DE1464743C - Vorrichtung zum Be- und Entladen der Spaltzone eines Kernreaktors - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Be- messer an dem zentralen Teleskopteil befestigt ist

und Entladen der Spaltzone eines Kernreaktors mit und daß in den Führungsrohren durch die Glieder

Elementen, insbesondere Brennelementen, mit tele- der Schubkette betätigbare Verriegelungsmittel ein-

skopartig ineinanderschiebbaren, im wesentlichen zy- gelassen sind, durch die die Führungsrohre in ihrer

lindrischen Führungsroiiren für eine Hebe- und Ab- 5 eingezogenen Stellung gegeneinander verriegelbar

senkeinrichtung eines am freien Ende eines zentra- sind.

len Teleskopteiles angebrachten Greifers. Eine der- Eine weitere Lösung der Aufgabe besteht darin, artige Vorrichtung ist aus der deutschen Auslege- daß in die,inneren Führungsrohre mit Ausnahme des schrift 1 055 705 bekannt. zentralen Teleskopteils jeweils annähernd am Au-Für die räumliche Bemessung eines Kernreaktors io fang und am Ende Schnappkeile eingelassen sind, daß sind zunächst die Ausmaße der Spaltzone, gegebenen- jeweils das zentralere Führungsrohr über eine in falls mit Brutmantel, bestimmend. Die Hilfseinrichtun- seiner Oberfläche eingelassene Nut die Schnappkeilgen sollen dann möglichst so ausgebildet sein, daß der bewegung im angrenzenden äußeren Führungsrohr zusätzliche räumliche Aufwand in tragbaren Grenzen steuert und daß in den Schnappkeile tragenden Fühgehalten werden kann. Besondere Anforderungen an 15 rungsrohren die oberen und die unteren Schnappdie Be- und Enlladeeinrichtung werden vor allem keile miteinander koppelnde Steuerstangen aufweibei sogenannten schnellen Kernreaktoren bzw. schnei- sen, welche die Entriegelung der angrenzenden Fühlen Kernreaktoren bzw. schnellen Brütern gestellt, rungsrohre erst zulassen, wenn beide Schnappkeile da hierbei relativ kleine Brennelemente sehr eng bei- nicht mehr arretiert sind.

einander in der Spaltzone angeordnet werden. 20 Dabei haben bei der ersten Lösung die Schub-Aus den deutschen Auslegeschriften 1 045 003, ketten vorzugsweise gleiche Teilung und sind von 1055 705 und 1065 101 sind Be- und Entladevor- einem gemeinsamen Schneckentrieb bewegbar, richtungen bekannt, die durch Druckmittel betätigte Weiterhin ist bei dieser Lösung den einzelnen Schub-Greifer aufweisen. Diese bekannten Vorrichtungen ketten jeweils ein Führungsrohr zugeordnet, dessen sind jedoch gegenüber Strahlung oder gegen Hitze 25 Innenfläche die jeweils zugehörige Schubkette radial empfindlich, insbesondere wenn sie mit einem flüssi- führt. Die Verriegelungsmittel der Führungsrohre gen Druckmittel betrieben werden. Auch gasförmige greifen dabei nach der Entriegelung ihres Führungs-Arbeitsmedien sind nicht immer ein geeigneter Druck- rohres in eine Ausnehmung der zu dem betreffenden antrieb für die Greifer, da mit einem kompressiblen Führungsrohr gehörigen Schubkette ein, so daß die Medium oft kein gleichmäßiger, von wechselnden 30 Führungsrohre und die jeweils zugehörige Schubkette Widerständen unabhängiger Vorschub erreicht wer- gegeneinander verriegelbar sind. In vorteilhafter den kann. Aus der französischen Patentschrift Weise bestehen die Verriegelungsmittel aus Schnapp-1 247 088 ist eine Beschickungsvorrichtung bekannt, keilen und sind in den Führungsrohren bzw. in den bei der ein von einem Rohr geführter Stopfen, der Gliedern der Schubketten an die Schnappkeilform aneinen Greifer trägt, mit Hilfe einer Schubkette heb- 35 gepaßte Nuten vorgesehen.

und senkbar ist. Auch diese Vorrichtung weist in Zwei Ausführungsbeispiele der die Erfindung aufbaulicher Hinsicht denselben Nachteil wie die vorher weisenden Be- und Entladevorrichtung werden im genannte auf. Aus der französischen Patentschrift folgenden an Hand der Fig. 1 bis 8 erläutert. 1 304 797, F i g. 2, ist eine Be- und Entlademaschine Es zeigt

mit Spindelantrieb für den Greifer bekannt. Diese 40 Fig. 1 ein Beladerohr mit einer rollengelagerten

Einrichtung baut sehr hoch und schränkt den Raum Schubkette als Hebe- bzw. Absenkvorrichtung,

über- bzw. unter der Spaltzone im Reaktorbehälter , Fig. 2 bis 5 die Verriegelungs- und Steuereinrich-

erheblich ein. Letztlich ist aus der französischen Pa- tung mit drei Führungskörpern für ein Beladerohr

tentschrift 1 304 797, Fig. 5, eine Be- und Entlade- mit gleitgelagerter Schubkette nach Fig. 1,

maschine mit geringer Bauhöhe bekannt, wobei je- 45 Fig. 6 bis 8 eine Verriegelungs- und Steuerein-

doch ein erheblicher zusätzlicher mechanischer Auf- richtung alternativ zu der aus Fig. 2 bis 5 für meh-

wand und damit eine erhöhte Störanfälligkeit auf rere Teleskopabschnitte.

Kosten der Querschnittsabmessungen der Belade- Die F i g. 1 zeigt einen Greifer 1, der an einer maschine ia Kauf genommen werden muß. rollengelagerten Schubkette befestigt ist, die aus zwei Ausgehend von diesem Stand der Technik hat die 50 Ketten 2, 10 unterschiedlicher radialer Ausdehnung Erfindung zur Aufgabe, eine Be- und Entladema- besteht. Den beiden Ketten sind jeweils teleskopartig schine mit einem durch ein Teleskoprohrsystem be- ineinanderschiebbare Schutzrohre 3, 4 zugeordnet, tätigbaren Greifer zu schaffen, bei der die seitlichen Die ganze Einrichtung befindet sich innerhalb eines Verwerfungen des Teleskoprohrsystems, die auf Beladerohres 7, welches zur Kühlung der Brennele-Grund des Spiels der einzelnen Teleskoprohre gegen- 55 mente mit Kühl- oder Schutzgas durchspült werden einander auftreten, herabgesetzt wird. Die Lade- kann. Um die Höhe des Beladerohres zu beschränken, maschine soll weiterhin gegenüber Hitze und nuklea- ist für die Ketten ein Umlenkbehälter 8 am Beladerer Strahlung unempfindlich und bei möglichst gerin- rohr 7 vorgesehen, der die vollkommen aufgezogene gen baulichen Abmessungen leicht fern-bzw. selbst- Kette aufnehmen kann. Die Kette wird über ein tätig bedienbar sein. 60 Kettenrad 5 von einem Schneckentrieb 9 od. dgl. be-Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- wegt. Das folgerichtige Auseinanderziehen der Kette löst, daß die Hebe- und Absenkvorrichtung aus einer und der teleskopartigen Schutzrohre wird durch Vorunlösbaren und in ihrer Gesamtheit bewegbaren An- richtungen6 hergestellt, die in den Fig. 2 bis 5 im einanderreihung von mindestens zwei Schubketten einzelnen dargestellt sind. Das Beladerohr 7 ist an besteht, von denen die jeweils untere Schubkette 65 einer nicht näher dargestellten zentralen Achse wenigeinen kleineren Durchmesser aufweist als die jeweils stens in Richtung seiner Längsachse bewegbar und obere Schübkette, an der sie befestigt ist, daß das drehbar angeordnet. Außerdem ist das Beladerohr freie Ende; der Schubkette mit dem kleinsten Durch- selbst um seine Achse drehbar ausgebildet, hierzu

ist das Beladerohr 7 von dem Umlenkbehälter 8 getrennt und wird von einem schematisch dargestellten Antrieb M bei Bedarf gedreht. An seinem oberen , Ende besitzt das Beladerohr einen Anschluß K für die Zuführung von Kühlgas.

Um eine weitgehend selbständige bzw. Fernbedienung zu ermöglichen, sind die einzelnen Teleskoprohrabschnitte und entsprechend die einzelnen Teile der Hebe- und Absenkvorrichtung gegeneinander verriegelt. Hierbei kann man die Vorrichtung so ausbilden, daß die Teleskoprohrabschnitte im Zusammenwirken mit den Abschnitten der Hebe- bzw. Absenkvorrichtung und damit auch diese selbst gegeneinander verriegelbar sind.

