DE1764925B2 - Verfahren und vorrichtung zum einsetzen einer mehrzahl von brennstoffstaeben in einen brennelementrahmen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum einsetzen einer mehrzahl von brennstoffstaeben in einen brennelementrahmen

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DE1764925B2 DE19681764925 DE1764925A DE1764925B2 DE 1764925 B2 DE1764925 B2 DE 1764925B2 DE 19681764925 DE19681764925 DE 19681764925 DE 1764925 A DE1764925 A DE 1764925A DE 1764925 B2 DE1764925 B2 DE 1764925B2
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einsetzen einer Mehrzahl von Brennstäben in einen Brenneiementrahmen, welcher mit Abstand übereinander liegende Abstandsgitter zum Lokalisieren der Brennstäbe aufweist, um eine parallele Anordnung derselben zu bilden. Solche Anordnungen sind im Schnellreaktorbau bekannt, und ein Ausführungsbeispiel ist in der Druckschrift Nr. 7. BNES London Conference on Fast Breeder Reactors, Mai 1966, »Design and devclopement of fuel and fuel element for Prototype Fast Reactor« von J. F. VV B i s h ο ρ u. a. beschrieben.
Das Einsetzen von Brennstäben in eine die Abstandsgitter aufweisende Ummantelung bringt Schwierigkei ten mit sich. Die Stäbe müssen eng in den Zellen dei lokalisierenden Abstandsgitter sitzen, aber ihre dünner Wände, beispielsweise auch etwa 0,4 mm Edelstahl blech, dürfen während des Einsetzens nicht beschädig werden, und es ist daher erforderlich, daß sie mit einei kontrollierten Kraft eingebracht werden. Ferner kön nen diese Stäbe gut 3 m lang sein, mit einen Durchmesser von weniger als 6.4 mm. Fs ist schwierig sie absolut gerade herzustellen und sicherzustellen, dal sie während der Behandlung und des Einsetzens aucl gerade bleiben. In der Praxis hat sich her;iusgestellt. dal die vorderen Enden der Stäbe die Tendenz haben, voi einer geraden Richtung abzuweichen, um entweder ii die falsche Zelle zu gelangen oder auf die Trennwand' der Zellen aufzutreffen.
Letzteres wird zu e'nem ernsten Problem, wenn um den Kühlmitieldmckabfall zu verringern — stat
abstandsgitter, von denen jedes Gitter jeden Stab regen Bewegung in jeder Richtung lokalisiert. Gitter verwendet werden sollen, die weite Zellen aufweisen, durch die jeweils einige Stäbe verlaufen, wobei die Lokalisierung der einzelnen Stäbe durch Kontakt mit einigen aufeinanderfolgenden Abstandsgittern bewirkt wird. Konstruktionen dieser Art sind beispielsweise in der Druckschrift P/2196, 1958, Geneva Conference on the Peaceful Uses of Atomic Energy. Vol. 6 auf dm S. 649 bis 650 dargestellt, bei welchen die aufeinanderfolgenden Abstandsgitter kombiniert sind, um Mehretagengitter zu bilden.
