DE1940062U

DE1940062U - Probenabfuellvorrichtung fuer eine fluessigkeitsentnahmeanlage.

Info

Publication number: DE1940062U
Application number: DEC14309U
Authority: DE
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1965-03-26
Filing date: 1966-03-18
Publication date: 1966-06-02
Also published as: CH454287A; GB1111114A; LU50716A1; BE677653A; FR1437674A; ES324663A1

Description

o 1524-3 München, 1 8, fen IaSb

01-G-107/327

Commissariat ä !'Energie Atomique in Paris / Frankreich Probeabfüllvorrichtung für eine Flüssigkeitsentnahmeanlage

Die Neuerung betrifft eine Probenabfüllvorrichtung, die dazu bestimmt ist, in einer Flüssigkeitsentnahmeanlage, insbesondere für radioaktive Flüssigkeit, montiert zu werden.

Diese Vorrichtung ist insbesondere zur Verwendung in automatischen Anlagen geeignet, bei denen der Probenkreislauf nach einem festgelegten Programm ferngesteuert wird. Derartige Anlagen weisen im allgemeinen eine Flasche mit einer elektrischen Sonde auf, in welche eine Nadel eintaucht, deren Ende den Pfropfen einer zu füllenden Flasche durchdringt. Diese Flasche ist evakuiert und nimmt in wiederholten Ansaugvorgängen bestimmte Mengen der Flüssigkeit auf.

Beim Abzapfen von radioaktiver Flüssigkeit sind diese Mengen sehr klein. Die Flaschen haben daher kleine Abmessungen und sind schwierig zu handhaben. Ihr genaues Aufsetzen auf die Nadel erfordert daher große Vorsicht, um sie genau zu zentrieren, und vor allem um zu vermeiden, daß die Nadel beschädigt wird.

Gemäß der vorliegenden Neuerung sollen derartige Flaschen oder Kolben in einfacher Weise und mit automatischen Handgriffen gehandhabt, auf die Abfüllnadel aufgesetzt oder von ihr abgezogen werden, wobei jede Gefahr einer Beschädigung irgendeines empfindlichen Organes vermieden ist.

Gemäß der Neuerung hat eine Probenabfüllvorrichtung folgende am Boden eines dichten Gehäuses befestigte Vorrichtungen? Eine Station zur Aufnahme einer zu füllenden Flasche, eine Abfüllstation, die mit einem Behälter für die abzufüllende Flüssigkeit verbunden ist, und eine Station zum Abführen der gefüllten Flasche, sowie folgende an der Decke des Gehäuses angeordnete

Einführen Einrichtungen; Ein verschiebbares Führungsrohr zum/einer zu füllenden Flasche bis zur Aufnahmestation, einen Hubkolben zur Betätigung eines zum Manövrieren der Flasche zwischen den drei Stationen schwenkbaren und an jeder Station absenkbaren Armes, und einen verschiebbaren Stößel zum Ausstoßen der von dem Arm umgekehrt gehaltenen Flasche in die Abführstation.

Die Flasche wird auf diese Weise durch einfaches Verschieben bzw. Verdrehen des Manövrierarmes bewegt. Sie wird automatisch auf der Nadel zentriert und durch den Hubkolben, dessen Bewegung entsprechend gesteuert wird, auf diese herabgedrückt.

Jede unrichtige Handhabung ist unmöglich, und die Flüssigkeitsentnahme kann daher rasch und ohne Gefahr auch von einer ungeübten Bedienungsperson vorgenommen werden.

Weitere Vorteile und Merkmale der Neuerung ergeben sich aus der

Neuerung folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der

das in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist»

Fig. 1 zeigt eine Probenabfüllvorrichtung im Schnitt längs der

Linie I-I von Fig. 3;
Pig. 2 zeigt die gleiche Vorrichtung im Schnitt längs der Linie

H-II von Fig. 3 5
Fig. 3 ist eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Abnahme des

Gehäusedeckels\
Fig. 4 ist ein Leitungsschema einer Abzapfanlage, an die die

Probenabfüllvorrichtung angeschlossen werden soll; Fig. 5 zeigt in größerem Maßstab die Betätigungsvorrichtung für

den Flaschenschwenk:-arm\
Fig. 6 zeigt ebenfalls in größerem Maßstab die gefüllte Flasche in der Abführstation.