Eine detailierte Ausführungsform einer derartigen Steuer- und Verriegelungseinrichtung ist in den Fig. 2 bis 5 dargestellt, bei der die als gleitgelagerte Schubkette ausgebildete Hebe- und Absenkvorrichtung zugleich das Steuerglied für die Verriegelungseinrichtung bildet. .

In dem Rohr 21, welches den Teleskoprohrabschnitt mit dem größten Durchmesser bildet, befinden sich'die beweglichen engeren Teleskoprohrabschnitte 22, 23, 24, deren Hubweg jeweils durch Anschläge 31, 39 in an sich bekannter Weise be- as grenzt ist. Im Teleskoprohrabschnitt 23 befindet sich eine kleine Führung 33, in welcher der Riegel 25 gleiten kann. Eine entsprechende Gleitführung 32 ist im Teleskoprohrabschnitt 22 für den Riegel 26. Bei der in F i g. 2 dargestellten Lage befinden sich die Riegeltasche 34 im Rohrabschnitt 22 gegenüber dem Riegel 25 und die Riegeltasche 35 im Rohr 21 gegenüber dem Riegel 16. Der Riegel 25 wird durch den Rohrabschnitt 24 und der Riegel 26 durch den Rohrabschnitt 23 in der äußeren Sperrstellung gehalten, so daß nur der Rohrabschnitt 24 frei bewegbar ist. Sollen die Teleskoprohre ausgefahren werden, so wird der Riegel 25 durch die Kettenglieder der Schubkeüe 27 so lange in seiner Lage festgehalten, bis der Teleskoprohrabschnitt 24 so weit ausgefahren ist, daß die Lücke 30 vor dem Riegel 23 liegt. Gleichzeitig legt sich dann das erste Kettenglied der Schubkette 28 an den Rohrabschnitt 23, und der Riegel 25 wird in die Lücke 30 geführt. Damit wird der Rohrabschnitt 23 mit dem zugehörigen Kettenabschnitt 27 verriegelt. Gleichzeitig ist die Verriegelung mit dem Rohrabschnitt 22 wieder aufgehoben.

F i g. 3 zeigt das Teleskoprohr kurz vor der unteren Endlage des Abschnittes 23.

Fig.4 eine Stellung, bei der der Riegel25 die Verriegelung zwischen den Teleskoprohrabschnitten U, 23 gelöst und die Verbindung zwischen Rohrabschnitt 23 mit dem zugehörigen Kettenabschnitt hergestellt hat.

In Fig. 5 ist schließlich das Teleskoprohr dargestellt und zwar nach Freigabe des Rohrabschnittes 22 durch den Riegel 26. Beim Einfahren spielen sich die geschilderten Vorgänge in umgekehrter Reihenfolge ab.

Eine von den oben beschriebenen Figuren etwas abweichende Konstruktion ist in den Fig. 6bis8dargestellt. In diesem Falle dienen die einzelnen Teleskoprohrabschnitte zugleich als Hebe-: bzw. Absenkvorrichtung, wobei sie durch ein beliebiges Druckmittel beteiligt werden. Bei einer derartigen Konstruktion fällt die Steuerung der Verriegelung durch die mechanische Hebe- bzw. Absenkvorrichtung fort. Die Steuerung wird in diesem Falle ausschließlich von den Rohrabschnitten selbst vollzogen. Im Rohr 41 befinden sich die beweglichen Teleskoprohrabschnitte 42, 43, 44, die durch Riegelpaare 45, 46 bzw. 40, 48 wahlweise miteina.nder verriegelt werden. Das Riegelpaar 45, 46 ist durch die Schubstange 47 so verblockt, daß der Riegel 46 so lange in seiner inneren Lage bleiben muß, wie der Riegel 45 sich in der inneren, dargestellten Lage befindet. Das gleiche gilt für Riegel 40, 48 und Schubstange 49. Ausgefahren gibt der Rohrabschnitt 44 in seiner unteren Endlage den Riegel 46 frei, der wiederum über die Schubstange den Riegel 45 freigibt, wie es in F i g. 7 dargestellt ist. Beide Riegel gehen dann in eine innere Endstellung und lösen damit die Verriegelung zwischen Abschnitt 42 und 43. Ferner stellen sie damit die Verriegelung zwischen Rohrabschnitt 43 und 44 her. Diese Verriegelung kann sich vorerst nicht lösen, da Riegel 46 durch den Riegel 45 über die Schubstange 47 gesperrt ist.

Fig. 8 zeigt eine Stellung, in der die Riegel 40, 48 den Rohrabschnitt 42 freigeben und gleichzeitig den Rohrabschnitt 42 und 43 verriegelt haben.

Der mit der die Erfindung aufweisenden Be- und Entladevorrichtung erzielte Vorteil besteht insbesondere darin, daß durch das teleskopartige Auseinanderfahren, bzw. Zusammenziehen der ganzen Beladeeinrichtung wesentlich an Höhe gewonnen werden kann, d. h-, der Raumbedarf wird auf ein Minimum beschränkt. Insbesondere muß die Beladeeinrichtung nicht mehr auf die gesamte Länge des Brennelements bzw. des Brennelementbündels angehoben werden.

Dabei ist die Beladeeinrichtung durch die Anwendung einer stabilen Schubkette gegen Strahlung und Hitze weitgehend unempfindlich und bei guter Fembedienbarkeit für den Dauerbetrieb hinreichend robust.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Be- und Entladen der Spaltzone eines Kernreaktors mit Elementen, insbesondere Brennelementen, mit teleskopartig ineinanderschiebbaren, im wesentlichen zylindrischen Führungsrohren für eine Hebe- und Absenkeinrichtung eines am freien Ende eines zentralen Teleskopteils angebrachten Greifers, d a durchgekennzeichnet, daß die Hebe- und Absenkvorrichtung aus einer unlösbaren und in ihrer Gesamtheit bewegbaren Aneinanderreihung von mindestens zwei Schubketten (2, 10; 27, 28, 29) besteht, von denen die jeweils untere Schubkette einen kleineren Durchmesser aufweist als die jeweils obere Schubkette, an der sie befestigt ist, daß das freie Ende der Schubkette (2; 27) mit dem kleinsten Durchmesser an dem zentralen Teleskopteil (1; 24) befestigt ist und daß in den Führungsrohren (3, 4; 21, 22, 23) durch die Glieder der Schubketten; betätigbaren Verriegelungsmittel (25, 26) eingelassen sind, durch die die Führungsrohre in ihrer eingezogenen Stellung gegeneinander verriegelbar sind.

2. Vorrichtung zum Be- und Entladen der Spaltzone eines Kernreaktors mit Elementen, ins-

besondere Brennelementen, mit teleskoparlig ineinanderschiebbaren, im wesentlichen zylindrischen Führungsrohren für eine Hebe- und Absenkeinrichtung eines am freien Ende eines zentralen Teleskopteils angebrachten Greifers, da- durch gekennzeichnet, daß in die inneren Führungsrohre (42, 43) mit Ausnahme des zentralen Teleskoptcilcs (44) jeweils annähernd am Anfang und am linde Schnappkeile (45, 46; 40, 48) eingelassen sind, daß jeweils das zentralere Führungsrohr über eine in seiner Oberfläche eingelassene NuI die Schnappkeilbewegung im angrenzenden äußeren Führungsrohr steuert und daß in den Schnappkeile tragenden Führungsrohren (42, 43) die oberen (45, 48) und die unteren (46, 40) Schnappkeile miteinander koppelnde Stcuerstangcn (47, 49) aufweisen, welche die Entriegelung der angrenzenden Führungsrolle erst zulassen, wenn beide Schnappkeile nicht mehr arretiert sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubketten (2, 10; 27, 28,

29) gleiche Teilung haben und von einem gemeinsamen Schneckentrieb (9) bewegbar sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß den einzelnen Schubketten (2, 10) jeweils ein Führungsrohr (3, 4; 21, 22, 23) zugeordnet ist, dessen Innenfläche die jeweils zugehörige Schubkette (2, 10) radial führt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsmittel (25, 26) der Führungsrolle (21, 22, 23) nach der Entriegelung ihres Führungsrohres in eine Ausnehmung der zu dem betreffenden Führungsrohr gehörigen Schubkette eingreifen und damit die Führungsrohre und die jeweils zugehörige Schubkette gegeneinander verriegelbar sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsmittel aus Schnappkeilen (25, 26) bestehen und in den Führungsrohren (21, 22, 23) bzw. in den Gliedern der Schubkette (27, 28, 29) an die Schnappkeilform angepaßte Nuten vorgesehen sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen