DE69200174T2

DE69200174T2 - Vorrichtung zur Befestigung eines Gegenstandes auf einem Transportträger, insbesondere Vorrichtung zum Verriegeln eines Brennstoffbündels in einem Transportbehälter.

Info

Publication number: DE69200174T2
Application number: DE69200174T
Authority: DE
Inventors: Philippe Sappey
Original assignee: Framatome SA; Compagnie Generale des Matieres Nucleaires SA
Current assignee: Areva NP SAS; Orano Demantelement SAS
Priority date: 1991-03-25
Filing date: 1992-03-16
Publication date: 1995-02-16
Anticipated expiration: 2012-03-17
Also published as: EP0506512A1; FR2674667A1; US5263064A; FR2674667B1; ES2057967T3; EP0506512B1; ZA922127B; DE69200174D1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Befestigung eines Gegenstands auf einem Transportträger und insbesondere eine Einrichtung zur Verriegelung eines Brennstoffbündels für Kernreaktoren in einem Transportbehälter.
Brennstoffbündel für Kernreaktoren und insbesondere Brennstoffbündel für Druckwasserreaktoren werden durch ein Bündel aus Brennstäben großer Länge gebildet, die in einem Tragwerk derart gehalten sind, daß die Brennstäbe zueinander parallel sind und in den zur Längsrichtung des Bündels rechtwinkligen Querebenen in einem regelmäßigen Raster angeordnet sind.
Die Brennstäbe sind durch in gleichmäßigen Abständen auf der Länge des Bündels angeordneten Rasterbänder gehalten, die Elemente des Tragwerkes bilden.
Die Brennstoffbündel von Druckwasser-Kernreaktoren, die tatsächlich in Betrieb sind, haben eine Länge von mehr als 4 Meter und einen quadratischen Querschnitt mit einer Seitenlänge von etwa 20 cm. Die Brennstoffbündel, die für Kernreaktoren mit einer Leistung von 900 MW bestimmt sind, weisen acht Rasterbänder auf, die gleichmäßig auf der Länge des Bündels angeordnet sind, und die Brennstoffbündel, die für Reaktoren mit einer Leistung von 1300 MW vorgesehen sind, besitzen zehn Rasterbänder. Die äußeren Seitenflächen der Rasterbänder springen etwas über das Bündel der Brennstäbe der Einheit vor.
Für den Transport der Brennstoffbündel, beispielsweise von neuen Brennstoffbündeln, die zum Nachladen in den Kern eines Kernreaktors bestimmt sind, verwendet man Behälter, in denen zwei Brennstoffbündel angeordnet und während des Transports verriegelt sind. Die Transportbehälter weisen zwei Halbschalen auf, die durch Verschraubungen verbunden werden können und von denen die eine, die die untere Halbschale des Behälters bildet, ein Gestell oder einen Träger aufnimmt, der dazu dient, die Abstützung der Brennstoffbündel zu gewährleisten, während die andere die obere Halbschale oder den Deckel des Behälters bildet.
Das Traggestell für die Brennstoffbündel wird durch eine längliche Struktur gebildet, deren T-förmiger Querschnitt für jedes der Brennstoffbündel zwei rechtwinklig zueinander verlaufende Anlageflächen bildet, die beiderseits des Mittelbereichs des Trägers angeordnet sind, der eine Trennwand für die beiden Bündel bildet.
Der Träger liegt im Inneren der unteren Halbschale des Behälters auf Dämpfungsklötzen.
Jedes der in einen Behälter eingelegten Bündel liegt mit zwei unter einem Winkel von 90º aneinandergrenzenden Seitenflächen seiner Rasterbänder an dem Träger an. Die Verspannung der Bündel an den Anlageflächen des Trägers wird durch Bügel erreicht, die sich in Höhe jedes der Rasterbänder des Bündels befinden.
Beim Stand der Technik sind in Höhe jedes Rasterbandes jedes der Brennstoffbündel, die sich in der Transportstellung auf dem Träger befinden, zwei Bügelhälften derart gelenkig an dem Träger montiert, daß sie bei der Befestigung des Bündels in Richtung auf das Brennstoffbündel und die Stützflächen geschwenkt werden können. Die Bügelhälften sind in der verschwenkten Position durch eine Verschraubung miteinander verbunden. Jede der Bügelhälften trägt eine Spanneinrichtung für das Bündel, die durch eine Gewindestange gebildet wird, die mit der betreffenden Bügelhälfte in Eingriff steht und an ihrem Ende einen Andruckstempel trägt. Das Verspannen des Bündels wird dadurch erreicht, daß die Stempel mit einem bestimmten Druck gegen die seitlichen äußeren Oberflächen der Rasterbänder angedrückt werden, die den an dem Träger anliegenden Oberflächen der Rasterbänder gegenüberliegen, mit Hilfe einer Mutter und einer Kontermutter, die auf die Gewindestange aufgeschraubt sind.
Um die Verspannung und Halterung des Bündels auf dem Träger sicherzustellen, ist es somit erforderlich, jede der Bügelhälfte umzulegen, die Verbindung der beiden Bügelhälften durch Anziehen der Verschraubung sicherzustellen und die Stempel durch paarweises Verspannen jeder der Muttern zur Anlage zu bringen.
Das Gleiche gilt auch für eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, allerdings im Fall eines einstückigen Bügels (siehe auch DE-A-1 816 856).
Diese Arbeitsgänge, die für jedes der Rasterbänder des Brennstoffbündels ausgeführt werden müssen, sind relativ langwierig und erfordern die Tätigkeit von gut ausgebildetem Personal, da eine mangelhafte Befestigung der Bündel infolge eines unzureichenden Verspannens zu Beschädigungen der Bündel während ihres Transports führen könnte. Ebenso könnte ein übermäßiges Spannen der Stempel zu Beschädigungen der Rasterbänder der Bündel führen.
Außerdem bringt die Verwendung von Spannschlüsseln für die Verschraubungen und die Muttern der Stempel eine gewisse Gefahr mit sich, daß diese Schlüssel, die eine beträchtliche Masse haben, auf die Brennstoffbündel fallen und somit die Brennstäbe beschädigen. Solches Herabfallen von Werkzeug könnte auch körperliche Schäden für die Arbeiter nach sich ziehen, die mit dem Verpacken der Brennstoffbündel in die Behälter beauftragt sind.
Es versteht sich, daß die Spanneinrichtungen nach dem Stand der Technik ähnliche Nachteile auch beim Auspacken der Brennstoffbündel nach dem Öffnen eines Behälters aufweisen. Es ist nämlich erforderlich, die Stempel und die Bügel zu lösen, bevor der Träger und die Bündel in die Vertikale aufgerichtet werden, wobei dieser Vorgang mit Hilfe einer mechanischen Hubvorrichtung für die Träger durchgeführt werden kann.
Im allgemeinsten Sinne ist es in vielen Bereichen der Industrie notwendig, schwere Gegenstände im Inneren von Transportbehältern oder auf Transportgestellen zu transportieren, nachdem eine wirksame Verspannung oder Halterung der Gegenstände hergestellt worden ist.
Diese Verspannung der Gegenstände auf ihrem Transportgestell wird allgemein erreicht durch Verwendung von Verschraubungen, die an einem Teil der Halterung des Trägers befestigt sind, die den Anlageilächen des zu transportierenden Gegenstands gegenüberliegt.
Das Spann-Drehmoment dieser Verschraubungen muß sorgfältig kontrolliert werden.
Die entsprechenden Arbeitsgänge sind somit relativ langwierig und schwierig und erfordern häufig die Tätigkeit von hochqualifiziertem Personal.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Vorrichtung zur Befestigung eines Gegenstands auf einem Transportträger mit mindestens einer Anlagefläche, an der der Gegenstand anliegt, und mit mindestens einem gegenüberliegend zu der Anlagefläche angeordneten Haltetell vorzuschlagen, die es gestattet, auf einfache und schnelle Weise eine wirksame Befestigung des Gegenstands auf dem Träger zu erreichen, ohne daß es zu Beeinträchtigungen des zu befestigenden Gegenstands durch übermäßiges Einspannen kommt.
Zu diesem Zweck sieht die Erfindung vor, daß
- der rohrförmige Körper an dem Halteteil des Transportträgers in seiner axialen Richtung zwischen einer Einspannstellung und einer Freigabestellung beweglich ist und außerdem aufweist:
- ein erstes elastisches Mittel zum Zurückstellen des rohrförmigen Körpers in seine Freigabestellung, daß zwischen dem rohrförmigen Körper und dem Halteteil des Trägers eingefügt ist,
- und ein zweites elastisches Mittel zum Spannen der Kolbenstange und des Stempels in Richtung auf die Anlagefläche, welches zweite elastische Mittel zwischen einem an dem rohrförmigen Körper befestigten Anschlag und dem Ende der Kolbenstange eingefügt ist, daß dem Stempel entgegengesetzt ist, Mittel zum manuellen Bewegen, das ein Mittel zur Verriegelung in der Spannstellung an dem Halteteil aufweist.
Die Erfindung bezieht sich ebenso auf eine Vorrichtung zur Verriegelung eines Brennstoffbündels in einem Transportbehälter.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird nunmehr als nichtbeschränkendes Beispiel unter Bezugnahme auf die in der Anlage beigefügten Zeichnungen eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben, die zur Verriegelung von Brennstoffbündeln eines Druckwasser-Kernreaktors in ihren Transportbehältern verwendet wird.
Figur 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Transportbehälters für Brennstoffbündel eines Druckwasserreaktors, dessen Deckel offen ist und der zwei Bündel in der Transportstellung enthält.
Figur 2 ist eine aufgeschnittene Teilansicht des Trägers für die Brennstoffbündel in Höhe eines Verriegelungsbügels in geschlossener Stellung.
Figur 3 ist eine aufgeschnittene Teilansicht analog zu Figur 2, des Trägers in Höhe eines Bügels in der Öffnungsstellung.
Figur 4 ist eine aufgeschnittene Teilansicht analog zu Figuren 3 und 4, des Trägers, auf dem ein Brennstoffbündel abgelegt ist, in Höhe eines Bügels in der geschlossenen und verriegelten Stellung.
Figur 5 ist eine aufgeschnittene Teilansicht analog zu Figur 4, mit dem Brennstoffbündel im verriegelten Zustand.
Figur 6 ist eine aufgeschnittene Teilansicht des Trägers, auf dem ein Brennstoffbündel aufliegt und eines Bügels in der Öffnungsstellung, der erfindungsgemäße Befestigungseinrichtungen für das Bündel aufweist.
Figur 7 ist eine aufgeschnittene Teilansicht analog zu Figur 6, bei der der Bügel in der Schließstellung und verriegelt ist.
Figur 8 ist ein axialer Schnitt durch einen Spannstempel für das Brennstoffbündel in einer Freigabestellung.
Figur 9 ist ein axialer Schnitt durch einen Spannstempel für das Brennstoffbündel in der Spannstellung.
Figuren 10 und 11 sind Schnitte einer Einrichtung zur Verriegelung von Bügeln auf dem Träger eines Transportbehälters für Brennstoffbündel.
Figur 10 zeigt die Vorrichtung in entriegelter Stellung.
Figur 11 zeigt die Vorrichtung in verriegelter Stellung.
In Figur 1 ist ein Transportbehälter für Brennstoffbündel zu erkennen, der allgemein mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet ist und gebildet wird durch eine untere Halbschale 2 und eine obere Halbschale 3, die im wesentlichen halbzylindrische Formen haben.
In der unteren Halbschale 2 ist auf ihrer gesamten Länge ein Traggestell 4 oder ein Träger für Brennstoffbündel angeordnet, der einen T-förmigen Querschnitt besitzt.
Der Träger 4 weist eine Basis 4a und eine zu der Basis 4a rechtwinklige Trennwand 4b auf.
Die Trennwand 4b begrenzt auf dem Träger 4 zwei jeweils rechtwinklig-V- förmige Anlagezonen für zwei Brennstoffbündel 6 und 7.
Der Behälter 1 und der Träger 4 haben eine Länge, die etwas größer ist als die Länge eines Brennstoffbündels, wobei diese Länge im Fall von Brennstoffbündeln für einen Druckwasser-Kernreaktor mehr als 4 Meter beträgt.
Die Brennstoffbündel 6 und 7 sind auf dem Träger 4 durch Verriegelungsbügel 5 gehalten, die in Höhe jedes Gittersteges der Brennstoffbündel 6 und 7 angeordnet sind und mit erfindungsgemäßen Befestigungseinrichtungen versehen sind, die später beschrieben werden.
Der Träger 4 wird im Inneren der unteren Halbschale 2 durch nicht gezeigte Dämpfungseinrichtungen gehalten.
Die Halbschale 3 bildet einen Verschlußdeckel des Behälters, der mit Hilfe von zweiteiligen Schraubverbindungen 10 auf der unteren Halbschale 2 befestigt werden kann.
In Figur 2 ist der Träger 4 eines Transportbehälters für Brennstoffbündel zu erkennen, dessen Trennwand 4b zwei rechtwinklig-V-förmige Anlagezonen 9a, 9b für zwei Brennstoffbündel begrenzt.
Ein in Höhe eines Gittersteges eines in der Zone 9a aufzunehmenden Brennstoffbündels angeordneter Verriegelungs-Bügel 5 ist schematisch dargestellt.
Der Bügel 5 ist der Form eines einstückigen Blockes ausgebildet und weist zwei rechtwinklig angeordnete Arme gleicher Länge auf.
Der Bügel 5 ist mit dem Träger 4 am äußeren seitlichen Rand der Anlageplatte 4a durch ein Gelenk 11 verbunden, dessen Achse zum äußeren Rand der Platte 4a parallel ist.
In der in Figur 2 gezeigten Anlagestellung des Bügels sind die beiden um 90º abgewinkelten Arme des Bügels 5 zu den Anlageflächen der Zone 9a parallel und begrenzen mit diesen eine quadratische Kontur, deren Seitenlänge größer ist als die Seitenlänge eines Brennstoffbündels mit quadratischem Querschnitt wie beispielsweise eines der Brennstoffbündel 6 oder 7.
An dem Bügel 5 ist ein handbetätigtes Verriegelungsgestänge 12 befestigt. Das Verriegelungsgestänge 12 trägt zwei erfindungsgemäße Befestigungseinrichtungen, die jeweils einen Anlagestempel 14 oder 15 aufweisen, der in der Schließstellung des Bügels 5 einer Anlagefläche des Trägers 4 gegenüberliegt. Die Verriegelungseinrichtung 12 besitzt zwei Betätigungsstangen 16 und 17, die durch eine zur Längsrichtung des Trägers 4 parallele Gelenkachse 18 gelenkig miteinander verbunden sind, und einen rechtwinklig abgewinkelten Schalter oder Betätigungshebel 19, der an den Bügel 5 angelenkt ist und gelenkig mit dem Ende der Stange 17 verbunden ist, das dem Gelenk 18 entgegengesetzt ist. Die beiden rechtwinkligen Arme des Hebels 19 haben verschiedene Längen; der längere Arm bildet den Griff des Hebels; die Stange 17 der Einrichtung 12 ist gelenkig mit dem Ende des kürzeren Armes verbunden.
Die Betätigungsstange 16 ist an ihrem dem Gelenk 18 entgegengesetzten Ende gelenkig mit dem Bügel 5 verbunden.
Die Gelenkachsen der Einrichtung 12 sind sämtlich zueinander parallel.
Der Stempel 14 wird durch einen Andruckblock 20 betätigt, der um die Gelenkachse des Hebels 19 an dem Bügel 5 schwenkbar an dem Hebel 19 befestigt ist. Der Stempel 15 wird durch einen Andruckblock 21 betätigt, der mit der Betätigungsstange 16 verbunden ist.
Ein Riegel 22 ist am Ende einer Stange 23 befestigt, die in Verlängerung der Betätigungsstange 17 an den Betätigungshebel 19 angelenkt ist.
Die Trennwand 4b weist in ihrem oberen Bereich eine Öffnung 24 auf, in der die Verriegelungsklaue des Riegels 22 eingreifen kann, um die Verriegelung des Bügels 5 an dem Träger sicherzustellen.
Die Verriegelung der beiden Bügel, die beiderseits der Wand 4b in einer gleichen Position auf der Länge des Behälters angeordnet sind, kann mit einem einzigen Riegel 22 erreicht werden, dessen Verriegelungsklaue in den zweiten Bügel 5 eingreift, der in einer in Bezug auf die Wand 4b des Trägers 4 symmetrischen Position angeordnet ist.
Wie in Figur 3 zu erkennen ist, kann der Bügel 5 aus seiner Schließstellung im entriegelten Zustand, die in Figur 2 gezeigt ist, bis in eine in Figur 3 gezeigte Öffnungsstellung bewegt werden, indem der Bügel 5 von Hand mit Hilfe des Hebels 19 um das Gelenk 11 geschwenkt wird.
Wenn die Gesamtheit der Bügel 5, die auf der Seite der Zone 9a gelenkig an dem Träger 4 angebracht sind, in ihre Öffnungsstellung eingestellt sind, wie in Figur 3 gezeigt ist, ist es möglich, ein Brennstoffbündel 6 so in der Zone 9a abzulegen, daß eine der Ecken des Bündels mit dem Scheitelwinkel der Anlagezone 9a zusammenfällt.
In Figur 4 ist ein Brennstoffbündel 6 in der Anlagestellung in der Zone 9a auf dem Träger 4 gezeigt.
Nachdem das Brennstoffbündel 6 auf dem Träger 4 abgelegt worden ist, können die Bügel 5 in die Schließstellung umgelegt und dann mit Hilfe des Riegels 22 verriegelt werden, wie in Figur 4 gezeigt ist.
Die Stempel 14 und 15 der erfindungsgemäßen Befestigungseinrichtungen werden danach in die Einspannstellung gebracht, indem der Hebel 19 vollständig umgelegt wird (Figur 5).
Wie in Figur 5 zu erkennen ist, gewährleistet der Hebel 19 das Verschwenken des Andruckblockes 20 und das Spannen des Stempels 14 gegen das Bündel 6. Die entsprechende Bewegung der Stange 16 gewährleistet die Verstellung des Andruckblockes 21 und das Spannen des zweiten Stempels 15 gegen das Bündel 6. Ein mechanisches Verriegelungsmittel 27 gewährleistet das Halten des Hebels 19 in seiner in Figur 5 gezeigten Spannstellung.
Wie in Figuren 6 und 7 zu erkennen ist, trägt jeder der Bügel 5, der um eine Achse 11 schwenkbar an dem Träger 4 befestigt ist, zwei allgemein mit den Bezugszeichen 25 und 26 bezeichnete Befestigungs- und Spanneinrichtungen für das Brennstoffbündel, die jeweils die Stempel 14 und 15 als Spannelemente aufweisen, die in ihrer Spannstellung mit den beiden äußeren Flächen des Brennstoffbündels 6 in Berührung kommen, wie in Figur 7 zu erkennen ist.
In der in Figur 6 gezeigten Öffnungsstellung des Bügels befindet sich der Betätigungsschalter 19 in einer angehobenen Stellung, so daß der Andruckblock 20 der Spanneinrichtung 25 sich seinerseits in angehobener Stellung befindet. Der Stempel 14 ist in Richtung auf den Bügel 5 vorgespannt.
Die Bewegung des Betätigungsschalters in die angehobene Position, d.h., von dem Bügel 5 weg, wie durch den Pfeil 28 in Figur 6 angegeben wird, bewirkt gleichzeitig mit der Bewegung des Andruckblockes 20 in eine angehobene Position (Pfeil 29) eine Bewegung der Stange 17 (siehe Figur 2) in Richtung des Pfeiles 30.
Die Bewegung der Stange 17 in Richtung des Pfeiles 30 bewirkt eine Bewegung der gelenkig mit der Stange 17 verbundenen Betätigungsstange 16 in Richtung des Pfeiles 31, d.h., in Richtung auf eine angehobene Position. Der Stempel 15, der mit dem Andruckblock 21 verbunden ist, der seinerseits mit der Stange 16 verbunden ist, wird somit in Richtung auf den Bügel 5 verstellt.
Die Bewegung des Hebels 19 führt zu einer Bewegung in Richtung des Pfeiles 30 bei der Stange 23 und dem Riegel 22, dessen Verriegelungsklaue in eine zurückgezogene Position gelangt.
Die Entriegelung des in Figur 7 in verriegelter Position gezeigten Bündels 6 läßt sich erreichen durch einfaches Verschwenken des Betätigungsschalters 19 in Richtung des Pfeiles 28 in Figur 6. Diese Schwenkbewegung bewirkt gleichzeitig ein Zurückziehen der Stempel in Richtung auf den Bügel 5, d.h., in eine gelöste Stellung, und eine Bewegung des Riegels 22 in die entriegelte Stellung, so daß der Bügel 5 in Richtung des in Figur 6 gezeigten Pfeiles 32 geschwenkt werden kann, um in seine offene Stellung zu gelangen.
Um umgekehrt aus der in Figur 6 gezeigten Position des Bügels heraus das Schließen des Bügels und die Verriegelung des Brennstoffbündels 6 zu erreichen, genügt es, den Bügel 5 in seiner Gesamtheit in Richtung auf den Träger 4 umzulegen und anschließend den Schalter 19 in Richtung auf den Flansch 5 umzulegen; der Schalter wird durch das mechanische Arretiermittel 27 in der Spannposition verriegelt.
Die Spanneinrichtungen 25 und 26 sind auf den entsprechenden Armen des Bügels 5 durch flache Tragteile 34 und 35 befestigt. Die Arme des Bügels 5 sind in zwei Teilen ausgebildet, die miteinander durch die Platten 34 und 35 verbunden sind, die an die beiden entsprechenden Teile des Bügels angeschweißt sind.
Wie weiter unten beschrieben werden wird, ist der Körper der Spanneinrichtung in eine Öffnung der Tragplatte 34 oder 35 eingesetzt und durch eine Rückstellfeder wie 36 oder 37 abgestützt.
Mit Bezug auf Figuren 8 und 9 wird nunmehr eine Befestigungseinrichtung wie die in Figuren 6 und 7 gezeigte Einrichtung 25 oder 26 beschrieben.
Die in Figuren 8 und 9 gezeigte Einrichtung 25 (oder 26) weist einen rohrförmigen Körper 40 auf, der mit seinem Endbereich in die Öffnung 39 einer Anlageplatte wie 34 oder 35 eingreift, die einen Teil des Bügels 5 bildet, zu dem die Befestigungseinrichtung 25 oder 26) gehört.
Der rohrförmige Körper 40 weist auf einem Teil seiner Länge eine mit Gewinde 40a versehene äußere Oberfläche auf, auf die eine Mutter 42 aufgeschraubt ist, die auf dem Körper 40 durch eine Kontermutter 41 in Position gehalten wird.
Die Mutter 42 gestattet es, die Länge des Körpers 40 und somit die Position des Stempels 14 (oder 15) einzustellen.
Auf dem äußeren Teil der Mutter 42 ist eine Hülse 43 aufgeschraubt, die an einer Schulter der Mutter 42 anliegt. Die Hülse 43 ist frei drehbar auf der Mutter 42 montiert und wird in Axialrichtung durch einen Sicherungsring 44 gehalten, der in eine in die äußere Oberfläche der Mutter 42 eingearbeitete Nut eingreift.
Die Hülse 43 trägt zwei Anschlagzapfen 45, mit denen die gabelförmig ausgebildeten Endbereiche der beiden Arme 20a und 20b des Andruckblockes 20 (oder 21) in Eingriff stehen. Jeder der Arme 20a und 20b weist ein Langloch 46 auf, in das das Ende des entsprechenden Anschlagzapfens 45 eingreift.
Eine als Kolben dienende zylindrische Stange 47 ist gleitend im Inneren des rohrförmigen Körpers 40 montiert.
Die Stange 47 geht an einem ihrer Enden, das außerhalb des Körpers 40 liegt, in ein rohrförmiges Lager 48 über, dessen Achse zur Achse der Stange 47 und des rohrförmigen Körpers 40 rechtwinklig ist.
Eine Andruckplatte 50, die den Andruckbereich des Stempels 14 (oder 15) bildet, ist durch eine Achse 49, die in das rohrförmige Lager 48 und in Öffnungen der Andruckplatte 50 eingreift und in Axialrichtung durch Sicherungsringe 51 gesichert ist, gelenkig mit dem Endbereich der gleitenden Stange 47 verbunden.
Die Stange 47 ist von einer im wesentlichen diametral verlaufenden Öffnung durchsetzt, in die ein Stift 52 eingesetzt ist, dessen Enden in Bezug auf die Oberfläche der Stange 47 vorspringen. Die vorspringenden Enden des Stiftes 52 greifen in Langlöcher 53 ein, die die Wand des rohrförmigen Körpers 40 durchsetzen.
Eine Schraubenfeder 55 ist im Inneren des rohrförmigen Körpers 40 zwischen dem Ende der Stange 47, das dem Stempel entgegengesetzt ist, und einem Anschlag eingefügt, der durch einen Gewindestopfen 56 gebildet wird, der in einen Gewindeteil 40b der Bohrung des rohrförmlgen Körpers 40 eingeschraubt ist.
Die Einstellung der Position des Stopfens 56 in der Gewindeöffnung 40b gestattet es, die Druckkraft der Feder 55 einzustellen. Der Stopfen 56 wird in seiner Einstellposition im Inneren der Gewindebohrung 40b durch einen zweiten Gewindestopfen 57 gehalten, der in den Endbereich des Gewindes 40b eingreift.
Wenn die Spanneinrichtung nicht an einem Band eines Brennstoffbündels anliegt, wird die Stange 47 im Inneren des rohrförmigen Körpers 40 durch die Schraubenfeder 55, die durch die Stopfen 56 und 57 komprimiert wird, in einer abgesenkten Position gehalten. Der an der Stange 47 angebrachte Stift 52 liegt an dem unteren Teil des Langloches 53 des rohrförmiges Körpers 40 an.
Die zwischen der Platte 34 und dem Bügel 5 eingefügte Schraubenfeder 36 und die an dem rohrförmigen Körper sitzende Kontermutter 41 gewährleisten die Rückstellung des rohrförmigen Körpers 40 und des Stempels 14 (oder 15) in eine angehobene Position in Bezug auf die Anlageplatte 34 des Bügels 5.
Das Anlegen des Stempels 14 (oder 15) an eine äußere Seitenwand eines Bandes 60 eines Brennstoffbündels, wie es in Figur 8 gezeigt ist, wird erreicht, nachdem der entsprechende Bügel in Richtung auf das Bündel umgelegt wurde, durch Verlagerung des Andruckblockes 20 (oder 21) in Richtung auf das Bündel und die entsprechende Anlagefläche des Trägers.
Wie oben beschrieben wurde, wird die Verlagerung des Andruckblockes durch einfaches Umlegen des Schalters oder Hebels 19 in Richtung auf den Flansch 5 erreicht. Der rohrförmige Körpers 40 wird über die Anschlagzapfen 45 der Hülse 43 und die Mutter 42 in axialer Richtung mitgenommen. Der Körper 40 übt über den Stift 52, der in die Langlöcher 53 des rohrförmigen Körpers 40 eingreift, einen Druck auf die gleitende Stange 47 aus.
Während der Bewegung des Körpers 40 in Richtung auf das Band 60 wird die Feder 36 (oder 37) zwischen der Kontermutter 41 und der Anlageplatte 34 (oder 35) zusammengedrückt. Die Andruckplatte 50 des Stempels 14 (oder 15) legt sich an das Band 60 an; die Stange 47 verschiebt sich in Richtung auf den Bügel 5 und liegt nicht mehr an dem Körper 40 an. Die Spannkraft wird durch die vorgespannte Feder 55 ausgeübt. Die von der Feder 55 über die Stange 47 ausgeübte Spannkraft ist mit Hilfe der Stopfen 56 und 57 voreingestellt.
Man erhäls so eine perfekt definierte Einspannung des Brennstoffbündels zwischen dem Stempel 14 (oder 15) und der entsprechenden Anlagefläche des Trägers 4.
Aufgrund des axialen Montagespiels der Enden des Stiftes 52 in den Langlöchern 53 können sich der Stift 52 und die stange 47 in Axialrichtung in Bezug auf den rohrförmigen Körper 40 bewegen, so daß die Einspannung ausschließlich durch die Feder 55 bewirkt wird.
Mit Bezug auf Figuren 10 und 11 wird nunmehr die Wirkungsweise des Riegels 22 beschrieben, der vor dem Spannen der Stempel 14 und 15 der Einrichtungen 25 und 26 des Bügels in die Verriegeleungsstellung gebracht wird.
Der Riegel 22 weist einen Hohlkörper 62 auf, der gleitend in einer Öffnung 61 montiert ist, die im Inneren des Bügels 5 und an dem Ende dieses Bügels ausgebildet ist, das beim Umlegen desselben am oberen Teil der Trennwand 4b des Trägers 4 anschlägt. Die Öffnung 61 liegt in exakter Verlängerung der Öffnung 24 der Trennwand 4b, wenn sich der Bügel 5 in der umgelegten Position und in Anlage an einer Schulter 64 der Trennwand 4b befindet.
Ein Bügel 5', der in symmetrischer Anordnung zu dem Bügel 5 in Bezug auf die Trennwand 4b an dem Träger 4 montiert ist, weist eine Öffnung 61, auf, die in der umgelegten Stellung des Bügels 5' in Verlängerung der Öffnungen 61 und 24 liegt.
Der Endbereich des Verriegelungskörpers 62 bildet eine Verriegelungsklaue 63, die in der in Figur 10 gezeigten Verriegelungsstellung in die miteinander ausgerichteten Öffnungen 61,24 und 61' eingreifen kann.
Die gelenkig mit dem Betätigungsschalter 19 verbundene Betätigungsstange 23 ist an ihrem dem Betätigungsschalter 19 entgegengesetzten Ende gelenkig mit einem Kolben 65 verbunden, der beweglich im Inneren des Verriegelungskörpers 62 montiert ist und an einer Schraubenfeder 66 anliegt, die zwischen dem Kolben 65 und dem Boden des hohlen Teils des Zylinderkörpers 62 eingefügt ist.
Beim Umlegen des Betätigungsschalters 19 in Richtung auf den Bügel 5 übt die Betätigungsstange 23 einen Schub auf den Kolben 65 und über die Feder 66 auf den Verriegelungskörper 62 und die Verriegelungsklaue 63 aus. Der Verriegelungskörper 62 und die Verriegelungsklaue 63 bewegen sich im Inneren der Öffnung 61 des Bügels 5, um in die in Figur 11 gezeigte Verriegelungsposition zu gelangen,
Es wird so durch einen einzigen Betätigungsvorgang die Verriegelung der freien Enden der Bügel 5 und 5' an dem Träger 4 und das Einspannen des Brennstoffbündels mit Hilfe der Stempel wie etwa 14 und 15 erreicht.
In der Tat ist für einen einzelnen Lagerbehälter die Gesamtheit der Spannbügel, die gegenüberliegend zu den Bändern des Bündels angeordnet sind, mit einer Verriegelungseinrichtung ausgestattet, wie sie in Figuren 10 und 11 gezeigt ist, die die simultane Verriegelung der beiden beiderseits der Trennwand des Trägers angeordneten Bügel gewährleistet, mit Ausnahme der beiden Bügel, die sich in Höhe der endständigen Rasterbänder des Bündels, d.h., in Höhe des unteren Bandes und in Höhe des oberen Bandes des Bündels befinden, und mit Ausnahme eines dritten Bügels, der in einer mittleren Position angeordnet ist.
Die Bügel, die nicht mit einer Einrichtung zur gegenseitigen Verriegelung beiderseits der Trennwand 4b ausgestattet sind, wie sie in Figuren 9 und 10 gezeigt ist, weisen eine Verriegelungseinrichtung auf, die von der Verriegelungseinrichtung des in einer symmetrischen Position in Bezug auf die Trennwand des Trägers angeordneten Bügels unabhängig ist.
Beim Einlegen der Brennstoffbündel in den Behälter unter Verwendung einer Hebeeinrichtung, die durch die Winde eines Laufkrans gebildet werden kann, werden die Brennstoffbündel durch die Hebeeinrichtung in einer solchen Position gehalten, daß die äußeren Oberflächen ihrer Rasterbänder den entsprechenden Anlageflächen des Trägers des Behälters in einem geringen Abstand gegenüberliegen.
Die Bügel, die mit unabhängigen Verriegelungsmitteln versehen sind, werden dann umgelegt, und die Befestigungseinrichtungen dieser Bügel werden in die Spannposition gebracht, so daß das Brennstoffbündel in seine Transportstellung auf dem Träger gebracht wird. Diese Operation wird nacheinander für jedes der beiden in den Behälter eingelegten Brennstoffbündel ausgeführt.
Anschließend wird das Einschließen in Bügel für beide Bündel gleichzeitig erreicht, indem die Betätigungsschalter der Gesamtheit der Bügel eines Brennstoffbündels betätigt werden.
Die Verriegelung des zweiten Bündels wird anschließend durch Umlegen und Verriegeln der entsprechenden Betätigungshebel bewirkt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung gestattet es somit, sehr schnell ein wirksames Einspannen eines Teils wie eines Brennstoffbündels an einer oder mehreren Anlageflächen zu erreichen, durch einfache manuelle Betätigung eines Betätigungsorgans wie eines Schalters oder eines Hebels.
Im Fall einer Verriegelungseinrichtung für Brennstoffbündel im Inneren eines Transportbehälters wird gemäß der Erfindung eine wirksame Positionierung und Befestigung der Brennstoffbündel in dem Behälter auf sehr schnelle Weise erreicht, und ohne daß die Schraub-Einspannung der Bündel überprüft werden muß.
Ebenso versteht es sich, daß die Vorgänge der Entriegelung der Brennstoffbündel vor ihrem Abnehmen von dem Transportlager auf einfache und schnelle Weise ausgeführt werden können, indem die Betätigungsschalter angehoben werden, die den aufeinanderfolgenden Haltebügeln der Bündel zugeordnet sind.
Die Vorgänge des Ladens und Entladens der Transportbehälter mit Brennstoffbündeln können somit von unqualifiziertem Personal und in einer Zeit ausgeführt werden, die gegenüber der entsprechenden Dauer der nach dem Stand der Technik ausgeführten Vorgänge stark verkürzt ist.
Da diese Vorgänge eine sehr große Anzahl von Brennstoffbündeln hei ihrer Herstellung oder vor ihrem Laden in den Kern eines Kernreaktors betreffen können, kann der insgesamt erreichte Zeitgewinn überaus groß sein.
Außerdem ist die Gefahr der Beeinträchtigung der Brennstoffbündel stark verringert, da die Einspannkräfte für die Rasterbänder festgelegt sind und vor dem Einlegen der Bündel in die Behälter eingestellt werden.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebene Ausführungsform beschränkt.
Beispielsweise sind als Mittel zum manuellen Verstellen des rohrförmigen Körpers der Befestigungseinrichtung auch andere Mittel als ein Betätigungsschalter oder -hebel denkbar, Die Verbindungsmittel zwischen dem rohrförmigen Körper und diesen Betätigungsmitteln können von den beschriebenen verschieden sein.
Der rohrförmige Körper kann Mittel zur Einstellung des Verstellweges des Stempels und der Spannkraft dieses Stempels aufweisen, die anders sind als die beschriebenen, die durch Muttern oder Gewindestopfen gebildet werden.
Die Andruckstempel können jede an die Form der entsprechenden Anlageflächen der Brennstoffbündel angepaßte Form haben.
Schließlich kann die erfindungsgemäße Einrichtung nicht nur zum Einspannen von Brennstoffbündeln in ihren Transportbehältern eingesetzt werden, sondern auch, um die Sicherung und Einspannung irgendwelcher Teile mit großer Masse auf einer Transportstruktur zu gewährleisten.

Claims

1. Vorrichtung zur Befestigung eines Gegenstandes auf einem Transportträger (4) mit mindestens einer Anlagefläche, an welcher der Gegenstand (6,7) anliegt, und einem gegenüberliegend zu der Anlagefläche angeordneten Halteteil (5,5'), der aufweist:

- einen rohrförmigen Körper (40),

- ein von dem Halteteil (5,5') getragenes Mittel (19,20,21) zum manuellen Bewegen des rohrförmigen Körpers (40) in axialer Richtung zwischen seiner Freigabestellung und seiner Einspannstellung,

- eine gleitend in axialer Richtung beweglich im Inneren des rohrförmigen Körpers (40) montierte Stange (47), deren Hubweg durch einen Anschlag (52) begrenzt ist und die an ihren einem Ende außerhalb des rohrförmigen Körpers (40) einen auf die Anlagefläche des Transportträgers (14) gerichteten Stempel (14,15) trägt, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Körper (40) an dem Halteteil (5) des Transportträgers (4) in seiner axialen Richtung zwischen einer Einspannstellung und einer Freigabestellung beweglich ist und daß die genannte Vorrichtung außerdem aufweist:

- ein erstes elastisches Mittel (36,37) zum Zurückstellen des rohrförmigen Körpers (40) in seine Freigabeposition, daß zwischen dem rohrförmigen Körper (40) und dem Halteteil (5,5') des Trägers (4) eingefügt ist,

- und ein zweites elastisches Mittel (55) zum Spannen der gleitenden Stange (47) und des Stempels (14,15) in Richtung auf die Anlagefläche, welches zweite elastische Mittel zwischen einem an dem rohrförmigen Körper (40) befestigten Anschlag (56) und dem Ende der Stange (47) eingefügt ist, daß dem Stempel (14,15) entgegengesetzt ist,

- wobei das Mittel (19,20,22) zum manuellen Bewegen ein Mittel zur Verriegelung in der Spannstellung an dem Halteteil (5) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Körper (40) einen Außengewindeabschnitt (40a) aufweist, auf den eine Mutter (42) aufgeschraubt ist, durch welche der rohrförmige Körper (40) mit dem Bewegungsmittel (19,20,21) verbunden ist, wobei die Mutter (42) die Einstellung der axialen Position des rohrförmigen Körpers (40) und des Stempels (14,15) in Bezug auf die Anlagefläche (60) des zu befestigenden Gegenstands gestattet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung des rohrförmigen Körpers (40) einen Gewindeabschnitt (40b) aufweist und daß der Anschlag (56) für das zweite elastische Spannmittel (55) durch einen Gewindestopfen gebildet wird, dessen axiale Position im Inneren des Gewindeabschnitts (40b) der Bohrung des rohrförmigen Körpers (40) einstellbar ist, um die Spannkraft des zweiten elastischen Mittels (55) in Richtung auf die Anlagefläche einzustellen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (52) für die gleitende Stange (47) durch einen Stift gebildet wird, der in einer im wesentlichen diametralen Richtung durch die gleitende Stange (47) hindurchgesteckt ist und in Bezug auf die äußere Oberfläche der gleitenden Stange (47) vorspringende Enden aufweist, die in Langlöcher (53) eingreifen, die die Wand des rohrförmigen Körpers (40) durchsetzen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Körper (40) gleitend in einer den Halteteil (5,5') durchsetzenden Öffnung (39) montiert ist.

6. Verriegelungseinrichtung für wenigstens ein Brennstoffbündel (6,7) im Inneren eines Transportbehälters (1) mit einem Träger (4), der wenigstens eine Gruppe aus zwei rechtwinkligen Anlageflächen für ein Brennstoffbündel (6,7) und mehrere Verriegelungsbügel (5) aufweist, die um eine zur Längsachse des Trägers (4) parallele Achse schwenkbar an dem Träger (4) montiert sind und mit Einrichtungen (25,26) zur Fixierung des Brennstoffbündels (6,7) an den Anlageflächen des Trägers (4) versehen ist, wobei jeder der Bügel (5) in Form eines einteiligen Blockes mit zwei im Winkel von 90º angeordneten Armen ausgebildet ist, von denen jeder eine Einrichtung zur Befestigung des Brennstoffbündels (6,7) an einer der Anlageflächen des Trägers (4) trägt und einer der Arme des Bügels (5,5') um eine zur Längsrichtung des Trägers (4) parallele Achse (11) schwenkbar an dem Träger (4) befestigt ist, wobei jede der Befestigungseinrichtungen (25,26) aufweist:

- einen rohrförmigen Körper (40),

- ein Mittel zum manuellen Bewegen des rohrförmigen Körpers (40) in axialer Richtung zwischen seiner Freigabeposltion und seiner Spannposition, wobei das Bewegungsmittel (19,20,12,21) von dem Halteteil (5) getragen ist und die Bewegung der rohrförmigen Körper (40) der beiden von dem Bügel (5) getragenen Befestigungseinrichtungen (25,26) gewährleistet,

- eine in axialer Richtung gleitend beweglich im Inneren des rohrförmigen Körpers (40) montierte Spange (47) mit einem begrenzten Hubweg, die an einem ihrer Enden außerhalb des rohrförmigen Körpers (40) einen auf die Anlagefläche des Trägers (4) gerichteten Stempel (14,15) trägt,

dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Körper (40) in seiner axialen Richtung zwischen einer Spannstellung und einer Freigabestellung beweglich an dem Bügel (5) montiert ist,

- ein erstes elastisches Mittel (36,37) zum Spannen des rohrförmigen Körpers (40) in Richtung auf seine Freigabestellung zwischen dem rohrförmigen Körper (40) und dem Halteteil (5,5') eingefügt ist,

- und ein zweites elastisches Mittel (55) zum Spannen der gleitenden Stange (47) und des Stempels (14,15) in Richtung auf die Anlagefläche des Trägers (4) zwischen einem an dem rohrförmigen Körper (40) befestigten Anschlag (56,57) und dem Ende der Stange (47) befestigt ist, das dem Stempel (14,15) entgegengesetzt ist, wobei das genannte Mittel (19,20,22) zum manuellen Bewegen ein Mittel (27) zur Verriegelung in der Spannstellung an dem Bügel (5) aufweist.

7. Verriegelungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel (19,20,12,21) zum manuellen Bewegen des rohrförmigen Körpers (40) der durch den Bügel (5) getragenen Befestigungseinrichtungen (25,26) gebildet wird durch einen gelenkig an dem Bügel (5) angebrachten Handhebel (19), einen ersten Andruckblock (20), der mit dem rohrförmigen Körper (40) einer ersten Befestigungseinrichtung (25) verbunden ist und mit Hilfe des Hebels (19) bewegbar ist, ein Gelenkgestänge (12) mit zwei Betätigungsstangen (16,17), die gelenkig miteinander verbunden sind und einerseits gelenkig mit dem Betätigungshebel (19) und andererseits gelenkig mit dem Bügel (5) verbunden sind, und einen zweiten Andruckblock (21), der mit dem rohrförmigen Körper (40) einer zweiten Befestigungseinrichtung (26) verbunden ist und mit Hilfe einer der Betätigungsstangen (16) bewegbar ist.

8. Verriegelungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem einen Riegel (22) aufweist, dessen Verriegelungsteil mit dem Ende einer Betätigungsstange (23) verbunden ist, deren anderes Ende gelenkig an dem Hebel (19) befestigt ist, so daß durch Schwenken des Hebels (19) in Richtung auf den Bügel (5) die Verriegelung des freien Endes des Bügels (5) an dem Träger (4) hergestellt wird, indem der Verriegelungsteil des Riegels (22) in eine Öffnung (24) des Trägers (4) eintritt, und dann das Brennstoffbündel (6,7) durch Betätigung der Befestigungseinrichtungen (25,26) mit Hilfe der Andruckblöcke (20,21) eingespannt wird.

9. Verriegelungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Verriegelungsteil des Riegels (22) durch einen hohlen Zylinderkörper (62) gebildet wird, an dem eine Verriegelungsklaue (63) sitzt und in dessen Innerem ein Betätigungskolben (65) montiert ist, der gelenkig mit dem Ende der Betätigungsstange (23) verbunden ist, wobei eine Schraubenfeder (66) zwischen dem Kolben (65) und einem Boden des mit der Verriegelungsklaue versehenen hohlen Verriegelungskörpers (62) eingefügt ist.

10. Verriegelungseinrichtung nach einem der Ansprüche 8 und 9, für den Fall, daß der Träger (4) des Transportbehälters (1) eine Trennwand (4b) zwischen zwei Anlagezonen (9a,9b) für zwei Brennstoffbündel (6,7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (4b) von einer Öffnung (24) durchsetzt ist, in welche der bewegliche Verriegelungsteil des Riegels (22) eingreifen kann, um die simultane Verriegelung von zwei Bügeln (5,5') zu gewährleisten, die beiderseits der Trennwand (4b) angeordnet sind.