DE2637879A1

DE2637879A1 - Abstuetzung fuer ein brennelement- lagergestell

Info

Publication number: DE2637879A1
Application number: DE19762637879
Authority: DE
Inventors: Hans-Peter Dipl Ing Schabert; Ingo Schwabe; Robert Weber
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Kraftwerk Union AG
Priority date: 1976-08-23
Filing date: 1976-08-23
Publication date: 1978-03-02
Also published as: DE2637879B2; DE2637879C3

Description

Abstützung für ein Brennelement-Lagergestell
Die Erfindung betrifft eine Abstützung für ein Brennelement-Lagergestell in einem Brennelement-Lagerbecken mit einer Metallauskleidung. Sie geht von der Aufgabe aus, eine stabile Befestigung des Lagergestells zu ermöglichen, die auch seitlichen Kräften ohne besondere Verstärkung der Metallauskleidung gewachsen ist.
Gemäß der Erfindung ist mit der Auskleidung ein Zapfen verbunden, dessen dem Lagergestell zugekehrte Oberseite von einer haubenartigen Erweiterung eines Stützbolzens umgeben ist, deren Rand den Zapfen mit einem kleinen Spiel umfaßt und von der Metallauskleidung um weniger als der Durchmesser des Zapfens entfernt ist. Damit entsteht eine Zweiteilung der Abstützung.
Deshalb kann der eine Teil, nämlich der Zapfen, zunächst unbehindert und nachprüfbar mit der Metallauskleidung verbunden, insbesondere verschweißt werden. Anschließend wird der Stützbolzen als der andere Teil beim Einsetzen des Lagergestells einfach über den Zapfen gestülpt. Dabei ist durch die Haubenform des Stützbolzens dafür gesorgt, daß nicht nur die wesentlichen Vertikalkräfte über den Grund der Erweiterung übertragen werden, wie sie durch das Gewicht der Brennelemente und des Lagergestells gegeben sind. Vielmehr können mit dem Rand auch seitlich wirkende Kräfte, die etwa bei einem Erdbeben denkbar sind, beherrscht werden, ohne daß große Biegemomente die Verbindung des Zapfens mit der Metallauskleidung oder deren Verankerung im Beckenboden gefährden.
Der Zapfen kann eine ballig gerundete Stirnfläche aufweisen, damit auch bei schräger Zapfenachse keine unzulässig große Flächenpressung etwa wegen punktförmiger Berührung zustande kommt. In gleicher Weise sollte die Haube einen konischen oder gewölbten Grund mit einem im Querschnitt größeren Radius als der Rundungsradius der Stirnflächen aufweisen.
Vorteilhafterweise sitzt der Stützbolzen mit einem Außengewinde in einer Gewindehülse des Lagergestells. Man erhält dadurch eine einstellbare Anpassungsmöglichkeit in vertikaler Richtung, so daß das starre Brennelement-Lagergestell ohne Gefahr innerer Verspannungen aufgestellt werden kann. Eine Anpassung an geneigte Beckenböden sowie an Bodenunebenheiten, die bei Betonarbeiten zur Errichtung von Brennelement-Lagerbecken praktisch unvermeidbar sind, kann Jedenfalls nicht zu Schwierigkeiten führen, weil ein Ausgleich mit einem Verstellbereich von mehreren Zentimetern ohne weiteres möglich ist.
Der Stützbolzen weist vorteilhaft Mittel auf, die von der der Auskleidung abgekehrten Seite des Lagergestells verstellbar sind.
Er kann dann nach dem Einsetzen des Lagergestells zur Justierung bewegt werden. Dabei kann durch Bohrungen oder Öffnungen eine Kontrolle des Abstandes zwischen Stützbolzen und Zentrierzapfen ermöglicht werden, die eine spaltfreie Berührung einzustellen gestattet.
Günstig ist ferner, wenn der Stützbolzen mit einem Sicherungselement gegenüber der Gewindehülse festgelegt ist, weil dadurch auch ein Lockern während des Betriebes vermieden wird. Vorteilhafte Ausführungsformen solcher Sicherungselemente, die auch unter Wasser (in einem gefluteten Lagerbecken) durch Fernbedienung wie die Stützbolzen betätigbar sind, werden später noch näher beschrieben.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden anhand der beiliegenden Zeichnung drei Ausführungsbeispiele von Abstützungen beschrieben, die in den Fig. 1 bis 6 jeweils in einem Vertikalschnitt und einer Draufsicht dargestellt sind. Für übereinstammende Bauteile werden gleiche Bezugszeichen verwendet.
Diese erfin-gs-a-iAbstützungen sind besonders für Brennelement-Lagergestelle geeignet, wie sie in der Patentanmeldung P 26 29 938.7 beschrieben sind.
In den Figuren ist ein Brennelement-Lagergestell 1 zur Aufnahme der strichpunktiert gezeichneten Brennelemente 2 eines Druckwasser-Leistungsreaktors im wesentlichen durch seine Grundplatte 3 ausschnittsweise dargestellt. Diese umfaßt ein horizontales Blech 4, in dessen Bohrungen 5 Gewindehülsen 6 eingesetzt und verschweißt sind. Die Gewindehülsen, von denen in dem Ausschnitt der Figuren nur eine zu sehen ist, sind über vertikale Stegbleche 7, die zur Versteifung dienen, miteinander und zusätzlich mit dem Blech 4 verbunden.
Die Gewindehülsen gehören zu einem als Ganzes mit 8 bezeichneten Gestellfuß. Dieser umfaßt ferner einen Stützbolzen 9, der in die Gewindehülse 6 eingeschraubt ist und mit einem haubenförmig erweiterten Ende 10 über einen Zentrierzapfen 11 greift. Der Zentrierzapfen 11 ist an einer nichtrostenden Blechauskleidung 12 eines Brennelement-Lagerbeckens 13, dessen Raumform durch den Beton 14 eines Reaktorgebäudes vorgegeben ist, mit Schweißnähten 15 angebracht.
