DE4114004A1

DE4114004A1 - FUEL ELEMENT FOR CORE REACTORS

Info

Publication number: DE4114004A1
Application number: DE4114004A
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl Ing Rau; Walter Dipl Ing Sauermann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1991-04-29
Filing date: 1991-04-29
Publication date: 1992-11-05
Also published as: WO1992020069A1

Abstract

An elongate fuel element has two end parts and at least one rod holder (1), a structural part (H, 25) which establishes the longitudinal distance between the two end parts, and a bundle of fuel rods (37) at least some of which have an end cap (2). The end cap has a stop surface (7) facing the rod holder (1) and a free end adjoining the stop surface (7) through which a bore (10) in the rod holder (1) passes. When the fuel element is assembled, the end cap can be pushed out of the bore (10). The fuel element has a retaining element (spring ring 3) which moves sideways with respect to the end cap (2) and which can be actuated on the face of the rod holder (1) opposite to the bundle of fuel rods (37). During operation, the retaining element retains a stop body (13) on the face of the rod holder (1) so that the axial distance through which the rod holder (1) can move is limited to the end cap (2). For assembly purposes, however, the retaining element can be released.

Description

Die Erfindung betrifft ein langgestrecktes Brennelement mit einem Endteil an jedem Ende, wobei wenigstens ein Endteil einen Stabhalter aufweist, einen den longitudinalen Abstand zwischen den beiden Endteilen festlegenden Strukturteil und einem Bündel aus Brennstäben, von denen mindestens ein Teil jeweils eine Brennstab-Endkappe aufweist, die am Stabhalter gehalten ist.The invention relates to an elongated fuel assembly an end portion at each end, at least one end portion has a rod holder, the longitudinal distance between the two end parts defining structural part and a bundle of fuel rods, at least part of which each has a fuel rod end cap on the rod holder is held.

Da die Brennstäbe während des Einsatzes im Reaktorkern Längen änderungen erfahren, sind die Brennstäbe, um axiale Zwangs kräfte zu vermeiden, so zu lagern, daß ein freies Längen wachstum erfolgen kann. Gleichzeitig sollte die Inspektion und der Austausch von Brennstäben möglich sein.Because the fuel rods are long during use in the reactor core Experienced changes are the fuel rods to axial constraint To avoid forces, so that a free length growth can take place. At the same time, the inspection and the exchange of fuel rods may be possible.

Bei Brennelementen von Reaktoren sowjetischer Bauart sind die Brennstäbe an den Stabhaltern unlösbar über Stifte oder Splinte axial befestigt, so daß kein freies Längenwachstum und kein Auswechseln der einzelnen Brennstäbe möglich ist. Brennelemente mit einem Hüllkasten, bei welchen mindestens ein Endstück einfach demontierbar ist, und dessen Stabbündel aus dem Hüllkasten gezogen werden kann, sind bereits bekannt. Bei Siedewasserreaktoren sind die Brennstäbe meist durch Schraubenfedern gegen den unteren Stabhalter zur axialen Lagefixierung gedrückt. Diese Konstruktion ermöglicht zwar das Auswechseln des Brennstabbündels, baut aber in axialer Rich tung vergleichsweise groß, was den Freiraum für das Längen wachstum der Brennstäbe und somit auch den maximal erzielbaren Beladeabbrand einschränkt.In the case of fuel elements of Soviet-type reactors, these are Fuel rods on the rod holders cannot be detached via pins or Pins attached axially, so that no free length growth and it is not possible to replace the individual fuel rods. Fuel elements with an envelope, in which at least one End piece is easy to remove, and its bundle of rods the envelope can be pulled are already known. In boiling water reactors, the fuel rods are mostly through Coil springs against the lower rod holder for axial Position fixation pressed. This construction allows that Exchange of the fuel rod bundle, but builds in the axial direction comparatively large, which gives the freedom for length growth of the fuel rods and thus also the maximum achievable Load burn-up restricted.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine axiale Befestigung der Brennstäbe an einem Stabhalter bei überzeugender De- und Remontierbarkeit der einzelnen Brennstäbe und gleich zeitiger verringerter Bauhöhe zu ermöglichen, verglichen mit einem Niederhalten durch Schraubenfedern.The invention has for its object an axial Fastening the fuel rods to a rod holder with convincing Disassembly and reassembly of the individual fuel rods and the same to enable reduced overall height compared to hold down by coil springs.

Zur Lösung dieser Aufgabe weist das Brennelement erfindungs gemäß die Merkmale auf, daß die Endkappe eine dem Stabhalter zugewandte Anschlagfläche und ein an die Anschlagfläche anschließendes freies Ende hat, das durch eine Bohrung des Stabhalters geführt und in einem Montagezustand des Brenn elementes aus der Bohrung heraus verschiebbar ist, und daß mindestens ein seitlich zur Endkappe bewegliches Halteelement, das auf der dem Brennstabbündel abgewandten Stirnseite des Stabhalters betätigt werden kann, in einem Betriebszustand einen Anschlagkörper derart an der Stirnseite des Stabhalters hält, daß die axiale Verschiebbarkeit des Stabhalters auf der Endkappe begrenzt, aber für den Montagezustand freigeb bar ist.To solve this problem, the fuel assembly fiction according to the features that the end cap is one of the rod holder facing stop surface and one on the stop surface subsequent free end, which is through a hole in the Rod holder guided and in an assembled state of the burner element can be moved out of the hole, and that at least one holding element movable laterally to the end cap, that on the end of the fuel rod facing away from the Rod holder can be operated in an operating state a stop body in this way on the end face of the rod holder keeps the axial displacement of the rod holder on the end cap is limited, but released for installation is cash.

Die Erfindung geht weiter aus von dem Gedanken, daß das freie Ende der Endkappe eine profilierte Seitenfläche aufweist und als seitlich bewegliches Halteelement mindestens eine Feder vorgesehen ist, die sich auf der profilierten Seitenfläche abstützt.The invention proceeds from the idea that the free End of the end cap has a profiled side surface and as a laterally movable holding element at least one spring is provided, which is on the profiled side surface supports.

Entscheidende Vorteile dieser Merkmale sind die deutlich geringere Bauhöhe und eine sichere Halterung der Brennstäbe während des Betriebszustands mit der Möglichkeit, einzelne Brennstäbe ohne großen Aufwand an Vorrichtungen und Personal auswechseln zu können. Das gesamte Brennstabbündel kann mit mindestens einem Stabhalter aus dem Hüllkasten gehoben und in ein Wasserbad abgesenkt werden, in dem dann die gewünschten Brennstäbe leicht aus der Befestigung durch das Halteelement gelöst werden können. Das Lösen der gewünschten Brennstäbe aus dem Brennstabhalter erfolgt dabei durch seitliche Bewegung des Halteelements.The decisive advantages of these features are clear lower overall height and secure mounting of the fuel rods during operation with the possibility of individual Fuel rods with little effort on devices and personnel to be able to replace. The entire fuel rod bundle can be used lifted at least one rod holder out of the envelope and into a water bath can be lowered in which then the desired Fuel rods easily from the attachment by the holding element can be solved. The release of the desired fuel rods the fuel rod holder is done by lateral movement of the Holding element.

Als Anschlagkörper und als seitlich bewegliches Halteelement ist in einem ersten Typ ein aufspreizbarer Federring vorgesehen, der im Betriebszustand an der Stirnseite des Stabhalters das freie Ende der Endkappe umfaßt. Diese Verbindung kann einfach gelöst werden, indem man die Ringfeder mit einem Werkzeug gänzlich in ein entsprechendes Profil der Endkappe eindrückt, so daß einzelne Brennstäbe zur Auswechslung bereitstehen. Es ist auch möglich, die Ringfeder für den Montagezustand so weit aufzuspreizen, daß er über das freie Ende der Endkappe verschieb bar ist.As a stop body and as a laterally movable holding element a spreadable spring washer is provided in a first type, which in the operating state on the front of the rod holder includes free end of the end cap. This connection can be simple can be solved by using the ring spring with a tool completely pressed into a corresponding profile of the end cap, so that individual fuel rods are ready for replacement. It is also possible the ring spring for the assembly state so far spread that he slides over the free end of the end cap is cash.

