DE1816856A1

DE1816856A1 - Clamp strap to hold fuel elements in - transport containers

Info

Publication number: DE1816856A1
Application number: DE19681816856
Authority: DE
Inventors: Erich Kaetscher; Franz Schubert; Dipl-Ing Robert Weber
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1968-12-24
Filing date: 1968-12-24
Publication date: 1970-07-09
Also published as: DE1816856C3; DE1816856B2

Abstract

Fuel elements are spring-supported and held in spacers by right-angle clamps detachably supported at the free end of one limb, and pivoted at the free end of the other limb on a pin and shackle arrangement at the lower part of the container. The fuel element positions in the clamp straps parallel to the limbs and hinged at the middle may be set by means of a screw connection operable from outside the clamp strap and engaging on the fulcrum of the straps. A torque limit device locates the straps on the fuel elements.

Description

Klemmbügel zur Halterung von Brennelementen in Transportbehältern Beim Transport von Brennelementen für Kernkraftwerke vom Hersteller zum Einsatzgebiet werden sehr strenge Forderungen an die Verpackung der Brennelemente gestellt. Dabei muß einerseits sichergestellt sein, dabei einem Unfall keine Schädigung der Umwelt eintreten kann und daß andererseits wegen der Schlankheit der Elemente keine Verbiegungen oder Beschädigungen am Element selbst während des Transportes auftreten können. Zum Transport der Brennelemente ist ein wannenförmiger zweiteiliger Behälter entwickelt worden, in dem die Brennelemente in einer festen Halterung federnd gelagert sind. Zusätzlich sind zwischen Brennelement und Transportbehälter Meßeinrichtungen zur Überwachung der maximal auftretenden Beschleunigungswerte sowie evtl. Lageveranderungen vorgesehen.Clamp for holding fuel assemblies in transport containers When transporting fuel elements for nuclear power plants from the manufacturer to the area of use very strict requirements are placed on the packaging of the fuel assemblies. Included On the one hand, it must be ensured that an accident does not damage the environment can occur and that on the other hand, no bends because of the slimness of the elements or damage to the element itself can occur during transport. A trough-shaped two-part container has been developed to transport the fuel assemblies been, in which the fuel assemblies are resiliently mounted in a fixed bracket. In addition, there are measuring devices between the fuel assembly and the transport container Monitoring of the maximum acceleration values that occur as well as any changes in position intended.

Ein wesentliches Problem stellt dabei die feste Halterung der Brennelemente im Transportbehälter dar. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine derartige Halterung zu schaffen, durch die die Lage der Elemente im Behälter genau fixiert wird und mit der eine Verschiebung während des Transportes praktisch nicht mehr möglich ist.The fixed mounting of the fuel assemblies poses a major problem in the transport container. The invention is therefore based on the object of such To create a bracket through which the position of the elements in the container is precisely fixed and with the one shift during the transport practically no longer is possible.

Die Erfindung besteht dabei darin, daß die Brennelemente jeweils in Höhe der Bbstandshalter von rechtwinkligen Klemmbügeln, die am freien Ende des einen Schenkels lösbar gelagert und am freien Ende des anderen Schenkels über einen Bolzen mit einer Lasche des Unterteils des Transportbehälters drehbar zu verbinden sind, im Transportbehälter gehalten werden und daß die Lage der Brennelemente über parallel zu den Schenkeln der Klemmbügel angeordnete und in ihrer Mitte drehbar gelagerte Haltestege fixierbar ist durch eine von der ußenseite der Klemmbügel bedienbare und am Drehpunkt der Stege angreifende Schraubvorrichtung, die die Haltestege an das Brennelement kraftbegrenzt anstellt. Durch diese Haltestege können die Brennelemente einerseits im Transportbehälter unverrückbar festgehalten werden; außerdem werden dadurch etwaige Unparallelitäten zwischen Abstandshalteroberaeite und Klemmbügelunterseite ausgeglichen.The invention consists in that the fuel elements each in Height of spacers from right-angled clamps attached to the free end of one Leg releasably mounted and at the free end of the other leg via a bolt are to be rotatably connected to a tab of the lower part of the transport container, be kept in the transport container and that the position of the fuel assemblies over parallel arranged to the legs of the clamping bracket and rotatably mounted in their center Retaining bars can be fixed is through one of the outside of the clamping bracket operable and engaging screw device at the pivot point of the webs, which the holding webs makes limited force to the fuel assembly. The fuel assemblies can through these retaining webs on the one hand are held immovably in the transport container; also be as a result, any non-parallelism between the upper side of the spacer and the lower side of the clamping bracket balanced.

Die Schraubvorrichtung besteht dabei aus einem mit einem Außengewinde versehenen und in der Mitte der Haltestege drehbar befestigte Bolzen sowie einer zylindrischen, den Bolzen umschließende und mit einem Innengewinde versehenen Mutter, die ihrerseits in einer zylindrischen, in einer Bohrung des Klemmbügels starr befestigten Hülse drehbar gelagert ist.The screwing device consists of one with an external thread provided and in the middle of the retaining webs rotatably fastened bolts and one cylindrical nut surrounding the bolt and provided with an internal thread, which in turn are rigidly fastened in a cylindrical bore in the clamping bracket Sleeve is rotatably mounted.

Die Mutter dieser Schraubvorrichtung kann dabei durcn einen, die Hülse am unteren Ende umfassenden Anschlag und einer am oberen Ende befestigten und die Hülse umschließenden Schraubdose gehalten werden. Die Schraubdose ist an ihrer der Klemmbügeln oberseite benachbarten ringförmigen Kante mit kreisbogenförmigen Ausnehmungen versehen, in die zur Arretierung eine in der Halterung des Klemmbügels gelagerten Metallkugel mittels einer Feder gedrückt wird.The nut of this screwing device can go through one, the sleeve at the lower end comprehensive stop and one attached to the upper end and the Sleeve enclosing screw socket are held. The screw socket is on theirs Clamp upper side adjacent annular edge with circular arc-shaped recesses provided, in which one is stored in the holder of the clamping bracket for locking Metal ball is pressed by means of a spring.

Durch diese Schraubdose können die Haltestege gegen das Brennelement spielfrei zugestellt und gegebenenfalls auch angepreßt werden. Durch die Verwendung einer derartigen Schraubdose ist es möglich, die Anpreßkräfte nur begrenzt auf die Abstandshalter aufzubringen. Durch die runde, handliche Form der Dose wird einerseits der Einsatz von Werkzeugen wie Schraubenschlüssel, Zangen o.ä. vermieden, zum anderen wird die Bedienung von Hand wesentlich erleichtert. Die Anpreßkraft kann deshalb auch sehr genau dosiert werden. Sie ergibt sich aus dem Drehmoment, das abhängt von der Handkraft, dem Dosendurchmesser und der Gewindesteigung. Da auf jedem der beiden Schenkel des Klemmbügels eine derartige Schraubvorrichtung vorgesehen ist, kann mit beiden Händen gearbeitet und somit die beiden Haltestege gleichzeitig zugestellt werden.Through this screw socket, the holding webs can against the fuel assembly can be delivered free of play and, if necessary, also pressed on. By using such a screw socket, it is possible to limit the contact pressure to the Apply spacers. Due to the round, handy shape of the can on the one hand the use of tools such as wrenches, pliers, etc. avoided, on the other hand manual operation is made much easier. The pressing force can therefore can also be dosed very precisely. It results from the torque, which depends the hand strength, the can diameter and the thread pitch. Since on each of the such a screwing device is provided on both legs of the clamping bracket, can be worked with both hands and the two holding bars can be delivered at the same time will.

Anhand einer schematischen Zeichnung sind Aufbau und Wirkungsweise von iusführungsbeispielen nach der Erfindung näher erläutert. Dabei zeigen Fig. 1 einen Transportbehälter mit Brennelement sowie Fig. 2 eine Seitenaneicht mit teilweisem Längsechnitt durch den Klemibügel, Fig. 3 einen Querschnitt durch Klemmbügel und Haltesteg im Bereich der Schraubdose und Fig. 4 eine Aufsicht auf den Kle=bAgel.A schematic drawing shows the structure and mode of operation of iusführungsbeispielen according to the invention explained in more detail. Fig. 1 shows a transport container with a fuel assembly and FIG. 2 shows a side view with partial Longitudinal section through the clamping bracket, Fig. 3 is a cross section through the clamping bracket and Retaining bar in the area of the screw socket and FIG. 4 shows a plan view of the Kle = bAgel.

