JPH02161395A - 管状体の束を剪断するための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は，核燃料エレメント等管状体の束を剪断する装
置に関する。

（従来の技術） 原子炉からの核燃料の抽出の後に，核燃料エレメントは
放射能の最初のクールダウンのためプール内にしばらく
の間貯蔵される．そして貯蔵された核燃料エレメントは
貯蔵されるか再使用される。

貯蔵を容易にするために，核燃料を内蔵したニードル又
はロッドを一つのグループと、他の機械的構成（ベース
又はヘッドエンド部、案内チューブ、支持グリッド等）
とに分離することにより核燃料構成物のかさを減少させ
る事が望ましい。

上記構成物は、リアクター内部の変化により予め放射性
になされている（自然に産出されるニッケルにより産み
出されるコバルト８０を発生する中性子活動）、シかし
、そうだとしてもほとんど汚染されない．この構成物に
より占拠される空間を限定するために、この構成物を小
片に切断し、キャニスタ（かん）に貯蔵する作業は価値
がある。

再処理サイクルは、ロッド内の燃料の分解のため、燃料
エレメントの剪断により開始される。

従って、ほとんどの場合、剪断作業が所定の方法に沿う
事を要求される。これらの作業を改良するために用いら
れる装置は剪断刃とこの剪断刃を供給するためのマガジ
ンを備えている。

最も一般に広まっているタイプであるＰｖＰ又はＰＩＩ
ＩＡ型リアククリアクタ−燃料エレメントは、平行に配
置され，かつかなりがっちりしたエンドピース間に維持
されているロッドの束からなっている。（このロッドの
束は国単位の直径と、数ｍの長さのロッドを数百本束ね
ている） 薄いシート状の金属グリッドがそのエンドピースの間に
設けられており，ロッドの間の空間を維持している。

燃料束の基部をとり囲んでいる基端部にはんだつけされ
たシート状金属スカートを備えることは従来一般の技術
である。

燃料エレメントのための剪断刃は既に開示されている．
　　Ｕ．に特許ＧＢ１３１４８０３には、燃料エレメン
トの切断のためにエレメントが垂直位置に配置される前
に水平位置に配置されるいわゆる水平剪断刃が開示され
ている。

フランス特許７５２７８９７には、燃料エレメントが切
断される剪断刃が開示されている。

全ての剪断装置は、サドルが交互の直線連動に変位可能
であるシャーシにより構成されている。

そのサドルはブレードをその前面に支持しており、そし
てシャーシは固定された他方のブレードを備えている。

そして、そのブレードと他方のブレードにより切断平面
が定められている。

切断方法は常に同じである。即ち、サドルが後方に移動
され、燃料エレメントは、所定量だけ切断平面を超えて
延びる様にブレードと他方のブレードの間で前方に移動
される０次にサドルが前方に移動され、ブレードは他方
のブレードと共働してロッドを切断する。この時、他方
のブレードはロッドが後方へ移動するのを阻止する。更
に、サドルが後方に移動され、そしてこのサイクルは繰
り返される。この切断作業を促進させるために、燃料束
は一つ又は複数の水平面クランプにより圧縮される。こ
れはロッドが切断動作から逃げるのを阻止するためであ
る。

しかしながら出願人は、基端部をその残りの構成物と分
離する最初の切断作業が大変不便である事に気づいた。

特に、スカートの存在が、その切断作業に於いて、欠点
をもたらすことである。即ち、それは、そのスカートの
後部全体が切断されず、先端部の上方平面に押し戻され
ることである。

これは煙流ロッドの長さに垂直に切断するために設けら
れているブレードがスカートを切断するのに適さないと
いうことに起因している。

（発明が解決しようとする課題） 本発明の一つの特徴は、エンドピースとスカートの両方
を同一の切断ブレードにより切断しないことである。

本発明の重要な特徴は、サドル上に形成された二つの切
断開口の存在である。この二つの切断開口のうちの一つ
（前方開口と称す）はエンドピースを切断するためのも
のであり、他方の開口（後方開口と称す）はロッドと案
内チューブを切断するためのものである。

更に、本発明の他の特徴は、垂直軸を有する固定された
マガジンの中に燃料束が垂直方向に配置されていること
であり、二つの切断作用（先端部と燃料束）はサドルの
二つの異なる移動で実行される。

