PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE3138749C2 28.02.1991
Titel Lagergestell für langgestreckte Brennelemente
Anmelder Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München, DE
Erfinder Haase, Walter, 8757 Karlstein, DE
DE-Anmeldedatum 29.09.1981
DE-Aktenzeichen 3138749
Offenlegungstag 14.04.1983
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 28.02.1991
Veröffentlichungstag im Patentblatt 28.02.1991
IPC-Hauptklasse G21C 19/07

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Lagergestell für langgestreckte Brennelemente gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs, der von der FR-A-24 55 339 ausgeht.

Bei einem aus der DE-A-26 29 938 bekannten Lagergestell für langgestreckte Brennelemente von Kernreaktoren sind an einer unteren Gitterplatte Aufstands- und Zentrierungsflächen zur Festlegung der Brennelemente in bestimmten Brennelementpositionen und an jeder Brennelementposition vier rotationssymmetrische Zentrierbolzen vorgesehen, die einen durch die Gitterplatte greifenden Gewindezapfen zur Schraubbefestigung aufweisen. Die Brennelemente sind mit aus Absorberblech, insbesondere Borblech, bestehenden Schächten umgeben, die aufgrund ihrer Absorberwirkung ein enges Zusammenrücken der Brennelemente ermöglichen. Diese Absorberschächte werden mit Hilfe der rotationssymmetrischen Zentrierbolzen seitlich geführt, und zwar sind die Zentrierbolzen in ihrem oberhalb der Gitterplatte gelegenen Teil Zylinder mit einem oberen Kegelstumpf, der eine Einlaufschräge bildet. Die Zylinderflächen ergeben die seitliche Zentrierung der Absorberschächte, die unmittelbar auf der unteren Gitterplatte aufstehen. Als Aufstandsflächen für das Brennelement sind Eindrehungen in der unteren Gitterplatte vorgesehen. Solche Eindrehungen erfordern einen relativ großen Aufwand an mechanischer Bearbeitung und sollten deshalb vermieden werden.

Ein recht hoher Aufwand für die Befestigung von Führungsschächten, die die zu lagernden Brennelemente einschließen, ist auch bei dem aus der französischen Offenlegungsschrift FR-A-24 55 339 bekannten Lagergestell zu vermuten. Die Führungsschächte sollen zwar in seitlicher Richtung mit Zentrierbolzen geführt werden, die nur einen einzigen Absatz mit einer einzigen horizontalen Fläche als Aufstandsfläche für die Brennelemente haben. Die vertikale Abstützung der Führungsschächte erfolgt jedoch mit einer horizontalen Platte, auf die der untere Rand der Führungsschächte aufgeschweißt ist, die auf der Oberseite der unteren Gitterplatte aufliegt und die mit einer in die untere Gitterplatte eingeschraubten großen Hohlschraube festgeklemmt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Trimmen des Lagergestells zu erleichtern und kostengünstig zu gestalten.

Zur Lösung dieser Aufgabe hat ein Lagergestell der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Anspruchs.

Durch die Erfindung erhält man eine Abstützung der Führungsschächte, die durch eine Anpassung der kleinen und daher leicht zu bearbeitenden Zentrierbolzen einen Ausgleich von Fertigungstoleranzen ermöglicht. Die untere Gitterplatte braucht allenfalls nur an einer kleinen Anlagefläche der Zentrierbolzen an dieser Gitterplatte nachbearbeitet zu werden.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird anhand der Figur ein Ausführungsbeispiel beschrieben.

Dabei zeigt die Figur in einem Ausschnitt die untere Ecke eines Brennelement-Lagergestells mit den einer Brennelementposition zugeordneten Zentrierbolzen in einer Seitenansicht, zum Teil im Schnitt.

Das Brennelement-Lagergestell 1 umfaßt als wesentlichen Bestandteil eine untere Gitterplatte 2, die mit Hilfe von Rippen 3 versteift ist. An den Rippen 3 sitzen Gewindehülsen 4 mit eingeschraubten Füßen 5, die über Lagerkörper 6 greifen. Die Lagerkörper 6 sind an dem nicht weiter dargestellten Boden 7 eins Brennelement-Lagerbeckens befestigt.

