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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausrichten von Brennelementen
in einem Druckwasserreaktor mit einer an einer Lademaschine für Brennelemente
montierten oder ankoppelbaren Zentriereinrichtung, die mit unterseitig
vorstehenden Zentrierelementen versehen ist, welche in Ausnehmungen
in Köpfen
der einem zu greifenden oder abzustellenden Brennelement benachbarten
Brennelemente einführbar
sind, wobei mindestens vier Gruppen von Zentrierelementen vorgesehen
sind.
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Eine
derartige Vorrichtung ist aus der
US 2006/0034413 A1 bekannt.
Bei der bekannten Vorrichtung weist jede Gruppe von Zentrierelementen zwei
Zentrierelemente auf, welche in Bohrungen im Kopf des Brennelements
eingreifen.
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In
Kernkraftwerken wird zur Erzeugung elektrischer Energie spaltbares
Material, üblicherweise Uran-Oxid
verwendet. Das spaltbare Material ist in zylindrischen Hüllrohren
aufgenommen. Die mit spaltbarem Material gefüllten Hüllrohre werden als Brennstäbe bezeichnet.
Eine Mehrzahl solcher Brennstäbe
sind dabei zu einem so genannten Brennelement zusammengefasst. Eine
Vielzahl dieser Brennelemente, die im wesentlichen langgestreckt-quaderförmig ausgebildet
sind und üblicherweise
ein im Wesentlichen quadratisches Querschnittsprofil aufweisen,
befinden sich im Reaktordruckbehälter
eines Kernkraftwerkes. Die Brennelemente stehen dabei aufrecht nebeneinander
in einem im Reaktordruckbehälter
angeordneten Gestell, wobei benachbarte Brennelemente mit relativ geringem
Abstand voneinander positioniert sind. Zur Steuerung der Kernreaktion
bei Druckwasserreaktoren weisen einige dieser Brennelemente Steuerelemente,
die aus mehreren Steuerstäben
bestehen, auf, die durch in den Brennelementen enthaltene Führungsrohre
in die Brennelemente eingebracht sind.
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Im
Laufe der Betriebszeit eines Druckwasserreaktors wird der in den
Brennstäben
enthaltene Kernbrennstoff durch Kernspaltung verbraucht, mit der
Folge, dass die Brennelemente von Zeit zu Zeit ausgewechselt werden
müssen.
Da der Abbrand der Brennelemente von deren Position im Reaktordruckbehälter abhängig ist,
sind die Brennelemente nicht gleichzeitig verbraucht. Nicht vollständig abgebrannte
Brennelemente werden in der Regel im Reaktordruckbehälter umgesetzt.
Der Wechsel und das Umsetzen von Brennelementen erfolgt nach einem
mehrere Monate umfassenden Betriebszyklus des Kernkraftwerks, beispielsweise
nach 12 Monaten. Hierzu muss der Reaktorkern abgeschaltet und drucklos
gemacht werden. Durch Demontage eines Druckbehälterdeckels und Ausbau verschiedener
Einbauten wird der Reaktorkern von oben zugänglich. Dies geschieht bei
geflutetem Reaktorbecken, um die Wasserabschirmung für den Reaktorkern
zu erhalten. Oberhalb des gefluteten Reaktorbeckens und eines damit
verbundenen Brennelement-Lagerbeckens ist eine Lademaschine angeordnet,
die üblicherweise als
Brückenkran
ausgeführt
ist und einen in einem hohlen Führungsmast
hängenden
Greifer aufweist, mit dem ein Brennelement nach oben aus dem Reaktorkern
oder dem Brennelement-Lagergestell
herausgezogen werden kann, wobei mit der Lademaschine jede Position
im Lagerbecken und Reaktorbecken mittels eines nach Raumkoordinaten
orientierten Positionierungssystems angefahren werden kann.
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Bekannte
Lademaschinen zum Wechseln oder Umsetzen von Brennelementen weisen
eine so genannte Zentrierglocke auf, die innerhalb des Lademaschinenmastes
angeordnet ist. Die Zentrierglocke ist rohrförmig ausgebildet und teleskopartig
aus dem Lademaschinenmast ausfahrbar. Sie dient der Zentrierung
des Greifers über
dem zu greifenden Brennelement und weist hierzu nach unten vorstehende Zentrierstifte
mit sich konisch verjüngenden
Enden auf, die in zugeordnete Bohrungen in den Brennelement-Köpfen der
dem zu greifenden Brennelement benachbarten Brennelementen eingreifen.