Bei einer abgeänderten Ausführungsform der Mantel-Baugruppe, wie sie in obiger BNES-Druckschrift No. 7 dargestellt ist, wird ungefähr die halbe Länge jedes Stabes (das Brennstoff enthaltende Teilstück) in Wabengitter der in der britischen Patentschrift 9 92 154 dargestellten Art lokalisiert, die im Abstand von rund 100 mm voneinander angeordnei sind. Der übrige Teil jedes Stabes (der Sammelraum zur Aufnahme von Spaltproduktgasen) wird durch angrenzende Gitter abgestützt, welche große parallelogrammartige Zellen aufweisen, wobei aufeinanderfolgende Gitter in einer solchen Weise ausgerichtet werden, daß die Lokalisierung jedes Stabes durch Berührung mit einer Anzahl ^5 solcher Gitter bewirkt wird. Ein Stab kann bis zu zwölf Abstandsgitter passieren müssen, um gegen Bewegung in jeder Richtung lokalisiert zu werden, und da die Abstandsgitter 25,4 mm tief sind, kann eine komplette Einspannung eine Länge von etwa 305 mm der Ummantelung umfassen. Es ist klar, daß bei solchen nicht häufigen Lokalisierungsstellen der Stäbe ein Einsetzen in ihre richtige Lage schwierig ist. Das Problem wird dadurch noch vergrößert, daß die Stäbe aufgrund des darin enthaltenden Kernbrennstoffs hochradioaktiv sind, so daß das Einsetzen durch Fernbedienung hinter einer Abschirmung vorgenommen werden muß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, durch welche ein genaues und gefahrloses sowie schonendes Einsetzen von Brennstäben in Brennelementrahmen ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Verfahren dadu-ch gelöst, daß erfindungsgemäß zuerst eine entsprechende Vielzahl von Pilotstäben in den Brennelementrahmen eingesetzt wird, wobei jeder Pilotstab eine kleinere Querschnittsabmessung als die 3rennstäbe aufweist, um einen leichten Durchgang durch die Abstandsgitter zu ermöglichen, und ein hinteres Ende aufweist, welches das vordere Ende des Brennstabes zu erfassen vermag und mit dem vorderen Ende des Brennstabes in Eingriff gebracht wird, worauf die Brennstäbe in den Brennelementrahmen geschoben werden, so daß jeder Brennstab einen Pilotstab in der Abstandsgitteranordnung verschiebt.
Die hinteren Endstücke der Pilotstäbe können mit Aussparungen versehen sein, um die vorderen Endstükke der Brennstäbe zu erfassen. Die vorderen Finden der Pilolstäbe können konisch ausgebildet sein.
Die Brennstäbe werden vorzugsweise in Gruppen, welche den Reihen der Brennstäbe in der Abstandsgitteranordnung entsprechen, in den Rahmen hinein geschoben.
Durch die Erfindung wird ferner eine Vorrichtung ft5 geschaffen, welche für das Einsetzen einer Mehrzahl von Brennstäben in einen Brennelementrahmen geeignet ist. der Abstandsgitter zum Lokalisieren der Brennstäbe enthält, um eine Parallelanordnung gemäß dem vorgenannten Verfahren zu bilden, wobei die Vorrichtung eine Mehrzahl von Rollenpaaren aufweist, welche Kerben oder Nuten zum parallelen Nebeneinanderlegen einer Anzahl der Brennstäbe zwischen den Rollen enthalten, wobei der Abstand der Stäbe voneinander gleich dem Abstand derselben im Brennelemcnirahmen ist, wobei ferner ein Schubkopf vorgesehen ist, der die hinteren Endstücke der Brennstäbe zu erfassen vermag, wenn sie zwischen den Rollenpaaren lokalisiert sind. Außerdem sind Mittel zum Vorwärtsbewegen des Schubkopfes vorgesehen, um eine Axialbewegung der Brennstäbe hervorzurufen, wobei die Rollen elastisch angebracht sind, um einen Durchgang des Schubkopfes zwischen den Rollenpaaren zu ermöglichen, und ein Tisch zum Lokalisieren des Brennelementrahmens ist vorhanden, wobei der Tisch und die Rollenpaare senkrecht zur Achse des Brennelememrahmens relativ zueinander bewegbar sind, um eine Ausrichtung einer Reihe von Brennstäben, die zwischen den Rollenpaaren lokalisiert sind, mit jeder Reihe der Brennstabpositionen im Brennelemenirahmen zu ermöglichen.
Vorzugsweise weist der Schubkopf mehrere elastisch angebrachte Bauteile auf, die jeweils das hintere Ende eines Brennstabes zu erfassen vermögen, ferner Meßwertgeber, die jedem Bauteil zugeordnet sind, um ein Ausgangssignal zu liefern, das dem jedem Brennstab gegebenen Schub entspricht, sowie Mittel, die durch die Signale gesteuert werden, um die Vorwärtsbewegung des Schubkopfes zu unterbrechen, wenn der Schub, der auf irgendeinen Brennstab gegeben wird, einen vorbestimmten Wert überschreitet.
