SE434199B - Apparat for att infora brenslekutsar i brenslestavar till kernreaktorer - Google Patents

Description

v 19ouá1a-o system innefattar ej heller några anordningar för automatisk vägning av kutsarna eller för uppmätning av deras längd i sam- band med laddningen. Ej heller finns några organ för automatisk säkerhetsreglering vad beträffar laddningsföljden. Ändamålet med uppfinningen är att åstadkomma en apparat, hos vilken de ovan angivna begränsningarna och bristerna är eli- minerade. Apparaten är av den typ som innefattar ett långsträckt organ, anordnat att mottaga ett flertal i rad efter varandra be- lägna bränslekutsar; en hållare, som uppbär ett flertal bränsle- stavar; organ, anordnade att i tur och ordning bringa var och en av bränslestavarna i läge framför raden av bränslekutsar; samt organ, anordnade att införa raden av bränslekutsar i tillhörande stav. Det för uppfinningen i huvudsak kännetecknande är att or- ganen för att införa bränslekutsarna i stavarna innefattar en under det långsträckta organet anbragt skyttel samt organ för att förflytta skytteln mellan ett mottagningsläge för kutsarna och ett laddningsläge, i vilket raden av kutsar befinner sig mittför en bränslestav. En utföringsform av uppfinningen be- skrivs nedan med hänvisning till ritningen.

Fig. l visar i perspektiv en totalvy av apparaten.

Fig. 2 visar i större skala en sektion enligt linjen 2-2 i fig. l.

Fig. 3 visar, likaledes i större skala, en sidovy av en del av apparaten, i vilken bl.a. Vägning sker.

Fig. 4 visar en sidovy av en annan del av apparaten.

Fig. 5 visar en sektion enligt linjen 5-5 i fig. 4.

Fig. 6 visar en ändvy av den del av apparaten som inne- håller en skyttel.

Fig. 7 visar en sektion genom en del av skyttelns styr- mekanism.

Fig. 8 visar i perspektivvy en del av apparaten, vilken innefattar en roterbar skruv och en stötstångsmekanism.

Fig. 9 visar en sektion enligt linjen 9-9 i fig. 8.

Fig. l0 visar ett blockschema för apparaten.

Fig. ll visar en sidovy av apparatens karusellenhet med tillhörande inställningsorgan.

Fig. 12 visar en sektion enligt linjen 12-12 i fig. ll.

Fig. 13 visar i större skala en del av apparatens manö- verpanel. 19ou21e~o Apparaten har fyra huvuddelar, 100, 200, 300 och 400, vilkas konstruktion och funktion närmare beskrivs nedan.

I apparatdelen 100 sker en styrning av laddningsför- loppet. Bränslekutsarna anländer på en bricka 102, som av en transportör förflyttas längs ett arbetsbord 106. För und- vikande av förväxlingar innehåller varje bricka endast kutsar av en enda typ. Kutsarna skall införas i bränslestavar 402, vilka enligt denna utföringsform är cirkulärt anordnade på en karusellenhet 400 med horisontell rotationsaxel. Apparaten manövreras från en manöverpanel l08 och innefattar en mikro- processor, vilken i stora drag bestämmer arbetssättet.

I fig. 2 har med 202 betecknats ett tråg, vilket i tvärsektion har formen av en i sin botten öppen, V-formad ränna, avsedd att motta en rad bränslekutsar från brickan l02.

Kutsarna överförs av en skyttel 204 från ett beredskapsläge till ett laddningsläge.

Med hjälp av en särskild mekanism kan skytteln 202 och dess hållare 2ll förflyttas från det i fig. 2 med heldragna linjer visade läget till ett läge omedelbart under tråget.

Vidare finns organ för att föra trågets båda halvor isär till de lägen som i fig. 2 är visade med streckade linjer, så att kutsarna av sin egen tyngd kan falla ned på skytteln.

Med hjälp av stänger 250, visade i fig. 2 och 3, kan skytteln höjas ovanför sina hållare eller stödorgan, så att kutsarna bringas i ett läge enligt den streckade linjen 207.

Skytteln uppbärs då enbart av dessa stänger, dvs. den kan ej bli utsatt för krafter från några andra delar av apparaten.

Detta gör det möjligt att genom fastställande av den nedåt- riktade kraften på stängerna 252 väga skytteln tillsammans med kutsarna. När vägningen skett, återgår skytteln till sitt undre läge, i fig. 2 visat med heldragna linjer.

En stötstång 220 har till uppgift att förskjuta kutsarna längs tråget in i bränslestaven. Ett lock 230 täcker skyttelns överdel, så att kutsarna hindras från att under sin matnings- rörelse resa sig och falla ut ur skytteln.

