[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufbewahrung von radioaktivem Material
mit einem das Material aufnehmenden Innenbehälter und einem den Innenbehälter umgebenden
Außenbehälter aus einem keramischen Werkstoff.
[0002] Bei Einsatz der Vorrichtung kommt es zu einer Wärmebelastung des Innenbehälters und
damit auch zu einer Wärmebelastung des Außenbehälters. Da die für Außenbehälter und
Innenbehälter verwendeten Materialien sich meistens in ihren Wärmeausdehnungskoeffizienten
unterscheiden, besteht die Gefahr, daß bei der bekannten Vorrichtung die auftretenden
radialen und axialen Wärmespannungen Werte erreichen, die zu einer Beschädigung oder
Zerstörung des Außenbehälters führen.
[0003] Weiterhin besteht bei dem Gebrauch der Vorrichtung die Gefahr, daß auf die Vorrichtung
Beschleunigungskräfte aufgebracht werden. Der Außenbehälter weist mindestens eine
erst nach Einbringen des Innenbehälters mit einem Deckel zu schließende Einbringöffnung
auf. Bei den bekannten Vorrichtungen besteht die Gefahr, daß bei bestimmungsgemäßem
Gebrauch der Vorrichtung durch den Innenbehälter stoßartige Belastungen auf den Boden
oder den Deckel aufgebracht werden, die zu dem Sprödbruch des keramischen Außenbehälters
fördernde Spannungsspitzen führen. Selbst wenn das Material durch die stoßartigen
Beschleunigungskräfte nicht zerstört wird, kann es zu einem Aufbrechen der Verbindung
zwischen den Verschlußteilen des Außenbehälters und dem Grundkörper des Außenbehälters
kommen.
[0004] Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung der vorstehend genannten
Art zu schaffen, bei der dynamische Belastungen sicher und kerbwirkungsfrei in die
Wand des Außenbehälters abgetragen werden.
[0005] Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruches 1 gelöst.
[0006] Die Beschleunigungskräfte werden somit gleichmäßig oder kerbwirkungsfrei auf den
Innenbehälter auf eine große Fläche des Außenbehälters übertragen.
[0007] Der großflächig verteilte Eingriff kann einerseits über eine oder wenige größere
Eingriffsflächen oder andererseits über eine Vielzahl von gleichmäßig über die Innenwandung
des Außenbehälters verteilte kleinere Einzeleingriffsflächen erzielt werden, solange
die für ein sicheres Halten des Innenbehälters erforderliche Gesamteingriffsfläche
gegeben ist. Die einzelnen kleineren Eingriffsflächen dürfen allerdings nicht so klein
sein, daß Kerbwirkungen auftreten können. Erfindungsgemäß ist der Eingriff ein alleiniger
Reibschluß, ein durch Klebung unterstützter Reibschluß oder eine alleinige Klebung.
[0008] Dabei liegt die Außenwandung des Innenbehälters in direktem Eingriff an der Innenwandung
des Außenbehälters an oder es steht mit dem Innenbälter mindestens ein Eingriffselement
in kraft- oder formschlüssiger Verbindung, dessen Außenwandung in Eingriff an der
Innenwandung des Außenbehälters anliegt.
[0009] Liegt die Außenwandung des Innenbehälters direkt an der Innenwandung des Außenbehälters,
wird von vornherein eine große Eingriffsfläche, insbesondere Reibschlußeingriffsfläche
erzielt. Bei Verwendung nur eines oder einer geringen Anzahl von Eingriffselementen
liegen diese mit größeren Eingriffsflächen an der Innenwandung des Außenbehälters
an, um eine gleichmäßige Einleitung der Kräfte und einen guten Wärmeübergang vom Innenbehälter
zum Außenbehälter zu erzielen. Bei Verwendung einer Vielzahl von Eingriffselementen
liegen diese mit ihren kleineren Einzeleingriffsflächen in gleichmäßiger Verteilung
unter Ausbildung einer ausreichenden Gesamteingriffsfläche auf einer großen Fläche
der Innenwandung des Außenbehälters an. Zum Aufbau einer kraftschlüssigen Verbindung
zum Außenbehälter hin wird in der vorliegenden Anmeldung und in den Ansprüchen neben
einem Reibschluß auch eine Schweißung, Lötung, Klebung verstanden.
[0010] Die Außenwandung des Innenbehälters oder die Außenwandung bzw. die Eingriffsflächen
des Eingriffselementes bzw. das ganze Eingriffselement sind vorzugsweise aus einem
metallischen Werkstoff hergestellt, der einen guten Wärmeübergang von Innenbehälter
zu Außenbehälter hin gewährleistet. Bei Reibschlußeingriff wird durch die Werkstoffwahl
die Größe des Reibschlusses mitbestimmt.
[0011] Um gleichzeitig die aus den unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten der für
Außenbehälter und Innenbehälter verwendeten Werkstoffe resultierende Spannung auf
zulässige Werte zu begrenzen und um die Größe der auf die Außenbehälterinnenwandung
einwirkenden Normalkräfte einzustellen, ist vorzugsweise vorgesehen, daß die Außenwandung
des Innenbehälters oder das Reibschlußelement bzw. die Reibschlußelemente vorspannbar
sind. Bei Einsatz eines Reibschlußelementes als Eingriffselement besteht dieses vorzugsweise
aus einem geschlitzten Hülsenteil und einem mit dem Innenbehälter in Verbindung stehenden
Widerlager. Das Hülsenteil ist in Umfangsrichtung vorspannbar, so daß seine Außenfläche
mit einer definierten Kraft an dem Außenbehälter anliegt. Andere vorspannbare Eingriffselemente
werden in der nachfolgenden Beschreibung beschrieben.
[0012] Das Widerlager kann von einem gesonderten Bauteil oder einer Schweißung, Lötung,
Klebung oder dergl. gebildet werden.
[0013] Bei Verwendung anderer Formen für die Reibschlußelemente ist dafür zu sorgen, daß
ihnen eine Vorspannung aufgeprägt werden kann derart, daß sie mit vorgegebener Normalkraft
auf die Innenwandung des Außenbehälters einwirken.
[0014] Wenn kein gesondertes Reibschlußelement bzw. eine Vielzahl solcher Reibschlußelemente
eingesetzt werden, ist vorzugsweise die Wandung des Innenbehälters mit mindestens
einer sich in Längsrichtung erstreckenden Sicke oder dergl. versehen, die sich zur
Außenfläche des Innenbehälters hin öffnet. Die Außenwandung des Innenbehälters liegt
dann an der Innenwandung des Außenbehälters an und durch Gestaltung der Sicke kann
die sich einstellende Vorspannung vorgegeben werden.
[0015] Der Innenquerschnitt des Außenbehälters und der Außenquerschnitt des Innenbehälters
weisen einen zylinderartigen Querschnitt auf, wobei unter zylinderartig alle nicht
durch eine polygonale Mantelfläche begrenzten Körper verstanden werden. Das heißt,
die Anmeldung ist insbesondere nicht auf kreiszylindrische Querschnitte beschränkt.
Hierbei können insbesondere wegen des für den Außenbehälter verwendeten Werkstoffes
und der zugeordneten Herstellungsverfahren Abweichungen von der zylinderartigen Form
auftreten, die sich bei Vewendung gesonderter Reibschlußelemente ausgleichen lassen.
Bei Verwendung einer Vielzahl von Reibschlußelementen in im wesentlichen gleichmäßiger
Verteilung können die Reibschlußelemente einzeln ausgebildet sein und mit den Innenbehältern
einzeln in Verbindung stehen oder die Reibschlußelemente sind zumindest gruppenweise
einstückig miteinander ausgebildet. Weiterhin bevorzugt sind bei Einsatz einer Vielzahl
von Reibschlußelementen diese zungenartig ausgebildet.
[0016] Unzulässige Erhöhungen der Anpreßkraft des Innenbehälters bzw. des oder der Reibschlußelemente
auf die Innenwandung des keramischen Außenbehälters infolge von Wärmespannungen werden
bei Einsatz eines hülsenartigen Reibschlußelementes durch die in axialer Richtung
verlaufende Sicke bzw. den in axialer Richtung verlaufenden Schlitz vermieden, die
eine ümfangsverkürzung der Behälterwandung selbst bzw. des Reibschlußelementes bei
thermischer Belastung ermöglichen. Bei Einsatz einer Vielzahl von sich in Längsrichtung
des Innenbehälters erstreckenden oder zungenartig ausgebildeten Reibschlußelementen
können ebenfalls keine unzulässigen Erhöhungen der Anpreßkraft auftreten. Bei Verwendung
einer geschlitzten Hülse zum Aufbau des Reibschlußelementes kann an ihrer Stelle auch
eine Reibschlußelementbaugruppe mit mindestens zwei ineinander eingesetzten Hülsen
zur Erhöhung der Reibungskräfte vorgesehen werden, wobei die Schlitze der beiden Hülsenteile
in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt sind. Hülsenteil und Widerlager können einstückig
miteinander oder getrennt voneinander ausgebildete sein.
[0017] Von besonderem Vorteil ist es, im Bereich des Reibschlusses die Innenwandung des
Außenbehälters kegelstumpfartig auszubilden und die Außenwandung des Innenbehälters
bzw. des Reibschlußelements an diese Konfiguration anzupassen. Bei der kegelstumpfartigen
Ausführung der in Reibeingriff stehenden Flächen werden bei einem Verschieben der
Hülse im Belastungsfall in axialer Richtung die Normalkräfte und damit die Reibkräfte
progressiv dadurch erhöht, daß die Vorspannkraft durch Zusammendrücken der Hülse bzw.
des Innenbehälters entsprechend dem Kegelstumpfwinkel vergrößert wird. Die große Endfläche
des Kegelstumpfes ist einem Ende des Außenbehälters oder der Mitte des Außenbehälters
benachbart.
[0018] Wenn die große Endfläche des Kegelstumpfes einem Ende des Außenbehälters benachbart
liegt und die entsprechende Eingriffsfläche des Hülsenteils des Reibschlußelements
an diese Konfiguration angepaßt ist, so ist ein Verschieben des Reibschlußelementes-durch
Verkeilen des Hülsenteils des Reibschlußelements mit dem Innenbehälter begrenzt, wenn
die Verschiebungskraft in den Behälter hinein wirksam ist= Bei Verwendung zweier Reibschlußelemente
und einer dem Diabolo-Spielzeug entsprechenden doppel-kegelstumpfartigen Ausbildung
der Innenwandung des Außenbehälters ist somit ein unzulässig weites Verschieben des
Innenbehälters und somit eine Belastung von Boden und Deckel ausgeschlossen.
[0019] Ein Reibeingriff längs Kegelflächen ist auch möglich, wenn keine gesonderten Reibschlußelemente
verwendet werden, sondern die Außenwandung des Innenbehälters zusammen mit der Innenwandung
des Außenbehälters entsprechend ausgestaltet sind.
[0020] Der Innenbehälter kann allein durch großflächigen Reibschluß mit der Innenwandung
des Außenbehälters in diesem gehalten. sein; es ist aber auch möglich, daß der Reibschluß
durch eine Klebung unterstützt ist, die das Wärmeverhalten des Systems nicht behindert.
Hierzu eignen sich insbesondere Keramikkleber, wie weiter unten erläutert werden wird.
[0021] Weitere Unteransprüche betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen
Vorrichtung.
[0022] Die Vorrichtung soll nun in verschiedenen Ausführungsformen anhand der beigefügten
Figuren genauer beschrieben werden.
[0023] Es zeigt:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Außenbehälter und als Reibschlußelemente ausgebildete
Eingriffselemente einer ersten Ausführungsform der Vorrichtung, wobei der Innenbehälter
in Seitenansicht dargestellt ist,
Fig. 2 eine Prinzipdarstellung zur Erläuterung der Montagefolge bei Gebrauch der Vorrichtung
gemäß Fig. 1,
Fig. 3 einen Längsschnitt längs der Linie III-III in Fig. 4 durch Außenbehälter und
Reibschlußelemente einer zweiten Ausführungsform,
Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 3,
Fig. 5 ein entsprechender Schnitt durch eine dritte Ausführungsform,
Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI in Fig. 5 mit einer vergrößerten Detaildarstellung
des Sperrklinkeneingriffes zwischen Innenhülse und Außenhülse,
Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie VII-VII in Fig. 8 einer weiteren Ausführungsform,
Fig.. 8 einen Schnitt längs der Linie VIII-VIII in Fig. 7,
Fig. 9 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform eines Reibschlußelementes,
Fig.lo einen Schnitt längs der Linie X-X in der Fig. 9,
Fig.ll eine als Teilschnitt dargestellte Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform
eines Reibschlußelements mit einer vergrößerten Darstellung der Bolzenverbindung zwischen
Hülsenteil und Widerlager,
Fig.12 eine Aufsicht auf das Reibschlußelement gemäß Fig. 11,
Fig.13 eine als Teilschnitt dargestellte Seitenansicht eines weiteren Reibschlußelements,
Fig.14 eine Aufsicht auf das Reibschlußelement gemäß Fig. 13,
Fig.15 einen Teilschnitt durch eine andere Ausführungsform des Reibschlußelementes,
Fig.16 eine Aufsicht auf das Reibschlußelement gemäß Fig. 15,
Fig.17 einen Teilschnitt durch eine andere Ausführungsform des Reibschlußelements,
Fig.18 eine Aufsicht auf das Reibschlußelement,
Fig.19 eine als Teilschnitt dargestellte Seitenansicht eines geschlitzten Hülsenteiles
mit wellenartigem Schlitz,
Fig.2o eine der Fig. 19 vergleichbare Darstellung eines weiteren Hülsenteils mit Spiralschlitz,
Fig.21 einen Teilschnitt durch eine Vorrichtung mit Innen-und Außenbehälter, wobei
die Außenwandung des Innenbehälters in vorgespanntem Reibschluß an der Innenwandung
des Außenbehälters anliegt,
Fig.22 einen Teilschnitt längs der Linie XXII-XXII in der Fig. 21,
Fig.23 einen Teillängsschnitt durch Innenbehälter und Außenbehälter mit in Sicken
des Innenbehälters in Längsrichtung eingeschobenen geschlitzten Reibschlußrohren,
Fig.24 eine Ausführungsform mit im wesentlichen geradzylindrischen Innebenhälter und
Außenbehälter, wobei in einen 'zwischen den beiden Behältern verbleibenden Ringraum
in gleichmäßiger Verteilung sich in axialer Richtung erstreckende Vorspannelemente
eingeschoben sind,
Fig.25 eine Ausführungsform, vergleichbar Ausführungsform Fig.24, bei der in den verbleibenden
Ringraum sich in Längsrichtung erstreckende und in Umfangsrichtung gewellte Reibschlußelemente
eingeschoben sind,
Fig.26 eine zum Teil als Schnitt dargestellte Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform,
wobei auf der Oberfläche des Innenbehälters kammartige Reibschlußelemenbefestigt sind,
die in Reibschluß an der Innenwandung des Innenbehälters anliegen,
Fig.27 einen Schnitt längs der Linie XXVII-XXVII in Fig.26,
Fig.28 eine Seitenansicht mit nach außen vorstehenden Reibschlußzungen und nach innen
vorstehenden Zungen zur Halterung des Reibschlußkorbes am Innenbehälter,
Fig.29 einen Teilschnitt längs der Linie XXIX-XXIX in der Fig.28,
Fig.30 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform eines Reibschlußkorbes mit
nach außen gebogenen Reibschlußzungen,
Fig.31 einen Teilschnitt längs der Linie XXXI-XXXI in der Fig.30,
Fig.32 eine zum Teil als Schnitt dargestellte Seitenansicht einer Ausführungsform
der Vorrichtung mit Halterung eines balgenartigen Innenbehälters in einem im wesentlichen
geradzylindrischen Außenbehälter,
Fig.33 einen Schnitt längs der Linie XXXIII-XXXIII in der Fig.32.
[0024] Bei der Vorrichtung gemäß Fig. 1 besteht der aus einem Keramikwerkstoff gefertigte
Außenbehälter 1 aus einem zylindrischen Mantel 2, einem Boden 3 und einem Deckel 4,
wobei Boden 3 und Deckel 4 in geeigneter Weise mit den freien Stirnflächen des Mantels
2 verbunden sind.
[0025] In dem Außenbehälter ist ein Innenbehälter 5 eingebracht, der aus einem zylindrischen
Mantel 6 einem Boden 7 und einem Deckel 8 besteht. Bei der gezeigten Ausführungsform
ist der Innenbehälter aus Metall hergestellt, so daß Boden und Deckel mit dem Mantel
längs Schweißnähten 9 miteinander verbunden sind (es ist auch möglich, daß Mantel
6 und Boden 7 eine tiefgezogene Einheit bilden). Der Innenbehälter 5 ist in nicht
näher gezeigter Weise mit Wärme freisetzendem radioaktiven Material gefüllt.
[0026] Am Deckel 8 ist zum Handhaben des Innenbehälters ein Manipulationszapfen lo angebracht.
[0027] Der Innenbehälter 5 ist in dem Außenbehälter 1 durch zwei Reibschlußelemente 11 gehalten,
die die auf den Innenbehälter 5 einwirkenden dynamischen Kräfte in die Keramikwand
ableiten sollen.
[0028] Jedes Reibschlußelement 11 besteht aus einem mit einem Längsschlitz 12a versehenen
Hülsenteil 12 und einem mit einem Schlitz 13a versehenen Hülsenabschlußring 13, der
mittels einer durch die strichpunktierten Linien in der Fig. 1 dargestellten Verbindungstechnik
mit dem Hülsenteil verbindbar ist. Als Verbindungstechnik eignet sich z.B. eine Schraubbolzenverbindung.
[0029] Die Hülsenteile 12 umgreifen den Innenbehälter bei zusammengebauter Vorrichtung mit
vorgegebenem Spiel S. Der Boden 9 des Innenbehälters stützt sich über einen Federring
14 auf den Hülsenabschlußring des unteren Reibschlußelementes ab, während sich der
Deckel 8 über einen Federring 14 am Hülsenabschlußring 13 des oberen Reibschlußelements
abstützt, wobei der Manipulationszapfen 1o in den Freiraum des Hülsenabschlußrings
13 eingreift.
[0030] Anhand der Fig. 2 soll nun der Zusammenbau des oberen Teils der Vorrichtung näher
erläutert werden.
[0031] Das Hülsenteil 12 kann mit Hilfe eines nicht gezeigten Werkzeuges unter Verringerung
der Breite des Schlitzes 12a soweit in seinem Durchmesser verringert werden, daß es
in den zylindrischen Mantel 12 einführbar ist. Die Abmessungen sind so gewählt,, daß
nach Abzug des Werkzeugs vom Hülsenteil 12 dieses mit einer definierten radialen Vorspannung
an der Innenwandung des Außenbehälters 1 anliegt. Danach wird der Innenbehälter 5
eingesetzt (es wird angenommen, daß das untere Reibschlußelement schon montiert ist),
bis er auf dem unteren Federring 14 aufliegt. Danach wird der obere Federring 14 eingebracht
und der Hülsenabschlußring 13 mit der freien Stirnfläche des Hülsenteils 12 verbunden,
wobei eine Ausfluchtung der Schlitze 12a und 13a erfolgt.
[0032] Wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, sind die Hülsenabschlußringe 13 mit Abstand vom
Boden 3 bzw. mit Abstand von dem dann aufzusetzenden Deckel 4 gehalten.
[0033] Bei Beschleunigung der Vorrichtung in axialer Richtung der Behälter wird der Innenbehälter
so gehalten, daß Boden 3 und Deckel 4 des Außenbehälters keinen Stoßbelastungen ausgesetzt
werden, da die als Widerlager dienenden Hülsenabschlußringe 13 die axialen Kräfte
aufnehmen und in die Hülse einleiten (selbstverständlich muß die Verbindung zwischen
Hülsenteil 12 und Hülsenabschlußring 13 so ausgelegt sein, daß diese Einleitung sicher
erfolgt). Über den großflächigen Reibungseingriff zwischen der Außenfläche der Hülsenteile
12 und der Innenwandung des zylindrischen Mantels 2 erfolgt ein Ableiten der Kräfte
in den Keramikwerkstoff, ohne daß dieser Stoßbelastungen oder Kerbwirkungen ausgesetzt
wird.
