DE3832580A1 - Oberes stuetzgliedschloss fuer ein brennelementbuendel in einem kernreaktor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein oberes Stützgliedschloß für ein Brennelementbündel in einem Kernreaktor gemäß dem Oberbe­ griff des Anspruches 1.

Um die Brennelementbündel eines Kernreaktors handhaben zu können, sind die Brennelementbündel gewöhnlich mit einem He­ begriff oder dergleichen versehen. Die Brennstäbe in dem Brennelementbündel sind von einem Brennstoffkanal umgeben. Ein oberes Stützglied kann in Verbindung mit dem oberen Ende des Brennstoffkanals vorgesehen sein, um einen konstanten Abstand zwischen benachbarten Brennelementbündeln aufrecht­ zuerhalten. Alternativ kann das obere Stützglied angeordnet sein, um die Stellung des Brennstoffkanals in bezug auf den Hebeteil zu sichern. Aus der EP-A-8 51 14 085.5 (schwedische Patentanmeldung 84 05 640-7) sind Konstruktion und Anordnung eines oberen Stützgliedes bekannt, welches durch den Brenn­ stoffkanal greift und an dem Brennstoffkanal und dem Hebe­ griff befestigt ist. In den abgewinkelten Endstücken des oberen Stützgliedes sind durchgehende Löcher für Schrauben vorgesehen. Wenn das obere Stützglied in seine Position ge­ bracht worden ist, wird es mittels Schrauben, die durch die genannten Löcher gehen, an den Hebegriff geschraubt. Alter­ nativ kann ein loser Verschlußstift mit Bajonettverschluß verwendet werden, der in einen Schlitz greift, der durch elektro-erosive Bearbeitung in dem Hebegriff angebracht wor­ den ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein oberes Stütz­ gliedschloß für ein Brennelementbündel zu entwickeln, wel­ ches einfach herstellbar und leicht bedienbar ist, zuverläs­ sig arbeitet und bei dessen Bedienung keine Teile verloren gehen können.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein oberes Stützgliedschloß gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 vorgeschlagen, wel­ ches erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Anspru­ ches 1 genannten Merkmale hat.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in dem weiteren Anspruch genannt.

Das Stützgliedschloß gemäß der Erfindung ist einfacher und billiger herstellbar als die entsprechenden bekannten Anord­ nungen, da die Notwendigkeit einer elektro-erosiven Bearbei­ tung zur Fertigung einer Bajonettverschlußvertiefung nicht erforderlich ist. Die Gefahr des Verlierens kleiner Teile besteht nicht, da diese stets mit dem Hebeglied verbunden bleiben.

Ein oberes Stützgliedschloß gemäß der Erfindung ist für ein Brennelementbündel in einem Kernreaktor bestimmt, in welchem das Brennelementbündel mit einem Brennstoffkanal, einem obe­ ren Stützglied und einem Hebegriff ausgerüstet ist.

Anhand des in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 in Seitenansicht, wie das Hebeglied auf das Brennelementbündel paßt,

Fig. 2 in Draufsicht, wie das obere Stützglied in das Brennelementbündel eingefügt wird, wenn das Hebe­ glied sich in seiner Position befindet,

Fig. 3 in einem Vertikalschnitt, wie das obere Stützglied­ schloß konstruiert ist und in dem Hebeglied des Brennelementbündels angeordnet ist.

Die Aufgabe des oberen Stützgliedschlosses 1 besteht darin, ein oberes Stützglied 2 mit dem Hebegriff 3 des Brennele­ mentbündels sicher zu verbinden, wobei das Schloß 1 und der Hebegriff 3 eine Einheit bilden. Wenn das obere Stützglied 2 in seiner vorgeschriebenen Position angeordnet ist, hin­ dert das Schloß 1 das obere Stützglied 2 daran, aus den Ausnehmungen 4, 8 des Hebegriffes 3 heraus- und in den Brenn­ stoffkanal 7 des Brennelementbündels hineinzugleiten. Das Schloß wird in seiner geschlossenen Lage durch eine auf dem Schaft 12 sitzende Feder 13 gesichert. Wenn das obere Stützglied 2 demontiert werden soll, beispielsweise zum Zwecke eine Brennstoffinspektion, wird das obere Stütz­ glied dadurch gelöst, daß das Schloß 1 gegen die Wirkung der Feder 13 in seine offene Lage bewegt wird. Zu dem Schloß ge­ hören vier Teile: der Zylinder 11, der Schaft 12, die Feder 13 und das Anschlagglied 14. Der Zylinder 13 bewirkt den Verschluß durch Verschiebung im Loch 15 des Hebegriffs 3, der Schaft 12 verbindet den Zylinder 11 mit dem Anschlag­ glied 14, und die Feder 13 umgibt den Schaft 12. Wenn das Anschlagglied 14, nachdem der Zylinder 11, der Schaft 12 und die Feder 13 montiert worden sind, mit dem Schaft 12 verbun­ den wird, ist das Schloß 1 in dem Hebeglied 3 gegen Verlie­ ren gesichert.