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Die
Betreiber von Druckwasserreaktoren sind bestrebt, den Wechsel von
Brennelementen in einer möglichst
kurzen Zeitspanne durchzuführen, um
die durch den Wechsel bedingte Abschaltdauer des Kernkraftwerks
und den damit einhergehenden Produktionsausfall an erzeugter elektrischer
Energie zu minimieren.
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Beim
Wechsel von Brennelementen besteht jedoch das Problem, dass die
Brennelemente aufgrund thermischer Belastung bzw. veränderter
Materialeigenschaften verformt, insbesondere verzogen sind. Die
Verformung kann beispielsweise als Verbiegung in Längsrichtung
des Brennelements auftreten oder auch als eine Verdrehung (Verdrillung)
um die Längsachse
des jeweiligen Brennelements. Diese Verformungen können den
Wechsel von Brennelementen erheblich erschweren, da benachbarte Brennelemente
dann beim Wechsel eines Brennelementes miteinander kollidieren können. Die
Verformungen besitzen mitunter ein solches Ausmaß, dass es nicht möglich ist,
die an der Zentrierglocke der Lademaschine ausgebildeten Zentrierstifte
in die zugeordneten Zentrierbohrungen in den Brennelement-Köpfen der
dem betreffenden Brennelement benachbarten Brennelemente einzuführen. Es
müssen
dann zeitintensive Nachpositionierungen oder gar umfangreiche Umsetzmaßnahmen
von Brennelementen vorgenommen werden.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
der eingangs genannten Art bereitzustellen, mit der sich die oben
genannten Probleme beim Wechsel von Brennelementen verringern lassen,
wobei insbesondere ein vergleichsweise schneller Brennelement-Wechsel angestrebt
wird.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
umfasst eine an einer Lademaschine für Brennelemente montierte oder
ankoppelbare Zentriereinrichtung, die mit unterseitig vorstehenden
Zentrierelementen versehen ist, welche in Ausnehmungen in Köpfen der
einem zu greifenden oder abzustellenden Brennelement benachbarten
Brennelemente einführbar
sind. Erfindungsgemäß umfassen
die Zentrierelemente mindestens vier Gruppen von Zentrierelementen
mit jeweils mindestens vier Zentrierelementen, wobei die mindestens
vier Zentrierelemente der jeweiligen Gruppe in Bezug zueinander
konvergierende Zentrierflächen
aufweisen, welche den Innenseiten von an den Brennelementen ausgebildeten
Kopfstegen zugeordnet sind.
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Die
Erfinder haben erkannt, dass sich verformte Brennelemente erheblich
besser erfassen und um ein größeres Maß ausrichten
lassen, wenn hierzu die in einem herkömmlichen Brennelementkopf innenseitig
und mittig der Kopfstege vorhandenen vier Ausnehmungen, welche im
wesentlichen durch Steuerstabfinger und die Kopfstege begrenzt sind,
genutzt werden, und vier in diese Ausnehmungen einzuführende Zentrierelemente
in Bezug zueinander konvergierende Zentrierflächen aufweisen. Dieses kann
in Ausgestaltung der Erfindung vorteilhaft durch Zentrierelemente
in Form von abgewinkelten oder bogenförmig ausgebildeten Zentrierstiften
realisiert sein.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
ermöglicht
somit das Ausrichten auch der Köpfe
stärker
verformter Brennelemente in ihre Sollposition und damit einen vergleichsweise
schnellen Brennelement-Wechsel.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor,
dass das jeweilige Zentrierelement federnd gelagert und gegen eine
Federkraft in vertikaler Richtung verschiebbar ist. Diese Ausgestaltung
stellt sicher, dass die Zentrierelemente bei Aufsetzen auf ein Hindernis
ab einer bestimmten von dem Hindernis ausgehenden Widerstandskraft
selbstständig
nach oben gedrückt werden,
so dass insbesondere bei einer Fehlstellung der Zentrierelemente
relativ zu den ihnen zugeordneten Ausnehmungen in den Brennelement-Köpfen eine
Beschädigung
von Komponenten der Brennelemente bzw. der Zentrierelemente selbst
vermieden wird.
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Nach
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist vorgesehen, dass die vier Gruppen von Zentrierelementen an einer
oder mehreren Halterungen montiert sind, die an den Seiten einer
im Mast der Lademaschine verfahrbar gelagerten Zentrierglocke kreuzförmig angeordnet
oder befestigbar sind. Die Seiten der Zentrierglocke bieten sich
zur Befestigung der die Zentrierelemente tragenden Halterung(en)
an, da die Zentrierglocke gegenüber
dem Lademaschinenmast sowie dem Greifer teleskopartig verfahrbar
ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
stellt in Bezug auf eine herkömmliche
Zentrierglocke, die üblicherweise
mit geradlinig ausgebildeten Zentrierstifte versehen ist, eine Vorzentriereinrichtung
dar. Grundsätzlich
liegt es jedoch auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung, auf die
geradlinig ausgebildeten Zentrierstifte an der Zentrierglocke zu
verzichten; dann wird der Greifer der Lademaschine ausschließlich mittels
den vier Gruppen von Zentrierelementen der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zentriert, deren schräg
oder bogenförmig
aufeinanderzugerichteten Zentrierflächen den Innenseiten der Kopfstegen
der dem zu greifenden Brennelement benachbarten Brennelemente zugeordnet
sind.
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Eine
weitere bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
besteht darin, dass die die vier Gruppen von Zentrierelementen tragenden
Halterungen über
fernbedienbare oder automatisch funktionierende Verbindungselemente
an der Zentrierglocke formschlüssig
ankoppelbar sind. Die Verbindungselemente sind dabei beispielsweise
als Bajonettverbindungselemente oder Rastverbindungselemente, vorzugsweise
als Halteklinken ausgeführt.
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Diese
Ausgestaltung ermöglicht
es, die erfindungsgemäße Vorrichtung
nur bei Bedarf an die Zentrierglocke der Lademaschine anzukoppeln
und in Zeiten, in denen sie nicht benötigt wird, auf einem Montageblock
im Brennelement-Lagerbecken zu lagern. Wird die erfindungsgemäße Vorrichtung
benötigt,
wird die Lademaschine über
den Montageblock gefahren. Anschließend wird die Zentrierglocke
soweit abgesenkt, bis die Montageposition erreicht ist. Die in Form
von Bajonett- oder Rastverbindungs elementen ausgeführten Verbindungselemente
ermöglichen
eine einfache und rasche Montage sowie Demontage der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Beispielsweise können
die Verbindungselemente als Halteklinken, ähnlich den Halteklinken eines
Brennelementgreifers, ausgeführt
sein, die durch einen entsprechenden Mechanismus geöffnet und
durch weiteres Absenken der Zentrierglocke in fest an der Zentrierglocke
angebrachte Aufnahmen eingefahren werden.
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Nach
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
sind die Verbindungselemente mit einer Verriegelungseinrichtung
versehen, die ein ungewolltes Lösen
oder Öffnen
der Verbindungselemente verhindert. Durch diese Verriegelung wird
sichergestellt, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung während ihrer
Verwendung unverlierbar an der Zentrierglocke der Lademaschine gesichert
ist.
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Eine
weitere bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
besteht darin, dass die Halterungen mit den vier Gruppen von Zentrierelementen
relativ zu der Zentrierglocke vertikal verschiebbar an der Zentrierglocke
angekoppelt oder ankoppelbar sind. Diese Ausgestaltung ermöglicht es,
die vier Gruppen von Zentrierelementen in eine gegenüber dem
unteren Ende der Zentrierglocke höhergelegene Nichtgebrauchsstellung
zu verschieben. Diese Höhenverstellung
ist zweckmäßig, da
die Brennelemente im Brennelemente-Lagerbecken üblicherweise mit größerem Abstand
voneinander gelagert werden als dem relativ engen Abstand, mit dem sie
zueinander im Reaktordruckbehälter
positioniert werden. Denn bei der Lagerung von Brennelementen in
größerem Abstand
zueinander ist ein Einführen
der Zentrierstifte in die Zentrierbohrungen bzw. Zentrierausnehmungen
der Brennelement-Köpfe
nicht möglich.
