DE1548182C3

DE1548182C3 - Device for the separation of fragments and balls, which are below a certain minimum, from a ball bed

Info

Publication number: DE1548182C3
Application number: DE19661548182
Authority: DE
Inventors: Walter 6840 Lampertheim Beck; Helmut 6729 Ruelzheim Braun; Hubert 6842 Buerstadt Handel; Heinz 6803 Edingen Landwehr; Josef Dipl.-Ing. 7521 Hambruecken Schoening
Original assignee: Hochtemperatur-Reaktorbau 5000 Koeln GmbH
Current assignee: Hochtemperatur-Reaktorbau 5000 Koeln GmbH
Priority date: 1966-07-08
Filing date: 1966-07-08
Publication date: 1974-10-24
Also published as: DE1548182A1; DE1548182B2

Description

beiden Wendeln eine verschiedene Steigung aufweisen und daß am oberen Ende der Führungsbahn eine Zuführung für die aus der Schüttung kommenden Kugeln und am unteren Ende der Führungsbahn je ein Abführungsrohr für Kugelbruchstücke und für unbeschädigte Kugeln vorgesehen ist.two coils have a different pitch and that at the upper end of the guideway one Feed for the balls coming out of the bed and each at the lower end of the guideway a discharge pipe for ball fragments and for undamaged balls is provided.

Die oben zwischen die beiden Wendeln eintretenden Kugeln wandern auf Grund der Schwerkraft auf der schraubenlinienartigen Führungsbahn nach unten, wobei sie über sämtliche Großkreise abrollen, so daß jede eventuell vorhandene Abplattung der Kugeln mit Sicherheit erfaßt wird. Das Grenzmaß für die Ausscheidung der beschädigten oder abgeriebenen Kugeln wird durch den Abstand der beiden Wendeln voneinander bzw. zu den gegenüberliegenden Wänden festgelegt; diese Kugeln sowie die Kugelbruchstücke fallen durch die Öffnung der Führungsbahn nach unten und werden über ein Abführungsrohr zu einem Sammelbehälter befördert. Die Zuleitung der Kugelbruchstücke zu dem Abführungsrohr kann außerhalb oder — falls die Wendeln hohl ausgebildet sind — innerhalb der Wendeln erfolgen.The balls entering between the two coils at the top migrate due to gravity the helical guideway down, where they roll over all great circles, so that any flattening of the balls that may be present is detected with certainty. The limit for the elimination of the damaged or worn balls is determined by the distance between the two Coils set from each other or to the opposite walls; these balls as well as the ball fragments fall down through the opening of the guideway and are via a discharge pipe transported to a collection container. The feed line of the spherical fragments to the discharge pipe can be outside or - if the coils are hollow are formed - take place within the coils.

Die erfindungsgemäße Ausführung der Vorrichtung zur Abscheidung von Bruchstücken und beschädigten Kugeln gestattet es, einen senkrechten Einbau der Vorrichtung vorzunehmen und trotz ihrer verkürzten Bauweise ein sicheres Abtasten der Kugeloberflächen zu gewährleisten. Der senkrechte Einbau wirkt sich vor allem bei Verwendung der Vorrichtung in einem Kernreaktor günstig aus, da durch ihn Probleme der Abschirmung und der Abmessung bedeutend vereinfacht werden. Ferner ist der Ausbau der Vorrichtung wesentlich leichter zu handhaben als bei horizontaler Lage der Vorrichtung.The inventive design of the device for the separation of fragments and damaged Balls made it possible to make a vertical installation of the device and despite its shortened Design to ensure reliable scanning of the spherical surfaces. The vertical installation has a beneficial effect especially when the device is used in a nuclear reactor, as it does so Shielding and dimensioning problems are greatly simplified. Furthermore, the expansion the device is much easier to handle than when the device is in a horizontal position.

