DE2741203B2

DE2741203B2 - Lademaschine für einen Kernreaktor

Info

Publication number: DE2741203B2
Application number: DE2741203A
Authority: DE
Inventors: Jurij Nikolaevitsch Koschkin
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-08-25
Filing date: 1977-09-13
Publication date: 1981-02-26
Also published as: FR2404899B1; GB1583972A; US4204910A; DE2741203C3; DE2741203A1; FR2404899A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lademaschine für einen Kernreaktor, mit einem vertikal angeordneten, mit Längsnuten im Inneren versehenen Führungsrohr und mit einem längs des Rohrinneren mittels eines flexiblen Mittels bewegbaren Greifer zum Ergreifen eines mit einem Greifkopf versehenen Brennelementes, das sich unterhalb des Rohres und mit seinem Greifkopf auf oder geringfügig versetzt zu der Rohrachse befindet, wobei der Greifer zwei gelenkig miteinander verbundene Teile aufweist, dessen erster als koaxial zur Rohrachse angeordnete Stange ausgebildeter Teil an seinem oberen Ende mit dem flexiblen Mitte! in Verbindung steht und dort über in die Längsnuten eingreifende Vorsprünge gegenüber der Rohrachse axial fest orientiert ist, während an dem zweiten, gegenüber der Rohrachse neigbaren Teil Greiferklauen angelenkt sind, deren Steuerung durch einen dritten, gegenüber dem zweiten Teil lediglich verschiebbaren Teil des Greifers bewirkt wird, dessen Relatiwerschiebung durch das Zusammenwirken von an dem Greifer angebrachten Vorsprüngen mit Anschlägen in den Längsnuten erfolgt

Aus der FR-PS 15 28 762 ist eine Lademaschine dieser Art bekannt, die einen Greifer aufweist, dessen mit Greiferklauen versehener Teil gegenüber der Achse eines Führungsrohres neigbar ist und der somit geringe Lageabweichungen zwischen der Lademaschine und einem zu ergreifenden Brennelement auszugleichen vermag. Wenn nun mit einer solchen Lademaschine Brennelemente in den Reaktorkern oder in ein Lager eingesetzt werden sollen, kann es z.B. bei einer Deformation der Brennelemente notwendig sein, eine Kraft auf das Brennelement einwirken zu lassen, um es vollständig einzuführen. Dies ist jedoch nicht möglich, wenn die gegeneinander neigbar angeordneten Teile des Greifers dabei zur Seite ausweichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lademaschine der eingangs erwähnten Art anzugeben, deren Greifer zwar zum Ergreifen der Brennelemente neigbar, der aber beim Einsetzen von Brennelementen bezüglich seiner Neigbarkeit gesperrt ist

Dies wird erfindungsgemäß bei einer Lademaschine der eingangs erwähnten Gattung dadurch erreicht, daß die Stange einen kugelförmigen Vorsprung aufweist, daß der zweite Teil zwei die Verschiebung steuernde Vorsprünge und eine dem kugelförmigen Vorsprung entsprechende zylindrische Ausnehmung aufweist, daß die beiden die Verschiebung steuernden Vorsprünge auf einer Achse senkrecht zur Achse der zylindrischen Ausnehmung und der Rohrachse angeordnet sind, daß der kugelförmige Vorsprung axial verschiebbar in der zylindrischen Ausneumung geführt ist, daß der dritte Teil des Greifers mit der Stange über ein Kugelgelenk verbunden ist, dessen Drehpunkt mit dem Mittelpunkt des kugelförmigen Vorsprungs zusammenfällt, und daß nur bei Absenken der die Verschiebung steuernden Vorsprünge auf die Anschläge der Schnittpunkt der beiden Achsen des zweiten Teils des Greifers mit dem Mittelpunkt des kugelförmigen Vorsprungs zusammenfällt und damit eine Neigung des zweiten Teils und des dritten Teils des Greifers gegenüber der Rohrachse nach Art eines Kugelgelenks gestattet.

Vorteilhaft setzt sich die Stange unterhalb des kugelförmigen Vorsprungs als elastisch verbiegbarer Führungsstab fort, dessen Vorderende in einer Fortsetzung der zylindrischen Ausnehmung geführt ist.

Die Erfindung wird nun an einem Ausführungsbeispiel mit Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.

In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 eine Lademaschine für einen Kernreaktor, wobei der Greifer geschlossen ist, im Längsschnitt,

F i g. 2 die Lademaschine bei geöffnetem Greifer im Längsschnitt senkrecht zur Zeichenebene der F i g. 1 und

F i g. 3 die Lademaschine beim Einführen des Greifkopfes eines Brennelementes.

Der Greifer der Lademaschine für einen Kernreaktor

befindet sich bei F i g. 1 innerhalb eines Führungsrohres 2. Das Führungsrohr 2 ist auf und ab bewegbar. Der Greifer besteht aus mehreren Teilen, dessen erster von einer koaxial zum Führungsrohr 2 angeordneten Stange 8 gebildet ist, während an dem zweiten, gegenüber der Achse des Führungsrohres neigbaren Teil 4 Greiferklauen 6 angeordnet sind. Die Steige 8 ist mit einer Kette 9 höhenverstellbar.

Die Achsen 36 jedes Gliedes der Kette 9 sind in Längsnuten 15 des Führungsrohrs 2 angeordnet. Die Stange & ist mit einem kugelförmigen Vorsprung 11 versehen. Der zweite Teil 4 weist eine zylindrische Ausnehmung 12 auf, in die sich der kugelförmige Vorsprung 11 berührend erstreckt Der zweite Teil 4 (F i g. 2) verfügt über steuernde Vorsprünge 14 die einen Kontakt mit den an der Innenfläche des Führungsrohres 2 vorhandenen Längsnuten IS herstellten. Die Längsnuten 15 laufen in einem bestimmten Abstand k vom unteren Ende des Führungsrohres 2 aus; sie bilden dort Anschläge 16.

Der kugelförmige Vorsprung 11 der Stange 8 ist in der zylindrischen Ausnehmung 12 des zweiten Teils 4 derart gelagert, daß beim Erfassen eines Greifkopfes 18 eines Brennelementes 19 durch den Greifer der Mittelpunkt 20 des kugelförmigen Vorsprungs 11 in der Längsachse 21 der Vorsprünge 14 des zweiten Teils 4 liegt, während diese die Anschläge 16 am Ende der Längsnuten 15 berühren.

An einem dritten Teil 3 des Greifers ist ein Auflager 22 mit einer sphärischen Stützfläche 23 vorgesehen. Die Stange 8 hat in einem bestimmten Abstand vor dem kugelförmigen Vorsprung einen Auflagebund 24 mit konkaver Stützfläche 25, wobei die Stützflächen 23 und 25 eine Gelenkverbindung nach Art eines Kugelgelenks bilden, dessen Mittelpunkt mit dem Mittelpunkt 20 des kugelförmigen Vorsprungs 11 übereinstimmt Das Auflager 22 trägt eine Hülse 27 mit einem konischen Hohlraum 28, den die Stange 8 durchsetzt. An der Hülse 27 sind an Achsen 29 Rasten 30 angelenkt, die mit dem zweiten Teil 4 zusammenwirken und durch dieses beim Abstützen der Vorsprünge 14 gegen die Anschläge lri in Löcher 31 (Fig.3) des Führungsrohres 2 hinausgedrängt werden.

In der zylindrischen Ausnehmung 12 des zweiten Teils 4 befindet sich eine Feder 32, die sich mit dem einen Ende gegen den kugelförmigen Vorsprung 11 und mit dem anderen gegen einen Absatz der Ausnehmung 12 abstützt. An dem kugelförmigen Vorsprung 11 der Stange 8 ist das eine Ende eines elastischen Führungsstabes 33 befestigt, dessen anderes Ende sich in eine Verlängerung der zylindrischen Ausnehmung 12 des zweiten Teils 4 erstreckt

Der dritte Teil 3 des Greifers weist auf der Seite der Greiferklauen 6 eine Kegelfläche 34 zum Ftsthalten der Greiferklauen nach dem Erfassen eines Brennelementes 19(F i g. 2) sowie eine Kegelfläche 35 zum Einstellen der Greifeinrichtung 1 auf den Kopf 18 des Brennelementes 19 auf.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Lademaschine für einen Kernreaktor ist wie folgt.