本発明に於ける切断平面は水平であり、そしてこれはブ
レードと二つの他方のブレードにより定められる。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は、少なくともマガジン２内に実質的に垂直に位
置された燃料エレメントを剪断するための装置であって
１．その剪断が、シャーシ１内を交互の直線的移動で変
位するブレード支持サドル１７上に配置されたブレード
５３の変位により実行されるものに於いて、前記ブレー
ド支持サドル１７はその上部に実質的に矩形である二つ
の開口１８．１９を有しており、二つの開口のうちの一
つは基端部を切断することを目的としているものでその
下部が閉塞された前方開口１８であり、他方はロッドを
切断することを目的としたもので、その下部が開放され
ており、かつ移動可能なフラップ３４により一時的に閉
塞可能な後方開口１９である事を特徴とする。

（作　用） 本発明装置は、少なくとも上述のようにサドル上に形成
された二つの切断開口を形成したものである。この二つ
の切断開口のうちの一つ（前方開口と称す）はエンドピ
ースを他方の開口（後方開口と称す）はロッドと案内チ
ューブを夫々切断するように作用する。

（実施例） 以下、本発明による管状体の束を剪断するための装置の
実施例を図面を参照し詳細に説明する。

まず、第１図ないし第７図において、図面の各参照要素
は以下の方向になされている。即ち、切断されるエレメ
ントは剪断刃の上方で垂直にされている。矢印りは垂直
である。サドルの移動は直線でかつ水平である。前進方
向は、サドル上に固定されたブレードが構造物からロッ
ドを切断する方向である。矢印Ｂは前進方向を示してい
る。更に耐雪すれば、ス・カートに対する部分的切断作
業は後退移動にて実行される。矢印Ｃは左方を示してい
る。水平切断平面はブレードの上面と他方のブレードの
下面により定められている。矢印Ａ　−Ｃの平面は水平
である。

そこで、剪断装置の概略構成を説明するに、剪断装置は
一般的に、その上部に開口したＵ−区画を有するシャー
シ１から構成されている。

垂直マガジン２はシャーシに固定されており、切断され
るエレメント３を収納している。その基端部は底部に位
置し、先端部は、それが前もって切断されていない時は
上部に位置している。

シャーシは、ブレード運搬サドル１７（サドルと省略さ
れる）として参照される案内スライダを備えている。サ
ドルは、減少した摩擦で直線交互運動をする様に案内さ
れる。マガジンは面クランプ８と二つの滑動面を有して
いる。

次に第１図を参照してシャーシの構成について説明する
。

即ち、第１図は傾斜面クランプを有し、かつ直立したマ
ガジン内に位置した燃料エレメントの束を切断すること
を目的とした剪断装置を示し、シャーシは、長い梁材と
スペーサ又はスペーザ部。

例えば５の構造物から成っており、その上面は開口され
ている。可動蓋１１は、この上面を部分的に閉じる事が
出来る。蓋１１はジヤツキ１２により駆動される。シャ
ーシは、第３図に概略的に示すように、サドルのための
二つの案内システムを持っている。

レール２０は、サドルの移動の水平度を確実にし、他方
レール２６はサドルの軸とその移動の平行性を確実にし
ている。

交互の案内システムについては後述する。

シャーシの後面は中実のリブ状壁５により構成されてい
る。この壁は、数十トンの切断力を受けるので、その機
械的強度に配慮する必要がある。

シャーシの下部はファンネル１５内に位置している。シ
ャーシの内部で、二つの側面のそれぞれにはその後方に
水平湾曲部（ｒａｍｐ）　３７が設けられており、前部
３８に向かって下りの傾斜をなしている。

この湾曲部は、後に説明するごとく、フラップ３４と協
動する。

次にサドルの構成を第２図ないし第５図を参照して説明
する。

図面から明らかなごとく、シャーシの内部は摺動引き出
しの一般的な形状を有している。その上面には二つの開
口が設けられている。即ち、その前方開口１８はその下
部が閉塞されており、後方開口１９はその下部が開口し
ているがフラップ３４により一時的に閉塞される。

サドルの変位に関し、サドルの上面は切断面と同一の平
面になる。

第５図は、サドルの長手方向断面図であり、これにより
前記開口の内部の詳細が機能的に説明される。

基端部は前方開口１８の中で正確にその高さが適合して
いなければならない。

実際は、前方開口の深さはその高さ寸法よりも大きく、
そして、燃料の各タイプに適合するように、その開口の
底部に螺合される詰め材３３が設けられている。

その後面に開口している後面開口１９には、ブレード５
２の支持体が固定されている。後者は後面の内部に収容
されネジにより固定されている。（図示せず） ブレード５３は、その上面が切断平面に正確に位置する
様にその支持体に固定されている。

