DE2636247A1

DE2636247A1 - Einrichtung zur abbremsung der fallgeschwindigkeit eines transportbehaelters

Info

Publication number: DE2636247A1
Application number: DE19762636247
Authority: DE
Inventors: Hermann Josef Ing G Heckhausen
Original assignee: Babcock Brown Boveri Reaktor GmbH
Current assignee: ABB Reaktor GmbH
Priority date: 1976-08-12
Filing date: 1976-08-12
Publication date: 1978-02-16
Also published as: DE2636247C3; FR2361300B1; AT361091B; CH618945A5; ATA510577A; FR2361300A1; DE2636247B2

Description

Mannheim, den 9. August 1976 APL 31/76

BABCOCK-BROWN BOVERI
REAKTOR GmbH

Heppenheimer Str. 27-29
6800 Mannheim -41

Einrichtung zur Abbremsung der Fallgeschwindigkeit eines Transportbehälters

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Abbremsen der Fallgeschwindigkeit eines Transportbehälters bei Versagen der Fördervorrichtung während dem senkrechten Transport eines Transportbehälters für schwere Güter insbesondere für Brennelemente in Kernkraftwerken.

In Kernkraftwerken werden die abgebrannten Brennelemente in einem ca. 14.m tiefen Brennelementlagerbecken, das bis zu einer Höhe von ca. 13»5 m wassergefüllt ist, zwischengelagert. Nach einer bestimmten Abklingzeit werden diese Brennelemente unter Wasser in einen sogenannten Transportbehälter für abgebrannte Brennelemente eingeführt. Der Transportbehälter wird verschlossen, mit Hilfe eines Kranes aus dem Brennelementlagerbecken gehoben, und über den Montageschacht zur außerhalb des Kernkraftwerkgeländes gelegenen Wiederaufbereitungsanlage für abgebrannte Brennelemente transportiert. Da der Transport auch außerhalb des Kernkraftwerkes erfolgt, sind solche Transportbehälter nach besonderen internationalen Vorschriften gefertigt, wobei die Behälter Gewichte von ca. 120 Tonnen erreichen können.

Dabei könnte das Probitm auftreten, daß beim senkrechten Transport des Brennelement-Transportbehälters innerhalb des Brennele-

8 QS 8 0,7/02 24

APL 31/76

ment-Lagerbeckens bzw. des MontageSchachtes bei einem angenommenen Versagen der Krananlage der 120 Tonnen schwere Transportbehälter im ungünstigsten Fall über eine Fallhöhe von ca. 14 m in das Brennelementlagerbecken bzw. in den Montageschacht fallen und durch den Aufprall beispielsweise der Boden des Brennelementlagerbeckens beschädigt werden könnte.

Aus diesem Grunde wurde in der OS 22 39 421 bereits vorgeschlagen, in dem Brennelementlagerbecken eine zusätzliche Hebe- und Traganlage zum Heben und Senken des Transportbehälters anzubringen, die im Falle des Versagens des Haupthebezeuges jederzeit in der Lage ist, die volle Last des Transportbehälters aufzunehmen. Das Installieren und Warten einer derartigen Anlage ist jedoch sehr aufwendig.

Die Erfindung macht sich daher zur Aufgabe, eine einfache Einrichtung zur Abbremsung der Senkgeschwindigkeit eines Transportbehälters zu schaffen, die einen folgenschweren Absturz ausschließt, ohne daß eine zusätzliche Hebe- und Traganlage vorgesehen werden muß.

Gelöst wird die Aufgabe dadurch, daß unterhalb des Transportbehälters in variablem Abstand "a" eine mechanische Bremsvorrichtung angeordnet ist die gegen einen bestimmten Reibungswiderstand in einer GIeiteinrichtung geführt ist und an den Transportbehälter gekoppelt ist.