Die Zentrierelemente der erfindungsgemäßen Vorrichtung dürfen daher
in diesem Fall im Brennelemente-Lagerbecken nicht zu weit mit der
Zentrierglocke abgesenkt werden.
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Die
Höhenverstellung
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
relativ zu der Zentrierglocke lässt sich
auf verschiedene Weise realisieren. Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist vorgesehen, dass den Halterungen mindestens ein Druckluftzylinder
zugeordnet ist, mittels dem die Halterungen relativ zu der Zentrierglocke
vertikal verfahrbar sind. Dabei kann den Halterungen zusätzlich mindestens
ein Federelement zugeordnet sein, das die Halterungen in Richtung
einer oberen Position relativ zu der Zentrierglocke vorspannt. Das
Federelement stellt sicher, dass bei Ausfall der Druckluftversorgung
die Halterungen mit den Zentrierelementen automatisch in die obere
Position bewegt werden, so dass die Zentrierelemente dann nicht
nach unten gegenüber
den Zentrierstiften der Zentrierglocke vorstehen.
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Alternativ
zur Verwendung eines oder mehrerer Druckluftzylinder für eine Höhenverstellung
der Zentrierelemente relativ zu der Zentrierglocke sieht eine andere
Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
vor, dass den Halterungen mindestens ein schließbarer und zu öffnender
Beistellanschlag und mindestens ein Federelement zugeordnet sind, wobei
das Federelement die Halterungen in Richtung einer unteren Position
relativ zu der Zentrierglocke vorspannt und der Beistellanschlag
in seiner Schließstellung
die Halterungen in einer oberen Position relativ zu der Zentrierglocke
gegen ein Absenken relativ zu der Zentrierglocke sichert.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand einer mehrere Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung
näher erläutert. Es
zeigen in schematischer Darstellung:
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1 das
untere Ende eines Lademaschinenmastes mit einer in dem Mast gelagerten,
teleskopartig verfahrbaren Zentrierglocke und einer damit verbundenen
erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Ausrichten von Brennelementen, in vertikaler Schnittansicht;
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2 eine
Unteransicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung der 1 in
Richtung des Pfeils II;
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3 eine
Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung
der 1 in der Schnittebene III-III;
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4 ein
weiteres Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
die an einer in einem Lademaschinenmast gelagerten, teleskopartig verfahrbaren
Zentrierglocke höhenverstellbar
gehalten ist, in vertikaler Schnittansicht;
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5 eine
Unteransicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung der 4 in
Richtung des Pfeils V;
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6
eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung der 4 in
der Schnittebene VI-VI; und
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7 ein
drittes Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
die an einer in einem Lademaschinenmast gelagerten, teleskopartig verfahrbaren
Zentrierglocke höhenverstellbar
gehalten ist, in vertikaler Schnittansicht.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
dient dem Ausrichten von Brennelementen in einem Druckwasserreaktor,
die einem im Reaktorkern angeordneten oder abzustellenden Brennelement
benachbart sind.
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In 1 ist
das untere Ende eines hohlen Mastes (Führungsmastes) 1 einer
brückenkranartigen
Lademaschine dargestellt, in dem eine rohrförmige Zentrierglocke 2 axial
verfahrbar gelagert ist. In dem Lademaschinenmast, 1 und
zwar in der Zentrierglocke 2 befindet sich ein heb- und senkbarer Brennelementgreifer
(nicht gezeigt), mittels dem ein Brennelement nach oben aus dem
Reaktorkern oder einem Brennelement-Lagergestell herausgezogen bzw.
umgekehrt dort abgesetzt werden kann. In 1 befindet
sich ein Brennelement 3 in der Zentrierglocke 2. Mit 4 ist
der Brennelementfuß bezeichnet.
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Die
Zentrierglocke 2 ist an ihrem unteren Ende mit vier Zentrierstiften 5 versehen,
mit der die Zentrierglocke in korrespondierende Zentrierbohrungen 6 in
den Brennelementköpfen 7 eingreifen
kann.
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An
den Seiten der Zentrierglocke 2 sind vier Halterungen 8 mit
jeweils vier Zentrierelementen 9 kreuzförmig angebracht (vgl. 2).
Die Halterungen 8 sind vorzugsweise in Form von Rahmen
ausgebildet, wobei die Zentrierelemente 9 in der Mitte der
Stege der Rahmen befestigt sind. Die Zentrierelemente 9 bestehen
aus abgewinkelten Zentrierstiften, die gegenüber den im wesentlichen gerade
ausgebildeten Zentrierstiften 5 der Zentrierglocke 2 nach unten
vorstehen.
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Die
parallel zueinander verlaufenden Abschnitte 9.1 der abgewinkelten
Zentrierstifte 9 sind in Hülsen 10 gelagert,
in die auf Druck belastbare Schraubenfedern 11 integriert
sind. Es ist zu erkennen, dass die Zentrierstifte 9 unabhängig voneinander
gegen die Federkraft der jeweiligen Schraubenfeder 11 in
die Hülse 10 axial
einschiebbar sind. Somit ist sichergestellt, dass die Zentrierstifte 9 beim
Aufsetzen auf einer Störkante
(Hindernis) ab einer bestimmten vertikalen Druckbelastung selbstständig nach
oben ausweichen.
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In
der in 1 dargestellten Normalstellung der abgewinkelten
Zentrierstifte 9 liegt der Übergang vom jeweiligen vertikal
verlaufenden Abschnitt 9.1 zum demgegenüber abgewinkelten Abschnitt 9.2 oberhalb
des unteren Endes der Zentrierstifte 5 der Zentrierglocke 2.
Die abgewinkelten Abschnitte 9.2 der vier an einem Rahmen 8 befestigten
Zentrierstifte 9 konvergieren zueinander. Vorzugsweise
sind sie so ausgerichtet, dass sich ihre Längsmittelachsen in einem gemeinsamen
Punkt schneiden.
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Die
abgewinkelten Abschnitte 9.2 der Zentrierstifte sind in
Ausnehmungen 12 in den Köpfen 7 der einem zu
greifenden oder abzustellenden Brennelement 3 benachbarten
Brennelemente 3 einführbar,
wobei es sich bei diesen Ausnehmungen 12 um freie Bereiche
handelt, die im wesentlichen durch Kopfstege 3.1 und Steuerstabfinger 13 des
jeweiligen Brennelements 3 begrenzt sind.
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Die
vier Halterungen 8 definieren somit vier Gruppen von Zentrierelementen 9 mit
jeweils vier Zentrierelementen, wobei die vier Zentrierelemente 9 der
jeweiligen Gruppe zueinander konvergierende Zentrierflächen 9.3 aufweisen, welche
den Innenseiten 3.2 von an den Brennelementen ausgebildeten Kopfstegen 3.1 zugeordnet
sind.
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Die
an der Zentrierglocke 2 angeordneten Halterungen 8 mit
den nach unten vorstehenden abgewinkelten Zentrierstiften 9 stellen
in Bezug auf die gerade ausgeführten
Zentrierstifte 5 der Zentrierglocke 2 eine Vorzentriereinrichtung
dar. Beim Anfahren einer Brennelementposition im Druckwasserreaktor greifen
zuerst die abgewinkelte Zentrierstiften 9 als Vorzentrierstifte
in die Köpfe
der Nachbar-Brennelemente 3 und richten diese Brennelementköpfe 7 in ihre
Sollposition. Anschließend
fahren die Zentrierstifte 5 der Zentrierglocke 2 in
die Zentrierbohrungen 6 der Nachbar-Brennelemente 3 ein.
Sodann wird das unterhalb der Zentrierglocke 2, zwischen
den Nachbar-Brennelementen 3 befindliche Brennelement 3 vom
Greifer der Lademaschine (nicht gezeigt) ergriffen und aus dem Reaktorkern
nach oben herausgezogen. Es liegt allerdings auch im Rahmen der vorliegenden
Erfindung, die abgewinkelten Zentrierstifte 8 als alleinige
Zentriereinrichtung zu verwenden; in diesem Fall wären die
geraden Zentrierstifte 5 an der Zentrierglocke 2 nicht
vorhanden.
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Die
rahmenförmigen
Halterungen 8 der abgewinkelten Zentrierstifte 9 sind
vorzugsweise miteinander verbunden und über fernbedienbare oder automatisch
funktionierende Verbindungselemente (nicht gezeigt), zum Beispiel
Halteklinken, an die Zentrierglocke 2 ankoppelbar. Die
Verbindungselemente sind dabei beispielsweise als Elemente einer Bajonett-
oder Rastverbindung ausgeführt
und vorzugsweise mit einer Verriegelungseinrichtung, zum Beispiel
einer Sicherungsverschraubung versehen, die ein ungewolltes Lösen oder Öffnen der
lösbaren Verbindung verhindert.
Die miteinander verbundenen Halterungen 8 können erfindungsgemäß auch als einzelne
Halterung angesehen und insbesondere als einstückige Halterung ausgeführt werden.
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Alternativ
oder ergänzend
zu den ein schnelles Ankoppeln bzw. Abkoppeln der erfindungsgemäßen Vorrichtung
gestattenden Verbindungs- und Verriegelungselementen ist vorgesehen,
dass die Halterung bzw. Halterungen 8 der Zentrierstifte 9 relativ
zu der Zentrierglocke 2 höhenverstellbar an dieser formschlüssig angekoppelt
oder ankoppelbar sind.
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Bei
dem in den 4 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiel
sind an der Zentrierglocke 2 zwei oder mehr Druckluftzylinder 14 befestigt.
An den Druckluftzylindern 14 sind verlängerbare Druckluftleitungen 15,
vorzugsweise Druckluftschläuche
angeschlossen, die beim Absenken bzw. Anheben der Zentrierglocke 2 entsprechend
dem maximalen Verschiebeweg der Zentrierglocke gegenüber dem
Lademaschinenmast 1 nachgeführt werden. Die Kolbenstangen 16 der
Druckluftzylinder sind mit den die Zentrierelemente 9 tragenden
Rahmen 8 verbunden. In den Druckluftzylindern 14 sind
Schraubenfedern 17 angeordnet, welche die Rahmen bzw. Halterung 8 in
Richtung einer oberen Position relativ zu der Zentrierglocke 2 vorspannen.
Befindet sich die Lademaschine im Bereich des Reaktorbeckens, werden
die Druckluftzylinder 14 mittels einer Steuerung mit Druckluft
beaufschlagt, so dass die Halterung 8 mit den Zentrierstiften 9 in
eine untere Position (Arbeitsposition) gedrückt wird. Diese Arbeitsposition
ist in 4 dargestellt.
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Beim
Fahren mit der Zentrierglocke 2 wird die erfindungsgemäße Vorrichtung
mitgenommen und bleibt, solange die Druckluft ansteht, aktiv. Es
ist jedoch auch möglich,
durch Drucklosmachen (Entlüften)
der Druckluftzylinder 14 die erfindungsgemäße Vorrichtung
in die obere Position relativ zur Zentrierglocke 2 zu bewegen.
Die Zentrierstifte 9 der erfindungsgemäße Vorrichtung sind dann zurückgezogen,
so dass sie nicht nach unten gegenüber der Zentrierglocke 2 bzw.
deren Zentrierstiften 5 vorstehen. Die Lademaschine kann
dann – ohne
dass die Zentrierstifte der erfindungsgemäßen Vorrichtung stören würden – für andere
Ladezwecke, zum Beispiel zum Umsetzen anderer Einbauten im Reaktorbecken
genutzt werden.
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Durch Überwachung
der Druckluftversorgung ist bei diesem Ausführungsbeispiel auch eine Überwachung
der erfindungsgemäßen Vorrichtung gegeben.
Die Druckluftzylinder 14 arbeiten sicherheitsgerichtet
nach dem Ruhestromprinzip. Bei Ausfall der Druckluftversorgung ist
sichergestellt, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung automatisch
in die obere Position (Nichtgebrauchsstellung) bewegt wird. Befindet
sich die Lademaschine im Bereich des Nasslagers (Brennelement-Lagerbeckens),
werden die Druckluftzylinder 14 mittels der Steuerung der
Lademaschine drucklos gemacht. Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird dann durch
die Druckfedern (Schraubenfedern) 17 in ihre obere Position
(Nichtgebrauchsstellung) gedrückt
und verbleibt dort beim Absenken der Zentrierglocke.
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Das
in 7 skizzierte Ausführungsbeispiel unterscheidet
sich von dem in den 4 bis 6 dargestellten
Ausführungsbeispiel
dadurch, dass der höhenverstellbaren
Halterung 8 der Zentrierstifte 9 ein Beistellanschlag 18 und
zwei oder mehrere Federelemente 19 zugeordnet sind, wobei
die Federelemente 19 die Halterung 8 in Richtung
einer unteren Position relativ zu der Zentrierglocke 2 vorspannen. Die
Federelemente sind in Zylindern oder Hülsen 20 angeordnet,
die an den Seiten der Zentrierglocke 2 befestigt sind.
In die Zylinder oder Hülsen 20 sind Kolbenstangen 16 eingeführt, deren
untere Enden mit der Halterung 8 verbunden sind, und deren
obere Enden durch die Federelemente 19 belastet sind.
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Der
Beistellanschlag 18 weist eine Betätigungsstange 18.1 auf,
die mittels eines Stellmotors (nicht gezeigt) oder dergleichen um
ihre Längsachse drehbar
ist. An ihrem unteren Ende ist die Stange 18.1 mit einem
radial vorstehenden Anschlagelement 18.2 versehen.
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Der
Beistellanschlag 18 lässt
sich bei hochgefahrener Zentrierglocke 2 schließen. Beim
Absenken der Zentrierglocke 2 wird die gegenüber der
Zentrierglocke 2 höhenverstellbare
Halterung 8 der Zentrierelemente 9 durch den Beistellanschlag 18 in
ihrer oberen Position gegen die Kraft der Federelemente 19 gehalten.
Die Federelemente 19 bestehen aus Schraubenfedern (Druckfedern).
Sie sind so ausgelegt, dass sie eine Verschiebestrecke ermöglichen, die
der vertikalen Strecke entspricht, um welche die Zentrierglocke 2 im
Nasslager (Brennelement-Lagerbecken) verfahren wird, bis sie auf
den Lagergestellen aufsetzt und zentriert.
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Befindet
sich die Lademaschine dagegen im Bereich des Reaktorbeckens, wird
der Beistellanschlag 18 geöffnet, worauf sich die erfindungsgemäße Vorrichtung
als Vorzentriereinrichtung in ihre untere Position (Arbeitsposition)
bewegt und beim Absenken der Zentrierglocke 2 von dieser
mitgenommen wird.
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In
der speicherprogrammierten Steuerung der Lademaschine sind für alle mit
der Lademaschine möglichen
Fahrbewegungen so genannte Fahrkurven hinterlegt. In diese Fahrkurven
wird die Ansteuerung der erfindungsgemäßen Ausricht- bzw. Vorzentriervorrichtung
eingebunden. Alle für
die Ansteuerung der erfindungsgemäßen Vorrichtung gegebenenfalls
notwendigen elektrischen Bauteile, wie Motor, Stellantrieb und/oder
Endschalter befinden sich auf einer Laufkatze der brückenkranartigen
Lademaschine und kommen somit nicht mit dem im Reaktorbecken und
Brennelement-Lagerbecken befindlichen Wasser in Berührung.
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Die
Ausführung
der Erfindung ist nicht auf die in der Zeichnung dargestellten und
vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt.
Vielmehr sind eine Mehrzahl von Varianten möglich, die auch bei von den
Ausführungsbeispielen
abweichender Gestaltung von der in den beiliegenden Ansprüchen gekennzeichneten
Erfindung Gebrauch machen. So können
die Zentrierelemente 9 der erfindungsgemäßen Vorrichtung
beispielsweise auch als bogenförmige
Zentrierelemente ausgeführt
werden. Insbesondere können
die die Zentrierelemente 9 tragenden Halterungen (Rahmen) 8 der
in den 1 bis 3 dargestellten Vorrichtung
miteinander verbunden sein, insbesondere in der Weise, wie es bei
dem in 5 dargestellten Ausführungsbeispiel der Fall ist.