技术领域
[0001] 本
发明涉及用于核电站中以防止
电离辐射的
生物防护装置的领域。
背景技术
[0002] 为了在由围绕物界定的产生
电离辐射的区域中实施调查、测量或其他操作，使用了杆，该杆接合在护套中，护套穿过形成围绕物的壁。
[0003] 具体地，操作人员将杆接合在该护套中，杆的端部例如装备有测量设备，并且一旦完成测量，操作人员便再次介入并将杆从护套中移除。杆的端部可以装备其他类型的设备，例如诸如用于取样的工具或调查设备。
[0004] 使用这样的护套引起的问题是操作人员暴露至电离辐射，特别是因为当插入或移除杆时，操作人员可能位于护套的轴线附近，并因此暴露至电离辐射的直接流通。更一般地，辐射可以通过护套和杆之间的反射而传播到防护区域之外。
[0005] 在此上下文中，护套可以在操作之前装备有生物防护装置，该生物防护装置由防止电离辐射的材料制成并且该生物防护装置的中心开口的直径小于护套的直径。
[0006] 该解决方案具有的缺点在于仅具有唯一的通道直径，而杆可具有比这种防护装置的开口直径小的不同直径。这可以通过提供具有不同直径的开口的防护装置来克服，其因此以相同的程度使现场处理操作成倍增加，因为护套必须装备有适合于所用杆的直径的防护装置。
[0007] 而且，这种生物防护装置是由最通常由铅制成的板的组件形成的，使得它们的
质量可以达到几十公斤。而且，这种生物防护板的组件延伸了护套，从而阻碍了杆的操纵。
[0008] 同样，当切换到
安全模式时，尤其是在轮班结束时或一周结束时，用生物防护装置
覆盖护套，从而完全屏蔽护套，以确保没有任何辐射传播到围绕物外部，这涉及相等数量的额外处理操作。
[0009] 通常，由于生物防护装置的重量大，并且由于接近护套不一定是简单的，因此对于操作人员而言，处理这些生物防护装置既繁琐又危险。操作人员在现场穿戴限制性的防护设备的事实进一步加重了这一点。
[0010] 最后，该解决方案还涉及对于所使用的每种工具而设计并制造针对其的合适的生物防护装置，这导致高成本。
[0011] 本发明的目的是提供一种克服这些缺点的解决方案。
发明内容
[0012] 本发明涉及一种用于关闭
放射性区域的安全壁中的开口的生物防护装置，该防护装置包括虹膜式隔膜，该隔膜包括呈平坦的圆盘形式的
基座，该基座
支撑瓣状物，该瓣状物由具有大致三
角形轮廓并且由至少一种防止电离辐射的材料制成的板构成，这些瓣状物能够在打开状态和关闭状态之间平行于基座位移，在打开状态中，这些瓣状物共同界定中心开口；在关闭状态中，这些瓣状物聚集以共同地形成连续的关闭的壁。
[0013] 通过这种布置，防护装置可以永久地安装在护套上，并且可以打开至适合于所用杆的直径，而无需额外的处理操作。一旦调查操作完成，操作人员必须简单地操纵隔膜以关闭护套，而无需任何其他形式的处理操作。
[0014] 本发明还涉及一种这样限定的防护装置，其中，所述瓣状物由通过
增材制造而制造的壳体形成，并且所述壳体中添加有防止电离辐射的材料。
[0015] 本发明还涉及一种这样限定的防护装置，该防护装置包括用于引导每个瓣状物相对于基座平移的引导装置，每个瓣状物沿特定于其的平移位移方向被引导，每个瓣状物位移方向相对于该基座成一定角度，该角度对于每个瓣状物是相同的。
[0016] 本发明还涉及一种这样限定的防护装置，其中，每个瓣状物支撑球
轴承，以便限制在这些瓣状物的位移期间在瓣状物和基座之间产生的
摩擦力。
[0017] 本发明还涉及一种这样限定的防护装置，该防护装置包括具有中心开口的盖，该盖覆盖瓣状物组件的全部或部分，同时固定到基座。
[0018] 本发明还涉及一种这样限定的防护装置，其中，每个瓣状物支撑球轴承，以便限制在这些瓣状物的位移期间在瓣状物和盖之间产生的
摩擦力。
[0019] 本发明还涉及一种这样限定的防护装置，其中，引导装置由形成在盖和/或基座中的
导轨构成，每个导轨构成轴承轨道，该轴承轨道接收由其引导的瓣状物的一个或多个球轴承。
[0020] 本发明还涉及一种这样限定的防护装置，其中，各个瓣状物是相同的，每个瓣状物具有大致三角形的形状，包括第一边缘和第二边缘，并且其中，对于隔膜的任何打开
位置，所有相邻的瓣状物通过它们各自的第一边缘和第二边缘彼此并排延伸。
[0021] 本发明还涉及一种这样限定的防护装置，其中，第一边缘具有隆起轮廓，即凸形轮廓，并且每个瓣状物的第二边缘具有与第一边缘的轮廓互补的凹陷轮廓，即凹形轮廓。
[0022] 本发明还涉及一种这样限定的防护装置，其中，每个瓣状物具有带斜切的顶端的大致三角形的轮廓，以便在最大打开状态下限制防护装置的外部总体尺寸。
[0023] 本发明还涉及一种这样限定的防护装置，该防护装置包括操纵轮，操纵轮安装成能够相对于盖旋转，并且对于每个瓣状物包括接合在相应瓣状物的相应槽内的驱动指状件，以便通过所述轮的旋转来使所有瓣状物共同地移动。
[0024] 本发明还涉及一种这样限定的防护装置，其中，所述轮包括至少一个操纵柱，该操纵柱穿过形成在盖中的拱形缝隙，从而允许通过使柱沿着所述缝隙位移来使该轮旋转，以便在防护装置的打开状态和关闭状态之间操纵所述防护装置。
[0025] 本发明还涉及一种这样限定的防护装置，该防护装置包括安装成能够相对于基座旋转的传动轮，并且包括能够接合在相应瓣状物的槽内的驱动指状件，该传动轮包括至少一个传动孔，传动孔能够接收该防护装置添加到其上的另一防护装置的
驱动轮的驱动柱，这是穿过形成在基座中的至少一个拱形缝隙。
[0026] 本发明还涉及一种生物防护系统，其包括第一防护装置和添加在第一防护装置上的至少一个第二防护装置。
附图说明
[0027] 图1是处于其关闭状态中的根据本发明的隔膜的透视图；图2是当其部分打开时的根据本发明的隔膜的透视图；
图3是没有其盖的根据本发明的隔膜的透视图，示出了当隔膜处于关闭状态时的其瓣状物；
图4是没有其盖的根据本发明的隔膜的透视图，示出了当隔膜处于部分打开状态时的其瓣状物；
图5是单独示出的根据本发明的隔膜的瓣状物的第一透视图；
图6是单独示出的根据本发明的隔膜的瓣状物的第二透视图；
图7是没有其盖的并且部分打开的、示出了其导轨的布置的根据本发明的隔膜的透视图；
图8是没有其盖的并且完全打开的、示出了其导轨的布置的根据本发明的隔膜的俯视图；
图9是本发明第二
实施例的透视图，其包括两个隔膜，一个添加在另一个上；
图10是示出了根据第二实施例的隔膜的底面的透视图；
图11是根据第二实施例的一个添加在另一个上的两个隔膜的截面图。
具体实施方式
[0028] 本发明所基于的思想是提供一种隔膜形式的防护装置，该隔膜能够打开至不同的直径，并且旨在永久地保持在装备有该隔膜的护套上的位置。
[0029] 如图1所示，由附图标记1表示的根据本发明的防护装置具有隔膜架构，该隔膜架构具有围绕轴线AX的整体轴对称形状，该隔膜结构由具有平坦顶壁3的盖2界定，该平坦顶壁3包括中心开口4，在图1所示的情况下，该中心开口4由一组瓣状物关闭。
[0030] 这些瓣状物能够移动以便远离中
