DE2527664A1 - Core-anziehvorrichtung - Google Patents

Description

U.S. Energy And Research Development Administration, Washington, D.C. 2054 5, U.S.A.

Core-Anziehvorrichtung

Bei mit flüssigem Metall gekühlten schnellen Brüterreaktoren (LMFBR) für die kommerzielle Leistungserzeugung oder für große Testreaktoren treten am Reaktorcore verschiedene einzigartige Eigenschaften auf. Infolgedessen iauß dem Gebilde besondere Aufmerksamkeit gewidmet werden, welches die Corekomponenten trägt und haltert. Beispielsweise ist ein Problem das Materialanschwellen und das Kriechen, was durch den hohen Fluß (Neutronenfluß χ Zeit) hervorgerufen wird, der mit einem wirtschaftlich annehmbaren Brennstoffverbrauch verbunden ist. Dieses Anschwellen und Kriechen hat die Deformation von Brennstoff anordnungen und die Einführung von Haltelasten zur Folge,

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die notwendig sind, um die Brennstoffanordnung seitlich positioniert zu halten. Die Positionierung ist sehr wichtig, da eine Eigenschaft großer schneller Reaktorcores die Empfindlichkeit der nuklearen Reaktivität gegenüber kleinen geometrischen Änderungen in der Corekonfiguration ist (typischerweise $ 4 Reaktivitätsanstieg für ein Zoll Radius Verminderung). Dies hat die Notwendigkeit einer genauen geometrischen Kontrolle der Corekonfiguration zur Folge, wobei aber trotzdem zusätzlich zur normalen thermischen Ausdehnung das durch Bestrahlung hervorgerufene Anschwellen aufgenommen werden muß.

Es können verschiedene grundsätzliche Konzepte zur Durchführung dieser Funktion ins Auge gefaßt werden. Im allgemeinen verwenden diese Konzepte Einschränkungsvorrichtungen und irgendeine Form von Nachgiebigkeit oder Flexibilität, um normale Abweichungen (Verwerfungen) ohne übermäßige Einschränkung an den Komponenten aufzunehmen. Eines dieser Konzepte sieht eine festliegende externe Grenze auf verschiedenen Höhen nahe dem' Kern vor, sowie die Verwendung einer internen Anziehvorrichtung, die an einer Anzahl der Coreströmungskanäle angeordnet ist und den Zwischenraum entfernt, der zum Vorgang des Wiederauffüllens des Brennstoffs notwendig ist. Nachgiebigkeit kann durch Federvorrichtungen vorgesehen sein, welche am Umfang des Cores und Mantelanordnungen und innerhalb der festen Grenzen angeordnet sind. Alternativ kann .Nachgiebigkeit örtlich an jeder der Anziehvorrichtungen vorgesehen sein, die über den Kern und den Mantel hinweg angeordnet sind. Die Verwendung einer internen Anziehvorrichtungsnachgiebigkeit hat den Vorteil, daß die auf Unfall beruhende Freigabe einer möglichen Core-Fehlanordnung,hervorgerufen durch Festziehen der Kanäle an den Klemmebenen, keine Abnahme des Coreradius zur Folge hat und somit keine positive Reaktivität einführt. Dies ist ein potentielles Sicherheitsmerkmal bei der Verwendung der internen Nachgiebigkeit.

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•3.

Es sei nunmehr die Erfindung zusammenfassend beschrieben. Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, die die grundsätzliche Funktion des internen Anziehens vorsieht und örtliche Nachgiebigkeit bereitstellt. Zu den Hauptmerkmalen der Vorrichtung gehören große Kontaktflächen zur Übertragung von Lasten während des Reaktorbetriebs, Betätigungsnockenoberflächen, die nur während der Klemm- und Entklemm-Vorgänge belastet sind, sowie vorbelastete Platten, die einen Nachgiebigkeitsweg an jeder Fläche der hexagonalen Anordnung an jeder Klemmebene aufweisen, um die thermische Expansion und die durch Strahlung hervorgerufene Anschwellung aufzunehmen.

Die Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, eine Vorrichtung vorzusehen, welche die grundsätzliche Funktion des internen Anziehens vorsieht und eine örtliche Nachgiebigkeit im Kern eines mit flüssigem Metall gekühlten schnellen Brüterreaktors bereitstellt. Die Erfindung bezweckt ferner, eine interne Core-Anziehvorrichtung für einen LMFBR vorzusehen, die eine linear betätigte, sich erweiternde Vorrichtung ist, und zwar unter Verwendung eines Minimums an beweglichen Teilen, um die seitliche Anziehfunktion durchzuführen. Die Erfindung sieht ferner eine interne Coreanziehvorrichtung für einen LMFBR vor, die große Kontaktflächen zur Lastübertragung verwendet, wobei die Betätigungsnockenoberflächen nur während bestimmter Operationen belastet sind und wobei unter Vorspannung stehende Platten mit Nachgiebigkeitsweg oder -lauf vorhanden sind, um die thermische Ausdehnung und das durch Bestrahlung hervorgerufene Anschwellen aufzunehmen.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich insbesondere auch aus den Ansprüchen sowie aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine Aussenansicht eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, wobei in der Mitte ein Teil weggeschnitten ist;

Fig. 2 und 3 Endansichten des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1, wobei der Querschnitt in den ungeklemmten und geklemmten

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Stellungen dargestellt ist;

Fig. 4 und 5 Ansichten des weggeschnittenen Teils der Fig. 1, wobei die Betätigungshülsenführung und die Verriegelungsanordnung in den entsprechenden Auf- und Ab-Stellungen dargestellt ist;

Fig. 6 einen Querschnitt längs der Linie 6-6 in Fig. 1;

Fig. 7 eine vergrößerte, teilweise im Querschnitt dargestellte Ansicht des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1, wobei der Mittelabschnitt weggelassen ist, und wobei die obere Hälfte in der Klemmstellung und die untere Hälfte in der nicht geklemmten Stellung dargestellt ist;

Fig. 8 und 9 Ansichten von den Linien 8-8 und 9-9 der Fig. aus;

Fig. 10 eine Teilendansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 7, wobei der Lastplattenabschnitt dargestellt ist;

Fig. 11 eine Endansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 7;

Fig. 12 eine teilweise Seitenansicht des Endteils der Vorrichtung gemäß Fig. 7, wobei ein Abschnitt weggeschnitten ist.

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine interne Core-Anziehvorrichtung für Brennstoffelemente eines Kernreaktors und ist eine linear betätigte, sich ausdehnende Vorrichtung, welche ein Minimum an beweglichen Teilen verwendet, um die seitliche Anziehfunktion durchzuführen. Die Schlüsselmerkmale der Erfindung umfassen die folgenden: 1) Große Kontaktflächen zur Übertragung der Lasten während des Reaktorbetriebs; 2) nur während der Klemm- und Ent-Klemm-Vorgänge unter Last stehende Betätigungsnockenoberflächen;

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vorgespannte Platten mit Nachgiebigkeitslauf an jeder Fläche der hexagonalen Anordnung an jeder Klemmebene, um die thermische Ausdehnung und das durch Bestrahlung hervorgerufene Anschwellen aufzunehmen. Dieses letztgenannte Merkmal ermöglicht die Verwendung einer "festen" äußeren Coregrenze und eliminiert somit die Unsicherheit hinsichtlich der Brutto-Core-Abmessungen, und das Potential für schnelle Corereaktivitatsänderungen infolge einer Coreabmessungsänderung.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, wobei die Fig. 1-6 mit dem halben Maßstab der Fig. 7-12 dargestellt sind. Die obere Halte der Fig. 7-9 ist in der Klemmstellung dargestellt, während die untere Hälfte in der Nicht-Klemmstellung gezeigt ist, wobei bestimmte Komponenten der unteren Hälfte mit einem Abstand nach links gegenüber der Lage der gleichen Komponente in der oberen Hälfte von jeder der Fig. 7 und mit unterschiedlichen Querschnitten bei Betrachtung in Fig. 8 und 9 dargestellt sind.