Ein zweiter Typ verwendet als seitlich bewegliches Halteelement eine in Längsrichtung der Endkappe gekrümmte, an der profilier ten Seitenfläche abgestütze Blattfeder, die den Anschlag körper, günstigerweise eine über den Querschnitt der Bohrung seitlich vorstehende Wölbung der Blattfeder, trägt. Diese Blattfeder und der Anschlagkörper können sehr leicht durch Druck auf einen aus der Stirnfläche der Endkappe herausragen den Teil der Blattfeder in die Bohrung hineinbewegt werden, um so einen gewünschten Brennstab vom Stabhalter zu lösen. Vorteilhaft ist es, wenn der Anschlagkörper von einem am Stab halter gestützten, radial von der Bohrung nach außen gewölbten Teil der Blattfeder gebildet ist und wenn ein anderer Teil der Blattfeder als seitlich in die profilierte Seitenfläche ein greifender und von der Endkappe radial nach außen beweglicher Teil ausgebildet ist und wenn die Blattfeder zusammen mit dem Stabhalter über die Endkappe verschiebbar ist (Fig. 5 bis 11).A second type uses as a laterally movable holding element a leaf spring curved in the longitudinal direction of the end cap, supported on the profiled side surface, which supports the stop body, advantageously a laterally projecting curvature of the leaf spring over the cross section of the bore. This leaf spring and the stop body can be moved very easily by pressing on a part of the leaf spring protruding from the end face of the end cap into the bore so as to detach a desired fuel rod from the rod holder. It is advantageous if the stop body is formed by a part of the leaf spring which is supported on the rod and is radially curved outward from the bore and if another part of the leaf spring is a gripping part which moves radially outwards from the end cap and laterally into the profiled side surface is formed and when the leaf spring can be moved together with the rod holder over the end cap ( Fig. 5 to 11).

Weiterhin kann bei einem dritten Typ das freie Ende der End kappen von federnden Laschen gebildet werden, die als seitlich bewegbares Haltemittel den Anschlagkörper tragen, der im Montagezustand in die Bohrung hineinbewegt ist und im Betriebs zustand über den Rand der Bohrung seitlich hinausragt. Die Position des Anschlagkörpers läßt sich vorteilhaft durch eine auf der Stirnseite des Stabhalters aufgesetzte Kappe verriegeln (Fig. 18, 19). Durch diese Verriegelung ist eine sehr gute Halterung im Betriebszustand gegeben, während die Demontage der Brennstäbe zur Inspektion oder Wartung wieder sehr leicht durchführbar ist.Furthermore, in a third type, the free end of the end caps are formed by resilient tabs which, as a laterally movable holding means, carry the stop body, which is moved into the bore in the assembled state and projects laterally beyond the edge of the bore in the operating state. The position of the stop body can advantageously be locked by a cap placed on the end face of the rod holder ( FIGS. 18, 19). This locking ensures a very good holding in the operating state, while the disassembly of the fuel rods for inspection or maintenance can again be carried out very easily.

Vorteilhaft ist auch ein vierter Typ, bei dem die aus der Stirnseite herausragenden Seitenflächen der Brennstab-Endkappe ein Profil tragen und bei dem an der Stirnseite des Stab halters mindestens ein seitlich beweglicher Sperrkörper mit jeweils einer Öffnung für jede Endkappe angeordnet ist, wobei die Öffnung im Sperrkörper von einer Wandung umgeben ist, die als bewegliches Halteelement die Bohrung im Stabhalter freigibt und im Betriebszustand in das Profil der Brennstab Endkappe eingreift, und der Anschlagkörper von Wandteilen des Sperrkörpers gebildet wird, die am Stabhalter anliegen. Vorzugsweise sind die die Öffnungen im Sperrkörper umgebenden Wandungen als Haken ausgebildet, die auf die Stirnseite des Stabhalters gerichtet sind und im Montagezustand in Kerben in den Seitenflächen der Endkappen eingreifen und deren dem Stab halter zugewandten Flächen am Stabhalter anliegen. Um die Brennstäbe zu kühlen, weist der Stabhalter günstigerweise Durchlaßöffnungen für einen Kühlmittelstrom und der Sperr körper entsprechende Durchtrittsöffnungen auf, die im Betriebszustand den Querschnitt der Durchlaßöffnungen des Stabhalters praktisch nicht überdecken.A fourth type is also advantageous, in which the from the Protruding side faces of the fuel rod end cap wear a profile and at the front of the rod holder at least one laterally movable locking body is arranged with an opening for each end cap, the opening in the blocking body being surrounded by a wall, the as a movable holding element, the hole in the rod holder releases and in the operating state in the profile of the fuel rod End cap engages, and the stop body of wall parts of the Blocking body is formed, which abut the rod holder. The openings in the blocking body are preferably those Walls formed as hooks on the front of the Rod holders are directed and in notches in the assembled state engage the side surfaces of the end caps and their the rod Hold the surfaces facing the holder against the rod holder. To the The rod holder expediently has to cool fuel rods Passages for a coolant flow and the barrier corresponding passage openings, which in the Operating state the cross section of the passage openings of the Practically do not cover the rod holder.

Vorteilhafte Ausführungsformen werden in weiteren Ansprüchen angegeben.Advantageous embodiments are set out in further claims specified.

Die Erfindung einschließlich der erzielten Vorteile wird anhand einzelner Ausführungsbeispiele und der Fig. 1 bis 21 näher erläutert. In der Zeichnung zeigen: The invention including the advantages achieved is explained in more detail with reference to individual exemplary embodiments and FIGS. 1 to 21. The drawing shows:

Fig. 1 und 2 ein Ausführungsbeispiel des ersten Typs mit einer Ringfederkonstruktion, im Längsschnitt und Draufsicht, Fig. 1 and 2, an embodiment of the first type having a ring spring structure, in longitudinal section and plan view,

Fig. 3 und 4 ein Ausführungsbeispiel des ersten Typs mit einer Blattfederkonstruktion, im Längsschnitt und Draufsicht, FIGS. 3 and 4, an embodiment of the first type with a leaf spring construction, in longitudinal section and plan view,

Fig. 5, 6, 7 andere Ausbildungen des Halteelements als Tulpenfeder, im Längsschnitt, Fig. 5, 6, 7, other embodiments of the retaining element as tulips spring, in longitudinal section,

Fig. 8 und 9 den Längsschnitt einer erfindungsgemäßen Ausbil dung des Halteelements mit einer Tulpenfeder und eine Blechstreifen zur Bildung der Tulpen feder, Fig. 8 and 9, the longitudinal section of a dung Ausbil invention of the retaining element with a tulip spring and a sheet metal strip to form the tulip spring,

Fig. 10 und 11 die erfindungsgemäße Ausbildung (Längsschnitt) des Halteelements durch eine Tulpenfeder aus einem Blechstreifen und zusätzlichen Sperrgittern sowie den Blechstreifen, Fig. 10 and 11, the design of the invention (longitudinal section) of the retaining element by a tulip spring made of a sheet metal strip and the auxiliary locking bars and the sheet-metal strip,

Fig. 12-15 zwei Beispiele des vierten Typs (Längsschnitt) und Teil-Aufsichten eines gitterförmigen Stabhalters mit einem seitlich beweglichen Sperrgitter, Fig. 12-15, two examples of the fourth type (longitudinal section) and partial plan views illustrating a grid-shaped rod holder with a laterally movable locking gratings,

Fig. 16 und 20 eine Ausbildung des Halteelements, vorzugsweise als Haken, FIGS. 16 and 20 an embodiment of the retaining element, preferably as a hook,

Fig. 17 eine erfindungsgemäße Verriegelung von Stabhalter und Stab-Endkappe durch zangenförmige Sperrkörper, Fig. 17 is a locking of rod holder and rod-end cap by means of pincer-like locking body according to the invention,

Fig. 18 und 19 die erfindungsgemäße Formung des Endes der End kappe als federnde Lasche beim dritten Typ, Fig. 18 and 19, the shaping according to the invention the end of the end cap as a resilient tab in the third type,

Fig. 21 ein konkretes Einbaubeispiel, und Fig. 21 shows a concrete installation example, and

Fig. 22 u. 23 einen Längsschnitt und Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Brennelement. Fig. U 22. 23 shows a longitudinal section and cross section through a fuel assembly according to the invention.

