DE1539651B2

DE1539651B2 - Abstandhalter fuer brennstoffstaebe einer brennstoffkassette und verfahren zur herstellung eines solchen abstandshalters

Info

Publication number: DE1539651B2
Application number: DE19661539651
Authority: DE
Inventors: Björn Vasteraos Santen Aart van Hokaosen Glandin Constan Vasteraos Widell, (Schweden)
Original assignee: Allmanna Svenska Elektnska AB, Vaster aas (Schweden)
Priority date: 1965-07-02
Filing date: 1966-06-29
Publication date: 1971-03-25
Also published as: BE683351A; FI45905C; GB1147233A; SE312612B; NL6609152A; US3405033A; FI45905B; DE1539651A1

Description

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Die Erfindung betrifft einen Abstandshalter für die ,,. gonale Glieder und Haltefedern in einem Stück ausBrennstoff stäbe einer Kernbrennstoffkassette, be- ' gebildet sind. Dies wird dadurch erreicht, daß die stehend aus einem Abstandshaltergestell mit einem übereinanderliegenden polygonalen Glieder der Gitäußeren Rahmen und zwei parallelliegenden und in ter und die sie verbindenden Haltefedern zunächst Abstand voneinander angeordneten und am äußeren 5 aus einem flachen Blech in Form einer Leiter ausge-Rahmen befestigten Gittern, die aus mehreren ge- stanzt werden, daß dann die Ausbuchtung durch Bieschlossenen oder fast geschlossenen polygonalen und gen der Haltefedern in einem vorzugsweise abgerunje einen Brennstoffstab umschließenden Gliedern zu- deten Winkel um ihren Mittelteil, danach in entgegensammengesetzt sind, und aus vom Abstandshalter- gesetzter Richtung zu beiden Seiten der erstgenanngestell getragenen Haltefedern, die sich zwischen den io ten Biegung gebildet werden und daß danach die Gittern erstrecken, an diesen befestigt sind und von .. Seitenbalken der/Leiter zu beiden Seiten der die denselben gestützt werden. Sprossen bildenden Haltefedern parallel zu diesen ge-

Bekannte Abstandshalter der angegebenen Art (bri- bogen werden, so daß die polygonalen Glieder gebil-

tische Patentschrift 968 321) oder von einem ahn- det werden. Die so hergestellten Abstandshalter-

lichen Aufbau, bei dem die Stützglieder, die die 15 elemente werden schließlich so zusammengefügt, daß

Brennstoffstäbe halten, in den Ecken der polygonalen die beiden das Abstandshaltergestell bildenden Gitter

Glieder angeordnet sind (französische Patentschrift entstehen.

1 285 669), haben, obwohl sie eine exakte Fixierung Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeich-

der einzelnen Brennstoffstäbe ergeben und bedeutende nung näher beschrieben, in dieser zeigt

Vorteile vom Montagegesichtspunkt aus bieten, meh- 20 F i g. 1 eine Aufsicht auf einen Teil eines erfin-

rere Nachteile. Sie haben infolge ihrer geschlossenen dungsgemäßen Abstandshalters,

Form meist eine unnötig große Menge von neu- Fig. 2 eine !..perspektivische Darstellung einer

tronenabsorbierendem oder teurem Material und einen etwas abweichenden Äusf ührungsf orm der Erfindung,

ebenfalls unnötig großen Strömungswiderstand für F i g. 3 einen diagonalen Schnitt durch ein Glied

das Kühlmittel, weil das Verhältnis von freier und 25 des Abstandshalters und

blockierter Querschnittsfläche ungünstig ist. Ihr F i g. 4 ein ausgestanztes Blechstück zur Herstelgrößter Nachteil ist aber, daß die an den Seitenwän- lung eines Gliedes nach Fig. 3.
den oder an den Ecken befestigten Federn keine aus- In den Figuren bezeichnet 1 den äußeren Rahmen reichende Federwirkung haben, denn sie bieten nur eines Abstandshalters und 2 polygonale Glieder, die eine radiale (seitliche) Federung. Da aber ein Brenn- 30 zusammen ein Gitter, bilden und die Brennstoffstoffstab auch axial (in der Längsrichtung) und tan- stäbe 3 voneinander trennen. Die polygonalen Gliegential (wobei der Mittelpunkt des Stabes einen Kreis der haben im wesentlichen eine quadratische Grundbeschreibt) auf Grund der Zwangsumwälzung des .' form und sind fest miteinander verbunden, vorzugs-Kühlmittejs vibrieren kann, führt dies bei fehlender ,. weise miteinander verschweißt. Sie sind an den Ecken Federung zu einem starken Abrieb, der die Brenn- 35 abgewinkelt. Die schrägen Teile 4 bilden einen Bestoffhülse beschädigt und den Brennstoffstab zerstört. festigungs- oder Ansatzpunkt für Haltefedern 5. Die

Die Erfindung ist eine Weiterentwicklung der be- Glieder 2 bilden wie angegeben ein Gitter, ein Abkannten Abstandshalter. Zweck der Erfindung ist, Standshalter nach der Erfindung umfaßt zwei solche einen Abstandshalter zu schaffen, der die zuvor ge- Gitter, die in der Axialrichtung der Brennstoff stäbe nannten Nachteile vermeidet und außerdem einfach 40 in Abstand voneinander angeordnet und beide am und billig herzustellen ist. Zu diesem Zweck ist ein gemeinsamen äußeren Rahmen 1 befestigt sind. Jede Abstandshalter der einleitend genannten Art erfiii- Brennstoffstabzelle umfaßt somit zwei polygonale dungsgemäß so ausgebildet, daß jede Haltefeder Glieder und vier diese verbindende Haltefedern 5. schmal und langgestreckt und an beiden Gittern an Die Haltefedern bestehen in der gezeigten Ausfühsenkrecht übereinanderliegenden Ecken der poly- 45 rungsform aus Blattfedern, die über die Kanten 4 gonalen Glieder befestigt ist. Durch eine solche Aus- der Glieder 2 gebogen und eventuell durch Schweiführung wird der Abstandshalter sehr leicht, bleibt ßen oder Löten gesichert sind.

aber trotzdem stabil und zuverlässig und ergibt eine Um das Gewicht des Abstandshalters zu verminbesonders zufriedenstellende Federwirkung. Die : dem, werden die .Seiten der im wesentlichen/ quadra-HaItefedern werden vorteilhaft so ausgebildet, daß sie 50 tischen polygonalen Glieder so geschliffen, daß die im wesentlichen frei von den die Gitter in einer zu Wanddicke in den Seiten geringer wird als in den diesen senkrechten Richtung belastenden Spannungen Kanten 4. Die Ecken verlangen eine größere Wandsind. Die beiden Gitter bekommen dann eine gewisse dicke, weil sie die Hältefedern 5 tragen.

Stütze durch die Haltefedern und bilden gleichzeitig "In Fig. 2 ist eine Ausführungsform gezeigt, bei Befestigungspunkte für dieselben. Für ein Abstands- 55 der die Glieder 2 aus einander kreuzenden Blechhaltergestell der obengenannten Art werden die streifen bestehen, die von einem in F i g. 2 nicht ge-Haltefedern vorteilhaft aus bandförmigen Feder- zeigten äußeren Rahmen 1" getragen werden. Die elementen ausgeführt, die in ihrer Mitte mit im we- Blechstreifen haben Ausnehmungen, so daß sie sich sentlichen parallel zu den Gittern herausragenden, in den Schnittpunkten in derselben Ebene kreuzen den Brennstoffstäben zugekehrte Ausbuchtungen oder 60 können. In der Ausführungsform nach F i g. 2 be-Anlagekörpern versehen sind. Die Gitter selbst kön- stehen die Haltefedern 5 aus bandförmigen Federnen aus mehreren polygonalen Gliedern zusammen- elementen, die diagonal über die Schnittpunkte der gesetzt sein, die miteinander beispielsweise durch Blechstreifen gelegt sind. Die Enden der Federbän-Schweißen oder Löten verbunden werden, doch kön- der 5 können bei der Montage mit Vorteil unternen die Gitter auch aus sich einander kreuzenden 65 einander verbunden werden. Ungefähr in der Mitte Leisten hergestellt werden. zwischen dem oberen und dem unteren Gitter haben

Nach einem weiteren Vorschlag werden Abstands- die Haltefedern Ausbuchtungen 6, die Anlagestellen halter nach der Erfindung so hergestellt, daß poly- für die Brennstoffstäbe bilden. Die Ausbuchtungen 6

können auch durch feste Anlagekörper ersetzt werden. Die Federn 5 werden zweckmäßig so bemessen, daß normalerweise keine nennenswerte senkrecht gegen die Gitterebene wirkende Kraft auftritt. In der Figur ist nur ein diagonal gestelltes Federband gezeigt, in einem vollständigen Abstandshalter ist ein zweites Federband senkrecht zu dem gezeigten angeordnet.

F i g. 3 zeigt ein Element des Abstandshalters in diagonalem Schnitt, d. h., der Schnitt ist axial und diagonal durch das im wesentlichen quadratische Abstandshalterelement gelegt. Im Gegensatz zu der Ausführungsform nach F i g. 1 sind die Haltefedern in der Ausführungsform nach F i g. 3 in einem Stück mit den zugehörigen polygonalen Gliedern ausgeführt. Die Herstellung eines solchen Abstandshalterelements wird so durchgeführt, daß man von einem flachen Blech ausgeht und eine Leiter der in F i g. 4 gezeigten Form ausstanzt. Danach wird die Leiter längs der Mittellinie 7 in F i g. 4 gefaltet und jede Hälfte in entgegengesetzter Richtung längs der gestrichelten Linien 8 in F i g. 4 abgekröpft. Danach wird die Leiter zu einem im wesentlichen quadratischen Abstandshalterelement mit abgeschrägten Ecken gebogen, was durch Biegen längs der gestrichelten Linien 9 erreicht wird. Nachdem diese letzten Biegungen ausgeführt sind, werden — wenn erwünscht — die aneinanderstoßenden Enden 10 und 11 durch Schweißen verbunden, wobei die in F i g. 3 gezeigte Schweißnaht 12 erhalten wird. Die derart hergestellten Abstandshalterelemente werden in derselben Weise wie in der Ausführungsform nach F i g. 1 zu einem Abstandshalter zusammengesetzt.

Claims

Patentansprüche: 35

1. Abstandshalter für die Brennstoff stäbe in einer Kernbrennstoffkassette, bestehend aus einem Abstandshaltergestell mit einem äußeren Rahmen und zwei parallelen, in Achsrichtung der Brennstoffstäbe in Abstand voneinander angeordneten und am Rahmen befestigten Gittern mit mehreren geschlossenen oder fast geschlossenen polygonalen Gliedern, die je nur einen Brennstoffstab in der Brennstoffkassette umschließen, und aus vom Abstandshaltergestell getragenen Haltefedern, die sich zwischen diesen Gittern erstrecken, an diesen befestigt sind und von denselben gestützt werden, dadurch gekennzeichnet, daß jede Haltefeder (5) schmal und langgestreckt und an beiden Gittern an senkrecht übereinanderliegenden Ecken der polygonalen Glieder (2) befestigt ist. __

2. Abstandshalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltefedern (5) so ausgebildet sind, daß sie im wesentlichen frei von die Gitter in einer zu diesen senkrechten Richtung belastenden Spannungen sind.

3. Abstandshalter nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltefedern (5) aus bandförmigen Federelementen bestehen, die an ihrem Mittelteil mit im wesentlichen parallel zu den Gittern herausragenden, den Brennstoffstabpositionen der Gitter zugekehrten Ausbuchtungen (6) versehen sind.

4. Abstandshalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die Gitter bildenden polygonalen Glieder (2) fest miteinander verbunden sind.

5. Abstandshalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei in Achsrichtung senkrecht übereinanderliegende, eine Brennstoffstabposition bildende polygonale Glieder (2), und die Haltefedern (5), die derselben Brennstoffstabposition zugehören, in einem Stück ausgebildet sind.

6. Abstandshalter nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die polygonalen Glieder (2) eine quadratische Grundform mit abgeschrägten Ecken haben, die den Befestigungs- bzw. Ansatzpunkt für die Haltefedern (5) bilden.

7. Abstandshalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Glieder (2) an den Ecken eine größere Dicke haben als an den Seiten.

8. Abstandshalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitter aus einander kreuzenden leistenförmigen, gruppenweise parallelen Elementen bestehen.

9. Abstandshalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltefedern (5) aus bandförmigen Elementen bestehen, die als geschlossene Profile ausgebildet sind und diagonal über die Schnittpunkte der die Gitter bildenden leistenförmigen Elemente verlaufen.

10. Verfahren zur Herstellung eines Abstandshalters nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die übereinanderliegenden polygonalen Glieder (2) der Gitter und die sie verbindenden Haltefedern (5) zunächst aus einem flachen Blech in Form einer Leiter ausgestanzt werden, daß dann die Ausbuchtung (6) durch Biegen der Haltefedern (5) in einem vorzugsweise abgerundeten Winkel um ihren Mittelteil (7), danach in entgegengesetzter Richtung zu beiden Seiten (8) der erstgenannten Biegung gebildet werden und daß danach die Seitenbalken der Leiter zu beiden Seiten (9) der die Sprossen bildenden Haltefedern (5) parallel zu diesen gebogen werden, so daß die polygonalen Glieder (2) gebildet werden.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Bilden der polygonalen ringförmigen Glieder (2) die Endpartien (10, 11) des fertiggebogenen Blechteils miteinander verbunden werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen