseiten des Versandstücks erfolgen kann.
Eine Verschlusseinrichtung der eingangs genannten Art zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass das Bolzenelement einen Kopf mit zumindest einer quer zur Längsachse des Bolzenelements verlaufenden Aufnahmeaussparung aufweist, dass zumindest eines der Bauteile eine Durchgangsöffnung aufweist, die bei die kammartigen Abschnitte durchsetzenden Bolzen auf die zumindest eine Aufnahmeaussparung ausgerichtet ist, und dass bei verriegelter Verschlusseinrichtung in der Durchgangsöffnung ein Element fixiert ist, dass sich bereichsweise in der Aussparung erstreckt.
Insbesondere ist vorgesehen, dass der Kopf des Bolzens eine Flachgeometrie aufweist und im Schnitt rechteckförmige Kopfabschnitte aufweist, die symmetrisch zur Längsachse des Bolzens verlaufen und über den Umfang des Bolzens vorstehen, und dass jedes Bauteil eine einen der Kopfabschnitte aufnehmende vorzugsweise nutartige Aussparung aufweist.
Des Weiteren ist vorgesehen, dass in jedem Kopfabschnitt eine Aufnahmeaussparung vorgesehen ist, so dass stets eine Aufnahmeaussparung auf die Durchgangsöffnung ausgerichtet ist, wenn der Schaft des Bolzens die kammartige Struktur, also deren fluchtend zueinander ausgerichtete Bohrungen durchsetzt.
Das in der Durchgangsöffnung fixierte Element ist vorzugsweise ein Schraubelement, das in die Durchgangsöffnung einschraubbar ist. Dabei sollte das Schraubelement einen codierten Kopf aufweisen, um nicht autorisierten Personen das Öffnen zumindest zu erschweren.
Jedes Bauteil weist insbesondere eine Quader- oder Blockgeometrie auf, wobei von einer ersten Längsseite der kammartige Abschnitt ausgeht oder dieser als solcher ausgebildet ist.
Die Durchgangsöffnung geht sodann von der Längsseite des Bauteils aus, die der ersten Längsseite gegenüberliegt.
Erfindungsgemäß wird eine Verschlusseinrichtung bzw. ein Verschlusssystem vorgeschlagen, das widerstandsfähig gegen mechanische Stoß- und Scherbeanspruchung ist, da die block- oder quaderförmigen Bauteile, die auch als Verschlussblöcke bezeichnet werden können, aus massiven Stahlteilen bestehen können und der Bolzen und dessen Sicherung innerhalb der Kontur der diesbezüglichen massiven Bauteile liegt. Die Verschlussblöcke, das Zusammenspiel zwischen den die kammartige Struktur durchsetzenden Bohrungen und dem Bolzen sowie die die Kopfabschnitte des Bolzens aufnehmenden nutartigen Aussparungen können ohne Beeinträchtigung der Funktion grob toleriert sein. Hierdurch ist ein wartungsarmer Betrieb gewährleistet. Das Fixierelement, also das Schraubelement, das die Funktion einer Sicherungsschraube ausübt, muss nur mit geringem Drehmoment angezogen werden, da die wesentliche Verschlussfunktion durch die Verbindung zwischen der kammförmigen Struktur und dem Bolzen erfolgt.
Die Verschlusseinrichtung kann aufgrund der erfindungsgemäßen Konstruktion von einer Person gehandhabt werden. Die Sicherungsschraube kann mittels eines einfachen Handwerkzeugs festgezogen und gelöst werden. Der Bolzen selbst kann manuell herausgezogen bzw. eingesetzt werden. Wie bereits erwähnt, verhindert ein codierter Schraubkopf der Sicherungs schraube ein Öffnen der Verschlusseinrichtung durch Personen, die keinen Zugriff auf das codierte Werkzeug haben.
Eine Anordnung zum Transport von vorzugsweise Uranhexafluorid der eingangs genannten Art zeichnet sich dadurch aus, dass das Bolzenelement einen Kopf mit zumindest einer quer zur Längsachse des Bolzenelements verlaufenden Aufnahmeaussparung aufweist, dass zumindest eines der Bauteile eine Durchgangsöffnung aufweist, die bei die kammartigen Abschnitte durchsetzendem Bolzen auf die zumindest eine Aufnahmeaussparung ausgerichtet ist, und dass bei verriegelter Verschlusseinrichtung in der Durchgangsöffnung ein Element fixiert ist, das sich bereichsweise in der Aufnahmeaussparung erstreckt.
Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass entlang der Längsseiten des Außenbehälters und entlang der Verbindungslinie zwischen den Schalen zumindest drei Verschlusseinrichtungen vorhanden sind. Diese können problemlos gehandhabt werden auch dann, wenn entsprechend dem Stand der Technik mehrere entsprechende Behälter eng aneinanderliegend auf Flatracks montiert sind.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen -für sich und/oder in Kombination-, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines der Zeichnung zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispiels. Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Verschlusseinrichtung,
Fig. 2 eine Vorderansicht der Verschlusseinrichtung gemäß Fig. 1,
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 1,
Fig. 4 eine Draufsicht auf die Verschlusseinrichtung von Fig. 1,
Fig. 5 eine isometrische Darstellung der Verschlusseinrichtung gem. Fig. 1, teilweise in Explosionsdarstellung, und
Fig. 6 eine Prinzipdarstellung eines Transportbehälters mit Verschlusseinrichtungen.