後面開口の下部は開口しており、しかし、軸３５の回り
に回動可能であるフラップ３１がこの下部を閉塞出来る
。この機能は剪断刃の動作の機能に沿って説明される。

フラップはその左右にローラーを支持している二つのア
ームを有している。このローラーはシャーシの湾曲部３
７に沿って進む、フラップと湾曲部の目的は残りの作業
と共に説明される。

サドルは、第３図及び第４図に示すようにその二つの鍔
面に二セットのローラー（長手平面に関して対称）をも
っている。

好ましくは三セットの上部ローラ２１は、水平軸２２を
有し、シャーシのレール２０の上部２５上をころがるよ
うになされている。少なくとも二セットの下部ローラ２
３は、垂直軸２１を有しており、シャーシのレール２６
の垂直部上をころがるように構成されている。得られる
結果を（即ちサドルの案内）を変える事なしに、レール
とローラの位置を交換する事は可能である。

第４図はサドルに固定された上部レール２９と軸３１に
よりシャーシに固定された上部ローラ３０を示している
。同様に、ローラをスライダと取り替える事は可能であ
り、同様な結果が得られる。

シャーシ内でのサドルの前後変化は水平軸６０を有する
一つ又は二つの二方向ジヤツキによる単純な方法で確実
にされている。

複数のジヤツキの力をバランスさせるためにそれぞれの
ジヤツキは長手対称面に関して対称に位置されるのが好
ましい。

もしシャーシの全体の長さ、従って剪断刃の長さを減少
する事が望まれる場合に、一つの解決方法は、サドル内
の前記シリンダの本体に穴をあけ。

そしてボール結合（図示せず）を介してシャーシの後壁
５に対し押圧されるサドルの背面に個々のジヤツキのロ
ッドを設ける事である。

次にマガジンについて説明する。

マガジンは垂直軸を持つ角柱形状を有しており、シャー
シの上面にまたがってシャーシに螺子結合で載置されて
いる。前記マガジン２は第１図に示されている。

マガジンは、それぞれの機能が異なる底部１３と頂部４
３を有している。

マガジンは燃料束を垂直位置に保ち、かつ燃料束のロッ
ドがねじれないように切断工程中、その束を圧縮するよ
うに働く、マガジンの一部を構成する装置は個々の切断
作業の間に燃料束を降下させる。マガジンの底部は、そ
の内部を燃料束が少しの遊びなしに摺動する矩形角柱に
より形成されている。従って、マガジンは与えられたタ
イプの燃料に特定されることが理解される。

マガジンの底部の後面８は可動であり、かつ面クランプ
として働く。第１図は、マガジンの底部の断面積を減少
させるため、どのようにしてこの壁がジヤツキにより押
圧されるか示している。この図から明らかなごとく、こ
の可動部はその先端と底端に対し異なる変位をもってい
る。可動部８（マガジンの後面）はその上部が垂直ス、
ライダ６２の範囲内で変位され得る軸９のまわりに接合
されている。

可動部８の底部には、二つのアクアリングエレメント６
３が接合され、そしてスライダ６（シャーシに固定され
ている）の溝内の摺動スロットに固定されている。ジヤ
ツキ６１はスライダ７を前進又は後退させる。

可動部の先端は二つのスライダによりマガジンの後面の
垂直平面に保たれ、しかるに底端は一定の距離を有して
、切断面端と平行に保たれている。

マガジン下部の前面は他方のブレードを支えており、そ
の他方のブレードの下部平坦部は水平であり、かつ切断
平面に位置している。

マガジンの底部の左右側面が第６図に示されている０例
えば、右側面の考察から、それは燃料束をこする壁によ
り構成されている事が理解される。

この壁４１は、固定された垂直壁１３に対して押しつけ
られた複数の短移動ジヤツキ４０によりそれ自身に対し
て平行に移動可能である。

この左右の移動可能な壁の目的は、残りの作業と共に説
明される。

マガジンの上部は、その部分の底部から延びている角柱
形状をしている。

この上部は第７図に示されている。この図面に見られる
ごとく、後面４４はヒンジ７０により開放扉の形状を有
している。これは燃料束の導入を容易にする。

はぼ５ｍの高さの燃料束に対し、その高さのうち０．５
ｍをマガジンの下部に、そして４．５ｍをその上部に分
担させる事が望ましい。

マガジン上部の端部には、水平板４５の形をした押圧エ
レメントが設けられている。この水平板４５は、マガジ
ンの内部で摺動可能でありかつモータ５０により駆動さ
れる垂直板により動き出すようにセットされている。更
にこの板４５は、モータ５０が駆動された時に、燃料束
に下方への押圧力を加える。

