DE2800028A1

DE2800028A1 - Greifer fuer brennelementbuendel eines kernreaktors

Info

Publication number: DE2800028A1
Application number: DE19782800028
Authority: DE
Inventors: Vladimir Ivanovitsch Batjukov
Original assignee: BATJUKOV
Current assignee: BATJUKOV
Priority date: 1977-12-31
Filing date: 1978-01-02
Publication date: 1979-07-12
Also published as: GB1573840A; US4236967A; ES465585A1; FR2413758A1; FR2413758B1

Description

1. Vladimir I. Batjukov P 71 o82-M-61

2. Oleg N. Vjugov ²' ^Jan' ¹⁹⁷⁸

3. Aleksandr I. Fadeev ^L^^Br

4. Colak G. Schchian

Gorkij/UdSSR

GREIFER FÜR BRENflELEMENTBÜNDEL EIKES KERNREAKOJORS

Die vorliegende Erfindung betrifft Umlademaschinen von Kernreaktoren und insbesondere einen Greifer für Brennelementbündel eines Kernreaktors.

Die Erfindung kann mit Erfolg in Umladevorrichtunpen für Kernreaktoren verwendet werden, deren Brennelementbündel {je einen Kopf aufweisen, in dem eine Ausbohrung für die Greifarme des Greifers der Umlademaschine vorgesehen ist.

Bekannt ist ein Greifer für Brennelementbündel eines Kernreaktors, enthaltend ein Gehäuse, in dem ein Gleitstück untergebracht ist, das in bezug auf das Gehäuse verschiebbar angeordnet ist und mit den Greifarmen zusammenwirkt, bei denen die einen Enden am Gehäuse gelenkig befestigt, während an den anderen Enden Zacken ausgefülart sind, die in die Aus-

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bohrung des Kopfes eines Brennelementbündel beim öffnen der Greifarme, das durch die gegenseitige Verschiebung des Gleitstückes und des Gehäuses
(FR-rG 1334480 ) erfolgt, eingreifen.

Bei diesem Greifer sind die Greifarme derart angeordnet, daß deren Zacken über das Gehäuse und das Gleitstück des Greifers hinausragen. Die Greifarme stehen mit der

Gleitstuckts
Außenflächedes^ie Vorsprünge und Lücken hat, in Wechselwirkung. Beim Verschieben des Gleitstüclces in bezug auf das Gehäuse des Greifers wirken die Greifarme mit den Vorsprüngen und Lücken des Gleitstückes zusammen und werden um die Achse zur Schwenkung gebracht, mit deren Hilfe die Greifarme am Gehäuse gelenkig befestigt sind. Bei solchen Schwenkungen der Greifarme werden ihre Zacken in die Ausbohrung des Brennelementbündels hinein- bzw. aus derselben herausgeführt· Der Greifer ergreift auf solche Weise das Brennelementbündel bzw. löst sich von diesem.

Bei einer solchen Anordnung der Greif arme, deren Zac>-^:. über das Gleitstück und das Gehäuse hinausragen, sind diese Zacken bei der Orientierung des Greifers auf den Kopf des Brennelementbündels und bei der Einführung derselben in die Ausbohrung des Kopfes nicht gesichert gegen Einklemmuri gen und zufällige Stöße gegen die Köpfe, des zu ergreifenden oder der benachbarten Brennelementbündel. Solche Stöße führen zur Biegung oder Zerstörung der Greifarme, was den Grei-

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1 \.

fer funktionsfähig macht.

Beim Herausziehen und Transport der Brennelementbündel werden die Kraft für deren Herausziehen und die Mnsse der Brennstoffelementes auf den Antrieb der Umlademaschine über die Greifarme übertragen. Dabei wird die Kraft von den Zakken der Greif arme auch auf die Achse, an denen die Greif ε-i'Eie befestigt sind, und auf das Gleitstück an der Kontaktstülle der Greifarme mit dem Gleitstück übertragen, d.h. an der Kraftübertragung nimmt der ganze Körper jedes Greifarmes teil. Eine solche Kraftübertragung kann ebenfalls zur Beschädigung der Greifarme oder deren Achsen führen, was den Greifer funktionsfähig macht.

Der vorliegenden Erfindung liegt: die Aufgebe zugrunde_/

einen Greifer für Brennelementbündel eines Kernreaktors zu schaffen, bei dem die Greifarme derart angeordnet sind, daß bei der Orientierung des Greifers auf den Kopf eines Brennelementbündels und bei der Einführung dieser Arme in. eine Ausbohrung des Kopfes die Greifarme nicht mit dem Kopf kontaktieren sowie daß die Kraft für das Herausziehen des Brennelementbündele nur durch die Zacken der Greifarme übertragen wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei einem Greifer für Brennelementbündel eines Kernreaktors, enthaltend ein Gehäuse, in dem ein Gleitstück untergebracht ist, das gegenüber dem Gehäuse verschiebbar angeordnet ist und mit Greifarmen zusammenwirkt, von denen die einen Enden

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am Gehäuse gelenkig befestigt sind, während an den anderen Enden Zacken vorgesehen sind, die in die Ausbohrung des Kopfes des Brennelementbündels beim öffnen der Greifarme, das durch die gegenseitige Verschiebung des Gleitstückes und des Gehäuses erfolgt, eingreifen, erfindungsgemäß im Körper des Gleitstückes Längsnuten eingearbeitet sind, in denen die Greifarme untergebracht sind und die einen Stirnflächen der Längsnuten geneigt zur Längsachse des Greifest ausgeführt sind und mit den Zacken der Greifarme kontaktie-ren, wodurch diese geöffnet werden.

Eine solche bauliche Ausführung des erfindungsgemäßen Greifers schließt beim Transport die Möglichkeit der Beschädigung der Greifarme und der Achsen aus, an denen sie befestigt sind.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Pig. 1 einen erfindungsgemäßen Greifer für Brennelement bündel eines Kernreaktors (Längsschnitt) und einen Kopf des Brennelementbündels;

Pig. 2 einen Schnitt entsprechend der Linie II-II nach

Pig. 1

jedoch

Fig. 3 dasselbe wie in Pig. 1, am Anfang der Einführung des Greifergleitstückes in den Kopf eines Brennelementbundels (Längsschnitt).

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Der erfindungsgemäße Greifer 1 (Fig. 1) für Brennelementbündel eines Kernreaktors befindet sich in einem Rohrmanipulator 2 der Umlademaschine des Kernreaktors (die Maschine ist in der Zeichnung nicht abgebildet und wird nicht rriher erl ^:iutort, urn sich aufs Wesentliche zu konzentrieren.

Der Rohrmanipulator 2 ist in der Umlademaschine ab- und aufwärts verschiebbar. Der Greifer 1 hat ein Gehäuse 3, in aem

4-

ein Gleitstück gegenüber dem Gehäuse 3 verschiebbar angeordnet ist.

Am Gehäuse 3 sind mittels Achsen 5 Schwanzstücke (En- ' den) 6 von vier Greifarmen 7 gelenkig gelagert, was aus Fig. 2 zu ersehen ist. An den den Schwanzstücken 6 (Fig.l,) gegenüberliegenden Enden der Greifarme sind Zacken 8 ausgeführt, die eine Arbeitsfläche 9 und eine Kontaktfläche aufweisen. Die Zahl der Greifarme soll mindestens zwei sein.

Im Körper des Gleitstückes 4 sind Längsnuten 11 eingearbeitet, in denen die Greifarme 7 (Fig. I₁ 2) untergebracht sind. Die Stirnflächen 12 (Fig. 1) der Längsnuten sind zur Längsachse 13 des Greifers 1 geneigt und wirken mit den Kontaktflächen 10 der Zacken θ der Greifarme 7 zusammen, wodurch diese bei der gegenseitigen Verschiebung des Gleitstückes 4- und des Gehäuses 3 geöffnet werden. Dabei greifen die Zacken 8 in die Ausböhrung 14 (Fig. 3) des Kopfes des Brennelementbündels 15 ein.

Ein ständiges Andrücken der Greifarme 7 (Fig. I, 3) an den Körper des Gleitstückes M- in den Nuten 11 wird mittele

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Stößel 16 und Federn 17 gewährleistet, welche in den öffnungen 18 des Gehäuses 3 angeordnet sind.

Ein Ende des Gleitstückes 7 ist als Kopf 19 ausgebildet, während das andere Ende des Gleitstückes in einer Stütze befestigt ist, die mit dem Gehäuse 5 über eine Feder 21 zusammenwirkt. Die Stütze 20 ist über ein Gehänge 22 mit der Kette H3 des Antriebs der UmIademaschine (in der Zeichnung ist ein Teil eines Kettengliedes gezeigt) verbunden. Jedet Glied der Kette 23 weist Achse 24 auf, deren ΕηΛοη in in der Innenfläche des Rohrmanipulators d eingearbeiteten Ruten 25 geführt sind. Die Nuten 25 sind geradlinig ausgeführt und verlaufen parallel zur Längsachse des Rohrmanipulators 2. Die Nuten 25 enden in einem Abstand von der Stirnseite des Rohrmanipulators 2 und ihre Stirnflächen bilden Auflageflächen 26.

An der Innenfläche des Gehäuses 3 ist eine ringförmige Fläche 27 vorgesehen, die mit der Stirnseite 28 der Stütze 20 in Berührung gelangen kann.

Am Gehäuse sind Stopper 29 angeordnet, die in den Nuten 25 des Rohrmanipulators 2 angeordnet sind. In Nut^r.

eine 30 der Stopper 29 sind Hebel 32 gelenkig befestigt, die in Nut 33 der Stütze 20 eingreifen und durch die letztere in Löcher 34- (Fig. 3) verdrängt werden, wenn die Stopper 29 siel: gegen die Auflagefläche 26 abstützen. Die Löcher 34· sind im Rohrmanipulator 2 vorgesehen.

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Am Gehäuse 3 ist . ein Anschlag 35 angeordnet, der mit dem Stirnende 36 der Stütze 20 zusammenwirkt.

In der Stütze 20 sind Löcher 37 ausgeführt, die den Innenraum des Rohrmanipulators 2 über den Hohlraum 38 der Stütze und über die Durchgangsbohrung 39 des Gleitstückes 4- mit dem Innenraum des Brennelementbündels verbinden.

Die Wirkungsweise des erfindungsgeraäßen Greifers für Brennelementbündel eines Kernreaktors ist wie folgt.

In der Ausgangsstellung befindet sich der Greifer (Pig. I) vollkommen innerhalb des Rohrmanipulators 2 und ist darin an der Kette 23 aufgehängt.

Unter Einwirkung der Feder 21 wirkt das Stirnende 36 der Stütze 20 mit dem Anschlag 35 des Gehäuses 3 zusammen, und das Gleitstück 4- kontaktiert über die Stirnflächen 12 der Längsnuten 11 mit den Kontaktflächen 10 der Zacken 8, wodurch die Greifarme 7 in geöffneter Stellung gehalten werden. Die Hebel 32 kontaktieren dabei die Innenfläcl-ö des Rohrmanipulators 2 und greifen in die Nut 33 der Stütze 20 ein.

Unter Einwirkung des Antriebs der Umlademaschine wird die Kette 23 mit dem Greifer I innerhalb des Rohrmanipulators 2 abwärtsbewegt. Dabei ragt der Greifer (Pig. 3) teilweise aus dem Rohrmanipulator 2 heraus, während die Stopper 29 gegen die Auflageflächen 26 der Längsnuten 25 abgestützt

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werden. Das Gehäuse 3 hört auf sich zu bewegen, während das Gleitstück mit Stütze 20 seine Abwärtsbewegung fortsetzt, bis sich die Stirnseite 28 der Stütze 20 auf die ringförmige Fläche 27 des Gehäuses 3 abstützt. Die Kontaktfläche

kommt
10 der Zacken mit den Stirnflächen 12 der Längsnuten des Gleitstückes 4· außer Eingriff, so daß die Greif arme ? unter der Wirkung der Federn 17 und Stößel 16 um die Achse 5 geschwenkt werden und in die fluten 11 gehen. Zugleich werden die Hebel 32 durch die Stütze 20 aus deren Nut 33 in die Löcher 34- des Rohrmanipulators 2 verdrängt.

damit
Der Greifer ist zum Ergreifen eines Brennelementbündels

15 vorbereitet.

Die Umlademaschine bewegt den Rohrmanipulator 2 mit dem Greifer 1 abwärts. Der Kopf 19 des Gleitstückes 4- wird in den Innenraum des Brennelementbündels 15 eingeführt. Bei

eine
einer solchen Einführung ist Kontaktierung des Kopfes 19 mit dem Körper des Brennelementbündels 15 möglich, während die Kontaktierung der Greifarme mit dem Körper des Brennelementbündels 15 ausgeschlossen ist, weil diese Greifarme 7 vollkommen in die Längsnuten des GleitstUcker. ^lr hineingeführt sind, wodurch die Möglichkeit einer Zerstörung der Greifarme 7 ausgeschlossen ist. Zusammen mit dem Kopf 19 des Gleitstückes 4 werden in den Innenraum des Brennelementbündels i5 auch die Greifarme 7 hineingeführt. Durch den Antrieb der Umlademaschine beginnt sich die Kette aufwärtszubewegen und wird ins Innere des Rohrmanipu-

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lators 2 hineingezogen. Hierbei wird zuerst die Stütze 20 mit Gleitstück 4 aufwärtsbewegt, während das durch die Kraft der Feder 21 gehaltene Gehäuse 3 so lange unbeweglich ist, bis das Stirnende 36 der Stütze 20 mit dem Anschlag 35 des Gehäuses 3 in Berührung kommt. Bei der Aufwärtsbewegung des Gleitstückes in bezug auf das unbewegliche Gehäuse 3 kontaktieren die Stirnflächen 12 der Längsnutea mit den Kontaktflächen 10 der Greifarme 7· Die Greifarme werden um die Achsen 5 geschwenkt und geöffnet, wobei die Zacken 8 in die Ausbohrung des Brennelementbündels 15 (punktiert angedeutet) hineingeführt werden und die Arbeitsfläche 9 der Zacken 8 mit dem Körper des Brennelementbündels 15 in Eingriff kommt.

Nachdem die Stirnseite 36 der Stütze den Anschlag 35 berührt hat, beginnt auch das Gehäuse 3 des Greifers 1 zusammen mit dem Gleitstück, sich aufwärtszubewegen. Die Hebel 32 werden aus den Löchern 34- des Rohrmanipulators 2 in die Nut 33 der Stütze 20 verdrängt, so daß zufällige Verschiebungen der Stütze 20 und des Gleitstückes 4- in bezug auf das Gehäuse vermieden werden und damit zufällige Loslösungen des vom Greifer mitgenommenen Brennelementbündels bei dessen Transport mittels der Umladamaschine ausgeschlossen sind.

Der Greifer 1 mit dem Brennelementbündel 15 wird ins Innere des Eohrmanipulators 2 hineingezogen.

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Die Kraft für das Herausziehen des Brennelementbündels wird durch die Kontaktebene der Arbeitsfläche 9 der Zacke mit dem Körper des Brennelementbündels 15 in dessen Ausbohrung 14- auf die Zacke 8 selbst und durch die Kontaktebene der Kontaktfläche 10 der Zacke 8 mit der Stirnflächen 12 des Gleitstückes 4- auf das letztere selbst, weiter auf die Kette 23 und den Antrieb der Umlademaschine übertragen. Die Kraft nehmen somit nur die Zacken 8 der Greifarme 7 auf_t während der übrige Teil der Greifarme 7 und der Achsen 5* an denen diese Arme befestigt sind,^wird^keiner Beanspruchung ausgesetzV, wodurch ihre Beschädigung vermieden wird.

Die Umlademaschine zieht den Rohrmanipulator 2 hoch, stellt dann diesen durch ihre Bewegung in Richtung auf diejenige Passung ein, in die das Brennelementbündel einzusetzen ist. Durch die aufeinanderfolgenden Abwärtsbewegungen des Rohrmanipulators 2 und des Greifers 1 wird das Brennelementbündel 15 in die entsprechende Fassung eingesetzt. Die Greifarme 7 werden unter Einwirkung der Federn 17 und Stößel 16 in die Nuten eingeführt und die Zacken 8 verlassen die Ausbohrung 14 des Brennelementbündels 15· Der Rohrmsnipulator 2 zieht, indem er sich mit dem Greifer 1 aufwärtsbewegt, den Kopf des Gleitstückes 4- aus der Innenraum des Brennelementbündels 15 heraus.

Bei der mittels des Greifers 1 (Fig. 1) vorgenommener Umladung verbrauchter, eine bedeutende restliche Wärmeent-

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wicklung aufweisender Brennelementbündel 15 aus dem Reaktorkern in Passungen des Speiohers für verbrauchte Brennelementbündel wird die Zirkulation eines Kühlmittels durch diese Bündel vorgesehen, um restliche Wärme zuentfernen. Der Kühlmittelstrom wird aus dem Innenraum des Rohrmanipulators 2 (nach in den Zeichnungen gezeigten Pfeilen) durch die Löcher 37» Hohlraum 58 der Stütze 20 und öffnung 39 des Gleitstückes 4- dem Innenraum des verbrauchten Brenneleaentbündels 15 zugeführt.

In ähnlicher Weise lädt der Greifer auch die anderen Brennstoffelemente des Kernreaktors um.

Der erfindungsgemäße Greifer gewährleistet ein sicheres Ergreifen von Brennelementbündeln, wobei die Möglichkeit einer Beschädigung der Greifarme bei Einstellung, Ergreifen und Transport dieser Brennelementbündel ausgeschlossen ist.

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L e e r s e i t e

Claims

P 71 O82-M-61

- 02""- 2. Jan. 1978

L/Br

PATENTANSPRUCH

2300028

Greifer für Brennelementbündei eines Kernreaktors, ent haltend ein Gehäuse, in dem ein Gleitstück untergebracht ist, das gegenüber dem Gehäuse verschiebbar angeordnet ist und mit Greif armen zusammenwirt,von denen die einen Enden am Gehäuse gelenkig gelagert sind, während an den anderen Enden Zacken vorgesehen sind, die in die Ausbohrung des Kopfes des Brennelementbündels beim öffnen der Greifarme, das durch gegenseitige Verschiebung des Gleitstücke und des Gehäuses erfolgt eingreifen, dadurch gekennzeichnet, daß im Körper des Gleitstückes (4·) längsnuten (11) eingearbeitet sind, in denen die Greif arme (7) untergebracht

daß

sind und die einen Stirnflächen (12) der Nuten (11) geneigt zur Längsachse {13) des Greifers (1) ausgeführt sind und mit den Zacken (8) der Greif arme (7) zn deren öffnung zusammenwirken.

OBIGiHAL !HSPEGTED 9893.j-'02(U