Der Stützbolzen 9 trägt beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 auf der gestellseitigen Stirnfläche 17 der Gewindehülse 6 eine Kontermutter 18 als Sicherungselement, mit der seine einmal eingestellte Lage festgelegt ist. Ein Vierkantzapfen 19 mit einer konisch zugespitzten Fläche 20, die das Aufsetzen eines Schlüssels erleichtert, dient zum Einstellen des Gestellfusses 8, d.h. zum Verdrehen des Stützbolzens 9 in der Gewindehülse 6 von der Seite des Lagergestells 1 her.
Durch die besondere Anordnung der Gewindehülsen 6 in der Grundplatte des Gestells können alle Stützbolzen 9 mit langen Stangenwerkzeugen auch bei geflutetem Lagerbecken 13 fernbedient justiert und gesichert werden.
Der Zentrierzapfen 11 umfaßt, wie die Zeichnung insbesondere in Fig. 3 deutlich erkennen läßt, einen zylindrischen Bereich 22, dessen Höhe etwa 1/4 des Zylinderdurchmessers beträgt, einen daran anschließenden konischen Bereich 23, dessen Konuswinkel etwa 40 bis 600 beträgt, und eine darüber liegende ballige Stirnfläche 24. Der Rundungsradius der Stirnfläche 24 ist mindestens so groß wie der Durchmesser des zylindrischen Zapfenbereichs 22.
Der über den Zapfen 11 greifende Innenraum des haubenförmigen Endes 10 des Stützbolzens 9 ist der Zapfenform angepaßt. Man erkennt in der Fig. 3 einen zylindrischen Bereich 26, einen konischen Bereich 27 und einen ballig gewölbten Grund 28 im oberen Teil der Haube. Die Krümmungsradiender balligen Flächen 24 und 28 unterscheiden sich jedoch dadurch, daß der Krümmungsradius des Grundes 28 um etwa 1/4 größer ist als der der Stirnfläche 24.
Der zylindrische Bereich 22 des Zentrierzapfens 11 dient zur seitlichen Festlegung des Stützfusses 8, an dem die Haube bei seitlichen Bewegungen mit dem zylindrischen Bereich 26 anliegt. Das dazwischen vorhandene Spiel beträgt maximal 1/20 des Durchmessers des zylindrischen Bereichs 22. Es ist damit kleiner als an anderen Stellen zwischen Haube 10 und Zentrierzapfen 11, mit Ausnahme der zum Tragen dienenden balligen Flächen 24 und 28. Man erreicht dadurch eine tiefe, dem Blech 12 eng benachbarte Eisitung von Seitenkräften in den Zentrierzapfen 11, so daß nur geringe Momente auf das Blech 12 und die zur Verbindung mit diesem dienende Schweißnaht 15 ausgeübt werden können. Jedenfalls ist der Kraftangriffspunkt, selbst wenn man den oberen Rand 30 der zylindrischen Fläche 22 betrachtet, von der Oberfläche 29 des Auskleidungsblechs 12 weniger weit entfernt als der Durchmesser des Zapfens 11 in diesem zylindrischen Bereich beträgt.' Bei dem in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Gestellfuß 8, dessen Stützbolzen 9 wiederum in der Ge- windehülse 6 verstellbar ist, zur Festlegung der einmal eingestellten Lage gegen einen Gewindeteller 33 verspannt, d.h.
einen kurzen Gewindebolzen, der ebenfalls in die Gewindehülse 6 eingeschraubt ist und zwar mit einem Innensechskant 34 als Schlüsselansatz. Der Gewindeteller 33 trägt eine Spannschraube 35, die in eine innere Gewindebohrung 36 des Stützbolzens 9 eingeschraubt ist. Man erhält damit ein Sicherungselement 37 ähnlich der Kontermutter 18 nach Fig. 1. Der in den StUtzbolzen 9 ragende Teil 38 des Gewindetellers 33 kann eine Kraftübertragung zum Beispiel durch eine Sechskantpaarung ermöglichen, so daß der Gestellfuß 8 wiederum von oben einzustellen ist.
Beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 5 und 6 ist in die Gewindehülse 6, die den Stützbolzen 9 des Gestellfußes 8 aufnimmt, im oberen Bereich 39 ein größerer Hohlraum 40 eingedreht. In diesen ragen Fixierungsbolzen 41, die, wie die Fig. 6 zeigt, symmetrisch angeordnet sein können. Uber die Fixierungsbolzen 41 ist ein Sicherungsteller 42 gestülpt, der mit einem horizontalen Boden 43 gegen einen Anschlagring 44 am StUtzbolzen 9 anliegt. Der Stützbolzen 9 hat zu diesem Zweck in seinem oberen Bereich einen Sechskant 45 geringeren Durchmessers, der auch zum Verdrehen von oben dient. Diesem Sechskant 45 ist eine zwölfeckige Bohrung 46 des Bodens 43 angepaßt, wie die Fig. 6 klar erkennen läßt. Eine Druckfeder 47 sorgt dafür, daß der Sicherungsteller 42 in der Sperrlage bleibt, in der die Fixierungsbolzen 41 in Schlitze 48 des Sicherungstellers eingreifen. Zum Lösen muß der Sicherungsteller entgegen der Kraft der Feder 47 nach unten gedrückt werden, so daß der Boden 43 in die Höhe eines verjüngten zylindrischen Bereichs 49 des StUtzbolzens 9 gelangt, der eine Verdrehung gestattet.
Das Auskleidungsblech kann bei Bedarf unter den Zentrierzapfen 11 durch Metalleinlagen, zum Beispiel Profilträger, abgestützt werden, die in den Beton 14 eingelassen sind.
In den Stützbolzen 9 sind gemäß Fig. 1 und Fig. 5 axiale Boh- rungen 50 bzw. in Fig. 3 radiale Bohrungen 51 eingebracht.
Diese Bohrungen gestatten mit Hilfe von hier nicht näher beschriebenen Spezialwerkzeugen die Überprüfung auf die spaltfreie Berührung zwischen Stützbolzen 9 und Zentrierzapfen 11 zwecks gleichmäßiger Ubertragung der auftretenden Kräfte.
Für den Fall einer axialen Bohrung 50 in dem Stützbolzen 9 kann der Grund des haubenförmigen Innenraumes als flacher Kegel 52 ausgebildet sein (Fig. 5).
10 Patentansprüche 6 Figuren