Das Lagergestell 1 dient zur Aufnahme quadratischer Brennelemente von Druckwasserreaktoren, die bei einer Kantenlänge des Querschnitts von etwa 200 mm eine Länge von 4 m oder mehr haben. Diese Brennelemente werden nach der Erfindung mit Hilfe von vier Zentrierbolzen 10 abgestützt, die in den Ecken des Brennelementquerschnitts mit der Gitterplatte 2 verbunden sind. Zu diesem Zweck greifen die als Drehkörper rotationssymmetrisch ausgebildeten Zentrierbolzen mit einem Gewindezapfen 11 durch Bohrungen 12 der Gitterplatte. Unterhalb der Gitterplatte sind sie mit einer Mutter 13 und einer Unterlegscheibe 14 festgespannt.

Der rotationssymmetrische Teil oberhalb der Gitterplatte 2 besitzt einen ersten Absatz 15 mit rechtwinkligem Querschnitt. Dadurch wird eine Aufstandsfläche 16 für die Brennelemente gebildet, die gleichzeitig mit der vertikalen Fläche 17 des darüberliegenden Dorns 18 seitlich zentriert werden. Der Dorn 18 besitzt eine konische Einlaufspitze 19.

An dem der Gitterplatte 2 unmittelbar benachbarten Teil der Zentrierbolzen 10 ist ein zweiter Absatz 21 vorgesehen, der im Querschnitt ebenfalls einen rechten Winkel bildet. Auf der dadurch entstehenden horizontalen Fläche 22 sitzen quadratische Brennelement-Führungsschächte 23 aus Borstahl. Der darüberliegende zylindrische Bereich 24 sorgt für die seitliche Zentrierung, wie dies auch bei dem vorgenannten Stand der Technik der Fall ist.

Trotz der zwei Absätze 15 und 21 sind die Zentrierbolzen 10 einfache Drehkörper, die in automatischen Werkzeugmaschinen billig hergestellt werden können. Sie haben eine gesamte Länge von ca. 170 mm. Dabei ist der Gewindezapfen 11 um 15 mm länger als die Dicke der Gitterplatte 2, die ca. 30-40 mm beträgt. Der zylindrische Teil 25 hat den größten Durchmesser von ca. 60 mm und ist etwa ebenso hoch wie die Dicke der Gitterplatte 2. Der daran anschließende zylindrische Teil 26 mit einem Durchmesser von ca. 40 mm ist etwa doppelt so hoch wie der Teil 25. Die Höhe des zylindrischen Teils des Dornes 18 beträgt ca. 40 mm bei einem Durchmesser von ca. 22 mm.

Durch die Zusammenfassung der Aufstandsflächen mit den Zentrierflächen ergibt sich eine wesentliche Verbesserung der Führung. Gleichzeitig können Bearbeitungsflächen der Gitterplatte wesentlich verkleinert werden. Unter Umständen ist überhaupt keine Bearbeitung der Oberseite der Gitterplatte mehr erforderlich. Die damit erreichte Einsparung der Herstellungskosten beträgt 10% oder mehr.


Anspruch[de]
  1. Lagergestell (1) für langgestreckte Brennelemente von Kernreaktoren mit einer unteren Gitterplatte (2), an der zur Festlegung der Brennelemente und sie jeweils umschließender Führungsschächte (23) an jeder Brennelementposition mindestens zwei rotationssymmetrische Zentrierbolzen (10) vorgesehen sind, die einen durch die Gitterplatte (2) greifenden Gewindezapfen (11) zur Schraubbefestigung an der Gitterplatte (2) und oberhalb der Gitterplatte (2) einen rechtwinkligen Absatz (15) besitzen, dessen horizontale Fläche die Aufstandsfläche (16) für ein Brennelement bildet, während seine vertikale Fläche (17) zur seitlichen Zentrierung dieses Brennelementes dient, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierbolzen (10) einen weiteren rechtwinkligen Absatz (21) aufweisen, dessen horizontale Fläche (22) den das Brennelement umschließenden Führungsschacht (23) abstützt und dessen vertikale Fläche (24) diesen Führungsschacht (23) zentriert.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com