心轴线AX移动以便打开（例如以如图2所示的部分的方式）隔膜，从而允许杆或其他设备接合穿过中心开口4。
[0031] 这些瓣状物也可以以最大化的方式远离中心轴线移动，以便完全地使中心开口4畅通。
[0032] 在附图所示的示例中，隔膜包括十二个相同的瓣状物，由附图标记6A至6L表示，它们由在图3和图4中可见的基座7支撑，基座7通常为平坦的围绕轴线AX定中心的圆盘形状并且包括垂直于盖的开口4的中心开口。
[0033] 不同的瓣状物膜能够各自在特定的方向上共同地经历平移位移，以便朝着轴线AX收缩并关闭开口（如图3所示），或者以便从中心轴线 AX移开以使开口畅通（如图4所示）。
[0034] 每个瓣状物是由至少一种防止电离辐射的材料（例如铅）制成的平板。
[0035] 根据替代实施例，瓣状物由通过增材制造而制造的壳体构成，例如通过浇铸将防止电离辐射的材料添加到壳体中。根据该替代实施例，制成壳体的材料不一定是防止电离辐射的材料，而是确保用于本发明的生物防护装置所需的强度（特别是机械强度）的材料，例如
钢。
[0036] 如图6中可见的俯视图所示，每个瓣状物具有的轮廓具有等腰三角形的整体形状，在附图所示的示例中，两个主边（即具有相同长度的最长边）的顶角的角度等于30度，也就是说，当这里有十二个瓣状物时。
[0037] 如图5和图6所示，瓣状物6A（其与其他瓣状物相同）包括平行于底面9A的顶面8A，同时由第一边缘11A，第二边缘12A和第三边缘13A界定。顶面和底面之间的距离是恒定的，并且对应于瓣状物的厚度。
[0038] 第一边缘11A和第二边缘12A具有平行于顶面和底面测量的相同长度，而与三角形的底边相对应的第三边缘13A短得多，从而当垂直于面8A和9A观察时，由边缘11A和12A形成的角度为30度。边缘11A和12A之间的接合处对应于瓣状物6A的锐尖10A。
[0039] 第三边缘13A是平坦的并且垂直于面8A和9A定向，而第一边缘11A具有隆起（凸形）形状，而第二边缘12A具有互补的凹陷（凹形）形状。
[0040] 更具体地，第一边缘11A由相对于彼此倾斜的两个矩形平坦小平面14A和16A形成，并且在顶面8A和底面9A之间的中间距离处汇合在一起，从而界定了平行于面8A和9A定向的突出中央脊17A。
[0041] 小平面14A与顶面8A界定顶脊18A，而小平面16A与底面9A界定底脊19A。脊17A、18A和19A彼此平行，如图5所示。
[0042] 类似地，第二边缘12A由两个矩形平坦小平面21A和22A形成，在其间以及与顶面8A和底面9A界定了彼此平行的三个脊23A、24A、26A。然而，小平面21A和22A相对于彼此倾斜一个凹入角，以使第二边缘12A具有与第一边缘11A的形状互补的凹陷形状。
[0043] 可选地并且如图6和图7所示，第一边缘11A和第三边缘13A之间的接合处由斜切的顶端28A构成，该斜切的顶端界定了相对于第一边缘和第三边缘的中间取向的平面，并且其垂直于面8A和9A。
[0044] 当在隔膜的最大开口时，该斜面28A允许减小隔膜的外部总体尺寸。在这种情况下，如图8所示，每个瓣状物的斜面构成了最接近基座外周缘的部分，从而其使得每个瓣状物的径向跨度减小了，这允许减小基座和盖的外径，并且从而减小整个隔膜的外径。
[0045] 如图5和图6所示，该瓣状物6A包括通向其顶面的直线槽29A。该槽29A从第三边缘13A的附近延伸至第二边缘12A附近的区域中瓣状物长度的大致一半处。它的总体取向接近于第一边缘的取向，同时相对于该第一边缘的取向形成微小的角度。
[0046] 第三边缘13A支撑四个球轴承（由附图标记31A、32A、33A、34A表示），其限制了当瓣状物相对于隔膜的基座位移时引起的摩擦。
[0047] 球轴承由第三边缘13A支撑，从而绕垂直于由该第三边缘13A构成的面的轴线旋转，其中由该第三边缘13A构成的面是平坦的并且垂直于面8A和9A。这些轴承的旋
转轴线设置于在形成第三边缘13A的矩形面的内部延伸的矩形的
顶点处。
[0048] 球轴承31A和32A从顶面8A稍微突出，并且类似地，球轴承33A和34A从底面9A突出。
[0049] 额外地，瓣状物6A装备有其他四个球轴承，这些其他轴承中的两个用附图标记36A和37A表示，在附图中可见，因为它们与顶面8A齐平。这两个轴承36A和37A也绕垂直于构成第三边缘13A的平坦的面的轴线旋转，它们位于槽29A的两侧，大致在该槽的长度的一半处。
[0050] 在图5和图6中不可见的另外两个轴承以对称方式设置，以与底面9A齐平，垂直于轴承36A和37A。
[0051] 十二个瓣状物都与瓣状物6A相同，并且如图1和图3所示，当隔膜完全关闭时，它们以玫瑰花形的形式围绕轴线AX布置在基座7上，因此每个瓣状物的锐尖与轴线AX重合。相邻的瓣状物围绕轴线AX间隔30度。
[0052] 在该构造中，瓣状物6A的第一边缘11A沿着瓣状物6B的第二边缘12A延伸，同时一个嵌入在另一个中，具有凸起轮廓的边缘11A嵌入在瓣状物6B的第二边缘的互补的凹陷轮廓中。瓣状物6A的第二边缘沿着瓣状物6L的第一边缘延伸，并且这两个边缘以相同的方式一个嵌入在另一个中。
[0053] 因此，相邻瓣状物的边缘在基本上相嵌入的同时彼此并排延伸，该组件形成了连续壁，该连续壁构成了对电离辐射的障碍。由于通过其互补的轮廓所获得的边缘的相嵌入，辐射不能穿过将彼此并排延伸的两个边缘分开的小间隙，因为由该间隙形成的路径不是直线的，而相反地是成角度的。
[0054] 当隔膜部分地或完全地打开时，不同瓣状物的相邻边缘仍然彼此抵靠并且彼此相嵌入，这允许形成对于辐射穿到中心开口之外的障碍，该中心开口因此是由该隔膜界定的。
[0055] 隔膜的开口是通过使每个瓣状物平行于其第三边缘平移位移而获得的，以便将其锐尖移离
主轴线，同时确保不同的相邻瓣状物的边缘保持接合，即具体如图4所示。
[0056] 该打开运动是通过使操纵轮枢转来实现的，该操纵轮在附图中用附图标记38表示，该操纵轮包括压靠在不同瓣状物顶面上的支承面，并且该操纵轮以轴线AX为中心，同时完全地围绕盖的中心开口4且在其外部延伸。
[0057] 该轮38在其支承面处包括一系列彼此间隔开30度的十二个驱动指状件39A-39L，并且每个驱动指状件接合在相应瓣状物的直线槽29A-29L内。这些指状件的位置在图3和图4中通过虚线象征性地示出，并且在图4中与相应的槽一起被标识出来。
[0058] 通过在形成在盖2的壁3的底面处的未示出的圆形槽内滑动，该轮38被引导绕轴线AX旋转。换句话说，轮38被囚禁在盖2的壁和瓣状物的顶面之间，而仅在其所被容纳的盖的圆形槽内自由旋转。
[0059] 额外地，该轮38包括两个操纵柱42和43，操纵柱从轮的顶面突出并且围绕轴线AX彼此间隔180度，即，相对于轴线AX彼此对称。这些柱42和43通过形成在盖中的两个拱形缝隙44和46而穿过盖2的顶壁3，并且着两个拱形缝隙也围绕轴线AX彼此间隔180度设置，使得它们相对于该轴线彼此对称，如图1和图2所示。
[0060] 因此，操作人员可以操纵这些柱，以便使位于其容纳物中的轮38绕轴线AX枢转，以便通过共同地并同时地使十二个瓣状物位移以使它们远离或靠近轴线AX而操纵隔膜。
