DE2624997B2 - Einrichtung zur Herstellung von Plutonium-Brennstäben für Atomkernreaktoren - Google Patents
Einrichtung zur Herstellung von Plutonium-Brennstäben für AtomkernreaktorenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Herstellung von Plutonium-Brennstäben mit einer Vorrichtung
zum Füllen der Hüllrohre und zum Verschließender Rohrenden innerhalb eines Handschuhkastens,
der in seiner einen Stirnseite eine zylindrische Öffnung aufweist, an der sich eine Schleuse für die
Aufnahme des Endes des Hüllrohres befindet, wobei die Schleuse aus einer Absperrvorrichtung und einer
außen am Hüllrohr anliegenden Dichtung mit dazwischenliegendem Rohrstück besteht.
Beim Abbrand von Brennstäben in Kernkraftwerken entsteht unter anderem als Spaltprodukt Plutonium,
das sich in einer Konversions- und Aufbereitungsanlage wieder zu Kernbrennstoff umwandeln
läßt. Da Plutonium eine Alphastrahlung von langer Halbwertzeit aussendet und extrem giftig ist, muß die
Verarbeitung dieses Materials innerhalb geschlossener Kästen, sogenannter Handschuhkästen, erfolgen,
deren Atmosphäre gasdicht gegenüber dem Außenraum abgeschlossen ist.
Wenn die für Kernbrennstäbe vorgesehenne Pellets gepreßt bzw. fertig gesintert sind, müssen zur Herstellung
von Brennstäben die Brennstabhüllrohre mit den Pellets gefüllt und gasdicht verschlossen werden.
Hierzu sind im wesentlichen drei Arbeitsvorgänge notwendig: Einfüllen der Pellets in ein einseitig offenes
Hüllrohr, Eindrücken des Verschließstopfens und Verschweißen der Stirnseite des Hüllrohres.
Aus der FR-OS 2281635 ist zur Durchführung
dieser Arbeitsgänge eine Einrichtung bekanntgeworden, die aus einem Handschuhkasten mit einer angeschlossenen
Schleuse für die Aufnahme des Hüllrohrendes besteht, Diese Einrichtung erlaubt kein
kontinuierliches Arbeiten im Handschuhkasten, da dieses immer wieder durch den Hüllrohrwechsel unterbrochen
werden muß.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, demge-
■> genüber eine Einrichtung anzugeben, bei der diese
Arbeitsgänge zur Herstellung von Plutonium-Brennstäben in kontinuierlicher Folge ohne Unterbrechung
vorgenommen werden können bei gleichzeitig geringstmöglicher Kontamination der Hüllrohraußen-
I" seile.
Die Lösung dieser Aufgabe bei der eingangs genannten Einrichtung besteht erfindungsgemäß darin,
daß sich an der zylindrischen Öffnung eine mit mehreren Einsteckbohrungen für die Hüllrohre versehene
r> Scheibe befindet, wobei vor jeder Einsteckbohrung
eine der Schleusenkammern angebracht ist, deren Mittelachsen am Umfang eines Kreises verteilt liegen,
dessen Mittelpunkt mit der Mittelachse der zylindrischen Öffnung zusammenfällt.
-'() Ein Ausführungsbeispiel ist in Fig. 1 in einer Seitenansicht
und in Fig. 2 in einem Schnitt senkrecht dazu dargestellt.
Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch eine zur Abdichtung der Hüllrohre verwendete Schleuse.
>■·> Fig. 1 zeigt einen Handschuhkasten!., in dem sich
mindestens ein Bearbeitungsraum 2 und ein an die rechte Stirnseite 3 angrenzender Vorraum 4 befinden.
Der Bearbeitungsraum 2 besitzt öffnungen 5, die mit Handschuhen abgeschlossen sind, so daß innerhalb
in des Handschuhkastens 1 hantiert werden kann, ohne
daß der gasdichte Abschluß gegen den Außenraum aufgehoben wird. In der Stirnseite 3 befindet sich eine
weitere Öffnung 6, die von einer Scheibe 7 verschlossen ist. Die Scheibe 7 ist über Lager 8 in der öffnung 6
π gehalten und vor dieser Öffnung drehbar gelagert. In untereinander gleichem Abstand von der Mittelachse
9 der öffnung 6 versetzt befinden sich Einstecköffnungen
mit davor angebrachten Schleusen 10, die-wieFig. 3zeigt-jeweilsauseinem Absperrhahn
11, einer Dichtung 12, einer Einführöffnung 13 für Enden der Hüllrohre sowie einem zwischen der Einführöffnung
13 und dem Absperrhahn 11 sich erstrekkenden Rohrstück 14 bestehen. In dem Rohrstück 14
ist die Dichtung 12 an einer Haltevorrichtung 15 gehalten. Der Durchmesser ist auf den Außendurchmesser
der zu füllenden Hüllrohre abgestimmt. Als Absperrhahn 11 wird vorteilhafterweise ein Kugelhahn
verwendet, dessen mit einer zylindrischen Bohrung 16 versehenes Kugelstück 17 um eine Welle 18
so drehbar gelagert ist. Zum Einspannen, Führen und
Halten der Hüllrohre dient eine Spannvorrichtung 19, die Betätigungshebel 20 besitzt. Die Betätigungshebel
20 sind über Betätigungsstangen 21 mit Rollen 22 verbunden, die paarweise nebeneinander angeordnet
sind. Die Rollen 22 können durch Betätigung der Betätigungshebel 20 über die Betätigungsstangen 21
auseinanderbewegt werden, so daß es möglich ist, das Hüllrohr seitlich einzulegen bzw. wieder herauszunehmen,
wenn es gefüllt ist. Der Vorraum 4 des
bo Handschuhkastens 1 besitzt einen Unterdruck gegenüber
dem Außenraum, der aber geringer ist als der Unterdruck im Bearbeitungsraum 2. Durch diese Anordnung
wird die Möglichkeit einer Kontamination der Rohraußenseite eingeschränkt. Der Vorraum 4 ist
b5 von dem oder den Bearbeitungsräumen 2 durch eine
mit öffnungen versehene Trennwand 23 getrennt. Um einen Positionswechsel durch Drehen der
Scheibe 7 vornehmen zu können, müssen die Hüll-
rohre vorher in den Vorraum 4 zurückgezogen werden. Dabei gelangen jedoch nur Rohrteile der Hüllrohre
nach außen, die sich vorher im Vorraum 4, nicht aber in einem der Bearbeitungsrüum j 2 befunden haben,
so daß auch beim Positionswechsel keine Kontaminierungsgefahr für den Außenraum besteht.
Nachdem neue Hüllrohre zwischen die Rollen 22 eingsteckt sind, werden die Hüllrohre durch die
Schleusen 10 und den Vorraum 4 mit einem Ende in den Bearbeitungsraum 2 geführt. Nach Beendigung
eines Bearbeitungsganges wird die Scheibe 7 gedreht, so daß gleichzeitig die erste Bearbeitungsstufe - Füllen
der Hüllrohre - beim zweiten Hüllrohr und die zweite Bearbeitungsstufe (Aufdrücken des Stopfens)
beim zuerst gefüllten Hüllrohr vorgenommen werden kann. Bei laufender Fertigung muß dann nur noch in
eiuer Position nach jedem Schwenken der Scheibe 7 ein fertiges Hüllrohr herausgenommen und ein neues
dafür eingesetzt werden.
Bezugszeichenliste 1 Handschuhkasten
2 Bearbeitungsraum
3 Stirnseite
4 Vorraum
5 Öffnungen
6 Öffnung
7 Scheibe
8 Lager
9 Mittelachse
10 Schleuse
11 Absperrhahn
12 Dichtung
13 Einfuhröffnung
14 Rohrstück
15 Haltevorrichtung
16 Bohrung
17 Kugelstück
18 Welle
19 Spannvorrichtung
20 Betätigungshebel
21 Betätigungsstangen
22 Rollen
23 Trennwand
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Einrichtung zur Herstellung von Plutonium-Brennstäben mit einer Vorrichtung zum Füllen der
Hüllrohre und zum Verschließen der Rohrenden innerhalb eines Handschuhkastens, der in seiner
einen Stirnseite eine zylindrische Öffnung aufweist, an der sich eine Schleuse für die Aufnahme
des Endes des Hüllrohres befindet, wobei die Schleuse aus einer Absperrvorrichtung und einer
außen am Hüllrohr anliegenden Dichtung mit dazwischenliegendem Rohrstück besteht, dadurch
gekennzeichnet, daß sich an der zylindrischen Öffnung (6) eine mit mehreren Einsteckbohrungen
für die Hüllrohre versehene Scheibe (7) befindet, wobei vor jeder Einsteckbohrung eine der
Schleusenkammern (10) angebracht ist, deren Mittelachsen am Umfang eines Kreises verteilt
liegen, dessen Mittelpunkt mit der Mittelachse (9) der zylindrischen Öffnung (6) zusammenfällt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die Stirnseite (3) mit der
Öffnung (6) des Handschuhkastens (1) ein Vorraum (4) angrenzt, der von dem Bearbeitungsraum (2) getrennt und dessen Innendruck auf einen
Wert zwischen dem Luftdruck im Außenraum und dem Druck im Bearbeitungsraum (2) des
Handschuhkastens (1) eingestellt ist.
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