Einrichtung zum Transportieren von festen, spaltbares Material enthaltenden Blöcken Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Transportieren von festen, spaltbares Material enthaltenden Blöcken, insbesondere zum Beschicken und Entladen. eines Kernreaktors.
Bei gewissen Kernreaktoren ist dos-spaltbare Mate rial entweder in der Form von Einsatzstücken oder in gleichmässiger Verteilung in ein Moderatormaterial, z. B. aus Graphit, eingebettet, so dass feste, das spalt bare Material enthaltende Blöcke gebildet sind. Das ist z. B. bei einem gasgekühlten Hochtemperatur-Kernre- aktor der Fall. Die erwähnten Blöcke müssen von Zeit zu Zeit aus dem Kern des Reaktors entfernt und durch andere Blöcke mit frischem spaltbarem Material ersetzt werden.
Für .den Transport der Blöcke in den und. aus dem Reaktor sind schon verschiedene Einrichtungen be kannt oder vorgeschlagen worden, und zwar Einrich- tungen, die einen Greifer zum Erfassen der Blöcke un ter Klemmwirkung aufweisen. Solche Greifer sind mit gewissen -Nachteilen behaftet, insbesondere dem, dass die Blöcke versehentlich aus :dem Greifer herausrut schen können.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Einrichtung zum Trans portieren von Blöcken der genannten Art zu schaffen:. Die gefundene Lösung :dieser Aufgabe wird darin gese hen, dass jeder Block mit wenigstens einem Schrauben gewinde versehen ist und ein Hebezeug einen drehba ren, mit einem entsprechenden Gegengewinde versehe- nen Teil aufweist, der mit dem Gewinde jedes -Blockes verschraubt werden kann, und dass der Gewindezug des drehbaren Teiles des Hebezeuges in bestimmtem Mass axial nachgiebig ist.
Diese erfindungsgemässe Einrichtung hat nicht nur den Vorteil, -dass sie einen sichereren Eingriff zwischen dem Hebezeug und :dem jeweils zu transportierenden Block gewährleistet als eine Einrichtung mit einem Klemmgreifer, sondern trägt auch dem Umstand Rech nung, dass die Blöcke während des Betriebes im Kern reaktor gewöhnlich deformiert werden.
Diese allenfalls auftretende Deformation beeinträchtigt die Funktions- fähigkeit der Einrichtung wegen der axialen Nachgie bigkeit des am drehbaren Teil des Hebezeuges vorhan denen Gewindezuges nicht. Überdies hat die erfin- dungsgemässe Einrichtung den Vorteil einer einfachen Konstruktion:.
YEinzelheiben der Erfindung und spezielle Merkmale einer bevorzugten- Ausführungsform .ergeben .sich aus der nun folgenden Beschreibung und den: zugehörigen Zeichnungen.
Fig. 1 zeigt einen horizontalen Querschnitt durch einen mit einer Gewindebohrung versehenen Brenn. stoff-Block für einen Kernreaktor; Fig.2 zeigt in grösserem Massstab einen axialen Vertikalschnitt durch einen Teil des Blockes sowie -ein in die -Gewindebohrung des Blockes eingeschraubtes Flebezeug in Ansicht und teilweise im Schnitt;
Fig. 3 ist ein dem Gewindezug des Hebezeuges fol gender Querschnitt durch den Block und, das Hebe zeug.
Der in Fig. 1 .dargestellte Brennstoff-Block 1 be steht zur Hauptsache aus Graphit mit :darin eingebette ten (nicht dargestellten) Einsatzstücken aus :spaltbarem Material. Der Block 1 -hat die Gestalt eines -rechtwink- lig abgeschnittenen Prismas. Die Querschnittsform dies Prismas ist die eines regelmässigen Sechseckes, dessen Seiten jeNveils in der Mitte eine Einbuchtung la auf weisen.
Diese Einbuchtungen sind je durch drei aufein- anderfolgen:den Seiten. eines regelmässigen Sechseckes begrenzt, dessen Seitenlänge ein Viertel des zuvor er wähnten Sechseckes beträgt.
>Eine zentrale Bohrung 2 geht -entlang der Längs- mittelachse des prismatischen Blockes 1 durch diesen vertikal hindurch und enthält ein Kontrollrohr 2a. Die Bohrung 2 ist ferner mit einem Innengewinde verse hen, :das durch eine schraubenlinienförmig verlaufende. Nut 3 von: rechteckiger Querschnittsform gebildet ist (Fig. 1 und 2).
Ein zum Transportieren des beschriebe nen Blockes 1 geeignetes Hebezeug weist einen drehba ren Teil in Form eines Rohrstückes 4 auf, das, in den ringförmigen Zwischenraum zwiwchen dem Kontroll- rohr 2a und der Wandung der Bohrung 2 eingeführt werden kann. Das Rohrstück 4 ist mit einem Aussen gewinde versehen,
welches mit dem Innengewinde der Bohrung 2 in Schraubeneingriff bningbar und durch einen schraubenlinienförmig verlaufenden Vorsprung 5 bis 9 an der Aussenfläche des Rohrstückes 4 gebildet ist.
Der Vorsprung 5-9 ist wie folgt aus mehreren Tei len zusammengesetzt: Ein die Unterseite des Vorsprun ges bildender, schraubenlinienförmig verlaufender Streifen 5 ist mit dem Rohrstück 4, z.
B. durch Schweissung oder Lötung, fest verbunden. Unter Zwi- schenschaltung eines nachgiebig federnden Organs 9 ist auf dem Streifen 5 ein die Oberseite des Vorsprunges bildender, schraubenlinienförmig verlaufender Streifen 6 abgestützt, der dadurch flexibel ausgebildet ist, dass er .aus einer Reihe von einzelnen, an sich starren Kreisringsektoren 7 zusammengesetzt ist.
Mit Hilfe von Schrauben 8 sind die Kreisringsektoren 7 am festen Streifen 5 derart gesichert, dass sie in axialer Richtung des Rohrstückes 4 gegenüber diesem innerhalb be stimmter Grenzen beweglich sind. Das bereits erwähnte nachgiebig federnde Organ 9 ist eine gewellte Blattfe der mit schraubenlinienförmigem Verlauf und hat das Bestreben, die den flexiblen Streifen 6 bildenden Sek toren 7 soweit nach oben zu drücken, als, es die Schrauben 8 gestatten.
Umgekehrt ist die Oberseite des schraubenlinienförmig verlaufenden Vorsprunges 5-9 entgegen dem Einfluss der Blattfeder 9 axial nachgie big.
Selbst wenn der flexible obere Streifen 6 seine grösstmögliche Entfernung von dem festen, unteren Streifen 5 aufweist, ist die Breite :des Gewindevor- sprunges 5-9 in Richtung der Längsachse, des Rohrstük- kes 4 gemessen beträchtlich kleiner als die Weite der schraubenlinienförmig verlaufenden Nut 3 in der Längs achse der Bohrung 2 gemessen, wie deutlich in Fig. 2 zu sehen ist.
Durch die zuletzt genannte Massnahme ist das Ein schrauben des Hebezeuges in das Innengewinde des Blockes 1 beträchtlich erleichtert und auch dann noch möglich, wenn der Block 1 während des Betriebes .im Kernreaktor eine gewisse Deformation erlitten hat.
Die axiale Nachgiebigkeit und Flexibilität des oberen Strei fens 6 des Schraubenvorsprunges 5-9 des Hebezeuges erlaubt einerseits ein ruckfreieres Anheben des Blockes und gewährleistet andererseits, dass auch bei :einem ungleichmässig deformierten Gewindegang 3 des Blok- kes nahezu die ganze Oberseite 6 bzw. 7 des Schrau benvorsprunges 5-9 sich an der Lastaufnahme betei ligt.
Beim Anheben des Blockes 1 wird dessen Gewicht nämlich auf alle Kreisringsektoren 7 verteilt, die sich einzeln und unabhängig voneinander mittels der ge wellten Blattfeder 9 auf dem starren unteren Streifen 5 abstützen.
Da die Last sowohl beim: Anheben als auch beim Absenken des Blockes 1 immer -in gleicher Richtung, d. h. von oben nach unten auf den Schraubenvor- sprung 5-9 wirkt, genügt in der Praxis ein einziger Umgang des Vorsprunges 5-9.
Falls die Längsbohrung 2 des Blockes 1 kein Kon trollrohr 2a oder keinen entsprechenden Stab enthält, kann der drehbare Teil des Hebezeuges anstelle des Rohrstückes 4 auch einen massiven Bolzen aufweisen, an dessen Mantelfläche der Schraubenvorsprung 5-9 angeordnet ist.
Device for transporting solid blocks containing fissile material. The present invention relates to a device for transporting solid blocks containing fissile material, in particular for loading and unloading. of a nuclear reactor.
In certain nuclear reactors, dos-fissile mate rial is either in the form of inserts or evenly distributed in a moderator material, e.g. B. made of graphite, so that solid blocks containing the split face material are formed. This is e.g. B. the case with a gas-cooled high-temperature nuclear reactor. The mentioned blocks have to be removed from the core of the reactor from time to time and replaced with other blocks with fresh fissile material.
For .transporting the blocks in and. Various devices have already been known or proposed from the reactor, namely devices which have a gripper for gripping the blocks with a clamping effect. Such grippers have certain disadvantages, in particular that the blocks can accidentally slip out of the gripper.
The present invention is based on the object of providing an improved device for transporting blocks of the type mentioned. The solution found: this task is seen in the fact that each block is provided with at least one screw thread and a hoist has a rotatable part provided with a corresponding mating thread, which can be screwed to the thread of each block, and that the thread pull of the rotatable part of the hoist is axially flexible to a certain extent.
This device according to the invention not only has the advantage that it ensures a more secure engagement between the hoist and the block to be transported than a device with a clamping gripper, but also takes into account the fact that the blocks are in the core reactor during operation usually deformed.
This possibly occurring deformation does not impair the functionality of the device because of the axial flexibility of the thread pull present on the rotatable part of the hoist. In addition, the device according to the invention has the advantage of a simple construction.
The details of the invention and special features of a preferred embodiment will emerge from the following description and the accompanying drawings.
Fig. 1 shows a horizontal cross section through a burner provided with a threaded hole. fabric block for a nuclear reactor; FIG. 2 shows, on a larger scale, an axial vertical section through part of the block and a weaving tool screwed into the threaded bore of the block in a view and partially in section;
Fig. 3 is a thread pull of the hoist fol gender cross-section through the block and the hoist.
The fuel block 1 shown in Fig. 1 is mainly made of graphite with: embedded therein th inserts (not shown) made of: fissile material. The block 1 has the shape of a prism cut at right angles. The cross-sectional shape of this prism is that of a regular hexagon, the sides of which each have an indentation la in the middle.
These indentations are each made up of three successive ones: the sides. a regular hexagon, the side length of which is a quarter of the previously mentioned hexagon.
> A central bore 2 runs vertically through the prismatic block 1 along the longitudinal center axis and contains a control tube 2a. The bore 2 is also hen with an internal thread verses: the through a helical. Groove 3 is formed by: rectangular cross-sectional shape (Fig. 1 and 2).
A hoist suitable for transporting the block 1 described has a rotatable part in the form of a pipe section 4 which can be inserted into the annular space between the control pipe 2a and the wall of the bore 2. The pipe section 4 is provided with an external thread,
which is bningable into screw engagement with the internal thread of the bore 2 and is formed by a helical projection 5 to 9 on the outer surface of the pipe section 4.
The projection 5-9 is composed of several Tei len as follows: A the underside of the projection ges forming, helically extending strip 5 is with the pipe section 4, z.
B. firmly connected by welding or soldering. With the interposition of a resilient member 9, a helically extending strip 6, forming the top of the projection, is supported on the strip 5, which strip 6 is flexible in that it is composed of a series of individual, inherently rigid circular ring sectors 7.
With the help of screws 8, the circular ring sectors 7 are secured on the fixed strip 5 in such a way that they are movable in the axial direction of the pipe section 4 with respect to this within certain limits. The above-mentioned resilient member 9 is a corrugated Blattfe with a helical course and strives to push the sectors 7 forming the flexible strip 6 as far up as the screws 8 allow.
Conversely, the top of the helical projection 5-9 against the influence of the leaf spring 9 is axially nachgie big.
Even when the flexible upper strip 6 is at its greatest possible distance from the fixed, lower strip 5, the width of the thread projection 5-9 measured in the direction of the longitudinal axis and of the pipe section 4 is considerably smaller than the width of the helical groove 3 measured in the longitudinal axis of the bore 2, as can be clearly seen in FIG.
By the last-mentioned measure, the screwing of the hoist into the internal thread of the block 1 is considerably facilitated and still possible when the block 1 has suffered a certain deformation during operation .im the nuclear reactor.
The axial resilience and flexibility of the upper strip 6 of the screw projection 5-9 of the hoist allows on the one hand a more jolt-free lifting of the block and on the other hand ensures that even with: an unevenly deformed thread 3 of the block almost the entire top 6 or 7 of the Screw protrusions 5-9 participate in the load pick-up.
When the block 1 is lifted, its weight is distributed over all circular ring sectors 7, which are supported individually and independently of one another by means of the corrugated leaf spring 9 on the rigid lower strip 5.
Since the load is always in the same direction both when lifting and when lowering the block 1, i. H. acts from top to bottom on the screw projection 5-9, in practice a single handling of the projection 5-9 is sufficient.
If the longitudinal bore 2 of the block 1 does not contain a control tube 2a or a corresponding rod, the rotatable part of the hoist can also have a solid bolt instead of the pipe section 4, on the outer surface of which the screw projection 5-9 is arranged.