DE2741203A1

DE2741203A1 - Greifzeug einer umlademaschine fuer einen kernreaktor

Info

Publication number: DE2741203A1
Application number: DE19772741203
Authority: DE
Inventors: Jurij Nikolaevitsch Koschkin
Original assignee: KOSCHKIN
Current assignee: KOSCHKIN
Priority date: 1977-08-25
Filing date: 1977-09-13
Publication date: 1979-04-12
Also published as: US4204910A; FR2404899B1; DE2741203B2; DE2741203C3; GB1583972A; FR2404899A1

Description

C'et'^ ρ Wc--J'-*/

1. Jurij Nikolaevitsch Koschkin P 69 716-M-61 Gorkij/UdSSR 13. Sept. 1977

und 8 Mitanmelder L/Br

GRELFZEUG EIKLR UiHADEMASCHINE Fl)R EINEU KERNREAKTOR

Die Erfindung bezieht sich auf eine Umlademabchine fiir einen Kernreaktor und betrifft insbesondere deren Cr&iiie^ü*

Am besten eignet sich die üirf ladung für Umladeeiuriet üungen von Kernreaktoren, deren Brennetoffelemente Köpfe nit» einem Außenansatz bzw. einer Inneneindrehung für das ürbeitüorgan eines Greifzeuges aufweisen,

&s ist bereits ein Greifzeug einer Umlademaschine für einen Kernreaktor bekannt, das in einem Rohrmanipulator mit Längsnuten an dessen Innenfläche untergebracht ist und ein Gehäuse mit einem darin befindlichen Gleitstück, an dessen

dessen einem Ende ein Arbeitsorten gelenkig befestigt ¹^d . anderes Ende mechanisch mit einer Stange gekoppelt ist, die am Gehäuse des Greifzeuges befestigt ist und sich unter Einwirkung des Antriebes der Umlademaschine bewegt, suwie mit den Längsnuten des Rohrmanipulators Kontakt herstellende Anschlugfinger umfaßt (siehe z. B. die FR-PS Nr, 1528762).

Bei dem besagten Greifzeug ist die mechanische Kopplung

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des Gleitstückes mit der Stange durch die Anbringung eines Hilf se tabes zwischen dem Gleitstück: und der Stange bewerkstelligt) wobei das eine Ende des Hiifsstabes an dem Gleitstück und das andere an der Stange angelenkt ist,wobei die Mittel-

jeweils •punkte der beiden gelenkigen Knoten^oneinander>in einem

Abstand'entfernt sind·

Die Verbindung des Gleitstücfces mit der Stange mittels des Hiifsstabes und zweier gelenkigen Knoten hat bei dem genannten Greufzeug die Entstehung von freien Schwingungen des Gleitstückes und des Mitnehmers in den beiden gelenkigen Knoten zur Folge, sobald die Umlademaschine auf den Kopf eines Brennstoffelementes eingestellt wird oder sich das Greifzeug im Inneren des Kohrmunipulators zur Einführung dieses Kopfes ine Arbeiteorgan zu bewegen beginnt« Infolge diener Schwingungen -kann der Kopf eines Brennstoffelementes das Innere des Arbeitsorganes verfehlen, und ^es findet kein Erfassen statt, er kann aber auch sich gegen d^n Mitnehmer stützen und diesen

außer Funktion setzen, d.h.

sein Arbeitsvermögen stören .

Beim Betrieb der Umlademaschine, bei welchem ein Brennstoffelement in die aktive Zone des Kernreaktors oder in die außerhalb des Kernreaktors liegenden Löcher eines Speichere eingebracht wird, ist > es erfArderlich, beträchtliche Kräfte vom Antrieb der Umlademaschine auf das Brennstoffelement über das Greifzeug zu übertragen» Durch das Vorhandensein des Hilfsetabee und der beiden gelenkigen Knoten im Auf-

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bau des Greifzeuges kann bei der Übertragung einer Kraft nach unten eine ungesteuerte Drehung dca Gleitstückes in den gelenkigen Knoten bezüglich der unbeweglichen Stange erfolgen, was die Arbeitsfähigkeit des Arbeitsorganeβ stört.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Greifzeug einer Umlademaachine für einen Kernreaktor zu schaffenp bei dem das einen Kontakt des Gleitstückes mit der stange herstellende Mittel derart ausgeführt ist, daü dadurch zuverlässig der Kopf eines Brennstoffelementes, dessen Längsachee mit der des Greifzeuges nicht übereinstimmt, ins Arbeitsorgan des Greifzeuges eingeführt und eine Kraft vom Antrieb der Umlademaschine nach unten über das Greifzeug auf das Brennstoffelement bei dessen Einbringung in die aktive Zone des Kernreaktors bzw, in die Löcher eines außerhalb des Kernreaktors liegenden Speichers unter Vermeidung einer Beeinträcl: tigung der Arbeitsfähigkeit des Arbeitsorganes des Greifzeuges übertragen wird,

wird
Die Aufgabe · dadurch gelöst, daß bei einem Greifzeug,

das in einem Rohrmanipulator mit Längsnuten an dessen Innenfläche untergebracht ist und ein Gehäuse mit einem darin befindlichen Gleitstück, an dessen einem ivnde ein Arbeits-

dessen _s Ende or^an gelenkig befestigt und andere mechanisch mit einer Stange gekoppelt ist, die am Gehäuse des Greifzeuges befestigt ist und sich unter Einwirkung des Antriebes der Umlademaschin« bewegt, eowie mit den Längenuten des fiohrmanipulators Kontakt

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herstellende iinschlagfinger enthält^ ^ewäß äer Erfindung die Stange einen kugelförmigen /oi'sprung und Gas Gleitstück fein Loch aufweist^Ln das der kugelförmige Vorsprung eingreift, der die Oberfläche des Gleitstückes berührt und da mit eine Haupt -gelenkverbindung bildet, die . eine mechanische Kopplung des Gleitstückes mit der Stange bewirkt.

Es empfiehlt sich, den kugelförmige Vorsprung der Stange im Loch so anzuordnen ist, daß beim Erfassen des Kopfes eines Brennstoffelementes durch das Arbeitsorgan der kitaupunkt der Hauptgelenkverbindung an der Längsachse der :χ Gleitstück befestigten und die Stirnseiten der Län^snuten berührenden Anschlagfinger liegt.

Am Gehäuse des Ureifzeuges kann eine Stütze mit einer sphärischen Warze und an der Stange in einem gewissen Abstand von dem kugelförmigen Vorsprung ein Auflagebund mit einer sphärischen Vertiefung vorgesehen werden, die mit der sphärischen Warze in Berührung kommt und eine zusätzliche Gelenkverbindung bildet, deren Mittelpunkt mit dem der Hauptgelenkverbindung übereinstimmt, und die gemeinsam mit der letzteren zur übertragung von Kräften des Antriebes der Umlademaschine auf das Brennstoffelement beiträgt·

Ein solcher konstruktiver Aufbau des Greifzeugea einer Umlademaschine für einen Kernreaktor sichert erfindungsgemäß eine zuverlässigere Einstellung des Greifzeuges auf ein Brenn· stoffelement, dessen Längsachse mit der Längsachse des

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Greifzeuges nicht zusammenfällt, und verbessert hiermit die Betriebssicherheit der Umlademaschine selbst,

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeis^iels mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert, in ^dieseneeigt

*ig, 1 das erfindungsgemäße Greifzeug einer Umlademaschine für einen Kernreaktor, wobei sein Arbeitsorgan geschlossen bleibt (Längsschnitt) ι

dasselbe
Fig. 2 wie in i'ig. 1, jedoch ist hierbei das Arbeite·

organ geöffnet (ein Längsschnitt in einer Ebene, die zur Zeichenebene der Fig, 1 senkrecht ist), sowie den Kopf eines Brennstoffelementes, dessen Achse von der Längsachse des Greif·

in
zeuges abweicht Gesamtansicht. ;

