DE69930151T2

DE69930151T2 - Einrichtung zum beladen von brennstäben in ein kernreaktorbrennstabbündel

Info

Publication number: DE69930151T2
Application number: DE69930151T
Authority: DE
Inventors: Franciscus Boonen; Stijn Thijs; Claude Roth; Claude Fichet
Original assignee: Franco Belge de Fabrication de Combustible FBFC
Current assignee: Franco Belge de Fabrication de Combustible FBFC
Priority date: 1998-12-22
Filing date: 1999-12-20
Publication date: 2006-11-16
Anticipated expiration: 2019-12-21
Also published as: KR20010111485A; JP2003512593A; TW464877B; EP1141967A1; FR2787620B1; US6577698B1; FR2787620A1; KR100699061B1; JP4601825B2; WO2000038195A1; CN1333909A; EP1141967B1; ES2258864T3; DE69930151D1; CN1144234C

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Beladungsvorrichtungen, in denen durch Einführung von Kernbrennstäben in ein Gestell Brennstabbündel bzw. Brennstoffkassetten hergestellt werden.
Die existierenden Bündel bzw. Kassetten sind sehr unterschiedlich. Die in den Druckwasserreaktoren verwendeten Kassetten umfassen im Allgemeinen ein Gerüst, gebildet durch Führungsrohre, die ein unteres Ansatz- bzw. Endstück (embout) mit einem oberen Endstück verbinden und Haltegitter der Brennstäbe gemäß einem gleichmäßigen Raster enthalten. Die Kassetten bzw. Bündel für Siedewasserreaktoren weisen unterschiedliche Konstruktionen auf. Häufig umfassen sie ein Gestell mit einem zentralen Rohr, das zwei Endstücke verbindet und Gitter trägt, die auf dem zentralen Rohr etwas in Längsrichtung verschiebbar sind. In anderen Fällen umfasst das Gestell eine Struktur mit mehreren Längsrohren, die zwei Endstücke verbinden und von denen jedes einem im Wesentlichen quadratischen Sektor zugeordnet ist, den ein Brennstabbündel einnimmt. Es gibt auch noch sechseckige Kassetten.
Es gibt schon zahlreiche Vorrichtungen zum Beladen von Brennstoffkassetten, deren Gestell parallele Aufnahmeplätze für auf Schichten verteilte Brennstäbe enthält. Eine solche Vorrichtung umfasst:

– eine steife Struktur zur Aufnahme eines Gestells in horizontaler Position,
– ein Aufnahmemagazin der zu ladenden Brennstäbe in einer Anordnung die derjenigen der Brennstäbe in der Kassette entspricht,
– eine Bank zum Ziehen oder Schieben von Stäben – im Allgemeinen schichtweise – aus dem Magazin in das Aufnahmegestell.

Eine Vorrichtung dieser Art, beschrieben in dem Dokument FR-A-2 709 202, ermöglicht, Brennstäbe in das Gerippe einer Brennstoffkassette zu laden, die für einen Druckwasserreaktor bestimmt ist. Diese Vorrichtung liefert zufriedenstellende Resultate, aber sie erfordert erhebliche Veränderungen, verbunden mit einem längeren Stillstand, wenn man sie von der Beladung eines bestimmten Kassettentyps umstellen muss auf die Beladung eines anderen Kassettentyps mit einer anderen Brennstabverteilung, zum Beispiel einer anderen Brennstab-Teilung, und/oder einer anderen Verteilung der Brennstäbe und der Führungsrohre in dem Gitter.
Diesen Nachteil weisen alle existierenden Beladungsvorrichtungen auf.
Die vorliegende Erfindung hat insbesondere die Aufgabe, eine Vorrichtung vorzuschlagen, die ermöglicht, Brennstoffkassetten-Lose für Leichtwasserreaktoren herzustellen und die im Falle einer Umstellung auf die Herstellung eines anderen Typs von Brennstoffkassetten nur einen kurzen Betriebsstillstand erfordert, also sehr flexibel ist.
Zu diesem Zweck schlägt die Erfindung eine Vorrichtung zum Beladen von Brennstoffkassetten vor, die umfasst:

– eine steife Struktur zur Aufnahme des Gestells in horizontaler Stellung,
– ein Aufnahmemagazin der zu ladenden Brennstäbe in einer Anordnung die derjenigen der Brennstäbe in der Kassette entspricht,
– eine Zug- oder Schubbank mit einem Zug- oder Schubelemente-Block, der ermöglicht, mehrere Brennstäbe gleichzeitig aus dem Magazin ins Innere des Gestells gleiten zu lassen,

Mittels des Austausches von nur einigen Bauteilen ist es möglich, die Vorrichtung an unterschiedliche Verteilungs-Teilungen, eine unterschiedliche Anzahl von Brennstäben in dem Gitter und/oder eine unterschiedliche Verteilung der unbesetzten Plätze in dem Gitter anzupassen.
Mehr und mehr werden Brennstabkassetten verwendet, bei denen wenigstens bestimmte Stäbe außer dem Uranoxid Plutoniumoxid und eventuell sogar weitere Transurane enthalten. Solche Brennstäbe haben eine sehr viel höher Neutronen- und Gammaaktivität als neue Brennstäbe, die nur Uranoxid enthalten.
Um die Expositionsrisiken der Operateure zu reduzieren, schlägt die Erfindung als Option eine Vorrichtung vor, bei der das durch einen Wagen getragene Aufnahmemagazin mit einer U-förmigen biologischen Schutzhaube mit rechteckigem Querschnitt abgedeckt wird, die sich auf der Oberseite des Wagens abstützt. Auch für die steife Aufnahmestruktur des Kassettengestells kann eine biologische Schutzhaube vorgesehen werden, die häufig durch mehrere getrennte abnehmbare Teile gebildet wird. Somit ist die Exposition bei Eingriffen, die eventuell notwendig sind, gering.
Um die Notwendigkeit von Eingriffen eines Operateurs noch weiter zu reduzieren, kann die gesamte Folge von Betriebsoperationen durch ein zentrale Rechen- und Steuerorgan gesteuert werden, in dem mehrere Programme geladen sein können, von denen jedes einem Kassetten- bzw. Bündeltyp entspricht. Eine andere Lösung besteht darin, Betätigungseinrichtungen vorzusehen, zum Beispiel ferngesteuerte elektrische und pneumatische Zylinder.
In beiden Fällen ist die Anwesenheit eines Operateurs in der Nähe der Vorrichtung nur notwendig, um die Veränderungen vorzunehmen, die nötig sind, um von einem Fabrikations- bzw. Kassettentyp auf einen anderen umzustellen. Diese Operationen können durchgeführt werden, während die Vorrichtung keinen Kernbrennstoff enthält.
Die obigen Charakteristika sowie andere gehen besser aus der nachfolgenden, erläuternden und nicht einschränkenden Beschreibung einer speziellen Realisierungsart der Erfindung hervor, bezogen auf die beigefügten Figuren:
die 1 ist eine schematische Gesamtdraufsicht, welche die Verteilung bzw. Anordnung der Einrichtungen einer Beladungsvorrichtung zeigt, von der Zuführung der Brennstäbe bis zur Entnahme der Kassetten bzw. Bündel;
die 2 ist ein schematischer Aufriss einer zu der Vorrichtung der 1 gehörenden Zugbank;
die 3 ist ein Aufriss des Chassis der Zugbank der 2;
die 4 ist ein Aufriss, der den Wagen der Zugbank der 2 zeigt;
die 5 ist eine Vorderansicht eines Selektionsblocks beweglicher Zugstangen;
die 6 ist eine schematische Aufriss-Ansicht, die eine steife Struktur zur Aufnahme des Kassettengestells zeigt, gebildet durch eine Kippbank;
die 7 ist ein Aufriss, der den Träger der Kippbank der 2 und ihren Kippmechanismus zeigt;
die 8 ist ein schematischer Aufriss mit Ausbrüchen, dazu bestimmt, einen biologischen Schutz zu zeigen, der für eine Kippbank verwendet werden kann;
die 9 ist eine Ansicht des biologischen Schutzes, von der linken Seite der 8 aus, mit einem partiellen Schnitt gemäß der Linie IX-IX der 8;
die 10 ist ein Aufriss eines Kappenmagazins, dazu bestimmt auf der Kippbank angeordnet zu werden, zwischen der Zugbank und dem Gestell, das die Brennstäbe aufnehmen soll;
die 11 ist eine Ansicht von der linken Seite der 6 aus, welche das Definitionsgitter bzw. -raster für die Brennstäbe einer Siedewasserreaktor-Brennstabkassette sowie Flansche zu ihrer Blockierung zeigt;
die 12, der 11 ähnlich, zeigt ein Gitter und einen Flansch, bestimmt zur Beladung einer Druckwasserreaktorkassette;
die 13 ist ein schematischer Aufriss, der einen beweglichen Arm zeigt, benutzbar um zu verifizieren, dass die Stäbe nicht zu weit gezogen werden.
