DE1209672B - Verschlussstopfen fuer Reaktorkanaele - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

G 21 c

Deutsche KL: 21g-21/20

Nummer: 1209 672

Aktenzeichen: C 27600 VIII c/21 g

Anmeldetag: 31.JuIi 1962

Auslegetag: 27. Januar 1966

Die Erfindung bezieht sich auf einen Verschlußstopfen für den Kanal eines Atomreaktors mit einer Verriegelungsvorrichtung, die mit einer Beschickungsund Entnahmemaschine zusammenarbeitet, welche mit einem in den betreffenden Kanal einführbaren Transportelement versehen ist, an dem sich der Stopfen verriegeln läßt, und ein gegenüber dem Transportelement verstellbares Betätigungselement für die Betätigung der Verriegelungsvorrichtung enthält, die ihrerseits aus zwei abwechselnd betätigbaren Sätzen von Verriegelungsorganen besteht, wobei der eine Satz für das Verriegeln des Stopfens an der Kanalwand und der andere Satz für das Verriegeln des Stopfens an dem Transportelement der Maschine dient.

Atomreaktoren enthalten häufig Kanäle oder Rohre, in denen ein gasförmiges oder flüssiges Medium unter Druck steht. Die Enden dieser Kanäle müssen dann durch Stopfen verschlossen werden können, die einerseits einen für das betreffende Medium dichten und dauerhaften Abschluß gewährleisten und sich anderseits maschinell, insbesondere durch die zur Beschickung und Entleerung der Brennstoffkanäle bestimmten Einrichtungen mit absoluter Störungsfreiheit handhaben lassen, also kein Eingreifen von Hand verlangen, das angesichts der von dem Reaktorbrennstoff ausgehenden Strahlung unzulässig wäre. Weiter müssen die Stopfen auch bei verhältnismäßig großer Abweichung der Lademaschinenstellung von der Kanalachse in den Reaktorkanälen festgelegt oder aus ihnen entfernt werden können.

Ein für den erwähnten Zweck bekannter Stopfen kann mit Hilfe einer Be- und Entladeeinrichtung über ein Seil und einen Haken in den Kanal eingesetzt bzw. aus ihm herausgenommen werden.

Der Stopfen selbst enthält einen Satz Verriegelungsorgane zum Festlegen des Stopfens in dem Kanal sowie ein System zur Kupplung des Stopfens mit dem Seilhaken der Be- und Entlademaschine. Ein axial innerhalb des Stopfens verschiebbares Betätigungselement läßt sich aus einer Stellung, in der es den Stopfen in dem Kanal verriegelt, in eine Entriegelungsstellung bewegen, in der der Stopfen frei ist und in der ferner ein weiterer Satz von Verriegelungsorganen für die Kupplung mit den Haken des Bedienungsseiles freigegeben wird. Dieses Betätigungselement wird jedoch von dem Unterschied der Drücke innerhalb des Kanals und außerhalb des Kanals gesteuert, ohne daß die Be- und Entlademaschine in irgendeiner Weise eingreift. Jede Druckänderung auf der einen oder der anderen Stirnfläche Verschlußstopfen für Reaktorkanäle

Anmelder:

Commissariat ä l'Energie Atomique, Paris

Vertreter:

Dipl.-Ing. R. Beetz und Dipl.-Ing. K. Lamprecht,

Patentanwälte, München 22, Steinsdorfstr. 10

Als Erfinder benannt:
Didier Costes, Paris

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 16. August 1961
(870 860,870 861)

des Stopfens übt infolgedessen einen Einfluß auf den Verschluß aus und kann eine Freigabe des Stopfens bewirken, ohne daß die Be- und Entladevorrichtung dabei beteiligt ist.

Es besteht bei dem bekannten Stopfen aber die Gefahr, daß Störungen im Betriebe des Reaktors, die mit Änderungen in den Druckverhältnissen verbunden sind, zu einer ungewollten Öffnung der Kanalverschlüsse führen, so daß es dann zu einem völlig unkontrollierbaren und regellosen Strom des unter Druck stehenden Mediums kommt.

Ein weiteres bekanntes Abschlußsystem für die Kanäle von Kernreaktoren umfaßt zwei übereinander angeordnete Verschlußstopfen, von denen jeder aus mehreren Bauteilen besteht, die in axialer Richtung hintereinander angeordnet sind, und ein Verriegelungs- und ein Abdichtungssystem für diese Bauteile in dem Kanal.

