DE1539651A1 - Abstandshalter fuer die Brennstoffstaebe in einer Brennstoffkassette und Verfahren zur Herstellung eines solchen Abstandshalters - Google Patents
Abstandshalter fuer die Brennstoffstaebe in einer Brennstoffkassette und Verfahren zur Herstellung eines solchen AbstandshaltersInfo
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Description
Abstandshalter für die Brennstoffstäbe in einer
Brennstoffkassette und Verfahren aur Herstellung
eines solchen Abstandhalten
Die Erfindung betrifft einen Abstandshalter t\lr die Brennstoffstäbe
in einer Kernbrennstoffkassette, bestehend aus einem Abstandshaltergestell
mit einem äußeren Rahmen und swei.parallelen,
in Abstand voneinander angeordneten und ua Rahmen befestigten
Grittern mit mehreren polygonalen Gliedern, die, je nur einen
Brennstoffstabin der Brennstoffkassette umsohließen, und aus
vom Abstandshaltergestell getragenen Haltefedern, die sioh »wischen
diesen Gittern erstrecken, an diesen befestigt sind und von denselben gestützt werden.
Bekannte Abstandshalter der angegebenen Art, siehe z.B. die brit. Patentschrift 968 321, haben, obwohl oie eine exakte
Fixierung der einzelnen Brennstoffstäbe ergeben und bedeutende
Vorteile vom '. ontagegesichtspunkt aus bieten, mehrere Naohteile.
Sie haben meist eine unnötig große Menge von neutronenabsorbierendem
oder teurem Material und einen ebenfalls unnötig
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großen dcrömungawiderstand für daa Kühlmittel, «eil daB Varhältnia
von freier und blocKierter .uersohnittsflache ungünstig
ist. Ihr größter Maohteil ist aber ihre ni^ht ausreichende
Feuerwirkung, d^enn sie bieten nur eine radiale (aeitliohe)
federung. Da aber ein Brennstoffs tab auoh axial (in der Längsrichtung)
und tangential (wobei der Mittelpunkt des Stabaa einen
Kreis beschreibt) aufgrund der Zwanguumwälzung des KUhI-P
mittels vibrieren kann, führt dies bei fehlender Federung zu einem starken Abrieb, der die Brennstoffhülse beschädigt und
den Brennstoffstab zerstört.
Die Erfindung ist eine Weiterentwicklung des bekannten Abstandahalters.
iiin Zweck der Erfindung 1st, einan Abstandshalter
zu schaffen, der die obengenannten Nachteile vermeidet und außerdem einfach und billig herzu3tellen ist. Die3 wird
dadurch ermöglicht, daß der Abstandshalter gemäß der Erfln-.
dung schmale und langgestreckte iialtefedern auf.'/eist, die an beiden Gittern an den Ecken der ?ol?/gonalen Glieder befestigt
sind. Duroh diese Ausführung wird der Abstandshalter -sehr
leioht, aber trotzdem stabil und zuverlässig und ergibt eine
besonders zufriedenstellende IPederv/irkung. Die Haltefedern
werden zweckmäßig so ausgeführt, daß sie im wesentlichen frei von den die Gitter in einer zu diesen winkelrechten Richtung
belastenden Spannungen sind. Die beiden Gitter bekommen dann eine gewisse Stütze durch die Haltefedern und bilden gleichzeitig
Befestigungspunkte für dieselben. Pur ein Abstandshaltergestell
der obengenannten Art werden die Iialtefedern vor-
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- teilhaft so ausgeführt, daß sie aua bandförmigen Federeleraenten
berstehon, die in der Hauptsache winkelrecht zur 3bene der Gitter
verlaufen und an ihr'm Mittelteil mit im wepentlichen parallel
zu den Gittern herausrufenden, den brennstoffetabpositionen
dee iVbatandshalters zugekehrte tuebushtungen oder Anlagekorpern
vereehen sind.* Die Sitter selbst können aus mehreren polygonalen
ringförmigen Gliedern zusammengesetat sin, die miteinander beispielsweise
durch Schweißen oder Löten verbunden werden, doch können die Gitter auch daduroh hergestellt werden, daß einander
kreuzende Leisten über den äußeren iiahiaen dee Abotandshaltergestelle
gelegt werden.
Naoh einem weiteren Vorschlag der Erfindung werden Abetandshalter
bo .-lerges teilt, daß naoh Anspruch 6, bei dem die zwei polygonalen
ringförmigen Glieder und die Ilaltefedern, die einer beliebigen
Brennstoffatdbpoalfcion angehören, in einem ottick ausgebildet
sind. Dies wird daduroh erreiant, daß die polygonalen
ringförmigen Glieder der jitter ait dazugehörigen Haltefedern |
durch iusetaiiien oder dergleioiien iue einem flachen 31ech hergestellt
werden, daa zum iusbilden der federnden, zur Anlage
gegen die irenuotoff.itibe vorgesehenen Ausbuchtung
der Haitefedern in einem vorzugs.voiae abgerund(2ten -inkel
hHuptoichlich um eeinen Mittelteil, danach in entgegengecetzter
liichtung su beiden · eiten der eretgenannten
Biegung uni danach iia vie-eatliclien winkelreoht zu
den erstgenannt on Biegungen gebogen wird, so dai3
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die zum Gitter gehörenden ringförmigen Glieder ^xb5 gebildet
werden. Die durch das Verfahren hergestellten Abstandahalterelemente
werden schließlich so zusammengefügt, daß dadurch auoh zwei Gitter gebildet werden.