上記作用の興味ある代替方法として、必要な時に圧縮空
気を供給される空気駆動機を使用する事が出来る。又、
減速歯車を備えたモータも用いる事が出来る。

次に上記構成装置の作業例について以下説明する。

例１：基端部の切断 前部開口がマガジンの下方に位置するようにサドルが配
置される。

サドルの正しい位置を確実にするために位置検出器をシ
ャーシ上に簡単に配置する事が出来る。

燃料束はマガジンの内部に側面ドアを介して挿入され、
その基端部がサドルの前部開口内に落しこまれる。その
開口の基部に位置する詰め材は、基端部の上方水平部が
切断平面のレベルに来るように選択される。

面クランプジヤツキが駆動され、燃料束をつかむ、そし
てサドルは後方に２０又は３０ｎｍだけ移動される。こ
の方法に於いて、面クランプの基部はスカートに作用し
、成形部分をひき裂くことにより、スカートの後面を基
端部から分離する。

次に、前部開口が基端部を他方のブレードの下にもたら
す地点までサドルが前方へ移動され、これにより基部が
燃料棒の束から完全に分離される。

更に、前述の操作の効力により、スカートは基端部から
完全に除去される。

更に基部を引き出す作業が説明される。っがみ機が基部
の容器をつかみ持ち上げる。次に、サドルが後退し、基
部がファンネルを介してキャニスタ−（かん）に収容さ
れる。

例２：燃料束の切断 この切断作業は基端部の切断の後に生ずる。サドルはそ
の後方開口がマガジンの下方にある様に位置される。

７ラツフハ、シャーシの湾曲部のために高位置にある、 面クランプは緩められ、そして二つの側面壁は。

短距離移動ジヤツキ（ｌａｗで充分である）によりマガ
ジンの下部から離れて移動される。

燃料束は自重によりフラップに接触するまで落下する。

同時に、抑圧エレメントが駆動され、もし必要であれば
、その下方移動を助長する。

フラップは、切断長を調整しかつ燃料束が必要以上に落
下するのを防止するという二つの役割を持っている。こ
れは、もし異なる切断長が必要とされた時に、フラップ
を交換する事が必要な事を意味している。

マガジンの下方水平部からジヤツキが駆動され、そして
、次に面クランプジヤツキが駆動され全てのロッドを圧
縮する。

二つのジヤツキの動作の間、サドルは前進し。

サドルのブレードは他方のブレード（マガジンの前面に
設けられている）と共働して全てのロッドを選択された
長さに切断する。上記作用に於いて、サドルが前方へ移
動した時、シャーシの湾曲部によりフラップが傾斜し、
かつファンネルへロッドの切断片が移されるまで、全て
のロッドの切断片が後部開口のフラップ上に残っている
事は当然である。

そして、サドルは後退し、燃料′が無くなるまで全ての
前述作業が繰り返される。

〔発明の効果〕

以上説明のように、本発明装置は管状体の束を良好に剪
断し得るものであり、実用に際して得られる効果大であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による管状体の束を剪断する装置の一実
施例を示す概略構成斜視図、第２図は第１図に示す装置
のサドルを示す斜視図、第３図ないし第５図は夫々第２
図に示すサドルの横断面図、横断部分図及び長手方向配
置断面図、第６図及び第７図は第１図に示す装置に於け
るマガジンの下部の水平断面図及び同じくマガジンの上
端部の斜視図である。 １・・・シャーシ　　　　２・・・マガジン３・・・エ
レメント　　　５・・・後壁６．７・・・スライダ １３・・・底部 １７・・・サドル １９・・・後方開口 ２１・・・垂直軸 ２３・・・下部ローラ ２６、２９・・・レール ３５・・・軸 ４０、６１・・・ジヤツキ ４３・・・頂部 ４５・・・水平板 ５２、５３・・・ブレード ６２・・・垂直スライダ ６３・・・アクアリングエレメント ７０・・・ヒンジ ９・・・軸 １５・・・ファンネル １８・・・前方開口 ２０・・・レール ２２・・・水平軸 ２５・・・上部 ３１、３４・・・フラップ ３７・・・湾曲部 ４１・・・壁 ４４・・・後面 ５０・・・モータ ６０・・・水平軸

