DE2406936C2

DE2406936C2 - Vorrichtung zum Aussortieren von Brennstoffkugeln mit beschädigter Oberfläche oder verkleinertem Durchmesser

Info

Publication number: DE2406936C2
Application number: DE2406936A
Authority: DE
Inventors: Ralf 5170 Jülich Faber; Hans 5120 Kohlscheid Liebe; Reinhard Dipl.-Ing. 5170 Jülich Mauersberger; Hans-Josef 5102 Würselen Nacken
Original assignee: Hochtemperatur-Reaktorbau 5000 Koeln De GmbH; Hochtemperatur Reaktorbau 5000 Koeln GmbH
Current assignee: Hochtemperatur Reaktorbau GmbH
Priority date: 1964-07-01
Filing date: 1974-02-14
Publication date: 1984-03-08
Also published as: DE2406936A1

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aussortieren von Brennstoffkugeln mit beschädigter Oberfläche oder verkleinertem Durchmesser aus einer Kugelschüttung eines Kernreaktors, bestehend aus einer mehrere Gänge aufweisenden, durch eine Antriebswelle rotierbaren, horizontal angeordneten Wendel, deren Gänge so voneinander beabstandet sind, daß zwischen die Gänge eingebrachte Kugeln in unbeschädigtem Zustand nicht aus ihnen herausfallen können.

In der DE-OS 14 48 376 ist eine derartige Vorrichtung zum Aussortieren von Kugeln beschrieben. Die an einem Ende der Vorrichtung von innen in den ersten Wendelgang eingeführten Kugeln wandern bei langsamer Rotation der Wendel allmählich durch alle Wendelgänge hindurch. Bis zu dem anderen Ende der Vorrichtung gelangen aber nur solche Kugeln, die völlig unbeschädigt sind, da der Abstand der Wendelgänge dem Durchmesser dieser Kugeln entspricht. Die Kugeln mit beschädigter Oberfläche oder verkleinertem Durchmesser sowie der Schrott beschädigter Kugeln fallen beim Transport durch die Wendelgänge heraus und werden von einem Schrottsammelbehälter aufgenommen. Durch diese Anordnung ist bei kurzer Baulänge eine ausreichende Testlänge zum Abtasten der zu t>o prüfenden Kugeln gegeben, da diese über die gestreckte Länge der Wendel abrollen. Für den Antrieb der Wendel sind ein Motor und eine Antriebswelle vorgesehen, auf der die Wendel über drei Verbindungsstücke fliegend gelagert ist.

Die fliegende Lagerung der Wendel sowie ihre Anordnung ohne jede Abstützung kann dazu führen, daß in bestimmten Fällen — je nach der verlangten Förderleistung und der Beschaffenheit der zu sortierenden Kugeln — die Steifigkeit der Wendel nicht ausreicht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die eingangs beschriebene Vorrichtung so auszugestalten, daß die Wendel über eine hinreichend große Steifigkeit verfügt

Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß die Wendel durch eine in ihrem Innern angeordnete horizontale Blechschnecke auf einer mit der Antriebswelle drehfest verbundenen Hohlwelle befestigt ist

Um bei Verklemmung einer Kugel zwischen zwei Wendelgängen einen Stau nachfolgender Kugeln zu verhindern, weist die Blechschnecke über ihre ganze Länge — mit Ausnahme ihres unmittelbar hinter dem Kugeleintritt liegenden Teils — in einer Reihe auf dem selben Radius angeordnete Bohrungen auf, deren Durchmesser etwas größer ist als der Durchmesser der zu sortierenden Kugeln. Haben die Kugeln beispielsweise einen Durchmesser von 60 mm, so wird der Durchmesser der Bohrungen etwa 70 mm groß gewählt Verklemmt sich eine Kugel, so können die nachfolgenden Kugeln bei Auflaufen auf die verklemmte Kugel seitlich durch die Bohrungen in den nächsten Wendelgang fallen. Da beim Eintreten der Kugeln in die Wendel viele Kugeln das Bestreben haben, durch die erste Bohrung in der Blechschnecke sofort in den zweiten Wendelgang einzudringen, weist der unmittelbar hinter dem Kugeleintritt liegende Teil der Blechschnecke keine Bohrung auf.

