DE2115987C2 - Kernreaktor-Beschickungsmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kernreaktorbeschickungsmaschine gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Als Zugang zum Core eines Kernreaktors für Beschickungszwecke sind gewöhnlich mehrere durch das Reaktordruckgefäß führende Standrohre vorgesehen. In Fällen, wo der Reaktorcore aus mehreren vertikalen parallelen Säulen von Moderatormaterial besteht, sind die Standrohre üblicherweise durch die Oberseite des Druckgefäßes geführt, wobei die einzelnen Standrohre achsparallel bezüglich einer Säule oder einer Säulengruppe angeordnet sind.

Neuerdings wurden Core-Aufbauten vorgeschlagen, bei welchen Säulen von Blöcken aus Moderatormaterial verwendet werden, die mit Ausnehmungen versehen sind, derart daß Brennstoffelemente innerhalb der Säule angeordnet werden können, bevor die Säule selbst in den Reaktorcore eingeführt wird. Zur Beschickung bzw. Wiederbeschickung wird daher eine vollständige Säule einschließlich der Moderatorblöcke durch ein Standrohr aus dem Core entnommen und eine frische Säule an ihre Stelle gesetzt Um bei einer derartigen Anordnung zwischen benachbarten Standrohren ein aus Festigkeitsgründen erforderliches Minimum an radialer Stärke der Druckgefäßwandung einzuhalten, muß offensichtlich jedes Standrohr für Beschickungszwecke eine ganze Gruppe von Säulen bedienen. Es läßt sich daher nicht für jede Säule einer Gruppe eine einfache gerade Aufwärtsbewegung durch das betreffende Standrohr ermöglichen, und eine für eine derartige Anordnung geeignete Beschickungsmaschine muß eine Radialverstellung einer Coresäub oder eines Teils einer Coresäule nach der Entnahme der Säule bzw. des Säulenabschnitts aus dem Core und vor dem Aufziehen durch das Standrohr ermöglichen.

Angesichts des in vertikaler und radialer Richtung äußerst begrenzten Raums, innerhalb welchem eine Beschickungsmaschine arbeiten muß, stellen sich bei der Konstruktion einer derartigen Maschine, welche die erforderliche Radialbewegung ermöglicht, erhebliche Probleme. Die Aufgabe wird noch weiter erschwert durch die Notwendigkeit einer Fernsteuerung der Maschine, da die Bedienungsperson im Betrieb weder die genaue Lage der Maschine relativ bezüglich einer alten Säule, die angehoben werden soll, noch die Lage einer neuen Säule relativ bezüglich einer Leerstelle in dem Core, in welche die neue Säule eingesetzt werden soll, sehen kann.

Eine weitere Schwierigkeit kann sich ergeben, sobald die Säulen einer Gruppe nicht sämtlich sich in gleichen radialem Abstand von der Achse ihres zugehörigen Standrohres befinden.

Aus der britischen Patentschrift 8 02 506 ist in diesem Zusammenhang bereits eine Manipuliervorrichtung zur Handhabung von Kernreaktor-Corematerial innerhalb eines Kernreaktor-Druckgefäßes bekannt. Das Coreinaterial hat die Form von in einem Corebereich innerhalb des Druckgefäßes angeordneten, im wesentlichen parallelen Coresäulen. Die Manipuliervorrichtung arbeitet durch ein achsparallel bezüglich der betreffenden Coresäulen in das Druckgefäß eingeführtes Standrohr hindurch. Die bekannte Maschine weist im einzelnen folgende Teile auf: einen in das Standrohr einsetzbaren Hauptkörper, ein in diesem Hauptkörper um eine zu den Achsen der Coresäulen im wesentlichen parallele erste Drehachse drehbares Aggregat, sowie einen in dem Aggregat angeordneten und relativ zu diesem um eine zur ersten Drehachse parallele, jedoch

so gegenüber dieser versetzte zweite Drehachse drehbaren Beschickungsarm, der in Abstand von der zweiten Drehachse mit einer Greifkopfanordnung für Reaktorcoresäulen versehen ist. Diese bekannte Manipuliervorrichtung benötigt zwei gesonderte Antriebe einerseits zum Drehantrieb des drehbaren Aggregats in dem Gehäusekörper und andererseits zum Drehantrieb des Beschickungsarms in dem drehbaren Aggregat; die beiden Drehantriebe müssen vom Operateur gesondert überwacht und gesteuert werden. Die bekannte Vorrichtung dient wie gesagt nur zur Handhabung und Überführung von Coresäulen zwischen vorgegebenen Orten innerhalb des Druckgefäßes, beispielsweise zur Ausrichtung mit gesonderten Beschickungsöffnungen und durch diese hindurch arbeitenden eigentlichen Beschickungsvorrichtungen. Was die Ein- bzw. Ausfahrbarkeit der Manipuliervorrichtung als solcher in dem jeweiligen Standrohr anbelangt, ist bei der bekannten Vorrichtung der Beschickungsarm radial aus- bzw.

einschwenkbar bezuglich der Standrohrachse ausgebildet, was eine entsprechende konstruktive und bedienungs- bzw. steuerungsmäßige Komplizierung bedeutet.

Ganz entsprechendes gilt für eine aus der österreichischen Patentschrift 2 29 980 bekannte Manipuliervorrichtung, wobei in diesem Fall der ebenfalls radial ausschwenkbar angeordnete BeschicKungsarm in dem drehbaren Aggregat nicht seinerseits drehbar ist, sondern die Greifkopfanordnung mittels eines gesonderten Kabelzugs entlang dem horizontal ausgeschwenkten Beschickungsarm in radialer Richtung verschieblich ist Auch hierbei sind zwei gesondert zu überwachende und zu steuernde Antriebe für die Einstellung der Greifkopfanordnung auf eine gewünschte Stellung in Ausrichtung mit einer Beschickungsstelle innerhalb des Bedienungsbereichs der Beschickungsmaschine erforderlich. Auch diese bekannte Vorrichtung ist nicht als eigentliche Beschickungsvorrichtung zur Einbringung bzw. Herausnahme der Coresiulen durch das Standrohr, in welcher die Manipuliervorrichtung angeordnet ist, ausgebildet, sondern dient nur zum Aufziehen bzw. Herablassen und zum seitlichen Abstellen von Coresäulen innerhalb des Druckgefäßes. Auch diese Manipuliervorrichtung ist als solche in ihrem Standrohr nur in einer radial eingeschwenkten Stellung des Beschickungsarms ein- bzw. ausfahrbar.

Das Erfordernis zweier gesonderter Antriebe für die Verbringung der Greifkopfanordnung in die gewünschte Beschickungsstelle bei diesen bekannten Manipuliervorrichtungen erfordert nicht nur einen erhöhten apparativen Aufwand, mit dem zugleich eine erhöhte Störanfälligkeit verbunden ist; vor allem muß der Operateur die beiden voneinander unabhängigen Bewegungskomponenten bzw. -parameter bei der jeweiligen Einstellung der Greifkopfanordnung auf eine gewünschte Beschickungsstelle gesondert überwachen und steuern, was unter den eingangs geschilderten erschwerten Bedingungen des Reaktorbetriebs (Sicht-Unzugänglichkeit des Beschickungsbereichs für den Operateur) eine erhebliche Komplizierung des Bedienungsvorgangs bedeutet und ebenfalls die Sicherheit des Betriebs beeinträchtigen kann. Hinzu kommt die für die Ein- bzw. Ausfahrbarkeit der bekannten Manipuliervorrichtungen erforderliche radiale Ein- bzw. Ausschwenkbarkeit des Beschickungsarms relativ bezüglich der Standrohrachse, was einen erhöhten konstruktiven und Bedienungsaufwand und erhöhte Störfälligkeit bedingt. Insgesami gestatten die bekannten Manipuliervorrichtungen nur Versetzungen der Coresäulen innerhalb des Druckgefäßes und jedenfalls keine Beschikkung durch das gleiche Standrohr, durch welches hindurch die Manipuliervorrichtung arbeitet.