Die in Fig. 1,2 und 3 dargestellte Probenabfüllvorrichtung ist zur Anordnung oberhalb eines Behälters der abzufüllenden Flüssigkeit bestimmt. Sie besitzt ein dichtes Gehäuse 1, durch dessen Boden sich ein Pfropfen 2 erstreckt, der auf der einen Seite mit dem (nicht dargestellten) Behälter und auf der anderen Seite mit einer Abfüllnadel 4 verbunden ist. Der obere Teil des Gehäuses trägt die Einrichtungen zum Manövrieren der zu füllenden Flasche 6,

Das dichte Gehäuse 1 ist vorzugsweise aus rostfreiem Stahl hergestellt und mit einer Bleiumhüllung versehen, so daß erforderlichenfalls ein Schutz gegen radioaktive Kontamination durch

die Flüssigkeit gegeben ist. In einer der Seitenwände des Gehäuses ist ein Beobachtungsfenster 10, beispielsweise aus Bleiglas, vorgesehen» Die obere Wand 12 des Gehäuses ist abnehmbar und bildet einen Deckel, der die innere Kammer dicht abschließt.

-■'Durch diesen Deckel 12 erstreckt sich das Gehäuse 14 einer Hubkolbenvorrichtung, wobei die Stange 15 des Hubkolbens 18 im Inneren des Behäuses 1 einen Manövrierarm 20 zum Manövrieren der Flasche 6 trägt. An der Ai^e^ßnseite des Gehäuses/ist an der Kolbenstange 16 ein Bedienungshandgriff 22 befestigt.

Zwischen dem Handgriff 22 und dem Kolben 18 (Fig. 5) erstreckt sich die Kolbenstange durch einen Verschlußpfropfen 24_s der den Zylinder 14 dicht abschließt. Durch diesen Verschlußpfropfen verläuft ein Zuleitungskanal 26 für ein Druckmittel zum Betätigen des Hubkolbens. Der Durchmesser der Kolbenstange 16 ist in sehr geringem Maße kleiner als der Durchmesser der Mittelöffnung des Pfropfens 24, so daß die Stange sowohl längsverschoben als auch gedreht werden kann. Eine Dichtung 28 dichtet diese Durchtrittsstelle ab ο

In gleicher Weise erstreckt sich die Stange 16 an der Innenseite des Gehäuses 1 durch eine Platte 32, die den Zylinder 14 abschließt. Auch in dieser Platte ist die Stange drehbar und verschiebbar, wobei eine Dichtung 3A diese Durchtrittsstelle völlig abdichtet.

Die Kolbenstange 16 weist feimer an ihrem oberen Ende eine längsgerichtete leder 30 auf, die die Befestigung des Handgriffs 22 bewirkt und ferner mit Längsnuten in dem Pfropfen 24 zusammen- " wirkt, um eine Drehung der Kolbenstange zu verhindern. Die Länge dieser Feder 30 entspricht der senkrechten Hubstrecke des Kolbens 18, so daß bei völlig angehobenem Kolben 18 die Feder 30 aus dem Pfropfen 24 heraustritt und eine freie Drehung der Kolbenstange 16 gestattet»

Der Manövrierarm 20 kann Huf diese Weise eine Drehung ausführen, um die Flasche 6 von einer Station zur anderen zu bewegen» Sodann wird die Flasche, unter Führung durch die in der entsprechenden Mut gleitende Feder 30, oberhalb der gewählten Station abgesenkt". Fig. 3 zeigt die Anordnung der verschieöenen Stationen in dem Gehäuse, nämlich der Station 36 zur Aufnahme der zu füllenden Flasche, der Abfüllstation 2 und der Station 38 zum Abführen der gefüllten Flasche. Diese drei Stationen haben dieselbe Entfernung von der Kolbenstange 16, wobei diese Entfernung der Länge des Manövrierammes zwischen der Kolbersbange 16 und einer Aussparung 40 (Fig. 5 und 6) zur Aufnahme der Flasche 6 entspricht. Diese Aussparung 40 verläuft parallel zur Kolbenstange 16 und weist eine Innenschulter 42 auf, -4fr die im unteren Teil einen Durchmesser hat, der dem Durchmesser der Flasche 6 entspricht, während der Durchmesser ihres oberen Teils erheblich kleiner ist. Ein an dem Arm 42 befestigter und zu der Aussparung 40 konzentrischer Ring 44 trägt eine Dichtung 46, vorzugsweise eine Lippendichtung, die die Flasche 6 festklemmt und in der Aussparung 40 festhält.

