DE1539651B2 - Abstandhalter fuer brennstoffstaebe einer brennstoffkassette und verfahren zur herstellung eines solchen abstandshalters - Google Patents
Abstandhalter fuer brennstoffstaebe einer brennstoffkassette und verfahren zur herstellung eines solchen abstandshaltersInfo
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Description
1 2
Die Erfindung betrifft einen Abstandshalter für die ,,. gonale Glieder und Haltefedern in einem Stück ausBrennstoff
stäbe einer Kernbrennstoffkassette, be- ' gebildet sind. Dies wird dadurch erreicht, daß die
stehend aus einem Abstandshaltergestell mit einem übereinanderliegenden polygonalen Glieder der Gitäußeren
Rahmen und zwei parallelliegenden und in ter und die sie verbindenden Haltefedern zunächst
Abstand voneinander angeordneten und am äußeren 5 aus einem flachen Blech in Form einer Leiter ausge-Rahmen
befestigten Gittern, die aus mehreren ge- stanzt werden, daß dann die Ausbuchtung durch Bieschlossenen
oder fast geschlossenen polygonalen und gen der Haltefedern in einem vorzugsweise abgerunje
einen Brennstoffstab umschließenden Gliedern zu- deten Winkel um ihren Mittelteil, danach in entgegensammengesetzt
sind, und aus vom Abstandshalter- gesetzter Richtung zu beiden Seiten der erstgenanngestell
getragenen Haltefedern, die sich zwischen den io ten Biegung gebildet werden und daß danach die
Gittern erstrecken, an diesen befestigt sind und von .. Seitenbalken der/Leiter zu beiden Seiten der die
denselben gestützt werden. Sprossen bildenden Haltefedern parallel zu diesen ge-
Bekannte Abstandshalter der angegebenen Art (bri- bogen werden, so daß die polygonalen Glieder gebil-
tische Patentschrift 968 321) oder von einem ahn- det werden. Die so hergestellten Abstandshalter-
lichen Aufbau, bei dem die Stützglieder, die die 15 elemente werden schließlich so zusammengefügt, daß
Brennstoffstäbe halten, in den Ecken der polygonalen die beiden das Abstandshaltergestell bildenden Gitter
Glieder angeordnet sind (französische Patentschrift entstehen.
1 285 669), haben, obwohl sie eine exakte Fixierung Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeich-
der einzelnen Brennstoffstäbe ergeben und bedeutende nung näher beschrieben, in dieser zeigt
Vorteile vom Montagegesichtspunkt aus bieten, meh- 20 F i g. 1 eine Aufsicht auf einen Teil eines erfin-
rere Nachteile. Sie haben infolge ihrer geschlossenen dungsgemäßen Abstandshalters,
Form meist eine unnötig große Menge von neu- Fig. 2 eine !..perspektivische Darstellung einer
tronenabsorbierendem oder teurem Material und einen etwas abweichenden Äusf ührungsf orm der Erfindung,
ebenfalls unnötig großen Strömungswiderstand für F i g. 3 einen diagonalen Schnitt durch ein Glied
das Kühlmittel, weil das Verhältnis von freier und 25 des Abstandshalters und
blockierter Querschnittsfläche ungünstig ist. Ihr F i g. 4 ein ausgestanztes Blechstück zur Herstelgrößter
Nachteil ist aber, daß die an den Seitenwän- lung eines Gliedes nach Fig. 3.
den oder an den Ecken befestigten Federn keine aus- In den Figuren bezeichnet 1 den äußeren Rahmen reichende Federwirkung haben, denn sie bieten nur eines Abstandshalters und 2 polygonale Glieder, die eine radiale (seitliche) Federung. Da aber ein Brenn- 30 zusammen ein Gitter, bilden und die Brennstoffstoffstab auch axial (in der Längsrichtung) und tan- stäbe 3 voneinander trennen. Die polygonalen Gliegential (wobei der Mittelpunkt des Stabes einen Kreis der haben im wesentlichen eine quadratische Grundbeschreibt) auf Grund der Zwangsumwälzung des .' form und sind fest miteinander verbunden, vorzugs-Kühlmittejs vibrieren kann, führt dies bei fehlender ,. weise miteinander verschweißt. Sie sind an den Ecken Federung zu einem starken Abrieb, der die Brenn- 35 abgewinkelt. Die schrägen Teile 4 bilden einen Bestoffhülse beschädigt und den Brennstoffstab zerstört. festigungs- oder Ansatzpunkt für Haltefedern 5. Die
den oder an den Ecken befestigten Federn keine aus- In den Figuren bezeichnet 1 den äußeren Rahmen reichende Federwirkung haben, denn sie bieten nur eines Abstandshalters und 2 polygonale Glieder, die eine radiale (seitliche) Federung. Da aber ein Brenn- 30 zusammen ein Gitter, bilden und die Brennstoffstoffstab auch axial (in der Längsrichtung) und tan- stäbe 3 voneinander trennen. Die polygonalen Gliegential (wobei der Mittelpunkt des Stabes einen Kreis der haben im wesentlichen eine quadratische Grundbeschreibt) auf Grund der Zwangsumwälzung des .' form und sind fest miteinander verbunden, vorzugs-Kühlmittejs vibrieren kann, führt dies bei fehlender ,. weise miteinander verschweißt. Sie sind an den Ecken Federung zu einem starken Abrieb, der die Brenn- 35 abgewinkelt. Die schrägen Teile 4 bilden einen Bestoffhülse beschädigt und den Brennstoffstab zerstört. festigungs- oder Ansatzpunkt für Haltefedern 5. Die
Die Erfindung ist eine Weiterentwicklung der be- Glieder 2 bilden wie angegeben ein Gitter, ein Abkannten
Abstandshalter. Zweck der Erfindung ist, Standshalter nach der Erfindung umfaßt zwei solche
einen Abstandshalter zu schaffen, der die zuvor ge- Gitter, die in der Axialrichtung der Brennstoff stäbe
nannten Nachteile vermeidet und außerdem einfach 40 in Abstand voneinander angeordnet und beide am
und billig herzustellen ist. Zu diesem Zweck ist ein gemeinsamen äußeren Rahmen 1 befestigt sind. Jede
Abstandshalter der einleitend genannten Art erfiii- Brennstoffstabzelle umfaßt somit zwei polygonale
dungsgemäß so ausgebildet, daß jede Haltefeder Glieder und vier diese verbindende Haltefedern 5.
schmal und langgestreckt und an beiden Gittern an Die Haltefedern bestehen in der gezeigten Ausfühsenkrecht
übereinanderliegenden Ecken der poly- 45 rungsform aus Blattfedern, die über die Kanten 4
gonalen Glieder befestigt ist. Durch eine solche Aus- der Glieder 2 gebogen und eventuell durch Schweiführung
wird der Abstandshalter sehr leicht, bleibt ßen oder Löten gesichert sind.
aber trotzdem stabil und zuverlässig und ergibt eine Um das Gewicht des Abstandshalters zu verminbesonders
zufriedenstellende Federwirkung. Die : dem, werden die .Seiten der im wesentlichen/ quadra-HaItefedern
werden vorteilhaft so ausgebildet, daß sie 50 tischen polygonalen Glieder so geschliffen, daß die
im wesentlichen frei von den die Gitter in einer zu Wanddicke in den Seiten geringer wird als in den
diesen senkrechten Richtung belastenden Spannungen Kanten 4. Die Ecken verlangen eine größere Wandsind.
Die beiden Gitter bekommen dann eine gewisse dicke, weil sie die Hältefedern 5 tragen.
Stütze durch die Haltefedern und bilden gleichzeitig "In Fig. 2 ist eine Ausführungsform gezeigt, bei
Befestigungspunkte für dieselben. Für ein Abstands- 55 der die Glieder 2 aus einander kreuzenden Blechhaltergestell
der obengenannten Art werden die streifen bestehen, die von einem in F i g. 2 nicht ge-Haltefedern
vorteilhaft aus bandförmigen Feder- zeigten äußeren Rahmen 1" getragen werden. Die
elementen ausgeführt, die in ihrer Mitte mit im we- Blechstreifen haben Ausnehmungen, so daß sie sich
sentlichen parallel zu den Gittern herausragenden, in den Schnittpunkten in derselben Ebene kreuzen
den Brennstoffstäben zugekehrte Ausbuchtungen oder 60 können. In der Ausführungsform nach F i g. 2 be-Anlagekörpern
versehen sind. Die Gitter selbst kön- stehen die Haltefedern 5 aus bandförmigen Federnen
aus mehreren polygonalen Gliedern zusammen- elementen, die diagonal über die Schnittpunkte der
gesetzt sein, die miteinander beispielsweise durch Blechstreifen gelegt sind. Die Enden der Federbän-Schweißen
oder Löten verbunden werden, doch kön- der 5 können bei der Montage mit Vorteil unternen
die Gitter auch aus sich einander kreuzenden 65 einander verbunden werden. Ungefähr in der Mitte
Leisten hergestellt werden. zwischen dem oberen und dem unteren Gitter haben
Nach einem weiteren Vorschlag werden Abstands- die Haltefedern Ausbuchtungen 6, die Anlagestellen
halter nach der Erfindung so hergestellt, daß poly- für die Brennstoffstäbe bilden. Die Ausbuchtungen 6
können auch durch feste Anlagekörper ersetzt werden. Die Federn 5 werden zweckmäßig so bemessen,
daß normalerweise keine nennenswerte senkrecht gegen die Gitterebene wirkende Kraft auftritt. In der
Figur ist nur ein diagonal gestelltes Federband gezeigt, in einem vollständigen Abstandshalter ist ein
zweites Federband senkrecht zu dem gezeigten angeordnet.
F i g. 3 zeigt ein Element des Abstandshalters in diagonalem Schnitt, d. h., der Schnitt ist axial und
diagonal durch das im wesentlichen quadratische Abstandshalterelement gelegt. Im Gegensatz zu der
Ausführungsform nach F i g. 1 sind die Haltefedern in der Ausführungsform nach F i g. 3 in einem Stück
mit den zugehörigen polygonalen Gliedern ausgeführt. Die Herstellung eines solchen Abstandshalterelements
wird so durchgeführt, daß man von einem flachen Blech ausgeht und eine Leiter der in F i g. 4
gezeigten Form ausstanzt. Danach wird die Leiter längs der Mittellinie 7 in F i g. 4 gefaltet und jede
Hälfte in entgegengesetzter Richtung längs der gestrichelten Linien 8 in F i g. 4 abgekröpft. Danach
wird die Leiter zu einem im wesentlichen quadratischen Abstandshalterelement mit abgeschrägten
Ecken gebogen, was durch Biegen längs der gestrichelten Linien 9 erreicht wird. Nachdem diese letzten
Biegungen ausgeführt sind, werden — wenn erwünscht — die aneinanderstoßenden Enden 10 und
11 durch Schweißen verbunden, wobei die in F i g. 3 gezeigte Schweißnaht 12 erhalten wird. Die derart
hergestellten Abstandshalterelemente werden in derselben Weise wie in der Ausführungsform nach
F i g. 1 zu einem Abstandshalter zusammengesetzt.
Claims (11)
1. Abstandshalter für die Brennstoff stäbe in einer Kernbrennstoffkassette, bestehend aus
einem Abstandshaltergestell mit einem äußeren Rahmen und zwei parallelen, in Achsrichtung der
Brennstoffstäbe in Abstand voneinander angeordneten und am Rahmen befestigten Gittern mit
mehreren geschlossenen oder fast geschlossenen polygonalen Gliedern, die je nur einen Brennstoffstab
in der Brennstoffkassette umschließen, und aus vom Abstandshaltergestell getragenen
Haltefedern, die sich zwischen diesen Gittern erstrecken, an diesen befestigt sind und von denselben
gestützt werden, dadurch gekennzeichnet, daß jede Haltefeder (5) schmal und langgestreckt und an beiden Gittern an senkrecht
übereinanderliegenden Ecken der polygonalen Glieder (2) befestigt ist. __
2. Abstandshalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltefedern (5) so ausgebildet
sind, daß sie im wesentlichen frei von die Gitter in einer zu diesen senkrechten Richtung
belastenden Spannungen sind.
3. Abstandshalter nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltefedern
(5) aus bandförmigen Federelementen bestehen, die an ihrem Mittelteil mit im wesentlichen
parallel zu den Gittern herausragenden, den Brennstoffstabpositionen der Gitter zugekehrten
Ausbuchtungen (6) versehen sind.
4. Abstandshalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die Gitter
bildenden polygonalen Glieder (2) fest miteinander verbunden sind.
5. Abstandshalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei in Achsrichtung senkrecht
übereinanderliegende, eine Brennstoffstabposition bildende polygonale Glieder (2), und die
Haltefedern (5), die derselben Brennstoffstabposition zugehören, in einem Stück ausgebildet
sind.
6. Abstandshalter nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die polygonalen
Glieder (2) eine quadratische Grundform mit abgeschrägten Ecken haben, die den Befestigungs-
bzw. Ansatzpunkt für die Haltefedern (5) bilden.
7. Abstandshalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Glieder (2) an den Ecken
eine größere Dicke haben als an den Seiten.
8. Abstandshalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitter
aus einander kreuzenden leistenförmigen, gruppenweise parallelen Elementen bestehen.
9. Abstandshalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltefedern (5) aus
bandförmigen Elementen bestehen, die als geschlossene Profile ausgebildet sind und diagonal
über die Schnittpunkte der die Gitter bildenden leistenförmigen Elemente verlaufen.
10. Verfahren zur Herstellung eines Abstandshalters nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die übereinanderliegenden polygonalen Glieder (2) der Gitter und die sie verbindenden
Haltefedern (5) zunächst aus einem flachen Blech in Form einer Leiter ausgestanzt werden, daß
dann die Ausbuchtung (6) durch Biegen der Haltefedern (5) in einem vorzugsweise abgerundeten
Winkel um ihren Mittelteil (7), danach in entgegengesetzter Richtung zu beiden Seiten (8)
der erstgenannten Biegung gebildet werden und daß danach die Seitenbalken der Leiter zu beiden
Seiten (9) der die Sprossen bildenden Haltefedern (5) parallel zu diesen gebogen werden, so daß
die polygonalen Glieder (2) gebildet werden.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Bilden der polygonalen
ringförmigen Glieder (2) die Endpartien (10, 11) des fertiggebogenen Blechteils miteinander
verbunden werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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Also Published As
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E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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