JP2009511931A

JP2009511931A - 燃料被覆保護カラー、燃料棒を生産する方法、および前記方法を実施するデバイス

Info

Publication number: JP2009511931A
Application number: JP2008536035A
Authority: JP
Inventors: ジャン−ピエール・バリトー; ミシェル・マーシャン
Original assignee: アレヴァ・エンセ
Priority date: 2005-10-18
Filing date: 2006-10-16
Publication date: 2009-03-19
Also published as: EP1946330B1; US20090046826A1; FR2892224A1; DE602006012351D1; ATE458251T1; CN101292302A; EP1946330A1; WO2007045627A1; ZA200803074B; RU2403636C2; FR2892224B1; RU2008119398A

Abstract

本発明は、実質的にａ）保護カラーを被覆体（３０）の開放端（３０ａ）の上に配置するステップであって、前記カラーが被覆体（３０）の前記開放端（３０ａ）の表面を保護するショルダを設けた通路を備えるステップと、ｂ）カラーを設けた被覆体の開放端（３０ａ）を被覆ノーズに挿入するステップと、ｃ）被覆体をペレットで充填するステップと、ｅ）被覆体が所定の数のペレットで充填された場合に充填を中断するステップと、ｆ）端部（３０ａ）を被覆ノーズから除去するステップと、ｇ）カラーを切除するステップを含む燃料棒を生産する方法に関する。前記方法を実行するデバイス、および核燃料被覆用の保護カラーも開示される。

Description

本発明は燃料被覆保護スリーブ、燃料棒を生産する方法、および前記方法を実施するデバイスに関する。

本発明の主要な用途は、原子力分野および放射性燃料に関する。

より詳細には、本発明は、好ましくは管状かつ金属性である被覆体の中に燃料ペレットを被覆するためのスリーブに関する。

本作業は、貫通通路を有する被覆ノーズのレベルで行われ、そこで、側面のうちの一方が被覆体の一端を密封可能に受け、そこでもう一方の側面が燃料ペレットを受け、それが被覆体を満たすために一直線になり、それは後に閉じられる。

被覆体がある空間をペレットによって生じる可能性がある汚れ（ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ）および／または汚染（ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ）から保護することが重要である。充填が行われる被覆体の端部の汚染の危険もある。

この汚れおよび／または汚染が被覆体内に伝わる危険を回避するために、燃料棒の端部を洗浄することを伴う第１のステップが行われる。この洗浄作業は、関連する表面を洗浄用の布（ｃｌｅａｎｉｎｇｒａｇ）で拭くことによって乾燥状態で行われる。この洗浄は、通常は被覆作業の後に（すなわち被覆ノーズからこのようにして形成された燃料棒を分離した後に）行われる。次いで、第２のステップで、作業者は被覆体の外側面を洗浄する。

これらの洗浄は自動的かつ遠隔的に行われる。作業は、精密かつ非常に詳細に行われ、洗浄の質は特にそれにかける時間に依存する。

充填された後に、プラギング作業（ｐｌｕｇｇｉｎｇｏｐｅｒａｔｉｏｎ）の間に燃料棒が封入され、その終了時に作業者は被覆体の汚染レベルを検出する。したがって、レベルが所定の閾値よりも高い場合、放射線を発し、汚染している燃料棒の接触部に、一般には手動で、追加の洗浄ステップが実行される。

したがって、本発明の１つの目的は洗浄ステップの削減を可能にする核燃料棒を生産する方法を提供することである。

また、本発明の目的は、汚染から燃料棒を保護できるようにする核燃料棒を生産するデバイスを提供することである。

上述の目的は、被覆体の開放端に保護スリーブを配置し、およびキャップを配置する前にこのスリーブを除去することを提供する生産方法によって達成される。

したがって本発明は、
ａ）保護スリーブを被覆体の開放端の上に配置するステップであって、前記スリーブが被覆体の開放端の表面を保護する内部ショルダを設けた通路を備えるステップと、
ｂ）スリーブを設けた被覆体の端部を被覆ノーズの中に挿入するステップと、
ｃ）ペレットを受ける空間と外側の空間を分離するステップと、
ｄ）被覆体をペレットで充填するステップと、
ｅ）被覆体が所定の数のペレットで充填された場合に充填を中断するステップと、
ｆ）被覆ノーズから端部を除去するステップと、
ｇ）スリーブを切除するステップと、
を含むことを特徴とする実質的に燃料棒を生産する方法に関する。

本発明による方法は被覆体の開放端にキャップを配置するステップを含むこともできる。

ステップｂ）の間、前記被覆体の開放端が被覆ノーズの横に並ぶまで被覆体を前記被覆ノーズに向かって動かすために、駆動手段が作動できる。

ステップｃ）の間、ペレットを受ける前記領域を外側の領域から分離するために、境界付け手段がスリーブの境界設定区域の周囲全体と密封可能に協働するように作動される。

ステップｄ）の間、燃料ペレットを上流側領域に動かすために供給手段が作動され、前記被覆体に所望の量の燃料ペレットが収められるまで、燃料ペレットを被覆ノーズの通路に導入する手段が作動される。

ステップｅ）の間、供給手段および燃料ペレットの導入手段が非作動にされる。

さらに、ステップｅ）の間、前記被覆体が下流側の領域に配置されるまで被覆体を被覆ノーズから分離するために駆動手段が作動される。

ステップｇ）の間、スリーブを被覆体から分離するために除去手段も作動され、スリーブが排除される。

本発明は、被覆体の助けにより長手方向軸を有する燃料棒、および被覆体の開放端の面と燃料ペレットを保護するように設計された内部ショルダを設けた通路を有する管状の保護スリーブ、ならびに
− 前記燃料ペレットの到達のための上流側の側面と、スリーブを設けた被覆体の端部を受けることができる下流側の側面との間に延びる貫通通路を有する被覆ノーズと、
− 下流側の領域を上流側の領域から密封可能に分離するためのスリーブと協働することができる境界付け手段と、
− 前記燃料ペレットを前記上流側の領域に動かすことができる供給手段と、
− 燃料ペレットを被覆ノーズの通路の上流側の側面および被覆体に導入する手段と、
− 前記通路の外側に被覆体がある分離された位置と前記並置した位置との間で、前記被覆体が下流側の領域で前記被覆ノーズの方向におよび／またはそこから移動できるようにするために、被覆体と協働することが可能な後退可能な駆動手段と、
− 被覆体から保護スリーブを除去する手段と、
を備える燃料ペレットを生産するデバイスにも関する。

特に、下流側の側面は被覆体の第１の端部を囲むように協働するように合致され、被覆体の前記第１の端部がスリーブによって囲まれ、通路の前記下流側の側面が、並置した位置でスリーブの第１の端部の外面と密封可能に接触することが可能である。

有利なことに、被覆ノーズおよび画成手段は長手方向軸の周りに回転対称（ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎａｌｌｙｓｙｍｍｅｔｒｉｃａｌ）になっている。

さらに、デバイスは、前記第１の端部を備える被覆体の端部区域の被覆体の周りにスリーブを配置する手段を備えることができる。

有利なことに、前記通路から下流側の側面に配置された被覆ノーズの通路の端部は、前記通路の上流側の側面の方向に切頭の狭小部の形状の内面を有する。

デバイスは前記画成手段から下流側に配置された案内手段も備えることができ、前記被覆体の移動を被覆ノーズの前記下流側の側面に対して向けることが可能になる。

第３の実施形態では、境界付け手段はスリーブの境界設定区域を囲むことができ、作動位置で前記境界設定区域の外面に対して接触することができる膨張可能な環状のシールを備える。

１つの実施形態では、除去手段は、本発明によるスリーブの第１の端部を圧搾することが可能な少なくとも２つの部分を備え、スリーブを保持し、引張りを介して被覆からそれを分離するために前記溝と協働することが意図される少なくとも１つの径方向の突起を設ける把持器を備えることができる。

別の実施形態では、除去手段は、スリーブの第２の端部の後ろで少なくともその輪郭の一部分に被覆体を囲むことができ、押すことにより前記スリーブを駆動することができ、摺動により前記被覆体からそれを分離する、タペットを形成する少なくとも１つの要素を備える。

第２の実施形態では、境界付け手段は、スリーブの第１の端部の外面に配置された環状の溝に収容された環状のシールを備える。

第３の実施形態では、前記画成手段はリップシールを備え、前記リップはスリーブの境界設定区域を囲むことができ、締付け位置で境界設定区域の外面に対して密封可能に接触することが可能である。

このようにして、作業者は、スリーブが被覆作業全体を通じて被覆体を保護し、次いでそれは除去され、後に処理するために廃棄物容器内に放出されることを理解する。

したがって、作業者は、最小限の量の廃棄物を生成しながら自動化できる様式で、燃料棒の被覆体の外面が汚れていない、および／または非汚染であることを単純かつ効果的に確実にする。

このようにして、作業者は上記に示された洗浄作業から解放され、被覆体および／または燃料棒の付近での、かつ／または接触した作業の存在を必要とする手動で行われなければならない洗浄作業が最小限に抑えられる。

さらに、これらの洗浄作業を排除し、または少なくとも最小限に抑えることにより、これらの燃料棒の生産時間における大きな利得につながる。

本発明は、通路を設けた長手方向軸を備える本体を備える核燃料被覆用の保護スリーブにも関し、前記通路の少なくとも一部分が被覆体の周囲の壁と密封可能に協働することが可能であり、通路はより小さな直径を有する第１の部分、およびより大きな直径を有する第２の部分を備え、前記第２の部分の少なくとも一部分が被覆体の周囲の壁と密封可能に協働することが可能であり、前記第１および第２の部分がショルダを介して互いに連結し、前記ショルダが被覆体の開放端の一方の面を保護することが可能である。

１つの実施形態では、スリーブはその外壁に形成された把持手段も備える。これらの手段は、例えば溝によって形成される。

別の実施形態では、スリーブは、より小さな直径部分の側面から一方の端部に、シールを設けた窪みを有する。

有利なことに、スリーブはより大きな直径を有し、被覆体の外壁と密封可能に接触することが可能な第２の部分の内壁から突出する密封フランジを備える。

以下の説明および例示の図面は資料として提供されるにすぎず、網羅的ではない。

添付の図面に参照を行う。

図１を参照すると、生産デバイス１００が燃料棒の形成の前の状態で示されている。

実際に、燃料ペレット２０が長手方向軸（Ｘ、Ｘ’）に位置合わせして配置され、その周りに、燃料棒を形成するようにペレット２０の積重ねを収めるように意図された中空の被覆体３０も配置される。

被覆体３０は、図１の右に配置された第１の端部３０ａと図１の左に配置された第２の端部３０ｂとの間に延出する。

スリーブ４０が第１の端部３０ａを含む被覆体３０の端部領域を覆う。

被覆体３０およびスリーブ４０が軸（Ｘ、Ｘ’）の周りに回転対称になっている。

被覆体３０は金属管、例えばジルコニウム合金（ジルカロイ）によって形成されることが好ましい。

スリーブ４０は被覆体３０の使い捨ての保護的な要素を構成し、このスリーブは例えば比較的固いエラストマである。

廃棄物の量を最小限に抑えるために、作業者は制限された長さおよび最小限の厚さを有するスリーブ４０を使用しようとする。

スリーブ４０は、図１に示される被覆アセンブリ１００の外側で被覆体３０の端部領域に装着される。この作業は、後に形成される燃料ペレットおよびロッドがその中に保持されるグローブボックスなどの筐体の外側で手動で行うことができる。

スリーブ４０を被覆体３０に装着することは、グローブボックスの内側または外側で自動的に行うことができる。

図１４ａおよび１４ｂに示される保護スリーブ４０は、軸Ａ−Ａ’を有する正円筒形を有する本体４０１、および同様に軸Ａ−Ａ’を有する中央通路４０３を備える。通路は、ショルダ４０９によって互いに連結された、より小さな直径４０５を有する第１の部分、およびより大きな直径４０７を有する第２の部分を有する。ショルダ４０９は、ペレットが被覆体内に装填されたときにペレットからの破片と前記被覆体とを分離するように被覆体３０の第１の端部３０ａを支える。

図示された例では、および有利なことには、より大きな直径４０７を有する第２の部分は被覆体の外径よりも大きな直径を有し、前記第２の部分の内壁から突出する環状の複数のフランジ４１１を備える。フランジ４１１ｂは、ペレットの通過から生じる汚染に対して障壁を形成し、被覆体へのスリーブの弾性的な膨張による維持を確実にするために、被覆体と密封可能に接触することが可能である。フランジ４１１ｂは被覆体の上にスリーブを案内する。

スリーブはいくつかのフランジ４１１を備えることができる。

図示された例では、スリーブは２つのフランジを備えるが、１つまたは２つより多いフランジを設けたスリーブは、本発明の枠組みから外れてはいない。

図示された例では、フランジは実質的に矩形の断面を有し、クリスマスツリー形状の断面または任意のその他の形状の断面も機能できる。

さらに、スリーブは被覆体の直径よりも実質的に小さい内径を有する第２の部分を備えることができる。

さらに、スリーブの第１の端部４０ａは、被覆ノーズのその挿入を容易にするようにその外径に斜面４１３を有利に備える。

より大きな直径４０７を有する部分の自由端は、スリーブ４０への被覆体３０の挿入を容易にするためにその内径に斜面４１５を有利に備える。

図１を参照すると、被覆デバイス１００は、第１の端部１０２ａと第２の端部１０２ｂの間に軸（Ｘ、Ｘ’）の長手およびその周りに長手方向に延出する被覆ノーズ１０２を備える。被覆ノーズ１０２は、第１の端部１０２ａから第２の端部１０２ｂに延出する貫通通路１０４を有する。この通路１０４の直径は、第１の端部１０２ａからバッチで到達するペレット２０の前進を可能にするために設けられ、これらのペレット２０は、第２の端部１０２ｂの方向にビット（図示されない）を使用して押される。

図１では、ペレット２０のバッチが図１の右に配置された上流側の側面１０４ａの通路１０４の内側に収容される。上流側の側面１０４ａから、通路１０４は円形断面を有する円筒形であり、下流側の側面１０４ｂから、通路１０４はわずかにフレア形に広がる（ｆｌａｒｅｄ）円錐台形状を有し、それは被覆ノーズの第２の端部１０２ｂの方向に次第に大きくなる直径を有する。

このフレア形に広がる形状は、通路１０４の下流側の側面１０４ｂの内側に被覆体３０の第１の端部３０ａの進入、位置決めおよび芯出しを容易にする。

通路１０４の下流側の側面１０４ｂに、被覆ノーズ１０２は図４の拡大部分に示される内側部分１０２’を備える。

図４を参照すると、この内側部分１０２’は同一直径を備える円形断面を有し、上流側の側面１０４ａのレベルで通路１０４の直径と整列する第１の端部１０４ｂ１から下流側の側面１０４ｂの第２の端部１０４ｂ６まで通路１０４の下流側の側面１０４ｂを囲む。この第２の端部１０４ｂ６は、円形断面を有し、通路１０４の上流側の側面１０４ａの直径よりも大きな直径を有し、それと同軸である。

第１の端部１０４ｂ１と下流側の側面１０４ｂの第２の端部１０４ｂ６との間に、通路１０４は、軸（Ｘ、Ｘ’）に垂直な方向に沿った凹のショルダ１０４ｂ２、凹のショルダ１０４ｂ２上で開いた環状の溝１０４ｂ３、第１の端部１０４ｂ１よりも大きな直径を有する円形断面１０４ｂ４、および内部片１０２の長手の多くの部分にわたって、内部の片１０２の円形断面１０４ｂ４の直径から第２端部１０４ｂ６へ向かうに従って拡張するテーパ形状区域１０４ｂ５を連続して有する。

同じく図４で理解できるように、スリーブ４０によって覆われた管状の被覆体３０は円形断面１０４ｂ４の直径に実質的に等しい外径を有する。

さらに、図４に示すように、スリーブ４０の第１の端部４０ａは、被覆体３０の第１の端部３０ａを越えたところにある。より詳細には、スリーブ４０の第１の端部４０ａは、被覆体３０の厚さおよびスリーブ４０の第２の端部４０ｂの合計に対応する、より大きな厚さを有する。スリーブ４０の第１の端部４０ａは実質的に円形断面１０４ｂ４および環状の溝１０４ｂ３に沿って延出する。通路１０４の上流側の側面１０４ａの方向に回転されたスリーブ４０の第１の端部４０ａの表面４０ａ’は凹のショルダ１０４ｂ２に当接し、この位置で、図４に示されるように、下流側の側面１０４ｂの第１の端部の円形の壁、スリーブ４０の第１の端部４０ａの内径、および被覆体３０の第１の端部３０ａの内径は、ペレットの移動作業中にペレットを引っ掛ける危険を減らすように実質的に一直線に並べられる。

図４に示す前述の位置では、スリーブ４０によって覆われた被覆体３０は通路１０４の被覆ノーズ１０２の隣にある。

図１を参照すると、スリーブによって覆われた被覆体３０が、後退可能なホイール１０６を使用して図４に示される並置した位置に動かされる。

被覆ノーズ１０２の第２の端部１０２ｂとスリーブ４０の第２の端部４０ｂとの間に、緊密かつ密封可能な接触によって、スリーブ４０の境界設定区域４０ｃを囲むデリミターを形成する環状の膨張可能なシール１０８が配置される。

より詳細には、シール１０８は中央区域１０８ａ、ならびに２つの端部区域１０８ｂおよび１０８ｃを備える。中央区域１０８ａは、実質的に同じ長さである境界設定区域４０ｃに対して密封可能に接触する円形断面を有する円筒形の通路を画成する。

２つの端部区域１０８ｂおよび１０８ｃがテーパ形状の通路を画成する。加圧空気（図示されない）の到達のためのシステムは、シール１０８が圧力の下、例えば作動位置にある場合に、中央の区域１０８ａが境界設定区域４０ｃの外面と密封可能に接触するように、シール１０８の膨張を可能にする。

この作動位置は被覆ノーズにペレット２０が到達する前に実施され、シール１０８が被覆体３０の充填の終わりに加圧空気を排気することによって非作動にされる（この位置は図２の鎖線で示される）。

この膨張可能なシール１０８は、膨張可能なシールの通路に挿入可能なように、円形の通路を設け厚さの少ない第１の端部１１０ａを有する環状の案内１１０によって、被覆体３０が通って到達する側面から先にある（図１の左）。環状の案内１１０の第２の端部１１０ｂは、スリーブ４０で覆われた被覆体３０のための進入案内を形成するように、ノーズの反対方向に大きくなる円錐台形を有する通路を有する。

案内１１０および膨張可能なシール１０８は、（図１の右の）燃料ペレット２０を受け汚染される可能性がある領域１１２をペレット２０によって汚染されていない領域１１４から分離する。スリーブ４０は、環状の案内１１０の少なくとも第２の端部１１０ｂまで（図４を参照されたい）凹のショルダ１０４ｂ２から延出するような長さを有する。示される例では、スリーブの第２の端部４０ｂは環状の案内１１０のこの第２の端部１１０ｂを越える。

汚染される可能性のある領域１１２は「上流側領域」と呼ばれ、非汚染領域１１４は「下流側領域」と呼ばれ、これらの領域１１２および１１４は膨張可能なシールの中央区域１０８ａによって軸（Ｘ、Ｘ’）に沿った長手方向に互いに分離される。

ロッドを生産するデバイスは、ペレット２０のコラムをこの上流側領域１１２に動かすことができる供給手段（図示されない）も備える。

図１に示される状態から、ペレット２０は被覆ノーズの通路１０４の上流側の側面１０４ａに導入され、次いでペレット２０は被覆体３０の内側に押される（図１の矢印１１５を参照されたい）。この様式で、燃料棒を形成するために、被覆体３０の内側にペレット２０のいくつかのコラムが端と端を付けて配置される。この燃料棒のキャップまたは密封可能な閉鎖部は説明されない。

図１の位置が図２に点線で示される。図２の例では、ホイール１０６が後退され、すなわち汚染の可能性を避けるために移動される。

被覆体３０の第２の端部３０ｂは操作把持器（図示されない）によって把持される。次いで、被覆体３０は、図２に実線で示される被覆体３０の分離された位置に到達するまで、被覆ノーズ１０２、シール１０８、および案内１１０から分離される（図２の矢印１１７を参照されたい）。

この分離された位置では、把持器１１６は開き、スリーブ４０の第１の端部４０ａの周りに配置され、この把持器１１６は次いでこの第１の端部４０ａの周りで閉じられる。

把持器１１６の内側の輪郭はスリーブ４０の第１の端部４０ａの外側の輪郭と相補の形状を有する。特に、把持器１１６はリブ１１８を備え、そのリブ１１８は対応する溝４０ａ”、または有利にスリーブ４０の第１の端部４０ａの外面の環状の溝に収容できる。

リブ１１８は環状または環状でない。より一般的には、把持器１１６はスリーブ４０を保持し、被覆体３０から引張りを介してそれを分離するために、溝４０”と協働するように設計された少なくとも１つの径方向の突起を設け、被覆体３０自体は前述の操作把持器によって保持される。

図２に示されるこの位置では、把持器１１６がスリーブ４０の第１の端部４０ａの周りに締め付けられ（図３の点線の状態）、作業者は把持器１１６を被覆ノーズ１０２の方向に進め（矢印１１９を参照されたい）、今度はペレット２０による被覆体３０の充填中に役立てられたスリーブ４０が被覆体３０から分離される。

この分離作業の後に、スリーブ４０がこの目的に設けられた（図示されない）廃棄物容器内に重力的に落下する（矢印１２０を参照されたい）ように、把持器１１６が開かれる。

開いた把持器１１６は、別の被覆体３０の到達を待ちながら図１に示される最初の位置に戻る。

したがって、作業者は上流側の領域１１２に配置された被覆体３０の全部分がスリーブ４０を介してペレット２０によっていかなる汚染からも保護され、次いでスリーブ４０は被覆体３０から分離され、次いで取り除かれることを理解する。したがって、作業者は、被覆作業中にすべての汚れおよび／または汚染から燃料棒の被覆体３０の外表面の保護を単純かつ効果的に操作する。

次いで、全体的な参照番号２００を付けたデバイスの第２の実施形態を示す図５から１０を参照する。第１の実施形態１００および第２の実施形態２００によって共有される被覆アセンブリの要素は、第１の実施形態の前の説明に対するものと同じ参照番号を付けている。

第２の実施形態によるデバイス２００は、参照番号２０２によって総称的に設計された異なるアセンブリ要素によって囲まれる被覆ノーズ１０２を備える。

同様のアセンブリ要素が、図１から３に示されなくても、燃料棒生産用のデバイス１００の第１の実施形態の場合に、被覆ノーズ１０２の周りに装着できる。

デバイス２００は、第１の実施形態のシール１０８、案内１１０、および把持器１１６を備えない。スリーブ４０によって覆われた被覆体３０は、駆動ホイール１０６を使用して被覆ノーズ１０２内に進められ、図５および６に関連して下記に述べられるようなタペット要素２０４を使用して並置した位置が達成される。

タペット２０４を形成する要素は、被覆体３０の外面の円形の輪郭の少なくとも一部分を囲むことが可能である２つの半分のシェル、および圧縮で密封可能な接触を形成する固い径方向内側部分２０６によって形成される。

タペット要素２０４のこの径方向内側部分２０６は、エラストマなどの材料で作製可能であり、それによって被覆体を引っかくどのような危険も回避することが可能になる。

駆動ホイール１０６が被覆体３０の第１の端部３０ａを通路１０４の内側に動かしたとき、開いたタペット要素２０４が、矢印２０９の方向に沿ってスリーブ４０に近づくことによって図５に点線で示される後ろの位置から図５に実線で示される前の位置に移動する。

次いでタペット要素２０４は被覆体３０の外面の周りに締め付けられるように閉じられる（図６に点線で示されるステップ）。

次いでタペット要素２０４は、スリーブ４０の第２の端部４０ｂに当接するまで被覆体３０に沿って進められる（図６の矢印２０９）。

タペット要素２０４が被覆体３０の周りに締め付けられながら矢印２０９の方向に沿って進み続けると、被覆体３０が被覆ノーズ１０２の底部に横付けした図４の配列に達する。

燃料棒を形成するために燃料ペレット２０による被覆体３０の充填が行われるのは、図６に示し、第１の実施形態の図１の位置に対応するこの並置した位置である。

図７に点線で示されるようにペレットのこの被覆作業が実行された後に、被覆体３０から径方向に移動しながらタペット要素２０４が開かれ、次いでそれは矢印２１０の方向の長手方向にノーズ１０２から分離される。

図７の被覆体の位置または図８の点線に示される被覆体の位置から、図８の実線に示される位置に到達するために、キャッピングステーションの操作把持器を使用して、図２に関連して示される分離と同様に、被覆体３０と被覆ノーズ１０２の間の分離が起こる。

作業者は次いで、被覆体３０の周りを締め付けることによってタペット要素２０４を閉じ、タペット要素２０４は被覆ノーズ１０２の方向に進められ（図９の矢印２１３を参照されたい）、したがって分離された位置に残る被覆体３０からスリーブ４０を除去する。スリーブ４０が移動することにより、被覆体３０からその全体が分離し（図９に点線で示される位置）、上記に示された廃棄物容器の方向にスリーブ４０が重力的に落下（矢印２１７）することによって完了する。

次いでタペット要素２０４は、径方向に開かれ（図１０を参照されたい）、燃料ペレット２０を最大限に満たした被覆体３０はキャッピングステーションの方向にデバイス２００から分離される（矢印２１５を参照されたい）。

スリーブ４０によって覆われた被覆体３０と被覆ノーズ１０２の内側部分１０２’との間の、拡大された、ある相対位置が図１１および１２に示される。

より具体的には、図１１は図５の前の位置に対応し、図１２は図６に示される並置した位置に対応し、それは第１の実施形態に関連して図４に示される。

スリーブ４０の第１の端部４０ａのみが、第１の実施形態のシナリオに関して修正された。溝４０ａ”は表面４０ａ’まで延出し、それは燃料ペレット２０が被覆体３０の内側に配置された場合に、被覆ノーズ１０２の内側部分１０２’で通路１０４が汚染する危険を抑えるように設計された環状のエラストマシール２１６を備える。

第２の実施形態では、シール２１６が下流側の領域２１４から汚染される可能性がある上流側の領域２１２を画成し（図６を参照されたい）、タペット要素２０４が第１の実施形態の把持器１１６と同じ操作の役割を果たす。

図１３に関連して示され、参照番号３００を有する生産デバイスの第３の実施形態は、タペット要素２０４の代わりにタペット要素３０４およびリップシール３０６が用いられる点で第２の実施形態と区別される。

この場合には、タペット要素３０４は被覆体３０の外面と接触する径方向内側部分２０６を備えず一体にのみ作製される。

このタペット要素３０４は、図５から１０によるタペット要素２０４とまったく同様に操作される。

リップシール３０６は、境界設定区域の場所でスリーブ４０の外面と密封可能に接触しかつ締め付けられることが可能なリップを備える被覆ノーズの第２端部１０２ｂに隣接して配置される。

好ましくは、図１３に示されるように、リップ３０６ａはリップシール３０６の第１の端部のレベルで長手方向に被覆ノーズの第２の端部１０２ｂに可能な限り近づいて配置される。

第３の実施形態の場合には、上流側の領域３１２を下流側の領域３１４から分離するのはリップシール３０６のリップ３０６ａである。

リップシール３０６の第２の端部３０６ｂは、被覆体３０の被覆ノーズ１０２の方向への進入を容易にするための第１の端部３０６ａから広がるテーパを付けられた開口を有する。

スリーブの第１の端部４０ａと通路の下流側の側面１０４ｂとの間の相対的な配列に関して、図１１および１２は、シール２１６を除いて第３の実施形態の枠組みで有効のままになり、したがってそれはオプションである。

上記に示され、説明された３つの実施形態によって示されるように、スリーブ４０は実質的に右に、すなわち被覆体３０の第１の端部３０ａから上にある。

燃料棒を生産する方法の異なるステップの間に、側面から本発明による生産に関するデバイスの第１の実施形態の正面図である。燃料棒を生産する方法の異なるステップの間に、側面から本発明による生産に関するデバイスの第１の実施形態の正面図である。燃料棒を生産する方法の異なるステップの間に、側面から本発明による生産に関するデバイスの第１の実施形態の正面図である。図１の領域ＩＶの詳細図である。燃料棒を生産する方法の異なるステップの間に、側面から本発明による生産に関するデバイスの第２の実施形態の正面図である。燃料棒を生産する方法の異なるステップの間に、側面から本発明による生産に関するデバイスの第２の実施形態の正面図である。燃料棒を生産する方法の異なるステップの間に、側面から本発明による生産に関するデバイスの第２の実施形態の正面図である。燃料棒を生産する方法の異なるステップの間に、側面から本発明による生産に関するデバイスの第２の実施形態の正面図である。燃料棒を生産する方法の異なるステップの間に、側面から本発明による生産に関するデバイスの第２の実施形態の正面図である。燃料棒を生産する方法の異なるステップの間に、側面から本発明による生産に関するデバイスの第２の実施形態の正面図である。図６に示されるステップの最初と最後の位置に対応する、被覆体と被覆ノーズの間の異なる相対的な位置を示す、図４の詳細図と同様の詳細図である。図６に示されるステップの最初と最後の位置に対応する、被覆体と被覆ノーズの間の異なる相対的な位置を示す、図４の詳細図と同様の詳細図である。本発明による被覆アセンブリの第３の実施形態に関する図６の図と同様の図である。本発明によるスリーブの斜視図である。図１４ａの長手方向の断面図である。

符号の説明

２０燃料ペレット
３０被覆体
３０ａ第１の端部
３０ｂ第２の端部
４０スリーブ
４０ａ第１の端部
４０ａ’ 表面
４０ａ” 溝
４０ｂ第２の端部
４０ｃ境界設定区域
１００生産デバイス
１０２被覆ノーズ
１０２’ 内側部分
１０２ａ第１の端部
１０２ｂ第２の端部
１０４貫通通路
１０４ａ上流側の側面
１０４ｂ下流側の側面
１０４ｂ１第１の端部
１０４ｂ２ショルダ
１０４ｂ３環状の溝
１０４ｂ４円形断面
１０４ｂ５テーパ形状区域
１０４ｂ６第２の端部
１０６ホイール
１０８膨張可能なシール
１０８ａ中央区域
１０８ｂ端部区域
１０８ｃ端部区域
１１０案内
１１０ａ第１の端部
１１０ｂ第２の端部
１１２汚染される可能性のある領域
１１４非汚染領域
１１５矢印
１１６把持器
１１７矢印
１１８リブ
１１９矢印
１２０矢印
２００デバイス
２０２被覆ノーズ
２０４タペット要素
２０６径方向内側部分
２０９矢印
２１０矢印
２１２上流側の領域
２１３矢印
２１４下流側の領域
２１５矢印
２１６シール
２１７矢印
３００デバイス
３０４タペット要素
３０６リップシール
３０６ａリップ、第１の端部
３０６ｂリップ、第２の端部
３１２上流側の領域
３１４下流側の領域
４０１本体
４０３中央通路
４０５より小さな直径
４０７より大きな直径
４０９ショルダ
４１１フランジ
４１１ｂフランジ
４１３斜面
４１５斜面

Claims

燃料棒を生産するための方法であって、
ａ）スリーブを被覆体（３０）の開放端（３０ａ）の上に配置するステップであって、前記スリーブが前記被覆体（３０）の前記開放端（３０ａ）の表面を保護するように設計された内部ショルダを設けた通路を備えるステップと、
ｂ）前記スリーブを設けた前記被覆体の前記端部（３０ａ）を被覆ノーズの中に挿入するステップと、
ｃ）ペレットを受ける空間と外側の空間とを分離するステップと、
ｄ）前記被覆体をペレットで充填するステップと、
ｅ）前記被覆体が所定の数のペレットを含む場合に前記充填を中断するステップと、
ｆ）前記被覆ノーズの被覆部から前記端部（３０ａ）を除去するステップと、
ｇ）前記スリーブを切除するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
前記被覆体の前記端部（３０ａ）にキャップを配置するステップも含む、請求項１に記載の方法。
ステップｂ）の間、前記被覆体（３０）の前記第１の端部（３０ａ）が前記被覆ノーズ（１０２）の横に並ぶまで、前記被覆体（３０）を前記被覆ノーズ（１０２）に向かって動かすために、駆動手段（１０６）が作動される、請求項１または２に記載の燃料棒を生産する方法。
ステップｃ）の間、上流側の領域（１１２、２１２、３１２）を下流側の領域（１１４、２１４、３１４）から分離するために、前記スリーブ（４０）の境界設定区域（４０ｃ）の周囲全体と密封可能に協働するように、境界付け手段（１０８、２１６、３０６ａ）が作動される、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
ステップｄ）の間、所望の量の燃料ペレット（２０）が前記被覆体（３０）に収められるまで、前記燃料ペレット（２０）を前記上流側の領域（１１２、２１２、３１２）に動かす供給手段が作動され、前記燃料ペレット（２０）を前記被覆ノーズ（１０２）の前記通路（１０４）に導入する手段が作動される、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
ステップｅ）の間、前記供給手段および燃料ペレット（２０）を導入する前記手段が非作動にされる、請求項５に記載の方法。
ステップｅ）の間、前記被覆体（３０）が前記下流側の領域（１１４、２１４、３１４）に配置されるまで、前記被覆体（３０）を前記被覆ノーズ（１０２）から分離するために前記駆動手段（１０６）が作動される、請求項３に記載の方法。
ステップｇ）の間、前記スリーブ（４０）を前記被覆体（３０）から分離するために、除去手段（１１６、２１４、３１４）が作動され、前記スリーブ（４０）が放出される、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
被覆体（３０）と、前記被覆体の開放端（３０ａ）の表面および燃料ペレット（２０）を保護するように設計された内側のショルダを設けた通路を備える管状の保護スリーブ（４０）との助けにより、長手方向軸（Ｘ、Ｘ’）を有する燃料棒を生産するデバイス（１００、２００、３００）であって、
前記燃料ペレット（２０）の到達のための上流側の側面（１０４ａ）と下流側の側面（１０４ｂ）との間に延出する貫通通路（１０４）を備え、前記スリーブを設けた前記被覆体の前記端部を受けることが可能な被覆ノーズ（１０２）と、
下流側の領域（１１４、２１４、３１４）を上流側の領域（１１２）から密封可能に分離するために前記スリーブと協働することが可能な境界付け手段（１０８、２１６、３０６ａ）と、
前記燃料ペレット（２０）を前記上流側の領域（１１２、２１２、３１２）に動かすことが可能な供給手段と、
前記燃料ペレット（２０）を前記被覆ノーズ（１０２）の前記通路（１０４）の前記上流側の側面（１０４ａ）、および前記被覆体（３０）に導入する手段と、
前記被覆体（３０）が前記通路（１０４）の外側にある分離された位置と前記並置した位置との間で前記被覆ノーズ（１０２）の方向に、および／または前記被覆ノーズ（１０２）から前記下流側の領域（１１４、２１４、３１４）に前記被覆体（３０）が移動できるようにするために、前記被覆体（３０）と協働することが可能な、後退可能な駆動手段（１０６）と、
前記スリーブ（４０）を前記被覆体（３０）から除去する除去手段（１１６、２０４、３０４）と、
を備えるデバイス。
前記被覆体（３０）の第１の端部（３０ａ）を囲むために協働するように合致され、前記被覆体（３０）の前記第１の端部（３０ａ）が前記スリーブ（４０）によって囲まれ、前記通路（１０４）の前記下流側の側面（１０４ｂ）が並置した位置で前記スリーブ（４０）の前記第１の端部（４０ａ）の前記外面を支えることが可能である、請求項９に記載のデバイス。
前記被覆ノーズ（１０２）および前記境界付け手段（１０８、２１６、３０６ａ）が前記長手方向軸（Ｘ、Ｘ’）の周りに回転対称になっている、請求項９または１０に記載のデバイス（１００、２００、３００）。
前記第１の端部（３０ａ）を備える前記被覆体（３０）の端部区域の前記被覆体（３０）の周りに前記スリーブ（４０）を配置する手段も備える、請求項９から１１のいずれか一項に記載のデバイス（１００、２００、３００）。
前記通路（１０４）の前記下流側の側面（１０４ｂ）から配置された前記被覆ノーズ（１０２）の前記通路（１０４）の端部が、前記通路の前記上流側の側面（１０４ａ）の方向に狭くなる円錐台形の形状の内面を有する、請求項９から１２のいずれか一項に記載のデバイス（１００、２００、３００）。
前記境界付け手段（１０８、２１６、３０６ａ）から下流側に配置された案内手段（１１０、３０６）をさらに備え、および前記被覆ノーズの前記下流側の側面（１０４ｂ）に対して前記被覆体（３０）の移動の方向を定めることを可能にする、請求項９から１３のいずれか一項に記載のデバイス（１００、３００）。
前記境界付け手段が、前記スリーブ（４０）の境界設定区域（４０ｃ）を囲むことが可能であり、作動位置で前記境界設定区域（４０ｃ）の外面に対して接触することができる膨張可能な環状のシール（１０８）を備える、請求項９から１４のいずれか一項に記載のデバイス（１００）。
前記除去手段が、外壁に形成された溝を備える前記スリーブ（４０）の前記第１の端部（４０ａ）を把持することができる少なくとも２つの部分を設け、前記スリーブ（４０）を保持するために前記溝と協働し、引張りを介してそれを前記被覆体（３０）から分離するように設計された少なくとも１つの径方向の突起（１１８）を設けた把持器（１１６）を備える、請求項９から１５のいずれか一項に記載のデバイス（１００）。
前記除去手段が、前記スリーブ（４０）の前記第２の端部（４０ｂ）の後ろの輪郭の少なくとも一部分にわたって前記被覆体（３０）を囲むことが可能であり、押すことにより前記スリーブ（４０）を駆動し、摺動を介して前記被覆体（３０）からそれを分離することが可能な少なくとも１つのタペット要素（２０４、３０４）を備える、請求項９から１５のいずれか一項に記載のデバイス（２００、３００）。
前記境界付け手段（２１６）が、前記スリーブ（４０）の前記第１の端部（４０ａ）の前記外面に配置された環状の溝（４０ａ”）に収容された環状のシールを備える、請求項９から１４のいずれか一項に記載のデバイス（２００）。
前記境界付け手段がリップシール（３０６）を備え、前記リップ（３０６ｂ）が、前記スリーブ（４０）の前記境界設定区域（４０ｃ）を囲むことが可能であり、締付け位置で前記境界設定区域（４０ｃ）の前記外面に対して密封可能に接触することが可能なリップシール（３０６）を備える、請求項９から１４のいずれか一項に記載のデバイス（３００）。
被覆体と核燃料棒を生産するデバイスの被覆ノーズとの間に挿入されるように設計された核燃料被覆用の保護スリーブ（４０）であって、前記スリーブが通路（４０３）を設けた長手方向軸（ＡＡ’）を有する本体（４０１）を備え、前記通路（４０３）の少なくとも１つの部分が被覆体の周囲の壁と密封可能に協働することが可能であり、前記通路がより小さな直径の第１の部分（４０５）およびより大きな直径（４０７）の第２の部分を備え、前記第２の部分（４０７）の少なくとも１つの部分が前記被覆体の前記周囲の壁と密封可能に協働することが可能であり、前記第１および第２の部分が前記被覆体（３０）の開放端部（３０ａ）の表面を保護するように設計されたショルダ（４０９）によって互いに連結され、前記スリーブが１つの片になっており、より小さな直径の前記第１の部分が前記被覆ノーズの内径と実質的に等しい直径を有する、核燃料被覆用の保護スリーブ（４０）。
前記スリーブの外壁に形成された把持手段も備える、請求項２０に記載のスリーブ。
前記把持手段が溝（４０ａ”）によって形成された、請求項２１に記載のスリーブ。
前記より小さな直径を有する前記部分の側面の一方の端部にシールを設けた窪みを備える、請求項２０から２２のいずれか一項に記載のスリーブ。
より大きな直径（４０７）を有し、前記被覆体（３０）の外壁と密封可能に接触することが可能な前記第２の部分の内壁から突出する密封フランジ（４１１）を備える、請求項２０から２３のいずれか一項に記載のスリーブ。