DE3332854A1 - Nuclear reactor fuel element - Google Patents
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Abstract
Description
KRAFTWERK UNION AKTIENGESELLSCHAFT Unser ZeichenKRAFTWERK UNION AKTIENGESELLSCHAFT Our mark
VPA 83P 60 5 2DEVPA 83P 60 5 2DE
KernreaktorbrennelementNuclear reactor fuel element
Die Erfindung betrifft ein Kernreaktorbrennelement mit Brennstäben, die Kernbrennstoff enthalten, die in Durch-The invention relates to a nuclear reactor fuel element with fuel rods that contain nuclear fuel that is
^q führungen in einer Kopfplatte geführt sind und von denen zumindest ein Teil in diesen Durchführungen befestigt ist, sowie mit einem Brennelementkasten, in dem die Brennstäbe angeordnet sind, der mit einem innen in einer Ecke an seinem Oberende befindlichen Quersteg auf einem auf der Oberseite der Kopfplatte stehenden Eckbolzen aufliegt und der zusammen mit einem dem Brennelementkasten angepaßten Winkelteil, das außen an zwei Seiten des Brennelementkastens je mit einer sich in Kastenlängsrichtung erstreckenden Blattfeder versehen ist, an diesem Eckbolzen mit einem einen Dehnungsschaft mit verringertem Durchmesser aufweisenden Schraubbolzen festgeschraubt ist, der mittels eines Bolzenkopfes an der Oberseite und eines Haltekörpers an der Unterseite unverlierbar dem Winkelteil zugeordnet ist,^ q guides are guided in a head plate and of which at least a part is fastened in these bushings, as well as with a fuel assembly box in which the Fuel rods are arranged with a cross web located inside in a corner at its upper end on a on the top of the head plate standing corner bolt rests and together with one of the fuel assembly box adapted angle part, the outside on two sides of the fuel assembly box each with one in the box longitudinal direction extending leaf spring is provided, on this corner bolt with an expansion shaft with a reduced Diameter having screw bolt is screwed, which by means of a bolt head on the Upper side and a holding body on the underside is assigned captively to the angle part,
Ein derartiges Kernreaktorbrennelement ist aus der deutschen Offenlegungsschrift 28 24 265 bekannt. Der Haltekörper an der Unterseite des Winkelteiles dieses bekannten Kernreaktorbrennelementes ist ein in einer Querbohrung des Schraubbolzens angeordneter Zylinderstift, der mit einem Schweißpunkt am Schraubbolzen gegen Herausfallen aus der Querbohrung gesichert ist.Such a nuclear reactor fuel element is known from German laid-open specification 28 24 265. Of the Holding body on the underside of the angle part of this known nuclear reactor fuel element is in a transverse bore The cylindrical pin arranged on the screw bolt with a weld point on the screw bolt to prevent it from falling out is secured from the cross hole.
5.9.1983 Wl 2 Ant5.9.1983 Wl 2 Ant
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- TL - VPA 83 P 6 O 5 2 DE- TL - VPA 83 P 6 O 5 2 DE
An der Stelle der Querbohrung ist der Querschnitt des Schraubbolzens reduziert. Ferner ist dort durch den Schweißpunkt der Werkstoff des Schraubbolzens sensibilisiert. Deshalb kann es vorkommen, daß der Schraubbolzen nicht an dem dafür -vorgesehenen Dehnungsschaft mit verringertem Durchmesser, sondern an der Querbohrung reißt, wenn beispielsweise beim Einsetzen des Kernreaktorbrennelementes in einen Siedewasserkernreaktor Dehnungskräfte in Längsrichtung auf den Schraubbolzen einwirken.The cross-section of the Screw bolt reduced. Furthermore, the material of the screw bolt is sensitized there by the welding point. It can therefore happen that the screw bolt is not attached to the expansion shaft provided for it with reduced diameter, but tears at the cross hole, for example when inserting the nuclear reactor fuel element In a boiling water nuclear reactor, elongation forces in the longitudinal direction on the screw bolt act.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte Kernreaktorbrennelement weiterzubilden und zu gewährleisten, daß der Schraubbolzen bei zu großen Dehnungskräften stets am dafür vorgesehenen Dehnungsschaft mit verringertem Durchmesser und nirgendwo anders reißt.The invention is based on the object of developing the known nuclear reactor fuel element and ensuring that that the screw bolt is always attached to the expansion shaft provided for this purpose if the expansion forces are too great reduced diameter and not tearing anywhere else.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Kernreaktorbrennelement der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der Haltekörper eine aufgeschraubte Quetschmutter ist, die auf einer abgefrästen Stelle seitlich am Schraubbolzen festgequetscht ist.A nuclear reactor fuel element is used to solve this problem of the type mentioned at the outset, according to the invention, characterized in that the holding body is a screwed-on The squeeze nut is squeezed onto a milled-off point on the side of the screw bolt.
