DE1918939A1

DE1918939A1 - Kernreaktoranlage

Info

Publication number: DE1918939A1
Application number: DE19691918939
Authority: DE
Inventors: Peter Isaac
Original assignee: Atomic Energy of Canada Ltd AECL
Current assignee: Atomic Energy of Canada Ltd AECL
Priority date: 1968-04-15
Filing date: 1969-04-15
Publication date: 1970-03-19
Also published as: FR2011488A1; GB1260685A; US3567576A

Description

Beschrei bung

zu der

Patentanmeldung der

ATOMIC ENERGY OF CANADA LIMITED

150 Cent Street, Ottawa

betreffend

KERNREACTORANLAGE

Es wird Bezug genommen auf folgende gleichzeitig' hinterlegte deutsche Patentanmeldungen:

P 19 18 938.9 - P 19 18 940.3 - P -19 18 941-4 P 19 18 942.5 - P 19 18 943.6 und P 19 18.944.7

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kernreaktoranlage mit einem Reaktor, vorzugsweise einem Schwerwasser-Reaktor, und einer Beschickungsvorrichtung zum Einführen und Entnehmen von Brennstoffaggregaten in bzw» aus Brennstoffkanälen des Reaktors.

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►· 2

Die Brennstoffaggregate, die den erforderlichen Spaltstoff (zcB„ Uran) enthalten, haben eine typische Länge von ungefähr 9m; zur Handhabung derartiger Brennstoffaggregate ist eine Beschickungsvorrichtung erforderlich, die nicht nur einen Behälter zur Aufnahme des " Brennstoffaggregates umfasst, sondern auch ein Mundstück zur Herstellung einer Verbindung mit einem ausgewählten Brennstoffkanal sowie einen Mechanismus zum Einführen des Brennstoffaggregates in den Kanal bzw. zum Herausziehen aus dem Kanäle Daraus ergibt sich für eine derartige Beschickungsvorrichtung eine Gesamtlänge von nicht weniger als 11 m. Da die Gesamtabmessungen des Gebäudes, in dem sich der Reaktor befindet, und die Kosten der Reaktoranlage weitgehend durch die Grosse der Beschickungsvorrichtung bestimmt werden, ist es erwünscht, diese Grosse so ' klein wie möglich zu machen. Bei einer Bauart, bei der die Reaktor-Brennstoffkanale senkrecht stehen, ist entweder eine umfangreiche Ausschachtung oder ein entsprechend hohes Gebäude erforderlich, um den benötigten Raum unterhalb oder oberhalb des Reaktorkessels zu erhalten. Bei horizontal verlaufenden Brennstoffkanälen muss der Durchmesser des Reaktorgebäudes entsprechend gross sein· Die Länge der

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Beschickungsvorrichtung ist ein besondere wesentlicher Faktor bei Anlagen mit horizontal verlaufenden Brennstoffkanälen, die von einer ersten Vorrichtung am einen Ende geladen und von einer zweiten Vorrichtung am anderen Ende entladen werden.

Die grundsätzliche Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Länge der Beschickungsvorrichtung zu verringern. Dies wird dadurch erreicht, dass das Brennstoffaggregat während der Lade- und Entladevorgänge in einen aus einer Brennstoffkette bestehenden ersten Abschnitt und einen aus einer Verschlußstöpsel-Anordnung bestehenden zweiten Abschnitt zerlegt wird. Die beiden Abschnitte werden nacheinander in den ausgewählten Brennstoffkanal eingeführt (bzw. aus ihm entnommen)i wobei zwischen den beiden Abschnitten vorgesehene Kupplungsteile zwischenzeitlich miteinander verbunden (bzw, voneinander getrennt) werden; Die Länge einer Beschickungsvorrichtung nach der Erfindung bestimmt sich dann nach dem längeren dieser Abschnitte; normalerweise wird dies die Brennstoffkette sein, deren Länge etwa zwei Drittel der Lange des gesänten Brennstoffaggregates beträgt.

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Neben einer solchen wesentlichen Verminderung der Länge der Beschickungsvorrichtung und damit der Gesamtabmessungen der Reaktoranlage vermittelt die vorliegende Erfindung einen weiteren Vorteil, der darin besteht, dass die Gesamtzahl der benötigten Stöpselanordnungen herabgesetzt wird. Da die zu ersetzende Brennstoffkette während Ψ des Ladens und Entladens der Brennstoffkanäle von der Stöpselanordnung getrennt 'wird, ist nur eine Stöpselanordnung für jeden Brennstoffkanal, nicht aber für jede Brennstoffkette erforderlich.