Die Erfindung hat somit, ausgehend etwa vor· der eine Manipuliervorrichtung betreffenden britischer. Patentschrift 8 02 506, eine Kernreaktor-Beschickungsmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zum Gegenstand. Der Erfindung liegt als Aufgabe die Ausbildung einer derartigen Vorrichtung als Beschikkungsmaschine zugrunde, welche bei vermindertem apparativem Aufwand und damit erhöhter Störsicherheit vor allem den Bedienungsvorgang für den Operateur bei der Einstellung der Greifkopfanordnung auf eine gewünschte Beschickungsstelle innerhalb des Bedienungsbereichs des betreffenden Standrohrs vereinfacht. Gleichzeitig soll durch die Erfindung die Beschickung mit den Coresäulen von bzw. nach außerhalb des Druckgefäßes durch das gleiche Standrohr ermöglicht werden, durch welches hindurch die Beschickungsvorrichtung arbeitet, um die Anzahl der die Festigkeit der Druckgefäßwandung schwächenden Stand- bzw. Beschickungsrohr-Durchführungen so gering als möglich zu halten; auch soll die Beschickungsvorrichtung ihrerseits bei verhältnismäßig einfacher konstruktiver Ausbildung in einfacher Weise in dem Standrohr in Stellung gebracht bzw. aus diesem wieder ausgefahren werden können.

Zu diesem Zweck ist bei einer Beschickungsmaschine der vorstehend genannten Art gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die zweite Drehachse innerhalb des Standrohrs verläuft und daß die Verdrehung des Beschickungsarms um die zweite Drehachse durch Übertragungsglieder zwischen dem Beschickungsarm und dem Hauptkörper zwangsweise mit der Verdrehung eines Indexgliedes gekoppelt ist.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme wird erreicht, daß bei einem Drehantrieb des Indexgliedes (um die erste Drehachse) gleichzeitig zwangsweise der Beschickungsarm zu seiner Drehbewegung innerhalb des Indexgliedes um die in Abstand von der ersten Drehachse gelegene zweite Drehachse mit angetrieben wird, derart daß die am Beschickungsarm in Abstand von der zweiten Drehachse angeordnete Greifkopfan-Ordnung in Abhängigkeit von der Verdrehung des Indexgliedes zu einer Bewegungsbahn in Form einer geschlossenen, beispielsweise epizyklischen Kurve angetrieben wird, die durch geeignete Auslegung so geführt werden kann, daß sie aufeinanderfolgend durch die Achse des Standrohrs und durch die Achsen sämtlicher durch dieses Standrohr zu bedienenden Coresäulen verläuft. Hierdurch wird nicht nur erreicht, daß mit einem einzigen Drehantrieb ausgekommen werden kann und sich der apparative Aufwand und damit die Störanfälligkeit verringert; vor allem wird der Bewegungsablauf durch diese gegenseitige Abhängigkeit und Zuordnung der beiden Drehbewegungen auf einen einzigen Freiheitsgrad (d. h. den Durchlauf der Greifkopfanordnung enlang dem durch die Zwangsführung definierten geometrischen Ort) verringert, derart daß der Operateur lediglich einen Bewegungsparameter zu überwachen und zu steuern braucht, um die Greifkopfanordnung wahlweise auf die Beschickungsstellen und die Standrohrachse auszurichten. Indem die bei einer Verdrehung des Indexgliedes von der Greifkopfanordnung durchlaufene geschlossene Bewegungsbahn durch die Achse des Standrohrs läuft, können sämtliche durch dieses Standrohr hindurch zu bedienenden Coresäulen durch das gleiche Standrohr so aus dem Druckgefäß aus- bzw. in es eingefahren werden. Die Beschickungsvorrichtung ihrerseits kann in einfacher Weise in dem jeweiligen Standrohr in Stellung gebracht bzw. aus ihm entnommen werden, ohne daß hierfür eine radiale Ein- und Ausschwenkbarkeit des Beschickungsarms erforderlich ist.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht dabei darin, daß bei Säulen mit nicht kreisförmigem Querschnitt die Auslegung und der von der Greifkopfanordnung beschriebene geometrische Ort so gewählt werden kann, daß bei der Verstellung einer Säule von dem Standrohr zu einer Leerstelle in dem Reaktorcore die Dreh- und die translatorische Bewegung der Säule solcher Art ist, daß sie in einer ein einfaches Herablassen in die Leerstelle ermöglichenden Ausrichtung über die Leerstelle gebracht wird. Hierbei wird somit durch die Erfindung der Vorteil erzielt, daß, wenn eine in eine Leerstelle in dem Core einzubringende Coresäule, bevor sie mit der Maschine in und durch das

Standrohr herabgelassen wird, in eine vorgegebene Ausrichtung hinsichtlich ihrer Drehstellung gebracht wird, die Bedienungsperson der Beschickungsmaschine lediglich einen Bewegungsparameter zu überwachen und zu steuern braucht, um die Säule radial auswärts zu der Leerstelle zu bringen und gleichzeitig die Säule auch in ihrer Drehstellung in der gewünschten Weise bezüglich der Leerstelle auszurichten. Der zu überwachende Bewegungsparameter ist die Winkelstellung des Indexgliedes relativ zu dem Hauptkörper der Maschine. Das Problem, daß die Bedienungsperson die Säule, sobald sie sich einmal unterhalb des Standrohres befindet nicht mehr sehen kann, wird hiermit weitgehend gelöst

Nach zweckmäßigen Ausgestaltungen der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die erste Drehachse, d. h. die Drehachse für die Drehbewegung des Indexgliedes, im Betriebszustand der Maschine mit der Standrohrachse zusammenfällt; die beiden radialen Abstände, d. h. der Abstand der zweiten Drehachse von der ersten Drehachse bzw. der Greifkopfanordnung von der zweiten Drehachse, können vorzugsweise gleich groß sein; der Beschickungsarm kann mit einem Teleskopteil ausgebildet sein, um ein Anheben und Herablassen der Greifkopfanordnung zu ermöglichen.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele einer Beschickungsmaschine gemäß der Erfindung in Verbindung mit einem speziellen Coreaufbau für einen gasgekühlten Reaktor und einer speziellen Standrohranordnung, welche mit der erfindungsgemäßen Beschikkungsmaschine vorteilhaft bedient werden kann, anhand der Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigt

F i g. 1 eine Teilschnittansicht der Beschickungsmaschine in ihrer Betriebsstellung innerhalb eines Standrohres,

F i g. 2 eine Teildraufsicht auf eine Gruppe von drei Coresäulen, welche durch die in F i g. 1 gezeigte Beschickungsmaschine bedient werden sollen,

F i g. 3 eine Teildraufsicht auf einen größeren Teil des Cores aus F i g. 2 mit Veranschaulichung der Art der Standrohranordnung und der Beziehung zwischen der speziellen Gruppe von Coresäulen zu benachbarten Gruppen. Fig.3 ist dabei im gleichen Maßstab wie F i g. 2 gezeichnet

Die in F i g. 1 gezeigte Maschine weist im wesentlichen einen Hauptkörper 10, der in ein Standrohr 12 herabgelassen werden kann, ein in dem Hauptkörper 10 um eine erste Drehachse 16 drehbar in einem ersten Lager 18 und mit Führungsrollen 20 gelagertes Indexglied 14, sowie einen in dem Indexglied 14 um eine zweite Drehachse 24 drehbaren und innerhalb eines und 36 aufweist. Und zwar ist jeweils ein Zahnrad an dem Teil 22 bzw. an dem Teil 10 befestigt, und in dem gezeigten Ausführungsbeispiel haben die beiden Zahnräder gleiche Zahnzahl.

