DE6905286U

DE6905286U - Handhabungsarm

Info

Publication number: DE6905286U
Application number: DE6905286U
Authority: DE
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1968-03-06
Filing date: 1969-02-11
Publication date: 1969-05-08
Also published as: GB1198042A; FR1569728A; CH507570A; LU57990A1; ES363666A1; BE727459A

Description

Die Neuerung bezieht eich auf einen Arm, der es insbesondere ermöglicht, die Handhabung und den Transport der Brennstoffelemente eines Kernreaktors mit Hilfe einer an seinem Saide sitzenden Greifzange zu vollziehen.

Die Neuerung zielt vor allem darauf ab, mit Hilfe einer mechanischen Anordnung von einfachem Aufbau alle im Rahmen einer korrekten Betriebsweise des Kernreaktors für dessen Brennstoffelemente ins Auge zu fassenden Handhabungsvorgänge durchzuführen, wobei es insbesondere möglich sein soll, diese Brennstoffelemente nach ihrem Einsatz in dem Kern des Reaktors daraus zu entfernen, um sie in einer am Rande des Reaktorkernes vorgesehenen Speicherzone abzulegen und sie anschließend nach Verstreichen einer Entaktivierungszeit wieder aufzunehmen und sie in eine andere Zone des Reaktors an eine Entladestelle zu verbringen, von der aus sie durch eine andere Handhabungseinrichtung zu einem Ausgang und aus dem Inneren des Kernreaktors heraus in den Außenraum verbraoht werden können· Selbstverständlich soll der Handhabungsarm gemäß der Neuerung auch den

41O-(B

-r (7)

-Z-

Transport von neuen Brennstoffelementen din timgekehrter Richtung, also insbesondere ihre Einbringung in den Reaktorkern anstelle der zuvor entnommenen gebrauchten Brennstoffelemente ermöglichen.

Zu diesem Zwecke ist ein Handhabungsarm mit einem vertikalen Haupttubus, der einen Verschlußstopfen für den Schutzmantel des Kernreaktors durchsetzt und über Rollen auf einem festen, eine Drehung des Haupttubus um seine Achse zulassenden Lagerkranz ruht, mit einem im Inneren des Haupttubus und koaxial dazu angeordneten Hohlrohr, an dessen unterem Ende ein Schlitten mit einem die Seitenwand des Haupttubus durchsetzenden und an seinem außerhalb des Haupttubus gelegenen Ende eine Greifzange zum Erfassen der handzt habenden Gegenstände tragenden Ausleger befestigt ist, und mit einer in der Achse des Hohlrohres angeordneten Steuerstange, die an ihrem unteren Ende an einem transversalen Balken angelenkt ist, der um ein im Inneren des Auslegers befestigtes Gehäuse versohwenkbar ist und auf einen im Inneren des Gehäuses der Greifzange angeordneten und mit an dem Gehäuse angelenkten Backen zusammenarbeitenden Stößel einwirkt, gemäß der Neuerung dadurch gekennzeichnet, daß außen an dem Haupttubus außerhalb des Schutzmantels des Kernreaktors Einrichtungen zum Steuern, der Axialverschiebung des Hohlrohres und Einrichtungen zum von der Lage des Hohlrohres unabhängigen Steuern der Verschiebung der Steuerstange für die Verschwenkung des Balkens und die Verschiebung des Stößels angeordnet sind.

Abgesehen von diesen hauptsächlichen Merkmalen zeichnet sich ein gemäß der Neuerung ausgebildeter Handhabungsarm durch eine Reihe weiterer sekundärer Merkmale aus, die vorzugsweise in Verbindung mit diesen Hauptmerkmalen zu sehen sind, gegebenenfalls jedoch auch unabhängig davon angewandt werden können, und alle diese Merkmale lassen

sich mit aller Deutlichkeit aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels für einen Handhabungsarm gemäß der Neuerung ersehen, das jedoch lediglich als Erläuterung, nicht aber als Einschränkung für die Neuerung zu verstehen ist.

