DE2802362A1 - Einrichtung zum zusammenbau von kernbrennstaeben - Google Patents

Description

PATSNTANWALT

. ing. E. HOLZEE

PHILIPPINE -WBIiSEB - STHASSB U

8900 ATJOSBÜBG

TELEFON 516418 TELEX 633 202 ρείοΐ d

W. 918

Augsburg, den 17. Januar 1978

Westinghouse Electric Corporation, Westinghouse Building, Gateway Center, Pittsburgh, Pennsylvania 15222, V.St.A.

Einrichtung zum Zusammenbau von Kernbrennstäben

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Zusammenbau von Kernbrennstäben nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs .

Insbesondere handelt es sich dabei um eine Einrichtung zur automatischen Fertigstellung von Brennstäben, die aus einem Oxidgemisch bestehenden Kernbrennstoff enthalten.

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Der Reaktorbehälter von Kernreaktoren weist einen Einlaß und einen Auslaß zum Hindurchleiten eines Kühlmittels auf, das mit dem im Reaktorbehälter befindlichen, wärmeerzeugenden Reaktorkern in Wärmeaustausch steht. Der Reaktorkern besteht aus einer Anordnung von Brennelementen, die ihrerseits jeweils aus Brennstäben bestehen. Ein Brennstab weist im allgemeinen eine zylindrische, an beiden Enden verschlossene metallene Brennstabhülle auf, die den Kernbrennstoff enthält. Bei dem Kernbrennstoff kann es sich beispielsweise um keramische Brennstofftabletten aus einer Uranverbindung handeln, die in den Brennstäben gestapelt sind. Während des Reaktorbetriebs erzeugt der Brennstab in bekannter Weise Wärme, wobei er sich unter Freisetzung von Spaltprodukten, wie beispielsweise Spaltgas zersetzt. Das Reaktorkühlmittel absorbiert während des Hindurchzirkulierens durch den Reaktorkern die erzeugte Wärme und kühlt dabei die Brennstäbe des Reaktorkerns. Das dadurch erhitzte Kühlmittel dient sodann in an sich bekannter Weise der Energiegewinnung.

Es sind bereits verschiedene Verfahren zum Einfüllen der Uran-Brenn3tofftabletten in die zylindrischen, metallenen Brennstabhüllen für einen Leichtwasserreaktor bekannt. Gemäß einem derartigen bekannten Verfahren werden die Brennstofftabletten einfach von Hand in die Brennstabhüllen eingesetzt. Dieses Verfahren ist möglich, da noch nicht bestrahlter

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Uranbrennstoff noch keine radiologische Gefahr für das Arbeitspersonal darstellt.

Wenn jedoch der verwendete Kernbrennstoff stärker toxischer Natur ist, wie beispielsweise Plutonium oder wiederaufbereitete Uranverbindungen, müssen verstärkte Sicherheitsmaßnahmen getroffen werden, um eine Freisetzung radioaktiver Verunreinigungen in die Umgebung bzw. in die Außenluft und eine Überbestrahlung des Arbeitspersonals zu vermeiden. Zu diesem Zweck ist es bekannt, bei derartigen toxischen Brennstoffen zum Einfüllen der Brennstofftabletten in die metallenen Brennstabhüllen Handschuhkästen zu verwenden .

Beim Arbeiten mit einem Handschuhkasten ist es zunächst erforderlich, die Brennstofftabletten in einem geschlossenen Behälter in den Handschuhkasten einzubringen und sodann diesen dicht abzuschließen. Danach kann der die Brennstofftabletten enthaltende Behälter innerhalb des Handschuhkastens mittels der Handschuhe von Hand geöffnet werden. Danach können die Brennstofftabletten in eine Brennstabhülle eingefüllt werden, die sich entweder vollständig innerhalb des Handschuhkastens befindet oder nur mit ihrem offenen Ende durch eine Kunststoffmembran-Durchführung in den Handschuhkasten hineinragt. Nachdem die Brennstabhülle bis zur vorgesehenen Füllhöhe mit

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Brennstofftabletten gefüllt worden ist, muß der Brennstab in einen dicht geschlossenen Behälter gebracht oder an seinem offenen Ende dicht verschlossen werden, damit er in den nächsten Handschuhkasten weitertransportiert werden kann, in welchem der nächste Arbeitsvorgang, beispielsweise das Aufschweißen der Endkappe auf die Brennstabhülle stattfindet. Der Transportvorgang von Material und Brennstabkomponenten von einem Handschuhkasten zum nächsten Handschuhkasten ist sehr zeitraubend und macht dieses bekannte Verfahren für eine Massenherstellung von Brennstäben ungeeignet.

Eine Anordnung zum Einführen von Brennstäben in einen Handschuhkasten ist in der US-PS 3 711 993 beschrieben. Dabei handelt es sich um eine zylindrische Kammer, die innerhalb einer Trennwand zwischen einem kontaminierten und einem nichtkontaminierten Bereich zur Bildung eines Durchführungskanals zwischen diesen Bereichen angeordnet ist. Diese Kammer befindet sich zwischen zwei Verschlüssen mit variablen öffnungen, welche die Durchführung eines Brennstabes ermöglichen. Die Kammer ist mit einem Gas ausspülbar, um kontaminierte Teilchen herauszuspülen, die sodann in einem außerhalb der Kammer angeordneten Filter aufgefangen werden, durch welches das Spülgas hindurchgeleitet wird. Bei der bekannten Anordnung kann dieses Filter einer elektrostatischen oder einer Aktivkohle-Bauart angehören. Mit dieser bekannten

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Anordnung, bei welcher es sich lediglich um eine besondere Vorrichtung zum Hindurchführen von Brennstäben in einen Handschuhkasten hinein bzw. aus diesem heraus handelt, kann das Problem des automatischen Transports der Brennstäbe zwischen den einzelnen Stationen einer Einrichtung zur Fertigstellung der Brennstäbe für eine Massenproduktion nicht gelöst werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Zusammenbau von Kernbrennstäben nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs im Hinblick auf einen automatisierten Betrieb so zu verbessern, daß ein automatischer Transport zwischen den einzelnen Stationen der Einrichtung ohne übermäßige Freisetzung von radioaktiven Verunreinigungen in die Umgebung bzw. Außenluft stattfinden kann.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebene Anordnung gelöst.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen mehr im einzelnen beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Einrichtung

nach der Erfindung,

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Pig. 2 eine perspektivische Darstellung

der Einrichtung,

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung des,

bezogen auf die Durchlaufrichtung der Brennstäbe, eintrittsseitigen Teils der Einrichtung,

Fig. 4 einen Querschnitt durch das Isolier

gehäuse der Einrichtung,

Fig. 5 eine perspektivische Teildarstellung

des Isoliergehäuses, und

Fig. 6 eine Seitenansicht der Einrichtung.

Gemäß den Fig. 1, 2 und 3 sind eine Füllstation 10, eine Dekontaminierungsstation 12, eine Verschlußstation 14, eine erste Prüfstation l6, eine Schweißstation 18 und eine zweite Prüfstation 20 entlang einer langgestreckten horizontalen Schleuse 22 so angeordnet, daß das offene Ende jeder Station strömungsmitteldicht an das Isoliergehäuse 22 anschließbar ist. Entlang der Schleuse 22 ist eine Transportvorrichtung 24 angeordnet, auf welcher Brennstäbe 26 in horizontaler Lage gehaltert werden können, wobei ihre offenen Enden durch die Schleuse 22 hindurch

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in die verschiedenen Stationen, beispielsweise die Füllstation 10, hineinragen. Die Transportvorrichtung 24 ermöglicht den automatischen Weitertransport der Brennstäbe von der Füllstation 10 bis zur zweiten Prüfstation 20, wobei die Brennstäbe 26 in ihrer horizontalen Lage bleiben.

Gemäß den Fig. 4 und 5 besteht die Schleuse 22 aus einem Gehäuse 28, das an den Wänden der verschiedenen Zusammenbaustationen, beispielsweise der Füllstation 10, befestigt ist. An der dem Transportmechanismus 24 zugewandten Gehäusestirnseite ist eine Reihe von Stirnplatten 30 befestigt, während die andere, den Zusammenbaustationen zugewandte Gehäusestirnseite in Form eines Schlitzes 32 ausgebildet ist. Diese Schlitzkonstruktion 32 bietet gegenüber den Zusammenbaustationen nur einen verhältnismäßig kleinen Querschnitt und begrenzt dadurch das Herausdringen von Teilchen aus den Zusammenbaustationen. In der Schlitzkonstruktion 32 des Gehäuses 28 sind zwei langgestreckte aufblasbare Dichtungsleisten 34 angeordnet, die einander gegenüberliegen und sich über die ganze Länge der Schleuse 22 erstrecken. Die Dichtungsleisten 34 sind mittels einer daran angeschlossenen Aufblasvorrichtung 36 so aufblasbar, daß sie dichtend aneinander anliegen und den durch die Schlitzkonstruktion 32 gebildeten Gehäuseeinlaß verschließen, so daß das Entweichen von Teilchen aus den Zusammenbaustationen begrenzt wird.

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Die aufblasbaren Dichtungsleisten 34 sind aus geeignetem Werkstoff hergestellt, so daß sie sich, wenn ein Brennstab zwischen ihnen hindurchragt, im wesentlichen dichtend an die Außenkontur dieses Brennstabs anlegen und dadurch den dichtenden Abschluß des Gehäuses 28 aufrechterhalten. Zusätzlich dazu wird der Druck in den Zusammenbaustationen, beispielsweise in der Füllstation 10, niedriger als der Luftdruck in dem den Transportmechanismus 24 aufnehmenden Raum gehalten, so daß ein eventueller Luftstrom durch die Schleuse 22 in die Zusammenbaustationen hinein gerichtet ist. Diese einwärts gerichtete Luftströmung begrenzt das Herauswandern von kontaminierten Teilchen aus den Zusammenbaustationen ebenfalls.

Wie weiter aus den Fig. 4 und 5 hervorgeht, ist nahe der von den aufblasbaren Dichtungsieisten 34 entgegengesetzten Gehäusestirnseite ein elektrostatischer Abscheider 38 angeordnet, der sich über die gesamte Länge der Schleuse 22 erstreckt. Dieser elektrostatische Abscheider 38 besteht aus reihenweise angeordneten einzelnen Abscheiderzellen 40, die aus Aluminium bestehen können und oberhalb und unterhalb eines offenen Schlitzes 42 liegen, durch welchen die Brennstäbe hindurchragen. Die Abscheiderzellen 40 haben jeweils die Form eines rechteckigen Metallkastens, dessen Abmessungen etwa 2,5 cm χ 2,5 cm χ 15 cm betragen. Die jeweils dem offenen

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Schiitzraum 42 zugewandte Seite 44 jeder Abseheiderzelle ist offen, so daß die Luft sich frei in die und aus der Abseheiderzelle bewegen kann. Eine Anzahl von Metallstäben 46, die einen Durchmesser von etwa 3»2 ram haben und mit gegenseitigen Abständen quer zu den Abscheiderzellen 40 verlaufen, dienen zum Schutz des elektrostatischen Abscheiders, indem sie das Hineinfallen von größeren Objekten in die Abscheiderzellen 40 ohne Beeinträchtigung der freien Luftzirkulation verhindern. Die Stirnplatten 30, die aus einem isolierenden Werkstoff hergestellt sein können, dienen als isolierende Halterungen für Elektroden 48.

Die Elektroden 48 sind zylindrische Hochspannungselektroden, die jeweils an ihrem von den Stirnplatten 30 entfernten Ende einen etwa 2,5 cm langen Wolframdraht 50 tragen und zum Anlegen einer Spannung mit gemeinsamen, nicht dargestellten elektrischen Leitungen verbunden sind. Wird an die Elektroden 48 eine hohe Gleichspannung von typischerweise 6 kV bis 10 kV angelegt, findet eine Koranaentladung an den Spitzen der Wolframdrähte 50 statt. Infolge dieser Koranaentladung wird in dem nahe dem Wolframdraht 50 gelegenen Ende jeder Abseheiderzelle 40 ein Bereich hoher elektrostatischer Raumladung erzeugt. Irgendwelche Teilchen in der durch diesen Zellenbereich strömenden Luft werden elektrostatisch aufgeladen und von den Metallwänden der

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betreffenden Abscheiderzelle 4O oder den Stäben 46 angezogen und dadurch aus dem Luftstrom abgeschieden.

Während aufgrund der vorhandenen Druckdifferenzen der Hauptluftstrom nach innen durch den offenen Schlitzraum 42 und in die Zusammenbaustationen gerichtet ist, kann aufgrund von Konzentrationsunterschieden von Teilchen in den Zusammenbaust ationen und dem außerhalb davon liegenden Bereich der Schleuse 22 eine diesem Hauptluftstrom entgegengerichtete Rückstromdiffusion von Teilchen stattfinden. Derartige, in bezüglich des Hauptluftstroms entgegengesetzter Richtung wandernde Teilchen wie beispielsweise Brennstoffstaub gelangen mit großer Wahrscheinlichkeit in die Abscheiderzellen 40 und werden dort oder an den Stäben 46 aufgefangen. An einer kleinen Abscheideranordnung ähnlich der beschriebenen Art durchgeführte Versuche haben gezeigt, daß die Wahrscheinlichkeit für das Einfangen von Teilchen im Größenbereich von 0,3 /im bis 1,0 pm bei etwa 98,5 % und für Teilchen im Größenbereich von 1,0 μτα. bis über 10,0 am bei etwa 99,8 % liegt. Dabei sind Strömungsgeschwindigkeiten bis zu etwa 0,75 m/s zugrundegelegt.

Nachdem das offene Ende eines Brennstabs 26 in eine Zusammenbaustation, beispielsweise die Füllstation 10, eingeführt worden ist, werden die aufblasbaren Dichtungs-

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leisten 34 aufgeblasen, so daß sie die Schlitzkonstruktxrn verschließen. Sollten sich die Dichtungsleisten 34 nicht perfekt dichtend um einen Brennstab 26 herumlegen, verhindert die konstante, in die betreffende Station hinein gerichtete Luftströmung ein Auslecken von Teilchen durch noch vorhandene Spalte zwischen den Dichtungsleisten und dem Brennstab. Sollten trotzdem kontaminierte Teilchen entgegen diesem Luftstrom in die Schleuse 22 hineindiffundieren, verhindert der elektrostatische Abscheider 38 das weitere Herausdringen dieser Teilchen. Nach Beendigung des Arbeitsvorganges werden die Dichtungsleisten 34 entlüftet und der Transportmechanismus 24 transportiert den betreffenden Brennstab 26 zur nächsten Station weiter, während das noch offene Ende dieses Brennstabs innerhalb der Schleuse 22 verbleibt. Während dieser Weiterverschiebung des Brennstabs 26 bei entlüfteten Dichtungsleisten 34 begrenzt der nach innen gerichtete Luftstrom zusammen mit dem elektrostatischen Abscheider 38 und der Schlitzkonstruktion 32 das Entweichen von kontaminierten Teilchen in ausreichendem Maße.

Die Transportvorrichtung 24 weist einen Tragrahmen 52 auf. An mehreren, mit der Füllstation 10 fluchtenden Stellen sind pneumatische Halter 54 angeordnet, die der Oberflächenkrümmung der Brennstabhüllen entsprechende Nuten 56 aufweisen und zur Halterung jeweils mehrerer Brennstäbe 26 dienen, deren offene Enden durch die Schleuse 22 hindurch

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in die Füllstation 10 hineinragen. Das offene Ende eines nichtkontaminierten Brennstabs 26 kann durch eine Eintrittsöffnung 58 in die Schleuse 22 eingeführt werden, während der übrige Teil dieses Brennstabs auf den pneumatischen Haltern ruht. Mit den pneumatischen Haltern 54 ist eine nicht dargestellte Vakuumpumpe über eine Saugleitung 60 verbunden. Diese Saugleitung 60 verläuft in den pneumatischen Haltern 54 zu den Unterseiten der Nuten 56, so daß ein in diesen Nuten liegender Brennstab durch die von der Vakuumpumpe erzeugte Saugwirkung fest in seiner Lage gehalten wird. Zwischen den pneumatischen Haltern 54 sind Vorschubelemente 62 angeordnet, bei denen es sich um Rollenkettenglieder oder an einer Rollenkette befestigte Haltekörper für die Brennstäbe handeln kann und die zum Weitertransport der Brennstäbe dienen. Die Vorschubelemente 62 weisen jeweils ein Ende 64 und ein Ende 68 auf, die auf einer horizontalen Schiene 66 ruhen, wobei beide Enden beweglich mit den Rahmenteilen 52 verbunden sind. Die horizontale Schiene 66 wird von Hubvorrichtungen 70 unterstützt, bei denen es sich um mechanischpneumatische Kolben-Zylinder-Anordnungen handeln kann. Wenn die Vakuumpumpe abgeschaltet ist und die Brennstäbe also aus den Nuten 56 heraushebbar sind, können die Hubvorrichtungen 70 betätigt werden und die horizontale Schiene anheben, die dann ihrerseits die Vorschubelemente 62 anhebt. Dadurch werden die Vorschubelemente 62 etwas höher als die

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pneumatischen Halter 54 angehoben, so daß die in den Haltern 54 liegenden Brennstäbe aus deren Nuten 56 herausgehoben werden. Sodann können die Vorschubelemente 62 betätigt werden, um die Brennstäbe in Richtung zum hinteren Ende 68 der Vorschubelemente und zu Rampen 72 weiterzubewegen. Auf den Rampen 72 können sich mehrere Brennstäbe ansammeln.

Die Rahmenteile 52 tragen außerdem eine Fördervorrichtung 74, die an die Rampen 72 angrenzt und zum Weitertransport der Brennstäbe 26 von diesen Rampen zu weiteren Rampen 76 dienen, welch letztere am Ende der von den Stationen gebildeten Zusammenbaustraße liegen. Die Fördervorrichtung 74 weist Halter 78 zur Halterung jeweils eines Brennstabs während des Transports auf. Die Halter 78 ergreifen bei in Betrieb befindlicher Fördervorrichtung jeweils den untersten der auf den vorderen Rampen 72 liegenden Brennstäbe 26 und transportieren diesen weiter, bis die Fördervorrichtung 74 wieder angehalten wird. Ein nicht dargestellter Steuermechanismus, der einer an sich bekannten Bauart angehören kann, dient zum Anhalten der Fördereinrichtung 7^ an den jeweils richtigen Stellen, so daß die weitergeförderten Brennstäbe in eine mit der jeweiligen Zusammenbaustation fluchtende Position zu liegen kommen. An den Positionen der Zusammenbaustationen entsprechenden Positionen sind Greifmechanismen 80 ange-

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ordnet, die zum Pesthalten der Brennstäbe während der Ausführung der einzelnen Arbeitsgänge dienen. Diese Greifmechanismen 80 können gelenkig miteinander verbundene Backen 82 aufweisen, die unter die Förderebene der Fördervorrichtung 7^ abgesenkt werden können, so daß die Brennstäbe während des Weitertransports über sie hinwegpassieren können. Nach dem Anhalten der Fördervorrichtung 7^ werden die Backen 82 wieder angehoben und ergreifen den betreffenden, in seiner richtigen Stellung liegenden Brennstab. Außerdem können die Greifmechanismen 80 so ausgebildet sein, daß sie den jeweils betreffenden Brennstab zu der jeweiligen Zusammenbaustation hin vorschieben und dadurch die in die betreffende Station hineinragende Brennstablänge vergrößern können. Am Ende der von der Fördervorrichtung lh gebildeten Transportbahn können die fertigen Brennstäbe die hinteren Rampen 76 hinabrollen.

Arbeitsweise

Mehrere nichtkontaminierte leere BrennstabhüIlen 26 werden von Hand in die Eintrittsöffnung 58 der Schleuse 22 eingeführt und in die pneumatischen Halter 51 eingelegt. Die Brennstabhüllen sind im allgemeinen zylindrische Rohre, deren oberes Ende offen und deren unteres Ende verschlossen ist. Das obere, offene Ende wird durch die Eintrittsöffnung

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in die Schleuse 22 und in die Füllstation 10 eingeführt. Sodann werden die aufblasbaren Dichtungsleisten J>k entlüftet, so daß die Brennstabhüllen leicht durch den elektrostatischen Abscheider und zwischen den entlüfteten Diehtungsleisten 3^ hindurchgeführt werden können. In dieser Position ragen die Brennstabhüllen zwischen den Diehtungsleisten ~$k hindurch in die Füllstation 10 hinein. Der elektrostatische Abscheider 38 wird nun eingeschaltet, während ein nach innen gerichteter Luftstrom in der oben beschriebenen Weise aufrechterhalten wird. Sodann werden die Diehtungsleisten 3^ aufgeblasen, so daß sie die Brennstabhüllen 26 dicht umschließen und die Schlitzkonstruktion 32 der Schleuse abschließen. Gleichzeitig wird die Vakuumpumpe eingeschaltet, welche die Brennstäbe durch Saugdruck fest in den Nuten 56 der Halter 5^ hält.

Die Füllstation 10 enthält eine automatische Vorrichtung an sich bekannter Bauart zum Einfüllen von Brennstofftabletten durch das obere offene Ende der Brennstabhüllen hindurch in die Brennstäbe hinein. Da die Ladestation 10 BrennstofftabIetten enthält, die Plutonium enthalten können, ist es wichtig, daß diese Station dicht abgeschlossen ist, so daß keine kontaminierten Teilchen in den Bereich des Transportmechanismus 2k auslecken können, wo Arbeitspersonal bestrahlt werden kann. Die Füllstation 10 weist ebenso wie

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die anderen Stationen Handschuhdurchführungen 84 auf, die dem Arbeitspersonal den Zugang zum Inneren dieser Stationen ermöglichen. Diese Handschuhdurchführungen 84 können zu Reparatur- oder Einrichtungszwecken der betreffenden Vorrichtung benützt werden.

Nachdem die Brennstäbe mit Brennstofftabletten gefüllt worden sind, werden die Dichtungsleisten 34 entlüftet und die Vakuumpumpe wird abgeschaltet. Sodann können die Hubvorrientungen 70 in Betrieb gesetzt werden, welche die
horizontale Schiene 66 und über diese die Vors chubelemente anheben. Dadurch werden die Vors chubelemente 62 etwas über die pneumatischen Halter 54 hinaus angehoben, wodurch die Brennstäbe aus den Nuten 56 herausgehoben werden. Sodann können die Vorschubelemente 62 in Bewegung versetzt werden, um die Brennstäbe zu den vorderen Rampen 72 hin weiterzubewegen. Die Brennstäbe werden auf den vorderen Rampen 72 gesammtelt, während weitere Brennstäbe in der oben beschriebenen Weise in die Füllstation 10 eingeführt werden.