Das Abdichtungssystem enthält eine Dichtungspackung aus im Querschnitt gewinkelten Dichtungselementen, die zwischen zwei Bauteilen zusammengedrückt wird, welche gegeneinander in axialer Richtung verschiebbar sind. Eine zwischen diese beiden Bauteile eingesetzte Feder dämpft ihre gegenseitige Verschiebung, und der innere Stopfenteil ist mit Durchlaßöffnungen versehen, welche eine Übertragung des in dem Kanal herrschenden Druckes auf den äußeren Stopfenteil und infolgedessen auf das Verriegelungssystem gestatten.

Auch bei dieser Stopfenausbildung kommt es also zu einer zwar über die Feder gedämpften, aber immer noch merklichen Einwirkung der sich in dem

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Kanal abspielenden Druckänderungen auf die Ver- Fig. 2, 3 und 4 Querschnitte entsprechend den

riegelung mit den obenerwähnten Nachteilen. Schnittlinien H-II, IH-III und IV-IV der F i g. 1,

Für die Erfindung stellte sich daher die Aufgabe, Fig. 5 einen Axialschnitt durch einen anderen

einen Stopfen zu entwickeln, der entweder fest in Verschlußstopfen nach der Erfindung mit den EIe-

dem Kanal verriegelt oder fest mit dem Transport- 5 menten einer Maschine, die für das Entnehmen und

element verbunden ist, ohne daß es dazwischen das Wiedereinsetzen eines Stopfens geeignet sind,

eine Stellung gibt, in der sich eine von der Beein- Fig. 6 den Stopfen nach Fig. 5 in einer anderen

flussung durch die Maschine unabhängige Verschie- Arbeitsstellung.

bung des Stopfens vollziehen könnte. Der Umwelt- Der Verschlußstopfen nach der Erfindung ist für

einfluß auf die Stopfenbewegung soll also vollkom- io das Verschließen von Kanälen eines Atomreaktors

men ausgeschaltet werden und vor allem gewähr- bestimmt, wie sie insbesondere für die Aufnahme

leistet sein, daß sich der Stopfen erst dann aus dem der Brennstoffpatronen oder -kartuschen dienen.

Kanal entfernen läßt, wenn die Beschickungs- Die Fig. 1 zeigt den Endteil 2 eines solchen Ka-

maschine dicht an den Kanal angepaßt ist. nals, der normalerweise durch den eigentlichen Ver-

Erfmdungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch ge- 15 Schlußkörperteil 11 des Stopfens verschlossen ist und

löst, daß die beiden Sätze von Verriegelungsorganen, in einen ringförmigen Vorsprung 13 endet, der an

die an dem zum eigentlichen Verschließen des Ka- der Außenseite mit Ringdichtungen 50 versehen ist.

nals in diesen einsetzbaren Stopfenkörper befestigt Die Beschickungs- und Entnahmemaschine für

sind, miteinander über ein mechanisches Verbin- diese Kanäle umfaßt im wesentlichen folgende Teile:

dungsglied derart verbunden sind, daß eine Verriege- 20 Ein Transportelement in Form eines Rohres 17, das

lungsstellung des einen Satzes einer Entriegelungs- ein außen konisches Ende 23 besitzt und innen mit

Stellung des anderen Satzes entspricht, daß ein von einer Kupplungs-Ringnut 17 a versehen ist; ein Be-

dem Betätigungselement der Maschine axial in dem tätigungselement, welches durch eine innere Stange

Stopfenkörper verschiebbares Steuerglied vorgesehen 18 gebildet ist, die Längsrippen 24 und an ihrem

ist, das direkt auf die Verriegelungsorgane im Sinne 25 Ende einen rohrförmigen, an den Rippen 24 befestig-

des Verriegeins einwirkt, wobei dieses Steuerglied aus ten Teil 68 trägt sowie mit stirnseitig aus dem Teil

einer Endstellung, in der der Stopfenkörper mit der 68 herausragenden Zungen 36 versehen ist, deren