Xn der nachstehenden Beschreibung wird auf die Zeichnung Bezug genommen; in dieser sindι

Fig. 1 ein schematisierter Axialschnitt durch einen gemäß der Neuerung ausgebildeten Handhabungsarm;

Fig. 2 ein Schnitt durch den Handhabungsarm von Fig. entlang der Schnittlinie II-II in Fig. 1 und

Fig. 3 ein in vergrößertem Maßstab dargestellter

Schnitt durch eine Einzelheit der dargestellten Ausführungsform eines Handhabungsarmes gemäß der Neuerung, der insbesondere die Abdichtungsorgane an der Durchtrittsstelle durch den Schutzmantel des Kernreaktors erkennen läßt.

Wie man aus Fig. 1 ersieht, ist der Handhabungsarm gemäß der Neuerung, der als Ganzes mit der Bezugszahl 1 bezeichnet ist, im Inneren eines Stopfens 2 angeordnet, der vorzugsweise eine längliche Form aufweist, um die Demontage des Handhabungsarmes in vertikaler Richtung bei geringstem Platzbedarf zu erleichtern. Der Stopfen 2 sitzt seinerseits in einem zweiten Stopfen 3, der um seine Achse drehbar angeordnet ist und eine Öffnung von entsprechenden Abmessungen verschließt, die in dem in der Zeichnung nicht dargestellten Schutzmantel eines Kernreaktors vorgesehen ist. Durch den Stopfen 2 gehen zwei vertikale Bohrungen k und 5 hindurch, von denen die erste (4) für die Einbringung des Handhabungsarmes 1 bestimmt ist, während die normaler-

weise auf ihrer gesamten Länge verschlossene Bohrung 5 für die fallweise Einbringung von Geräten für Arbeiten an einer am Ende des Handhabungsarmes 1 sitzenden Greifzange 6, deren Bauform weiter unten im einzelnen erläutert wird, gedacht ist.

Der Handhabungsarm 1 besteht in der Hauptsache aus einem vertikalen und zylindrischen Haupttubus 7, der in einer Bohrung 4 in dem Stopfen 2 sitzt und sich auf einem in deren oberem Teil vorgesehenen Absatz abstützt. Der Haupttubus 7 ist mit einem Planseh 9 verbunden, der eine Tragschulter für ein Lager 10 bildet, das eine Drehung des Haupttubus 7 um seine Achse zuläßt und seinerseits an einem im Inneren des Stopfens 2 fest angeordneten Rahmen 11 anliegt. Alle diese eben erwähnten Bauteile werden weiter unten unter Bezugnahme auf Fig. 3 noch im einzelnen erläutert.

Im Inneren des Haupttubus 7 ist ein Klotz 12 als Schutz gegen radioaktive Strahlung angeordnet, der aus einem Material mit passender Dichte besteht und sich über eine zur Verhinderung des Durchtretens von Strahlung aus dem unterhalb des Stopfens 2 gelegenen Reaktorkern durch den Haupttubus 7 hindurch ausreichende Länge erstreckt. Der Klotz seinerseits stützt sich auf dem Haupttubus 7 auf der Höhe des Absatzes 8 ab und weist eine axiale Bohrung 13 auf, in der ein Hohlrohr 14 angeordnet ist.

Das Hohlrohr 14 ist an seinem unteren Teil fest mit einem Schlitten 15 verbunden, der einen vertikalen und zu dem Haupttubus 7 koaxialen ersten Abschnitt 16 und einen zweiten Abschnitt aufweist, der die Form eines transversalen Auslegers 17 besitzt, der sich aus dem Haupttubus 7 heraus nach außen erstreckt und den Haupttubus 7 in einem passend in dessen Seitenwand eingearbeiteten vertikalen Schlitz 18 durchquert. Im Inneren des Hohlrohres 14 ist eine verti-

Il · · I

II · I Il «II I « I I

kale Steueretange 19 angeordnet, deren oberes Ende das Hohlrohr "\k vua ein geringes überragt, während ihr unteres Ende über eine Achse 21 an einem im Inneren des Auslegers 17 angeordneten transversalen Balken 22 angelenkt ist.

Der Balken 22 selbst kann um eine Achse 23 schwenken, die in einem fest mit dem Ausleger 17 verbundenen Gehäuse Zk sitzt, und das andere Ende des Balkens 22 ist über ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Kugelgelenk mit einem in der Achse des Gehäuses 26 der Greifzange 6 angeordneten Stößel 25 verbunden, der über ein in der Zeichnung ebenfalls nicht dargestelltes System von Nooken auf die Backen 27 der Greifzange 6 zur Einwirkung kommt und diese zum Ergreifen der Brennstoffelemente in dem Reaktorkern bringt. Die Greifzange selbst kann mit Vorteil so aufgebaut sein, wie dies in der Patentanmeldung "Greifzange" der Anmelderin vom gleichen Tage beschrieben ist.

An der Durchtrittsstelle des unteren Endes des Absohnittes 16 des Schlittens 15 let die Stange 19 mit einem Dichtungsbalg 28 insbesondere aus rostfreiem Stahl verbunden, dessen Rand an dem Schlitten 15 nahe dem Ende des Hohlrohres Ik befestigt ist. Außerdem ist in dem Klotz 12 eine Diohtungs- und Abstreifgarnitür 29 angebracht, die an der äußeren Oberfläche des Hohlrohres 14 zur Anlage kommt und diese Oberfläche während der durch die weiter unten besohriebene Bauelemente hervorgerufenen Aufwärtsbewegung des Hohlrohre β "\k abstreift und so mit Sicherheit verhindert, daß irgendwelche aus dem Reaktorkern oder seinem Kühlmittel herrührenden radioaktiven Stoffe mit dem Hohlrohr aus dem Reaktorinneren heraus in den Außenraum gelangen. Vorzugsweise ibt die Dichtungsgarnitur 29 am Ende einer zylindrischen Hülse 30 angebracht, die das hohlrohr ik umgibt und an ihrem oberen Teil über einen Verbindungsflansch mit einem abnehmbaren Kranz 31 verbunden ist, der an einem

ti itit·

mit dem Ende des Haupttubus 7 fest verbundenen Rohr 32 sitzt. Der Kranz 31 ist zur Aufnahme einer in der Zeichnung nicht dargestellten Dichtungshaube bestimmt, die das Tilde des Hohlrohres 14 und der axialen Steuerstange 19 außerhalb der Batriebszeit des Handhabungsarmes 1 überdeckt.

Der am unteren Ende des Haupttubus 7 angebrachte und in Fig. 2 als Transversalsohnitt veranschaulichte chlitten 15 weist eine Serie von vier paarweise zu beiden Seiten seines vertikalen Abschnittes 16 verteilt angeordneten Rollen auf, die außerdem paarweise übereinander liegen und mit an der Innenfläche des Haupttubus 7 vorgesehenen vertikalen Führungsstücken 33 und 34 zusammenarbeiten. Vorzugsweise weisen die mit den Führungsstücken 33 zusammenarbeitenden Rollen 35 eine Lauffläche von im wesentlichen halbkugeliger Form auf, während die den Führungsstücken 34 zugeordneten Rollen 36 an der Lauffläche vorzugsweise eine innere Ausnehmung besitzen, mit der sie mit Vorsprüngen 37 an den Führung»stücken 34 zur Anlage kommen, wodurch sich eine genaue Ausrichtung der Rollen 35 tind 36 und demzufolge des Schlittens 15 entlang der Achse des Haupttubus 7 ergibt.

Der Haupttubus 7 seinerseits ist mit einer zylindrischen Fassung 38 gekoppelt, welche die Greifzange 6 umgibt und als Führung von deren Gehäuse 36 bei ihren Bewegungen infolge von Verschiebungen des Hohlrohres 14 gedacht ist. Die Fassung 38 steht mit dem Haupttubus 7 über Zwischenstüoke 39 und Zugstäbe 40 in Verbindung und weist an ihrem oberen Teil eine Aufweitung 41 auf, die eine Zentrierung des Gehäuses 26 der Greifzange 6 während deren mit der Bewegung des Schlittens 15 in dem Haupttubus 7 gekoppelter Absenkung ermöglicht. Außerdem weist die Fassung 38 an ihrer Seitenwand einen oben offenen Schlitz 42 auf, der einen Durchgang des die Greifzange 6 tragenden

Auslegers 17 ermöglicht. Der Schlitz 42 ist allein an seinem unteren Ende 43 abgeschlossen und weist an den Seiten Führungsschienen 44 auf, die den Ausleger 17 bei seiner Bewegung abgesehen von dem Fall ungewöhnlicher seitlicher Kräfte reibungslos führen. Außerdem ist die Fassung 38 in ihrem unteren Teil vo;. teilhafterweise mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten kreisförmigen Ring versehen, der dazu dient, ein evtl. Aufsteigen von Kernbrennstoffelementen aus dem Reaktorkern zu verhindern, das die Entnahme eines Brennstoffelementes durch die Backen 27 der Greifzange 6 begleiten könnte«

In seinem oberen Teil ist der Haupttubus 7 mit einer zylindrischen Hülse 45 verbunden, die sich nach oben fortsetzt und an ihrer Außenfläche mit einem Zahnkranz 46 gekoppelt ist, der mit einem Ritzel 47 in Eingriff steht, das seinerseits fest auf der Ausgangswelle 48 eines Getriebemotors 49 mit begrenztem Drehmoment sitzt, der wiederum auf einem fest mit dem in dem Stopfen 2 untergebrachten Rahmen 11 verbundenen Träger 50 ruht. Wie man aus Fig. 3, die einen Schnitt durch den Handhabungsarm gemäß der Neuerung in vergrößertem Maßstab darstellt, sieht, erfolgt die Abdiditung zwischen dem Haupttubus 7 und der zylindrischen Hülse 45, die damit über eine Serie von vertikalen Zapfen 51 verbunden ist, mit Hilfe zweier Serien von dynamischen Dichtungen 52 und 53» die zwischen einem mittels Schrauben 55 fest mit dem Rahmen 11 verbundenen Träger 54 und einem Haltering 56 einerseits und einer an der am Ende des Haupttubus 7 vorgesehenen Schulter 9 anliegenden Reibglasscheibe 57 andererseits aufgeschichtet sind. Mit Vorteil ist zwischen den Dichtungen 52 und 53 eine vorzugsweise aus Argon bestehende Sperre durch ein geeignetes Neutralgas vorgesehen, die mittels einer den Träger 54 durchquerenden Speiseleitung 58 erzeugt wird. Außerdem können weitere Zuführungsröhrchen für Sperrgas in der Hülse 45 und dem Träger 54 vorgesehen sein, wie sie in Fig. 3

beispielsweise mit den Bezugszahlen 59 und 60 bezeichnet sind, um die Wirksamkeit der statischen Dichtungen 61 und 62 zu vervollständigen.

Das Lager 10 besteht aus Rollen 63» die von zwei Lagerschalen 64 und 65 getragen werden, die mittels Sehrauben 66 bzw. 67» und zwar die erste 64 mit der Hülse 45 und die zweite 65 mit dem Träger 54 fest verbunden sind, wobei die Rollen 63 - wie bereits oben erwähnt - eine Relativverdrehung des Haupttubus 7 und der damit verbundenen Bauteile um dessen Achse im Inneren des Stopfens 2 ermöglichen. Diese Drehung läßt sich mit Hilfe einer an einer Kante 69 des Zahnkranzes k6 angebrachten Teilung 68 überwachen, die vor einer festen Marke 70 vorbeiläuft, die an einem fest mit dem Träger 50 für den Getriebemotor 49 verbundenen Kragen 71 angebracht ist. Vorzugsweise ist diese gesamte Anordnung von einem als statische Dichtung wirkenden Balg 72 umgeben, der an seinem oberen Teil fest mit dem Kragen 71 verbunden ist und an seinem unteren Ende an dem Rahmen 11 zur Anlage kommt. Außerdem sind an diesen Stellen Zuleitungen 73 für die Einleitung eines neutralen Sperrgases vorgesehen.

Bei weiterer Betrachtung von Fig. 3 sieht man, daß die Hülse 45 mit einem Wärmetauscher 74 aus einer leichten Legierung gekoppelt ist, der eine Reihe von vertikalen Rippen 75 aufweist und die Abführung des größten Teiles der aus dem Reaktorkern zu dem oberen Abschnitt des Handhabungsarmes insbesondere über das Hohlrohr 14 und die darin enthaltene axiale Stange 19 aufsteigenden Wärme durch natürliche Konvektion ermöglicht. Der Zweck des Wärmetauschers 74 liegt also darin, eine übermäßige Aufheizung des Lagers 10 und insbesondere von dessen unterer Schale 64 zu verhindern. Das Lager 10 wird nämlich vorzugsweise mit geringem Spiel gebaut, um eine hohe Genauigkeit bei der Ein-

stellung des Handhabungsarmes zu erreichen, und dies bringt naturgemäß eine starke Empfindlichkeit gegenüber erheblichen Temperaturänderungen, die zu einem Rupfen oder gar zu einem vollständigen Blockieren dieses Lagers führen könnten.

Oberhalb der Hülse 45 ist eine Schleuse oder Handschuh -kammer 76 angebracht, welche die Form einer zylindrischen Zwinge aufweist und von in der Zeichnung nicht dargestellten Löchern für die Anbringung Insbesondere von Schutzfenstern, Handschuhöffnungen und Beleuchtungseinrichtungen durchsetzt ist. Die Schleuse 76 ermöglicht die Vornahme aller am Ende des Hohlrohres 14 und der Steuerstange 19 insbesondere zur Herstellung von deren Kopplung mit den unten beschriebenen Steuereinrichtungen erforderlichen Arbeiten von Hand. Xn ihrem oberen Teil weist die Schleuse eine in Fig. 1 mit ausgezogenen Linien in offener Stellung und mit strichpunktierten Linien in geschlossener Stellung dargestellte Klappe 77 auf, die einen Abschluß der Schleuse 7^ ermöglicht, sobald die Schutzkappe auf den Kranz 31 aufgesetzt ist. Naoh oben setzt sich die Schleuse 76 in einem dichten zylindrischen Kamin 78 fort, der an der Schleuse 76 mittels in der Zeichnung nicht dargestellter statischer Dichtungen befestigt ist und an seinem oberen Ende einen Handhabungsring 79 und an seiner Seitenwand einen kreisförmigen Flansch 80 aufweist. Der Kamin 78 ist insbesondere zur Unterbringung und als Träger für eine Winde 81 bestimmt, auf deren Trommel 82 ein Kabel 83 aufgerollt 1st, dessen Ende mit einer Platte 84 fest verbunden ist. An den Enden der Platte 84 sind zwei lange Backen 85 und 86 angelenkt, deren Enden als Greifer ausgebildet und dazu gedacht sind, den oberen Rand des Hohlrohres 14 zwischen sich einzuschließen. Außerdem ist in der Mitte der Platte 84 der Zylinder einer hydraulischen oder elektrischen Winde 87 angelenkt, deren Kolbenstange 88 mittels

I · · ι

1 t ·

t · · · ι : lilt · *

Ah

- 10 -

einer speziellen Versplintung fest mit dem Ende 20 der Steuerstange 19 verbunden ist. Die Winde 87 ist mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten nachgiebigen Speisekabel verbunden und verfügt über einen Drehmomentbegrenzer und über Endschalter.

Vervollständigt wird die Ausstattung des Handhabungsarmes gemäß der Neuerung durch eine äußere zylindrische Zwinge 89» die von den oben beschriebenen Bauteilen unabhängig ist und sich an eine Kante des Flansches 80 des Kamins 78 anpassen läßt. Diese Zwinge 89 wird von einer an beiden Enden offenen Haube umgeben, die eine auf der äußeren Oberfläche der Zwinge 89 gleitende Dichtung 91 aufweist, und mit ihrem unteren Teil auf dem Ende des Stopfens 2 aufruht j die Zwinge 89 und die Haube 90 sind, wie weiter unten beschrieben wird, dazu bestimmt, im Falle eines Verklemm ens eines Brennstoffelementes am Ende der Greifzange erforderlich werdende außergewöhnliche Manöver des Handhabungsarmes zu ermöglichen.

Der Handhabungsarm, dessen hauptsächliche Bestandteile nunmehr erläutert sind, kommt in nachstehender Weise zum Einsatzt Wie bereits erwähnt, ist der Handhabungsarm im -wesentlichen für den Transport von Brennstoffelementen von dem Reaktorkern zu einer Speicherzone oder umgekehrt für die Entnahme eines Brennstoffelementes aus dieser Zone zwecks dessen anschließender Einführung in den Raktorkern gedacht. Zu diesem Zwecke muß der Handhabungsarm zur Durchführung einer bestimmten Anzahl von Ausrichtbewegungen und zur Verschiebung der an ihm angebrachten Greifzange imstande sein, damit er über das zu ergreifende Brennstoffelement gebracht werden, die Absenkbewegung der Greifzange veranlassen und schließlich die Bewegung von deren Backen steuern kann.

Was nun die Einstellung des Endes des Handhabungsarmes

/lh

anbelangt, so läßt sich diese einfach durch eine Relativdrehung des Stopfens 3 und des Haupttubus 7 erreichen. In allen beliebigen so eingestellten Lagen lassen sich das zum Einbringen bzw. Entnehmen eines Brennstoffelementes erforderliche Absenken oder Anheben der Greifzange 6 mit Hilfe des Hohlrohres Ik und des Schlittens 15 vornehmen, dessen Axialverschiebung gegenüber dem Haupttubus 7 durch die über das Kabel 83 die Platte 84 und damit das von den Backen 85 und 86 erfaßte Hohlrohr 14 mitnehmende Winde 81 gesteuert wird. Ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Dynamometer gibt die Möglichkeit, die aufgewandten Kräfte einzustellen, und etwaige sich während der verschiedenen Manö.er einstellende Anomalien zu erkennen. Außerdem wird die Lage des Hohlrohres 14 in dem Kamin 78 durch «inen Pegelanzeiger überwacht. Die Bewegungen des Hohlronres 14 sind bestimmend für die des damit verbundenen Schlittens 15 und über den Ausleger 17 auch für die des Gehäuses 26 der Greifzange 6. Bei einer Verschiebung des Hohlrohres von oben nach unten senkt sich die Greifzange 6 in Richtung auf den Reaktorkern ab und tritt dann unter Führung durch die konische Aufweitung 4i der Fassung 38 in den Reaktorkern ein, bis am Ende dieser Bewegung der Schlitten an dem Boden des Haupttubus 7 ^zum Anschlag kommt. In diesem Augenblick läßt sich eine Steuerung der Backen 27 der Greifzange 6 durch unmittelbare Einwirkung auf die Steuerstange 19 mittels der Winde 87 erzielen, und die Bewegung der Steuerstange 19 führt zu einer Schwenkung des Balkens 22, die eine Bewegung des Stößels 25 in umgekehrtem Sinne und die Verschwenkung der Klemmbacken 27 der Greifzange 6 nach einem in der oben erwähnten Patentanmeldung der Anmelderin beschriebenen Verfahren ablaufen läßt.

Man sieht, daß es durch die Kombination der verschiedenen Bewegungen auf diese Weise möglich ist, mit dem Handhabungsarm gemäß der Neuerung alle im Inneren des Reaktorkernes erforderlichen Manöver mit den Brennstoffelementen

6905285

M»*i*wjftfc*p«*.<i«

auszuführen. Am Ende der Handhabung lassen sich das Hohlrohr \k und die Steuerstange 19 durch die Schleuse 76 hindurch von ihren jeweiligen Steuerorganen abkoppeln, und diese können anschließend in dem Kamin 78 nach oben gezogen werden, worauf man dann auf den Kranz 31 eine Schutzhaube aufsetzen kann, und die übrigen Teile des Handhabungsarmes verbleiben, während des Arbeitens des Raktors in ihrer Lage. Außerdem ist zu bemerken, daß währnd des gesamten Einsatzes des Handhabungsarmes die Gefahr eines Austritts von radioaktiven Stoffen am oberen Ende des Armes insbesondere dank der an de« Hohrohr i4 anliegenden Dichtungsgarnitur 29 ständig auf ein Minimum reduziert ist« Insbesondere für den Fall, daß der Handhabungsarm gemäß der Neuerung in einem Kernreaktor zum Einsatz kommt, dessen Kern in flüssiges Natrium eintaucht, verhütet diese Abstreifgarnitur 29 Jegliches Aufsteigen von Natriumablagerungen an <f.er Oberfläche des Hohlrohres 14. Außerdem verhüten die dynamischen Abdichtungen (Fig. 3) und die verschiedenen mit diesen Dichtungen gekoppelten Neutralgassperren jeglichen Durchtritt von Natriumdampf, wobei eine laufende Überwachung der Wirksamkeit dieser Dichtungen möglich bleibt.

Nun kann es jedoch im Verlaufe der verschiedenen Handhabungsbewegungen gegebenenfalls passieren, daß ein zwischen seinen Nachbar verkeiltes Brennstoffelement sich insbesondere durch die im Reaktorbetrieb auftretenden Strukturveränderungen in dem Reaktorkern verklemmt, wobei ein solches Verklemmen auftreten kann, wenn das Brennstoffelement bereits in die Fassung 38 eingeführt ist. In diesem Falle läßt sich der Haupttubus 7 nicht mehr um seine Achse drehen und sitzt fest*

Für die dann erforderlichen Befreiungsmanöver bedient man sich der Zwinge 89 und der Haube 90, nachdem diese beiden Bauteile in der in Pig. 1 veranschaulichten Weise ange-

I Il ·

I I ·

II·· 1 I ·

- 13 -

/Ii

bracht sind, die Zwinge 89 also auf dem Plansch. 80 des Kamins 78 ruht, in folgender Weiset Nachdem zunächst über in der Zeichnung nicht dargestellte Schienen das Lager 10 gegen Drehung gesichert 1st, werden die den Träger $k mit dem Rahmen 11 verbindenden Befestigungsschrauben 55 entfernt. Bei diesem Stande der Arbeiten wird der obere Ring 79 an dem Kamin 78 mit dem Haken der Winde einer Verschiebebrücke verbunden, die zuvor auf die Achse des Handhabungsarmes ausgerichtet worden ist, worauf mit verminderter Geschwindigkeit angehoben wird, wobei die Zwinge 89 der Bewegung folgt, indem sie in der dichten Schutzhaube 90 entlang deren Dichtung 91 gleitet. Auf diese Weise wird der Haupttubus 7 als Ganzes und demzufolge die Fassung 38 bis zu einer für die Loslösung des verklemmten Brennstoffelementes ausreichenden Höhe angehoben. Anschließend nimmt man eine Drehung der gesamten Anordnung um einen Winkel vor, der ausreicht, um die Fassung 38 aus der vorstehenden Zone herauszubringen und bringt anschließend den Handhabungsarm in seine erste Stellung, wobei ihn die Schrauben 55 von neuem fest mit dem Stopfen 2 verbinden. Anschließend nimmt man eine endgültige Beseitigung der Blockierung vor, indem man die den Anlaß für den Zwischenfall bietenden Brennstoffelement benachbarten Brennstoffelemente der Reihe nach entfernt, worauf dann das verklemmte Brennstoffelement anschließend ohne die Gefahr eines erneuten Verklemm ene entnommen werden kann.

Selbstverständlich ist die Neuerung nicht auf das oben la einzelnen beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern erstreckt sich vielmehr auf alle möglichen Varianten davon.

Claims

1.. Arm zum Handhaben von Gegenständen in Kernreaktoren m-»t einem vertikalen Haupt tubus, der einen Verschlußstopfen für den Schutzmantel des Kernreaktors durchsetzt und über Rollen auf einem festen, eine Drehung des Haupttubus um seine Achse zulassenden Lagerkranz ruht, mit einem im Inneren des Haupttubus und koaxial dazu angeordneten Hohlrohr, an dessen unterem Ende ein Schlitten mit einem die Seitenwand des Haupttubus durchsetzenden und an seinem außerhalb des Haupttubus gelegenen Ende eine Greifzange zum Erfassen der handzuhabenden Gegenstände tragenden Ausleger befestigt ist, und mit einer in der Achse des Hohlrohres angeordneten Steuerstange, die an ihrem unteren Ende an einem transversalen Balken angelenkt ist, der um ein im Inneren des Auslegers befestigtes Gehäuse verschwenkbar 1st und auf einen im Inneren des Gehäuses der Greifzange angeordneten und mit an dem Gehäuse angelenkten Backen zusammenarbeitenden. Stößel einwirkt, dadurch gekennzeichnet , daß außen an dem Haupttubus (7) außerhalb des Schutzmantels des Kernreaktors Einrichtungen zum Steuern der Axialverschiebung des Hohlrohres (i4) und Einrichtungen zum von der Lage des Hohlrohres (i4) unabhängigen Steuern der Verschiebung der Steuerstange (19) für die Verschwenkung des Balkens (22) und die Verschiebung des Stößels (25) angeordnet sind.

2. Handhabungsarm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verdrehung des Haupttubus (7) ein Zahnkranz (46) vorgesehen ist, der mit einem von einem Getriebemotor (49) mit Drehmomentbegrenzung mitgenommenen Ritzel (47) in Eingriff st*ht.

3. Handhabungsarm nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anzeige des Drehwinkels des Zahnkranzes

(46) an dem Haupttubus (7) eine vor einer festen Indexrnarke (70) vorbeilaufende Teilung (68) angebracht ist.

4. Handhabungsarm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Haupttubus (7) innen einen Schutzklotz (12) mit einer axialen Bohrung (13) für den Durchgang des Hohlrohres (i4) aufweist, der auf einem Absatz (8) in dem Haupttubus (7) ruht.

5· Handhabungsarm nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der axialen Bohrung (13) des Klotzes (12) eine Abstreifgarnitür (29) für das Hohlrohr (i4) angebracht ist, die an einer Hülse (30) mit einem abnehmbaren und fest mit einem an dem oberen Ende des Haupttubus (7) befestigten Kranz (31) verbundenen Flansch sitzt.

6. Handhabungsarm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Haupttubus (7) an seinem oberen Teil und außerhalb des Reaktors mit einem Wärmetauscher (74) mit Rippen (75) aus einer leichten Legierung für die Kühlung des oberen Teiles des Hohlrohres (14) durch natürliche Konvektion verbunden ist.

7· Handhabungsarm nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Wärmetauscher (74) in einer dichten Schleuse (76) für den Zugang zu dem Inneren des Haupttubus (7) fortsetzt, die einen abnehmbaren dichten Kamin (78) mit Steuereinrichtungen für das Hohlrohr (14) und die axiale Steuerstange (1?) trägt.

8. Handhabungsarm nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß der Kamin (78) einen Pegelanzeiger für die Lage des Hohlrohres (i4) und ein Dynamometer zur Messung der von den Steuereinrichtungen ausgeübten Kräfte aufweist.

- 16 -

9. Handhabungsarm nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß der Kamin (78) in seinem Inneren eine Klappe (77) für den Zugang zu der Schleuse (76) aufweist.

10. Handhabungsarm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Haupttubus (7) und einem festen Träger für den Lagerkranz (10) dynamische Dichtungen (52 und 53) vorgesehen sind.

11. Handhabungsarm nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungen (52 und 53) mit einer Einrichtung zum Einblasen eines Neutralgases, insbesondere von Argon, zur Erzielung einer Gassperre und zur Überwachung der Abdichtung gekoppelt sind.

12. Handhabungsarm nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung für das Hohlrohr (i4) aus einer Greifzange mit Klemmbacken (85 und 86) besteht, die am oberen Ende des Hohlrohres (i4) zur Anlage kommen, und daß diese Greifzange an einer Platte (84) befestigt ist, die an einem von einer am oberen Ende des Kamins (78) angebrachten Winde (81) gezogenen Kabel (83) hängt.

13* Handhabungsarm nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dpö die Steuereinrichtung für die axiale Steuerstange (19) aus einer von der die mit dem Hohlrohr (i4) gekoppelte Greifzange tragenden Platte (84) getragenen Winde (87) besteht.