DE7242655U - Transporteinrichtung für längliche Brennelemente von Kernreaktoren - Google Patents

Description

Transporteinrichtung für längliche Brennelemente von Kernreaktoren.

Aus der deutschen Off©nlegungsschrift 1 816 856 ist eine Transporteinrichtung für längliche Brennelemente von Kernreaktoren mit einem allseitig bieg steifen Stützkörper bekannt, dessen Länge größer ist als die der Brennelemente. Der Stützkörper weist Auflagen zur Aufnahme der Brennelemente auf, die durch Klemmbügel gegen den Stützkörper gepreßt werden.

3eim Transport ist der Stützkörper in einem druckdichten, im Querschnitt zylindrischen Behälter untergebracht. Solche Behälter sin- zwar wegen der Zylinderform recht stabil, ihr Volumen ist aber den meist rechtwinkligen, üblicherweise quadratischen Querschnitten der Brennelemente nur schlecht angepaßt. Deshalb wird beim Transport sehr viel Raum benötigt. Außerdem vergrößert der Behälter das Transportgewicht ganz erheblich, was sich besonders beim Plugtransport verteuernd auswirkt.

Ziel der Neuerung ist demgegenüber eine Transporteinrichtung, mit der der Stützkörper ohne Nachteile für die mschaniache Sicherheit der Brennelemente unabhängig von einem lichten Behälter transportiert werden kann, so daß Gewichts'.inaparungen möglich sind. Dieses Ziel erreicht man neuerungsgemäß dadurch, daß der Stützkörper federnd und schwingungsdämpfer an einem Rahmen befestigt ist, der mit Abstand den Stützkörper umgibt.

Der Rahmen sorgt für einen äußeren Schutz des Stützkörpers beim Transport. Mit ihm können die Brennelemente auch stoßgeschützt abgestellt werden. Dieser Schutz wird aber mit weeent-

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lieh geringerem Aufwand als mit dem bekannten dichten Behälter erreicht. Dennoch bietet der Rahmen auch die Möglichkeit, ihn mit einfachen Mitteln zu einem dichten Behälter zu ergänzen, wie später noch näher erläutert wird.

Der Rahmen kann vorteilhaft Stützen zum Stapeln mehrerer Transporteinrichtungen aufweisen. Unter Umständen kann auch ein Rahmen für mehrere Stützkörper vorgesehen sein. An den Stützen, die insbesondere im Interesse eines raumsparenden Lagarns oder Transportierens demontierbar sein können, oder in ihrer Nähe lassen sich vorteilhaft Befestigungsmittel zum Verbinden gestapelter Stutzkörper anordnen, so daß eine z.B. für den Schifxstransport in Containern geeignete Gruppierung möglich

Die Unterseite des Stützkörpers kann vorteilhaft mit einer den Abmessungen des Rahmens angepaßten Wanne abgedeckt werden, die am Rahmen befestigt ist. Da die Wanne keine tragende Funktion zu erfüllen hat, kann sie sehr leicht sein und günstig aus Kunststoff hergestellt werden. Der Rahmen sollte z.B. mindestens stellenweise aus der Wanne herausragen, damit die Wanne auch beim Abstellen kräftefrei bleibt. Sie kann den Rahmen aber auch vollständig einschließen, wenn durch sie nur großflächig wirkende Druckkräfte zu übertragen sind.

Ferner ist es günstig', wenn die Oberseite des Rahmens eine den Stützkörpe? umfassende Haube aufweist. Die Haube kanu die Brennelemente gegen Verschmutzung schützen. Dazu braucht sie nur leicht zu sein und kann aus Kunststoff hergestellt werden. Sie sollte jedoch getrennt abnehmbar sein.

ί Die Haube kann zusammen mit der Wanne einen druckdichten Raum einschließen, so daß eine gasdichte Kapslung der zu transportierenden Brennelemente möglich, ist. Wenn man dem Raum eine Druekausgleichsvorrichtung zuordnet, können die Wände des Raumes, also Wanne und Haube, mit besonders geringen Wandstärken ausgeführt werden. Die Druckausgleichsvorrichtung

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kann auch ein Filter umfassen. Hierin soll sich der in der Luft befindliche Staub bei Druckausgleich absetzen.

