DE1439386A1

DE1439386A1 - Kernbrennstoffanordnung und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE1439386A1
Application number: DE19641439386
Authority: DE
Inventors: Charles Johnston
Original assignee: SOC ANGLO BELGE VULCAIN SA
Current assignee: SOC ANGLO BELGE VULCAIN SA
Priority date: 1963-06-05
Filing date: 1964-05-29
Publication date: 1969-09-18
Also published as: US3303099A; GB1002784A; BE648922A

Description

PATENTANWALT DIPL-ING. ERICH SCHUBERT

Ab«.: Patentanwalt Dipl.-lng. SCHUBERT, 59 Siegen (Westf.), Postfach325 Oranienslraße

64 088 Ke/sohm

H39386

Telefon: 22802

Telegramm-Adr.: Patschub, Siegen Postscheckkonten:

Köln 104931, Essen 20362

Bankkonten: Deutsche Bank AG., Filialen Siegen u. Oberhausen (RhId.)

27. Mai 1964

Firma Socilte Anglo-Belge Vulcain S.A., 33 rue des Colonies, Brüssel 1, Belgien

Für diese Anmeldung v/ird die Priorität aus der britischen Patentanmeldung Nr. 22 464/63 vom 5. Juni 1963 beansprucht.

Kernbrennstoffanordnung und Verfahren zu ihrer Herstellung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kernbrennstoffanordnung derjenigen G-attung, bei welcher eine Mehrzahl von Brennst off nadeln in einem Bündel mit den Längsachsen parallel gehalten wird, und betrifft insbesondere die Mittel, die zum Befestigen des einen Endes jeder Brennstoffnadel an der Halteplatte verwendet werden.

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Demzufolge wird durch die Erfindung eine Kernbrennstoffanordnung mit mehreren Brennst off nadeln, die in einem Bündel mit den Längsachsen parallel gehalten werden, und mit einer Halteplatte, an der die Brennst off nadeln "befestigt sind, geschaffen, bei welcher die Mittel zum Befestigen jeder Brennst off nadel an der Halteplatte einen !Dübel oder Stift /peg/ aufweisen, der axial vom einen Ende dieser Nadel hervorsteht, und wobei der Dübel mit einem hohlen Endabschnitt versehen ist, und bei welcher ferner eine Schulter zwischen dem Dabei und der Brennst off nadel, eine Bohrung in der Halteplatte, durch welche der Dübel zu einem durch die Schulter begrenzten Ausmaß hindurchragt , und eine zusammengepreßte /pinched/ Verformung des hohlen Dübelabschnitts, v?eleher an der Halteplatte an der von der Schulter abgelegenen Seite angreift, vorgesehen sind. Vorzugsweise erstreckt sich die Verformung in die Bohrung in der Halteplatte zu einem Ausmaß, welches von der Axiallänge des hohlen Abschnitts des Dübels bestimmt ist.

Die Erfindung bezieht sich außerdem auf die Herstellung einer Kernbrennst off anordnung, bei welcher eine Mehrzahl von Br enrist off nadeln in einem Bündel mit parallelen Längsachsen gehalten wird, wobei die Nadeln axial herausragende Dübel aufweisen, die in einer Halteplatte befestigt sind, und bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Befestigen jeder Brennst off nadel an der Halteplatte wird ein hohler Endabschnitt in dem sich von der Nadel aus erstreckenden Dübel gebildet, der Dübel in eine

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Bohrung in der Halteplatte zu einem durch die Schulter zwischen Dübel und Kadel begrenzten Ausmaß eingeführt und der hohle Abschnitt des Dübels an der von der Schulter abgelegenen Seite zusaiamengepreßt,-um eine Verformung zu bilden, welche mit der Halteplatte eingreift.

Die Erfindung soll nunmehr anhand der seU beispielsweise wiedergebenden Zeichnung näher erläutert werden, und zwar zeigt:

Fig. 1 eine allgemsine Ansicht einer Breiüastoff anordnung,

bei der das untere Ende im Schnitt gezeigt ist, J?ig. 2 eine vergrößerte Ansicht eines Einzelteils von

*'ig. 3 eine Endansicht entlang der linie III-III von Pig. 2, während

Fig. 4- eine ähnliche Ansicht wie Fig. 2 darstellt und eine Brennstoffnadel zeigt, die in einer Halteplatte fixiert oder angeordnet, ^ber nicht an dieser befestigt ist.

