DE1222593B - Maschine zum Entfernen der Spaltstoffplatten von einem gebrauchten Brennstoffbehaelter fuer einen Kernreaktor - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

G21c

Deutsche Kl.: 21g-21/20

Nummer: 1222 593

Aktenzeichen: F 41444 VIII c/21 g

Anmeldetag: 30. November 1963

Auslegetag: 11. August 1966

Brennstoffbehälter für Kernreaktoren umfassen einen Satz von zwei oder mehr Phasen von einander diametral gegenüberliegenden, radial nach außen ragenden Spaltstoffplatten, die sich parallel zur Längsachse des Brennstoffbehälters auf der Außenseite der kreisrunden oder schraubenlinienförmigen Wärmeaustauschrippen des Brennstoffbehälters erstrecken. Diese Spaltstoffplatten lagern mit ihrem Rand in radialen Nuten der Wärmeaustauschrippen und sind miteinander durch Befestigungsmittel verbunden, die mehrere Metallbänder umfassen können, welche in Abständen längs des Behälters verteilt sind und sich zwischen benachbarten Spaltstoffplatten in Umfangsrichtung des Behälters über die Außenkanten der Wärmeaustauschrippen erstrecken; jedes dieser Metallbänder ist an seinen Endabschnitten mit den benachbarten Spaltstoffplatten durch Niete oder auf andere Weise verbunden.

Wenn ein gebrauchter Brennstoffbehälter aus dem Kern eines Kernreaktors entfernt werden soll, ist es erforderlich, die verbrauchten Brennstoffelemente aus seinem Inneren zu entfernen und den Behälter zu zerlegen, damit er von Verunreinigungen befreit werden kann, bevor er wieder gebrauchsfähig gemacht wird; da ein gebrauchter Brennstoffbehälter mit seinen Spaltstoffplatten radioaktiv ist, müssen die erforderlichen Hantierungen zum Zerlegen des Behälters auf mechanischem Wege und unter Benutzung von Fernsteuerungsmittel durchgeführt werden.

Ziel der Erfindung ist es, eine geeignete Maschine vorzusehen, die es ermöglicht, die Spaltstoffplatten von gebrauchten Brennstoffbehältern automatisch abzutrennen, die der Maschine mit Hilfe eines geeigneten Manipulators zugeführt werden.

Die diese Aufgabe lösende Maschine umfaßt gemäß der Erfindung eine Einrichtung zum Unterstützen des Brennstoffbehälters, eine Schneidvorrichtung zum Durchtrennen der die Spaltstoffplatten mit dem Brennstoffbehälter verbindenden Befestigungsbänder, eine Greifereinrichtung zum Erfassen der abgetrennten Spaltstoffplatten und zum Wegziehen derselben vom Brennstoffbehälter im wesentlichen radial nach außen sowie eine Steuereinrichtung zum folgerichtigen Betätigen der Schneidvorrichtung und der Greifereinrichtung.

Um in einem Arbeitsgang jeweils zwei Spaltstoffplatten abtrennen zu können, umfaßt die Schneidvorrichtung zwei in der Arbeitsstellung beidseitig des Brennstoffbehälters diametral gegenüberliegende und dem Behälter zugewandte Schneidzangen, von denen jede mit zwei Schneidbacken versehen ist, die zum gleichzeitigen Druchtrennen der auf beiden Seiten

Maschine zum Entfernen der Spaltstoffplatten
von einem gebrauchten Brennstoffbehälter für
einen Kernreaktor

Anmelder:

Fairey Engineering Limited,

Heston, Middlesex (Großbritannien)

Vertreter:

Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Puls
und Dr. rer. nat. E. Frhr. v. Pechmann,
Patentanwälte, München 9, Schweigerstr. 2

Als Erfinder benannt:

Frank Hollins Buckley, Heston, Middlesex

(Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 30. November 1962 (45 532)

einer Spaltstoffplatte befestigten Abschnitte von jeweils zwei in Umfangsrichtung miteinander fluchtenden Befestigungsbändern aufeinander zu bewegbar sind.

Um die paarweise abgetrennten Spaltstoffplatten auch gleichzeitig von dem Behälter wegziehen zu können, umfaßt die Greifereinrichtung zwei in der Arbeitsstellung längs des Brennstoffbehälters in Abstand angeordnete Greiferpaare, von denen die dem Brennstoffbehälter zugewandten Greifer jedes Paares beidseitig des Brennstoffbehälters einander diametral gegenüberliegen und in radialer Richtung gegeneinanderbewegbar sind.

Zur Bewegung der Greifer in radialer Richtung des Behälters sind dabei zweckmäßigerweise zwei in Abstand angeordnete Hebelpaare vorgesehen, von denen die in Abstand gegenüberliegenden Hebel jedes Paares sich in der Haupterstreckungsrichtung im wesentlichen einander parallel erstrecken und mit ihren freien, die Greifer tragenden Enden in einer Ebene senkrecht zur Längsachse des zwischen die Hebel verbringbaren Brennstoffbehälters aufeinander zu bzw. voneinander weg verschwenkbar sind.