Der Boden eines Brennstoffkanals, der im wesentlichen einen quadratischen Querschnitt hat, ist mit einem höher gelegenen quadratischen Abschnitt des Bodenteils verbunden, welcher mit einer nach unten gerichteten Eintrittsöffnung für Kühl­ mittel und Moderatorwasser versehen ist. Auch eine Trag­ platte ist im Bodenteil vorhanden. Der untere Teil der Brennstoffkanalwand ist mittels einer Vielzahl von radial gerichteten Bolzen abnehmbar mit dem Bodenteil und der Trag­ platte verbunden. Der Brennstoffkanal kann durch ein Kanal­ glied mit kreuzförmigem Querschnitt in vier axial verlau­ fende Kanalteile unterteilt sein. Das Kanalglied kann mit den vier Wänden des Brennstoffkanals zusammengeschweißt sein, zum Beispiel mittels seiner vier hohlen Flügel. Das Kanalglied ist am Boden mit dem Einlaßrohr für Moderatorwas­ ser verbunden. Jeder Kanalteil enthält ein Bündel aus bei­ spielsweise 16 Brennstäben. Jedes Bündel enthält auch eine untere und eine obere Gitterplatte und eine Vielzahl von Ab­ standshaltern. Die vier unteren Gitterplatten werden von der Tragplatte getragen. In jedem Bündel ist einer der Brenn­ stäbe mit einem relativ langen Endpfropfen versehen, welcher ein Schraubgewinde trägt, wobei der untere Endpfropfen sich durch die Bodenplatte erstreckt und mit einer Mutter verse­ hen ist und der obere Endpfropfen sich durch die obere Platte erstreckt und mit einer Mutter versehen ist. Ein oberer Endabschnitt des Brennstoffkanals umschließt eine kreuzförmige Hebeplatte mit vier sich von einem gemeinsamen zentralen Punkt aus radial nach außen erstreckenden Armen. Jeder Arm ist an seinem äußersten Ende mit einem pfeilförmi­ gen Abschnitt versehen, welcher mit einer inneren Ecke des Brennstoffkanals in Verbindung steht. Der Hebegriff 3 ist an den Armen befestigt. Die Hebeplatte 9 und der Hebegriff 3 bilden zusammen das Hebeglied, das beispielsweise als ein integrales Stahlgußstück ausgebildet sein kann.

Dort wo die Arme enden, ist der Brennstoffkanal 7 mit radia­ len Ausnehmungen (Öffnungen) 8 versehen, die im Bezug auf die zugehörige Diagonalebene symmetrisch angeordnet sind. Das obere Ende des Brennstoffkanals liegt im wesentlichen in derselben Ebene. Die Enden der Arme können an ihren oberen Seiten mit Flanschen versehen sein, von denen jeder an einer Ecke des Brennstoffkanals anliegt. Im zentralen Bereich der Hebeplatte sind vier durchgehende Löcher zur Befestigung des Brennstoffkanals vorhanden.

Das obere Stützglied 2, das so beschaffen ist, daß es für einen konstanten Abstand zwischen benachbarten Brennelement­ bündeln sorgt, ist am oberen Ende des Brennstoffkanals 7 an­ geordnet. Das obere Stützglied 2 hat ferner die Aufgabe, den Brennstoffkanal 7 in bezug auf die Hebeplatte 9 und den Hebegriff 3 zu positionieren und festzuhalten. Das obere Stützglied 2 ist im wesentlichen winkelförmig und an den En­ den so beschaffen, daß es mit dem Hebeglied 3 verbunden wer­ den kann.

Wenn das obere Stützglied 2 montiert wird, werden seine ab­ gewinkelten Endstücke oder oberen Tragfinger 5 durch die Öffnungen 8, also die radialen Ausnehmungen, des Brennstoff­ kanals geschoben, die so angeordnet und beschaffen sind, daß die abgewinkelten Endstücke gut durch sie hindurchpassen. Das obere Stützglied ist so angeordnet, daß die Befesti­ gungslöcher 6 in den abgewinkelten Endstücken mit entspre­ chenden Löchern 4 und einer Anordnung 1 am Hebeglied 3 fluchten, während der übrige Teil des oberen Stützgliedes 2 den äußeren Seiten des Brennstoffkanals angepaßt ist. Wenn das obere Stützglied 2 in Position gebracht ist, wird es mit dem Hebeglied 3, 9 verbunden. Auf diese Weise wird es, wenn es an der äußeren Seite des Brennstoffkanals 7 anliegt und durch die Öffnungen 8 hindurchgreift, auch mit dem Brenn­ stoffkanal 7 verbunden. Wen das obere Stützglied sich in Position befindet und mit dem Hebegriff, der Hebeplatte und dem Brennstoffkanal verbunden ist, kann das gesamte Brenn­ elementbündel (Brennstoffkassette) mit Hilfe des Hebegriffs aus dem Reaktor herausgehoben werden.

