DE1158640B - Vorrichtung zum kontinuierlichen Entfernen der Umhuellung von Kernreaktor-Brennstoffpatronen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

C 25094 Vmc/21g

ANMELDETAG: 19. SEPTEMBER 1961

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UNDAUSGABE DER

AUSLEGESCHRIFT: 5. DEZEMBER 1963

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Entfernen der Umhüllung von Kernreaktor-Brennstoffpatronen, bei denen eine Brennstoffstange mit geringem radialem Spiel in der Umhüllung angeordnet ist.

Es ist bekannt, die Umhüllung von Brennstoffpatronen längs Mantellinien aufzuschneiden und dann abzustreifen oder die Brennstoffstange mittels eines Druckstößels aus der Umhüllung herauszudrücken. Bei diesen Verfahren besteht die Gefahr, daß durch das Schneidwerkzeug oder durch das Druckwerkzeug Kernbrennstoffspäne entstehen, die zur Verseuchung der Vorrichtung und deren Umgebung führen können.

In dem besonderen Fall, daß die zu enthüllende Brennstoffpatrone eine Brennstoffnadel ist, erweisen sich die vorgenannten Methoden auch wegen des sehr geringen Durchmessers der Nadeln im Verhältnis zu ihrer Länge als praktisch unanwendbar. Um auch solche Brennstoffnadeln zu enthüllen, spannt man nach einem bereits bekannten Verfahren die Nadeln zwischen zwei gerade Backen, um eine längsgerichtete Falte an einem Bereich der Umhüllung herzustellen. Dies ist deswegen möglich, weil ursprünglich ein kleines radiales Spiel zwischen dem Kernbrennstoff und der Umhüllung vorhanden ist. Sodann genügt es, Schneidwerkzeuge und Treibwerkzeuge anzuwenden, um die Umhüllung längs der Aufweitung aufzuschneiden und den Kernbrennstoff von der Umhüllung zu trennen.

Dieses Verfahren erfordert eine Folge von unterschiedlichen Verfahrensschritten, woraus sich eine Folge von Handhabungsvorgängen für die Brennstoffpatrone ergibt, die im Hinblick auf die Radioaktivität dieser Elemente besonders heikel sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Enthüllvorgang bei einer Vorrichtung der zuletzt erwähnten Art so weit zu verbessern, daß sich die Umhüllung und der Kernbrennstoff getrennt wiedergewinnen lassen, und zwar auf vollkommen automatische Weise.

Die Vorrichtung zum kontinuierlichen Enthüllen von Brennstoffpatronen soll dabei zugleich eine große Einfachheit im Aufbau und besonders gute Eigenschaften hinsichtlich der Betriebssicherheit aufweisen.

Die Vorrichtung zum kontinuierlichen Entfernen der Umhüllung von Brennstoffpatronen nach der Erfindung ist gekennzeichnet durch wenigstens zwei parallele axiale Rollen, die jeweils mit einer Nut versehen sind, deren Durchmesser kleiner als der der Umhüllung, aber größer als der der Brennstoffstange ist, durch eine Einrichtung zum Verschieben der Rollen gegeneinander und zum Spannen und Fort-Vorrichtung zum kontinuierlichen Entfernen der Umhüllung von Kernreaktor-Brennstoffpatronen

Anmelder:
Commissariat ä l'Energie Atomique, Paris

ίο Vertreter: Dipl.-Ing. R. Beetz

und Dipl.-Ing. K. Lamprecht, Patentanwälte,
München 22, Steinsdorfstr. 10

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 19. September 1960 (Nr. 838 890)

Georges Bonnet, Grenoble, Isere (Frankreich),
ist als Erfinder genannt worden

bewegen der Brennstoffpatrone sowie zur Herstellung einer längsgerichteten Falte an der Umhüllung zwischen den Rollen, durch ein Schneidwerkzeug zur Herstellung eines längsgerichteten Einschnittes in der Falte und durch eine Einrichtung zum Aufweiten und Ebnen der eingeschnittenen Umhüllung, um die Brennstoffstange davon zu trennen.

