DE2251023B2 - Verfahren zum Einsetzen von Brennstäben in einzelne Zellen eines Brennelementrostes - Google Patents

Description

a) ein Dorn wird koaxial zur Zellenachse in die Zelle eingeführt,

b) der Dom wird um seine Längsachse so lange gedreht, bis eine Fläche des Domes an mindestens einem federnden Anschlag ansetzt und diesen in Richtung von der Zellenachse wegbiegt,

c) ein Riegel wird in an sich bekannter Weise senkrecht zur Zellenachse in die Zelle eingeführt,

d) der Riegel wird um seine Längsachse gedreht, so daß er mit einer seiner Flächen die durch den Dorn herbeigeführte Ausbiegung des Anschlages abstützt,

e) der Dom wird aus der Zelle herausgezogen,

f) ein Brennstab wird in die Zelle eingeführt,

g) der Riegel wird in an sich bekannte Weise aus der Zelle entfernt, um den Anschlag zu entlasten und die Anschläge in die Lage zu versetzen, den in der Zelle angeo; 'neten Brennstab zu haltern.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Einsetzen von Brennstäben in einzelne Stellen eines Brennelementes nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Dorn (43), der koaxial zur Zellenachse in die Zelle einführbar ist lind durch Drehen um seine Längsachse mit mindestens einer seiner Flächen an mindestens einem federnden Anschlag der Rostkonstruktion ansetzt und diesen in Richtung von der Zellenachse wegbiegt und dem an sich bekannte Riegel (37, 41), die senkrecht zur Zellenachse in die Rostkonstruktion einführbar sind und durch Drehung um ihre Längsachsen die von dem Dorn (43) bewirkte Ausbiegung der federnden Anschläge (32. 33) abstützen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dorne (43) in die Zelle in einer Richtung einführbar sind, die senkrecht zur Richtung liegt, in der die Riegel einführbar sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (67, 70) vorgesehen ist, die eine Drehbewegung des Domes um seine Achse, die parallel zu der Dorneneinführun^si ichtung liegt, ermöglicht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Drehung des Domes eine Kurbel (70), die mit dem Dorn (43) verbunden ist, und eine Einrichtung (71) zur Betätigung der Kurbel, um die Drehbewegung dem Dorn zu erteilen, umfaßt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß diese weiterhin ein hydraulisches System (80) umfaßt, um viie Betätigungsvorrichtung anzutreiben.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Riegel (37, 4t) aus einem schlanken Stab bestehen, in dem /ahlroiche Aussparungen (40, 42) ausgebildet sind, wobei die Tiefe einer jeden Aussparung freie Räume für die Einführung eines Brennstabs bildet.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einsetzen von Brennstäben in einzelne Zellen eines B renn-

ίο elementrostes, der federnde Anschläge für die Brennelemente aufweist, welche nach innen in Richtung auf die Mitte der Zelle vorspringen.

Die Konzentration von Spaltmaterial für das Betreiben eines Kernreaktors erreicht man durch die Einführung einer Reihe von Brennstäben in den Reaktor. Diese Stäbe enthalten gewöhnlich eine Uranverbindung in Tablettenform.

Die Vermeidung einer Beschädigung dieser Brennstäbe wirft jedoch eine Anzahl schwieriger technischer Probleme auf. So erzeugen z. B. die Kernreaktionen, die innerhalb eines Reaktors stattfinden, möglicherweise gefährliche Mengen radioaktiver Stoffe. Einige Spaltmaterialien sind überdies sehr giftig. Wenn also einer oder mehrere dieser Stäbe zu

Bruch gehen und die darin enthaltenen Stoffe entweichen, werden fast sicher eine ernsthafte Gefahr für die Gesundheit sowie eine zeitraubende und kostspielige Dekontominierung und Reparatur die Folge sein. Die Reaktoratmosphäre erschwert die Konstruktion eines einwandfreien Brennstabs, weil z. B. hohe Temperaluren, große Kühlmittelmengen und hohe Drücke vorhanden sind sowie ein intensiver Strahlungshintergrund. Dementsprechend wird bei der Konstruktion, der Fertigung und dem Zusammenbau dieser Brennstäbe große Sorgfalt an den Tag gelegt.

Brennstäbe werden im allgemeinen in Bündeln

oder Brennelementen zusammengebaut, um als ein Teil eines Atomreaktorcores eingebaut zu werden.

Einige Brennelementkonstrukttonen sehen füi die

♦° einzelnen Stäbe eine regelmäßig räumliche Anordnung durch Roste vor. In typischer Weise werden diese Roste aus einer Gruppe ineinandergreifender Platten gebildet, die eine Zellenkonstruktion ergeben, wobei jede Zelle einen Teil cues Brennstabs aufnimmt. Blattfedern, die in den Pluuenflächen ausgebildet sind, werden mit Anschlägen versehen, die in die einzelnen Zellen vorspringen, um den zugehörigen Brennstab zu berühren und /u haltern.
Die gefederten Anschläge werfen eine Fertigungs-Schwierigkeit auf. Wenn die Anschläge und die zugehörigen Blattfedern eine entsprechende Haltekraft ausüben, dann müssen diese gleichen Anschläge notwendigerweise den Brennstab einem Abrieb aussetzen, wenn er in die betreffende Zelle eingeführt und durch dieselbe hindurchgeiührt wird. Brennstabschäden dieser Art neigen dazu, die Beschädigung zu beschleunigen und die nützliche Standzeit der Brennelemente zu vermindern, da 7. B. die Kratzer zu Korrosionsherden werden.

Es ist bereits ein Verfahren zum Betrieb eines Absiandhalte-Gerüstes bekannt, bei dem zur Verschiebung des Brennstabs die Durchtrittsöffnung kurzzeitig vergrößert wird. Dabei wirken alle Wände des Bre-nnsiabhalte-Gcrüstcs als elastische Hallerungsteilc für wenigstens einen Brennstab mit Ausnahme von zwei Wänden, die zwei der Außenseiten des Rahmens bilden. Bei diesen Wänden sind Zacken angebracht, die nach außen stehen. Durch Incinandcrcrci-

feu der einzelnen Zacken kann eine Auseinanderbewegung erzielt werden. Diese Einrichtung weist den Nachteil auf, daß diese Wände unterschiedlich im Aufbau und schwierig in der Herstellung sind, wobei vor allem im Zusammenbau sehr genau darauf geachtet werden muß, daß die Einzelteile in richtiger Zusammensetzung zusammengebaut werden (schweizerische Patentschrift 504 077).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vereinfachung dadurch zu erzielen, daß der Aufbau des Halte-Gerüstes im wesentlichen homogen ist und daß das Auseinanderbiegen des Halte-Gerüstes nicht durch Mittel des Halte-Gerüstes selbst erfolgt.

Diese Aufgabe wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Einsetzen von Brennstäben in einzelne Zellen durch folgende Verfahrensschritte gelöst:

a) Ein Dorn wird koaxial zur Zelienachse in die Zelle eingeführt,

b) der Dorn wird um seine Längsachse so lange gedreht, bis eine Fläche des Domes an mindestens einem federnden Anschlag ansetzt und diesen in Richtung von der Zelienachse wegbiegt,

c) ein Riegel wird in an sich bekannter Weise senkrecht zur Zellenachse in die Zelle eingeführt,

d) der Riegel wird um seine Längsachse gedreht,

so daß er mit einer seiner Flächen die durch den Dorn herbeigeführte Ausbiegung des Anschlages abstützt,

e) der Dorn wird aus der Zelle herangezogen.

f) ein Brennstab wird in die Zelle eingeführt,

g) der Riegel wird in an sich bekannter Weise aus der Zelle entfernt, um den Anschlag zu entlasten und die Anschläge in die Lage zu versetzen, den in der Zelle angeordneten Brennstab zu haltern.

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Es werden somit erfindungsgemäß Dorne in Richtung der Zellenachse in mindestens eine der Zellen eingeführt, wobei die Dornflächen im allgemeinen in «lie Begrenzungen der Zelle passen. Darüber hinaus Sind Einrichtungen zum Verladen der Riegel vorge-Sehen, um mindestens einen Teil der Rostkonstruktion zu erfassen und die federnden Anschläge von tier Mitte der Zelle wegzubiegen. Die Riegel liegen dabei senkrecht zu den Dornen.

Die Erfindung erleichtert in einem großen Ausmaß das Problem der Brennstabriefenbildung beim Einführen der Brennelemente und erhöht somit die Lebensdauer der Brennelemente selbst.

Es wird erfindungsgemäß ein profilierter Dorn in Längsrichtung in eine der Zellen eingesetzt, die durch die ineinandergreifenden Rostplatten gebildet werden. Wenn man in eine Ebene schaut, die quer zu dieser Längsrichtung liegt, dann ist der Dorn vorzugsweise quadratisch mit abgerundeten Ecken ausgebildet. Die Quermaße des Domes sind überdies etwa in der gleichen Größe oder geringfügig kleiner als die auf eine Querebene vorgenommene Projektion eines Quadrats, das durch die Grenzen der Anschläge gebildet wird, welche in die Zelle von den Rostplattcn hineinragen. Das Drehen des Domes um die Längsachse führt dazu, daß die Ecken des abgerundeten Domes sich an die nach innen vorspringenden Anschläge anlehnen und gegen dieselben drükken. Die auf diese Anschläge durch den gedrehten Dorn ausgeübte Kraft drängt die Anschläge in eine Richtung, die von der Mitte der Zelle nach außen führt.

Ein Riegel wird in die Zelle eingeführt. Eine Seite dieser Riegel weist einen Vorsprung auf, der der Tiefe der Rostabbiegung entspricht, um die abgebogene Rostfläche zu erfassen und vorübergehend die Verformung zu stützen.

Vorzugsweise wird ein zweiter Riegel in die Zelle in gleicher Weise und in einer Richtung eingesetzt, die senkrecht zu der Richtung liegt, in der der erste Riegel eingesetzt worden ist. Ein gleicher Vorsprung auf dem zweiten Dom erfaßt die angrenzende abgebogene Rostfläche, um diese Abbiegung zu fixieren. Wenn beide Riegel in die Zelle eingeführt sind, wird der Dom zurück in die Anfangslage gedreht, wobei der Querschnitt des Domes im allgemeinen mit den Rostseiten ausgerichtet ist, die die Zelle bilden. Nach der zweiten Drehung wird der Dom aus der Zelle herausgezogen. Die Riegel stützen jedoch weiter die Ausbiegung in zwei der Rostplatten, die Seiten der Zelle bilden. Diese unterstützte Ausbiegung schafft einen ausreichenden freien Raum, um ein Brennelement in Längsrichtung durch die Zelle einzuführen, ohne daß es durch die nach innen vorspringenden Anschläge einem Abrieb oder einer Riefenbildung ausgesetzt ir.t.

Nachdem der Brennstab innerhalb der Zelle angeordnet ist, werden die Riegel gedreht, um die entsprechenden Vorsprünge von den ausgebogenen Rostflächen zu trennen. Die Beanspruchungen, die auf diese Weise die Rostausbiegungen verursachten, werden abgebaut und zwingen die zugehörigen Anschläge nach innen in Richtung auf die Mitte der Zelle. Diese Anschläge liegen an benachbarten Abschnitten der Brennstabfläche an, um den Stab zwischen allen nach innen vorspringenden Anschlägen der Zelle zu erfassen.

Die gedrehten Riegel werden aus der Zelle in Querrichtung herausgezogen, um den Brennstab sicher innerhalb der Rostkonstruktion zu belassen.

Im einzelnen kann eine typische Rostkonstruktion mehr als 200 Zellen haben, die durch eine Reihe von Rostplatten gebildet werden, welche rechtwinklig ineinandergreifen. Erfindungsgemäß ist eine Federdruckvorrichtung vorgesehen, um eine entsprechende Anzahl von Federrückholern oder Dorne zu tragen. Diese Dorne werden als eine Gruppe in die entsprechenden Zellen der RostkonstruKtion eingesetzt. Da die Dome alle an der Tragplatte der Federdruckvorrichtung durch eine Reihe von Kurbeln oder Hebelstangenvorrichtungen befestigt sind, verleiht eine Betätigungsplatte, die alle Kurbeln gemeinschaftlich antreibt, diesen Dornen den notwendigen Drehgrad.

Die Betätigungsplatte wird im übrigen durch ein hydraulisches System angetrieben. In typischer Weise bildet dieses System einen Mediumdruck, der wahlweise über ein Ventil auf einen von zwei entgegengesetzt betriebenen Kolben in Abhängigkeit von der gewünschten Dornendrehrichtung ausgeübt wird. Die Kolbenbewegungen werden auf die Betätigungsplatte über eine konventionelle Anordnung aus Kolbenstange und Kurbel übertragen.

Im Betrieb wird das hydraulische System so gesteuert, daß die Dorne in eine Winkeldrehung von etwa 45° versetzt werden. Diese Bewegung ermöglicht es den abgerundeten Kanten der Dorne, die

nach innen vorspringenden und auf Blattfedern gelagerten Anschläge zu berühren und hei der weiteren Bewegung nach außen von den Mitten der jeweiligen Zellen wegzubiegen. Nachdem die Blattfedern durch die Dorne ausgebogen worden sind, werden die Riegel in die Zellenkonstruktion eingesteckt.

Vorzugsweise besteht jeder dieser Riegel aus dünnem rechteckigem Stangenmaterial. Die Vorsprünge — einer tür jede der von dem Riegel durchdrungenen Zellen — werden im Ausmaß der längsten Seite des Rechtecks gebildet. Um einen angemessenen freien Raum für die Brennstabeinführung ?u schaffen, wird jedoch etwas Metall von einer Seite des Riegels entfernt. Die Riegel werden in die Rostkonstruktion in Querrichtung durch Öffnungen eingeführt, die an den senkrechten Schnittstellen der Rostplatten ausgebildet sind. So ist z. B. ein Riegel für jede Platte vorhanden, die die Rostkonstruktion bildet, wobei jeder dieser Riegel im allgemeinen parallel zu einer entsprechenden Platte geführt vv^:-d und an derselben anliegt. In diesem Stadium des Biennelementzusammenbaus befinden sich Teile von zwei Riegeln in jedei Zelle. Die lange Seite der beiden Riegel steht in diesem Fall mit den jeweiligen abgebogenen Zellenflächen in Eingriff. Diese Riegclt?:!e kreuzen sich rechtwinklig an der gemeinsamen Schnittstelle, die durch zwei der Rostplattenflachen gebildet wird.

Nachdem alle Riegel innerhalb der Rostkonstruktion angebracht sind, wird das hydraulische System betätigt, um die Dombeiätigung^piatte in die entgegengesetzte Richtung zu treiben. Diese Betätigungsplanenbewegung bringt die Dorne in ihre ursprüngliche Lagen in berug auf die Querschnitte der jeweiligen Zellen zurück. Da die eingesetzten Riegel nunmehr die Verformung stützen, wird die Rostkonstruktion von der Dornenreihe durch Bewegung in Längsrichtung zurückgezogen.

Wenn man die Rostkonstruktion der Tätigkeit der Dome aussetzt, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, den Umfang des Rosts durch eine Produktionsvorrichtung oder Klemme festzuhalten. Diese Halterung hindert den Rost daran, sich in eine unerwünschte Richtung auf Grund der durch die Dome aufgebrachten Kräfte zu biegen.

Während die Riegel die Abbiegung stützen, werden die Brennstäbe sorgfältig in die einzelnen Zellen eingesetzt, um die konstruktiven Beziehungen zwischen den Stäben und dem Rost herzustellen. Die Anschläge, die aus dem Weg der Brennstäbe bei Einführung derselben in die jeweiligen Zellen hcrausgebogen sind, werden in wirksamer Weise davon abgehalten, die Stabflächen Riefenbildung oder Abrieb auszusetzen.

Wenn die Brennstäbe eingesetzt sind, werden die Riegel gedreht, um die Vorsprünge von den abgebogenen Anschlägen zu trennen. Diese Trennung entlastet die Anschläge und ermöglicht es ihnen, sich nach innen in Richtung auf die Mitte der jeweiligen Zellen zu legen und die benachbarten Brennstabflächen zu erfassen.

Wie zuvor beschrieben, werden die gedrehten Riegel aus der Rostkonstruktion herausgezogen, um ein voll zusammengebautes Teil eines Brennelementes zu ergeben.

Somit ist in Übereinstimmung mit der Erfindung für den Zusammenbau von Brennelementen ein verbessertes Verfahren geschaffen, das die Gefahr einer Riefenbildung oder einer sonstigen Beschädigung der Brennstäbe beim Einsetzen in die Roste vermindert. Dieses System erleichtert und vereinfacht außerdem die Brennelementzusammenbauvorgänge, wodurch die Kosten herabgesetzt und die Produktionsleistung erhöht werden.

Die verschiedenen Neuheitsmerkmal", dk die Erfindung kennzeichnen, werden insbesondere in den Ansprüchen dargelegt, die dieser Spezifikation beigcfü£t sind und Teil derselben bilden. Zwecks besseren Verständnisse? der Erfindung, ihrer betrieblichen Vorteile und der durch ihre Verwendung erreichten Zwecke wird auf die Zeichnung und Beschreibung verwiesen, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt und erläutert ist. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Teil«·« einer Rostkonstruktion,
Fig.2 einen Querschnitt durch eine Zellen- und

»ο Dornkombination,

F i g. 3 einen Querschnitt durch die in F i g. 2 dargestellte Zellen- und Dornkombination, jedoch mit einer anderen Anordnung des Domes in bezug auf die 7LeIIe.

Fig. 4 einen gebrochenen Schnitt Jner Seitenansicht einer Federdrückvorrichumg und

F i g. 5 ein Schema eine« hydraulischen Systems zum Betreiber, der in F i 5. 4 dargestellten Feder druckvorrichtung.

F i g. 1 zeigt einen Teil einer typischen Rostkon-■itruktion 10. weiche durch eine Reihe von senkrecht sich schneidenden und ineinandergreifenden P.csiplatten 11, 12, 13 und 14 gebildet wird. Die Flächen dieser verbundenen Platten bilden eine Gruppe von Zellen, von denen nur die Zelle 15 vollständig in F i g. 1 gezeigt wird.

Die Rostpiatten 11, 12. 13 und 14 werden an den jeweiligen Schnittstelle- duich nicht dargestellte Punktschweißen verbunden. Ausschnitte 76. 17. 20

*o und 21, die in den mittleren Abschnitter, der jeweiligen Platten vorgesehen sind, treffen sich an den Rostschnittstellen. Die von den Ausschnitten begrenzten Rostplattenflächen, wie z.B. in Platte 8. werden geringfügig gebogen, um die Fläche 22 und die angrenzende Fläche 23 zu bilden, die miteinander eine sattelartigc Ausbuchtung 24 bilden, die von dem Mittelpunkt der Längskante des Ausschnittes 16 zum Mittelpunkt der Längskante des Ausschnittes 17 verläuft. Die sattelartige Ausbildung 24 sowie die an-

;= grenzenden streifenartigen Flächen 22 und 23 springen von der Mitte der Zelle 15 weg — und in Richtung auf die Mitte einer benachbarten Zelle 25 vor Ein vorspringender Anschlag 26 ist quer auf de sattelartigen Ausbuchtung 24 etwa in der Mitte de Ausbuchtung zwischen den Ausschnitten 16 und 1" ausgebildet. Der dargestellte Anschlag 26 ist durcl eine nach innen ragende Längskuppc 27 gekenn zeichnet, die im allgemeinen senkrecht zur sattelarti gen Ausbuchtung 24 liegt. Diese technische Kombi nation der mit der snttelartigen Ausbildung 24 ver bundencn streifenförmigen Flächen 22 und 23 bilde eine Blattfeder, die elastisch den Anschlag 26 zu Bewegung in der Querebene trägt. Tn einer ähnliche Weise weist die Zelle 15 Blattfedern 30 und 31 au' die in den Flächen der sich wechselseitig schneider den senkrechten Roslplatten 13 und 14 ausgcbildc sind. Die Blattfedern 30 und 31 tragen entsprechend Anschläge 32 und 33, die in Richtung auf die Mitl

der Zelle 15 vorspringen, und zwar ebenfalls zur elastischen Bewegung in der Querebene. Die Kante der Rostplatte 12 ist weiterhin mit einem Anschlag 34 versehen. Außerdem ist ein Anschlag 35 in der entsprechenden Kante der einschneidenden Rostplatte 11 ausgebildet. Obwohl die Anschläge 34 und 35 nach innen zur Mitte der Zelle 15 vorspringen, sind sie nicht zur elastischen Bewegung in Querrichtung eingerichtet. Ein Anschlag 36 ist in der Platte 11 in Längsfluchtung mit den Anschlägen 35 und 26 ausgebildet, jedoch an der Plattenkante, die der den Anichlag 35 tragenden Kante gegenüberliegt.

Die Rostplatte ! 2 besitzt auch noch einen weiteren In der Querkante ausgebildeten Anschlag, der in der gleichen Ebene liegt wie der Anschlag 36. Der Antchlag 36 springt im übrigen nach innen in Richtung »uf die Mitte der Zelle 15 vor.

Um die gefederten Anschläge 32 und 33 in Queriichtung von der Mitte der Zelle 15 wegzubiegen, ivird ein Riegel 37 in die Zelle durch die Ausschnitte 20 und 21 eingeführt. Vorzugsweise wird der Dom i7 aus einem dünnen Stabmaterialstreifen gebildet, 4er im allgemeinen einen rechteckigen Querschnitt liat. Das maximale Maß des Dornquerschnitts sollte Im übrig'"! nicht größer sein als die Tiefe, mit der die Anschläge 34, 35 und 36 in die Zelle 15 vorspringen. Wie in Fig. 1 der Zeichnung dargestellt, verläuft der Riege! 37 in Querrichtung durch die Zelle 15 und legt an der Fläche der Rostplatte 14 an. die eine Seite der Zelle 15 bildet.

Eine Aussparung 40 ist auf einer Seite des Riegels J7 ausgebildet. In typischer Weise hai die Aussparung 40 die Form eines Kreissegments. Diese Form kann dadurch hergestellt werden, daß man Teile des Materials wegschleiit. aus dem der Riegel hergestellt kt. In jedem Fall sollte die Aussparung 40 genügend Hei sein, um einen angemessenen freien Raum für eiriwii nicht dargestellten Brennstab zu bieten, wenn dieser in die Zelle 15 eingeführt wird.

Der Riegel drückt die Blattfeder 31 weg von der Mitte der Zelle 15, um eine Auswärtsbiegung des anfänglich hergestellten flachen Blattfederkegels in •iner Weise zu stützen, wie sie weiter unten im einlelncn beschrieben wird. Dieser Riegel 37 verleiht außerdem der eine Seite der Zelle 15 bildenden Rostplatte 14 eine geringfügig gekrümmte Form.

Ein Riegel 41 mit einer Aussparung 42 erfaßt weiterhin einen Teil der Fläche der Blattfeder 30, um die Blattfeder 30 und den darauf gebildeten Anschlag 32 von der Mitte der Zelle 15 wegzubiegen. In jeder Beziehung ist der Riegel 41, der die Blattfeder 30 von der Mitte der Zelle 15 wegdrückt, gleich dem Riegel 37 und der Blattfeder 31, die zuvor beschrieben wurden. Auf die vorgenannte Weise driikken die Riegel gegen die jeweiligen Blattfedern 31 und 30, um eine anfängliche Biegung dieser Teile weg von der Mitte der Zelle 15 zu stützen, wie weiter unten vollständiger und im einzelnen beschrieben wird.

In Übereinstimmung mit der Erfindung wird, bevor die Riegel 37 und 41 innerhalb der Zelle 15 angeordnet werden, ein profilierter Dorn 43 als Federrückholer in die Zelle eingeführt, um die anfänglichen Biegungen der Blattfedern 30 und 31 herzustellen. Wie in Fig. 2 dargestellt, umfaßt der Dorn 43 ein Stück aus gehärtetem Bohrstangenstahl mit einem im allgemeinen quadratischen Querschnitt. Der Dorn hat vier abgeflachte Seiten, von denen die benachbarten Seiten 44 und 45 erläuternd bezeichnet sind Die Ecken des Dorns 43 sind jedoch mit einer Rundung 46 versehen, die an der Ecke liegt, welche die benachbarten flachen Seiten 44 und 45 verbindet.
Der Querabstand zwischen der flachen Seite 4f und einer parallelliegenden flachen Seite 47 ist geringfügig geringer als der in eine Querebene projizierte Abstand, der die Kuppen der Anschläge 32 und 34 trennt, weiche in die Zelle 15 hineinragen

ίο wenn die den Anschlag 32 tragende Blattfeder 3(1 nicht gebogen ist.

Im Gegensatz dazu ist der diagonale Abstand 52 zwischen der Rundung 46 und der gegenüberliegenden Rundung 50 im allgemeinen gleich dem Querabstand zwischen den gegenüberliegenden paralleler Flächen der Rostplatten 12 und 13, unter Ausschluß der Tiefe, mit der die Blattfeder 30 in die Zelle 1£ vorspringt.

Der Federrückholer oder Dorn 43 wird in dk Zelle 15 eingesetzt und innerhalb desselben zentriert Um die Blattfedern 30 und 31 aus den Seiten dei Roste 13 und 14 auszubiegen, wird der Dorn 43 entweder im Uhrzeigersinn oder im entgegengesetzter Uhrzeigersinn gedreht, wie es durch den Doppelpfeil 53 angedeutet ist.

Wenn man z. B. eine Drehung im Uhrzeigersinn ir einem Winkel von etwa 45° in der Ebene der Zeichnung durchführt, legen sich die Rundung 46 und eine Rundung 55 an die Kuppen der auf Blattfedern angeordneten Anschläge 32 und 33 an. Durch ein solches Anschmiegen werden diese Anschläge von dei Mitte der Zelle 15 weggedrückt und gebogen. Gleichzeitig bilden Aussparungen, die in die Rundung 5C und eine ergänzende Rundung 54 auf dem Dom 43 eingearbeitet sind, einen Durchtritt, der das Einsetzen und Herausziehen der Riegel erleichtert, welche die Ausbiegung der Anschläge stützen.

Die Blattfedern 30 und 31 werden durch den Dorn 43 (Fi g. 3) von der Mitte der Zelle 15 weggebogen.

um die Kuppen der Federn zu zwingen, im allgemeinen mit den jeweiligen Flächen der Rostplatten 13 und 14 zu fluchten, die zwei Seiten der Zelle 15 bilden. Der Spielraum zwischen diesen ausgebogenen Seiten und den Aussparungen, die in die angrenzenden Rxindungen auf dem Dorn 43 eingearbeitet sind, reicht aus, um die zugehörigen Riegel 41 und 3"! (Fi g. 1) in die Zelle 15 einzuführen.

Wie in Fig. 3 dargestellt, ist somit dieser Spielraum breit genug, damit die jeweiligen Riegel 37 und

41 zwischen den Spalten 57 und" 60 durchgefühn werden können, die zwischen dem Dorn 43 und den vorübergehend abgebogenen Blattfedern 30 und 31 hergestellt sind.

Wenn wir uns nochmals der F i g. 1 zuwenden, se drücken die Riegel 37 und 41 gegen die jeweils angrenzenden Blattfedern und halten die Ausbieguns dieser Blattfedern aufrecht. Dann wird der Dom 43 in entgegengesetzter Richtung zu derjenigen gedreht, in die er anfangs verlagert wurde, um die Ausbiegung

So herzustellen. Nach der Drehung nimmt der Dom 43 die in Fig. 2 dargestellte Lage ein und trennt die Rundungen 46, 50. 54 und 55 von den Flächen, die die Zelle 15 umfassen. Der Dom 43 wird aus der Zelle 15 herausgezogen, indem er längs in eine Rich-

Gs hing bewegt wird, die senkrecht zu der Ebene dei F i g. 2 liegt. Der in Fi g. 1 dargestellte Dom 43 wird aus der Zelle 15 herausgenommen und die Riegel 37 sowie 41 stützen die vorübergehenden Auswärtsbie-

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gungen der Zellenflächen bzw., genauer gesagt, die Hebelstangenvorrichtung 67 wird drehbar in einer Biegung der Blattfedern 30 und 31 in den Rostplat- Tragplatte 75 aufgenommen. Ein bei dem Dorn 65 ten 13 und 14, welche Teil der Begrenzungen der liegender Schaft an der Hebelstangenvorrichtung Zelle 15 bilden. Diese offensichtlich kleine Ausbie- wird außerdem drehbar in einer anderen Tragplatte gung erlaubt es dennoch, einen nicht dargestellten 5 76 gelagert. Das in der Platte 75 drehbar aufgcnom-Brennstab in die Zelle 15 einzuführen, ohne an den mene Ende der Hebelstangenvorrichtung 67 ist cben-Anschlägen entlang zu schaben, die zur Mitte der falls mit einem Haltering 77 versehen. Zelle vorspringen. Die anfängliche Ausbiegung durch Um den Dorn 43 in einem Winkel von z.B. 45 den Dorn 43 entlastet im übrigen die schlanken Rie- zu drehen, wie in F i g. 2 und 3 dargestellt, wird die gel 37 und 41 von der Aufgabe, die Blattfedcrvcrfor- io Betätigungsplatte 71 bogenförmig in der Querebene mung zu erzeugen. Dieses bevorzugte Verfahren ver- verlagert. Diese Bewegung führt die einzelnen Kurmindert die Anzahl der zerbrochenen und verböge- bein der jeweiligen Hebelstangcnvorrichlungen durch nen Riegel, die zuvor gelegentlich die Versuche be- Kreisbögen, die einen Winkel von etwa 45^? ausmaeinträchtigt haben, welche unternommen worden chen. Die Schäfte dieser Hebelstangenvorrichtungen sind, um die anfängliche Ausbiegung dadurch herzu- 15 sowie die daran angeschlossenen Dorne drehen sich stellen, daß man die Riegel gedreht und dadurch die somit um den gleichen Winkel.

Riegelvorsprünge gegen die jeweiligen Blattfedern F i g. 5 zeigt ein hydraulisches System 80. das die gedruckt hat. Kräfte liefert, welche erforderlich sind, um die Beta-Wenn der Brennstab richtig innerhalb der Rost- tigungsplatte 71 in zwei entgegengesetzten Richtunkonstruktion 10 angeordnet ist, werden die Riegel 37 20 gen um das entsprechende Maß zu verlagern. Die und 41 in der durch Pfeile 61 und 62 in Fig. 1 dar- Betätigungsplatte 71 ist z.B. über ein Gr'iinge und gestellten Richtung gedreht, um das breite Maß des eine Kolbenstange 81 mit einem nicht da: stellten Riegelquerschnitts von den Blattfederflächen der Kolben in einem hydraulischen Zylinder 82 \erbun-Rostplatlen 14 bzw. 13 zu trennen. Die den Blattfe- den, um die Platte in eine dieser beiden vviher festdern 31 und 30 innewohnende Elastizität führt dann 25 gelegten Lagen zu bringen. Der Mcdiumcruck. der dazu, daß sich diese Federn nach Innen in Richtung den Kolben im Zylinder 82 treibt, wird durch eine auf die Mitte der Zelle 15 verlagern, in diesem Zu- Leitung 83 zur Verfügung gestellt, die an einem Ausstand werden die gefederten Anschläge 32 und 33 gang in einem Vierwege-Steuerventil 84 angeschlosgegen benachbarte Abschnitte der Brennstabfläche sen ist. Die Bewegung, die der Dornenreihe durch gedruckt, so daß auf diese Weise der Brennstab mit 30 diese Verlagerung der Platte 71 verliehen wird, erallen in die Zelle 15 vorspringenden Anschlägen fest- zeugt eine Dornverlagerung, die einer Drehung aus gehallt- αi.u. Obwohl für die Zwecke der verein- einer durch allgemeine Ausrichtung mit den Seilen fad"-..η Beschreibung die Erfindung bisher im Zu- der Zelle 15 (F i g. 2) gekennzeichneten Lage in eine .aiiimenhang mit einer Zelle und einem Brennstab Kontaktlage zwischen den Rundungen an den Dordargestellt worden ist. kann jedoch die übliche Rost- 35 nen und den entsprechenden gefederten Anschlägen konstruktion im Betrieb eine Gruppe von mehreren (F i g. 3) entspricht.

Hunden Brennstäben aufnehmen. Somit werden in Der Rückhub, der die Dornenreihe zurück in die

Übereinstimmung mit einem weiteren Merkmal der anfängliche zu den Seiten der einzelnen Zellen ausge-

Erfindung die Dorne in einer gemeinschaftlich be- richteten Lage bringt, erfolgt über eine Kolbenstange

triebenen Reihe angeordnet, um die Rostbeschickung 40 und ein Gestänge 85. die mit einem nicht dargestell-

mit einer geringsten Anzahl von Arbeitsvorgängen zu ten Kolben innerhalb eines hydraulischen Zylinders

ermöglichen. 86 verbunden sind. Der Mediumdruck für den Zylin-

Wie z.B. in Fig.4 dargestellt, hängt eine Reihe der 86 wird über eine Leitung 87 von einem anderen

von 208 Dornen 63 an einer Federdrückvorrichtung der Ausgänge an dem Steuerventil 84 ausgeübt. Das

64. 45 hydraulische Medium wird zu dem Ventil 84 über

Ein einzelner Dorn in der Reihe 63, für die der eine Leitung 90 geführt, die den Druckaustritt einer

Dorn 65 typisch ist, ist mit der Vorrichtung 64 über Hydraulikpumpe 91 mit einem Eingang an dem Steu-

einzelnen Rollsiifte 66 verbunden, die quer zur Dorn- erventil 84 verbindet. Die Mediumrückführung für

Längsachse liegen. Der Rollstift 66 verbindet den das hydraulische System von dem Ventil 84 zu einem

Dorn 65 mit einer einzelnen Hebelsiangenvorrich- 50 Eintritt an der Pumpe 91 erfolgt durch eine Leitung

tung 67. Das von der Federdrückvorrichtung abgele- 92. Ein Drosselventil oder eine Mengenregelvorrich-

gene Ende der Hebelstangenvorrichtung 67 ist tele- tung 93 und ein Schieber 94 sind auch in der Leitung

skopartig innerhalb einer nicht dargestellten, jedoch 92 vorgesehen, um das hydraulische Medium in derr

innerhalb des Domes 65 ausgebildeten mittleren System zu regeln.

Bohrung eingelagert. Der mittlere Teil der Hebel- 55 F i g. 2 zeigt im Betriebseinsatz den Dorn 43, de

Stangenvorrichtung 67 ist durch eine Kurbel 70 ge- einer aus der Reihe von Dornen 63 (Fig.4) ist. di<

kennzeichnet. Eine Betätigungsplatte 72 schwenkt in die Zellen der Rostkonstruküon eingeführt wer

die Kurbel 70, um eine Hin- und Herbewegung der den. Um zu verhindern, daß die Bewegung de

Platte in eine Umdrehung des Domes 65 in Quer- Dome die Rostkonstruktion 10 verzieht oder verkan

ebene umzuwandeln. Alle anderen Dome in der 60 tet, erfaßt eine nicht dargestellte Klemme starr dei

Reihe 63 werden in gleicher Weise gemeinschaftlich Rostumfang und arretiert den Rost. Der geklemmt

betrieben, um auf die Bewegung der Platte 71 anzu- Rost wird über die Reihe von Domen 63 (F i g. 4

sprechen. gestülpt, wobei jede Zelle in der Rostkonstruktio

Erläuternd für alle Kurbeln sei darauf hingewie- einen Dorn erhält. Wie bereits zuvor erwähnt, liege

sen, daß die Kurbel 70 Halteringe 72 und 73 auf ge- 65 die flachen Flächen des Domes in allgemeiner pa:

genüberliegenden Seiten einer öffnung 74 hat, die in alleler Ausrichtung zu den die Zellenbegrenzunge

der Platte 71 ausgebildet ist. Das dem mit dem Dorn bildenden Seiten des Rosts. 65 verbundenen Ende gegenüberliegende Ende der Das Steuerventil 84 (F i g. 5) wird von Hand bet

tigt, um den hydraulischen Druck von der Pumpe 91 über die Leitungen 90 und 83 zu dem hydraulischen Zylinder 82 gelangen zu lassen. Die Kolbenstange und das Gestänge 81 sprechen auf diese Drnckbeaufschlagung an, indem sie die Betätigungsplatte 71 und somit die Kurbeln verlagern, die gemeinsam an die Platte angeschlossen sind und sich in einem Kreisbogen um ein vorher festgelegtes Ausmaß bewegen. Wie in Fig. 2, 3 und4 dargestellt, wird diese Bewegung in eine in Querebene erfolgende Drehung der Dorne umgewandelt, die mit den jeweiligen Hebelltangenvorrichtungen in der Federdrückvorrichtung ♦4 verbunden sind. Diese Drehung der Dorne in «inem gleichmäßigen Winkel von etwa 45° erzeugt •ine anfängliche Auswärtsbiegung der Blattfedern, die zuvor in die einzelnen Zellen hineinragten, wenn die Rundungen an den Dornen sich anlegen und gegen die anliegenden Anschläge auf diesen Federn drücken.

Wenden wir uns nunmehr der F i g. 1 zu, so werden die Riegel 37 und 41 durch die Ausschnitte 20. Il sowie 17, 20 eingeführt, die an den Zellenecken Ausgebildet sind. Das breite Maß des Querschnitts der Riegel 37 und 41 liegt an den ausgebogenen Blattfedern 31 und 30 an, wobei die maximale Quergröße dieses Maßes etwa gleich der Tiefe der Blattfederausbiegung ist. Nach Einführung der Riegel 37 »nd 41 in die Zelle 15 wird das Ventil 84 (F i g. 5) nochmals betätigt. In diesem Zustand entlastet das Ventil 84 den hydraulischen Druck im Zylinder 82 «nd übt hydraulischen Druck auf den Rückzylinder •6 aus, um die Kolbenstange und das Gestänge 85 zu iwingen. die Betätigungsplatte 71 durch den gleichen Kreisbogen zu bewegen, jedoch in entgegengesetzter Richtung zu derjenigen, in die sie durch die Kolbenstange und das Gestänge 81 bewegt wurde. Der Rückhub dreht die gemeinschaftlich betriebenen Dorne zurück in die anfängliche Lage, in der sie in bezug die Rostseiten eingesetzt waren, welche die einzelnen Zellen in der Rostkonstruktion bilden. Wie in F i g. 1 dargestellt, wird der Dorn 43 in Längsrichtung aus der zugehörigen Zelle 15 herausgezogen, um die Art und Weise zu erläutern, in der alle Dorne in der Rostkonstruktion aus der Federdrückvorrichtung entfernt werden. Die Schlüssel 37 und 41 halten die jeweiligen Blattfedern 31 und 30 in ihrer nach außen aus- oder abgebogenen Stellung. Die Brennstäbe werden in die vorübergehend erweiterten Öffnungen eingesetzt, die die Zellen in der Rostkonstruktion 10 kennzeichnen. Die Biegung, die den Teil der Seiten der einzelnen Zellen bildenden ausgebogenen Blattfedern verliehen wird, ergibt einen ausreichenden Spielraum, um zu vermeiden, daß die eingeführten Brennstäbe einen Schab- oder Meißelkoniakt mit den Anschlägen herstellen, die in die Zellen der Rostkonstruktion hineinragen.

Nachdem die Brennstäbc je in den einzelnen Zellen aufgenommen sind, werden die Riegel 37 und 41 von Hand in der durch die Pfeile 61 und 62 in F i g. 1 gezeigten Richtung gedreht, um das lange Querschnittsmaß der von den jeweiligen ausgebogenen Blattfederflächen weg zu bewegen. Dadurch, daß man das breite Maß der Riegel von den Blattfedern wegdreht, verringert man die Beanspruchungen der Riegel 37 und 41. Da die Riegel in einen Zustand geringerer Beanspruchung gedreht werden, ist die Mög-

is lichkeit einer Verformung oder eines Bruchs der Riegel während dieses Schritts in dem Brennelementbündel sehr klein. Die gedrehten Riegel werden aus der Rostkonstruktion durch die Ausschnitte 20, 21 sowie 17, 20 herausgezogen. Wenn man die Riegel

so 37 und 41 auf diese Weise dreht, verringert man auch die Biegekräfte auf die Blattfedern 31 und 30. Die diesen Federn innewohnende Elastizität veranlaßt sie, die entsprechenden Anschläge gegen die Außenfläche des nicht dargestellten Brennstabs zu

as treiben und dadurch den Stab zwischen allen Anschlägen zu halten, die nach innen in Richtung auf die Mitte der Zelle 15 vorspringen.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung benötigt die Blattfedern 30 und 31 nicht (Fig. 1). Es können z. B. die Anschläge, die nach innen in Richtung auf die Mitten der betreffenden Zellen vorspringen, in den flachen Flächen der einzelnen Rostplatten ausgebildet werden Dorne, die in der oben beschriebenen Weise betrieben werden, drücken oder biegen die Anschläge weg von den Mitten der betreffenden Zellen. Es ist festgestellt worden, daß die Tiefen der Ausbiegungen, die durch diese Dorne geschaffen werden, ausreichend sind, damit die Riegel in die Zellen eingeführt werden können. Nachdem

4ü die Dornen aus der Rostkonstruktion herausgezogen sind, bleiben die Ausbiegungen in den Rostplatten durch die Riegel gestützt. Die Brennstäbe werden in die Zellen eingesetzt und die Riegel werden dann gedreht, um sich von den Flächen der Platten zu lösen, Wenn diese Riegel gedreht werden, neigt die den Rostplatten innewohnende Elastizität dazu, die Anschläge zurück in Richtung auf die Mitten der jeweiligen Zellen zu drücken. Die so angetriebenen Anschläge ergreifen die angrenzenden Flächen der ent

So sprechenden Brennstäbe, um die Stäbe in den vorhei festgelegten Lagen innerhalb der Rostkonstruktior zu halten.

Hierzu 2 Blatt Zeichnuneen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Einsetzen von Brennstäben in einzelne Zellen eines Brennelementrostes, der federnde Anschläge für die Brennelemente aufweist, welche nach innen in Richtung auf die Mitte der Zelle vorspringen, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte: