JPS6352354B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜発明の利用分野＞ 開示技術は、原子炉容器の炉心にセツトされる
燃料棒に対するワイヤ巻き付け技術分野に属す
る。

＜要旨の解説＞ 而して、この発明は、該燃料棒にワイヤを巻装
する一方側ガイドと該一方側ガイドに所定の治具
を介して姿勢固定された他方側ガイドが両者の間
に相対回転、及び、軸方向に相対移動する該燃料
棒と該燃料棒に対して巻装されるワイヤをガイド
するように形成されているワイヤ巻き付け装置に
関する発明であり、特に、上記一方側ガイドと他
方側ガイドに少なくとも１つづつのローラが該燃
料棒に対し当接して転動すると共に、上記ワイヤ
を挾装して両者をガイドするようにし、該一方側
ガイド、及び、他方側ガイドに金属粉等を付着さ
せず、結果的に、燃料棒に可及的に傷を負わせな
いようにした燃料棒に対するワイヤ巻き付け装置
に係る発明である。

＜従来技術＞ 周知の如く、原子炉を安全、且つ、正常に運転
するには数多くの精密技術が必要であるが、この
うち容器の炉心にセツトする燃料棒についてはそ
れが特に心臓部であるがために、その製造からセ
ツトまで超精密さが必要とされる。

而して、燃料棒集合体の各要素の燃料棒はその
周囲に所定ピツチで保形性維持のワイヤが挾装さ
れているが、該燃料棒に対するワイヤの巻装工程
における技術が燃料棒製造自体の精度とは別に大
きな問題を呈していた。

即ち、該燃料棒に対するワイヤの巻装工程で二
次的に燃料棒全長に亘つて損傷を与えることが原
子炉運転上大きな問題となつている。

而して、該燃料棒に対するワイヤの巻装は従来
ワイヤ巻き付け装置を用いていたが、これまでの
ワイヤ巻き付け装置１を第１，２図に基づいて略
説すると、下側の一方側ガイド２は燃料棒３に対
する巻き付け用のワイヤ４のガイド溝５を斜設す
る挿通部６を形成されており、これに対し、該一
方側ガイド２に対する他方側ガイド７は該一方側
ガイド２の挿通部６に対する挿通部８を有して燃
料棒３をガイドするようにされており、該燃料棒
３を挿通部６，８に挿通させて所定に回転させ、
又、ワイヤ４はガイド溝５に挿通させ、一方側ガ
イド２、及び、他方側ガイド７を矢印方向に相対
移動することにより、該燃料棒３に所定ピツチで
ワイヤ４を巻装するようにしていた。

＜従来技術の問題点＞ さりながら、該種従来態様の燃料棒３に対する
ワイヤ巻き付け装置１においては一方側ガイド２
と他方側ガイド７共にその挿通部６，８が燃料棒
３の外側面に対して相対移動による摺接作用が行
われるために、摺動摩擦が両者間に避けることが
出来なかつた。

ところで、燃料棒３においてはその製造加工工
程で細かな加工傷や該加工傷に伴うかえりの発生
や燃料棒表面への金属粉の付着を絶無にすること
は不可能であり、本来の管理上、又、原子炉運転
上好ましくなかつた。

したがつて、上記燃料棒３に対するワイヤ４の
巻き付け工程において、一方側ガイド２、及び、
他方側ガイド７の挿通部６，８の燃料棒３の外側
面に対する上記摺接に伴つて、これらの燃料棒３
側面の傷やかえり等がその摺動摩擦により削り取
られ、両者間にバトンタツチ的に付着すると、結
果的に、燃料棒３の全長に亘つてこれに基づく擦
り傷等が発生し、場合によつては燃料棒３の表面
に許容以上の損傷を与えて、不合格品を生ずる欠
点があつた。

例えば、従来のデータによると、約10000本を
ワイヤ挾装工程に供した場合に、120本の有意と
思われる損傷が発生し、そのうち、37本が深さ
10μのスペツクをオーバーする不具合があつた。

したがつて、炉心にセツトする前の燃料棒集合
体形成時における分留りが悪くなるという不具合
が生じ、結果的には、コスト高になるという不利
点もあつた。

＜発明の目的＞ この発明の目的は上述従来技術に基づく原子炉
の炉心セツト用の燃料棒集合体作成段階における
燃料棒に対するワイヤ巻き付け工程でのワイヤ巻
き付け装置に対する相対移動工程での損傷発生の
問題点を解決すべき技術的課題とし、燃料棒の表
面に該燃料棒製造工程で不可避的に生じている許
容範囲内の金属粉やバリ等の付着を前提としなが
らも、設定通りにワイヤを巻き付けることが出
来、而も、燃料棒からの金属粉やバリが巻き付け
装置を介して燃料棒に損傷を与えて、不合格品の
発生や分留り低下を生ずるようなことがないよう
にして、エネルギー産業における原子力利用分野
に益する優れた燃料棒に対するワイヤ巻き付け装
置を提供せんとするものである。

＜発明の構成＞ 上述目的に沿い先述特許請求の範囲を要旨とす
るこの発明の構成は、前述問題点を解決するため
に燃料棒に対しワイヤを巻き付けするに際し、一
方側ガイドの挿通部、及び、他方側ガイドの挿通
部に各々少なくとも１つのローラを設けて燃料棒
を該一方側ガイド、他方側ガイドの各々のローラ
に当接させて挿通し、軸方向相対移動させ、併せ
て該各形成間に巻き付け用のワイヤを挾装して挿
通させ、それにより、該燃料棒の外周に所定ピツ
チでワイヤを巻き付けし、而して、その間、該燃
料棒が一方側ガイドと他方側ガイドの挿通部を挿
通するプロセスにおいて、該燃料棒の外側面に金
属粉やバリ等が付着していても、これらの各ロー
ラがこれらの金属粉、バリ等を一方側ガイド、他
方側ガイドに巻込むことはなく、したがつて、そ
れによつて再び相対移動動する燃料棒に対してそ
の外側面に損傷を与えるようなことはなく、該燃
料棒製造工程時にその外側面に形成される加工傷
以上の損傷を生せしめることはないようにして、
不合格品の燃料棒が生ずることなく、精度の高い
燃料棒集合体を正常な状態に管理し得ることが出
来るようにした技術的手段を講じたものである。

＜実施例−構成＞ 次に、この発明の実施例を第３図以下の図面に
基づいて説明すれば以下の通りである。尚、第
１，２図と同一態様部分は同一符号を用いて説明
するものとする。

第３，４図に示す実施例において、１０１はこ
の発明の要旨を成すワイヤ巻き付け装置であり、
その下側の一方側ガイド２１には上記燃料棒３に
対するその外側面の曲率に沿うコニカルテーパ形
状に形成されたローラ５１，５２が該燃料棒３の
下半分外側面に対し、当接巻き付け可能に枢支し
て取付けられている。

一方、該下側の一方側ガイド２１に対して適宜
固定手段を介して取付けられて相対姿勢が変らな
いように設けられた上側の他方側ガイド７１には
上記ローラ５１，５２に直交する位置姿勢で他の
ローラ５１′が設けられて、同じく該燃料棒３の
上半分一側面に当接回転可能にテーパコニカル状
に形成されて枢支されている。

そして、これらのローラ５１，５２，５１′が
燃料棒３に対する挿通部６１を形成されており、
又、下側の他方側ガイド２１のローラ５１，５２
の間にはワイヤ４に対する挾装部を形成してい
る。

＜実施例−作用＞ 上述構成において、下側の一方側ガイド２１の
ローラ５１，５２の間にワイヤ４を挾装させ、３
つのローラ５１，５２，５１′のテーパコニカル
部に燃料棒３を挿通させて、従来態様同様に該燃
料棒３を回転させながら一方側ガイド２１と他方
側ガイド７１を矢印方向に燃料棒３に対して相対
移動させていくと、ワイヤ４は所定ピツチで燃料
棒３の外側面にスパイラル状に巻き付けされてい
く。

而して、この間、該燃料棒３の製造加工工程で
は細かな加工傷やかえりの発生が不可避的にあ
り、金属粉等の付着があり、又、バリ等もある
が、これらに対して各ローラ５１，５２，５１′
はこれらを削り取ることなく、したがつて、一方
側ガイド２１や他方側ガイド７１にこれらを付着
させたり、更に、これらを再び燃料棒３に傷とし
て与えることはなく、即ち、相対的な損傷を与え
ずに燃料棒３に対するワイヤ４の巻装を行うこと
が出来る。

したがつて、ワイヤ４を巻き付けされた製品と
しての燃料棒３は管理の必要がない程に製品分留
りが良くなる。

ちなみに、実験によれば、この発明の巻き付け
装置を用いると、燃料棒3000本に対してワイヤ４
を巻装したが、１本の燃料棒３にも損傷の発生は
見られなかつた。

次に、第５，６図に示す実施例においては、一
方側ガイド２２と他方側ガイド７２とを上下の位
置関係ではなく、左右の位置関係に相対向して設
け、それぞれに鼓形の燃料棒３の半外側面に当接
して回転するローラ５３，５３を設けて、これら
の間に挿通部６２を形成して枢支させるように
し、又、該挿通部６２の下側にはワイヤ４を挿通
させるようにした態様であり、当該実施例におい
ても該挿通部６２に燃料棒３を挿通させて回転さ
せ、一方側ガイド２２、及び、他方側ガイド７２
を矢印方向に相対移動させることにより、燃料棒
３の外側面には所定ピツチワイヤ４を巻装させる
ことが出来る。

又、各ローラ５３，５３は燃料棒３の外側面に
当接回転するために、上述実施例同様に該燃料棒
３の製造工程で形成されている傷や、かえりや、
バリ等を削り取つて一方側ガイド２２や他方側ガ
イド７２に付着させたり、再び燃料棒３に傷とし
て与えたりする虞は全くない。

又、第７，８図に示す実施例においては、下側
の一方側ガイド２３には燃料棒３に対する挿通部
６３としての溝が形成され、該溝と一方側ガイド
２３に対向して設けられた上側の他方側ガイド７
３の挿通部６３対向部にはボールベアリング状の
ローラ５４，５４………が５個枢支して設けられ
て、これらが全て燃料棒３の外側面に当接して両
者の相対回転を許容するようにされている。

而して、当該実施例において、図示する様に該
挿通部６３に燃料棒３を挿通し、下側の一方側ガ
イド２３のローラ５４，５４間にワイヤ４を遊挿
させるようにして、燃料棒３を回転させ、一方側
ガイド２３、及び、他方側ガイド７３を相対移動
させると、上述各実施例同様に燃料棒３の外側面
にはワイヤ４が所定ピツチでスパイラル状に巻き
付けされる。

勿論、当該実施例においても燃料棒３の外側面
に対してはその回転、及び、相対移動を許容する
ローラ５４，５４………が介設されているため
に、前述金属粉やかえり等が一方側ガイド２３や
他方側ガイド７３に付着したり、又、それが燃料
棒３の外側面に付着して損傷を与えることがない
ことはいうまでもない。

そして、第９，１０図に示す実施例において
は、第５，６図に示す実施例のローラ５３，５３
の形状が燃料棒３の外側面に沿う半円形の形状で
あつたのに対し、当該実施例においてはテーパコ
ニカル状の鼓形のローラ５５，５５が一対左右か
ら該燃料棒３に当接して相対回転するように左右
一対の一方側ガイド２４と他方側ガイド７４に枢
支して設けられた態様であり、当該態様において
も実質的に同様な作用効果が得られはするが、第
５，６図に示す実施例に比し、燃料棒３に対する
ローラの当接が線接触から点接触に変つているた
めに、摩擦がより少なく、より金属粉やかえり等
による直接間接の燃料棒３に対する損傷の度合が
少なくなるようにされた態様である。

そして、第１１，１２図に示す実施例は前述第
３，４図に示す実施例の下側の一方側ガイド２１
の一方のローラ５１に代えて、上述第９，１０図
に示す実施例のテーパコニカル形状の鼓形のロー
ラ５５を配設した態様であり、このように各種の
ローラを組合せて作ることも可能である。

尚、この発明の実施態様は上述各実施例に限る
ものではないことは勿論であり、第１３図に示す
様に、対向するローラ５６，５６の下側にワイヤ
４に対するリング状のガイド溝９，９を形成させ
る種々の態様が採用可能である。

＜発明の効果＞ 以上この発明によれば、基本的に正確で安全な
運転が高度に要求される原子炉において、その容
器の炉心に収納セツトされる燃料棒の燃料棒要素
の外周面にワイヤをスパイラル状に巻き付けする
装置が燃料棒に対して摺接することなく、相対移
動回転するために該燃料棒の製造工程において不
可避的に形成されているかえりやバリや、或い
は、付着する金属粉等が降つても、装置の燃料棒
に対する当接回転を許容するローラの回転支持に
より、これらの金属粉が装置側に付着したり、或
いは、バリやかえり等が切削されて付着したりす
ることがなく、又、それらによつて相対移動回転
する燃料棒の外側面に再び損傷を与えることがな
く、そのため、製品としての燃料棒の精度が製造
後悪化することがなく、高精度に保たれるという
優れた効果が奏される。

又、それによつて、製品分留りが低下すること
がないという利点もある。

又、この発明においては、ワイヤの巻装につい
てはそのガイドに何等障害を与えることもなく、
スムースにガイドすることが出来るために、燃料
棒に対する巻き付けも従来態様同様スムースに行
われるという効果も奏される。

又、ローラの燃料棒に対する当接は設計によつ
ては線接触から点接触の状態にすることが出来る
ために、燃料棒に対する擦傷の発生等をより低く
押えることが出来るという優れた効果が奏され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術に基づく燃料棒に対するワイ
ヤ巻き付け装置の斜視図、第２図は同燃料棒に対
するワイヤの巻装対応説明斜視図、第３図以下は
この発明の実施例の説明図であり、第３図は１実
施例の部分断面正面図、第４図は同部分切截側面
図、第５図は他の実施例の第３図相当部分断面正
面図、第６図は同第４図相当側面図、第７図は更
に別の実施例の第３図相当部分断面正面図、第８
図は同部分切截側面図、第９図は更に別の実施例
の第３図相当部分断面正面図、第１０図は同第４
図相当部分切截側面図、第１１図は更に他の実施
例の第３図相当部分断面正面図、第１２図は同第
４図相当部分切截側面図、第１３図はローラの他
の実施例の部分断面正面図である。 ２１，２２，２３，２４，２５……一方側ガイ
ド、７１，７２，７３，７４，７５……他方側ガ
イド、３……燃料棒、４……ワイヤ、６１，６
２，６３，６４，６５……挿通部、１０１，１０
２，１０３，１０４，１０５……ワイヤ巻き付け
装置、５１，５２，５１′，５３，５４，５５…
…ローラ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一方側ガイドと該一方側ガイドに姿勢固定さ
   れて設けられた他方側ガイドが相対回転及び軸方
   向に相対移動する燃料棒とこれに巻装されるワイ
   ヤに対する挿通部を形成されているワイヤ巻き付
   け装置において、該挿通部に該燃料棒に対して当
   接すると共に上記ワイヤを挟装してガイドするロ
   ーラが上記他方側ガイドと一方側ガイドに少くと
   も１つづつ付設されていることを特徴とする燃料
   棒に対するワイヤ巻き付け装置。