Die abgefräste Stelle des Schraubbolzens kann mit dem Durchmesser des Dehnungsschaftes stets so abgestimmt sein, daß der Schraubbolzen nicht an seinem einseitig abgefrästen Teil, sondern am Dehnungsschaft reißt, wenn die Dehnungskräfte im Schraubbolzen zu groß werden. Eine Querschnittsverringerung des Schraubbolzens oder eine Sensibilisierung seines Werkstoffes wird durchThe milled off point of the screw bolt can always be matched to the diameter of the expansion shaft be that the screw bolt does not tear on its one-sided milled part, but on the expansion shaft, if the expansion forces in the bolt become too great. A reduction in the cross section of the screw bolt or a sensitization of his material is through
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VPA 83P 60520EVPA 83P 60520E
die Quetschmutter nicht bewirkt. Die Quetschmutter ermöglicht deshalb kein Reißen des Schraubbolzens an dafür nicht vorgesehenen Stellen. Sie hat ferner noch den Vorteil, daß mit einem erhöhten Drehmoment die Quetschverbindung zwischen dem Schraubbolzen und der Quetschmutter wieder gelöst werden kann, ohne daß etwa das Winkelteil oder der Eckbolzen auf der Oberseite der Kopfplatte des Kernreaktorbrennelementes beschädigt werden.the squeeze nut does not work. The squeeze nut therefore does not allow the screw bolt to tear for it places not provided. It also has the advantage that the crimped connection with an increased torque between the screw bolt and the squeeze nut can be loosened again without about the angle part or the corner bolts on the top of the top plate of the nuclear reactor fuel assembly are damaged.
Die Erfindung und ihre Vorteile seien anhand der Zeichnung an einem Ausfiihrungsbeispiel näher erläutert:The invention and its advantages are explained in more detail with reference to the drawing using an exemplary embodiment:
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt eines Winkelteiles für ein erfindungsgemäßes Kernreaktorbrennelement entsprechend der strichpunktierten Linie I-I in Fig. 2.1 shows a longitudinal section of an angle part for a nuclear reactor fuel element according to the invention corresponding to the dash-dotted line I-I in FIG. 2.
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf das Winkelteil nachFig. 2 shows a plan view of the angle part according to
Fig. 1.
20Fig. 1.
20th
Fig. 3 zeigt teilweise im Längsschnitt den oberenFig. 3 shows the upper one partially in longitudinal section
Teil eines erfindungsgemäßen Kernreaktorbrennelementes .Part of a nuclear reactor fuel assembly according to the invention.
Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, weist das Winkelteil 2 zwei zueinander rechtwinklige, gleichlange Schenkel 3 und 4 auf, An der gleichen Seite dieser Schenkel 3 und befinden sich Wandungen 5 und 6, die im Scheitelsteg der Schenkel 3 und 4 zueinander rechtwinklig sind. Die Wandüngen 5 und 6 bilden im Scheitelsteg ein zu den Schenkeln 3 und 4 rechtwinkliges langgestrecktes L-Profil 7,As FIGS. 1 and 2 show, the angle part 2 has two legs 3 of equal length and at right angles to one another and 4, on the same side of this leg 3 and are walls 5 and 6, which are in the apex of the Legs 3 and 4 are perpendicular to each other. The walls 5 and 6 form a to the legs in the apex web 3 and 4 right-angled elongated L-profile 7,
- A - VPA 83 P 6 O 5 2 DE- A - VPA 83 P 6 O 5 2 DE
während sie an den Enden der Schenkel 3 und 4 zu einem starren, sich nach außen erhebenden Anlagenoppen 8 ausgeformt sind.while at the ends of legs 3 and 4 they become one rigid, outwardly rising system knobs 8 are formed.