Für den Beschickungsarm 22 ist ein Auf/Ab-Antrieb vorgesehen, dessen Wirkungsweise weiter unten noch beschrieben wird; dieser Antrieb weist eine in dem Teleskopgehäuse 25 angeordnete Rezirkulier-Kugelmutter 38 sowie ein als Ganzes mit 40 bezeichnetes ίο Auf/Ab-Antriebssystem auf. Die Kugelmutter 38 ist am oberen Ende eines an dem Beschickungsarm vorgesehenen Schwenkrohres 42 befestigt und steht in Eingriff mit einer drehbar gelagerten hohlen Antriebswelle 44, welche einen Teil des Auf/Ab-Antriebssystems 40 bildet. Zur Kraftübertragung an das Antriebssystem 32 für den Bolzen 30, an das Auf/Ab-Antricbssystcrn 40 für den Beschickungsarm sowie an ein auf dem Indexglied 14 vorgesehenes Zahnrad 48 sind drei Kegelzahnräder 46 (von welchen in der Zeichnung nur eines gezeigt ist) an der Maschine vorgesehen. Die Kegelzahnräder besitzen jeweils eine horizontale Eingangs-Antriebswelle. Die Kegelzahnräder 46 sind mittels nicht dargestellter Differentialgetriebe miteinander verbunden, welche verhindern, daß eine Drehung des Beschickungsarms 22 eine Drehung des Antriebs 32 für den Bolzen 30 und des Auf/Ab-Antriebssystems 40 hervorruft.

Der Hauptkörper 10 kann durch ein Magazinrohr 50 auf das Standrohr 12 herabgelassen werden; dieses Magazinrohr 50 ist eines von mehreren in einem (nicht dargestellten) drehbaren Magazin angeordneten Rohren; das Drehmagazin ist im Prinzip von ähnlicher Art wie die in bestimmten Schußwaffen verwendete drehbare Patronenkammer.
Um eine ständige Kühlung bei Handhabung von Säulen, welche Reaktorbrennstoffmaterial enthalten, zu gewährleisten, ist die Maschine so ausgebildet, daß kühles Reaktorkühlgas durch die betreffende Säule abwärts geleitet werden kann, während diese an dem Bolzen 30 befestigt ist Die Maschine vermag auch eine gleiche Menge Heißgas aus dem Sammelraum über dem Reaktorcore abzuziehen und einem (nicht dargestellten) der Maschine zugeordneten Wärmetauscher zuzuführen, um den Vorrat an kühlem Kühlgas aufzufüllen. Damit kühles Gas durch die Maschine abwärts zu einer an dem Bolzen 30 befestigten Säule strömen kann, ist eine Haube 52 zur Abdichtverbindung mit dem oberen Ende der Säule vorgesehen; des weiteren sind eine Reihe von öffnungen und Leitungen, die sämtlich mit 54 bezeichnet sind, in der Maschine zu diesem Zweck vorgesehen. Zum Zweck des Austritts von heißem Gas aus dem Reaktorcore durch die Maschine zu dem

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gelagerten Beschickungsarm 22 auf. Das Gehäuse 25 ist an seinem unteren Ende mittels federnder Führungsrollen 28_; die an dem Hauptkörper 10 gelagert sind, gehaltert.

Die beiden Drehachsen 16 und 24 besitzen voneinander einen ersten radialen Abstand R_x. In einem zweiten radialen Abstand A₂ von der zweiten Drehachse 24 weist der Beschickungsarm 22 Vorrichtungen zur Befestigung einer Greifkopfanordnung in Form eines Bolzens 30 auf, der mittels eines Antriebssystems 32 zum Eingriff mit einer (in F i g. 1 nicht gezeigten) Reaktorcoresäule bzw. zur Lösung aus diesem Eingriff betätigbar ist

