DE1789050A1 - Stopper with fuse - Google Patents

Stopper with fuse

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DE1789050A1
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DE
Germany
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sleeve
stopper
stopper according
stainless steel
solder
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Application number
DE19681789050
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German (de)
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Andre Cayol
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European Atomic Energy Community Euratom
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European Atomic Energy Community Euratom
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    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
    • G21C3/02—Fuel elements
    • G21C3/04—Constructional details
    • G21C3/06—Casings; Jackets
    • G21C3/10—End closures ; Means for tight mounting therefor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Description

Stopfem mit SchmelzsicherungStopper with fuse

Pie Erfindung bezieht sich auf einen Stopfen mit Schmelzsicherung zum zeitweiligen Verschluss eines Raumes, der anschliessend ohne direkten manuellen Eingriff geöffnet werden kann, inabesondere für den zeitweiligen Verschluss einer Brennstoffnadel für Reaktoren mit schnellen Neutronen»Pie invention relates to a plug with a fuse for the temporary closure of a room, which is then opened without direct manual intervention can be used, especially for temporary closure a fuel needle for reactors with fast neutrons »

Sie bezieht sich genauer auf einen Stopfen, der einen zeitweiligen Verschluss einer Brennstoffnaetel für Reaktoren mit schnellen Neutronen gestattet, wobei der Verschluss der Nadel während des Betriebs in einem Reaktor oder einer Bestrahlungskapsel geöffnet wird» It relates more precisely to a plug that temporarily closes a fuel needle for reactors with fast neutrons, the shutter being the Needle is opened during operation in a reactor or a radiation capsule »

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stopfen zu schaffen, der besser als bisher den verschiedenen Aufgaben der kerntechnischen Praxis entspricht, der insbesondere während der Montage und der Handhabung der Nadel einen Schutz der Umgebung, gegenüber den Gefahren der Verseuchung durch den Brennstoff und des Brennstoffe gegenüber den GefahrenThe object of the invention is to provide a stopper create the different tasks better than before corresponds to nuclear engineering practice, which provides protection in particular during assembly and handling of the needle the environment, against the dangers of contamination the fuel and the fuel versus the dangers

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eines Angriffs durch die Umgebung ermöglicht und sicherstellt, dass ansohliesaend im Verlauf der Bestrahlung die flüchtigen Spaltprodukte naoh ausaerhalb der Nadel entweiohen, um überhöhte Spannungen in ihr zu vermeiden·of an attack by the environment and ensures that, in the course of the irradiation, the escape volatile fission products from outside the needle, to avoid excessive tension in her

Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäsa vorgeschlagen, dass ein zylindrischer Körper des Stopfens mit der Hülse der Nadel versohweisst ist, dass der Körper durch einen Ventilkörper, der am oberen Teil des Körpers auf diesen aufgelötet ist» verschlossen wird» dasa eine Feder vorhanden ist» die den Yentilkörper während dea Schmelzens des Lotes abhebt und dasa ein am unteren Teil dea Körpers eingeschweisstes Sinter-Plättchen vorhanden ist»To solve the problem, it is proposed according to the invention, that a cylindrical body of the stopper is welded to the sleeve of the needle, that the body is welded through a The valve body, which is soldered onto the upper part of the body, is »closed» because a spring is present is »which the yentil body during the melting of the solder lifts off and there is a welded-in on the lower part of the body Sinter plate is present »

Ea hat sieh als zweckmässsig erwieaen, dass der Stopfen ausser· dem folgende Merkmale einzeln oder in beliebiger Kombination aufweist!Ea has shown to be expedient that the stopper except which has the following features individually or in any combination!

a) Hülse und Körper bestehen aus rostfreiem Stahl,a) the sleeve and body are made of stainless steel,

b) es wird Zinnlot verwendet»
o) es wird Indiumlot verwendet»b) tin solder is used »
o) indium solder is used »

d) es wird eine Zinn-Indium-Legierung verwendet,d) a tin-indium alloy is used,

e) der Körper ist durch eine Argonarc-Sohweiasung mit der Hülse verbunden»e) the body is through an Argonarc-Sohweiasung with the Sleeve connected »

f) der Körper ist duroh Elektronenetrahlsohweissung mit der Hülse verbunden undf) the body is duroh electron beam welding with the Sleeve connected and

BAD ORIGINAL 109882/0719BATH ORIGINAL 109882/0719

g) das Sinter-Plättchen besteht aus gesintertem rostfreiem Stahl und ist duroh ElektronenStrahlschweissung mit dem Körper aus rostfreiem Stahl verbunden·g) the sintered plate consists of sintered stainless steel and is electron beam welded to the Stainless steel body connected

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung behandelten Ausführungabeispiels näher erläutert werden, wobei der Erfindungsgegenstand keinesfalls auf das Ausführungsbeispiel beschränkt ist.The invention is described below with reference to an exemplary embodiment dealt with in the description and the accompanying drawing are explained in more detail, the subject matter of the invention is in no way limited to the exemplary embodiment.

Die beiliegende Zeichnung zeigt in der einzigen Figur einen Axialschnitt eines erfindungsgemässen Stopfens etwa im Massstab 10. The accompanying drawing shows, in the single figure, an axial section of a stopper according to the invention, approximately on a scale of 10.

Bei der Handhabung einer Nadel zum Zwecke ihrer Montage oder ihres Einsetzens in einen schnellen Reaktor oder in eine Bestrahlungskapsel ergeben sich folgend« ProblemetWhen handling a needle for the purpose of assembling it or inserting it into a rapid reactor or into a radiation capsule result in the following «Problem

a) Verseuchung der Umgebung duroh Brennstoffstaub,a) Contamination of the environment by fuel dust,

b) Angriff des Brennstoffe durch Stickstoff, Sauerstoff und Wasserdampf aus der umgebenden Luft»b) Attack of the fuel by nitrogen, oxygen and water vapor from the surrounding air »

Ea ist daher sowohl für den Transport der Nadel als auch während der ersten Phase des Ladens «in zeitweiliger Verschluss der Nadel erforderlieh·Ea is therefore both for the transport of the needle as well during the first phase of loading «required in temporary closure of the needle ·

Tür diesen Verschluss ist ein Stopfen mit Schmelzsicherung vorgesehen· Die Zerstörung dieser Sicherung infolge Tempera-A stopper with a fuse is provided for this closure The destruction of this fuse as a result of temperature

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-*~ 178905Q- * ~ 178905Q

turanstiegs ermöglicht während der Strahlung das Entweichen der flüchtigen Spaltprodukte nach ausserhalb der Hadel in einen dafür vorgesehenen Behälter·The rise in temperature allows escape during radiation of the volatile fission products to the outside of the Hadel in a container provided for this purpose

Die Figur zeigt einen erfindungsgemäsaen Stopfen, der im wesentlichen aus einem Körper 1 aus rostfreiem Stahl besteht, der bei 3 duroh Argonaro-Schweissung mit einer ebenfalls aus rostfreiem Stahl bestehenden Hülse 5 versohweisst oder verlötet ist· Ein Ventilkörper 7 ist im Körper des Stopfens mit einem möglichen Hub d von einigen Millimetern verschraubt·. Er wird duroh eine Öffnungsfeder 9 in der oberen Position gehalten· In dieser Position sohafft er einen Durchlass, der für eine gute Freisetzung von Spaltgas ausreioht· Ein Plättchen 11 aus rostfreiem gesintertem Metall, das bei 13 duroh Elektronenstrahlsohwelssung am Boden des Körpers des Stopfens versohweiBStt ist, sorgt für zusätzliche Sicherheit gegenüber einer Verseuchung der Umgebung duroh den Brennstoff, insbesondere während der Handhabung der Nadel, der Herstellung der Schmelzsicherung und während des Transports der Einheit»The figure shows a plug according to the invention, which essentially consists of a body 1 made of stainless steel, which is welded or soldered at 3 duroh Argonaro welding with a sleeve 5 also made of stainless steel possible stroke d of a few millimeters screwed ·. It is duroh held in the upper position, an opening spring 9 · In this position he sohafft a passage ausreioht for good release of fission gas · A plate 11 made of stainless sintered metal t at 13 duroh Elektronenstrahlsohwelssung at the bottom of the body of the plug versohweiBS t, provides additional security against contamination of the environment by the fuel, especially during the handling of the needle, the manufacture of the fuse and during the transport of the unit »

Der Ventilkörper ist duroh ein Zinnlot gasdicht mit dem Körper des Stopfens verbunden» Es kann auch Indium oder eine Zinn-Indium-Legierung verwendet werden·The valve body is connected to the body of the plug in a gas-tight manner by means of a tin solder. It can also be indium or a Tin-indium alloy can be used

Das Öffnen der Nadel erfolgt automatisch, sobald die Temperatur des Körpers de« Stopfens ein Erschmelzen der lötungThe opening of the needle takes place automatically as soon as the temperature the body of the plug a melting of the soldering

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ermöglicht« In dem Augenblick gibt der Ventilkörper 7, der durch die Feder 9 angehoben wird, den Durchlass frei»enables «at the moment the valve body 7, which is lifted by the spring 9, releases the passage»

Schmelztemperatur von Zinn. ..·>. «. 232 CMelting temperature of tin. .. ·>. «. 232 C

von Indium«, 155° Cof indium «, 155 ° C

vom Zinn-Indium-Eutektikunu..... 117° C.from the tin-indium eutectic ..... 117 ° C.

Diese drei lote acheinen für die im Zusammenhang mit einer Schmelzsicherung gestellten Probleme am besten geeignet zu sein, insbesondere wegen ihres guten Benetzungsvermögena beispielsweise gegenüber rostfreien Stählen, ohne dass der Erfindungsgegenstand dadurch auf diese Lote beschränkt ist»These three plumb bobs seem to be related to one Fuses to be best suited to problems posed by fuses, especially because of their good wettabilitya for example compared to stainless steels without the The subject of the invention is therefore limited to these plumb bobs »

ftft

Aus Erfahrungen mit einer Bestrahlungekapsel ergibt sich, dass zwei verschiedene Verfahren zur Kontrolle der Verschie bung des Ventilkörpers nach der Erhitzung verwendet werden können, wobei ebenfalls eine Beschränkung nicht vorgesehen ist:Experience with a radiation capsule shows that there are two different methods of controlling the displacements Exercise of the valve body after heating can be used, although a restriction is also not provided is:

a) Röntgenaufnahmen des oberen Stopfens vor und nach der Erhitzung unda) X-rays of the upper plug before and after heating and

b) Druckmessung in der inneren Kapsel unter den vorerwähnten Bedingungen·b) Pressure measurement in the inner capsule under the aforementioned conditions

Die Fertigung der !Teile bringt keine besonderen Probleme mit siehe Ea muss jedoch erwähnt werden, dass für den konischen Abschnitt des Ventilkörper· 7 und den Körper 1 des Stopfens notwendigerweise aehr enge Toleranzen eingehalten werden müssen·The manufacture of the! Parts brings no particular problems with see Ea, but it must be mentioned that for the conical Section of the valve body 7 and the body 1 of the plug necessarily have very close tolerances Need to become·

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Zur Herstellung der Schmelzsicherung 15 1st es wünschenswert ψ folgendermassen zu verfahren: To produce the fuse 15 1st it desirable to proceed ψ follows:

a) Verzinnung dea Körpers 1 des Stopfen« und des Ventilkörpers 7» wobei die verwendeten flächen mit einem Flussmittel auf der Basis von Phosphorsäure gebeizt werden (es ist erforderlich, die verzinnten !lachen mit einem feuohten Lappen zu reinigen, um jede Spur des Flussmittels zu beseitigen«)a) Tinning dea body 1 of the plug "and the valve body 7" with the surfaces used with a Flux based on phosphoric acid can be pickled (it is necessary to use the tinned! Laugh with clean with a hot cloth to remove every trace of the flux «)

b) Die beiden Abschnitte werden in Kontakt gebraoht und sanft und gleichmässig erhitzt»b) The two sections are brewed in contact and gently and evenly heated »

Wie sich auch aus dem Vorerwähnten ergibt, beschränkt sich der Erfindungsgegenstand weder auf das Ausführungsbeispiel noch auf den näher beschriebenen und dargestellten Verwendungszweck· Er umfasst vielmehr auch alles, was für den Fachmann naheliegt«. So können der Körper des Stopfens und die Hülse ebensogut aus einest anderen Material als aus rostfreiem Stahl bestehen und andere Lote als die aufgezählten verwendet werden·As can also be seen from the above, the subject matter of the invention is not limited to the exemplary embodiment nor on the intended use described and illustrated in more detail · Rather, it also includes everything that a person skilled in the art would find useful obvious «. Thus, the body of the plug and the sleeve can just as well be made of a different material than stainless Made of steel and solders other than those listed are used

