DE1218625B - Vorrichtung zum Be- und Entladen eines Kernreaktors - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

G21c

Deutsche Kl.: 21 g-21/20

Nummer: 1218 625

Aktenzeichen: C 27579 VIII c/21 g

Anmeldetag: 28. Juli 1962

Auslegetag: 8. Juni 1966

Die Erfindung bezieht sich auf eine parallel zur Beschickungsfläche eines Kernreaktors verfahrbare Vorrichtung zum Be- und Entladen des Reaktors, dessen durchlaufende Kanäle an der Beschickungsfläche zur Aufnahme von Abschluß- und Dichtungselementen dienende erweiterte Abschnitte aufweisen, mit einem innerhalb eines Schutzbehälters verschiebbar angeordneten Magazin und einer mittels einer teleskopartigen Einrichtung ein- und ausfahrbaren Räumstange zur Bedienung der Brennstoffkanäle.

Die meisten Kernreaktoren haben rohrförmige, gerade, parallel zueinander verlaufende Kanäle, die den Moderator etwa waagerecht durchsetzen und mit Brennstoffpatronen, d. h. zylindrischen Blöcken, die den Kernbrennstoff enthalten, gefüllt sind.

Die Brennstoffpatronen werden von dem Kühlmittel umspült, das durch Verlängerungen des Kanals zugeführt wird, sich durch Berührung mit den Brennstoffpatronen erwärmt und durch eine andere Verlängerung abgeführt wird; die Verlängerungen der Kanäle liegen außerhalb des Spaltraumes des Kernreaktors.

Es sind Kernreaktoren bekannt, bei denen die einzelnen Verlängerungen der Brennstoffkanäle an einer ebenen Lade- bzw. Entladefläche enden, wo sie durch ein Abschlußelement verschlossen sind. Die Anschlüsse für die Zu- und Abfuhr des Kühlmittels sind seitlich an den Verlängerungen angebracht. Zwischen dem Anschluß und dem Abschlußelement befinden sich Schutzpatronen, d. h. zylinderförmige Elemente aus Werkstoffen, die die aus dem Inneren des Reaktors austretenden Strahlungen in Längsrichtung der Kanäle absorbieren.

Häufig sind ferner zwischen jedem Anschluß für die Kühlmittelzufuhr bzw. -abfuhr und den Brennstoffpatronen Schutzpatronen angeordnet, die als Blindpatronen bezeichnet werden. Sie sollen einen Durchlaß für das Kühlmittel frei lassen, aber den unmittelbaren Durchtritt der aus dem Spaltraum austretenden Strahlungen verhindern. Sie bestehen in den meisten Fällen aus Moderatormaterial und sind in der Nähe der Brennstoffpatronen in der Zone des axialen Reflektors des Moderators angeordnet.

Um die Brennstoffladung eines Kanals zu verändern, ist es erforderlich, auf einer Seite des Kanals ein Abschlußelement, die Schutzpatronen und die Blindpatronen zu entfernen. Anschließend werden die Brennstoffpatronen herausgenommen und neue Patronen eingesetzt, worauf man die Blindpatronen, die Schutzpatronen und die Abschlußelemente wieder einsetzt. Wenn der Brennstoffkanal an beiden Enden geöffnet werden kann, kann man den so-Vorrichtung zum Be- und Entladen eines
Kernreaktors

Anmelder:

Commissariat ä !'Energie Atomique, Paris

Vertreter:

Dr. W. P. Radt, Dipl.-Ing. E. E. Finkener
und Dipl.-Ing. W. Ernesti, Patentanwälte,
Bochum, Heinrich-König-Str. 12

Als Erfinder benannt:
Alphonse Peuchmaur, Boulogne, Seine;
Claude Gillieron, La Garenne-Colombes, Seine;
Pierre Canet, Paris (Frankreich)

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 16. August 1961 (870 858)

genannten »methodischen Umlauf« vornehmen, d. h., es wird eine Brennstoffpatrone durch eine Seite des Kanals entfernt und der ganze Patronensatz mit einer neuen, von der anderen Seite eingeführten Brennstoffpatrone vorwärts gestoßen. Es ist bereits bekannt, zu diesem Zweck eine Be- und Entladeeinrichtung zu benutzen, die mit einer teleskopartigen Einrichtung versehen ist, an der eine ein- und ausfahrbare Räumstange zum Entfernen der Abschlußelemente sitzt, die zum Vorwärtsstoßen der Brennstoffpatronen durch eine Rammstange verlängert werden kann (USA.-Patent 2 725 993).

Es ist ferner eine Be- und Entladevorrichtung für einen Kernreaktor bekannt, die auf einer über dem Reaktor befindlichen Entladebühne bewegbar ist und eine Hebevorrichtung aufweist, mit deren Hilfe Brennstoffelemente, die in einer Magazintrommel untergebracht sind, in den Reaktor hineingelegt und aus ihm herausgehoben werden können. Die Vorrichtung dient zur Bedienung einer Beladeöffnung, die zur Aufnahme einer Verschlußkappe ein erweitertes Ende aufweist. Die Verbindung zwischen der Beladeöffnung und einer Anzahl von zugehörigen Brennstoffkanälen wird über eine bewegliche Rinne besorgt,

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die die biologische Abschirmung durchsetzt. Die bekannte Vorrichtung dient demnach zum Be- und Entladen des Typs von Kernreaktoren, bei dem die Kanäle nicht bis an die Lade- bzw. Entladefläche heranreichen, sondern durch eine biologische Abschirmung von dieser getrennt ist (deutsche Auslegeschrift 1095411).

Demgegenüber bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zum Be- und Entladen eines Kernreaktors, dessen Kanäle einen mittleren Abschnitt mit gleichmäßigem Durchmesser im Spaltraum und einen an der freien Seite des Reaktors mündenden Endabschnitt größeren Durchmessers aufweisen. Der mittlere Abschnitt kleineren Durchmessers dient zur Aufnahme der Brennstoffpatronen, Blindpatronen und Schutzpatronen, d. h. der Teile, deren Durchmesser etwa gleich dem dieses mittleren Abschnittes ist, während der erweiterte Endabschnitt zur Aufnahme der Teile größeren Durchmessers, d. h. weiterer Schutzpatronen und von Abschlußelementen dient, deren Durchmesser etwa gleich dem des Endabschnittes ist. Der Durchmesser, der am weitesten vom Spaltraum entfernt angeordneten Teile beträgt etwa das 1,3- bis l,5fache des Durchmessers der Brennstoffpatronen. Dadurch ergeben sich Schwierigkeiten beim Ziehen oder Schieben der Abschluß- und Dichtungselemente sowie der Brennstoffpatronen in den Kanälen, die darauf zurückzuführen sind, daß die Einrichtungen zum Erfassen der Teile mit kleinem Durchmesser, insbesondere der äußerst empfindlichen Brennstoffpatronen nicht dazu geeignet sind, auch die sehr viel schwereren Abschluß- und Dichtungselemente mit größerem Durchmesser zu handhaben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die so ausgebildet ist, daß für die verschiedenen Teile mit kleinem bzw. größerem Durchmesser jeweils hierfür geeignete Einrichtungen zu deren zuverlässigen und einfachen Handhabung beim Be- und Entladen zur Verfügung stehen.

Die Vorrichtung zum Be- und Entladen gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Räumstange aus zwei koaxialen, gegeneinander verschiebbaren Rohren besteht, wobei der Außendurchmesser des äußeren Rohres geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des erweiterten Kanalabschnittes und der Innendurchmesser des Außenrohres gleich oder kleiner als der Durchmesser des nicht erweiterten Abschnittes des Brennstoffkanals ist, und daß das Außenrohr mit Einrichtungen zum Verklinken mit den Abschluß- und Dichtungselementen und das Innenrohr mit Einrichtungen zum Verklinken mit den Brennstoffelementen versehen sind.

Mit einer derartigen Vorrichtung können nacheinander die Teile mit großem Durchmesser gehandhabt werden, indem man sie mit dem äußeren Rohr verklinkt, das vor- und zurückgeschoben werden kann, während das innere Rohr eingezogen ist. Anschließend stellt man einen durchgehenden Durchgang mit kleinerem Durchmesser mit dem mittleren Abschnitt des Kanals und dem Inneren des äußeren Rohres dadurch her, daß man dieses Rohr so festlegt, daß es den Endabschnitt des Kanals vollständig ausfüllt. Dann werden nacheinander die Elemente mit kleinem Durchmesser entfernt oder eingesetzt indem man sie mit dem inneren Rohr verklinkt, das zusammen mit diesen Elementen in dem Durchlaß, gleitet. - ■;

Die Verklinkungseinrichtungen-für die-empfindlichen Brennstoffelemente sind so ausgebildet, daß sie auch in heißem Zustand arbeiten, nicht zuviel Neutronen absorbieren und einen ausreichenden Durchlaß für das Kühlmittel frei lassen.

Zur vorübergehenden. Aufnahme der .Brennstoff" und Verschlußelemente ist das Magazin gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung in axialer Richtung der Rohre mit zylindrischen Bohrungen versehen, die

ίο sich in einer in der Nähe des Reaktors liegenden Zone des Durchlasses befinden, aus der die Rohre zurückgezogen werden können. Das Magazin ist in an sich bekannter Weise als drehbares Trommelmagazin ausgebildet, wobei erfindungsgemäß eine Bohrung des Magazins dieses, um den Durchtritt der Rohre zu ermöglichen, vollständig durchdringt, während die übrigen Bohrungen auf der dem Reaktor zugewandten Seite geschlossen sind.

Die Verschiebungen des äußeren und des inneren Rohres können beispielsweise durch Einrichtungen mit Ketten, Zahnstangen od. dgl. vorgenommen werden; besonders geeignet sind mit einem Druckmittel, insbesondere einem Druckgas, arbeitende Einrichtungen. Die Erfindung sieht daher vor, daß Gleit-

a₅ dichtungen zwischen dem äußeren Rohr und dem Längsdurchlaß der Vorrichtung einerseits und dem äußeren Rohr und dem inneren Rohr andererseits vorgesehen sind, die derart angeordnet sind, daß sowohl das äußere Rohr und der Längsdurchlaß als auch das innere Rohr und das äußere Rohr wie Kolben und Zylinder zusammenwirken, daß mit dem Längsdurchlaß eine Leitung zum Zu- und Abführen von unter Druck stehendem Antriebsmittel ver-r bunden ist und daß an dem inneren Rohr ein Halte- und Zugglied angebracht ist, wobei diese Mittel ermöglichen, einerseits die Rohre durch das Antriebsmittel in Richtung auf den Reaktor vorzuschieben und andererseits die Rohre unter Überwindung des Druckes des Antriebsmittels durch das Halte- und Zugglied in der entgegengesetzten Richtung zurückzuziehen.

Zweckmäßigerweise werden an dem äußeren und dem inneren Rohr Verriegelungseinrichtungen angebracht, die beim Versagen des Halte- und Zuggliedes in Tätigkeit treten; diese Vorrichtungen können z.B. auf die Größe der den Rohren in Richtung auf den Reaktor erteilten Beschleunigung ansprechen.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das Halte- und Zugglied so ausgebildet, daß das innere Rohr so weit aus dem mit seinem Ende im erweiterten Bereich des Kanals sitzenden bzw. mit seinem Ende an der Magazintrommel anliegenden äußeren Rohr durch die Wirkung des Antriebsmittels austreten kann, daß es die in dem nicht erweiterten Abschnitt des Brennstoffkanals befindlichen Teile erfassen bzw. diese in das Magazin bringen kann und daß das innere Rohr nur um eine der Länge eines der Teile entsprechende Strecke in das äußere Rohr einziehbar ist.

Das Halte- und Zugglied besteht erfindungsgemäß aus einem Kabel oder einer Kette, das bzw. die einerseits an dem inneren Rohr befestigt ist und andererseits auf eine Winde aufgewickelt ist. ; Das zum Verschieben der Teile der teleskopartigen Einrichtung benutzte Druckmittel ist zweckmäßigerweise das gleiche wie das Kühlmittel, wobei das Antriebsmittel unter einem höheren Druck stehen muß als das Kühlmittel. Man kann eine Leckströmung des

Antriebsmittels vorsehen, um die Betätigung der Verklinkungseinrichtungen zu kühlen, wobei sich die Leckströmung mit dem eigentlichen Kühlmittel des Kanals mischt.

Die Erfindung sieht ferner vor, daß am Außenrohr eine Schulter angeordnet ist, die mit einer Muffe des inneren Rohres derart zusammenwirkt, daß beim Zurückziehen des inneren Rohres mittels des Halte- und Zuggliedes das innere Rohr nur um eine der Länge einer der in dem nicht erweiterten Abschnitt des Brennstoffkanals befindlichen Teile entsprechende Strecke in das äußere Rohr einziehbar ist.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung sind zum selbsttätigen Ausrichten des äußeren Rohres auf den Reaktorkanal infolge seiner axialen Bewegung zu dem und in dem Kanal bei schlechter Zentrierung der Be- und Entladevorrichtung in bezug auf diesen Kanal ein Dichtungsglied, das starr an dem vom Reaktor am weitesten entfernten Abschnitt des äußeren Rohres befestigt ist, und Zentrierglieder vorgesehen, die an einem dem Reaktor näheren, beim Be- und Entladen im Längsdurchlaß verbleibendem Abschnitt des Rohres in radialer Richtung elastisch gelagert sind, und daß der zuerst in den Kanal des Reaktors eintretende Endabschnitt dieses Rohres in Richtung auf den Kanal konisch verjüngt ausgebildet ist.

Damit sich der Längsdurchlaß der Maschine trotz eventueller Zentrierfehler dicht an einen Kanal des Reaktors anschließen kann, ist ein Zwischenrohr vorgesehen, das sowohl in axialer als auch in radialer Richtung beweglich gelagert ist, das mit einer nachgiebigen Dichtung versehen ist und dessen freies Ende so geformt ist, daß es sich selbsttätig dicht an dem ringförmigen Vorsprung um die Öffnung des Reaktors, an der der Kanal des Reaktors mündet, zentriert, wenn die Be- und Entladevorrichtung zu einem Reaktorkanal hin in Richtung seiner Achse über die erste Berührung hinaus verschoben wird.

Ferner sind erfindungsgemäß Mittel zum Verklinken des inneren Rohres mit 'den in dem nicht erweiterten Abschnitt des Brennstoffkanals befindlichen Teilen und ein Kabel vorhanden, daß innerhalb des inneren Rohres verläuft und zur Betätigung der Mittel bestimmt ist.

Zur Einrichtung der genauen axialen Lage der Maschine sind Taster vorgesehen. Es können ferner Ventile benutzt werden, die das Magazin vorn und hinten abschließen. In diesem Fall wird das vordere Ventil geschlossen, um den Druck im Inneren der Maschine aufrechtzuerhalten, wenn diese nicht an einen Kanal angeschlossen ist, während das hintere Ventil geschlossen wird, wenn unter Aufrechterhaltung der Verbindung zwischen dem Magazin und dem Kühlkreis die Betätigungseinrichtung instand gesetzt oder verändert werden soll.

Der Reaktor enthält im allgemeinen außer den Kanälen Blindkanäle, die ebenfalls unter Druck stehen. Diese dienen zur Aufnahme unverbrauchter oder verbrauchter Brennstoffpatronen. Die Blindkanäle können ebenfalls durch die Be- und Entladevorrichtung geöffnet und wieder verschlossen werden. Das bewegliche Gestell der Vorrichtung ist mit einem biologischen Schutz versehen. Die Kühlung der Maschine erfolgt einerseits durch das Kühlmittel, das kalt oder lauwarm an geeigneten Stellen zugeführt wird, beispielsweise in jeder Bohrung des Magazins, und andererseits durch Wassermäntel. Die Vorrichtung ist also entweder mit Vorratsbeitältern für .das Kühlmittel oder biegsamen Leitungen für ihre Speisung versehen. Sie kann mit Strömungskreiseh für die" beschleunigte Kühlung sowie Wärmeaustauschern, Filtern usw. versehen sein.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.

F i g. 1 zeigt in einem schematischen Axialschnitt eine Vorrichtung nach der Erfindung und den von

ίο dieser bedienten Kernreaktors;

Fig. 2 und 3 zeigen unter Vergrößerung der Querabmessungen die Räumstange der Fi g. 1 in der rückwärtigen oder eingezogenen Stellung wie in F i g. 1 bzw. in der vorgeschobenen oder eingeführten Stellung;

Fig. 4- zeigt in größerem Maßstab·die Verlange-■ rung des Kanals des Reaktors und den Vorderteil der Vorrichtung im einzelnen;
F i g. 5 zeigt die wesentlichen Teile des äußeren Rohres und des inneren Rohres der Räumstange.

In dem rechten Teil der Fig. 1 sieht man einen. Kernreaktor, dessen Kanäle einen mittleren Abschnitt 1 kleinen Durchmessers und einen Endabschnitt 2 größeren Durchmessers aufweisen, welche durch eine Schulter 3 getrennt sind. 4 ist ein Anschluß für das z. B. in der Pfeilrichtung umlaufende Kühlmittel. Der Kern besitzt einen festen Boden 5 und wird von einem Betonblock 6 für den biologischen Schutz umgeben. Der Kanal enthält eine Reihe von Brennstoffpatronen7, eine Blindpatrone 8, Schutzpatronen kleinen Durchmessers 9, eine Schutzpatrone großen Durchmessers 10 und einen Stöpsel 11. An der freien Fläche 12 des Reaktors münden die Kanäle durch einen ringförmigen Vorsprung 13.

Die Vorrichtung besitzt ein Gestell, zu dem ein Schutzblock 14 gehört, welcher z. B. aus Blei oder sehr dichtem Beton besteht und in Einzelblöcke zerlegt werden kann, um die mechanischen Teile zugänglich zu machen. Innerhalb des Gestells wird der Längsdurchlaß durch ein vorderes Rohr 15 und ein hinteres Rohr 16 gebildet, wobei letzteres bequem ausbaubar ist, um beliebige Handhabungen an den beweglichen Teilen der Maschine vornehmen zu können. In diesem Durchlaß liegen gleichachsig das äußere gleitende Rohr 17 und das innere Rohr 18. Das Rohr 17 weist ein Dichtungsglied 19 auf, das trocken in dem sorgfältig ausgebohrten Rohr 16 gleitet (Fig. 5). Dieses starr an dem Rohr 17 befestigte Glied 19 wird z. B. durch graphitierten Filz oder durch mit Lippen versehene Ringe aus einem Werkstoff mit geringem Reibungskoeffizienten, z. B. Polytetrafluoräthylen, gebildet, wenn die Bestrahlungsbedingungen dies zulassen. Das Rohr 17 trägt außerdem Zentrierglieder 20, die jeweil durch kleine Kufen gebildet werden, die lang genug sind, um insbesondere über die Nuten der Ventilsätze gleiten zu können und die nicht abdichten müssen. Diese Kufen bestehen z. B. aus weichem Metall oder aus Polytetrafluoräthylen. Jede Kufe wird axial zwischen starren Führungsbünden 21 und radial durch Federn 22 gehalten, welche bedeutende Abweichungen aus der zentralen Lage am Ende 23 des Rohres zulassen. Dieses Ende ist außen konisch, um sich bei seinem Vorschub zu zentrieren.

Das innere Rohr 18 ist ein starres Rohr, das mit Längsrippen 24 besetzt und elastisch mit einer Dichtungsglieder 26 tragenden Muffe 25 verbunden ist. Die Verbindung zwischen dem Rohr und der Muffe.

25 kann durch Zugfedern 27 hergestellt werden, welche sich schräg stellen, wenn das Rohr 18 bei seiner Gleitbewegung auf einen Widerstand stößt. Eine Vorrichtung 28 zur Kontrolle der Verstellung, welche z. B. eine elektrische Information liefert und zwischen dem Rohr und der Muffe 25 angeordnet ist, ermöglicht eine Messung des Widerstands mit einer Empfindlichkeit, welche für die kleinen dem Vorschub in Richtung auf den zu erfassenden Teil entsprechenden Widerstände erheblich größer ist. Die Dichtungsglieder 26 sind z. B. wie das Dichtungsglied 19 des Rohrs 17 ausgebildet.

Am Hinterende des Rohres 16 weist die Vorrichtung eine durch einen Motor 30 angetriebene Winde 29 (Fig. 1) auf. In die Kammer31 der Winde mündet eine mit einer nicht dargestellten Quelle für das unter Druck stehende Antriebsmittel verbundene Leitung 32. Auf die Windentrommel wickeln sich ein an dem Boden der Muffe 25 befestigtes Hauptkabel 33 und ein Hilfskabel 34. Das Hauptkabel 33 dient zum Halten oder Ziehen des inneren Rohrs 18 und gleichzeitig des Rohres 17, da dieses eine Schulter 35 besitzt, mit welcher es gegen die Muffe 25 stoßen kann. Das Hilfskabel 34 dient zur unmittelbaren Betätigung der Einrichtungen 36 zur Verklinkung des inneren Rohres 18 an den Teilen kleinen Durchmessers und zur mittelbaren Betätigung der Verriegelungsglieder, welche von den Teilen großen Durchmessers getragen werden und mit einer an dem inneren Ende des Rohres 17 ausgebildeten Verklinkungsnutl7a zusammenwirken. Das Kabel 34 ist an einem Hebel 37 befestigt, welcher an dem inneren Rohr 18 schwenkbar gelagert und durch ein axiales Übertragungskabel 38 mit den Verklinkungseinrichtungen verbunden ist. Das Hilfskabel 34 tritt durch den Boden der Muffe 25 in einer kleinen Öffnung 39, durch welche sich eine kleine Strömung des Antriebsmittels ausbilden kann. Diese Strömung strömt innerhalb des inneren Rohres 18, um dieses und die Verklinkungseinrichtungen 36 zu kühlen. Eine Membran 40 stellt die erforderliche Abdichtung zwischen der Muffe 25 und dem Äußeren des inneren Rohres her.

Eine Sicherheit gegen einen Bruch des Kabels 33 wird durch Hebel 41 hergestellt, die an dem Rohr 17 schwenkbar gelagert sind und unter der Einwirkung einer Feder 42 stehen, die sie einzuziehen sucht. Diese Hebel schwenken nach rückwärts, wobei sie sich an den Wänden des Rohrs 16 verklemmen, wenn die nach vorn (nach der rechten Seite der Figuren) gerichtete Beschleunigung des Rohrs 17 einen bestimmten Wert übersteigt, und blockieren das Rohr durch Abstützung in dem Rohr 16 mit Hilfe von Bremsschuhen 43 aus einem genügend weichen Werkstoff. Es können auch auf eine ungenügende Spannung in dem Kabel 33 ansprechende Sicherheitsvorrichtungen benutzt werden. Ebenso ist das innere Rohr 18 mit Hebern 44, mit Federn 45 und Bremsschuhen 46 versehen, welche verhindern, daß es bei einem Bruch des Kabels 33 vorrückt und sich gegen das Rohr 17 legt.

Das Hauptkabel 33 trägt die elektrische Zuleitung 28 a der Kontrollvorrichtung 28. Das Kabel 34, welches erheblich dünner als das vorhergehende ist, muß parallel zu diesem aufgewickelt und abgewickelt werden, seine Spannung muß jedoch unabhängig regelbar sein. Hierfür kann eine Winde 29 mit zwei synchronisierten Trommeln benutzt werden oder auch eine Winde mit einer einzigen Trommel, wobei dann für das Hilfskabel 34 zwischen der Winde und dem Gleitrohr 16 ein durch eine bewegliche Rolle betätigter Kabelzug veränderlicher Länge angeordnet wird.

In ihrem vorderen Teil weist die Be- und Entladevorrichtung ein Zwischenrohr 47 auf, welches dicht mit der Kammer der Vorrichtung durch einen Balg 48 verbunden ist, welcher an seinem Ende 47 α axiale oder radiale Verstellungen zuläßt. Das Rohr 47 ist hinten durch eine feste Muffe 62 (F i g. 4) zentriert und trägt vorn eine konische oder sphärische Öffnung49 (Fig.4), die sich gegen den abgerundeten ringförmigen Vorsprung 13 des Kanals legt, und zwar unter Zwischenschaltung einer oder zweier Dichtungen 50, die vorzugsweise an dem Vorsprung 13 des Reaktors und nicht an der Vorrichtung bebefestigt sind. Die Besichtigung und die Erneuerung dieser Dichtungen sind nann weniger häufig. An der Vorrichtung kann ein Strömungskreis51 (Fig. 4) zum Auffangen der Leckströmungen zwischen den beiden Dichtungen 50 vorgesehen werden.

Die die Feinzentrierung der Maschine ermöglichenden radialen Verstellungen der Öffnung 49 werden durch Taster kontrolliert, die durch Drähte 52 gebildet werden können, die mit zugänglichen Ablesevorrichtungen 53 verbunden sind. Ebenso werden die axialen Verstellungen z. B. mittels eines Drahtes 54 kontrolliert, welcher über Rollen 55 läuft und mit einer nicht dargestellten Ablesevorrichtung verbunden ist.

Schließlich weist die Maschine ein Trommelmagazin 56 (F i g. 1) auf, das an einer Welle 57 sitzt, die von einem Motor 58 angetrieben werden kann. Dieser Motor sowie der Motor 30 der Winde 29 liegen außerhalb des Schutzblocks 14 und sind daher während des Arbeitens des Reaktors zugänglich.

Das Trommelmagazin 56 besitzt eine Reihe von Blindbohrungen 59 zur Aufnahme der Teile kleinen Durchmessers 7, 8 und 9 und der Teile großen Durchmessers 10 un'd 11 sowie eine Bohrung 60, welche das Trommelmagazin vollständig durchdringt, um den Durchtritt des Rohres 17 zu ermöglichen. Das Trommelmagazin 56 liegt zweckmäßig in einem sphärischen Kasten 61, der schräge Abschlußplatten 63 aufweist, durch die das Rohr 17 treten kann. Das Trommelmagazin 56 kann pneumatisch durch ein vorderes Ventil 64 und ein hinteres Ventil 65 abgeschlossen werden. Wie in F i g. 4 dargestellt, haben diese Ventile die übliche Bauart mit zwei parallelen Sitzen 66 und Blockierung durch eine Keilwirkung, z. B. mit Rollen. Die Teile zum Antrieb der Ventile können an einer von außen zugänglichen Stelle liegen und mit den Verschlußgliedern der Ventile durch eine Fernübertragung verbunden sein. Wie ebenfalls in F i g. 4 dargestellt, sind die Körper der Ventile 64 und 65 zweckmäßig mit den schrägen Abschlußplatten 63 kombiniert, wodurch die Gesamtlänge der Maschine verringert werden kann. Schließlich ist an den Raum zwischen dem vorderen Ventil 64 und dem Kanalvorsprung 13 ein an den Anschluß 67 angeschlossener Entleerungskreis vorgesehen.

Die obige Maschine arbeitet folgendermaßen: Die Maschine wird dem gewählten Kanal 1, 2 genähert und zunächst grob und hierauf mittels der Taster 52 bis 55 genau zentriert. Hierauf wird die Maschine vorwärts geschoben, damit sich das Zwischenrohr 47 gegen den ringförmigen Vorsprung 13 des Kanals

legt. Das Innere des Zwischenrohres 47 wird über den Anschluß 67 entleert, und die Ventile 64, 65 werden geöffnet. Das Zwischenrohr 47 wurde durch den Vorschub der Maschine unter Druck gesetzt, und der Kontaktdruck wird noch vergrößert, wenn so die zwischen dem Ventil 65 und dem Stöpsel des Kanals 11 gebildete Schleuse unter Druck gesetzt wird. Anstatt der ganzen Maschine kann auch nur der mechanische Teil ohne die schweren Schutzblocks 14 axial verschoben werden oder auch nur das Ende des Zwischenrohrs 47, an dessen Stelle dann ein ausziehbares Rohr zu setzen ist.