Um eine gegenseitige Störbeeinflussung zwischen der Schneidvorrichtung und der Greifereinrichtung völlig auszuschalten und eine sichere Funktionsweise

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beider Einrichtungen zu gewährleisten, umfaßt die Einrichtung zum Unterstützen des Brennstoffbehälters zweckmäßigerweise einen verfahrbaren Wagen, durch den der Brennstoffbehälter in axialer Richtung bewegbar ist und längs dessen Laufweg die Schneidvorrichtung und die Greifereinrichtung in Abstand verteilt angeordnet sind.

Damit die längs des Brennstoffbehälters in Abstand angeordneten, sich in Umfangsrichtung erstrekkenden Befestigungsbänder in automatischer Aufeinanderfolge geschnitten werden können, ist zum Verfahren des Wagens eine hydraulische Stößeleinrichtung vorgesehen, die von einer Steuereinrichtung so steuerbar ist, daß der Wagen an mehreren Stellen längs seines Laufweges anhält, um die längs des Brennstoffbehälters verteilten Befestigungsbänder nacheinander auf die Schneidvorrichtung auszurichten.

Wenn an dem verfahrbaren Wagen zwei in Umfangsrichtung drehbare und in Abstand gegenüberliegende Spannbacken vorgesehen sind, zwischen denen der zu zerlegende Brennstoffbehälter mit seinen beiden Stirnflächen einspannbar ist, ist es möglich, die in Umfangsrichtung des Brennstoffbehälters verteilten Spaltstoffplatten nacheinander auf die Schneidvorrichtung bzw. die Greifereinrichtung auszurichten, ohne daß dabei der Brennstoffbehälter vom Wagen gelöst werden muß.

Zur Ausrichtung der Spaltstoffplatten auf die Schneidvorrichtung bzw. die Greifereinrichtung mit möglichst einfachen Mitteln wird dabei zweckmäßigerweise zum Drehen der Spannbacken in Umfangsrichtung eine Indexeinrichtung vorgesehen, durch die die Spaltstoffplatten in die der Schneidvorrichtung bzw. der Greifereinrichtung zugewandte Stellung bringbar sind.

Um die Gefahr auszuschalten, daß die von dem Brenstoffbehälter abgetrennten radioaktiven Spaltstoffplatten mit der Bedienungsperson der Maschine in Berührung kommen können, ist eine Führungseinrichtung vorgesehen, durch die die von der Greifereinrichtung freigegebenen Spaltstoffplatten in einen unterhalb der Greifereinrichtung angeordneten Aufnahmebehälter hineingeführt werden können.

Damit die in dem Aufnahmebehälter befindlichen Spaltstoffplatten zu einer kompakten Metallmasse zusammengedrückt werden können, ist ein hydraulisch betätigbarer Stempel vorgesehen, der innerhalb des Aufnahmebehälters von der einen zur anderen Stirnwandung dieses Behälters hin verschiebbar ist.

Um den Aufnahmebehälter zur Aufnahme von Spaltstoffplatten von dem nachfolgenden gebrauchten Brennstoffbehälter frei zu machen, ist dabei die andere Stirnwandung des Aufnahmebehälters als hydraulisch betätigbarer Schieber ausgebildet, der in eine Offenstellung zurückziehbar ist, in der die zu einer kompakten Metallmasse zusammengedrückten Spaltstoffplatten mittels des Stempels aus der stirnseitigen Öffnung des Behälters ausgeworfen werden können.

Zweckmäßigerweise sind bei der Maschine nach der Erfindung neben dem den Brennstoffbehälter tragenden Wagen auch die Indexeinrichtung, die Schneidvorrichtung und die Greifereinrichtung hydraulisch betätigbar.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer erfindungsgemäß ausgebildeten Maschine zum Entfernen der Spaltstoffplatten von einem gebrauchten Brennstoffbehälter für einen Kernreaktor;

F i g. 2 ist eine Teilansicht der Schneidvorrichtung und der zugehörigen Tragkonstruktion der in der F i g. 1 gezeigten Maschine;

Fig. 3 ist ein Schnitt längs der Linie ΙΠ-ΙΙΙ der

ίο F i g. 4 ist eine Stirnansicht der Maschine in Richtung des Pfeils IV der Fig. 1;

F i g. 5 ist eine perspektivische Darstellung der Maschine und zeigt im Vergleich zu F i g. 4 das entgegengesetzte Ende der Maschine;

F i g. 6 bis 15 bilden einen Satz von schematischen Darstellungen der verschiedenen aufeinanderfolgenden Arbeitsgänge der Maschine, während

Fig. 16 ein Querschnitt durch einen typischen Brennstoffbehälter ist.