Kanalwand verriegelt ist, über eine Zwischenstellung, Enden 70 hakenförmig nach außen gebogen sind; ein

in der der Stopfenkörper gleichzeitig mit der Kanal- Verbindungsrohr 47, das an dem Gehäuse der Ma-

wand und dem Transportelement verriegelt ist, in 30 schine durch Verbindungsmittel dichtend befestigt

eine andere Endstellung bewegbar ist, in der der ist, die dem Ende 47 a des Zwischenrohres axiale

Stopfenkörper nur mit dem Transportelement, aber oder radiale Bewegungen gestatten; dieses Verbin-

nicht mehr mit der Kanalwand verriegelt ist. dungsrohr hat vorn eine an ihrer Innenseite konisch

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des oder kugelig gestaltete Mündung 49, die für das

Stopfens nach der Erfindung sind die Verriegelungs- 35 Zusammenpassen mit dem ringförmigen Vorsprung

organe Riegel oder Haken, die mittels in dem 13 bestimmt ist.

Stopfenkörper angeordneter Achsen schwenkbar ge- Die Maschine ist derart eingerichtet, daß sie die

lagert sind und mit in der Wand des Kanals bzw. am Rohre 17 und 47 und die Stange 18 gemeinsam in

Transportelement der Maschine angebrachten Nuten der Achse eines Kanals vorschieben oder aber zu-

zusammenarbeiten. 40 rückziehen, die Stange 18 im Inneren des Rohres 17

Das Steuerglied führt man vorzugsweise in Form axial verschieben und die Enden 70 der Zungen

einer Stange aus mit einem verdickten Mittelabschnitt auseinanderspreizen oder aber in radialer Richtung

als Steuernocke oder -profil für die Zusammenarbeit einander nähern kann,

mit den beiden Sätzen von Verriegelungsorganen. Was nun den Stopfen betrifft, so ist dessen Ver-

Bei einer Weiterbildung des Stopfens nach der 45 schlußstopfenteil 11 mit einem angesetzten Stopfen-Erfindung ist eine zweiteilige Bauweise gewählt und teil 83 verbunden, der einen ersten Satz von als der gesamte Aufbau derart getroffen, daß die in Schwenkriegel 84 ausgebildeten Verriegelungsaxialer Richtung hintereinander angeordneten Organen enthält, die mit einer in den Kanal einge-Stopfenteile gegeneinander beweglich sind, daß Mittel arbeiteten Ringnut 85 zusammenarbeiten. Der angefür die Begrenzung der Bewegung des einen Stopfen- 5° setzte Teil 83 trägt noch einen zweiten Satz von als teiles gegenüber dem anderen Stopfenteil vorgesehen Haken 86 ausgeführten Verriegelungsorganen, die sind, daß der eine Stopfenteil die beiden Sätze der mit der obenerwähnten Kupplungsringnut 17 a Verriegelungsorgane und der andere Stopfenteil einen des Rohres 17 zusammenarbeiten. Die Anzahl der den Kanal abdichtenden Dichtungsring sowie einen Riegel 84 und Haken 86 ist gleich, sie beträgt beielastischen Ring trägt, der in einer Nut zwischen den 55 spielsweise — wie in F i g. 2 und 4 gezeigt — drei, beiden Stopfenteilen angeordnet ist und sich durch Ferner ist in den Stopfenteil 83 ein einziges Steuergegenseitige Annäherung der beiden Stopfenteile bis glied eingebaut, das aus einer verschiebbaren Stange zur Berührung mit dem Boden einer in der inneren 87 besteht, die mit einer olivenähnlichen Verdickung Wandfläche des Kanals vorgesehenen Nut radial ver- 88 versehen ist und an ihrem rückwärtigen Teil formen. 60 eine Scheibe 89 trägt. Diese Scheibe enthält eine

An Hand einiger Ausführungsbeispiele, die in den Innen-Ringnut 90, in welche die Enden 70 der

Zeichnungen veranschaulicht sind, seinen Aufbau Zungen 36 eingreifen können, um die das Steuerglied

und Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Stopfens für die Verriegelungsorgane bildende Stange 87 mit

noch näher erläutert; dabei zeigt dem Betätigungselement 18 zu kuppeln.

