DE4313982A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Montage von Brennstäben im Gerüst einer Brennelementkassette - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Montage von Brenn­ stäben im Gerüst einer Kernbrennelementkassette, und sie ist insbesondere anwendbar auf Brennelementkassetten, deren Gerüst Führungsrohre umfaßt, welche abnehmbare Kopfstücke verbinden, und welche Gitter tragen, die auf die Punkte eines regelmäßigen Rasters verteilte und zum Aufnehmen der Brennstäbe bestimmte Zellen begrenzen.

Solche Brennelementkassetten werden in mit Wasser, insbe­ sondere Druckwasser, gekühlten und moderierten Kernreaktoren benutzt.

Es sind Vorrichtungen zur Montage von Brennstäben in einem solchen Gerüst bekannt, die Mittel zur Aufnahme eines Gerüsts ohne Kopfstücke umfassen, wobei die Aufnahmemittel, die zwischen einem den Aufnahmeplätzen dieser Brennstäbe im Gerüst gegenüberliegenden Brennstabmagazin und einem Mechanismus zur Längsverschiebung von Stangen zum und vom Lager zwischengelagert sind, wobei die Stangen in Zangen zum Greifen der im Gerüst einzufügenden Brennstäbe enden.

Insbesondere in dem Fall, daß die Zellen der Gitter in einem Quadratraster angeordnet sind, ist der Verschie­ bungsmechanismus häufig mit einer Anzahl von Stangen vor­ gesehen, die der Zahl der Zellen in einer Lage entspricht und es ermöglicht, eine Lage Brennstäbe gleichzeitig im Gerüst zu montieren. Nach dem Einfügen der Brennstäbe einer Lage wird der Mechanismus quer zu der Lage um eine Strecke verschoben, die dem Verteilungsabstand zwischen den Lagen entspricht und wird zum Laden einer neuen Lage Brennstäbe eingesetzt.

Durch die Form der Zangen der Stäbe besteht die Gefahr, daß sie, wenn sie durch die Gitter zum Magazin bewegt werden, die Federn und/oder Vorsprünge beschädigen, die an den das Gitter bildenden Platten vorgesehen sind und die die Brennstäbe an ihrem Platz halten.

Um dieses Risiko zu vermeiden, bringt man im allgemeinen an den Zangen außen profilierte Schutzkappen an, bevor die Stangen durch das Gerüst eingeschoben werden. Sie werden abgenommen, wenn die Zangen in einer mittleren Position zwischen dem Ausgang des Gerüsts und dem Maga­ zin sind.

Derzeit werden diese Arbeiten von Hand durchgeführt. Diese Arbeiten, insbesondere die Anbringung der Schutzkappen sind langwierig. Sie zwingen die Bedienungsperson zum Aufenthalt in der Nähe der Brennstäbe. Da man zunehmend aufbereiteten Brennstoff und/oder Plutonium enthaltende Brennstäbe benutzt, führt dies zu einem Bestrahlungsrisiko für das Bedienungspersonal.

Die vorliegende Erfindung zielt insbesondere darauf ab, eine Montagevorrichtung vorzustellen, die besser als die bisher bekannten den praktischen Anforderungen entspricht, insbesondere dadurch, daß sie die Notwendigkeit der manuellen Anbringung der Kappen auf den Zangen beseitigt.

Zu diesem Zweck schlägt die Erfindung insbesondere eine Vorrichtung der oben definierten Art vor, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie zusätzlich eine zwischen den Aufnahmemitteln des Gerüsts und dem Verschiebungsmechanis­ mus angebrachte Schutzkappenanbringungseinrichtung umfaßt, die einen an den Aufnahmemitteln befestigten Träger und eine abnehmbare Platte aufweist, wobei die Platte durch Aussparungen zum Halten der Schutzkappen in einem das Raster der Brennstabplätze wiedergebenden Muster durchbro­ chen ist, wobei die Schutzkappen eine solche Form haben, daß die Zangen sich in geschlossenem Zustand in diese bei der Vorwärtsbewegung der Stangen hineinschieben.