Wie die Fig. 16 zeigt, umfaßt der Brennstoffbehälter 10 einen Satz von vier radial nach außen ragenden, sich in der Längsrichtung erstreckenden· Spaltstoffplatten 11, die rechtwinklig zueinander angeordnet und durch fünf Sätze von je vier sich in Umfangsrichtung erstreckenden Befestigungsbändern 12 miteinander verbunden sind; die Bänder 12 erstrecken sich jeweils zwischen benachbarten Spaltstoffplatten 11 und sind mit ihren Endabschnitten 16 bzw. 17 an den Spaltstoffplatten angenietet, wobei die fünf Sätze von Bändern über die Länge des Behälters 10 in Abständen verteilt sind. Gemäß der F i g. 16 ist der allgemein zylindrische Körper 13 des Behälters 10 mit einem Satz von mit dem Behälter aus einem Stück bestehenden, radial nach außen ragenden schraubenlinienförmigen Wärmeaustauschrippen 14 versehen, deren radiale Höhe kleiner ist als diejenige der Spaltplatten 11; die Innenkante jeder Spaltstoffplatte 11 ist in eine Längsnut eingelassen, welche in der Verrippung 14 ausgebildet ist und sich in den Behälterkörper 13 hinein erstreckt. Die kreisbogenförmig gekrümmten Mittelabschnitte 15 der Bänder 12 liegen dabei in Vertiefungen, welche jeweils an der betreffenden Stelle in die äußeren Teile der Wärmeaustauschrippen eingearbeitet sind und sich in der Umfangsrichtung über ein Viertel des Umfangs des Behälters 10 erstrecken.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Maschine umfaßt gemäß den Fig. 1 bis 5 einen Wagen 20, der auf Führungsschienen 21 läuft und sich unter der Wirkung eines hydraulischen Stößels 22 längs einer geraden waagerechten Bahn bewegen kann. Der Wagen 20 läuft auf Rädern 23, die auf den Führungsschienen 21 abrollen, welche an einer Haupttragkonstruktion befestigt sind. Der zum Bewegen des Wagens dienende hydraulische Stößel 22 ist in waagerechter Lage zwischen den Schienen 21 angeordnet; der Zylinder des Stößels ist durch ein Haltestück 24 mit einer sich zwischen den Schienen 21 erstreckenden querliegenden Platte verbunden.

Der Brennstoffbehälter 10, von dem die Spaltstoffplatten entfernt werden sollen, wird auf dem Wagen 20 mittels einer Halteeinrichtung gehalten, die durch zwei in Umfangsrichtung drehbare und sich in Abstand gegenüberliegende Spannbacken 27 und 28 gebildet wird, zwischen denen der Brennstoffbehälter mit seinen beiden Stirnflächen eingespannt wird, so daß sich seine Längsachse parallel zu den Laufschienen 21 erstreckt. Die Spannbacke 28 ist dabei auf

einer ortsfesten Unterstützung 29 am vorderen Ende des Wagens 20 drehbar gelagert, während die Spannbacke 27 drehbar in einer Betätigungsstange 30 eines hydraulischen Stößels 31 gelagert ist, welcher am hinteren Ende des Wagens 20 waagerecht angeordnet ist und durch den die Spannbacken aufeinander zu bewegt werden können.

Ein auf der Haupttragkonstruktion 26 oberhalb der Laufschienen 21 angeordneter Rahmen 33 trägt zwei Paare von drehbar gelagerten Führungsplatten 34 (Fig. 1 und 3), mittels derer der Brennstoffbehälter in der richtigen Weise um seine Längsachse orientiert werden kann, wenn er anfänglich zwischen den Spannbacken 27 und 28 eingespannt wird. Jede Führungsplatte 34 ist um eine waagerechte Welle 35 drehbar gelagert, die parallel zu den Laufschienen 21 verläuft und in einem mit dem Rahmen 33 verschraubten Tragstück 36 gelagert ist. Die Führungsplatten 34 sind durch nicht gezeigte Federmittel in Richtung auf die in der F i g. 3 gezeigte Stellung vorgespannt, bei der ihre nach innen gerichteten unteren Flächen 37 parallel zueinander verlaufen, während die nach innen weisenden oberen Flächen 38 nach unten konvergieren. Jede Führungsplatte 34 trägt an ihrem unteren Ende eine waagerechte Lippe 39. Wenn ein verbrauchter Brennstoffbehälter zum Einspannen zwischen die Spannbacken 27 und 28 mit Hilfe eines ferngesteuerten Manipulators in den Raum zwischen den paarweise einander gegenüber angeordneten Führungsplatten 34 nach unten eingeführt wird, wird der Behälter durch die oberen Flächen 38 der Führungsplatten nach unten in den Raum zwischen die parallelen unteren Flächen 37 der Führungsplatten geführt, bis die Außenkanten der unter 45° gegenüber der waagerechten schräg nach unten weisenden, einander benachbarten Spaltstoffplatten 11 auf den waagerechten Lippen 39 am unteren Ende der Führungsplatten 34 aufliegen. In dieser Stellung befindet sich die Achse des gebrauchten Brennstoffbehälters in Fluchtung mit der Einspannachse der Spannbecken, zwischen denen der Behälter 10 jetzt eingespannt wird, wie es in der F i g. 6 gezeigt ist.

Wenn der Wagen 20 gemäß der Fig. 1 nach rechts bewegt und in seine in der F i g. 7 gezeigte äußerste Stellung gebracht wird, greifen Vorsprünge 40, die am hinteren Ende der Welle der Spannbacke 28 vorgesehen sind, in einer zur Lagebestimmung dienenden Stange 41 einer Indexeinrichtung ein, die außerdem ein mit der Stange 41 fest verbundenes drehbares kurbelähnliches Organ 42 aufweist (F i g. 4). An ihrem äußeren Ende ist die Kurbel 42 gemäß der Fig. 4 gelenkig mit dem gegabelten oberen Ende der Kolbenstange 43 eines zur Orientierung dienenden Stößels 44 der Indexeinrichtung verbunden, dessen Zylinder mit seinem unteren Ende auf der Haupttragkonstruktion 26 abgestützt wird. Wenn der Orientierungsstößel 44 betätigt wird, dreht er die Kurbel 42 und damit die hintere Spannbacke 28 und den von dieser gehaltenen Brennstoffbehälter 10 um 45°, so daß am Ende dieser Bewegung die beiden Paare von einander diametral gegenüberliegenden Spaltstoffplatten des Brennstoffbehälters 10 in einer waagerechten bzw. einer senkrechten Ebene liegen.

Danach wird der Wagen 20 gemäß der F i g. 1 wieder in Richtung auf das linke Ende der Haupttragkonstruktion 26 bewegt; diese Bewegung erfolgt in fünf Schritten und wird durch das Einfahren des Stößels 22 bewirkt; hierbei werden die fünf Sätze von Befestigungsbändern 12, die über die Länge des Brennstoffbehälters in Abständen verteilt sind, nacheinander auf die Schneidzangen 46 (F i g. 2 und 5) einer hydraulischen Schneidvorrichtung ausgerichtet, die von einem querliegenden Zwischenrahmen 45 getragen wird, welcher sich etwa in der Mitte quer zu der Haupttragkonstruktion 26 erstreckt und an derselben befestigt ist. Die beiden Schneidzangen 46 sind gemäß der F i g. 2 jeweils an dem waagerechten Teil 47 des Rahmens 45 mit Hilfe von Parallelführungen schwenkbar aufgehängt, die jeweils zwei in Abstand einander parallele Aufhängungsorgane 48 umfassen, deren obere Enden bei 49 an einem Abstützteil 50 des Teiles 47 angelenkt sind; die gegabelten unteren Enden der Aufhängungsorgane 48 sind bei 51 an zwei in einem Abstand voneinander angeordneten parallelen, mit Öffnungen versehenen Platten 52 angelenkt, die zusammen das bewegliche untere Glied des so geschaffenen Parallelogrammgestänges bilden.

Jede Schneidzange 46 umfaßt ein doppeltes Kniehebelgestänge, das durch einen hydraulischen Stößel 53 betätigbar ist, dessen Kolbenstange in der F i g. 2 teilweise bei 54 zu erkennen ist. Der Stößel 53 kommt zwischen den Gelenkbolzen 55 und 56 aneinander diagonal gegenüberliegenden Punkten des doppelten Kniehebelgestänges zur Wirkung, welches zwei Backenhebel 57 und zwei Kniehebel 58 umfaßt. Die benachbarten Enden der Kniehebel 58 sind durch einen Bolzen 56 gelenkig miteinander verbunden, während ihre anderen Enden bei 59 an den hinteren Enden 60 der Backenhebel 57 angelenkt sind, welche ihrerseits auf einem Bolzen 55 drehbar gelagert sind. Die Abschnitte 61 der Backenhebel 57, welche die Schneidbacken 62 tragen, erstrecken sich gegenüber dem Lagerbolzen 55 nach vorn, so daß im Falle, in dem der Kniehebelmechanismus beim Einfahren der Kolbenstange 54 zusammengezogen wird und sich die mittleren Gelenkbolzen 59 und die hinteren Enden 60 der Backenhebel 57 voneinander wegbewegen, auch die einander gegenüber angeordneten Backen 62 aufeinander zubewegt werden, um die Befestigungsbänder 12 eines zwischen den Schneidzangen liegenden Brennstoffbehälters zu durchschneiden. Umgekehrt dient das Ausfahren der Kolbenstange 54 dazu, die Backen 62 nach dem Durchschneiden der Befestigungsbänder wieder zu öffnen. Zwei parallele geschlitzte Träger 63, die jeweils mit einem Ende an dem Gelenkbolzen 55 befestigt sind, erstrecken sich auf beiden Seiten der Kniehebelgestänge längs der längeren Diagonale des Gestänges, wobei in die Schlitze 64 der Träger 63 die nach außen vorspringenden Enden des verschiebbaren Bolzens 56 hineinragen. An ihren anderen Enden sind die geschlitzten Träger 63 durch ein Querstück 65 miteinander verbunden. Der Kniehebelmechanismus wird durch einen Bolzen 66 zusätzlich drehbar unterstützt, weleher sich durch gleichachsige Lagerbohrungen der Träger 63 erstreckt und an seinen Enden in den mit Öffnungen 67 versehenen Platten 52 befestigt ist, die auf der Außenseite der geschlitzten Träger 63 angeordnet sind. Die Drehbewegung des Kniehebelgestänges um den Lagerbolzen 66 wird durch das Profil der Öffnung 67 jeder der Platten 52 begrenzt. Gemäß der Fig. 2 umfaßt jede Öffnung 67 einen konvergierenden äußeren Endabschnitt 67 A, der in

einen durch parallele Flächen begrenzten Abschnitt 67S übergeht, in welchen der Bolzen 56 mit enger Passung eingreift, wenn die Kolbenstange 54 vollständig ausgefahren wird. Ein Mikroschalter 68 ist an einer der beiden Platten 52 befestigt und kann durch den in den Schlitzen 64 gleitenden Bolzen 56 betätigt werden, wenn die Kolbenstange 54 vollständig eingefahren ist; dabei erzeugt der Mikroschalter ein Signal, das anzeigt, daß sich die Schneidbacken 62 vollständig geöffnet haben.

Ein die Lage der Schneidzangen 46 bestimmender Stößel 70 erstreckt sich zwischen denselben und ist an seinen Enden mit den benachbarten Aufhängungsorganen 48 gelenkig verbunden. Der Lagebestimmungsstößel 70 hat die Aufgabe, die Schneidzangen 46 mit HiMe der Aufhängungsorgane 48 während jeder Halteperiode des Wagens 20 gegeneinanderzusehwenken, um die Schneidzangen aus der zurückgezogenen Stellung in die Arbeitsstellung zu bringen. Diejenige Stellung, bei welcher die Schneidzangen 46 am weitesten voneinander entfernt sind, wird durch zwei Mikroschalter 71 angezeigt, die auf entgegengesetzten Seiten des Rahmens 45 so angeordnet sind, daß sie jeweils durch eines der Querstücke 65 betätigt werden können. Bei serner Betätigung gibt jeder Mikroschalter 71 ein Signal, das anzeigt, daß die zugehörige Schneidzange 46 ihre zurückgezogene Stellung erreicht hat.

■ Beim Bewegen der Schneidzangen in die Arbeitsstellung treten die waagereht angeordneten Spaltstoffplatten 11 und die mit diesen vernieteten Abschnitte 16 und 17 der Befestigungsbänder in den Raum zwischen den Backen 62 ein. Dabei ermöglicht es die drehbare Lagerung jeder Schneidzange 46 um den Lagerbolzen 55 sich jeder Unregelmäßigkeit bezuglieh der Lage der Spaltstoffplatten anzupassen, so daß auch eine in einem gewissen Ausmaß verformte Spaltstoffplatte zwischen die Backen 62 geführt werden kann. Die dabei auftretende Schwenkbewegung der Schneidzange 46 wird dadurch begrenzt, daß der Bolzen 56 mit der Öffnung 67 zusammenarbeitet. Wenn der Stößel 70 vollständig eingefahren ist, wird jede Schneidzange 46 dadurch genau in ihre waagerechte Lage gebracht, daß der zugehörige Bolzen 56 in den parallelwandigen Abschnitt 675 der Öffnung 67 eintritt. Dann werden, wie auch in der F i g. 8 gezeigt, die beiden Schneidstößel 53 betätigt, damit die Backen 62 aufeinander zu bewegt werden, um die Abschnitte 16 und 17 zu durchschneiden, ohne jedoch die Spaltstoffplatten zu durchtrennen. Hierauf werden gemäß der F i g. 9 die Schneidstößel 53 wieder eingefahren, um die Backen 62 zu öffnen; danach wird der Stößel 70 ausgefahren, damit sich die Schneidvorrichtung 46 auseinander und von dem Brennstoffbehälter wegbewegen. Schließlich wird der Wagen 20 aus der in der F i g. 8 gezeigten Richtung in die nächste Arbeitsstellung gebracht, woraufhin der nächste Satz von Befestigungsbändern durchgeschnitten wird.

Wenn der Wagen 20 diejenige Stellung erreicht, bei welcher die Backen der Schneidzangen auf den fünften und letzten Satz von Befestigungsbändern 12 ausgerichtet sind, fällt eine unter Federspannung stehende Betätigungsstange 72 eines Steuerventils 73, das gemäß der Fig. 1 auf dem linken Ende des Wagens angeordnet ist, in eine Vertiefung an der Oberseite einer der Laufschienen 21 ein; hierbei wird das Ventil 73 betätigt, wodurch ein Stößel 74 zum Unterstützen der Spaltstoffplatten, welcher auf einer Seite des Wagens 20 angeordnet ist, betätigt wird. Der Stößel 74 ist mit einem nach oben ragenden U-förmigen Tragorgan verbunden, von dem in der F i g. 1 nur das untere Ende 75 sichtbar ist; wenn dieses Tragorgan bei der Betätigung des Stößels 74 nach oben bewegt wird, greift es an der Unterseite der beiden waagerecht liegenden Spaltstoffplatten 11 auf beiden Seiten des Brennstoffbehälters an, um diese Platten abzustützen, während der fünfte und letzte Satz von Befestigungsbändem 12 durchschnitten wird.

Nach dem Durchtrennen des letzten Satzes von Befestigungsbändern wird der Wagen 20 erneut gemäß den F i g. 1 und 9 nach rechts bewegt, damit die durchtrennten Befestigungsbänder entfernt werden können. Zu diesem Zweck wird eine teilweise in der F i g. 4 gezeigte hydraulisch betätigte Greifereinrichtung zum Herausziehen der Spaltstoffplatten verwendet. Diese Einrichtung umfaßt zwei in der Arbeitsstellung längs des Behälters 10 in Abstand angeordnete Greiferpaare 85, von denen die dem Behälter zugewandten Greifer jedes Paares beidseitig des Behälters einander diametral gegenüberliegen und in radialer Richtung gegeneinanderbewegbar sind. Die radiale Bewegbarkeit dieser Greifer wird dabei gemäß den F i g. 1 und 4 durch zwei Hebelpaare 80 sichergestellt, von denen die in Abstand gegenüberliegenden Hebel jedes Paares sich in der Haupterstreckungsrichtung im wesentlichen einander parallel erstrecken und mit ihren freien, die Greifer 85 tragenden Enden in einer Ebene senkrecht zur Längsachse des zwischen die Hebel verbringbaren Brennstoffbehälter 10 aufeinander zu bzw. voneinander weg verschwenkbar sind. Beide Hebelpaare 80 sind in Längsrichtung des Behälters 10 in Abstand angeordnet. Wie die F i g. 4 zeigt, sind die Hebel jedes Hebelpaares an ihren den Greifern 85 abgewandten Enden bei 81 an zwei langgestreckten und sich zu den Laufschienen 21 des Wagens 20 parallelerstreckenden Tragklötzen 82 angelenkt, die auf einem ortsfesten Längsglied 83 der Haupttragkonstruktion 26 elastisch nachgiebig gelagert sind. Die den Greifern 85 benachbarten Enden der Hebel 80 jedes Paares sind über einen Stößel 84 miteinander verbunden, durch den die Hebel gegeneinander verschwenkt und die Spaltstoffplatten radial nach außen vom Behälter weggeführt werden können.

Die Greifer 85 haben in Richtung der Laufschienen 21 langgestreckte Greiferbacken 86, die auf einer langen Welle 87 drehbar gelagert sind, welche sich zwischen den beiden in Abstand angeordneten Paaren von Hebeln 80 erstreckt und in denselben gelagert ist. An den Greiferbacken 86 befestigte rückwärtige Fortsätze 88 erstrecken sich von der Welle

87 weg nach außen. Zwischen jedem der oberen rückwärtigen Backenfortsätze 88 und einem Punkt an dem betreffenden Arm 80 ist ein unter Federspannung stehender Stößel 89 vorgesehen, der die Backen in eine annähernd horizontale Lage bringt, aus der sie auf elastisch nachgiebige Weise herausbewegbar sind. Ein doppeltwirkender hydraulischer Stößel 89 A dient dazu, die rückwärtigen Fortsätze

88 auseinanderzubewegen und die Backen zu öffnen oder den umgekehrten Vorgang zu bewirken.

Wenn der die Schneidvorrichtung durchlaufende Wagen 20 in seine in der Fig. 10 gezeigte Stellung zwischen den aufgespreizten Hebeln 80 gebracht

wird, werden die Stößel 84, welche die Lage der Backen bestimmen, eingefahren, um die Hebel 80 gegeneinanderzubewegen, so daß die voneinander getrennten Greiferbacken 86 in eine bestimmte Lage oberhalb bzw. unterhalb der beiden waagerechten Spaltstoffplatten 11 des Brennstoffbehälter 10 gebracht werden; zu diesem Zeitpunkt sind die Spannstößel 89 A eingefahren, um die Greiferbacken 86 in einem Abstand voneinander zu halten. Hierauf werden die Stößel 89A ausgefahren, wodurch die Backen nachgiebig an den beiden waagerechten Spaltstoffplatten 11 angreifen; danach werden die Lagebestimmungsstößel 84 betätigt, um die schwenkbaren Arme 80 auseinanderzubewegen und so zu bewirken, daß die beiden sich waagerecht erstreckenden gelösten Platten 11 gegenüber dem Brennstoffbehälter radial nach außen zurückgezogen werden. Die Spannstößel 89 A werden dann gemäß der Fig. 11 erneut eingefahren, um die Greiferbacken 86 zu öffnen. Die freigegebenen Spaltstoffplatten werden dann von einer Führungseinrichtung 90 in einen Aufnahmebehälter 91 hineingeführt, der gemäß der F i g. 1 im unteren Teil der Maschine angeordnet ist.

Nach dem Öffnen der Greiferbacken 86 wird der Brennstoffbehälter gemäß der Fig. 11 um 90° gedreht, indem der Orientierungsstößel 44 betätigt wird, um die beiden noch vorhandenen Spaltstoffplatten 11, mit denen die noch vorhandenen Teile der durchtrennten Befestigungsbänder 12 noch vernietet sind, in die waagerechte Lage zu bringen, in welcher sie dann mit Hilfe der Greifer 85 in der beschriebenen Weise in den Aufnahmebehälter 91 hineingeführt werden.

Die in Richtung der Längsachse der Maschine verlaufenden Seitenwände des Aufnahmebehälters 91 sind gemäß den F i g. 1 und 3 als drehbar gelagerte Klappen 92 ausgebildet, die nach innen aufeinander zugeschwenkt werden können und deren obere Enden mit kammartig ineinandergreifenden Fortsätzen und Schlitzen versehen sind. Zum Verschwenken der Klappen 92 sind zwei in waagerechter Richtung wirkende Stößel 94 vorgesehen, von denen einer in der Fig. 1 zu erkennen ist. Der Behälter 91 ist an seinem äußeren stirnseitigen Ende mit einem Schieber 95 versehen, der durch zwei in senkrechter Richtung wirkende Stößel 96 in senkrechter Richtung verschoben werden kann; außerdem ist ein in waagerechter Richtung wirkender hydraulischer Stößel 97 vorgesehen, der im unteren Teil der Haupttragkonstruktion 26 angeordnet ist und dessen Kolbenstange 98 sich durch das andere stirnseitige Ende in den Behälter 91 hinein erstreckt. Die Kolbenstange 98 trägt an ihrem äußeren Ende einen Stempel 99 von dreieckigem Querschnitt, der in Richtung des in der F i g. 12 gezeigten Pfeiles von der einen zur anderen Stirnseite des Behälters 91 hin verschiebbar ist, wenn die Klappen 92 durch die zugehörigen Stößel 96 in ihre aufeinander zu geschwenkte Stellung gebracht worden sind, in der sie den Aufnahmebehälter 91 abschließen. Der Stempel 97 dient dazu, bei geschlossenem Schieber 95 die ausgeworfenen Platten 11 im Aufnahmebehälter 91 zu zerkleinern und gemäß der F i g. 13 zu einer kompakten Metallmasse zusammenzudrücken.

Nach der Zerkleinerung der Spaltstoffplatten wird dann, wie es in der F i g. 13 gezeigt ist, der Schieber 95 durch Einfahren der Stößel 96 geöffnet. Der Auswärtshub des Stempels 97 wird jetzt bei geringerem Druck fortgesetzt, bis die Kolbenstange 98 vollständig ausgefahren ist, wodurch die zusammengedrückte Metallmasse aus dem Aufnahmebehälter ausgeworfen wird und in einen Aufnahmekorb fällt.

Gemäß der F i g. 14 und 15 wird hierauf der Stempel 99 eingefahren und der Verschlußschieber 95 des Aufnahmebehälters 91 wieder geschlossen. Der Wagen 20 wird mit Hilfe des Stößels 22 zurückgeführt, worauf der Spannstößel 31 eingefahren wird, damit der von den Spaltstoffplatten befreite Brennstoffbehälter mit HiKe eines Manipulators aus der Maschine entfernt werden kann.

Die Maschine ist mit einem mit der Hand zu betätigenden Steuersystem ausgerüstet, bei dem automatische Verriegelungen vorgesehen sind, so daß die verschiedenen Phasen eines vollständigen Arbeitsspiels durch eine Bedienungsperson eingeleitet und mit der Hand gesteuert werden können, und zwar unter Benutzung von Anzeigesignalen bei gleichzeitiger indirekter optischer Beobachtung mit Hilfe geeigneter optischer Betrachtungssysteme. Zu diesem Zweck ist eine Schalttafel vorgesehen, auf der mit der Hand zu betätigende Bedienungsorgane vorgesehen sind, mittels denen die verschiedenen hydraulischen Stößel betätigt und wieder eingefahren werden können, um die ihnen zugeordneten Aufgaben zu erfüllen; ferner weist die Schalttafel ein System von Anzeigelampen auf, die der Bedienungsperson jeweils den Augenblick anzeigen, in welchem jeder einzelne Schritt eines Arbeitsspiels beendet worden ist, so daß die Bedienungsperson den nächstfolgenden Arbeitsschritt einleiten kann.

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Maschine zum Entfernen der Spaltstoffplatten von einem gebrauchten Brennstoffbehälter für einen Kernreaktor, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (20, 21, 27 bis 31, 34, F i g. 1) zum Unterstützen des Brennstoffbehälters (10), durch eine Schneidvorrichtung (46, F i g. 2) zum Durchtrennen der die Spaltstoffplatten (11) mit dem Behälter (10) verbindenden Befestigungsbänder (12), durch eine Greifereinrichtung (80 bis 89^4, Fig. 1 und 4) zum Erfassen der abgetrenn-Spaltstoffplatten und zum Wegziehen derselben vom Brennstoffbehälter im wesentlichen rdial nach außen, und durch eine Steuereinrichtung zum folgerichtigen Betätigen der Schneidvorrichtung und der Greifereinrichtung.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidvorrichtung zwei in der Arbeitsstellung beidseitig des Brennstoffbehälters (10) diametral gegenüberliegende und dem Behälter zugewandte Schneidzangen (46) umfaßt, von denen jede mit zwei Schneidbacken (62) versehen ist, die zum gleichzeitigen Durchtrennen der auf beiden Seiten einer Spaltstoffplatte (11) befestigten Abschnitte (16, 17) von jeweils zwei in Umfangsrichtung miteinander fluchtenden Befestigungsbändern (12) aufeinander zubewegbar sind (F i g. 2).

3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifereinrichtung zwei in der Arbeitsstellung längs des Brennstoffbehälters (10) in Abstand angeordnete Greiferpaare (85) umfaßt, von denen die dem Brennstoffbehälter zugewandten Greifer jedes Paares beidseitig des Brennstoffbehälters einander diametral gegen-

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überliegen und in radialer Richtung gegeneinanderbewegbar sind (Fig. 4).

4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifereinrichtung zwei in Abstand angeordnete Hebelpaare (80) aufweist, von denen die in Abstand gegenüberliegenden Hebel jedes Paares sich in der Haupterstrekkungsrichtung im wesentlichen einander parallel erstrecken und mit ihren freien, die Greifer (85) tragenden Enden in einer Ebene senkrecht zur Längsachse des zwischen die Hebel verbringbaren Brennstoffbehälters aufeinander zu- bzw. voneinander wegverschwenkbar sind (Fig. 4).

5. Maschine nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Unterstützen des Brennstoffbehälters (10) einen verfahrbaren Wagen (20, 23) umfaßt, durch den der Brennstoffbehälter in axialer Richtung bewegbar ist und längs dessem Laufweg (21) die Schneidvorrichtung (46) und die Greifereinrichrung (80 bis 89A) in Abstand verteilt angeordnet sind (Fig. 1).

6. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verfahren des Wagens (20, 23) eine hydraulische Stößeleinrichtung (22) vorgesehen ist, die von einer Steuereinrichtung so steuerbar ist, daß der Wagen an mehreren Stellen längs semes Laufweges (21) anhält, um die in Abstand längs des Brennstoffbehälters (10) verteilten Befestigungsbänder (12) nacheinander auf die Schneidvorrichtung (46) auszurichten (Fig.l).

7. Maschine nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß an dem verfahrbaren Wagen zwei m Umfangsrichtung drehbare und sich in Abstand gegenüberliegende Spannbacken (27 und 28) vorgesehen sind, zwischen denen der zu zerlegende Brennstoffbehälter (10) mit seinen beiden Stirnflächen einspannbar ist (Fig. 1 und 6).

8. Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zum Drehen der Spannbacken (27 und 28) in Umfangsrichtung eine Indexeinrichtung (41 bis 44) vorgesehen ist, durch die die Spaltstoffplatten (11) in die der Schneidvorrichtung (46) bzw. der Greifereinrichtung (80 bis 89 A) zugewandte Stellung bringbar sind (Fig. 1,4 und 7).

9. Maschine nach den Ansprüchen 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine Führungsemrichtung (90), durch die die von der Greifereinrichtung (80 bis 89A) freigegebenen Spaltstoffplatten (11)

- in einen unterhalb der Greifereinrichtung angeordneten Aufnahmebehälter (91) hineinführbar sind (F i g. 4).

10. Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zusammendrücken der in dem Aufnahmebehälter (91) befindlichen Spaltstoffplatten (11) zu einer kompakten Metallmasse ein hydraulisch (durch Mittel 97, 98) betätigbarer Stempel (99) vorgesehen ist, der innerhalb des Aufnahmebehälters von der einen zur anderen Stirnwandung (95) dieses Behälters hin verschiebbar ist (Fig. 1, 4, 12, 13 und 15).

11. Maschine nach. Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die andere Stirnwandung des Aufnahmebehälters (91) als hydraulisch (durch Mittel 96) betätigbarer Schieber (95) ausgebildet ist, der in eine Offenstellung zurückziehbar ist, in der die zu einer kompakten Metallmasse zusammengedrückten Spaltstoffplatten (11) mittels des Stempels (99) aus der stirnseitigen Öffnung des Behälters (91) ausgeworfen werden können (Fig. 4 und 13).

12. Maschine nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Indexeinrichtung (41 bis 44), die Schneidvorrichtung (46) und die Greiferemrichtung (80 bis 89^4) hydraulisch betätigbar sind.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

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