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. （１）マガジン（２）内に実質的に垂直に位置された燃
   料エレメントを剪断するための装置であって、その剪断
   が、シャーシ（１）内を交互の直線的移動で変位するブ
   レード支持サドル（１７）上に配置されたブレード（５
   ３）の変位により実行されるものに於いて、前記ブレー
   ド支持サドル（１７）はその上部に実質的に矩形である
   二つの開口（１８、１９）を有しており、二つの開口の
   うちの一つは基端部を切断することを目的としているも
   のでその下部が閉塞された前方開口（１８）であり、他
   方はロッドを切断することを目的としたものでその下部
   が開放されており、かつ移動可能なフラップ（３４）に
   より一時的に閉塞可能な後方開口（１９）である事を特
   徴とする管状体の束を剪断するための装置。
2. （２）切断平面が水平であり、かつこの切断平面が前記
   後方開口内に位置するブレードの上部と、二枚の他方の
   ブレードの下部により定められると共に、この二枚の他
   方のブレードのうち前方のブレードがシャーシに固定さ
   れ、後方のブレードがマガジンに固定されていることを
   特徴とする請求項（１）記載の管状体の束を剪断するた
   めの装置。
3. （３）ブレード支持サドルが、水平軸を有しかつ前記シ
   ャーシの一側壁とブレード支持サドルの間に対称的に位
   置される二つのジャッキにより変位される事を特徴とす
   る請求項（１）及び（２）記載の管状体の束を剪断する
   ための装置。
4. （４）前記二つのジャッキのそれぞれの本体は前記ブレ
   ード支持サドル内に構成され、かつジャッキのそれぞれ
   のロッドはボール結合によりシャーシの一側壁に取着さ
   れていることを特徴とする請求項３記載の管状体の束を
   剪断するための装置。
5. （５）前記マガジンは、可変の断面をもった下部と、一
   定の矩形断面をもった開放可能な上部を持っていること
   を特徴とする請求項（１）及び（２）に記載の管状体の
   束を剪断するための装置。
6. （６）底部の後面が、ボール結合を経て前記後面を押圧
   するジャッキの動作によりマガジン内に位置するロッド
   を圧縮する傾斜位置を選択出来ることを特徴とする請求
   項（５）記載の管状体の束を剪断するための装置。
7. （７）前記マガジンの下部の側面が、複数の短距離移動
   ジャッキの動作により垂直に保たれている間変位される
   ことが出来ることを特徴とする請求項（５）及び（６）
   記載の管状体の束を剪断するための装置。
8. （８）ロッド切断開口を閉塞することが可能な可動フラ
   ップが、前記サドルの移動に直交する水平軸の回りに接
   合されており、更に前記フラップがフラップの下方の接
   合アームによりいずれかの側を支持され、かつ前記シャ
   ーシに固定された湾曲部上に摺動又は回転するローラー
   により止められていることを特徴とする前記請求項（１
   ）ないし（７）のうちいずれか一つの請求項に記載の管
   状体の束を剪断するための装置。
9. （９）前記湾曲部はその後部が水平であり、その前部が
   下方に延びている、かつその方向の変更は、前方への移
   動に於いて、前記フラップが切断作業の終りまで切断開
   口を閉塞し、そして、切断されたチューブ部分が下方の
   フアンネルに落下するように定められていることを特徴
   とする請求項（８）記載の管状体の束を剪断するための
   装置。
10. （１０）前記ブレード支持サドルが、水平レールに沿っ
    て回転する水平軸をもち、かつ前記シャーシに固定され
    ている複数のローラーを支持していることを特徴とする
    請求項（１）記載の管状体の束を剪断するための装置。
11. （１１）前記シャーシが、その二つの側面に水平に並べ
    られ、かつ水平軸を有する複数のローラーを持っており
    、そして前記サドルが、その側面のそれぞれに水平レー
    ルを有し、かつ前記レールが前記ローラー上にあること
    を特徴とする請求項（１）記載の管状体の束を剪断する
    ための装置。