Die Vorrichtung kann ferner Mittel zum Einbringen der Stäbe zwischen die genuteten Rollenpaare aufweisen, wobei diese Mittel einen Haltebauteil parallel zu den Brennsiäben, die sich zwischen den Rollenpaaren befinden, sowie mehrere Bauteile aufweisen, die sich vom Haltebauteil her erstrecken und die in ihren Abständen voneinander mit den Nuten der Rollenpaare übereinstimmen. Die Vorrichtung weist ferner einen Antrieb zum Bewegen des Haltebauteils auf, derart, daß die mit Nuten versehenen Bauteile in Räume zwischen benachbarten Rollenpaaren gelangen, bis ihre Nuten zu denen der Rollenpaare ausgerichtet sind. Weiterhin ist eine Einrichtung zum Trennen der einzelnen Rollen der Rollenpaare vorgesehen, um einen Durchgang der Brennstäbe über die Rollennuten hinweg zu ermöglichen, sowie eine Einrichtung zum Bewegen de; Haltebauteils vertikal zu den Rollenpaaren, um die Ablage einer Reihe von Brennstäben auf den unterer Rollen der gelüfteten Rollenpaare zu ermöglichen.
Die Erfindung wird nunmehr anhand der si< beispielsweise wiedergebenden Zeichnung näher be schrieben, und zwar zeigt
Fig. 1 eine vereinfachte perspektivische Ansich einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, F i g. 2 eine Draufsicht auf den Schubkopf,
l·'1 g. 3 einen Schnitt nach der Linie IH-III in Fig. 'vährend
Fig. 4 teilweise geschnitten die Verbindung eine Pilotstabes mit einem Brennstab wiedergibt.
In F i g. 1 ist ein Brennelementrahmen 1 dargestell der durch eine sechseckige Kernbrennstoffummant« lung gebildet wird, die eine Mehrzahl von lokalisierei den Abstandsgittern aufweist. Wie eingangs dargeleg enthält etwa die Hälfte der Ummantelung im Abstar vorgesehene Abstandsgitter der in der britische
Patentschrift 9 92 154 dargestellten Wabenform mit lokaliserienden Vorsprüngen an den drei Wänden jeder sechseckigen Zelle, wobei die andere Hälfte, die an die Abstandsgitter angrenzt, große parallelogrammartige Zellen aufweist. Eines der Wabengitter ist bei 2 angedeutet, aber dieses besondere Gitter und ein ähnliches Abstandsgitter am anderen Ende des Brennelementrahmens 1 werden zeitweilig während des Füllvorganges eingesetzt, um eine zusätzliche Führung vorzusehen, und werden später entfernt.
Der Brennelementrahmen 1 ist auf einem Tisch 3 montiert, der mit lokalisierenden Mitteln 4 versehen ist, um seitliche und axiale Bewegungen des Rahmens 1 auf dem Tisch 3 zu verhindern. Der Tisch 3 kann vertikal durch Winden und seitlich, senkrecht zur Rahmenachse, durch Spindeln 6 bewegt werden. Die Winden und Spindeln werden durch Handräder betätigt.
In gleicher Höhe mit dem Tisch 3 befindet sich ein stabiles Gerüst, welches zwei parallele Schienen 7 aufweist. An oder auf diesen Schienen 7 sind elf Rollenpaare montiert. Die untere Rolle 8 jedes Paares ist an einem Arm 9 angebracht und steht nach oben gegen einen Anschlag (nicht dargestellt) unter Federspannung. Die obere Rolle 10 jedes Paares ist an einem Arm 11 angebracht und liegt mit Eigengewicht auf der entsprechenden unteren Rolle 8. Die oberen Rollen 10 können von den unteren Rollen 8 durch einen Hebel 12 über einen Stab 13 abgehoben werden. Alle oberen und unteren Rollen 8, 10 weist Nuten auf, zwischen denen Brennstäbe 14 lokalisiert werden können, welche in den Brennelernentrahmen 1 eingesetzt werden sollen, wobei der Abstand der Nuten dem Abstand jeder horizontalen Reihe von Zellen in den Abstandsgittern 2 entspricht. Der Deutlichkeit halber sind nur zwei Rollenpaare 8,10 mit Nuten dargestellt.
An den Schienen 7 ist ein Schubkopf 15 angebracht. der mit Laufrollen 16 versehen ist, die auf den Schienen 7 siizen. Der Schubkopf 15 wird über die Schienen 7 durch eine Kette 17 vorwärtsbewegt, die über ein Zahnradvorgelege durch einen Motor 18 angetrieben wird. Das Zahnradvorgelege ermöglicht es, den Schubkopf 15 in beliebiger Richtung anzutreiben. Der Schubkopf 15 ist ohne die Laufrollen 16 in den Fig. 2 und 3 deutlicher dargestellt. Wie Fig. 3 deutlich zeigt, ist der Schubkopf 15 an der Seilenansicht an jedem Ende verjüngt (am vorderen Ende bei 19. am hinteren Ende bei 19'). Wenn der Kopf über die Schienen vorwärtsbewegt wird, fahren die oberen und unteren Rollen, die, wie beschrieben, unter Kraft stehen, das schräge vordere Endstück 19 nach oben, über den flachen oberen und unteren Teil des Schubkopfes und das verjüngte hintere Endstück 19' abwärts (F i g. 3). Die beiden Rollenpaare nahe am Hebel 12 fahren, wie dargestellt, in dieser Weise über den Schubkopf 15 (Fig. 1).
Das vordere Ende des Kopfes 15 ist mit einer Mehrzahl von Schubstäben 20 versehen, welche mit den Nuten in den Rollenpaaren 8,10 fluchten, in die äußeren Endstücke dieser Schubstäbe 20 ist eine Anzahl von Verlängerungsstäben 21 (Fig.2 und 3) geschraubt, welche mit der Anzahl von Brennstäben 14 in der Reihe der Gitterzellen, die gefüllt werden müssen, übereinstimmt. Die äußeren Enden der Verlängerungsstäbe 21 sind mit einer Aussparung versehen, um die abgerundeten hinteren Enden der Brennstäbe 14 (Fig.4) zu erfassen. F i g. 1 zeigt fünf so verbundene Brennstäbe 14 aus einer möglichen Gesamtzahl von einundzwanzig, wie in F i g. 2 dargestellt. (Die Reihe, die in F i g. 1 gefüllt wird, erfordert natürlich mehr als die fünf Brennsiäbe, die dargestellt sind, um sie zu füllen, der Rest wurde jedoch der Deutlichkeit halber aus der Zeichnung weggelassen). Die Verlängerungsstäbe 21, die übrig sind.
um eine gegebene Reihe zu füllen, werden entfernt, um den restlichen die Möglichkeit zu geben, in den Brennelementrahmen 1 zu gelangen, wenn sich der Schubkopf am Ende der Schienen 7 ganz nahe am Brennelementrahmen befindet.
ίο Beim Betrieb wird die Anzahl der Brennstäbe 14, die erforderlich ist, um eine gegebene horizontale Reihe zu füllen, zwischen die Rollenpaare 8, 10 durch nachstehend noch zu beschreibende Mittel eingebracht, und die gegebene Reihe von Gilterzellen wird zum vorderen Ende der Brennstäbe 14 durch die Winden 5 und Spindeln 6 ausgerichtet. Der Schubkopf 15 wird dann durch den Motor 18 vorwärtsbewegt, um die Brennstäbe 14 in den Rahmen 1 hinein (Sammelraumendstück zuerst) in eine Position zu verschieben, die durch einen Endschalter (nicht dargestellt) gegeben ist. Der Schubkopf 15 wird dann weggezogen, die Rollenpaarc 8, 10 werden mit einem weiteren Satz von Brennstäben 14 beladen, und die nächste horizontale Reihe von Gitterzellen zu den Brennstäben 14 wird ausgerichtet.
Letztere werden dann in den Brcnnelementrahmen 1 hineingeschoben, und diese Folge wird wiederholt, um den Rahmen 1 Reihe um Reihe zu füllen.
Bei einem Ausführungsbeispiel werden die Brennstäbe 14 aus Edelstahlrohrcn mit einem maximalen Außendurchmesser (das Brennstoff enthaltene Teilstück) von nur knapp 6 mm, einem minimalen Außendurchmesser (Sammelraumtcilstück) von etwa 5.3 mm und einer Wanddicke von nur etwa 0.4 mm hergestellt, und sie sind ungefähr 2,6 m lang. Wie in der Beschreibungscinleitung erläutert, führen diese Abmessungen zusammen mit der Struktur der Gitter innerhalb des Brennelementrahmens 1 zu Schwierigkeiten, die Brennstäbe 14 linear einzusetzen, ohne daß Stäbe in die falschen Zellen gelangen oder an die Trennwände zwischen den Zellen stoßen.
Diese Schwierigkeit wird überwunden, indem man den Brennclemcntrahmen 1 zuerst mit Pilotstäben 22 (Fig. 1 und 4) füllt, welche im Vergleich zu den Brennstäben 14 einen reduzierten Durchmesser sowie verjüngte vordere Endstücke aufweisen, um einen leichten Durchgang durch die Abstandsgitter /u ermöglichen. Die Pilotstäbe bestehen aus massivem Edelstahl und sind 0,4 bis 0,5 mm kleiner im Durchmesser als der Mindestdurchmesser der Brennstäbe 14; sie sind auc!i etwas langer als der Brennelementrahmen 1, obwohl dies nicht unbedingt erforderlich ist. Durch ihre massive Stabform sind sie stärker und stabiler und damit leichter geradezuhalten.
Die hinteren Endstücke der Pilotstäbe 22 sind mit einer Aussparung versehen (s. F i g. 4), um die vorderen Endstücke der Brennstäbe 14 zu erfassen, und in dem Maße, wie letztere mit Hilfe des Schubkopfes 15 eingeschoben werden, werden die Pilotstäbe 22 ausgestoßen, wobei sie die Brennstäbe 14 in ihre richtige Positionen im Brennelementrahmen 1 lotsen. Um die Ausrichtung und Verbindung der Brennstäbe 14 mit den Pilotstäben 22 zu erleichtern, läßt man die hinteren Enden der letzteren ein einheitliches kurzes Stück hinter dem Ende des Brennelementrahmens 1 nach dem Füllvorgang vorragen, wie in Fig.4 angedeutet. Die zum Vorschein kommenden Piloistäbe 22 (Fig. 1) laufen zwischen einem Paar von federbelasicten Rollen 23 mit glatter Oberfläche hindurch, welche da/u dienen.
die Pilotstäbe 22 gegen die Brennstäbe 14 zu halten und sie bis zu einem Tisch 24 hin in konstanter Verbindung zu halten. Die Pilotstäbe 22 treten Reihe um Reihe hervor, wenn die Brennstäbe 14 eingeschoben werden.
Da die Pilotstäbe 22 gerade, robust und nicht s radioaktiv sind, bereitet ihr Einsetzen in den Brennelementrahmen 1 wenig Schwierigkeiten. Dabei wird eine einfache Vorrichtung (nicht dargestellt) verwendet, bei welcher der Brennelementrahmen 1 auf einem ortsfesten Tisch sitzt, eine Reihe von Pilotstäben 22 zwischen eine Mehrzahl von Rollenpaaren eingeführt wird, von welchen nur die unteren Rollen mit Kerben oder Nuten versehen sind, und einige der unteren Rollen (über Zahnräder verbunden) manuell gedreht werden, um einen Vorwärts-Reibungsantrieb für die Pilotsläbe 22 in den Brennelementrahmen I hinein zu bewirken. Diese Rollen-Baugruppe ist an oder auf einem Gestell angebracht, welches in der Höhe nacheinander auf die Reihen der Gitterzellen einstellbar ist. Eine seitliche Ausrichtung ist durch Axialbewegung der Rollen auf ihren Wellen möglich.