Wie in Fig. 1 gezeigt, umfaßt ein Element 10 für einen Kernreaktor, wie es beispielsweise in einem Flüssigmetallschnellbrüterreaktor entweder als Brennstoff- oder Steuer-Anordnung verwendet wird, allgemein bei 11 und 12 angedeutete Lastplattenanordnungen an zwei mit Abstand angeordneten Klemmebenen entlang der Länge des Elements 10, was im folgenden im einzelnen beschrieben wird. Das Element 10 besitzt ein Aussengehäuse oder eine Umhüllung 13 von hexagonaler Gestalt, wobei die Ecken dieses Gehäuses in der Nachbarschaft der Lastplattenanordnungen 11 und 12,wie bei 14 angedeutet, durch Werkzeugmaschinen abgenommen sind, so daß nur die relativ flexiblen flachen Seiten 15 des Gehäuses 13 als Tragglieder für die Lastplattenanordnungen übrigbleiben. Die Lastplattenanordnungen 11 und 12 werden während des Klemmvorgangs radial nach aussen bewegt, beispielsweise von einem bei A in Fig. 2 dargestellten Nicht-Klemmquerschnittsabstand von 3,959 Zoll zu einem Klemmquerschnittsabstand, der bei B in Fig. 3 dargestellt ist und 4,134 Zoll beträgt. Fig. 3 veranschaulicht bei C

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den Querschnittsabstand von 4,074 Zoll, beispielsweise über die Lastplattenanordnungen 11 und 12 nach einem Nachgiebigkeitslauf (der nach innen gerichteten Bewegung infolge der thermischen Ausdehnung und der durch Bestrahlung hervorgerufenen Anschwellung von benachbarten ähnlichen um das Element 10 herum angeordneten Elementen). Somit kann sich der radial nach aussen gerichtete Abstand vom nicht festgeklemmten zum geklemmten Zustand und mit dem Nachgiebigkeitslauf von ungefähr 0,088 bis 0,058 Zoll ändern, wobei der Durchschnitt ungefähr 0,073 Zoll im dargestellten Ausführungsbeispiel ist. Die Länge des Elements 10 kann beispielsweise 60 Zoll betragen.

Die Fig. 4-6 zeigen eine Betätigungshülsenführung und Verriegelungsanordnung, die im Mittelteil von Element 10 angeordnet ist und zur Verriegelung oder Festlegung einer Betätigungshülse 16 am externen Gehäuse 13 dient. Ein Führungsglied 17 besitzt - wie gezeigt - einen ü-förmigen Nutteil, wobei ein Schenkel des U wesentlich länger ist als der andere Schenkel; das Führungsglied 17 ist fest an der Hülse befestigt und ein Verriegelungsglied 18 ist am Gehäuse 13 benachbart zu einer darin ausgebildeten öffnung 19 befestigt. Die Bewegung der Betätigungshülse 16 bezüglich des Gehäuses bewirkt den Lauf des Verriegelungsglieds 18 längs des längeren Schenkels der Nut des Führungsglieds 17 zum Boden des U hin, worauf eine Drehbewegung der Betätigungshülse 16 das Verriegelungsglied 18 durch den Boden des U bewegt, wodurch eine umgekehrte Bewegung der Hülse 16 das Verriegelungsglied im kurzen Schenkel der ü-förmigen Nut der Führung 17 verriegelt.

Das Element 10 und die Lastplattenanordnungen 11 und 12 sind im einzelnen in den Fig. 7-10 dargestellt. Da die Lastplattenanordnungen 11 und 12 im wesentlichen identisch sind, wird im folgenden nur die Anordnung 11 im einzelnen beschrieben, wobei ähnliche Komponenten der Anordnung 12 entsprechende Bezugszeichen besitzen. Wie bereits oben erwähnt, ist der Mittelabschnitt des Elements 10 in Fig. 7 aus Gründen der

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Klarheit weggelassen. Es sei wiederum darauf hingewiesen, daß die untere Hälfte einer jeden der Fig. 7-9 in der Nicht-Klemmstellung dargestellt ist, wohingegen die obere Hälfte in Klemmstellung gezeigt ist, wodurch sich die unterschiedlichen Stellungen der bestimmten Komponenten der oberen und unteren Hälften ergeben.