Diese Flasche 6 ist mit einem Pfropfen oder einer Kappe 48 aus einem elastomeren Kunststoff oder einem gleichwertigen Material verschlossen, das leicht durchbohrt werden kann, sich aber nach dem Herausziehen der Nadel 4 von selbst schließt.

Oberhalb der beiden Stationen 36 und 38 ist der Deckel 12 in seiner ganzen Dicke von zwei Offnungen durchbrochen, in denen je ein verschiebbares Rohr 48 (Pig. 2) geführt ist. Jedes Rohr wird in seine äußere Stellung durch eine Feder 50 gedrückt, die das Rohr umgibt und zwischen dem Gehäusedeckel 12 und einem Kragen 52 am oberen Ende des Rohres befestigt ist. Die Länge jedes Rohres 48 ist so bemessen, daß dieses genau in eine an die entsprechende Station anschließende Stellung gebracht werden kann, nämlich eine in Verlängerung einer rohrförmigen Halterung 54 zur Aufnahme einer durch das Rohr 48 eingeführten, umgedrehten Flasche 6, und das andere (nicht dargestellte) Rohr ie mit einer rohrförmigen Führung 56, das zur Aufnahme eines Transportbehälters 58 für die gefüllte Flasche 6 bestimmt ist.

Das Rohr zum Einführen des Behälters 58 ist im übrigen abnehmbar und wird, wie in Fig. 2 dargestellt, nach dem Einsetzen des""" Behälters 58 durch einen Zylinder 60 ersetzt, in dem konzentrisch die Stange 62 eines Stößels 64 verschiebbar ist. Mit diesem wird die Flasche 6 gegen die Kraft der Klemmdichtung 46 in den Behälter 58 gestoßen, wobei der Kolben 64 in die Öffnung 40 eindringt, um den Boden der Flasche 6 zu erreichen (Fig. 6). Ebensowie die Rohre 48 wird auch die Stange 62 durch eine Feder 65 in ihre äußere Stellung gedrückt.

Das Führungsrohr 56 erstreckt.^sich durch den Boden des Gehäuses 1 und ist unterhalb des Gehäuses durch einen Schieber 66 verschlossen, der es "von einer Leitung 68 zum Abführen der in dem Behälter 58 untergebrachten Flasche 6 trennt. Diese Leitung 68 mündet in einer pneumatischen Rohrpostleitung oder in einem Transportbehälter für den Transport ins Labor. Der Schieber 66 (Fig.3) gleitet in einer unter dem Gehäuse 1 befestigten Führung 70 und wird mittels einer Stange 72 betätigt, die außerhalb des Gehäuses in einem Handgriff 74 endet. Eine Feder 76 zieht den Schieber 66 in die Yerschlußstellung.

Im Inneren des Gehäuses 1 sind die Rohre 54, der Stopfen 2 und die Führung 56 in der Bodenwand eines Kastens 78 befestigt, der oben und an der dem Beobachtungsfenster 10 gegenüberliegenden Seite offen ist. Dieser Kasten 78 trägt ferner einen Spiegel 80, der an der dem Fenster 10 gegenüberliegenden Wand befestigt ist, und eine Beleuchtungseinrichtung 82 zur Erleichterung der Beobachtung des Abfüllvorgangs.

Der Kasten 78 und das Gehäuse 1 werden mittels einer Leitung 84 unter Unterdruck gehalten, welche die Gehäusewand durchquert und an der Außenseite an ein Vakuumsystem angeschlossen ist. Ein im Deckel 12 angeordnetes senkrechtes Rohr 86 gestattet die ständige Überwachung des Unterdrucks in dem Gehäuse.

Die ganze Probenabfüllvorrichtung wird von einer Platte 88 getragen, die die Basis des Gehäuses 1 bildet, so daß die Vorrichtung an jeder beliebigen Flüssigkeitsentnahmeanlage montiert und

sogar abwechselnd an der einen oder anderen Anlage angeschlossen werden kann. Sie ist jedoch insbesondere geeignet zur Verwendung in einer Anlage, wie sie in Pig. 4 schematisch dargestellt ist. Diese Anlage weist einen(nicht dargestellten) Flüssigkeitsbehälter auf, der unterhalb einer Flasche 90 mit elektrischer Sonde angeordnet ist, in welche die Nadel 4 eintaucht. Mit dieser wird der Verschluß der umgedrehten Flasche 6 durchstoßen« Die Flasche 90 ist über einen Blasenabscheider 92 und ein Filter 94 entweder an eine Belüftungsleitung 95 oder an ein Vakuumsystem 97 angeschlossen, wobei zwei Schieber 96 und 98 abwechselnd den einen oder anderen Weg freigeben.

Die Flasche 90 ist ferner elektrisch mit einem Steuerkasten 100 für die Schieber 98 und 96 verbunden, so daß, wenn das an die Flasche 90 gelegte Vakuum ein Ansaugen der in dem Behälter enthaltenen Flüssigkeit durch das Rohr 91 bewirkt, das Ansteigen der Flüssigkeit auf ein bestimmtes Niveau den elektrischen Kontakt in der Sonde 90 schließt und dadurch ein Schließen des Schiebers 98 und ein Öffnen des Belüftungsschiebers 96 bewirkt. Ein Teil der angesaugten Flüssigkeit läuft dadurch in den Behältei zurück, während der übrige Teil in die Nadel 4 gesaugt wird und in die Flasche 6 eindringt. Danach wird der Schieber 96 geschlossen, der Schieber 98 geöffnet,und das Vakuum in der Flasche bewirkt das Ansaugen einer weiteren Flüssigkeitsmenge. Wenn die gewünschte Flüssigkeitsmenge, die in die Flasche gefüllt werden soll, erreicht ist, unterbricht sich der Arbeitszyklus von selbst. Gemäß der Neuerung kann nun die Verschiebung des Kolbens 18, vorzugsweise unter Steuerung durch ein Elektroventil, bewirkt

werden oder automatisch erfolgen» Da sich dann der Kolben 18 und damit auch die Stange 16 in der oberen Stellung befinden und die Feder 30 aus der entsprechenden Nut des Stopfens 24 herausgetreten ist, kann durch Betätigung des Handgriffs 22 die Stange 16 derart gedreht werden, daß sich die Feder 30 über der nächsten Nut befindet.

Die Flasche 6 befindet sich dann über dem Behälter 58. Durch Absenken des Kolbens 18 wird sie an den Behälter angenähert; und dann mittels des Stößels 64 aus dein Arm 20 herausgestoßen und in den Behälter 58 hineingedrückt. Der Arm 20 wird dann mit Hilfe des Hubkolbens wieder angehoben und kann eine weitere Drehung in umgekehrter Eichtung ausführen, wobei die Feder 30 wiederum die Führungsnut wechselt, und in eine Stellung oberhalb der Aufnahmestation zurückkehrte, um eine durch das Rohr 48 eingeführte Flasche aufzunehmen»

Man erkennt, daß keine dieser Bewegungen besondere Vorsicht erfordert, da die senkrechten Bewegungen durch die Hublänge des Hubkolbens begrenzt werden, während die Drehbewegungen durch das Einrasten in den Nuten bestimmt werden. Im übrigen gestattet das Fenster 10 die Beobachtung der Bewegungen. Die Zentrierung der Flasche auf der Nadel ist stets gesichert, und es besteht keine Gefahr einer Beschädigung der Nadel durch irgendeine ungeschickte Bewegung. Eine Vorrichtung dieser Art hat zehn Monate lang bei täglich sechs Abfüllvorgängen befriedigend gearbeitet, ohne daß es jemals nötig war, die Nadel auszuwechseln. Die Proben-

abfüllvorriciitung kann in einfacher Weise auch von einer ungeübten Bedienungsperson betätigt werden, und diese ist erforderlichenfalls durch das Bleigehäuse in wirksamer Weise gegen radioaktive Strahlung oder Kontamination geschützt.