Falls sich ein Brennstab 14 während des Einsetzens verklemmt oder eine erhöhte Kraft zum Einsetzen erfordert, ist es wichtig, daß die Vorwärtsbewegung des Schubkopfes 15 gestoppt wird, um Schaden am Brennstab zu vermeiden. Aus Fi g. 3 ist zu ersehen, daß die Schubstäbe 20 nicht starr am Kopf befestigt sind, sondern in Führungen 25 gleiten. Das innere Endstück jedes Sehubstabes 20 ist vergrößert und weist Wangen 26 auf, ciie einen Prüfring 27 umfassen, der als Feder wirkt. Ein dünner Stift 28, der im Ende des Sehubstabes 20 sitzt, verläuft durch diametral gelegene Löcher im Ring 27 und über Buchsen 29, 30 nach einem Meßwertgeber in Form eines linearen Potentiometers 31. Die den Wangen 26 gegenüberliegende Seite des Ringes 27 wird zwischen Wangen 32 der Buchse 29 gehalten.
Beim Betrieb wirkt dem Schub, der auf die Brennstäbe 14 durch den Verlängerungsstab 21 ausgeübt wird, der Ring 27 entgegen, dessen Durchbiegung und somit c'ie Axialbewegung des Stiftes 28 ein Maß für die Schubkraft ist. Diese Bewegung wird durch den Meßwertgeber 31 in ein elektrisches Signal umgewandelt, welches über Kabel 33 einer Kontrolleinheit 34 zugeführt wird. Letztere zeigt durch Aufleuchten von Lampen an, ob der Schub, der auf irgendeinem Brennstab 14 ausgeübt wird, einen vorbestimmten Wert überschreitet, und stoppt auch unverzüglich in einem solchen Fall den Wechselstrommotor 18 dadurch, daß Gleichstrom in seine Wicklungen geleitet wird.
Ein Ring 27, ein Stift 28 und ein Meßwertgeber 31 sind jedem Schubstab 20 zugeordnet, aber wegen des engen Abstandes zwischen den Schubstäben 20 sind die Meßwertgeber 31, 31' innerhalb des Schubkopfes 15 gestaffelt. Ein Querstab 34, durch den jeder Stift 28 verläuft, wirkt als Anschlag, um die Axialbewegung der Schubstäbe 20 zu begrenzen und Schaden an den Meßwertgebern oder eine Überlastung der Prüfringe 27 zu verhindern.
F i g. 1 zeigt ferner eine Vorrichtung zum Einbringen der Brennstäbe 14 zwischen die Rollenpaare 8, 10. Ein Haltebauteil 35, welcher parallel zu den Brennstäben 14 verläuft, trägt zehn horizontale Bauteile 36, die sich von ihm aus erstrecken. Die zehn Bauteile 36 sind mit Nuten versehen (F i g. 1 zeigt der Deutlichkeit wegen nur zwei genutete Bauteile). Diese Nuten entsprechen in Anzahl und Abstand den Nuten in den Rollen 8 und 10. Der Haltebauteil 35 sitzt auf Schienen 37, auf denen er durch Ketten 38, die durch einen Motor 39 angetrieben werden, bewegbar ist. Die Bauteile 36 sind am Haltebauteil 35 so mit Abstand vorgesehen, daß beim Bewegen der letzteren auf die Rollenpaare 8, 10 zu die Bauteile 36 in die Räume zwischen benachbarten Rollenpaaren 8, 10 eintreten. Ein Endschalter 40 stoppt die Bewegung des Haltebauteils 35, wenn die Nuten in den Bauteilen 36 mit den Rollennuten fluchten.
Die Schienen 37 sind an ihren hinteren Enden schwenkbar gelagert, wie bei 41 dargestellt, und ein Nockenpaar (nicht dargestellt), das durch einen Hebel 42 gesteuert wird, erfaßt die untere Oberfläche eines Querbauteils 43, so daß die Höhe der Bauteile 36 relativ zu den Rollen 8,10 verändert weiden kann.
