DE69416745T2

DE69416745T2 - Vorrichtung mit Reinigungsmittel zum Füllen von geschlossenen Behältern mit einer Nadel

Info

Publication number: DE69416745T2
Application number: DE69416745T
Authority: DE
Inventors: Arnaud Delahaye; Michel Herbreteau; Robert Marchand
Original assignee: Compagnie Generale des Matieres Nucleaires SA
Current assignee: Orano Demantelement SAS
Priority date: 1993-08-05
Filing date: 1994-08-03
Publication date: 1999-09-02
Anticipated expiration: 2014-08-04
Also published as: JP3340247B2; DE69416745D1; JPH07198724A; CA2129486A1; KR100306017B1; EP0637740B1; US5518049A; FR2708743B1; EP0637740A1; KR950006445A; FR2708743A1

Description

Die Erfindung betrifft eine mit Reinigungseinrichtungen ausgestattete Vorrichtung zum Füllen eines geschlossenen Behälters mittels einer Nadel.
Ihr Anwendungsgebiet sind Anlagen zur Analyse gefährlicher, insbesondere radioaktiver Flüssigkeiten, wo die die Flüssigkeitsproben enthaltenden Behälter auf pneumatischem Wege in einem Leitungsnetz zu verschiedenen Stationen, insbesondere Analysestationen transportiert werden. Jedoch müssen die Behälter vorher gefüllt werden, weshalb eine dieser Stationen für das Füllen eingerichtet ist. Diese Station umfaßt im wesentlichen wenigstens einen Füllflüssigkeitsheber, der mit einer Nadel zum Durchstechen des Behälters endet, und eine Stulpe mit einem vor der Nadel durchlochten Boden. Der zu füllende Behälter wird in einen Korb gegeben, der in der Stulpe gleitet und der während des größten Teils der Fülloperationen etwas über dem Boden der Stulpe gehalten wird und der auf den Boden der Stulpe abgesenkt wird, um das Durchstechen des Bodens des Behälters durch die Nadel zu bewirken. Eine solche Vorrichtung ist aus dem Dokument EP-A-051109 bekannt.
Die aus dieser Konzeption resultierenden Nachteile sind mit der Verunreinigung der Hülle des Behälters und sogar des Bodens der Stulpe verbunden. Der Füllflüssigkeitsheber kann nämlich von Betriebsstörungen betroffen sein, die sich durch kleine Flüssigkeitsspitzer auf dem Behälter und dem Boden der Stulpe ausdrücken, oder durch ein einfaches Sickern längs der Nadel auf den Boden der Stulpe, um das Durchstechloch herum. Die große Geschwindigkeit (15 m/s), die die Behälter während ihres Transfers in den Leitungen erreichen, führt dann im allgemeinen zu einer Verteilung der Tröpfchen in den Leitungen und zu einer Verunreinigung, die sich in dem gesamten Netz ausbreiten kann, vor allem aufgrund der Treibluftbewegungen.
Die Erfindung betrifft eine Verbesserung einer existierenden Füllvorrichtung und hat den Zweck, den Boden des Behälters und die Innenseite des Bodens der Stulpe zu reinigen, um sie von den verunreinigenden Flüssigkeiten zu befreien, die sie kontaminieren können.
Sie betrifft in ihrer allgemeinsten Form eine Füllvorrichtung für einen geschlossenen Behälter, umfassend: einen mit einer Nadel zum Durchstechen des Bodens des Behälters endenden Füllflüssigkeitsheber, eine Stulpe mit einem Boden, gebildet durch eine vor der Nadel durchlochte Wand, beweglich in Richtung Nadel und angeschlossen an ein Netz von Leitungen zur Beförderung der Behälter auf pneumatischem Wege, und einen Korb, in der Stulpe befindlich und angebracht, um den Behälter etwas über dem Boden der Stulpe zu halten; dadurch gekennzeichnet, daß die Stulpe mit Düsen ausgestattet ist, um den Boden des durch die Stulpe gehaltenen Behälters und die Innenseite des Stulpenbodens mit Reinigungsflüssigkeit zu bespritzen.
Die verunreinigende Flüssigkeit rieselt dann zusammen mit der Reinigungsflüssigkeit in einen Ablauf unterhalb der Stulpe und der Nadel, wo sie keinen Schaden mehr anrichten kann.
Weitere Einrichtungen können die Erfindung vervollständigen, z. B. zusätzliche Spritzdüsen, um Reinigungsflüssigkeit auf die Nadel zu spritzen, und Einrichtungen, um den Boden des Behälters und die Innenseite des Bodens der Stulpe zu trocknen. Außerdem ist es vorteilhaft, die Düsen so auszurichten, daß sie den Boden des Behälters schräg bespritzen, wobei die Waschflüssigkeit dann vom Boden des Behälters auf die Innenseite des Bodens der Stulpe zurückprallt.
Die Erfindung wird nun mit Hilfe folgender Figuren beschrieben:
- die Fig. 1 ist eine allgemeine Ansicht der Füllvorrichtung,
- die Fig. 2 ist eine Detail, das die wesentlichen Teile zeigt,
- die Fig. 3 ist ein Schnitt entsprechend der Linie III-III der Fig. 2,
- die Fig. 4 ist ein Detail der Fig. 3, das die Art der Waschung zeigt.
Die Füllvorrichtung umfaßt in Wirklichkeit (Fig. 1) mehrere Füllköpfe 1, die in zwei konzentrischen Ringen in einer Wanne angeordnet sind. Jeder der Füllköpfe 1 ist durch einen mit einer Nadel 5 endenden Blasenheber 4 mit einem Flüssigkeitsspeicher 3 verbunden. Die Wanne 2 ist ein sehr verunreinigter Behälter, versehen mit einem Deckel 7, der sie von der Außenseite trennt, aber durchlocht ist, wobei die Stelle der Durchlochung von einem Werkzeug- bzw. Vorrichtungsträger 8 eingenommen wird. Der Deckel 7 dreht sich um eine nicht dargestellte Achse, die zusammenfällt mit derjenigen der durch die Füllköpfe 1 gebildeten Ringe.
Der Vorrichtungsträger 8 umfaßt eine Anschlußleitung 9 an ein Pneumatik-Transferleitungsnetz, von dem ein Ende 10 dargestellt ist, das vertikal verschiebbar ist, bis es mit der Anschlußleitung 9 verbunden ist. Der Vorrichtungsträger 8 umfaßt noch eine Mittelwelle 11, drehbar um ihre eigene Achse, um - wenn nötig - eine Stulpe 12, die sich zunächst unter der Anschlußleitung 9 oder über einem Füllkopf 1 befindet, über eine Stelle des anderen durch die Füllköpfe 1 gebildeten Rings zu bringen. Die Mittelwelle 11 durchquert den Vorrichtungsträger 8 und erstreckt sich unter ihm.
Die Stulpe 12, besser zu sehen in Fig. 2, umfaßt insbesondere einen zylindrischen Oberteil 13, verbunden mit einem schalenförmigen Boden 14, dessen Wand direkt vor einer Nadel 5 durchlocht ist. Die Durchlochung ist mit 15 bezeichnet.
Die Stulpe 12 ist durch eine Leitung 17 einer optischen Faser 18 mit einem Hohlkolben 16 verbunden, wobei die optische Faser sich in dem Hohlkolben erstreckt und dann seine Wand durchquert, um in dem zylindrischen Teil 13 zu enden. Außerdem umfaßt die Stulpe 12 eine Luftzufuhr 19, die im Boden 14 der Stulpe endet. Die Luftzufuhr 19 kommuniziert mit dem Innern des Hohlkolbens 16, der über nicht dargestellte Einrichtungen, die sich außerhalb des Vorrichtungshalters 8 befinden, mit Luft gefüllt werden kann.
In Fig. 1 sieht man, daß der Hohlkolben 16 noch eine Luftleitung 20 und eine Wasserleitung 21 umfaßt und in Lagern 22 axial im Innern der Welle 11 gleiten kann, um die Stulpe 12 aus der dargestellten Stellung in diejenige abzusenken, die strichpunktiert angedeutet ist und wo ein unterer Kragen 23, gebildet durch die Unterseite des Bodens 14, sich auf die Kontaktfläche 6 setzt, um die Nadel 5 herum, die durch die Bohrung 15 in den Boden 14 eindringt.
Der Vorrichtungsträger 8 ist selbst beweglich in der Gleitrichtung des Hohlkolbens 16 und er schiebt dann einen Korb 24 von zylindrischer Form und partiell in der Stulpe 12 enthalten in Richtung von deren Boden. Der Vorrichtungsträger 8, Träger der Mittelwelle 11, und der Hohlkolben 16 sind also unabhängig voneinander verschiebbar, sind aber drehfest miteinander verbunden wegen des Einsetzens des Korbs 24 in die Stulpe 12 und des Befestigens des Korbs 24 an einer Platte 25, die die Mittelwelle 11 bewegt. Ein Behälter R, vom Korb 24 gehalten, dessen Boden F aus diesem aus einem Loch 26 vorsteht, das die Unterseite des Korbs 24 durchquert, wird also verschoben und über einen Entnahmekopf 1 gebracht, gewählt in Abhängigkeit von der Drehung des Drehdeckels 7, dann abgesenkt auf die Nadel 5 des Entnahmekopfs 1, die schließlich den Boden F durchsticht. Noch genauer bringt die Drehung des Drehdeckels 7 den Behälter R in Reichweite eines Entnahmekopfs 1 von jedem der Ringe, und die Wahl zwischen diesen beiden Köpfen erfolgt durch eine Drehung der Mittelwelle 11, deren Achse sich auf halber Distanz zu den beiden Ringen befindet und auf die der Behälter R exzentriert ist. Ein Luftdruck auf die Oberseite des Behälters R kann zusätzlich zum Gewicht des Behälters den Durchstich erzwingen.
Die verschiedenen beweglichen Teile werden durch elektrische Motoren oder pneumatische Einrichtungen und Transmissionen bewegt, die nicht dargestellt sind, da sie nicht Gegenstand irgendeines neuartigen Details sind und schon in existierenden und bekannten Vorrichtungen vorhanden sind. Die Leitungen sind über dem Vorrichtungsträger 8 durch Schläuche, die nicht dargestellt sind, an ortsfeste Wasser- und Luftversorgungsleitungen angeschlossen.