Der Beschickungsarm 22 und der Hauptkörper 10 sind miteinander durch ein Übertragungsglied verbunden, welche zwei miteinander kämmende Zahnräder 34 warmetauscner sinci enisprecnenue Leiiungeil Uuu Öffnungen vorgesehen, die insgesamt mit 56 bezeichnet sind. Mit dem oberen Ende des Standrohrs 12 ist eine (nicht gezeigte) Leitung dichtschließend verbunden, weiche das heiße Gas zur Kühlung dem Wärmetauscher zuführt

In F i g. 2 ist eine Gruppe von drei sechseckigen Reaktorcoresäulen 58, 60, 62 gezeigt. Zur Regulierung des Wärmeausgangs braucht lediglich ein Steuerstab für die drei Säulen 58, 60 und 62 vorgesehen zu sein. Falls jedoch der Steuerstab in der Mitte zwischen den Säulen angeordnet ist bleibt bei Entnahme einer Säule der Steuerstab teilweise ohne seitliche Abstützung. Bei dem hier gezeigten Coreaufbau ist daher der Steuerstab in der Mitte einer der Säulen 58 angeordnet Der Steuerstabkanal ist mit 64 bezeichnet Bei Verwendung des Steuerstabs zur Regulierung des Wärmeausgangs ist

eine gerade vertikale Aufwärtsbewegung durch das Standrohr vorzuziehen; infolge der Anordnung des Steuerstabs in dem Kanal 64 muß daher das Standrohr nach links (in der Blickrichtung von Fig.2) versetzt werden. Das Standrohr 12 ist in Fig. 2 im Umriß angedeutet. Wie ersichtlich, bringt die seitliche Versetzung einen Unterschied zwischen dem radialen Abstand /?3 zwischen der Standrohrachse und der Mitte der Säule 58 bzw. den radialen Abständen Ra zwischen der Standrohrachse und den Mitten der Säulen 60 und 62 mit sich.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Maschine sind, wie aus F i g. 1 ersichtlich, die radialen Abstände R\ und R2 untereinander gleich und auch gleich Ry, die erste Drehachse 16, um welche das Indexglied rotiert, fällt mit der Standrohrachse zusammen. Wird daher die Maschine in der in F i g. 1 gezeigten Orientierung durch das Standrohr 12 in der in Fig.2 gezeigten Lage herabgelassen, so kommt der Bolzen 30 unter der Mitte des Standrohrs zu liegen.

Ein Betätigen des dem Zahnrad 48 zugeordneten Kegelzahnrads 46 in der Art, daß sich das Indexglied 14 im Uhrzeigersinn (in Blickrichtung der F i g. 2) dreht, hat wegen der Wechselwirkung zwischen den Zahnrädern 34 und 36 auch eine Verdrehung des Beschickungsarms 22 im Uhrzeigersinn zur Folge. Die Winkelgeschwindigkeit des Beschickungsarms 22 ist dabei doppelt so groß wie die des Indexglieds 14 (da die Zahnräder 34 und 36 gleiche Zahnzahl besitzen), und der Bolzen 30 beschreibt als geometrischen Ort eine epizyklische Kurve 68, wie in F i g. 2 gezeigt. Der Bolzen 30 wandert dabei von der Mitte des Standrohrs aufeinanderfolgend über die Mitte der Säule 58, die Mitte der Säule 60, die Mitte der Säule 62 und wieder über die Mitte der Säule 58 und kehrt schließlich in seine Ausgangslage unterhalb der Mitte des Standrohrs zurück.

Da die Säulen 58, 60, 62 nicht-kreisförmigen Querschnitt besitzen, ist es wichtig, nicht nur die translatorische Bewegung der Mitte einer Säule beim Durchfahren des geometrischen Orts 68 von der Achse des Standrohrs zur Achse einer Leerstelle in dem Core in Betracht zu ziehen, sondern auch die Drehbewegung der Säule um ihre eigene Achse. Beispielsweise wird bei der Verschiebung einer Säule von der Standrohrachse zur Mitte der beispielsweise durch Entnahme der Säule 58 erzeugten Leerstelle das Indexglied 14 um 60° gedreht und der Beschickungsarm 22 um 120°. Am Ende der Verstellbewegung wird daher der Beschickungsarm direkt unter der strichpunktierten Linie 70 in Fig.2 liegen, und der Bolzen 30 wird ebenfalls eine Verdrehung um 120° ausgeführt haben. Falls daher die Säule bei anfänglicher Anordnung unterhalb des Standrohrs in Drehrichtung in ähnlicher Weise wie die Säulen 58,60 und 62 orientiert war, so wäre sie am Ende der Verschiebung hinsichtlich ihrer Drehstellung so ausgerichtet, daß sie ohne weitere Verdrehung durch einfache Betätigung des Auf/Abwärts-Antriebssystems 40 in die Leerstelle herabgelassen werden könnte.

Der radiale Abstand Ra ist in diesem Fall so gewählt, daß — wenn die Verschiebung fortgesetzt würde, bis das Indexglied 14 eine Verdrehung um insgesamt 150° und entsprechend der Beschickungsarm 22 um insgesamt 300° ausgeführt hätte — dann der Bolzen 30 über der Mitte der Säule 60 zu liegen käme. Der Beschickungsarm 22 läge dann direkt unterhalb der Linie 72 in F i g. 2, und die von dem Bolzen 30 getragene Säule wäre wiederum in ihrer Drehstellung so ausgerichtet, daß sie ohne weitere Verdrehung in den Core herabgelassen werden könnte.

Ein besonderer Vorteil einer erfindungsgemäßen Beschickungsmaschine besteht darin, daß — falls eine in den Core einzubringende Säule vor dem Herablassen aus einem Magazinrohr 50 durch das Standrohr 12 in ihrer Drehstellung korrekt ausgerichtet war — die Bedienungsperson sodann lediglich einen Parameter (nämlich die Winkelbewegung der Eingangswelle des Kegelzahnrads 46 für das Indexglied 14) zu überwachen braucht, um die genaue Stellung der in Verschiebung befindlichen Säule zu kennen. Des weiteren kann durch Verdrehung des Indexglieds 14 um einen bekannten vorgegebenen Winkel die Säule über einer Core-Leerstelle ohne weitere Intervention seitens der Bedienungsperson in Stellung gebracht und sodann einfach durch Betätigung des Auf/Abwärts-Antriebssystems 40 herabgelassen werden.

Im folgenden wird nun zusätzlich unter Zuhilfenahme der F i g. 3, in welcher gleiche Teile die gleichen Bezugsziffern wie in F i g. 2 besitzen, die Gruppe aus den drei Säulen 58, 60, 62 in ihrer Beziehung zu benachbarten Säulen behandelt, zur weiteren Erläuterung der Anwendung der erfindungsgemäßen Beschikkungsmaschine.

Bei der betrachteten Gruppe von Säulen ist außer dem Steuerstabkanal 64 in der Säule 58 außerdem jede Säule an ihrem oberen Ende mit einer Gaseintrittsöffnung 76 versehen, durch welche zu Kühlzwecken kühles Gas durch die betreffenden Säulen abwärts geleitet werden kann. Innerhalb des in der unteren rechten Ecke von Fig.3 gezeigten Umrisses des Standrohrs 12 sind auch die Umrisse eines über dem Steuerstabkanal 64 angeordneten Führungsrohrs 78 und je eines über den Gaseintrittsöffnungen 76 angeordneten Knebelrohrs 80 angedeutet. Das Führungsrohr 78 und die Knebelrohre 80 erstrecken sich von der Oberseite der einzelnen Säulen der Säulengruppe in das untere Ende des Standrohrs 12; um eine im wesentlichen symmetrische Beziehung der vier Rohre innerhalb des Standrohrs zu gewährleisten, sowie aus einem weiteren, unten noch erläuterten Grund, sind die einzelnen Rohre jeweils nahe ihrem unteren Ende abgekröpft.

In Fig.3 ist ferner eine strichpunktierte Linie 74 eingezeichnet, welche die Einhüllende der geometrisehen Orte darstellt, welche die verschiedenen Ecken einer sechseckigen Säule beschreiben, wenn diese, an dem Bolzen 30 hängend, durch Drehen des Indexglieds 14 verstellt wird.

