DE1571446A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Formen von roehrfoermigen Koerpern mit wenigstens zweiZonen verschiedener Zusammensetzung - Google Patents

Description

PA TENTAN WÄL TE

157 U

, _Z2 55 ₈5 - TEU_EGRAMM_E , PROPINDU₃

Berlin, den 1&· Pesefeber

europäische Atomgeneinschaft Brüssel

Verfahren und Vorrichtung m Feraea von rohrförmigen rurpern mit wenigst·»« iv«i Zonen v«r»chi«<5«tt«r Zu»am-

Π* Mrtindung betrifft die Herstellung von künstlichen Pro» chikten nit Zonen «us verschied·««« Material, und sv«r insbesondere von solch«» Körpern, die in einer getrennten Zone Kernbrennetoff in Form von sp Alt baren oxiden» Carbiden oder Nitriden und in einer anderen Zone Material ohne terabrenastoff enthalten.

in ämr britischen Pate»tan»elduao ifr. 44463/63 ist ein rohrjfBrmijes gieaient «it ternbreanstoffeaterial besckrieeen» das svei koiwentriiche Zonen aufweist, von de*·« die eine dem Kevnbreanitoff entAMIt und die andere frei dafron ist, sowie 9in Verfahren tür Herstellung dieses Sleaents, indem sunlcnst die innere Zone «ad dann um diese serum die lauere Zone geformt vird.

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Dl« vorliegend· Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein anderes Verfahren su schaffen, das «ur Herstellung dieser Brennstoffelemente in eine» Arbeitsgang geeignet ist.

Gemäß der Erfindung besteht das Verfahren stm Tomen eines rohrförmigen Wtrvers mit wenigstens swei koaxialen Zonen verschiedener Zusammensetzung darin, daß erstens Materialien in Pulverform lusamaen mit einem Bindemittel in innere und Äußere axial sueinander vertatst«, ringförmige Hohlräume einer Form gefüllt werden* zweitens die Pulver einem leichten Druck ausgesetzt werden» um die pulverförmigen Materialien so su verdichten, daß sie die Fora der Hohlräume annehmen und freitragend werden, und drittens Teile der Form axial bewegt werden, um die verdichteten Materialien miteinander in Übereinstimmung su bringen, und dann Druck und Hitse angewandt werden, um die Pulvermaterialien su einem ein Ganzes bildenden Körper su vereinigen.

Die Erfindung besieht sich auch auf Formvorrichtungen »or Durchführung des Verfahrens.

nachstehend sind eine Formvorrichtung und ein Verfahren gemäß der Erfindung anhand der Zeichnungen beispielsweise beschrieben» wobei Fig. 1 bis 4 die aufeinanderfolgenden schritte bei· Formen eines sylindrischen siements mit einem lußeren, Kernbrennstoff enthaltenden Bereich und einem inneren konsentrischen Bereich

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- 3 ebne Brennstoff zeigen.

^ie aus den Zeichnungen ersichtlich ist, besteht das Formwerkzeug aus einer zylindrischen Außenforsa 1, deren Innendurchmesser dem Au3endürchmesser des Fertigerzeugnisse« entspricht. Per Zylinder 1 steht auf einem Ring 2 auf einer Grundplatte 3, Auf der 'irundtilatte 3 sind auch ein ringförmiger Pruckkolben 4 und ein Abstandshalter 5 angeordnet. Auf dem letzteren stützt sich mit seinem unteren £nde eine Dorn 6 ab, der durch den unteren ringförmigen rruckkolben 4 und einen oberen ringförmigen Druckkolben ? koaxial in dem Zylinder 1 gehalten wird. Tie rruckkolben 4 und 7 sind axial gleitend in dem Ringraum A zvischen dem Zylinder 1 und dem Horn 6 geführt, vobei der ^ingraum k den Hohlraum zum Formen der Außenzone des Körpers bildet.

-er ^rorn C hat einen Oberteil Ca., der durch einen Bolzen 8 an ihn befestigt ist und einen kleineren rurchmesser als der Unterteil des Toms C aufweist, so daß eine Schulter 9 gebildet vird, deiei^reite der ; icke entspricht, die fttr die Innenxone des Körpers erforderlich ist. In dem Zvischenraum B, der einen Hohlraum für die Innenzone bildet, ist ein rruckkolben 10 gleitend gefuhrt.

as Formverfahren besteht darin, daß zunächst die rruckkolben 7 und 10 entfernt und dann der Hohlraum A mit der richtigen Art einer Mischung aus Kernbrennstoffteilchen und Graphit zusaawea mit einem Bindemittel gefüllt vird. Der Kolben 7 vird dann vieder eingesetzt, und der Hohlraum D vird mit der richtigen Menge

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pulverförmig«! Graphits wnä eines Bindenittels gefüllt, um die inner« Schicht zu bilden. Dana wird auch der Kolben 10 wieder eingesetzt, worauf auf diesen ein oberes Abschluß« stlick 11 (Fig. 2) gesetzt wird, Durch Herunterschieben der rruckkolben 7 und io wird das Pulver in äen bsidms. leicht zusammengepreßt.

rie Pulvermenge la den beiden Hohlräumen A und B wird so gewählt, d*ß, wenn sie leicht zusamnengepreBt werden, die axialen Längen der entstehenden Preßlinge gleich sind.

Nachdes die Pulver in den beiden Hohlräumen leicht züsiösengepreßt wurden, haften die Körner genügend zusammen für den nächsten Schritt, bei dem die leicht verdichteten Pulver in koaxiale und konzentrische Übereinstimmung zusammengebracht werden.

raxu wird der Abstandshalter 5 entfernt, und durch Abwärtsdruck auf das Abschlußstück 11 wird oer Preßling im Hohlraum B in den des Hohlraum* A gebracht (Fig. 3).

flg. 4 zeigt die letzte Stufe, in der der Ring 2 und das obere AbschluQstUck 11 entfernt werden «ad das Ganze auf eine Presse gebracht wird, damit mat die beiden Druckkolben 4 und 10 gleichseitig ein Längsdruck ausgeübt werden kann, während die PreQlinge erhitzt werden, u* sie miteinander zu verbinden. Auf diese

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werden die beiden Schichten des Produkts in eine« Arbeitsgang verdichtet, verfestigt und vereinigt»

^rie Temperatur bein Bindevorgang kann so gewählt werden« d*0 suerst das Bindewittel ausgetrieben und dann die Teilehen susattAsngesintert werden« oder so» daß das Bindemittel starr erntetet und gegebenenfalls anschlioaead verkohlt.

Zur Erfindung fehltet alles dasjenige« was in der Beibung enthalten und bsw. oder in der Zeicinuag dargestallt ist» einschließlich dessen» was abweichend von den konkreten AusfUhruags-•elspielen für de« »achvan« naheliegt.

Hl/i - 17 221/1

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Claims (1)

1. PA TEN TA N WAL TE

   PATENTANWALT DIPL.-ING. RICHARD MÜLLER-BÖRNER PATENTANWALT DIPL.-ING. HANS-HEINRICH WEY

   BERLIN-DAHLEM · PODBIELSKIALLEE 68 _# MÜNCHEN ZZ ■ WIDENMAYERSTRASSE 49

   TELEFON: 76 29 07 · TELEGR AM M E : PROPI N DUS A TELEFON: 22 55 85 · TELESR AM M E : PROPI N DUS

   Berlin, den 10. Desenber 1965

   Europäische Aton^eneinscaalt (Euratom), Brüssel (Belgien)

   Patentansprüche:

   Verfahrt «an e eines rohrferaigen tümmr* nit wenigstens swel Tonen verschiedener ZusannenMtsung, dadurch feienwi■ lehnet, daA r Materialien in Pulver/om siuan* nen nit einen Bindemittel In inner· end innere anlel «reimender wereetste, rinefOmifa noMrlMie einer rom gefüllt wer* den, «weiten« dl· Pulver einen leichten Dmck amsveeetxt werden» «n dl· imlwerf^-mifen Materialien ee m werdlchten, da> sie die

   tena mil· dar Pom axial we wer tee, «n dl· verdichteten

   Materialien nit einender in O»nfnI«ntlMMMj «n er Ingen, nnd dann

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   einen «im Oanne· elldenden larvnr «n werelnleen.

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   PERNSCHItClMCRl 01· 4M?

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   3. vorrichtung nach Anspruch 2« dadurch gekennzeichnet_t daß die den äußeren Hohlraum (A) begrenzenden Teile au« einer Außenform (1) und ein«« oberen und unteren ringförmig·« ^r ruckkolben (7, 4) bestehen, wobei iet*tere so angeordnet sind, daß «tie durch die "ruck Ausübenden ?>*ittel gegeneinendergedrückt verclen kennen, um einen ruck auf den Inhalt des ataSeren Hohlraum* ausrauben, und die dien inneren Hohlraum (B) begrensenden Teile au» einen» inneren Dorn (6) und eine« «»geordneten t>ruckkolbcn (to) bestehen, der gleitend Über einen i« Durchmesser verjüngten Längsabsehnltt (fcft.) des Porns verschiebbar ist· vobtl die den inneren Hohlraum (S) begrenzenden ober*liehen «Ine Schulter (9) des r>orns_v das snde des lugeordnettn Druckkolbens und einen verjüngten Längsabschnitt des i>orns schneiden und wobei der ~!tont (6) und der sugeordnete nruckkolben (u) gegenüber der AuAenform (1) und den beiden anderen Pruckkoloen (7, 4) axial beweglich sind, un den Inneren Hohlraum (B) mit den äufüeren Hohlraum (Λ) und umgekehrt in einer stellung in ilbereiastiaBmoig su beringen» in der der innere Hohlraum (B) der Innenoberflache des oberen oder unteren ringförmigen rruckkolbens (7* 4) gegeeUberliegt und von ihr geschlossen wird und la der der itunere Hohlrau« (K) der Außenoberflache des Dome (c) gegenüberliegt und von ihr geschlossen vird.

   MB/H - 17 221/2

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