F i g. 1 einen Axialschnitt durch einen Verschluß- 65 Die Verdickung 88 der verschiebbaren Stange 87 stopfen nach der Erfindung, wobei auch die Trans- betätigt einerseits die Schwenkriegel 84 durch Konport- und Betätigungselemente einer Beschickungs- takt mit deren Randflächen 84 a und andererseits die und Entnahmemaschine zu sehen sind, Haken 86 durch Schwenken der Finger 91. Die

Riegel 34, Haken 86 und Finger 91 sind in dem Stopfen mit Hilfe der Achsen 92 schwenkbar gelagert, die parallel zur Hauptachse ausgerichtet und beispielsweise mittels Riffelung oder mit Hilfe von Stiften mit diesen Teilen der Verriegelungsvorrich- S tung drehfest verbunden sind. Diese Achsen 92 bilden auf diese Weise eine mechanisch feste Verbindung zwischen den Riegeln 84, Haken 86 und Fingern 91.

Die verschiebbare Stange 87 ist mit einer Blockiervorrichtung ausgerüstet, die von den schwenkbaren Sperrklinken 93 gebildet ist, die mit einer am Umfang der Gleitstange 87 vorgesehenen Nut 94 zusammenarbeiten, wobei diese Klinken durch je einen doppelarmigen Tastenhebel 95 betätigt werden, dessen einer Hebelarm in eine Ausnehmung der Klinke eingreift. Jeder Tastenhebel 95 ist durch eine Feder 96 belastet, die die entsprechende Klinke 93 in die Nut 94 einzudrücken sucht, und das Ende des längeren Armes des Tastenhebels 95 liegt in der Bewegungsbahn des Rohres 17 der Maschine, so daß die Klinke 93 ausgehoben wird, wenn das Rohr die in Fig. 1 gezeigte eingefahrene Stellung einnimmt. Die Zentrierung des Rohres 17 gegenüber dem Stopfen wird durch den profilierten Eintrittsring 97 erleichtert, der vorzugsweise auf den Bauteil 83 aufgeschraubt ist.

Um die genaue Lage des Stopfens zu bestimmen, die der Gegenübersteilung der Riegel 84 und der Ausnehmung 85 entspricht, versieht man den Stopfen mit einer ersten Schulter 98, die beispielsweise an der Übergangsstelle zwischen dem rückwärtigen Stopfenteil 83 und dem eigentlichen Stopfenkörper 11 des Stopfens liegt, und sieht gleichzeitig am Ende des Kanals — um dort einen Anschlag für die Schulter 98 zu bilden — zwischen den beiden Teilen 99 und 100 des Kanals eine Änderung des Querschnittes vor. Um außerdem die Abdichtungsbedingungen für den Stopfen zu verbessern, kann man dem Stopfen eine zweite Schulter 101 geben und im Endabschnitt des Kanals einen Vorsprung 102 in Form eines Wechsels des Querschnitts zwischen den beiden Teilen 100 und 2 des Kanals vorsehen, wobei in diesem Fall jedoch der Vorsprung 102 derart liegt, daß er keinen Anschlag für die Schulter 101 des Stopfens bildet. Um die Abdichtung des Stopfens zu verbessern, kann man anderseits an einem zylindrischen Teil des Stopfens zwischen den Schultern 98 und 101 Dichtungselemente 103 anordnen, wobei der Teil 100 des Kanals, der mit diesen Dichtungen zusammenwirkt, sorgfältig bearbeitet wird.

Falls die Abdichtung nicht durch Dichtungselemente 103 zwischen zylindrischen Teilen, sondern durch Abstützung des Stopfens gegen einen Dichtungssitz (ähnlich beispielsweise der Abstützung der Schulter 98 gegen den entsprechenden Vorsprung des Kanals) erfolgen soll, können die Riegel 84 schräge Stütz- oder Auflaufflächen 104 (F i g. 4) erhalten, wobei die erforderliche Elastizität, die ein Vorschieben der Stange 87 bis in ihre vordere Endlage gestattet, durch die Druckfinger 105 mit ihren Federn 106 gegeben ist, die zwischen den Riegeln 84 und der Verdickung 88 der Stange 87 eingeschaltet sind. Der Winkel der Schrägflächen 104 wird dann so bestimmt, daß die Verankerung unter der Wirkung eines vom Innenraum des Kanals her auf den Stopfen einwirkenden Druckes nicht aufgehoben werden kann.

Die Arbeitsweise des Stopfens nach der Erfindung ist die folgende:

Normalerweise, d. h. wenn die Rohre 17 und 47 und die Stange 18 sich in einem Abstand von dem Stopfen befinden, nimmt die Stange 87 die gezeigte Stellung ein, in welcher die Stange 87 durch den Eingriff der Sperrklinken 93 in die Ausnehmungen 94 blockiert ist.