Fig. 3 das erfindungsgemäße Greifzeug im Anfangomoment denEinführung des Kopfes eines -Brennstoffelementes, dessen Längsachse mit der des Greifzeuge« nicht übereinstimmt, ine Arbeiteorgan des Greifzeuges im Längsschnitt durch das Greifzeug mit Gesamtansicht des Kopfes · Das erfindungsgemäße Greifsaug 1 (Fig. 1) einer ümlade-

maschine für einen Kernreaktor befindet eich innerhalb eines

einer

Rohrmanipulatore 2 Umlademaschine C in der Zeichnung nicht abgebildet und im folgenden nicht weiter beschriebe.

η Der Bohrmaipulator 2 ist an

der Umlademaschine derart angebracht, daß er hoch- und niedergehen kann* IWe Greif zeug 1 verfügt über ein Gehäuse 3, in

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es dessen Innerem ein Gleitstück 4 untergebracht ist, dessen ein"

Ende ein Arbeitsorgan 5 trägt« Das letztere besteht aus drei,

sollte

an den Achsen 7 angelenkten Klauen 6, Die Klauenzahl mindestens zwei betragen.

.Innerhalb des Gehäuses befindet sich weiterhin eine Stange 6, die mechanisch mit dem Gleitstück 4 verbunden ist und sich dank einer Kette 9 mit einem Gehänge 10 unter Mnwir· kung des Antriebes der Umlademaschine bewegt (in der Zeichnung ist lediglich ein Kettengliedteil wiedergegeben).

Die Stange 8 ist mit einem kugelförmigen Vorsprung 11 versehen· Das Gleitstück 4 weist ein Loch 12 auf,in das der kugelförmige Vorsprung 11 eingreift, der die Oberfläche des Gleitstückes 4 berührt und somit eine Haupt - Gelenkverbindung 13 bildet, durch welche die mechanische Kopplung des Gleitatückes 4 mit der stange 8 bewerkstelligt wird.

Das Gleitstück 4 (tfig. 2) verfügt über Anschlagfinger 14, welche daran angebracht sind und einen Kontakt mit an der Innenfläche des Rohrmanipulators 2 vorhandenen Längsnuten 13 herstellen. Die Längsnuten 15 sind geradlinig und verlaufe; parallel zur Achse des Rohrmanipulators 2. Die Längsnuten 15 laufen in einem gewiesen Abstand k vom Kopfende des ßohrmanipulatora 2 aus, und deren Stirnflächen bilden Auflageflächen 16.

Der kugelförmige Vorsprung 11 der Stange 8 befindet sich im Loch 12 des Gleitstückes 4 derart, daß beim Jürfassen des Außenansatzes 17 des Kopfes 18 des Brennstoffelementes 19 '.·..

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durch das Arbeitsorten 5 der Mittelpunkt 20 der Hauptgelenkverbinduiig 13 an der Längsachse 21 der Anschlagfinger 14 des Gleitstückes 4 liegt, die die Stirnflächen (die Auflageflächen 16) der Längsnuten 13 berühren.

Am Gehäuse 3 (Fig. 1) ist eine Stütze 22 mit einer sphärischen Warze 23 vorgesehen. Die Stange 8 hat in einem gewis—

en

sen Abstand von dem kugelförmigen Vorsprung 11 ein Auflagebund 24 mit einer sphärischen Vertiefung 25» die mit der sphä-

und

riechen Warze 23 in Berührung steht eine zusätzliche Gelenkverbindung 26 bildet, deren Mittelpunkt mit dem Mittelpunkt 20 der Hauptgelenkverbindung 13 übereinstimmt, und die gemeinsam mit der letzteren ?.ur übertragung der Kräfte vom Antrieb der Umlademaschine auf das Brennstoffelement beiträgt.