Die Rollen weisen an ihrem Umfang ein derartiges Profil auf, daß bei miteinander in Berührung stehenden unteren Bereichen der Rollen die oberen Bereiche derselben eine kreisförmige Nut mit einer Öffnung bilden.

Eine zwischen die Rollen geführte Brennstoffnadel wird von diesen weitergezogen, wobei im oberen Bereich und bei der vorerwähnten Öffnung eine längsgerichtete Falte an der Umhüllung sich ausbildet.

Die Einrichtungen zum Aufweiten und Ebnen der Umhüllung umfassen insbesondere eine profilartige Zunge, deren im wesentlichen konischer Körper sich mit wachsender Entfernung von den Rollen vergrößert.

Die Vorrichtung nach der Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß sie keine Betätigung von Hand erfordert, da die aufeinanderfolgenden mechanischen Vorgänge bis zu der getrennten Wiedergewinnung der Umhüllung und der Brennstoffstange automatisch ablaufen.

Die Erfindung ist an Hand eines Ausführungsbeispiels ergänzend erläutert.

309 767/302

Fig. 1 ist ein Vertikalteilschnitt einer Vorrichtung nach der Erfindung mit einer Orientierung der Schnittlinie nach der Linie A-A der Fig. 2;

Fig. 2 ist eine Draufsicht des in Fig. 1 dargestellten Teiles der Vorrichtung; Fig. 3 ist eine Draufsicht der gesamten Vorrichtung;

Fig. 4 ist ein Vertikalschnitt nach der Linie B-B in Fig 3;

Fig. 5 ist ein Vertikalschnitt nach der Linie C-C in

Fig. 3 ist eine Draufsicht der gesamten Vorrichtung; Zeichnung.

Bei der Vorrichtung nach der Erfindung geschieht das Entfernen der Umhüllung nacheinander in zwei Abschnitten. Fig. 1 stellt den Teil der Vorrichtung dar, in dem der erste Verfahrensabschnitt ausgeführt wird, nämlich die Verformung der Umhüllung und das Aufschneiden derselben.

Zwei walzrollenartig ausgebildete Rollen 1 und 2 sitzen jeweils auf vertikalen und parallelen Achsen 3 und 4 und können sich im umgekehrten Drehsinn gegeneinander verdrehen. Die die Rolle 1 tragende Achse 3 trägt zugleich ein Zahnrad 5 und wird durch einen Elektromotor oder ein Zahnstangensystem, das in der Figur nicht dargestellt ist, angetrieben. Die Welle 4, auf die die Rolle 2 aufgesetzt ist, trägt ein Zahnrad 6, das vom Zahnrad 5 angetrieben wird, wodurch erreicht ist, daß sich beide Rollen 1 und 2 synchron drehen. Die Rolle 2, die Welle 4 und das Zahnrad 6 sind an einem beweglichen Träger 7 befestigt, der eine Länigsverschiebung mittels Schrauben8 ausführen kann, so daß sich die Rolle 1 und die Rolle 2 gegeneinander verstellen lassen, um hierdurch den Berührangsdruck einzustellen.

Außerdem sind die Rollen derartig ausgebildet, daß die oberen Bereiche eine Nut 9 von im wesentlichen kreisförmiger Gestalt bilden, wenn die unteren Bereiche in Berührung miteinander stehen. Der Durchmesser der Nut ist kleiner als der der Umhüllung einer Brennstoffpatrone, aber größer als der der Brennstoffstange. Aus Fig. 1, in der die Rollen 1 und 2 genau in Berührung miteinander gezeichnet sind, ist zu erkennen, daß die Nut 9 sich im oberen Bereich nicht gänzlich schließt, sondern eine Öffnung 10 frei läßt, die es ermöglicht, daß nach der Verformung der Umhüllung eine längsgerichtete Falte auftritt, die eine Art Blase bildet, in die die Spitze 11 eines Schneidwerkzeuges 12 eingreift, welches durch ein Gestell 13 der Gesamtvorrichtung getragen wird. Bei dem ersten Arbeitsgang und nach passender Annäherung der Rollen bringt man die Brennstoffnadel vor die Nut 9. Die Rollen ziehen durch ihre Drehbewegung die Brennstoffnadel weiter und erzeugen eine längsgerichtete Falte im oberen Bereich der Nadel.

Fig. 2, die eine Draufsicht dieses Teiles der Vorrichtung darstellt, läßt die in bezug auf die Rollen, deren Drehsinn durch die Pfeile 14 und 15 angezeigt ist, leicht versetzte Stellung des Schneidwerkzeuges 12 erkennen.

Nach der zuerst eintretenden Deformierung der Umhüllung und dem Aufschneiden in Längsrichtung mittels des Werkzeuges 12 wird ein zweiter Teil unmittelbar im Anschluß an den ersten, der oben beschrieben ist, in Betrieb gesetzt.

Aus Fig. 3 erkennt man, daß dieser zweite Teil, der in der Figur rechts liegt, hauptsächlich ein mit dem Gestell 13 fest verbundenes Organ 16 aufweist, das in Form eines Schnabels gestaltet ist und dazu dient, zwischen die Lippen des Einschnitts zu greifen, der durch das Werkzeug 12 an der Umhüllung hergestellt ist. Dieser Schnabel geht über in einen Körper 17 von konischer Gestalt, der dazu dient, die Lippen des Einschnittes aufzuweiten, so daß die Umhüllung flach ausgebreitet wird.

Die Brennstoffnadel wird bei diesem System z. B. durch ein Krafterzeugungsglied oder bei einer abgeänderten Ausbildungsart durch zwei in der Figur dargestellte Rändelrädchen ausgestoßen.

Der Schnabel 16 liegt zwischen den beiden Lippen der aufgeschnittenen Umhüllung und entfernt die Lippen voneinander, wobei dieser Vorgang durch das konische Teil 17 fortgesetzt wird, wie in der Fig. 4 gezeigt ist. Dort ist mit den Bezugsziffern 18 die Umhüllung der Brennstoffpatrone und mit 19 die Kernbrennstoffstange bezeichnet.

Um die Umhüllung gänzlich zu ebnen, damit sie leicht von der Brennstoffstange befreit werden kann, umfaßt die Vorrichtung drei Rollen 20,21 und 22 (Fig. 5). Die Umhüllung 18 wird dabei zwischen dem konischen Teil 17 und den vorerwähnten Rollen hindurchgezogen, wodurch die Umhüllung immer mehr geebnet wird. Am Ende des Abschälprozesses ist die Brennstoffpatrone dann gänzlich in ihre beiden Teile zerlegt. Die Kernbrennstoffstange wird auf geradem Weg durch eine Leitung 23 aus dem Gestell 13 herausgeführt, und die Umhüllung wird gleichzeitig zu einem Auslaß24 geführt, wo sie z.B. durch ein Gabelsystem aufgerollt wird.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Vorrichtung zum kontinuierlichen Entfernen der Umhüllung von Kernreaktor-Brennstoffpatronen, bei denen eine Brennstoffstange mit geringem radialem Spiel in der Umhüllung angeordnet ist, gekennzeichnet durch wenigstens zwei parallele axiale Rollen (1,2), die jeweils mit einer Nut (9) versehen sind, deren Durchmesser kleiner als der der Umhüllung, aber größer als der der Brennstoffstange ist, durch eine Einrichtung zum Verschieben der Rollen gegeneinander und zum Spannen und Fortbewegen der Brennstoffpatrone ■sowie zur Herstellung einer längsgerichteten Falte an der Umhüllung zwischen den Rollen, durch ein Schneidwerkzeug (12) zur Herstellung eines längsgerichteten Einschnittes in der Falte und durch eine Einrichtung zum Aufweiten und Ebnen der eingeschnittenen Umhüllung, um die Brennstoffstange davon zu trennen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum progressiven Aufweiten der eingeschnittenen Umhüllung aus einem konisch geformten Teil (17) besteht, dessen profilierter Schnabel (16) zwischen die Lippen des Einschnittes greift.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Ebnender eingeschnittenen Umhüllung eine Reihe von Rollen (20,21,22) umfaßt, die an dem Gestell (13) der Vorrichtung angeordnet sind und deren Abstand von dem Gestell in Richtung des Auslasses (24) abnimmt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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