Die Erfindung ist auf keine bestimmte Geometrie beschränkt, wird aber am Beispiel eines Brennelementes 38 für einen Re aktor sowjetischer Bauart erläutert. Fig. 22 zeigt einen Längsschnitt durch Kopf und Fuß dieses Brennelementes, Fig. 23 einen Querschnitt längs der Ebene C-C. The invention is not limited to any particular geometry, but is explained using the example of a fuel assembly 38 for a re-actuator Soviet design. Fig. 22 shows a longitudinal section through the head and foot of this fuel assembly, Fig. 23 is a cross-section along the plane C-C.

Im Kopf ist ein Handhabungsteil H mittels als Bajonettver schluß ausgebildeter Nasen N in entsprechenden Fenstern F eines Brennelement-Hüllkastens 42 befestigt, wodurch auch eine eingelegte Platte P mit Durchlaßöffnungen 19 für ein von unten nach oben strömendes Kühlmittel gehalten ist. In Bohrungen 10 sind die oberen Endkappen 41 von Brennstäben 37 verschiebbar geführt, um ein Längenwachstum nicht zu behindern.In the head, a handling part H is fastened by means of a nosepiece formed as a bayonet lock in corresponding windows F of a fuel element envelope box 42 , as a result of which an inserted plate P with passage openings 19 is held for a coolant flowing from the bottom up. The upper end caps 41 of fuel rods 37 are displaceably guided in bores 10 in order not to hinder a length increase.

Die unteren Endkappen 2 der Brennstäbe sind durch eine ähn liche Platte, den "Stabhalter" 1, gesteckt und in dieser Lage durch eines der noch genauer beschriebenen Mittel, z. B. einen Federring 3 gehalten, so daß die Lage der unteren Brennstab enden - und damit auch der untere Rand der aktiven Zone des Reaktors - fixiert ist. Der Abstand zwischen den beiden Platten P und 1 ist über ein geeignetes Strukturelement, z. B. den Hüllkasten oder insbesondere ein Instrumentierungsrohr 25 festgelegt. Hierzu kann mit dem Rohr 25 z. B. der Stabhalter 1 durch eine Überwurfmutter 43 verschraubt und auch die Platte P ähnlich lösbar befestigt sein.The lower end caps 2 of the fuel rods are inserted through a similar plate, the "rod holder" 1 , and in this position by one of the means described in more detail, for. B. a spring washer 3 , so that the position of the lower fuel rod ends - and thus the lower edge of the active zone of the reactor - is fixed. The distance between the two plates P and 1 is a suitable structural element, for. B. fixed the envelope or in particular an instrumentation tube 25 . For this purpose, with the tube 25 z. B. the rod holder 1 screwed by a nut 43 and the plate P similarly releasably attached.

Die Brennstäbe sitzen in Positionen, die den Knotenpunkten eines durch die Linien 49 angedeuteten Gitters entsprechen, und sind zur seitlichen Abstützung durch Maschen von (nicht dargestellten) Abstandshaltern geführt, die ebenfalls vom In strumentierungsrohr 25 getragen werden.The fuel rods sit in positions corresponding to the nodes of a grid indicated by the lines 49 and are guided for lateral support by meshing with spacers (not shown), which are also carried by the instrumentation tube 25 .

Der Stabhalter weist ebenfalls eine Gitterstruktur auf, wobei an den durch die Brennstabpositionen gegebenen Knotenstellen Hülsen sitzen, die in Fig. 23 von den Brennstäben verdeckt sind und die Endkappen 2 der Brennstäbe aufnehmen. Durch Längsstege 52 sind benachbarte Knotenstellen zeilenförmig mit einander verbunden und einige Querstege 53 verbinden die Zeilen miteinander. Dadurch entstehen große Durchlaßöffnungen 19 für das Kühlmittel. The rod holder also has a lattice structure, with sleeves seated at the node locations given by the fuel rod positions, which are covered by the fuel rods in FIG. 23 and receive the end caps 2 of the fuel rods. Longitudinal webs 52 connect adjacent nodes to one another in a row, and a number of transverse webs 53 connect the rows to one another. This creates large openings 19 for the coolant.

Sobald zum Montieren der Stabhalter an dem Instrumentierungs rohr mit den Abstandshaltern befestigt ist, werden die Brenn stäbe durch die Abstandshalter hindurch geführt und mit ihren Endkappen 2 in dem Stabhalter befestigt, um dann den Kasten 42 darüber zu schieben und das Handhabungsteil H aufzusetzen. Bei der Demontage werden diese Maßnahmen in umgekehrter Reihen folge rückgängig gemacht.Once to mount the rod holder on the instrumentation tube with the spacers is attached, the fuel rods are passed through the spacers and attached with their end caps 2 in the rod holder, then to push the box 42 over it and put on the handling part H. When dismantling, these measures are reversed in reverse order.

Unabhängig von einzelnen der erwähnten Details besitzt das Brennelement daher folgende Struktur: Ein langgestrecktes Brennelement 38 besitzt ein Endteil an jedem Ende, wobei wenigstens ein Endteil 12 einen Stabhalter 1 aufweist, ein den longitudinalen Abstand zwischen den beiden Endteilen 12 festlegendes Strukturteil (z. B. der Hüllkasten 42 und/oder ein zentrales Instrumentierungsrohr 25) und ein Bündel aus Brennstäben 37, von denen mindestens ein Teil jeweils eine Brennstab-Endkappe 2 aufweist, die am Stabhalter 1 gehalten ist. Dazu dient eine lösbare, formschlüs sige Verbindung zwischen einem in die Seitenflächen 6 der Brennstabendkappe 2 eingearbeiteten Profil und einem ent sprechend profilierten, am Stabhalter 1 angeordneten Halte element (z. B. einen Federring 3), wobei die profilierte Seitenfläche der Endkappe 2 und das Halteelement zum Lösen der formschlüssigen Verbindung relativ zueinander transversal beweglich sind.Irrespective of some of the details mentioned, the fuel assembly therefore has the following structure: An elongate fuel assembly 38 has an end part at each end, at least one end part 12 having a rod holder 1 , a structural part which defines the longitudinal distance between the two end parts 12 (e.g. the casing 42 and / or a central instrumentation tube 25 ) and a bundle of fuel rods 37 , at least some of which have a fuel rod end cap 2 , which is held on the rod holder 1 . Serves a releasable formschlüs-fitting connection between a member 2 incorporated profile and an accordingly profiled, disposed at the rod holder 1 holding in the side faces 6 of the fuel rod (z. B. a spring ring 3), wherein the profiled side face of the end cap 2 and the Holding element for releasing the positive connection are movable transversely to each other.

Der Stabhalter 1 weist in den bevorzugten Ausführungsbei spielen eine Bohrung 10 auf, in der die Brennstab-Endkappe 2 relativ zum Brennstabbündel 37 und in dessen Längsrichtung be weglich geführt ist. Auf der dem Brennstabbündel zugewandten Seite 45 des Stabhalters 1 trägt die Endkappe 2 eine Anschlag fläche 7, die eine erste Begrenzung für die Relativbewegung des Stabhalters 1 bildet. The rod holder 1 has in the preferred Ausführungsbei play a bore 10 in which the fuel rod end cap 2 is guided relative to the fuel bundle 37 and in the longitudinal direction be movable. On the side facing the fuel bundle 45 of the rod holder 1 , the end cap 2 carries a stop surface 7 , which forms a first limitation for the relative movement of the rod holder 1 .

Das Halteelement (im Beispiel der Fig. 22, 1 und 2 ein Federring 3) greift an dem freien Ende der Brennstab-Endkappe 2 derart in das Profil ein, daß im formschlüssigen Zustand eine zweite Begrenzung für die Relativbewegung des Stabhalters 1 gebildet wird, wobei der Stabhalter 1 im Betriebszustand zwischen den beiden Begrenzungen gehalten wird. Durch ein geeignetes Werkzeug läßt sich die formschlüssige Verbindung lösen und der Stabhalter 1 und das freie Ende der Endkappe 2 relativ zueinander verschieben, so daß der gewünschte Brennstab aus seiner Halterung entfernt werden kann.The holding element (in the example of FIGS. 22, 1 and 2, a spring ring 3 ) engages in the profile at the free end of the fuel rod end cap 2 in such a way that, in the form-fitting state, a second limitation for the relative movement of the rod holder 1 is formed, whereby the rod holder 1 is held in the operating state between the two limits. Using a suitable tool, the positive connection can be released and the rod holder 1 and the free end of the end cap 2 can be moved relative to one another so that the desired fuel rod can be removed from its holder.

Die oberen Brennstabenden der Fig. 22 bzw. allgemein die Brennstabenden, die nicht über formschlüssig am Stabhalter 1 gehaltenen Endkappen 2 fest mit dem Stabhalter 1 verbunden sind, können frei sein, das heißt sie sind mit keinem der Endteile fest verbunden.The upper fuel rod ends of FIG. 22 or generally the fuel rod ends which are not fixedly connected to the rod holder 1 via end caps 2 held in a form-fitting manner on the rod holder 1 can be free, that is to say they are not firmly connected to any of the end parts.

Wie in den Fig. 1 bis 11 schematisch dargestellt, ist als Halteelement vorzugsweise ein Feder vorgesehen, die radial in das Profil der Brennstab-Endkappe 2 eingreift. Die Konstruktion unter Benutzung einer Feder zeichnet sich durch leichte Demontierbarkeit durch Überwindung der Federkraft aus, wobei die erforderliche Haltekraft von einer entsprechend steifen Feder aufgebracht werden kann.As shown schematically in FIGS. 1 to 11, a spring is preferably provided as the holding element, which engages radially in the profile of the fuel rod end cap 2 . The construction using a spring is characterized by easy dismantling by overcoming the spring force, the required holding force being able to be applied by a correspondingly stiff spring.

Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich, weist in diesen Fällen die Brennstab-Endkappe 2 ein durch den Stabhalter 1 hindurchragendes freies Ende (Endteil 12) auf, das das Profil, z. B. eine Nut 27, trägt. Die Feder kann als seitlich auf spreizbarer Federring 3 ausgebildet sein und an der Stirn seite 21 des Stabhalters 1 anliegen. Die Verbindung läßt sich durch ein Werkzeug, das den Federring 3 eindrückt, einfach lösen. As can be seen from FIGS. 1 and 2, in these cases the fuel rod end cap 2 has a free end (end part 12 ) which projects through the rod holder 1 and which has the profile, e.g. B. carries a groove 27 . The spring can be designed as a laterally spreadable spring washer 3 and bear against the end face 21 of the rod holder 1 . The connection can be easily released by a tool that presses in the spring ring 3 .

Die Fig. 3 und 4 zeigen ebenfalls eine Ausführungsform mit einer Feder als Halteelement. Bei dieser Ausführung weist der Stabhalter 1 eine Bohrung 10 mit einer vergrößerten Quer schnittsfläche 24 an der Stirnseite 21 und die Brennstab Endkappe 2 eine durch die Bohrung 10 hindurchgeführte Seiten fläche mit einer einseitigen Abflachung 26 auf. In der Bohrung 10 ist eine Blattfeder 4 derart angeordnet, daß sie mit einem Ende an der Abflachung 26 an der Seitenfläche 6 der Brennstab Endkappe 2 bzw. des Endteils 12 und mit einem formschlüssig in den erweiterten Querschnitt der Bohrung 10 eingreifenden Teil, der einen Anschlag bildet, am Stabhalter 1 abgestützt ist. Ein gesetzt und gezogen werden die Brennstäbe wiederum durch Über winden der Federkraft. FIGS. 3 and 4 also show an embodiment with a spring as a retaining element. In this embodiment, the rod holder 1 has a bore 10 with an enlarged cross-sectional area 24 on the end face 21 and the fuel rod end cap 2 has a side surface passed through the bore 10 with a flattening 26 on one side. In the bore 10 , a leaf spring 4 is arranged such that it has an end on the flattened portion 26 on the side surface 6 of the fuel rod end cap 2 or the end part 12 and a part which engages positively in the enlarged cross section of the bore 10 forms, is supported on the rod holder 1 . The fuel rods are inserted and pulled again by overcoming the spring force.

Von Vorteil erweisen sich weiterhin Ausführungsformen, die in den Fig. 5 bis 11 veranschaulicht sind. Wie aus Fig. 5 ersichtlich, weist die Endkappe 2 eine aus der Stirnfläche herausragende Seitenfläche mit einer eingearbeiteten Nut 27 auf. Als Feder ist eine Tulpenfeder 5 vorgesehen, die mit einem Ende am Stabhalter 1 gestützt und vorteilhaft eingerastet ist und mit einem anderen Ende in die Nut 27 eingreift.Embodiments which are illustrated in FIGS. 5 to 11 also prove to be advantageous. As can be seen from FIG. 5, the end cap 2 has a side surface protruding from the end face with an incorporated groove 27 . A tulip spring 5 is provided as the spring, which is supported at one end on the rod holder 1 and advantageously snapped into place and engages in the groove 27 at another end.

Diese Feder 5 ist als "Tulpenfeder" ausgeführt, die zwischen ihrem einen, am Profil (z. B. der Nut 27) der Endkappe abgestützten Ende und ihrem anderen, in der Bohrung geführten Ende 41 eine von der Endkappe weg radial nach außen gerichteten Wölbung trägt. Diese Wölbung bildet einen Anschlag für den Stabhalter 1. In den Fig. 5 bis 7 ist dieses andere Ende 46 am Rand 47 nach außen gebördelt, so daß der Stabhalter 1 zwischen der Wölbung und dem gebördelten Rand eingerastet und gehalten ist.This spring 5 is designed as a "tulip spring", the one end, which is supported on the profile (eg the groove 27 ) of the end cap and its other end 41 , which is guided in the bore, has a curvature directed radially outward from the end cap wearing. This curvature forms a stop for the rod holder 1 . In Figs. 5 to 7 of this other end 46 is crimped on the edge 47 to the outside, so that the rod holder 1 engaged between the buckle and the curled edge and held.

Die Tulpenfeder 5 kann auch aus einem geschlitzten Blechstrei fen hergestellt sein, der sich auf der Stirnseite des Stab halters 1 über die Endkappen, 2 einer Zeile nebeneinander an geordneter Brennstäbe erstreckt. Wie die Fig. 8 und 9 zei gen, kann dieser Blechstreifen auf der Stirnseite des Stab halters 1 sein und mit seitlichen Laschen gefertigt sein, die bei der Montage entsprechend der Tulpenform zusammengebogen werden, um in die Nut 27 einzugreifen.The tulip spring 5 can also be made of a slotted Blechstrei fen, which extends on the end of the rod holder 1 over the end caps, 2 a row next to each other on ordered fuel rods. As shown in FIGS. 8 and 9, this sheet metal strip can be on the end face of the rod holder 1 and be made with side tabs which are bent together during assembly in accordance with the tulip shape in order to engage in the groove 27 .

