DE2734981C2 - Sperrmuttervorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sperrmuttervorrichtung zum Befestigen eines mit einem Gewinde versehenen Bauteils an einer Mutterplatte, wobei eine Mutter mit Schlitzen versehen ist und eine verformbare Sperrhülse mit umbiegbaren Zacken aufweist.

Derartige Sperrmuttervorrichtuirgn sind bekannt So zeigt die US-PS 11 94 060 eine Sperrmutter, die zum Eingriff mit einem Gewindeteil dient, wobei die Mutter mit mehreren Schlitzen versehen ist Dabei ist ein Sperrelement vorgesehen, das mit einem Zacken in paralleler Ausrichtung mit dem Gewindeteil angeordnet ist

Bei dieser Vorrichtung sind die Schraube und der Kopf vollständig massiv ausgebildet, so daß keine Möglichkeit besteht, eine Durchführung von einem Ende des Gegenstandes zum anderen Ende zu schaffen. Darüber hinaus ist es immer notwendig, daß der verformbare Keil in einer Riefe liegt, die sich auf der Außenfläche des Schraubenschaftes befindet Aus diesem Grunde ist eine solche Vorrichtung vom Gesichtspunkt der Zugänglichkeit ungeeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sperrmuttervorrichtung zu schaffen, die die bekannten Mängel nicht mehr aufweist und die einfach im Ein- und Ausbau ist und eine gute Zugänglichkeit gewährt.

Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Mutter rohrförmig ist und in sich die Sperrhülse aufnimmt und gemeinsam mit ihr auf eine in die Mutterplatte einsetzbare Endhülse schraubbar ist, wobei die Endhülse mindestens eine Aussparung zur ω Aufnahme der Zacken der Sperrhülse aufweist und die Zacken mindestens in einem Paar Füße enden, die blockierend in Nuten der Mutterplatte einrasten und die Sperrhülse im oberen Teil der Mutter mit dem Wölbungsteil in den Schlitz umbördelbar ist.

Als besonders geeignet ist die Sperrmuttervorrichtung gemäß der Erfindung bei der Verwendung als RostDlatte eines Kernbrennstoffelementes, wobei nach

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65 einer weiteren Ausgestaltung die Endhülse ein Führungsrohr eines Kernbrennstoffelementes aufnimmt

Die Sperrmuttervorrichtung stellt eine Anordnung dar, die einfach, in sich geschlossen, leicht ein- und ausbaubar und konstruktiv zuverlässig ist Beim Ausbau der Vorrichtung werden die verformten Teile des Wölbungsteiles an der Sperrhülse einfach nach innen in Richtung auf das Innere der Mutter gedrückt Die Mutter wird dann abgezogen, während das Führungsrohr in seiner Stellung gehalten wird.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist in zahlreichen Fällen einsetzbar, so beispielsweise, wenn ein mit einem Gewinde versehenes Bauteil, z. B. eine Schraube, an einem Teil befestigt werden muß, wie ainem Tragteil, einem Stab, einem Mantel oder einem Gehäuse, um eine gewünschte Verbindung herzustellen, jedoch soll im folgenden eine besondere Ausführungsform beschrieben werden, bei der ein Führungsrohr eines Kernbrennstoffelementes an einer Mutterplatte oder an einem Rost befestigt werden soll.

Ein solches Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch ein Kernbrennstoffelement,

Fig.2 eine bekannte Anordnung, durch die die Führungsrohre an dem Rost befestigt werden,

F i g. 3 eine Mutterrnit Momentanzugsschlitzen,

F i g. 4 eine Sperrbüchse ohne Mutter, welche auf die obere Büchse paßt und

Fig.5 ein Schnittbild einer Vorrichtung mit einer erfindungsgemäßen Sperrmutter.

F i g. 1 zeigt einen Schnitt durch ein Brennelementbündel 10. Brennstäbe 12 sind innerhalb des Bündels 10 gebündelt Die Brennstäbe bestehen aus einem Zircalloy-Mantel und haben die Form von hohlen Zylindern mit einer Länge, die den Durchmesser um ein Vielfaches überschreitet und sind innen im allgemeinen mit Helium gefüllt Die Brennstäbe 12 enthalten eine Energiequelle in Form von pelletisiertem odei pulverförmigem nuklearem Aktivstoff, wie z. B. reaktionsfähige Uran-, Thorium- oder Plutoniumverbindungen. Regelstäbe 14 sind innerhalb des Bündels 10 verstreut angeordnet. Die Regelstäbe 14 befinden sich in einer Hülse, die als Führungsrohr 16 bezeichnet wird. Die Führungsrohre ergeben eine kontinuierliche Führung für die Regelvorrichtungen sowie eine konstruktive Kontinuität für das Brennbündel. Jedes Führungsrohr ist am oberen Ende mit einer Endhülse 18 ausgestattet, die durch öffnungen 20 eines Rosts oder einer Mutternplatte 22 paßt. Die Endhülse ist kräftig an dem Rost 22 durch eine Mutternsperrvorrichtung 24 befestigt, die weiter unten im einzelnen beschrieben wird. Nicht dargestellte Roste sind an wichtigen Punkten auf der Länge der Brennstäbe 12 angeordnet, um die vertikale Fluchtung der Stäbe zu erhalten und benachbarte Stäbe an einem Zusammenstoß zu hindern, wenn Medium durch das Bündel strömt Die Roste, die im allgemeinen aus Inconelstreifen gebaut werden, sind geschlitzt und werden in Form einer Eierkiste zusammengeschweißt, um für die Brennstäbe ein Gitter zu bilden. Ein solches Brennbündel, wie es zuvor beschrieben worden ist, kann jeweils 208 Brennstäbe, 16 Führungsrohre und ein nicht dargestelltes Instrumentenrohr enthalten. Man wird erkennen, daß der Reaktorkern aus zahlreichen derartigen Brennbündeln besteht.

F i g. 2 zeigt eine bekannte Anordnung, die allgemein eingesetzt wird, um die Führungsrohre 16 an dem Rost

22 zu befestigen, Dbo am nächsten zum oberen Ende des Rohrs liegende FPhrungsrohrteil ist mit einer oberen Hülse 26 ausgestattet, die ein Gewinde 28 aufweist, welches auf einem Teil der Hülsenlänge verläuft Die obere Hülse 26 umfaßt das Führungsrohr 16 so, daß ein Teil des Gewindes 28 der Hülse nach oberhalb des Rosts 22 verläuft, während nur der nicht mit einem Gewinde versehene Bereich der Hülse nach unterhalb des Rohrs verläuft. Die obere Mutter 32, die auch mit Gewinde versehen ist, wird mit Drehmoment auf die Hülse 26 gezogen, indem man die Mutter entlang des Gewindes 28 mit einem entsprechenden Sollmoment anzieht Der Boden der Mutter liegt bündig zur Oberkante des Rosts 22 und wird durch eine Schweiße 30 stark daran befestigt Um das Führungsrohr oder den Regelstab zu ersetzen oder zu warten, muß man zunächst die Mutter 32 entfernen, wozu es notwendig ist, die Schweiße30 zu beseitigen. Ein solcher Vorgang ist nicht nur zeitraubend, sondern zerstört auch die Oberkante des Rosts 22 sowie die Mutter 32.

Die Fig.3 und 4 zeigen einzelne Teile der erfindungsgemäßen Sperrmuttervonichtung, während F i g. 5 einen Schnitt der Vorrichtung im zur,immengebauten Zustand zeigt F i g. 3 zeigt eine Mutter 34, die mit Momentanzugsschlitzen 36 versehen ist Das nicht dargestellte untere Innenteil der Mutter 34 ist versenkt zur Wechselwirkung mit Gewinden 38 (Fig.4) der Endhülse 18 (F i g. 4). Der restliche Innenteil der Mutter 34 ist nicht mit Gewinde versehen, sondern so ausgebildet daß er eine Sperrhülse 40 (Fig.4) fest sitzend aufnimmt Die Sperrhülse 40, die aus einem verformbaren metallischen Material besteht umfaßt einen Wölbungsteil 42 und ein Obergangsstück 44. Zacken 46 hängen von dem Obergangsstück 44 herab und passen in Längsriefen 48 der Endhülse 18, die das Gewinde schneiden. Füße 50, vorzugsweise an Zacken 46 an einer Zackenstelle angeordnet die am weitesten von dem Übergangsstück 44 entfernt liegt, befinden sich in bezug auf den Zacken in einer im wesentlichen senkrechten Lage, Die Füße 50 ragen aus jeder der Längsriefen 48 heraus. Am Fuß der Gewinde 38 befindet sich ein Seilring 52.

Fig,5 zeigt eine Einzelheit des Brennbündelabschnitts, welcher die Erfindung in einer vollständig zusammengebauten Ausführungsform verwendet Das Führungsrohr 16, das mit der Endhülse 18 versehen ist ist durch die öffnung 20 des Rosts 22 eingeführt Die

ίο Endhülse 18 ist kräftig an dem Führungsrohr 16 durch eine Schweiße 19 befestigt Die untere Kante des Rosts 22 ist mit einer Aussparung 54 versehen, um den Stellring 52 aufzunehmen. Eine solche Verstellung richtet das Rohr und die Hülse zur Anwendung der

Sperrmutteranordnung aus. Die Sperrhülse 40 wird in die Mutter 34 so eingesetzt daß die Füße 50 des Zackens 46 an der unteren Fläche der Mutter 34 anliegen. Die Mutter 34 mit der Sperrhülse 40 wird so aufgesetzt daß die Füße 50 in Nuten 56 auf der oberen Fläche des Rosts 22 blockieren. Die Zacken 46 werden innerhalb der Längsriefen 48 ausgerichtet Wenn sich die Hülse in dieser Lage befindet «win wird die Mutter 34 auf das Sollmoment angezogen. Die Führungsrohre werden im allgemeinen an ein nicht dargestelltes unteres Endstück geschweißt so daß eine Drehung der Führungsrohre verhindert wird. Wenn die Mutter 34 entsprechend angezogen ist werden bogenförmige Teile des Wölbungsabschnitts 42 in Momentanzugsschlitze 36 durch die Verwendung eines nicht dargestell-

ten Bördelwerkzeugs umgebogen. Eine solche Anordnung verhindert ein Drehmoment der Mutter und hemmt die Drehung des Führungsrohrs. F i g. 5 zeigt die bevorzugte Anordnung mit der Sperrhülse, d. h. zwei Zacken 46 und zwei Teile 42/t der Sperrhülse in die

Momentanzugsschlitze 36 abgebogen. Bei der Anwendung der Erfindung ist es jedoch möglich, jede Anzahl und jede Kombination von Zacken und Momentanzugsschlitzen zu verwenden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   t, Sperrmuttervorrichtung zum Befestigen eines mit einem Gewinde versebenen Bauteils an einer Mutterplatte, wobei eine Mutter mit Sehlitzen versehen ist und eine verformbare Sperrhülse mit umbiegbaren Zacken aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutter (34) rohrförmig ist und in sich die Sperrhülse (40) aufnimmt und gemeinsam mit ihr auf eine in die Mutterplatte (22) einsetzbare Endhülse (18) schraubbar ist, wobei die Endhülse (18) mindestens eine Aussparung (48) zur Aufnahme der Zacken der Sperrhülse (40) aufweist und die Zacken (46) mindestens in einem Paar Füße (50) enden, die blockierend in Nuten (56) der Mutterplatte (22) einrasten und die Sperrhülse (40) im oberen Teil der Mutter (34) mit dem Wölbungsteil (42) in den Schlitz umbördelbar ist
2. 2. Sperrmuttervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutterplatte (22) eine Rostplatte ams Kernbrennstoffelementes ist _
3. 3. Sperrmuttervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Endhülse (18) ein Führungsrohr (16) eines Kernbrennstoffelementes aufnimmt