DE29811126U1 - Device for grinding a plug profile of a fuel rod of a fuel assembly of a nuclear reactor - Google Patents
Device for grinding a plug profile of a fuel rod of a fuel assembly of a nuclear reactorInfo
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Patentanwälte 861-53.050G 22. Juni 1998Patent Attorneys 861-53.050G 22 June 1998
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2) COGEMA COMPAGNIE GENERALE DES MATIERES NUCLEAIRES Velizy-Villacoublay, Frankreich2) COGEMA GENERAL COMPANY OF NUCLEAR MATERIALS Velizy-Villacoublay, France
Vorrichtung zum Schleifen eines Profils eines StopfensDevice for grinding a profile of a plug eines Brennstabes einer Brennelementanordnuhg einesof a fuel rod of a fuel element assembly of a
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schleifen eins'Profils eines Deckels oder Stopfens eines. Brennstabes einer Brennelementanordnung eines Kernreaktors.The present invention relates to a device for grinding a profile of a cover or plug of a fuel rod of a fuel element assembly of a nuclear reactor.
Die Kernreaktoren, die durch Wasser und insbesondere die Kernreaktoren, die durch Druckwass.er gekühlt werden, weisen einen Kern.auf, der aus aneinandergeordneten Brennelementanordnungen gebildet ist, die jeweils im Inneren eines Tragwerks oder eines Skeletts eine Anordnung von Brennstäben aufweisen, die von dem Tragwerk gehalten werden, inNuclear reactors cooled by water, and in particular nuclear reactors cooled by pressurized water, have a core formed by juxtaposed fuel assemblies, each of which has, inside a supporting structure or skeleton, an assembly of fuel rods supported by the supporting structure, in
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Form eines Bündels, in dem alle Brennstäbe untereinander parallel angeordnet sind.Form of a bundle in which all fuel rods are arranged parallel to each other.
Jeder der Brennstäbe weist eine rohrförmige Hülle, allgemein aus einer Zirkoniumlegierung auf, die Tabletten aus brennbarem Material umschließt und an ihren Enden durch Stopfen oder Deckel geschlossen ist, die eine profilierte Form aufweisen. Die Stopfen, die als Funktion haben, einerseits auf dichte Weise die Enden der Hülle zu schließen und andererseits Mittel zum Aufnehmen des Brennstabes für seinen Transport durch eine Anhebe- oder Handhabungsvorrichtung zu liefern, weisen insbesondere einen zylindrischen Abschnitt, der teilweise in Eingriff steht im Inneren der Hülle des Brennstabs und einen stumpfförmigen bzw. kegelstumpf förmi gen Abschnitt auf, der in Verbindung steht mit dem zylindrischen Abschnitt mittels einer kreisförmigen Verbindungskante.Each of the fuel rods comprises a tubular casing, generally made of a zirconium alloy, enclosing pellets of combustible material and closed at their ends by plugs or caps having a profiled shape. The plugs, which have the function, on the one hand, of sealingly closing the ends of the casing and, on the other hand, of providing means for receiving the fuel rod for its transport by a lifting or handling device, comprise in particular a cylindrical portion partially engaged inside the casing of the fuel rod and a frustoconical portion connected to the cylindrical portion by means of a circular connecting edge.
Die Skelette der Brennelementanordnungen weisen insbesondere Zwischenhülsengitter auf, die Zellen begrenzen, die gemäß einem regelmäßigem Netz mit allgemein quadratischen Maschen begrenzt sind, die dazu dienen, jeweils einen Brennstab oder gegebenenfalls ein Führungsrohr der Tragstruktur der Brennelementanordnung aufzunehmen. Die Brennelementanordnungen sind an ihren Enden durch Endstücke geschlossen. Die Endstücke sind allgemein auf entfernbare Weise am Ende der Führungsrohre der Brennelementanordnung befestigt, um das Auswechseln von Brennstäben im Inneren der Tragstruktur zu ermöglichen.The fuel assembly skeletons comprise in particular intermediate sleeve grids delimiting cells defined according to a regular network with generally square meshes, each designed to house a fuel rod or, where appropriate, a guide tube of the fuel assembly support structure. The fuel assembly assemblies are closed at their ends by end pieces. The end pieces are generally attached in a removably manner to the end of the guide tubes of the fuel assembly to enable the fuel rods to be replaced inside the support structure.
Die Brennelementanordnungen sind einer Abnützung im Inneren eines im Betrieb befindlichen Kernreaktors unterworfen, derart, daß Auswechslungsoperationen eines Teils der Brennelementanordnungen des Kerns des Kernreaktors nach einerThe fuel assemblies are subject to wear inside a nuclear reactor in operation, such that replacement operations of a part of the fuel assemblies of the core of the nuclear reactor after a
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bestimmten Betriebszeit des Reaktors durchgeführt werden müssen.certain operating time of the reactor.
Ein Teil der Anordnungen des Kerns wird aus dem Behälter des Kernreaktors herausgezogen, um in einem Desaktivierungsbad im Bauwerk der Kernbrennelemente eingesetzt zu werden, die zu dem Reaktorgehäuse gehören. Die Brennelementanordnungen, die aus dem Kern herausgezogen wurden, werden in dem Desaktivierungsbad plaziert, im Inneren von Speicherhohlräumen, in denen die Brennelementanordnungen in einer vertikalen Anordnung plaziert sind, die ihrer Betriebsposition in dem Kern des Kernreaktors entspricht. Bestimmte dieser Brennelementanordnungen sind nicht am Ende ihrer Lebensdauer und insbesondere die Brennelementanordnungen, die, ausgetauscht werden sollen, aufgrund der Tatsache, daß siei einen oder mehrere Brennstäbe aufweisen, die Leckagen oder Löcher aufweisen, oder auch aufgrund der Tatsache, daß deren Tragstruktur bestimmten Schädigungen unterworfen wurde, die das Wiedereinbringen der Anordnung in den Kern verbieten, können wenigstens teilweise wiederverwendet werden.A portion of the assemblies of the core are extracted from the nuclear reactor vessel to be placed in a deactivation bath in the nuclear fuel assembly assembly forming part of the reactor casing. The fuel assemblies extracted from the core are placed in the deactivation bath, inside storage cavities in which the fuel assemblies are placed in a vertical arrangement corresponding to their operating position in the nuclear reactor core. Some of these fuel assemblies are not at the end of their service life and in particular the fuel assemblies which are to be replaced because they have one or more fuel rods which are leaking or have holes, or because their support structure has been subjected to certain damages which prevent the assembly from being reinserted into the core, can be at least partially reused.
In dem Fall ist es möglich, eine Brennelementanordnung wiederaufzubauen, die in den Kern wiedereingeführt werden kann, unter Wiederaufladen einer neuen Tragstruktur mit Brennstäben der verwendeten Brennelementanordnung, die keinerlei Leckagen oder Ausflüsse aufweist.In this case, it is possible to rebuild a fuel assembly that can be reinserted into the core by reloading a new support structure with fuel rods from the used fuel assembly, which does not have any leaks or leaks.
Die Wiedererstellungsvorgänge einer Brennelementanordnung werden unter Wasser in dem Bad der Brennelemente durchgeführt. The rebuilding operations of a fuel assembly are carried out underwater in the fuel assembly bath.
Die abgenützte Brennelementanordnung, von der ausgehend der Wiederaufbau einer Brennelementanordnung verwirklicht wird, wird in einer Speicheranordnung in dem Bad der Brennelemen-The worn fuel assembly, from which the rebuilding of a fuel assembly is carried out, is stored in a storage arrangement in the fuel assembly bath.
** tanordnung plaziert, und eine neue Tragstruktur bei der man** t arrangement, and a new supporting structure where one
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die Wiederaufladung durchführt, wird in dem benachbarten Hohlraum plaziert. Die Brennstäbe der abgenützten Brennelementanordnung werden in der neuen Tragstruktur ausgetauscht, in Positionen, die jenen in der benützten Brennelementanordnung entsprechen.which carries out the recharge is placed in the adjacent cavity. The fuel rods of the spent fuel assembly are replaced in the new support structure, in positions corresponding to those in the used fuel assembly.