Die in der Folge beschriebene Vorrichtung ist derjenigen ähnlich, die in der französischen Patentanmeldung FR-2 690 554 oder dem entsprechenden Patent US 5 317 609 offenbart wird und die man konsultieren kann. Die nachfolgende Beschreibung konzentriert sich daher auf die neuartigen Elemente der Vorrichtung.
Die Vorrichtung kann durch Einrichtungen gebildet werden, die sich in einem Raum befinden, der ausgestattet ist mit Handhabungsmitteln wie etwa hängenden Einschienenwinden. Die Vorrichtung umfasst nicht dargestellte Zuführungseinrichtungen leerer Gestelle sowie Zuführungseinrichtungen von Behältern mit den zu ladenden Brennstäben. Diese Behälter sind mit einem biologischen Schutz ausgerüstet, wenn die transportierten Brennstäbe radioaktiv sind, was insbesondere bei den sogenannten MOX-Brennstäben der Fall ist, die Uran- und Plutoniumoxidtabletten enthalten. Die Stäbe werden in einen sogenannten Wasserfallwagen (chariot dit "chute d'eau") transferiert, um einem sinusförmigen Weg zu folgen, einer nach dem anderen. Dieser "Wasserfallwagen" ermöglicht, die Stäbe Brennstabaufnahmemagazinen entsprechend einer Anordnung zuzuführen, die derjenigen der Stäbe in einer zu beladenden Kassette entspricht. Die Reihenfolge, in der die Stäbe dem "Wasserfallwagen" zugeführt werden, kann so vorgesehen werden, dass das Aufnahmemagazin Stäbe unterschiedlicher Art entsprechend ihrem späteren Platz in der Kassette aufnimmt.
Die 1 zeigt den "Wasserfallwagen" 10, ausgestattet mit einer biologischen Abschirmung, wenn er dazu bestimmt ist, MOX-Stäbe aufzunehmen, seitlich eines Eingangstisches 12, getrennt durch einen Reinigungsplatz einer Indexierungsmaschine 14 eines Empfangsmagazins, beladen mit vom Wagen 10 stammenden Stäben. Bei einer vorteilhaften Ausführungsart umfasst das Magazin einen länglichen Behälter, versehen mit mehreren Sätzen von Nutenpaaren. Jeder Satz ist bestimmt zur Aufnahme eines speziellen Satzes perforierter Platten, die einem bestimmten Raster bzw. Gitter der Stäbe in der zu beladenden Kassette entsprechen.
Ein Laufkran, beweglich in der Richtung 18, ermöglicht, die Magazine 16 aus der strichpunktiert dargestellten Position in die mit durchgezogenen Strichen dargestellte Position zu bringen.
Die Vorrichtung umfasst außerdem eine steife Aufnahmestruktur der jeweiligen Kassette, gebildet durch eine Kippbank 22, versehen mit einem biologischen Schutz 24, wenn die Vorrichtung Stäbe handhabt, die MOX-Brennstoff enthalten. Diese Kippbank kann auf dem Boden befestigt sein oder auf Schienen montiert sein, die ermöglichen, sie auszurichten mit dem Aufnahmemagazin 16 und mit einer Zugbank 26, die auf Schienen 28 transversal verschiebbar ist, so dass sie durch eine Verschiebung entsprechen dem Doppelpfeil 30 in die gestrichelt dargestellte Position gebracht werden kann.
Die zu beladenden Gestelle können mit Hilfe eines Wagens 32 auf die Kippbank gebracht werden.
Schließlich erlauben zusätzliche Zonen die üblichen Kontroll- und Reinigungsoperationen der kompletten Kassetten, die von Hebeeinrichtungen in eine vertikale Position gebracht werden können, entsprechend der Richtung der gestrichelt dargestellten Pfeile 34.
Die wesentlichen Einrichtungen der Vorrichtung werden nun nacheinander beschrieben.
Zugbank (2 bis 5)
Die Zugbank 26 dient der Einführung der Stäbe – Schicht für Schicht – in das horizontal angeordnete Gestell einer Kassette bzw. eines Bündels.
Diese Bank kann ein Chassis 36, einen längs des Chassis verschiebbaren Wagen 38 und einen beweglichen Selektionsblock 40 der Zugelemente umfassen. Dieser Block 40 wird aus mehreren Blöcken ausgewählt, die den verschiedenen Verteilungen der Stäbe in der Kassette bzw. des Bündels entsprechen. Die Bank 26 kann zudem bewegliche Sicherheitsarme 42 umfassen, deren Rolle weiter unten beschrieben wird.
Das Chassis 36 umfasst einen Schlitten 44, in y-Richtung verschiebbar durch einen Motor 48, der Zahnräder antreibt. Die Zugbank kann also aus der Arbeitsstellung, in der 1 mit durchgezogenen Strichen dargestellt, in die gestrichelt dargestellte Ruhestellung gebracht werden. Auf den Schlitten ist ein Träger 50 montiert, der den Wagen trägt. Ein Motor 52, der Zylinder 54 betätigt, ermöglicht, den Träger 50 vertikal zu verschieben (Richtung 7), um die Höhe der Zugelemente 56, die durch Stangen gebildet werden, einzustellen und auf die Höhe jeder zu ladenden Schicht von Stäben zu bringen.
Der Wagen 38 ist auf den Träger 50 montiert, mittels eines Lagers, das ihm ermöglicht, sich längs der Bank zu verschieben (x-Richtung). Diese Verschiebungen werden durch die Rotation einer Antriebsspindel 58 gesteuert, die durch einen Motor betätigt wird.
Zugelemente, getragen durch den Wagen, sind entsprechend einer kompletten horizontalen Schicht verteilt. Um die Anwendung der Erfindung zu ermöglichen, sind die Zugelemente mit dem Wagen 38 durch Verbindungseinrichtungen verbunden, die:

– in der Zugrichtung, das heißt wenn der Wagen Stäbe vom Magazin in Richtung einer Struktur zieht, eine positive Verbindung durch mechanischen Anschlag gewährleisten;
– in der Schiebrichtung nur eine elastische Verriegelung realisieren, zum Beispiel mit Hilfe einer Kugel, die durch eine Feder zurückgedrückt wird und sich in eine Vertiefung des Zugelements setzt.

Aus Gründen der Sicherheit kann nein Kraftsensor zwischen den Zugelementen und dem mechanischen Anschlag der positiven Verbindung vorgesehen werden, um die Zugkraft zu messen.
Zudem ist der Wagen mit einem Mechanismus ausgestattet, der ermöglicht, die Endzangen der Zugelemente zu öffnen und zu schließen. In der 4 ist nur eine Treib- und Kuppelstange 60 dieses Mechanismus dargestellt, die von der üblichen Art sein kann. Das Öffnen und Schließen der Zangen kann durch einen Mechanismus erfolgen, der dem in den schon erwähnten Patenten FR-A 2 690 554 oder US 5 317 609 beschriebenen ähnlich ist.
Der Selektionsblock 40 der Zugelemente (5) umfasst eine Reihe von Durchgangslöchern mit derselben Anordnung wie die Zugelemente. Jedes Loch des Selektionsblocks besitzt einen wegschwenkbaren Deckel 61, der die Vorwärtsbewegung des entsprechenden Zugelements hemmt, wenn es durch einen Pneumatikzylinder 62 bis vor das Loch gebracht worden ist. Wenn der Wagen sich in Richtung des Stäbe enthaltenden Magazins verschiebt, um Stäbe zu ergreifen, entsolidarisieren sich diejenigen Elemente, die einem Deckel gegenüberstehen, temporär von dem Wagen und stoppen.
Diese Disposition ist einfach zu realisieren, wenn alle zu beladenden Kassetten dieselbe Verteilungsteilung der Stäbe haben, sogar wenn die Stäbe durch andere Elemente mit unterschiedlichen Plätzen ersetzt werden.
Wenn hingegen vorgesehen ist, Kassetten zu beladen, die sehr unterschiedliche Teilungen aufweisen, kann man entweder mehrere verschiedene Verbindungseinrichtungen mit geeigneten Teilungen vorsehen, oder die Zugelemente sehr flexibel machen.
Kippbank (6 und 7)
Die Kippbank 22 trägt das Gestell bzw. Gerippe der zu beladenden Kassette während der Einführung der Stäbe und eventuell der Montage des unteren und des oberen Endstücks und der Befestigung der Führungsrohr in den Endstücken. Sie ermöglicht auch das Kippen einer beladenen Kassette aus der horizontalen Lage in die vertikale Lage, um sie transportbereit zu machen, ohne durch Handhabungseinrichtungen wie etwa einen Laufkran deformiert zu werden.
Die Kippbank 22 kann ein Chassis 64 und einen kippbaren Träger 66 umfassen. Dieser Träger ist vorgesehen, um ein Gestell 68 der zu beladenden Kassette aufzunehmen, in der 6 durch die Gitter 70 und die virtuelle Hülle 72 der Zugstangen einer Druckwasserreaktor-Kassette dargestellt. Der Träger trägt auch ein Kappenmagazin 72 und ein System 76 zum Entfernen der Kappen. Sie können von relativ üblicher Bauart sein, insbesondere wie beschrieben in den schon genannten Dokumenten FR-A 2 690 554 oder US 5 317 609 , und sind so konzipiert, dass sie leicht austauschbar sind, entsprechend der Art der zu beladenden Kassette, zum Beispiel indem man sie durch Exzenterklemmeinrichtungen befestigt.
Das Chassis 64 ist generell starr mit dem Boden verbunden. Im Allgemeinen umfasst es eine geschweißt-mechanische Struktur. Der Träger 66 ist auf dem Chassis 64 um seine Horizontalachse 78 drehbar. Um sein Gewicht zu minimieren, wird der Träger vorteilhafterweise durch eine geschweißt-mechanische Struktur oder eine spanabhebend bearbeitete Einblockstruktur gebildet, deren Konstitution die Spannungen ausgleicht und durch finite Elemente berechnet werden kann. Ein zum Beispiel elektrischer Zylinder 80 ermöglicht, den Träger 66 aus der horizontalen Position, in der 7 mit durchgezogenen Strichen dargestellt, in die strichpunktiert angedeutete senkrechte Position zu bringen. Wenn der Zylinder ausgefahren ist und der Träger sich in der horizontalen Position befindet, ruht das Ende des Trägers auf einer im Allgemeinen starr mit dem Boden verbundenen Stütze 82. Wenn der Träger sich in der vertikalen Position befindet, ermöglicht er einer nicht dargestellten Winde, das obere Ende der Kassette zu ergreifen und diese mit minimalen Kräften bzw. Spannungen fortzubewegen.
Um den biologischen Schutz der Operatoren zu gewährfeisten, die sich eventuell temporär in dem Raum aufhalten, ist die Kippbank 22 mit einer biologischen Schutzhaube 24 versehen. Um ihre Handhabung und das Kippen des Trägers zu vereinfachen, besteht diese Haube aus mehreren Teilen, die man ineinanderschieben kann. Bei der in den 8 und 9 dargestellten Realisierung wird die Haube gebildet durch ein unteres Innenstück 84, eine oberes Innenstück 86 und ein mittleres Außenstück 90. Die Innenstücke tragen jedes eine Fall- bzw. Schließeinrichtung (guillotine de fermeture) 92, aufgehängt an vertikal durch Motoren 96 verschiebbaren Stangen 94. Diese Stücke können Räder 98 haben, die auf Schienen laufen, die auf dem Boden befestigt sind. Die die Schutzhaube bildenden Stücke können mit Ringen versehen sein, so dass man sie mit einem Laufkran anheben kann.
Das Aufnahmemagazin 16 kann auch durch eine biologische Schutzhaube 100 abgedeckt werden (8), die durch eine Fall- bzw. Schließeinrichtung (guillotine de fermeture) 102 geschlossen werden kann.
Das Kappenmagazin 74 (10) ist ähnlich aufgebaut wie das in dem Dokument US-A-5 317 609 beschriebene. Es ist jedoch für jeden zu beladenden Kassettentyp ein spezielles Magazin vorgesehen. Es wird gebildet durch einen Behälter 110, dessen Boden Durchgänge aufweist, die entsprechend dem Raster der zu ladenden Stäbe verteilt sind und dazu bestimmt sind, Kappen aufzunehmen. Um eine schnelle Montage zu ermöglichen, kann dieser Behälter 110 einen Fuß 111 umfassen, der sich in einen Sockel setzt, der durch eine Schraube an dem Kippträger 66 befestigt ist. Ein Zentrierungsstift 112, befestigt an dem Träger, setzt sich in einen Sitz des Behälters, um eine genaue Montage zu garantieren, und eine Druckschraube 113 hält den Behälter zurück.
Der Behälter 110 und eine nicht dargestellte Schiene, die parallel zu ihm ist, schließen eine perforierte Verschlussplatte 114 ein, die ein pneumatischer Zylinder 116 verschieben kann zwischen einer Position, wo sie die Durchgänge verschließt, und einer Position, wo sie sie öffnet.
Das Kappenmagazin, angeordnet zwischen der Zugbank und dem Gestell, hat die Funktion, Kappen auf die Stangen zu stecken, die diese in die Gitter des Gestells leiten bzw. einführen. Die Kappen werden während ihrer Anbringung auf den Zugstangen durch die Verschlussplatte in dem Magazin zurückgehalten. In einer Plattenstellung werden die Kappen blockiert und in einer anderen können sich die mit Kappen versehenen Zugstangen frei durch das Magazin bewegen.
Anflanschung der Gestelle auf der Kippbank (11 und 12)
Um schnell von einem Kassettentyp auf einen anderen umstellen zu können, ist die Kippbank so eingerichtet, dass unterschiedliche Flanscheinrichtungen schnell montiert oder demontiert werden können. Diese Flanscheinrichtungen halten das Gestell in einer genauen Position.
Die 12 zeigt einen der zum Beispiel acht Flansche 118, die dazu bestimmt sind, ein Gerippe einer Druckwasserreaktor-Kassette zu blockieren, indem simultan ihre Gitter geklemmt werden. Die beweglichen Elemente des Flansches sind in der Position, die sie einnehmen, wenn der Flansch geschlossen ist, mit durchgezogenen Strichen dargestellt und strichpunktiert in der Position, die sie einnehmen, wenn der Flansch geöffnet ist.
Der Flansch umfasst einen Halter 120, versehen mit Einrichtungen zur Schnellmontage auf dem Kippträger, zum Beispiel gebildet durch Klemmplatten 122, die unter eine Sohle des Trägers greifen und durch Schrauben festgespannt werden können. Eine der Flanken des Halters trägt einen Zylinder 124, der ein seitliches Klemmelement 126 betätigt, welches das Gitter gegen die andere Flanke des Halters presst. Auf dieser anderen Flanke ist eine Schwenkachse 128 eines Deckels 130 zwischen einer Verschlussposition und einer Öffnungsposition vorgesehen, wo der Deckel sich in der Verlängerung des Arms des Halters befindet. In dieser letzteren Position kann ein Gerippe in den Halter eingeführt werden. Ein andere Zylinder 134, getragen durch den Deckel 130, ermöglicht, das Gitter gegen den Boden des Halters zu drücken und es in vertikaler Richtung genau zu zentrieren, wie es der Zylinder 124 in horizontaler Richtung macht.
Die Anflanschungseinrichtungen eines Siedewasserreaktor-Kassettengestells können den in der 11 gezeigten Aufbau haben.
Um jeden Flansch an einer geeigneten Stelle der Kassette anzubringen, ist der Flansch auf einen Schlitten 135 montiert, der mit Hilfe eines Exzenters auf einer Gleitschiene 136 blockiert werden kann, die starr auf den Kippträger montiert ist. Der Flansch kann einen Halter umfassen, an dem zwei Arme 138 und 140
angelenkt sind. Ein pneumatischer Doppeleffektzylinder 142 ermöglicht, die beiden Arme zu schwenken zwischen einer Position, in der sie das Gestell umschließen, und einer Position (in der 11 strichpunktiert), in der sie es freigeben. Der Arm 138 bildet eine Seitenwand eines Aufnahmeraums. Der Arm 140 bildet die andere Seitenwand und den Deckel. Jeder der Arme umfasst Klemmelemente, ähnlich dem Klemmelement 126 der 12, zur Blockierung des Gestells.
Jeder Schwenkarm jedes Flansches kann mit Verriegelungseinrichtung in geschlossener Stellung ausgerüstet sein, betätigt durch pneumatische Zylinder. Sensoren ermöglichen, festzustellen, ob der Flansch geschlossen ist. In den Flanschen können Stifte vorgesehen werden, um das Gestell in axialer Position zu halten.
Während die Zylinder aller Flansche im Falle der 12 durch eine einzige pneumatische Versorgungseinrichtung gesteuert werden können, ist es im Falle der 11 generell notwendig, für jeden Flansch eine eigene Versorgungseinrichtung vorzusehen. Die elektrische und/oder pneumatische Versorgung der Zylinder und die Übertragung der durch Zustandsüberwachungssensoren des Flansches gelieferten Signale, ist dieser generell mit einem Kabelstück versehen, das mit einem Stecker endet, um es mit einem Hauptversorgungskabel zu verbinden, das sich unter dem Träger befindet. Das Chassis 36 kann auch einen Kabelweg aufweisen für die elektrischen und/oder pneumatischen Verbindungsleitungen zwischen Elektroventilen und Verschiebungszylindern der Zug- oder Schubelementen und eine Bus-Leitung zur Übertragung der elektrischen Signale.
Weitere Flansche können vorgesehen werden für Kassetten anderer Art und insbesondere für Kassetten mit sechseckigem Querschnitt.
Die Zugbank 26 kann mit schwenkbaren Sicherheitsarmen 42 ausgerüstet sein, um beim Ziehen der Stäbe zu verifizieren, dass diese Stäbe nicht zu weit gezogen werden. Die 13 zeigt zwei auf den Block 40 montierte schwenkbare Arme 42. Diese Arme können sich entweder in einer horizontalen Arbeitsstellung (in der 13 mit durchgezogenen Strichen dargestellt) oder einer vertikalen Ruhestellung befinden (strichpunktiert dargestellt). Die schwenkbaren Arme tragen einen photoelektrischen Detektor 144, der sich in der Arbeitsstellung auf dem Weg der Zugelemente und der Stäbe befindet, an einer bestimmten Stelle zwischen dem Kappenmagazin 74 und dem Gestell. Während des Zugzyklus befinden sich die Arme in horizontaler Stellung und liefern ein Alarmsignal, wenn ein Stab bei einer Zugoperation das Sichtfeld des photoelektrischen Detektors erreicht.

Claims

Vorrichtung zum Beladen einer Kernbrennstoffkassette, die ein Gerippe bzw. Gestell umfasst, das parallele Aufnahmeplätze für Brennstäbe definiert, die auf Schichten verteilt sind, umfassend: – eine steife Struktur (22) zur Aufnahme des Gestells in horizontaler Position, – ein Aufnahmemagazin (16) der zu ladenden Brennstäbe in einer Anordnung die derjenigen der Brennstäbe in der Kassette entspricht, – eine Zug- oder Schubbank (26) mit einem Zug- oder Schubelemente-Block, der ermöglicht, mehrere Brennstäbe gleichzeitig aus dem Magazin ins Innere des Gestells gleiten zu lassen, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmestruktur eine Bank umfasst, die durch Schnellmontage- und -demontageeinrichtungen ermöglicht, einen von mehreren Sätzen von Flanschen mit Zylinderverschluss lösbar zu befestigen, von denen jeder einem speziellen Kassettentyp entspricht, und dadurch, dass die Zugbank (26) dazu vorgesehen ist, einen von mehreren Zug- oder Schubelemente-Selektionsblöcken aufzunehmen, wobei jeder Block eine Anordnung von aktiven Zug- oder Schubelementen hat, die einer speziellen Führungsverteilung entsprechen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bestimmt für eine Brennstoffkassette, deren Gestell durch ein Gerippe aus Rohren und Haltegittern gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Flansche durch wenigstens zwei Teile gebildet wird, von denen wenigstens einer durch einen Zylinder gesteuert werden kann, um die Gitter der Kassette auf der Struktur zu blockieren bzw. zu arretieren, wobei die genannten Zylinder simultan steuerbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Flansche unabhängig voneinander steuerbar sind und Klemmschuhe umfassen, die dazu dienen, die Gitter eines in Position befindlichen Gestells zu blockieren.
Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmemagazin (16) durch einen Trägerwagen getragen wird und mit einer U-förmigen biologischen Schutzhaube mit rechteckigem Querschnitt abgedeckt ist, die sich auf der Oberseite des Wagens abstützt.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die steife Aufnahmestruktur des Kassettengestells vorgesehen ist, eine biologische Schutzhaube aus mehreren Teilen (84, 86, 90) zu erhalten, die gegenseitig verschoben werden können zwischen einer Anordnung, wo sie Seite an Seite das gesamte Gestell abdecken, und einer konzentrischen Anordnung, bei der ihre Längsausdehnung klein bzw. minimal ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die steife Kassettenaufnahmestruktur an einem einteiligen Träger (66) befestigt wird, dessen Querschnitt ab der Achse der Kippbewegung zwischen einer horizontalen Position und einer vertikalen Position abnimmt.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Zugelement eine Zug- oder Schubstange ist, ausgestattet mit einem Längsverschiebungszylinder und einem Kraftsensor.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der steifen Aufnahmestruktur Längsgleitführungen zur Befestigung von Flanschstützen in einer einstellbaren Position vorgesehen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Flansch mit zylinderbetätigten Schuhen zum Klemmen eines Gestellgitters ausgerüstet ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zug- oder Schubbank vorgesehen ist zur beliebigen Aufnahme von einem oder mehreren Sätzen von Selektionselementen der Zug- oder Schubelemente, von denen jedes umfasst: – einen Zugblock, ausgerüstet mit ebenso vielen Zylindern und Sensoren wie der zu beladende Kassettentyp Aufnahmeplätze für eine Schicht von Brennstabschicht aufweist, wobei der genannte Block ein Kabel mit elektrischer und pneumatischer Endsteckverbindung umfasst, das alle den Zylindern und Sensoren zugeordneten Leitungen enthält, – einen Satz rohrförmiger Leiter, dazu bestimmt auf die Bank montiert zu werden, und – einen Selektionsblock, angeordnet auf der Bank gegenüber der Trägerstruktur und mit Löchern, die das Gitter der Stabaufnahmeplätze in dem zu beladenden Gestell reproduzieren.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Aufnahmemagazin (16) ein Gehäuse umfasst, das mit Aufnahmeeinrichtungen für einen von mehreren Führungsplattensätzen versehen ist, wobei jeder Satz einem speziellen Raster bzw. Gitter entspricht, welches das für die Kassette vorgesehene reproduziert.