DE3735660C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Das Ziehen von Brennstäben aus einem Brennstabverband, insbe­ sondere aus einem sogenannten Brennelement, erfolgt bisher in der Weise, daß ein einzelner Brennstab z. B. an einem dafür vorgesehenen Knauf gegriffen wird. Dies genügte für die Re­ paratur von Brennelementen, bei denen in der Regel lediglich ein einzelner defekter Brennstab auszuwechseln ist.

Bei der Zerlegung von Brennelementen mit vielen Brennstäben, wie sie für die Wiederaufarbeitung von Kernbrennstoffen vor­ gesehen ist, wurden bisher die ganzen Brennelemente mit soge­ nannten Bündelscheren in kurze Längsstücke zerschnitten. Ein Ziehen von Brennstäben ist nicht vorgesehen.

Durch die DE-A1 37 11 844 ist eine Vorrichtung zum (gleichzeitigen) Herausziehen von mehreren Brennstäben aus einer Brennelementstruktur bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung werden die Brennstäbe zwischen im wesentlichen parallel zueinander angeordneten Klemmplatten eingespannt und dann gezogen, wobei die Einspannkraft zu einem nicht unwesentlichen Teil durch die Brennstäbe selbst von Klemmplatte zu Klemmplatte weitergeleitet wird. Nachteilig ist bei der bekannten Anordnung jedoch vor allem die örtlich sehr große Flächenpressung zwischen den Klemmplatten und den Brennstäben, weil eine ebene Fläche auf einen Zylindermantel gepreßt wird. Dabei müssen zwangsläufig Verformungen auftreten.

Bei einer durch die DE-A1 32 01 050 bekannten Anordnung dienen Drehriegel mit elliptischem Querschnitt zum Einspannen von zu manipulierenden Rohren. Hierbei ist die Gefahr von unerwünschten Verformungen noch größer, weil praktisch nur punktförmige Berührungen zwischen den durch Reibung zu haltenden Rohren und den Drehriegeln auftreten.

Gegenüber dem Stand der Technik geht die Erfindung von der Aufgabe aus, mehrere Brennstäbe gemeinsam zu greifen und zu ziehen und dadurch eine schnellere Zerlegung ganzer Brennelemente zu ermöglichen und gleichzeitig die Bearbeitung von Brennstäben bei der Wiederaufarbeitung zu verbessern. Es soll nämlich der Abfallanteil vermieden werden, der sich bei der Zerlegung ganzer Brennelemente mit Hilfe einer Bündelschere in Form der sogenannten Strukturteile ergibt. Andererseits soll aber auch ein schnelleres Arbeiten möglich sein, als dies bei dem bisher zur Reparatur üblichen Ziehen einzelner Brennstäbe möglich ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Mit dem neuen Werkzeug können mehrere Brennstäbe gemeinsam gegriffen und gezogen werden. Dabei kommt es nicht mehr auf das genaue Erfassen einer an einem Brennstab vorgesehenen besonderen Stelle an. Vielmehr werden die Brennstäbe an ihrem Außenumfang gegriffen, so daß große Toleranzen bei der Greifbewegung zulässig sind. Die Zahl der auf einmal gegrif­ fenen Brennstäbe richtet sich nach dem Aufbau des Brennele­ mentverbandes, insbesondere eines Brennelements. Außerdem können die beim Ziehen entstehenden Kräfte berücksichtigt werden. Jedenfalls ist das neue Werkzeug für 2 bis 25 Brenn­ stäbe ohne weiteres geeignet.

Die Backen können bei dem Werkzeug nach der Erfindung mit Hilfe von Federn auseinandergedrückt werden, so daß im Normalfall die Offenstellung der Backen vorgegeben ist. Ferner können den Backen Anschläge zugeordnet sein, die die relative Lage zwi­ schen Brennstäben und Backen in Längsrichtung der Brennstäbe bestimmen. Damit kann man erreichen, daß die auf einmal gegrif­ fenen Stäbe stets die gleiche Lage zu einem anderen Werkzeug, z.B. zu einer Schere, aufweisen. Außerdem können die Anschläge für das Ausrücken der Brennstäbe aus den Backen benutzt werden.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird anhand der Zeichnung ein vereinfachtes Ausführungsbeispiel beschrieben. Dabei zeigt

Fig. 1 das Werkzeug und Brennstäbe in einer Seitenansicht,

Fig. 2 eine Draufsicht auf das Werkzeug und die Brennstäbe in deren Längsrichtung.

Mit 1 sind die Brennstäbe eines Brennstabverbandes nämlich eines nicht weiter gezeichneten Brennelements 2 bezeichnet, das für einen Druckwasserreaktor zur Elektrizitätserzeugung einge­ setzt wird. Die Brennstäbe 1 umfassen Zirkalloyhüllrohre mit einem Durchmesser von z.B. 10 mm und die darin untergebrachten Kernbrennstofftabletten. Sie sind in dem Brennelement 2 in einem quadratischen Raster mit dem Abstand A von z.B. 15 mm voneinander angeordnet, wie Fig. 2 deutlicher zeigt.