I fig. 4 och 5 visas maskinens styrenhet 300, som i v9o421a-o I innefattar en styrande bussning 320 och en förkammare 302.

Under denna befinner sig en drivanordning 310, med vars hjälp styrenheten kan förskjutas i längdriktningen fram till bränsle- stavens mynning.

Fig. 6 och 7 visar skyttelns drivmekanism 270, som befinner sig under skytteln och är avsedd att förflytta denna i längdriktningen. Apparaten är så utförd, att när styrenheten befinner sig mitt för en bränslestav, så kommer skyttelns drivmekanism att förflytta skytteln till anliggning mot styr- enheten.

Fig. 8 och 9 illustrerar anordningen för förflyttning av den stötstång som frammatar kutsarna. Denna anordning har en spindel 224 i gängingrepp med en mutterhylsa 226, vilken via en arm 223 är förbunden med stötstången. När spindeln 224 roterar, förskjuts följaktligen mutterhylsan 226 och därmed även stötstången. Härigenom överförs kutsarna från skytteln till bränslestaven via trâget 303 (se fig. 4 och 5) genom styrenhetens förkammare och en passage 322 (fig. 5) i styr- enhetens bussning.

Fig. ll och l2 visar karusellenheten 400, som uppbär ett flertal bränslestavar 402, monterade runt dess omkrets.

Stavarna kan alltså en i taget bringas i läge mitt för passa- gen 322 hos styrhylsan 320. Med hjälp av en drivanordning 410 vrids karusellen,sedan ett visst segment av kutsar införts i en första bränslestav. Karusellen vrids så ;.cket, att nästa stav kommer i läge mitt för styrhylsan, varefter denna process upprepas för varje bränslestav.

Nu följer en mer detaljerad beskrivning av apparat- enheternas enskilda komponenter.

Maskinen manövreras och övervakas alltså från manöver- panelen l08, som befinner sig intill arbetsbordet 106 ovanför delen 200. En transportör, som sträcker sig utmed arbets- bordets hela längd, transporterar brickor 102 till ett läge på arbetsbordet, där maskinskötaren kan nå dem. Han tar med händerna kutsarna från brickorna och placerar dem på trâget 202.Med hjälp av ett flertal lampor 120 framför arbetsbordet '7904218-0 indikeras den approximativa längden hos det segment som enligt ett förutbestämt program skall tillföras tråget 202. En mitru processor reglerar fyllningsoperationen och genomför ett fler~ tal andra funktioner, inklusive tändning av rätt lampa 120.

Kutsarna läggs i rad efter varanära med början vid trågets 202 högra ände, till dess att raden av kutsar sträcker sig fram till den ifrågavarande tända lampan. Exakt längdindike- ring uppnås medelst en längdskala 122, som även är försedd med pilar, vilka markerar de olika segmentens ändar. Ytterligare markeringar anger ifrågakommande toleransintervall, vanligen Ü ca. 5 mm. Manöverpanelen 108 har manöverorgan, med vilkas hjälp maskinskötaren kan styra laddningsoperationen. Till- hörande längdmått för segmenten indikeras på en bildskärm 109, som tillhör manöverpanelens sektion 107.

I Mikroprocessorn utgör ingen del av uppfinningen och vilken som helst lämplig typ kan användas. Enligt den här be- skrivna utföringsformen begagnades en mikroprocessor, som försäljs under varumärket EPTAK under av Eagle Signal Industrial Controls Division av Gulf & Western Manufacturing Company.

Av fig. 2 och 3 framgår, att skytteln 204 uppbärs av ett flertal i vertikalriktningen rörliga och i rad efter varandra belägna ståndare 210, vilka direkt uppbär ett bord 213, som i sin tur via två hållare 211 understöder själva skytteln.

När skytteln befinner sig i sitt undre läge mitt för passagen 322 i styrhylsan 320, dvs. i det läge som i fig. 2 visats med heldragna linjer, vilar densamma på rullar 251 (fig. 6). Stötstången 220 befinner sig i skyttelns tråg och locket 230 ovanför skytteln. När kutsarna skall överföras från tråget till skytteln, höjs denna till ett läge under tråget, varvid samtidigt stötstången och locket svängs undan från skytteln till de lägen som i fig. 2 visats med streckade linjer. Denna undanföringsrörelse sker medelst ett kamorgan 212, vilket befinner sig på stödbordets 213 ena sida, och I medelst en kam 234, belägen på bordets andra sida. 19oa21a-o Mellan kammen 234 och locket 230 befinner sig en me- kanism med uppgift att öppna locket när skyttelståndarna 210 och kammen 234 rör sig uppåt. Denna mekanism innefattar en hävarm 235, som är svängbart lagrad på en axel 237. Hävarmen uppbär vid sin ena ände en kamrulle 231 i kammens 234 rörelse- bana. Vid armens motsatta ände är densamma via en ledtapp 238 förbunden med en uppåtriktad arm 239. En vinkelhävarm 240 är vridbart lagrad på en axeltapp 241 och dess ena arm uppbär kammen 230, medan den andra armen via en tapp 242 är förbunden med armen 239. Av fig. 2 framgår, att när kammen 234 rör sig uppåt till det läge 236 som visats med streckade linjer, så kommer kammen i kontakt med rullen 231 och bringar armen 235 att, enligt fig. 2, vrida sig moturs till det läge 243 som visats med streckade linjer. Detta medför i sin tur, att armen 239 rör sig nedåt och härigenom bringar hävarmen 240 att vrida sig moturs, så att locket 230 förflyttas till läget 232, där locket befinner sig utanför skyttelns 204 rörelsebana under dennas rörelse till sitt övre läge.

Vidare finns mellan kammen 212 och stötstången 220 en mekanism, som bringar stötstången ut ur skyttelns rörelsebana.

Denna mekanism innefattar en hävarm 214, som är vridbart lagrad på en axel 215. Vid sin ena ände har den en rulle 216, vilken samverkar med kammen 212. Vid sin motsatta ände är armen via en tapp 217 förbunden med en uppåtriktad arm 218. Ytterligare en arm 219 är ledbart lagrad på en axeltapp 221 och via en tapp 222_förbunden med armen 218. En fjäderbelastad kolv 209 förbinder tappen 222 med axeln 215, så att stötstângen hålls i det läge som i fig. 2 visats med heldragna linjer. En arm 223, som uppbär stötstången 220, är stelt förbunden med den övre armen 219, så att den deltar i dennas rörelse. Fig. 2 ger vid handen, att, då kammen 212 rör sig uppåt tillsammans med bordet 213 till läget 225, kammen 212 kommer i beröring med rullen 216 och vrider armen 214 runt axeln 215 till läget 227. Detta medför i sin tur, att armen 218 rör sig nedåt, så att den övre armen 219 vrids medurs och stötstångarmen samt 7904218-o stötstången förs till läget 229, varigenom kolvens 209 fjäder spänns. Stötstången befinner sig alltså ur vägen för skytteln, när denna rör sig till sitt övre läge.

När skytteln 204 är i sitt undre läge, befinner sig stötstången 220 inuti tråget och “ocket är ovanför stötstången.

För att säkerställa att locket öppnas innan stötstången för- skjuts, har kammarna 212 och 234 anordnats så, att kammen 234 kommer i beröring med kamtrissan 238, så att lockets rörelse inleds innan kammen 2l2 påverkar rullen 216, som inleder stöt- stångens rörelse.

För att bränslekutsarna skall kunna överföras från tråget 202 till skytteln har organ anordnats, vilka bringar trågets båda halvor i deras öppna läge 203. För detta ändamål har hållarna 211 försetts med kammar 290, vilka anligger mot tråghalvorna när skytteln når sitt övre läge 291. Varje träg- halva svänger härvid kring en svängaxel 292 och komprimerar samtidigt fjädrar 293, vilka har till uppgift att återföra tråghalvorna till stängt läge. När skyttelns nedåtgående rörelse inleds, släpper de nämnda kamorganen kontakten med tråget, varvid de spända fjädrarna stänger tråget på nytt.

Då skytteln närmar sig sitt undre läge, kommer först stöt- stångkammen och sedan lockets kam att tappa kontakten med tillhörande kamytor, så att först stötstången och sedan locket återförs till sina lägen 220 resp. 230.

När bränslekutsarna överförts från tråget till skytteln, vägs desamma. Tillhörande anordning, som visats i fig. 3, inne- fattar två vågar 252, uppburna av en plattform 253, som även understöder skyttelståndarna 210. Vägarna 252 innehåller lastceller, men de har endast visats schematiskt, eftersom de ej utgör någon del av uppfinningen. Från vardera vågen sträcker sig en pelare 250 upp genom en öppning i bordet 213.

När skyttelståndarna nått sina övre lägen och tråget öppnats, fortsätter vågpelarna att röra sig uppåt och lyfter härigenom upp skytteln från dess stödorgan. Skytteln och de däri be- fintliga kutsarna kommeralltså då att helt uppbäras av vägarna 19o421afo utan att kunna påverkas av några andra delar av apparaten.

Den vikt som vågarna 252 avkänner utgörs därför endast av summavikten för vågpelarna, skytteln och kutsarna. Vägnings- resultatet presenteras på manöverpanelen 108. Förutsatt att vikten ligger inom det tillåtna intervallet, fortsätter ope- rationen. Skulle så ej vara fallet, avbryts förloppet auto- matiskt samt tänds en varningslampa på manöverpanelen, vari- genom personalen upplyses om avvikelsen.

Den fjäderbelastade kolven 209 âterför stötstången till dess ursprungsläge. När skyteln sedan återvänder till sitt undre läge, släpper kammen 212 kontakten med rullen 216.

Härigenom kan fjädern sträckas, så att armen 219 vrids moturs och härigenom återför stötstångarmen och stötstången till deras ursprungliga lägen. V Locket 230 återförs på motsvarande sätt till sitt- ursprungliga läge med hjälp av en fjäderbelastad (icke visad) kolv, vilket inträffar då kammen 234 kommer ur kontakt med rullen 231, så att armen 235 kan vridas medurs. Härigenom kommer armen 239 att röra sig uppåt, så att vinkelarmen 240 vrids medurs och locket 230 återförs till sitt utgångsläge ovanför skytte ln .

I fig. 4 och 5 har skyteln 204 visats i sitt undre läge mitt för tråget 303. Styrhylsan manövreras av en mekanism 310 med en pneumatisk cylinder 312, vars kolvstång 314 via en koppling 315 är förbunden med en hylsa 316, som i sin tur är ansluten till styrhylsans förkammare. En tryckfjäder 317 håller kolvstången i dess vänstra ändläge. När styrhylsan ut- _för sin längsgående rörelse, påverkas den av en stång 318.

Hylsan 316 och en andra hylsa 319, som båda ingår i styrenheten, kan glida utmed stången 318. När tryckluft införs i cylindern 312, förskjuts kolvstången 314 åt höger under övervinnande av kraften från fjädern 317, varigenom styrenheten förflyttas åt höger utmed stången 318, så att bussningen320 kommer i läge mitt för en bränslestav 402. När trycket i cylindern 312 upphör, kommer hela enheten, inklusive bussningen, att av fjädern 317 7904218-0 âterföras till sitt utgångsläge enligt fig. 4.

I fig. 6 och 7 visas skyttelns manövermekanism 217, som har till uppgift att förflytta skytteln i längdriktningen fram till anliggning mot styrenheten, efter det att denna bringats i läge mitt för en bränslestav. Den a mekanism har en linjär elektrisk motor 271, som är förbunden med skytteln och åstad- kommer dennas längdrörelse. Rörelsen överförs via en arm 272, förbunden med en stång 273, som intill sin fria ände har två styrflänsar 276. En styrgaffel 275 är fäst på skytteln 204 och griper in mellan flänsarna 276 när skytteln befinner sig i sitt undre läge. Då skyttelmotorn startas, kommer alltså skytteln att förskjutas åt höger i den riktning som markerats med pilarna 277 i fig. 6 till anliggning med förkammaren 302. En returfjäder 274 (fig. 7) komprimeras då skytteln på detta sätt rör sig åt höger och återför sedan skytteln till vänster, när motorn stängts av.

För att skytteln skall styras korrekt under sin rörelse till anliggning med förkammaren, har denna försetts med koniska stift 306 (fig. 4), vilka samverkar med motsvarande hål på skyttelns ändyta.

Styrhylsan 320 har till uppgift att styra kutsarna in i bränslestavens 402 mynning. Tråget 303 befinner sig härvid mitt för hylsans passage 322. Dennas vänstra ände 323 är trattformad, så att kutsarna mjukt styrs in från tråget 303 i passagen 322. Även dennas högra ände 328 är trattformad, nämligen för att underlätta bränslestavens införande i passagen. Beteckningen 29 avser den koniska väggen.

För kontroll av att bränslestaven tillförs kutsar med önskad segmentlängd har anordnats en ljuskälla 340 och en ljusdetektor 342. Såsom framgår av fig. 5, befinner sig dessa på var sin sida om passagen 322. När bränslekutsar eller stöt- stången befinner sig mellan ljuskällan och detektorn, avbryts ljusstrålen, så att detektorn, som utgörs av en fotocell, av- ger en signal, vilken indikerar detta förhållande. Signalen passerar via en ledning 343. I stället för en optisk strömbry- tare kan även andra anordningar, exempelvis pneumatiska .1904218-0 i brytare,användas.

När bränslekutsarna förflyttas genom passagen 322, uppstår damm, som avlägsnas genom att helium eller någon annan inert gas införs i passagen. För detta ändamål finns i styrhylsans väggar två öppningar 344,till vilka rör 345 är anslutna. Gasen och eventuellt damm sugs ut genom tre utlopps- öppningar 346, anordnade med l20° vinkeldelning.

Det är viktigt att kutsarna inte börjar röra sig genom passagen förrän styrhylsan kommit i fullständig anliggning mot bränslestaven, så att kutsarnas rörelsebana blir obruten. För säkerställande av detta har intill styrhylsans utloppsände placerats en lampa 348 och en tillhörande fotocell 349. När hylsan kommit i beröring med bränslestavens ände, kommer denna att avbryta ljusstrålen till fotocellen. Härvid avges en elektrisk signal via en ledning 350 till mikroprocessorn ll0, som styr stötstångens rörelse.

Mekanismen för manövrering av stötstången och bränsle- kutsarna har visats i fig. 8, 9 och 10. Spindeln 224 sträcker sig utmed apparatsektionens 200 hela längd parallellt med skytteln 204. Mutterhylsan 226, som är förbunden med stöt- stången 220, förflyttar sig utmed spindeln, när denna roterar.

Armen 223 är vridbar kring en axel 221. Armens svängningsrörelse begränsas medelst en inställbar stopplatta 256. Spindeln drivs av en.motor 260 via en drivrem 262. Muttern 226 hindras från att rotera genom att en arm 257, som uppbärs av mutterhylsan, griper in i ett spår 259. Motorn är reversibel, så att den kan förflytta stötstången i båda riktningarna.' Motorns 260 kopplingsschema framgår av fig. 10. Mikro- processorn ll0 styr motorn via en manöverkrets 268, som över en ledning 269 matar motorn med likström.

Mikroprocessorn får insignaler från två håll. Den första signalkällan är fotocellen 342, som över ledningen 343 avger en signal till mikroprocessorn då bränslekutsar eller stötstången befinner sig i styrhylsan.

Den andra signalkällan utgörs av en generator 264, som 7904218-0 ll roterar tillsammans med spindeln 224 och härvid avger elektriska pulser. Eftersom spindeln för varje rotationsvarv förflyttar stötstången en viss bestämd sträcka, utgör antalet utsända pulser ett direkt mått på stötstângens aktuella rörelsesträcka. Mikro- processorn bestämmer antalet mottagna pulser och omvandlar dem till digital form, så att det uppmätta avståndet presenteras på en siffertablå ll2, vilken lämpligen utgör en del av bild- skärmen 109.

Mikroprocessorn är även så programmerad, att motorns manöverkrets 268 automatiskt reverserar motorns matningsström när stötstången kommit i beröring med bränslestaven och när antalet räknade pulser uppnått ett förutbestämt värde.

Längden hos den rad bränslekutsar som inmatas bestäms på följande sätt. Fotocellen 342 fastställer radens början och avger en motsvarande signal till mikroprocessorn ll0. Denna börjar då räkna antalet pulser från generatorn 264. Stötstången 220 har ett tvärgående hål 267, som befinner sig på ett be- stämt avstånd från stångens ände och som medger ljuset från lampan 340 att träffa fotocellen 342. När detta inträffar, av- ger fotocellen en signal till mikroprocessorn, varvid denna upphör med att räkna de elektriska pulserna. De hittills mot- tagna och räknade pulserna omvandlas till ett avståndsmått, från vilket subtraheras det kända avståndet mellan stångens ände och hålet 267, så att längden för raden av bränslekutsar erhålls.

Vid tillverkning av bränslestavar måste den översta kutsen befinna sig på ett förutbestämt minsta avstånd från stavens mynning, som ju skall tillslutas med en ändplugg. Mellan denna och den översta kutsen införs vanligen en fjäder. Visser- ligen tillverkas kutsarna med relativt snäva toleranser, men eftersom deras antal är stort, kan det i ogynnsamma fall inträf- fa att de kumulerade felen blir signifikanta. För att trots detta den införda kutsradens totallängd skall falla inom det tillåtna toleransintervallet, uppmäts den längd av bränslestaven som är tom efter det att näst sista segmentet införts. På basis av denna information beräknar mikrodatorn slutsegmentets längd, 7904218-0 12 så att kutsarnas totallängd kommer att motsvarar tolerans- kraven.

Den anordning som används för att beräkna slutseg- mentets längd beskrivs nu med hänvisning till fig. 5 och 10.

Stötstången frammatas genom styrhylsan in i bränslestaven.

När stångens ände träder in i passagen 322, kan ljus från lampan 340 nå fotocellen 342 via det tvärgående hålet 267.

Fotocellen avger då via ledningen 343 till mikrodatorn en signal, som instruerar datorn att komma ihåg ordningsnumret för den puls vid vilken fotocellen aktiverades. Stötstången fortsätter till dess den kommer i kontakt med de redan in- förda kutsarna. När stötstavens rörelse då upphör, upphör även generatorn att avge pulser. Detta fastställer mikro- datorn, som kommenderar manöverkretsen 268 att reversera den elektriska motorn, så att stötstången återförs till sitt till- bakadragna läge. Mikrodatorn räknar det totala antalet mottagna elektriska pulser, subtraherar det antal pulser som motsvarar den nyssnämnda aktiveringen av fotocellen och omvandlar skill- naden till avstånd. Härefter adderas till detta resultat av- ståndet mellan stångens ände och hålet 267, varpå därifrån subtraheras avståndet mellan fotocellen och en ringformad fläns 329 hos styrhylsans mynning,mot vilken bränslestaven an- ligger. Resultatet anger hur stor del av bränslestavens längd som det återstår att fylla. I datorns minne har även inprogramme- lrats hur stor del av stavens längd som måste förbli tom efter det att fyllningen avslutats. Detta avstånd subtraheras från nyssnämnda värde, varefter det återstående segmentets längd bestäms. Resultatet redovisas i digital form på siffertablån 112 och motsvarande lampa l20 på längdskalan tänds.

Man vill också att vissa segment med bränslekutsar skall inplaceras på förutbestämda ställen i bränslestaven. Detta är särskilt viktigt beträffande vissa kritiska segment, som inne- håller uran med en viss anrikningsgrad jämte gadoliniumoxid.

Riktig inplacering av dessa segment har betydelse vid av- stängning av reaktorn. Stötstången är tillräckligt lång för att 7904218-0 l3 kunna nå den sista kutsen i närmast föregående införda segment, innan det blir aktuellt att införa dessa kritiska segment. kan upprepar därför den ovan i princip beskrivna räkneoperationen för att förvissa sig om att nämnda segment blir korrekt be- lägna. Först skjuts stötstången íramåt, så att de redan införda kutsarna blir belägna tätt intill varandra. Härefter bestäms längden hos bränslestavens tomma del, vilket mått jämförs med begynnelsepunkten för det kritiska segmentet. Om denna punkt inte skulle falla inom vissa snäva toleransgränser, indikeras detta på manöverbordet och fyllningsoperationen avbryts. När det kritiska segmentet införts, frammatas stötstângen igen till beröring med den sista kutsen, varpå mikrodatorn beräknar längden hos det tomma området. Läget för det kritiska segmentets ände jämförs ånyo med det inprogrammerade värdet och, om tole- ranskraven ej skulle vara uppfyllda, avbryts fyllningen av den ifrågavarande bränslestaven, varjämte en alarmlampa 134 (fig. 13) tänds.

Fig. ll och 12 visar detaljutförandet hos bränslestav- karusellen 400. Densamma består av ett flertal cirkulära stöd- ramar 404 för bränslestavarna. Ramarna uppbärs av en navaxel 406 och har ett flertal i omkretsriktningen fördelade spår 405 för stavarna. Stavarna kvarhålls i spåren av ställbara klaffar 408. Karusellen enligt den visade utföringsformen kan hysa 50 stavar. För att underlätta beskrivningen har den första i fig. 12 givits nummer 500, nästa 501 och den sista 550.

Karusellens drivenhet 410 styrs av mikrodatorn, så att karusellen vrids stegvis för successiv frammatning av stavarna.

En generator 420, som drivs av karusellen, avger elektriska pulser till mikrodatorn, som räknar dem för bestämning av vridningsvinkeln och därmed av karusellens vinkelläge. Det bör särskilt observeras, att apparaten kan arbeta även om karu- sellen inte är fylld med det maximala antalet bränslestavar.

Mikrodatorn ombesörjer nämligen automatiskt att karusellen alltid framstegas till närmast efterföljande position, där en stav befinner sig. Det enda man behöver göra för att säker- ställa detta är att först ställa in stav 500 mitt för 1904218-o 14 ' styrhylsan. Härefter ombesörjer mikrodatorn resten.

Enligt ett föredraget arbetssätt arbetar apparaten först med bränslekutsar av en viss typ, vilka sammanförs i segment och segmentvis införs i de olika bränslestavarna till dess att de alla beskickats med denna kutstyp. Härefter upprepas processen med kutsar av nästa typ, etc. Detta till- vägagångssätt har den fördelen, att apparatskötaren vid varje tillfälle endast har kutsar av en enda typ framför sig, så att ingen förväxlingsrisk kan föreligga.

När kutsar av den första typen kommer fram på brickan 102 pâ arbetsbordet l06, bestämmer mikrodatorn 110 det exakta längdmåttet för tillhörande segment, som presenteras på siffer- tablån ll2 och på längdskalan 122. Bränslekutsar placeras i rad efter varandra på tråget 202 med början längst till höger, så att kutsradens längd sammanfaller med den digitala informa- tionen och med markeringen på skalan 122.

Härefter kan den automatiska fyllningsoperationen pâ- börjas. Först intrycks en startknapp 130 (fig. 13) på manöver- panelen 108. Härigenom bringar mikrodatorn ll0 stötstången i läge mitt för segmentet och vrider karusellen 400, så att bränslestaven i spår 500 kommer mitt för styrhylsan 320.

När ett segment blivit helt sammanställt, intrycks vägningsknappen 132. Skytteln höjs då och tråget öppnas, så att kutsarna faller ned på skytteln. Härefter sker Vägning på ovan beskrivet sätt, varefter skytteln ånyo sänks, så att kutsarna bringas i inmatningsläge.

Under nästa arbetstempo först styrhylsan i läge mitt för spåret 500. Härefter förflyttas skytteln 204 i längdrikt- ningen utmed rullarna 251 till anliggning mot styrhylsan.

Centrering sker medelst de ovannämnda koniska stiften 306, så att det tillskapas en slät passage för kutsarna.

Apparaten är nu redo att mata in kutsarna. Motorn 260 -startas och spindeln 224 förskjuter stötstången 220 längs skyttelns 204 tråg. Om kutsarna härvid skulle ha benägenhet att resa sig, hindrar locket detta. 790lø218-0 Allt eftersom inmatning av kutsarna sker, genomför mikrodatorn ll0 en kontinuerlig beräkning av den totala seg- mentlängden på ovan beskrivet sätt.

Under fyllningsförloppet fortsätter stötstångens framåt- gående rörelse till dess mikrodatorn mottagit ett förutbestämt antal pulser, varvid motorn reverseras, så att stötstången återgår. Mekanismen 270 för skytteln ur kontakt med styrhylsan 300, vilken sedan av sin drivmekanism 310 avlägsnas från bränsle- staven.

Härefter vrider karusellens drivenhet karusellen 400, så att nästa bränslestav i spår 501 kommer i läge mitt för styrhylsan 320, varpå det ovan beskrivna förloppet upprepas.

När samtliga bränslestavar beskickats med den aktuella bränsle- typen, undanför transportören l04 tillhörande bricka l02. Där- efter frammatas en annan bricka med den nya bränsletypen, etc.

Beräkningen av det sista segmentets längd kan ske på två olika sätt. Enligt det första alternativet programmeras mikrodatorn att beräkna totallängden för samtliga kutsar genom att addera alla segmentlängderna, som finns i datorminnet. Detta summa- belopp subtraheras från det längdmått som motsvarar stavens önskade fyllnadsgrad och resultatet presenteras i digital form på siffertablån.

Enligt den alternativa metoden bestäms sista segmentets längd på ovan beskrivet sätt med hjälp av stötstången 220.

Stången förs alltså då in i bränslestaven och säkerställer att kutsarna ligger tätt sammanpackade. Mikrodatorn börjar räkna pulser från generatorn 264 när hålet 267 i stötstången passe- rar fotocellen 342. Räkningen fortsätter när stötstången re- verseras. Härefter beräknar mikrodatorn hur stor del av rörets längd som fortfarande är tom, jämför denna information med den inprogrammerade totallängden för bränslekutsarna och beräknar sista segmentets erforderliga längd.

Claims (15)

1904218-6 Patentkrav

1. Apparat för att införa bränslekutsar i bränslesta- var (402) till kärnreaktorer, vilken innefattar ett lång- sträckt organ, anordnat att mottaga ett flertal i rad ef- ter varandra belägna bränslekutsar; en hållare, som uppbär ett flertal bränslestavar; organ, anordnade att i tur och ordning bringa var och en av bränslestavarna i läge fram- för raden av bränslekutsar; samt organ, anordnade att in- föra raden av bränslekutsar i tillhörande stav, k ä n - n e t e c k n a d av att organen för att införa bränsle- kutsarna i stavarna innefattar en under det långsträckta organet (202) anbragt skyttel (204) samt organ (210-213) för att förflytta skytteln mellan ett mottagningsläge för kutsarna och ett laddningsläge, i vilket raden av kutsar _ befinner sig mittför en bränslestav.

2. Apparat enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att anordningen för uppbärande av bränslestavarna inne- fattar en karusell (400, 404) med ett flertal i dess om- kretsriktning fördelade spår (405) samt med organ (408) för fasthållning av stavarna och organ (410) för stegvis É vridning av karusellen, så att var och en av bränslestavar- na i tur och ordning bringas i läge mittför raden av bräns- lekutsar.

3. Apparat enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att organen för inmatning av bränslekutsarna i stavarna innefattar en i radens förlängning anbragt stötstång (220), en spindel (224) för förskjutning av stötstången, en reversibel motor (26) för rotation av spindeln samt organ (268), anordnade att så reglera motorns drift, att 5 först stötstången för in kutsarna i en bränslestav (402) samt därefter motorn reverseras, så att stötstången ånyo dras ut ur bränslestaven.

4. Apparat enligt något av föregående krav, k ä n - n e t e c k n a d av att det långsträckta organet inne- fattar ett tråg (202), som i tvârsekton har formen av ett v9ofi21s-o (1 nedtill öppet V, vars sidoväggar är ledbart upphängda, så i vilket bränsle- (203), i vilket (204). t e c k n a d skytteln (204) uppbärs av stån- att de kan svänga mellan ett första läge, kutsarna kan mottagas, och ett andra läge bränslekutsarna.kan falla ned på skytteln

5. Apparat enligt krav 4, av ett flertal rullar (251), vilka uppbär i dennas laddningsläge, varjämte skytteln k ä n n e dare (210) och en mekanism är anordnad att via ståndarna förflytta skytteln mellan dess laddnings- oçh mottagninge- lägen.

6. Apparat enligt krav 5, av att skyttelns (204) stândare (210) uppbär tillsammans med dem rörliga kamorgan (212, 234), anordnade att styra k ä n n e t e c k n a d trâgväggarnas rörelser.

7. n e t e o k n a d Apparat enligt något av föregående krav, k ä n - av att densamma innefattar en elektro- nisk vägningsanordning, som samverkar med skytteln (204) och som är anordnad att bestämma de av skytteln uppburna kutsarnas vikt genom att med hjälp av lastceller (252) be- räkna skyttelns och kutsarnas sammanlagda vikt och att me- delst en mikrodator (110) från detta resultat subtrahera skyttelns vikt för erhållande av kutsarnas vikt.

8. n e t e c k n a d Apparat enligt något av föregående krav, k ä n - av att densamma innefattar en mellan raden av bränslekutsar och hållaren för bränslestavarna (402) anbragt styrhylsa (320) med uppgift att underlätta kutsarnas passage in i staven.

9. av organ för åstadkommande av en relativrörelse mellan styrhylsan (320) och bränslestaven (402), varjämte hyl- sans inre passage (322) intill åtminstone sin ena mynning (328) är trattformigt utvidgad för underlättande av cent- rering av bränslestaven i förhållande till passagen.

10. av att styrhylsan (320) är rörlig i sin längdriktning. Apparat enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d Apparat enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a d 7904218-0 I%

11. Apparat enligt krav 10, k ä n n e t e c k n a d av att styrhylsan (320)ingår i en styrenhet_(300), som även innefattar en förkammare (302), varjämte skytteln (204) är anordnad att genom rörelse i sin längdaxelrikt- ning bringas i kontakt med förkammaren (302), när skytteln befinner sig i sitt laddningsläge. I

12. Apparat enligt något av föregående krav, k ä n - n e t e c k n a d av att styrhylsan (320) har_en längs- gående passage för bränslekutsarna.

13. Apparat enligt krav 12, k ä n n e tre c k n a d av öppningar (344) i väggen till styrhylsans passage (322), anordnade att medge införsel av en gas i passagen och ut- sugning av gasen därifrån i syfte att avlägsna damm, som härrör från kutsarna.

14. Apparat enligt något av krav 3-13, k ä n n e - t e c k n a d av en till spindeln (224) kopplad genera- tor, anordnad att avge signalpulser för markering av stöt- stångens längdläge, varjämte en ljuskälla (348) och en fo- tocell (349) är anordnade att, när ljusstrålen dem emel- lan avbryts av passerande bränslekutsar, inleda räkning av nämnda pulser och att avbryta pulsräkningen när ljuset framsläpps genom etttvärgående hål (267) i stötstången (220), beläget på ett förutbestämt avstånd från stångens ena ände, i och för beräkning av längden hos raden införda bränsle- kutsar. '

15. l5. Apparat enligt 14, k ä n n e tze E k-n aÜd av organ, anordnade att med utgångspunkt från antalet räk- nade pulser beräkna sammanlagda längden hos de bränslekut- sar som måste införas för fullbordande av stavens fyllning.