Claims

Patentansprüche Abstützungfür ein Brennelement-Lagergestell in einem Brennelement-Lagerbecken mit einer Metallauskleidung, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Auskleidung (12) ein Zapfen (11) verbunden ist, dessen dem Lagergestell (1) zugekehrte Oberseite (24) von einer haubenartigen Erweiterung (10) eines Stützbolzens (9) umgeben ist, deren Rand (26) den Zapfen (11) mit einem kleinen Spiel umfaßt und von der Metallauskleidung (12) um weniger als der Durchmesser des Zapfens (11) entfernt ist.
2. Abstützung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (11) eine ballig gerundete Stirnfläche (24) aufweist.
3. Abstützung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erweiterung (10) einen konischen (52) oder gewölbten Grund (28) mit einem im Querschnitt größeren Radius als der Rundungsradius der Stirnfläche (24) aufweist.
4. Abstützung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützbolzen (9) mit einem Außengewinde in einer Gewindehülse (6) des Lagergestells (1) sitzt.
5. Abstützung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützbolzen (9) Mittel (19, 33/38, 45) zur Verstellung von der der Auskleidung (12) abgekehrten Seite des Lagergestells (1) aus aufweist.
6. Abstützung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützbolzen (9) mit einem Sicherungselement (18, 37, 41/42) gegenüber der Gewindehülse (6) festgelegt ist.
7. Abstützung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherungselement (37) ein kurzer Gewindebolzen (33) mit Schlüsselansatz (34) ist, der den gleichen Gewindedurchmesser wie der Stützbolzen (9) hat, mit diesem so verbunden ist, daß zwar eine Axialverschiebung, aber keine größere Winkelverdrehung möglich ist, und mit dem Stützbolzen durch eine zentrale Schraube (35) verspannt werden kann.
8. Abstützung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen hohlen Stangenschlüssel mit zentralem Drehstab als Betätigungswerkzeug für die Einstellung des Stützbolzens (9) und für das Sicherungselement (37).
9. Abstützung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützbolzen (9) Bohrungen oder offnungen (50) zum überprüfender spaltfreien Berührung zwischen Stützbolzen (9) und Zentrierzapfen (11) aufweist.
10. Abstützung nach Anspruch 5 und 6, gekennzeichnet durch eine Fernbedienbarkeit der Mittel (19, 33/38, 45) zum Verstellen der Stützbolzen (9) und der Sicherungselemente (18, 37, 41/42) im gefluteten Lagerbecken (13).