Die Einhüllende 74 überschneidet eine der Gaseintrittsöffnungen 76 bei A; durch ausreichenden Abkröpfung der Knebelröhre und indem die in Verstellung befindliche Säule einige Zoll über der Oberseite des Reaktorcores gehalten wird, kann jedoch eine Berührung zwischen dem Knebelrohr und einer Ecke der Säule vermieden werden. Die Einhüllende 74 überstreicht ferner auch einen der Steuerstabkanäle 64 bei B, und aus diesem Grund wird der zwischen den Mitten der Säulen 60 und 62 liegende, in Fig.2 strichpunktierte Teil des geometrischen Orts 68 nicht verwendet

Die erfindungsgemäße Beschickungsmaschine eignet sich zur Anwendung bei anderen Reaktorcoreaufbauten und Standrohranordnungen. Durch Änderung des Übersetzungsverhältnisses läßt sich eine Vielzahl von geometrischen Orten, welche der Bolzen 30 beschreibt,

erreichen. Die Übertragungsglieder konnten alternativ beispielsweise auch dadurch abgewandelt werden, daß man zwischen die Zahnräder 34 und 36 ein Zwischenrad schaltet oder die beiden Zahnräder 34, 36 durch zwei

mit einer Kette verbundene Kettenräder ersetzt. Auch hierbei ließe sich durch Änderung des Übersetzungsverhältnisses eine Vielfalt von geometrischen Orten für den Bolzen 30 erzielen.
Die erfindungsgemäße Beschickungsmaschine könnte beispielsweise auch mit einer Standrohranordnung verwendet werden, bei welcher jedes Beschickungsstandrohr jeweils koaxial bezüglich einer sechseckigen Säule angeordnet ist und bei der Beschickung diese Säule und die ihr benachbarten sechs Säulen bedient.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Kernreaktor-Beschickungsmaschine zur Handhabung von Kernreaktorkernmaterial in Form von in einem Druckgefäß angeordneten parallelen Säulen, wobei die Beschickungsmaschine durch ein in achsparalleler Richtung bezüglich der betreffenden Säulen in das Druckgefäß eingeführtes Standrohr hindurch arbeitet und folgende Teile aufweist: einen in das Standrohr herablaßbaren Hauptkörper; ein in dem Hauptkörper um eine zu den Achsen der Säulen parallele erste Drehachse mittels eines Antriebs verdrehbares Indexglied; sowie einen an dem Indexglied um eine zu der ersten Drehachse parallele, jedoch in einem ersten radialen Abstand von dieser angeordnete zweite Drehachse drehbar gelagerten Beschickungsarm, der in einem zweiten radialen Abstand von der zweiten Drehachse eine Greifkopfanordnung zum Erfassen einer Säule aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Drehachse (24) innerhalb des Standrohrs (12) verläuft und daß die Verdrehung des Beschikkungsarms (22) um die zweite Drehachse (24) durch Übertragungsglieder (34,36) zwischen dem Beschikkungsarm (22) und dem Hauptkörper (10) zwangsweise mit der Verdrehung des Indexgliedes (14) gekoppelt ist.

2. Beschickungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste radiale Abstand (Ri) und der zweite radiale Abstand (R2) gleich groß sind.

3. Beschickungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Übertragungsglieder ein mit dem Hauptkörper (10) verbundenes und auf der ersten Drehachse (16) angeordnetes erstes Zahnrad (36) und ein mit diesem kämmendes zweites Zahnrad (34), das dem Beschikkungsarm (22) zugeordnet ist und auf der zweiten Drehachse (24) angeordnet ist, vorgesehen sind.

4. Beschickungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Lage des Beschickungsarms in Richtung parallel zur Standrohrachse veränderlich ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung des Beschickungsarms (22) an dem Indexglied (14) in Richtung der zweiten Drehachse (24) teleskopisch ausgebildet ist.