DE3128084C2 - Fernbetätigbare Vorrichtung zum Entfernen und Einbauen einer Schraubenfeder - Google Patents

Abstract

Das fernbetätigbare Federhandhabungswerkzeug (10) dient zum sicheren Entfernen der Schraubenfedern (23) von den Endstopfenschäften (19) von Kernbrennstäben (22) und zum Wiederaufsetzen auf dieselben, während die Brennstäbe unterhalb des Spiegels eines Wasserbeckens (46) gehalten werden, um die Werkzeugbedienungsperson (44) vor Strahlung abzuschirmen.

Description

ίο Die Erfindung betrifft eine fernbetätigbare Vorrichtung zum Entfernen und Einbauen einer Schraubenfeder auf dem Schaft eines Endstopfens eines Kernbrennstabes, der zur Strahlungsabschirmung in einem Wasserbecken angeordnet ist

Ein typisches in der US-PS 34 31 170 beschriebenes Brennelement hat eine leicht entfernbare obere Verbindungsplatte. Die Verbindungsplatte eines bestrahlten Brennelementes kann daher mittels fernbetätigter Werkzeuge entfernt werden, während das Brennelement zur Strahlungsabschirmung in einem Wasserbecken bleibt Das Entferecn der oberen Verbindungsplatte schafft Zugang zu den einzelnen Brennstäben, wodurch ein oder mehrere Brennstäbe entfernt und ersetzt oder andere Reparaturen ausgeführt werden können.

Die Befestigung der Brennstäbe an der oberen Verbindungsplatte fet aufgrund von Schraubenfedern, die auf den langgestreckten, einen kleineren Durchmesser aufweisenden Schäften der oberen Endstopfen der Brennstäbe angeordnet sind, elastisch. Diese Anordnung gestattet die individuelle Längsausdehnung der Brennstäbe. Typischerweise hat die untere Endwindung der Schraubenfeder einen kleineren Durchmesser, damit eine Reibpassung auf dem Endstopfenschaft vorhanden ist. Das verhindert, daß die Federn abspringen, wenn die obere Verbindungsplatte entfernt wird, oder während der Handhabung eines Brennstabes herunterfallen.

Während der Reparatur oder dc's Wiederaufbaues eines Brennelements ist häufig das Entfernen und Ersetzen der Schraubenfedern der Brennstäbe notwendig. Übliche Federhandhabungswerkzeuge, wie beispielsweise L- oder U-förmige Haken, haben sich für diesen Zweck als unzulänglich erwiesen. Es ist schwierig, von der Ferne aus solche Werkzeuge an den Federn anzusetzen. Wenn das Entfernen der Feder von dem Schaft erfolgt, kann die Feder zu leicht von dem Werkzeug herunterfallen. (Unabsichtlich herabgefallene Federn können auf den Boden des Wasserbeckens oder,

5J was noch schlimmer ist, in das Brennelement gelangen, was dann beträchtliche Anstrengungen erfordert, um sie wiederzufinden.) Weiter sind übliche Federhandhabungswerkzeuge überhaupt nicht zum Aufbringen von Federn auf die Endstopfenschäfte geeignet. (Ein Federaustausch ist beispielsweise in dem Fall erwünscht, in welchem ein bestrahlter Brennstab, der ansonsten gewartet werden kann, sich über die Spezifikationen hinaus dauerhaft gelängt hat. Das Anbringen einer Feder, die kürzer ist als die Standardfeder, auf einem solchen Brennstab wird dessen weitere Verwendung gestatten, weil sie Raum schafft für eine thermisch verursachte Längung eines solchen Stabes.)

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der die Schraubenfeder aus eier Ferne ■ sicher gehalten und manipuliert werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Körper, welcher mit einem Federaufnahmehohl-

raum, der eine Öffnung zum Aufnehmen der Schraubenfeder hat, versehen ist und welcher an einer langen Stange befestigt ist, durch eine Federfesthaltevorrichtung zum Erfassen der Windungen der Schraubenfeder an der Öffnung des Hohlraumes und durch eine fernbetätigbare Lösevorrichtung zum Lösen der Festhaltevorrichtung.

Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung finden sich in den Unteransprücnen.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Es zeigt

Fig. ί eine Vorderansicht der Vorrichtung nach der Erfindung,

Fig.2 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach der Erfindung,

Fig.3 eine Längsschnittansicht nach der Linie 3-3 von F i g. 2, die das Erfassen einer Schraubenfeder aus dem Endstopfenschaft eines Brennstabes durch die Vorrichtung nach der Erfindung zeigt, und

F i g. 4 in einer perspektivischen Ansicht die Handhabung der Vorrichtung zum Entfernen und Einbauen von Federn auf den Brennstäben eines Brennelementes, das in einem Abschirmwasserbecken angeordnet ist.

