DE19821892C1 - Einrichtung zum Trennen einer Blechabdeckung eines Lagergestells für Brennelemente - Google Patents

Abstract

Bei derartigen Lagergestellen ist nach einigen Jahren das Abschirmmaterial verbraucht, so daß die Blechabdeckung (7) durchtrennt werden muß. Zur Durchführung des Trennschnittes in der Längserstreckung der Blechabdeckung (7) ist ein in einen Schacht (4) einbringbarer Führungskörper (12) vorgesehen, der einen relativ zu ihm verfahrbaren Schlitten (13) aufweist. Dem Schlitten sind mehrere quer zu seiner Längserstreckung verlaufende, mit einem gleichen Abstand zueinander versehene und synchron drehende Wellen (18) angeordnet, die an ihren freien Enden jeweils mit einer Trennscheibe (20) bestückt sind. Dem Führungskörper (12) sind Mittel zu seiner Verschiebung in Richtung Blechabdeckung (7) sowie zu seiner Festlegung im Schacht (4) zugeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Trennen einer Blechabdeckung eines La­ gergestells für Brennelemente.

Ein derartiges Lagergestell für Brennelemente ist eine in einem Wasserbecken abge­ stellte Stahlkonstruktion mit mehreren Kammern, die einen Querschnitt von ca. 220 × 220 mm und eine Länge von ca. 5 m aufweisen. Zwischen den einzelnen Kammern befindet sich ein Schacht, der einen Querschnitt von ca. 220 × 60 mm mißt. Die gegen­ überliegenden Breitseiten des Schachtes sind nahezu über ihre gesamte Fläche mit einem Abschirmmaterial versehen, das in einem Raum angeordnet ist, der von der Wand des Schachtes und einer an dieser Wand befestigten Blechabdeckung begrenzt ist. Nachdem die Absorberplatten über viele Jahre im Einsatz gewesen sind, ist das Abschirmmaterial verbraucht und muß ersetzt werden. Dazu ist es erforderlich, die ca. 4,5 m lange Blechabdeckung in der Nähe ihrer Wandbefestigung zu trennen. Um die Absorberplatten von ihrer dem Schacht zugewandten Breitseite aus zugänglich zu ma­ chen, ist die Blechabdeckung in der Nähe ihrer Peripherie durchzutrennen.

Aus der US 5 633 902 ist eine Zerlegung eines Lagerbehälters für Brennelemente bekannt. Mit Hilfe eines Metallsägeblattes werden zuerst Teile von zwei bis drei Fuß Länge gebildet, die anschließend in einer Presse in ihrem Volumen weiter reduziert werden. Dieses Verfahren ist nicht zum Trennen der vorgenannten Blechabdeckung geeignet.

Wegen der großen Längserstreckung der Blechabdeckung von ca. 4,5 m und der mit 60 mm relativ schmalen Schachtöffnung bereitet es Probleme, eine geeignete Einrich­ tung zum mechanischen Trennen der Blechabdeckung in ihrer Längserstreckung zu finden.

Es stellt sich die Aufgabe, eine Einrichtung zum Trennen der Blechabdeckung in ihrer Längserstreckung anzugeben, die leicht in den Schacht einzubringen ist, und eine prä­ zise Führung der Einrichtung über die gesamte Länge der Blechabdeckung gewährlei­ stet.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1.

Sobald der Führungskörper mit seinem Schlitten in den Schacht eingebracht ist, wer­ den die Wellen in Drehung versetzt. Durch Verschieben des Führungskörpers und damit des Schlittens in Richtung Blechabdeckung dringen die Trennscheiben ein vor­ gebbares Maß in die Blechabdeckung ein. Nach erfolgtem Eindringvorgang ist auch die Arretierung des Führungskörpers im Schacht abgeschlossen. Der Schlitten muß jetzt zur Trennung der Blechabdeckung auf ihrer gesamten Länge von 4,5 m nur noch um das Abstandsmaß zwischen den Wellen verfahren werden.

Weitere Ausgestaltungen der Einrichtung sind den Unteransprüchen 2 bis 8 entnehm­ bar.