Die Riegel 84 sind ihrerseits mit der Ausnehmung 85 des Kanals im Eingriff, während die Haken 86 nach innen eingeschwenkt sind. Der Stopfen liegt mit seiner Schulter 98 an dem Kanalabsatz an, und die Dichtung gegenüber dem Kanal ist durch die Dichtungsmittel 103 gewährleistet.

Wenn man den Stopfen aus dem Kanal herausziehen will, fährt man in axialer Richtung zu dem Kanal das Verbindungsrohr 47 an, das sich an dem ringförmigen Vorsprung 13 zentriert, wobei die Dichtungen 50 eine abgedichtete Verbindung zwischen dem Kanal des Reaktors und dem Inneren der Maschine sicherstellen. Man nähert dann das Rohr 17, dessen konisches Ende 23 sich an dem Eintrittsring 97 zentriert und in der ganz nach vorn vorgeschobenen Stellung die Tastenhebel 95 verschwenkt, wodurch die Stange 87 entriegelt wird. Man schiebt dann die Stange 18 nach vorn und betätigt die Zungen 36 derart, daß ihre hakenförmigen Enden 70 in die Nut 90 der Scheibe 89 eingreifen. Dann holt man die Stangen 18 und 87 gemeinsam zurück. Die Verdickung 88 der Stange 87 bewirkt beim Vorbeigehen an den Fingern 91 eine Drehung der Achsen 92, wodurch zunächst die Haken 86 mit der Nut 17 a des Rohres 17 in Eingriff kommen und dann gegen Ende der Bewegung der Stange 87 die Riegel 84 aus der Nut 85 herausgeschwenkt werden. Durch weiteres gleichzeitiges Zurückführen der Stange 18 und des Rohres 17 kann man dann den Stopfen ins Innere des Verbindungsrohres 47 hineinziehen, da das Ende 23 des Rohres 17 wegen der Verriegelung der Haken 86 an diesem Rohr mit dem Stopfen gekuppelt ist.

Nachdem der Stopfen im Inneren der Beschickungsmaschine sowohl von dem Rohr 17 als auch von der Stange 18 gelöst ist, kann man das Rohr ins Innere des Kanals einführen, um die Schutz- und die Brennstoffpatronen, die sich im Kanal befinden, herauszuholen. Dabei ist zu beachten, daß das Rohrende 23 bei gegebenenfalls vorliegender Dezentrierung zwar das Verbindungsrohr 47 mit seinem den größten Durchmesser aufweisenden Abschnitt berühren kann, jedoch auf Grund seiner Konizität nicht am Teil 100 des Kanals, der die Abdichtung sicherstellt, und auch nicht an der ersten Kanalschulter 98 anstoßen kann. Vielmehr kann das Ende 23 nur den Teil 2 vom geringsten Durchmesser berühren, nachdem es eventuell an dem konischen Absatz 102 angestoßen ist, was aber die Abdichtwirkung nicht beeinträchtigt.

Nach der in Fig. 5 dargestellten Abwandlung der Erfindung besteht der Stopfen aus einem inneren Stopfenteil 11 und einem äußeren S'copfenteil 83, die beide hintereinander in der Achsrichtung des Endteiles 2 des Kanals angeordnet sind und in derselben Richtung eine beschränkte Relativbewegung durchführen können. Der Stopfenteil 83 ist dabei mit einem Mechanismus ausgestattet, der zum Festlegen in dem Kanal geeignet ist, in den der Stopfen eingesetzt wurde. Man bildet die beiden Stopfenteile derart

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aus, daß sie zusammen eine Umfangsnut 107 er- des Teiles 2 des Kanals hat. Wie in den Figuren gegeben, die für die Aufnahme eines elastischen Ringes zeigt, ist es vorteilhaft, den Vorsprung 109 an einem 108 geeignet ist, wobei die gesamte Anordnung der- von dem Stopfenteil 83 unabhängigen Teil anzuart ist, daß der durch das unter Druck stehende Me- bringen, der mit diesem vorzugsweise über Schraubdium im Teil 2 des Kanals auf den Stopfenteil 11 5 gewinde verbunden ist.