Der Fig. 6 ist eine Prinzipdarstellung eines Behälters 110 zum Transport insbesondere radioaktiver Substanzen wie Uranhexafluorid zu entnehmen, wobei ein Aufbau gegeben sein kann, wie dieser der WO-A-2010/043534 zu entnehmen ist. Der Außenbehälter 110 besteht aus zwei Schalen 112, 114, die zum Transport über Verschlusseinrichtungen 116, 118, 120 verriegelbar sind. Aus den zeichnerischen Darstellungen erkennt man, dass die Verriegelungseinrichtungen an Längsseiten des Behälters 110 angeordnet sind, ohne dass hierdurch die erfindungs gemäße Lehre eingeschränkt wird. Auch können mehr oder weniger als die drei Verschlusseinrichtungen 116, 118, 120 entlang jeder Längsseite vorhanden sein.
Den Fig. 1 bis 5 ist rein prinzipiell der Aufbau einer der Verschlusseinrichtung 116, 118, 120 zu entnehmen, die eine identische Konstruktion aufweisen. Die entsprechende Verschlusseinrichtung, die in Fig. 1 mit dem Bezugszeichen 10 gekennzeichnet ist, besteht aus zwei blockartigen Bauelementen 12, 14, die entlang jeweils einer Längsseite 16, 18 einen kammartig ausgebildeten Abschnitt 20, 22 aufweisen, um eine kammförmige Struktur zu bilden. Die kammartigen Vorsprünge der kammartigen Strukturen 20, 22 weisen bei zusammengesetzten Bauelementen 12, 14 fluchtend ineinander gehende Bohrungen 24 auf, die von einem Bolzen 26 bei verriegelter Verschlusseinrichtung 10 durchsetzt sind. Der Bolzen 26 weist einen gewindelosen Schaft 28 und einen Kopf 30 auf, der im Längsschnitt eine Rechteckgeometrie aufweist und über die Umfangsfläche des Schafts 28 vorstehende Kopfabschnitte 32, 34 besitzt, die jeweils eine quer zur Längsachse des Bolzens 26 verlaufende Aufnahmeaussparung 36, 38 aufweisen. In dem Kopf 30 ist des Weiteren eine Öffnung 40 vorgesehen, um den Bolzen mittels z. B. eines Werkzeugs insbesondere beim Herausziehen aus der Verschlusseinrichtung 10 erfassen zu können.
Um den Bolzen 26 zu sichern, wird im Ausführungsbeispiel das in der Zeichnung obere blockartige Bauteil oder Bauelement 14 - auch als Verschlussblock zu bezeichnen - von einer quer zur Längsachse 27 des Bolzens 26 verlaufenden Durchgangsöffnung 42 durchsetzt, die aus einem inneren zylindrischen Abschnitt 44 mit Innengewinde 46 und einem äußeren zylindrischen Abschnitt 48 größeren Querschnitts besteht, der frei zugänglich ist. Die Durchgangsöffnung 42 verläuft parallel zur Front- bzw. Rückseite des blockartigen Bauelements 14.
In die Durchgangsöffnung 42 ist eine Sicherungs schraube 50 einschraubbar. Die Sicherungsschraube 50 greift mit ihrem vorderen Ende 52 in die nutartige Aussparung 38 des Bolzenkopfs 30 dann ein, wenn die Verschlussblöcke 12, 14 zusammengesetzt sind, also die kammartigen Abschnitte 20, 22 ineinandergreifen und die Bohrung 24 frei zugänglich und von dem Schaft 28 ordnungsgemäß durchsetzt ist. Um eine eindeutige Ausrichtung des Bolzenkopfs 30 sicherzustellen, weisen die Verschlussblöcke 12, 14, also die kammartigen Strukturen aufweisenden Längsseiten 16, 18 nutartige Aussparungen 54, 56 auf, in die die Kopfabschnitte 32, 34 des Bolzenkopfs 30 geführt eingreifen.
Aus den zeichnerischen Darstellungen ergibt sich des Weiteren, dass die Schraube 50 einen Kopf 58 mit Codierung aufweist, so dass ein Lösen nur mit einem Spezialwerkzeug möglich ist. Die erfindungsgemäße Verschlusseinrichtung 10 ist widerstandsfähig gegen mechanische Stoß- und Scherbeanspruchung, da der Bolzen 26 innerhalb der Kontur der insbesondere aus massivem Stahl bestehenden Bauteile 12, 14, d. h. deren kammartigen Strukturen 20, 22, verläuft. Die Verschlussblöcke 12, 14 mit ihren kammartigen Abschnitten 20, 22 und den von dem Bolzen 26 durchsetzten Bohrungen 24, dem Bolzen 26 selbst sowie den nutartigen Aufnahmen 54, 56 für die Bolzenkopfabschnitte 32, 34 können ohne Beeinträchtigung der Funktion grob toleriert sein. Hierdurch ist ein wartungsarmer Betrieb gewährleistet. Des Weiteren muss die Sicherungsschraube 50 nur mit geringem Drehmoment angezogen werden, da die Hauptverschlussfunktion durch die Verbindung der kammartigen Struktur, also der ineinandergreifenden kammartigen Abschnitte 20, 22 der Bauteile 12, 14 und dem Bolzen 26 erfolgt.
Die Sicherungsschraube 50 kann mittels eines einfachen Handwerkzeugs festgezogen und gelöst werden. Der Bolzen 26 kann manuell in die Bohrung 24 eingeschoben bzw. aus dieser herausgezogen werden, wobei die Öffnung 40 eine Hilfestellung bietet. Dadurch, dass der Schraubenkopf 58 mit einer Codierung versehen ist, ist ein Lösen nur mit einem codierten Werkzeug möglich.

Claims

Patentansprüche Verschlusseinrichtung für Behälter zum Transport radioaktiver Stoffe
1. Verschlusseinrichtung (10) insbesondere für Behälter (110) zum Transport von radioaktiven Stoffen, mit einem ersten und einem zweiten Bauteil (12, 14) mit jeweils einem kammartigen Abschnitt (20, 22), wobei die kammartigen Abschnitte bei verriegelter Verschlusseinrichtung von einem Bolzenelement (26) durchsetzt sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Bolzenelement (26) einen Kopf (30) mit zumindest einer quer zur Längsachse (27) des Bolzenelements verlaufenden Aufnahmeaussparung (36, 38) aufweist, dass zumindest eines der Bauteile eine Durchgangsöffnung (42) aufweist, die bei die kammartigen Abschnitte (20, 22) durchsetzendem Bolzen auf die zumindest eine Aufnahmeaussparung (36, 38) ausgerichtet ist, und dass bei verriegelter Verschlusseinrichtung in der Durchgangsöffnung ein Element (50) fixiert ist, das sich bereichsweise in der Aufnahmeaussparung erstreckt.
2. Verschlusseinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Kopf (30) des Bolzenelements (26) im Schnitt rechteckförmige Kopfabschnitte (32, 34) aufweist, die symmetrisch zur Längsachse (27) des Bolzenelements verlaufen und über dessen Umfang vorstehen und dass jedes Bauteil (12, 14) eine einen der Kopfabschnitte aufnehmende vorzugsweise nutartige Führungsaussparung (54, 56) aufweist.
3. Verschlusseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass in jedem Kopfabschnitt (32, 34) eine Aufnahmeaussparung (36, 38) vorgesehen ist.
4. Verschlusseinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass das in der Durchgangsöffnung (40) fixierbare Element (50) ein Schraubelement ist, das in die Durchgangsöffnung einschraubbar ist.
5. Verschlusseinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass das Schraubelement einen codierten Kopf (58) aufweist.
6. Verschlusseinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass das Bauteil (12, 14) eine Quader- oder Blockgeometrie aufweist, von deren einer ersten Längsseite (16, 18) der kammartige Abschnitt (20, 22) ausgeht oder als solcher ausgebildet ist.
7. Verschlusseinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Durchgangsöffnung (42) von der ersten Längsseite (16, 18) gegenüberliegender Längsseite des Bauteils (12, 14) ausgeht.
8. Verschlusseinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Bauteile (12, 14) aus Stahl bestehen.
9. Anordnung zum Transport von vorzugsweise Uranhexafluorid umfassend einen aus einer ersten und einer zweiten Schale (112, 114) zusammensetzbaren Behälter (110), wobei die Schalen mittels zumindest einer Verschlusseinrichtung (10, 116, 118, 120) verriegelbar sind, die ein erstes und ein zweites Bauteil (12, 14) mit jeweils einem kammartigen Abschnitt (20, 22) aufweist, wobei die kammartigen Abschnitte bei verriegelter Verschlusseinrichtung ineinandergreifen und von einem Bolzenelement (26) durchsetzt sind, dadurch gekennzeichnet,
dass das Bolzenelement (26) einen Kopf (30) mit zumindest einer quer zur Längsachse (27) des Bolzenelements verlaufenden Aufnahmeaussparung (36, 38) aufweist, dass zumindest eines der Bauteile eine Durchgangsöffnung (42) aufweist, die bei die kammartigen Abschnitte (20, 22) durchsetzendem Bolzen auf die zumindest eine Aufnahmeaussparung (36, 38) ausgerichtet ist, und dass bei verriegelter Verschlusseinrichtung in der Durchgangsöffnung ein Element (50) fixiert ist, das sich bereichsweise in der Aufnahmeaussparung erstreckt.
10. Anordnung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass entlang jeder Längsseite des Behälters (110) zumindest zwei, vorzugsweise drei Verschlusseinrichtungen (116, 118, 120) vorgesehen sind.
11. Anordnung nach Anspruch 9 oder 10 ,
mit der Verschlusseinrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1-8.
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