DE4313982A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Montage von Brennstäben im Gerüst einer Brennelementkassette - Google Patents
Vorrichtung und Verfahren zur Montage von Brennstäben im Gerüst einer BrennelementkassetteInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft die Montage von Brenn
stäben im Gerüst einer Kernbrennelementkassette, und sie
ist insbesondere anwendbar auf Brennelementkassetten,
deren Gerüst Führungsrohre umfaßt, welche abnehmbare
Kopfstücke verbinden, und welche Gitter tragen, die auf
die Punkte eines regelmäßigen Rasters verteilte und zum
Aufnehmen der Brennstäbe bestimmte Zellen begrenzen.
Solche Brennelementkassetten werden in mit Wasser, insbe
sondere Druckwasser, gekühlten und moderierten Kernreaktoren
benutzt.
Es sind Vorrichtungen zur Montage von Brennstäben in einem
solchen Gerüst bekannt, die Mittel zur Aufnahme eines
Gerüsts ohne Kopfstücke umfassen, wobei die Aufnahmemittel,
die zwischen einem den Aufnahmeplätzen dieser Brennstäbe
im Gerüst gegenüberliegenden Brennstabmagazin und einem
Mechanismus zur Längsverschiebung von Stangen zum und
vom Lager zwischengelagert sind, wobei die Stangen in
Zangen zum Greifen der im Gerüst einzufügenden Brennstäbe
enden.
Insbesondere in dem Fall, daß die Zellen der Gitter in
einem Quadratraster angeordnet sind, ist der Verschie
bungsmechanismus häufig mit einer Anzahl von Stangen vor
gesehen, die der Zahl der Zellen in einer Lage entspricht
und es ermöglicht, eine Lage Brennstäbe gleichzeitig im
Gerüst zu montieren. Nach dem Einfügen der Brennstäbe
einer Lage wird der Mechanismus quer zu der Lage um eine
Strecke verschoben, die dem Verteilungsabstand zwischen
den Lagen entspricht und wird zum Laden einer neuen Lage
Brennstäbe eingesetzt.
Durch die Form der Zangen der Stäbe besteht die Gefahr,
daß sie, wenn sie durch die Gitter zum Magazin bewegt
werden, die Federn und/oder Vorsprünge beschädigen, die
an den das Gitter bildenden Platten vorgesehen sind und
die die Brennstäbe an ihrem Platz halten.
Um dieses Risiko zu vermeiden, bringt man im allgemeinen
an den Zangen außen profilierte Schutzkappen an, bevor
die Stangen durch das Gerüst eingeschoben werden. Sie
werden abgenommen, wenn die Zangen in einer mittleren
Position zwischen dem Ausgang des Gerüsts und dem Maga
zin sind.
Derzeit werden diese Arbeiten von Hand durchgeführt.
Diese Arbeiten, insbesondere die Anbringung der Schutzkappen
sind langwierig. Sie zwingen die Bedienungsperson zum
Aufenthalt in der Nähe der Brennstäbe. Da man zunehmend
aufbereiteten Brennstoff und/oder Plutonium enthaltende
Brennstäbe benutzt, führt dies zu einem Bestrahlungsrisiko
für das Bedienungspersonal.
Die vorliegende Erfindung zielt insbesondere darauf ab,
eine Montagevorrichtung vorzustellen, die besser als die
bisher bekannten den praktischen Anforderungen entspricht,
insbesondere dadurch, daß sie die Notwendigkeit der manuellen
Anbringung der Kappen auf den Zangen beseitigt.
Zu diesem Zweck schlägt die Erfindung insbesondere eine
Vorrichtung der oben definierten Art vor, die dadurch
gekennzeichnet ist, daß sie zusätzlich eine zwischen den
Aufnahmemitteln des Gerüsts und dem Verschiebungsmechanis
mus angebrachte Schutzkappenanbringungseinrichtung umfaßt,
die einen an den Aufnahmemitteln befestigten Träger und
eine abnehmbare Platte aufweist, wobei die Platte durch
Aussparungen zum Halten der Schutzkappen in einem das
Raster der Brennstabplätze wiedergebenden Muster durchbro
chen ist, wobei die Schutzkappen eine solche Form haben,
daß die Zangen sich in geschlossenem Zustand in diese
bei der Vorwärtsbewegung der Stangen hineinschieben.
Diese Anordnung ermöglicht es, die abnehmbare Platte in
einem strahlungsgeschützten Bereich mit den Schutzkappen
zu beladen. Die Handarbeit, die notwendig bleibt, besteht
nur darin, die Platte oder ein Aufnahmeteil, in dem sie
sich befindet, vor der Montage der Brennelemente der Kas
sette am festen Träger zu befestigen, und sie anschließend,
wenn sie leer ist, zu entfernen, um sie durch eine andere,
volle nach der Montage zu ersetzen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung, die es ermöglicht,
die Bestrahlungszeit einer Bedienungsperson noch weiter
zu verringern, umfaßt die Vorrichtung außerdem eine An
ordnung zum Abnehmen der Schutzkappen, die ein zwischen
den Aufnahmemitteln des Gerüsts und dem Magazin angeordne
tes Gestell umfaßt, das ein Gestell mit Halteklemmen auf
weist, die quer zur Verschiebungsrichtung der Stangen
zwischen einer Position, in der sie mindestens einige
der Kappen einklemmen und einer Position, in der sie die
Kappen freigeben, verschiebbar sind.
Eine solche Anordnung ermöglicht es, die Abschlußkappen
eines Stangensatzes (der z. B. einer Lage Brennstäbe ent
spricht) festzuhalten, und die Kappen durch eine leichte
Rückwärtsbewegung der Stangen abzuziehen und sie anschließend
loszulassen; es genügt, das Gestell quer zur Richtung
der Stangen zu verschieben, um diesen den Durchgang frei
zugeben und den Zangen an deren Enden die Vorwärtsbewegung
zu ermöglichen, so daß sie die im Magazin angeordneten
Brennstäbe greifen.
Die Erfindung schlägt außerdem ein Verfahren vor, das
mit Hilfe der oben definierten Vorrichtung durchgeführt
werden kann, demzufolge ein Gerüst ohne Kopfstücke hori
zontal zwischen einem Brennstablagermagazin, dessen Brenn
stäbe auf die Brennstabaufnahmeplätze im Gerüst ausge
richtet sind, und einem Mechanismus zur Längsverschiebung
von in Brennstabgreifzangen endenden Stangen vom und zum
Magazin angebracht wird; die Zangen durch das Gerüst bis
zum Magazin geführt werden und die entsprechenden Brennstäbe
ergriffen werden; und die Brennstäbe ins Gerüst gezogen
werden, dadurch gekennzeichnet, daß in Entfernung vom
Magazin Schutzkappen in gemäß dem Raster der Brennstäbe
verteilte Aussparungen eines Aufnahmeteils geladen werden;
daß das Aufnahmeteil zwischen dem Verschiebungsmechanismus
und dem Gerüst angeordnet wird; daß die Stangen vorwärtsbe
wegt werden, so daß sie bei ihrem Durchgang durch das
Aufnahmeteil vor dem Durchgang durch das Gerüst mit Schutz
kappen bedeckt werden; und daß am Ausgang des Gerüsts
die Schutzkappen ohne manuellen Eingriff entfernt werden,
bevor die Zangen bis zum Magazin geführt werden.
Die Erfindung ist besser zu verstehen anhand der nach
folgenden Beschreibung einer besonderen Ausgestaltung,
die als nicht einschränkendes Beispiel gegeben wird. Die
Beschreibung bezieht sich auf die begleitenden Zeichnungen,
in denen:
Die Fig. 1 schematisch in Seitenansicht eine Brenn
elementkassette zeigt, deren Brennstäbe
unter Anwendung der Erfindung montiert
werden können;
die Fig. 2 schematisch in Seitenansicht den allge
meinen Aufbau der Montagevorrichtung zeigt;
die Fig. 3 eine in der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung
anwendbare Schutzkappenanbringungseinrichtung
zeigt, gesehen von der rechten Seite der
Fig. 2, wobei die durch B, C und D bezeichne
ten Bereiche Schnitte entlang der Linien
B, C und D der Fig. 4 sind;
die Fig. 4 die Anbringungseinrichtung im Schnitt entlang
der Linie IV-IV der Fig. 3 zeigt;
die Fig. 5 ein Detail im Schnitt entlang der Linie
V-V der Fig. 3 darstellt;
die Fig. 6 einen Bruchteil der Fig. 4 in großem Maßstab
darstellt;
die Fig. 7 eine Seitenansicht in großem Maßstab ist,
die eine in der Vorrichtung der Fig. 2
anwendbare Abnehmeinrichtung ist;
die Fig. 8 eine Ansicht der Einrichtung der Fig. 7 von
links ist, in der der zu den Gerüstaufnahme
mitteln gehörende Träger mit Strichpunkt
linien dargestellt ist;
die Fig. 9 eine Ansicht des Klemmensteuermechanismus
der in den Fig. 7 und 8 gezeigten Einrichtung
von links ist; und
die Fig. 10 in großem Maßstab ein Detail im Schnitt
entlang der Linie X-X der Fig. 8 zeigt.
Die nachfolgend beschriebene Vorrichtung ist insbesondere
anwendbar auf die Montage von Brennelementen in einer Kern
brennelementkassette von der im Patent FR-88 06860 beschrie
benen Art, auf das hier verwiesen wird. Es werden daher
nur einige Hinweise über den Aufbau dieser Kassette gegeben.
Die Kassette 10 umfaßt ein Gerüst aus Führungsrohren 12,
von den Führungsrohren 12 getragene Abstandsgitter 14
und Kopfstücke 16. Die Gitter sind aus zwei gekreuzten
Plattensätzen aufgebaut, die an ihren Kreuzungspunkten
verschweißt sind und auf die Punkte eines quadratischen
Rasters verteilte Zellen zur Aufnahme von Brennelementen
18 begrenzen. An bestimmten Rasterpunkten ersetzen die
Führungsrohre 12 die Brennstäbe.
Um eine solche Kassette aufzubauen, werden die Kopfstücke
vom Gerüst abgenommen. Anschließend werden die Brennstäbe
in die Kassette hineingezogen, im allgemeinen lagenweise,
obwohl es vorstellbar wäre, sie in anderen Gruppen zu
ziehen.
Die in Fig. 2 gezeigte Brennstabmontagevorrichtung ermög
licht es, die Brennstäbe in ein Gerüst 20 ohne Kopfstücke
zu laden.
Die Vorrichtung umfaßt ein Tragwerk 21, das Mittel 22
zur Aufnahme des Gerüsts 20 trägt, die aus einem Bett
bestehen, das auf dem Tragwerk um eine Achse 23 zwischen
der horizontalen Stellung, in der es in der Fig. 2 gezeigt
ist und einer vertikalen Stellung zur Abnahme und Beförderung
der Kassette klappbar ist.
In horizontaler Lage befindet sich die Bank zwischen einem
Magazin 24 zur Lagerung der Brennstäbe, in dem diese in
einem Raster verteilt sind, das demjenigen entspricht,
das sie im Gerüst einnehmen sollen, und einem Mechanismus
26 zur Längsverschiebung von Stangen. Der Mechanismus
wird oft durch einen Wagen getragen, der es ermöglicht,
die Stangen zwischen einer Position, in der eine Endzange,
mit der sie versehen sind, sich diesseits des Betts 22
befindet, und einer Position, in der die Zangen die Zapfen
der Brennstäbe 18 erreichen, die aus dem Magazin 24 über
stehen, längs zu verschieben. Wenn, wie es meistens der
Fall ist, der Mechanismus 26 vorgesehen ist, um eine Lage
Brennstäbe gleichzeitig zu laden, umfaßt er eine Anzahl
von Stangen, die der maximalen Anzahl Brennstäbe in einer
Lage entspricht, und ermöglicht es, die Stangen vertikal
zu verschieben, um sie so vor jede der Lagen zu bringen.
Im allgemeinen sind Bildaufnahmemittel vorgesehen, um
die Fernüberwachung des Betriebs der Vorrichtung zu über
wachen. Die Fig. 2 zeigt solche Mittel, bestehend aus
einer oberhalb des Endes des Magazins angebrachten Kamera
28, die es ermöglicht, zu überprüfen, daß die Kappen ab
genommen sind und daß die Stäbe richtig gegriffen werden,
und eine zweite Kamera 29, die es ermöglicht, die Aufnahme
der Kappen und die Einführung der Stangen zu überwachen.
Außerdem umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung eine
Einrichtung 30 zur Anbringung der Kappen, die zwischen
den Aufnahmemitteln des Gerüsts und dem Verschiebungsme
chanismus 26 angeordnet ist. Bei der dargestellten Ausge
staltung wird diese Anbringungseinrichtung von einem Träger
32 getragen, der zu dem klappbaren Bett 22 gehört. Die
Vorrichtung umfaßt auch eine Abnehmeinrichtung 34, die
ebenfalls am Träger 32 befestigt ist.
Die in den Fig. 3 bis 6 dargestellte Kappenanbringungs
einrichtung umfaßt eine feste Auflage 36 und ein abnehm
bares Aufnahmeteil 42.
Die feste Auflage 36 hat die Form eines Sockels mit einem
am Träger 32 durch nicht dargestellte Mittel befestigten
Unterteil und einem Versteifungswinkel. In den Sockel
ist eine Quernut 38 zur zeitweiligen Befestigung eines
zu einem abnehmbaren Aufnahmeteil 42 gehörenden Zapfens
40 eingearbeitet. Zwei an den Enden der Nut 38 angebrachte
Rollen 44 halten den Zapfen 40 seitlich (Fig. 3).
Das abnehmbare Aufnahmeteil 42 umfaßt einen mit dem Zapfen
40 versehenen durchlöcherten Körper 46, in dem entsprechend
dem Raster der Brennstäbe verteilte Durchgänge 48 einge
arbeitet sind. Der durchlöcherte Körper weist Kanten zur
Befestigung einer Verschlußplatte 50 auf, die z. B. durch
Schrauben 52 gehalten wird und abgeschrägte Löcher aufweist.
Der Körper 46 und die Verschlußplatte umschließen ein
Gitter 54, das mit Aussparungen zur Aufnahme der Kappen
56 durchbrochen ist, von denen nur eine in der Fig. 6
dargestellt ist. An der Vorderseite des Körpers 46 ist
eine ebenfalls durchlöcherte Deckplatte 58 befestigt,
die mit dem Körper einen Durchgang zur Aufnahme einer
beweglichen Platte 60 begrenzt.
Das Gitter 54, das vorteilhafterweise aus Kunststoff be
steht, ist durch parallele Aussparungen 55 durchbrochen.
Der Durchmesser der Aussparungen und das Material werden
so gewählt, daß das Gitter die Kappen 56 durch Reibung
halten kann. Letztere haben eine geringere Länge als die
Gesamtdicke des Körpers 46 und des Gitters 54. Sie sind
an der Vorderseite profiliert. Ein zur Aufnahme einer
Zange bestimmtes Sackloch ist in jede Kappe eingearbeitet.
Die Funktion der beweglichen Platte 60 ist es, zu vermeiden,
daß die Kappen 56 durch die Zangen der Stangen fortgescho
ben werden, wenn diese in die Kappen 56 eindringen, und
den Durchgang der Kappen freizugeben, wenn die Stangen
durch das Aufnahmeteil hindurch in das Gerüst eingeführt
werden sollen. Hierfür ist die bewegliche Platte 60 mit
Löchern versehen, die gemäß einem mit dem Raster der
Brennstäbe im Gerüst identischen Raster verteilt sind,
und sie ist in einer Richtung von 45° zu den Lagen zwischen
der Blockierposition, in der sie in den Fig. 3, 4 und
6 dargestellt ist (wo jedes Loch des Gitters auf halbem
Weg zwischen zwei Durchgängen 48 des Körpers liegt) und
einer Position, in der sie den Durchgang der Kappen freigibt,
verschiebbar. Der Durchgang des durchlöcherten Körpers
46 läßt dem Gitter das für diese Verschiebung notwendige
Spiel, wie in Fig. 3 gezeigt.
Die Verschiebungen der beweglichen Platte werden geführt
und gesteuert durch Mittel, die die in den Fig. 3 und
5 dargestellten sein können. Bei dieser Ausgestaltung
sind zwei Ecken der beweglichen Platte 60 durch Füße 62
verlängert. Die Fig. 3 zeigt mit durchgezogenen Linien
die Position der beweglichen Platte, wenn sie die Kappen
zurückhält, und mit Strichpunktlinien die Position des
unteren Fußes, wenn die Platte in der Position ist, in
der sie den Durchgang der Kappen freigibt. Die beiden
Füße werden in im durchlöcherten Körper vorgesehenen
Durchgängen ,geführt. Ein am Sockel 36 befestigter Nähe
rungsschalter 64 ermöglicht es, die Position der beweg
lichen Platte festzustellen.
Die in den Fig. 3 und 5 gezeigten Verschiebungsmittel
der beweglichen Platte umfassen ein in zwei Richtungen
wirkendes Stellglied 66, dessen Körper über eine Muffe
68 mit dem durchlöcherten Körper 46 verbunden ist, und
dessen Spindel 69 über ein Gelenk 70 an den Fuß 62 gekoppelt
ist. Ein Anschlagfühler 72 kann vorgesehen werden, um
das korrekte Funktionieren des Stellglieds zu überprüfen.
Man sieht, daß das abnehmbare Aufnahmeteil 42 eine durch
Handgriffe 74 handhabbare und transportierbare Einrichtung
bildet (Fig. 3), insbesondere, um sie in Entfernung von
der Vorrichtung nachzuladen. Um sie anzubringen, fügt
man den Zapfen 40 in die Nut 38. Der durchlöcherte Körper
46 wird mit Hilfe von mit Griffen 78 versehenen Stiften
76 blockiert, die in ausgerichtete Bohrungen der Auflage
36 und des Zapfens 40 eingeführt werden.
Die Abnehmeinrichtung umfaßt einen am Träger 32 des klapp
baren Betts befestigten Bereich und einen Abzieher 100,
der vertikal zwischen einer aktiven Position zum Entfernen
der Kappen und einer zurückgezogenen Position, in der
er den Durchgang der Stangen freigibt und die entfernten
Kappen ablegt, beweglich ist.
Der feste Bereich umfaßt einen unteren Versteifungswinkel
82, der dauerhaft, z. B. durch Schrauben 84, mit der Unter
seite des Trägers 32 verbunden ist, der nach oben durch
eine vertikale Halteplatte 86 verlängert ist. Außerdem
umfaßt er einen oberen Versteifungswinkel 88, der am Träger,
gegen die Platte 86 anliegend, befestigt ist. Der in Fig.
7 gezeigte obere Versteifungswinkel 88 ist seitlich auf
dem Träger durch eine verschiebbare Keilverbindung, die
einen am Träger befestigten Keil und eine Rille im Ver
steifungswinkel 88 umfaßt, zentriert. Er wird durch einen
Exzenter 92, der sich auf dem Träger 32 dreht und mit
Hilfe eines Hebels 94 betätigt wird, gegen die Platte
86 gedrückt. Er wird vertikal durch Schraubenbolzen 96
gehalten, die um den oberen Versteifungswinkel 88 schwenk
bar sind und mit Griffmuttern 98 zum schnellen Festziehen
versehen sind, die dazu bestimmt sind, auf eine mit dem
Träger verbundene Halteplatte zu drücken (Fig. 8).
Der Abzieher 100 ist in den Fig. 7 und 8 in der Position
dargestellt, die er beim Entfernen der Kappen einnimmt.
Der Abzieher weist ein Gestell aus mehreren zusammenge
setzten Teilen auf. Das Gestell wird seitlich durch un
tere und obere Versteifungswinkel 82 bzw. 88 geführt.
Es umfaßt einen vertikal beweglichen Winkelhebel 102,
einen Füllrahmen 104 und einen Klemmenträger 106. Es wird
am oberen Versteifungswinkel z. B. durch das Andrücken
von an seitlichen Füßen des Trägers angebrachten Rollen
116 auf die vertikale Fläche des Winkels 7 und durch die
Gleitbewegung von Reibkufen geführt (Fig. 10).
Obere und untere Klemmen 108 bzw. 110, die auf dem Träger
vertikal beweglich sind, sind vorgesehen, um die Kappen
einer ganzen Lage von Stangen einzuklemmen und festzuhalten.
Sie werden jeweils von Hebeln 112 getragen, die sich jeweils
um eine am Träger 106 befestigte Achse 114 drehen. Die
Klemmen sind mit Spannbacken versehen. Sie stützen sich
über Führungskufen auf dem Träger 106 ab. Ihr Rücklauf
ist durch in den Träger 106 eingesteckte Stifte 115 be
grenzt.
Ein Mechanismus zur vertikalen Verschiebung des Abziehers
100 umfaßt einen Elektromotor 118, der vom unteren Ver
steifungswinkel 82 getragen wird und dessen Welle ein
Ritzel 120 trägt (Fig. 7). Dieses Ritzel treibt über einen
Zahnriemen 122 eine Riemenscheibe 124 an, die an einer
Stellschraube 126 befestigt ist, die durch zwei Lager
128 an der Verschiebung gegen den unteren Versteifungs
winkel 82 gehindert ist. Die durch einen Balg 130 ge
schützte Schraube 126 trägt eine am Hebelwinkel 102 be
festigte drehunbewegliche Mutter 132.
Die Höhe des Abziehers wird durch ein Meßsystem angezeigt,
das im in Fig. 7 dargestellten Fall einen am Hebelwinkel
102 befestigten Aufnehmer 134 umfaßt, der mit einer Peilgabel
133 bezüglich einer am unteren Versteifungswinkel 82
befestigten Meßschiene 136 versehen ist. Die Position
der Gabel ist vorteilhafterweise justierbar, z. B. mit
Hilfe einer Stellschraube 138.
Die Abnehmeinrichtung umfaßt außerdem Mittel zum pneu
matischen Ausstoßen der von den Klemmen abgezogenen Kappen;
diese bestehen im in der Fig. 7 dargestellten Fall aus
einer Reihe Düsen 140, die durch eine am oberen Lager
128 angebrachte Röhre 142 versorgt werden.
Der Mechanismus zum Öffnen und Schließen der Klemmen 108
und 110 ist in den Fig. 8 und 9 gezeigt. Er umfaßt ein
lineares Stellglied 143, dessen Spindel am Ende einen
Gabelbügel hat, an dem über eine Achse 144 zwei Arme 146
angekuppelt sind. Diese Arme sind jeweils über Achsen
148 mit den Hebeln 112 verbunden. Zwei am Träger 106 be
festigte Näherungsschalter 150 ermöglichen es, die Position
eines am Gabelbügel der Spindel befestigten Fußes 152
zu bestimmen, und so den offenen oder geschlossenen Zu
stand der Klemmen zu ermitteln. In Fig. 8 ist der Fuß
152 gegenüber dem Näherungsschalter dargestellt, der an
zeigt, daß die Klemmen offen sind.
Der Füllrahmen 104 trägt einen Behälter 154 zur Aufnahme
der Kappen, mit einem Trichter 105 gegenüber der Öffnung
zwischen den Klemmen. Der Behälter ist abnehmbar, um die
Rückgewinnung der ausgestoßenen Kappen zu ermöglichen.
Normalerweise wird er durch Riegel 156 an seinem Platz
gehalten.
Das Verfahren zur Montage der Brennstäbe mit Hilfe einer
Vorrichtung der oben beschriebenen Art ist das folgende.
Das leere Gerüst 20 wird ohne Kopfstücke auf das Bett
22 gegenüber einem Magazin 24 gelegt, das Brennstäbe ent
hält, die jeweils auf jeden Platz des Gerüstes, der einen
Brennstab aufnehmen soll, ausgerichtet sind.
Im Anfangszustand der Vorrichtung sind die Stangen des
Mechanismus 26 vollständig zurückgezogen. Der Abzieher
100 ist in hoher Position mit offenen Klemmen. Seine Höhe
wird so gesteuert, daß der Raum zwischen den Klemmen gegen
über der ersten Lage von zu beladenden Waben liegt. Die
Höhensteuerung des Abziehers kann automatisch durch An
steuern des Motors 118 in aufsteigender Richtung geschehen,
bis der Höhenaufnehmer 134 eine vor bestimmte Teilung der
Meßschiene 136 erreicht. Der Mechanismus 26 seinerseits
wird so gesteuert, daß seine Stangen gegenüber der Lage
einzuführender Brennstäbe liegen.
Ein Aufnahmeteil 42, dessen Gitter mit Kappen beladen
ist, wird auf der festen Auflage 36 angebracht, und das
Stellglied 66 wird so gesteuert, daß die bewegliche Platte
60 in der Position bleibt, in der sie die Vorwärtsbewegung
der Kappen aus dem Aufnahmeteil heraus verhindert.
Die Stangen werden dann mit geschlossenen Zangen vorwärts
bewegt, bis die Zangen (in Fig. 6 mit Strichpunktlinien
dargestellt) vollständig in die Kappen 56 eingeführt sind,
deren kegelförmiges Ende durch die bewegliche Platte 60
zurückgehalten wird. Dann wird das Stellglied 66 gesteuert,
um die bewegliche Platte diagonal um einen halben Schritt
zu verschieben und den Durchgang für die Kappen 56 freizu
geben. Um die Verschiebung der beweglichen Platte 60 zu
erleichtern, können die Stangen vorher geringfügig zurück
gezogen werden, um zu vermeiden, daß die Kappen scheuern.
Nach der Verschiebung der beweglichen Platte werden die
Stangen durch die Gitter des Gerüsts vorwärts bewegt.
Die Kappen biegen die Federn der Gitter des Gerüsts und
beseitigen die Gefahr des Verhakens und der dauerhaften
Verformung.
Die Stangen werden so vorwärts bewegt, bis die Kappen alle
Gitter durchquert haben und aus dem Gerüst wieder ausge
treten sind, und die (nicht dargestellten) Führungslöcher
in der senkrechten Wand des oberen Versteifungswinkels
88 durchquert haben und sich zwischen den Klemmen 108
und 110 befinden.
Dann wird die Vorwärtsbewegung angehalten. Das Stellglied
142 wird angetrieben, um die Kappen zwischen den Klemmen
festzuklemmen und sie festzuhalten.
Anschließend werden die Stangen zurückgezogen bis sie
von den Klemmen und dem oberen Versteifungswinkel 88 ge
trennt sind. Der Motor 118 wird betrieben, um den Abzieher
bis zur in der Fig. 7 durch Strichpunktlinien dargestellten
Position abzusenken, in der die Kappen den Düsen 140 gegen
überliegen. Die Klemmen werden geöffnet, z. B. durch Ent
lasten des Stellglieds 142 und die Düsen werden mit Preß
luft versorgt, um die Kappen über den Trichter 105 in
den Auffangbehälter 104 auszustoßen.
Sobald der Abzieher ausreichend abwärts bewegt ist, um
den Weg der Stangen freizugeben, können die Zangen ge
öffnet und die Stangen vorwärts bewegt werden, bis die
Zangen die Zapfen der Brennstäbe erreichen. Die Zangen
werden wieder geschlossen. Anschließend können die Stangen
zurückgezogen werden, um eine Lage Brennstäbe in die Gitter
einzuführen. Sobald die Stäbe an ihrem Platz sind, werden
die Zangen geöffnet. Der Mechanismus bewegt die Stäbe
noch weiter zurück, bis sie von der Anbringungseinrichtung
getrennt sind.
Sobald die Zangen der Stangen wieder geschlossen sind,
die bewegliche Platte 60 wieder in der Position ist, in
der sie die Kappen hält, und der Abzieher 100 und die
Stangen vertikal um einen Schritt verschoben sind, um
eine weitere Lage zu laden, kann ein weiterer Beladungs
vorgang beginnen.
Wenn eine Lage von Führungsrohren belegte Plätze aufweist,
können die entsprechenden Stangen vom Längsverschiebungs
mechanismus abgekoppelt werden.
Wenn schließlich alle Brennstäbe angebracht sind, genügt
es, das obere und das untere Kopfstück der Kassette zu
montieren, damit diese vollständig ist.
Claims (12)
1. Vorrichtung zur Montage von Brennstäben (18) im Gerüst
(20) einer Kernbrennelementkassette, mit Mitteln (22)
zur Aufnahme des Gerüsts ohne Kopfstücke, die es ermög
lichen, das Gerüst zwischen einem Magazin (24) zum La
gern von auf die Brennstabaufnahmeplätze im Gerüst ausge
richteten Brennstäben und einem Mechanismus (26) zur
Längsverschiebung vom und zum Magazin von Stangen, die
in Zangen zum Greifen der Brennstäbe enden, anzuordnen,
dadurch gekennzeichnet,
daß sie eine zwischen den Aufnahmemitteln (22) und
dem Längsverschiebungsmechanismus (26) angeordnete
Einrichtung (30) zur Anbringung von Schutzkappen umfaßt,
die eine feste Auflage (36) und ein abnehmbares Auf
nahmeteil (42) besitzt, das mit Aussparungen zum Halten
von Schutzkappen entsprechend einem Raster, das das
Raster der Aufnahmeplätze wiedergibt, durchbrochen
ist, und daß die Kappen (56) so geformt sind, daß sie
die Zangen der Stangen abdecken, wenn diese sich auf
das Magazin zu bewegen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das abnehmbare Aufnahmeteil (42) einen durchlöcherten
Körper (46), der zur Befestigung auf der Auflage vorge
sehen ist und in dem Durchgänge (48) eingearbeitet
sind, die nach demselben Raster wie die Brennstäbe
verteilt sind, und eine durchlöcherte Verschlußplatte
(50) umfaßt, zwischen denen ein Gitter (54) einge
schlossen ist, das mit Aussparungen (55) zur Aufnahme
der Kappen (56) durchbrochen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das abnehmbare Aufnahmeteil (42) eine durchlöcherte
Abschlußplatte (58) umfaßt, die mit dem Körper (46)
einen Durchgang zur Aufnahme einer Platte (60) begrenzt,
die zwischen einer Position, wo ihre Löcher mit den
Aussparungen übereinander fallen und einer Position,
in der sie gegen die Aussparungen versetzt sind und
das Austreten der Kappen aus dem Aufnahmeteil verhindern,
beweglich ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die bewegliche Platte mit Führungsmitteln versehen
ist und mit einem Stellglied (66) zur Verschiebung
in einer Richtung von 45° zu den Aussparungsreihen
verbunden ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß sie eine zwischen den Mitteln zur Aufnahme des Gerüsts und dem Magazin (24) angeordnete Einrichtung zum Abnehmen der Kappen umfaßt, die ein Gestell besitzt, das Klemmen (108, 110) zum Halten der Kappen trägt,
wobei die Klemmen quer zur Bewegungsrichtung der Stangen zwischen einer Position, wo sie mindestens einige der Kappen einklemmen und einer Position, in der sie die Kappen freigeben, beweglich sind.
daß sie eine zwischen den Mitteln zur Aufnahme des Gerüsts und dem Magazin (24) angeordnete Einrichtung zum Abnehmen der Kappen umfaßt, die ein Gestell besitzt, das Klemmen (108, 110) zum Halten der Kappen trägt,
wobei die Klemmen quer zur Bewegungsrichtung der Stangen zwischen einer Position, wo sie mindestens einige der Kappen einklemmen und einer Position, in der sie die Kappen freigeben, beweglich sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Gestell quer zur Richtung der Stangen beweglich
ist, um diesen den Durchgang freizumachen, so daß die
Zangen sich vorwärts bewegen und die im Magazin ange
brachten Brennstäbe greifen können.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Gestell auf festen Versteifungswinkeln (82, 88)
so montiert ist, daß es vertikal beweglich ist, und
mit den Versteifungswinkeln über Mittel zur vertikalen
Bewegung verbunden ist, die es ermöglichen, das Gestell
in eine Höhe zu bringen, in der die Klemmen die Durch
gangswege der Stangen durch eine beliebige Reihe von
Aussparungen vertikal umgreifen.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Klemmen vorgesehen sind, um eine Reihe Kappen
einzuklemmen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Mittel zur vertikalen Bewegung vorgesehen sind,
um das Gestell auf eine Höhe zu bringen, in der die
Klemmen gegenüber Preßluftdüsen (140) zum Ausstoßen
der Kappen liegen.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Gestell einen Auffangbehälter für die Kappen
trägt.
11. Verfahren zur Montage von Brennstäben im Gerüst einer
Kernbrennelementkassette, bei dem: ein Gerüst ohne
Kopfstücke horizontal zwischen einem Magazin (24) zur
Lagerung von auf die Brennstabaufnahmeplätze im Gerüst
ausgerichteten Brennstäben und einem Mechanismus (26)
zur Längsbewegung von und zum Magazin von in Zangen
zum Greifen der Brennstäbe endenden Stangen angeordnet
wird; die Stangen durch das Gerüst bis zum Magazin
geführt und die jeweiligen Brennstäbe gegriffen werden;
und die Brennstäbe ins Gerüst hineingezogen werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß vom Magazin entfernt Schutzkappen (56) in die nach demselben Raster wie die Brennstäbe verteilten Aus sparungen eines Aufnahmeteils geladen werden; das Auf nahmeteil zwischen den Verschiebungsmechanismus (26) und das Gerüst gebracht wird; die Stangen vorwärts bewegt werden, um die Zangen bei ihrem Durchgang durch das Aufnahmeteil mit den Kappen abzudecken, bevor sie das Gerüst durchqueren; und am Ausgang des Gerüsts die Kappen ohne manuellen Eingriff entfernt werden, bevor die Zangen bis zum Magazin geführt werden.
und die Brennstäbe ins Gerüst hineingezogen werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß vom Magazin entfernt Schutzkappen (56) in die nach demselben Raster wie die Brennstäbe verteilten Aus sparungen eines Aufnahmeteils geladen werden; das Auf nahmeteil zwischen den Verschiebungsmechanismus (26) und das Gerüst gebracht wird; die Stangen vorwärts bewegt werden, um die Zangen bei ihrem Durchgang durch das Aufnahmeteil mit den Kappen abzudecken, bevor sie das Gerüst durchqueren; und am Ausgang des Gerüsts die Kappen ohne manuellen Eingriff entfernt werden, bevor die Zangen bis zum Magazin geführt werden.
12. Verfahren nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß zum Entfernen der Kappen: die Zangen zwischen offene
Klemmen (108, 110) geführt werden, die Klemmen die
Kappen einklemmen, die Stangen zurückgezogen werden,
um sie von den Klemmen zu lösen, die Klemmen abwärts
bewegt und geöffnet werden, die Stangen wieder vorwärts
bewegt werden, bis die Zangen mit den Endzapfen der
Brennstäbe in Eingriff gelangen, die Zangen geschlossen
werden und eine Lage Brennstäbe gleichzeitig in das
Gerüst gezogen wird.
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