Um eine zuverlässige Verbindung zwischen dem oberen Stütz­ glied und dem Handgriff zu erhalten, die in einfacher Weise hergestellt und gelöst werden kann, ist ein oberes Stütz­ gliedschloß 1 am Hebegriff 3 angeordnet. In dem oberen Trag­ finger (abgewinkeltes Endstück) ist ein Loch 6 vorgesehen, welches einem entsprechenden bolzenförmigen beweglichen Teil im Hebegriff 3 angepaßt ist. Dieses bolzenförmige Teil be­ steht im wesentlichen aus einem Zylinder 11 mit einem offe­ nen und einem geschlossenen Ende. Im offenen Ende ist ein Schaft 12 angeordnet, der mit dem geschlossenen Ende des Zy­ linders verbunden ist. Um den Schaft 12 ist eine Druckfeder 13 angeordnet. Das entgegengesetzte Ende des Schaftes ist so beschaffen, daß es durch ein entsprechendes Führungsloch 16 im Hebegriff 3 paßt, welches in Fortsetzung des Loches 15 in dem Hebegriff für den zylindrischen Teil 11 des bolzenförmi­ gen Teils vorgesehen ist.

Wenn das bolzenförmige Teil 11 sich in seiner Lage im Loch 15 im Hebegriff 3 eingeführt ist und die Druckfeder 13 um den Schaft zwischen der Zylinderseite des schaftförmigen Teils und dem Führungsloch 16 im Hebegriff angeordnet ist, wird das freie Ende des Schaftes mit einem hutförmigen An­ schlagglied 14 versehen. Die den Schaft 12 umgebende Druck­ feder 13 drückt das bolzenförmige Teil 11 in Richtung auf die für den oberen Tragfinger 5 bestimmte offene Ausnehmung 4, und, wenn das obere Stützglied in seine Montagestellung gebracht worden ist, verschließt und sichert das bolzenför­ mige Teil das obere Stützglied mit dem Hebegriff. Die Ab­ messung des Loches im oberen Tragfinger und die Abmessung des bolzenförmigen Teils sollten mit der bestmöglichen Pas­ sung versehen sein, um eine ausgezeichnete Befestigung und einen ausgezeichneten Verschluß sicherzustellen. Löcher für das bolzenförmige, zylindrische Teil sind an beiden Seiten der Öffnung 4 für den oberen Tragfinger vorgesehen, so daß die Enden des zylindrischen Teiles 11 im eingeführten Zu­ stand sich auf beiden Seiten der Öffnung in den Löchern be­ finden, wenn der obere Tragfinger sich an seinem Platz be­ findet, und daß der Bereich zwischen den Enden sich im Loch 6 in dem oberen Tragfinger 5 befindet.

Wenn das obere Stützglied 2 montiert werden soll, wird das obere Stützgliedschloß 1 mittels des hutförmigen Anschlag­ gliedes 14 angehoben, und der obere Tragfinger 5 wird in die entsprechende Öffnung 4 im Hebegriff 3 eingeschoben. Wenn die Öffnung 6 im oberen Tragfinger mit dem bolzenförmigen Teil 11 des oberen Stützgliedschlosses 1 fluchtet, ist es der Feder 13 möglich, das bolzenförmige Teil 11 aus dem Loch 15 im Hebegriff durch die Öffnung 6 im oberen Tragfinger 5 (äquivalent) in das Loch auf der anderen Seite des Fingers im Hebegriff zu schieben. Wenn das obere Stützglied ausge­ baut werden soll, wird das obere Stützgliedschloß 1 bis in seine vollzurückgezogene Lage hochgezogen, woraufhin der obere Tragfinger 5 aus der Öffnung 4 im Hebeglied 3 heraus­ gezogen werden kann.

Claims (2)

1. Oberes Stützgliedschloß für ein Brennelementbündel in ei­ nem Kernreaktor zur Positionierung und Verbindung eines obe­ ren Stützgliedes (2) mit dem Hebegriff (3), dadurch gekennzeichnet, daß der Hebegriff (3) mit Öff­ nungen (4) versehen ist zur Aufnahme der abgewinkelten End­ stücke (5) des oberen Stützgliedes und daß der Hebegriff (3) mit einer Öffnung (15) senkrecht zu der erstgenannten Öffnung (4) versehen ist, in welcher ein bewegliches, unter Federspannung stehendes zylindrisches Teil (11) angeordnet ist, welches in das entsprechende Loch (6) des abgewinkel­ ten Endstückes (5) des oberen Stützgliedes (2) paßt zur Sicherung der Positionierung und des Verschlusses.

2. Stützgliedschloß nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das zylindrische Teil (11) ein offenes und ein geschlossenes Ende hat, wobei das letztge­ nannte mit einem Schaft (12) verbunden ist, der teilweise von einer Druckfeder (13) umgeben ist, die zwischen dem Zy­ linder (11) und einer Wandfläche des Hebegliedes (3) wirkt, daß der Schaft (12) durch ein Führungsloch (16) im Hebegriff (3) geführt ist und daß der Schaft (12) außerhalb des Hebe­ griffs mit einem Anschlagglied (14) versehen ist.