Nach der vorliegenden Erfindung umfasst das Brennstoff aggregat eine längliche Brennstoffkette mit einem ersten Kupplungsteil an ihrem einen Ende und eine längliche Stöpselanordnung mit einem zum Eingriff in das erste Kupplungsteil dienenden zweiten Kupplungsteil an ihrem einen Ende, während die Beschickungsvorrichtung eine erste Halterung für eine Brennstoffkette mit einer Einrichtung umfasst, die relativ zu der ersten Halterung bewegbar ist und dazu dient, die Brennstoffkette der Länge nach in einer ersten Richtung in einen ausgewählten Kanal einzur schieben bzw. aus einem solchen herauszuziehen, ferner

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eine zweite Halterung für, eine Stöpselanordnung mit einer Einrichtung, die relativ zu der zweiten Halterung beweg» bar ist und dazu dient, ein Brennstoffaggregat in der ersten Richtung in den ausgewählten Kanal einzuschieben bzw« aus ihm herauszuziehen, sowie eine Fortschalteinrichtung, die dazu dient, die erste und die zweite Halterung relativ zu dem ausgewählten Kanälen einer zu der ersten Richtung senkrechten zweiten Richtung zu bewegen, um ab« wechselnd die erste und die zweite Halterung auf den ausgewählten Kanal auszurichten und die beiden Kupplungsteile miteinander zu verbinden bzw. voneinander zu trennen.

Vorzugsweise weist die relativ zu der Halterung für eine Brennstoffkette bewegbare Einrichtung ein drittes Kupplungsteil zum Eingriff in das erste Kupplungsteil auf.

Bei einer speziellen Ausführungsform haben das erste Kupplungsteil oder das zweite und das dritte Kupplungsteil die Form eines im wesentlichen in der zweiten Richtung verlaufenden Schlitzes mit T°förmigem Querschnitt, während die jeweils entsprechenden anderen Kupplungsteile die Form eines in der ersten Richtung hervorstehenden Stiftes mit komplementärem T=förmigen Querschnitt haben.

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Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. In den beigefügten Zeichnungen zeigen.:

Fig. 1 einen geschnittenen Aufriss einer einem Kernreaktor zugeordneten Beschickungsvorrichtung;

Fig. 2 einen Schnitt durch den oberen Abschnitt' des Kopf·= teiles der Beschickungsvorrichtung nach Fig. Ij

Fig. 3a den unteren Abschnitt eines Reaktor-Brennstoffkanales mit einem darin befindlichen vollständigen Verschlußstöpsel;

Fig. 3b einen mittleren Abschnitt dieses Brennstoffkanal les mit weiteren Teilen des Stöpsels und einem Teil einer Brennstoffkette j

Fig. 4 einen Verriegelungsmechanismus in teilweise geschnittener vergrösserter Ansicht, die einen Ausschnitt aus Fig. 2 darstellt, wobei jedoch ein Teil des Verschlußstöpsels an.einer bestimmten Stelle gezeigt ist; "

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Fig. 5 einen Querschnitt längs der Linie V»V der Fig. 4· und

Fig. 6 in einer Reihe von verkleinerten Ansichten a bis h eine Folge von Schritten beim Vorgang des Entladens und Neuladens von Brennstoff.

Gesamtanordnung der Beschickungsvorrichtung

Fig. 1 zeigt die Gesamtanordnung einer Beschik« kungsvorrichtung A, die sich in einer Kammer B unterhalb eines Kernreaktorkessels C befindet. Der Kessel C weist mehrere Brennstoffkanäle D auf, die immer wieder mit Kernbrennstoff ketten versorgt werden müssen. Die Beschickungsvorrichtung A umfasst einen Wagen 10, auf dem eine Laufkatze 11 lSuft. Der Wagen 10 ist mit vier Rädern 12 versehen, die eine Bewegung in der Beschickungskammer B in einer ersten Richtung gestatten, während die Laufkatze 11 vier Räder 17 besitzt, die eine Bewegung auf dem Wagen 10 in einer zu der ersten Richtung senkrechten zweiten Richtung erlauben. Auf der Laufkatze 11 sind zwei Säulen 20 stehend montiert, an denen ein Schlitten N in vertikaler Richtung gleitet. Mit dem Schlitten N ist ein Kopfteil

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L der Beschickungsvorrichtung rait einem Mundstück P um eine horizontale Achse drehbar verbunden.

Um das Mundstück P an einen der Brennstoffkanäle D anzukuppeln, werden« der Wagen 10 und die Laufkatze 11 an die entsprechende Stelle bewegt und der Kopfteil L in P eine Lage, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, nach oben verschoben.

