DE3122099C2 - Greifer zum Transport von Brennelementen - Google Patents

Abstract

Zum Transport von Brennelementen von Kernreaktoren verwendet man Greifer, die mit Hilfe von mindestens zwei parallel angeordneten Führungsstiften (17) an den zu transportierenden Brennelementen zentriert werden, damit diese mit mindestens zwei Greiferklauen (15) gefaßt werden können, die mit einer Zugstange (60) quer zur Längsrichtung der Führungsstifte bewegbar sind. Zur Anpassung solcher Greifer an unterschiedlichen Brennelementquerschnitten ist vorgesehen, daß die Führungsstifte (17) in einer quer zur Längsrichtung liegenden Ebene verstellbar angeordnet und mit einer weiteren Zugstange (20) gekuppelt sind, die zwischen den Führungsstiften (17) verläuft, daß die weitere Zugstange (20) mit dem freien Ende von zwei einarmigen Hebeln (29) zu einem Kniegelenk (39) verbunden ist, und daß an dem freien Ende die Greiferklauen (15) angebracht sind. Die Erfindung kommt insbesondere für Entsorgungseinrichtungen in Frage, in denen Brennelemente aus verschiedenen Kernreaktoren transportiert werden müssen.

Description

dadurch gekennzeichnet,

— daß die Führungsstifte (17) in einer quer zu ihrer Längsrichtung liegenden Ebene verstellbar angeordnet und über Hebelpaare (50,51) mit einer zwischen den Führungsstiften (17) verlaufenden Zugstacje (20) gekuppelt sind, so daß eine Bewegung der Zugstange in Längsrichtung eine Bewegung der Führungsstifte in Querrichtung bewirkt, und

— daß jeder Greiferklaue (15) zugeordnet ein mit einem Ende am Rahmen (2) gelenkig angebrachter Hebel (29) und ein weiterer mit einem Ende gelenkig an der Ztfgstange (20) angebrachter Hebel (36) jeweils als einarmige Hebel ausgebildet und mit ihren freien Enden zu einem Gelenk verbunden sind, »vobei an den freien Ende" auch die Greiferklaue (15) angebracht ist.

2. Greifer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsstifte (17):; dem Rahmen (2) in zwei Ebenen geführt sind, die quer zur Längsrichtung der Führungsstifte (17) mit Abstand voneinander liegen, und daß in der einen Ebene des Rahmens (2) die einarmigen Hebel (29) angebracht sind, während deren freien Enden im Bereich der anderen Ebene liegen.

3. Greifer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (2) einen quadratischen Querschnitt hat, daß die Führungsstifte (17) in zwei diagonal gegenüberliegenden Ecken des Rahmens sitzen und daß die einarmigen Hebel (29) in der Mitte von zwei gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind.

4. Greifer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugstange (20) durch die Mitte des quadratischen Querschnitts verläuft.

5. Greifer nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Rahmen (2) Betätigungsstangen (60) zur Betätigung der Greiferklauen (15) geführt sind.

Die Erfindung betrifft einen Greifer zum Transport von Brennelementen von Kernreaktoren mit einem Rahmen, mil mindestens zwei parallel angeordneten Führungsstiften und mit mindestens zwei Grcifcrklaucn, die mit einer Bctätigungssiangc quer /ur I .iintfsrichtung der Führungsstifte bewegbar sind.

Ein solcher Greifer ist zum Beispiel bei dem Ladegerät vorgesehen, das in der deutschen Patentschrift 64176 beschrieben wird. Die Führungssicftc sitzen dabei an der Außenseite des Grciferqucrichnittes. Die Greiferklauen sind als zweiarmige Hebel ausgebildet, so daß die am einen Hebelende vorgesehenen Haken in und außer Eingriff mit Vorsprüngen des Brennelementes geschwenkt werden können.

Die Greiferklauen sind demnach nur für die Greifbewegung bewegbar angeordnet Die Führungsstifte sind fest ausgebildet, damit eine möglichst genaue Zentrierung erreicht wird, die für die Sicherheit der Brennelementbewegung als vorteilhaft angesehen wird. D?mit ist ίο der bekannte Greifer nur für einen bestimmten Brennelementquerschnitt mit stets gleichen Abmessungen festgelegt. Dies bedeutet, daß in Anlagen, in denen Brennelemente mit verschiedenen Querschnitten zu transportieren sind, für jeden Brennelementquerschnitt e»n besonderer Greifer der oben genannten Art benötigt wird. Dies kompliziert den Brennelementtransport, so daß die Aufgabe der Erfindung darin besteht, eine Anpassungsmöglichkeit des Greifers an unterschiedlichen Brennelementquerschnitten herzustellen. Solche anpaßbaren Greifer können insbesondere in Entsorgungseinrichtungen für Kernreaktoren, in denen die Brennelemente von verschiedenen Kernreaktoren zusammenkommen, ohne Auswechselung eingesetzt werden.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß die Führungsstifte in einer quer zu ihrer Längsrichtung liegenden Ebene verstellbar angeordnet und über Hebelpaare mit einer zwischen den Führungsstiften verlaufenden Zugstange gekuppelt sind, so daß eine Bewegung der Zugstange in Längsrichtung eine Bewegung der Führungsstifte in Querrichtung bewirkt, und daß jeder Greiferklaue zugeordnet ein mit einem Ende am Rahmen gelenkig angebrachter Hebel und ein weiterer mit einem Ende gelenkig an der Zugstange angebrachter Hsbel jeweils als einarmige Hebel ausgebildet und mit ihren freien Enden zu einem Gelenk verbunden sind, wobei an den freien Enden auch die Greiferklaue angebracht ist. Hier sind also die Führungsstifte nicht mehr starr, sondern zur Anpassung verstellbar angeordnet. Das gleiche gilt für die Befestigung der Greiferklauen, die damit nicht nur für die Greifbewegung selbst bewegt werden können, sondern auch in die dem Brennelemenlquerschnitt zugeordnete Lage, in der die Eingriffsbewegung erfolgen soll. Die Verstellmöglichkeit für Führungsstifte und Greiferklauen ist dabei natürlich nicht beliebig groß. Jedoch ist die Erfindung für Brennelemente geeignet, deren Querschnitlsabmessungen bis etwa 25% voneinander abweichen.

Die Führungsstifte sind vorteilhaft in dem Rahmen in Kr zwei Ebenen geführt, die quer zur Längsrichtung der Führungsstifte mit Abstand voneinander liegen, und es sind in der einen Ebene des Rahmens die einarmigen Hebel angebracht, während deren freien Enden im Bereich der anderen Ebene liegen. Daraus ergibt sich ein Gestel' das bei geringem Gewicht relativ stabil ist, wie die spätere Beschreibung eines Ausführungsbeispiels noch näher zeigt.

Eine günstige Ausgestaltung besteht darin, daß der Rahmen einen quadratischen Querschnitt hat, daß die bo Führungsstifte in zwei diagonal gegenüberliegenden Ecken dss Rahmens sitzen und daß die einarmigen Hebel in der Miitc von zwei gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind. Damit ergibt sich eine Anpassung an den bei Druckwasserreaktoren üblichen quadratischen h5 Brennelemcntquerschnitt. Die Zugstange verläuft vorteilhaft durch die Mute des quadratischen Querschnittes. Bctätigungsslangcn zur Betätigung der Greiferklauen, die vorteilhaft ebenfalls in dem Rahmen geführt sind.

tonnen dann neben der in der Mitte liegenden Zugstange verlaufen.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird anhand der F i g. 1 bis 5 ein Ausführungsbeispiel beschrieben. Damit ist ein Greifer zum Transport von Brennelementen von Druckwasserreaktoren gemeint, wie sie zum Beispiel in dem Buch »VGB-Kernkraftwerks-Seminar 1970«, Seiten 36 und 37 dargestellt sind. Von dem Greifer ist aber nur der für die Erfindung wesentliche Teil gezeichnet, und zwar in Fig. 1 in einer Seitenansicht zum Teil im Schnitt, in Fig.2 in einem Querschnitt, während die F i g. 3,4 und 5 Einzelheiten der erfindungsgemäßen Ausbildung erkennen lassen. Dabei sind die Schnittlinien der Figuren an ihren Enden im Bereich der die Blickrichtung andeutenden Pfeile mit 1 und V bezeichnet. Die Buchstaben a. b, c bezeichnen drei verschiedene Stellungen, die für mehrere Teile an verschiedenen Steilen angedeutet sind.

Der Greifer 1 umfaßt einen Rahmen 2, zu dem zwei in der äußeren Kontur weitgehend quadratische Platten 3 und 4 gehören, die in zwei Ebenen mit einem Abstand A voneinander angeordnet sind, der mindestens -;o groß wie die Kantenlänge des quadratischen Querschnittes der Platten ist Die beiden Platten 3 und 4 sind durch vier Bolzen 6 miteinander verbunden, die mit einem an ihrer Unterseite vorgesehenen Gewinde 7 in Gewindebohrungen der Platte 4 eingeschraubt sind, während die Platte 3 auf einem Bund 8 abgestützt ist und dort mit einer Mutter 9 festgelegt ist, die auf einem Gewindezapfen 10 am Oberende der Bolzen 6 aufgeschraubt ist.

Die Platten 3 und 4 besitzen in der Mitte des quadratischen Querschnittes vier Einschnitte 12 zur Aufnahme von Greiferklauen 15, von denen mindestens zwei auf gegenüberliegenden Seiten vorgesehen sind.

In zwei diagonal gegenüberliegenden Eckenbereichen sind zwei weitere Einschnitte 16 vorgesehen. In diesen Einschnitten sind Führungsstifte 17 verstellbar angeordnet.

Die Verstellung der Führungsstifte 17 erfolgt, wie die Fig. 1 zeigt,-..wischen der mit ausgezogenen Linien dargestellten Position a bis zur Position b, c. Ebenso werden die Greiferklauen 15 so verstellt, daß sie für Brennelemente geeignet sind, deren Greifkanten 19 zwischen 148 und 182,5 mm voneinander entfernt sind.

Die zugehörige Verstellung wird mil einer Zugstange 20 vorgenommen, oie in der Mitte .!^quadratischen Querschnittes des Rahmens 2 angeordnet ist. Dort ist, wie die F i g. 1 zeigt, eine F'ihrungshülse 21 angeordnet, in der die Zugstange 20 mit einer Verlängerung 22 in ihrer Längsrichtung verschiebbar geführt ist. Die Verlängerung 22 wird mit einem Bolzen 23 angekoppelt, der durch Bohrungen 24 bei der Montage eingeführt werden kann.

An der Zugstange 20 sind oberhalb des Rahmens vier Augen 25 unter 90° gegeneinander versetzt angeordnet. Mit diesen sind über Laschen 27 Aufhänger für die Greiferklauen 15 gekoppelt, wobei die Greiferklauen außerdem über einarmige Hebel 29 mit Augen 30 der oberen Platte 3 gekoppelt sind. Der zur Kopplung vorgesehene Bolzen ist mit 31 bezeichnet.

Innerhalb des Rahmens 2 sind an der Verlängerung der Zugstange 20 Vorsprünge 35 angebracht. Dort sind gabelförmige Hebel 36 angebracht, mit denen Gelcnkbolzen 37 der Greiferklauen zu verstellen sind, die die Befestigung der Greiferklauen bilden. Die Gclenkbolzen 37 durchsetzen, wie die F i g. 2 zeigt, die beiden Schenkel 38 des in diesen Bereich U-förmigen Querschnittes des Aufhängers 28 und die beiden Enden des gabelförmigen Hebels 36. Damit entsteht ein Kniegelenk 39 zwischen der Zugstange 20 und den Hebeln 36, deren freie Enden wiederum die freien Enden der einarmigen Hebel 29 anlenken.

Auf den Vorsprüngen 35 ist eine Druckfeder 41 abgestützt, die über einen Ring 42 eine Hülse 43 trägt, die auf der Verlängerung 22 der Zugstange 20 sitzt. In einer Bohrung 45 der Verlängerung 22 sitzt ein Bolzen 46, der die Kopplung zwischen der Zugstange 20 und zwei Hebeipaaren 50 und 51 vermittelt, mit denen die Zugstange 20 und die Führungsstifte 17 miteinander gekoppelt sind. Die symmetrisch angeordneten Hebelpaare 50,51 sind mit Bolzen 55 in Löchern 56 der Führungsstifte 17 so gekoppelt, daß eine Bewegung der Zugstange 20 in Längsrichtung des vertikal bewegbaren Greifers, die in der F i g. 1 durch die gestrichelt angedeuteten Positionen a, b und cdes unteren Endes 58 der Verlängerung 22 der Zugstange angedeutet ist, zu der entsprechenden Verstellung von konischer Spitze 59 der Führungsstifte 17 führt, die Cn der Figur ebenfalls mit a, b und c angedeutet ist. Gleichzeitig führt die Bewe^>iig der Zugstange 20 zu einer Verstellung der Gelenkb tlzen 37 der Greiferklauen in die korrespondierenden Positionen a, b und c.

In jedem Aufhänger 28 ist eine Betätigungsstange 60 geführt, f^e dienen zur Betätigung der Greiferklauen 15, die für die Schwenkbewegung beim Fassen eines Brennelements ausgeübt wird. Die Schwenkbewegung wird mit Hilfe eines Gleitsteines 61 gesichert, der am unteren Ende der Betätigungsstange 60 im U-föimigen Bereich der Schenkel 38 der Aufhänger 28 bewegt wird.

Die beim Ausführungsbeispiel genau ersichtlichen geometrischen und konstruktiven Verhältnisse gewährleisten, daß der Abstand X der Führungsstifte 17 voneinander, der Abstand Y der Aufhängung der Greiferklauen 15 voneinander und die mit Z bezeichnete Breitenabmessung der äußeren Kontur des Greifers durch eine einzige Bewegung der Zugstange 20 stufenlos verstellt werden können, so daß die Abmessungen dem jeweilig zu handhabenden Brennelement angepaßt sind. Dur^h geeignete Mittel, zum Beispiel durch Rasten oder Riegel, kann man auch dafür sorgen, daß die Verstellung auf bestimmte Positionen in Übereinstimmung mit bestimmten Brennelementabmessungcn festgelegt ist. Beim Ausführungsbeispie! sind drei Stellungen a, b und c hervorgehoben.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Greifer zum Transport von Brennelementen von Kernreaktoren

— mit einem Rahmen,

— mit mindestens zwei parallel angeordneten Führungsstiften und

— mit mindestens zwei Greiferklauen, die mit einer Betätigungsstange quer zur Längsrichtung der Führungsstifte bewegbar sind,