DE69200173T2

DE69200173T2 - Vorrichtung zum Befestigen eines Gegenstandes auf einem Transportträger, insbesondere Vorrichtung zum Verriegeln eines Brennstabbündels in einem Transportbehälter.

Info

Publication number: DE69200173T2
Application number: DE69200173T
Authority: DE
Inventors: Philippe Sappey
Original assignee: Framatome SA; Compagnie Generale des Matieres Nucleaires SA
Current assignee: Areva NP SAS; Orano Demantelement SAS
Priority date: 1991-03-25
Filing date: 1992-03-16
Publication date: 1995-02-02
Anticipated expiration: 2012-03-17
Also published as: EP0506511B1; FR2674668A1; DE69200173D1; EP0506511A1; US5263063A; ZA922128B; ES2054523T3; FR2674668B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Befestigung eines Gegenstands auf einem Transportaufbau und insbesondere eine Vorrichtung zur Verriegelung einer Brennstoffkassette für Kernreaktoren in einem Transportbehälter.
Brennstoffkassetten für Kernreaktoren und insbesondere Brennstoffkassetten für Druckwasserreaktoren sind durch ein Bündel von Brennstäben großer Länge gebildet, welche in einem Gerippe so festgehalten werden, daß die Brennstäbe zueinander parallel liegen und in einem regelmäßigen Raster in Querebenen der Kassette angeordnet sind, welche zu deren Längsrichtung senkrecht verlaufen.
Die Brennstäbe werden durch Distanzgitter gehalten, die in regelmäßigen Abständen entlang der Länge der Kassette liegen und Elemente des Gerippes bilden.
Die Brennstoffkassetten von Druckwasserkernreaktoren, die gegenwärtig in Gebrauch sind, haben eine Länge von mehr als vier Metern und einen quadratischen Querschnitt, dessen Seite eine Länge von etwa zwanzig Zentimern hat. Die Brennstoffkassetten, die für Kernreaktoren mit einer Leistung von 900 MW bestimmt sind, weisen acht Distanzgitter auf, die regelmäßig über die Länge der Kassette verteilt sind, und Brennstoffkassetten, die für Reaktoren einer Leistung von 1300 MW bestimmt sind, zehn Distanzgitter. Die seitlichen Außenflächen der Distanzgitter springen leicht in Bezug auf das Brennelementbündel der Kassette vor.
Zur Durchführung des Transportes von Brennstoffkassetten, beispielsweise von neuen Brennstoffkassetten, die zur Wiederbestückung des Reaktorkerns bestimmt sind, verwendet man Behälter, bei welchen zwei Brennstoffkassetten während des Transports vorgesehen und verriegelt bzw. gesichert sind.
Die Transportbehälter weisen zwei Halbschalen auf, die durch eine Verschraubung zusammengefügt werden können und von denen die eine, die die untere Halbschale des Behälters bildet, einen Rahmen oder Schlitten bildet, der für die Abstützung der Brennstoffkassetten sorgt, und von denen die andere die obere Halbschale bzw. den Deckel des Behälters bildet.
Der Trägerschlitten für die Brennstoffkassetten ist durch einen langgestreckten Aufbau gebildet, dessen Querschnitt in T-Form für jede der Brennstoffkassetten zwei Trägerflächen mit rechtem Winkel ausbildet, die auf der einen und anderen Seite des Mittel teils des Schlittens angeordnet sind, der eine Trennwand für die beiden Kassetten bildet.
Der Schlitten ruht im Inneren der unteren Halbschale des Behälters über Dämpfungsklötze auf.
Jede der in einem Behälter angeordneten Kassetten kommt gegen den Schlitten über zwei unter 90º aufeinanderfolgende Seiten seiner Distanzgitter zur Anlage. Die Verriegelung der Kassetten gegen die Anlageflächen des Schlittens erfolgt durch Gurte, die an jedem der Abstandsgitter der Kassetten liegen.
Im Stand der Technik sind an jedem der Abstandsgitter jeder Brennstoffkassette in Transportposition auf dem Schlitten zwei Halbgurte an dem Schlitten so angebracht, daß sie in Richtung der Brennstoffkassetten und der Trägerflächen bei der Fixierung der Kassette umgelegt werden können. Die Halbgurte in umgelegter Stellung werden über eine Schraubverbindung miteinander verbunden. Jeder der Halbgurte trägt eine Festspannvorrichtung für die Kassette, die, wie dies in DE-A-1 816 856 beschrieben ist, durch einen Gewindeschaft gebildet ist, der in den entsprechenden Halbgurt eingesetzt ist und an seinem Ende einen Anlageschuh trägt. Das Festspannen der Kassette erfolgt mit einer Mutter und einer auf den Gewindeschaft gesetzten Gegenmutter, indem man mit einem gewissen Druck Schuhe an den äußeren Seitenflächen der Abstandsgitter zur Anlage bringt, die den Seiten dieser Abstandsgitter gegenüberliegen, die auf dem Schlitten in Anlage sind.
Um das Festspannen und Festgurten der Kassette auf dem Schlitten zu gewährleisten, ist es also erforderlich, jeden der beiden Halbgurte umzulegen, das Zusammenfügen der beiden Halbgurte durch Spannen des Schraubaufbaus zu gewährleisten und die Schuhe durch Spannen der einzelnen Schrauben mit Drehmoment in Anlage zu bringen.
Diese Vorgänge, die für jedes Abstandsgitter der Brennstoffkassetten durchgeführt werden müssen, dauern verhältnismäßig lang und erfordern den Einsatz von gut ausgebildetem Personal insofern, als eine fehlerhafte Festlegung der Kassetten, die zu einem unzureichenden Festspannen führt, zu einer Beschädigung der Kassetten während ihres Transports führen kann. Ebenso kann ein übermäßiges Festspannen der Schuhe eine Beschädigung der Abstandsgitter der Kassetten zur Folge haben.
Ferner birgt die Verwendung von Spannschlüsseln für die Schraubverbindungen und von Muttern für die Schuhe ein gewisses Risiko, daß diese Schlüssel, deren Masse erheblich ist, auf die Brennstoffkassetten fallen können, und somit einer Beschädigung der Brennstäbe. Dieses Herabfallen von Werkzeug kann auch körperliche Unfälle für die Personen zur Folge haben, die damit beauftragt sind, die Brennstoffkassetten in den Behälter zu setzen.
Es liegt auf der Hand, daß die bekannten Spannvorrichtungen ähnliche Nachteile auch beim Entladen der Brennstoffkassetten nach Öffnen eines Behälters haben. So ist es erforderlich, die Schuhe und die Gurte zu entriegeln, bevor der Schlitten und die Kassetten in die Vertikale angehoben werden, wobei dieser Vorgang unter Verwendung einer mechanischen Anhebevorrichtung für den Rahmen verwirklicht werden kann.
In allgemeinerer Weise ist es auf zahlreichen industriellen Sektoren erforderlich, den Transport schwerer Teile im Inneren eines Behälters oder auf Transportuntergestellen nach einem wirksamen Festspannen oder Festgurten der Teile zu bewerkstelligen.
Dieses Festspannen von Teilen auf ihrem Transportuntergestell erfolgt allgemein durch Verwendung von geschraubten Verbindungen, die auf einem Gurtungsteil des Aufbaus vor den Anlageflächen des zu transportierenden Objekts befestigt sind.
Das Spannmoment dieser geschraubten Verbindungen muß sorgfältig kontrolliert werden.
Die entsprechenden Vorgänge sind entsprechend langwierig und heikel und erfordern meistens das Eingreifen von sehr kompetentem Personal.
Das Ziel der Erfindung ist es also, eine schnelle und einfache Befestigungsvorrichtung für einen Gegenstand auf einem Transportaufbau mit einem Schlitten vorzuschlagen, der wenigstens eine Trägerfläche, auf welcher der Gegenstand ruht, und wenigstens einen um eine Achse auf dem Schlitten zwischen einer angehobenen von der Trägerfläche entfernten und einer in Richtung auf die Trägeroberfläche umgelegten Stellung schwenkbaren Gurt sowie Verriegelungsmittel für den Gurt in seiner umgelegten Stellung aufweist, wobei diese Vorrichtung in einfacher und schneller Weise eine wirksame Befestigung des Gegenstands auf dem Aufbau ohne die Folge einer Beschädigung des zu befestigenden Gegenstands durch ein übermäßiges Festspannen gestattet.
Mit diesem Ziel weist die erfindungsgemäße Vorrichtung wenigstens einen Festspannaufbau auf, der durch einen Anlageblock, der mit dem Gurt um eine zur Schwenkachse des Gurts im wesentlichen parallele Achse schwenkbar verbunden ist, einen Schuh, der auf dem Anlageblock so angebracht ist, daß er sich in Bezug auf den Anlageblock in begrenzter Weise in einer Richtung verschieben kann, die sein Annähern oder sein Entfernen vom Anlageblock des Gurtes gestattet, und eine in der umgelegten Stellung der Gurte zur Trägerfläche des Schlittens gerichtete Anlagefläche aufweist, und eine zwischen dem Anlageblock und dem Schuh so zwischengelegte Blattfeder, daß eine Rückstellkraft auf den Schuh im Sinne eines Entfernens vom Anlageblock und Gurt ausgeübt wird, gebildet ist.
Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zum Festspannen einer Brennstoffkassette in einem Transportbehälter.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird nun als nicht einschränkendes Beispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die für das Festspannen von Brennstoffkassetten eines Druckwasser-Kernreaktors in Transportbehältern verwendet wird, beschrieben.
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Transportbehälters für Brennstoffkassetten eines Druckwasserreaktors, dessen Deckel offen ist und der zwei Kassetten in Transportstellung enthält.
Fig. 2 ist eine Seitenansicht einer Befestigungsvorrichtung gemäß der Erfindung, die für die Befestigung einer Brennstoffkassette in einem Behälter, wie er in Fig. 1 dargestellt ist, verwendet wird, in geschlossener und verriegelter Stellung.
Fig. 3 ist eine Seitenansicht der in Fig. 2 dargestellten Befestigungsvorrichtung in offener Stellung.
Fig. 4 ist eine Seitenansicht eines Anlageschuhs der in den Fig. 2 und 3 dargestellten Befestigungsvorrichtung in entriegelter Stellung.
Fig. 5 ist eine Schnittansicht gemäß 5-5 der Fig. 4.
Fig. 6 ist eine Seitenansicht eines Anlageschuhs der in den Fig. 2 und 3 dargestellte Befestigungsvorrichtung in der Stellung einer Festgurtung einer Brennstoffkassette.
Fig. 7 ist eine Schnittansicht gemäß 7-7 der Fig. 6.
In Fig. 1 sieht man einen Behälter zum Transport von Brennstoffkassetten, der allgemein mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet ist und durch eine untere Halbschale 2 und eine obere Halbschale 3 gebildet ist, die im wesentlichen halbzylindrische Formen haben.
In der unteren Halbschale 2 und über ihre gesamte Länge hinweg ist ein Rahmen 4 bzw. Trägerschlitten für Brennstoffkassetten angeordnet, der eine T-förmige Querschnittsform hat.
Der Schlitten 4 weist eine Basis 4a und eine Trennwand 4b senkrecht zur Basis 4a auf.
Die Trennwand 4b begrenzt zwei Anlagezonen, die jeweils die Form eines rechtwinkligen Dieders haben, für zwei Brennstoffkassetten 6 und 7 auf dem Schlitten 4.
Der Behälter 1 und der Schlitten 4 haben eine Länge, die etwas größer als die Länge eine Brennstoffkassette ist, wobei diese Länge größer als vier Meter im Falle von Brennstoffkassetten für einen Druckwasser-Kernreaktor ist.
Die Brennstoffkassetten 6 und 7 werden auf dem Schlitten 4 durch Verriegelungsgurte 5 gehalten, die jeweils durch zwei Halbgurte 5a und 5b gebildet sind.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform sind die Halbgurte 5a mit einem ihrer beiden Enden auf dem oberen Teil der Trennwand 4b des Schlittens 4 schwenkbar angebracht und die Halbgurte 5b mit einem ihrer Enden an der Basis 4a des Schlittens 4 angelenkt.
Die Verriegelungsgurte 5 sind auf Höhe eines jeden der Abstandsgitter der Brennstoffkassetten 6 und 7 angebracht und bilden mit dem Schlitten 4 und den Mitteln zum Festspannen und Entriegeln, die später beschrieben werden, die Elemente, die die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung aufbauen.
Der Schlitten 4 wird im Inneren der unteren Halbschale 2 durch nicht dargestellte Dämpfungsmittel gehalten.
Die Halbschale 3 bildet einen Verschlußdeckel für den Behälter, der auf der unteren Halbschale 2 über geschraubte Verbindungen 10 aus zwei Teilen befestigt werden kann.
Die Trennwand 4b des Schlittens 4 begrenzt zwei Anlagezonen 9a, 9b in Form von rechtwinkligen Diedern für zwei Brennstoffkassetten.
In der in Fig. 2 dargestellten geschlossenen und verriegelten Stellung der Befestigungsvorrichtung ist der Gurt 5a in Richtung auf die Trägerfläche der Basis 4a des Schlittens 4 umgeklappt und begrenzt mit dem zweiten Halbgurt 5b und mit den Träger- und Anlageflächen des Schlittens 4 einen Umriß im wesentlichen quadratischer Form, dessen Seite größer als die Seite einer Brennstoffkassette mit quadratischem Querschnitt, wie eine der Kassetten 6 oder 7, ist.
Der zweite Halbgurt 5a ist in schwenkbarer Weise mit einem seiner Enden an dem oberen Teil der Trennwand 4b des Schlittens 4 über einen auf der Trennwand 4b befestigten Träger 12 und eine Schwenkachse 11, die in Längsrichtung des Behälters 1 angeordnet ist, angebracht.
Der Halbgurt 5b ist in schwenkbarer Weise an der Basis 4a des Schlittens 4 angebracht und in seine umgeklappte Stellung gesetzt.
Wie auf den Fig. 2 und 3 zu sehen, weist der Halbgurt 5a an seinem der Anlenkung 11 entgegengesetzten Ende ein Verbindungsstück 14 auf, dessen äußerer über dem Gurt 5a sitzender Teil einen zylindrischen hohlen Teil 15 aufweist.
Ebenso weist der Halbgurt 5b an seinem Ende, das seinem mit der Basis 4a des Schlittens 4 verbundenen Ende entgegengesetzt ist, ein Verbindungsstück 16 auf, dessen äußerer Teil einen nach außen offenen hohlen Teil 17 aufweist.
In der eingeklappten Stellung des Gurts 5a liegen, wie in Fig. 2 dargestellt, die Hohlteile 15 und 17 der Verbindungsteile 14 und 16 nebeneinander und bilden eine einzige Aufnahme für eine Verriegelungsstange 20 der Befestigungs-Vorrichtung.
Das mit dem Halbgurt 5b fest verbundene Verbindungsteil 16 weist ferner eine Verriegelungsaufnahme 18 in einer vom Verbindungsteil 14 abgekehrten Anordnung auf.
Die Verriegelungsstange 20 ist gleitend auf dem Halbgurt 5a über einen Trägerbeschlag 21 angebracht, der eine Öffnung aufweist, in welcher die Stange 20 gleitend aufgenommen ist.
Die Verriegelungsstange 20 ist auch in den Hohlteil 15 des Verbindungsteils 14 eingelegt, der mit Öffnen des Trägers 21 die Führung der Stange 20 in Translation längs der Richtung ihrer Achse liefert.
Die Stange 20 weist an ihrem vor dem Verbindungsteil 14 sitzenden Ende eine Nase 22 auf, welche eine Anlagefläche in Form einer Rundung aufweist, die der Form der Aufnahme 18 des Verbindungsteils 16 entspricht. Die Stange 20 weist an ihrem der Nase 22 entgegengesetzten Ende einen Drücker 24 auf, der mit Muttern 23 befestigt ist, die auf einem Gewindeabschnitt der Stange 20 sitzen.
Die Verriegelungsstange 20 wird in der Richtung, die vom Drücker 24 zur Nase 22 geht, durch eine Feder 25 rückgeholt, die zwischen dem Träger 21 und einem mit der Stange 20 fest verbundenen Ringanschlag 26 zwischengelegt ist.
Wenn der Halbgurt 5a in seiner angehobenen Stellung, wie in Fig. 3 dargestellt, ist, wird die Stange 20 unter der Wirkung der Druckkraft der Feder 25 in einer vorgeschobenen Stellung angeordnet, wie dies in schematischer Weise durch den Pfeil 27 dargestellt ist.
In ihrer vorgeschobenen Stellung kann die Verriegelungsstange 20 von außen in den Hohlteil 17 des Verbindungsteils 16 durch Schwenken der Halbgurte 5a und 5b eingeführt werden, wobei die Nase 22 sich außerhalb der Aufnahme 18 befindet.
Ein Betätigungshebel 30 ist an dem einen seiner Enden, das mit einem durch einen Exzenter 32 gebildeten Nocken fest verbunden ist, über eine Achse 31 am Träger 21 angelenkt.
Der Hebel 30 weist an seinem der Anlenkung 31 entgegengesetzten Ende einen Verriegelungsfinger 33 auf, der mit einer Rückholfeder versehen ist und sich in eine Öffnung 34 des Halbgurts 5a legen kann.
Der Hebel 30 kann durch Schwenken in Bezug auf den Halbgurt 5a zwischen einer in Fig. 2 dargestellten eingeklappten Stellung, in welcher der Hebel 30 auf dem Halbgurt 5a durch den Finger 33 verriegelt werden kann, und einer angehobenen von dem Gurt 5a entfernten Stellung 30', die in Fig. 3 gestrichelt dargestellt ist, versetzt werden.
In der eingeklappten Stellung des Hebels 30 wirkt die äußere Betätigungsfläche des Exzenters 32 mit dem Drücker 24 zusammen und bewirkt ein Zurückschieben der Stange 20 gegen die Wirkung der Rückholfeder 25 in einer von der Nase 22 zum Drücker 24 gehenden Richtung.
Diese Rückschubbewegung der Stange 20 gewährleistet das Einführen der Nase 22 in die Aufnahme 18 des Verbindungsteils 16 und die Verriegelung des Halbgurts 5a auf dem Halbgurt 5b.
In der in Fig. 3 dargestellten angehobenen Stellung 30' des Hebels 30 gestattet die zum Drücker 24 der Stange 20 gerichtete äußere Fläche des Exzenters 32 eine Vorschubbewegung der Verriegelungsstange 20 in Richtung des Pfeiles 27, wobei der Exzenter 32 eine von der Achse 31 entfernte Außenfläche, die dem Drücker 24 in der eingeklappten Stellung des Hebels 30 zugekehrt ist, und eine zur Achse 11 nahe Außenfläche, die dem Drücker 24 in der angehobenen Stellung 30' des Hebels 30 gegenüberliegt, derart aufweist, daß die Versetzung der Verriegelungsstange 30 erst beginnt, nachdem der Hebel 30 die vertikale Stellung überschritten hat.
Die Befestigungsvorrichtung gemäß der Erfindung weist ferner Mittel zum Festklemmen der Kassette 6 auf der Trägerfläche des Schlittens 4 auf, die nun unter Bezugnahme auf den Aufbau der Fig. 2 bis 7 beschrieben werden.
Diese Klemmittel, wie die allgemein mit dem Bezugszeichen 35 bezeichneten Mittel, sind auf den Halbgurten 5a und 5b über Augbolzen 36, Befestigungsmuttern 37 und Gegenmuttern 37' befestigt.
Die Mittel 35 weisen einen Anlageblock 38, einen Schuh 40 und eine Blattfeder 41 auf, die zwischen dem Anlageblock 38 und dem Schuh 40 zwischengelegt ist.
Der Anlageblock 38 weist eine zentrale Öffnung auf, in der das Ende 36a des Augbolzens 36 aufgenommen ist und die durch zwei seitliche Wände begrenzt ist, welche von ausgerichteten Öffnungen durchsetzt werden, die in der zentralen Ausnehmung münden (Fig. 5). Der Teil 36a des Augbolzens weist eine Durchgangsöffnung auf, die in Ausrichtung mit Öffnungen der Seitenwände des Anlageblocks 38 liegt.
