DE2842344A1

DE2842344A1 - Fuel element locking mechanism for bottom-charged gas-cooled reactor - has two sets of pawls operated from above by concentric tube mechanism

Info

Publication number: DE2842344A1
Application number: DE19782842344
Authority: DE
Inventors: Heinz Ing Grad Hollfelder; Peter Ing Grad Rau
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Kraftwerk Union AG
Priority date: 1978-09-28
Filing date: 1978-09-28
Publication date: 1980-04-10

Abstract

A holding mechanism for a fuel element is intended for a gas-cooled fast reactor where the elements are suspended from an upper lattice plate and are bottom charged into the reactor. The fuel element is centred relative to the lattice plate by conical corresponding surfaces at the bottom of the plate; on the upper side of the lattice plate the element is accurately clamped in the axial direction by clamping tongs guided in a cone. The fuel element is remotely operated from above and is held in position by radial pawls fixed to the head of the element and by a second set of anti-crash pawls. The pawls are operated by a locking linkage system. The locking mechanism operates without rotational movements of the coupling components and is relatively robust and simple. It is esp. suitable for fuel elements of hexagonal cross-section, which cannot be rotated.

Description

Haltemechanismus für die Brennelemente eines gasge-Holding mechanism for the fuel elements of a gas

kühlten Kernreaktors Die vorliegende Erfindung betrifft einen Haltemechanismus für an einer oberen Gitterplatte eines gasgekühlten, schnellen Kernreaktors innerhalb eines Druckbehälters hängend angeordnete Brennelemente, die von einer unterhalb des Reaktorkerns befindlichen Lademaschine in diesen eingesetzt bzw. auch entnommen werden können. Das Prinzip der hängenden Anordnung der Brennelemente für gasgekühlte Kernreaktoren ist bekannt, für die Befestigung der Brennelemente an der Gitterplatte wurden BaJonettkupplungen vorgeschlagen. Die hängende Anordnung von Bauteilen bringt immer die Gefahr mit sich, daß sich diese zum Beispiel durch einen Bruch im Halterungsmechanismus von der Gitterplatte lösen und abstürzen können. Aus diesem Grunde wird üblicherweise auch noch eine zweite Befestigungsmöglichkeit als sogenannte Absturzsicherung vorgesehen, z.B. in Gestalt von radial nach außen über Kurvenscheiben verschiebbare Bolzen. Der Betätigungsmechanismus für solche Kupplungen muß also stets mit Dreheinrichtungen verbunden sein, was jedoch ziemlich komplizierte Einrichtungen für die Gewährleistung der benötigten Drehwege erfordert. Es stellte sich daher die Aufgabe, ein Befestigungssystem zu finden, das ohne Drehbewegungen der Kupplungsteile auskommt und somit relativ robust und einfach aufgebaut sein kann. Eine einfache Konstruktion bietet auch die Gewähr einer wesentlich geringeren Störanfälligkeit, was gerade für die Kerntechnik von nicht zu unterschätzender Bedeutung ist. Da die Brennelemente von schnellen Kernreaktoren im allgemeinen einen sechseckigen Querschnitt aufweisen, können diese nicht gedreht werden, sie können daher von der im allgemeinen unterhalb des Reaktorkerns befindlichen Lademaschine nur bis zu einem Anschlag, der im allgemeinen konischer Natur ist, an der Gitterplatte gebracht und müssen dann von der anderen Seite derselben mit dieser verbunden werden.Cooled Nuclear Reactor The present invention relates to a retention mechanism for on an upper tie plate of a gas-cooled, fast nuclear reactor inside a pressure vessel hanging arranged fuel elements from a below The loading machine located in the reactor core is inserted into or removed from it can be. The principle of the hanging arrangement of the fuel assemblies for gas-cooled Nuclear reactors are known for attaching the fuel assemblies to the tie plate Bayonet couplings were proposed. The hanging arrangement of components brings there is always the risk of this, for example due to a break in the mounting mechanism detach from the grid plate and fall. For this reason it is customary a second fastening option is also provided as a so-called fall protection, e.g. in the form of bolts that can be moved radially outwards via cam disks. The actuation mechanism for such clutches must always be equipped with rotating devices be connected to what however, quite complicated facilities for the guarantee of the required rotation path requires. It therefore turned out to be the Task to find a fastening system that does not need to rotate the coupling parts gets by and can thus be constructed relatively robust and simple. A simple one Construction also guarantees a significantly lower susceptibility to failure, which is of particular importance for nuclear technology that should not be underestimated. Since the Fast nuclear reactor fuel assemblies generally have a hexagonal cross-section these cannot be rotated, so they can generally be used by the loading machine located below the reactor core only up to a stop, which is generally conical in nature, brought and must be attached to the grid plate then be connected to it from the other side of the same.

Die Lösung der geschilderten Aufgabenstellung besteht im Hinblick auf diese technischen Voraussetzungen erfindungsgemäß darin, daß das Brennelement auf der Unterseite der Gitterplatte über gegenseitige Konusflächen zentriert und auf der Oberseite desselben durch eine in einem Konus geführte Spannzange in axialer Richtung exakt eingespannt und in dieser Lage fernbedient lösbar gehalten ist durch am Kopf des Brennelementes radial angeordnete Halteklinken sowie durch als Absturzsicherung vorgesehene Zusatzklinken, die beide von einem zentralen, längs verschieblichen Sperrohr in eine form- und kraftschlüssige Verbindung mit der Gitterplatte und einem oberen Befestigungsgestänge mit Hilfe einer außerhalb des Reaktordruckbehälters von oben aufsetzbaren Arretiermaschine bringbar sind. Mit Hilfe der üblichen Steuerungstechnik wird selbstverständlich dafür Sorge getragen, daß die von unten wirkende Lademaschine und die oben über das Befestigungsgestänge wirkende Arretiermaschine in ihren Einzelfunktionen aufeinander abgestimmt sind und insbesondere die Arretiermaschine zum Lösen des Brennelementes erst dann in Funktion treten kann, wenn die Lademaschine das zu lösende Brennelement von unten gefaßt hat.The solution to the problem described is with regard to on these technical requirements according to the invention in that the fuel assembly centered on the underside of the grid plate over mutual conical surfaces and on the top of the same by a collet guided in a cone in an axial direction Direction clamped exactly and held in this position remotely releasable by holding pawls arranged radially on the head of the fuel assembly as well as fall protection provided additional pawls, both from a central, longitudinally displaceable Locking tube in a positive and non-positive connection with the grid plate and a upper fastening rods with the help of an outside of the reactor pressure vessel can be brought from above attachable locking machine. With the help of the usual control technology Of course, care is taken that the loading machine acting from below and the Locking machine acting above the fastening rod are coordinated in their individual functions and in particular the locking machine to release the fuel assembly can only come into operation when the loading machine has grasped the fuel assembly to be detached from below.

Die Wirkungsweise dieses neuen Haltemechanismus, sowie weitere Einzelheiten seines Aufbaus - diese sind außerdem Gegenstand der Unteransprüche - sind einem Ausführungabeispiel, das in den Figuren 1 und 2 näher dargestellt ist, zu entnehmen, wobei jetzt schon darauf hingewiesen wird, daß diese Darstellungen rein schematischer Natur sind und konstruktive Einzelheiten entsprechend jeweils gegebenen Verhältnissen angepaßt oder abgeändert werden können.How this new holding mechanism works, as well as other details its structure - these are also the subject of the subclaims - are one The embodiment example, which is shown in more detail in Figures 1 and 2, can be found it is already pointed out that these representations are purely schematic Nature and construction details are in accordance with the given circumstances can be adapted or modified.

Die Figur 1 stellt einen schematischen Querschnitt durch einen schnellen, gasgekühlten Kernreaktor dar. In einem Druckbehälter aus vorgespanntem Beton 21 ist in einem zentralen Hohlraum der eigentliche Reaktorkern 1 untergebracht, der aus einer Vielzahl von Brennelementen besteht, die an einer Gitterplatte 7 aufgehängt sind.Figure 1 shows a schematic cross section through a fast, gas-cooled nuclear reactor. In a pressure vessel made of prestressed concrete 21 the actual reactor core 1 is housed in a central cavity, the consists of a large number of fuel assemblies which are suspended from a grid plate 7 are.

Zwischen diesem Reaktorkern und dem Betonbehälter 21 sind thermische Schilde 5 vorgesehen. Unterhalb des Reaktorkerns 1 sind Durchführungen 6 für die Belademaschine angeordnet. Radial um den Reaktorkern herum sind Dampferzeuger 2 mit Antriebs turbinen 3 sowie Notkühlkreisläufe 4 angeordnet. Die aus dem Dampferzeuger 2 kommenden Dampfleitungen sind mit 8 bezeichnet, sie führen zur nicht dargestellten Turbine, die mit einem Stromerzeuger gekoppelt ist.Between this reactor core and the concrete container 21 are thermal Shields 5 provided. Below the reactor core 1 are bushings 6 for Loading machine arranged. There are steam generators 2 radially around the reactor core with drive turbines 3 and 4 emergency cooling circuits arranged. The one from the steam generator 2 coming steam lines are denoted by 8, they lead to the not shown Turbine that is coupled to a power generator.

Oberhalb des Reaktorkerns sind schematisch Gestänge 9 eingezeichnet, die den Druckbehälter 21 durchsetzen und während des Betriebes mit Kapseln 90 druckdicht verschlossen sind.Rods 9 are shown schematically above the reactor core, which enforce the pressure vessel 21 and during operation with Capsules 90 are sealed pressure-tight.

Die Brennelemente werden mit Hilfe der Lademaschine durch die Kanäle 6 eingeführt und bis zum Anschlag in der Gitterplatte 7 gehoben. Uber das Befestigungsgestänge 9, das nach Abnahme der Kapseln 90 mit einer Arretiermaschine - nicht dargestellt - verbunden wird, wird die Befestigung der Brennelemente an dieser Gitterplatte 7 vorgenommen und umgekehrt.The fuel elements are transported through the channels with the help of the loading machine 6 inserted and lifted up to the stop in the grid plate 7. About the fastening rod 9, which after removal of the capsules 90 with a locking machine - not shown - is connected, the fastening of the fuel assemblies to this grid plate 7 and vice versa.

Nach dieser räumlichen Übersicht über die Anordnung von Lademaschinen, Brennelementen, Gitterplatte und Betätigungsgestänge zeigt nun die Figur 2 einen detaillierten Längsschnitt. Das Brennelement ist mit 10 bezeichnet, es hat, wie allgemein üblich, sechseckigen Querschnitt und besteht aus einer Vielzahl von einzelnen Brennstäben 16, deren Inneres über eine Spaltgasabsaugeleitung 17 und einen Gasabsorber 18 im Druckausgleich mit der Umgebung besteht. Nach oben hat das Brennelement ein zylindrisches Kopfstück 11 mit dem es in die Gitterplatte 7 eingesetzt ist. Es liegt dabei mit einer konischen Schulter 12 am Konus 71 dieser Gitterplatte 7 an.After this spatial overview of the arrangement of loading machines, Fuel elements, grid plate and actuating rods are now shown in FIG. 2 detailed longitudinal section. The fuel assembly is denoted by 10, it has how common, hexagonal cross-section and consists of a multitude of individual Fuel rods 16, the interior of which via a cracked gas suction line 17 and a gas absorber 18 consists in pressure equalization with the environment. The fuel assembly has a top cylindrical head piece 11 with which it is inserted into the grid plate 7. It lies with a conical shoulder 12 on the cone 71 of this grid plate 7.

An der Oberseite der Gitterplatte 7 ist diese mit einem zentralen Haltekragen 73 zur Aufnahme der Befestigungselemente des Brennelementkopfes versehen. Da das KUhlgas ein derartiges Brennelement von oben nach unten -siehe Pfeilrichtung - durchströmt, muß ein genügend großer Querschnitt im Brennelementkopf und in diesem zentralen Haltekragen verbleiben, dieser ist daher mit radialen Verbindungsstreben 74 starr mit der Gitterplatte 7 verbunden.At the top of the grid plate 7 this is with a central Retaining collar 73 is provided for receiving the fastening elements of the fuel assembly head. Since the cooling gas such a fuel element from top to bottom - see arrow direction - Flows through, must have a sufficiently large cross-section in the fuel assembly head and in this central retaining collar remain, this is therefore with radial connecting struts 74 rigidly connected to the grid plate 7.

Das Zentralstück 13 des Brennelementkopfes ist mit seinem zylindrischen Teil 11 ebenfalls über derartige Stege verbunden. An diesem Teil 13 sind zwei Klinkensysteme befestigt. An seinem oberen Rand die Halteklinken 14 und darunter die Klinken der Absturzsicherung 15. Beide Klinkensysteme sind radial um den Umfang des Zentralstücks 13 herum angeordnet, wobei die Halteklinken nicht in Gelenken gelagert sind, sondern unverlierbar mit ihrem unteren Ende in durch VerschluA-stücke 131 begrenzten Ausnehmungen, die so gestaltet sind, daß eine Schwenkbewegung bis zur Senkrechten ermöglicht wird. An ihrem oberen Ende sind diese Klinken 14 mit einer nach außen vorstehenden Nase 141 versehen, die in eine entsprechende Nase 921 am, später noch in seiner Funktion zu besprechenden, Halterohr 92 anliegen. Dieses Anliegen wird durch ein zentrales Sperrohr 19 bewirkt, das von oben in den Brennelementkopf einführbar ist. Dabei drückt es die Halteklinken 14 nach außen. Außerdem drückt es unterhalb dieser Halteklinken die Klinken 15 der Absturzsicherung nach außen.The central piece 13 of the fuel assembly head is cylindrical with its Part 11 also connected via such webs. On this part 13 there are two latch systems attached. At its upper edge the retaining pawls 14 and below the pawls of the Fall protection 15. Both latch systems are radial around the circumference of the central piece 13 arranged around, wherein the retaining pawls are not mounted in joints, but captive with their lower end in recesses delimited by locking pieces 131, which are designed so that a pivoting movement up to the vertical is possible. At their upper end, these pawls 14 are provided with an outwardly protruding nose 141 provided, which is in a corresponding nose 921 on, later in its function to be discussed, support tube 92 rest. This is a central concern Lock tube 19 causes that can be inserted from above into the fuel assembly head. Included it presses the holding pawls 14 outward. It also presses below these retaining pawls the latches 15 of the fall protection to the outside.

Diese Klinken sind jeweils zweiteilig. Die beiden Teile sind an ihren äußeren Enden über Bolzen gelagert und mittig über einen Bolzen, der in einem Langloch geführt ist, miteinander verbunden. Im ausgestellten Zustand, siehe die rechte Seite dieser Zeichnung, liegen sie in einer im Querschnitt doppelkonusförmigen Nut 72 des Haltekragens 73 formschlüssig an. Die obere Teilklinke ist dabei so geformt, siehe linker Teil der Figur 2, daß sie beim Einfahren des Sperrohres 19 nach außen gedrückt wird.These pawls are each in two parts. The two parts are on theirs outer ends supported by bolts and in the middle by a bolt in an elongated hole is performed, connected to each other. In the exhibited state, see the right side In this drawing, they lie in a groove 72 which is double-conical in cross section of the retaining collar 73 in a form-fitting manner. The upper part of the pawl is shaped in such a way that see the left part of Figure 2 that when retracting the locking tube 19 to the outside is pressed.

Oberhalb des Brennelementkopfes und teilweise im Eingriff mit diesem befindet sich das Befestigungsgestänge, das sich im wesentlichen aus dem äußeren Stützrohr 91, dem Halterohr 92 und dem Sperrohr 93 zusammensetzt.Above the fuel assembly head and partially in engagement with it is the fastening rod, which is essentially from the outer Support tube 91, the holding tube 92 and the locking tube 93 composed.

Dieses Rohrsystem durchsetzt den Spannbetonbehälter 21 und mündet anschließend in ein Gehäuse 94, das Einrichtungen zur gegenseitigen Verschiebung von Stützrohr 91 und Halterohr 92 enthält. Dieses Gehäuse 94 ist nur bei abgeschaltetem Reaktor zugänglich, wenn derselbe in seinem Inneren drucklos ist. Während des Betriebes ist dieses Gestänge bzw. das Gehäuse 94 durch eine druckfeste Kappe 90, die mit dem Druckbehälter gasdicht verschraubt ist, abgeschlossen.This pipe system penetrates the prestressed concrete container 21 and opens then in a housing 94, the means for mutual displacement of support tube 91 and holding tube 92 contains. This housing 94 is only switched off Reactor accessible when it is pressureless inside. During operation is this linkage or the housing 94 by a pressure-resistant cap 90, which with the pressure vessel is screwed gas-tight, completed.

Für das bessere Verständnis der Funktion dieses Haltemechanismus seien nun die Arbeitsabläufe für das Befestigen eines Brennelementes bzw. das Lösen desselben aus der Gitterplatte 7 beschrieben. Die linke Seite der Figur 2 zeigt dabei die Stellung der Befestigungsorgane vor dem Schließen des Haltemechanismus, die rechte Seite zeigt die Lage der Befestigungselemente beim fest in der Gitterplatte 7 gehalterten und eingespannten Brennelement 10.For a better understanding of the function of this holding mechanism now the workflows for attaching a fuel assembly or loosening it from the grid plate 7 described. The left side of Figure 2 shows the Position of the fastening organs before closing the holding mechanism, the right one Page shows the position of the fastening elements when firmly held in the grid plate 7 and clamped fuel assembly 10.

Vor dem Einsatz eines Brennelementes befindet sich das Befestigungsgestänge in der in der linken Seite der Figur 2 gezeigten Lage. Das Stützrohr 91 wird dabei durch Anheben des Gehäuses 94 um etwa 1 bis 2 mm gegenüber seiner Soll-Stellung, siehe rechte Figurseite, angehoben. Das Halterohr 92 ist gegen den Druck der Feder 95 mit Hilfe der Druckplatte 96 gegenüber der in der rechten Figurenhälfte gezeigten Halterungsstellung etwa um 10 bis 15 mm nach unten geschoben. Dies kann über den Verstellmechanismus 97, eine Bewegungsmutter, durch Drehen des Gehäuses 54 über den Zahnkranz 98 erreicht werden. Es könnte jedoch auch z.B. ein pneumatischer Verstellmechanismus für diese Aufgabe vorgesehen werden. Das Sperrohr 93 befindet sich mit seinem unteren Ende noch oberhalb der Halteklinke 14. Nach dem Einfahren des Brennelementes 10 in die Bohrung der Gitterplatte 7 mit Hilfe der Lademaschine ergibt sich die in der linken Figurenhälfte dargestellte gegenseitige Zuordnung der beschriebenen Teile. Für den Verschlußvorgang wird nun das Sperrohr 93 eingefahren und drückt die Halteklinken 14 nach außen. Desgleichen die Klinken 15 der Absturzsicherung, die damit die Nut 72 am Haltekragen 73 der Gitterplatte formschlüssig ausfüllen. Alsdann wird durch Drehen des Gehäuses 54 die Druckplatte nach oben in die in der rechten Figurenhälfte gezeigte Stellung gefahren. Die Feder 95 zieht dadurch das Halterohr 52 nach oben bis die Vorsprünge 141 an der Klinke 14 und 921 am Halterohr 92 miteinander in Eingriff kommen. Durch ein leichtes Absenken des Gehäuses 54 um etwa 2 bis 3 mmdrUckt die Feder 95 das äußere Stützrohr 91 in den Zwischenraum zwischen der Verlängerung 13 des Brennelementkopfes und des zentralen Haltekragens 73 hinein. Letzterer hatte eine konische Innenfläche, außerdem ist das untere Ende des Stützrohres 91 ebenfalls konisch verjüngt und mit einigen Längsschlitzen versehen. Es wirkt auf diese Weise wie eine Spannzange und hält dadurch das Kopfstück 13 des Brennelementes in selbsthemmender Weise fest. Es wird außerdem durch die Feder 95 im Gehäuse 94 in dieser Spannstellung gehalten.The fastening rods are located in front of a fuel assembly in the position shown on the left-hand side of FIG. The support tube 91 is thereby by lifting the housing 94 by about 1 to 2 mm compared to its target position, see right side of the figure, raised. The holding tube 92 is against the pressure of the spring 95 with the help of the pressure plate 96 opposite that shown in the right half of the figure Bracket position pushed down about 10 to 15 mm. This can be done via the Adjustment mechanism 97, a movement nut, by rotating the housing 54 over the ring gear 98 can be reached. However, a pneumatic adjustment mechanism could also be used, for example for this task. The locking tube 93 is located with its lower End still above the retaining pawl 14. After the Retraction of the fuel assembly 10 in the bore of the grid plate 7 with the help of the loading machine results in the in the left half of the figure shown mutual assignment of the described Parts. For the locking process, the locking tube 93 is now retracted and pushes the holding pawls 14 to the outside. Likewise the latches 15 of the fall protection, which thus fill the groove 72 on the retaining collar 73 of the grid plate in a form-fitting manner. Then, by rotating the housing 54, the pressure plate is moved upward into the position shown on the right half of the figure. The spring 95 thereby pulls the Holding tube 52 upwards until the projections 141 on the pawl 14 and 921 on the holding tube 92 come into engagement with each other. By slightly lowering the housing 54 to The spring 95 presses the outer support tube 91 into the space between about 2 to 3 mm the extension 13 of the fuel assembly head and the central retaining collar 73 into it. The latter had a conical inner surface, and there is also the lower end of the support tube 91 also tapered conically and provided with some longitudinal slots. It works in this way like a collet and thereby holds the head piece 13 of the fuel assembly firmly in a self-locking manner. It is also supported by the spring 95 in the housing 94 held in this clamping position.

Auf diese Weise ist das Brennelement bzw. der Kopf desselben durch den unteren Konus 12/71 und das untere Ende des Stützrohres fest eingespannt. Es ist in dieser Lage zusätzlich gehaltert durch die beiden Klinkensysteme 14 und 15.In this way, the fuel assembly or the head of the same is through the lower cone 12/71 and the lower end of the support tube firmly clamped. It is additionally held in this position by the two latch systems 14 and 15.

Für das Lösen dieser Verbindung wird zunächst das Halterohr 92 etwas nach unten gefahren, so daß die Klinkenflächen 141 und 921 sich nicht mehr berühren. Alsdann wird das Sperrohr 93 nach oben gezogen. Dies ist aber nicht möglich, solange das an der Gitterplatte hängende Brennelement 10 noch nicht von der darunter befindlichen Lademaschine gefaßt und unterstützt wird. In diesem Falle, also wenn sich die Lademaschine noch nicht in ihrer Soll-Position befindet und auch bei abgehobenem Stützrohr 91 - Spannzangenwirkung hört auf - sowie abgesenkten Halterohr 92, drücken sich durch das Gewicht des Brennelementes die Klinken der Absturzsicherung 15 so fest gegen das zentrale Sperrohr 93, daß ein Zurückziehen desselben unmöglich wäre. Erst wenn die Lademaschine das Brennelement gefaßt hat und gegen den Konus der Gitterplatte 7 andrückt, ist das Befestigungssystem spannungsfrei, so daß das Sperrohr 93 zurückgezogen werden kann und sich die in der linken Figurhälfte dargestellte Lage der Teile des Befestigungsmechanismus ergibt. Alsdann kann die Lademaschine zurückfahren und das Brennelement widerstandslos aus seiner Halterung mitnehmen. An dieser Stelle sei noch darauf hingewiesen, daß das Sperrohr 93 selbstverständlich auch als Vollstange ausgeführt sein könnte.To release this connection, the holding tube 92 is initially something moved down so that the pawl surfaces 141 and 921 no longer touch. Then the locking tube 93 is pulled up. But this is not the case possible as long as the fuel assembly 10 hanging on the grid plate has not yet been removed from the underlying loading machine is grasped and supported. In this case, So if the loading machine is not yet in its target position and also when the support tube 91 is lifted - the collet action ceases - and the support tube is lowered 92, the weight of the fuel assembly pushes the latches of the fall arrest system 15 so tightly against the central locking tube 93 that it is impossible to withdraw it were. Only when the loading machine has grasped the fuel assembly and against the cone the grid plate 7 presses, the fastening system is tension-free, so that the Lock tube 93 can be withdrawn and that shown in the left half of the figure Location of the parts of the fastening mechanism results. Then the loading machine can move back and take the fuel assembly out of its holder without resistance. At this point it should be pointed out that the locking tube 93 of course could also be designed as a solid bar.

Im vorliegenden Falle dagegen jedoch ist es bewußt als Rohr ausgeführt, damit ein Rohr 19 für Instrumentierungen im Brennelement 10 von außerhalb des Reaktordruckbehälters eingeführt werden kann.In the present case, however, it is deliberately designed as a tube, thus a tube 19 for instrumentation in the fuel assembly 10 from outside the reactor pressure vessel can be introduced.

Aus dieser Beschreibung eines Ausführungsbeispieles ergibt sich, daß für die Betätigung der Klinken nur axiale Stellbewegungen mit verhältnismäßig geringen Hüben notwendig sind. Durch die großen Querschnitte dieses Befestigungsgestänges können sehr große Kräfte übertragen werden, was besonders dann vorteilhaft ist, wenn im Reaktorbetrieb z.B. ein Selbstverschweißen an den Klinken eingetreten sein sollte. Wie beschrieben, ist auch ein Lösen des Befestigungsmechanismus beim Nichtfunktionieren der programmierten Zusammenarbeit zwischen Lademaschine und Arretiermaschine unmöglich.From this description of an embodiment it follows that for the actuation of the pawls only axial adjusting movements with relatively small Strokes are necessary. Due to the large cross-sections of this fastening rod, you can very large forces are transmitted, which is particularly advantageous when im Reactor operation, e.g. self-welding on the latches should have occurred. As described, there is also a loosening of the fastening mechanism when it does not work The programmed cooperation between the loading machine and the locking machine is impossible.

Die Funktion der Klinken 15 als Absturzsicherung tritt dann ein, wenn während des Reaktorbetriebes ein Bruch im Befestigungsgestänge oder einzelnen Teilen davon eintreten sollte. Es wird dann immer noch wenigstens ein Teil des Sperrohres 19 in der Verriegelungsstellung der Klinken 15 verbleiben und somit ein Abstürzen des gehalterten Brennelementes mit Sicherheit verhindern. Wichtig für diese Funktion ist die bereits erwähnte formschlüssige Anlage der Klinken 15 in der Nut 72 des Haltekragens 73. Auch eine leichte Beschädigung dieser Klinken durch Schweißstellen, wie sie bei der Verwendung von Helium als Kühlgas bei den infrage kommenden hohen Temperaturen möglich sind, setzen ihre Funktionsfähigkeit nicht herab. Derartige Schweißstellen können dabei leicht durch eine unschädliche Gewaltanwendung durch das Ziehen beim Brennelementwechsel usw. gelöst werden. Dies gilt in ähnlicher Weise auch für die Halteklinken 14, deren gelenkfreie Lagerung eine zusätzliche Sicherung in dieser Beziehung bedeutet.The function of the pawls 15 as fall protection occurs when A break in the fastening rods or individual parts during reactor operation of which should occur. It will then still be at least part of the locking tube 19 remain in the locking position of the pawls 15 and thus a crash prevent the held fuel assembly with certainty. Important for this function is the already mentioned form-fitting system of the pawls 15 in the groove 72 of the Retaining collar 73. Slight damage to these pawls from welds, as is the case with the use of helium as a cooling gas in the case of the high in question Temperatures are possible, do not reduce their functionality. Such Welding points can easily through a harmless use of force the pulling when changing the fuel element etc. can be solved. This is true in a similar way also for the retaining pawls 14, the hinge-free storage of which is an additional safeguard in this respect means.

Die bereits mehrfach erwähnte Arretiermaschine ist in der Figur nicht näher dargestellt. Wie aus der Funktionsbeschreibung entnehmbar, hat diese nur eine Hubbewegung des Gehäuses 94 vorzunehmen bzw. eine Drehung desselben über den Zahnkranz 98, um damit die Verstellmutter im Inneren höher oder tiefer zu schrauben. Der letzte Vorgang könnte selbstverständlich auch pneumatisch vorgenommen werden, wobei dann selbstverständlich eine Drehbewegung des Gehäuses 94 entfallen würde. Die Druckplatte 96 würde dann ihre Vertikalbewegung mit Hilfe des Kolbens eines Hydraulikzylinders erhalten.The locking machine already mentioned several times is not in the figure shown in more detail. As can be seen from the functional description, this has only one Make lifting movement of the housing 94 or a rotation of the same over the ring gear 98, in order to use it to screw the adjusting nut higher or lower inside. The last The process could of course also be carried out pneumatically, in which case of course, a rotary movement of the housing 94 would be omitted. The pressure plate 96 would then move vertically with the aid of the piston of a hydraulic cylinder obtain.

Ergänzend sei noch darauf hingewiesen, daß selbstverständlich jedes Brennelement ein eigenes Befestigungsgestänge besitzt, das stets innerhalb der Kernreaktoranlage verbleibt, daß aber für die Anlage nur eine Lademaschine und eine Arretiermaschine benötigt werden.In addition, it should be pointed out that of course each Fuel element has its own fastening rod, which is always within the nuclear reactor system remains, but that only a loading machine and a locking machine for the system are needed.

6 Patentansprüche 2 Figuren6 claims 2 figures

Claims

Claims r holding mechanism for an upper tie plate of a gas-cooled fast nuclear reactor hanging inside a pressure vessel arranged fuel assemblies from one located below the reactor core Loading machine can be used or removed from this, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the fuel assembly (10) on the underside of the Grid plate (7) centered over mutual conical surfaces (12/71) and on top the same by a collet (91) guided in a cone (73) in the axial direction precisely clamped and held in this position remotely releasable by on the head of the fuel assembly (13) radially arranged retaining pawls (14) as well as by äls fall protection provided additional pawls (15), both of which are longitudinally displaceable from a central Locking tube (93) in a form-fitting and non-positive connection with the grid plate (7) and an upper fastening rod (92/93) with the help of an outside of the Reactor pressure vessel (21) can be brought from above attachable locking machine.

2. Holding mechanism according to claim 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the fastening rod consists of an outer, opposite the fuel assembly acting as a collet chuck and a support tube (91) guided in it with the holding pawls (14) engageable holding tube (92), both of which a compression spring system (95) can be axially tensioned against one another.

3. Holding mechanism according to claim 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the compression spring system (95) is housed in a housing (94) is displaceable from a stop on the support tube (91) in the direction of the fuel assembly is and devices (97/96) for setting the spring tension or for limiting the spring travel contains.

4. Holding mechanism according to claim 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the device for setting the spring tension or limitation the spring travel from a movement nut or equivalent element axially adjustable pressure plate (96) and insertion elements for the adjustment movement on the housing (94), such as a ring gear (98).

5. Holding mechanism according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the retaining pawls (14) are joint-free and cannot be lost accordingly shaped, at least two-part for assembly, recesses of the fuel assembly head are mounted radially limited pivotable and at their free, upwardly projecting End are provided with an outwardly directed projection (141), which with the help of the locking tube (93) with an inwardly directed collar (921) at the lower end of the holding tube (92) can be brought into engagement.

6. Holding mechanism according to claim 1, since d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the additional pawls (15) serving as fall protection are in two parts are constructed such that the two outer ends of the two in the axial direction arranged latch parts mounted on bolts in slots of the fuel assembly head (13) are as well as at their interlocking ends via a guided in an elongated hole Bolts are connected and the upper pawl part has an inwardly protruding projection for issuing the pawls through the locking tube (93).