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Dokumentenidentifikation DE69500521T2 18.12.1997
EP-Veröffentlichungsnummer 0695456
Titel VORRICHTUNG ZUR FÜHRUNG EINES BRENNSTOFFBUNDELS BEIM LADEN
Anmelder Framatome, Courbevoie, FR;
Compagnie Générale des Matières Nucléaires, Velizy Villacoublay, FR
Erfinder AMIET, Pierre, F-69420 Condrieu, FR;
BRIN, Michel, F-38300 Bourgoin-Jallieu, FR
Vertreter Beetz und Kollegen, 80538 München
DE-Aktenzeichen 69500521
Vertragsstaaten BE, DE, ES, GB, SE
Sprache des Dokument Fr
EP-Anmeldetag 20.02.1995
EP-Aktenzeichen 959098435
WO-Anmeldetag 20.02.1995
PCT-Aktenzeichen FR9500193
WO-Veröffentlichungsnummer 9523414
WO-Veröffentlichungsdatum 31.08.1995
EP-Offenlegungsdatum 07.02.1996
EP date of grant 06.08.1997
Veröffentlichungstag im Patentblatt 18.12.1997
IPC-Hauptklasse G21C 19/20

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Führung eines Brennelementbündels, die dazu dient, es bei seinem Laden zu einer Stelle einer unteren Platte des Kerns zu führen um es in einem Kemreaktor aufzunehmen.

Es sind bereits verschiedene Vorrichtungen bekannt, die diese Funktion erfüllen, wie beispielsweise die in den Druckschriften FR-A-2 588 689 und FR-A-2 614 128 beschriebenen. Die Vorrichtung zur Führung nach dem letzten Dokument weist auf:

- einen Körper mit horizontalen Abmessungen, die denen eines Brennelementbündels entsprechen, der dazu bestimmt ist, auf der Platte des Kerns zu ruhen und der mit Greifeinrichtungen versehen ist, die dazu bestimmt sind, von einer Bündelhandhabungsmaschine ergriffen zu werden, und der nach unten von Einrichtungen zur Positionierung auf der unteren Platte des Kerns an einem Brennelementbündelplatz verlängert wird, der dem benachbart ist, der dazu dient, das zu führende Brennelementbündel aufzunehmen, und

- zwei vom unteren Abschnitt des Körpers getragene Flügel, die in einer horizontalen Ebene einen Winkel von 90º einschließen, wobei jeder eine geneigte Führungsfläche hat, die nach unten bei der Stelle endet, die dazu bestimmt ist, das Brennelementbündel aufzunehmen, wenn die Vorrichtung abgestellt ist.

Eine solche Vorrichtung wird mit Hilfe der Stange der Lademaschine auf den Platz gestellt, der diagonal dem benachbart ist, der das zu ladende Brennelementbündel aufnehmen soll. Sie ermöglicht es, den Fuß des Brennelementbündels zu seiner korrekten Stelle zu führen und erleichtert den Eingriff der Zentrierungsöffnungen, mit denen das Brennelementbündel versehen ist, in den Zapfen bzw. Fingern der Platte, die dazu dienen, sie aufzunehmen, selbst wenn das Brennelementbündel aufgrund einer vorherigen Bestrahlung verformt worden ist.

Bei dieser bekannten Vorrichtung sind die Flügel starr am Körper befestigt. Sie vergrößern die Abmessungen im Grundriß weit über die eines Brennelementbündels hinaus und komplizieren infolgedessen die Handhabung der Vorrichtung und ihre Lagerung. Überdies ist die Vorrichtung nicht zum Führen eines Randbrennelementbündels zu seiner Aufnahmestelle verwendbar.