Die Brennelementstäbe, die Löcher, Leckagen oder dergleichen aufweisen, die in der neuen Tragstruktur nicht mehr wiederaufgeladen werden können, werden allgemein durch falsche inerte Brennstäbe derart ersetzt, daß so wenig wie möglich die Reaktivität der wiedergebildeten Brennelementanordnung modifiziert wird.The fuel rods which have holes, leaks or the like which can no longer be recharged in the new support structure are generally replaced by incorrect inert fuel rods in such a way as to modify as little as possible the reactivity of the rebuilt fuel assembly.
Die Brennstäbe werden in die neue Tragstruktur eingeführt unter Verwendung einer Hebe- und Handhabungseinrichtung, die eine Greifzange aufweist, die mit einer Meßvorrichtung der Kräfte versehen ist, die bei dem Einführen der Brennstäbe in die neue Tragstruktur ausgeübt werden. Die Handhabungseinrichtung ermöglicht die Brennstäbe im oberen Abschnitt der neuen Tragstruktur zu ergreifen bzw. in diese einzugreifen, deren oberes Endstück demontiert ist. Ein jeder der Brennstäbe wird in eine Anordnung von Zellen der Zwischenhülsengitter eingeführt, die in vertikaler Richtung ausgerichtet sind. Der untere Stopfen des Brennstabes wird als erstes in die Zellen der aufeinanderfolgenden Zwischenhülsengitter der Brennelementanordnung eingeführt.The fuel rods are inserted into the new support structure using a lifting and handling device, which has a gripping device equipped with a device for measuring the forces exerted when inserting the fuel rods into the new support structure. The handling device allows the fuel rods to be gripped or engaged in the upper section of the new support structure, the upper end piece of which is dismantled. Each of the fuel rods is inserted into an array of cells of the inter-sleeve grids, which are aligned in the vertical direction. The lower plug of the fuel rod is inserted first into the cells of the successive inter-sleeve grids of the fuel assembly.
In bestimmten Fällen, während dieser Einführoperation des Brennstabes, kann dieser seine ideale Bahn verlassen, insbesondere wenn er eine gewisse Verformung aufweist, beispielsweise eine kreisbogenförmige Verformung, vor seinem Einführen in die neue Tragstruktur, oder wenn er eine Verformung während seinem Einführen in die neue Tragstruktur erfährt. In diesem Fall kann der untere Stopfen der Brennelementanordnung gegen Platten anschlagen, die Gitterzel-In certain cases, during this fuel rod insertion operation, the latter may deviate from its ideal trajectory, in particular if it has undergone some deformation, such as a circular arc deformation, before its insertion into the new support structure, or if it has undergone a deformation during its insertion into the new support structure. In this case, the lower plug of the fuel assembly may strike against plates that support the grid cells.
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len begrenzen, gegen Führungsflügel des Fluids in der Brennelementanordnung oder gegen Halteanschläge der Brennstäbe im Inneren einer Zelle und ernsthaft, und sogar auf unwiederbringliche Weise, diese Elemente der neuen Tragstruktur beschädigen. Derartige Unfälle bzw. Vorgänge können zu Beschädigungen der neuen Tragstruktur führen, was deren Austausch erfordert.limit, against the fluid guide vanes in the fuel assembly or against the fuel rod retaining stops inside a cell and seriously, and even irreparably, damage these elements of the new support structure. Such accidents or events may cause damage to the new support structure, requiring its replacement.
Um derartige Vorgänge zu verhindern, wird ständig, während der Einführung des Brennstabes in das Innere der Tragstruktur, die Kraft gemessen, ausgehend von der Greifzange zugeordneten Aufnehmern, die notwendig ist, um das Einführen zu bewerkstelligen.In order to prevent such occurrences, the force required to carry out the insertion is continuously measured during the insertion of the fuel rod into the interior of the support structure, from the sensors associated with the gripper.
In dem Fall, wo die Einführkraft des Stabes einen gespeicherten Wert übersteigt, wird der Einführvorgang des Stabes angehalten und die Bewegungsrichtung der Greifzange umgekehrt, derart, daß der Stab vollkommen aus der neuen Tragstruktur herausgezogen wird.In the event that the rod insertion force exceeds a stored value, the rod insertion process is stopped and the direction of movement of the gripper is reversed so that the rod is completely pulled out of the new support structure.
Es ist jedoch wenig wünschenswert, die Brennstäbe wieder herauszuziehen, wenn man ihre Einführung in die neue Tragstruktur nicht durchführen kann, ohne daß eine Einführkraft aufgebracht wird, die größer ist als der gespeicherte Wert.However, it is not desirable to extract the fuel rods again if it is not possible to insert them into the new support structure without applying an insertion force greater than the stored value.
Bis jetzt ist keine Vorrichtung bekannt, die bei dem Wiederaufbau einer Brennelementanordnung im Wasser eines Bades der Brennelementanordnung eines Kernreaktors ermöglicht, die Brennstäbe in eine Tragstruktur einer Brennelementanordnung wiedereinzuführen sogar in dem Fall, wo die Brennstäbe gewisse Verformungen aufweisen, die eine entsprechende Schwierigkeit mit sich bringen, den Brennstab wieder in die Zellen der Zwischenhülsengitter der Austauschstruktur einzuführen.To date, no device is known which, when reassembling a fuel assembly in the water of a fuel assembly bath of a nuclear reactor, enables the fuel rods to be reinserted into a fuel assembly support structure, even in the case where the fuel rods have certain deformations which entail a corresponding difficulty in reinserting the fuel rod into the cells of the inter-shell grids of the exchange structure.
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Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Schleifen des Profils eines Deckels oder Stopfens eines Brennstabs einer Brennelementanordnung eines Kernreaktors zu schaffen, mit einer zylindrischen rohrförmigen Hülle, die den Nuklearbrennstoff oder -stab umschließt, wobei sie an einem jeden ihrer Enden durch einen Stopfen geschlossen ist, der eine drehsymmetrische Form um eine Längsachse des Brennstabs aufweist und einen zylindrischen Eingriffsabschnitt in ein Ende der Hülle des Brennstabes und einen Kegelstumpfabschnitt aufweist, der koaxial zum zylindrischen Abschnitt verläuft, der mit dem zylindrischen Abschnitt entsprechend einer kreisförmigen Verbindungskante verbunden ist, wobei durch die Vorrichtung es möglich wird, in eine Austauschtragstruktur Brennstäbe einzuführen, die gewisse Verformungen aufweisen können, welche Wiedereinführschwierigkeiten in die Zellen der Zwischenhülsengitter der Austauschtragstruktur mit sich bringen.The present invention is therefore based on the object of providing a device for grinding the profile of a lid or plug of a fuel rod of a fuel assembly of a nuclear reactor, with a cylindrical tubular casing enclosing the nuclear fuel or rod, closed at each of its ends by a plug having a rotationally symmetrical shape about a longitudinal axis of the fuel rod and having a cylindrical engaging portion in one end of the casing of the fuel rod and a frustoconical portion coaxial with the cylindrical portion connected to the cylindrical portion according to a circular connecting edge, the device making it possible to introduce into a replacement support structure fuel rods which may have certain deformations which entail difficulties in reinserting them into the cells of the intermediate sleeve grids of the replacement support structure.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. This object is solved by the features of claim 1.
Hierzu weist die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Träger, eine Schleifeinheit und eine Absaug- und Filtrierungseinheit des Wassers des Bades in der Schleifzone auf, die an dem Träger befestigt ist.For this purpose, the device according to the invention comprises a carrier, a grinding unit and a suction and filtering unit of the water of the bath in the grinding zone, which is attached to the carrier.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous embodiments of the device according to the invention emerge from the subclaims.
Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung werden nunmehr beispielhaft und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen zwei Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben. Darin zeigt:For a better understanding of the present invention, two embodiments of a device according to the invention will now be described by way of example and with reference to the accompanying drawings. In these drawings:
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Figur 1 eine teilweise Schnittansicht des oberen Abschnitts von zwei Speicherhohlräumen einer Brennelementanordnung auf denen eine erfindungsgemäße Schleifvorrichtung befestigt ist,Figure 1 is a partial sectional view of the upper section of two storage cavities of a fuel assembly on which a grinding device according to the invention is attached,
Figur 2 eine Daraufsicht auf die Anordnung gemäß Figur 1,Figure 2 is a plan view of the arrangement according to Figure 1,
Figur 3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht in vergrößertem Maßstab des Abschnitts der in Figur 1 dargestellten Vorrichtung, die die Geradebiegung durch Schleifen erzeugt,Figure 3 is a partially sectioned side view on an enlarged scale of the portion of the device shown in Figure 1 which produces the straightening by grinding,
Figur 4 eine Ansicht im großen Maßstab des Endabschnitts eines Brennstabes, mit einem Stopfen, an dem ein von der in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Vorrichtung ausgeführte Schleifoperation durchgeführt wurde,Figure 4 is a large-scale view of the end portion of a fuel rod, with a plug on which a grinding operation has been carried out by the device shown in Figures 1 to 3,
Figuren 5 und 6 Teilschnittansichten gemäß einem vertikalen Schnitt einer Vorrichtung, mit der der Schleif- oder Geradlinigkeitsvorgang mit Hilfe eines Profilschleifers gemäß der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden kann und gemäß einer Variante in zwei unterschiedlichen Funktionsstellungen. Figures 5 and 6 are partial sectional views according to a vertical section of a device with which the grinding or straightening operation can be carried out using a profile grinder according to the present invention and according to a variant in two different functional positions.
In den Figuren 1 und 2 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung, die allgemein durch Bezugsziffer 1 bezeichnet ist, dargestellt, mit der ein Geradlinigkeits- oder Schleifvorgang im Wasser im Inneren eines Speicher- und Desaktivierungsbades 2 von Brennelementanordnungen eines Kernreaktors durchgeführt werden können.Figures 1 and 2 show a device according to the invention, generally designated by reference numeral 1, with which a straightening or grinding process can be carried out in water inside a storage and deactivation bath 2 of fuel element assemblies of a nuclear reactor.
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Die Schleifvorrichtung 1 weist eine Trägerplatte 4 auf, die in ihrer Betriebsstellung der Vorrichtung 1 im Inneren des Bades 2 der Brennelemente auf einem oberen Abschnitt von zwei benachbarten Hohlräumen 3,3' im Inneren des Bades 2 ruht.The grinding device 1 has a carrier plate 4 which, in the operating position of the device 1 inside the bath 2 of the fuel elements, rests on an upper section of two adjacent cavities 3, 3' inside the bath 2.
Die Hohlräume 3, 3', die auch als Kammer bezeichnet werden können, in deren Inneren sich keine Brennelementanordnungen befinden, sind in der Nähe von Hohlräumen plaziert, die dazu geeignet sind, abgenützte Brennelementanordnungen aufzunehmen, bei denen man die Wiedererstellung und die neue Tragstruktur erzeugt, in der die Brennstäbe der abgenützten Brennelementanordnung wieder eingeführt werden.The cavities 3, 3', which can also be called chambers without fuel assemblies inside them, are placed near cavities suitable for receiving spent fuel assemblies, in which the reconstruction and the new support structure are created in which the fuel rods of the spent fuel assembly are reinserted.
Die Vorrichtung 1 weist zwei Zentrierungs- und Positionierungsblöcke 5 und 5' auf, die mit der Unterseite der Stützplatte 4 verbunden sind, wobei sie dazu dienen, in Eingriff mit dem Inneren des oberen Abschnitts der Hohlräume 3 bzw. 3' zu kommen. Die Schleifvorrichtung 1 der Brennstäbe wird somit in einer gut definierten und stabilen Position auf dem oberen Abschnitt der Hohlräume 3 und 3' festgelegt.The device 1 comprises two centering and positioning blocks 5 and 5' connected to the lower surface of the support plate 4, serving to engage with the interior of the upper portion of the cavities 3 and 3' respectively. The grinding device 1 of the fuel rods is thus fixed in a well-defined and stable position on the upper portion of the cavities 3 and 3'.
Die Vorrichtung 1 weist, befestigt an der Stützplatte 4, eine Schleifeinheit des Profils der Brennelementstopfen oder eine Wiederprofilierungseinheit 6, eine Filtrationsbzw. Filter- und Spanauffangeinheit 7 und eine Absaugpumpe 8 auf.The device 1 has, attached to the support plate 4, a grinding unit for the profile of the fuel element plugs or a reprofiling unit 6, a filtration or filter and chip collection unit 7 and a suction pump 8.
Die Reprofilierungseinheit 6 und die Filtereinheit 7 sind jeweils im Inneren einer Umhüllung angeordnet, wobei die Umhüllung der Reprofilierungseinheit 6 und der Filtereinheit 7 durch einen Kanal bzw. eine Leitung 9 miteinander verbunden sind.The reprofiling unit 6 and the filter unit 7 are each arranged inside a casing, wherein the casing of the reprofiling unit 6 and the filter unit 7 are connected to one another by a channel or a line 9.
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Wie es aus Figur 3 ersichtlich ist, weist die Umhüllung der Reprofilierungseinheit 6 einen oberen Boden 10 auf, der von einer profilierten Öffnung 10a durchquert ist, die einen kegelstumpfförmigen Abschnitt und einen zylindrischen Abschnitt aufweist, in den der untere Abschnitt einer Handhabungsvorrichtung 11 von Brennstäben eingeführt werden kann, die einen kegelstumpfförmigen Abschnitt aufweist, der eine Positionierung und eine präzise Zentrierung der Handhabungsvorrichtung 11 und eines Brennstabs 12 sicherstellt, der von der Handhabungsvorrichtung 11 in das Innere des Gehäuses der Reprofilierungseinheit 6 transportiert wurde.As can be seen from Figure 3, the casing of the reprofiling unit 6 has an upper bottom 10 crossed by a profiled opening 10a having a frustoconical section and a cylindrical section into which the lower section of a fuel rod handling device 11 can be introduced, having a frustoconical section ensuring precise positioning and centering of the handling device 11 and of a fuel rod 12 transported by the handling device 11 into the interior of the casing of the reprofiling unit 6.
Die Filtereinheit 7 weist einen Deckel 13 auf, der unter Verwendung einer Anhebeeinrichtung betätigt werden kann, deren Haken 14 in Figur 1 dargestellt ist, für deren Öffnung und deren Schließen.The filter unit 7 has a lid 13 which can be operated using a lifting device, the hook 14 of which is shown in Figure 1, for its opening and closing.
Die Umhüllung der Filtereinheit 7 schließt einen Filterkorb 15 ein, der ermöglicht, die Bearbeitungsspäne während des Profilschleifens der Brennstabstopfen in der Reprofilierungseinheit 6 aufzufangen.The casing of the filter unit 7 includes a filter basket 15, which enables the machining chips to be collected during the profile grinding of the fuel rod plugs in the reprofiling unit 6.
Der Filterkorb 15, in dem die Späne aufgefangen wird, kann durch den Haken der Anhebe- und Handhabungsvorrichtung aufgenommen werden, nach Öffnen des Deckels 13, um von der Filtereinheit 7 angehoben zu werden, unter Verwendung des Hakens der Hebevorrichtung des Deckels, wie bei 14', 15' in Figur 1 dargestellt.The filter basket 15 in which the chips are collected can be picked up by the hook of the lifting and handling device after opening the lid 13 to be lifted from the filter unit 7 using the hook of the lifting device of the lid, as shown at 14', 15' in Figure 1.
Der Absaugkanal 8a der Pumpe 8 wird in Verbindung mit dem Innenvolumen des Gehäuses der Filtereinheit 7 gesetzt, derart, daß eine Wasserabsaugung des Bades 2 in das Gehäuse 6 der Reprofilierungseinheit durch die Verbindungsleitung 9 und in das Gehäuse der Filtereinheit 7 durch den Filterkorb 15 erfolgt.The suction channel 8a of the pump 8 is connected to the internal volume of the housing of the filter unit 7, such that water is sucked out of the bath 2 into the housing 6 of the reprofiling unit through the connecting line 9 and into the housing of the filter unit 7 through the filter basket 15.
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Die Rückführleitung 8b der Pumpe 8 ermöglicht, das von dem Abspanabfall befreite Wasser in das Innere des Bades 2 zurückzuführen. The return line 8b of the pump 8 enables the water freed from the chippings to be returned to the interior of the bath 2.
Wie es aus Figur 3 ersichtlich ist, weist die Reprofilierungsvorrichtung 6 eine Schleifvorrichtung bzw. eine Schleifscheibe 16 auf, die um eine horizontale Achse 17 montiert ist, wobei sie gemäß Pfeil 18 drehbar ist. Die Abschleifscheibe 16 wird von einem Gehäuse 19 umgeben, das teilweise im Inneren der Umhüllung der Reprofilierungseinheit 6 angeordnet ist, und das einen Austrittsabschnitt aufweist, der die Verbindungsleitung 9 zwischen der Umhüllung der Reprofilierungseinheit 6 und der Umhüllung der Filtereinheit 7 bildet.As can be seen from Figure 3, the reprofiling device 6 has a grinding device or a grinding wheel 16 which is mounted about a horizontal axis 17, being rotatable according to arrow 18. The grinding wheel 16 is surrounded by a housing 19 which is arranged partially inside the casing of the reprofiling unit 6 and which has an outlet section which forms the connecting line 9 between the casing of the reprofiling unit 6 and the casing of the filter unit 7.
Das Gehäuse 19 der Schleifscheibe 16 weist eine Öffnung auf, die im Inneren der Umhüllung der Reprofilierungseinheit 6 mündet, entlang dem ein Positonierungsblock 21 eines Stabes 12 befestigt ist, bei dem man das Geradeschleifen des Stopfenprofils 20 durchführt.The housing 19 of the grinding wheel 16 has an opening which opens into the interior of the casing of the reprofiling unit 6, along which a positioning block 21 of a bar 12 is fixed, on which the straightening of the plug profile 20 is carried out.
Wie aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich, weist die Platte 4 der Schleifvorrichtung in ihrem Mittenabschnitt eine Öffnung 22 auf, die dazu verwendet wird, die Schleifvorrichtung 1 auf dem oberen Abschnitt von zwei Hohlräumen 3, 3', im Inneren des Bades 2 der abgenützten Brennelementanordnung anzuordnen.As can be seen from Figures 1 and 2, the plate 4 of the grinding device has an opening 22 in its central portion, which is used to arrange the grinding device 1 on the upper portion of two cavities 3, 3', inside the bath 2 of the spent fuel assembly.
Das Anbringen der Vorrichtung auf zwei benachbarte Hohlräume, die die Brennelementanordnung nicht einschließen, kann auf einfache und schnelle Weise erfolgen, mit einem perfekten Anbringen der Vorrichtung auf den Hohlräumen, wobei die Zentrierungsblöcke 5 und 5' eine perfekte Positionierung der Trägerplatte 4 und der Schleifvorrichtung 1 im MomentThe device can be mounted on two adjacent cavities not enclosing the fuel assembly in a simple and rapid manner, with a perfect mounting of the device on the cavities, the centering blocks 5 and 5' ensuring a perfect positioning of the support plate 4 and the grinding device 1 at the moment
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ihres Absetzens durch eine Handhabungsvorrichtung sicherstellen, die beispielsweise durch eine Rollbrücke, die dem Bad oder Becken der abgenützten Brennelemnetanordnungen dient, deren Handhabungszange in die Öffnung 22 der Platte 4 eingreiftensure their removal by a handling device, for example a rolling bridge serving the bath or basin of the worn fuel element assemblies, the handling tongs of which engage in the opening 22 of the plate 4
Darüberhinaus ist die Vorrichtung derart konzipiert, daß sein Schwerpunkt sich stets lotrecht zu einer Zone befindet, die im Inneren des Andrücktpolygons der Platte 4 auf die Hohlräume liegt. Die Schleifvorrichtung kann somit auf perfekt stabile Weise auf den Hohlräumen ruhen.Furthermore, the device is designed in such a way that its centre of gravity is always perpendicular to a zone located inside the polygon of pressure of the plate 4 on the cavities. The grinding device can thus rest on the cavities in a perfectly stable manner.
Wenn eine Kraft gemessen wird, die größer ist als der gespeicherte Wert, während eines Einführvorgangs eines Brennstabs 12 in die neue Tragstruktur während des Wiederaufladens, wird der Einführvorgang unterbrochen und die Handhabungsvorrichtung 11 und der Brennstab 12 über den Hohlraum, der die neue Tragstruktur enthält, angehoben.If a force greater than the stored value is measured during an insertion process of a fuel rod 12 into the new support structure during reloading, the insertion process is interrupted and the handling device 11 and the fuel rod 12 are lifted above the cavity containing the new support structure.
Die Wiederaufladevorgänge der neuen Tragstruktur werden mit einer automatischen Steuerung der Handhabungsvorrichtung der Brennstäbe gemäß einem vorbestimmten Programm verwirklicht. Dieses Programm sieht das Anhalten und das Wiederanheben des Handhabungswerkzeugs und des Brennstabs im Fall einer zu großen Einführkraft vor.The reloading operations of the new support structure are carried out with an automatic control of the fuel rod handling device according to a predetermined program. This program provides for the stopping and re-raising of the handling tool and the fuel rod in the event of an excessive insertion force.
Nach Anhalten der Handhabungsvorrichtung und des Brennstabs in der Vertikalen des Hohlraums, der die neue Tragstruktur umschließt, wird das Handhabungswerkzeug in den Handsteuerungsmodus überführt, um die Schleif- bzw. Geradlinigkeitsoperation des Profils des unteren Stopfens 20 des Brennstabs 12 durchzuführen.After stopping the handling device and the fuel rod in the vertical of the cavity enclosing the new support structure, the handling tool is transferred to the manual control mode in order to carry out the grinding or straightening operation of the profile of the lower plug 20 of the fuel rod 12.
Dabei wird das Werkzeug 11, in das der Brennstab 12 eingreift, derart manuell bewegt, daß in der Vertikalen dieThe tool 11, into which the fuel rod 12 engages, is manually moved in such a way that in the vertical
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Reprofilierungseinheit 6 der Schleifvorrichtung mitgenommen wird.Reprofiling unit 6 of the grinding device.
Die Handhabungsvorrichtung 11 wird derart dabei manuell herabgelassen, daß ein Eingriff seines unteren Abschnitts in die Öffnung 10a des Bodens 10 erzeugt wird, der in einer perfekt zentrierten Position auf dem oberen Abschnitt der Umhüllung der Reprofilierungseinheit 6 befestigt ist. Der Brennstab 12 ist im Inneren der Handhabungsvorrichtung 11 angeordnet, derart, daß sein unterer Abschnitt, der den unteren Stopfen 20 aufweist, an dem unteren Abschnitt des Handhabungswerkzeugs 11 vorspringt. Beim Herablassen mit geringer Geschwindigkeit des Handhabungswerkzeugs 11, dringt der untere Abschnitt des Brennstabs 12 in das Innere der Umhüllung der Reprofilierungseinheit 6 und in das Innere des Positionierblocks 21 des Brennstabes ein. Der Positionierblock 21 ermöglicht eine perfekte Führung des unteren Abschnitts des Brennstabs sicherzustellen, der den Stopfen 20 aufweist, dessen Grenzzone zwischen dem zylindrischen Abschnitt und dem kegelstumpfförmigen Abschnitt, in der Nähe der kreisförmigen Verbindungskante 20a in Kontakt mit der seitlichen Bearbeitungsoberfläche der Schleifscheibe 16 kommt, vor dem Ende des Absenkens des Handhabungswerkzeugs 11. Die Schleifscheibe 16 führt eine Bearbeitung eines abgephasten Abschnitts 24 in der Übergangszone des Stopfens in der Nähe der Kante 2 0a durch, die den zylindrischen Abschnitt 20b vom kegelstumpfförmigen Ab-' schnitt 20c des Stopfens trennt, wie es in Figur 4 ersichtlich ist.The handling device 11 is lowered manually in such a way as to produce an engagement of its lower part in the opening 10a of the base 10, which is fixed in a perfectly centered position on the upper part of the casing of the reprofiling unit 6. The fuel rod 12 is arranged inside the handling device 11 in such a way that its lower part, which has the lower plug 20, protrudes from the lower part of the handling tool 11. When the handling tool 11 is lowered at low speed, the lower part of the fuel rod 12 penetrates into the interior of the casing of the reprofiling unit 6 and into the interior of the fuel rod positioning block 21. The positioning block 21 makes it possible to ensure perfect guidance of the lower portion of the fuel rod comprising the plug 20, the boundary zone between the cylindrical portion and the frustoconical portion of which, near the circular connecting edge 20a, comes into contact with the lateral machining surface of the grinding wheel 16, before the end of the lowering of the handling tool 11. The grinding wheel 16 performs machining of a chamfered portion 24 in the transition zone of the plug near the edge 20a separating the cylindrical portion 20b from the frustoconical portion 20c of the plug, as can be seen in Figure 4.
Die Schleifscheibe 16, deren Kontur 16' in Figur 4 dargestellt ist, ermöglicht in der Zone der Verbindungskante 20a eine Phase 24 auszubilden, die einen Winkel in der Nähe von 30° mit der Achse 23 des Brennstabs 12 und des Stopfens 20 bildet, der auf der einen Seite der Kante 20a einen zylin-The grinding wheel 16, whose contour 16' is shown in Figure 4, allows to form in the area of the connecting edge 20a a bevel 24 which forms an angle of around 30° with the axis 23 of the fuel rod 12 and the plug 20, which has a cylindrical shape on one side of the edge 20a.
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drischen Abschnitt 20b und auf der anderen Seite einen kegelstumpf förmigen Abschnitt 20c aufweist.tric section 20b and on the other side a frustoconical section 20c.
Der zylindrische Abschnitt 20b weist eine Verlängerung 20'b auf, die dazu dient, in Eingriff mit dem Inneren des unteren Abschnitts der Hülle 12a des Brennstabs 12 zu gelangen, um dessen Schließen sicherzustellen. Der kegelstumpfförmige Abschnitt 20c ist zum Ende des Brennstabs durch einen profilierten Abschnitt verlängert, der einen Hals 2Od bildet, der verwendet werden kann um die Aufnahme des Stopfens und des Brennstabs durch eines seiner Enden sicherzustellen.The cylindrical portion 20b has an extension 20'b which serves to engage with the interior of the lower portion of the casing 12a of the fuel rod 12 in order to ensure its closure. The frustoconical portion 20c is extended towards the end of the fuel rod by a profiled portion forming a neck 20d which can be used to ensure the reception of the plug and the fuel rod by one of its ends.
Das Ausbilden einer Phase von vorbestimmten Abmessungen wird beim Hinabsenken des Handhabungswerkzeugs 11 mit geringer Geschwindigkeit in vertikaler Richtung im Inneren der Öffnung 10a bis zu dem Zeitpunkt verwirklicht, wo der kegelstumpfförmige Abschnitt des Handhabungswerkzeugs 11 zur Abstützung auf den kegelstumpfförmigen Abschnitt der Öffnung 10a kommt.The formation of a phase of predetermined dimensions is achieved by lowering the handling tool 11 at low speed in the vertical direction inside the opening 10a until the frustoconical portion of the handling tool 11 comes to rest on the frustoconical portion of the opening 10a.
Aufgrund der Tatsache, daß die Position des Werkzeugs 11 am Ende seines Weges perfekt durch die Position der Stützfläche der Öffnung 10a bestimmt ist, und daß der Brennstab 12 derart plaziert ist, daß er über eine perfekt bestimmte Länge bezüglich des unteren Abschnitts des Werkzeugs 11 vorspringt, werden der Bewegungsweg und demzufolge die Abmessung der Phase 24 perfekt definiert.Due to the fact that the position of the tool 11 at the end of its travel is perfectly determined by the position of the support surface of the opening 10a and that the fuel rod 12 is placed so as to protrude a perfectly determined length with respect to the lower portion of the tool 11, the travel path and consequently the dimension of the phase 24 are perfectly defined.
Nachdem die Bearbeitung der Phase 24 durchgeführt wurde wird das Werkzeug 11 angehoben, bis der untere Abschnitt des Brennstabs 12 aus der Reprofilierungseinheit herausgeführt ist, und das Werkzeug 11 wird um 90° um seine Achse 23 gedreht, entlang der der Brennstab 12 angeordnet ist.After the machining of phase 24 has been carried out, the tool 11 is raised until the lower section of the fuel rod 12 is led out of the reprofiling unit, and the tool 11 is rotated by 90° about its axis 23 along which the fuel rod 12 is arranged.
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Es wird ein erneutes Absenken mit geringer Geschwindigkeit der Handhabungsvorrichtung 11 im Inneren der Reprofilierungseinheit vorgenommen, derart, daß eine zweite Phase in einer Position erzeugt wird, die um 90° bezüglich der Position der ersten Phase 24 entlang des Umfangs des Stopfens erzeugt wird.A new low-speed lowering of the handling device 11 inside the reprofiling unit is carried out so as to create a second phase in a position 90° with respect to the position of the first phase 24 along the circumference of the plug.
Durch aufeinanderfolgende Vorgänge, die zu den oben beschriebenen identisch sind, wird die Bearbeitung bzw. Ausarbeitung von vier zur Phase 24 identischen Phasen erzeugt, die zueinander um 90° versetzt am Umfang des Stopfens 20 in der Verbindungszone zwischen seinem zylindrischen Abschnitt 20b und seinem kegelstumpfförmigen Abschnitt 20c angeordnet sind, in der Nähe der kreisförmigen Kante 20a.By successive operations identical to those described above, four phases identical to phase 24 are machined, arranged at 90° to one another on the circumference of the plug 20 in the connection zone between its cylindrical portion 20b and its frustoconical portion 20c, near the circular edge 20a.
In Figur 4 sind drei Phasenabschnitte 24a, 24b und 24c dargestellt, die an dem Stopfen 20 erzeugt wurden.Figure 4 shows three phase sections 24a, 24b and 24c, which were produced on the plug 20.
Wenn die um 90° versetzten vier Phasen erzeugt wurden, wird die Handhabungsvorrichtung 11 wieder angehoben, derart, daß das untere Ende des Brennstabs 12 sich vollständig außerhalb der Reprofilierungseinheit 6 befindet, und der Brennstab 12 wird derart wieder in Position gebracht, daß der automatische Übertragungszyklus der Brennstäbe in die neue Tragstruktur wieder ausgelöst wird.When the four phases offset by 90° have been generated, the handling device 11 is raised again so that the lower end of the fuel rod 12 is completely outside the reprofiling unit 6, and the fuel rod 12 is brought back into position so that the automatic transfer cycle of the fuel rods into the new support structure is triggered again.
Das Einführen des Brennstabs 12 an dem die vier Phasenabschnitt erzeugt wurden, kann durchgeführt werden, ohne das exzessive Einführkräfte notwendig sind, in dem Maße, wo die Phasenabschnitte es ermöglichen, den unteren Stopfen 20 des Brennstabs in die Zellen der aufeinanderfolgenden Zwischenhülsengitter hineingleiten zu lassen, ohne Verhaken der Platten, die diese Zellen begrenzen.The insertion of the fuel rod 12 on which the four phase sections have been created can be carried out without the need for excessive insertion forces, insofar as the phase sections allow the lower plug 20 of the fuel rod to slide into the cells of the successive spacer grids without jamming the plates delimiting these cells.
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Während des Reprofilierungsvorgangs, während dem die Phasenabschnitte durch Schleifen an dem unteren Stopfen des Brennstabs 12 erzeugt werden, stellt die Filtereinheit 7 das Absaugen und das Zurückhalten der Bearbeitungsspäne sicher, die durch die Schleifscheibe 16 erzeugt werden. Hierzu saugt die in Betrieb gesetzte Pumpe 8 sicher das Wasser des Bades ab, das in den Umhüllungen der Reprofilierungseinheit 6 enthalten ist, mittels der Umhüllung der Filtereinheit 7 und der Verbindungsleitung 9. Die Pumpe 8 wird pneumatisch angetrieben und ist vom Volumentyp mit Membran. Ihre Rate kann zischen 0 und 7 m3/h eingestellt werden.During the reprofiling process, during which the phase sections are created by grinding on the lower plug of the fuel rod 12, the filter unit 7 ensures the suction and retention of the machining chips generated by the grinding wheel 16. To this end, the pump 8, which is activated, safely sucks the water from the bath contained in the casings of the reprofiling unit 6, by means of the casing of the filter unit 7 and the connecting pipe 9. The pump 8 is pneumatically driven and is of the volumetric type with a membrane. Its flow rate can be adjusted between 0 and 7 m 3 /h.
Der Schleifabfall in Form von Späne, wird durch die Schleifscheibe 8 in die Verbindungsleitung 9 aufgrund der ausgewählten Drehrichtung der Schleifscheibe mitgenommen. Das Wasser des Bades wird in das Gehäuse der Schleifscheibe 16 gesaugt und stellt ein Überstreifen oder Abstreifen des Gehäuses am Umfang der Schleifscheibe 16 sicher.The grinding waste in the form of chips is carried by the grinding wheel 8 into the connecting line 9 due to the selected direction of rotation of the grinding wheel. The water from the bath is sucked into the housing of the grinding wheel 16 and ensures that the housing is stripped or scraped off at the circumference of the grinding wheel 16.
Der Schleifabrieb, der vom Wasser des Bades transportiert wird, das durch die Leitung 9 gesaugt wird, wird durch den Filterkorb 15 der Filtereinheit 7 zurückgehalten.The abrasive particles transported by the bath water sucked through the line 9 are retained by the filter basket 15 of the filter unit 7.
Das in das Bad der Brennelementanordnung 2 durch die Rücklaufleitung 8b der Pumpe 8 zurückgeworfene Wasser enthält keinen Schleifabrieb mehr.The water thrown back into the bath of the fuel assembly 2 through the return line 8b of the pump 8 no longer contains any grinding debris.
Nachdem eine bestimmte Anzahl von Reprofllierungsvorgängen von Brennstäben durchgeführt wurden, kann der Filterkorb, der die aufgefangene Späne enthält, entfernt werden, wie vorstehend beschrieben, und der Filterkorb, der den Schleifabrieb gebildet aus bestrahlten Spänen enthält, kann durch einen von Spänen befreiten Korb ersetzt werden. Die Schleifvorrichtung 1 ist somit für neue Schleifvorgänge des Profils von Stopfen von Brennstäben bereit.After a certain number of reprofiling operations of fuel rods have been carried out, the filter basket containing the collected chips can be removed as described above and the filter basket containing the grinding debris formed from irradiated chips can be replaced by a basket freed from chips. The grinding device 1 is thus ready for new grinding operations of the profile of fuel rod plugs.
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Die beschriebene erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht somit auf kontinuierliche Weise Brennelementanordnungen wiederherzustellen, ohne daß es notwendig ist, die Brennstäbe zu eliminieren, deren Einführen in eine neue Tragstruktur sich als schwierig oder unmöglich erweist.The device according to the invention described thus makes it possible to restore fuel assembly assemblies in a continuous manner without it being necessary to eliminate the fuel rods whose insertion into a new support structure proves difficult or impossible.
Die Schleifvorgänge der Profilstopfen werden ohne Einführen von Bearbeitungsabfall oder Späne in das Innere des Bades der Brennelemente durchgeführt.The grinding operations of the profile plugs are carried out without introducing machining waste or chips into the interior of the fuel element bath.
Das Filtrieren der Abriebe wird unter Verwendung eines Filterkorbs durchgeführt, der eine Maschengröße von ca. 25 &mgr;&pgr;&igr; aufweist, was ermöglicht, quasi die Gesamtheit des Bearbeitungsabriebs aufzufangen, der von der Schleifscheibe oder Reprofilierungseinheit erzeugt wurde.The filtration of the abrasion is carried out using a filter basket with a mesh size of about 25 μπα, which allows to capture virtually all the machining abrasion generated by the grinding wheel or reprofiling unit.
In den Figuren 5 und 6 ist eine zweite Ausführungsform einer Vorrichtung dargestellt, mit der das Profil eines Brennstabstopfens geschliffen werden kann.Figures 5 and 6 show a second embodiment of a device with which the profile of a fuel rod plug can be ground.
Die Vorrichtung, die allgemein durch Bezugsziffer 25 bezeichnet ist, weist ein Gestell 26 auf, auf dem ein Deckel 28 in einer horizontalen Position ruht.The device, generally designated by reference numeral 25, comprises a frame 26 on which a lid 28 rests in a horizontal position.
Zwischen dem Gestell 26 und dem Deckel 28 und in dem Gestell 26 ist ein Hohlraum 27 ausgebildet, in den die Elemente eingesetzt sind, die die Reprofilierungseinheit der Stopfen von Brennstäben bilden.Between the frame 26 and the cover 28 and in the frame 26, a cavity 27 is formed into which the elements that form the reprofiling unit of the fuel rod plugs are inserted.
Die Gesamtanordnung 25, die in das Innere des Bades von Brennelementen eines Kernreaktors, beispielsweise, gesetzt ist, ruht mittels eines Abschnitts des Gestells 26 auf einem oder mehreren Speicherhohlräumen von Brennelementanord-The overall assembly 25, which is placed inside the fuel element bath of a nuclear reactor, for example, rests by means of a portion of the frame 26 on one or more storage cavities of fuel element assemblies.
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nungen in einer Wiederaufbereitungszone von Brennelementanordnungen, wie vorstehend beschrieben.in a fuel assembly reprocessing zone, as described above.
Der Deckel 28 wird von einer Öffnung 29 durchsetzt, deren geringster Durchmesser leicht größer ist als der Außendurchmesser der Hülle eines Brennstabs 31, bei dem es notwendig ist, das Reprofilieren des Stopfens 30 durchzuführen. The cover 28 is penetrated by an opening 29 whose smallest diameter is slightly larger than the outer diameter of the casing of a fuel rod 31 in which it is necessary to carry out the reprofiling of the plug 30.
Der Stopfen 30, der identisch zum Stopfen 20 ist, der oben beschrieben wurde, weist einen zylindrischen Abschnitt und einen kegelstumpfförmigen Abschnitt auf, die voneinander durch eine kreisförmige Kante 30a getrennt sind.The plug 30, which is identical to the plug 20 described above, has a cylindrical portion and a frustoconical portion separated from each other by a circular edge 30a.
Die Öffnung 29, die den Deckel 28 durchquert und in einem Hohlraum 27 mündet, weist einen aufgeweiteten Eintrittsabschnitt auf, der ermöglicht, das Einführen und das Zentrieren des unteren Endes eines Brennstabs 31 sicherzustellen, bei dem man das Schleifen des Stopfens 30 im Inneren der Schleifvorrichtung 25 durchführen will.The opening 29, which passes through the cover 28 and opens into a cavity 27, has a flared inlet section which makes it possible to ensure the insertion and centering of the lower end of a fuel rod 31 on which it is desired to carry out the grinding of the plug 30 inside the grinding device 25.
In dem Deckel 28 ist ebenfalls ein Absaugraum 32 vorgesehen, der mit dem Hohlraum 27 in Verbindung steht, um das Absaugen von Wasser und von Bearbeitungsabrieben in dem Hohlraum 27, während des Reprofilierens eines Brennstabes und mit einer nicht dargestellten Absaugeinheit zu bewerkstelligen. A suction chamber 32 is also provided in the cover 28, which is connected to the cavity 27 in order to accomplish the suction of water and machining debris in the cavity 27 during the reprofiling of a fuel rod and with a suction unit not shown.
Das Reprofilierungswerkzeug des Stopfens 30 des Brennstabs 31 wird durch eine Schleifscheibe 34 gebildet, die ein oder mehrere Schleifelemente aufweist, deren Arbeitsflächen einen Winkel von 15° mit der Achse 33 des Brennstabs 31 und des Stopfens 30 einschließen.The reprofiling tool of the plug 30 of the fuel rod 31 is formed by a grinding wheel 34 having one or more grinding elements whose working surfaces enclose an angle of 15° with the axis 33 of the fuel rod 31 and the plug 30.
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Die Schleifscheibe 34 ist mit einem Drehantriebselement verbunden, das drehbar im Inneren eines Trägers verbunden mit dem Gestell 26, mittels eines Kugellagers 36 montiert ist, das als Achse die Achse 33 aufweist, die die gemeinsame Achse der Öffnung 29, des Brennstabs 31 und des Stopfens 30 ist.The grinding wheel 34 is connected to a rotary drive element which is rotatably mounted inside a support connected to the frame 26 by means of a ball bearing 36 which has as its axis the axis 33 which is the common axis of the opening 29, the fuel rod 31 and the plug 30.
Das Drehantriebselement 35 der Schleifscheibe weist einen oberen Abschnitt auf, der ein Antriebszahnrad 37 bildet, das mit einem Antriebsritzel 39' in Eingriff steht, das an der Ausgangswelle eines pneumatischen Motors 39 befestigt ist.The rotary drive element 35 of the grinding wheel has an upper portion forming a drive gear 37 that engages with a drive pinion 39' that is attached to the output shaft of a pneumatic motor 39.
Im unteren Abschnitt des Hohlraums 27, unterhalb der Schleifscheibe 34 und des Drehantriebselements 35 der Schleifscheibe, ist eine Halte- und Steuereinheit bzw. -anordnung 38 angeordnet, die gleitbeweglich in Richtung der Achse 33 montiert ist, im Inneren des unteren Abschnitts des Hohlraums 27. Die Halte- und Steuereinheit 38 wird nach oben und in Richtung der Schleifscheibe 34 durch eine Schraubenfeder 4 0 gedrückt, in Anlage auf dem Boden 4 des Hohlraums 27 an einem seiner Enden und an einem Abschnitt der Halte- und Steuereinheit 38 an seinem anderen Ende.In the lower portion of the cavity 27, below the grinding wheel 34 and the rotary drive element 35 of the grinding wheel, there is arranged a holding and control unit or assembly 38 which is mounted for sliding movement in the direction of the axis 33, inside the lower portion of the cavity 27. The holding and control unit 38 is urged upwards and towards the grinding wheel 34 by a coil spring 40, in abutment against the floor 4 of the cavity 27 at one end thereof and against a portion of the holding and control unit 38 at its other end.
In dem oberen Abschnitt der Halte- und Steuereinheit 38 sind zwei Klemmbacken 41a und 41b angebracht, die jeweils mit einer Stange eines Kolbens verbunden sind, der sich in einem Zylinder mit horizontaler Achse bewegt, der im Inneren der Halte- und Steuereinheit 38 ausgebildet ist.In the upper portion of the holding and control unit 38, two clamping jaws 41a and 41b are mounted, each of which is connected to a rod of a piston moving in a cylinder with a horizontal axis formed inside the holding and control unit 38.
Die Zylinder können durch Druckluft gespeist werden, derart, daß die Anordnung der Zylinder und Kolben, pneumatische Steuerungsstelltriebe der Klemmbacken 41a und 41b bilden, um die Klemmbacken 41a und 41b zwischen einer Klemm-The cylinders can be fed by compressed air, such that the arrangement of the cylinders and pistons form pneumatic control actuators of the clamping jaws 41a and 41b in order to clamp the clamping jaws 41a and 41b between a clamping
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und Halteposition des Brennstabs, dargestellt in Figur 6 und einer Freigabeposition des Brennstabs, dargestellt in Figur 5, zu bewegen.and holding position of the fuel rod, shown in Figure 6, and a release position of the fuel rod, shown in Figure 5.
Die Klemmbacken 41a und 41b weisen gegenüber dem Stopfen des Brennstabs in Position in der Reprofilierungseinheit profilierte Oberflächen auf, derart, daß die profilierten Oberflächen der Klemmbacken 41a und 41b in Eingriff mit dem Endabschnitt des Stopfens 30 des Brennstabs 31 kommen können, der in der Verlängerung des kegelstumpfförmigen Abschnitts des Stopfens 30 angeordnet ist, der verwendet wird, um das Ergreifen des Brennstabs durch eine Handhabungsvorrichtung zu verwirklichen.The jaws 41a and 41b have profiled surfaces facing the plug of the fuel rod in position in the reprofiling unit, such that the profiled surfaces of the jaws 41a and 41b can engage the end portion of the plug 30 of the fuel rod 31, which is arranged in the extension of the frustoconical portion of the plug 30 used to achieve the gripping of the fuel rod by a handling device.
In dem unteren Abschnitt der Handhabungs- und Steuereinheit 38 ist ein Hohlraum 42 vorgesehen, der als Achse die Achse 33 aufweist, wobei er einen oberen Abschnitt mit großem Durchmesser und einen unteren Abschnitt mit kleinem Abschnitt aufweist, die durch eine Schulter voneinander getrennt sind.In the lower section of the handling and control unit 38, a cavity 42 is provided which has the axis 33 as its axis, having an upper section with a large diameter and a lower section with a small diameter, which are separated from each other by a shoulder.
In dem Hohlraum 42 ist eine Stange 43 vorgesehen, die mit einem Kolben verbunden ist, der gleitbeweglich in dem Abschnitt mit großem Durchmesser des Hohlraums 42 angebracht ist.In the cavity 42, a rod 43 is provided which is connected to a piston slidably mounted in the large diameter portion of the cavity 42.
Der mit der Stange 43 verbundene Kolben wird nach oben durch eine Schraubenfeder 44 gedrückt, die an einem ihrer Enden sich am Boden des Hohlraums 42 der Einheit 38, und an ihrem anderen Ende auf der unteren Oberfläche des mit der Stange 43 verbundenen Kolbens abstützt.The piston connected to the rod 43 is urged upwards by a helical spring 44 which rests at one of its ends on the bottom of the cavity 42 of the unit 38 and at its other end on the lower surface of the piston connected to the rod 43.
Im Inneren einer Aufnahme, die in den Boden des Hohlraums 27 eingebracht ist, ist ein Endanschlag 45 angeordnet, dessen Stange beweglich entlang der Richtung der Achse 33 inInside a housing which is inserted into the bottom of the cavity 27, an end stop 45 is arranged, the rod of which is movable along the direction of the axis 33 in
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der Verlängerung der Stränge 43 der Halte- und Steuereinheit 38 angeordnet ist.the extension of the strands 43 of the holding and control unit 38.
Um das Schleifen des Profils des Stopfens 30 eines Brennstabs 31 unter Verwendung der Schleifvorrichtung 25 durchzuführen, die in den Figuren 5 und 6 dargestellt ist/ wird der untere Endabschnitt des Brennstabs 31, der den Stopfen 30 aufweist, durch die Öffnung des Deckels 28 eingeführt, bis zu dem Augenblick, wo der Endabschnitt des Stopfens 30 in Kontakt mit dem oberen Ende der Stange 43 der Halte- und Steuereinheit 38 kommt. Die Stange 43, die mit dem Kolben verbunden ist, bewegt sich bis zu dem Moment, wo der Kolben in Kontakt mit der Schulter des Hohlraums 42 kommt. Die Stange 43 betätigt den Anschlag 45.To carry out the grinding of the profile of the plug 30 of a fuel rod 31 using the grinding device 25 shown in Figures 5 and 6, the lower end portion of the fuel rod 31 comprising the plug 30 is introduced through the opening of the cover 28 until the end portion of the plug 30 comes into contact with the upper end of the rod 43 of the holding and control unit 38. The rod 43 connected to the piston moves until the piston comes into contact with the shoulder of the cavity 42. The rod 43 actuates the stop 45.
Der Endabschnitt des Brennstabs befindet sich somit in Position gegenüber von profilierten Abschnitten der Klemmbakken 41a und 41b, wie dies in Figur 5 ersichtlich ist, und das Berührungselement des Anschlags 45 erlaubt die Betätigung bzw. Speisung der pneumatischen Stelltriebe der Klemmbacken 41a und 41b.The end portion of the fuel rod is thus in position opposite profiled portions of the clamping jaws 41a and 41b, as can be seen in Figure 5, and the contact element of the stop 45 allows the actuation or feeding of the pneumatic actuators of the clamping jaws 41a and 41b.
Die pneumatischen Stelltriebe der Klemmbacken 41a und 41b können somit auf automatische Weise in Klemmrichtung betätigt werden. Die Klemmbacken 41a und 41b bewegen sich bis zum Eingriff durch ihre profilierte Oberfläche mit dem Endabschnitt des Stopfens 30.The pneumatic actuators of the clamping jaws 41a and 41b can thus be actuated automatically in the clamping direction. The clamping jaws 41a and 41b move until they engage with the end section of the plug 30 through their profiled surface.
Der Stopfen und der Brennstab sind somit drehunbeweglich bezüglich der Halte- und Steuereinheit 38, die in dem unteren Abschnitt des Hohlraums 27 auf gleitende Weise angebracht ist, ohne Möglichkeit der Drehung bezüglich des Gestells 26 der Schleifvorrichtung.The plug and the fuel rod are thus immobile in rotation with respect to the holding and control unit 38, which is mounted in a sliding manner in the lower part of the cavity 27, without the possibility of rotation with respect to the frame 26 of the grinding device.
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Die Schleifscheibe 34 wird mittels des pneumatischen Motors oder Luftmotors 39, des Ritzels 38 und des Drehantriebteils 35 in Drehung versetzt.The grinding wheel 34 is rotated by means of the pneumatic motor or air motor 39, the pinion 38 and the rotary drive part 35.
Das Inbetriebsetzen der Schleifscheibe wird auf automatische Weise gesteuert, nachdem die Klemmbacken 41a und 41b des Stopfens 30 geschlossen wurden. Das Schließen der Klemmbacken 41a und 41b wird seinerseits durch den Wegendanschlag 45 gesteuert, wenn das Ende der Stange 43 in Kontakt mit der Stange des Wegendanschlags gerade vor dem Andrücken des mit der Stange 43 verbundenen Kolbens an der Schulter des Hohlraums 42 gekommen ist.The start-up of the grinding wheel is controlled automatically after the jaws 41a and 41b of the plug 30 have been closed. The closing of the jaws 41a and 41b is in turn controlled by the travel stop 45 when the end of the rod 43 has come into contact with the rod of the travel stop just before the pressing of the piston connected to the rod 43 against the shoulder of the cavity 42.
Das Schleifen eines Abschnitts des Stopfens 30 in der Nähe der kreisförmigen Kante 30a wird unter Bewegen des Brennstabs 31 bei kleiner Geschwindigkeit in vertikaler Richtung und nach unten durch Druck auf den Brennstab durchgeführt. Der Brennstab kommt nacheinander mit den um 15° bezüglich der Schleifscheibe 34 geneigten Arbeitsoberflächen in Kontakt, derart, daß eine um 15° geneigte Phasenfläche an den zylindrischen und kegelstumpfförmigen Abschnitten des Stopfens in der Nähe der kreisförmigen Verbindungskante 30a ausgebildet wird.Grinding of a portion of the plug 30 near the circular edge 30a is carried out by moving the fuel rod 31 at low speed in the vertical direction and downward by pressing on the fuel rod. The fuel rod comes into contact successively with the working surfaces inclined by 15° with respect to the grinding wheel 34, such that a phase surface inclined by 15° is formed on the cylindrical and frustoconical portions of the plug near the circular connecting edge 30a.
In diesem Fall ist die Phase kontinuierlich um den gesamten Umfang des Stopfens herum verlaufend.In this case, the phase is continuous around the entire circumference of the plug.
Das Geradeschleifen des Stopfenprofils wird beendet, wenn der untere Abschnitt der Halte- und Steuereinheit 38, der sich mit dem Brennstab in vertikaler Richtung und nach unten bewegt, in Anlage an einen einstellbaren Anschlag kommt, der am Boden 46 des Hohlraums 27 des Gestells 26 angeordnet ist. Während des gesamten Bearbeitungsvorgangs wird das Wasser des Bades in den Hohlraum 27 mittels einesThe straightening of the plug profile is completed when the lower section of the holding and control unit 38, which moves vertically and downwards with the fuel rod, comes into contact with an adjustable stop arranged on the bottom 46 of the cavity 27 of the frame 26. During the entire machining process, the water of the bath is fed into the cavity 27 by means of a
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Absaugraumes 32 abgesaugt, der in dem Deckel 28 vorgesehen ist.suction chamber 32 provided in the cover 28.
Das abgesaugte Wasser wird gefiltert und die Späne des
Schleifvorgangs werden vom abgesaugten Wasser in den Hohlraum 27 getrennt, welches in das Bad am Ausgang der Filtereinheit
zurückgeworfen wird.The extracted water is filtered and the chips of the
grinding process are separated from the extracted water in the cavity 27, which is fed into the bath at the outlet of the filter unit
is thrown back.
Die Bewegung in vertikale Richtung und nach unten der Halte- und Steuereinheit 38 wird durch Drücken auf den Brennstab 31 sichergestellt.The vertical and downward movement of the holding and control unit 38 is ensured by pressing on the fuel rod 31.
Nachdem die Phase an dem Stopfen 30 durch Schleifen erzeugt wurde, wird mit geringer Geschwindigkeit der Brennstab 31
in vertikaler Richtung und nach unten bewegt und die Klemmbacken 41a und 41b gelöst. Die Halte- und Steuereinheit 38
wird in die obere Position durch die Rückdruckfeder 40 zurückgesetzt. After the phase has been created on the plug 30 by grinding, the fuel rod 31 is
in the vertical direction and downwards and the clamping jaws 41a and 41b are released. The holding and control unit 38 is reset to the upper position by the return spring 40.
Somit kann der untere Abschnitt des Brennstabs 31 von der
Profilschleifeinheit des Stopfens herausgezogen werden.Thus, the lower portion of the fuel rod 31 can be separated from the
Profile grinding unit of the plug can be pulled out.
Der Brennstab 31, bei dem das Profilschleifen des Stopfens
30 durchgeführt wurde, wird in die neue Tragstruktur ohne
Schwierigkeiten aufgrund des Vorhandenseins der Phase eingesetzt .The fuel rod 31, on which the profile grinding of the plug 30 was carried out, is inserted into the new support structure without
Difficulties due to the presence of the phase .
In allen Fällen erlaubt die erfindungsgemäße Vorrichtung
das Einführen von Brennstäben ohne Aufbringen von großen
Kräften auf den Brennstab durchzuführen, und ohne Gefahr
von Beschädigungen der Zwischenhülsengitter der neuen
Tragstrukur.In all cases, the device according to the invention allows
the insertion of fuel rods without applying large
forces on the fuel rod, and without danger
of damage to the intermediate sleeve grids of the new
supporting structure.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten
Ausführungsbeispiele beschränkt. Beispielsweise können un-The present invention is not limited to the illustrated
Examples of embodiments are limited. For example,
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terschiedliche Schleifvorrichtungen zu denen verwendet werden, die beschrieben wurden, wobei diese Vorrichtungen drehbare Schleifscheiben aufweisen, deren Drehachse senkrecht zur Achse des Brennstabs in Schleifstellung ist, oder im Gegensatz dazu, parallel zur Achse des Brennstabs ist, oder auch noch eine Achse hat, die irgendeine Neigung bezüglich der Achse des Brennstabs und des Stopfens aufweist.Different grinding devices to those described may be used, these devices comprising rotating grinding wheels whose axis of rotation is perpendicular to the axis of the fuel rod in grinding position, or conversely, parallel to the axis of the fuel rod, or even having an axis which has some inclination with respect to the axis of the fuel rod and the plug.
Die Phasen oder die Phasenabschnitte, die an dem Stopfen ausgebildet werden, können einen Neigungswinkel bezüglich der Achse des Stopfens und des Brennstabs aufweisen, die unterschiedlich zu 15° ist.The phases or phase sections formed on the plug may have an inclination angle with respect to the axis of the plug and the fuel rod that is different from 15°.
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Claims (5)
Applications Claiming Priority (1)
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