Eine besondere Ausgestaltung der Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Bremseinrichtung eine Plattform ist, daß die Blattform aus zwei Tragplatten gebildet ist, die mit einem dazwischenliegenden Freiraum vertikal gleitend untereinander angeordnet und miteinander verbunden sind, daß innerhalb des Freiraums zwei miteinander gekoppelte Hebelsysteme gelagert sind, daß über der oberen Tragplatte in variablem Abstand ^Ma" der Transportbehälter angeordnet ist, daß die Hebelsysteme an den Transport-

80080^/0224

APL 31/76

sr

behälter gekoppelt sind, daß jedes Hebelsystem mit einem Bremsklotz versehen ist, der zwischen ein im Freiraum angeordnetes Widerlager und die Gleiteinrichtung einrückbar ist und daß zwischen der oberen Tragplatte und den beiden Hebelsystemen eine Spannvorrichtung eingefügt ist.

Eine besonders vorteilhafte Ausbildung der mechanischen Bremsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Tragplatten über Stege verbunden sind, daß die Tragplatten beidseitig an je einer Führungsschiene angeordnet sind, daß die beiden Hebelsysteme aus U-förmigen Gestängen gebildet sind, daß jeweils eine offene Seite eines U-förmigen Gestänges einer Führungsschiene zugewandt ist, daß die nach unten gerichteten seitlichen Begrenzungen der U-förmigen Gestänge mittels zweier Rohrstücke über ein Gelenk miteinander gekoppelt sind, daß an den freien Enden der nach unten gerichteten seitlichen Begrenzungen der U-förmigen Gestänge jeweils ein Bremsklotz befestigt ist.

Eine weitere Ausgestaltung der mechanischen Bremseinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die U-förmigen Gestänge jeweils an den Enden ihrer seitlichen Begrenzungen mindestens auf zwei» an der oberen und unteren Tragplatte befestigten Gestelle gelagert sind, daß die Spannvorrichtung eine Spiralfeder ist, die auf den Rohrstücken aufgesetzt ist, daß über die oben angeordneten seitlichen Begrenzungen der U-förmigen Gestänge Büchsen geschoben sind, daß jede Büchse über eine Lasche die durch eine Öffnung in der Tragplatte gesteckt ist, mit einer an der unteren Seitenfläche des Transportbehälters gelenkig gelagerten Anschlagöse verbunden ist, daß an der Unterseite der oberen Tragplatte zusätzliche Anschläge installiert sind.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen· Einrichtung wird anhand der schematischen Zeichnungen (Fig. 1-3) näher beschrieben.

80$8Ο7/~Ο224

APL 31/76

-y-

Die Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch den Teilbereich eines Kernkraftwerkes mit dem Brennelementlagerbecken 1 und dem Montageschacht 2. Ein Transportbehälter 3 für abgebrannte Brennelemente wird mit Hilfe einer nicht dargestellten Krananlage aus dem Brennelementlagerbecken 1 herausgehoben, in den Montageschacht 2 herabgelassen, seitlich aus diesem herausgeschwenkt, auf den Transportwagen 4 gelegt und über eine nicht dargestellte Materialschleuse nach außerhalb des Kernkraftwerkes und von dort zur Wiederaufbereitungsanlage transportiert. Zum besseren Verständnis ist der Weg des Transportbehälters durch Pfeile 30 gekennzeichnet. Denselben Weg in umgekehrter Richtung nimmt dann der aus der Wiederaufbereitungsanlage zurückkehrende leere Transportbehälter. Während des senkrechten Transportes des Transportbehälters ist unter Einhaltung eines bestimmten Abstandes "a" unterhalb desselben eine Plattform 5 angeordnet die in einer Gleiteinrichtung wie z.B. Führungsschienen 6 unter Überwindung eines bestimmten Reibungswiderstandes gleitet. In ihrer untersten Stellung ist die Plattform 5 in einer Vertiefung 7 des Brennelementlagerbeckens 1 bzw. des Montageschachtes 2 gelagert. Sobald die Plattform die Oberkante 28 des Brennelementlagerbeckens 1 bzw. des Montageschachtes 2 erreicht hat wird sie mittels nicht dargestellter Elemente verriegelt. Die Verbindung mit dem Transportbehälter wird gelöst, der Transportbehälter wird über den Montageschacht bzw. das Brennelementlagerbecken gebracht, mit der dort verriegelten Plattform 5 verbunden, die Plattform wird entriegelt und der Transport nach unten durchgeführt. Bei dem waagerechten Transport wird der Transportbehälter nur wenige Zentimeter oberhalb der Oberkante 28 bewegt, sodaß ein Versagen der Tragmittel während dieses waagerechten Transportes nicht gefährlich wäre. Plattform 5 und Führungsschienen 6 bilden die erfindungsgemäße Bremseinrichtung, deren Aufbau und Wirkungsweise anhand der Fig. 2 und 3, die ein vergrößertes Detail der Fig. 1 darstellen, nachfolgend beschrieben wird. Dabei zeigt Fig. 2 die Bremseinrichtung außer Eingriff und Äie Fig. 3 diesselbe im Eingriff. Die Plattform 5 besteht aus den Tragplatten 8 und 9 die