Die Relativlage von Halteelement (beispielsweise einer Tulpen feder) und der Brennstabendkappe 2 kann im formschlüssigen Zu stand durch ein an der Stirnseite des Stabhalters 1 betätig bares Verriegelungselement 23 fixiert werden. Dazu wird die Tulpenfeder 5 im formschlüssigen Zustand vorzugsweise in einer Bohrung eines an der Stirnseite des Stabhalters 1 angeordneten Kappe 16 oder eines ähnlichen, als Verriegelungselement wir kenden Sperrkörpers gehalten und gesichert.The relative position of the holding element (for example a tulip spring) and the fuel rod end cap 2 can be fixed in the form-fitting state by a locking element 23 which can be actuated on the end face of the rod holder 1 . For this purpose, the tulip spring 5 is preferably held and secured in the form-fitting state in a bore of a cap 16 arranged on the end face of the rod holder 1 or a similar locking body as a locking element.

Die Sperrkörper der einzelnen Brennstabenden können durch - wie die Knotenstellen des Stabhalters (Fig. 23) selbst - gitterförmige Stege 48 zu einer gemeinsamen Struktur verei nigt und als Ganzes aufgesetzt werden.The locking bodies of the individual fuel rod ends can be united by - like the node points of the rod holder ( Fig. 23) itself - grid-shaped webs 48 to form a common structure and put on as a whole.

Wie schematisch in den Fig. 6 und 10 dargestellt, ist die Bohrung im Sperrkörper so ausgeführt, daß bei einem Aufsetzen des Sperrkörpers 16 auf die Tulpenfeder 5 der in der Nut 27 der Endkappe 2 abgestützte Teil der Tulpenfeder 5 fest umschlos sen wird, während sich die als Anschlagkörper ausgebildete Wöl bung nicht innerhalb der Bohrung befindet. Wahlweise kann die Bohrung im Sperrkörper auch so ausgeführt werden, daß auch die Wölbung der Tulpenfeder formschlüssig in der Bohrung gehalten wird (Fig. 7).As shown schematically in FIGS. 6 and 10, the bore in the locking body is designed so that when the locking body 16 is placed on the tulip spring 5, the part of the tulip spring 5 supported in the groove 27 of the end cap 2 is firmly enclosed while being the bulge designed as a stop body is not within the bore. Optionally, the hole in the locking body can also be designed so that the curvature of the tulip spring is held in a form-fitting manner in the hole ( FIG. 7).

Das Halteelement (in den Fig. 5 bis 11 die Tulpenfeder 5) weist zum Lösen der formschlüssigen Verbindung von Stabhalter 1 und Endkappe 2 durch ein Werkzeug eine auf der Stirnseite 21 des Stabhalters 1 zugängliche Angriffsfläche 22 auf. Nach dem Abnehmen des Sperrkörpers 6 kann an der Angriffsfläche 22 das Werkzeug an der Feder angesetzt werden, mit dem die Federkraft überwunden und dann die einzelnen Brennstäbe leicht gezogen und wieder eingesetzt werden können. Bei anderen Ausführungs beispielen kann auch das Halteelement und/oder die Brennstab Endkappe 2 die Angriffsfläche für das Werkzeug aufweisen.The holding element (in FIGS. 5 to 11 the tulip spring 5 ) has a gripping surface 22 accessible on the end face 21 of the rod holder 1 for releasing the positive connection between the rod holder 1 and the end cap 2 . After removing the blocking body 6 , the tool can be attached to the spring on the engagement surface 22 , with which the spring force can be overcome and then the individual fuel rods can be easily pulled and reinserted. In other embodiments, the holding element and / or the fuel rod end cap 2 can also have the contact surface for the tool.

Während nach den Fig. 5 bis 7 die Tulpenfedern durch Ein rasten am Stabhalter befestigt und gemeinsam mit dem Stab halter über die Stabenden gezogen werden, kann darauf auch verzichtet werden (Fig. 8 und 10), wobei aber mehrere Tulpenfedern 5′, 5′′ aus einem gemeinsamen Blechstreifen ge bogen werden und zusammenhängen können, um die Zahl der Kleinteile zu verringern (Fig. 9 und 11).While the tulip springs according to FIGS . 5 to 7 are fastened to the rod holder by a catch and pulled together with the rod holder over the rod ends, this can also be dispensed with ( FIGS. 8 and 10), but with several tulip springs 5 ', 5 ''Are bent from a common sheet metal strip and can be related to reduce the number of small parts ( Fig. 9 and 11).

Die Ausführungsformen, die in den Fig. 5 bis 11 dargestellt sind, weisen in der vorzugsweisen Gestaltung mit Sperrkörper 16 eine deutlich erhöhte Betriebssicherheit auf, da ein selbst tätiges Lösen der Brennstäbe überzeugend vermieden wird.The embodiments which are shown in FIGS. 5 to 11 have a significantly increased operational safety in the preferred design with the blocking body 16 , since self-releasing the fuel rods is convincingly avoided.

Der Stabhalter 1 ist in der Regel gitterförmig ausgebildet und enthält an den Ecken mehrerer aneinanderstoßender Maschen des Gitters Knotenstellen 29, an denen die Endkappen 2 gehalten sind (Fig. 12). Daher ergibt sich die weitere Möglichkeit, das Halteelement als ein auf die Stirnfläche aufgesetztes, seitlich bewegliches Sperrgitter 8 auszubilden, das an seinen Knotenstellen ein Profil trägt, das in über die Stirnfläche überstehende Enden (Endstücke 31) der Endkappe 2 einrastet. Wie in den Fig. 12 und 14 dargestellt, enthalten die Brenn stab-Endkappen 2 an über die Stirnfläche 21 überstehenden Seitenflächen 30 Nuten 27, in die das Profil der Sperrgitter Knotenstellen eingreift. Vorzugsweise greifen dabei die End stücke 31 durch kreisförmige Bohrungen des Stabhalters 1 und entsprechende Öffnungen 15 des Sperrgitters 8 hindurch. The rod holder 1 is generally lattice-shaped and contains node points 29 at the corners of a plurality of meshes of the lattice, at which the end caps 2 are held ( FIG. 12). Therefore, there is the further possibility of designing the holding element as a laterally movable locking grid 8 which is placed on the end face and which carries a profile at its node locations, which engages in ends (end pieces 31 ) of the end cap 2 projecting over the end face. As shown in FIGS. 12 and 14, the fuel rod end caps 2 contain on grooves 30 protruding from the end face 21 grooves 27 , in which the profile of the barrier grid engages nodes. The end pieces 31 preferably grip through circular bores of the rod holder 1 and corresponding openings 15 of the barrier grid 8 therethrough.

Wie Fig. 13 rechts zeigt, liegen in der Montagestellung die Knotenstellen des Sperrgitters 8 und des darunter an geordneten Stabhalters 1, der in der Mitte der Fig. 13 bei weggebrochenem Sperrgitter dargestellt ist, derart überein ander, daß die Bohrung 10 des Stabhalters mit der Öffnung 15 des Sperrgitters praktisch deckungsgleich ist; damit ist der Durchtritt des Endstückes 31 durch Stabhalter und Sperrgitter freigegeben. In der in Fig. 13 links gezeigten Betriebs stellung ist das Sperrgitter gegenüber dem Stabhalter und dem durchgesteckten Endstück der Brennstab-Endkappe 2 nach rechts verschoben und greift daher in die Nut 27 am Endstück 31 ein. Das Sperrgitter kann dabei vorzugsweise so ausgebildet sein, daß es in der Betriebsposition alle Durchlaßöffnungen 19 des Stabhalters 1 (Fig. 23) für den Durchtritt des Kühlmittels praktisch vollständig freigibt, um keinen zusätzlichen Strö mungsverlust zu erzeugen. Es kann also ebenfalls Längsstege 54 enthalten, die an die Längsstege 52 des Stabhalters benach barte Sperrgitter-Knotenstellen verbinden. Sind diese Längs stege mit ihren Knotenstellen durch Querstege 48 verbunden, so sind alle Knotenstellen des Sperrgitters als Gesamtheit ver schiebbar. Fehlen diese Querstege ganz, so werden die Sperr körper zeilenmäßig verschoben.As shown on the right in Fig. 13, the nodes of the barrier grid 8 and the subordinate to the rod holder 1 , which is shown in the middle of Fig. 13 with the barrier grid broken away, lie one above the other in the assembly position such that the bore 10 of the rod holder with the Opening 15 of the barrier grid is practically congruent; so that the passage of the end piece 31 is released by rod holder and barrier grid. In the operating position shown on the left in FIG. 13, the locking grid is shifted to the right relative to the rod holder and the inserted end piece of the fuel rod end cap 2 and therefore engages in the groove 27 on the end piece 31 . The barrier grid can preferably be designed so that it virtually completely releases the passage openings 19 of the rod holder 1 ( Fig. 23) for the passage of the coolant in the operating position so as not to generate any additional flow loss. It can therefore also contain longitudinal webs 54 , which connect adjacent barrier grid nodes to the longitudinal webs 52 of the rod holder. Are these longitudinal webs connected to their nodes by crossbars 48 , so all nodes of the barrier grid as a whole can be pushed ver. If these crosspieces are missing entirely, the blocking bodies are moved line by line.

Bei Fig. 12 und 13 sind die Knotenstellen im Sperrgitter und im gitterförmigen Stabhalter jeweils hülsenförmig mit gleichem Innendurchmesser ausgebildet. Durch seitliches Verschieben des Sperrgitters 8 kommt es also in einem sichelförmigen Bereich zum Hintergreifen und somit zur axialen Verriegelung der Brenn stäbe (Fig. 13). Wie aus Fig. 14 und 15 ersichtlich, kann dasselbe Verriegelungsprinzip auch erreicht werden, wenn das Sperrgitter 8 Öffnungen 15 mit einem abweichenden, vorzugs weise quadratischen Querschnitt aufweist. Durch seitliches Zurückbewegen des Sperrgitters 8 sind die Brennstäbe wieder frei bewegbar und der Inspektion zugänglich. In Figs. 12 and 13, the node points in the shutter grid and the grid-shaped rod holder are each sleeve-shaped with the same internal diameter. By laterally moving the locking grid 8 there is a reach behind in a crescent-shaped area and thus to the axial locking of the fuel rods ( Fig. 13). As can be seen from FIGS. 14 and 15, the same locking principle can also be achieved if the barrier grid 8 has openings 15 with a different, preferably square cross-section. By moving the barrier 8 back laterally, the fuel rods are freely movable again and accessible for inspection.

Die Fig. 16 und 20 zeigen eine weitere, vorteilhafte Ausfüh rungsform zum Halten und Verriegeln. In Fig. 16 sind ein Quer schnitt entsprechend der strichpunktierten Linie I-I und ein Längsschnitt entlang der Linie II-II dargestellt.The Figs. 16 and 20 show a further advantageous exporting approximate shape for holding and locking. In Fig. 16, a cross section corresponding to the dash-dotted line II and a longitudinal section along the line II-II are shown.

Der an der Stirnseite des Stabhalters 1 angeordnete Sperrkörper kann wieder als Sperrgitter 8 mit jeweils einer Öffnung 50 für jede Endkappe 2 ausgebildet werden. Das Profil an den Sperrgitter-Knotenstellen kann hakenförmig ausge bildet sein. Der Haken 51 greift im Betriebszustand in eine Kerbe 32 der Endkappe 2 ein und hält diese. Gleichzeitig dient der der Endkappe 2 zugewandte Teil des hakenförmigen Profils des Sperrgitters 8 als Anschlagfläche, die die relative axiale Verschiebbarkeit von Stabhalter 1 und Endkappe 2 begrenzt. Durch seitliches Bewegen des Sperrgitters 8 geben die, Haken die Kerbe 32 der Endkappen 2 für den Montagezustand frei, so daß der gewünschte Brennstab entnommen werden kann.The locking body arranged on the end face of the rod holder 1 can again be designed as a locking grid 8 , each with an opening 50 for each end cap 2 . The profile at the barrier grid nodes can be hook-shaped. The hook 51 engages in a notch 32 in the end cap 2 and holds it. At the same time, that part of the hook-shaped profile of the locking grid 8 which faces the end cap 2 serves as a stop surface which limits the relative axial displaceability of the rod holder 1 and the end cap 2 . By moving the barrier 8 laterally, the hooks release the notch 32 of the end caps 2 for the assembled state, so that the desired fuel rod can be removed.

Vorzugsweise ist das Sperrgitter 8 aus parallel zueinander verlaufenden Streifen 33 aufgebaut, die den Längsstegen 54 der Fig. 13 und 15 entsprechen und gemeinsam oder auch parallel und unabhängig zueinander beweglich sind, und deren Profile jeweils in die Endkappen von Brennstäben eingreifen, die in Zeilen nebeneinander angeordnet sind. Der Verlauf eines solchen Streifens 33 über einer Brennstabzeile ist aus der Draufsicht entlang der Linie II-II ersichtlich.The barrier grid 8 is preferably constructed from strips 33 running parallel to one another, which correspond to the longitudinal webs 54 of FIGS. 13 and 15 and can be moved together or also parallel and independently of one another, and whose profiles each engage in the end caps of fuel rods which are arranged next to one another in rows are arranged. The course of such a strip 33 over a fuel rod row can be seen from the plan view along the line II-II.

Bevor die andersartigen Ausführungsformen der Fig. 17 bis 19 erläutert werden, sei auf das Profil der Halteelemente nach Fig. 20 hingewiesen. Die Halteelemente sind z. B. Hülsen, die praktisch wie die Knotenstellen des Stabhalters durch Längs stege 54 und gegebenenfalls Querstege 48 miteinander zu einem Sperrgitter verbunden sind. Jedoch sind längs der Längsstege von der dem Brennstabbündel zugewandten Stirnseite des Stab halters her T-förmige Nuten in das Sperrgitter eingefräst, wie die Querschnitte längs der Linien V-V, VI-VI und VII-VII zeigen. Im Längsschnitt entlang IV-IV entstehen daher L- förmige Zangen 55, die in eine eingedrehte Nut 27 oder Kerbe an den freien Enden der Endkappen eingreifen. Durch Ver schieben des Sperrgitters in Richtung seiner Längsstege 54 werden die Endkappen freigegeben.Before the different embodiments of FIGS. 17 to 19 are explained, reference should be made to the profile of the holding elements according to FIG. 20. The holding elements are e.g. B. sleeves that are practically like the nodes of the rod holder by longitudinal webs 54 and optionally crossbars 48 connected to each other to form a barrier. However, T-shaped grooves are milled into the barrier grid along the longitudinal webs from the end face of the rod holder facing the fuel bundle, as the cross sections along the lines VV, VI-VI and VII-VII show. In longitudinal section along IV-IV, L-shaped pliers 55 are therefore formed, which engage in a screwed-in groove 27 or notch at the free ends of the end caps. By pushing the barrier grid in the direction of its longitudinal webs 54 , the end caps are released.