[0061] 每个瓣状物被平移引导，使得其只能平行于其第三侧位移，使得由于连接到瓣状物的每个指状件39A-39L，轮38的旋转允许这些瓣状物进行平移位移（各自沿其特定的方向），以便根据轮38的旋转方向打开或关闭隔膜。
[0062] 在附图所示的布置中，轮38在向前方向上的旋转导致隔膜打开，而在反向方向上的旋转导致隔膜关闭。
[0063] 不同瓣状物的平移引导是通过在相应的导轨中引导的球轴承实现的，导轨形成在盖的壁3的底面处，并在图7和图8中用虚线表示。由附图标记47A至47L表示的这些导轨中的每一个在其所引导的瓣状物6A-6L的第三边缘的方向上延伸。
[0064] 更具体地，导轨47A沿瓣状物6A的边缘13A的方向延伸，并且导轨47A接收该瓣状物的球轴承31A和32A，以便通过引导它们而形成它们的轴承轨道。因此，瓣状物状物6A仅能够沿导轨47A的方向平移移动。以同样的方式，每个瓣状物由相应的导轨引导，导轨接收由该瓣状物的第三边缘支撑的两个球轴承，并且这两个球轴承与该瓣状物的顶面齐平。
[0065] 如图7和图8所示，相邻的导轨相对于彼此倾斜30度，这与相邻的瓣状物也相对于彼此形成30度的角度相同。
[0066] 具体地，每个瓣状物能够沿相对于该瓣状物成一定角度的方向平移移动，并且该角度对于每个瓣状物都是相同的。在附图中所示的示例中，每个瓣状物能够沿与其第三边缘的方向一致的方向移动。
[0067] 每个导轨例如通过
铣削壁3的底面而形成。
[0068] 类似地，根据相同的布置，在基座7的顶面处形成另一组十二个导轨，即垂直于壁3中形成的导轨。
[0069] 根据本发明的隔膜组件易于拆卸和组装。其安装首先包括例如借助于多个穿过其中的螺钉将基座围绕待装备的护套固定。一旦完成该操作，将瓣状物
定位在基座上，例如处于关闭构造中，然后将轮38放置在瓣状物的顶面上，以便随后将盖2安装到该组件上。
[0070] 盖2与基座的刚性连接通过三个螺钉48、49、51来确保，它们穿过盖的顶壁3以便被拧入基座中，这三个螺钉围绕轴线AX以一百二十度布置，同时平行于该轴线AX定向。
[0071] 在图2、图4和图7所示的示例中，隔膜是部分打开的。当其最大程度地打开时，如图8所示，由瓣状物产生的开口的直径对应于盖的中心开口4，基座7本身包括在图8中可见的相同的中心开口。
[0072] 仅部分打开隔膜的可能性允许使用具有的直径小于中心开口4的直径的任何范围的杆。
[0073] 在附图所示的示例中，隔膜包括十二个瓣状物；然而，该数量可以
修改。具体地，隔膜的中心开口随着瓣状物数量的增加而越来越圆形。极端地，包括四个能够平移的瓣状物的隔膜将提供正方形的中心开口，同时以类似于附图所示的方式操作。
[0074] 总体地，本发明提供了一种生物防护装置，其适用于具有各种直径范围的工具、杆或其他设备，同时限制了干预期间的组装和拆卸操作，并且允许在干预之后通过完全地遮蔽护套而将部位快速且完整地切换到安全模式。该防护装置可以安装在
水平面或垂直面上。
[0075] 在图1至图8所示的第一实施例中，根据本发明的防护装置包括提供对辐射的防护的单个隔膜。
[0076] 在第二实施例中，如图9至图11所示，防护装置包括同轴地一个添加在另一个上的两个隔膜，以便增加防护装置的厚度和/或减少对于安装所必须处理的每个隔膜的质量。因此，将隔膜以同轴的方式一个添加在另一个上，以界定彼此叠置的两个中心开口，用添加的隔膜的操纵轮共同地操纵两个中心开口。
