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Druckgefäß mit lösbarem Anschluß an eine Rohrleitung Die Erfindung
betrifft ein Druckgefäß mit lösbarem Anschluß an eine Rohrleitung, insbesondere
ein auswechselbares Druckrohr eines Kernreaktors. Das erfindungsgemäße Druckgefäß
ist dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Rohrleitung und dem Gefäß eine aus
einer festen Dichtung und einer Gleitdichtung bestehende Doppeldichtung angeordnet
ist und der Raum zwischen der festen Dichtung und der Gleitdichtung mit einer Leitung
für die Zuführung oder die Ableitung von flüssigen oder gasförmigen Medien in den
und aus dem durch die Gleitdichtung abgeschlossenen Raum bei geöffneter fester Dichtung
vorgesehen ist.
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Es ist bekannt, Dichtungen, deren Dichtheit besonders wichtig ist,
dadurch zu kontrollieren, daß zwei Dichtflächen nebeneinander angeordnet werden
und der dazwischenliegende Raum mit einem Druckmeßgerät oder einem Spurendetektor
verbunden wird. Die für diesen Zweck bisher verwendeten zwei festen Dichtungen haben
den Nachteil, daß sie einen bedeutenden Rauin für die Unterbringung der beiden Dichtungen
nebeneinander benötigen. Außerdem wird bei einem gegenseitigen Abheben der durch
die Dichtung verbundenen Teile die dichtende Wirkung beider Dichtungen unterbrochen.
Ubrigens ist es bei z. B. zwei konzentrisch angeordneten Anpreßdichtungen oft schwierig,
ein gleichmäßiges Aufliegen der beiden Dichtungen zu erzielen, was zu Undichtheiten
führt.
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Zwei hintereinander angeordnete Gleitdichtungen haben andererseits
den Nachteil, daß sie nicht die genügende Sicherheit in bezug auf Dichtwirkung aufweisen.
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Bei einer bekannten Anordnung mit einer hintereinander angeordneten
festen Dichtung und einer Gleitdichtung besteht nicht die Möglichkeit einer Zuführung
oder Ableitung von flüssigen oder gasförmigen Medien aus dem Zwischenraum zwischen
den Dichtungen, und es werden dabei auch nicht die erfindungsgemäßen Wirkungen erzielt.
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Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten
Ausführungsbeispieles erläutert.
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In der Figur ist die Verbindung eines Spaltstoffelementes eines Atomkernreaktors
mit der Anschlußleitung für Kühlmittel dargestellt. Das Druckrohr 40 eines Spaltstoffelementes
ist an seinem Ende mit einer zylindrischen Außenfläche 41 versehen, deren Durchmesser
um ein kleines Maß geringer ist als der Durchmesser einer am Ende eines Anschlußteiles
42 ausgebildeten zylindrischen Bohrung 43. Die zylindrische Bohrung 41 ist in ihrem
dem Ende des Anschlußteiles 42 zugewandten Teil mit Ringnuten 44 nach der Art
einer
Labyrinthdichtung versehen. Am anderen Ende der Bohrung 43 ist der Anschlußteil
42 mit einer Nut 45 versehen, in welcher sich ein Dichtungsring 46 befindet. Gegen
diesen Dichtungsring wird das entsprechend ausgebildete Ende des Druckrohres 40
gedrückt. Zwischen den Ringnuten 44 und der Nut 45 ist der Halteteil 42 mit einer
Öffnung 47 versehen, an welche sich eine Rohrleitung 48 anschließt. Das Druckrohr
40 ist mit Vorsprüngen 50 nach der Art eines Bajonettverschlusses versehen welche
mit entsprechenden Vorsprüngen 51 eines Halteteiles 52 zusammenwirken. Der Halteteil
52 ist zu diesem Zweck um den Anschlußteil 42 drehbar, ist in dessen Achsenrichtung
verschiebbar und ist außerdem mit Ausschnitten 53 versehen, welche ein Durchführen
des Rohres 48 und weiterer nicht dargestellter Zuleitungen des Anschlußteiles 42
gestatten. Das Druckrohr 40 ist weiter noch mit Vorsprüngen 54 versehen.
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Während des Betriebes wird das Druckrohr 40 des Spaltstoffelementes
durch den Halterteil 52 gegen den Anschlußteil 42 gedrückt. Die Dichtung46 bewirkt
eine hermetische Verbindung des Druckrohres mit dem Anschlußteil. Aus dem Anschlußteil
wird dem Druckrohr Kühlmittel zugeführt, welches im Spaltstoffelement erhitzt und
in nicht dargestellter Weise aus dem Druckrohr durch den Anschlußteil 42 wieder
abgeleitet wird. Aus dem Zwischenraum zwischen den Teilen 40 und 42, welcher sich
zwischen der Dichtung 46 und der durch die Ringnuten 44 gebildeten Labyrinthdichtung
befindet,
wird durch das Rohr 48 und einen nicht dargestellten Ventilator dauernd Luft angesaugt
und einem Spurendetektor, welcher in diesem Falle strahlungsempfindlich ist, zugeführt.
Die Luft dringt dabei durch den Zwischenraum zwischen den Teilen 52 und 42, durchdringt
langsam die Labyrinthdichtung und wird durch das Rohr 48 abgesaugt.
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Sobald die Dichtung 46 durchlässig sein sollte, stellt der Spurendetektor
dies fest. Auf Grund der Anzeige des Spurendetektors kann der Druck, welcher durch
den Befestigungsteil 52 auf das Druckrohr ausgeübt wird, vergrößert werden. Genügt
das nicht, was wieder an der Angabe des Spurendetektors feststellbar ist, muß die
Dichtung 46 ersetzt werden.
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Soll nun aus irgendeinem Grunde, z. B. wegen Verbrauch des Spaltstoffes,
das Spaltstoffelement 40 ausgewechselt werden, so wird zuerst der Teil 52 gesenkt,
was eine Lösung der Dichtung 46 zur Folge hat. Sollte das Druckrohr 40 im Teil 42
festhaften, so wird bei einer weiteren Senkung des Teiles 52 der Vorsprung 54 des
Druckrohres 40 durch das Ende des Teiles 52 erreicht und das Druckrohr 40 unter
Kraftanwendung vom Anschlußteil 42 gelöst. Da bei diesem Vorgang die Kühlmittelzufuhr
zum Spaltstoffelement unterbrochen sein muß und infolgedessen seine Temperatur in
gefährlichem Maße ansteigen könnte, kann nach dem Abheben des Druckrohres 40 von
der Dichtung 46 durch das Rohr 48 der Innenraum des Druckrohres mit Wasser gefüllt
werden, welches das Spaltstoffelement während des Auswechselvorganges kühlt.
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Dabei verhindert die Labyrinthdichtung einen bedeutenderen Wasserverlust
nach außen. Nun kann durch Drehung des Halteteiles 52 der durch die Vorsprünge 50
und 51 gebildete Verschluß außer Eingriff gebracht werden, worauf es möglich ist,
das Druckrohr 40 mit dem Spaltstoffelement nach unten zu entfernen. Ein neues Spaltstoffelement
wird von unten in die Bohrung 43 des Halteteiles 42 eingeführt, durch den Teil 52
erfaßt und gegen den Teil 42 gepreßt. Darauf kann wieder die Zufuhr von Kühlmittel
geöffnet und der Absaugevorgang durch die Rohrleitung 48 eingeleitet werden.
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Durch die erfindungsgemäße Dichtung wird es ermöglicht, eine Doppeldichtung
mit Leckkontrolle auszubilden, ohne daß bei ineinanderzuschiebenden Teilen der Durchmesser
der Dichtung anwachsen würde.
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Dabei besteht der Vorteil, daß auch nach einem Lösen der Hauptdichtung
die zweite Dichtung noch so lange wirksam ist, als die beiden Teile ineinandergeschoben
bleiben. Wird die zweite Dichtung als Labyrinthdichtung ausgebildet, so hat das
außerdem den Vorteil, daß durch diese Dichtung eine kleine Zufuhr des die Einrichtung
umgebenden Mediums, z. B. Luft, ermöglicht wird, welches dann als Transportmittel
für die durch die Hauptdichtung ausgetretenen Stoffe dient und diese zum Spurendetektor
bringt. Dabei kann mit Vorteil die Absaugvorrichtung so dimensioniert sein, daß
sie auch im Falle einer größeren Undichtheit der Hauptdichtung fähig ist, die Leckmenge
vollständig oder zumindest zum größten Teil abzusaugen und deren Austreten in das
die Einrichtung umgebende Medium zu verhindern. Es ist auch möglich, bei ge-
öffneter
Hauptdichtung in den noch durch die zweite Dichtung abgedichteten Raum durch die
zum Absaugen dienenden Öffnungen gasförmige oder flüssige Mittel einzuführen oder
aus diesen abzusaugen. Das kann, wie in den Ausführungsbeispielen beschrieben worden
ist, z. B. zur Durchspülung des Innenraumes oder zu Kühlungszwecken geschehen.
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Unter Gleitdichtung wird allgemein eine Dichtung verstanden, welche
zum gegenseitigen Abdichten koaxialer, zylindrischer Flächen dient. Da die bei Schiebedichtungen
verwendeten Elemente die Eigenschaft haben, gegenüber kleineren Änderungen des Abstandes
der beiden abzudichtenden Flächen unempfindlich zu sein, kann man im Sinne der Erfindung
gewisse Vorteile auch dadurch erzielen, daß man die bei Schiebedichtungen verwendeten
Elemente auch zum Abdichten anderer als koaxialer, zylindrischer Flächen verwendet.
Es sind Ausführungen der Erfindung denkbar, bei welchen sich eine solche Dichtung
z. B. in einer konischen Fläche befindet und mit einer ebenfalls konischen Fläche
zusammenwirkt. Es ist auch möglich, diese Dichtung anstatt in einer zylindrischen
oder in einer konischen Fläche auch in einer ebenen Fläche auszubilden. An das Beispiel
der F i g. 2 angewendet, würde sich die Labyrinthdichtung 44 in einer zur Ebene
der Dichtung 46 parallelen Ebene befinden und mit einer entsprechenden Fläche des
anderen Teiles zusammenwirken. Diese Anordnung kann dort von Vorteil sein, wo es
weniger auf den kleinen Durchmesser der Dichtung als auf deren Kürze ankommt. Gegenüber
dem Fall mit zwei konzentrischen Hochdruckdichtungen gewinnt man den Vorteil, daß
die Schwierigkeiten beseitigt werden, welche durch die Notwendigkeit der Erzielung
einer gleichmäßigen Auflage der beiden Hochdruckdichtungen verursacht sind.