Die vorliegende Erfindung zielt insbesondere darauf ab, eine Führungsvorrichtung bereitzustellen, die besser als die vorher bekannten den Anforderungen der Praxis entspricht, insbesondere dadurch, daß sie einfach zu lagern ist: Sie kann insbesondere in einer Lagerzelle eines Brennelementbündels in einem Becken angeordnet werden.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist jeder Flügel an einer Achse montiert, die es ihm ermöglicht, zwischen der ausgefahrenen und der eingezogenen bzw. verborgenen Stellung durch ein Fenster hindurch zu schwenken, das in einer Seitenwand des Körpers ausgespart ist. Im allgemeinen wird die Achse derart angeordnet sein, daß das Gewicht des Flügels dazu strebt, ihn in eine ausgefahrene Stellung zu bringen. Häufig wird dies dazu führen, die Achse jedes Flügels derart auszurichten, daß sie sich zunehmend von der Fläche entfernt, in der das Fenster nahe des Flächenwinkels ausgebildet ist, der von den zwei Flügeln eingerahmt wird, und daß sie nach unten des Inneren und nach dem Außenraum des Körpers geneigt ist.

In der Regel werden die Flügel mit Einrichtungen ausgerüstet sein, die ihr automatisches Einziehen verursachen, wenn man die Vorrichtung von der unteren Platte des Kerns anhebt. Dazu kann der Körper ein Gerät enthalten, das vertikal zwischen einer unteren Stellung (in die es sich durch Schwerkraft, aufgrund seines Gewichtes und/oder durch eine Feder zu bringen strebt und/oder in der es jeden Flügel in verborgener Stellung hält) und einer oberen Stellung verschiebbar ist, in die es durch Anschlag auf Elemente der unteren Platte des Kerns gebracht wird (wie beispielsweise die Zapfen oder Finger zur Zentrierung des Brennelementbündels) und die es dem Flügel ermöglichen, im allgemeinen unter Einwirkung seines Gewichtes in eine ausgefahrene Stellung zu schwenken.

Die Bewegung jedes Flügels kann durch verstellbare Anschläge begrenzt werden. Ein Riegel kann vorgesehen werden, um die Flügel in zurückgezogener Position zu blockieren, beispielsweise wenn die Vorrichtung an eine Lagerstelle in einem Becken gestellt werden soll.

Vorteilhafterweise verleiht man der Vorrichtung diesselben Abmessungen wie den Brennelementbündeln, mit denen sie zusammenarbeiten soll, so daß die Handhabung der Vorrichtung auf dieselbe Weise geschieht, wie die eines Brennelementbündels, ebenso beim Laden wie bei der Verlegung im Becken. Es ist ebenso vorteilhaft, der Vorrichtung das Gewicht eines Brennelementbündels zu geben.

Die Erfindung wird besser beim Lesen einer besonderen Ausführungsform verständlich, die beispielhaft und nicht einschränkend angegeben ist. Die Beschreibung bezieht sich auf die begleitenden Zeichnungen, in denen:

- die Figur 1 eine Vorderansicht der gesamten Vorrichtung mit ausgefahrenen Flügeln ist;

- die Figur 2 eine Ansicht von unten der Vorrichtung von Figur 1 ist;

- die Figur 3 eine perspektivische Ansicht bei großem Maßstab des unteren Abschnittes von Figur 1 ist;

- die Figur 4 eine perspektivische Ansicht des unteren Abschnittes der Vorrichtung ist, aus einer Richtung im 90º-Winkel zu der der Figur 3 gesehen;

- die Figur 5 eine perspektivische Ansicht der Einzelteile der Mechanismen ist, die im Inneren des unteren Abschnitts des Körpers der Vorrichtung angeordnet sind (der Umriß des Körpers ist in strichpunktierten Linien dargestellt);

- die Figur 6 ist eine perspektivische Ansicht, die einen der Flügel in ausgefahrener Position zeigt, wobei der Umriß des Körpers in strichpunktierten Linien dargestellt ist;

- die Figur 7 ist eine perspektivische Ansicht, die einen der Flügel in eingezogener bzw. verborgener Position zeigt, wobei der Umriß des Fusses der Vorrichtung in strichpunktierten Linien dargestellt ist.

Die in ihrer Gesamtheit in Figur 1 dargestellte Vorrichtung hat dieselben Abmessungen wie ein von ihr zu führendes Brennelementbündel, zumindest wenn die Führungsflügel verborgen sind. Die Vorrichtung weist einen zusammengesetzten Körper auf, der wie man beobachten kann einen oberen Abschnitt 10, der mit Greifeinrichtungen 12 gleich denen eines Brennelementbündels versehen ist, und einen unteren Abschnitt 14 hat. Dieser untere Abschnitt endet in einem Fuß 16, der mit vorspringenden Teilen 18 versehen ist, die dazu dienen, in die Wasseröffnungen der unteren Platte des Kerns 20 einzugreifen.

Er weist eine Hülle auf, die dazu dient, Mechanismen, die später beschrieben werden, und eine starre Platte zur Befestigung am oberen Abschnitt aufzunehmen.

Der obere Abschnitt 10 hat einen quadratischen Querschnitt, der aber auf seinem geläufigen (courante) Abschnitt eine Spannfläche 22 aufweist, deren Querschnitt ungefähr das Viertel des Querschnitts des Vierecks ist. Diese Spannfläche endet unten in einer schrägen Abstufung 24 zum Übergang bzw. zur Verbindung mit der Spannfläche 26 mit einem kleineren Querschnitt als der untere Abschnitt 14. Diese Spannfläche, die einen 90º einschließenden Flächenwinkel bildet, weist eine Endabstufung auf, die von Abschrägungen 28 gebildet wird.

Die bis hier beschriebene Anordnung ist ähnlich zu der Vorrichtung gemäß der Druckschrift FR-A-2 614 128, auf die man sich beziehen kann.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist zwei Flügel 30, die von dem unteren Abschnitt des Körpers getragen werden und in eine Position ausfahrbar sind, in der die Flügel in einer horizontalen Ebene einen Winkel von 90º einschließen, wobei jede eine Führungsabschrägung aufweist und bildet, die nach unten oberhalb der Stelle endet, die zur Aufnahme des Brennelementbündels dient. Die Flügel sind in eine zurückgezogene Position beweglich, in der sie in den Horizontalabmessungen des Körpers verborgen sind. Die Abschrägungen der Flügel im ausgefahrenen Zustand sind vorteilhafterweise in Verlängerung der Abschrägungen angeordnet, in denen die Spannfläche des Körpers endet, wenn die Flügel ausgefahren sind.

Die Beschaffenheit und die Montage der Flügel ergeben sich insbesondere aus den Figuren 3, 4, 6 und 7. Jeder Flügel 30 kann aus verschiedenen Teilen, die beispielsweise durch mechanische Schweißung zusammengesetzt sind, gebildet sein. In der dargestellten Ausführungsform kann beobachtet werden, daß er eine Führungsfläche 32, einen Verbindungsarm 34 und eine Nabe 36 aufweist, die dazu dient, sich um eine fest mit dem Fuß 16 verbundene Achse 38 zu drehen. Wie es die Figur 7 zeigt, ist die Achse 38 geneigt. Sie entfernt sich von der Seite des Körpers, in der ein Fenster 40 zum Durchgang des Flügels ausgespart ist, in dem Maße wie sie sich der Spannfläche 26 und den Abschrägungen 28 nähert. Sie ist zum Unteren des Inneren nach dem Außenraum des Körpers geneigt. So neigt das Gewicht jedes Flügels dazu, ihn von der zurückgezogenen Position, in der er in der Figur 7 gezeigt ist, zu der ausgefahrenen Stellung zu schwenken.

Es können Anschläge vorgesehen sein, um die ausgefahrenen und zurückgezogenen Positionen einzustellen. In dem in den Figuren gezeigten Fall ist die zurückgezogene Position mit Hilfe eines einstellbaren Anschlages justierbar, der beispielsweise durch eine Schraube 41 gebildet wird, die mit einer Stoppmutter 42 versehen ist, die vorgesehen ist, um sich an ein Bauteil der inneren Mechanismen abzustützen Ein am Fuß befestigter Anschlag 46 bestimmt die ausgefahrene Position des Flügels 30. Schließlich kann ein zusätzlicher einstellbarer Anschlag 47 am Flügel vorgesehen werden, um die Kräfte, die vom Brennelementbündel im Verlauf der Führung durch den Flügel ausgeübt werden, direkt auf den Körper zu übertragen. Dieser Anschlag stützt sich am Fuß 16 neben einer Abschrägung 28 ab.

Der Mechanismus, der zum erzwungenen Schwenken der Flügel in ihre verborgene Position (Figuren 4 und 5) vorgesehen ist, weist eine obere Führungsachse 50, die in einem Ansatzstück endet, das für den Einsatz in eine entsprechend geformte Zelle (nicht dargestellt) des oberen Abschnittes 10 vorgesehen ist, und eine untere Führungsachse 52 auf, die koaxial zur Achse 50 und am Fuß 16 befestigt ist. Auf den Achsen 50 und 52 kann vertikal ein Gerät 54 mit einem Rohr 55 gleiten, an dem sich eine um die obere Führungsachse montierte Feder 58 abstützt, die beim Zusammenbau des unteren und oberen Abschnittes des Körpers zusammengedrückt wird. Das Rohr 55 ist an einem Gegengewicht 56, einem Winkel 62 und einer Schwenkplatte 60 befestigt. Die Platte 60 ist derart angeordnet, daß sie nach unten Rollen 64 zurückdrückt, die jede durch einen Bügel getragen werden, der jeweils mit einer Nabe 36 fest verbunden ist, wenn sie durch Einwirkung der Feder 58 und des Gegengewichtes 56 in eine untere Position geführt wird. Die Einwirkung des beweglichen Geräts führt so, wenn sie nicht entgegenwirkt, die Flügel in die in der Figur 7 gezeigte Position, in der sie im Körper verborgen sind.

Das Ausfahren der Flügel wird in der in den Figuren dargestellten Ausführungsform durch das Absetzen der Vorrichtung auf einer unteren Platte des Kerns verursacht, die mit Zentrierungszapfen 66 (Figur 1) versehen ist. Bei Stellen, die ein Brennelementbündel aufnehmen, greifen diese Zapfen in Sacklöcher, die im Fuß des Brennelementbündels ausgespart sind. Wenn die Vorrichtung an einer Brennelementbündelstelle abgesetzt wird, wird sie durch den Eingriff der Teile 18 in die Wasseröffnungen der Platte geführt und die Zapfen 66 greifen in Öffnungen 68, die durch den Fuß verlaufen. Wenigstens einer der Zapfen 66 drückt auf eine vertikale Stange 70, die am Winkel 62 befestigt ist. Der Druck der Zapfen 66 auf die Stangen 70 drückt letztere und das gesamte bewegliche Gerät nach oben in Bezug auf den Körper zurück. Die Flügel 30 fahren dann unter der Einwirkung ihres eigenen Gewichts aus, wobei jede Rolle der Platte in ihrer Bewegung folgt.

Dagegen verursacht das Absetzen der Vorrichtung auf eine Lagerfläche, die nicht mit Zapfen versehen ist, nicht das Ausfahren der Flügel. Um ein ungelegenes Ausfahren der Flügel zu vermeiden, kann die Vorrichtung einen Dorn 72 zur Verriegelung des Gegengewichts 56 in der unteren Stellung aufweisen, wobei die Flügel festgelegt werden.

Die soeben beschriebene Ausführungsform weist zahlreiche Vorteile auf. Das Ausfahren der Flügel geschieht nur beim Abstellen auf eine Platte, die Zentrierungszapfen aufweist. Ein Flügel kann allein auskiappen, wenn der andere durch eine Wand zurückgehalten wird, wäs es insbesondere ermöglicht, die Vorrichtung zur Unterstützung der Anordnung eines am Rand des Kerns angeordneten Brennelementbündels zu verwenden. Gleichwohl sind zahlreiche Varianten von Ausführungsformen möglich. Beispielsweise kann das Ausfahren der Flügel vielmehr gesteuert als von der Schwerkraft verursacht werden. Es können voneinander unabhängige Zurückklappmechanismen vorgesehen werden. Das Zurückklappen in die verborgene Position kann einzig durch Schwerkraft oder durch die Einwirkung einer Feder verursacht werden.


Anspruch[de]

1. Vorrichtung zur Führung eines Brennelementbündels bei seinem Einbau an eine vorbestimmte Stelle einer unteren Platte eines Kerns eines Kernreaktors mit:

- einem Körper mit Abmessungen, die denen eines Brennelementbündels entsprechen, der dazu bestimmt ist, auf der unteren Platte des Kerns (20) zu ruhen und der mit Greifeinrichtungen versehen ist, die dazu bestimmt sind, von einer Bündelhandhabungsmaschine ergriffen zu werden, und der nach unten von Einrichtungen (18) zur Positionierung auf der unteren Platte des Kerns an einem Brennelementbündelplatz verlängert wird, der dem benachbart ist, der dazu dient, das zu führende Brennelementbündel aufzunehmen, und

- zwei vom unteren Abschnitt des Körpers getragene Flügel (30), die in einer horizontalen Ebene einen Winkel von 90º einschließen, wobei jeder eine geneigte Führungsfläche (32) hat, die nach unten oberhalb der Stelle endet, die dazu bestimmt ist, das Brennelementbündel aufzunehmen, wenn die Vorrichtung sich an Ort und Stelle befindet,

dadurch gekennzeichnet, daß jeder dieser Flügel (30) zurückziehbar ist, ausgehend von einer ausgefahrenen Lage in eine Stellung, wo er in dem horizontalen Raum des Körpers eingezogen bzw. verborgen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Flügel (30) auf einer Achse (38) montiert ist, die es ihm ermöglicht, zwischen der ausgefahrenen und der verborgenen Stellung zu schwenken, durch ein Fenster (40) hindurch, das in einer Seitenwand des Körpers ausgespart ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (38) derart angeordnet ist, daß das Gewicht des Flügels dazu strebt, ihn in eine ausgefahrene Stellung zu bringen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (38) von jedem Flügel derart angeordnet ist, daß sie weiter von der Fläche entfernt ist, in der das Fenster nahe einer Spannfläche in Form eines Flächenwinkels, die von den beiden Flügeln eingerahmt ist, ausgeführt ist, und daß diese Achse nach unten des Inneren und nach dem Außenraum des Körpers geneigt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper Einrichtungen enthält, die verschiebbar sind zwischen:

- einer unteren Stellung, in die sie sich durch Schwerkraft und/oder eine Feder (58) zu bringen streben und in der sie jeden Flügel in verborgener Stellung halten, und

- einer oberen Stellung, in die sie durch Anschlag auf Elemente (66) der unteren Platte des Kerns gebracht werden und die es dem Flügel ermöglichen, in eine ausgefahrene Stellung zu schwenken.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen ein Gerät (54) aufweisen, das auf wenigstens einer zum Körper zugehörigen senkrechten Stange (50, 52) gleitet und dazu bestimmt ist, sich auf Walzen (64) zu stützen, die mit den Flügeln verbunden sind, wobei dieses Gerät durch senkrechte Stangen (70) verlängert wird, die dazu bestimmt sind, gegen zur unteren Platte des Kerns (20) zugehörige Zentrierzapfen (66) beim Absetzen der Vorrichtung auf der unteren Platte des Kerns anzuschlagen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie darüber hinaus verstellbare Anschläge aufweist, die die Bewegung jedes Flügels begrenzen.

8. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch einen gleitenden Dorn (72), der dazu dient, die Flügel nach Belieben in zurückgezogener Stellung zu verriegeln.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper eine Spannfläche (26) aufweist, die einen nach innen vorspringenden Flächenwinkel von 90º zwischen den Flügeln bildet, und die auf Höhe der Flügel eine Abstufung (28) aufweist, die von geneigten Flächen gebildet wird, die in Verlängerung der Flügel angeordnet sind, wenn letztere sich in ausgefahrener Stellung befinden.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper einen oberen Abschnitt (10) und einen unteren Abschnitt (14) aufweist, wobei der eine und der andere von viereckigem Querschnitt sind und miteinander befestigt sind, und daß die Spannfläche (22) des oberen Abschnittes ungefähr das Viertel des Viereckquerschnitts darstellt und unten in einer schrägen Abstufung (24) endet zum übergang bzw. zur Verbindung mit der Spannfläche (26), von kleinerem Querschnitt, des unteren Abschnittes (14).







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