Eine vorteilhafte Verbindung zwischen der profilierten Stab Endkappe 2 und dem entsprechend profilierten Halteelement 11 wird schematisch in Fig. 17 aufgezeigt. Der Stabhalter 1 enthält sich zur Stirnfläche hin konisch erweiternde Bohrungen 10′ zur Aufnahme der Endkappen 2. An der Stirnfläche ist das Halteelement 56 angeordnet, das auf die Stirnflächen 40 ge richtete, durch elastische Verformung seitlich bewegliche Laschen 34 trägt. Durch Aufsetzen des Halteelementes 56 auf die Stirnfläche 40 sind jeweils mehrere Laschen in die konische Bohrung einsetzbar. Dabei werden die Endkappen 2 zangenförmig umschlossen und reibungsschlüssig gehalten. Auch hier können die Halteelemente verschiedener Endkappen einen gitterför migen Sperrkörper bilden.An advantageous connection between the profiled rod end cap 2 and the correspondingly profiled holding element 11 is shown schematically in FIG. 17. The rod holder 1 contains conically widening bores 10 'for receiving the end caps 2nd On the end face, the holding element 56 is arranged, the GE on the end faces 40 directed, laterally movable tabs 34 carries by elastic deformation. By placing the holding element 56 on the end face 40 , several tabs can be inserted into the conical bore. The end caps 2 are enclosed in a pincer shape and held frictionally. Here, too, the holding elements of different end caps can form a locking body in the form of a grid.

Die Merkmale einer weiteren und sehr vorteilhaften Halterungsmöglichkeit sind in den Fig. 18 und 19 schematisch darge stellt. Die Brennstab-Endkappe 2 kann als axial geschlitzte Hülse mit seitlich beweglichen Federlaschen 17 ausgebildet werden, die auf ihrer Außenseite ein Profil tragen, das durch ein entsprechendes Profil im Stabhalter 1 geführt ist und durch formschlüssiges Ineinandergreifen beider Profile am Stabhalter 1 einrastbar ist. Die eingerasteten Federlaschen 17 lassen sich durch eine in die Federhülse 35 einsetzbare Kappe 14 gegen ein selbsttätiges Entrasten zusätzlich sichern. Die für mehrere Endkappen vorgesehenen Kappen 14 können zu einem gemeinsamen Sperrkörper zusammengesetzt sein. Durch das Abnehmen des Sperrkörpers 16 und das Entrasten der Profile kann dann wieder der jeweils gewünschte Brennstab demontiert und später remontiert werden. The features of a further and very advantageous mounting option are shown schematically in FIGS . 18 and 19. The fuel rod end cap 2 may be formed with laterally movable spring tabs 17 as an axially slotted sleeve, which carry a profile on its outside, which is guided through a corresponding profile in the rod holder 1 and is locked by positive engagement of the two profiles at the bar holder. 1 The latched spring tabs 17 can be additionally secured against automatic unlocking by a cap 14 which can be inserted into the spring sleeve 35 . The caps 14 provided for a plurality of end caps can be assembled to form a common locking body. By removing the locking body 16 and unlocking the profiles, the desired fuel rod can then be dismantled and reassembled later.

Fig. 21 zeigt ein Einbaubeispiel am Beispiel der Ausfüh rungsform der Fig. 10. Hier ist der untere Stabhalter 1 ei nes Brennelements für einen sowjetischen Reaktor dargestellt. Ein Instrumentierungsrohr 25 verbindet den Stabhalter 1 über eine aufgeschraubte Mutter 43 mit dem Sperrgitter 8, welches den Brennstab nach einer der beschriebenen Ausführungsformen festhält. Die Mutter 43 trägt hierbei ein weiteres Innenge winde 55, in das zum Hantieren bei der Montage ein von oben durch das Instrumentierungsrohr geführter Stab eingedreht werden kann. Wenn dann der (nicht dargestellte) Hüllkasten abgezogen und das obere Endteil des Brennelements nach oben entfernt ist, sind die Brennstäbe einzeln zugänglich und können nach Entfernen des Sperrkörpers nach oben aus dem Stabhalter herausgezogen werden. Eine entsprechende Konstruk tion ist auch möglich, indem die Brennstäbe an einem Stab halter im oberen Endteil des Brennelements aufgehängt sind. Fig. 21 shows an installation example using the example of the embodiment of Fig. 10. Here, the lower rod holder 1 egg nes fuel element for a Soviet reactor is shown. An instrumentation tube 25 connects the rod holder 1 via a screwed-on nut 43 to the locking grid 8 , which holds the fuel rod in accordance with one of the described embodiments. The nut 43 carries a further Innenge thread 55 , in which can be screwed through the instrumentation tube rod from above for handling during assembly. If the envelope box (not shown) is then removed and the upper end part of the fuel assembly is removed upwards, the fuel rods are individually accessible and can be pulled out of the rod holder after the blocking body has been removed. A corresponding construction is also possible in that the fuel rods are suspended from a rod holder in the upper end part of the fuel assembly.

Claims

1. Elongated fuel element with an end part at each end, at least one end part having a rod holder ( 1 ), a structural part ( 25 ) defining the longitudinal distance between the two end parts and a bundle of fuel rods ( 37 ), at least part of which each has a fuel rod end cap ( 2 ) which is held on the rod holder, characterized in that the end cap ( 2 ) has a stop surface facing the rod holder ( 1 ) ( 7 ) and has a free end adjoining the stop surface, which by a Bore ( 10 ) of the rod holder ( 1 ) leads and in an assembled state of the fuel element ( 38 ) from the bore ( 10 ) is displaceable, and that at least one laterally to the end cap ( 2 ) movable holding element ( 3 ) on the End face ( 21 ) of the rod holder ( 1 ) facing away from the fuel bundle can be actuated, in an operating state a stop body of this type on the end face of the rod holder ( 1 ) holds that the axial displaceability of the rod holder ( 1 ) on the end cap ( 2 ) is limited, but can be released for the assembly state ( Fig. 22).

2. Fuel element according to claim 1, characterized in that the free end of the end cap has a profiled side surface ( 6 ) and as a laterally movable holding element ( 11 ) at least one spring ( 9 ) is provided, which is on the profiled side surface ( 6 ) supports ( Fig. 1-11, 17).

That a aufspreizbarer spring ring (3) is provided 3. A fuel assembly according to claim 2, characterized in that the stop body and of a laterally movable support member (11) comprising the free end of the end cap (2) in the operating state at the end face of the rod holder (1) ( Fig. 1, 2).

4. Fuel element according to claim 2, characterized in that as a laterally movable holding element at least one in the longitudinal direction of the end cap ( 2 ) curved, on the profiled side surface ( 6 ) supported leaf spring ( 4 ) is provided, which the stop body ( 13 ), Advantageously, a curvature of the leaf spring ( 4 ) projecting laterally over the cross section of the bore ( 10 ) carries ( Fig. 3-11, 17).

5. Fuel element according to claim 4, characterized in that the leaf spring and the stop body by pressure on a from the end face of the rod holder ( 2 ) projecting part of the leaf spring can be moved into the bore ( Fig. 3, 4, 17).

6. A fuel assembly according to claim 4, characterized in that the stop body is formed by a part of the leaf spring which is supported on the rod holder ( 1 ) and is curved radially outwards from the bore, in that another part of the leaf spring as laterally engaging in the profiled side surface of the end cap ( 2 ) is formed radially outwardly movable part and that the leaf spring ( 4 ) together with the rod holder ( 1 ) over the end cap ( 2 ) is displaceable ( Fig. 5-11).

7. Fuel element according to claim l, characterized in that the free end of the end cap ( 2 ) is formed by resilient tabs which carry the stop body ( 13 ) as a laterally movable holding means, which is moved into the bore ( 10 ) in the assembled state and in Operating state protrudes laterally beyond the edge of the bore ( Fig. 18, 19).

8. Fuel element according to claim 6 or 7, characterized in that the position of the stop body by a on the end face of the rod holder ( 1 ) attached cap ( 14 ) can be locked ( Fig. 6, 7, 10, 17-19).