Gemäß den Fig.) bis 3 hat ein Körper 11 (der beispielsweise aus einem geeigneten Metall, wie rostfreiem Stahl besteht) einer Vorrichtung 10 einen oberen Körperteil 12 größeren Durchmessers, der mit einem Hohlraum 13 zum Aufnehmen des Endes einer langen Stange 14 (beispielsweise einem Aluminiumrohr) }o versehen ist, an der die Vorrichtung 10 befestigt ist (beispielsweise mit Hilfe von Schrauben 16) und mit der die Vorrichtung 10 in einem Abschirmwasserbecken ferngehandhabt werden kann (vgl. F i g. 4).

Ein unterer Körperteil 17 der Vorrichtung 10 ist mit ^ einem Hohlraum 18 versehen, der so bemessen ist, daß er einen Schaft 19 (Fig.3) eines Endstopfens 21 eines Brennstabes 22 sowie eine auf dem Schaft 19 angeordnete Feder 23 aufnehmen kann. Anzumerken ist. daß die einen kleineren Durchmesser aufweisende ^4I) untere Windui.g 24 der Feder 23 für eine Reibpassung auf dem Schaft 19 sorgt.

Zwei Backen, nämlich eine linke Backe 26(J) und eine rechte Backe 26(2) sind mittels zweier Stifte 27(1) bzw. 27(2) schwenkbar gelagert. Die Stifte 27(1) und 27(2) ^J"> sind an zwei Backenhalteplatten 28(1) bzw. 28(2) befestigt, die ihrerseits an dem unteten Körperteil 17 befestigt sind (beispielsweise durch Schweißen oder Hartlöten).

An ihren unteren Enden sind die Backen 26(1) und ·" 26(2) mit sich nach innei. erstreckenden, L-förniigen Spitzen 29(1) bzw. 29(2) versehen, welche sich durch Schlitze 35(;) bzw. 35(2) in dem unteren Ende des linieren Körperteils 17 erstrecken, um die Feder 23 /wischen der unteren Endwindung und der dieser ^r' benachbarten Windung zu erfassen (vgl. Fig. 3). Entsprechend der Steigung der Feder 23 sind d'e Backenspitzen 29(1) und 29(2) vertik.il gegeneinander versetzt, damit sie die Feder 23 richtig erfassen können. An ihrem oberen Enden sind die Backen 26(1) und 26(2) mit einer Vorspannfeder 31 in Eingriff, die in einer Querbohrung 32 in dem unteren Körperteil 17 angeordnet ist Die Feder 31 drückt die oberen Enden der Backen 26(1) und 26(2) nach außen, wodurch die Spitzen 29(1) und 29(2) nach innen in ihre geschlossene oder Federerfassungsstellung vorgespannt werden. Eine Schraube 33, die in den oberen Teil einer der Backen 26(1), 26(2) eingeschraubt ist, dient als ein einstellbarer Backenhubanschlag zum Begrenzen der Auswärtsbewegung der Spitzen 29(1) und 29(2).

Eine fernbetätigbare Lösevorrichtung ist zur Fernverstellung der Backen 26(1) und 26(2) aus ihrer vorgespannten Schließstellung (in F i g. 3 gezeigt) in ihre offene Stellung (in F i g. 1 gezeigt) vorgesehen. Die Lösevorrichtung enthält eine Steuerscheibe 34, die auf einem Zapfen 36 drehbar gelagert ist, der an dem unteren Körperteil 17 befestigt ist Ein Stift 37, der ebenfalls an dem unteren Körperteil 17 befestigt ist, faßt in eine Nut 38 in einem Umfangsteil \r: oberen Teil der Steuerscheibe 34 ein, um deren Drehung z\i begrenzen. Die Steuerscheibe 34 ist mit zwei schrägen Schlitzen 39(1) und 39(2) versehen. Diese Schlitze bilden eine Führung für zwei Stifte 41(1) und 41(2), die an den oberen Teilen der Backen 26(1) bzw. 26(2) befestigt sind. Durch Drehen der Kurvenscheibe 34 im Uhrzeigersinn werden die Stifte 41(1) und 41(2) und damit die oberen Enden der Backen nach innen bewegt, weshalb sich die unteren Enden der Backen in ihre Öftni-jigsstellung (in F i g. 1 gezeigt) nach außen bewegen.

An. der Steuerscheibe 34 ist ein Hebel 42 befestigt, an welchem eine Kette oder ein Seil 43 befestigt ist, das zur Beckenseite nach oben führt (F i g. 4) und durch das die Fernbetätigung der Backen 26(1) ur.d 26(2) erfolgen kann.

F i g. 4 zeigt die Fernhandhabung der Vorrichtung 10 durch eine Bedienungsperson 44 in einem Wasserbekken 46 mit Bezug auf ein Brennelement 47 (vcn dern die obere Verbindungsplatte entfernt worden ist).

Als Beispiel ist das Brennelement 47 auf einem Wag» η 48 befestigt dargestellt, der seinerseits auf zwei Schienen 49 gelagert ist, die an der Wand des Beckens 46 befestigt sind. Der Wagen 48 hat eine sich quer erstreckende Plattform 51, die das Brennelement 47 trägt. Eine Klemmvorrichtung 52 erfaßi ein oberes Distanzstück 53 zum seitlichen Abstützen des Brennelements 47.

Eine durch eine Bedienungsperson gesteuerte Einrichtung (nicht gezeigt) bewirkt eine ausgewählte Bewegung des Wagens 48 längs der Schienen 49 und damit eine Vertikalbev/egung des Brennelements 47. wobei das obere Ende des Brennelements 47 mindestens etwa 2 m unterhalb der Wasseroberfläche 54 in dem Becken 46 gehalten wird, was erforderlich ist. um die Bedienungsperson Ψ> vor Sirahluni.' ausreichend abzuschirmen.

Hierzu 2 BIht! Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Fernbetätigbare Verrichtung zum Entfernen und Einbauen einer Schraubenfeder (23) auf dem Schaft (19) eines Endstopfens (21) eines Kernbrennstabes (22), der zur Strahlungsabschirmung in einem Wasserbecken (46) angeordnet ist, gekennzeichnet durch

einen Körper (11), welcher mit einem Federaufnahmehohlraum (18), der eine öffnung zum Aufnehmen der Schraubenfeder (23) hat, versehen ist und welcher an einer langen Stange (14) befestigt ist, durch

eine Federfesthaltevorrichtung (26) zum Erfassen der Windungen der Schraubenfeder (23) an der öffnung des Hohlraumes (18) und durch
eine fembetätigbare Lösevorrichtung (34, 41) zum Lösen der Festhaltevorrichtung.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, liiß die Federfesthaltevorrichtung (26) „: D.„i,on fx/t\ TGfJW anfweitt rlie läno";

Z.WC1 L»d\.rv\-ii y*»w^»j, ~v\—/f *·-*^CT1 r —*- -«--ο-

entgegengesetzter Seiten des Körpers (11) schwenkbar gelagert sind und mit L-förmigen Spitzen (29(1), 29(2)) versehen sind, die zum Erfassen der Windungen der Schraubenfeder (23) an der öffnung des Federaufnahmehohlraums (18) dienen, wenn die Backen in einer Schließstellung sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine die Backen (26(1), 26(2)) erfassende Federvorrichtung (31) zum Vorspannen derselben in Richtung von .Heren Schließstellung.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die SpKzen (29(1), 29(2)) der Backen (26(1), 26(2)) relativ zu der Längsachse des Körpers (11) versetzt sind, um s~ der Steigung der Schraubenfeder (23) anzupassen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die fernbetätigbare Lösevorrichtung eine nockenartig wirkende Steuervorrichtung zum Schwenken der Backen (26(1), 26(2)) in eine offene Stellung, in der die Spitzen (29(1), 29(2)) außer Berührung mit der Schraubenfeder (23) sind, aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine einstellbare Anschlagvorrichtung (33) zum Begrenzen der Schwenkbewegung der Backen (26(1), 26(2)) in deren offene Stellung.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung eine Steuerscheibe (34) aufweist, die auf einem Zapfen (36), der an dem Körper (U) befestigt ist, drehbar gelagert und mit zwei schrägen Schlitzen (39(1), 39(2)) versehen ist, in die Stifte (41(1), 41(2)) einfassen, welche an den Backen (26(1), 26(2)) befestigt sind, und einen sich insgesamt quer erstreckenden Hebel (42), der an dem Rand der Steuerscheibe befestigt ist und an dem ein Seil (43) od. dgl. befestigt ist, das sich für die Fernbetätigung der Steuerscheibe aufwärts zu der Beckenseite erstreckt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Nut (38) in einem Umfangsteil der Steuerscheibe (34) und durch einen Stift (37), der an dem Körper (11) befestigt und in der Nut angeordnet ist, um die Drehbewegung der Steuerscheibe zu begrenzen.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Befestigung des Körpers (11) an der Stange (14) ein Stangenaufnahmehohlraum (13) in einem erweiterten oberen Teil (12) des Körpers (11) und eine Vorrichtung (16) zum Befestigen der Stange in dem Stangenaufnahmehohlraum vorgesehen sind.