DE2022157C3 - Einspannvorrichtung für den Kern eines Atomreaktors - Google Patents

Description

^{55 Sta}Diese^eAufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge

löst daß das Betätigungsorgan längs einer Richtum

parallel zu den Längsachsen der Brennelemente ver schiebbar ist und an seinem unteren Ende mit einen

sch

Die Erfindung betrifft eine Einspannvorrichtung 6o Keilstück^^^ ^ ^^ g^

für den Kern eines Atomreaktors, in dem zahlreiche Betattgu"P⁰¹^ _icht ¹^j_{1 der} Maßgab langgestreckte Brennelementstäbe parallelI netanein- F ache der JO m ^_{n in radiale}

ander in seitlichem Abstand angeordnet und zu w rkt aau α Klemmvorrichtung insge

SffljbSjnsäii^KSÄS* * sä¹—»—* «-«- *■ ^k"

am Umfang des Kerns verteilt angeordnet ιsind und ausuot Maßnahme der Erfindung i<

Brennelementgruppe mit einer seitlich umgebenden in ahnlicher Weise angeordnet, so Jö "Jf J^S?*^ln

l?nHaee versehen ist. enteprechenden gemeinsamen querebenen liegen.

^B Es h?tsiÄ zweckmäßig erwiesen, die Klemm- Um einen zweckmäßigenEin- ,und Ausbau der

und Betätigungsvorrichtungen außerhalb des von der Brennelemente U zu erlauben, smd ι™j£gJi

ffmmanteung umgebenden Raumes anzuordnen. 5 und 14 so ausgelegt, daß em V^J^g^

Weiterhin schließen die Klemm- und Betätigung*- stand zwischen benachbarten;j^* JJ *££

vorrihtungen Federn ein, die die Klemmvorrichtung steht. So bestehen m der mrtti

SS. um diese unter Vorspannung zu führen. U zu Zeitpunkt des »»»

"⁰SSSb ener Ausgestaltung der Erfindung schlie- Standsspalte verecmedenen A

Ben die Klemm- und Betätigungsvorrichtungen me- »ρ Außenkanten der rorttigen

SEA» S?ASJTS ^BrS^tmÄ

gen me- »ρ Außenkanten der rorttign Roste

ΑϊΓ^{Drauf5icht en}"^{an6 der}srsJSdrj

*Ln vtrsrößerien Schnitl »in_es Teils de« dünnen Sehwingu«.* ergibt oder .us^™ »to· AtbL nach Fig Und einwirkenden Kräften -™ t ^ 5i 1°

_A,o_mre_ak,or

S »sammengesetzt ist, die mit seitlichem Abstand 3. und daß der ^^J^^j^SS,

zueinander angeordnet sind, um etne kompak e »^e8^u«8 ^u"?" ^«" 2'TzS "erden zahlreiche

Gruppe zu bilden. Jedes Brennelement i2 wird in begrenzt wird. Zu diesem f»^ec11 ~"ΐ™ Sr gewünschten Lage durch einen unteren Rost Betätigungsvorrichtungen um,die Gruppen

13 und einen oberen Rost 14 gehalten, die zum Zeit- Brennelementen Uherum angeordnet

Junges Zusammenbaus des Kernes U eingebaut 3, ^Wie es -^*«-*; ^~ BneUmmantelung 15 umgibt seitlieh die gesam- richtung aus eine, Nockenstange U (Fl g.4), ue

,en Gruppe von BnLdementen 12 und wird ihrer- axial in paralleler Richtung zu dπ ^Ungsachsen der

s Us seitUch von einem Kernzylinder 1« umgeben, Brennelemente 12 beweglich is . V"^d """JJ-g"f

»on dem sie durch eine Reihe von Rippenplatten 17 ₄o vorrichtung 24, die von dem Betätigung organ« _e^

i«. Der Kernzylinder 16 selbst wird seitlich faßt und dadurch a»«^n senk eeh^ R_[,ch ung z»

,2 so

^sVn^g^f^Ä *.*»"

Diese Abstandsroste 21 umfassen die Brennstäbe M bilden. „ _Ausführungsform kann man

ffjfsSTJrift iSS^

wesentlichen parallel zu den Längsachsen der Brennelemente 12 gerichtet ist, wodurch auf die Umfangs-Brennelemente 12 Kräfte ausgeübt werden, die vektoriell durch Pfeile in F i g. 2 angezeigt sind, wobei die Druckkräfte dazu neigen, die Abstände innerhalb des Brennelementaufbaus an den mitligen Rosten 21 zu verringern.

Während es ohne Zweifel viele andere Möglichkeiten gibt, durch die ein gleichzeitiger Betrieb aller Bc-....· .:„k«.,n_A„_n bewirkt werden kann, sieht

übliche Verbindung befestigt, wie z. B. durch eine Schraube 50. Das Keilstück 43 hat eine geneigte Fläche 45, die dazu dient, eine passend geneigte Fläche 46 auf dem Betätigungsorgan 23 zu erfassen. Das Keilstück 41 liegt in einer konischen Längsmit 47 im Betätigungsorgan 23, um dessen Drehen zu vermeiden, während es sich axial bewegen darf. Die Keilnut 47 hat ein Tiefenprofil, das durch eine Bodenfläche 48 begrenzt wird, die in Längsrichtung ι etwa parallel zu den konischen Flächen 45 und 46

angeordnet sind, daß sie gleichzeitig durch das Ansprechen auf Kräfte arbeiten, welche aus dem Aufledes oberen Rosts 14 in den Veflagerungsring 19 Endstück 49 endet.

Wenn das Betätigungsorgan 23 abwärts in der Führungsbüchse 38 gleitet, legt sich die Fläche 46

oberen

_Verbun-Vorwärtsbewegung der Klemmvorrichtung 24

net angeordnete Rippenplatte 17 getragen wird. Die Büchse 31 hat ein Paar gegenläufiger Längsschlitzc 32 zur Aufnahme eines Paars Stifte 33, die am Zylinder 30 befestigt sind und die in entsprechende zugehörige Schlitze 32 greifen, um den Hub des Zylinders 30 in bezug auf die Büchse 31 zu begrenzen.

Innerhalb des Zylinders 30 befinden sich zwei Federn 34 und 35. Die Feder 34 hält den Zylinder 30 in einer zurückgezogenen Außenlage in bezug auf die Büchse 31. Die Feder 35 wird zwischen einem Innenflansch 36 innerhalb des Zylinders 30 und einer Schulter 37 an das Betätigungsorgan 23 gehalten.

Von dem Boden der Büchse 31 erstreckt sich das "-■·-·:«..«-rsorgan 23 durch eine oder mehrere Riplaucii 17. Das untere Ende des Betätigungsor-23 wird gleitend in einer Führungsbüchse 38 aufgenommen, die zweckmäßig von einer anderen Rippenplatte 17 unterstützt wird und die ebenfalls gleitend die bereits genannte Klemmvorrichtung trägt.

45

Die Klemmvorrichtung 24 ist mehrteilig ausgeführt und besitzt eine zylindrische Büchse 39, die axial in einer passenden Bohrung 40 der Fü^hruⁿgsbüchse

■ ein Keilstück 41_r das innerhalb der Buchse

Kopfschraube 42 befestigt ist, und ein Keiisiin* 43, das innerhalb der Büchse 39 durch einen Stift 44 befestigt ist. Die Druckplatte 2fr ist an dem Ende des Keilstücks 43 durch eine geeignete, und dit angrenzende Fläche 48 innerhalb der

Inut 47 in dem begrenzenden Raum zwischen dem Keilstück 41 und dem Keilstück 43 erfaßt werden, verhindert die eintretende Hemmung eine weitere Abwärtsbewegung des Betätigungsorgans 23.

Wenn sich das Betätigungsorgan 23 aufwärts bewegt, z. B. wenn der Rost 14 vom Ring 19 entfernt wird und die Federn 34 und 35 sich entspannen können, legt sich die Keilnutfläche 48 gegen das Keilstück 41 an, wodurch die Klemmvorrichtung 24 und die Druckplatte 26 sich von dem zugehörigen Brennelement 12 wegbewegen können.

Aus den obigen Ausführungen wird der Fachmann erkennen, daß die Bewegung der Klemmvorrichtung 24 durch die Wirkung des Betätigungsorgans 23 ausgelöst wird und daß die Kraft, die von der Druckplatte 26 auf das Brennelement 12 ausgeübt wird, im Verhältnis zu der Axialkraft steht, die durch den Druck der Feder 35 auf die Nockenstange 23 ausgeübt wird.

Eines der wesentlichen Merkmale der beschriebenen Klemm- und Betätigungsvorrichtungen Hegt darin, daß sie gleichzeitig und automatisch in Betrieb gesetzt werden, um die Brennelemente 12 des Kerns 11 gegen Schwingungen und seitliche Verlagerung bei Einlegen des Rosts 14 in den Ring 19 zu stabilisieren, insgesamt ohne Notwendigkeit, äußere Kraftquellen vorzusehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1. Patentansprüche: Κη^ΛΑβπ» ^{und sie koropakter}

   ,. »p^ mr den Kern eines SjW ^^ΙΪΑΪΚ

   Atomkernreaktors, In dem zah reiche langge- 5 f™™^™™^^.

   streckte Breiwelementstäbe parallel nebeneinan- 0 ,„^Kkernen die aus einer Vielzahl von lang-

   der ία seitlichem Abstand angeordnet und zu ^S^JSÄmcntcn bestehen, die w Grup-

   Gruppen zusammengefaßt sind, bestehend aus »J'SSraSaßt sind, besteht im allgemeinen

   zahlreichen Klemmorganen, die am Umfang des ^ ^"""JJJunterschiedlichen Ausmaßen zwi-Keroes verteilt angeordnet sind und über vertikal«» » ^{VO0 e} benachbarten Brennelementen. Dieser

   und parallel zu den Brennelementstäben angeord- sehenoen uen* dynamischen Belastungen

   nete Betätigungsorgane Radialkräfte im Sinne »»»«^Πα^ die Elemente mit ihrem hohen

   einer Zusammenpressung des Kerns auf diesen ?™ .iSdtterad _leicbt in Schwingung versetzt wer-

   ausUben, um den Abstand zwischen den Brenn- ^Scbl™_e^^_se schwingungen können dazu füh-

   lt verringern und sie kompakter zu la- is uen können, ui .* ^ _{hh Stßlasten aufein}

   ausUben, um den Abstand zwischen den n _e^^_se schwingungen können dazu füh

   eleraenten zu verringern und sie kompakter zu la- is uen können, ui .* ^ ^ _{hohen Stoßlasten aufein}. bi di Klemmorgane in einer geraemsa- ^x^^^ bh U dartigen

   eleraenten zu verringern und sie kompakter ^ ^ _{hohen Stoßlasten aufein}

   gern, wobei die Klemmorgane in einer geraemsa- ^x^^_h^_md dadurch brechen. Um derartigen

   men Ebene angeordnet sind und jedem Klemm- ^"^^derstehen, wurden bei der bisher be-

   organ ein Betätigungsorgan zugeordnet ist. da- Stoßen zu W^ Brennstoffelemente ver-

   durch gekennzeichnet, daß das Betati- kannten ιacnm Brennelemente waren in

   gungsorgan (2* längs einer Richtung parallel zu ao wende. De JE J _{und b ruchten innerhalb}

   den Längsachsen der Brennelemente (12) ver- de^ »^™ _{viel Raum}.

