DE1228006B - Vorrichtung zur Sicherung von Brennstoff-elementen in ihrer Lage in einem Reaktorkanal - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

G 21 c

Deutsche KL: 21g-21/20

Nummer: 1228 006

Aktenzeichen: C 27084 VIII c/21 g

Anmeldetag: 25. Mai 1962

Auslegetag: 3. November 1966

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Sicherung von Brennstoffelementen in ihrer Lage in einem Reaktorkanal, im wesentlichen bestehend aus einer im Reaktorkanal festlegbaren ringförmigen Muffe, die in Längsrichtung verlaufende Schlitze aufweist, durch die in radialer Richtung elastisch nachgiebige Sperrzungen gebildet werden, die sich an das hintere Ende des Brennstoffelementes anlegen.

Zur Sicherung von Brennstoffelementen in ihrer Lage in einem Reaktorkanal sind Vorrichtungen bekannt, die eine Anzahl von schwenkbar gelagerten, durch Federn in radialer Richtung nach innen gedrückten Klinken aufweisen, die beim Einschieben der Brennstoffelemente in radialer Richtung ausweichen und sich nach Durchführung der Brennstoffelemente durch die Sicherungsvorrichtung an den Boden des Brennstoffelementes anlegen. Derartige Sicherungsvorrichtungen sind verhältnismäßig sperrig und demgemäß schwierig zu montieren. Sie weisen ferner einen unerwünscht großen Querschnitt von neutronenabsorbierendem Material auf.

Zur Sicherung von Brennstoffelementen in ihrer Lage in einem Reaktorkanal ist ferner eine ringförmige Muffe bekannt, die in Längsrichtung verlaufende Schlitze aufweist, durch die in radialer Richtung elastisch nachgiebige Sperrzungen gebildet werden, die sich an das hintere Ende des Brennstoffelementes anlegen. Die Muffe ist hierbei als geschlos-. sener Ring ausgebildet. Die an ihrem Ende mit nach innen vorspringenden Nasen versehenen Sperrzungen weisen nach der Einführungsöffnung des Reaktorkanals. Die Sperrzungen grenzen unmittelbar aneinander und sind nur durch die genannten Schlitze voneinander getrennt. Die Muffe ist ferner mit einem radial nach außen vorstehenden Flansch versehen, der zur Festlegung der Muffe im Reaktorkanal dient.

Diese bekannte Vorrichtung weist einige wesentliche Nachteile auf. Bedingt durch die nach innen und außen vorspringenden Teile sowie durch die Ausbildung in Form eines geschlossenen Ringes ist die Herstellung der Muffe kompliziert und teuer. Die Art der Ausbildung und Anordnung der Muffe erfordert ferner eine ziemlich große Materialstärke, die zu einer erheblichen Neutronenabsorption führt. Nachteilig ist weiterhin, daß die Festlegung der Muffe an der Reaktorkanalwand mittels des vorstehenden Flansches sowie das Lösen der Muffe verhältnismäßig umständlich sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Sicherungsvorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die aufgezeigten Mängel der bekannten Ausführungen vermieden sind.

Vorrichtung zur Sicherung von Brennstoffelementen in ihrer Lage in einem Reaktorkanal

Anmelder:

Commissariat ä PEnergie Atomique, Paris

ίο Vertreter:

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

Als Erfinder benannt:
Didier Costes, Paris;
Noel Laurent, Saint Mande, Seine;
_ao Alphonse Peuchmaur, Boulogne-sur-Seine, Seine
(Frankreich)

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 27. Mai 1961 (863 095)

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die aus einem Blechstreifen bestehende Muffe unter Belassung eines in Längsrichtung durchgehenden Schlitzes gerollt ist, daß zumindest an einigen Stellen des Muffenumfanges zwischen benachbarten Sperrzungen Materialstreifen vorhanden sind, daß im Reaktorkanal eine zur formschlüssigen Aufnahme der Muffe bestimmte ringförmige Erweiterung vorgesehen ist und daß die Muffe so im Reaktorkanal angeordnet ist, daß die Sperrzungen in an sich bekannter Weise nach dem Inneren des Reaktorkanals weisen.

Die Muffe nach dem Erfindungsvorschlag läßt sich in besonders einfacher Weise aus einem Blechstreifen herstellen, an dem nur wenige, leicht durchzuführende Bearbeitungsgänge vorzunehmen sind. Bedingt durch die Ausbildung der Muffe und ihre Anordnung im Reaktorkanal ergibt sich die Möglichkeit, die Muffe mit verhältnismäßig kleiner Materialstärke auszuführen, wodurch die Neutronenabsorption gering gehalten wird. Die Festlegung der Muffe im Reaktorkanal sowie ihr Lösen zum Zweck des Austausches der Brennstoffelemente sind infolge der durchgehenden

609 709/254

Schlitzung außerordentlich einfach und können bequem automatisch vorgenommen werden.

An einigen Ausführungsbeispielen soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 einen axialen Schnitt durch eine bekannte Vorrichtung zur Sicherung von Brennstoffelementen in einem Reaktorkanal,

Fig. 2 einen Axialschnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung,

Fig. 3 bis 8 verschiedene Ausführungsformen von für die Herstellung von Muffen nach der Erfindung verwendeten Blechstreifen vor dem Rollen,

F i g. 9 einen Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel nach der Erfindung,

Fig. 9 a eine Teildarstellung zur Erläuterung der Form einer Sperrzunge nach längerer Betriebszeit,

Fig. 10 eine -Schemadarstellung zur Erläuterung des Einsetzens und Losens der Sicherungsvorrichtung nach der Erfindung.

F i g-1 zeigt eine bekannte Vorrichtung zur Sicherung eines Brennstoffelementes 3 in einem Reaktorkanal 1. Die Vorrichtung enthält federbelastete Klinken 2, die sich nach dem (von links nach rechts erfolgenden) Einschieben des Brennstoffelementes 3 gegen die Bodenfläche 4 legen und das Brennstoffelement entgegen den in Richtung der Pfeile F wirkenden Kräften (z. B.: .Kühhnittel, Schwerkraft usw.) im Reaktorkanal halten. Diese bekannte Sicherungsvorrichtung weist einen unerwünscht großen Querschnitt auf.

F i g. 2 zeigt demgegenüber ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgebildeten Sicherungsvorrichtung. Sie besteht im wesentlichen aus einer Muffe 6, die aus dem in der F i g. 3 dargestellten Blechstreifen unter B'elassung eines in Längsrichtung durchgehenden Schlitzes 8 gerollt ist. Diese Muffe 6 weist ferner in Längsrichtung verlaufende, nicht durchgehende Schlitze auf, durch die in radialer Richtung elastisch nachgiebige Sperrzungen 5 gebildet werden. Bei dem in den F i g. 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwischen benachbarten Sperrzungen 5 jeweils noch Materialstreifen vorhanden, die am vorderen und hinteren Muffenende einstückig zusammenhängen.

Im Reaktorkanal 1 ist eine zur formschlüssigen Aufnahme der Muffe 6 bestimmte ringförmige Erweiterung 7 vorgesehen, in der die Muffe so angeordnet ist, daß die Sperrzungen 5 nach dem Innern des Reaktorkanals weisen. Die Muffe 6 liegt einerseits an der hinteren Schulter 10 und andererseits an der vorderen Schulter 12 der Erweiterung? an. Die Sperrzungen 5 legen sich nach dem Einschieben des Brennstoffelementes 3 mit ihrer vorderen Kante 9 am Boden des Brennstoffelementes 3 an.

Die Muffe 6 ist ferner an ihrem hinteren Ende mit zwei zu beiden Seiten des durchgehenden Schlitzes 8 angeordneten Löchern 19 versehen, in die beispielsweise Greifer 18 einer Zange 17 eingreifen können (vgl. Fig. 10). Mittels dieser Zange 17 kann die Muffe 6 radial zusammengedrückt werden, so daß sie sich bequem in die Erweiterung 7 einsetzen bzw. aus ihr lösen läßt. Statt der Zange 17 kann man auch ein Transportrohr 20 (Fig. 10) benutzen, in das die Muffe 6 zunächst eingesetzt wird und mit dem es dann zusammen in den Reaktorkanal eingeführt wird, bis die Erweiterung? erreicht ist. Dann wird" das Rohr 20 mittels des Transportorgans 21 wieder zurückgezogen, während die Muffe 6 in die Erweiterung 7 einschnappt. Das Rohr 20 ist bei diesem-Ausführungsbeispiel zweckmäßig gleichfalls in radialer Richtung zusammenziehbar.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der F i g. 4 sind jeweils zwischen Gruppen von drei Sperrzungen 5 Materialstreifen vorhanden, die am vorderen und hinteren Muffenende einstückig miteinander zusammenhängen.

Demgegenüber schließen bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 5 bis 10 die Sperrzungen5 mit der vorderen Kante der Muffe ab. Wie die Fig. 5 zeigt, sind die Zungen 5 und 13 abwechselnd nach innen und außen gebogen. Die Zungen 5 bilden wiederum die Sperrzungen, während die dazwischenliegenden Zungen 13 zur Sicherung der Muffe 6 in der Erweiterung 7 dienen.

Bei der Ausführung gemäß der Fig. 6 sind zur Festlegung der Muffe 6 in der Erweiterung 7 Ausstanzungen 14 vorgesehen, die mit entsprechenden Schul· tern der Erweiterung 7 in Eingriff kommen. Bei der Ausführung gemäß der F i g. 7 weist die Muffe 6 Löcher 11 auf, in die an der Wand des Reaktorkanals vorgesehene Vorsprünge einrasten. Gemäß der F i g.8 ist am hinteren Teil der Muffe 6 eine zusätzliche Veras ankerung in Form eines gerollten Blechbandes 15 vorgesehen, das beispielsweise in einer Erweiterung des Reaktorkanals verankert wird und über ein oder mehrere Bänder 16 mit der Muffe 6 verbunden ist.
Die Fig. 9 zeigt, wie das vordere Ende eines Brennstoffelementes 3 zweckmäßig mit einer Abflachung 24 und das hintere Ende des Brennstoffelementes 3 zweckmäßig mit einer Stufe 22 und einer Schulter 23 versehen werden kann, damit die Sperrzungen 5 einerseits beim Einführen des Brennstoffelementes 3 leicht nach außen gedrückt werden und anderseits in eine definierte Sicherungseingriffslage kommen.

Die F i g. 9 a zeigt schließlich, wie sich eine Sperrzunge 5 im Laufe einer längeren Betriebszeit unter dem vom Brennstoffelement ausgeübten Druck verformt; sie nimmt dann eine durch zwei Wellungen 5- und 5" bestimmte Form an, sichert jedoch noch immer einwandfrei das Brennstoffelement 3 in seiner Lage im Reaktorkanal.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Sicherung von Brennstoffelementen in ihrer Lage in einem Reaktorkanal, im wesentlichen bestehend aus einer im Reaktorkanal festlegbaren ringförmigen Muffe, die in Längsrichtung verlaufende Schlitze aufweist, durch die in radialer Richtung elastisch nachgiebige Sperrzungen gebildet werden, die sich an das hintere Ende des Brennstoffelementes anlegen, dadurch gekennzeichnet, daß die aus einem Blechstreifen bestehende Muffe (6) unter Belassung eines in Längsrichtung durchgehenden Schlitzes (8) gerollt ist, daß zumindest an einigen Stellen des Muffenumfanges zwischen benachbarten Sperrzungen (5) Materialstreifen vorhanden sind, daß im Reaktorkanal eine zur formschlüssigen Aufnahme der Muffe bestimmte ringförmige Erweiterung (7) vorgesehen ist und daß die Muffe so im Reaktorkanal (1) angeordnet ist, daß die Sperrzungen in an sich bekannter Weise nach dem Inneren des Reaktorkanals weisen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen benachbarten

Sperrzungen (5) vorhandenen Materialstreifen am vorderen und am hinteren Muffenende einstückig miteinander verbunden sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen benachbarten Sperrzungen (5) vorhandenen Materialstreifen am hinteren Muffenende einstückig miteinander verbunden sind und am vorderen Muffenende mit den Sperrzungen abschließen.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Auslegeschriften Nr. 1029 495, 1048362,1075 231.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

609 709/254 10.66 © Bundesdruckerei Berlin