Wie man in Fig. 7 erkennt, ist das Element 10 mit einem sich in Längsrichtung erstreckenden Tragrohr 20 ausgestattet, welches sich vom rechten Ende des Gehäuses 13 nach aussen erstreckt, und zwar in eine untere Rohrpassung 21 hinwein, wobei eine Lastplattenanordnung 12 zwischen dem rechten Ende des Gehäuses 13 und der unteren Rohrpassung 21 angeordnet ist. Die Betätigungshülse 16 ist am Tragrohr 20 angeordnet und mit zwei Arbeitsabschnitten ausgestattet, von denen der eine mit der Lastplattenanordnung 11 und der andere mit der Lastplattenanordnung 12 zusammenarbeitet. Die Betätigung der Hülse ist in dem Bereich der Lastplatten- oder Lastkissenanordnung 11 vorgesehen, und zwar mit einem nockenartigen Abschnitt oder Glied 22, welches mit Abstand bezüglich einem eine Schulter bildenden Glied oder einem Abschnitt 23 angeordnet ist, der einen verbreiterten Endabschnitt 24 besitzt, und wobei ein weiterer nockenartiger Abschnitt 22' und ein eine Schulter bildendes Glied 23' angeordnet sind, um mit der Lastplattenanordnung 12 zusammenzuarbeiten. Die Lastplattenanordnung 11 ist in einer oberen bei 25 angedeuteten Klemmebene angeordnet, und zwar in diesem Ausführungsbeispiel 127,5 Zoll oberhalb der nicht gezeigten Coreträgeroberseite, während die Lastplattenanordnung 12 in einer unteren bei angedeuteten Klemmebene angeordnet ist, und zwar 85 Zoll oberhalb der Coreträgeroberseite, wobei in diesem Ausführungsbeispiel eine Differenz von 42,5 Zoll zwischen den Ebenen und 26 ist, die durch die Mitte der Anordnungen 11 und 12 verlaufen. Um die Betätigungshülse 16 ist zwischen nockenartigem Abschnitt 22 und schulterbildendem Glied 23 ein Lastkragen 27 angeordnet, der durch Hülse 16 aus der nicht festgeklemmten Stellung in die Klemmstellung bewegt wird, wo der Kragen 27 zwischen der Lastplattenanordnung 11 und der

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Hülse 16 angeordnet ist und die Lastplattenanordnung 11 nach aussen in Klemmstellung hält, wie dies in der oberen Hälfte der Fig. 7 und 8 dargestellt ist und im folgenden im einzelnen diskutiert werden wird.

Die Lastplattenanordnung 11 besteht aus sechs identischen Unteranordnungen, die um das hexagonale Aussengehäuse 13 auf den relativ flexiblen flachen Seiten 15 angeordnet sind, wie dies unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben wurde. Jede Unteranordnung besteht aus einer Lastplatte 28, einem Lastplattenträger 29, einem Paar elastischer Glieder 30, wie beispielsweise Tellerfederscheiben, und einem Paar von mit Gewinde versehenen Gliedern 31, die in mit Gewinde versehene Öffnungen in Lastplatten 28 eingeschraubt sind, wobei die Köpfe an Flanschen an Lastplattenträger 28 anliegen, und in einstellbarer Weise elastische Glieder 30 zwischen Lastplatte 28 und Lastplattenträger 29 zurückhalten. Der Lastplattenträger ist an seiner Aussenseite mit schulterbildenden Abschnitten versehen, die an den Enden der Gehäuseseiten 15, bei 32 dargestellt, anliegen, wobei Teile der Gehäuseseiten 15 weggeschnitten sind, um die Lastplattenanordnung 11 unterzubringen. Die Innenendteile jedes Lastplattenträgers 29 sind mit sich verjüngenden Oberflächen 33 und 34 versehen, die mit Nocken 22 der Betätigungshülse 16 zusammenarbeiten, um die Lastplattenanordnung 11 aus der Nicht-Klemmstellung in die Klemmstellung und zurück zur Nicht-Klemmstellung.zu bringen, wie dies im folgenden beschrieben werden wird. Die Lastplattenanordnung ist, wie oben erwähnt, im ganzen der Anordnung 11 ähnlich, wobei der Unterschied in der äußeren Form der Lastplattenträger 29 ' liegt,die so konstruiert sind,daß sie sich in einen Ringraum erstrecken, der in der unteren Rohrpassung 21 vorgesehen ist. Ein Lastkragenanordnungsstift 36 ist durch jeden Lastplattenträger 29 geschraubt und dient als Anschlag für den Lastkragen 27, wenn er nach rechts, wie in der oberen Hälfte von Fig. 7 gezeigt, durch Betätigung von Hülse 16 bewegt ist. Um die Bewegung von Nocken 22 an Stiften 36 vorbei zu gestatten, ist der Nocken mit einer Vielzahl von Nuten 37, vergleiche Fig. 9, ausgestattet,

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durch welche Stifte 36 laufen, wenn die Betätigungshülse 16 bewegt wird.

