DE1206097B - Kupplung fuer Brenn- und/oder Moderator-elemente eines Kernreaktors - Google Patents

Description

• Kupplung für Brenn- und/oder Moderatorelemente eines Kernreaktors Die Erfindung bezieht sich auf eine Kupplung für Brenn- und/oder Moderatorelemente eines Kernreaktors, dessen im Reaktordeckel sitzende Stopfen mit den im Core befindlichen Brennelementen bzw. dessen frei im Core stehenden Moderatorelemente mit einer unteren Gitterplatte lösbar miteinander verbunden sind, mit zwei ringförmigen und übereinandergreifenden kupplungsteilen.
• Brenn- und/oder Moderatorelemente von Keinreaktoren sind mit Kupplungen versehen-, die z. B. als Bajonettverschluß, Verschraubung, Kugelgelenk ausgebildet sind. Kupplungen dieser Axt dienen beispielsweise zum Verriegeln an einer unteren Gitterplatte oder zum Ankuppeln eines Absorberteiles. Solche Kupplungen benötigen zum Betätigen erheblichen Raum. Außerdem ist nachteilig, daß bekannte Kupplungen infolge ihrer Bauweise eine große Stahlmasse aufweisen. Dies muß aus neutronenökonomischen Gründen vermieden werden. Bei natriumgekühlten Reaktoren besteht auch die Schwierigkeit, daß die Kupplungen nicht sicher arbeiten.
• Kupplungen dieser Art werden vor allem dann angewandt, wenn das Brennelement an einem Stopfen anzukuppeln ist, der im Reaktordeckel sitzt. Beim Verklemmen im Moderatorelement wäre es ohne eine derartige Kupplung zwischen Stopfen und Brennelement nicht mehr möglich, den Reaktordeckel zu entfernen. In diesen Fällen soll die Möglichkeit geschaffen werden, durch den Stopfen zu entkuppeln und diesen allein zu ziehen. Dabei kann der aktive .Teil später mit dem Moderatorelement zusammen gezogen werden.
• Bei einer bekannten, nicht fernbetätigbaren Kupplung zwischen den zylindrischen Mantelteilen von Brennelementen sind zwei zu kuppelnde, ringförmige Mantelteile übereinandergreifend zusammengesteckt und mittels mehrerer umfangsverteilter, in Ausnehmungen der zu kuppelnden Teile gehaltener Kugeln formschlüssig miteinander verbunden. Zum Kuppeln muß ein mit Gewinde versehener Haltering entfernt werden, so daß die Kugeln aus den Ausnehmungen des einen Mantelringes zurücktreten können. Ein anderer bekannter Kupplungstyp arbeitet mit umfangsverteilt angeordneten, klinkenartigen Kuppelgliedern, deren Klauen in eine Ringnut des zu kuppelnden Ringteils eingreifen. Diese Kupplung ist zwar fernbetätigbar, sie kuppelt jedoch nur in einer Achsrichtung forinschlüssig und bedarf zur Verriegelung in der anderen Achsrichtung noch einer besonderen und unabhängigen zweiten Kuppelvorrichtung.
• Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache, fernbetätigbare, betriebssichere und aus wenig Stahlteilen bestehende Brennelementkupplung zur starren formschlüssigen Verbindung zwischen den zu kuppelnden Teilen zu schaffen, durch die jegliche Unsicherheitsfaktoren und Komplikationsmöglichkeiten weitgehend ausgeschaltet werden.
• Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß in dem inneren Teil der übereinandergreifenden Kupplungsteile, mindestens drei gemeinsam radial vorschieb- und zurückziehbare, in eine Ringnut des äußeren Teiles eingreifende Kugelköpfe angeordnet sind, die an gelenkig mit einer zentralen und axial verschiebbaren Betätigungshülse verbundenen, sternförmig angeordneten Hebeln angebracht sind, wobei in eingekuppeltem Zustand die Hebel in einer Radialebene liegen.
• Ausführungsbeispiele von erfindungsgemäß ausgebildeten Kupplungen sind in der Zeichnung schematisch dargestellt und im folgenden näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Brennelementkupplung, F i g. 2 einen Querschnitt längs der Linie A-A' nach F i g. 1, F i g. 3 einen Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform, F i g. 4 einen Querschnitt längs der Linie B-B' nach F i g. 3.
• Das Brennelement 1 mit den Brennstoffstäben 2 (F i g. 1) ist mit einem ringförmig übergreifenden Kupplungsteil 3 versehen, in welches das Kupplungsteil 4 des Moderator- bzw. Reflektorelementes 5 eingeführt ist.
• An dem Moderator- bzw. Reflektorelement 5 sind die beweglichen Kupplungsteile angebracht. In sternförinigen Führungen 6 sind Kugelköpfe 7 radial beweglich gelagert. Sie.sitzen an Hebeln 81, die gelenkig mit einer axial verschiebbären Betätigungshülse 9 verbunden sind.
• Wie die dargestellten Ausführungsbeispiele zeigen, besteht die Verbindung aus. Gelenkbolzen 10, die mittels entsprechender Halterungen 11 oder direkt an der Betätiguilgshülse-.9 befestigt sind.- In den Bolzen 10 sind die Hebel 8 schwenkbar gelagert.
• Bei den Ausführungsbeispielen der F i g. 3 und 4 handelt es sich um'die Kupplu ng eines Moderatorelementes 15 mit seinem Fuß 16 in einer Führungshülse 13 der Gitterplatte 14. Auch hier sind die Hebel 8 mittels Bolzen 10 an der Betätigungshülse 9 gelagert, die-gegenüber--der---Elementhülse15,16 längsverschiebbar ist und unter dem Druck der Feder 17 steht, die bei Entriegelung die Verschiebung bewirkt. Dadurch werden die Kugelköpfe 7 nach innen bewegt und aus der Ringnut 12 entfernt. Damit ist die Kupplung aufgehoben.

Claims (1)

1. - - Patentanspruch. Kupplung für Brenn- und/oder Moderatorelemente eines Kernreaktors, dessen im Reaktordeckel sitzende Stopfen mit den im Core -befindlichen Brennelementen bzw. dessen frei im Core stehenden Moderatorelemente mit einer unteren Gitt Platte lösbar miteinander verbunden sind, -erl mit zwei ringförmigen und übereinandergreifen--den Kupplungsteilen, dadure-h -gekenn-' zeichnet, daß in dem inneren Teil(4) der übereinandergreifenden Kupplungsteile (3, 4) mindestens drei gemeinsam radial vorschieb- und zurückziehbare, in eine Ringnut (12) des äußeren Teiles (3) eingreifende Kugelköpfe (7) angeordnet sind, die an gelenkig mit einer zentralen und axial verschiebbaren Betätigungshülse (9) verbundenen, sternförinig angeordneten Hebeln (8) angebracht sind, wobei in eingekuppeltem Zustand die Hebel (8) in einer Radialebene liegen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1079 751; französische Patentschrift Nr. 1293 880; britische Patentschrift Nr. 840 471, 882 633, 898 758; USA.-Patentschriften Nr. 2 033 305, 2 848 404.