Dabei führen die Maßnahmen nach Anspruch 3 dazu, daß die Schläuche zur Betäti­ gung der Druckstücke nach einer Beaufschlagung mit Hydraulikflüssigkeit das Eindrin­ gen der Trennscheibe in die Blechabdeckung, das Arretieren des Führungskörpers und die Tiefeneinstellung der Trennscheibe bei dem Trennschnitt bewirken, während nach dem Entlasten der Schläuche die Druckstücke mit Hilfe der Feder in ihre Aus­ gangsstellung zurückgebracht werden.

Zur Erzielung einer symmetrischen Mittenlage des Führungskörpers sind dessen Unter- oder Oberteil seitlich ausfahrbare Zentrierelemente zugeordnet.

Die Merkmale des Anspruchs 5 stellen insbesondere sicher, daß mit einem einzigen außerhalb des Schachtes angeordneten Antrieb der gleichzeitige Antrieb aller Wellen und damit aller Trennscheiben gelingt.

Das auf dem Schlitten angeordnete Antriebselement zur Erzeugung der Drehbewegung der Wellen führt dabei die Längsbewegung des Schlittens mit aus.

Mit Hilfe des Tragrahmens nach Anspruch 7 wird die gesamte Einrichtung aus dem Schacht heraus- bzw. hineingefahren und nach dem Herausfahren zu Positionierzwec­ ken vertikal und horizontal verfahren.

Durch eine bevorzugte Abstützung des Schlittens im Bereich der Wellenlagerung mit Hilfe von Gleitstücken wird eine vibrationsfreie Bewegung während dem Trennschnitt erzielt.

Eine andere alternative, erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe ist mit den Merkmalen des An­ spruchs 9 gegeben. Dort kommt die Einrichtung ohne Führungskörper aus, sodaß der Schlitten unmittelbar an der Schachtwand abrollt.

Der Schlitten ist dabei vorzugsweise auf einem außerhalb des Gestells angeordneten Tragrahmen befestigt, wobei der Tragrahmen den Hub zum Durchführen der Trennbe­ wegung ausführt und ein außerhalb des Gestells verbleibender Teil des Schlit­ tens ein Antriebselement zum Ausführen der synchronen Drehbewegung der Wellen trägt.

Zum Ausführen der Relativbewegung der Rollen ist dem Schlitten ein druckmediumbe­ aufschlagbarer Schlauch zugeordnet.

Anhand von Ausführungsbeispielen und den schematischen Fig. 1 bis 8 wird die erfin­ dungsgemäße Einrichtung beschrieben.

Dabei zeigen die

Fig. 1 einen Teil eines Brennelementlagergestells mit einer Trenneinrichtung,

Fig. 2 einen Teilbereich der Fig. 1 in einem größeren Maßstab,

Fig. 3 eine Ansicht der Fig. 2 in Pfeilrichtung III,

Fig. 4 einen Teilbereich eines Schachtes eines Lagergestells, in den die Trenneinrichtung eingefahren ist,

Fig. 5 einen Teilschnitt entlang der Linie V-V der Fig. 4,

Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie VI-VI der Fig. 4,

Fig. 7 einen Schnitt gemäß Fig. 6 mit einer anderen Trenneinrichtung und

Fig. 8 eine Teilansicht auf einen Schacht mit einer Einrichtung nach Fig. 7.

Die Fig. 1 zeigt einen Teil eines Lagergestells 1, das aus einem nicht dargestellten, wassergefüllten Lagerbecken entnommen wurde. Das Lagergestell ist über eine seiner Umfangsseiten auf einer Fläche 2 abgelegt. In seiner Längserstreckung, die ca. 5 m beträgt, weist das Lagergestell eine Vielzahl von Kammern 3 auf, in die bei senkrechter Anordnung im Lagerbecken nicht dargestellte Brennelemente eingelagert sind.

Zwischen zwei Kammern 3 befindet sich ein Schacht 4 (siehe auch Fig. 2 und 6) rechteckförmigen Querschnitts, dessen Breitseiten über den größten Teil ihrer Fläche von einem Ab­ schirmmaterial, wie z. B. Boraflex, bedeckt sind, das in einem Raum 5 angeordnet ist. Der Raum 5 ist von einer die Breitseite des Schachtes 4 bildenden Wand und einer Blechabdeckung 7 begrenzt, die an ihrem abgekröpften Rand 8 mit der Wand 6 durch Schweißen verbunden ist. Auf einem in der Fig. 1 angedeuteten Tragrahmen 9 ist eine in ihrer Gesamtheit mit 10 bezeichnete Einrichtung zum Trennen der Blechabdeckung 7 in ihrer Längserstreckung angeordnet, die in Pfeilrichtung 11 in den Schacht 4 ein­ bringbar ist. Der Tragrahmen 9 ist hierzu in zwei Ebenen entlang der Fläche 2 als Schlitten verfahrbar und in seiner Höhe verstellbar ausgebildet.

Wie die in einem größeren Maßstab dargestellten Fig. 2 bis 6 erkennen lassen, besteht die Einrichtung 10 im wesentlichen aus einem Führungskörper 12 und einem relativ zu diesem in Längsrichtung verfahrbaren Schlitten 13. Der Führungskörper 12 ist aus ei­ nem Unterteil 14 und einem Oberteil 15 gebildet, die an ihrer Spitze, d. h. an dem zu­ erst in den Schacht 4 einfahrenden Bereich, über einen Steg 16 miteinander verbunden sind. Der Schlitten 13 ist ein vorgebbares Maß länger als die zu durchtrennende Blechabdeckung 7. In Fig. 5 und 6 ist der Schlitten in seiner am weitesten in den Füh­ rungskörper 12 eingefahrenen Stellung zu sehen. Es verbleibt nur noch ein Spalt von einigen Millimetern zwischen dem Schlitten 13 und dem Steg 16. Befindet sich der Schlitten in dieser weitest eingefahrenen Position, so steht er noch ein bestimmtes, in Fig. 2 und 3 ersichtliches Maß aus dem Lagergestell 1 vor. Die Fig. 2 läßt auch erken­ nen, daß das Unterteil 14 des Führungskörpers 12 ein vorgebbares Maß, in dem Aus­ führungsbeispiel ca. 1000 mm aus dem Lagergestell 1 vorsteht, während das Oberteil mit einem Anschlag 17 an dem Lagergestell 1 anliegt. Mit seinem vorstehenden Be­ reich ist das Unterteil 14 an dem Tragrahmen 9 befestigt. Der in drei Ebenen verfahrbare Tragrahmen 9 dient sowohl zum Positionieren des Führungskörpers 12 mit dem ihm zugeordneten Schlitten 13 gegenüber dem jeweiligen Schacht 4 als auch dem Einfah­ ren der Einrichtung, bis der Anschlag 17 des Lagergestells 1 zur Anlage kommt, und dem Ausfahren der Einrichtung aus einem Schacht 4.

Der Schlitten 13 besitzt über seine Länge verteilt eine Vielzahl quer zu seiner Längser­ streckung verlaufender Wellen 18, die untereinander den gleichen Abstand aufweisen. Sie sind mittels Kugellagern 19, 19a im Schlitten 13 gelagert und jeweils an ihrem nach außen gerichteten Ende mit einer Trennscheibe 20 bestückt. Jede Welle 18 ist mit zwei Doppelriemenscheiben 21 ausgestattet, wobei deren nach innen gerichtete Ein­ zelriemenscheiben 22 und deren der Trennscheibe zugewandte Einzelriemenscheiben 22a jeweils ein Treibriemenpaar 23, 24 (Fig. 4) aufnehmen. Von einem gemäß Fig. 2 und 3 auf dem Schlitten 13 befestigten Antriebselement 25 geht ein Treibriemenpaar 23 aus, das eine erste Welle antreibt, über deren Doppelriemenscheibe 21 und ein Treibriemenpaar 24 die nächste Welle angetrieben wird, sodaß von einem einzigen au­ ßerhalb des Schachtes 4 angeordneten Antriebselement 25 alle Wellen und damit alle Trennscheiben synchron angetrieben werden.

Sobald der Führungskörper 12 zusammen mit dem Schlitten 13 bis zur Anlage des An­ schlags am Lagergestell 1 in den Schacht 4 eingeführt ist, wird mit Hilfe eines dem Unterteil 14 zugeordneten Antriebes 25 dessen Ritzel in Drehung versetzt. Es greift in eine mit dem Schlitten 13 verbundene Zahnstange 28 und bewegt den Schlitten relativ zum Führungskörper 12 in die in Fig. 2 mit strichpunktierten Linien angedeutete Posi­ tion 13a. Die dem Antriebselement 25 nächstliegende Welle 18 hat dann mit ihrer Trennscheibe 20a die strichpunktiert in Fig. 2 angegebene Position vor dem unteren Ende der Blechabdeckung 7 erreicht. Nachdem nun durch Einschalten des Antriebse­ lementes 25 die Wellen 18 mit den Trennscheiben 20 in Drehung versetzt worden sind, erfolgt das Arretieren des Führungskörpers 12 mit Hilfe der in Fig. 6 gezeigten Druck­ stücke 29, die mittels Blattfedern 30 am Unterteil 14 befestigt sind. Wie die rechte Hälfte der Fig. 6, die die Arretierstellung symbolisiert, erkennen läßt, wird ein zwischen Unterteil 14 und Druckstück 29 angeordneter Schlauch 38 mit Hydraulikflüssigkeit ge­ füllt. Dadurch kommt das Druckstück 29 an der einen Blechabdeckung zur Anlage und drückt dabei das Oberteil des Führungskörpers 12 an die zu durchtrennende Blechab­ deckung 7, wobei gleichzeitig alle Trennscheiben 20 auf Schnittiefe in die Blechabdec­ kung 7 eindringen. Bei weiterdrehenden Trennscheiben 20 erfolgt mit Hilfe des Antrie­ bes 26 und der Zahnstange 27 eine Verschiebung des Schlittens von der strichpunktiert gezeigten Stellung 13a in die ausgezogen gezeichnete Stellung 13 nach Fig. 2. Der dabei zurückgelegte Weg entspricht dem Abstandsmaß zwischen zwei Wellen 18. Be­ trägt der Abstand zwischen zwei Wellen beispielsweise 800 mm, so kann bei einem Einsatz von sechs Wellen bei einer Verschiebung des Schlittens von 800 mm eine 4800 mm lange Blechabdeckung durchtrennt werden. Bei der Verschiebebewegung ist der Schlitten 13 mit seinen Gleitstücken 31 in Führungsschienen 32 des Unterteils 14 und des Oberteils 15 geführt. Eine Zentrierung des Führungskörpers 12 gegenüber dem Schacht 4 erfolgt mit Hilfe von mediumgesteuerten Zylindern 37, die am Unterteil 14 angebracht und gegenüber den Schmalseiten des Schachtes 4 wirken.

Ein Ausführungsbeispiel, in dem die andere Lösung der Aufgabe verwirklicht ist, wird anhand der Fig. 7 und 8 beschrieben. Die Fig. 7 zeigt den Einsatz der nur aus einem Schlitten 33 bestehenden Trenneinrichtung an der Peripherie eines Lagergestells 1 mit einem besonders engen Spalt. Der Schlitten 33 weist ebenso wie der Schlitten 13 nach Fig. 6 mehrere Wellen 18 auf, die an ihren freien Enden die Trennscheiben 20 tragen und mit zwei Paar Riemenscheiben 21 bestückt sind. Nach dem Einführen des Schlit­ tens mit Hilfe eines Tragrahmens 9 gemäß Fig. 2, auf dem dann unmittelbar der Schütten 33 befestigt ist, sind zur Erzielung einer spielfreien Führung und zum Einbrin­ gen der Trennscheiben auf Schnittiefe dem Schlitten Rollen 34, 35 zugeordnet, die an den Breitseiten des Schlittens angebracht sind. Bei dem Ausführungsbeispiel sind die der Blechabdeckung zugewandten Rollen 34 stationär dem Schlitten zugeordnet. Die der äußeren Schachtwand zugeordneten Rollen 35 sind dagegen in Halteelementen 36 untergebracht, die relativ zum Schlitten 33 in Richtung äußerer Schachtwand verstell­ bar sind. Erreicht wird die besagte Relativbewegung durch ein zwischen dem Haltee­ lement 36 und dem Schlittenkörper angeordnetes Schlauchkissen 39, das mit Hydrau­ likflüssigkeit beaufschlagbar ist. Sobald die Rollen den notwendigen Anlagedruck aus­ üben, und die Trennscheiben auf eine Schnittiefe gebracht worden sind, erfolgt eine Längsverschiebung des Schlittens um das Abstandsmaß zwischen zwei Wellen, wo­ durch bei entsprechendem Verhältnis von Anzahl der Wellen und Länge der Trenn­ strecke die Blechabdeckung 7 in ihrer Längserstreckung durchtrennt ist.

Aus der Fig. 8 ist die Lage der Rollen 35 zu erkennen. Der Antrieb der Wellen 18 über Doppelriemenscheiben 21 und Treibriemenpaare 23, 24 erfolgt in der gleichen Weise wie unter Fig. 3 und 4 beschrieben. Die Fig. 8 zeigt weiterhin Rollkörper 40, die an der Schmalseite des Schlittens 33 angebracht sind. Sie sind in ihrer Achsrichtung verstell­ bar ausgebildet und dienen der zentrierenden Führung des Schlittens während einer Trennbewegung.

Bezugszeichenliste

1

Lagergestell

2

Fläche

3

Kammer

4

Schacht

5

Raum

6

Wand

7

Blechabdeckung

8

Rand

9

Tragrahmen

10

Einrichtung

11

Pfeilrichtung

12

Führungskörper

13

,

13

a,

33

Schlitten

14

Unterteil

15

Oberteil

16

Steg

17

Anschlag

18

Welle

19

,

19

aKugellager

20

Trennscheibe

1

21

Doppelriemenscheiben

22

,

22

aEinzelriemenscheiben

23

,

24

Treibriemenpaar

25

Antriebselement

26

Antrieb

27

Ritzel

28

Zahnstange

29

Druckstück

30

Blattfeder

31

Gleitstück

32

Führungsschiene

34

,

35

Rollen

36

Halteelement

37

Zylinder

38

Schlauch

39

Schlauchkissen

40

Rollkörper

Claims (12)

1. Einrichtung zum Trennen einer Blechabdeckung (7) eines mehrere Kammern (3) zur Aufnahme von Brennelementen aufweisenden Lagergestells (1) in der Längser­ streckung der Blechabdeckung, wobei die Blechabdeckung in einem der jeweiligen Kammer abgewandten Schacht (4) angeordnet ist und zusammen mit einer Wand (6) des Schachtes (4) einen Raum (5) zur Aufnahme eines Abschirmmediums begrenzt, mit einem in den Schacht (4) einbringbaren Führungskörper (12), der einen relativ zu ihm verfahrbaren Schlitten (13) aufweist, wobei dem Schlitten mehrere quer zu seiner Längserstreckung verlaufende, mit gleichem Abstand zueinander versehene und syn­ chron drehende Wellen (18) zugeordnet sind, die an ihren freien Enden jeweils mit ei­ ner Trennscheibe (20) bestückt sind, wobei dem Führungskörper (12) Mittel zu sei­ ner Verschiebung in Richtung Blechabdeckung (7) sowie zu seiner Arretierung im Schacht (4) zugeordnet sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungskör­ per (12) aus einem Ober- (15) und einem Unterteil (14) besteht, die über wenigstens einen Steg (16) miteinander verbunden sind, daß dem Oberteil ein am Lagergestell (1) zur Anlage kommender Anschlag (17) zugeordnet ist, der gleichzeitig das Ende des Oberteils (15) bildet, daß das Unterteil (14) mindestens um das Abstandsmaß zwischen zwei Wellen (18) des Schlittens (13) weiter aus dem Lagergestell (1) vorsteht als der Anschlag (17) des Oberteils (15), wobei der vorstehende Bereich des Unterteils einen Antrieb (26) zur Bewegung des Schlittens (30) trägt, und daß die Mittel zur Verschie­ bung des Führungskörpers (12) dem Unterteil (14) zugeordnete, relativ zum ihm be­ wegbare Druckstücke (29) sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstücke (29) unter Zwischenschaltung von Federelementen (30) mit dem Unterteil (14) verbun­ den sind, und daß druckmediumbefüllbare Schläuche (38) zwischen dem Unterteil und den Druckstücken (29) angeordnet sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Un­ terteil und/oder Oberteil des Führungskörpers (12) seitlich ausfahrbare Zentrierele­ mente (37) zugeordnet sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Lagergestell (1) vorstehende Bereich des Unterteils (14) ein Antriebselement (25) zum synchronen Antrieb aller Wellen (18) aufnimmt, daß jede Welle an ihrer der Trenn­ scheibe (20) zugeordneten Seite als Doppelriemenscheibe (21) ausgebildet ist, wobei jeweils zwei der vier Einzelriemenscheiben (22, 22a) als Antriebs- oder Abtriebsriemen­ scheibe dienen, wobei von einer Abtriebswelle des Antriebselementes (25) ein Treibriemenpaar (23, 24) zur ersten Welle (18) gespannt ist und von dem aus die jeweils freien Einzelriemenscheiben ein weiteres Treibriemenpaar aufnehmen und zur näch­ sten Welle weiterführen.

6. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 5, dadurch gekennzeichent, daß dem Schlitten (13) eine Zahnstange (28) zugeordnet ist, in die ein Antriebsritzel (27) des dem vorstehenden Bereich des Unterteils (14) des Führungskörpers (12) zugeordneten Antriebes (26) eingreift, wobei die Zahnstange etwa solang ist wie der Abstand zwi­ schen zwei Wellen (18) des Schlittens (13).

7. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Lager­ gestell (1) vorstehende Bereich des Unterteils (14) des Führungskörpers (12) auf einem Tragrahmen (9) befestigt ist, und daß der Tragrahmen als ein in drei Ebenen verfahrba­ rer Schlitten ausgebildet ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (13) im Bereich der Wellenlagerung mit Hilfe von Gleitstücken (31) abgestützt ist.

9. Einrichtung zum Trennen einer Blechabdeckung (7) eines mehrere Kammern (3) zur Aufnahme von Brennelementen aufweisenden Lagergestells (1) in der Längser­ streckung der Blechabdeckung, wobei die Blechabdeckung (7) in einem der jeweiligen Kammer abgewandten Schacht (4) angeordnet ist und zusammen mit einer Wand (6) des Schachtes (4) einen Raum (5) zur Aufnahme eines Abschirmmediums begrenzt, mit einem in den Schacht (4) einbringbaren Schlitten (13), dem mehrere quer zu seiner Längserstreckung verlaufende, mit einem gleichen Abstand zueinander versehene und syn­ chron drehende Wellen (18) zugeordnet sind, die an ihren freien Enden jeweils mit ei­ ner Trennscheibe (20) bestückt sind, wobei die gegenüberliegenden Breitseiten des Schlittens (13) mit Rollen (34, 35) bestückt sind, wobei wenigstens die nach einer Schachtseite gerichteten Rollen relativ zum Schlitten zu der Schachtwand hin oder von der Schachtwand weg bewegbar sind.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (13) auf einem außerhalb des Gestells angeordneten Tragrahmen (9) befestigt ist, wobei der Tragrahmen den Hub zum Durchführen der Trennbewegung ausführt und ein außerhalb des Gestells verbleibender Teil des Schlittens ein Antriebselement (25) zum Ausführen der synchronen Drehbewegung der Wellen (18) trägt.

11. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausführen der Relativbewegung der Rollen (34, 35) dem Schlitten (13) ein mit einem Druckme­ dium beaufschlagbares Schlauchkissen (39) zugeordnet ist.

12. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur zentrieren­ den Führung den Schmalseiten des Schlittens (33) Rollkörper (40) zugeordnet sind, die in Richtung Schacht- bzw. Lagergestellwand verstellbar ausgebildet sind.