Das zum Ziehen der Brennstäbe 1 dienende Werkzeug 3 umfaßt eine Halteplatte 4, die wie Fig. 2 zeigt, vier Bohrungen 5 aufweist. Die Bohrungen 5 sind konisch ausgebildet. In ihnen sitzen je­ weils drei Backen 6, deren Außenseite 7 ebenfalls konisch aus­ gebildet ist. Der Konuswinkel 8 der Backen ist zweckmäßig gleich dem Konuswinkel 9 der Bohrungen 5 und beträgt etwa 10 bis 15°. Die Innenkontur 14 der Backen 6 ist dem Umfang der Brennstäbe 1 angepaßt. Es handelt sich also um Teilflächen ei­ nes Zylinders, der den gleichen Durchmesser wie der Durchmesser D der Brennstäbe 1 hat. Zwischen den Backen 6 sind Druckfe­ dern 13 angeordnet, die die Backen 6 in die gespreizte Offen­ stellung drücken. Alternativ kann die Offenstellung auch ohne Federn durch die konstruktive Ausbildung von elastischen Backen erzielt werden.

Im Zentrum der Halteplatte 4 ist ein Antriebsglied 10 ange­ bracht. Beim Ausführungsbeispiel ist das Antriebsglied 10 zweiteilig ausgebildet. Der eine Teil 11 sitzt auf der den Brennstäben 1 abgekehrten Seite der Platte 4. Der andere Teil 12 sitzt an der gegenüberliegenden Seite.

Wie in Fig. 1 zu sehen ist, sind den Bohrungen 5 Anschläge 15 zugeordnet. Sie sorgen dafür, daß die Brennstäbe 1 beim Er­ fassen mit dem Werkzeug 3 stets die gleiche Lage in Richtung der Brennstablänge aufweisen. Die Anschläge 15 können auch be­ weglich sein und als Auswerfer dienen, wie anschließend be­ schrieben wird.

Zum Greifen der Brennstäbe 1 wird die Halteplatte 4 mit den auseinandergespreizten Backen 6 über die Brennstäbe 1 gescho­ ben. Wie in Fig. 1 zu sehen ist, greift dabei an dem Antriebs­ teil 12 eine Kraft in Richtung des Pfeiles 17 an. Alternativ können die Brennstäbe 1 in die feststehende Halteplatte 4 mit den gespreizten Backen 6 eingeschoben werden, bis sie an den Anschlägen 15 anliegen.

Wird die Halteplatte 4 in Richtung des Pfeiles 17 bewegt, so gleiten die konischen Öffnungen 5 über die konischen Außen­ seiten der Backen 6. Die Backen 6 werden damit konzentrisch zusammengedrückt und erfassen dabei die Brennstäbe 1. Bei einer bestimmten Kraft, die anzeigt, daß die Brennstäbe 1 genügend fest gegriffen sind, oder in Abhängigkeit von der Lage der Backen 6 zu den Brennstäben, wird die Bewegung in Richtung des Pfeiles 17 gestoppt.

Nach dem Greifen können mit der Bewegung, die die Backen 6 mit der Halteplatte 4 unter der Wirkung des Antriebsteiles 11 in Richtung des Pfeiles 18 ausführen, die Brennstäbe 1 aus dem Brennstabverband gezogen werden. Bei dieser Bewegung können die Brennstäbe 1 gegen die Anschläge 15 geführt werden. Eine Bewegung der Halteplatte 4 in Richtung des Pfeiles 18 führt dann dazu, daß sich die Brennstäbe 1 mit den Backen 6 aus der Halteplatte 4 lösen. Das Werkzeug 3 kann dann von den gezogenen Brennstäben 1 entfernt werden.

Claims (4)

1. Werkzeug zum gleichzeitigen Herausziehen von mehreren Brennstäben aus einem Brennelement bzw. Brennstabverband, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) in einer Halteplatte (4) mehrere konische Öffnungen (5) im Abstand (A) der Brennstäbe (1) im Brennelement bzw. Brennstabverband (2) angeordnet sind,
• b) in den Öffnungen (5) außen konische Backen (6) mit einer den Brennstäben (1) angepaßten Innenkontur (14) sitzen und
• c) an der Halteplatte (4) ein Antriebsglied (10) angreift, so daß mit einer Bewegung der Halteplatte (4) in der einen Richtung (17) die Backen (6) angepreßt und die Brennstäbe (1) gemeinsam aus dem Brennelement bzw. dem Brennstabverband (2) gezogen werden, während mit einer Bewegung der Halteplatte (4) mit den Backen (6) in Gegenrichtung (18) die Backen gelockert werden.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

• d) daß die Backen (6) mit Hilfe von Federn (13) auseinandergedrückt werden.

3. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

• e) daß die Backen (6) auf Grund ihrer Elastizität gespreizt sind und mit Hilfe der Halteplatte (4) geschlossen werden.

4. Werkzeug nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,

• f) daß den Backen (6) Anschläge (15) zugeordnet sind, die die relative Lage zwischen Brennstäben (1) und Backen (6) in Längsrichtung der Brennstäbe (1) bestimmen.