Gemäß den Zeichnungen weist die Brennstoffanordnung 37 i>reiinstoffnadeln 10 auf, welche in einem Bündel mit parallelen Längsachsen gehalten sind. Diese Brennstoffnadeln weisen längliche rohrförmige Hüllen 11 auf, die Pellets aus Spaltmaterial, wie beispielsweise UO₂, enthalten. Die Brennstoff nadeln sind

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an beiden Enden abgeschlossen, und in ihren oberen Enden sind (nicht gezeigte) Federn untergebracht, durch welche die spaltbaren Pellets gegen eine Axialbewegung festgehalten werden. An ihren unteren Enden sind die Brennstoffnadeln durch Stopfen 12 abgeschlossen, welche mit Stiften oder Dübeln 13 von relativ zu den Nadeln verringertem Durchmesser (5 nun) ausgebildet sind. Eine Schulter 14 ist zwischen dem Dübel und dem Stopfen gebildet, durch welche jede Nadel abgeschlossen ist. Zwischen dem unteren Stopfen 12 und den spaltbaren Pellets (nicht gezeigt) ist die rohrförmige Hülle 11 jeder Brennstoffnadel mit Wärmeisolierung 15 abgedichtet.

Die Brennstoffnadeln sind an ihren unteren Enden an einer unteren Halteplatte 16 befestigt, die ein einstückiges Gußteil mit einem unteren Fitting 17 bildet, durch welchen die Baugruppe in einem Kernreaktor fixiert werden kann. An ihren oberen Enden sind die Brennstoffnadeln durch eine obere (nicht gezeigte) Halteplatte fixiert, welche einstückig mit einem oberen Fitting 18 ausgebildet ist. Zwischen den Halteplatten sind, die Brennstoffnadeln in einem sechskantigen Gehäuse 19 untergebracht, welches mit dreieckigen Öffnungen 20 für den Kühlwasserstrom durch das Gehäuse versehen ist_o In dem Gehäuse wird der Abstand zwischen den einzelnen Brennst of j?nadeln mit Hilfe von Abstandshaltergittern 21 aufrechterhalten.

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Die Mittel, durch welche jede Brennstoffnadel an der Halteplatte 16 befestigt ist, sind in den Fign. 2 und 3 gezeigt. Wie gezeigt, ist der Dübel mit einem Hohlraum 22 ausgebildet, der einen hohlen Endabsohnitt bildet. Der Dübel wird in eine Bohrung 23 in der Platte 16 eingeführt und erstreckt sich durch die Bohrung zu einem Ausmaß, welches durch den Eingriff zwischen der Schulter 14 und der oberen Fläche der Halteplatte begrenzt ist. Unter der Halteplatte ist der Dübel zusammengepreßt, um eine Verformung 24 zu bilden, welche an der unteren Fläche der Halteplatte eingreift. Es ist ersichtlich, da'3 die Verformung 24- sich in die Bohrung 23 in der Halteplatte erstreckt; das Ausmaß, zu welchem sich diese Verformung in die Bohrung erstreckt, ist durch die Axiallänge des hohlen Abschnitts des Dübels uhd somit durch die Axiallänge des Hohlraums 22 bestimmt.

Bei der Herstellung der Brennstoffanordnung wird die Anordnung so getroffen, daß die Dübel 13 an den Stopfen 14 mit einer Axiallänge von 16 mm ausgebildet sind, und daß die Hohlräume 22 in die Dübel in einer Axialtiefe von 7,75 mm eingebohrt sind. Jede Brennstoffnadel wird in der Halteplatte durch Einführen ihres Dübels 13 in eine Bohrung 23 in'der Halteplatte (Fig. 4) fixiert. Eine Zusammendrück-Kraft wird nun in Richtung der Pfeile F vorübergehend aufgebracht, um ein Verformen des hohlen Abschnitts des Dübels zu verursachen, mit dem Ergebnis, daß die Nadel an der Halteplatte befestigt ist (wie in den Fign. 2 und gezeigt).

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Der Zweck des in jeden Stopfen am unteren Ende jeder Brennstoffnadel gebohrten Hohlraums 22 besteht erstens darin, die Zusammendrückkraft zu verringern, die erforderlich ist, um den Endabschnitt des Babels zu verformen, und zweitens, um die Axial länge der dadurch entstehenden Verformung 24 zu bestimmen.

Es ist ersichtlich, daß die Erfindung eine Kernbrennstoffanordnung schafft, bei welcher die Brennst off nadeln an einer Halteplatte durch Mittel befestigt werden, die einfach sind und mit denen die Befestigung leicht herzustellen ist.

Die Erfindung betrifft auch Abänderungen der im beiliegenden Patentanspruch 1 umrissenen Ausführungsform und bezieht sich vor allem auch auf sämtliche Erfindungsiaerkmale, die im einzelnen — oder in Kombination — in den gesamten ursprünglichen Anmeldung sunt erlagen offenbart sind.

Pat ent anspräche

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Claims

DIPL-ING. ERICH SCHUBERT

W T«lefe«:2»02

* iiii— Adr.: Patschub, Siegen

Abt.: Patentanwalt Dipl.-ta». SCHWBtT, 5» Siegen (WMl), Posftodi325 Fortsdmttnnton: ι—i M ksIb10031, Essen 20362

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Patent anaprüche

1 · Kernbrennstoff anordnung mit einer Hehrzahl von Brennstoffnadeln, die in einem Bündel mit ihren Längsachsen parallel gehalten wird, und einer Halteplatte, an der die Brennst off nadeln befestigt sind, gekennzeichnet durch Mittel zum Befestigen jeder Brennstoffnadel an der Halteplatte, die einen Dübel aufweisen, der sich axial von dem einen Ende der Brennstoff nadel aus erstreckt, wobei der Dübel mit einem hohlen Sndabschnitt ausgebildet ist,(sowie eine Schulter zwischen dem Dübel und der Nadel, eine -Bohrung in der Balteplatte, durch welche der Dübel zu einem durch die Schulter begrenzten Ausmaß hindurchführt, und eine zusammengedrückte Verformung des hohlen Abschnitts des Dübels, welche an der Halteplatte an der von der Schulter abgelegenen Seite angreift.

2. Kernbrennst off anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformung sich in die Bohrung in der HaI-teplatte zu einem durch die Axiallänge des hohlen Abschnitts des Dübels bestimmten Ausmaß erstreckt.

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3. Verfahren zur Herstellung einer Kernbrennstoffanordnung, bei welcher eine Mehrzahl von Brennstoffnadeln in einem Bündel mit parallelen Längsachsen gehalten wird, wobei die Nadeln axial hervorragende Dübel haben, die in einer Halteplatte befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß jede Brennstoffnadel dadurch an der Halteplatte befestigt wird, daß ein hohler Endabschnitt in dem aus der Nadel herausragenden Dükel gebildet. wird, daß der Dübel in eine Bohrung in der Halteplatte zu einem durch die Schulter zwischen Brennstoffnadel und Dübel begrenzten Ausmaß eingeführt wird und daß der hohle Abschnitt des Dübels an der von der Schulter abgelegenen Seite zusammengedrückt wird, um eine Verformung zu bilden, die an der Halteplatte eingreift.

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• PATENTANWALT 1 A 39 3

DIPL-ING. ERICH SCHUBERT _T.„_{foni 22802}

Telagramm-Adr.i Patjctiub, Siegen

Abi. ι Patentanwalt Dipl-Ina. SCHUBERT,» Siegen (Weitf.), Potlfaeh 325 Q Posticheckkonten ι Orenienitroß« 14 I Köln 106931, Emn 20362

_ _ __rt ι Bankkonten!

64- 088 Ke/sohm Deutle Bank ag.,

Filialen Siegen u. Oberhäuten (RhId.)

29. Mai 1964

Überarbeiteter !Patentanspruch, 1

Kernbrennstoffanordnung mit einer Mehrzahl von in einem Bündel von parallellängsgerichteten und an einer Halteplatte befestigten Brennstoffnadeln, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung zum Befestigen jeder Brennstoffnadel· (10) an der Halteplatte (16) mit einem Dübel (13) versehen ist, der axial aus dem einen Ende der Brennstoffnadel (10) herausragt und einen hohlen Endabschnitt (22) aufweist, daß eine Schulter (H) zwischen Dübel (13) und Brennst of fnad'el (10) sowie eine Bohrung (23) in der Halteplatte (16), durch welche der Dübel (13) in einem durch die Schulter (H) begrenzten Ausmaß hindurchführt, und eine Zusammendrückverformung (24) des hohlen Dübelabschnitts (22) vorgesehen sind, welche auf die«Halteplatte (16) an der von der Schulter (H) abgelegenen Seite einwirkt.

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