Patentansprüche Claims tt

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Claims (1)

Patentansprüche ιClaims ι 1. Stopfen mit Schmelzsicherung zum zeitweiligen Verschluss eines Raumes, der anschlieasend ohne direkten manuellen Eingriff geöffnet werden kann, insbesondere für den zeitweiligen Verschluss einer Brennstoffnadel für Reaktoren mit schnellen Neutronen, dadurch gekennzeichnet, dass ein zylindrischer Körper (1) des Stopfens mit der Hülse (5) der !Tadel verschwelest ist» dass der Körper (1) durch einen Ventilkörper (7), der am oberen Teil des Körpers (1) auf diesen aufgelötet ist, -verschlossen wird» dass eine Feder (9) vorhanden ist» die den Ventilkörper während des Schmelzens des Lotes abhebt und dass ein am unteren Teil (13) des Körpers (1) eingeschweisstes Sinter-flättchen (11) vorhanden ist»1. Stopper with fuse for the temporary closure of a room, which can then be closed without direct manual Intervention can be opened, especially for the temporary closure of a fuel needle for reactors with fast neutrons, characterized in that a cylindrical body (1) of the plug with the sleeve (5) the! Censure is smoldering »that the body (1) through a valve body (7) on the upper part of the body (1) is soldered to this, - it is closed »that a spring (9) is present» which lifts the valve body during the melting of the solder and that an am lower part (13) of the body (1) there is a welded-in sintered flake (11) » 2» Stopfen nach Anspruoh 1, dadurch gekennzeichnet, dass Hülse (5) und Körper (1) aus rostfreiem Stahl bestehen·2 »Stopper according to Claim 1, characterized in that Sleeve (5) and body (1) are made of stainless steel ./♦./♦ 109882/0719109882/0719 5» Stopfen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daee der Ventilltörper (7) mit Hilfe eine« Zinnlote zeitweilig mit dem Körper (1) verbunden ist»5 »Stopper according to claim 1 or 2, characterized in that because the valve body (7) is temporarily connected to the body (1) with the help of a "tin solder" 4» Stopf en η ac Ja Anepruch 1 oder 2» dadurch gekennzeichnet, das« der Ventilkörper (7) mit Hilfe eines Indiumlote· zeitweilig mit dem Körper (1) verbunden ist»4 »Stopf en η ac Yes Requirement 1 or 2» characterized by the «the valve body (7) with the help of an indium solder · is temporarily connected to the body (1) » 5« Stopfen nach Anspruch 1 oder 2, dafüroh gekennzeichnet, dass der Yentilkörper (7) mit Hilfe eine» Zinn-Indium-Lotes zeitweilig mit dem Körper (1) verbunden ist«5 «stopper according to claim 1 or 2, characterized therefrom, that the yentil body (7) is temporarily connected to the body (1) with the help of a "tin-indium solder" 6· Stopf en nach einem der Anaprüohe 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet» das« der Körper (1) dureh eine Argonare-Schweieeung mit der Hülse (5) verbunden ist*6 · Stoppers according to one of the tests 1 to 5 »characterized by» that «the body (1) is connected to the sleeve (5) by an argon welding * 7· Stopfen naeh einem der Ansprüche 1 feie 5» dadurch gekennzeichnet, das« der Körper (1) durch eine Elektronenatrahlschweismmg mit der Hülse (5) verbunden ist·7 · Stopper according to one of claims 1 and 5 »characterized in that« the body (1) is connected to the sleeve (5) by electron beam welding. 8. Stopfen nach einem der Aneprüohe 1 lie I1 dadurch gekennzeichnet , das» ein Sinterplättehen aus rostfreiem Stahl dureh Elektronenstrahlaehweissung mit dem Körper aus rostfreiem Stahl verbunden ist»8. Stopper according to one of the Aneprüohe 1 lie I 1 characterized in that »a sintering plate made of stainless steel is connected to the body made of stainless steel by electron beam welding» • "«••«"♦-#"••'»'•»'•»-1• "« •• «" ♦ - # "•• '»' • »'•» -1 109882/0719109882/0719
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