JPH069756Y2 - 冷し金の装脱装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、プレートの貫通孔に挿入したパイプとプレ
ートとを溶接する際に使用する冷し金の装脱装置に関す
るものである。

［従来の技術］ 従来、たとえば加圧水型軽水炉等の原子炉において使用
される燃料集合体の製造工程において、上部ノズルと燃
料棒案内管とを結合する場合、燃料棒案内管の先端部の
外周にスリーブをカシメ加工により固定し、このスリー
ブの先端部分を上記上部ノズルの貫通孔に挿入して、こ
のスリーブの端面と上部ノズルとを溶接している。そし
て、この溶接を行うに際しては、円柱状の冷し金をスリ
ーブに装入し、溶接熱によってスリーブ等に熱歪みが生
じないようにしている。

ところで、従来はこの冷し金のスリーブ内への装入ある
いは取り外しは、溶接時に人手により行なわれていた。

「考案が解決しようとする課題」 しかしながら、上部ノズルには多数の燃料棒案内管を取
り付けるので、人手による作業では多大な時間を要し作
業能率が極めて悪いという問題があった。

この考案は、上記事情に鑑みなされたもので、その目的
とするところは、冷し金の装脱を自動化することがで
き、したがって作業能率を向上することができる冷し金
の装脱装置を提供することにある。

「課題を解決するための手段」 上記目的を達成するために、この考案の冷し金の装脱装
置は、パイプ内に装入される冷し金とこの冷し金を装脱
する装脱具とを備えてなり、上記冷し金は、柱状の冷し
金本体に一端面に開口する穴状の収容部を形成し、この
収容部の開口部分に収容部から外周に至るスリットを上
記端面から軸線に沿って形成するとともに、収容部に内
壁を上記端面に近付くにつれて漸次その軸線に近付くテ
ーパ状に形成し、この収容部にボールを移動自在に設け
るとともに、このボールを開口側に向けて付勢しこのボ
ールが開口側に移動するにつれて漸次開口部分を外方に
向けて拡張させる付勢部材を設けてなり、かつ、上記装
脱具は、上記開口部分に挿通可能でかつ先端部分に先端
に近付くにつれてその軸線から離れるテーパ部が形成さ
れた棒状のテーパ棒と、このテーパ棒が収容部内のボー
ルを押圧した際テーパ部の外周から収容部内に挿通可能
とされたグリップ部材とを備えてなることを特徴とする
ものである。

「作用」 この考案の装脱装置により冷し金をパイプ内に装入する
には、まず、冷し金本体の収容部の開口部分にテーパ棒
を挿通して収容部内のボールをその先端で付勢部分の付
勢力に抗して押圧するとともにグリップ部材をテーパ棒
のテーパ部の外周から収容部内に挿通し、次いで、テー
パ棒を少し後退させる。このようにすると、収容部の内
壁とテーパ棒のテーパ部との間が狭くなりグリップ部材
が収容部から抜けなくなるとともにテーパ棒もこのグリ
ップ部材に係合して抜けなくなる。以上の操作により、
冷し金が装脱具に装着される。

次いで、この状態で装脱装置（冷し金および装脱具）を
パイプに向けて移動させて、冷し金をパイプに挿入した
後、テーパ棒を前進させるとその先端でボールを付勢部
材の付勢力に抗して押圧するとともにグリップ部材が収
容部らテーパ棒のテーパ部の外周と収容部の内壁との間
から取り出し可能となる。次いで、グリップ部材および
テーパ棒を収容部から後退させて冷し金から取り外す。
このようにすると、ボールが付勢部材により開口側に移
動させられ、このボール移動に伴って収容部の内壁が押
圧され、これにより開口部分が外方に向けて拡張し、開
口部分の外周面がパイプの内周面に圧接する。このよう
にして、冷し金がスリーブ内に装入される。

