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WO2018099979A1 - Förderanlage für endlager - Google Patents

Förderanlage für endlager Download PDF

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WO2018099979A1
WO2018099979A1 PCT/EP2017/080833 EP2017080833W WO2018099979A1 WO 2018099979 A1 WO2018099979 A1 WO 2018099979A1 EP 2017080833 W EP2017080833 W EP 2017080833W WO 2018099979 A1 WO2018099979 A1 WO 2018099979A1
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WO
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conveyor
carrier
cable
conveying system
conveying
Prior art date
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PCT/EP2017/080833
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Inventor
Wolfgang Schubert
Carsten Frank
Michael Flender
Andreas Koch
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Siemag Tecberg GmbH
Original Assignee
Siemag Tecberg GmbH
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Ceased legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B11/00—Main component parts of lifts in, or associated with, buildings or other structures
    • B66B11/0065—Roping
    • B66B11/008—Roping with hoisting rope or cable operated by frictional engagement with a winding drum or sheave
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B11/00—Main component parts of lifts in, or associated with, buildings or other structures
    • B66B11/0065—Roping
    • B66B11/0075—Roping with hoisting rope or cable positively attached to a winding drum

Definitions

  • the present invention relates to a conveyor system for repository with vertical or inclined shafts, as described by the preamble of independent claim 1.
  • the final disposal of toxic and in particular also radiant waste generally provides for a delivery of the reusable waste packages to the repository via a rail and / or road connection, which can also connect the repository to a conditioning system.
  • a conditioning system e.g. Fuel rods irradiated fuel or the waste from a reprocessing endlagerhan conditioned.
  • the transshipment area of a repository in which waste packages are taken from the delivery vehicles is usually divided into areas for the handling of heat-generating and negligible heat-generating waste. Separate crane systems and buffer halls are usually available for the two areas.
  • the rule in the storage is that waste packages are provided directly to final disposal after an incoming inspection.
  • the waste packages can be placed, for example, on rail-bound platform cars, which are moved by means of an underfloor conveyor system. About Querverschübe the plateau trolley reaches the area of the shaft conveyor.
  • Known repository concept provide that the mine building of Enlagers is accessed via several, preferably two shafts. Underground, the emplacement sole connects to the two shafts. The cableway and material transports usually take place via the first shaft. Via the second shaft, the waste packages are conveyed underground. In addition, fresh weather can be drawn into the mine building via the second shaft.
  • the shaft hoisting systems used are usually tower conveyors, as shown purely by way of example from DE10 2004 058 757.4, the content of which should be part of this disclosure by reference.
  • the transport of transport units in the repository area also usually takes place in comparison to conventional shaft conveyors usually rarely, which has a large and generally positive influence on the cycle number and thus on the durability of the individual components.
  • the object of the present invention is now to meet these demands on a conveyor system for repository and provide a system that this Meet requirements in the simplest possible, low-maintenance and efficient way.
  • a conveyor system for repository nuclear and / or non-nuclear application for the carriage of heavy loads in a vertical or inclined shaft, comprising at least one carrier in tower or corridor installation, at least one conveyor which runs up and down in the shaft and at least one upper cable which is moved by the carrier and on which the at least one conveyor is suspended, wherein the at least one upper cable has at least one end fixed away from the carrier by means of a cable end attachment above the conveyor or at the conveyor, and the conveyor is mounted in the shaft by means of at least one deflection pulley in the upper cable according to the pulley principle.
  • the attached load is divided into two or more strands of rope per strand.
  • a smaller cable nominal diameter results.
  • the rope diameter of the cable carrier of a carrier can also be chosen to be smaller, since this is always designed as a multiple of the nominal rope diameter.
  • the conveyor system can be designed in such a way that the carrier is a cage-carrier, in which the at least one upper cable is moved after the friction principle is moved, or is a drum-carrier, on which the at least one top rope is spooled.
  • the conveyor system may have a first, driven cable drum and a second Lostrommel over which the at least one upper cable is guided in order to increase the driving ability of the system.
  • the conveyor may be provided in accordance with the invention with a Kiemmund lifting device for the upper cable.
  • a Kiemmund lifting device for the upper cable.
  • the clamping and lifting device as a redundant backup system, which is able to be used in any strand, the attached loads safely up or down to move.
  • conveyor system may be provided with Kochtreib remediess- and / or Mathtreibabbrems soliciten.
  • the conveyor system may also be provided with conveyor safety devices to prevent the fall of the conveyor in the event of a rope break.
  • the conveyor is preferably a multi-cable conveyor, wherein a plurality of pulleys can be provided successively in the respective cable strand and preferably wherein a deflection disc on the conveyor at least one ever deflects a rope.
  • the respective deflection plate as used in the conveyor system according to the invention is preferably rotated individually on a central axis rotating.
  • the respective deflecting disk can also be fixedly mounted on a rotating shaft.
  • the respective deflection plate may be provided with a rope groove lining.
  • the respective deflection plate can be mounted so that it can be adjusted in distance relative to its installation location, in order to allow a rope length compensation.
  • the conveyor system due to the increased safety requirements in the repository area, be provided with a device for determining the rope loads, the rope load data of this device are preferably transmitted wirelessly directly or via repeaters to a control station of the conveyor system.
  • Figure 1 is a schematic representation of an embodiment of the invention with a Koepe conveyor.
  • Figure 2 is a schematic representation of an embodiment of the invention with a Blair drum carrier.
  • Figure 3 in principle the possibility of increasing the driving ability through the use of another cable drum (arrangement preferably below the conveyor drum).
  • FIG. 1 shows the alternative conveying concept described by way of example when using a multi-cable conveyor 1 in tower installation.
  • the upper ropes 5 and 6 are guided by or on the clamping and lifting device 2 over the respective guide rollers 7 and 9 of the two conveying means 8 and 10 and are fixed in the respective Seilendbefest Trent 3 and 4 at the base. Further shearing by further deflecting sheaves is conceivable, as well as the cable end attachment on the conveyor. Both funding are connected by the sub-cables 11, which also serve as a counterbalance.
  • Figure 2 shows the alternative conveying concept described by way of example when using a 2-rope Blair drum carrier 21 in tower setup.
  • the upper ropes 26 are guided by or on the clamping and lifting device 22 over the pulleys 27 of the conveyor 28 and are fixed in the cable end 23 at the base.
  • Einscherungen by further deflecting conceivable, as well as the Seilendbefest Trent the conveyor.
  • Figure 3 shows a detail of an expansion stage of the system described in Figure 1.
  • the wrap angle on the cable carrier of the carrier is increased (doubled in the case shown).

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Abstract

Zur Beförderungen schwerer Lasten in Endlagern für nuklearen und/oder nichtnuklearen Abfall sind an zumindest einem Fördermittel Seilumlenkscheiben montiert, die im jeweiligen Trum nach dem Flaschenzugprinzip die Anhängelast auf jeweils zwei oder mehr Seilstränge verteilen, deren eines Ende fest oberhalb des Fahrweges oder am Fördermittel montiert ist. Klemm- und Hubvorrichtungen ermöglichen z.B. im Falle einer Havarie eine Sicherung der anhängenden Last, während die Übertreibsicherungs-/Übertreibabbremseinrichtung die Folgen des Überfahrens der Fahrwegendpunkte abmildern kann.

Description

Beschreibung
Titel: Förderanlage für Endlager
[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Förderanlage für Endlager mit vertikalen oder schrägen Schächten, wie durch den Oberbegriff des unabhängigen Anspruches 1 beschrieben.
[0002] Die Endlagerung von toxischen oder strahlenden Abfällen stellt ein Problem dar, welches sich nicht nur im Zusammenhang mit der StilUegung von atomaren Anlagen ergibt, sondern insbesondere auch im Zusammenhang mit dem laufenden Betrieb oder so der Inbetriebnahme atomarer Anlagen.
[0003] Die Endlagerung von toxischem und insbesondere auch strahlendem Abfall sieht in der Regel eine Anlieferung der endlagerfähigen Abfallgebinde an das Endlager über eine Schienen- und/oder Straßenanbindung vor, welche das Endlager auch mit einer Kon- ditio-nierungsanlage verbinden kann. In dieser Anlage würden z.B. Brennstäbe bestrahlter Brennelemente bzw. die Abfälle aus einer Wiederaufarbeitung endlagergängig konditioniert.
[0004] Der Umladebereich eines Endlagers, in dem Abfallgebinde von den Anlieferungsfahrzeugen abgenommen werden, ist dabei meist in Bereiche für den Umschlag wärmeentwickelnder und vernachlässigbar wärmeentwickelnder Abfälle unterteilt. Für die beiden Bereiche stehen dabei meist auch separate Krananlagen und Pufferhallen zur Ver- fügung.
[0005] Der Regelfall bei der Einlagerung ist, dass Abfallgebinde nach einer Eingangskontrolle unmittelbar zur Endlagerung bereitgestellt werden. Hierzu können die Abfallgebinde z.B. auf schienengebundene Plateauwagen abgesetzt werden, die mittels einer Unter- flurFörderanlage bewegt werden. Über Querverschübe gelangt der Plateauwagen in den Bereich der Schachtförderanlage. [0006] Bekannte Endlagerkonzept sehen dabei vor, dass das Grubengebäude des Enlagers über mehrere, vorzugsweise zwei Schächte erschlossen wird. Unter Tage schließt die Einlagerungssohle an die beiden Schächte an. [0007] Über den ersten Schacht erfolgen dabei in der Regel die Seilfahrt und Materialtransporte. Über den zweiten Schacht werden die Abfallgebinde nach unter Tage gefördert. Über den zweiten Schacht können darüber hinaus Frischwetter in das Grubengebäude gezogen werden. Bei den eingesetzten Schachtförderanlagen handelt es sich meist um Turmförderanlagen, wie rein beispielhaft aus der DE10 2004 058 757.4 ersichtlich, deren Inhalt durch Referenz Teil dieser Offenbarung sein soll.
[0008] Durch die weltweit immer höheren Ansprüche, insbesondere an die Sicherheit von z.B. (End-)Lagerstätten radioaktiver Abfälle, beispielsweise in untertägigen Endlagerstätten, werden alternative Konzepte für Förderanlagen erforderlich, die im Zusammenhang mit der Beförderung und der Einlagerung von Transporteinheiten nach untertage in der Lage sind, diesen Ansprüchen gerecht zu werden.
[0009] So liegen die bei der Beförderung von Transporteinheiten im Endlagerbereich oftmals auftretenden Nutzlasten, anders als bei herkömmlichen Förderanlagen für den Bergbau, erfahrungsgemäß bei mehreren Dekatonnen.
[0010] Darüber hinaus findet die Beförderung von Transporteinheiten zur Endlagerung im Vergleich zu herkömmlichen Schachtförderanlagen in der Regel bei sehr geringen Fördergeschwindigkeiten statt.
[0011] Weiterhin findet die Beförderung von Transporteinheiten im Endlagerbereich zudem im Vergleich zu herkömmlichen Schachtförderanlagen in der Regel selten statt, was einen großen und in der Regel positiven Einfluss auf die Lastspielzahl und damit auf die Haltbarkeit der einzelnen Komponenten hat.
[0012] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist nun, diesen Ansprüchen an eine Förderanlage für Endlager gerecht zu werden und eine Anlage bereitzustellen, die diesen Anforderungen auf möglichst einfache, wartungsarme und effiziente Art und Weise gerecht wird.
[0013] Diese Aufgabe wird durch eine Förderanlage mit den Merkmalen des unab- hängigen Patentanspruches 1 gelöst, wobei zweckmäßige Ausführungsformen durch die Merkmale der Unteransprüche beschrieben sind.
[0014] Vorgesehen ist dabei eine Förderanlage für Endlager im nuklearen und/oder nichtnuklearen Anwendungsfall, zur Beförderung schwerer Lasten in einem Vertikal- oder Schrägschacht, umfassend zumindest eine Fördermaschine in Turm- oder Fluraufstellung, zumindest ein Fördermittel welches in dem Schacht auf und abwärts läuft, sowie zumindest ein Oberseil, welches von der Fördermaschine bewegt wird und an dem das zumindest eine Fördermittel aufgehängt ist, wobei das zumindest eine Oberseil zumindest ein von der Fördermaschine entferntes, mittels einer Seilendbefestigung oberhalb des Fahrweges oder am Fördermittel fixiertes Ende aufweist, und das Fördermittel mittels zumindest einer Umlenkscheibe in das Oberseil nach dem Flaschenzugprinzip im Schacht eingehangen ist.
[0015] Durch den Einsatz von im Trum eingescherten Umlenkrollen, am oder vorzugsweise auf dem Fördermittel montiert, wird die anhängende Last jeweils auf zwei oder mehr Seilstränge je Trum aufgeteilt. Somit ergibt sich bei annähernd gleicher nomineller Seilsicherheit ein kleinerer Seilnenndurchmesser.
[0016] In Abhängigkeit vom Seilnenndurchmesser kann auch der Seillaufdurchmes- ser des Seilträgers einer Fördermaschine kleiner gewählt werden, da dieser stets als Vielfa- ches des Seilnenndurchmessers ausgelegt wird.
[0017] Kleinere Seilträger haben direkten Einfluss auf die bewegten Massen des Gesamtsystems, d.h. diese werden geringer, und bewirken sowohl eine günstigere Energieais auch Kostenbilanz. Letzteres gilt sowohl für die Herstellungs- als auch während der Betriebsphase.
[0018] Die Förderanlage kann dabei derart ausgestaltet sein, dass die Fördermaschine eine Koepe-Fördermaschine ist, bei der das zumindest eine Oberseil nach dem Friktions- prinzip bewegt wird, oder aber eine Trommel-Fördermaschine ist, auf die das zumindest eine Oberseil gespult wird.
[0019] Vorzugsweise kann die Förderanlage eine erste, angetriebene Seiltrommel und eine zweite Lostrommel aufweisen, über die das zumindest eine Oberseil geführt ist, um die Treibfähigkeit der Anlage zu erhöhen.
[0020] Die Förderanlage kann nach Maßgabe der Erfindung auch mit einer Kiemmund Hubvorrichtung für das Oberseil versehen sein. Für den Fall einer Havarie innerhalb des Förderkonzeptes und optional zur Unterstützung des Seilhandlings, z.B. Auf- und Ablegen der Seile dient die Klemm- und Hubvorrichtung als redundant einsetzbares Backup- System, welches in der Lage ist, in jedem Trum einsetzbar, die anhängenden Lasten sicher zu auf oder ab zu bewegen. [0021] Weiterhin kann Förderanlage mit Übertreibsicherungs- und/oder Übertreibabbremseinrichtungen versehen sein.
[0022] Die Förderanlage kann auch mit Fördermittel-Fangvorrichtungen versehen sein, um im Falle eines Seilbruchs das Abstürzen des Fördermittels zu verhindern.
[0023] Weiterhin und aufgrund der in der Regel geforderten redundanten Auslegung der Förderung ist die Förderanlage bevorzugt eine Mehrseilförderanlage, wobei mehrere Umlenkscheiben nacheinander im jeweiligen Seilstrang vorgesehen sein können und wobei vorzugsweise eine Umlenkscheibe auf dem Fördermittel mindestens je ein Seil umlenkt.
[0024] Die jeweilige Umlenkscheibe, wie sie in der Förderanlage nach Maßgabe der Erfindung zum Einsatz kommt, ist vorzugsweise einzeln auf einer Mittelachse rotierend verlagert. Die jeweilige Umlenkscheibe kann alternativ aber auch fest auf einer rotierenden Welle montiert sein. Weiterhin bevorzugt kann die jeweilige Umlenkscheibe mit einem Seilrillenfutter versehen sein. Ebenso bevorzugt kann die jeweilige Umlenkscheibe entfernungsverstellbar gegenüber ihrem Montageort montiert sein, um einen Seillängenausgleich zu ermöglichen. [0025] Schließlich kann die Förderanlage, aufgrund der erhöhten Sicherheitsanforderungen im Endlagerbereich, mit einer Einrichtungen zur Ermittlung der Seillasten versehen sein, wobei die Seillastdaten dieser Einrichtung vorzugsweise kabellos direkt oder über Repeater an einen Steuerstand der Förderanlage übermittelt werden.
[0026] Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden, rein demonstrativen und in keiner Weise beschränkenden Beschreibung verschiedener Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeich- nungen bzw. Skizzen. Insbesondere können die Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen auch untereinander kombiniert werden. Es zeigen jeweils in den beigefügten Zeichnungen:
[0027] Figur 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung mit einer Koepe-Fördermaschine.
[0028] Figur 2 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung mit einer Blair-Trommelfördermaschine. [0029] Figur 3 prinzipiell die Möglichkeit einer Erhöhung der Treibfähigkeit durch den Einsatz einer weiteren Seiltrommel (Anordnung vorzugsweise unterhalb der Fördertrommel).
[0030] Figur 1 zeigt das beschriebene alternative Förderkonzept beispielhaft bei An- wendung einer Mehrseil-Koepe-Fördermaschine 1 in Turmaufstellung. Die Oberseile 5 bzw. 6 werden durch die oder an der Klemm- und Hubvorrichtung 2 vorbei über die jeweiligen Umlenkrollen 7 und 9 der beiden Fördermittel 8 und 10 geführt und sind in den jeweiligen Seilendbefestigungen 3 und 4 an der Basis fixiert. Dabei sind auch weitere Einscherungen durch weitere Umlenkscheiben denkbar, sowie die Seilendbefestigung am För- dermittel. Beide Fördermittel sind durch die Unterseile 11 verbunden, die gleichzeitig als Gewichtsausgleich dienen. [0031] Figur 2 zeigt das beschriebene alternative Förderkonzept beispielhaft bei Verwendung einer 2-Seil Blair-Trommelfördermaschine 21 in Turmaufstellung. Die Oberseile 26 werden durch die oder an der Klemm- und Hubvorrichtung 22 vorbei über die Umlenkrollen 27 des Fördermittels 28 geführt und sind in den Seilendbefestigungen 23 an der Basis fixiert. Dabei sind auch weitere Einscherungen durch weitere Umlenkscheiben denkbar, sowie die Seilendbefestigung am Fördermittel.
[0032] Figur 3 zeigt ausschnittsweise eine Ausbaustufe der in Figur 1 beschriebenen Anlage. Durch den Einsatz einer weiteren Seiltrommel 20 wird der Umschlingungswinkel auf dem Seilträger der Fördermaschine vergrößert (im dargestellten Falle verdoppelt).