Aus Gründen einer vereinfachten Fertigung können die Bohrungen so angeordnet sein, daß sie nicht von Wendelgang zu Wendelgang versetzt, sondern in einer Achse liegend erscheinen. Es können damit viele Bohrvorgänge eingespart werden.

Die gemäß der Erfindung ausgestaltete Wendel ist etwa einer großen Druckfeder vergleichbar, die aus ca. fünfeinhalb Gängen besteht Diese Länge reicht vollkommen aus, um die unbeschädigten Kugeln von den beschädigten zu trennen. Daj Profil der Gänge kann trapezförmig ausgebildet sein, so daß die Kugeln in dem Wendelspalt auf zwei Profilkanten abrollen. Der Wendelspalt ist nach dem definierten Schrottmaß ausgelegt; es können also nur Gutkugeln die Wendel bis zum Ende durchlaufen.

Damit die Kugeln beim Durchlaufen der Wendel nicht auf demselben Großkreis abrollen, ist vorteilhafterweise auf der Blechschnecke eine Anzahl von radial angeordneten Umlenkstücken angebracht, die in die Wendelgänge hineinragen, diese aber nicht überragen; d.h. sie schließen mit dem äußeren Durchmesser der Wendelgänge ab.

Durch die Umlenkstücke entsteht eine seitliche Verengung des Durchtrittsquerschnittes im Wendelgang, die bewirkt, daß die durchrollenden Kugeln an die Umlenkstücke anschlagen und in Drehung versetzt werden. Dadurch kann die gesamte Oberfläche der Kugeln durch den Wendelspalt abgetastet werden.

Die Umlenkstücke sind in Abständen von ca. 50° auf der Blechschnecke angebracht, so daß etwa sechs bis sieben Umlenkstücke auf jeden Wendelgang entfallen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch dargestellt, und zwar zeigt

F i g. 1 eine Gesamtansicht der Vorrichtung,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 11- II der Fig. 1, und

F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie IH-HI der F i g. 2.

In der Fig. 1 ist eine Vorrichtung zu erkennen, die dazu verwendet wird, beschädigte Brennstoffkugeln und Schrotteile aus der Kugelschüttung eines Kernreaktors auszusortieren. Den wesentlichen Teil der Vorrichtung bildet eine drehbare, horizontal angeordnete Wendel 1, deren einzelne Gänge 2 einen solchen Abstand voneinander aufweisen, daß eine völlig unbeschädigte Brennstoffkugel 3, die sich zwischen den Wendelgängen befindet, nicht aus diesen herausfallen kann. Das Profil der Wendelgänge 2 ist trapezförmig ausgebildet, so daß die Kugel 3 in dem Wendelspalt auf zwei Profilkanten abrollt

Die zu sortierenden Kugeln werden zunächst Ober eine Kugelzulaufstrecke 4 zu jsiner Yereinzelnerscheibe 5 geleitet, die unmittelbar vor dem einen Ende der Wendel 1 angeordnet ist Wendel 1 und Vereinzeinerscheibe 5 besitzen einen gemeinsamen Drehantrieb 6, der stufenlos regelbar ist Die Vereinzeinerscheibe 5 ist direkt mit der Welle 7 des Drehantriebes 6 verbunden.

Um der Wendel 1 genügend Steifigkeit zu geben, ist sie durch eine in ihrem Inneren angeordnete horizontale Blechschnecke 9 abgestützt, deren Außenrand mit den Wendelgängen 2 verbunden ist Mit ihrem Innenrand ist die Blechschnecke 9 an einer Hohlwelle 8 befestigt, die koaxial zu der Antriebswelle 7 angeordnet und mit dieser drehfest verbunden ist (nicht näher dargestellt). Vereinzeinerscheibe 5, Wendel 1 und Blechschnecke 9 laufen allso mit der gleichen Drehzahl um.