Diese Anordnung ermöglicht es, die abnehmbare Platte in einem strahlungsgeschützten Bereich mit den Schutzkappen zu beladen. Die Handarbeit, die notwendig bleibt, besteht nur darin, die Platte oder ein Aufnahmeteil, in dem sie sich befindet, vor der Montage der Brennelemente der Kas­ sette am festen Träger zu befestigen, und sie anschließend, wenn sie leer ist, zu entfernen, um sie durch eine andere, volle nach der Montage zu ersetzen.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung, die es ermöglicht, die Bestrahlungszeit einer Bedienungsperson noch weiter zu verringern, umfaßt die Vorrichtung außerdem eine An­ ordnung zum Abnehmen der Schutzkappen, die ein zwischen den Aufnahmemitteln des Gerüsts und dem Magazin angeordne­ tes Gestell umfaßt, das ein Gestell mit Halteklemmen auf­ weist, die quer zur Verschiebungsrichtung der Stangen zwischen einer Position, in der sie mindestens einige der Kappen einklemmen und einer Position, in der sie die Kappen freigeben, verschiebbar sind.

Eine solche Anordnung ermöglicht es, die Abschlußkappen eines Stangensatzes (der z. B. einer Lage Brennstäbe ent­ spricht) festzuhalten, und die Kappen durch eine leichte Rückwärtsbewegung der Stangen abzuziehen und sie anschließend loszulassen; es genügt, das Gestell quer zur Richtung der Stangen zu verschieben, um diesen den Durchgang frei­ zugeben und den Zangen an deren Enden die Vorwärtsbewegung zu ermöglichen, so daß sie die im Magazin angeordneten Brennstäbe greifen.

Die Erfindung schlägt außerdem ein Verfahren vor, das mit Hilfe der oben definierten Vorrichtung durchgeführt werden kann, demzufolge ein Gerüst ohne Kopfstücke hori­ zontal zwischen einem Brennstablagermagazin, dessen Brenn­ stäbe auf die Brennstabaufnahmeplätze im Gerüst ausge­ richtet sind, und einem Mechanismus zur Längsverschiebung von in Brennstabgreifzangen endenden Stangen vom und zum Magazin angebracht wird; die Zangen durch das Gerüst bis zum Magazin geführt werden und die entsprechenden Brennstäbe ergriffen werden; und die Brennstäbe ins Gerüst gezogen werden, dadurch gekennzeichnet, daß in Entfernung vom Magazin Schutzkappen in gemäß dem Raster der Brennstäbe verteilte Aussparungen eines Aufnahmeteils geladen werden; daß das Aufnahmeteil zwischen dem Verschiebungsmechanismus und dem Gerüst angeordnet wird; daß die Stangen vorwärtsbe­ wegt werden, so daß sie bei ihrem Durchgang durch das Aufnahmeteil vor dem Durchgang durch das Gerüst mit Schutz­ kappen bedeckt werden; und daß am Ausgang des Gerüsts die Schutzkappen ohne manuellen Eingriff entfernt werden, bevor die Zangen bis zum Magazin geführt werden.

Die Erfindung ist besser zu verstehen anhand der nach­ folgenden Beschreibung einer besonderen Ausgestaltung, die als nicht einschränkendes Beispiel gegeben wird. Die Beschreibung bezieht sich auf die begleitenden Zeichnungen, in denen:

Die Fig. 1 schematisch in Seitenansicht eine Brenn­ elementkassette zeigt, deren Brennstäbe unter Anwendung der Erfindung montiert werden können;

die Fig. 2 schematisch in Seitenansicht den allge­ meinen Aufbau der Montagevorrichtung zeigt;

die Fig. 3 eine in der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung anwendbare Schutzkappenanbringungseinrichtung zeigt, gesehen von der rechten Seite der Fig. 2, wobei die durch B, C und D bezeichne­ ten Bereiche Schnitte entlang der Linien B, C und D der Fig. 4 sind;

die Fig. 4 die Anbringungseinrichtung im Schnitt entlang der Linie IV-IV der Fig. 3 zeigt;

die Fig. 5 ein Detail im Schnitt entlang der Linie V-V der Fig. 3 darstellt;

die Fig. 6 einen Bruchteil der Fig. 4 in großem Maßstab darstellt;

die Fig. 7 eine Seitenansicht in großem Maßstab ist, die eine in der Vorrichtung der Fig. 2 anwendbare Abnehmeinrichtung ist;

die Fig. 8 eine Ansicht der Einrichtung der Fig. 7 von links ist, in der der zu den Gerüstaufnahme­ mitteln gehörende Träger mit Strichpunkt­ linien dargestellt ist;

die Fig. 9 eine Ansicht des Klemmensteuermechanismus der in den Fig. 7 und 8 gezeigten Einrichtung von links ist; und

die Fig. 10 in großem Maßstab ein Detail im Schnitt entlang der Linie X-X der Fig. 8 zeigt.

Die nachfolgend beschriebene Vorrichtung ist insbesondere anwendbar auf die Montage von Brennelementen in einer Kern­ brennelementkassette von der im Patent FR-88 06860 beschrie­ benen Art, auf das hier verwiesen wird. Es werden daher nur einige Hinweise über den Aufbau dieser Kassette gegeben. Die Kassette 10 umfaßt ein Gerüst aus Führungsrohren 12, von den Führungsrohren 12 getragene Abstandsgitter 14 und Kopfstücke 16. Die Gitter sind aus zwei gekreuzten Plattensätzen aufgebaut, die an ihren Kreuzungspunkten verschweißt sind und auf die Punkte eines quadratischen Rasters verteilte Zellen zur Aufnahme von Brennelementen 18 begrenzen. An bestimmten Rasterpunkten ersetzen die Führungsrohre 12 die Brennstäbe.

Um eine solche Kassette aufzubauen, werden die Kopfstücke vom Gerüst abgenommen. Anschließend werden die Brennstäbe in die Kassette hineingezogen, im allgemeinen lagenweise, obwohl es vorstellbar wäre, sie in anderen Gruppen zu ziehen.

Die in Fig. 2 gezeigte Brennstabmontagevorrichtung ermög­ licht es, die Brennstäbe in ein Gerüst 20 ohne Kopfstücke zu laden.

Die Vorrichtung umfaßt ein Tragwerk 21, das Mittel 22 zur Aufnahme des Gerüsts 20 trägt, die aus einem Bett bestehen, das auf dem Tragwerk um eine Achse 23 zwischen der horizontalen Stellung, in der es in der Fig. 2 gezeigt ist und einer vertikalen Stellung zur Abnahme und Beförderung der Kassette klappbar ist.

In horizontaler Lage befindet sich die Bank zwischen einem Magazin 24 zur Lagerung der Brennstäbe, in dem diese in einem Raster verteilt sind, das demjenigen entspricht, das sie im Gerüst einnehmen sollen, und einem Mechanismus 26 zur Längsverschiebung von Stangen. Der Mechanismus wird oft durch einen Wagen getragen, der es ermöglicht, die Stangen zwischen einer Position, in der eine Endzange, mit der sie versehen sind, sich diesseits des Betts 22 befindet, und einer Position, in der die Zangen die Zapfen der Brennstäbe 18 erreichen, die aus dem Magazin 24 über­ stehen, längs zu verschieben. Wenn, wie es meistens der Fall ist, der Mechanismus 26 vorgesehen ist, um eine Lage Brennstäbe gleichzeitig zu laden, umfaßt er eine Anzahl von Stangen, die der maximalen Anzahl Brennstäbe in einer Lage entspricht, und ermöglicht es, die Stangen vertikal zu verschieben, um sie so vor jede der Lagen zu bringen.

Im allgemeinen sind Bildaufnahmemittel vorgesehen, um die Fernüberwachung des Betriebs der Vorrichtung zu über­ wachen. Die Fig. 2 zeigt solche Mittel, bestehend aus einer oberhalb des Endes des Magazins angebrachten Kamera 28, die es ermöglicht, zu überprüfen, daß die Kappen ab­ genommen sind und daß die Stäbe richtig gegriffen werden, und eine zweite Kamera 29, die es ermöglicht, die Aufnahme der Kappen und die Einführung der Stangen zu überwachen.

Außerdem umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Einrichtung 30 zur Anbringung der Kappen, die zwischen den Aufnahmemitteln des Gerüsts und dem Verschiebungsme­ chanismus 26 angeordnet ist. Bei der dargestellten Ausge­ staltung wird diese Anbringungseinrichtung von einem Träger 32 getragen, der zu dem klappbaren Bett 22 gehört. Die Vorrichtung umfaßt auch eine Abnehmeinrichtung 34, die ebenfalls am Träger 32 befestigt ist.