Da die offenen Enden der gefüllten Brennstäbe während ihres Aufenthalts in der Füllstation 10 kontaminierenden Teilchen ausgesetzt waren, ist es notwendig, diese Enden nunmehr innerhalb der Schleuse 22 zu halten. Zwischen den einzelnen Stationen ist die der vorderen Stinseite, durch

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welche die Brennstäbe hindurchragen, entgegengesetzte hintere Stirnseite der Schleuse 22 geschlossen. Dadurch werden die offenen Enden der Brennstäbe zwischen den einzelnen Stationen in einer abgeschlossenen Kammer gehalten. Während die offenen Enden der Brennstäbe innerhalb der Schleuse 22 und die Brennstäbe im übrigen auf den vorderen Rampen 72 verbleiben, erfassen die Halter 78 der Fördervorrichtung 7^ jeweils den nächstliegenden der auf den vorderen Rampen 72 befindenden Brennstäbe und transportieren diesen zur Dekontaminierungsstation 12. An dieser Stelle wird die Fördervorrichtung 7^ angehalten und die Backen 82 des betreffenden Greifmechanismus 80 werden angehoben und ergreifen den betreffenden Brennstab fest. Der Greifmechanismus 80 kann dann in Richtung zur Dekontaminierungsstation 12 vorgeschoben werden, um einen gegenüber dem in der Füllstation der Kontamination ausgesetzten Teil größeren Teil des Brennstabs in die Dekontaminierungsstation 12 einzuführen. Die Dichtungsleisten werden sodann wieder aufgeblasen, um die Dekontaminierungsstation 12 abzudichten. In der Dekontaminierungsstation 12 kann eine automatische Vorrichtung an sich bekannter Bauart zur Reinigung des in diese Station hineinragenden Brennstabteils von kontaminierenden Teilchen Anwendung finden. Sodann werden die Dichtungsleisten 3¹* wieder entlüftet, und der Greifmechanismus 80 gibt den Brennstab frei. Die Fördervorrichtung Tk transportiert dann den Brennstab zu einer

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anderen Stelle derselben Station oder zur nächsten Station, bei welcher es sich um die Verschlußstation 14 handeln kann.

Nach der Positionierung des betreffenden Brennstabs in der Verschlußstation 14 werden die Dichtungsleisten 34 wieder aufgeblasen und der betreffende Greifmechanismus 80 in Tätigkeit gesetzt. Danach kann der VerschlußVorgang in der Ver-Schlußstation 14 ausgeführt werden. Dieser Arbeitsvorgang umfaßt das Einführen einer Feder in den Brennstab zusammen mit noch anderen Komponenten und das straffe Aufsetzen einer Endkappe auf das offene Brennstabende.

In der gleichen Weise wie oben beschrieben kann der Brennstab dann zur ersten Prüfstation 16 befördert werden, wo eine Kontamxnierungsprüfung, beispielsweise eine Prüfung am Brennstabende auf Alphastrahlung mittels einer an sich bekannten Prüfanordnung vorgenommen wird.

Danach wird der Brennstab zur Schweißstation 18 weitertransportiert, wo die Endkappe mit der Brennstabhülle verschweißt wird. Nach dem Aufschweißen der Endkappe kann der Brennstab ohne Gefährdung des Personals aus der Schleuse 22 herausgenommen werden, da nunmehr der Kernbrennstoff völlig dicht im Brennstab eingeschlossen ist.

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Von der Schweißstation 18 aus transportiert die Fördervorrichtung 74 den Brennstab zum Ende der Fördereinrichtung hin und gibt ihn auf die hinteren Rampen 76 ab, über welche der fertige Brennstab auf eine Halterung 86 rollt. Diese Halterung 86 dient zur Positionierung des Brennstabs an der zweiten Prüfstation 20. Diese zweite Prüfstation 20 kann mit einem automatischen Alpha-Prüfmechanismus, beispielsweise einem Alpha-Szintillationszähler, versehen sein, der über die ganze Länge des in der Halterung 86 liegenden Brennstabs hinwegbewegt wird. Während dieser Bewegung des Alpha-Prüfmechanismus über den Brennstab hinweg kann die Halterung 86 den darauf liegenden Brennstab so drehen, daß der Brennstab über seine gesamte Länge und an seinem gesamten Umfang geprüft wird. Ist das Prüfergebnis negativ, gibt die Halterung 86 den Brennstab frei, so daß dieser die Rampen 76 hinab in einen Sammelbehälter 88 rollt. Nachdem sich eine ausreichende Anzahl fertiger Brennstäbe im Sammelbehälter 88 angesammelt hat, können diese von Hand weggenommen werden, ohne daß die betreffende Person sich einer Bestrahlungsgefahr aussetzt.

Selbstverständlich finden die oben beschriebenen Arbeitsvorgänge jeweils gleichzeitig an mehreren verschiedenen Brennstäben statt, so daß sich ein automatischer Ablauf ergibt. Die Erfindung beinhaltet also eine auto-

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matische Einrichtung zum Zusammenbau von Kernbrennstäben mit einer Schleusenanordnung, wodurch die Brennstäbe automatisch von Station zu Station weitertransportiert werden können, ohne daß kontaminierende Stoffe in unzulässigem Maße freigesetzt werden.

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Claims (4)

Patentansprüche

1. Einrichtung zum Zusammenbau von Kernbrennstäben, mit einer Anzahl von nacheinander von den Brennstäben zu durchlaufenden Stationen, die mindestens eine Füllstation mit einer Tabletteneinfüllvorrichtung zum Einfüllen von BrennstofftabIetten in die Brennstabhüllen und eine Verschlußstation mit einer Schweißvorrichtung zum Aufsetzen und Aufschweißen von Endkappen auf die noch offenen Enden der gefüllten Brennstabhüllen umfassen, weiter mit den Stationen zugeordneten Mt te In zur Isolation des Brennstabinneren von der Umgebung während des Aufenthalts der Brennstäbe in den einzelnen Stationen, und mit einer Transportvorrichtung zum Weitertransport der Brennstäbe von Station zu Station, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Stationen (10, 14, 18) durch eine langgestreckte Schleuse (22) miteinander verbunden sind, deren Gehäuse (28) eine längs einer Seite verlaufende öffnung aufweist, die zur Aufnahme jeweils eines Endes der Brennstäbe (26) dient und eine Verschiebung der mit ihren einen Enden in diese öffnung hineinragenden Brennstäbe von Station zu Station ermöglicht, und daß die Schleuse verformbare Dichtungen (34) aufweist, die sich um die in das Gehäuse hineinragenden Brennstabenden dichtend herumlegen können.

ORIGINAL INSPECTED

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2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verformbaren Dichtungen (3*0 zwei einander gegenüberliegende aufblasbare Dichtungsstreifen aufweisen, die sich über die gesamte Länge der Schleuse (22) erstrecken und dichtend aneinander anliegen, und daß in dem Gehäuse ein elektrostatisches Filter (40) zur elektrostatischen Abscheidung irgendwelcher freier Materialteilchen angeordnet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrostatische Filter (40) entlang der Wände des Gehäuses angeordnete Abscheiderelemente (48) mit Elektroden (50) aufweist und daß längs der Gehäuseöffnung Schutzstäbe (46) durch das Gehäuse hindurchverlaufen, die eine Transportbahn für die Brennstäbe (26) bilden und die Elektroden vor Beschädigungen schützen.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Transportvorrichtung einen entlang des Gehäuses (22) angeordneten Pördermechanismus (24) zum seitlichen Weitertransport der Brennstäbe (26) mit Halteelementen (78) zur Halterung der Brennstäbe während des Transportes sowie an den Stationen angeordnete Greifmechanismen (80) aufweist, welch letztere zum festen Ergreifen der Brennstäbe während der Zusammenbauvorgänge und zum Vorschieben der Brennstäbe zu den einzelnen Stationen hin bzw. zur Regulierung der in die Stationen jeweils hineinragenden Brennstablänge dienen.

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