Die Stütze 22 trägt eine Hülse 27 mit einem konischen Hohlraum 28, den die Stange 8 durcbsetzt.An der Hülse 27 sind an den Achsen 29 Basten 30 angelenkt, die mit dem Gleitstück

Abs 4 zusammenwirken und durch dieses beim tützen der Anschlagfir ger 14 gegen die Auflageflächen 16 in die Löcher 31 (Fig. 3) des Rohrmanipulators 2 hinausgedrängt werden.

In dem Loch 12 (Fig. 1) des Gleitstücke« 4 befindet eich eine Feder 32» die sich mit dem einen iäade gegen den kugelförmigen Vorsprung 11 und dem anderen gegen den Körper des Gleit· Stückes 4 stützt.

An der dem kugelförmigen Vorsprung 11 zugewandten Stirnseite der Stange 8 1st das eine Ende eines elastischen Stabes

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33 befestigt, dessen ι andere Ende mit den körper des Gleit atüokes 4 zusammenwirkt«

Das Gehäuse 3 des GreifZeuges 1 weist auf der Seite der Klauen 6 eine Segelfläche 34 zum festhalten der Klauen 6 nach dem Erfassen des Brennstoffelementes 19 (Fig. 2) sowie eine Kegelfläche 35 (Fig· 1) zum Einstellen des Greifzeuges 1 auf den Kopf 18 des ^ennstoffeltaentes 19 (Fig. 2) auf*

Die Achsen 36 jedes Gliedes der Kette 9 sind in den Längsnuten 15 des Kohrmanipulators 2 angeordnet«

Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Greifzeuges der Umlademaschine für einen Kernreaktor ist wie folgt·

In der Ausgangsstellung ist das Greif zeug 1 (*'ig· 1) mit der Längsachse 37 völlig im üohrmanipulator 2 mit der Längsachse 38 untergebracht und hängt darin an der Kette 9· Die Achsen 37 und 38 fallen miteinander zusammen· Hierbei bleiben die Klauen 6 des Arbeitsorgans 5 unter Einwirkung des Druckes der Feder 32, die mit dem Gleitstück 4 zusammenwirkt, an die

Kegelfäche 34 des Gehäuses 3 gedrückt und geschlossen. Zwischen dem Gleitstück 4 und der an dem Gehäuse 3 angebrachten Stütze 22 bildet sich ein Spalt 1, aus, wo sich die Baste 30 befindet, die sich gegen das Gleitstück 4 stützt und jegliche Verschiebung des Gleitstückeβ 4 bezüglich des Gehäuses 3 verhindert«

Unter Einwirkung des Antriebes der Umlademaschine bewegt sich die Kette 9 mitsamt dem Gredfzeug 1 im Rohrmanipulator 2 nach unten« Hierbei steht das Greifzeug 1 (Fig· 2) über den

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hobxmanipulator 2 teilweise vor, während sich die Anechlagfinger 14 des Gleitstückes 4 gegen die Auflageflächen 16 der Längsnuten 15 stützen. Das Gleitstück 4 hält an,während _k sich das Gebäude J mit der Stütze 22 und der Stange θ nach unten weiter bewegen und dadurch den Spalt 1 abnehmen lassen, bis die

fläche
Stirn des üleitstückes 4 mit der Stütze 22 in Berührung kommt und der Spalt 1 gleich 0 ist. Hierbei werden die Rasten 30 (Fig. 3) durch das Gleitstück 4 aus dem Spalt 1 in die Löcher 31 des Rohrmanipulators 2 hinausgedrängt, während sich der kugelförmige Vorsprung 11 im Loch 12 verlagert und der Mittelpunkt 20 (Fig. 2) der Hauptgelenkverbindung 13 an der Längsachse 21 der Anschlagfinger 14 zu liegen kommt. Durch eine solche Verlagerung des Gehäuses 3 bezüglich des unbeweglichen Gleitstückes 4 werden die Klauen 6 dee an dem Gleitstück 4 angebrachten Arbeitsorganes 5 außer Eingriff mit der Kegelflache 34 des Gehäuses 3 gebracht, und nun können sie sich um die Achse 7 herum bewegen, um den Kopf 18 des Brennstoffelementes 19 zuum-greifen und anschließend zu erfassen·

Das Greifzeug 1 ist nun bereit, das Brennstoffelement zu greifen· Hierbei kann die Längsachse 37 des Greifzeuges 1 um einen gewissen Abstand m von der Längsachse 39 des unter dem Greifzeug 1 befindlichen Brennstoffelementes 19 entfernt sein·

Die Umlademaschine läßt den Kohrmanipulator 2 zusammen mit dem Greifzeug 1 niedergehen« Hierbei bleibt die Kegelflä-

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ehe 35 (Fig* 3) des Gehäuses 3 des Greifzeuges 1 in -Berührung mit dem Kopf 18, und das Greifzeug 1 weicht in Richtung zum Kopf Ί8 ab, wobei es sich um den Mittelpunkt 20 der Hauptgelenkverbindung 13 dreht, so daß der Kopf 18 in das Gehäuse 3 und die Klauen 6 eingeführt und durch die letzteren

kann umgriffen werden. Die Achse 37 des Greifzeuges 1 weicht von der Achse 38 des Kohrmanipulators 2 um einen Winkel O^ ab. Die Abweichung vollzieht sich um den an der Iängsachse 21 der Anschlagfinger 14 liegenden Mittelpunkt 20 der Hauptgelenkverbindung 13t indem die Längsachse 21 als Achse der Umdrehung des Greifzeuges 1 dient ι es lenkt sich das Gehäuse 3 mit dem

während

Gleitstück 4 und der Stütze 22 ab, . die Stange 8 unbeweglich bleibt, da der kugelförmige Vorsprung 11 an der

fläche Drehachse des Greif zeuges 1 liegt und die Stirn der Stange 8 über dft« Gehänge 10 mit der in den Längsnuten 15 eingelegten ' Achse 36 (i'ig· 2) verbunden und ebenfalls unbeweglich ist·

Der elastische Stab 33 (^ig· 3) biegt sich während der Ablenkung des Greif zeuges 1 im -Bereich der elastischen Verformung ., weil das eine, mit der Stange 8 gekoppelte JSnde des

aus Stabes unbeweglich bleibt und das andere, das weichende

aus Gleitstück 4 berührende Ende ebenfalls weicht«

Während der Ablenkung des Greiizeugee 1 verschiebt sich die sphärische Vertiefung 25 des Auflagebundes 24 der Stange 8, indem sie eich um den Mittelpunkt 20 dreht, über die sphärische Warze 23 der Stütze 22, berührt sie und überträgt hier-

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bei die jeweilige Kraft des Antriebes der Umlademaschine über die Stütze 22 und das Gehäuse 3 auf das Brennstoffelement 19· In dieser Weise wird die Krafteinwirkung auf das Brennstoffelement 19 bei dessen Einbringung in die aktive Zone des Kernreaktors bzw. die Löcher (in der Zeichnung nicht dargestellt) des Speichere sichergestellt.

Nachdem der Kopf 18 des Brennstoffelementes 19 to3 Gehäuse 3 des üreifzeuges 1 eingeführt und mit den Klauen 6 umgriffen ist, beginnt die Kette 9 das Greifzeug 1 mit dem Antrieb

ziehen dieses der Umlademaschine hochzu und f/-ahrt in das Innere des Hohrmanipulators 2 ein. Hierbei bewegt sich^nach oben^zuuächst die Stange 8 mit der Stütze 22 und dem Gehäuse 3» wobei das Gleitstück 4 unbeweglich bleibt, da es durch die Feder 32 festgehalten wird. Die Stütze 22 verläßt das Gleitstück 4, und zwischenv,ihnen bildet sich wieder ein Spalt 1 aus (Fig. 1·) Die Klauen 6 kommen in Berührung mit der Kegelfläche 34 des Gehäuses 3» erfassen den Kopf 18 an seinem Ansatz 17 und werden blockiert (in Fig. 1 ist das Brennstoffelement 19 in dieser Stellung mit punktierter Linie veranschaulicht). Die Ra*' sten 30 werden aus den Fenstern y\ in den Spalt 1 hineingedrängt und beginnen sich gegen das Gleitstück 4 zu stützen, so daß dadurch die gegenseitige Verlagerung des Gleitstückes und des Gehäuses 3 und folglich ein willkürliches Offnen der Klauen 6 des Greifzeuges 1 vermieden wird« Das letztere mitsaut dem Brennstoffelement 19 wird in den Rohrmanipulator 2

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hineingezogen· Die Umlademaechine hebt den Jtohrrnanipulator 2 hoch und, indem sie sich verschiebt, läßt sie diesen üdöiⁱ dem Loch (nicht gezeigt) anordnen, worin das Brennstoifelement 19 einzubringen ist« Durch aukzessive Abwärtsbewegungen des Kohrmanipulators 2 und des Greif zeuge β 1 wird das -Breiui-

und stoffelement 19 im Loch untergebracht jetzt öffnet sich das Greifzeug 1· Der Rohrmanipulator 2 mit dem geöffneten Greifzeug 1 geht hoch und läßt den Kopf 18 des -Brennstoffelementes 19 das Gehäuse 3 des Greifzeuges 1 verlassen. Der elastische

Stab 33 biegt sich und läßt^ich^dus Greif zeug V

aus so weit lenken, bis dessen Längsachse 37*it der Längsachse 38 des flohrmanipulators 2 zusammenfällt«

In ähnlicher Welse lädto das Greifzeug der Umlademaschine auch die anderen Brennstoffelemente um.

Das erfindungsgemäße Greifzeug einer Umlademaschine für einen Kernreaktor sichert ein zuverlässiges Erfassen der Köpfe von Brennstoffelementen, einschließlich derjenigen, deren Längsachsen mit der Längsachse des Greifzeuges nicht übereinstimmen·

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Leerseite

Claims

PATENTANSPRÜCHE

I.Greifzeug einer Umlademaschine für einen Kernreaktor, das in einem -Kohrmanipulator mit Längenuten an dessen Innenflächen untergebracht ist und ein Gehäuse mit einem darin befindlichen Gleitstück, an dessen einem .binde ein Arbeits-

dessen s Ende organ gelenkig befestigt und anderemechanisch mit einer Stange gekoppelt ist, welche am Gehäuse des Greifzeuges befestigt ist und sich unter Einwirkung des Antriebes der umlacL maschine bewegt, sowie mit den Längsnuten des Rohrmanipula*· tors Kontakt herstellende Anschlagfinger enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (8) einen kugelförmigen Vorsprung (11) und das Gleitstück (4) ein Loch (12) aufweist, in das der kugelförmige Vorsprung (11) eingreift, der die Oberfläche des Gleitatpckes (4) berührt und danit eine Hauptgelenkverbindung (12) bildet, die eine mechanische Kopplung des Gleitstückes (4) mit der Stange (8) bewirkt. · .
2.Greifzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der kugelförmige Vorsprung (11) der ätange (8) im Loch (12) so angeordnet ist, daß beim Erfassen des Kopfes (18) des Brennstoffelemenies (19) durch das Arbeitsorgan (5) der Mittelpunkt (20) der Hauptgelenkverbindung an der Längsachse (21^ der am Gleitstück (4) befestigten und die Stirnseiten der Längenuten (15) berührenden Anschlagfinger (14) liegt·
3.Greifzeug nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäuse (3) eine Stütze (22) mit einer sphärische!

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Warze (23) und an der Stange (8) in einem gewissen Abstand von dem kugelförmigen Vorsprung (11) ein Auflagebund (24) mit einer sphärischen Vertiefung (25) vorgesehen sind, die mit der sphärischen Vterze (23) der Stütz e (22) in Berührung gelangt und eine zusätzliche Gelenkverbindung (26) bildet, deren
Mittelpunkt mit dem der Hauptgelenkverbindung (13))übereinstimmt, und die gemeinsam mit der letzteren zur übertragung von Kräften des Antriebes der Umlademaschine auf das Brennest off element (19) beiträgt.

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