Anbringungseinrichtung

Die in den Fig. 3 bis 6 dargestellte Kappenanbringungs­ einrichtung umfaßt eine feste Auflage 36 und ein abnehm­ bares Aufnahmeteil 42.

Die feste Auflage 36 hat die Form eines Sockels mit einem am Träger 32 durch nicht dargestellte Mittel befestigten Unterteil und einem Versteifungswinkel. In den Sockel ist eine Quernut 38 zur zeitweiligen Befestigung eines zu einem abnehmbaren Aufnahmeteil 42 gehörenden Zapfens 40 eingearbeitet. Zwei an den Enden der Nut 38 angebrachte Rollen 44 halten den Zapfen 40 seitlich (Fig. 3).

Das abnehmbare Aufnahmeteil 42 umfaßt einen mit dem Zapfen 40 versehenen durchlöcherten Körper 46, in dem entsprechend dem Raster der Brennstäbe verteilte Durchgänge 48 einge­ arbeitet sind. Der durchlöcherte Körper weist Kanten zur Befestigung einer Verschlußplatte 50 auf, die z. B. durch Schrauben 52 gehalten wird und abgeschrägte Löcher aufweist. Der Körper 46 und die Verschlußplatte umschließen ein Gitter 54, das mit Aussparungen zur Aufnahme der Kappen 56 durchbrochen ist, von denen nur eine in der Fig. 6 dargestellt ist. An der Vorderseite des Körpers 46 ist eine ebenfalls durchlöcherte Deckplatte 58 befestigt, die mit dem Körper einen Durchgang zur Aufnahme einer beweglichen Platte 60 begrenzt.

Das Gitter 54, das vorteilhafterweise aus Kunststoff be­ steht, ist durch parallele Aussparungen 55 durchbrochen. Der Durchmesser der Aussparungen und das Material werden so gewählt, daß das Gitter die Kappen 56 durch Reibung halten kann. Letztere haben eine geringere Länge als die Gesamtdicke des Körpers 46 und des Gitters 54. Sie sind an der Vorderseite profiliert. Ein zur Aufnahme einer Zange bestimmtes Sackloch ist in jede Kappe eingearbeitet.

Die Funktion der beweglichen Platte 60 ist es, zu vermeiden, daß die Kappen 56 durch die Zangen der Stangen fortgescho­ ben werden, wenn diese in die Kappen 56 eindringen, und den Durchgang der Kappen freizugeben, wenn die Stangen durch das Aufnahmeteil hindurch in das Gerüst eingeführt werden sollen. Hierfür ist die bewegliche Platte 60 mit Löchern versehen, die gemäß einem mit dem Raster der Brennstäbe im Gerüst identischen Raster verteilt sind, und sie ist in einer Richtung von 45° zu den Lagen zwischen der Blockierposition, in der sie in den Fig. 3, 4 und 6 dargestellt ist (wo jedes Loch des Gitters auf halbem Weg zwischen zwei Durchgängen 48 des Körpers liegt) und einer Position, in der sie den Durchgang der Kappen freigibt, verschiebbar. Der Durchgang des durchlöcherten Körpers 46 läßt dem Gitter das für diese Verschiebung notwendige Spiel, wie in Fig. 3 gezeigt.

Die Verschiebungen der beweglichen Platte werden geführt und gesteuert durch Mittel, die die in den Fig. 3 und 5 dargestellten sein können. Bei dieser Ausgestaltung sind zwei Ecken der beweglichen Platte 60 durch Füße 62 verlängert. Die Fig. 3 zeigt mit durchgezogenen Linien die Position der beweglichen Platte, wenn sie die Kappen zurückhält, und mit Strichpunktlinien die Position des unteren Fußes, wenn die Platte in der Position ist, in der sie den Durchgang der Kappen freigibt. Die beiden Füße werden in im durchlöcherten Körper vorgesehenen Durchgängen ,geführt. Ein am Sockel 36 befestigter Nähe­ rungsschalter 64 ermöglicht es, die Position der beweg­ lichen Platte festzustellen.

Die in den Fig. 3 und 5 gezeigten Verschiebungsmittel der beweglichen Platte umfassen ein in zwei Richtungen wirkendes Stellglied 66, dessen Körper über eine Muffe 68 mit dem durchlöcherten Körper 46 verbunden ist, und dessen Spindel 69 über ein Gelenk 70 an den Fuß 62 gekoppelt ist. Ein Anschlagfühler 72 kann vorgesehen werden, um das korrekte Funktionieren des Stellglieds zu überprüfen.

Man sieht, daß das abnehmbare Aufnahmeteil 42 eine durch Handgriffe 74 handhabbare und transportierbare Einrichtung bildet (Fig. 3), insbesondere, um sie in Entfernung von der Vorrichtung nachzuladen. Um sie anzubringen, fügt man den Zapfen 40 in die Nut 38. Der durchlöcherte Körper 46 wird mit Hilfe von mit Griffen 78 versehenen Stiften 76 blockiert, die in ausgerichtete Bohrungen der Auflage 36 und des Zapfens 40 eingeführt werden.

Abnehmeinrichtung

Die Abnehmeinrichtung umfaßt einen am Träger 32 des klapp­ baren Betts befestigten Bereich und einen Abzieher 100, der vertikal zwischen einer aktiven Position zum Entfernen der Kappen und einer zurückgezogenen Position, in der er den Durchgang der Stangen freigibt und die entfernten Kappen ablegt, beweglich ist.

Der feste Bereich umfaßt einen unteren Versteifungswinkel 82, der dauerhaft, z. B. durch Schrauben 84, mit der Unter­ seite des Trägers 32 verbunden ist, der nach oben durch eine vertikale Halteplatte 86 verlängert ist. Außerdem umfaßt er einen oberen Versteifungswinkel 88, der am Träger, gegen die Platte 86 anliegend, befestigt ist. Der in Fig. 7 gezeigte obere Versteifungswinkel 88 ist seitlich auf dem Träger durch eine verschiebbare Keilverbindung, die einen am Träger befestigten Keil und eine Rille im Ver­ steifungswinkel 88 umfaßt, zentriert. Er wird durch einen Exzenter 92, der sich auf dem Träger 32 dreht und mit Hilfe eines Hebels 94 betätigt wird, gegen die Platte 86 gedrückt. Er wird vertikal durch Schraubenbolzen 96 gehalten, die um den oberen Versteifungswinkel 88 schwenk­ bar sind und mit Griffmuttern 98 zum schnellen Festziehen versehen sind, die dazu bestimmt sind, auf eine mit dem Träger verbundene Halteplatte zu drücken (Fig. 8).

Der Abzieher 100 ist in den Fig. 7 und 8 in der Position dargestellt, die er beim Entfernen der Kappen einnimmt. Der Abzieher weist ein Gestell aus mehreren zusammenge­ setzten Teilen auf. Das Gestell wird seitlich durch un­ tere und obere Versteifungswinkel 82 bzw. 88 geführt. Es umfaßt einen vertikal beweglichen Winkelhebel 102, einen Füllrahmen 104 und einen Klemmenträger 106. Es wird am oberen Versteifungswinkel z. B. durch das Andrücken von an seitlichen Füßen des Trägers angebrachten Rollen 116 auf die vertikale Fläche des Winkels 7 und durch die Gleitbewegung von Reibkufen geführt (Fig. 10).

Obere und untere Klemmen 108 bzw. 110, die auf dem Träger vertikal beweglich sind, sind vorgesehen, um die Kappen einer ganzen Lage von Stangen einzuklemmen und festzuhalten. Sie werden jeweils von Hebeln 112 getragen, die sich jeweils um eine am Träger 106 befestigte Achse 114 drehen. Die Klemmen sind mit Spannbacken versehen. Sie stützen sich über Führungskufen auf dem Träger 106 ab. Ihr Rücklauf ist durch in den Träger 106 eingesteckte Stifte 115 be­ grenzt.

Ein Mechanismus zur vertikalen Verschiebung des Abziehers 100 umfaßt einen Elektromotor 118, der vom unteren Ver­ steifungswinkel 82 getragen wird und dessen Welle ein Ritzel 120 trägt (Fig. 7). Dieses Ritzel treibt über einen Zahnriemen 122 eine Riemenscheibe 124 an, die an einer Stellschraube 126 befestigt ist, die durch zwei Lager 128 an der Verschiebung gegen den unteren Versteifungs­ winkel 82 gehindert ist. Die durch einen Balg 130 ge­ schützte Schraube 126 trägt eine am Hebelwinkel 102 be­ festigte drehunbewegliche Mutter 132.

Die Höhe des Abziehers wird durch ein Meßsystem angezeigt, das im in Fig. 7 dargestellten Fall einen am Hebelwinkel 102 befestigten Aufnehmer 134 umfaßt, der mit einer Peilgabel 133 bezüglich einer am unteren Versteifungswinkel 82 befestigten Meßschiene 136 versehen ist. Die Position der Gabel ist vorteilhafterweise justierbar, z. B. mit Hilfe einer Stellschraube 138.

Die Abnehmeinrichtung umfaßt außerdem Mittel zum pneu­ matischen Ausstoßen der von den Klemmen abgezogenen Kappen; diese bestehen im in der Fig. 7 dargestellten Fall aus einer Reihe Düsen 140, die durch eine am oberen Lager 128 angebrachte Röhre 142 versorgt werden.

Der Mechanismus zum Öffnen und Schließen der Klemmen 108 und 110 ist in den Fig. 8 und 9 gezeigt. Er umfaßt ein lineares Stellglied 143, dessen Spindel am Ende einen Gabelbügel hat, an dem über eine Achse 144 zwei Arme 146 angekuppelt sind. Diese Arme sind jeweils über Achsen 148 mit den Hebeln 112 verbunden. Zwei am Träger 106 be­ festigte Näherungsschalter 150 ermöglichen es, die Position eines am Gabelbügel der Spindel befestigten Fußes 152 zu bestimmen, und so den offenen oder geschlossenen Zu­ stand der Klemmen zu ermitteln. In Fig. 8 ist der Fuß 152 gegenüber dem Näherungsschalter dargestellt, der an­ zeigt, daß die Klemmen offen sind.

Der Füllrahmen 104 trägt einen Behälter 154 zur Aufnahme der Kappen, mit einem Trichter 105 gegenüber der Öffnung zwischen den Klemmen. Der Behälter ist abnehmbar, um die Rückgewinnung der ausgestoßenen Kappen zu ermöglichen. Normalerweise wird er durch Riegel 156 an seinem Platz gehalten.

Das Verfahren zur Montage der Brennstäbe mit Hilfe einer Vorrichtung der oben beschriebenen Art ist das folgende. Das leere Gerüst 20 wird ohne Kopfstücke auf das Bett 22 gegenüber einem Magazin 24 gelegt, das Brennstäbe ent­ hält, die jeweils auf jeden Platz des Gerüstes, der einen Brennstab aufnehmen soll, ausgerichtet sind.

Im Anfangszustand der Vorrichtung sind die Stangen des Mechanismus 26 vollständig zurückgezogen. Der Abzieher 100 ist in hoher Position mit offenen Klemmen. Seine Höhe wird so gesteuert, daß der Raum zwischen den Klemmen gegen­ über der ersten Lage von zu beladenden Waben liegt. Die Höhensteuerung des Abziehers kann automatisch durch An­ steuern des Motors 118 in aufsteigender Richtung geschehen, bis der Höhenaufnehmer 134 eine vor bestimmte Teilung der Meßschiene 136 erreicht. Der Mechanismus 26 seinerseits wird so gesteuert, daß seine Stangen gegenüber der Lage einzuführender Brennstäbe liegen.

Ein Aufnahmeteil 42, dessen Gitter mit Kappen beladen ist, wird auf der festen Auflage 36 angebracht, und das Stellglied 66 wird so gesteuert, daß die bewegliche Platte 60 in der Position bleibt, in der sie die Vorwärtsbewegung der Kappen aus dem Aufnahmeteil heraus verhindert.

Die Stangen werden dann mit geschlossenen Zangen vorwärts bewegt, bis die Zangen (in Fig. 6 mit Strichpunktlinien dargestellt) vollständig in die Kappen 56 eingeführt sind, deren kegelförmiges Ende durch die bewegliche Platte 60 zurückgehalten wird. Dann wird das Stellglied 66 gesteuert, um die bewegliche Platte diagonal um einen halben Schritt zu verschieben und den Durchgang für die Kappen 56 freizu­ geben. Um die Verschiebung der beweglichen Platte 60 zu erleichtern, können die Stangen vorher geringfügig zurück­ gezogen werden, um zu vermeiden, daß die Kappen scheuern.

Nach der Verschiebung der beweglichen Platte werden die Stangen durch die Gitter des Gerüsts vorwärts bewegt. Die Kappen biegen die Federn der Gitter des Gerüsts und beseitigen die Gefahr des Verhakens und der dauerhaften Verformung.

Die Stangen werden so vorwärts bewegt, bis die Kappen alle Gitter durchquert haben und aus dem Gerüst wieder ausge­ treten sind, und die (nicht dargestellten) Führungslöcher in der senkrechten Wand des oberen Versteifungswinkels 88 durchquert haben und sich zwischen den Klemmen 108 und 110 befinden.

Dann wird die Vorwärtsbewegung angehalten. Das Stellglied 142 wird angetrieben, um die Kappen zwischen den Klemmen festzuklemmen und sie festzuhalten.

Anschließend werden die Stangen zurückgezogen bis sie von den Klemmen und dem oberen Versteifungswinkel 88 ge­ trennt sind. Der Motor 118 wird betrieben, um den Abzieher bis zur in der Fig. 7 durch Strichpunktlinien dargestellten Position abzusenken, in der die Kappen den Düsen 140 gegen­ überliegen. Die Klemmen werden geöffnet, z. B. durch Ent­ lasten des Stellglieds 142 und die Düsen werden mit Preß­ luft versorgt, um die Kappen über den Trichter 105 in den Auffangbehälter 104 auszustoßen.

Sobald der Abzieher ausreichend abwärts bewegt ist, um den Weg der Stangen freizugeben, können die Zangen ge­ öffnet und die Stangen vorwärts bewegt werden, bis die Zangen die Zapfen der Brennstäbe erreichen. Die Zangen werden wieder geschlossen. Anschließend können die Stangen zurückgezogen werden, um eine Lage Brennstäbe in die Gitter einzuführen. Sobald die Stäbe an ihrem Platz sind, werden die Zangen geöffnet. Der Mechanismus bewegt die Stäbe noch weiter zurück, bis sie von der Anbringungseinrichtung getrennt sind.

Sobald die Zangen der Stangen wieder geschlossen sind, die bewegliche Platte 60 wieder in der Position ist, in der sie die Kappen hält, und der Abzieher 100 und die Stangen vertikal um einen Schritt verschoben sind, um eine weitere Lage zu laden, kann ein weiterer Beladungs­ vorgang beginnen.

Wenn eine Lage von Führungsrohren belegte Plätze aufweist, können die entsprechenden Stangen vom Längsverschiebungs­ mechanismus abgekoppelt werden.

Wenn schließlich alle Brennstäbe angebracht sind, genügt es, das obere und das untere Kopfstück der Kassette zu montieren, damit diese vollständig ist.

Claims (12)

1. Vorrichtung zur Montage von Brennstäben (18) im Gerüst (20) einer Kernbrennelementkassette, mit Mitteln (22) zur Aufnahme des Gerüsts ohne Kopfstücke, die es ermög­ lichen, das Gerüst zwischen einem Magazin (24) zum La­ gern von auf die Brennstabaufnahmeplätze im Gerüst ausge­ richteten Brennstäben und einem Mechanismus (26) zur Längsverschiebung vom und zum Magazin von Stangen, die in Zangen zum Greifen der Brennstäbe enden, anzuordnen, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine zwischen den Aufnahmemitteln (22) und dem Längsverschiebungsmechanismus (26) angeordnete Einrichtung (30) zur Anbringung von Schutzkappen umfaßt, die eine feste Auflage (36) und ein abnehmbares Auf­ nahmeteil (42) besitzt, das mit Aussparungen zum Halten von Schutzkappen entsprechend einem Raster, das das Raster der Aufnahmeplätze wiedergibt, durchbrochen ist, und daß die Kappen (56) so geformt sind, daß sie die Zangen der Stangen abdecken, wenn diese sich auf das Magazin zu bewegen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das abnehmbare Aufnahmeteil (42) einen durchlöcherten Körper (46), der zur Befestigung auf der Auflage vorge­ sehen ist und in dem Durchgänge (48) eingearbeitet sind, die nach demselben Raster wie die Brennstäbe verteilt sind, und eine durchlöcherte Verschlußplatte (50) umfaßt, zwischen denen ein Gitter (54) einge­ schlossen ist, das mit Aussparungen (55) zur Aufnahme der Kappen (56) durchbrochen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das abnehmbare Aufnahmeteil (42) eine durchlöcherte Abschlußplatte (58) umfaßt, die mit dem Körper (46) einen Durchgang zur Aufnahme einer Platte (60) begrenzt, die zwischen einer Position, wo ihre Löcher mit den Aussparungen übereinander fallen und einer Position, in der sie gegen die Aussparungen versetzt sind und das Austreten der Kappen aus dem Aufnahmeteil verhindern, beweglich ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Platte mit Führungsmitteln versehen ist und mit einem Stellglied (66) zur Verschiebung in einer Richtung von 45° zu den Aussparungsreihen verbunden ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß sie eine zwischen den Mitteln zur Aufnahme des Gerüsts und dem Magazin (24) angeordnete Einrichtung zum Abnehmen der Kappen umfaßt, die ein Gestell besitzt, das Klemmen (108, 110) zum Halten der Kappen trägt,
wobei die Klemmen quer zur Bewegungsrichtung der Stangen zwischen einer Position, wo sie mindestens einige der Kappen einklemmen und einer Position, in der sie die Kappen freigeben, beweglich sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestell quer zur Richtung der Stangen beweglich ist, um diesen den Durchgang freizumachen, so daß die Zangen sich vorwärts bewegen und die im Magazin ange­ brachten Brennstäbe greifen können.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestell auf festen Versteifungswinkeln (82, 88) so montiert ist, daß es vertikal beweglich ist, und mit den Versteifungswinkeln über Mittel zur vertikalen Bewegung verbunden ist, die es ermöglichen, das Gestell in eine Höhe zu bringen, in der die Klemmen die Durch­ gangswege der Stangen durch eine beliebige Reihe von Aussparungen vertikal umgreifen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmen vorgesehen sind, um eine Reihe Kappen einzuklemmen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur vertikalen Bewegung vorgesehen sind, um das Gestell auf eine Höhe zu bringen, in der die Klemmen gegenüber Preßluftdüsen (140) zum Ausstoßen der Kappen liegen.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestell einen Auffangbehälter für die Kappen trägt.

11. Verfahren zur Montage von Brennstäben im Gerüst einer Kernbrennelementkassette, bei dem: ein Gerüst ohne Kopfstücke horizontal zwischen einem Magazin (24) zur Lagerung von auf die Brennstabaufnahmeplätze im Gerüst ausgerichteten Brennstäben und einem Mechanismus (26) zur Längsbewegung von und zum Magazin von in Zangen zum Greifen der Brennstäbe endenden Stangen angeordnet wird; die Stangen durch das Gerüst bis zum Magazin geführt und die jeweiligen Brennstäbe gegriffen werden;
und die Brennstäbe ins Gerüst hineingezogen werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß vom Magazin entfernt Schutzkappen (56) in die nach demselben Raster wie die Brennstäbe verteilten Aus­ sparungen eines Aufnahmeteils geladen werden; das Auf­ nahmeteil zwischen den Verschiebungsmechanismus (26) und das Gerüst gebracht wird; die Stangen vorwärts bewegt werden, um die Zangen bei ihrem Durchgang durch das Aufnahmeteil mit den Kappen abzudecken, bevor sie das Gerüst durchqueren; und am Ausgang des Gerüsts die Kappen ohne manuellen Eingriff entfernt werden, bevor die Zangen bis zum Magazin geführt werden.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zum Entfernen der Kappen: die Zangen zwischen offene Klemmen (108, 110) geführt werden, die Klemmen die Kappen einklemmen, die Stangen zurückgezogen werden, um sie von den Klemmen zu lösen, die Klemmen abwärts bewegt und geöffnet werden, die Stangen wieder vorwärts bewegt werden, bis die Zangen mit den Endzapfen der Brennstäbe in Eingriff gelangen, die Zangen geschlossen werden und eine Lage Brennstäbe gleichzeitig in das Gerüst gezogen wird.