809807/0224 - 5 -

APL 31/76

über Stege 10 beispielsweise durch Schweißen verbunden sind. Ein Widerlager 11 ist über nicht dargestellte Querstreben mit den Stegen 10 und den Tragplatten 8, 9 verbunden, so daß eine starre Plattform entsteht die einen Freiraum 40 aufweist. Um 180° versetzte Aussparungen 12, die in den Tragplatten 8, 9 angebracht sind, dienen zur Führung der Plattform 5 in den Führungsschienen 6, welche im Beton 12 verankert sind (Fig. 2a). Ein Hebelsystem 13» das aus einem U-förmigen Gestänge 35 besteht, ist in Gestellen 14, die an den Tragplatten 8, 9 befestigt sind, schwenkbar gelagert. Bremsklötze 15 sind am Stangenende 16 angelenkt. Das Gelenk 19 verbindet die Stangenenden 20 miteinander und gewährleistet eine synchrone Bewegung der Bremsklötze 15. Über Laschen 21 ist der Transportbehälter 3 mit dem Gestänge 13 derart verbunden, daß zwischen Unterkante 22 des Transportbehälters 3 und der Oberkante 23 der Plattform 5 ein Abstand "aⁿ entsteht. Beim Ausführungsbeispiel beträgt dieser Abstand "a" ca. 50 mm. An den Stangen 24 der Gestänge 35 sind die Laschen 21 beispielsweise über Büchsen 25 befestigt. Dadurch sind die Laschen auf diesen Stangen verschiebbar, sodaß Transportbehälter verschiedenen Durchmessers mit der Bremseinrichtung versehen werden können. Am Transportbehälter 3 sind die Laschen 21 über Anschlagösen 34 gelenkig verbunden. Aussparungen 33 in der Tragplatte 9 gewährleisten einen freien Durchgang der Laschen 21. Zwischen dem Gelenk 19 und der Tragplatte 9 ist als Spannvorrichtung 26 eine Druckfeder angeordnet die bei maximalem Abstand "a" zwischen Oberkante 22 der Plattform 5 und Unterkante 22 des Transportbehälters 3 eine bestimmte Vorspannkraft aufweist.

Bei störungsfreiem Betrieb wird also die Plattform 5 durch das Gestänge 35 das im Bereich der Abknickung 17 gegen den Anschlag 27 drückt, unter Einhaltung des Abstandes "a^M, getragen. Auf die Schmalseiten 18 der Führungsschiene wirkt dabei eine Reibkraft, welche die vertikale Bewegung der Plattform auf einer Geschwindigkeit hält, die auch ohne Verbindung mit dem Transportbehälter die zulässige Senkgeschwindigkeit der Krananlage nur wenig überschreitet. Versagt nun beim senkrechten Transport des Transportbehälters die Krananlage °rflfi^| i^ AraefcL^gmittel, so .wird der

- 6 — "

APL 31/76

I"

Transportbehälter 3 schneller fallen als die einen Reibungswiderstand überwindende Plattform 5. Unter Überbrückung des Abstandes "a" setzt der Transportbehälter auf der Plattform 5 auf. Die Laschen 21 machen die Fallbewegung des Transportbehälters über das Maß "a" mit, bewegen dabei die als Hebelsystem wirkenden Gestänge 35, wodurch die Bremsklötze 15 in den Raum zwischen Führungsschiene 6 und Widerlager 11 eingerückt werden und eine Abbremsung des Transportbehälters bewirken. Über die gelenkig gelagerten Anschlagösen 34 können die Laschen 21 den notwendigen seitlichen Ausschlag um den Winkel A/ ausführen. Mit Hilfe der Feder 26 wird die Schließbewegung der Bremsklötze 15 unterstützt. Wird der Transportbehälter angehoben, werden die Bremsklötze über das Hebelsystem der Gestänge 35 zwangsläufig wieder ausgerückt.

Selbstverständlich können die Laschen 21 nach Überwindung des Abstandes "a" auch andere Steuermittel auslösen die ein Eindrükken der Bremsklötze bewirken.

Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung wurde eine einfache, wartungsarme und sichere Lösung des aufgezeigten Problems gefunden.

Leerseite

Claims

APL 31/76

. ,'Einrichtung zum Abbremsen der Fallgeschwindigkeit eines Transportbehälters bei Versagen der Fördervorrichtung während des senkrechten Transports eines Transportbehälters für schwere Güter, insbesondere für Brennelemente in Kernkraftwerken, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Transportbehälters (3) in variablem Abstand (a) eine mechanische Bremsvorrichtung (5) angeordnet ist, die gegen einen bestimmten Reibungswiderstand in einer Gleiteinrichtung (6) geführt ist und an den Transportbehälter (3) gekoppelt ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, Aaß die Bremsvorrichtung (5) eine Plattform ist, daß die Plattform (5) aus zwei Tragplatten (8 u. 9) gebildet ist, die mit einem dazwischenliegenden Freiraum (40) vertikal gleitend untereinander angeordnet und miteinander verbunden sind, daß innerhalb des Freiraumes (40) zwei miteinander gekoppelte Hebelsysteme (13) gelagert sind, daß über der oberen Tragplatte (9) in variablem Abstand (a) der Transportbehälter (3) angeordnet ist, daß die Hebelsysteme (13) an den Transportbehälter (3)gekoppelt sind, daß jedes Hebelsystem (13) mit einem Bremsklotz (15) versehen ist, der zwischen ein im Freiraum (40) angeordnetes Widerlager (11) und die Gleiteinrichtung (6) einrückbar ist und daß zwischen der oberen Tragplatte (9) und den beiden Hebelsystemen (13) eine Spannvorrichtung (26) eingefügt ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragplatten (8 und 9) über Stege (10) verbunden sind, daß die Tragplatten ( 8 und 9 ) beidseitig an je einer Führungsschicn· (6) angeordnet sind, daß die beiden Hebelsysteme aus U-förmigen Gestängen (35) gebildet sind, daß jeweils eine

8098Γ09/Ό224

ORiQiMAL INSPECTED

APL 31/76

- gr-%

offene Seite eines U-förmigen Gestänges(35) einer Führungsschiene (6) zugewandt ist, daß die nach unten gerichteten seitlichen Begrenzungen der U-förmigen Gestänge (35) mittels zweier Rohrstücke (20) über ein Gelenk (19) miteinander gekoppelt sind, daß an den freien Enden der nach unten gerichteten seitlichen Begrenzungen der U-förmigen Gestänge (35) jeweils ein Bremsklotz (15) befestigt ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 und 3» dadurch gekennzeichnet, daß die U-förmigen Gestänge (35) jeweils an den Enden ihrer seitlichen Begrenzungen mindestens auf zwei, an der oberen und unteren Tragplatte (8, 9) befestigten Gestellen (14) gelagert sind, daß die Spannvorrichtung (26) eine Spiralfeder ist, die auf den Rohrstücken (20) aufgesetzt ist, daß über die oben angeordneten seitlichen Begrenzungen der U-förmigen Gestänge (35) Büchsen (25) geschoben sind, daß jede Büchse (25) über eine Lasche (21) die durch eine öffnung (33) in der Tragplatte (9) gesteekt ist, mit einer an der unteren Seitenfläche des Transportbehälters (3) gelenkig gelagerten*-Anschlagöse (34) verbunden ist, daß an der Unterseite der oberen Tragplatte (9) zusätzliche Anschläge (27) installiert sind.

809807/0224