Die erforderlichen (nicht gezeigten) Brennstoff-Zuführungsröhren, die von aussen in die Beschickungskammer B führen, können entweder in vertikaler oder in horizontaler Richtung angeordnet sein. Im letzteren Falle erfolgt ein Ankuppeln des Mundstücks P an solche Zuführungsröhren dadurch, dass der Kopfteil L um 90° um seine horizontale Achse verschwenkt und auf die entsprechende Höhe verschoben wird und dass die Laufkatze 11 und der Wagen 10 an die entsprechende Stelle bewegt werden.

Um die erforderlichen Bewegungen auszuführen,werden die Räder 12 und 17, der Schlitten N und der Kopfteil L nach herkömmlicher Art von (nicht gezeigten) Hydraulikmotoren angetrieben. Zur Versorgung der Beschickungsvor-

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richtung mit hydraulischem Druck dienen Kabel 22,23 und 30, die den Schlitten N mit einer ausserhalb der Beschikkungskammer B angeordneten Druckguelle verbinden.

Allgemeiner Aufbau des Kopfteiles der Beschickungsvorrichtung

Einzelheiten über den Aufbau des Kopfteiles L der Beschickungsvorrichtung sind in Fig. 2 gezeigt. Der Kopfteil besteht aus einem Gehäuse 100, das mit dem (in Fig. 2 nicht gezeigten) Schlitten N verbunden ist und ein Lager 101 enthält, durch das ein Drehteil 102 in dem Kopfteil drehbar gelagert ist. Der Drehteil 102 trägt ein grosses Zahnrad 103, das mit einem auf der Welle eines Motors befestigten Zahnrad 104 in Eingriff steht; dieser Motor dient dazu, den Drehteil 102 nach der unten beschriebenen Art und Weise und für den dort angegebenen Zweck in verschiedene Stellungen bezüglich des Gehäuses 100 fortzuschalten.

Mit dem Gehäuse 100 ist das Mundstück P starr verbunden, das an seinem Ende einen Verriegelungsmechanismus 106 aufweist. Der Verriegelungsmechanismus dient dazu, das

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Ende eines Reaktor=Brennstoffkanales D nach der in der verkleinerten Darstellung der Fig. 1 gezeigten Weise zu erfassen_e In dem Mundstück P ist ein Kanal 107 ausgebildet, der von dem Verriegelungsmechanismus 106 zu dem Drehteil 102 verläuft und in dem ein Absperrventil 108 angeordnet ist, das durch einen Mechanismus 112 betätigt wird. Das ^ Ventil 108 ist in Fig. 2 in seiner geschlossenen Stellung gezeigt.

Beim Betrieb steht ein in dem Kopfteil L bestehender Raum 115 übar den Kanal 107 mit dem Inneren eines unter hohem Druck befindlichen Reaktor-Brennstoffkanales D in Verbindung« Es ist deshalb erforderlich, diesen im Innern des Kopfteiles L existierenden Druck gegen die Um= gebung abzudichten, was durch eine hydrostatische Dichtung 116 mit gesteuerten Leckverlusten erfolgt.

Der Drehteil 102 umfasst ein Oberteil 120, von dem aus sich vier Zylinder 121 und 122 nach unten erstrekken, die ein Paar einander gegenüber angeordneter Rammzy=

s linder 121 sowie ein Paar einander gegenüber und zwischen

• den Rammzylindern angeordneter Brennstoffzylinder 122 bilden.

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In jedem der Brennstoffzylinder 122 ist ein freier Kolben 160 mit seinen Mantel umgebenden Dichtungen 161 gleitbar gelagert. An seinem vorderen Ende ist der Kolben 160 mit einem herausragenden Stift 162 von T-förmigem Querschnitt versehen und trägt an zurückgesetzten Stellen dreh= bar gelagerte mechanische Anschlage 163, die durch Federn 164 radial nach aussen in Eingriff mit Aussparungen 165 in dem Zylinder 122 gedrückt werden. Die Anschlage 163 und Aussparungen 165 sind so ausgebildet, dass sie eine Bewegung des Kolbens 160 aus der gezeigten Stellung nach oben verhindern, während sie eine Bewegung nach unten zulassen.

Der Zylinder 122 dient als Hydraulikzylinder, wobei ein herkömmliches Ventil 169 (Fig. 6a) vorgesehen ist, um den Flüssigkeitsdruck in dem Zylinder 122 zu steuern und dadurch den kolben 160 nach oben bzw. unten zu bewegen. Das vordere Ende jedes BrennstoffZylinders 122 ist mit zwei Schlitzen 272 versehen.