Nach Fig. 1 ist das Brennelement 1 in einem wannenförmigen Transportbehälter 2 gelagert, der aus Unterteil 3 und Oberteil 4 besteht. Das Brennelement 1 ist dabei im Bereich der Abstandshalter durch Klemmbügel 5 im Unterteil 3 des Behälters 2 befestigt. Die Arretierung des Brennelementes 1 erfolgt dabei über die Schraubdosen 6. An einem Enae des Behälters ist zusätzlich nocn ein Stützfuß 7 angebracht, da der Behälter vor Entnahme des Brennelementes senkrecht aufgerichtet wird.According to Fig. 1, the fuel assembly 1 is in a trough-shaped transport container 2, which consists of lower part 3 and upper part 4. The fuel assembly 1 is included in the area of the spacers by clamping brackets 5 in the lower part 3 of the container 2 attached. The locking of the fuel assembly 1 takes place via the screw sockets 6. A support foot 7 is also attached to one of the areas of the container, there the container is erected vertically before removing the fuel assembly.

Nach Fig. 2 sind zwei Brennelemente 1 nebeneinander Im Traneportbehälter 2 gelagert. Dabei werden die Brennelemente auf zwei benachbarten Seiten von den Anlageflächen 8 und 9 fest gehalten. Zwischen den beiden senkrechten Halbefiächer. 9 ist ein Zwischensteg 10 vorgesehen, an dessen oberem Ende die KlemmbUgel 5 jeweils an einem freien Schenkel drehbar um eInen Zapfen 11 gelagert sind, wie das auch aus der Aufsicht nac Fig. 4 ersichtlich ist. Der Klemmbügel 5 selbst besteht aus einem rechtwinkligen Blechstreifen, der U-förmigen Querscimltt aufweist. Am Ende des anderen frien Schenkels ist der Klemmbügel über einen Bolzen 12 und einen Splint 13 mit der Lasche 14 des Unterteils der Halterung drehbar verbunden.According to Fig. 2, two fuel assemblies 1 are side by side in the traneport container 2 stored. The fuel assemblies are on two adjacent sides of the Contact surfaces 8 and 9 held firmly. Between the two vertical half fans. 9, an intermediate web 10 is provided, at the upper end of which the clamping brackets 5 in each case are rotatably mounted on a free leg about a pin 11, as well as that from the top view according to FIG. 4 can be seen. The clamp 5 itself consists of a right-angled sheet metal strip, which has a U-shaped cross section. At the end the other free leg is the clamping bracket via a bolt 12 and a split pin 13 rotatably connected to the bracket 14 of the lower part of the holder.

Beim Beladen des Transportbehälters i den Brennelementen wird zunächst der Klemmbügel 5 um den Bolzen 12 geschwenkt una das Brennelement eingelegt. Der Klemmbügel wird aann mit dem Bolzen 11 und dem Splint 13 am Unterteil des Transportbehalters befestigt. Zur einwandfreien FIxierung des Brennelementes im Transportbehälter ist parallel zu jedem Schenkel des Klemmbügels 5 ein Haltesteg 15 angeordnet, der. - wie aus der Schnittzeichnung nach Big. 3 ersichtlich ist - ebenfalls U-förmigen Querschnitt aufweist. Dieser Haltesteg 15 ist an seinen beiden Enden in einem Langloch 16 von einem Bolzen 17 gehalten. In zurückgezogener Stellung des Haltesteges legen sich die beiden Bolzen 17 am Grund der Langlöcher 16 an und bringen die Unterseite des Haltesteges in eine Lage parallel zur Fläche des Brennelementabtandshalters. Es wird damit vermieden, daß ein verkanteter Haltesteg beim Schwenken des Klemmbügels das Brennelement beschädigen kann. In der Mitte des Haltesteges 15 ist dieser über ein zwischengeschweißtes Rohrstück 18 um einen mit dem Rohrstück fest verbundenen Bolzen 19 drehbar gelagert. An dem Rohrstück 18 ist nach oben ein mit einem Außengewinde 20 versehener Bolzen 21 angeschweißt.When loading the transport container i the fuel assemblies is initially the clamping bracket 5 is pivoted about the bolt 12 and the fuel assembly is inserted. Of the Clamp is aann with the bolt 11 and the split pin 13 on the lower part of the transport container attached. For perfect fixing of the fuel assembly in the transport container a retaining web 15 is arranged parallel to each leg of the clamping bracket 5, the. - as from the sectional drawing after Big. 3 can be seen - also U-shaped Has cross section. This holding web 15 is at both ends in an elongated hole 16 held by a bolt 17. Place in the retracted position of the retaining bar the two bolts 17 at the bottom of the elongated holes 16 and bring the bottom of the holding web in a position parallel to the surface of the fuel assembly spacer. It is thus avoided that a canted retaining web when pivoting the clamping bracket can damage the fuel assembly. In the middle of the holding web 15 this is over an intermediate welded pipe section 18 around a fixedly connected to the pipe section Bolt 19 rotatably mounted. On the pipe section 18 is an upward with an external thread 20 provided bolt 21 is welded.

Dieser Bolzen 21 wird in einer Mutter 22 geführt. Diese Mutter wiederum wird von einer mit dem Klemmbügel 5 fest verbundenen Hülse 23 gehalten, wobei die Mutter 22 an ihrem unteren Ende eine die Hülse 23 umfassenden Anschlag 24 aufweist. Am oberen Ende der Mutter 22 ist eine Schraubdose 6 befeetigt, die die äußere Hülse 23 umschließt. Dieee Schraubdose 6 weist dabei an ihrer Unterkante kreisbogenförmige Ausnehmungen 26 auf, in die jeweils eine in einer Halterung 27 befestigte und von einer Feder 28 nach oben gepreßte Kugel 29 einrastet.This bolt 21 is guided in a nut 22. This mother in turn is held by a sleeve 23 firmly connected to the clamping bracket 5, the Nut 22 has a stop 24 encompassing the sleeve 23 at its lower end. At the upper end of the nut 22 a screw socket 6 is fastened, which is the outer sleeve 23 encloses. Dieee screw socket 6 has a circular arc on its lower edge Recesses 26, in each of which one fastened in a holder 27 and of a spring 28 pressed upward ball 29 engages.

Wenn nun das Brennelement in den Transportbehälter eingebracht und der Klemmbügel geschlossen ist, wird durch Drehen der Schraubdose 6 der Haltesteg 15 so gegen die jeweiligen Abstandshalter des Brennelementes 1 angelegt, daß das Brennelement in seiner Lage genau fixiert und für die Dauer des Transportes dort sicher festgehalten wird. Bevor der Klemmbügel geschlossen wird, kann überprüft werden, ob die Haltestege zurückgeschraubt sind und damit keine Kräfte auf das Brennelement ausgeübt werden. Es muß dann nämlich der Gewindebolzen 21 gut sichtbar über die Schraubdose hinausragen.If now the fuel assembly is introduced into the transport container and the clamp is closed, turning the screw socket 6 becomes the retaining bar 15 so applied against the respective spacers of the fuel assembly 1 that the Fuel element precisely fixed in its position and there for the duration of the transport is held securely. Before the clamping bracket is closed, it can be checked whether the retaining webs are screwed back and thus no forces on the fuel assembly be exercised. It must then namely the threaded bolt 21 clearly visible on the Protrude screw socket.

Fig. 3 zeigt noch einmal einen Querschnitt entaprechend der Schnittlinie III-III, wobei insbesondere die U-förmige Aubildung des Klemmbügels 5 und des Haltesteges 15 ersichtlich ist. Durch diesen U-förmigen Querschnitt erhält man eine breitere Auflagefläche des Halteßteges 15 für die Abstandshllter der Brennelemente. Der Haltesteg 15 ist dabei um die nach außen aus dem Rohrstück 18 überstehenden Enden des Bolzens 19 drehbar gelagert.Fig. 3 shows again a cross section corresponding to the cutting line III-III, in particular the U-shaped formation of the clamping bracket 5 and the retaining web 15 can be seen. This U-shaped cross-section gives a wider one Support surface of the retaining web 15 for the spacer of the fuel assemblies. The holding bridge 15 is around the ends of the bolt protruding outward from the pipe section 18 19 rotatably mounted.