Das innere Tragrohr 20 dient nicht nur als Anordnungsgebilde für die anderen Komponenten und als eine Führung für die Betätigungshülse 16, sondern es dient darüber hinaus auch als Steuerstangenführungsrohr in dem Fall, wo das Element 10 an einer Steueranordnung befestigt ist. Eine obere Endpassung 38, befestigt im Tragrohr 20, dient als ein Handgriff für die gesamte Anordnung. Ein letzter Fabrikationsvorgang verbindet die oberen Enden (linken Enden) des Tragrohrs 20 und der äußeren Umhüllung des Gehäuses 13 durch die Installation von Traganschlägen 39, wobei in dem in Fig. 11 gezeigten Ausführungsbeispiel drei derartige Anschläge verwendet werden. Dieser Vorgang fängt auch die Betätigungshülse 16 und den Kragen 27 zwischen Gehäuse 13 und Tragrohr 20 ein bzw. haltert diese Element. Wie man in den Fig. 11 und 12 erkennt, ist ein erweiterter Endabschnitt 24 der Betätigungshülse 16 mit Betätigungswerkzeugseingriffaufnehmern 40 (drei sind in diesem Ausführungsbeispiel dargestellt) ausgestattet, auf welche Weise ein Betätigungswerkzeug eingesetzt werden kann, um die Betätigungshülse 16 aus der Nicht-Klemmstellung in die Kienunsteilung zu bewegen, was die Lastplattenanordnungen 11 und 12 nach aussen bezüglich Gehäuse 13 bewegt.

Das doppelte Ziel des Vorhandenseins einer "starren" Komponente zu Klemmausrichtzwecken und einer "flexiblen" Komponente zur Aufnahme der Ausdehnung wird durch die vorgespannten Lastplattenanordnungen 11 und 12 erreicht. Die Vorspannkraft (ungefähr 1000 engl. Pfund in diesem Fall) wird durch die Tellerfederscheiben 30 in jeder der Unteranordnungen der Lastplattenanordnungen 11 und 12 erzeugt. Diese Kraft ist in signifikanter Weise größer als diejenige, die erforderlich ist, um benachbarte gebogene Brennstoffanordnungen einzuschränken (festzulegen) und gestattet daher die genaue Positionierung durch ein "starres" Element während der Klemm- und Entklemmvorgänge. Beispielsweise werden infolge der radial nach aussen erfolgenden

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Bewegung der Lastplattenanordnungen 11 und 12 durch Betätigungshülse 16 die Anordnungen nach aussen um 0,088 Zoll bewegt. Infolge der thermischen Expansion und des durch Strahlung hervorgerufenen Anschwellens während des Reaktorbetriebs hervorgerufene Kräfte überwinden die Vorspannungskraft der Federscheiben Dies gestattet die örtliche Aufnahme dieser Abmessungsänderungen (0,030 Zoll Nachgiebigkeit oder Federlauf, wie in Fig. 7 bei E angezeigt, für jede Lastplatte 28 beispielsweise) innerhalb eines voraussagbaren Lastbereichs (von 1000 engl. Pfund bis 1300 engl. Pfund beispielsweise)· und umfaßt dennoch kein insgesamtes radiales Corewachstum. Die verbleibenden 0,058 Zoll, in Fig. 7 bei F angedeutet, der nach aussen gerichteten O,088 Zoll Bewegung der Lastplattenanordnungen 11 und 12 werden durch Betätigung von Hülse 16 und Lastkragen 27 aufrechterhalten.

Der Klemmbetrieb der oben beschriebenen internen Coreanziehvorrichtung wird durch Bewegung der Betätigungshülse 16 in Axialrichtung erreicht, und zwar aus der in der unteren Hälfte gezeigten Stellung heraus in die in der oberen Hälfte der Fig. gezeigte Stellung hinein, wobei bewirkt wird, daß der Nocken mit den sich verjüngenden Enden 33 der Lastplattenträger 29 in Eingriff kommt, wodurch die Lastplattenanordnung 11 nach aussen bewegt wird, wenn Nocken 22 längs der Innenoberseite der Lastplattenträger 29 läuft. Der Nocken 22 ist einige wenige Tausendstel Zoll im Durchmesser größer als der Lastkragen und drückt die Lastplattenanordnung 11 um ein ausreichenden Abstand nach aussen, um die relativ leichte Bewegung des Lastkragens 27 zu gestatten, der durch das schulterbildende Glied 23 der Betätigungshülse in die Stellung unterhalb der Lastplattenträger 29 bewegt wird, wobei die weitere Bewegung des Lastkragens 27 durch Lastkragenanordnungsstifte 36 angehalten wird. Während des Klemmvorgangs bewegt sich somit der Lastkragen 27 in Stellung zwischen Glied 23 und Stiften 36, um die Reaktionslasten der Lastplattenanordnung 11 aufzunehmen, wenn der Nocken 22 an den Lastplattenträger 29 vorbei in einen unbelasteten Zustand bewegt wird, wie er in der oberen Hälfte von Fig. 7 gezeigt ist. Die obige Beschreibung betraf die

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Lastplattenanordnung 11, worauf aber darauf hingewiesen sei, daß die Lastplattenanordnung 12 gleichzeitig in der gleichen Weise betätigt wird. Der Vorgang des Entklemirens oder Entklammerns wird durch die Umkehrbewegung der Betätigungshülse 16 erreicht, wobei Lastkragen 27 und 27' durch Nocken 22 und 22' in die Stellung herausgezogen werden, die in der unteren Hälfte der Fig. 7 dargestellt ist.

Die Betätigungskräfte werden minimiert, da die Nockenbetätigungsoder Aktions-Oberflächen (Nocken 22 und Lastplattenträgerinnenoberflächen) nur während der Betätigung in Berührung sind. Dies vermindert das Reibungszugproblem zu Gleitreibung an Stelle statischer Reibung, die in signifikanter Weise größer wäre.

Reichliche Zwischenräume sind zwischen allen beweglichen Teilen vorgesehen mit der Ausnahme der Nocken-zu-Lastplattentragfläche während der Betätigung und der Lastkragen-zu-T.astplattentragflache während des Reaktorbetriebs. Ferner trennen die im Durchmesser etwas größer als die Lastkragen 27 ausgebildeten Betätigungsnocken 22 die Kontaktoberflächen (die bei Betriebsbedingungen hohe Lasten getragen haben),bevor die Lastkragen zurückgezogen werden. Dies erzeugt eine Auseinander ziehwirkung, bevor die Lastkragen bewegt werden.

Eine große Kontaktfläche ist zwischen den Lastkragen und den inneren Lastplattentragflächen vorgesehen. Die resultierende geringe Kontaktbeanspruchung minimiert die Wegführungskräfte zum Entklemmen, da das Potential für das Auftreten des als "Selbstschweissens" bekannten Phänomens verschwunden ist (dieses Selbstschweissen tritt in der Reaktorumgebung durch hohe Lagerbelastungen und hohe Temperatur auf).

Die lasttragenden Komponenten sind relativ klein. Dies gestattet eine große Freiheit hinsichtlich des Materials und/oder einer speziellen Oberflächenüberzugsauswahl zur Minimierung der Reibung und der Selbstschweissung.

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Das Vorsehen von innerer Nachgiebigkeit durch die Federbelastungsplattenanordnungen gestattet die Verwendung einer starren Coregrenze während des Reaktorbetriebs. Jegliche schnelle Änderungen, die mit dem internen Nachgiebigkeitsrückhaltsystem in Beziehung stehen, können nur die örtliche Bewegung von Corekomponenten hervorrufen, so daß sich ein vernachlässigbarer Effekt auf den Bruttocoreneutronenzustand ergibt.

Die primäre Funktion der vorbelasteten Lastplattenanordnungen besteht in der Aufnahme der Ausdehnung während des Reaktorbetriebs. Wahlweise kann diese Vorrichtung benutzt werden, um die nachgiebigen Lastplatten als Lastbegrenzungsvorrichtungen unter anderen Betriebsbedingungen, wie beispielsweise dem Klemmvorgang, zu verwenden. Die Erfindung kann auch einen geplanten Nachgiebigkeitslauf vorsehen, und zwar durch Einbau von mehr als einer Schwellfederkraft, so daß ein Teil des Nachgiebigkeitslaufs bei einem Satz von Lastbedingungen auftritt, während ein anderer Teil des Nachgiebigkeitslaufs bei stark unterschiedlichen Lastbedingungen auftritt. Eine weitere Abwandlung des Nachgiebigkeitslaufverhaltens würde darin bestehen, daß man veränderbare Federeigenschaften (und somit eine Änderung der angelegten Kraft)verwendet , und zwar als Funktion der Temperatur, d.h. geringere Lastgrenzen bei erhöhter Temperatur.

Eine weitere Möglichkeit für die oben beschriebene Vorrichtung besteht in der Verwendung irgendeines Teils davon zur Erfüllung einer beschränkteren Anforderung. Einige Beispiele dafür sind: 1) Nicht-Nachgiebikeits-Lastplattenanordnungen, wenn starre Klemmverbindung gefordert ist; 2) nachgiebige Lastplattenanordnungen nur dann, wenn die Ausdehnwirkung kein Erfordernis ist; 3) unterschiedliche Menge von Klemmplatten oder unterschiedliche Anordnung der Klemmwirkung.

Die vorliegende Erfindung schafft somit eine interne Coreanziehvorrichtung, die ein Minimum an beweglichen Teilen verwendet,

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um die seitliche Anziehfunktion durchzuführen, wodurch die bereits erwähnten Vorteile erhalten werden. Zu diesen Vorteilen gehört insbesondere, daß die erfindungsgemäße Anziehvorrichtung die Verwendung einer festliegenden äußeren Coregrenze gestattet und somit die Ungewissheit hinsichtlich der Bruttocoredimensionen eliminiert und auch das Potential für schnelle Corereaktivitätänderungen infolge von Coreabmessungsänderungen.

Zum Stand der Technik sei noch auf folgende U.S. Patentschriften hingewiesen: 3 383 287; 3 518 163; 3 627 634; 3 629 070; 3 635 793; 3 671 394; 3 682 774; und 3 708 393. Ferner sei auf die "Defensive Publication" T901,027 vom 15. August 1972 verwiesen.

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Claims (5)

1. - 14 PATENTANSPRÜCHE

   ( 1. JCoreanziehvorrichtung für einen Kernreaktor, der ein Core aus einer Vielzahl von dicht benachbart angeordneten Brennstoff- und Steuer-Elementen aufweist und ein Aussengehäuse und ein mit Abstand angeordnetes Innentragrohr umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die interne Coreanziehvorrichtung eine Betätigungshülse (16) umfaßt, die zwischen dem Tragrohr (20) und dem Aussengehäuse angeordnet istund mindestens ein herausragendes nockenartiges Glied und mindestens ein eine Schulter bildendes Glied aufweist, wobei letzteres mit Abstand longitudinal bezüglich dem nockenartigen Glied angeordnet ist, und wobei ein Lastkragen (27) um die Betätigungshülse zwischen dem nockenartigen Glied und dem schulterbildenden Glied angeordnet ist, und wobei ferner eine Vielzahl von unter einer Vorbelastung stehenden Plattenanordnungen arbeitsmäßig in Öffnungen im Aussengehäuse derart angeordnet sind, daß die Axialbewegung der Betätigungshülse in einer Richtung den Lastkragen zwischen der Betätigungshülse und den vorbelasteten Lastplattenanordnungen positioniert, wobei Teile der vorbelasteten Lastplattenanordnungen in eine Stellung außerhalb des Aussengehäuses gedrückt werden, und wobei eine Axialbewegung der Betätigungshülse in der entgegengesetzten Richtung den Lastkragen aus der Stellung zwischen der Betätigungshülse und den vorbelasteten Lastplattenanordnungen zieht, und zwar derart, daß die unter Vorbelastung stehenden Lastplattenanordnungen eine starre Struktur bilden, und zwar zur Klemmausrichtung der Elemente, und eine flexible Struktur zur Aufnahme der Ausdehnung der Elemente.
2. 2. Anziehvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnte Vielzahl von vorgespannten Lastplattenanordnungen jeweils folgende Elemente umfaßt: Eine Lastplatte, einen Lastplattenträger, mindestens ein

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   elastisches Glied, und Mittel, um das elastische Glied zwischen der Lastplatte und dem Lastplattenträger zu halten, wobei letzterer arbeitsmäßig in einer der Öffnungen im Aussengehäuse angeordnet ist, um die vorbelastete Lastplattenanordnung darin zu halten, und wobei der Lastplattenträger eine Innenoberfläche aufweist, die so geformt ist, daß sie mit dem nockenartigen Glied der Betätigungshülse und des Lastkragens zusammenarbeitet.
3. 3. Anziehvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Glied eine Tellerfederscheibe ist.
4. 4. Anziehvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zusätzliche Positionierungsstifte für den Lastkragen.
5. 5. Anziehvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierungsstifte ein mit Gewinde versehener Stift sind, der einstellbar in jeder der vorbelasteten Lastplattenanordnungen befestigt ist.

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