Das Ende der Blechschnecke 9 ist derart angeordnet, daß die aus der Vereinzeinerscheibe 5 austretenden Kugeln 3 unbehindert zwischen die Wendelgänge fallen können. Mit Ausnahme ihres unmittelbar hinter dem Kugeleintritt liegenden Teils ist die Blechschnecke 9 auf ihrer gesamten Länge mit einer Anzahl von Bohrungen 10 versehen, die auf demselben Radius angeordnet sind und einen Durchmesser besitzen, der etwas größer ist als der Durchmesser der zu sortierenden Kugeln 3. Bei einem Kugeldurchmesser von ca. 60 mm beträgt der Durchmesser der Bohrungen 10 etwa 70 mm. Die Funktion der Bohrungen 10 wird später erläutert

Um sicherzustellen, daß die Kugeln 3 beim Durchgang durch die Wendel 1 nicht stets auf demselben Großkreis abrollen, sind zwischen den Bohrungen 10 auf der Blechschnecke 9 mehrere Umlenkstücke 11 angebracht, die radial nach außen gerichtet sind und in die Wendelgänge 2 hineinragen. Sie sind etwa im Abstand von 50° auf der Blechschnecke angeordnet (vgL die Fig.2 und 3); auf jeden Wendelgang entfallen somit sechs bis sieben Umlenkstücke. Beim Anstoßen an die Umlenkstücke 11 werden die Kugeln 3 in Drehung versetzt, so daß die gesamte Oberfläche der Kugeln mit dem Wendelspalt in Berührung kommt Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:

Aus der Kugelzulaufstrecke 4 treten die zu sortierenden Brennstoffkugeln 3 in die Vereinzeinerscheibe 5 ein und gelange» dann einzeln in das Innere der Wendel 1 und zwischen die Wendelgänge 2_ Bei langsamer Umdrehung der Wendel 1 rollen sie den Wendelspalt entlang, bis sie das Ende der Wendel 1 erreichen und wieder aus der Wendel austreten. Den gesamten Weg durch alle Wendelgänge 2 können aber nur die Brennstotfkugeln zurücklegen, die eine völlig unbeschädigte Oberfläche aufweisen. Alle anderen Kugeln sowie Schrottstücke fallen bereits vorher aus den Wendelgängen heraus. In den letzten Gängen der Wendel 1 werden kaum noch Kugeln ausgeschieden. Durcn die Umlenkstücke 11 wird dafür gesorgt, daß die gesamte Oberfläche der Kugeln 3 abgetastet wird. Sollte sich hin und wieder eine Kugel 3 zwischen zwei Wendelgängen 2 verklemmen, so kann dies nicht zu einem Stau nachfolgender Kugeln führen, da die nachfolgenden Kugeln bei Auflaufen auf die verklemmte Kugel seitlich durch die Bohrungen 10 in den nächsten Wendelgang 2 eintreten können.

Hierzu 2 Blatt Zeichoingen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Aussortieren von Brennstoffkuge'm mit beschädigter Oberfläche oder verkleinertem Durchmesser aus einer Kugelschüttung eines Kernreaktors, bestehend aus einer mehrere Gänge aufweisenden, durch eine Antriebswelle rotierbaren, horizontal angeordneten Wendel, deren Gänge so voneinander beabstandet sind, daß zwischen die Gänge eingebrachte Kugein in unbeschädigtem Zustand nicht aus ihnen herausfallen können, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendel

(I) durch eine in ihrem Inneren angeordnete horizontale Blechschnecke (9) auf einer mit der Antriebswelle (7) drehfest verbundenen Hohlwelle 1; (8) befestigt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechschnecke (9) über ihre ganze Länge — Ausnahme ihres unmittelbar hinier dem Kugeleirriritt liegenden Teils — in einer Reihe auf giom 5£ta£n RaHiiic αη^σ£θΓ<ίπ£ί£ Bohrungen ^lO^ aufweist, deren Durchmesser etwas größer ist als der Durchmesser der zu sortierenden Kugeln (3).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Blechschnecke (9) eine Anzahl von radial angeordneten Umlenkstücken

(II) angebracht ist, die in die Wendelgänge (2) hineinragen, diese aber nicht überragen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkstücke (11) in Abständen von ca. 5C° auf der Blechschnecke (9) angebracht sind.