Claims

Ansprüche
1. Förderanlage für Endlager im nuklearen und/oder nichtnuklearen Anwendungsfall zur Beförderung schwerer Lasten in einem Vertikal- oder Schrägschacht, umfassend zumindest eine Fördermaschine in Turm- oder Fluraufstellung, zumindest ein Fördermittel welches in dem Schacht auf und abwärts läuft, sowie zumindest ein Oberseil, welches von der Fördermaschine bewegt wird und an dem das zumindest eine Fördermittel aufgehängt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Oberseil zumindest ein von der Fördermaschine entferntes, mittels einer Seilendbefestigung oberhalb des Fahrweges oder am Fördermittel fixiertes Ende aufweist, und das Fördermittel mittels zumindest einer Umlenkscheibe in das Oberseil nach dem Flaschenzugprinzip im Schacht eingehangen ist.
2. Förderanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördermaschine eine Koepe-Fördermaschine ist, bei der das zumindest eine Oberseil nach dem Friktionsprinzip bewegt wird.
3. Förderanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördermaschine eine Trommel-Fördermaschine ist, auf die das zumindest eine Oberseil gespult wird.
4. Förderanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Fördermaschine eine erste, angetriebene Seiltrommel und eine zweite Lostrommel vorgesehen ist, über die das zumindest eine Oberseil geführt ist.
5. Förderanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderanlage mit einer Klemm- und Hubvorrichtung für das zumindest eine Oberseil versehen ist.
6. Förderanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderanlage mit Übertreibsicherungsvorrichtungen versehen ist.
7. Förderanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderanlage mit Übertreibabbremseinrichtungen versehen ist.
8. Förderanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderanlage mit Fördermittel-Fangvorrichtungen versehen ist.
9. Förderanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderanlage eine Mehrseilförderanlage ist.
10. Förderanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Umlenkscheiben nacheinander im jeweiligen Seilstrang vorgesehen sind.
11. Förderanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Umlenkscheibe auf dem Fördermittel mindestens je ein Seil umlenkt.
12. Förderanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- net, dass die die jeweilige Umlenkscheibe einzeln auf einer Mittelachse rotierend verlagert ist.
13. Förderanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Umlenkscheibe fest auf einer rotierenden Welle montiert ist.
14. Förderanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Umlenkscheibe mit einem Seilrillenfutter versehen ist.
15. Förderanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- net, dass die jeweilige Umlenkscheibe entfernungsverstellbar gegenüber ihrem
Montageort montiert ist, um einen Seillängenausgleich zu ermöglichen.
16. Förderanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Einrichtungen zur Ermittlung der Seillasten vorgesehen sind.
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