また、パイプから冷し金を取り外すには、上記と同様に
して装脱具に冷し金を装着した後、テーパ棒を後退す
る。

「実施例」 以下、この考案の一実施例を第１図ないし第３図に基づ
いて説明する。

第１図において、符号１は、燃料集合体の円筒状の燃料
棒案内管であって、この燃料棒案内管１の先端部の外周
には円筒状のスリーブ（パイプ）２がその端面２ａを燃
料棒案内管１の端面１ａから突出させてカシメ加工によ
り固定されている。このスリーブ２は、その端面２ａを
上部ノズルのアダプタプレート（プレート）３の面３ａ
に一致させて、アダプタプレート３の貫通孔３ｂに挿入
されている。

符号４は、円柱状の冷し金本体５とボール６と圧縮コイ
ルばね（付勢部材）７とからなる冷し金である。冷し金
本体５の基部には、外径が大きい大径部５ａが形成され
ている。また中心部にはその軸線と同軸に穴状の収容部
５ｂが形成されている。この収容部５ｂは、先端部側に
小径に形成された小径収容部５ｃと基端部側に大径に形
成された大径収容部５ｄとからなっている。大径収容部
５ｄの内壁５ｅは、端面５ｆに近付くにつれて漸次その
軸線に近付くテーパ状に形成されている。大径収容部５
ｄは、収容部５ｂと同軸に形成された挿通孔５ｇによっ
て基端部側の端面５ｈ側の外部と連通されている。ここ
で、挿通孔５ｇの径は、大径収容部５ｄの最小径より小
径とされている。また、冷し金本体５には、その外周面
側と端面５ｈ側と挿通孔５ｇおよび大径収容部５ｄ側と
にそれぞれ開口した４つのスリット５ｊが形成されてい
る。これらスリット５ｊは、第３図に示すように、側面
視において十文字状に位置するように形成されている。
上記大径収容部５ｄ内には、この大径収容部５ｄの最大
径より小径で、最大径より大径のボール６が設けられて
おり、このボール６は、このボール６と小径収容部５ｃ
の底壁との間に介装された圧縮コイルばね７により挿通
孔５ｇ側に付勢されている。

符号８は、細長い円柱状のテーパ棒であって、その先端
部分には先端に近付くにつれて漸次拡径されたテーパ部
８ａが形成されており、このテーパ部８ａの先端には球
面座８ｂが形成されている。ここで、テーパ部８ａの最
大径は、上記冷し金本体５の挿通孔５ｇに挿通可能な寸
法に形成されており、またテーパ棒８はその軸線方向に
移動自在とされている。

符号９は、テーパ棒８のの外側に同軸に配設された円筒
状のグリッブ部材であって、その先端部には、テーパ棒
８のテーパ部８ａと同一のこう配の内周面を有するグリ
ッブ部９ａが設けられている。このグリッブ９ａは、テ
ーパ棒８のテーパ部８ａにテーパ部８ａの外周面上に摺
動自在に挿入されている。また、グリッブ部材９には、
側面視において十文字状に位置するように、内周面から
外周面に至る４つのスリット９ｂがグリッブ部材９の先
端面から基端部側に向かってグリッブ部９ａの長手寸法
よりも長く形成されている。グリッブ部９ａは、テーパ
棒８が第１図において左方に移動し冷し金４の挿通孔５
ｇを挿通して大径収容部５ｄ内のボール６を押圧した
際、テーパ棒８のテーパ部８ａの外径が小さくなるにつ
れて漸次その外径が縮径し、挿通孔５ｇの径より小径と
なってこの挿通孔５ｇに挿通可能となるようになってい
る。

符号１０は、グリップ部材９の外側に同軸に配設された
円筒状の位置決め部材であって、その先端面１０ａには
環状突起１０ｂが形成されており、この環状突起１０ｂ
の外側には環状の凹所１０ｃが形成されている。また、
位置決め部材１０の外周にはこの位置決め部材１０と同
軸に環状凹所１０ｄが形成されている。位置決め部分１
０の後端部の外側にはこの位置決め部分１０と同軸に円
筒状の押圧部材１１がその軸線方向に移動自在に配設さ
れており、この押圧部材１１の先端部には内方に向かっ
て環状に突出した係合部１１ａが形成されている。この
係合部１１ａは、上記位置決め部材１０の環状凹所１０
ｄにその周面上を摺動自在に嵌合されており、環状凹所
１０ｄ内に設けられた圧縮コイルばね１２によって位置
決め部材１０の後端側に付勢され、位置決め部材１０の
後端の係合部１０ｃに押圧当接されている。これによ
り、位置決め部材１０と押圧部材１１とは一体的に移動
可能とされている。ここで、テーパ棒８、グリップ部材
９、位置決め部材１０、押圧部材１１および圧縮コイル
ばね１２により装脱具１３が構成され、そしてこの装脱
具１３と冷し金４とにより装脱装置１４が構成されてい
る。

なお、第１図においては、アダプタプレート３の貫通孔
３ｂを１つ図示したが、実際にはアダプタプレート３に
は貫通孔３ｂが多数形成されており、これら貫通孔３ｂ
のそれぞれに燃料棒案内管１がスリーブ２を介して取り
付けられる。そして、冷し金４および装脱具１３は、取
り付けられる燃料棒案内管１の数に対応した数が配設さ
れている。

上記のように構成された装脱装置１４により冷し金４を
スリーブ２内に装入するには、まず、テーパ棒８を第１
図において左方に少し移動させる。このようにすると、
グリップ部材９のグリップ部９ａが接触するテーパ棒８
のテーパ部８ａの外径が小さくなりグリップ部９ａが縮
径する。次いで、テーパ棒８とグリップ部材９とを左方
に移動させて、テーパ棒８の球面座８ｂで大径収容部５
ｄ内のボール６を圧縮コイルばね７の付勢力に抗して押
圧し、グリップ部材９のグリップ部９ａを大径収容部５
ｄ内に位置させる。次いで、テーパ棒８を右方に少し移
動させてグリップ部材９のグリップ部９ａを冷し金４の
挿通孔５ｇの径より拡径する。以上の操作により、冷し
金４が装脱具１３に装着される。

次いで、押圧部材１１をテーパ棒８、グリップ部材９と
ともに左方に移動させて、冷し金４をスリーブ内に挿入
するとともに、アダプタプレート３の面３ａに位置決め
部材１０の先端面１０ａを押し当てる。このようにする
と、冷し金４は、冷し金本体５の端面５ｈが位置決め部
材１０の環状突起１０ｂによりアダプタプレート３の端
面３ａから環状突起１０ｂの突出量だけ内方に位置させ
られる。また、冷し金４は、大径部５ａの先端側の端面
が燃料案内管１の端面１ａに当接され、これ以上内方に
移動するのを阻止される。一方、圧縮コイルばね１２に
より位置決め部材１０がアダプタプレート３に当接する
際の衝撃が緩和される。

次いで、テーパ棒８を左方に少し移動させ、グリップ部
材９のグリップ部９ａを冷し金４の挿通孔５ｇの径より
径させる。次いで、テーパ棒８、グリップ部材９および
押圧部材１１を右方に移動させて、装脱具１３を冷し金
４から取り外す。このようにすると、ボール６が圧縮コ
イルばね７により右方に移動させられ、このボール６の
移動に伴って大径収容部５ｄの内壁５ｅが押圧され、こ
れにより冷し金本体５の大径部５ａが拡径し、その外周
面がスリーブ２の内周面に圧接する。このようにして、
第２図に示すように、冷し金４がスリーブ２内に装入さ
れる。

また、スリーブ２から冷し金４を取り外すには、まず、
上記と同様にして、装脱具１３に冷し金４を装着し、次
いで、テーパ棒８、グリップ部材９および押圧部材１１
を右方に移動させる。

なお、以後の燃料集合体の製造にあたっては、冷し金４
は既に装脱具１３に装着されているので、冷し金４を装
脱具１３に装着する操作は必要ない。

このような装脱装置１４にあっては、人手によらず遠隔
操作により自動的に冷し金４をスリーブ２内に装入しあ
るいは取り外すことができるため、作業能率を向上する
ことができる。

また、位置決め部材１０の先端面１０ａに環状突起１０
ｂを形成したので、冷し金４をアダプタプレート３の端
面３ａから内方に所定距離（環状突起１０ｂの突出量）
だけ内方に位置させて位置決めすることができる利点が
ある。

さらに、位置決め部材１０と押圧部材１１との間に圧縮
コイルばね１２を設けたので、位置決め部材１０がアダ
プタプレート３に当接する際の衝撃を緩和することがで
きるため、位置決め部材１０、アダプタプレート３等が
損傷することがない。

さらには、冷し金本体５にスリット５ｊを形成するとと
もに、大径収容部５ｄの内壁５ｅをテーパ状に形成し、
この内壁５ｅを圧縮コイルばね７により付勢されたボー
ル６で押圧して大径部５ａを拡径するようにしたので、
大径部５ａの外周面がスリーブ２の内周面に圧接するた
め、送入された冷し金４が不用意にスリーブ２内から離
脱してしまうことがない。さらに、スリーブ２から冷し
金４を取り外す際冷し金４が縮径するので、容易に取り
外すことができるとともに冷し金４が溶接部等に付着、
残留してしまうことがない。

「考案の効果」 以上説明したように、この考案にあっては、人手によら
ず遠隔操作により自動的に冷し金をパイプ内に装入しあ
るいは取り外すことができ、よって作業能率を向上する
ことができる。

さらに、冷し金本体の開口部分を外方に向けて拡張する
ようにしたので、開口部分の外周面がパイプの内周面に
圧接するため、装入された冷し金が不用意にパイプ内か
ら離脱してしまうことがない。さらには、パイプから冷
し金を取り外す際冷し金が縮径するので、容易に取り外
すことができるとともに冷し金が溶接部等に付着、残留
してしまうことがない。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図はこの考案の一実施例を示す図であ
って、第１図は断面図、第２図はスリーブ（パイプ）内
に冷し金が装入された状態の断面図、第３図は第２図に
おけるIII−III線矢視図である。 ２…スリーブ（パイプ）、３…アダプタプレート（プレ
ート）、３ｂ…貫通孔、４…冷し金、５…冷し金本体、
５ｂ…収容部、５ｅ…内壁、５ｈ…端面、５ｊ…スリッ
ト、６…ボール、７…圧縮コイルばね（付勢部材）、８
…テーパ棒、８ａ…テーパ部、９…グリップ部材、１３
…装脱具、１４…装脱装置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】プレートの貫通孔に挿入したパイプと上記
   プレートとを溶接する際に使用される冷し金の装脱装置
   であって、 上記パイプ内に装入される冷し金とこの冷し金を装脱す
   る装脱具とを具備してなり、 上記冷し金は、柱状の冷し金本体に一端面に開口する穴
   状の収容部を形成し、この収容部の開口部分に上記収容
   部から外周に至るスリットを上記端面から軸線に沿って
   形成するとともに、上記収容部の内壁を上記端面に近付
   くにつれて漸次その軸線に近付くテーパ状に形成し、こ
   の収容部にボールを移動自在に設けるとともに、このボ
   ールを開口側に向けて付勢しこのボールが開口側に移動
   するにつれて漸次上記開口部分を外方に向けて拡張させ
   る付勢部材を設けてなり、 かつ、上記装脱具は、上記開口部分に挿通可能でかつ先
   端部分に先端に近付くにつれてその軸線から離れるテー
   パ部が形成された棒状のテーパ棒と、このテーパ棒が上
   記収容部内の上記ボールを押圧した際上記テーパ部の外
   周から上記収容部内に挿通可能とされたグリップ部材と
   を具備してなることを特徴とする冷し金の装脱装置。