Die Jirfindung ist im folgenden anhand der Zeiohnung näher beschrieben,
in dieser zeigen
Fig. 1 eine Aufsicht eines Teils eines erfindungagemäßen
Abetandshalters,
<'ig. 2 eine perspektivische Darstellung einer etwas abweichenden
Ausführungsform der Erfindung,
fig. 3 einen diagonalen Schnitt durch eine Brennstoffstabposition
und
Fig. 4 ein ausgestanztes Bleohstüok für eine BrennBtoffstabposition
naoh Fig. 3.
In den Figuren bezeichnet 1 den äußeren Rahmen des Abstandshalter
und 2 die inneren Zwischenwände, die die Brennstoffstabpositionen
im Abstandshalter bilden. Ib Abstandshalter nach Fig. 1
werden die Zwischenräume 2 aus mehreren separaten ringförmigen Gliedern mit quadratischer Grundform gebildet, von denen jedes
einen in.der Figur angedeuteten Brennstoffstab 3 umschließt. Die
ringförmigen Glieder sind fest miteinander verbunden, vorzugsweise zusammengeschweißt, und sind in den icken mit einer Abkantung
4 versehen, die einen Befestigungs- oder ^neatzpunkt für
die Haltefedern 5 bildet. Die Zwischenwände 2 bilden ein Gitter
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und der Abstandshalter naoh der Erfindung umfaßt zwei solche
Gitter, die in Abstand voneinander in der Axialdichtung der
Brennstoffstäbe angeordnet und beide an dem gemeinsamen äußeren
Rahmen 1 befestigt sind. Jede Brennstoffatabposition umfaßt somit zwei ringförmige Glieder untereinander und zwischen
diesen angebrachte vier Haltefedern 5. Die Haltefeder!*
bestehen in der gezeigten Ausführungsform aus getrennten Elementen, die über die Eckkanten der brennstoffStabpositionen f
gebogen und eventuell mit Hilfe von Schweißen oder Löten gesichert sind.
Um daa Gewicht des Abstandshalters zu vermindern, werden die
Seiten der im wesentlichen quadratischen ringförmigen Glieder so geschliffen, daß die «Vanddioke in den Seiten geringer
wird als in den Eckkanten 4. Die Eoken verlangen eine größere
•Yanddicke, weil sie die Haltefedern 5 tragen.
In S1Ig. 2 iat eine Ausführungsform gezeigt, bei der die Zwischenwände
2 aus einander kreuzenden Leisten bestehen, die vom in.Fig.. 2 nicht gezeigten äußeren Rahmen 1 getragen werden. Die
Leisten sind mit Ausnehmungen versehen, so daß sie sich in den
Schnittpunkten in derselben Ebene kreuzen können. In der Ausführungsform
nach Pig, 2 bestehen die Haltefedern 5 aus bandförmigen Pederelementen, die diagonal über die Schnittpunkte der Zwischenwände
gelegt sind. Die Federbänder 5 können bei der Montage mit Vorteil zu geschlossenen Einheiten zusammengefügt werden.
Ungefähr zwischen dem oberen und dem unteren Gitter sind die
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Haltefedern mit Ausbuchtungen 6 versehen, die Anlngekörper für
die 3rennstoffstäbe bilden. Eventuell können die Ausbuchtungen
6 durch feste Anlagekörper ersetzt v/erden. '1Ie Federn 5 werden
zweckmäßig so bemessen, daß normalerweise Keine //imcelrecnt gegen
die Gitterebene wirkende Kraft erhalten wird. Ia der Figur
ist nur ein diagonal gestelltes .Federband gezeigt. In einem vollständigen Abstandehalter wird natürlich auch ein zweites
ifederband winkelrecht zu dem gezeigten angeordnet.
?ig. 3 zeigt eine erennatoffstibposition in diagonalem Schnitt,
d.h. der 3ohnitt ist axial und diagonal über das im wesentlichen quadratische ilbstandshalterelement gelegt. Im Gegensatz
zu der Ausfünrungsform nach Fig. 1 3ind die Haltefedern in der
Ausführungsform naoh Fig. 3 in einem üttick mit dem übrigen Abstandehalterelement
ausgeführt. Die Herstellung eines solchen Abstandshalterelements wird so durchgeführt, daß m&n von einem
flachen Blech ausgeht und ein iUück mit dor in ^ig. 4 gezeigten
Form ausstanzt» Danach wird das flache ilechweräsfcfick lings der Mittellinie
7 ia i?±g· 4 vorzugsweise abgerundet gebojea. üann werden
zwei Biegungen, in entgegengesetzter Richtung auf jeder ueite
der ersten 3iegung ausgeführt, wie mit gestrichelten Linien 8
in Fig. 4 angedeutet 1st. Danach wird das ßleöh/ierkotück zu al·»
nem geschlossenen, im wesentlichen quadratischen abstandshalter·»
element mit abgeseiirägten Ecken gebogen 9 was d«rcli biegen läaga
der gesfcriohslten Linien 9 erreicht wird. Nachdem diese letzt®
Biegung ausgeführt ist, werden - wann srwünschfe «=■ die aneinander
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atoßenden Enden 10 und 11 durch johweißen zusammengefügt,
wobei die in JFig. 3 gezeigte Fuge 12 erhalten wird. Die
derart hergestellten Abstandshalterelemente werden in
derselben -eise wie in der Ausführungsform nach Pig. 1
zu einem Abstandshalter zusammengefügt«
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Claims (1)
- Patentansprüohe ι1. Abstandshalter für die Brennstoffetäbe in einer Kernbrennstoffkassette, bestehend aus einem Abstandshaltergeetell mit einem äußeren Rahmen und zwei parallelen» in Abstand voneinander angeordneten und am Rahmen befestigten Gittern mit mehreren polygonalen Gliedern, die je nur einen Brennstoffstab in der Brennstoffkassette umschließen, und aus vom Abatandahaltergestell getragenen Haltefedern, die sich zwischen diesen Gittern erstrecken, an diesen befestigt sind und von denselben gestützt werden, daduroh gekennzeichnet, daß jede Haltefeder (*?) sohmal und langgestreckt und an beiden Gittern (2) an den Ecken der polygonalen Glieder befestigt ist«2. Abstandshalter nach Anspruch 1, daduroh gekennzeichnet, daß die Haltefedern (5) so ausgebildet sind, daß sie im wesentlichen frei von den die Gitter (2) in einer au diesen winkelreohten Richtung belastenden Spannungen sind,3* Abstandshalter nach einem der Ansprüche 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltefedern (6) aus bandförmigen Federelernenten (5) bestehen, die im wesentlichen winkelreoht zur Ebene der Gitter (2) verlaufen und an ihrem Hittelteil mit im wesentlichen parallel zu den Gittern (2) heraueragenden, den Brennstoffetabpositionen der Gitter (2) zugekehrten Ausbuchtungen (6) versehen sind.-9-009839/0217BAD ORIGINAL-9-4. Abstandshalter nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Gitter aus mehreren polygonalen ringförmigen Gliedern (2) zusammengesetzt ist, die fest miteinander verbunden sind.5. Abstandshalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der polygonalen ringförmigen Glieder (2) von jedem der beiden Gitter zusammen mit den zugehörigen Haltefedern (5) eine " Brennstoffatabpoeitioa bildet.6. Abstandshalter^aoh einem der Ansprüche 4-5, dadurch gekennzeichnet, daß aiei polygonale ringförmige Glieder (2), die einer beliebigen Brennstoffstabposition zugehören, und die Haltefedern (5)» die derselben Brennstoffstabposition zugehören, in einem Stück ausgebildet sind.7. Abstandshalter nach einem der Ansprüche 4-6, dadurch gekenn— | zeichnet, daß die polygonalen ringförmigen Glieder (2) eine im wesentlichen quadratische Grundfora mit abgeschrägten Eoktn haben, die den Befeetigungs- bzw. Ansatzpunkt für die Haltefedern(5) bilden..8. Abstandshalter naoh Anapruoh T, dadurch gekennzeichnet, daß die im wesentlichen quadratischen ringförmigen Glieder (2) tin· größere Dicke in den Ecken haben als an den Seiten.-10-009839/0217 BAD ORIGINAL9. Abstandshalter nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitter aus einander kreuzenden leisteiförmigen, gruppenweise im wesentlichen parallelen Elementen beate&en.10. Abstandshalter naoh Anepruoh 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Haltefedern aus bandförmigen Elementen (5) bestehen, die als geschlossene Profile ausgebildet sind und diagonal über die Schnittpunkte der die Critter bildenden leietenfcrmigen Elemente verlaufen.11. Verfahren bei Herstellung eines Abstandehaltera naoh Anspruch 6, dadurch gekenmelchnet, daß die polygonalen ringförmigen Glieder (2) der Gitter mit dazugenörigen Haltefeder» (5) durch Ausstanzen oder dergleichen aus einem riechen Blech hergestellt werden, das zum Ausbilden der federnden, zur Anlage gegen die Brennstoff stäbe (3) vorgs a shenen ;iaabuchtung (6) der Haltefedern (5) in einem vorzugsweise abgerundeten Winkel hauptsächlich um seinen Mittelteil (7)» danach in entgegengesetzter Richtung xu beiden Seiten (8) der erstgenannten Biegung und danach im wesentlichen winkelrecht (9) zu den erstgenannten Biegungen (7, 8) gebogen wird, so daß die zum ^ Gitter gehörenden ringförmigen Glieder (2) gebildet werden.12. Verfahren naoh Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß naoh dem Bilden der polygonalen ringförmigen Glieder (2) die Endpartien (10, 11) des fertiggebogenen Bieöhteils miteinander verbunden werden. 00983 9/0217BAD ORIGINAL
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