DE1489947C - Einrichtung zum kontinuierlichen, mechanischen Enthülsen von in einem Kern reaktor bestrahlten, stabförrmgen Elemen ten, insbesondere von metallisch umhüllten, keramischen Brennstoff bzw Brutstoffele menten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum kontinuierlichen, mechanischen Enthülsen von in einem Kernreaktor bestrahlten, stabförmigen Elementen, insbesondere von metallisch umhüllten, keramischen Brennstoff- bzw. Brutstoffelementen, wobei 5 kraftschlüssig angreifende Transportrollen für den axialen Vorschub und Schneidwerkzeuge zur Herstellung längsgerichteter Schnitte an der Elementhülle vorgesehen sind.

Zur Wiederaufbereitung von z. B. bestrahlten Brennstoffelementen ist es meist erforderlich, zunächst Brennstoff und Hüllmaterial voneinander zu trennen. Nach einem bekannten Verfahren wird hierzu die Elementhülle entlang einer Längsmantellinie aufgeschnitten, worauf anschließend die Einschnittkanten so weit auseinandergedrückt und aufgeweitet werden, bis der Brennstoff freigelegt ist (deutsche Auslegeschrift 1 158 640). Dabei wird allerdings vorausgesetzt, daß der Brennstoff in kompakter Form, z. B. als Metallstange, vorliegt und mit radialem Spiel in der Hülle angeordnet ist. Außerdem muß der Hüllwerkstoff auch nach dem Bestrahlen noch so zäh sein, daß er auf Grund der starken Verformung beim Aufweiten der Schnittkanten nicht ausreißt oder abbricht.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Enthülsungseinrichtung zu schaffen, mit der auch Brennstoff- bzw. Brutstoffelemente enthülst werden können, die mit keramischem, fest an der Hülle haftendem Gut gefüllt sind und bei denen der Hüllwerkstoff infolge der Bestrahlung stark versprödet sein kann. Die Erfindung ist gekennzeichnet durch einen um seine Längsachse drehbaren Hohlbohrer, dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser der Elementhülle des zu behandelnden Elements entspricht. Auf diese Weise wird auch der an der Elementhülle haftende Brennstoff bzw. Brutstoff erfaßt und durch den Hohlraum des Bohrers gefördert, um z. B. in einem Behälter aufgefangen zu werden.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird der Hohlbohrer mit geringem radialem Spiel von einem scharfkantigen Hohldorn umfaßt, um eventuell noch vorhandene Einsatzreste von der Hülle abzuschaben und diese etwas aufzuweiten.

Ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung wird an Hand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch die gesamte Einrichtung,

F i g. 2 einen Schnitt entlang der Linie I-I von Fig. 1.

Ein von den Transportrollen 1 erfaßtes Brennstoffelement 2 wird zwischen den Schneiden der Schneidrollen 3 hindurchgezogen und gegen die Schneidkanten des Hohlbohrers 4 und des Hohldorns 5 gedrückt. Die Pfeile veranschaulichen den Drehsinn der Transport- und Schneidrollen. Der Hohlbohrer und der Hohldorn sind in einem Gehäuse 6 gelagert, an dem ein Förderschacht 7 zur Förderung des Brennstoffs und ein Förderschacht 8 zur Förderung des Hüllwerkstoffs befestigt ist. Das Gehäuse 6 weist außerdem mehrere Kanäle 9 mit kreissegmentförmigen Querschnitten zur Ableitung der von dem Hohldorn 5 aufgeweiteten Hüllsegmente 10 und einen Brennstofförderkanal 11 auf, der den Austrittsschlitz im Schaft des Hohlbohrers 4 mit dem Förderschacht? verbindet. Zur Zerkleinerung der Hüllsegmente 10 sind mehrere Scherwerkzeuge 18 vorgesehen mit einem als gemeinsamer Antrieb dienenden, an dem Gehäuse 6 drehbar gelagerten Nockenring 12 und mehreren Rückholfedern 13, wodurch eine alternierende, die Ausgänge der Kanäle 9 überstreichende Bewegung der Scherwerkzeuge 18 ermöglicht wird. Das Gehäuse 6 ist gegen das Brennstoffelement 2 und gegen den Schaft des Hohlbohrers 4 mit Dichtungen 14 bzw. 15 nach außen abgedichtet. Die Transportrollen 1, die Schneidrollen 3, der Hohlbohrer 4 und der Nockenring 12 sind mit getrennten Antriebsaggregaten (nicht gezeichnet) gekoppelt. An die Förderschächte 7, 8 sind auswechselbare Sammelbehälter 16, 17 für den Brennstoff bzw. für den Hüllwerkstoff angeschlossen. Das Enthülsen eines Brutstoffelements kann mit derselben Vorrichtung auf dieselbe Weise erfolgen.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum kontinuierlichen, mechanischen Enthülsen von in einem Kernreaktor bestrahlten, stabförmigen Elementen, insbesondere von metallisch umhüllten, keramischen Brennstoff- bzw. Brutstoffelementen, wobei kraftschlüssig angreifende Transportrollen für den axialen Vorschub und Schneidwerkzeuge zur Herstellung längsgerichteter Schnitte an der Elementhülle vorgesehen sind, gekennzeichnet durch einen um seine Längsachse drehbaren Hohlbohrer, dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser der Elementhülle des zu behandelnden Elements entspricht

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlbohrer (4) mit geringem radialem Spiel von einem Hohldorn (5) umfaßt wird.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (6), in dem der Hohlbohrer (4) und der Hohldorn (5) gelagert sind und das mehrere Kanäle (9) mit kreissegmentförmigen Querschnitten zur Ableitung der von dem Hohldorn aufgeweiteten Hüllsegmente

(10) aufweist.

4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Gehäuse (6) ein Förderschacht (7) zur Förderung des Brennstoffs bzw. Brutstoffs und ein Förderschacht (8) zur Förderung des Hüllwerkstoffes befestigt ist.

5. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Brennstofförderkanal

(11) im Gehäuse (6), der den Austrittsschlitz im Schaft des Hohlbohrers (14) mit dem Förderschacht (7) verbindet.

6. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, gekennzeichnet durch mehrere verschiebbare Scherwerkzeuge (11) zur Zerkleinerung der Hüllsegmente (10) mit einem als gemeinsamer Antrieb dienenden, am Gehäuse (6) drehbar gelagerten Nockenring (12) und mehreren Rückholfedern (13) zur Erzeugung einer alternierenden, die Ausgänge der Kanäle (9) überstreichende Bewegung der Scherwerkzeuge.