Das Trommelmagazin 56 wird so eingestellt, daß vor die Rohre 17,18 die den Durchtritt derselben ermöglichende Bohrung 60 kommt. Durch Abwicklung des Kabels 33 mittels der Winde 29 läßt man das bei 32 ankommende Druckmittel das Rohr 17 bis zur Berührung mit dem Stöpsel 11 und hierauf das innere Rohr 18 ebenfalls gegen den Stöpsel drücken. Mittels des Kabels 34 werden dann die Einrichtungen 36 so betätigt, daß sie den Stöpsel 11 von dem Teil 2 des Kanals entriegeln und an der Verklinkungsnutl7a des Rohres 17 verriegeln. Mittels der Winde 29 wird dann an dem Kabel 33 gezogen, wodurch die Muffe 25 des inneren Rohres 18 gegen die Schulter 35 gezogen wird, worauf die durch das Rohr 17, den Stöpsel 11 und das innere Rohr 18 gebildete Anordnung nach hinten gezogen wird, bis der Stöpsel die Zone des Trommelmagazins 56 überschritten hat (in Fig. 1 dargestellte Stellung). Hierauf wird das Trommelmagazin 56 so verdreht, daß die Bohrung 59 zur Aufnahme des Stöpsels in die Arbeitsstellung kommt, die die gleiche Innenform wie das Kanalende 2 hat. Hierauf wird das Kabel 33 etwas abgewickelt, bis der Stöpsel in seine Bohrung 59 eintritt, in der er durch einen Arbeitsschritt der Einrichtungen 36 verriegelt wird.

Hierauf werden die Schutzpatronen 10 großen Durchmessers durch entsprechende Arbeitsschritte entfernt, wobei sie jedesmal in entsprechende Bohrungen 59 eingesetzt werden.

Hierauf entfernt man jede der Schutzpatronen kleinen Durchmessers 9, indem man sie unmittelbar durch die Einrichtungen 36 erfassen läßt und sie in den Eingang des Rohrs 17 bringt. Hierauf drückt man diese Schutzpatronen in Bohrungen 59 kleinen Durchmessers des Trommelmagazins 56, gegen dessen Öffnung sich das Rohr 17 legt, während das Rohr 18 die Schutzpatrone in die Bohrung 59 drückt, worauf diese Schutzpatrone in der Bohrung freigegeben wird. In gleicher Weise wird mit den Blindpatronen 8 und bei der Entladung eines Kanals mit der verbrauchten Brennstoffpatrone 7 verfahren. Bei einer Ladung setzt man durch Vorschieben des ganzen Patronensatzes eine neue, vorher in eine Bohrung 59 gebrachte Brennstoffpatrone ein. Hierauf bringt man wieder in den Kanal 1, 2 die Blindpatronen 8, die Schutzpatronen 9 und 10 und den Stöpseln. Schließlich wird die Maschine nach Schließen des Ventils 64 und Entleeren des Zwischenrohrs 47 mittels des Anschlusses 67 abgekuppelt.

Wie aus F i g. 1 hervorgeht, kommt das Rohr 17 so weit hinter das Ventil 65, daß dieses geschlossen werden kann, selbst wenn sich ein Stöpsel in diesem Rohr verklemmt hat. Wie ferner aus F i g. 2 hervorgeht, gehen die Verklinkungseinrichtungen 36 in dem Rohr 17 so weit zurück, daß eine Brennstoffpatrone 7 vollständig in das Innere dieses Rohres eintreten kann.

In der vorderen Stellunig (F i g. 3) stößt das Rohr 17 gegen die Schulter 3, während seine Zentrierteile 20 an dem geradlinigen starren Abschnitt des Gleitraums bleiben, ohne das bewegliche Rohr 47 zu erreichen. In dieser Stellung kommt die Muffe 25 des Rohres 18 an das Ende des Rohres 17, es sei denn, daß man nicht wünscht, daß die Dichtungen 26 auf dem die Brennstoffpatronen 7 aufnehmenden Teil gleiten.

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Parallel zur Beschickungsfläche eines Kernreaktors verfahrbare Vorrichtung zum Be- und Entladen des Reaktors, dessen durchlaufende Kanäle an der Beschickungsfläche zur Aufnahme von Abschluß- und Dichtungselementen dienende erweiterte Abschnitte aufweisen, mit einem innerhalb eines Schutzbehälters verschiebbar angeordneten Magazin und einer mittels einer teleskopartigen Einrichtung ein- und ausfahrbaren Räumstange zur Bedienung der Brennstoffkanäle, dadurch gekennzeichnet, daß diese Räumstange aus zwei koaxialen, gegeneinander verschiebbaren Rohren (17, 18) besteht, wobei der Außendurchmesser des äußeren Rohres (17). geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des erweiterten Kanalabschnittes (2) und der Innendurchmesser des Außenrohres (17) gleich oder kleiner als der Durchmesser des nicht erweiterten Abschnittes (1) des Brennstoffkanals ist, und daß das Außenrohr mit Einrichtungen (17 α) zum Verklinken mit den Abschluß- und Dichtungsele-■ menten und das Innenrohr mit Einrichtungen (36) zum Verklinken mit den Brennstoffelementen versehen sind.

2.- Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge-• kennzeichnet, daß das Magazin (56) in axialer Richtung der Rohre (17, 18) mit zylindrischen Bohrungen (59, 60) versehen ist, die sich in einer in der Nähe des Reaktors liegenden Zone des Durchlasses (15,16) befinden, aus der die Rohre (17,18) zurückgezogen werden können.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Magazin in an sich bekannter Weise als drehbares Trommelmagazin (56) ausgebildet ist, dessen eine Bohrung (60) das Magazin, um den Durchtritt der Rohre (17, 18) zu ermöglichen, vollständig durchdringt, während die übrigen Bohrungen (59) auf der dem Reaktor zugewandten Seite geschlossen sind.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Gleitdichtungen (19, 26) zwischen dem äußeren Rohr (17) und dem Längsdurchlaß (15, 16) der Vorrichtung einerseits und dem äußeren Rohr (17) und dem inneren Rohr (18) andererseits vorgesehen sind, die derart angeordnet sind, daß sowohl das äußere Rohr (17) und der Längsdurchlaß (15, 16) als auch das innere Rohr (18) und das äußere Rohr (17) wie Kolben und Zylinder zusammenwirken, daß mit dem Längsdurchlaß eine Leitung (32) zum Zu- und Abführen von unter Druck stehendem Antriebsmittel verbunden ist und daß an dem inneren Rohr ein Halte- und Zugglied (33) angebracht ist, wobei diese Mittel ermöglichen, einerseits die Rohre (17, 18) durch das Antriebsmittel in Richtung auf den Reaktor vorzuschieben und andererseits die Rohre (17, 18) unter Über-

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windung des Druckes des Antriebsmittels durch das Halte- und Zugglied (33) in der entgegengesetzten Richtung zurückzuziehen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Verriegelungseinrichtungen (41 bis 46) aii dem äußeren Rohr (17) und an dem inneren Rohr (18) angebracht sind.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Halte- und Zugglied (33) so ausgebildet ist, daß das innere Rohr (18) so weit aus dem mit seinem Ende im erweiterten Bereich (2) des Kanals sitzenden bzw. mit seinem Ende an der Magazintrommel anliegenden äußeren Rohr (17) durch die Wirkung des Antriebsmittels austreten kann, daß es die in dem nicht erweiterten Abschnitt des Brennstoffkanals (1) befindlichen Teile (7, 8, 9) erfassen bzw. diese in das Magazin (56) bringen kann und daß das innere Rohr (18) nur um eine der Länge einer der Teile (7, 8, 9) entsprechende Strecke in das äußere Rohr (17) einziehbar ist.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Halte- oder Zugglied (33) aus einem Kabel oder einer Kette besteht und daß eine Winde (29) zum Aufwickeln des an dem inneren Rohr (18) befestigten Halte- und Zuggliedes (33) vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß am Außenrohr (17) eine Schulter (35) vorgesehen ist, die mit einer Muffe (25) des inneren Rohres (18) derart zusammenwirkt, daß beim Zurückziehen des inneren Rohrs mittels des Halte- und Zuggliedes (33) das innere Rohr nur um eine der Länge einer der in dem nicht erweiterten Abschnitt des Brennstoffkanals (1) befindlichen Teile (7, 8, 9) entsprechende Strecke in das äußere Rohr (17) einziehbar ist.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zum selbsttätigen Ausrichten des äußeren Rohres (17) auf den Reaktorkanal infolge seiner axialen Bewegung zu dem und in dem Kanal bei schlechter Zentrierung der Be- und Entladevorrichtung in bezug auf diesen Kanal ein Dichtungsglied (19), das starr an dem vom Reaktor am weitesten entfernten Abschnitt des äußeren Rohres befestigt ist, und Zentrierglieder (20) vorgesehen sind, die an einem dem Reaktor näheren, beim Be- und Entladen im Längsdurchlaß verbleibendem Abschnitt des Rohrs (17) in radialer Richtung elastisch gelagert sind, und daß der zuerst in den Kanal des Reaktors eintretende Endabschnitt (23) dieses Rohres in Richtung auf den Kanal konisch verjüngt ausgebildet ist.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zwischenrohr (47) vorgesehen ist, das sowohl, in axialer als auch in radialer Richtung beweglich gelagert ist, das mit einer nachgiebigen Dichtung (48) versehen ist und dessen freies Ende (49) so geformt ist, daß es sich selbsttätig dicht an dem ringförmigen Vorsprung (13) des Reaktors zentriert, wenn die Be- und Entladevorrichtung zu einem Reaktorkanal hin in Richtung seiner Achse über die erste Berührung hinaus verschoben wird.

11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (36) zum Verklinken des inneren Rohres (18) mit den Teilen (7, 8, 9) und ein innerhalb des inneren Rohres verlaufendes und zur Betätigung der Mittel (36) bestimmtes Kabel (38) vorgesehen sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1095 411;
USA.-Patentschrift Nr. 2 725993.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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