Die kreisförmigen Öffnungen der Seitenwände des Blocks 38 und die entsprechende Öffnung des Teils 36a des Augbolzens haben eine Achse, die zur Gelenk- und Schwenkachse 11 des Halbgurts 5a parallel ist.
Eine Schwenkachse 42 ist in die ausgerichteten Öffnungen des Blocks 38 und des Augbolzens eingesetzt und durch Anschlagringe 43 so festgelegt, daß der Anlageblock 38 in schwenkbarer Weise in Bezug auf den Halbgurt 5a am Ende des Augbolzens 36 befestigt ist.
Der Schuh 40 weist eine plane Anlageplatte 40a und zwei parallele Seitenflächen 40b auf, deren Abstand geringfügig größer als die Breite des Anlageblocks 38 ist.
Jede der Seitenflächen des Schuhs 40 weist eine zentrale bogenförmige Ausnehmung 44, die im oberen Teil der Fläche 40b mündet, und zwei geschlossene Langlöcher 45, die in symmetrischer Weise in Bezug auf die bogenförmige Ausnehmung 44 angeordnet sind, im oberen Teil der Fläche 40b auf.
Zwei Bremsstifte 46 sind an den Seitenflächen des Anlageblocks 48 in einem Abstand befestigt, der dem Abstand der Langlöcher 45 des Schuhs 40 entspricht.
Jeder der Bremsstifte 46 ist in einem Langloch 45 in einer solchen Weise aufgenommen, daß die Verbindung des Anlageblocks 48 und des Schuhs 40 gewährleistet und gleichzeitig ein gewisser Versetzungsspielraum des Schuhs 40 in Bezug auf den Anlageblock 38 in Axialrichtung des Augbolzens 36 möglich ist.
Die Feder 41 ist eine Blattfeder, welche einen konvexen Abschnitt aufweist, der zum Block 38 gerichtet ist, der eine äußere Anlagefläche 38a konkaver Form aufweist, die mit der äußeren konvexen Fläche der Blattfeder 41 in Berührung kommt. Die Blattfeder 41 liegt mit ihren Enden auf der Innenfläche der Anlageplatte 40a des Schuhs 40 an.
Die Feder 41, die zwischen dem Anlageblock 38 und dem Schuh 40 zwischengelegt ist, weist ferner eine Öffnung auf, die ihre Wand im Scheitel ihres konvexen Abschnitts durchsetzt und in welcher ein Zentrierklotz 48 aufgenommen ist, welcher auf der Berührfläche 38a des Anlageblocks 38 befestigt ist.
Wenn sich die Halbgurte 5a und 5b in ihrer offenen Stellung, wie in Fig. 3 dargestellt, befinden, befinden sich die Schuhe 40 in ihrer in Fig. 4 dargestellten Ruhestellung. Die Federn 41 halten den Abstand zwischen den Anlageblöcken 38 und den Schuhen 40 auf seinen Maximalwert, wobei die Stifte 46 gegen den oberen Teil der Langlöcher 45 in Anlage sind.
Ferner sind Rückhol- und Haltefedern 49 an einem ihrer Enden an den Schuhen 40 und an ihrem anderen Ende an den Halbgurten 5a und 5b so befestigt, daß der Schuh 40 in Bezug auf die Halbgurte 5a und 5b in einer solchen Stellung gehalten wird, daß die Anlageplatte 40a im wesentlichen senkrecht zur oberen Fläche und parallel zur seitlichen Fläche der Kassette 6, die durch die Außenseite eines Abstandsstücks gebildet ist, beim Schwenken der Halbgurte 5a und 5b zwischen ihrer in den Fig. 2, 3 bzw. 2 dargestellten Öffnungs- und Schließstellung gehalten wird.
Die Feder 49 gestattet auch die Anordnung des Schuhs 40 in einer angezogenen Stellung beim Öffnen der Halbgurte 5a und 5b, damit das Entladen der Kassette 6 vom Schlitten 4 leicht bewerkstelligt werden kann.
Das Verriegeln einer auf der Trägerfläche des Schlittens ruhenden Kassette erfolgt, indem die Halbgurte 5a und 5b in Richtung auf die Kassette, die Trägerfläche des Schlittens 4 und die Trennwand geklappt werden, wobei der Hebel 30 sich in seiner angehobenen Stellung 30' befindet.
Die Anlageplatten 40a der Schuhe 40 kommen mit den oberen und seitlichen Flächen der Kassette 6 in Berührung, und durch Drücken auf die Halbgurte 5a und 5b wird sichergestellt, daß die Verbindungsteile 14 und 16 der Gurte 5a bzw. 5b in Übereinstimmung gelangen und die Verriegelungsstange 20 in den Hohlteil 17 des Verbindungsteils 16 eingeführt wird.
Der Hebel 30 wird dann von Hand in seine in Fig. 2 dargestellte Stellung umgelegt und in dieser Stellung durch den Verriegelungsfinger 33 verriegelt.
Das Umklappen des Hebels 30 zieht eine Drehung des Exzenters 32 nach sich, der den Drücker 24 und die Verriegelungsstange 20 in Rückschubrichtung der Stange, entgegengesetzt zum Pfeil 27, betätigt. Die Nase 22 der Verriegelungsstange wirkt mit der Aufnahme 18 zur Herstellung der Verriegelung des Halbgurts 5a auf dem Halbgurt 5b zusammen.
Die Versetzungen der Halbgurte 5a und 5b durch Schwenken, bei ihrer Verriegelung, in Richtung auf die Kassette 6 und die Trägerfläche des Schlittens 4 und die Trennwand erzeugt eine Verschiebung der Anlageblöcke 38 in Axialrichtung der Bolzen 36 in Bezug auf die Schuhe 40, deren Anlageplatten 40a mit der Kassette 6 in Berührung stehen. Die Federn 41 sind dann zwischen den Anlageblöcken 38 und der Innenfläche der Anlageplatte 40a der Schuhe 40 zusammengedrückt.
Der Anlageblock 38 und der Schuh 40 sind auf diese Weise in ihrer in den Fig. 6 und 7 dargestellten Relativstellung, wobei sich die Stifte 46 im Bereich des unteren Teils der Langlöcher 45 befinden.
Die Anlagekraft der Halbgurte 5a und 5b wird durch die Augbolzen 36, die Muttern 37 und die Achse 42 auf die Anlageblöcke 38 übertragen, welche die Festspannkraft über die Federn 41 auf die Schuhe 40 übertragen. Man erhält auf diese Weise gleichzeitig eine Verriegelung der Halbgurte 5a und 5b und ein Festspannen der Kassette mit einer in vollkommener Weise festgelegten Kraft.
Die Feder weist nämlich eine Form und solche Eigenschaften auf, daß ihre Verformung beim Schließen und Verriegeln des Gurts die Gewinnung einer vorgegebenen Verriegelungskraft gestattet.
Diese Verriegelungskraft wird so berechnet, daß die Befestigungsvorrichtung und die Feder Beschleunigungen der Größenordnung von 6g in Schließstellung der Halbgurte 5a und 5b aushalten. Ferner gestattet die Verformung der Feder eine Aufnahme von Maßdifferenzen der Abstandsgitter der Kassette.
Die Muttern 37 und Gegenmuttern 37', die die Befestigung der Bolzen 36 auf den Halbgurten 5a und 5b gewährleisten, gestatten eine Anpassung der Befestigungsvorrichtung an verschiedene Konzeptionen von Brennstoffkassetten und eine Justierung der Klemmkraft so, daß die Befestigungsvorrichtung Beschleunigungen der Größenordnung von 6g standhält.
In ihrer verformten Stellung schmiegt sich, wie in Fig. 6 dargestellt, die äußere konvexe Fläche der Feder 41 an die konkave Fläche 38a des Anlageblocks 38.
Die Bremsstifte 46 gestatten eine Bremsung und Blockierung des Schuhs 40 in Bezug auf den Anlageblock, wobei diese Bremsstifte mit den Rändern der Öffnungen 45 zusammenwirken und gegebenenfalls in Anschlag gegen den Endabschnitt der Öffnungen 45 in dem Fall kommen können, daß die Brennstoffkassette Beschleunigungen von mehr als 6g unterworfen wird, welche ihre Versetzung in Bezug auf die Trägerfläche des Schlittens zur Folge haben.
Man vermeidet so eine vollständige Trennung von Brennstoffkassette und Schlitten, wenn der Behälter hohe Beschleunigungen oder Stöße erleidet.
Natürlich gewährleisten die Bremsstifte 46 auch die Verbindung des Schuhs 40 und des Blocks 38 in allen Stellungen der Befestigungsvorrichtung.
In allen Fällen, wo unfallbedingt der Hebel 30 im Inneren des Behälters in Entriegelung kommen würde, kommt das Ende des Hebels in Anlage gegen den Deckel des Behälters, und sein Aufbau ist so vorgesehen, daß in dieser teilweisen Öffnungsstellung der Exzenter weiterhin die Verriegelungsstange und die Nase 22 in ihrer Verriegelungsstellung hält. Die Entriegelung des Gurts 5a kann nur erfolgen, wenn der Hebel 30 über seine Vertikalstellung hinausgelangt.
Die Gurtung und Verriegelung einer Brennstoffkassette im Transportbehälter erfolgen unter Verwendung einer Befestigungsvorrichtung gemäß der Erfindung, welche eine Anzahl von schwenkbaren Gurten aufweist, die mit Verriegelungsmitteln der oben beschriebenen Art versehen sind, welche an mehreren über die Länge der Kassette verteilten Abstandsgittern angeordnet sind.
Im Falle von Brennstoffkassetten für Kernreaktoren einer Leistung von 900 MW sind drei mit Verriegelungsmitteln versehene Gurte am dritten, fünften und achten Abstandsgitter, ausgehend vom Fuß, der Kassette angeordnet.
Im Falle von Brennstoffkassetten für Kernreaktoren einer Leistung von 1300 MW sind mit Verriegelungsmitteln versehene Gurte an dem ersten, dem sechsten und dem zehnten Abstandsgitter, ausgehend vom Fuß der Kassette, angeordnet.
Andere Haltegurte für die Kassetten der gleichen Art, die aber nicht mit Verriegelungsmitteln versehen sind, können an den anderen Abstandsgittern der Kassetten angeordnet sein.
Das Entriegeln und Öffnen der Gurte erfolgt nach dem Öffnen des Behälters unter Entriegelung des Betätigungshebels, der dann in seine in Fig. 3 dargestellte Stellung 30' angehoben wird. Das Schwenken des Hebels 30 nach oben hat ein Vorrücken der Verriegelungsstange 20 unter der Wirkung der Rückholfeder 25 zur Folge. Man kann dann den Halbgurt 5a nach oben und den Halbgurt 5b nach unten so schwenken lassen, daß die Kassette 6 freigegeben wird.
Die Rückholfeder 49 des Schuhs 40 gestattet eine Anordnung des Schuhs in einer gelösten Stellung, die das Durchtreten und Befreien der Brennstoffkassette begünstigt.
Das Festgurten und das Verriegeln einer Brennstoffkassette sowie das Entriegeln dieser Kassette können also durch einfache und schnelle Vorgänge erfolgen, die keine geschraubten Verbindungen benutzen und nicht die Verwendung von Spezialwerkzeugen zur Verriegelung und Entriegelung, wie von Drehmomentschlüsseln, erfordern.
Es läßt sich so die Eingreifszeit eines Bedieners zur Herstellung der Gurtung und der Verriegelung oder, umgekehrt, der Entriegelung der Brennstoffkassetten im Inneren des Transportbehälters erheblich vermindern. Insoweit diese Vorgänge auf einer großen Anzahl von Behältern, in den Produktionseinheiten der Brennstoffkassetten oder am Kernreaktor erfolgen müssen, ergeben sich daraus extrem große Zeitgewinne.
Darüber hinaus läßt sich die Kraft der Festspannung der Brennstoffkassetten in ihrem Transportbehälter sehr leicht auf einen in vollkommener Weise vorbestimmten Wert einstellen, so daß sich eine Kontrolle beim Festgurten und Verriegeln der Brennstoffkassetten als nicht erforderlich erweist.
Diese Vorgänge können ohen Rückgriff auf kompetentes und trainiertes Personal erfolgen.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die beschriebene Ausführungsform.
So können der Schuh, der Anlageblock und die Feder der Klemmvorrichtung, die auf dem schwenkenden Gurt befestigt sind, eine Form haben, die sich von derjenigen unterscheidet, die beschrieben wurde, und Befestigungs-, Verbindungs- und Reguliermittel irgendeiner Art haben.
Die Gurte können durch zwei Halbgurte gebildet sein, die schwenkbar auf dem Schlitten des Behälters montiert sind und jeweils einen Schuh und eine Klemmvorrichtung, wie sie weiter oben beschrieben ist, haben oder auch aus einem Stück bestehen, welches auf dem Schlitten schwenkbar angebracht ist und sich auf einem feststehenden Verbindungsteil festlegt, welches mit einem Teil des Schlittens fest verbunden ist.
Die Verriegelungsmittel für den Gurt können von den Mitteln verschieden sein, die beschrieben wurden und eine Verriegelungsstange aufweisen, die durch einen Bedienungshebel betätigt werden und eine Verriegelungsnase aufweisen.
Schließlich kann die Befestigungsvorrichtung gemäß der Erfindung zur Festgurtung und Verriegelung von Gegenständen, die sich von einer Brennstoffkassette unterscheiden, auf einem Transportaufbau verwendet werden.

Claims

1. Vorrichtung zur Befestigung eines Gegenstands (6) auf einem Transportaufbau (1), mit einem Schlitten (4), welcher wenigstens eine Trägerfläche, auf welcher der Gegenstand (6) aufruht, und wenigstens einen Gurt (5), der um eine Achse (11) auf dem Schlitten (4) zwischen einer angehobenen von der Trägeroberfläche und dem Gegenstand (6) entfernten und einer in Richtung auf die Trägeroberfläche und den Gegenstand (6) umgelegten Stellung schwenkbar ist, sowie Mittel zur Verriegelung des Gurts (5) in seiner umgelegten Stellung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß sie wenigstens einen Festspannaufbau aufweist, der durch einen Anlageblock (38), der mit dem Gurt (5) um eine zur Schwenkachse (11) des Gurts (5a) im wesentlichen parallele Achse (42) schwenkbar verbunden ist, einen Schuh (40), der auf dem Anlageblock (38) so angebracht ist, daß er sich in Bezug auf den Anlageblock (38) in begrenzter Weise in einer Richtung verschieben kann, die sein Annähern oder sein Entfernen vom Anlageblock (38) und von dem Gurt (5) gestattet, und eine in der umgelegten Stellung des Gurts (5) zur Trägerfläche des Schlittens (4) gerichtete Anlagefläche (40a) aufweist, sowie eine zwischen dem Anlageblock (38) und dem Schuh (40) so zwischengelegte Blattfeder (41), daß eine Rückstellkraft auf den Schuh (40) im Sinne eines Entfernens vom Anlageblock (38) und Gurt (5) ausgeübt wird, gebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anlageblock (38) mit dem Gurt (5a) über einen Augbolzen (36) verbunden ist, der auf dem Gurt (5a) über eine Mutter (37) und eine Kontermutter (37') befestigt ist und einen Endabschnitt (36a) mit einer Öffnung aufweist, die in eine Ausnehmung des Anlageblocks (38) auf Höhe von den Anlageblock (38) durchsetzenden Öffnungen eingelegt ist, wobei eine Schwenkachse (42) in die in Übereinstimmung angeordneten Öffnungen des Endabschnitts (36a) des Augbolzens (36) und des Anlageblocks (38) eingesetzt ist.

3. Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Feder (49) zum Rückstellen des Schuhs (40) in Rückstellposition zwischen dem Schuh (40) und dem Bügel (5a) zwischengefügt ist.

4. Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schuh (40) zwei parallele Seitenflächen aufweist, zwischen denen der Anlageblock (38) eingelegt ist und die jeweils Langlöcher (45) aufweisen, in welche jeweils ein mit dem Anlageblock (38) festverbundener Bremsstift (46) eingelegt ist.

5. Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (41) eine durchgängige Öffnung aufweist, in welche ein Zentrierstift (48) eingelegt ist, der mit einer Fläche (38a) des Anlageblocks (38) fest verbunden ist, die in Berührung mit der Feder (41) gebracht wird.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Gurt (5) durch einen ersten Halbgurt (5a) und einen zweiten Halbgurt (5b) gebildet ist, die an einem ihrer Enden auf dem Schlitten (4) angelenkt und zwischen einer Öffnungsstellung, in der die beiden Halbgurte voneinander entfernt sind, und einer Schließstellung, in der die beiden Halbgurte über ihre zu den angelenkten Enden entgegengesetzten Enden in Berührung kommen und durch die Verriegelungsmittel des Gurts (5) verbunden werden können, wobei jeder der Halbgurte (5a, 5b) einen Festspannaufbau aufweist, der durch einen Anlageblock (38) einen Schuh (40) und eine Feder (41) gebildet ist.

7. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsmittel des Gurts (5) ein mit dem ersten Halbgurt (5a) fest verbundenes Verbindungsteil (14), ein mit dem zweiten Halbgurt (5b) fest verbundenes zweites Verbindungsteil (16), welches einen Verriegelungssitz (18) aufweist, wobei das erste und zweite Verbindungsteil so angeordnet sind, daß zwei Hohlabschnitte (15, 17) dieser Teile, die in Schließstellung des Gurts (5) nebeneinanderliegen, eine gemeinsame Aufnahme (15, 17) bilden, einen Verriegelungsstab (20), der verschiebbar auf dem ersten Halbgurt (5a) angebracht ist und eine Verriegelungsnase (22) an einem seiner Enden und einen Drücker (24) an seinem anderen Ende aufweist, eine Rückstellfeder (25) zum Rückstellen des Verriegelungsstabs (20) in der Richtung, die vom Drücker (24) zur Nase (22) geht, und einen Betätigungshebel (30), der auf dem ersten Halbgurt (5a) zwischen einer angehobenen und einer umgelegten Stellung schwenkbar angebracht und mit einem Nocken (32) zum Betätigen des Drükkers (24) der Verriegelungsstange fest verbunden ist und Mittel (33, 34) zum Verriegeln in der umgelegten Stellung auf dem ersten Halbgurt (5a) aufweist, wobei der Nocken (32) eine Form hat, derart, daß er in der angehobenen Stellung des Hebels (30) ein Rückstellen des Verriegelungsstabs (20) unter der Wirkung der Feder (25) in eine Stellung gestattet, die dessen Einlegen in den Sitz (15, 17) der Verbindungsteile (14, 16) gestattet, und daß er in der umgelegten Stellung des Hebels (30) ein Zurückdrücken des Stabs (20) gegen die Rückholfeder (25) bewirkt, womit ein Einführen und Verriegeln der Nase (22) in den Verriegelungssitz (18) des zweiten Verbindungsteils (16) gewährleistet ist, aufweisen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7 im Falle eines Schlittens mit einer Basis (4a) und einer dazu senkrechten Trennwand (4b), dadurch gekennzeichnet, daß der erste Halbgurt (5a) an der Trennwand (4b) und der zweite Halbgurt (5b) an der Basis des Schlittens (4) angelenkt ist.

9. Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (32) in Form eines Exzenters verwirklicht ist.

10. Befestigungsvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 9 zur Befestigung, in einem Transportbehälter (1), einer Brennstoffkassette (6) für einen Kernreaktor mit über ihre Länge verteilten Abstandsgittern, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Anzahl von auf dem Schlitten (4) schwenkbar angebrachten Gurten (5) aufweist, jeder an einem Abstandsgitter der auf der Trägerfläche (4a) des Schlittens (4) aufruhenden Brennstoffkassette (6), derart, daß der mit dem Schwenkgurt (5) verbundene Schuh (40) auf der Außenfläche des Abstandsgitters der Brennstoffkassette (6) zur Anlage kommt.