Die Vorrichtung kann in einer teilweise oder ganz aktiven bzw. heißen Zone angeordnet sein, wobei wegen der Geschwindigkeit des Abfüllvorgangs die Bedienungsperson nur während einer sehr geringen Zeit der Strahlung ausgesetzt ist.

Ein Transport der Vorrichtung von einer Stelle zur anderen wird erleichtert durch ihre geringen Abmessungen und ihr kleines Gewicht. In bestimmten Fällen kann die Vorrichtung mittels an der Platte 88 befestigter Ringe 102 (Fig. 2) beispielsweise an einem vorhandenen Gestänge aufgehängt werden,

Verschiedene Abänderungen der beschriebenen Ausführungsformen sind selbstverständlich möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Claims

876*18,3.66 ff Schutzansprüche

1.) Probenabfüllvorriclitung für eine Flüssigkeitsentnahnieanlage, insbesondere für radioaktive Flüssigkeit, gekennzeichnet durch folgende am Boden eines dichten Gehäuses (1) befestigte Einrichtungen; Eine Station (36) zur Aufnahme einee zu füllenden Flasche (6), eine Abfüllstation (2), die mit einem Behälter für die abzufüllende Flüssigkeit verbunden ist, und eine Station (38) zum Abführen der gefüllten Flasche, sowie durch folgende an der Decke des Gehäuses angeordnete Einrichtungen: Ein verschiebbares Führungsrohr (48) zum Einführen einer zu füllenden Flasche bis zur Aufnahmestation (36), einen Hubkolben (14,18) zur Betätigung eines zum Manövrieren der Flasche zwischen den drei Stationen schwenkbaren und an jeder Station absenkbaren Armes(20), und

i)

einen verschiebbaren Stößel/zum Ausstoßen der von dem Arm (20)

at)

umgekehrt gehaltenen Flasche in die Ab führ st at ion/»

2.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (16) des Hubkolbens eine Feder (30) zur drehfesten Führung aufweist, die mit Längsnuten in der Kolbenstangea.-führung zusammenwirkt,

3«) Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Arm (20) zum Manövrieren der Flasche im rechten Winkel an der Kolbenstange (16) befestigt ist und eine zu der Kolbenstange parallele Ausnehmung/zur Aufnahme der Flasche/aufweist.

4.) Vorrichtung nach Anspruch 3₅ dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (40) zur Aufnahme der Flasche beidseitig offen ist und

eine Innenschulter (42) als Anlage für den Piaschenboden aufweist; wobei die Flasche durch eine Klemmdichtung (46) festgehalten wird.

5.) Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfüllstation von einem durch den Gehäuseboden tretenden Pfropfen (2) gebildet wird, der an einem Ende ein Verbindungsrohr zu dem Behälter der abzufüllenden Flüssigkeit und am anderen Ende eine zu diesem Rohr koaxiale Abfüllnadel (4) trägt.

6.) Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein verschiebbares Rohr zur Zuführung eines Transportbehälters für die gefüllte Flasche zur Abführstation (38) durch die Gehäusedecke hindurchtritt und durch eine Feder in seiner oberen Stellung gehalten wird.

7.) Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr zum Einführen des Behälters und der Stößel jj64) abnehmbar ausgebildet und abwechselnd in dieselbe Öffnung der oberen Gehäusewand einsetzbar sind.

8.) Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7? dadurch gekennzeichnet, daß die Abführstation (38) ein sich durch den Gehäuseboden erstreckendes Rohr (56) zur Aufnahme des Behälters und einen im Boden verschiebbaren Schieber (66) aufweist, der dieses Rohr von einer Abführleitung (68) trennt.

9.) Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Gehäuse eine Einrichtung zum Regeln (84) und Überwachen (86) des in dem Gehäuse herrschenden Unterdrucks vorgesehen ist =

10.) Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse zweiteilig ausgeführt ist, wobei sein oberer Teil bzw. sein Deckel den Hubkolben, die verschiebbaren Eohre und die Einrichtungen zur Druckkontrolle trägt.

11.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in einer der Seitenwände/ein Beobachtungs-

(10)
fenster/angeordnet ist.