Jeder Rammzylinder 121 beherbergt einen Rainmechanismus Q, der einen durch einen hydraulischen Antrieb 130 (Fig. 6a) nach oben und unten bewegbaren Rammkopf 125 um-

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fasstο Das vordere Ende 270 jedes Rammzylinders 121 ist mit zwei Schlitzen 271 versehen. Sämtliche Schlitze 271 und 272 in deü Zylindern 121, 122 liegen auf einem zur Drehachse des Drehteiles 102 konzentrischen Kreis·

Den oberen Abschluss des Mundstücke P bildet der Verriegelungsmechanismus 106, dessen bauliche Einzelheiten in der kanadischen Patentschrift Nr. 738 540 und in der entsprechenden USA-Patentschrift Nr. 3 169 909 beschrieben sind. Nachdem dieser Verriegelungsmechanismus 106 einen der Brennstoffkanäle D, wie in Fig. 1 gezeigt, erfasst hat, wird der Rammkopf 125 nach oben geschoben und an eine Stöpselanordnung T (Fig. 3a) angekuppelt, die mit dem unteren Ende einer zugehörigen Brennstoffkette V (Fig. 3b) verbunden ist.

Allgemeiner Aufbau der Brennstoffkette mit Verschlußstöpsel '

Fig. 3a und 3b zeigen den unteren Abschnitt eines Brennstoffkanales D,in dem sich die Stöpselanordnung T, die aus einem Verschlußstöpsel R sowie einem den Neutronenverlust des Reaktors vermindernden Abschirmstöpsel S besteht.

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sowie die Brennstoffkette V in der normalen Arbeitslage befinde! die beiden Figuren zeigen ausserdem, wie das untere Ende 230 einer Stange 231 an dem oberen Glied 194 des Stöpsels R befestigt ist. Die Stange 231 bildet das untere Ende des Abschirmstöpsels S. Der Abschirmstöpsel umfasst eine Lochplatte 232,deren Mantel so ausgebildet ist, dass er an der Innenwand 233 des Reaktor-Brennstoffkanales D gleitet. Ein Stutzen 234 stellt einen Einlass für Kühlwasser in den Kanal D und durch diesen hindurch in den eigentlichen Reaktorkessel dar. Das obere Ende des Abschirmstöpsels S wird von einer Führungsplatte 238 mit einem T-Stift 239 begrenzt, der mit einem entsprechenden T-Schlitζ 242 in dem Endglied 240 eines Spannmechamisnus 241 in Eingriff steht. Der Spanniuechanismus 241 ist an dem Ende der Brennstoffkette V befestigt, die sich in dem hier mit D⁹ bezeichneten aktiven Abschnitt des Reaktor-Brennstoffkanals D befindet, d.h. in demjenigen Abschnitt, der durch den Reaktorkessel C selbst verläuft.

Die Brennstoffkette V besteht aus einer Reihe einzelner Brennstoffbündel 243, von denen jedes aus einer Gruppe parallel angeordneter plattierter Brennstoffelemente be-

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steht, die mittels eines Rohres 247 starr miteinander zu einer Kette verbunden sind. Das Rohr 247 verläuft durch die ganze Brennstoffkette V, wobei sein unteres· Ende mit einem Endglied 250 an dem Spannmechanismus 241 verbunden ist. Das Glied 250 wird von dem unteren Ende einer Feder 251 nach unten gedrückt, deren oberes Ende gegen das Ge-™ häuse 252 des Spannmechanismus 241 wirkt. Das Gehäuse ist über eine Lochplatte 253 und einen Bolzen 254 mit dem Endglied 240 verbunden. Die Feder 251 setzt somit das Rohr 247 unter Spannung und hält, ' indem sie gegen einen (nicht gezeigten) Sicherungsring am anderen Ende der Kette

V wirkt, die einzelnen Brennstoffbündel 243 der Kette V^₄, in Längsrichtung fest zusammengepresst als auch mit dem -v Stöpsel S verbunden. Wird daher der Verschlußstöpsel R aus dem Brennstoffkanal D entfernt, so folgt die gesamte Stöpselanordnung R und S sowie die gesamte Brennstoffkette

V nach. Die Art und Weise, in der diese Teile in die Beschickungsvorrichtung hineingezogen werden, ist unten beschrieben „

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Anschlagmechani sinus

Fig. 4 zeigt einen Anschlagmechanismus W, der, wie in Fig. 2 gezeigt, in dem Gehäuse 100 des Kopfteiles L vorgesehen ist. Dieser Mechanismus enthält ein Paar von Sperrklinken 280 und 281, die so auf einem Dorn 282 gelagert sind, dass sie sich bei gleitender Bewegung eines Joches 283, dessen Enden über Verbindungsglieder 284 mit den inneren Enden der jeweiligen Sperrklinken 280, 281 ver< bunden sind, in entgegengesetzten Richtungen drehen. In der Mitte ist das Joch 283 über eine Stange 285 mit dem Kolben 286 eines Zylinders 287 verbunden, auf dessen beiden Seiten durch eine Bohrung 288 bzw. 289 ein Differentialdruck zuführbar ist. In Fig. 4 ist der Anschlagmechanismus W in seiner Arbeitsstellung gezeigt, in der die Sperrklinken 280, 281 an entgegengesetzten Flächen eines ringförmigen Vorsprunges 293 angreifen, der nahe dem unteren Ende des Spannmechanismus 241 der Brennstoffkette ausgebildet ist (siehe Fig. 3b). Wie leicht einzusehen ist, dreht eine Bewegung des Kolbens 286 nach rechts die Sperrklinken 28O_f 281 jeweils so, dass sich ihre Anschlagflächen in einen Raum 294 in dem Gehäuse 100 zurückziehen

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und somit etwaige Gegenstände in dem !Canal 107 freigeben. Der AnschlagmechanismuB W dient also dazu, die Brennstoffkette V mit dem Spannraechanismus 241 in Längsrichtung genau festzulegen, wenn der Rammechanismus Q die Stöpselanordnung entfernt hat.*

Ausrichtmechanismus

Mit dem Anschlagmechanismus W ist ein Ausrichtmechani smus X zusammenmontiert, der im wesentlichen ein Gleit· glied 300 umfasst. Das Glied 300 ifird von einem Kolben 30 L· gesteuert und arbeitet in der in Fig. 4 und 5 gezeigten ausgefahrenen Stellung mit einem Nocken 303 zusammen, der am Ende des Spannmechanismus 241 ausgebildet ist. Sollte die Orientierung des Nockens 303 nicht der in Fig. 5 gezeigten radialen Stellung entsprechen, wenn das Gleitglied 300 ausgefahren wird, so wird er in diese Orientierung gedreht j dadurch wird der Schlitz 242 so ausgerichtet, dass sich der T-Stift 239 am Ende der Stöpselanordnung T bzw. der T-Stift 162 an dem Kolben 160 bei einer Fortschaltbewögung des Drehteiles 102 in den Schlitz 242 hinein bzw. aus ihm heraus bewegen kann.

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Der Kolben 301 ist in einem Zylinder 302 bewegbar gelagert, der in dem gleichen Bauteil 305 wie der Zy= linder 287 und neben diesem untergebracht ist, wobei die Bewegungsrichtung des Kolbens 301 davon abhängt, ob ein höherer Differentialdruck über eine Bohrung 306 oder eine Bohrung 307 dem Zylinder 302 zugeführt wird.

Das Gleitglied 300 ist mit der Kolbenstange 309 über eine Kupplung 311 verbunden, die ausserdem als Nocken zur Betätigung eines Stellungsschalters 515 in der in Fig. 4 gezeigten vollständig ausgefahrenen Stellung bzw. eines Stellungsschalters 516 in der völlig zurückgezogenen Stellung des Kolbens 301 dient.

Der Raum 294 des kombinierten Mechanismus steht mit dem Raum 115 (Fig. 2) innerhalb des Kopfteiles L der Beschickungsvorrichtung in Verbindung und arbeitet daher in Wasser. Der übrige Teil des Mechanismus, der die Kolben 286 und 301 sowie die zugehörigen Kolbenstangen 308 und 309 umfasst, bildet eine in Ölhydraulik arbeitende Einheit, die von dem den Raum 294 umschliessenden Teil durch Lösen der Kupplung 311 und einer ähnlichen zwischen der Kolbenstange

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308 und der Stange 285 angeordneten Kupplung 310 abmontiert werden kann, ohne dass das Wasser aus dem Kopfteil L der " Beschickungsvorrichtung abgelassen werden muss.

Theoretisch gibt es zwei radiale Stellungen auf dem Nocken 303, in denen das ihn betätigende Gleitglied 300 keine Drehbewegung auf den Nocken übertragen kann. Es ist jedoch nachgewiesen worden, dass in der Praxis eine nochmalige Betätigung des Kolbens 301 genügt, um dieses Problem gegebenenfalls zu beseitigen.

Zu beachten ist, dass der Schlitz 242 mit nach innen konvergierenden Wänden 304 versehen ist, die den Eintritt des jeweiligen T-Stiftes 162 bzw. 239 in diesen Schlitz erleichtern.

Vorgang beim Entladen und Neuladen von Brennstoff

Fig. 6 zeigt in einer Reihe von mit a bis Ii be· zeichneten verkleinerten Darstellungen die hauptsächlichen Schritte beim Entladen und Neuladen von Brennstoff. Fig. zeigt einen Reaktor-Brennstoffkanal D mit einer darin be findlichen Stöpselanordnung T, die mittels des T«=Stiftes

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239 mit dem Spannraechanisraus 241 am Ende der Brennstoffkette V verbunden ist. Es sei angenommen, dass die Brennstoff kette V aus wenigstens teilweise verbrauchtem Brennstoff besteht, aus dem Kanal D entfernt und durch eine frische Brennstoffkette V ersetzt werden soll, die in einem (hier mit 122a bezeichneten) ersten der beiden Brennstoff zylinder 122 des Kopfteiles L gespeichert ist. Einer der Rammzylinder 121 ist auf den Kanal D ausgerichtet, und der Rammechanismus Q ist ausgefahren worden, um den Verschlußstöpsel R zu lösen.

Der Kammechanismus Q ist nun vollständig zurückgezogen (Fig. 6b), was bewirkt, dass die Stöpselanordnung T so weit in den Zylinder 121 hineingezogen wird, bis ihr T-Stift 239 mit dem äussersten Ende 270 (Fig. 2) des Zylinders 121 fluchtet. Auf die beschriebene Art und Weise bewirkt der Mechanismus X in dem Kopfteil L dann eine Ausrichtung der offenen Seiten des T-Schlitses 242 in dem Spannmechanismus 241 am Ende der Brennstoffkette V mit der Umfangsrichtung der Bewegung des Drehteils 102. In diesem Moment verriegelt der Mechanismus W vorübergehend die Brennstoffkette in dieser Stellung. Die in Umfangsrichtung erfolgende Aus-

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richtung in Verbindung mit der Tatsache, dass sich die Brennstoffkette in diesem Zeitpunkt nicht in Längsrichtung ο bewegen kann, gestattet eine Fortschaltbewegung des Drehteils 102 um 90°, die nun ausgeführt wird (Fig. 6c). Dies bewirkt, dass der T-Stift 239 am oberen Ende der Stöpselanordnung T seitlich aus seinem vorherigen Eingriff in den T-Schlitz 242 herausbewegt und durch den T-Stift 162 am Ende des Kolbens 160 in dem zu diesem Zeitpunkt leeren zweiten Brennstoffzylinder 122b ersetzt wird. Bei dieser Drehbewegung tritt das Endglied 240 der Brennstoffkette V, das den T°Schlitz 242 enthält, durch den entsprechenden Schlitz 271 an dem Ende 270 des Rammzylinders 121 sowie durch einen der Schlitze 272 am vorderen Ende des Brennstoffzylinders 122b (Fig. 2).

Der nächste Schritt (Fig. 6d) besteht darin, dass die Brennstoffkette V aus dem Kanal D heraus und in den Brennstoffzylinder 122b hineingezogen wird, was durch allmähliche Verminderung des Flüssigkeitsdrucks in dem Zylinder 122b hinter dem Kolben 160 erreicht wird.

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Der Drehteil 102 wird nun um 180° fortgeschaltet, um den>Brennstoffzylinder 122 mit der frischen Brennstoffkette V* in Fluchtung mit dem Kanal D zu bringen. Sodann wird hinter dem Kolben 160 in dem Zylinder 122a ein ausreichender Druck erzeugt, um den Kolben gegen den Flüssig·= keitsdruck in dem Kanal selbst nach oben 2u bewegen und so= mit die Brennstoffkette V in den Kanal D einzuführen (Fig. 6e). Nachdem die frische Kette in dieser Stellung verriegelt worden ist, wird der Drehteil 102 wiederum um 90° weiter gedreht, um den Rammzylinder 121 in Fluchtung mit dem Kanal D zu bringen (Fig. 6f). Dadurch wird die in dem Zylinder 121 aufbewahrte Stöpselanordnung T mit dem Spannmechanismus 241 der frischen Brennstoffkette V verbunden. Sodann wird .der Raramechanisraus Q nach vorne bewegt, um die Stöpselanordnung T mit der daran befestigten Brennstoffkette V* in dem Kanal D einzuführen (Fig* 6g).

Schliesslich wird der Verschlußstöpsel R wieder in das Ende des Kanales D eingeführt und der Rammechanismus zurückgezogen (Fig. 6h).

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Der Flüssigkeitsdruck in dem Kopfteil L wird dann abgesenkt, das Absperrventil 108 geschlossen und der Verriegelungsmechanismus 106 des Kopfteiles L gelöst, um den Kopfteil der Beschickungsvorrichtung von dem speziellen, soeben geladenen Kanal D zu trennen.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

IJ Kernreaktoranlage mit einer Beschickungsvorrichtung zum Einführen und Entnehmen von Brennstoffaggregaten in bzw. aus Kanälen des Reaktors, dadurch gekennzeichnet, dass ein solches Brennstoffaggregat eine längliche Brennstoffkette (V) mit einem ersten Kupplungsteil (242) an ihrem einen Ende und eine längliche Stöpsel·= anordnung (T) mit einem zum Eingriff in das erste Kupplungsteil dienenden zweiten Kupplungsteil (239) an ihrem einen Ende umfasst und dass die Beschickungsvorrichtung (A) eine erste Halterung (122) für eine Brennstoffkette mit einer Einrichtung (160) umfasst, die relativ zu der ersten Halterung bewegbar ist und dazu dient, die Brennstoffkette der Länge nach in einer ersten Richtung in einen ausgewählten Kanal (DI einzuschieben bzw. aus einem solchen herauszuziehen, ferner eine zweite Halterung (121) für eine Stöpselanordnung mit einer Einrichtung (Q), die relativ zu der zweiten Halterung bewegbar ist und dazu dient, ein Brennstoffaggregat (V + T ) in der ersten Richtung in den

aus diesen ausgewählten Kanal einzuschieben bzw./herauszuziehen, so= wie eine Fortschalteinrichtung, die dazu dient, die erste und die zweite Halterung relativ zu dem ausgewählten Kanal

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in einer zu der ersten Richtung senkrechten zweiten Rieh» tung zu bewegen,, um abwechselnd die erste und die zweite Halterung auf den ausgewählten Kanal auszurichten und die beiden Kupplungsteile (239, 242) miteinander zu verbinden bzw. voneinander zu trennen.
2.. Kernreaktoranlage mit einer Beschickungsvorrichtung zum Einführen von Brennstoffaggregaten in Kanäle des Reaktors, dadurch gekennzeichnet , dass ein sol« ches Brennstoffaggregat eine längliche Brennstoffkette (V) mit einem ersten Kupplungsteil (242) an ihrem einen Ende und eine längliche Stöpselanordnung (T) mit einem zum Eingriff in das erste Kupplungsteil dienenden zweiten Kupplungsteil (239) an ihrem einen Ende umfasst und dass die Beschickungsvorrichtung (A) eine erste Halterung (122) für eine Brennstoffkette umfasst, ferner eine Einrichtung (160), ψ die relativ.zu der ersten Halterung bewegbar ist und dazu dient, die Brennstoffkette der Länge nach in einer ersten Richtung in einen ausgewählten Kanal (D) einzuschieben, ferner eine Vorrichtung (W) zum Festhalten der Brennstoffkette an .einer bestimmten Stelle in dem ausgewählten Kanal, ferner eine zweite Halterung (121) für eine Stupselanordnung, fer-

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ner eine Fortschalteinrichtung_r die dazu dient, die erste und die zweite Halterung relativ zu dem ausgewählten Kanal in einer zu der ersten Richtung senkrechten zweiten Riehtung zu bewegen, um die Längsachsen der in der zweiten Hai· terung befindlichen Stöpselanordnung und der an der be° stimmten Stelle festgehaltenen Brennstoffkette miteinander in Fluchtung zu bringen und die beiden Kupplungsteile (239, 242) zur Bildung eines Brennstoffaggregates (V + T) miteinander zu verbinden, sowie schliesslich eine Einrichtung (Q), die relativ zu der zweiten Halterung bewegbar ist und dazu dient, das Brennstoffaggregat in der ersten Richtung in den ausgewählten Kanal hineinzuschieben·
3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η zeichnet, dass die relativ zu der ersten Halterung (122) bewegbare Einrichtung (160) ein drittes Kupplungsteil (162) zum Eingriff in das erste Kupplungsteil (242) aufweist.
4. Kernreaktoranlage mit einer Beschickungsvorrichtung zum Entnehmen von Brennstoffaggregaten aus Kanälen des Reaktors, dadurch gekennzeichnet, dass ein solches Brennstoffaggregat eine längliche Brennstoffkette

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(V) mit einem ersten Kupplungsteil (242) an ihrem einen Ende und eine längliche Stöpselanordnung (T) mit einem zum Eingriff in das erste Kupplungsteil dienenden zweiten Kupplungsteil (239) an ihrem einen Ende umfasst und dass die Beschickungsvorrichtung (A) eine erste Halterung (121) für eine Stöpselanordnung umfasst, ferner, eine Einrichtung (Q)ι die relativ zu der ersten Halterung bewegbar ist und dazu dient, die Stöpselanordnung der Länge nach in einer ersten Richtung aus dem jeweils ausgewählten Kanal (D) herauszuziehen, ferner eine Vorrichtung (W) zum Festhalten der an die Stöpselanordnung gekuppelten Brennstoffkette an einer bestimmten Stelle in dem ausgewählten Kanal, ferner eine zweite Halterung (122) für die Brennstoffkette, ferner einen Mechanismus (160) mit einem dritten Kupplungsteil (162) zum Eingriff in das erste Kupplungsteil (242), sowie \ eine Fortschalteinrichtung, die dazu dient, die erste und die zweite Halterung relativ zu dem ausgewählten Kanal in einer zu der ersten Richtung senkrechten zweiten Richtung zu bewegen, um das erste Kupplungsteil (242) von dem zwei«=· ten Kupplungsteil (239) zu trennen, die Längsachse der an, der bestimmten Stelle festgehaltenen Brennstoffkette mit der zweiten Halterung in Fluchtung zu bringen und das erste

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Kupplungsteil ("242) mit dem dritten Kupplungsteil (162) zu verbinden, wobei der Mechanismus (160) relativ zu der zweiten Halterung bewegbar ist, um die Brennstoffkette aus dem ausgewählten Kanal in der ersten Richtung herauszuziehen.
5. Anlage nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste oder das zweite Kupplungsteil einen im wesentlichen in der zweiten Richtung verlaufenden Schlitz (242) .mit T-förmigem Querschnitt aufweist und das entsprechende andere Kupplungsteil einen in der ersten Richtung hervorstehenden Stift (239) mit einem zu dem Querschnitt des Schlitzes komplementären T-förmigen Querschnitt umfasst.
6. Anlage nach Anspruch 5_# dadurch gekennzeichnet, dass die Fortschalteinrichtung ein Drehteil (102) umfasst, das die erste und die zweite Halterung (121,122) enthält und um eine zu der ersten Richtung parallele Achse drehbar ist.
7. Anlage nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände (304) des Schlitzes (242) in der zweiten Richtung von beiden Enden her auf die Mitte zu konvergieren.

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8. Anlage nach einem der Ansprüche 5.bis 7, g e k β η η zeichnet durch eine Einstelleinrichtung (X) zum Ausrichten des Schlitzes (242) auf die zweite Richtung.
9. Kernreaktoranlage mit einer Beschickungsvorrichtung zum Einführen und Entnehmen von Brennstoffaggregaten in bzw. aus Kanälen des Reaktors, dadurch gekennzeichnet, dass ein solches Brennstoffaggregat eine längliche Brennstoffkette (V) mit einem ersten Kupplungsteil (242) an ihrem einen Ende und eine längliche Stöpselanordnung (T) mit einem zum Eingriff in das erste Kupplungsteil dienenden aweiten Kupplungsteil (239) an ihrem einen Ende umfasst, dass eines der Kupplungsteile einen im wesentlichen T-förmigen Stift (239) mit in Richtung der Längsachse des Brennstoffaggregates verlaufendem Fuss umfasst und das andere Kupplungsteil einen entsprechend geformten in zu der Längsachse senkrechter Richtung verlaufendem Schiita {242} aufweist, sowie ferner gekennzei ch net durch eine Einstelleinrichtung (X) zum Ausrichten des Schlitzes auf eine bestimmte Richtung sowie durch eine Vorrichtung, die dazu dient, die Stöpselanordnung in der bestimmten Richtung relativ zu der Brennstoffkette zu bewe-

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gen, um den Stift und den Schlitz miteinander zu verbinden bzw. voneinander zu trennen.
10. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich net, dass die Einstelleinrichtung (X) in der Beschickungsvorrichtung (A) angeordnet ist.
11. Anlage nach Anspruch 8 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstelleinrichtung (X) einen Nocken (303), der auf dem mit dem Schlitz (242) versehenen Teil (V) des Brennstoffaggregates angebracht ist, sowie ein zum Eingriff mit dem Nocken hin- und herbewegbares Gleitglied (300) umfasst.
12. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitglied (300) durch einen Hydraulikzylinder (302) betätigbar ist.
13. Anlage nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstelleinrichtung (X) eine Vorrichtung (311,515,516) zur Anzeige der Stellung des Gleitgliedes (300) umfasst.

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