ausgeübte Druck infolge des Festlegens des äußeren Um zu vermeiden, daß die Teile, die man in den

Stopfenteiles 83 durch den obenerwähnten Mecha- Kanal gleitend einführen will, die Berührungsober-

nismus den Ring 108 in axialer Richtung zusammen- fläche zwischen der Wand des Kanals und dem Ring

drückt, so daß er sich in radialer Richtung gegen 108 beschädigen, sieht man an dieser Wand an der

die Wand des Kanals ausdehnt. io entsprechenden Stelle eine flache, rinnenartige Nut

Die Nut 107 ist innen durch den Umfang eines 115 vor. Solange der Ring 108 nicht zusammenzylindrischen Vorsprunges 109 begrenzt, der mit dem gepreßt ist, ist seine Außenfläche gegenüber der zyeinen der Stopfenteile (beispielsweise mit dem Teil lindrischen äußeren Mantelfläche des Stopfens leicht 83) einstückig ausgebildet ist, wobei dieser Vor- nach innen eingezogen, so daß sie bei der Handsprung mit einem geringen radialen Spiel in einer 15 habung keine Gefahr läuft, beschädigt zu werden. Bohrung 110 gleiten kann, die in dem anderen Teil Vorzugsweise stattet man den Stopfenteil 11 mit (im vorliegenden Fall im Stopfenteil 11) angebracht einem Abstreifring 116 aus weichem Material, wie ist. Der erwähnte Umfang ist poliert und eventuell etwa synthetischem Gummi, aus, der zwischen dem geschmiert, damit die zylindrische Innenwand des Teil und der Wand des Kanals eine ausreichende Ringes 108 darauf gleiten kann. 20 Abdichtung ergibt, um eine derartige Rückwärts-

Die Nut 107 ist axial von zwei ebenen und par- verschiebung des Teiles 11 sicherzustellen, daß der

allelen Ringflächen lla und 83 a begrenzt, die den Ring 108 radial bis zur Berührung der Innenfläche

Stopfenteilen 11 bzw. 83 zugehören. Bekannte Mittel der flachen Nut 115 aufgeweitet wird, und zwar unter

hindern das Hineindrücken des Materials des Ringes der Wirkung des Überdruckes, der in dem Kanal

108 (der beispielsweise aus natürlichem oder synthe- 25 gegenüber der Umgebungsatmosphäre oder dem tischem Gummi besteht) in den Spalt, der dem radia- Druck in der Schleusenkammer der obenerwähnten len Spiel zwischen dem Vorsprung 109 und der Boh- Beschickungsmaschine vorhanden ist, wenn diese rung 110 entspricht. Man gibt beispielsweise dem Kammer drucklos gemacht wird. Der Abstreifring Innenrand des Ringes 108, der diesem Spalt benach- H6 bildet beiderseits seiner mittleren Rippe Nuten bart ist, einen Krümmungsradius, der von der Härte 30 116 a, die Staubteilchen aufnehmen können, welche des Materials dieses Ringes abhängt, oder man legt der Abstreifring an der Wand des Teiles 2 des Kanals an dieser Stelle einen härteren Ring 111 ein. antrifft. Man versieht in gleicher Weise auch den

Um das axiale relative Auseinanderbewegen der äußeren Stopfenteil 83 mit einem Abstreifring 117, Stopfenteile 11 und 83 zu begrenzen, befestigt man der Nuten 117 a für das Aufnehmen von Staubden Ring 108 an den Oberflächen 11a und 83 a, und/ 35 teilchen besitzt, wobei dieser Abstreifring im Gegenoder man bringt zwischen den Stopfenteilen einen satz zu dem Ring 116 nicht abdichtend wirken muß. festen Anschlag an. Dieser wird beispielsweise durch Die Nut 117 a vor der Rippe des Ringes 117 steht eine axiale Stange 112 gebildet, die in den Teil 11 unter demselben Druck, wie er an der Außenseite eingeschraubt ist und einen Kopf 112 a besitzt, der des Stopfens vorhanden ist, da diese Nut über einen sich an einer inneren Schulter 109 a des Vorsprungs 40 Kanal 118 mit dem axialen Durchlaß für die Zug-

109 anlegen kann. stange 113 in Verbindung steht.

Gemäß einer weiteren, in Fig. 6 dargestellten Der Verriegelungsmechanismus des Stopfenteiles Abwandlung der Erfindung stattet man mit Vorteil 83 kann, wie bei der Ausführungsform nach den die beiden Stopfenteile 11, 83 mit mechanischen Fig. 1 bis 4, zumindest einen Riegel 84 umfassen, Mitteln aus, die es gestatten, diese Teile in axialer 45 der in dem Teil 83 drehbar gelagert ist und sich in Richtung selbst dann einander zu nähern, wenn sich eine an der Wand des Teiles 2 des Kanals angekein Druckmedium in dem Teil 2 des Kanals befindet. brachte Nut 85 eindrücken läßt, und zwar unter Diese Mittel können durch eine mit Gewinde ver- der Einwirkung einer Verdickung 88 der axial versehene, in den Stopfen einsteckbare Spannstange schiebbaren Stange 87. Mit dem Riegel 84 verbunden 113 gebildet sein, wie sie strichpunktiert in Fig. 6 50 zu denken sind — ebenso wie in den Fi g. 1 bis 4 — angedeutet ist und die sich nach dem Einführen von eine Achse 92 und ein Haken 86, der zur Festlegung Hand mit ihrem Kopf gegen das äußere Ende des des Stopfenteiles 83 an der Beschickungsmaschine Stopfenteiles 83 abstützt, diesen Stopfenteil und ins- dient. Beide Elemente sind in den F i g. 5 und 6 ledigbesondere den Vorsprung 109 durchdringt und in das Hch der Übersichtlichkeit halber weggelassen worden. Innengewinde 114 des Teiles 11 eingeschraubt wird. 55 Die Stange 87 ist bei der Ausführungsform nach der Wie man sieht, durchdringt die Spannstange frei die F i g. 6 hohl, um die mit Gewinde versehene Spannhohl ausgebildete Stange 112. stange 113 durchzulassen, und sie trägt eine mit einer

Der Vorsprung 109 gestattet den Durchgang der Nut 90 versehenen Scheibe 89.

Spannstange 113, ohne daß diese den Ring 108 be- Die Handhabung des Stopfens ist die folgende: rührt. Er richtet die Stopfenteile 11 und 83 axial zu- 60 Wenn die Beschickungsmaschine an den Kanal aneinander aus. Durch entsprechende Bemessung des gesetzt und der Druck in ihrer Schleusenkammer und Außendurchmessers dieses Vorsprunges läßt sich die dem Kanal gleich ist, bringt man den Stopfen an Ort Größe der senkrecht zur Achse stehenden Fläche und Stelle, nachdem man durch Herausziehen der des Ringes 108 bestimmen, die — unter Berücksich- Stange 87 mittels der Stange 18 (Position der F i g. 5) tigung des Druckes des in dem Kanal befindlichen 65 die Riegel 84 eingezogen hat. Danach bringt man Mediums und der Materialeigenschaften des Ringes— diese Riegel in der Stellung des Stopfens gemäß Einfluß auf den gewünschten Abdichtungsdruck an F i g. 6 durch Zurückstoßen der Stange 87 zum Einder Berührungsstelle des Ringes 108 mit der Wand griff in die Nut 85. Nachdem dann der Stopfenteil

festgelegt ist, läßt man den Druck in der Schleusenkammer absinken. Der Stopfenteil 11 wird, wie in Fig. 6 durch den Pfeil F angedeutet, durch das unter Druck stehende, in dem Kanal befindliche Medium, welches vom Abstreifring 116 zurückgehalten wird, nach außen gedrückt, wodurch der elastische Ring 108 in axialer Richtung zusammengepreßt wird und sich radial unter Anpressung an die flache Nut 115 ausdehnt. Der Stopfen verschließt dann in dichter Weise den Kanal.

Wenn der Kanal luftleer zu machen ist, beispielsweise um das Rohrnetz des Kühlkreislaufes des Reaktors einwandfrei mit dem Kühlmedium auszufüllen, führt man die Spannstange 113, wie sie in Fig. 6 strichpunktiert dargestellt ist, von Hand in den Stopfen ein und drückt den Ring 108 mit derselben Wirkung wie im oben angegebenen Fall in axialer Richtung zusammen, wobei jedoch dieses Mal die Spannstange in das Gewinde 114 eingeschraubt wird. Der Kopf der Spannstange stützt sich ao auf dem Stopfenteil 83 über die Scheibe 89 ab.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Verschlußstopfen für den Kanal eines Atomreaktors mit einer Verriegelungsvorrichtung, die mit einer Beschickungs- und Entnahmemaschine zusammenarbeitet, welche mit einem in den betreffenden Kanal einführbaren Transportelement versehen ist, an dem sich der Stopfen verriegeln läßt und ein gegenüber dem Transportelement verstellbares Betätigungselement für die Betätigung der Verriegelungsvorrichtung enthält, die ihrerseits aus zwei abwechselnd betätigbaren Sätzen von Verriegelungsorganen besteht, wobei der eine Satz für das Verriegeln des Stopfens an der Kanalwand und der andere Satz für das Verriegeln des Stopfens an dem Transportelement der Maschine dient, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Sätze von Verriegelungsorganen (84, 86), die an dem zum eigentliehen Verschließen des Kanals in diesen einsetzbaren Stopfenkörper (11, 83) befestigt sind, miteinander über ein mechanisches Verbindungsglied (92) derart verbunden sind, daß eine Verriegelungsstellung des einen Satzes einer Entriegelungsstellung des anderen Satzes entspricht, daß ein von dem Betätigungselement (18, 68, 36) der Maschine axial in dem Stopfenkörper verschiebbares Steuerglied (87) vorgesehen ist, das direkt auf die Verriegelungsorgane im Sinne des Verriegelns einwirkt, wobei dieses Steuerglied aus einer Endstellung, in der der Stopfenkörper mit der Kanalwand (2) verriegelt ist, über eine Zwischenstellung, in der der Stopfenkörper gleichzeitig mit der Kanalwand und dem Transportelement (17, 23,17 α) verriegelt ist, in eine andere Endstellung bewegbar ist, in der der Stopfenkörper nur mit dem Transportelement, aber nicht mehr mit der Kanalwand verriegelt ist.

2. Verschlußstopfen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Satz von Verriegelungsorganen aus Riegeln (84) oder Haken (86) besteht, die mittels in dem Stopfenkörper angeordneter Achsen (92) schwenkbar gelagert sind und mit in der Wand (2) des Kanals bzw. am Transportelement (17) der Maschine angebrachten Nuten (85 bzw. 17«) zusammenarbeiten.

3. Verschlußstopfen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerglied aus einer Stange (87) besteht, die einen verdickten Mittelabschnitt (88) zur Betätigung der Verriegelungsorgane aufweist.

4. Verschlußstopfen nach Anspruch 1 und 3, gekennzeichnet durch Mittel (93 bis 96) zum Festlegen des Steuergliedes (87) gegenüber dem Stopfenkörper (11, 83) in derjenigen Endstellung, bei welcher der Stopfenkörper mit der Wand des Reaktorkanals (2) verriegelt ist.

5. Verschlußstopfen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in axialer Richtung hintereinander angeordneten Stopfenteile (11, 83) gegeneinander beweglich sind, daß Mittel (109 a und 112 a) für die Begrenzung der Bewegung des Stopfenteiles (11) gegenüber dem Stopfenteil (83) vorgesehen sind, daß der Stopfenteil (83) die beiden Sätze der Verriegelungsorgane und der Stopfenteil (11) einen den Kanal abdichtenden Dichtungsring (116) sowie einen elastischen Ring (108) trägt, der in einer Nut zwischen den beiden Stopfenteilen angeordnet ist und sich durch gegenseitige Annäherung der beiden Stopfenteile bis zur Berührung mit dem Boden einer in der inneren Wandfläche des Kanals vorgesehenen Nut (115) radial verformen läßt.

6. Verschlußstopfen nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das im Stopfenkörper bewegliche Steuerglied (87) aus einem Rohr besteht.

7. Verschlußstopfen nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß mechanische Mittel (113) vorgesehen sind, die das rohrförmige Steuerglied (87) durchdringen und die gegenseitige Annäherung der beiden Stopfenteile (11, 83) ermöglichen (F i g. 6).

8. Verschlußstopfen nach Anspruch 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zu beiden Seiten des elastischen Ringes (108) je ein Abstreifring (116 bzw. 117) mit Nuten (116 a bzw. 117 a) vorgesehen ist (F i g. 5 und 6).

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 1249 639;
USA.-Patentschrift Nr. 2 967 640.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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