Außen am L-förmigen Profil 7 ist auf beiden Wandungen und 6 je eine langgestreckte Blattfeder 9 in Richtung des L-Profils 7 angeordnet und jeweils an einem Ende mit einer Schraube 10 am Winkelteil 2 am Oberende des L-förmigen Profils 7 starr befestigt. Das andere Ende der Blattfedern 9 ist jeweils frei gleitend in einer Kulisse 12 an der Außenseite des L-Profils 7 an dessen Unterende geführt. Die Blattfedern 9 sind in drei Querlinien 11 so geknickt, daß sich diese Blattfedern nach außen von der Außenseite des L-Profils 7 wegwölben. The outside of the L-shaped profile 7 is on both walls and 6 each have an elongated leaf spring 9 in the direction of the L-profile 7 arranged and each at one end rigidly attached with a screw 10 to the angle part 2 at the upper end of the L-shaped profile 7. The other end the leaf springs 9 is each freely sliding in a link 12 on the outside of the L-profile 7 on its Lower end led. The leaf springs 9 are bent in three transverse lines 11 so that these leaf springs bulge outwards from the outside of the L-profile 7.
Im Scheitelsteg der Schenkel 3 und 4 befindet sich ferner eine zu den beiden Schenkeln 3 und 4 rechtwinklige Bohrung 13, in der sich ein Schraubbolzen 14 verschiebbar befindet. An der Oberseite des Winkelteiles 12 weist dieser Schraubbolzen 14 einen Bolzenkopf 15 auf, während an der Unterseite des Winkelteiles 2 auf den Schraubbolzen 14 eine Quetschmutter 16 aufgeschraubt ist, die auf der dem Bolzenkopf 15 zugewandten Stirnseite mit einem ebenfalls auf dem Schraubbolzen 14 sitzenden Quetschzylinder 17 versehen ist. Zwischen dem Bolzenkopf 15 und der Außenseite des Winkelteiles 2 befindet sich noch eine in Längsrichtung des Schraubbolzens 14 federnde Unterlegscheibe 18.In the apex of the legs 3 and 4 is also located a hole 13 at right angles to the two legs 3 and 4, in which a screw bolt 14 is displaceable is located. At the top of the angle part 12, this screw bolt 14 has a bolt head 15, while a squeeze nut 16 is screwed onto the screw bolt 14 on the underside of the angle part 2 is, which on the end face facing the bolt head 15 with a likewise on the screw bolt 14 seated squeezing cylinder 17 is provided. Between the bolt head 15 and the outside of the angle part 2 there is also a washer 18 resilient in the longitudinal direction of the screw bolt 14.
Der Schraubbolzen selbst ist über seine Länge mit einem Gewinde versehen, dem das Gewinde der QuetschmutterThe screw bolt itself is provided with a thread over its length, which the thread of the squeeze nut
- ί - VPA 33 P S O 5 2 DE- ί - VPA 33 PSO 5 2 DE
angepaßt ist. Die Quetschmutter 16 hintergreift die Unterseite des Winkelteiles 2 während der Bolzenkopf die Oberseite hintergreift, so daß der Schraubbolzen mittels des Bolzenkopfes 15 und der Quetschmutter 16 dem Winkelteil 2 unverlierbar zugeordnet ist. An der Stelle 20 innerhalb des Quetschzylinders 17 ist der Schraubbolzen 14 seitlich abgefräst. Dort ist der Quetschzylinder 17 der Quetschmutter 16 am Schraubbolzen 14 festgequetscht, so daß der Schraubbolzen 14 in der Durchführung 13 um seine Längsachse verdreht werden kann, ohne daß sich die Quetschmutter 16 auf dem Gewinde des Schraubbolzens 14 bewegen kann. Das Festquetschen des Quetschzylinders 17 kann mit einer Zange vorgenommen werden.is adapted. The squeeze nut 16 engages behind the underside of the angle part 2 while the bolt head the top engages behind so that the screw bolt by means of the bolt head 15 and the squeeze nut 16 the angle part 2 is assigned captive. At the point 20 within the squeezing cylinder 17 is the Screw bolt 14 milled off at the side. There the squeezing cylinder 17 of the squeezing nut 16 is on the screw bolt 14 squeezed so that the screw bolt 14 is rotated in the implementation 13 about its longitudinal axis can without the squeeze nut 16 being able to move on the thread of the screw bolt 14. The squeezing of the squeezing cylinder 17 can be made with a pair of pliers will.
Das Gewinde auf dem Schraubbolzen 14 ist in zwei Gewindeteile 21 und 22 aufgeteilt, zwischen denen sich ein Dehnschaft 23 mit verringertem Durchmesser befindet. Die Quetschmutter 16 sitzt auf dem Gewindeteil 21 an dem einen Ende des Dehnschaftes 23, das. sich zwischen dem Dehnungsschaft 23 und dem Bolzenkopf 15 befindet, während mit dem anderen Gewindeteil 22 am anderen Ende des Dehnungsschaftes 23 der Gewindebolzen 14 mit einem Eckbolzen auf der Oberseite der Kopfplatte des Kernreaktorbrennelementes nach Fig. 3 verschraubt werden kann.The thread on the screw bolt 14 is divided into two threaded parts 21 and 22, between which an expansion shaft 23 is located with a reduced diameter. The squeeze nut 16 sits on the threaded part 21 at one end of the expansion shaft 23, which is located between the expansion shaft 23 and the bolt head 15, while with the other threaded part 22 at the other end of the expansion shaft 23 of the threaded bolt 14 with a Corner bolts on the top of the top plate of the nuclear reactor fuel assembly can be screwed according to Fig. 3.
Wie Fig. 3 zeigt, in der gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen wie in den Fig. 1 und 2 versehen sind, weist das Kernreaktorbrennelement für ein Siedewasserkernreaktor einen langgestreckten quadratischen Brennelementkasten 30 auf, der an seinem Oberende in einer Ecke innen mit einem Quersteg 31 versehen ist. Inner-As Fig. 3 shows, in which the same parts are provided with the same reference numerals as in Figs. 1 and 2, the nuclear reactor fuel assembly for a boiling water nuclear reactor has an elongated square fuel assembly box 30, which is provided with a transverse web 31 at its upper end in a corner on the inside. Inner
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- VPA 83 P 6 O 5 2 OE- VPA 83 P 6 O 5 2 OE
halb dieses Brennelementkastens 30 sind mit Kernbrennstoff gefüllte Brennstäbe 32 und 33 mit zur Längsrichtung des Brennelementkastens 30 parallelen Längsachsen nebeneinander angeordnet. Die Oberenden der Brennstäbe 32, die benachbart zu der Innenseite des Brennelementkastens 30 sind, sind durch Durchführungen 34 in einer ' Kopfplatte 35 innerhalb des Brennelementkastens 30 geführt und in diesen Durchführungen 34 verschraubt. Die Oberenden anderer mit Kernbrennstoff gefüllter Brennstäbe 33 sind nur lose in Durchführungen in der Kopfplatte 35 geführt. Alle Brennstäbe 32 und 33 sind gegen die Kopfplatte 35 mit Schraubenfedern 36 abgestützt. In gleicher Weise sind die Unterenden der Brennstäbe 32 und 33 in Durchführungen in einer in Fig. 3 nicht dargestellten Fußplatte innerhalb des Brennelementkastenshalf of this fuel assembly 30 are fuel rods 32 and 33 filled with nuclear fuel with the longitudinal direction of the fuel assembly box 30 parallel longitudinal axes arranged side by side. The tops of the fuel rods 32, which are adjacent to the inside of the fuel assembly 30, are through passages 34 in a ' Head plate 35 guided within fuel assembly box 30 and screwed into these passages 34. the Top ends of other fuel rods 33 filled with nuclear fuel are only loosely in feedthroughs in the head plate 35 led. All fuel rods 32 and 33 are supported against the head plate 35 with coil springs 36. In Similarly, the lower ends of the fuel rods 32 and 33 are in feedthroughs in a not shown in FIG Base plate inside the fuel assembly box
30 geführt und im Falle der Brennstäbe 32 auch festgeschraubt .30 out and in the case of the fuel rods 32 also screwed.