   schiebbar ist und an seinem unteren Ende mit des KeMiu«* Stabilisierungsvorrichtungen für

   einem Keilstück (46) versehen ist, welches beim Es sind. κη __{n dem zahlrdche}

   Verschieben des Betätigungsorgans (23) auf eine e.nen Atom ';^a™^er, _{tstabe para}Uel nebeneinentsprechend geneigte Fläche (4S) der Klemm- »5 lan» estreck.«Brenn«JS™ angeordnet sind, wobei

   vorrichtung (24) wirkt, mit der Maßgabe, daß da- «^^,^"„ίϊf Betätigungsvorrichtungen die

   durch die Klemmvorrichtung (24) in radialer zahlreiche Klenun un _um|_eb|_{n und} die so an-

   Richtung in der Ebene der Klemmvorrichtungen einzelnen Brennejem ^ _{auf diese ausüben}

   (24) eine zusammenpressende Kraft auf den Kern geordnet sind, dabs« ^^^ _{{ QH ?g4 wjrd}

   (11) ausübt. ^3O . , "u"' Hafür gegeben in welcher Weise die ela-
2. 2. Einspannvorrichtung nach Anspruch 1, da- keine "n« «" | f_eweillgen Klemmvorrichtungen durch gekennzeichnet, daß je^e Brennelement- ⁵^" ™^_β£ _unte" Vorspannung zu halten. Gruppe (12) mit einer seitlich umgebenden Ban- beemflusse um m _{KonsUuktionsteile ein freies}

   dage (27) versehen ist. FnSe an der Eintrittsfläche des Kernes. Ein solches
3. 3. Einspannvorrichtung nach Anspruch 1 und/ 35 Ende an der_ tintri™ . entsprechende

   oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemm- ^f^Jf^Sg zuS^ngriff unter Vorspannung und Betätigungsvorrichtungen außerhalb des von Memmvoniuiiui₆

   der Ummantelung (15) umgebenden Raumes lie- ^"J¹^· _anderen bekannten Stabilisierungsvor-

   ^8e
4. 4. Einspannvorrichtung nach Anspruchs und/ <o richtung ^**^^™*™Ιμ Τ £ oder einem der folgenden, dadurch gekennzeich- wegung^ enUang «^ ^P _h_

   net, daß die Klemm- und Betätigungsvornchtun- Langsachsen der Brenne^e _{f be}

   gen Federn (34, 35) einschließen, die die Klemm- ^^mWÄÄ!SoSni eine vertika.e Be-

   vorrichtung (24) beeinflussen, um diese unter ^f^^gTS^t umzusetzen und Vorspannung zu fuhren. 45 wegung irι _Torsionskräften auszuschalten,
5. 5. Einspannvorrichtung nach Anspruch4 und/ die ^A"^W™"S/ Verformung dieser Stäbe zu ver- oder einem der folgenden, dadurch gekennze.ch- um eme bleuen de Verfo n«^B ^.^ _der

   net, daß die Klemm- und Betätigungsvornchtun- ™i<len. ⁰^'*" Druckfestigkeit eines Metallstabes gen mechanische Haltevorrichtungen e.nschhe- ^<^^^^Τύ* seine Scherfestigkeit B di d Hb d Klemmvorrichtung (24) be- so ™ ^™ ^ ^el ß _{I li},

   gen mechanische Haltevorrichtungen e.ns ^^^^^Τύ* seine Scherfestigkeit

   Ben, die den Hub der Klemmvorrichtung (24) be- so ™ ^™ ^ ^el ß _{den Insgesamt lieg},

   grenzen, um auch den Hub und dadurch den die Einspannkra t De _zugrunde, _die Bruchge-

   Grad der Zusammenpressung der Brennelemente der EjFm^™^«.,, _her|_bzusetzen und den b i jd L

   Gr p j^^,, _her|_bzus

   zu begrenzen. Reaktorkern gegen Schwingungen in jeder Lage zi