DE8333371U1 - Kernreaktorbrennelement - Google Patents
KernreaktorbrennelementInfo
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- G21C3/32—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
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- G21C—NUCLEAR REACTORS
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Description
KRAFTWERK UNION Unser Zeichen
AKTIENGESELLSCHAFT VPA 83 P 6 0 6 7 OE
Kernreaktorbrenneleroent
5
5
Die Erfindung betrifft ein Kernreaktorbrennelement mit Brennstäben, die Kernbrennstoff enthalten, die in Durchführungen
in einer Kopfplatte geführt sind und von denen zumindest ein Teil in diesen Durchführungen befestigt
ist, sowie mit einem Brennelementkasten, in de-&ohacgr; die
Brennstäbe angeordnet sind, der mit einem innen in einer Ecke an seinem Oberende befindlichen Quersteg auf einem
auf der Oberseite der Kopfplatte stehenden Eckbolzen aufliegt und der zusammen mit einem dem Brennelementkasten
angepaßten Winkelteil, das außen an zwei Seiten des Brennelementkastens je mit einer sich in Kastenlängsrichtung
erstreckenden Blattfeder versehen ist, an diesem Eckbolzen mit einem einen Dehnungsschaft mit verringertem
Durchmesser aufweisenden Schraubbolzen festgeschraubt ist, der mittels eines Bolzenkopfes an der
Oberseite des Winkelteiles und eines Haltekörpers unverlierbar dem Winkelteil zugeordnet ist.
Ein derartiges Kernreaktorbrennelement ist aus der deutschen Gffenlegungsschrift 28 24 265 bekannt. Der
Haltekörper befindet sich an der Unterseite des Winkelteiles dieses bekannten Kernreaktorbrennelementes und
ist ein in einer Querbohrung des Schraubbolzens angeordneter Zylinderstift, der init einem Schweißpunkt am
Schraubbolzen gegen Herausfallen aus der Querbohrung gesichert ist.
An der Stelle der Querbohrung ist der Querschnitt des Schraubbolzens reduziert. Ferner ist dort durch den
Schweißpunkt der Werkstoff des Schraubbolzene sensibi-
Wl ? Ste / 17.11.1983
• t
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lisiert. Deshalb kann es vorkommen/ daß der Schraub»
bolzen nicht an dem dafür vorgesehenen Dehnungsschaft mit verringertem Durchmesser/ sondern an der Querbohrung
reißt/ wenn beispielsweise beim Einsetzen des Kernredktorbrennelententes in einen Siedewasserkernreaktor
Dehnungskräfte in Längsrichtung auf den Schraubbolzen einwirken.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde/ das bekannte Kernreaktorbrennelement weiterzubilden und zu gewährleisten, daß der Schraubbolzen bei zu großen Dehnungskräften stets am dafür vorgesehenen Dehnungsschaft mit
verringertem Durchmesser und nirgendwo anders reißt.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Kernreaktorbrennelement der eingangs erwähnten Art erfindungsgenäß dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzenkopf eine Verengungsstelle aufweist/ die durch einen koaxialen Bolzenkopfschaft mit verringertem Durchmesser gebildet ist und
die sich in einer Bohrung im Winkelteil zwischen den beiden Enden des Bolzenkopfes befindet, und daß der
Haltekörper ein zwischen die beiden Enden des Bolzenkopfes in dessen Verengungsstelle greifender Querstift
ist, der in dieser Bohrung am Winkelteil befestigt ist.
Auf diese Weise ist sichergestellt, daß der Schraubbolzen nur am Dehnungsschaft reißt, wenn die Dehnungskräfte im Schraubbolzen zu groß werden, während die
Verengungsstelle des Bolzenkopfes, d.h. der Bolzenkopf
schaft mit verringertem Durchmesser von diesen Dehnungs
kräften überhaupt nicht beansprucht wird. Der Querstift verhindert so, daß sich die Bruchteile des Schraubbolzens beim Reißen des Dehungsschaftes vom Kernreaktorbrennelement lösen können. lf"
- 3 - VPA 83 P 6 O 6 7 DE
Dadurch können sich weder beim Reißen des Dehnungsschaftes der Schraubbolzen noch bei Bruch des Federringes Bruchteile des letzteren vom Kernreaktorbrennelement lösen. Trotzdem ist aber der Schraubbolzen um
seine Längsachse drehbar.
Die Erfindung und ihre Vorteile seien anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert:
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt eines Winkelteiles für ein erfindungsgemäßes Kernreaktorbrennelement entsprechend der strichpunktierten
Linie I-I in Fig. 2.
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf das Winkelteil nach
Fig. 1.
Teil eines erfindungsgemäßen Kernreaktorbrennelementes.
Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, weist das Winkelteil 2
zwei zueinander rechtwinklige, gleich lange Schenkel 3 und 4 auf. An der gleichen Seite dieser Schenkel 3 und
befinden sich Wandungen 5 und 6, die in einem Scheitelsteg 40 der Schenkel 3 und 4 zueinander und zum Scheitelsteg 40 rechtwinklig sind. Die Wandungen 5 und 6 bilden
im Scheitelsteg 40 ein zu den Schenkeln 3 und 4 rechtwinkliges langgestrecktes L-Profil 7, während sie an
den Enden der Schenkel 3 und 4 zu einem starren, sich nach außen erhebenden Anlagenoppen 8 ausgeformt sind·
Außen am L-förmigen Profil 7 ist auf beiden Wandungen-
und 6 je eine langgestreckte Blattfeder,^ in Richtung des L-Profils 7 angeordnet und jeweils an einem Ende mit
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einer Schraube 10 am Winkelteil 2 am Oberende des L-fÖrmigen Profils 7 starr befestigt. Das andere Ende
der Blattfeder 9 ist jeweils frei gleitend in einer Kulisse 12 an der Außenseite des L-Profils 7 an dessen
Unterende geführt. Die Blattfedern 9 sind in drei Querlinien 11 so geknickt/ daß sich diese Blattfedern 9 nach
außen von der Außenseite des L-Profils 7 wegwölben.
ferner eine zu den beiden Schenkeln 3 und 4 rechtwinklige/ d.h. zu den Wandungen 5 und 6 parallele durchgehende
Bohrung 13/ in der sich ein Schraubbolzen 14 verschiebbar und um seine Längsachse drehbar befindet und die an
der Unterseite des Winkelteiles 2 einen kleineren Durch
messer als an der Oberseite hat und dadurch eine Schul
ter 16 ausbildet. An dem einen Ende an der Oberseite des Winkelteiles 2 weist dieser Schraubbolzen 14 einen Bolzenkopf 15 auf/ der einen größeren Durchmesser als die
Bohrung 13 an der Schulter 16 hat und dem die Schulter
16 in der Durchfuhrung 13 zum Abstützen zugeordnet ist.
Zwischen dem Bolzenkopf 15 und der Schulter 16 in der Bohrung 13 des Winkelteiles 2 befindet sich lose auf dem
Schraubbolzen 14 noch ein in längsrichtung des Schraubbolzens 14 federnder Federring 18, für den in der Schul-
ter 16 eine Aussenkung 22 vorgesehen ist.
Der Schraubbolzen 14 selbst ist am anderen Ende an der
Unterseite des Winkelteiles 2 mit einem Gewinde 21 versehen. Zwischen dem Gewinde 21 und dem Bolzenkopf 15
befindet sich ein Dehnungsschaft 23 mit verringerten
Durchmesser. Das Gewinde 21 des Schraubbolzens 14 kann mit einem Eckbolzen auf der Oberseite der Kopfplatte des
Kernreaktorbrennelements nach Fig. 3 verschraubt werden.
ItI &igr;· >&igr; it t
I · It I ) ·
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Der Bolzenkopf 15 weist ferner zwischen seinen beiden
Enden eine Verengungsstelle 41 auf, die durch einen koaxialen Bolzenkopfschaft 42 mit verringertem Durchmesser gebildet ist und die sich in der Durchführung 13
im Winkelteil 2 an dessen Oberseite befindet. Im Winkelteil 2 sind zwei zueinander parallele Querstifte 43 mit
Abstand voneinander geführt und befestigt/ die auch quer durch die Bohrung 13 an der Oberseite des Winkelteiles
verlaufen und sich in einer gemeinsamen Ebene befinden,
die rechtwinklig zur Längsachse des Schraubbolzens 14
ist. Einerseits befindet sich der Bolzenkopf schaft 42 zwischen den beiden Querstiften 43/ andererseits befinden sich diese Querstifte 43 zwischen den beiden Enden
des Bolzenkopfes 15 an dessen Verengungsstelle 41. Dort
verhindern sie als Haltekörper für den Schraubbolzen 14,
daß der Bolzenkopf 15 aus der Bohrung 13 in Richtung seiner Längsachse zur Oberseite des Winkelteiles 2 hin
hinausgleiten kann, indem sie einen Anschlag für das Ende des Bolzenkopfes 15 mit dem Schraubbolzen 14 an
der Unterseite des Winkelteiles 2 bilden. Der Bolzenkopfschaft 42 ist aber auch so lang ausgeführt, daß die
beiden Querstifte 43 dem Bolzenkopf 15 genügend Spiel
gewähren, so daß er bei eingedrücktem Federring 18 mit einem Ende satt an der Schulter 16 anliegen kann/
wenn das andere Ende des Bolzenkopfes 15 größeren Durchmesser als der Bclzenkopfschaft 42 hat.
Wie Fig. 3 zeigt, in der gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen wie in den Fig. 1 und 2 versehen sind,
weist das Kernreäktorbennelement für einen Siedewässerkernreaktor einen langgestreckten quadratischen Brennelementkasten 30 auf, der an seinem Oberende in einer
Ecke innen mit einem Quersteg 31 versehen ist. Innerhalb dieses BrennelementJcastens 30 sind'-mit Kernbrenn-
stoff gefüllte Brennstäbe 32 und 33 mit zur Längsrich-
•I
-6- VPA 83 P 6 O 6 7QE
tung des Brennelementkastens 30 parallelen Längsachsen nebeneinander angeordnet. Die Oberenden der Brennstäbe
32, die benachbart zu der Innenseite des Brennelementkastens 30 sind, sind durch Durchführungen 34 in einer
Kopfplatte 35 innerhalb des Brennelementkastens 30 geführt
und in diesen Durchführungen 34 verschraubt. Die Qberenden anderer mit Kernbrennstoff gefüllter Brennstäbe
33 sind nur lose in Durchführungen in der Kopfplatte
35 geführt. Alle Brennstäbe 32 und 33 sind gegen die Kopfplatte 35 mit Schraubenfedern 36 abgestützt. In
gleicher Weise sind die Unterenden der Brennstäbe 32
und 33 in Durchführungen in einer in Fig. 3 nicht dargestellten Fußplatte innerhalb des Brennelementkastens
und 33 in Durchführungen in einer in Fig. 3 nicht dargestellten Fußplatte innerhalb des Brennelementkastens
30 geführt und im Falle der Brennstäbe 32 auch festgeschraubt.
Auf der Oberseite der Kopfplatte 35 steht in einer Ecke
des Brennelementkastens 30 ein Eckbolzen 37 mit zur
Längsrichtung des Brennelementkastens 30 und den Längsachsen der Brennstäbe 32 und 33 paralleler Längsachse
Auf dem Oberende dieses Eckbolzens 37 liegt der Quersteg 31 auf, der sich innen in einer Ecke des Brennelementkastens 30 befindet. Außen auf diesem Quersteg
Längsrichtung des Brennelementkastens 30 und den Längsachsen der Brennstäbe 32 und 33 paralleler Längsachse
Auf dem Oberende dieses Eckbolzens 37 liegt der Quersteg 31 auf, der sich innen in einer Ecke des Brennelementkastens 30 befindet. Außen auf diesem Quersteg
31 liegt der Scheitelstag des Winkelteiles 2 so auf, daß
der Brennelementkasten 30 mit seiner Kante zwischen
den Wandungen 5 und 6 des Winkelteiles 2 und insbesondere im L-Profil 7 spielfrei eingepaßt ist.
Der Schraubbolzen 14 greift durch eine Durchführung im Quersteg 31 und ist mit dem Gewindeteil 22 in einer Gewindebohrung
im Eckbolzen 37 festgeschraubt.
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Auf der Oberseite der Kopfplatte 35 ist noch ein Bügelgriff
38 für den Greifer einer Brennelement-Lademaschine angeordnet.
In einem Siedewasserkernreaktor werden/ wie auch in den deutschen Offenlegungsschriften 28 24 265 und 30 27
beschrieben ist, jeweils vier Kernreaktorbrennelemente entsprechend Fig. 3 in einer quadratischen Gittermasche
eines Quergitters, des sogenannten oberen Kerngitters, angeordnet. Jedes dieser vier Brennelemente befindet
sich so in einer Ecke dieser Hasche, daß sich die Ecken der Brennelementkästen 30 mit den Winkelteilen 2 im
Zentrum der Masche befinden und sich dort jeweils zwei
Blattfedern 9 seitlich benachbarter Kernreaktorbrennelemente
gegeneinander abstützen. Die Brennelementkästen der vier in derselben Masche des Kerngitters
befindlichen Kernreaktorbrennelemente bilden einen spaltförmigen Zwischenraum mit kreuzförmigem Querschnitt,
in den ein langgestreckter Steuerstab mit ebenfalls kreuzförmigem Querschnitt von den Unterenden
dieser vier Kernreaktorbrennelemente her eingeschoben
wird.
Beim Be- und Entladen der vier Kernreaktorbrennelemente
in die bzw. aus der Masche des Kerngitters auf den Schraubbolzen 14 in Längsrichtung einwirkende, einen
Grenzwert übersteigende Dehnungskräfte können allenfalls dazu führen, daß der Schraubbolzen 14 am dafür vorgesehenen
Dehnungsschaft 23 mit geringerem Durchmesser zwischen dem Gewinde 21 und dem Bolzenkopf 15 reißt, so
daß in diesem Fall kein loses Bolzenteil in den spaltförmigen Zwischenraum zwischen den Brennelementkästen
gelangt und dort den Steuerstab behindert, da das Gewinde 21 im Eckbolzen 37 verschraubt bleibt, während
der Rest des Schraubbolzens 14 einschließlich des
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Federringes 18 aufgrund der einen Anschlag für den
Bolzenkopf 15 bildenden Querstifte 43 bzw. der Aussenkung 22 für den Federring 18 nach wie vor unverlierbar
am Winkelteil 2 gehaltert bleiben.
2 nsprüche
3 Figuren
Claims (2)
1. Kernreaktorbrennelement mit Brennstäben/ die Kernbrennstoff
enthalten, die in Durchführungen in einer Kopfplatte geführt sind und von denen zumindest ein Teil
in diesen Durchführungen befestigt ist, sowie mit einem
Brennelementkasten, in dem die Brennstäbe angeordnet sind, der mit einem innen in einer Ecke an seinem Oberende
befindlichen Quersteg auf einem auf der Oberseite der Kopfplatte stehenden Bckbolzen aufliegt und der
zusammen mit einem dem Brennelementkasten angepaßten Winkelteil, das außen an zwei Seiten des Brennelementkastens
je mit einer sich in Kastenlängsrichtung erstreckenden Blattfeder versehen ist, an diesem Eckbolzen
mit einem einen Dehnungsschaft mit verringertem Durchmesser aufweisenden Schraubbolzen festgeschraubt ist,
der mittels eines Bolzenkopfes an der Oberseite des Winkelteils und eines Haltekörpers unverlierbar dem
Winkelteil zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzenkopf (15) eine Verengungsstelle
(41)aufweist, die durch einen koaxialen
Bolzenkopfschaft (42) mit verringertem Durchmesser gebildet ist und die sich in einer Bohrung (13) im
Winkelteil (2) zwischen den beiden Enden des Bolzenkopfes befindet, und daß der Haltekörper ein zwischen
die beiden Enden des Bolzenkopfes (15) in dessen Verengungsstelle (41) greifender Querstift (43)ist, der in
dieser Bohrung (13) am Winkelteil (2) befestigt ist.
2. Kernreaktor-Brennelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß einem zwischen den Bolzenkopf (15) und dem Winkelteil (2) befindlichen Federring (18) eine Aussenkung
(22) im Winkelteil (2) zugeordnet ist. ''"·
Priority Applications (2)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE8333371U1 true DE8333371U1 (de) | 1986-11-13 |
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Family Applications (2)
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Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Families Citing this family (2)
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---|---|---|---|---|
SE445500B (sv) * | 1984-11-12 | 1986-06-23 | Asea Atom Ab | Brenslepatron |
DE9105355U1 (de) * | 1991-04-30 | 1991-07-04 | Siemens AG, 8000 München | Druckwasserreaktor-Steuerelement |
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1983
- 1983-09-12 DE DE3332854A patent/DE3332854A1/de not_active Withdrawn
- 1983-11-21 DE DE8333371U patent/DE8333371U1/de not_active Expired
Also Published As
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DE3332854A1 (de) | 1985-03-28 |
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