9. Fuel element according to claim 1, characterized in that from the end face projecting side surfaces of the fuel rod end cap ( 2 ) carry a profile,
that at least one locking body ( 16 ), which can be moved at the side, is arranged on the end face of the rod holder ( 1 ), each with an opening ( 15 ) for each end cap ( 2 ),
that the opening in the blocking body ( 16 ) is surrounded by a wall which, as a movable holding element ( 11 ), releases the bore in the rod holder in the assembled state and engages in the profile of the fuel rod end cap ( 2 ) in the operating state, and
that the stop body ( 13 ) is formed by wall parts of the locking body which abut the rod holder ( 1 ) ( Fig. 12 - 20).

10. Fuel assembly according to claim 9, characterized in that the openings in the locking body ( 16 ) surrounding walls ( 18 ) are designed as hooks, which are directed towards the end face of the rod holder ( 1 ) and in the assembled state in notches in the side surfaces of the end caps ( 2 ) engage and the surfaces of the rod holder ( 1 ) facing the rod holder ( 1 ) ( Fig. 16, 20).

11. The fuel assembly according to claim 9 or 10, characterized in that the rod holder ( 1 ) has passage openings ( 19 ) for a coolant flow and the blocking body ( 16 ) has corresponding passage openings ( 20 ) which, in the operating state, the cross section of the passage openings of the rod holder ( 1 ) practically do not cover ( Fig. 12-15, 20).

12. Elongated fuel element with an end part at each end, at least one end part having a rod holder ( 1 ), a structural part ( 25 ) defining the longitudinal distance between the two end parts and a bundle of fuel rods ( 37 ), at least one part of each has a fuel rod end cap ( 2 ) which is held on the rod holder ( 1 ), characterized by a releasable, form-fitting connection between a profile worked into the side surface ( 6 ) of the fuel rod end cap ( 2 ) and a correspondingly profiled profile on the rod holder ( 1 ) arranged holding element ( 3 ), wherein the profiled side surface of the end cap and the holding element ( 3 ) for releasing the positive connection are transversely movable relative to each other ( Fig. 22).

13. The fuel assembly according to claim 12, characterized in that the rod holder ( 1 ) has a bore in which the fuel rod end cap ( 2 ) is movably guided relative to the fuel rod bundle ( 37 ) and in the longitudinal direction thereof,
that the end cap ( 2 ) on the side facing the fuel rod bundle (42) of the rod holder ( 1 ) carries a stop surface ( 7 ) which forms a first limitation for the relative movement of the rod holder ( 1 ),
and that the holding element ( 3 ) engages in the profile at the free end of the fuel rod end cap ( 2 ) in such a way that a second limitation for the relative movement of the rod holder ( 1 ) is formed in the form-fitting state, the rod holder ( 1 ) in the operating state is held between the two limits, and
that the rod holder in the released state of the positive connection over the free end of the end cap ( 2 ) is relatively displaceable ( Fig. 22).

14. Fuel element according to claim 13, characterized in that the holding element and / or the fuel rod end cap ( 2 ) on the end facing away from the fuel bundle ( 21 ) of the rod holder ( 1 ) have accessible attack surface for releasing the positive connection ( Fig . 22).

15. A fuel assembly according to claim 13 or 14, characterized in that the relative position of the holding element and the fuel rod end cap ( 2 ) is fixed in the form-fitting state by a locking element ( 16 ) which can be actuated on the end of the rod holder facing away from the fuel rod del ( Fig. 6 , 7, 10, 19).

16. Fuel assembly according to any one of claims 12 to 15, characterized in that the fuel rod extensions which do not have a form-locking retained on the rod holder (1) end caps (2) is secured to the rod holder (1) are connected free, ie, with any of the End parts are firmly connected ( Fig. 22).

17. Fuel element according to one of claims 12 to 16, characterized in that a spring ( 9 ) is provided as the holding element, which engages radially in the profile of the fuel rod end cap ( 2 ) ( Fig. 1 - 11).

18. Fuel element according to claim 17, characterized in that the fuel rod end cap ( 2 ) has a rod end ( 1 ) protruding free end which carries the profile, and that the spring is designed as a laterally spreadable spring ring ( 3 ) and bears on the end face ( 21 ) of the rod holder ( 1 ) ( FIGS. 1 and 2).

19. Fuel element according to claim 17, characterized in that the rod holder ( 1 ) has a bore with an enlarged cross-sectional area ( 24 ) on the end face ( 21 ),
that the fuel rod end cap ( 2 ) has a through the bore ( 10 ) side surface with a one-sided flattening ( 26 ), and
that a leaf spring ( 4 ) is arranged in the bore, which has one end on the flattened portion ( 26 ) in the side face ( 6 ) of the rod end cap ( 2 ) and a part on the rod holder which engages positively in the enlarged cross section of the bore ( 10 ) ( 1 ) is supported.

20. The fuel assembly according to claim 17, characterized in that the end cap ( 2 ) has a side surface protruding from the end face with an incorporated groove ( 27 ) and that a tulip spring ( 5 ) is provided which has one end on the rod holder ( 1 ) supported, is advantageously engaged, engages with another end in the groove.

21. Fuel element according to claim 20, characterized in that the tulip spring ( 5 ) is made from a sheet metal strip which extends on the end face of the rod holder ( 1 ) over the end caps ( 2 ) of a row of fuel rods arranged side by side.

22. Device according to one of claims 20 and 21, characterized in that the spring construction in the positive state in a bore of a on the end face of the rod holder ( 1 ) arranged locking body ( 16 ) is positively held and secured.

23. The fuel assembly according to one of claims 12 to 15, characterized in that the rod holder ( 1 ) is grid-shaped and from the corners of a plurality of abutting meshes of the grid ( 28 ) contains knots ( 29 ) at which the end caps ( 2 ) are kept and
that the holding element ( 11 ) is designed as a laterally movable locking grille ( 8 ) placed on the end face, and at nodes of the locking grille ( 8 ) carries a profile which engages in the end faces of the end caps ( 2 ) projecting beyond the end face.

24. Fuel element according to claim 23, characterized in that the fuel rod end caps ( 2 ) on the end face ( 40 ) projecting side surfaces ( 30 ) contain grooves ( 27 ) into which the profile of the barrier grid nodes ( 29 ) engages.

25. Fuel element according to claim 24, characterized in that the end pieces ( 31 ) reach through circular bores of the rod holder ( 1 ) and the barrier grid ( 8 ) has openings with a different, preferably square cross-section.

26. The apparatus according to claim 23, characterized in that the profile at the barrier grid nodes ( 29 ) is hook-shaped or T-shaped and engages in corresponding notches ( 32 ) in the end caps ( 2 ).

27. The fuel assembly according to claim 23, characterized in that the locking grid ( 8 ) is constructed from mutually parallel strips ( 33 ) which are movable parallel and independently of one another and whose profiles each engage in the end pieces of fuel rods, which in rows are arranged side by side.

28. Device according to one of claims 12 to 15, characterized in that the rod holder ( 1 ) to the end face towards conically widening bores ( 10 ) for receiving the end caps ( 2 ) that a locking body ( 16 ) with on the end face is arranged on the end face ( 40 ), laterally movable tabs ( 34 ) by elastic deformation, and that in each case several tabs can be inserted into the conical bore by placing the locking body ( 16 ) on the end face and thereby gripping the end caps ( 2 ) in the form of pliers .

29. Fuel element according to one of claims 12 to 15, characterized in that the fuel rod end cap ( 2 ) is designed as an axially slotted sleeve with laterally movable spring tabs ( 17 ), and that the spring tabs ( 17 ) carry a profile on their outside which is guided by a corresponding profile in the bar holder (1) and can be locked by positive engagement of the two profiles at the bar holder (1).

30. The fuel assembly according to claim 29, characterized in that the one latched spring tabs ( 17 ) are secured against automatic unlocking by a stop body ( 13 ) which can be placed on the spring sleeve ( 35 ).