Die Brennstäbe 14 werden bei der vorbeschriebenen Vorrichtung in einem abschirmenden Behälter zugeführt, der bei 44 schematisch dargestellt ist. Die die Brennstäbe enthaltenden Kanäle 50 im Behälter 44 werden zu den Nuten in den Bauteilen 36 ausgerichtet, und die gewünschte Anzahl von Brennstäben 14 wird manuell in diese Nuten hincinbcwcgt. und zwar durch Drehen von Reibungsrollcn 45. Dieser Vorgang wird durch Scharnierklappen 46 unterstü;zt. welche auf die Brennstäbc 14 einwirken und sie stabilisieren, um eine korrekte Lokalisierung in den Nuten zu gewährleisten. Um zu prüfen, daß die Stifte in den Nuten ohne Überlagerungen richtig lokalisiert sind, werden Mikroschalter 47 über den Nuten der beiden äußeren Bauteile 36 an Armen 48 angebracht. Diese Arme können durch Preßluft, welche über Rohrleitungen 49 zugeführt wird, pneumatisch gehoben und gesenkt werden, damit die Mikroschalter die Brennstäbe 14 berühren können. Wenn die Brennstäbe 14 richtig lokalisiert sind, werden die beiden Schalter an den Enden jedes Kanals welcher durch die ausgerichteten Nuten gebildet wird, betätigt, und diese Tatsache wird an oder durch Lampen (nichi dargestellt) angezeigt. Eine Fehllokalisierung hat zur Folge, daß der Schalter an nur einem Ende eines Kanals geschlossen wird, und da die beiden Schalter in Reihe geschaltet sind, leuchtet die Anzeigelampe nicht auf.
Vorausgesetzt, daß die Brennstäbe 14 an den Bauteilen 36 richtig ausgerichtet sind, werden die Hebel 12 betätigt, um die oberen Rollen 10 zu heben, und der Hebel 42 wird betätigt, um die Schienen 37 zu heben. Der Haltebauteil 35 wird dann auf die Rollenpaare 8,10 zu bewegt, wobei die Brennstäbe 14. die vor den Bauteilen 36 getragen werden, über die Nuten in den unteren Rollen 8 bewegt werden, da die Bauteile 36 in die Räume zwischen den Rollenpaaren 8, 10 gelangen Wenn die Brennstäbe 14 über den Rollennuter ausgerichtet sind, stoppt der Schalter 40 weitere Bewegungen, und der Hebel 42 wird betätigt, um die Brennstäbe in die Nuten abzulassen und die Bauteile 3f von den Brennstäben zu entladen. Die Bauteile 3f werden dann durch den Reversiermotor 39 zurückgezo gen, und die oberen Rollen 10 werden auf die Stift« abgesenkt, so daß nunmehr das Einsetzen in dei Brennelementrahmen 1 beginnen kann.
Die Strahlungsabschirmung, welche um die Vorrich tung herum und insbesondere im Bereich des Brennele mentrahmens 1 vorgesehen ist, ist der Deutlichkei wegen in F i g. 1 weggelassen worden.
Andere Anordnungen als vorstehend beschrieber können zum Einbringen der Brennstäbe 14 zwischen di Rollenpaare 8,10 verwendet werden.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen 609 551/1

Claims (1)

  1. Patentansprüche:
    1. Verfahren zum Einsetzen einer Mehrzahl von Brennstäben in einen Brenneiementrahmen, welcher mit Abstand übereinander liegende Abstandsgitter zum Lokalisieren der Brennstäbe aufweist, um eine parallele Anordnung derselben zu bilden, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst eine entsprechende Vielzahl von Pilotstäben (22) in den Brennelementrahmen (1) eingesetzt wird, wobei jeder Pilotstab (22) eine kleinere Querschnittsabmessung als die Brennstäbe (14) aufweist, um einen leichten Durchgang durch die Abstandsgitter (2) zu ermöglichen, und ein hinteres Ende aufweist, welches das vordere Ende des Brennstabes (14) zu erfassen vermag und mit dem vc-deren Ende des Brennstabes (14) in Eingriff gebracht wird, worauf die Brennstäbe (14) in den Brennelementrahmen (1) geschoben werden, so daß jeder Brennstab (14) einen Pilotstab (22) in der Abstandsgitteranordnung verschiebt.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hinteren Endstücke der Pilotsiäbe (22) mit Aussparungen versehen sind, um die vorderen Endstücke der Brennstäbe (14) zu erfassen.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vorderen Endstücke der Pilotstäbe (22) konisch ausgebildet sind.
    4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstäbe (14) in Gruppen, welche den Reihen der Brennstäbe (14) in der Abstandsgitteranordnung entsprechen, in den ßrennelementrahmen (1) hineingeschoben werden.
    5. Vorrichtung zum Einsetzen einer Mehrzahl von Brennstäben in Brennelementrahmen, welcher mit Abstand übereinander liegende Abstandsgitter zum Lokalisieren der Brennstäbo aufweist, um eine parallele Anordnung zu bilden, gemäß dem Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Mehrzahl von Rollenpaarcn (8, 10) aufweist, welche Nuten oder Kerben zum parallelen Nebeneinanderlegen einer Anzahl der Brennstäbe (14) zwischen den Rollen (8, 10) enthalten, wobei der Abstand der Stäbe (14) voneinander gleich dem Abstand derselben im Brennelementrahmen (1) ist, daß ein Schubkopf (15) vorgesehen ist, welcher die hinteren Endstücke der Brennstäbe (14) zu erfassen vermag, wenn sie zwischen den Rollenpaaren (8, 10) lokalisiert sind, daß Mittel (17, 18) zum Vorwärtsbewegen des Schubkopfes (15) vorgesehen sind, um eine axiale Bewegung der Brennstäbe (14) hervorzurufen, wobei die Rollen (8,10) elastisch angebracht sind, um einen Durchgang des Schubkopfes (15) zwischen den Rollenpaaren (8, 10) zu e/möglichen, daß ein Tisch (3) für das Lokalisieren des Brennelementrahmens
    (1) vorhanden ist, wobei der Tisch (3) und die Rollenpaare (8, 10) senkrecht zur Achse des Brennelenientrahmens (1) relativ zueinander bewegbar sind, um eine Ausrichtung einer Reihe iron Brennstäben (14), die zwischen den Rollenpaareri (8, 10) lokalisiert sind, mit jeder Reihe der Brennstabpositionen im Brenneiementrahmen (1) zu ermöglichen.
    b. Vorrichtung nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß der Schubkopf (15) mehrere elastisch angebrachte Bauteile (20, 21). die jeweils das hinlere Ende eines Brennstabes (14) zu erfassen vermögen.
    Meßwertgeber, die jedem Bauteil (20, 21) zugeordnet sind, um ein Ausgangssignal zu liefern, welches dem jedem Brennstab (14) gegebenen Schub entspricht, sowie Mittel (34) aufweist, die durch die Signale gesteuert werden, um die Vorwärtsbewegung des Schubkopfes (15) zu unterbrechen, wenn der irgendeinem Brennstab (14) gegebene Schub einen vorbestimmten Wert überschreitet.
    7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel zum Einbringen der Brennstäbe (14) zwischen die genuteten Rollenpaare (8, 10) aufweist, wobei diese Mittel einen Haltebauteil (35) parallel zu den Brennstäben (14), die sich zwischen den Rollenpaaren befinden, sowie mehrere Bauteile (36) aufweisen, die sich vom Haltebauteil (35) her erstrecken und zum Tragen einer Reihe von Brennstäben (14) mit Nuten versehen sind, welche in ihren Abständen voneinander mit den Nuten der Rollenpaare (8, 10) übereinstimmen, daß sie ferner einen Antrieb (38, 39) zum Bewegen des Haltebau teils (35) aufweist, derart, daß die mit Nuten versehenen Bauteile (36) in Räume zwischen benachbarten Rollenpaaren (8,10) gelangen, bis ihre Nuten zu denen der Rollenpaare (8.10) ausgerichtet sind, daß eine Einrichtung zum Trennen der einzelne;! Rollen (8,10) der Rollenpaare vorgesehen ist, u.n einen Durchgang der Brennstäbe (14) über die Rollennuten hinweg zu ermöglichen, und daß eine Einrichtung (41, 42) zum Bewegen des Haltebauteils (35) vertikal zu den Rollenpaaren, (8, 10) vorgesehen ist, um die Ablage einer Reihe von Brennstäben (14) auf den unteren Rollen (8) der gelüfteten Rollenpaare (8,10) zu ermöglichen.
DE19681764925 1967-09-06 1968-09-05 Verfahren und Vorrichtung zum Einsetzen einer Mehrzahl von Brennstoffstäben in einen Brennelementrahmen Expired DE1764925C3 (de)

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