Fig. 4 zeigt schließlich eine Aufsicht auf einen entsprechenden Klemmbügel 5 mit den Schraubdosen 6. Dabei ist an jedem Schenkel des Klemmbügels eine derartige Schraubvorrichtung angebracht, so daß das Brennelement spielfrei in seiner Halterung befestigt werden kann.Finally, FIG. 4 shows a plan view of a corresponding clamping bracket 5 with the screw sockets 6. There is one such on each leg of the clamping bracket Screw device attached so that the fuel assembly is free of play in its holder can be attached.

Um den Transportbehälter mit den beschriebenen Klemmbügeln auch für Brennelemente unterschiedlicher Größe und abweichendem Abstandshalterabstand verwenden zu können, ist es auch möglich, daß die Laschen 14, die die Klemmbügel halten, nicht mit dem Unterteil des Transportbehälters verschweißt sind, sondern in Schwalbenschwanznuten im Unterteil gehalten sind. Dadurch ist es möglich, die Klemmbügel in ihrer Halteebene parallel zu verschieben und ihre Lage entsprechend den Brennelementabmessungen einzustellen. Es ist aber auch möglich, daß die Laschen an mit einem Raster versehenen Leisten, die an beiden Seiten des Unterteils und am mittleren Haltesteg befestigt sind, angeschraubt werden.To the transport container with the clamps described also for Use fuel assemblies of different sizes and spacer spacing to be able to, it is also possible that the tabs 14, which hold the clamping bracket, not are welded to the lower part of the transport container, but in dovetail grooves are held in the lower part. This makes it possible to keep the clamping bracket in its holding plane to move parallel and adjust their position according to the fuel assembly dimensions. But it is also possible that the tabs on strips provided with a grid, which are attached to both sides of the lower part and to the middle retaining bar, screwed on will.

8 Patentansprüche 4 Figuren8 claims 4 figures

Claims

Claims 1. Clamp for holding nuclear fuel elements in transport containers in which the fuel assemblies are resiliently mounted, thereby characterized in that the fuel assemblies (1) each at the level of the spacers of right-angled clamps (5) which are releasably mounted at the free end of one leg and at the free end of the other leg via a bolt (12) with the tab (14) of the lower part (3) of the transport container (2) are to be rotatably connected in the transport container (2) are kept and that the position of the fuel assemblies (1) over parallel to the Legs of the clamping bracket (5) arranged and rotatably mounted in their center retaining webs (15) can be fixed by means of an operable from the outside of the clamping bracket and on the The pivot point (19) of the webs (15) engaging screw connection which the webs (15) to the fuel assembly (1) makes limited force.

2. Clamp according to claim 1, characterized in that the screw connection from one with an external thread (20) and in the middle of the webs (ins) rotatably fastened bolt (21) and a cylindrical, the bolt (21) enclosing and with an internally threaded nut (22), which in turn is in a cylindrical sleeve (23) rigidly fastened in a bore in the clamping bracket (5) is rotatably mounted.

3. Clamp according to claim 2, characterized in that the nut (22) by a sleeve (23) at the lower end comprehensive stop (24) and a attached to the upper end and held the sleeve (23) enclosing screw socket (6) is.

4. Clamp according to claim 3, characterized in that the screw socket (6) on its ring-shaped edge adjacent to the upper side of the clamping bracket (5) with an arc-shaped edge Recesses (26) is provided, into which a holder (27) for locking of the clamping bracket (5) mounted metal ball (29) pressed by means of a spring (28) will.

5. Clamp according to Claim 1, characterized in that the clamp (5) and retaining web (15) have a U-shaped cross section.

6. clamping bracket according to claim 1 to 3, characterized in that the Threaded bolt (21) from the upper part when the retaining webs (15) are screwed back the screw socket (6) protrudes and the retaining webs (15) by contacting the bolts (17) in the end position of the elongated holes (16) a distance parallel to the fuel element (1) exhibit.

7. Clamp according to claim 1, characterized in that the tabs (14) for holding the clamps (5) in dovetail grooves in the lower part (3) of the transport hardener (2) are attached.

8. Clamp according to claim 1, characterized in that the tabs (14) on strips provided with a grid on both sides of the lower part (3) and attached to the middle retaining bar (10), screwed on.