In Fig. 2 sieht man, daß die Wasserleitung 21 sich außerhalb des Hohlkolbens 16 teilt, im Innern des Bodens 14 oder vor ihm, um Spritzdüsen zu speisen, die sich in dem Boden 14 der Stulpe 12 befinden. In der hier vorliegenden Ausführungsform sind es zehn, d. h. drei Düsen 27 zum Bespritzen des Behälters R, sechs Sperrdüsen 28 und eine Düse 29 zum Bespritzen der Nadel 5. Die drei Düsen 27 zum Bespritzen des Behälters münden in dem Hohlraum 30, abgegrenzt durch eine Innenseite 31 der Wand des Bodens 14 und in der Nähe des Bodens dieses Hohlraums 30, nicht weit von der Bohrung 15 entfernt, und sie sind ausreichend schräg ausgerichtet (s. auch die Fig. 4), um das Wasser gegen den Boden F des Behälters R zu spritzen, wobei der Aufprallwinkel ausreicht, um durch das Zurückspritzen des Wassers vom Boden F des Behälters R auf die Innenseite 31 auf der gesamten Fläche der Innenseite 31 einen Wirbel zu bilden, so daß diese vollständig bespritzt und gewaschen wird. Die Flüssigkeitströpfchen, die die Nadel 5 durch unbeabsichtigte Spritzer eventuell kontaminieren, fließen zunächst durch die Bohrung 15, dann der Kontaktfläche 6 entlang und schließlich in einen Ablauf, der sich unter der Wanne 2 befindet und nicht dargestellt ist. Dieser Ablauf kann ein einfacher Sammler der durch Schwerkraft herabrieselnden Flüssigkeit sein und sein Aufbau erfordert keine besonderen Finessen, denn die sich unter dem Drehdeckel 7 befindliche Füllkammer kann ohne Schaden kontaminiert bleiben.
Die Innenseite 31 ist gekrümmt und glatt, ohne brüske Neigungsänderungen, die Winkel bilden könnten, in denen Tröpfchen hängen bleiben könnten.
Die sechs Sperrdüsen 28 münden ganz oben im Hohlraum 30, fast in Höhe des zylindrischen Teils 13, und sie spritzen mit geringem Druck und kleinen Mengen, wobei ihre zusammenwirkenden horizontalen Strahlen den Boden F tangieren, um ihn zu waschen, insbesondere den seiner ebenen Endfläche nahen zylindrischen Teil, den die Nadel 5 durchsticht. Die aus den Sperrdüsen 28 austretenden Strahlen haben auch die Aufgabe, die Teile der von den Spritzdüsen 27 stammenden Strahlen zu brechen, die zu weit nach oben gelangen und eventuell kontaminierte Tröpfchen auf höhere Teile des Behälters R spritzen könnten. Die Sperrdüsen 28 befinden sich über den Düsen 27 zum Bespritzen des Behälter R und ihre Strahlen können auch seitlich schräg sein, um den Wirbel auf der Innenseite 31 zu verstärken.
Die Düse 29 zum Bespritzen der Nadel sitzt in dem Kragen 23, ist auf die Nadel 5 gerichtet und dient dazu, diese zu reinigen. Vorgesehen ist eine einzige Düse, aber man könnte mehrere davon um die Nadel 5 herum anordnen. Da diese Düse 29 nach den anderen in Funktion tritt, wenn das Waschwasser des Hohlraums 30 und des Bodens F abgeflossen ist, braucht sie ein spezielles Versorgungsnetz, was erklärt, warum man versucht sein könnte, auf sie zu verzichten. Sie ist übrigens nicht unverzichtbar und stellt eher eine zusätzliche Vorsichtsmaßnahme dar.
Die Vorrichtung umfaßt ebenfalls ein Trocknungssystem, sehr gut sichtbar in den Fig. 2 und 3, das eine Vakuumpumpe 35 an der Unterseite der Druckluftleitung 20 umfaßt, die dort lokal durch eine Querschnittsverengung einen Unterdruck erzeugt. Eine Leitung 36 endet am Hals bzw. der Düse der Vakuumpumpe 35 und endet in einer Nut 37, vorgesehen hinter der Oberseite der Innenfläche 31, die nur vier Öffnungen 38 mit dem Hohlraum 30 verbinden. Diese Öffnungen 38 sind also Ansaugöffnungen, durch die das restliche Waschwasser von der Innenseite 31 und dem Boden F des Behälters R abgesaugt wird, um durch die Öffnung 39 der Druckluftleitung 20 ausgestoßen zu werden. Die Ansaugeinrichtung aus einem Luftstrom und einer statischen Einrichtung zur Erzeugung von Unterdruck ist eine vorteilhafte Lösung, den es kann die Luft aus den Transferleitungen benutzt werden, fast ohne Komplizierung für die Vorrichtung.
Der Behälter R wird nach Trocknung in das Netz 10 geschickt. Dazu läßt man Luft in den Hohlkolben 16 und die Luftleitung 19 strömen. Die optische Faser 18 ermöglicht festzustellen, ob sich ein Behälter R auf dem Boden des Korbs 24 befindet.
Der Korb 24 hat ein Fenster 40, das normalerweise einen Teil eines Kragens C des Behälter R zeigt, der sich über dem Boden F befindet und dessen Zweck es ist, den Behälter R in den Druckluftleitungen zu führen und außerdem den Behälter R in dem Korb 24 zurückzuhalten, indem er diesen daran hindert, durch das Loch 26 zu fallen. Der Kragen C ist aufgrund seiner Farbe oder eines anderen Erkennungsmerkmals durch die optische Faser 18 feststellbar.
Das in den Fig. 2 und 4 dargestellte Waschen erfolgt, wenn die Stulpe 12 und der Korb 24 von der Durchstichnadel 5 abgehoben wurden und in die Stellung der Fig. 1 zurückgekehrt sind, nach dem Füllen des Behälters R.
Das Trocknen erfolgt nach einer Rückkehr der Stulpe auf die Kontaktfläche 6, wobei der Korb 24 abgehoben bleibt, um den Boden F von der Nadel zu entfernen und den Einstich in den Hohlraum 30 zu schließen und zu ermöglichen, den Behälter R mit der durch den Hohlkolben 16 gelieferten Luft nach oben und in das pneumatische Transfernetz zu treiben.

Claims

1. Vorrichtung zum Füllen eines geschlossenen Behälters (R) , umfassend: einen mit einer Nadel (5) zum Durchstechen des Bodens (14) des Behälters (F) endenden Flüssigkeitsfüllungsheber (4), eine Stulpe (12) mit einem Boden (14), gebildet durch eine vor der Nadel (5) durchlochte Wand (15); beweglich in Richtung Nadel und angeschlossen an ein Netz von Leitungen (9, 10) zur Beförderung der Behälter auf pneumatischem Wege; und einen Korb (24), in der Stulpe befindlich und angebracht, um den Behälter (R) etwas über dem Boden (14) der Stulpe zu halten;

dadurch gekennzeichnet,

daß die Stulpe (12) mit Düsen (27, 28) ausgestattet ist, um den Boden (F) des durch die Stulpe gehaltenen Behälters und die Innenseite (31) des Stulpenbodens mit Reinigungsflüssigkeit zu bespritzen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einige der Düsen (27) so ausgerichtet sind, daß sie den Boden des Behälters schräg bespritzen und ein Zurückspritzen der Reinigungsflüssigkeit vom Boden des Behälters in Richtung Innenseite des Stulpenbodens verursachen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß einige der Düsen (28) tangential zum Behälterboden ausgerichtet sind, in Höhe des Bodens (F) des Behälters und eines angrenzenden Teils des Behälters.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß einige der Düsen (27, 28) so ausgerichtet sind, daß sie die Innenseite (31) des Bodens der Stulpe schräg bespritzen und dort einen Reinigungsflüssigkeitswirbel bilden.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stulpe mit wenigstens einer Düse (29) zum Bespritzen der Nadel mit Reinigungsflüssigkeit versehen ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stulpe Trocknungseinrichtungen (35 bis 38) des Bodens (F) des Behälters (R) und der Innenseite (31) der Bodenwand (14) der Stulpe (12) umfaßt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknungseinrichtungen gebildet werden durch ein Saugsystem, das eine Druckluftleitung (20) und eine statische Unterdruckerzeugungseinrichtung (35) umfaßt.