Auf der Oberseite der Kopfplatte 35 steht in einer Ecke des Brennelementkastens 30 ein Eckbolzen 37 mit zur Längsrichtung des Brennelementkastens 30 und den Längsachsen der Brennstäbe 32 und 33 paralleler Längsachse. Auf dem Oberende dieses Eckbolzens 37 liegt der Quersteg 31 auf, der sich innen in einer Ecke des Brennelementkastens 30 befindet. Außen auf diesem QuerstegOn the top of the head plate 35 stands in a corner of the fuel assembly box 30, a corner bolt 37 with the longitudinal direction of the fuel assembly box 30 and the longitudinal axes of the fuel rods 32 and 33 have a parallel longitudinal axis. On the upper end of this corner bolt 37 is the crosspiece 31, which is located on the inside in a corner of the fuel assembly 30. Outside on this crosspiece
31 liegt der Scheitelsteg des Winkelteiles 2 so auf, daß der Brennelementkasten 30 mit seiner Kante zwischen31 is the apex of the angle part 2 so that the fuel assembly box 30 with its edge between
den Wandungen 5 und 6 des Winkelteiles 2 und insbesondere im L-Profil 7 spielfrei eingepaßt ist. 30the walls 5 and 6 of the angle part 2 and in particular is fitted in the L-profile 7 without play. 30th
Der Schraubbolzen 14 greift durch eine Durchführung im Quersteg 31 und ist mit dem Gewindeteil 22 in einer Gewindebohrung im Eckbolzen 37 festgeschraubt.The screw bolt 14 engages through a passage in the transverse web 31 and is with the threaded part 22 in a threaded hole screwed tight in corner bolt 37.
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Auf der Oberseite der Kopfplatte 35 ist noch ein Bügelgriff 38 für den Greifer einer Brennelement-Lademaschine angeordnet.On the top of the head plate 35 there is also a bow-type handle 38 for the gripper of a fuel assembly loading machine arranged.
In einem Siedewasserkernreaktor werden, wie auch in den deutschen Offenlegungsschriften 28 24 265 und 30 27 562 beschrieben ist, jeweils vier Kernreaktorbrennelemente entsprechend Fig. 3 in einer quadratischen Gittermasche eines Quergitters, des sogenannten oberen Kerngitters, angeordnet. Jedes dieser vier Brennelemente befindet sich so in einer Ecke dieser Masche, daß sich die Ecken der Brennelementkästen 30 mit den Winkelteilen 2 im Zentrum der Masche befinden und sich dort jeweils zwei Blattfedern 9 seitlich benachbarter Kernreaktorbrennelemente gegeneinander abstützen. Die Brennelementkästen der vier in derselben Masche des Kerngitters befindlichen Kernreaktorbrennelemente bilden einen spaltförmigen Zwischenraum mit kreuzförmigem Querschnitt, in den ein langgestreckter Steuerstab mit ebenfalls kreuzförmigem Querschnitt von den Unterenden dieser vier Kernreaktorbrennelemente her eingeschoben wird.In a boiling water nuclear reactor, as in the German Offenlegungsschriften 28 24 265 and 30 27 562 are described, each with four nuclear reactor fuel elements according to FIG. 3 in a square grid mesh a transverse lattice, the so-called upper core lattice, arranged. Each of these four fuel assemblies is located so in a corner of this mesh that the corners of the fuel assembly boxes 30 with the angle parts 2 in In the center of the mesh and there are two each Support leaf springs 9 laterally adjacent nuclear reactor fuel elements against one another. The fuel assemblies of the four nuclear reactor fuel elements located in the same mesh of the core grid form one Gap-shaped space with a cruciform cross-section, in which an elongated control rod is also included cruciform cross-section is inserted from the lower ends of these four nuclear reactor fuel assemblies.
Beim Be- und Entladen der vier Kernreaktorbrennelemente in die bzw. aus der Masche des Kerngitters auf den Schraubbolzen 14 in Längsrichtung einwirkende Dehnungskräfte können allenfalls dazu führen, daß der Schraubbolzen 14 am dafür vorgesehenen Dehnungsschaft 23 mit geringerem Durchmesser zwischen den Gewindeteilen 21 und 22 reißt, so daß in diesem Fall kein loses Bolzenteil in den spaltförmigen Zwischenraum zwischen den Brennelementkästen 30 gelangt und dort den Steuerstab behindert, da das Gewindeteil 22 im Eckbolzen 37 verschraubt bleibt, während der Rest des Schraubbolzens 14When loading and unloading the four nuclear reactor fuel assemblies into and out of the mesh of the core grid onto the Extension forces acting in the longitudinal direction of the screw bolt 14 can at most result in the screw bolt 14 being attached to the expansion shaft 23 provided for this purpose smaller diameter between the threaded parts 21 and 22 tears, so that in this case no loose bolt part gets into the gap-shaped space between the fuel assembly boxes 30 and obstructs the control rod there, since the threaded part 22 remains screwed in the corner bolt 37, while the rest of the screw bolt 14
VPA 83 P 6 O 5 2 DEVPA 83 P 6 O 5 2 DE
aufgrund der Quetschmutter 16 und des Bolzenkopfes 15 nach wie vor unverlierbar im Winkelteil 2 gehaltert ist.due to the squeeze nut 16 and the bolt head 15 still held captive in the angle part 2 is.
1 Patentanspruch
3 Figuren1 claim
3 figures
Claims (1)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3332854A DE3332854A1 (en) | 1983-09-12 | 1983-09-12 | Nuclear reactor fuel element |
| DE8333371U DE8333371U1 (en) | 1983-09-12 | 1983-11-21 | Nuclear reactor fuel element |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3332854A DE3332854A1 (en) | 1983-09-12 | 1983-09-12 | Nuclear reactor fuel element |
| DE8333371U DE8333371U1 (en) | 1983-09-12 | 1983-11-21 | Nuclear reactor fuel element |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3332854A1 true DE3332854A1 (en) | 1985-03-28 |
Family
ID=25813926
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE3332854A Withdrawn DE3332854A1 (en) | 1983-09-12 | 1983-09-12 | Nuclear reactor fuel element |
| DE8333371U Expired DE8333371U1 (en) | 1983-09-12 | 1983-11-21 | Nuclear reactor fuel element |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE8333371U Expired DE8333371U1 (en) | 1983-09-12 | 1983-11-21 | Nuclear reactor fuel element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (2) | DE3332854A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4707328A (en) * | 1984-11-12 | 1987-11-17 | Ab Asea-Atom | Fuel assembly for a nuclear reactor |
| DE9105355U1 (en) * | 1991-04-30 | 1991-07-04 | Siemens AG, 8000 München | Pressurized water reactor control element |
-
1983
- 1983-09-12 DE DE3332854A patent/DE3332854A1/en not_active Withdrawn
- 1983-11-21 DE DE8333371U patent/DE8333371U1/en not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4707328A (en) * | 1984-11-12 | 1987-11-17 | Ab Asea-Atom | Fuel assembly for a nuclear reactor |
| DE9105355U1 (en) * | 1991-04-30 | 1991-07-04 | Siemens AG, 8000 München | Pressurized water reactor control element |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE8333371U1 (en) | 1986-11-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: SIEMENS AG, 1000 BERLIN UND 8000 MUENCHEN, DE |
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| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |