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Aufhängung für Deckensteine
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aufhängung für Deckensteine
nach dem Oberbegriff des 1. Anspruchs, insbesondere für die Steine, die zu einer
Reflektordecke in einem Hochtemperatur-Kernreaktor zusammengesetzt sind.
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Derartige Reflektordecken sind bekannt, z. B. aus der DE-OS 27 32
741. Sie sind aus Graphitsteinen aufgebaut, die in einer Vielzahl von nebeneinanderliegenden
Feldern und in mehreren Lagen übereinander zusammengesetzt werden. Die Decke reflektiert
Neutronen zurück in die Spaltzone und schützt darüberhinaus den eigentlichen Reaktorbehälter
auch vor der Hitzestrahlung, die von der Spaltzone ausgeht. Da Graphit nur in geringem
Maße auf Zug beansprucht werden kann, werden die Steine mit Hilfe von Stahlankern
an der Decke des Reaktorbehälters aufgehängt, wobei die Zuganker im inneren der
Steine geführt werden, um sie vor der Hitzestrahlung
zu schützen.
Da es sich nicht ausschließen läßt, daß einzelne Deckensteine der'untersten Lage
durch Hitze-und Neutronenstrahlung zerstört werden, wird gefordert daß zumindest
die Steine der beiden untersten Lagen jeweils unabhängig voneinander aufgehängt
werden, um in einem solchen Falle oder bei Versagen eines Zugankers das Entstehen
eines durch die gesamte Reflektordecke hindurchreichenden Lochs zu verhindern. Eine
besonders platzsparende Anordnung der Anker, die auch das Problem der für sie erforderlichen
Kühlung vereinfacht, besteht darin, den Zuganker für einen Stein einer oberen Lage
teleskopartig über den-Anker für den nächstunteren Stein zu schieben.
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Bei Gelegenheit von Inspektions- und Wartungsarbeiten am Kernreaktor
muß auch die Reflektordecke auf Unversehrtheit überprüft werden. Eine Inspektion
der Decke von unten läßt sich auch mit fernbedienten Geräten wegen der hohen dort
herrschenden Strahlenbelastung kaum durchführen, vielmehr kann diese praktisch nur
von dem Raum oberhalb des thermischen Deckenschildes erfolgen durch den die Zuganker
hindurchragen. Die Unversehrtheit der Anker und der an ihnen hängenden Deckensteine
läßt sich kontrollieren, indem jeder Anker einzeln angehoben und gewogen wird. Dieses
Verfahren ist jedoch wegen der damit verbundenen Notwendigkeit, die Zuganker von
ihrer Befestigung zu lösen und nach erfolgter Prüfung erneut mit derselben zu verbinden,
sehr umständlich.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung, um schlecht
zugängliche Gestänge und die an ihnen hängenden Lasten auf Vollständigkeit zu prüfen,
wobei die Anzeige einer etwaigen Beschädigung durch möglichst einfache, vorzugsweise
optische Mittel erfolgt
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Aufhängung
mit den im 1. Anspruch aufgeführten Merkmalen vorgeschlagen.
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Die Stärke der dort vorgeschlagenen Feder ist so bemessen, daß sie
bei nennenswerter Verringerung der am Anker hängenden Last (sei es, dals dieser
selbst gebrochen und die an ihm hängende Last abgestürzt ist, sei es, daß der Anker
selbst zwar unversehrt, die an ihm hängende Last jedoch stückweise verlorengegangen
ist), das obere Ende des Zugankers höher über die gewählte Basis (im angesprochenen
Beispiel des Hochtemperatur-Kernreaktors z. B. über den thermischen Deckenschild)hinaushebt.
Das obere Ende des Zugankers kann ohne weiteres so gestaltet bzw. gekennzeichnet
sein, daß bei seiner Betrachtung unmittelbar erkennbar ist, ob und gegebenenfalls
wie weit die Feder entspannt wurde.
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Die im Anspruch 2 vorgeschlagene Ausgestaltung der Erfindung gestattet
eine platzsparende Anordnung der Befestigung für mehrere übereinander geschichtete,
aber unabhängig voneinander gehaltene Lagen von Deckensteinen. Wie weiter unten
im Rahmen der Zeichnungsbeschreibung näher ausgeführt, lassen sich durch Beobachtung
der relativen Lage der für jeden Zuganker vorgesehenen Feder weitere Aufschlüsse
über den Zustand der Decke gewinnen.
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Bei der im Anspruch 3 vorgeschlagenen Ausgestaltung der Erfindung
ist der Fachmann in der Lage, aus einer Vielzahl ihm geläufiger Signaleinrichtungen
eine für die besonderen Umstände des Falles geeignete auszuwählen, durch die ein
Bruch in einem Zuganker nicht erst bei späterer Inspektion, sondern unmittelbar
nach dem Ereignis angezeigt werden kann.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt,
und zwar zeigt Figur 1 die erfindungsgemäße Aufhängung in unversehrtem Zustand,
Figur 2 dieselbe nach Eintreten eines ersten Schadensfalles und Figur 3 alternativ
dazu die Aufhängung nach Eintreten eines zweiten Schadens falles.
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Die Zeichnung zeigt eines einer Vielzahl gleicher, nebeneinander angeordneter
Flächenelemente, die zusammen die Reflektordecke eines Hochtemperatur-Kernreaktors
bilden. Jedes Flächenelement besteht aus einem unteren 1, einem mittleren 2 und
einem oberen 3 Graphitstein, die durch Abstandshalter 4 (die an die Steine angeformt
sein können) etwas voneinander getrennt sind. In den unteren und mittleren Stein
1,2 ist durch je einen horizontalen Kanal 5 (dessen Öffnung bei fertig montierter
Decke durch die entsprechenden Steine eines benachbarten Flächenelementes verschlossen
sind) ein Haltebolzen 6 etwa in die Mitte des Steines geschoben. Die Haltebolzen
6 sind quer zu ihrer Längsachse mit je einer Gewindebohrung versehen, in die von
oben her ein innerer Zuganker 7 bzw. ein äußerer Zuganker 8 eingeschraubt sind.
Der untere Deckenstein 1 wird somit durch den inneren Anker 7 getragen und der mittlere
Stein 2 durch den teleskopisch über den inneren Zuganker geschobenen äußeren Zuganker
8; der obere Deckenstein 3 stützt sich auf dem mittleren Deckenstein 2 ab. Beide
Zug* anker ragen durch eine entsprechende Öffnung über einen thermischen Deckenschild
9 hinaus, der zugleich
der Lastabtragung dient. Die an ihren oberen
Enden mit Druckplatten 10 bzw. 11 versehenen Zuganker 7 bzw. 8 stützen sich über
je eine Feder 12 bzw, 13 auf der Basis 9 ab. Um die Beobachtung des Zustandes der
Aufhängung zu erleichtern, sind die Zuganker 7 bzw. 8 mit nach oben überstehenden
Markierungsstiften 14 bzw 15 versehen. Ihre Länge ist so bemessen, daß sie bei ordnungsgemäßem
Zustand der Aufhängung in gleicher Höhe liegen. Zur Begrenzung des Weges der Feder
12 ist ein Anschlag 16 vorhanden.
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In der Figur 2 ist der Zustand dargestellt, nachdem der innere Anker
7 gebrochen und der an ihm hängende untere Deckenstein 1 abgestürzt ist. Durch den
Lastverlust kann sich die Feder 12 so weit ausdehnen, daß die Druckplatte 10 an
dem Anschlag 16 zum Anliegen kommt. Da die Belastung der Feder 13 unverändert geblieben
ist, ragen nunmehr die Markierungsstifte 14 erheblich über die Markierungsstifte
15 hinaus, was einem Beobachter einen unmittelbaren Hinweis auf den Bruch des inneren
Ankers 7 gibt. Darüberhinaus kann durch den steigenden Markierungsstift 14 ein erster
Schalter 17 betätigt werden, durch den ein hier nicht näher beschriebener, Alarmeinrichtungen
19 enthaltender Stromkreis geschlossen wird. Ein zweiter Schalter 18 dagegen bleibt
offen.
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In der Figur 3 wiederum ist der Zustand dargestellt, der sich nach
einem Bruch des äußeren Zugankers 8 einstellt. Der mittlere und obere Deckenstein
2, 3 stützen sich auf dem unteren Deckenstein 1 ab; die gesamte Last hängt nunmehr
am inneren Zuganker 7 so daß die Feder 12 stärker gespannt wird und der Markierungsstift
14 tiefer sinkt. Dagegen hat sich nunmehr die Feder 13 entspannt, bis die Druckplatte
10
den Federweg begrenzt. Die Markierungsstifte 15 ragen nunmehr
merklich über die Markierungsstifte 14 hinaus, was ebenfalls unmittelbar optisch
wahrnehmbar ist.
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Darüberhinaus ist der zweite Schalter 18 betätigt worden, durch den
ein zweiter, ebenfalls Alarmeinrichtungen 20 enthaltender Stromkreis geschlossen
wurde. Der erste Schalter 17 blieb dagegen offen