In der Ausgangsstellung ist der Greifer (Fig. 1) mit der Längsachse 37 völlig im Führungsrohr 2 mit der Längsachse 38 untergebracht und hängt darin an der Kette 9. Die Achsen 37 und 38 fallen zusammen. Hierbei bleiben die Greiferklauen durch den Druck der Feder 32 über die Kegelfläche 34 geschlossen. Zwischen dem zweiten Teil 4 und dem am dritten Teil 3 angebrachten Auflager 22 bildet sich ein Spalt 1 aus, wo sich die Raste 30 befindet, die sich gegen das zweite Teil 4 stützt und jegliche Verschiebung des zweiten Teils 4 bezüglich des dritten Teils 3 verhindert
Unter Einwirkung des Antriebs der Lademaschine bewegt sich die Kette 9 mitsamt dem Greifer im Führungsrohr 2 nach unten. Hierbei steht der Greifer (F i g. 2) über das Führungsrohr 2 teilweise vor, wobei sich die Vorsprünge 14 des zweiten Teils 4 gegen die Anschläge 16 am Ende der Längsnuten 15 abstützen.

ίο Der zweite Teil 4 hält an, während sich der dritte Teil 3 mit dem Auflager 22 und der Stange 8 weiter nach unten bewegen und dadurch den Spalt 1 abnehmen lassen, bis die Stirnfläche des zweiten Teils 4 mit dem Auflager 22 in Berührung kommt und der Spalt 1 gleich Null ist Hierbei werden die Rasten 30 (Fig.3) durch den zweiten Teil 4 aus dem Spalt 1 in die Löcher 31 des Führungsrohres 2 hinausgedrängt, während sich der kugelförmige Vorsprung 11 in der zylindrischen Ausnehmung 12 verlagert und der Mittelpunkt 20 in der Längsachse 21 der Vorsprünge 14 zu liegen kommt Weiterhin gelangen nunmehr die Greiferklauen 6 außer Eingriff mit der Kegelfläche 34 und können sich um die Achse 7 herumbewegen, um den Kopf 18 des Brennelementes 19 zu umgreifen. Dabei kann die Längsachse 37 des Greifers einen gewissen Abstand m von der Längsachse 39 des Brennelementes 19 aufweisen.

Das Führungsrohr 2 wird dann zusammen mit dem Greifer abgelassen. Hierbei gelangt die Kegelfläche 35 (Fig.3) des dritten Teils 3 in Berührung mit dem Greifkopf 18, so daß der zweite und dritte Teil des Greifers um den Mittelpunkt 20 gedreht werden und eine Einführung des Greifkopfes 18 in den dritten Teil 3 und die Greiferklauen 6 möglich wird. Die Achse 37 weicht von der Achse 38 des Führungsrohres 2 um einen Winkel α ab. Der Führungsstab 33 (F i g. 3) verbiegt sich bei einer derartigen Auslenkung elastisch. Bei dieser Auslenkung verschiebt sich auch die konkave Stützfläche 25 des Auflagebundes 24 der Stange 8 auf der sphärischen Stützfläche 23 des Auflagers 22 und bildet eine Gelenkverbindung nach Art eines Kugelgelenkes um den Mittelpunkt 20, wobei sie die jeweilige Kraft des Antriebs der Lademaschine über das Auflager 22 auf das Brennelement 19 überträgt. In dieser Weise ist eine ausreichende Krafteinwirkung auf das Brennelement 19 bei dessen Einbringen in die aktive Zone eines Kernreaktors bzw. in einen Speicher sichergestellt.