[0077] 在该第二实施例中，根据与图1至图中的隔膜非常相似的布置，隔膜还包括支撑瓣状物的基座，其容纳旋转操纵轮，该基座由设置有拱形缝隙的盖关闭，该拱形缝隙允许致动该操纵轮。
[0078] 如图10所示，基座7设有三个凸
耳52、53、54，它们通过径向穿过从该盖的顶壁3延伸的圆柱形
侧壁56而从盖2径向突出。为此目的，该圆柱形壁56包括三个凹口，以使凸耳通过。这里针对第二实施例描述的凸耳52-54也可以在参照图1至图8描述的隔膜的范围内提供。
[0079] 凸耳52-54围绕轴线AX彼此成120°定位，并且它们中的每一个由平行于轴线AX定向的固定孔穿过。第一隔膜的固定是通过将围绕该壁中的开口同时垂直于该壁定向的三个
螺纹杆57-59拧入待装备的壁中而实现的，然后将凸耳52-54接合在这些杆57-59上，直到隔膜的基座压靠在壁上。将
螺母61-63拧到杆57-59上，然后夹紧在凸耳52-54上，以有效地将隔膜压靠在支撑隔膜的壁上。
[0080] 然后，将第二隔膜接合在螺纹杆57-59上以便使其压靠在第一隔膜上，然后将其他三个螺母65-67拧到杆57-59上以便将其夹紧在凸耳上，以便将该添加的隔膜压靠在由壁支撑的隔膜上。
[0081] 在该第二实施例中，添加的隔膜除了其操纵轮38之外还包括传动轮68，该传动轮68允许将其操纵轮38的运动传递到其所添加至其上的隔膜的操纵轮。
[0082] 该传动轮68类似于操纵轮38，除了它沿着基座7而不是沿着盖2延伸，并且它是由操纵轮38所移动的瓣状物驱动而不是直接由操作人员38操纵。
[0083] 该轮68包括未示出的驱动指状件，优选地相对于轴线AX彼此对称的两个指状件，并且每个指状件均接合在相应瓣状物的底部直线槽中。这些未示出的底部直线槽形成在每个瓣状物的底面处，垂直于在其顶面处形成的槽29A-29L。
[0084] 通过在支撑轮68的基座7的顶面处形成的圆形槽内滑动，该轮68被引导绕轴线AX旋转：它被囚禁在基座7的壁和瓣状物的底面之间，而仅可以绕轴线AX自由旋转。
[0085] 当通过使操纵轮38以给定角度枢转而使瓣状物位移时，传动轮68因此通过由瓣状物造成的位移而枢转相同的角度。
[0086] 该传动轮68在其底面处包括两个孔69和71，它们相对于轴线AX彼此对称。这些孔是通过形成在基座7中并且相对于轴线AX对称设置的两个拱形缝隙72和73而可被抵达的，如图10所示。
[0087] 如图10所示，当将隔膜添加在已经存在的隔膜上时，已经存在的隔膜的操纵轮38的柱42和43穿过拱形缝隙72、73接合在添加的隔膜的传动轮68的孔69、71内。一旦组装就位，添加的隔膜的操纵轮的给定角度位移将导致其传动轮经历相同的位移，而已经存在的隔膜的操纵轮将经历相同的位移。
[0088] 因此，当添加的隔膜的操纵轮旋转地位移以打开所述添加的隔膜时，该位移导致已经存在的隔膜的相同的打开。
[0089] 传动轮68因此允许一个添加在另一个上的两个隔膜的开口同步，使得只有一个操纵轮必须被致动，以便将两个隔膜打开到给定的打开程度或关闭两个隔膜。
[0090] 如图11所示，有利地，盖包括环绕其中心开口4并从其顶面突出的周向边缘74，以便嵌入在于基座7的中心开口处形成在该基座7的底面处的相应肩部76内。
[0091] 当将一个隔膜堆叠在已经就位的另一隔膜的顶部上时，已经就位的隔膜的周向边缘74嵌入在添加的隔膜的肩部76内，以便确保两个隔膜相对于彼此准确地定中心，这些隔膜因此一个嵌入在另一个中。