Bei einem ersten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die beiden Wendeln gegenläufig gewickelt, und die äußere Wendel ist fest angeordnet, während die innere Wendel drehbar ist. Durch die Gegenläufigkeit der Wendeln und ihre verschiedene Steigung wird bewirkt, daß die Kugeln über sämtliche Großkreise abrollen. Es ist aber ebenso gut möglich, die innere Wendel fest und die äußere drehbar anzuordnen.In a first embodiment of the device according to the invention, the two coils are wound in opposite directions, and the outer helix is fixed, while the inner helix is rotatable. The opposite rotation of the coils and their different pitch causes the balls roll across all great circles. But it is just as possible to fix the inner helix and the to arrange outer rotatable.

Ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt zwei Wendeln, die beide fest angeordnet und gleichsinnig gewickelt sind. Auch hier rollen die Kugeln durch ihr Eigengewicht nach unten, wobei durch die unterschiedliche Weglänge der beiden Wendeln ebenfalls ein vollständiges Abtasten der Kugeloberflächen erreicht wird.A second embodiment of the invention Device shows two coils, both of which are fixedly arranged and wound in the same direction. Here, too, the balls roll down due to their own weight, due to the different path lengths of the two coils a complete scanning of the spherical surfaces is also achieved.

Vorteilhaft ist dabei ein senkrecht durch alle Wendelgänge geführter, mechanisch angetriebener Auswurfstößel vorgesehen, der zwischen den beiden Wendeln auf einer Kreisbahn umläuft. Er hat die Aufgabe, Verklemmungen von beschädigten Kugeln zwischen den Wendelgängen zu beseitigen.A mechanically driven ejection ram guided vertically through all the helical flights is advantageous provided, which rotates between the two coils on a circular path. He has the Task to remove jamming of damaged balls between the helical turns.

Um die Anbringung eines Auswurfstößels für Kugelverklemmungen innerhalb der Wendel zu erleichtern, sind bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung die beiden fest angeordneten und gleichsinnig gewickelten Wendeln mit Unterbrechungen versehen, in die die Auswurfstößel hineinragen. Es ist auch denkbar, an Stelle der Wendeln mehrere kreisförmige Führungsbahnen übereinander anzuordnen und durch entsprechende Öffnungen den Durchtritt der Kugeln von der oberen zu der jeweils unteren Führungsbahn zu ermöglichen. Die Auswurfstößel sind drehbar unmittelbar über jeder Führungsbahn angebracht und transportieren die Kugeln auf den Führungsbahnen weiter.To make it easier to attach an ejector plunger for ball jams inside the helix, in a further embodiment of the device according to the invention, the two are fixed arranged and coiled spirals provided with interruptions in which the ejection ram protrude. It is also conceivable to use several circular guideways instead of the helixes to be arranged one above the other and the passage of the balls from the upper one through corresponding openings to enable the respective lower guideway. The ejector rams are rotatable just above each one Guide track attached and transport the balls on the guide tracks.

Ferner sei noch darauf hingewiesen, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht auf die Verwendung von Wendeln beschränkt ist, wobei unter »Wendel« ein schraubenlinienartig gewickelter Körper zu verstehen ist, der entsteht, wenn man eine Gerade mit dem Steigungswinkel ς? auf einen Zylinder vom Durchmesser d abwickelt. Es können auch gewickelteIt should also be pointed out that the device according to the invention is not limited to the use of coils, whereby "coil" is to be understood as a helically wound body that arises when a straight line with the angle of inclination ς? unwinds on a cylinder of diameter d. It can also be coiled

ίο Körper verwendet werden, deren Querschnitt sich — im Gegensatz zu dem einer Wendel — ändert, d. h., der Körper ist nicht auf einem Zylinder, sondern auf einem Kugelstumpf aufgewickelt.ίο Bodies are used whose cross-section is - as opposed to that of a helix - changes, d. that is, the body is not on a cylinder, but on it wound up in a truncated ball.

In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch dargestellt, und zwar zeigtThree exemplary embodiments of the device according to the invention are shown schematically in the drawing shown, namely shows

F i g. 1 einen Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel,
Fig.2 einen Schnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel undF i g. 1 shows a section through a first embodiment,
2 shows a section through a second embodiment and

Fig.3 einen Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorrichtung gemäß der Erfindung. Die F i g. 1 läßt ein festes zylinderförmiges Gehäuse 1 erkennen, das in die Kugelschüttung führt (nicht dargestellt). Im Zentrum dieses Gehäuses ist eine drehbare Welle 2 angeordnet, die in einem Lager 3 rotiert. Mit der Welle 2 ist eine innere Wendel 4 fest verbunden; d. h., sie nimmt an der Drehbewegung der Welle 2 teil. Koaxial zu der Wendel 4 ist eine weitere Wendel 5 in dem Gehäuse 1 angebracht, die fest angeordnet ist. Die beiden Wendeln 4 und 5 sind gegenläufig gewickelt, und ihr Abstand zur Wand ist so festgelegt, daß unbeschädigte Kugeln 6 nicht aus dem Raum zwischen den Wendeln und der Wand herausfallen können. Die Gänge der beiden Wendeln bilden zusammen eine nach unten geöffnete Führungsbahn für die zu sortierenden Kugeln, die wie eine schraubenförmige Linie um die Welle 2 als Achse verläuft.3 shows a section through a further embodiment the device according to the invention. The F i g. 1 leaves a solid cylindrical housing 1, which leads into the pebble bed (not shown). At the center of this housing is a rotatable shaft 2 is arranged, which rotates in a bearing 3. With the shaft 2 is an inner helix 4 firmly connected; d. that is, it takes part in the rotary movement of shaft 2. Coaxial with the helix 4 is one further helix 5 mounted in the housing 1, which is fixedly arranged. The two coils 4 and 5 are wound in opposite directions, and their distance from the wall is determined so that undamaged balls 6 do not come out the space between the coils and the wall can fall out. The corridors of the two coils together form a downwardly open guideway for the balls to be sorted, which like a helical line runs around the shaft 2 as an axis.

Die Kugeln treten durch eine öffnung 7 in die Führungsbahn ein und wandern auf Grund der Schwerkraft nach unten. Durch die Gegenläufigkeit der Wendeln 4 und 5, die außerdem noch eine verschiedene Steigung aufweisen, rollen die Kugeln 6 über sämtliche Großkreise ab, so daß Abplattungen der Kugeln in jedem Fall erfaßt werden. Kugelbruchstücke oder abgeriebene Kugeln fallen zwischen den Wendelgängen und der Wand heraus und gelangen in eine trichterförmige öffnung 8, von wo sie zu einem Sammelbehälter (nicht dargestellt) weiterbefördert werden. Die unbeschädigten Kugeln treten aus den Wendelgängen in ein Rohr 9 ein und können später der Kugelschüttung wieder zugeleitet werden.The balls enter the guideway through an opening 7 and migrate due to the Gravity down. Due to the counter-rotation of the coils 4 and 5, which also have a different Have slope, the balls 6 roll over all great circles, so that flattening of the balls are detected in each case. Spherical fragments or abraded balls fall out between the helical passages and the wall and get into a funnel-shaped opening 8, from where it is conveyed on to a collecting container (not shown) will. The undamaged balls enter a tube 9 from the helical threads and can later be fed back to the pebble bed.

In der Fig.2 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, bei dem in einem zylinderförmigen Gehäuse 1 zwei fest angeordnete Wendeln 10 und 11 vorgesehen sind, die gleichsinnig gewickelt sind. Die Gänge dieser beiden Wendeln bilden wieder eine nach unten geöffnete Führungsbahn, auf der die zu sortierenden Kugeln 6 auf Grund ihrer Schwere nach unten rollen. Im Zentrum des Gehäuses 1 ist eine in einem Lager 3 gelagerte Welle 2 angeordnet, deren Drehbewegung auf eine Auswurfvorrichtung 12 übertragen wird.In Figure 2 is an embodiment of the invention Device shown in which in a cylindrical housing 1 two fixedly arranged Coils 10 and 11 are provided, which are wound in the same direction. The corridors of these two coils again form a downwardly open guide track on which the balls 6 to be sorted are placed Roll down due to their heaviness. In the center of the housing 1 is a bearing 3 mounted in a bearing Shaft 2 arranged, the rotational movement of which is transmitted to an ejection device 12.

Diese weist einen Stößel 13 auf, der in dem Zwischenraum 14 zwischen den beiden Wendeln 10 und 11 umläuft. Der Stößel 13 hat die Aufgabe, verklemmte Kugelbruchstücke zu beseitigen. UnterhalbThis has a plunger 13 which is in the space 14 between the two coils 10 and 11 revolves. The plunger 13 has the task of removing jammed ball fragments. Below

der Wendeln 10 und 11 ist eine Durchtrittsöffnung 15 für unbeschädigte Kugeln vorgesehen, an die sich ein Rohr 9 zur weiteren Beförderung der Kugeln anschließt. Die zu Bruch gegangenen Kugeln werden durch eine Öffnung 8 abgeleitet.the coils 10 and 11, a passage opening 15 is provided for undamaged balls to which a pipe 9 connects to the further conveyance of the balls. The broken balls become derived through an opening 8.

Die F i g. 3 zeigt eine Vorrichtung zur Abscheidung von beschädigten Kugeln, bei der die Führungsbahn zur Aufnahme der Kugeln 6 aus mehreren kreisförmigen Bahnen 16 besteht, die in dem zylinderförmigen Gehäuse 1 fest übereinander angeordnet sind. Durch eine öffnung 17 gelangen die unbeschädigten Kugeln von einer kreisförmigen Bahn 16 auf die jeweils darunterliegende. An die unterste kreisförmige Bahn schließt sich ein Abzugsrohr 9 für die unbeschädigten Kugeln an. Kugelbruchstücke 18 fallen durch die kreisförmigen Führungsbahnen 16 hindurch und sammeln sich auf einem schräg angeordneten Boden 18 a, von wo sie in eine Abgangsleitung 19 rutschen. Zwischen den kreisförmigen Führungsbahnen 16 sind kegelförmige Ableitbleche 20 vorgesehen, die verhindern, daß die bereits ausgeschiedenen Kugelbruchstücke wieder in die Führungsbahnen 16 gelangen. An einer im Zentrum des Gehäuses 1 angeordneten Welle 2 sind mit dieser festThe F i g. 3 shows a device for separating damaged balls, in which the guide track for receiving the balls 6 consists of a plurality of circular tracks 16 which are firmly arranged one above the other in the cylindrical housing 1. The undamaged balls pass through an opening 17 from a circular path 16 to the one below. A discharge pipe 9 for the undamaged balls is connected to the lowermost circular path. Spherical fragments 18 fall through the circular guide tracks 16 and collect on an inclined floor 18 a, from where they slide into an outgoing line 19. Conical deflector plates 20 are provided between the circular guideways 16 and prevent the broken spherical fragments from reaching the guideways 16 again. On a arranged in the center of the housing 1 shaft 2 are fixed with this

ίο verbunden mehrere Auswurfstößel 21 angebracht, die mit der Welle umlaufen. Sie sitzen jeweils über einer kreisförmigen Führungsbahn 16 und sorgen für den Transport der Kugeln auf den Führungsbahnen; außerdem beseitigen sie Verklemmungen von Kugelbruchstücken. ίο connected several ejector ram 21 attached, that circulate with the wave. They each sit over a circular guide track 16 and ensure the transport of the balls on the guideways; they also eliminate jamming of ball fragments.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

1 2 themselves, ζ. B. by uniform abrasion, changed claims: has. From the German utility model 1 924 620 is

1. Device for the separation of fragments - already a fracture separator for spherical pieces of egg and balls, which have a certain minimum 5 ments known, at which two parmaß in one housing fall below, from a ball bed, allelic and against the horizontal inclined rollers are preferably rotatably arranged from a bed of fuel, the distance between which is smaller than spheres in a nuclear reactor, which is the diameter of the spherical elements. indicates that in a ball trigger The balls to be sorted get into the gap tube (1) two or more perpendicular and coaxial io between the two rollers and occur at the end of the arranged spirals (4,5) different rollers in a removal tube, while ball diameter are provided, the helical fragments between the rollers in a aisles together or fall with the scrap bins opposite. The disadvantage of this Vorrichden Walls each have a downwardly open guide because they only have a small Form a line that is dimensioned in such a way that it does not incline towards the horizontal, but under no circumstances towards the vertically damaged Balls (6) cannot fall out of the right position. To be able to that the two spirals (4, 5) form a ball to be sorted over their entire surface have different slopes and that to be able to scan at the top, they must have a certain min-end of the guideway a feed (7) for the least distance between the two rollers balls coming out of the bed and 20 genes; i.e. the length of the rollers must be appropriate a size can be selected at the lower end of the guideway. In many cases this affects guide tube (8 or 9) for spherical fragments z. B. when installing the debris separator in a and is intended for undamaged balls. Nuclear reactor, very unfavorable because the available

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that standing space is usually very limited.
indicates that the two coils (4, 5) are designed in opposite directions and that the outer (laid-open specification 1448 376) is a fixture coil (5) and the inner coil ( 4) rotation for sorting out balls is arranged so that it can be damaged or vice versa. on the surface from a ball bed

3. Device according to claim 1, characterized in that it consists essentially of a horizontal indicates that the two coils (10, 11) 30 arranged, rotatable coil consists of such are fixed and wound in the same direction. is designed that the balls to be sorted into

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the inside of the helix can enter and between indicates that a spiral can be run vertically through all turns. The Abdelgang guided, mechanically driven stand of the spiral flights is chosen so that only Ejection ram (13) is provided, which can hold between 35 undamaged balls between them, the two coils (10, 11) on a circular path. Although this device revolves opposite the one above. named the advantage of a shorter overall length,

5. The device according to claim 1, characterized ge but here is only a horizontal or conditional indicates that the two coils (10, 11), inclined installation of the device is possible. Further which are firmly arranged and wound in the same direction 40 must have a deflector in each spiral, Have interruptions and that be in between in order to achieve that all parts of the sen interruptions an ejector ball surfaces with the helical threads in contact jammed ball fragments is provided. tion come and be scanned.

One in the German patent application 45 P 14 73 778.1-52 (Offenlegungsschrift 1473 778)

The device described connects such a trained helix for sorting balls a rotatable plate that separates the balls before they enter the helix. For this device

The present invention relates to a device, what has just been said applies in the same way: it is device for the separation of fragments and Ku- only to be installed horizontally or partially inclined, rules that fall below a certain minimum, and for better scanning of the balls are Umaus a ball bed, preferably from a steering piece required.

Pouring fuel balls in a nuclear reactor The present invention is therefore the up.

^tor - 55 would be based on a device for separation

In many areas of technology, but above all of spherical fragments and damaged ones as well as abin of nuclear reactor technology, it is necessary to specify in a rubbed balls that in vertical Filling of spherical elements that can be installed and without additional damage Ended or worn balls as well as the break aids the scanning of the balls on their total gone Separate balls of bulk. So 60 th surface allowed.

must z. B. the fuel elements of a Kugelhau- This object is achieved according to the invention by

fenreaktors after their withdrawal from the reactor core releases that two or meheinen in a spherical exhaust pipe Crack separators run through before they are mixed up for rere vertically and coaxially arranged spirals new loading of the reactor are used with different diameters the can. During this process, if possible, 65 helical turns should also be used together or with the opposite ones the balls are sorted out, with which lowing walls a downwardly open guide only form a part of the surface, which is dimensioned so that undamaged chen is, as well as those balls whose diameter balls can not fall out of it that the