DD301320A7 - Koppelelement in einer einrichtung zum einfuellen von pellets in huellrohre - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Koppelelement in einer Einrichtung zum automatischen Einfüllen von Pellets in Hüllrohre für Brennstoffelemente für Kernkraftwerke. Ziel und Aufgabe ist es, ein Koppelelement zum Einfüllen von Pellets in Hüllrohre zu schaffen, welches das lagerichtige und störungsfreie Einfüllen von Pellets in Hüllrohre ermöglicht und leicht zugänglich ist. Gelöst wird die Aufgabe dadurch, daß das Koppelelement aus einem Gehäuse mit Buchse und Mittenbohrung besteht und in der Mittenbohrung mehrere elastische Dichtelemente hintereinander angeordnet sind. An der Stirnseite der Buchse befindet sich ein Einsatz, der mit einer Dichtklappe versehen ist. Dem Einsatz gegenüberliegend ist eine Zentriergruppe angebracht, die eine Zentrierbuchse zum Zentrieren des über die Buchse zugeführten Hüllrohres enthält und lösbar am Gehäuse des Koppelelements befestigt ist. Figur

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Koppelelement in einer Einrichtung zum Einfüllen von Pellets in Hüllrohre für Brennstoffelemente für Kernkraftwerke.

Charakteristik der bekannten technischen L&sungen

Beim Einfüllen der vorgelegten Pellets in Hüllrohre für Brennstoffelemente werden Koppelelemente angewendet, die den störungsfreien und sicheren Übergang zwischen den vorgelegten Pellets und dem Hüllrohr beim Einfüllprozeß gewährleisten sollen.

Derartige Koppelelemente werden in Einfülleinrichtungen, die in den DE-OS 2612538,2818397 und 2900865 beschrieben sind, dargestellt. Der Nachteil dieser Lösungen besteht darin, daß die Pelletführungen der Koppelelemente als starre, zylindrische oder konische Bohrungen ausgebildet sind, in denen durch Schmutz oder Abplatzungen von den Pellets Verklemmungen auftreten können und es somit zu Störungen während des Einfüllprozesses kommen kann.

Besonders bei automatisierten Einrichtungen führen diese Störungen zu Produktivitätsverlusten. Dieser Nachteil macht sich besonders bei der in der DE-OS 2900656 beschriebenen Einfüllvariante bemerkbar, da hierbei die Einfüllkraft aus der Schwerkraft der einzufüllenden Pellets resultiert.

Eine andere Ausführung eines Koppelelementes zeigt die DE-OS 2329002. Bei dieser Lösung werden die Pellets mittels eines geeigneten Antriebsmechanismus über Trichter in die Hüllrohre eingeschoben. Diese Trichter ragen in das Hüllrohr hinein und werden während des Einfüllprozesses in dem zweiteiligen, klappbar ausgeführten Koppelement verspannt. Nach Beendigung des Einfüllvorganges werden die Trichter entfernt und weggeworfen.

Das Anbringen und Beseitigen eines gesonderten Bauelementes in Form dieses Trichters auf dem Hüllrohr erfordert zusätzliche Arbeitsgänge, ist kostenaufwendig und bringt hinsichtlich der Wiederaufbereitung bzw. Beseitigung der verschmutzten Trichter Probleme mit sich.

Beim Einfüllprozeß auftretende Klemmer von Pellets können erst durch eine zusätzliche Stellhandlung (Anheben des klappbaren Oberteils des Koppelelements) beseitigt werden. Derartige manuelle Eingriffe wirken sich insbesondere bei automatisch arbeitonden Einfülleinrichtungen nachteilig aus. Nachteilig ist auch, daß eine Schmutzbeseitigung während des Einfültens der Pellets nicht gewährleistet ist.

Es wurde auch bereits ein Koppelelement vorgeschlagen, das aus einer Hülse bestoht, in deren Wandung axiale Schlitze mit Auflagen angeordnet sind, in die mit Abstufungen und Schrägen versehene Lamellen eingelegt und mittels elastischer Ringe lagefixiert sind.

Bei diesem Koppelelement ist bei Störungen des automatisierten Betriebes, insbesondere bei Pelletklemmern die Zugänglichkeit der Hüllrohrmündung nicht gewährleistet. Durch Schmutz kann außerdem die Funktionsfähigkeit der Lamellen beeinträchtigt werden.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist ein Koppelelement, mit dem die Nachteile des bekannten Standes der Technik vermieden werden können.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein Koppelelement zu entwickeln, mit dem vorgelegte Polletsäulen oder Einzelpeliets lagerichtig und störungsfrei in ein bereitgestelltes, geneigtes Hüllrohr eingefüllt werden können, ohne daß der automatisierte Prozeßablauf gestört und unterbrochen wird.

Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß sich in einem Gehäuse eine Buchse mit Mittenbohrung und mehreren, hintereinander angeordneten, elastischen Dichtelementen befindet, an der Stirnseite der Buchse ein Einsatz befestigt ist, der eine Dichtklappe besitzt und dem Einsatz gegenüberliegend eine Zentriergruppe angeordnet ist, die eine Zentrierbuchse zum Zentrieren des über die Buchse zugefühnen Hüllrohres enthält und lösbar am Gehäuse des Koppelelementes befestigt ist.

Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal ist die Dichtklappa des Einsatzes mit einem Antrieb gekoppelt.

Gemäß einem anderen Merkmal der vorliegenden Erfindung sind die Buchse und der Einsatz im Inneren des Gehäuses mit Rundringen zum Dichten versehen.

Des weiteren ist das Gehäuse an der Hüllrohreingabesoite mit einer Platte mit Einführkegel versehen.

Außerdem besitzt die Zentrierbuchse in der Zentriergruppe an ihrer Unterseite eine Öffnung zum Abführen überzähliger Pellets und ist am Eing&ng mit einer nach oben offsnen Halbschale versehen.

Schließlich ist das Gehäuse mittels eines Führungsflansches einem Tragarm angeschlossen.

Das erfindungsgemäße Koppelelement, das in einer automatisierten Einrichtung zum Einfüllen einzeln vorgelegter Pellets in Hüllrohre für Brennstoffelemente angeordnet ist, ermöglicht das sichere, schonende und lagerichtige Einfüllen von Pellets in Hüllrohre, wobei Klemmer ausgeschlossen werden.

Bestimmte Bauteile des Koppelelementes sind leicht demontierbar, die Hüllrohrmündung ist für den Operator einsehbar, so daß im Störfall klemmende Pellets entnommen werden können und Ausschuß minimiert wird. Sämtliche Baugruppen des Koppelelements sind nur in das umgebende Containment auswechselbar. Damit kann bei vorliegender Verschmutzung der Baugruppen kein Schmutz nach außerhalb getragen werden.

Die Abdichtung des Containments gegenüber der Umwelt wird durch die federbelastete Dichtklappe im Inneren des Koppelelementes gewährleistet. Die Dichtklappe wird mechanisch mittels eines Antriebes betätigt. Dadurch werden Beschädigungen der Hüllrohroberfläche beim Einschieben des Hüllrohres in die Zentrierbuchse der Zentriergruppe vermieden.

Mittels der vor der Hüllrohrmündung angeordneten nach oben offenen Halbschale zur Weiterleitung vorgelegter Pellets in das Hüllrohr ist es möglich, Pellets mit größeren Toleranzbereichen als bei den bekannten Koppelelementen zu verarbeiten. Die

Öffnung in der Zentrierbuchse gestattet es, Restpellets ohne Störung des Prozeßablaufes in bereitstehende Behältnisse abzuführen. Bei im Koppelelement eingeführtem Hüllrohr wird die Dichtwirkung über die Anlage elastischer Dichtscheiben am Hüllrohraußendurchmesser gewährleistet.

Nachteile der Zentrierung des Hüllrohres am Außendurchmesser bei Koaxialitätsabweichungen des Innendurchmessers zum Außendurchmesser der Hüllrohre (Wanddickentoleranzen) haben, bedingt durch den Einsatz der Halbschale und der angelegten Vibration, auf den Einfüllprozeß keinen Einfluß.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Das Koppelelement ist Bestandteil einer nicht weiter dargestellten Einrichtung zum Einfüllen von Pellets in Hüllrohre für Brennstoffelemente. In der Einfülleinrichtung werden die leeren Hüllrohre in eine Schräglage gebracht und die Pellets mittels einer dazugehörenden Vorlegeeinheit über das Koppelelement in die Hüllrohre eingefüllt. Koppelelement und Hüllrohr sind gemeinsam an einem Tragarm befestigt und werden wäh/end des Füllprozesses mittels eines Vibrators in Schwingungen versetzt.

Das Koppelelement besteht aus einem Gehäuse 1, in dem eine Buchse 2 mit Mittenbohrung 3 und mehreren, hintereinander angeordneten elastischen Dichtelementen 4, z. B. Gummilamellen, angeordnet ist. An der Stirnseite der buchse 2 ist ein Einsatz lösbar befestigt. Die Öffnung 6 im Einsatz 5 ist mit einer federbeaufschlagten, schwenkbaren Dichtklappe 7 verschlossen. Die Betätigung der Dichtklappe 7 erfolgt über einen Antrieb 8. An der Eingangsseite 9 des Koppelelements ist eine Zentriergruppe lösbar befestigt. In der .Zentriergruppe 10 befindet sich eine Zentrierbuchse 11 mit Anschlag 12 und Öffnung 23. Der Zentrierbuchse 11 zugeordnet sind eine Abführrinne 13 für überzählige Pellets 14 und ein Behälter 15. Vor dem Anschlag 12 befindet sich eine offene Halbschale 16.

Das Gehäuse 1 ist mittels einer Platte 17 verschlossen. Die Platte 17 ist mit einem Einführkegel 18 für die Hüllrohre 19 und mit einem Führungsflansch 20 zwecks Anschluß an einen Tragarm 21 versehen. Die Buchse 2 und der Einsatz 5 sind gegeneinander und im Gehäuse 1 durch Rundringe 22 abgedichtet.

Claims (6)

1. Koppelelement in einer Einrichtung zum Einfüllen von einzeln zugeführten Pellets in Hüllrohre für Brennstoffelemente für Kernkraftwerke, dadurch gekennzeichnet, daß sich in einem Gehäuse (1) eine Buchse (2) mit Mittenbohrung (3) und mehreren, hintereinander angeordneten elastischen Üichtelementen (4) befindet, an der Stirnseite der Buchse (2) ein Einsatz (5) befestigtist, der eine Dichtklappe (7) besitzt und dem Einsatz (5) gegenüberliegend eine Zentriergruppe (10) angeordnet ist, die eine Zentrierbuchse (11) zum Zentrieren des über die Buchse (2) zugeführten Hüllrohres (19) enthält und lösbar am Gehäuse (1) dos Koppelelementes befestigt ist.

2. Koppelelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtklappe (7) des Einsatzes (5) mit einem Antrieb (8) gekoppelt ist.

3. Koppelelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Buchse '2) und Einsatz (5) mit Rundringen (22) versehen sind.

4. Koppelelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) an der Hüllrohreingabeseite mit einer Platte (17) mit Einführkegel (18) versehen ist.

5. Koppelelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierbuchse (11) in der Zentriergruppe (10) an ihrer Unterseite eine Öffnung (23) zum Abführen überzähliger Pellets (14) besitzt und am Eingang mit einer nach oben offenen Halbschale (16) versehen ist.

6. Koppelelement nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) mittels eines Führungsflansches (20) an einem Tragarm (21) angeschlossen ist.