Zwischen dem Stützkörper und dem Rahmen kann man Einrichtungen zur Messung von Stoßen vorsehen. Dadurch kann man sicherstellen, daß nur Brennelemente im Reaktor Verwerdung finden, die beim Transport keinen zu hohen Belastungen ausgesetzt mrden. Solche Meßeinrichtungen sind z.B. plombierte Reißschnüra, definiert verformbare Pappen us\?.

Ferner kann man die Sicherheit beim Transport noch dadurch vergrößern,, daß man den Stützkörper zwischen Wanne und Haube Btoßgeschüt^b festlegt. H^-L β rau kann der Raum mit Schüttgut aus federndem Material ausgefüllt werden. Wanne und Haube können ferner mit stoßabsorbierenden Schichten belegt sein. Hierfür kann man auch ein isolierendes Material verwenden, das gegebenenfalls erst bei einer nennenswerten Temperaturerhöhung, iS.B. im Falle eines Feuers _t aufejhäumt und dadurch quillt.

Die Festigkeit der Transporteinrichtung kann zur Weiterbildung der Neuerung durch Bandagen aas hitzefestem, stoßabsorbierendem Material gesteigert werden, insbesondere durch eine Bewehrung mit imprägnierten Holztsilen.

Zur näheren Erläuterung der Neuerung wird im folgenden anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel beschrieben.

In Fig. 1 ist eine Transporteinrichtung nach der Neuerung in einem Querschnitt zu sehen. Die Fig. 2 zeigt eine Draufsicht bei abgenommenem Deckel. Die Fig. 3 läßt in einer Seitenansicht besonders deutlich zusätzliche Abstützungen zum Stapeln und Schwenken der Transporteinrichtung erkennen.

Ein wesentlicher Teil der Transportvorrichtung ist ein als Stütakörper dienender Träger 1 .mit einem T-Profil, daa aus einem Steg 2 und einem Querflansch 3 besteht. Der Träger ist aus zwei gleichen Blechachalen 5 und 6 zusammengesetzt, die bei 7 mit einer Längsnaht zusammengeschweißt sind.im

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Inneren des Trägers sind Querrippen 8 vorgesehen, die eine Querversteifung des Trägers 1 bilden. Die Querrippen sind beim Anoführungsbeispiel Bleche mit einem dem Hohlraum des Trägers angepaßten Umfang, die an allen Wänden des Trägers mindestens stellenweise angeschweißt sind. Dadurch erhält der Träger eine große Steifigkeit gegen Verbiegen und Verwinden.

Auf der Außenseite des Trägers sitzen im Bereich der rechtwinkligen Ausnehmungen 10, 11 zwischen Steg und Flansch paarweise vier Schienen 13. Die Schienen haben das aus der Figur ersichtliche rechteckige Profil mit einer T-förmigen Nut 17. Sie sind mit dem Träger 1 verschweißt und sorgen deshalb für eine erhöhte Festigkeit in Längsrichtung.

An den Schienen 15 sind mit Schrauben 16 Platten 20 und 21 angeschraubt, die als winkelgenaue Unterlagen zur Aufnahme der Brennelemente dienen. Die Platten 20 und 21 bilden zusammen einen Winkel 19, der dem Profil der Brennelemente angepaßt ist. Ein über die Schienen 15 hinausragendes lager 22 bzw. 23 am Winkel 19 dient zur Befestigung von Bügeln 25, mit denen die Brennelemente festgeklemmt werden. Zu diesem Zweck ist an jedem Schenkel 27 und 28 des Bügels 25 eine mit einem Handrad 19 verstellbare Druckplatte 30 angebracht, die mit einem Kugelgelenk 31 gelagert ist. Die Druckplatte 30 wird auf die Abstandshalter der länglichen Brennelemente aufgesetzt. Zur Anpassung an unterschiedliche Brennelemente sind die Platten 20, 23 in Längsrichtung und allseitig pendelnd verstellbar. Die Schienen 15 sorgen dabei für die gleichmäßige Übertragung der auftretenden Krä.fte auf den Träger

Der Träger 1 ist seinerseits mit sogenannten Schwingmetallen 35 in einem Rahmen 37 befestigt, der den anderen wesentlichen Teil der Transporteinrichtung bildet. Die Schwingmetalle sind Gummikörper, die mit metallischen Armaturen an ihren Enden zusammenvulkanisiert sind und die für eine elastische, aber '

schwingungadäinpfende Aufhängung des Stützkörpers 1 im Rahmen 37 sorgen. Der Rahmen wird in Längsrichtung im wesentlichen von zwei parallelen U-Trägern 39 und 40 gebildet,

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die mit über die Länge verteilten Quersohlenen 42 zusammengefaßt sind. Der Rahmen 37 1st so stabil, daß die beim Transport der Brennelemente vorkommenden mechanischen Beanspruchungen ohne Schäden an den vom Stütskörpes? gehaltenen Brennelementen aufgenommen werden. Dabei bietet der Abstand Ewisohen dem Rahmen 37 und dem Träger 1, der größer als die Breite des Steges 2 ist, Raum für Ausgleichebewegungen. In diesem Raum können auch Meßeinrichtungen 43 f'*lr die am Stützkörper 1 angreifenden Beschleunigungskräfte untergebracht sein.

Zur äußeren Abdeckung is* der Rahmen 37 mit einer άβη Träger einschließenden Haube 45 aus abgekantetem Blech oder aus Kunststoff abgedeckt. Die Haube kann sehr leioht sein, ü& sie nur einen Berührungsschutz bildet Die mechanische Festigkeit, die für den Transport der schlanken und empfindlichen Brennelemente benötigt wird, ist beim Ausführungseeispiel einsal durch den Träger 1 gegeben, zum anderen durch den Rahmen 37$ in dem der Träger 1 mit. Hilfe der Schwingmetalle 35 elastisch aufgehängt ist.

Als Gegenstück zur Haube 45 iflt der Rahmen 37 mit ein»r inneren Wanne 47 ausgebildet, die ebenso wie die Haube 45 auj abgekantetem Blech oder aus Kunststoff bestehen kann. Die Wan-'"V ne 47 ist im Rahmen 35 mit den in der Fig. 1 nur angedeuteten m Schrauben 48 der Schwingmetalle 35 zwischen den U-Eisen 39,40 und den Schwingmetallen 35 festgeklemmt. Dabei treten nur großflächig wirkende Druckkräfte auf, so daß die spezifischen Belastungen klein sind.

Wanna 47 und Haube 45 bilden zusammen einen gasdichten Raum 50, in dem die Brennelemente von der Atmosphäre isoliert sind: Durch ein Druckausgleichsvent11 52, dem ein Filter 53 zugeordnet ist, kann man die auf Haube und Wanne wirkende Druckdifferenz begrenzen und dennoch vermeiden, daß schädliche Gase nach außen dringen oder Schmutz in das Innere gelangt. Ferner kann der Raum 50 mit Kunststoffkugeln 32 aufgefüllt sein, um die StoßfestigJteit zu erhöhen. Die gleiche Wirkung läßt sich mit den nur angedeuteten Kunststoffschleifen

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und 34 errelohen, die in Wanne 47 und Haube 45 vorgesehen seil: können und zusätzlich als Versteifung wirken. Gut bewährt haben sich auoh die bei 38 angedeuteten Holzleisten, die zusammen mit einer insbesondere Rahmen 37, Haube 4f und Wanne 47 umfassenden Seil- oder Bandstahlbandagen 38 eine stoflfeste Bewehrung bilden^

Die Fig. 2 zeigt, daß der Träger mit einer großen Anzahl von Bügeln 25 versehen werden kann. Beim Ausführungsbeispiel sind es neun. Dadurch erhält man eine sichere Festlegung der Brennelemente, ohne daß im einzelnen groß? Kräfte ausgeübt werden müssen. Die Bügel sind mit Hilfe der Schienen -'· ao verstellbar, da!³ man sich allen vorkommenden Brennelementausführungen anpassen kann. Für eine Anpassung in Längsrichtung sorgen zwei Endplatten 55 und 56, die ebenso wie die Winkel 19 an den Schienen 15 verstellbar befestigt sind.

Die Fig. 3 zeigt besonders deutlich, daß an den U-Trägern 39,

40 vier gleiche Stützen 58 befestigt sind. Sie bestehen jeweils aus einem zentralen Dorn 60, der mit seitlichen Blechen 61 in Längsrichtung des Rahmens 37 und weiteren Blechen 62 quer dazu versteift ist. Die Oberseite des Domes 60 weist eine Bohrung 63 auf, in lie eine untere Verlängerung 64 des Domes 60 hineinpaßt, die nach unten aus den Trägern 39, 40 herausragt. Die Stützen 58 können abnehmbar sein. Dabei kann der Dorn 60 durch ein Rohr 65 geführt sein, das zur Verstärkung zwischen den Flanschen der Ü-Träger 39,40 eingeschweißt ist.

Die Stützen gestatten ein sicheres Stapeln der Rahmen 37, wobei jeweils die Verlängerung 64 des oberen Rahmens in die Bohrung 63 beim darunter liegenden Rahmen eingreift. Hit Hilfe der Bohrr igen 66 können die Rahmen zusätzlich verbunden, z.B. über nicht dargestellte Laschen verschraubt werden.

An den Stirnseiten uea Rahmens Zl sind- in U-Träg<=>rn 69,70, die nit den U-Trägern 39»40 verschweißt aind, zum Schwenken des Rahmens geeignete Führungen 72 einerseits ur»a Kranösen andererseits eingesetzt.

Claims (20)

- 7 - VPA 72/9487 Sohutzansprüche:

1. Transporteinrichtung für längliche Brennelemente von Kernreaktoren mit einem allseitig biegesteifen Stützkörper, dessen Länge größer ist als die der Brennelemente und der Auflagen zur Aufnahme der Brennelemente aufweist, die durch Klemmbügel gegen den Stützkörper gepreßt werden,

. dadurch gekennzeichnet, daß der Stutzkörper (1) federnd uud schwingungsdämpfer an einem Rahmen (37) befestigt let, der mit Abstand den Stutzkörper (1) umgibt^

2. Transporteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (37) Stützen (63,64) zum Stapeln mehrerer Behälter aufweist.^

3. Transporteinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützen (63*64) demontierbar sind.

4· Transporteinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Stützen (63,64) Befestigungsmittel (66) zum Verbinden gestapelter Rahmen (37) angeordnet sind,

5. Transporteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, M dadurch gekennzeichnet, daß die Unterseite des Stützkörpers (1) mit einer den Abmessungen des Rahmens (37) angepaßten Wanne (47) abgedeckt ist, die am Rahmen (37) befestigt ist./

6. Transporteinrichtung räch Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (37) mindestens stellenweise aus der Wanne (47) herausragt. /

7. Transporteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6» dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite des Rahmens (37) eine den Stütakörper (1) umfassende Haube (45) aufweist. /

8. Transporteinrichtung nach Anspruch 6 und 7, dadurch ge-

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kennzeichnet, daß Wanne (47) und Haube (45) gemeinsam einen druckdichten Raum (50) einschließen.

9. Transporteinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem Raum (50) eine Druckausgleichsvorrichtung (52) zugeordnet ist.

10. Transporteinrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Druckausgleichsvorrichtung (52) ein Filter (53) umfaßt.

' ■' 11. Transporteinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanne (47) aus einem epezifisch leichten Werkstoff, insbesondere aus Kunststoff, besteht.

12. Transporteinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Haube (45) aus einem spezifisch leichten Werkstoff, instesondere aus Kunststoff, besteht.

13· Transporteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Stützkörper (l) und dem Rahmen (37) Einrichtungen (43) zur Messung von Stößen vorgesehen sind. /

14. Transporteinrichtung nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (50) Schüttgut aus federndem Material, insbes. Kunststoffkugeln, enthält.

15. Transporteinrichtung nach Anspruch 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite von Haube (45) und/oder Wanne (47) mit einer Schicht aus isolierendem, stoßabsorbierendem Material belegt ist.

16. Transporteinrichtung nach Anspruch "15, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht den Raum zwischen Wanne (47)

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und/oder Haube (45) und Stützkörper (1) bis auf ein für die Bewegung des Stützkörpers notwendiges Spiel ausfüllt.

17. Transporteinrichtung nach Anspruch 15 oder 16» dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht aus einem Material besteht, das bei Temperaturerhöhung quillt, z.F. aufschäumt./

18. Transporteinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 17, dadurch gekennzeichnet,, daß Rahmen (37) und Haube (45) mit umlaufenden Bandagen aus hitzefestem, stoßabsorbierendem Material zusammengespannt sind. /

19* Transporteinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 18, gekennzeichnet durch getrennte Bandagen für Haube und Wanne.

20. Transporteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19» gekennzeichnet durch eine Bewehrung mit stoßabsorbierenden imprägnierten Holzteilen.