Wenn der Greifkopf 18 des Brennelementes 19 schließlich in den Teil 3 eingeführt und von den Greiferklauen 6 umgriffen ist, wird die Kette 9 mittels des Antriebs der Lademaschine hochgezogen und fährt den Greifer in das Innere des Führungsrohres 2 ein. Hierbei bewegt sich zunächst die Stange 8 und das dritte Teil 3 nach oben, während das zweite Te;l 4 unbeweglich bleibt, da es durch die Feder 32 festgehalten wird. Es bildet sich wieder der Spalt 1 aus (Fig. 1). Die Greiferklauen 6 kommen in Berührung mit der Kegelfläche 34 des dritten Teils 3, erfassen den Greifkopf 18 und werden blockiert (in der F i g. 1 ist das Brennelement 19 in dieser Stellung mit punktierter Linie angedeutet). Die Rasten 30 werden aus den Fenstern 31 in den Spalt 1 hineingedrängt und beginnen sich gegen den zweiten Teil 4 abzustützen, so daß dadurch eine gegenseitige Verlagerung vom zweiten Teil 4 und dritten Teil 3 und folglich ein willkürliches öffnen der Greiferklauen 6 vermieden wird. Der Greifer wird mitsamt dem Brennelement 19 in das Führungsrohr 2 eingezogen. Das Führungsrohr 2 kann nun angehoben

und zu einer anderen Position verschoben werden.

Nach dem Absetzen des Brennelements hebt man das Führungsrohr 2 mit dem geöffneten Greifer an; dann biegt der elastische Führungsstab 33 sich gerade, so daß die Längsachse 37 wieder mit der Längsachse 38 des Führungsrohres 2 zusammenfällt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Lademaschine für einen Kernreaktor, mit einem vertikal angeordneten, mit Längsnuten im Inneren versehenen Führungsrohr und mit einem längs des Rohrinneren mittels eines flexiblen Mittels bewegbaren Greifer zum Ergreifen eines mit einem Greifkopf versehenen Brennelements, das sich unterhalb des Rohres und mit seinem Greifkopf auf oder geringfügig versetzt zu der Rohrachse befindet, wobei der Greifer zwei gelenkig miteinander verbundene Teile aufweist, dessen err.ter als koaxial zur Rohrachse angeordnete Stange ausgebildeter Teil an seinem oberen Ende mit dem flexiblen Mittel in Verbindung steht und dort über in die Längsnuten eingreifende Vorsprünge gegenüber der Rohrachse axial fest orientiert ist, während an dem zweiten, gegenüber der Rohrachse neigbaren Teil Greiferklauen angelenkt sind, deren Steuerung durch einen dritten, gegenüber dem zweiten TeiJ lediglich verschiebbaren Teil des Greifers bewirkt wird, dessen Relativverschiebung durch das Zusammenwirken von an dem Greifer angebrachten Vorsprüngen mit Anschlägen in den Längsnuten erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (8) einen kugelförmigen Vorsprung (11) aufweist, daß der zweite Teil (4) zwei die Verschiebung steuernde Vorsprünge (14) und eine dem kugelförmigen Vorsprung (U) entsprechende zylindrische Ausnehmung (12) aufweist, daß die beiden die Verschiebung steuernden Vorsprünge (14) auf einer Achse (21) senkrecht zur Achse der zylinrischen Ausnehmung (12) und der Rohrachse (2) angeordnet sind, daß der kugelförmige Vorsprung (11) axial verschiebbar in der zylindrischen Ausnehmung (12) geführt ist, daß der dritte Teil (3) des Greifers mit der Stange (8) über ein Kugelgelenk verbunden ist, dessen Drehpunkt mit dem Mittelpunkt (20) des kugelförmigen Vorsprungs (11) zusammenfällt, und daß nur bei Absenken der die Verschiebung steuernden Vorsprünge (14) auf die Anschläge (16) der Schnittpunkt der beiden Achsen des zweiten Teils (4) des Greifers mit dem Mittelpunkt (20) des kugelförmigen Vorsprungs zusammenfällt und damit eine Neigung des zweiten Teils (4) und des dritten Teils (3) des Greifers gegenüber der Rohrachse nach Art eines Kugelgelenks gestattet

2. Lademaschine für einen Kernreaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Stange (8) unterhalb des kugelförmigen Vorsprungs (11) als elastisch verbiegbarer Führungsstab (33) fortsetzt, dessen Vorderende in einer Fortsetzung der zylindrischen Ausnehmung (12) geführt ist.

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