[0034] Die Anordnung ist so ausgelegt, daß nach dem Abziehen des Spannwerkzeugs die Hülsenteile
die zylindrische Mantelinnenfläche mit der gewünschten Kraft beaufschlagen, aber gleichzeitig
der radiale Schlitz 12a nicht geschlossen ist, sondern noch eine vorgegebene Schlitzbreite
aufweist. Damit kann eine unzulässige Erhöhung der Anpreßkraft des Hülsenteils 12
auf den zylindrischen Mantel 2 infolge von aus unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten
resultierenden Wärmespannungen vermieden werden.
[0035] Zur Erleichterung des Einführens des Reibschlußelements 11 in den zylindrischen Mantel
2 ist das Hülsenteil 12 mit einem Einführungskegelstumpf 12b versehen.
[0036] Für die Befestigung des Innenbehälters 5 in dem Außenbehälter 1 bedarf es keiner
besonderen Bearbeitung des keramischen Außenbehälters, höchstens einer Grünlingsbearbeitung.
[0037] Bei dem Außenbehälter 15 der in den Fig. 3 und 4 gezeigten Ausführungsform weist
der Mantel eine geradzylindrische Außenfläche 16a auf, während die Innenfläche 17
aus einem mittigen geradzylindrischen Abschnitt 17a und zwei sich jeweils nach außen
hin anschließenden kegelstumpfartigen Flächenabschnitten 17b besteht. Boden und Deckel
des Außenbehälters 15 besitzen in Abweichung gegenüber der Ausführungsform gemäß Fig.
1 Haubencharakter. Die Gestaltung von Boden und Deckel ist für die vorliegende Erfindung
nicht wesentlich.
[0038] Für den Innenbehälter sind dieselben Bezugszeichen verwen--det worden wie bei der
Ausführungsform gemäß Fig. 1. Auf Deckel und Boden sind vier gleichzeitig als Manipulationszapfen
dienende Verriegelungszapfen 18 in gleichmäßiger Verteilung in Umfangsrichtung vorgesehen.
[0039] Die Reibschlußelemente 19 sind einstückig ausgebildet und bestehen aus einem mit
einem Schlitz 2oa versehenen Hülsenteil 2o und Widerlagersektoren 21, die den Boden
bzw. den Deckel 8 in der aus den Fig. 3 und 4 ablesbaren Weise überlagern. Die Innenfläche
2ob des Hülsenteils 2o ist geradzylindrisch ausgebildet, während die Außenfläche 2oc
unter Anpassung an den Kegelstumpfwinkel des kegelstumpfartigen Flächenabschnitts
17b ebenfalls kegelstumpfartig ausgebildet ist. Im zusammengebauten Zustand weist
die Innenfläche 2ob Spiel S von der Außenfläche des Innenbehälters 5 auf. In jedem
Widerlagersektor ist eine Verriegelungsöffnung 21a derart vorgesehen, daß nach Aufsetzen
des Reibschlußelements 19 auf den Innenbehälter und nach entsprechender Relativdrehung
des Reibschlußelements bezüglich des Innenbehälters eine axiale Trennung zwischen
den beiden so formschlüssig verbundenen Bauteilen nicht mehr möglich ist. Läßt man
außer acht, daß der Flächenabschnitt 17a relativ lang sein kann, kann die Konfiguration
der beiden Außenflächen 2oc mit dem Diabolo-Spielzeug verglichen werden, bei dem ein
Rotationskörper mit einer entsprechenden Doppelkegelstumpfkonfiguration verwendet
wird. Bei einer durch axiale Beschleunigungskräfte erzwungenen axialen Verschiebung,
z.B. von oben in Fig. 3, wird der Reibschluß zwischen der Außenfläche 2oc des oberen
Reibschlußelements 19 und dem zugeordneten Flächenabschnitt 17b des Außenbehälters
15 progressiv erhöht, da die auf den Flächenabschnitt 17b einwirkende Normalkraft
durch Zusammendrücken des Hülsenteils 2o entsprechend dem Kegelwinkel der in Eingriff
befindlichen Kegelstumpfflächen vergrößert wird. Das Ausmaß des Zusammendrückens des
Hülsenteils wird vorzugsweise durch die vorgegebene Schlitzbreite des Schlitzes 2oa
begrenzt oder durch vorherige Anlage der Innenfläche 2ob unter Abbau des Spiels S
an der Außenfläche des Innenbehälters 5. Welche Maßnahme wirksam wird, hängt von der
Auslegung der Schlitzbreite und ihrer Größe im Vergleich zum Spiel S ab.
[0040] Bei der in den Figuren 5 und 6 gezeigten Ausführungsform wird ein an seinen Enden
abgestufter Innenbehälter 22 mittels eines zweistückigen Reibschlußelements 23 in
einem Außenbehälter 24 gehalten. Das zweistückige Reibschlußelement besteht aus einer
Innenhülse 25 und einer Außenhülse 26, die jeweils mit einem Längsschlitz 25a bzw.
26a versehen sind. Die beiden Hülsen 25 und 26 sind so ineinander gesetzt, daß die
Schlitze 25a und 26a gegeneinander versetzt sind. Bei der gezeigten Ausführungsform
stehen sich die Schlitze im wesentlichen diametral gegenüber.
[0041] Die Innenhülse besteht aus einem kegelstumpfartigen Hülsenteil 25b und einem einstückig
mit ihm ausgebildeten kegelstumpfartigen Widerlagerkragen 25c, der mit seiner Innenfläche
an einer entsprechenden Abschrägung des Stufenabschnitts 22a des abgestuften Innenbehälters
anliegt. Im Gegensatz zum Hülsenteil 2o des Reibschlußelements 19 gem. Figuren 3 und
4 weist bei dieser Ausführungsform das kegelstumpfartige Hülsenteil 25b eine gleichmäßige
Wandstärke auf, so daß das Spiel S zwischen der zylindrischen Außenfläche des Innenbehälters
22 und der kegelstumpfartigen Innenfläche des Hülsenteils 25b von außen nach innen
zunimmt. Die Außenfläche des Hülsenteils 26b liegt an der Innenfläche der kegelstumpfartigen
Außenhülsen 26 an, die ebenfalls von im wesentlichen gleichförmiger Wanddicke ist.
[0042] Die somit auch kegelstumpfartige Außenfläche der Außenhülse 26 liegt an einem kegelstumpfartigen
Flächenabschnitt 27a des Außenbehältermantels 27, wobei Deckel und Boden nicht dargestellt
sind.
[0043] Durch die Verwendung der beiden ineinander eingesetzten geschlitzten Hülsen können
die Reibkräfte gegenüber dem Einsatz nur einer einzelnen geschlitzten Hülse erhöht
werden. Wenn die Reibkräfte zwischen den beiden Hülsen 25 und 26 ausreichen, könnte
die Außenfläche der Außenhülse auch an der Fläche 27a durch Kleben oder Schweißen
festgelegt werden. Im Sinne der vorliegenden Anmeldung würde die Außenhülse 26 dann
als Innenwandung des Außenbehälters bezüglich des Reibschlußeingriffes zu betrachten
sein.
[0044] Selbstverständlich muß der Innenbehälter nicht unbedingt ein abgestufter sein, jedoch
ist der Aufbau aus zwei zylindrischen Abschnitten leichter zu erstellen. Die Kegelstumpfläche
27a weitet sich von außen nach innen auf und geht dann in eine sich entgegengesetzt
verhaltende Fläche 27b über, die ihrerseits dann in eine geradzylindrische Fläche
übergeht (nicht gezeigt). Der Einführungskegelstumpfabschnitt 26b der Außenhülse 26
ist dem Neigungswinkel der Fläche 27b angepaßt.
[0045] Bei Festlegung der Außenhülse 26 diente diese noch dem Schutz der-Innenwandung des
Keramikaußenbehälters.
[0046] Um bei nicht am Außenbehälter festgelegter Außenhülse ein Zusammendrücken der Außenhülse
bei der gewählten Kegelstumpfkonfiguration zu verhindert bzw. auf definierte Werte
zu beschränken, ist die Innenhülse auf einen Teil ihres Umfangs über ihre gesamte
axiale Länge oder ein Teil der axialen Länge mit einer Verzahnung 25d versehen, die
in eine entsprechende Verzahnung 26d auf der Innenfläche der Außenhülse 26 eingreift.
Die Detailzeichnung gem. Figur 6 stellt einen Zustand dar, in dem es noch nicht zu
einem Verriegelungseingriff zwischen den beiden Verzahnungen 25d und 26d gekommen
ist, während in der Hauptdarstellung gemäß Figur 6 der Verriegelungseingriff bereits
erreicht ist. Beim Zusammendrücken der Außenhülse 26 erfolgt infolge der Keilwirkung
eine Relativbewegung zwischen Außenhülse 26 und Innenhülse 25 in Richtung des Pfeils
in der Detaildarstellung, bis die Zahnflanken der beiden Sperrverzahnungen zur Anlage
aneinander kommen.
[0047] Bei der Ausführungsform gemäß den Figuren 7 und 8 wird zusammen mit dem Außenbehälter
24 gemäß Figur 5 ein Innenbehälter 28 verwendet, an dessen aufgeschweißten Deckel
29 eine sich nach außenhin verjüngende kegelstumpfförmige Eingriffsfläche vorgesehen
ist. Das Reibschlußelement 3o besteht aus jeweils geschlitztem Hülsenteil 31 und Widerlagerring
32, der eine bei zusammengebauter Vorrichtung mit der konischen Fläche 29a in Eingriff
befindliche konische Eingriffsfläche 32a besitzt. In dem abgestuften Schlitz 31a des
Hülsenteils 31 erstreckt sich mit Begrenzungsspiel BS ein an der Außenfläche des Innenbehälters
28 befestigtes Begrenzerblech 33, das bei axialer Verschiebung des Reibschlußelements
die Umfangsverkürzung des Hülsenteils 31 auf einen vorgegebenen Wert begrenzt, bei
dem die freien Kanten des länglichen Bleches 33 in Eingriff mit den Abstufungen des
Schlitzes 31a kommen.
[0048] In den Figuren 9 und lo ist ein weiteres Reibschlußelement 34 bestehend aus einem
Hülsenteil 35 und einem ringförmigen Widerlager 36 dargestellt, das aufgrund der kegelstumpfförmigen
Gestaltung der Außenfläche 35b des Hülsenteils ebenfalls progressiv wirkend ist. Das
mit einem durchgehenden Schlitz 36a versehene Widerlager ist auf seiner zylindrischen
Mantelfläche mit 'zwei Ringnuten 36b und 36c versehen, die eine unterschiedliche axiale
Länge aufweisen. Auf der zylindrischen Innenfläche 35c sind im gleichen Abstand und
mit gleicher Axiallänge zwei Ringnuten 35d und 35e ausgebildet. In den Nuten liegen
Federringe 37 und 37' derart, daß sie im zusammengebauten Zustand des Reibschlußelementes
jeweils in die Nuten 36b/35d bzw. 36c/35e eingreifen und somit den Widerlagerring
36 mit dem Hülsenteil 35 zur Einleitung der dynamischen Kräfte in das Hülsenteil verriegeln.
Die unterschiedliche.axiale Breite der Nuten und der Federringe dient einer eindeutigen
Zuordnung der Federringe zu den Nuten.
[0049] Bei der Ausführungsform gemäß den Figuren 11 und 12 ist ein mit einem Schlitz 38a
versehener Widerlagerring 38 mittels Bolzen 39 mit einem geschlitzten (4oa) Hülsenteil
4o verbunden. Wie aus der Detaildarstellung hervorgeht, durchgreifen die Bolzen 39
die zugeordneten Bohrungen 38b, um die erforderlichen Wärmebewegungen zuzulassen.
Der Bolzenkopf ist durch einen Federring 41 auf dem Widerlager abgestützt und in der
Bohrung 38b von einer Sicherungshülse 42 umgeben.
[0050] Bei der Ausführungsform ist in Figuren 13 und 14 für ein Reibschlußelemen ist ein
deckelartiges Widerlager 43 mittels eines nicht spielfreien Gewindeeingriffs auf ein
mit einem Schlitz 44a versehenes Hülsenteil versehenes Hülsenteil 44 aufgeschraubt.
Zum Aufbringen der Drehbewegung mittels eines geeigneten Werkzeuges ist in dem deckelförmigen
Widerlager 43 eine hexagonale Detätigungsöffnung 45 vorgesehen.
[0051] Bei der Ausführungsform gemäß Figuren 15 und 16 für ein Reibschlußelement 46 ist
das Widerlager 47 mit dem Hülsenteil 48 über Sperriegel 49 formschlüssig verbunden,
die durch Federn 5o in ihrer Sperrstellung in Ausnehmungen 51 in dem Hülsenteil 46
gehalten werden. Bei der Verbindung des Widerlagers 47 mit dem Hülsenteil werden die
Sperriegel durch ein geeignetes Werkzeug entgegen der Vorspannung der Feder 5o radial
zurückgezogen und der Widerlager 47 wird soweit abgesenkt, bis die Stirnflächen der
Sperriegel 49 den Öffnungen 51 gegenüberstehen. Nach Freigabe der Sperriegel werden
diese von den Federn in die Öffnungen 51 gedrückt, bis die Sperr- .glieder 49 in Anlage
an die mit dem Widerlager 47 verbundenen (z.B. durch Verschweißung) Sicherungsbrücken
52 kommen.
[0052] Die Figuren 17 und 18 zeigen eine besonders einfache Ausführungsform des Reibschlußelements
53, bei dem Hülsenteil 54 und Widerlager 55 einstückig hergestellt worden sind. Der
Schlitz 54a durchsetzt auch das Widerlager 55. Im Widerlagerbereich sind auf beiden
Seiten des Schlitzes 54a jeweils Eingriffsbohrungen 56 vorgesehen, in die ein Spannwerkzeug
eingreifen kann. Durch das Werkzeug wird das Reibschlußelement 53 unter Verringerung
der Breite des Schlitzes 54a vorgespannt und dann in einen nicht gezeigten Außenbehälter
eingeführt.
[0053] In den Figuren 19 und 2o werden Hülsenteile 57 und 58 gezeigt, die mit von den bisherigen
geradlinigen Schlitzen abweichenden Schlitzkonfigurationen versehen sind. Das Hülsenteil
57 ist wie bei einer Spannhülse mit einem wellenartigen Schlitz 57a der in der Figur
19 gezeigten Konfiguration versehen. Das nicht gezeigte Widerlager muß so ausgelegt
sein, daß bei Befestigen des Widerlagers an der Hülse die der Hülse aufgeprägte Vorspannung
nicht in unerwünschter Weise verändert wird.
[0054] Bei dem in der Figur 2o gezeigten Hülsenteil verläuft der Schlitz 58a zunächst in
axialer Richtung und dann als Spiralschlitz um die Hülse herum, wobei er im Bereich
des Einführungskegelstumpfes wieder in eine axiale Erstreckungsrichtung übergeht.
[0055] In den Figuren 21 und 22 ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
dargestellt, bei der kein gesondertes Reibschlußelement zum Einsatz kommt, sondern
die Außenwandung eines Innenbehälters 59 direkt an der Innenwandung eines Außenbehälters
6o anliegt. Der Innenbehälter 59 ist ein gezogener Behälter, der durch Schweißen mit
einem Deckel 61 verschlossen ist. Der Behälter 59 ist mit einer sich nach innen erstreckenden
und nach außen öffnenden Sicke 62 versehen. Die Sicke kann direkt beim Herstellen
des Behälters 59 mitausgebildet werden oder sie wird gesondert ausgebildet und dann
in den Behälter eingeschweißt. Die Sicke 62 ist in ihrer Wirkung mit den Schlitzen
der bisher beschriebenen Ausführungsformen vergleichbar. Durch ein im Sinne der Pfeile
in der Figur 22 angreifendes Werkzeug kann die Umfangslänge des Innenbehälters verkürzt
und dieser dann in den Außenbehälter 60 eingeführt werden. Nach Abzug des Werkzeugs
legt sich der Behälter unter vorgegebener Vorspannung an die Innenwandung des Außenbehälters.
Im Inneren des Behälters sind einige Brennstäbe 63 angedeutet, der verbleibende Freiraum
ist mit einem Puffermaterial 64 ausgefüllt, ehe der Innenbehälter 59 durch den Deckel
61 geschlossen wird.
[0056] Während in den Figuren 21 und 22 die Außenwandung des Innenbehälters und die Innenwandung
des Außenbehälters geradzylindrisch dargestellt sind, können auch bei einer solchen
Konfiguration Kegelstumpfflächen zum Einsatz kommen, um den Reibungseingriff progressiv
zu gestalten.
[0057] Bei der Ausführungsform gemäß Figur 23 ist die Wand des Innenbehälters 65 mit einer
Vielzahl von gleichmäßig um den Umfang herum verteilten Sicken 66 versehen. Die Außenwandung
des Innenbehälters 65 liegt in dem Bereich zwischen den Sicken an der Innenwandung
des Außenbehälters 67 an. Das Anliegen des Innenbehälters an dem Außenbehälter ist
für die Funktion der Reibschlußelemente 68 nicht erforderlich. In die sich senkrecht
zur Zeichenebene erstreckenden Sicken 66 sind geschlitzte rohrartige Reibschlußelemente
68 eingebracht derart, daß sich ihr Schlitz 68a zum Sickengrund hin öffnet und der
Rohrmantel an der Innenwandung des Behälters 67 anliegt. Es ergibt sich somit ein
Reibschlußeingriff zwischen den Reibschlußelementen 68 einerseits und dem Innenbehälter
65 und dem Außenbehälter 67 andererseits. Bei thermischer Belastung des Innenbehälters
kann dessen gegenüber dem Außenbehälter 67 größere Wärmeausdehnung aufgenommen werden,
indem sich der Behälter im Bereich der Sicken verformt, wobei gleichzeitig das Reibschlußelement
68 verformt wird.
[0058] Denkbar ist auch eine Kombination des Innenbehälters nach Fig. 21 und 22 mit dem
Reibschlußelement 68. Hierbei wirkt ein in die Sicke 62 des Innenbehälters 59 eingebrachtes
Reibschlußelement 68 wie ein Federelement, das die Sicke zu öffen versucht und somit
die Reibkraft des Innenbehälters erhöht.
[0059] Bei der Ausführungsform gemäß Figur 24 liegt in dem Außenbehälter 67 ein geradzylindrischer
Innenbehälter 69. In dem zwischen den beiden Behältern verbleibenden Ringraum 70 sind
mehrere ebenfalls rohrartig ausgebildete Reibschlußelemente 71 eingebracht, die vorzugsweise
einen C-förmigen Querschnitt aufweisen, wobei die beiden freien Enden 71a und 71b
nach innen gerollt sind, während der Rücken 71c an der Innenwandung des Außenbehälters
64 anliegt.
[0060] Eine Wärmedehnung des Innenbehälters 69 wird durch elastische Verformung der Reibschlußelemente
71 aufgenommen.
[0061] Bei der Ausführungsform gemäß Figur 25.sind in dem Ringspalt zwischen dem Außenbehälter
67 und dem geradzylindrischen Innenbehälter 69 wellenförmige Reibschlußelemente 72
eingebracht, wobei die Berge 72a an der Innenwandung des Außenbehälters und die Täler
72b an der Außenwandung des Innenbehälters 69 anliegen. Auch die Reibschlußelemente
72 verformen sich elastisch und bringen somit eine vorgegebene Reibschlußeingriffskraft
auf. Die elastische Verformbarkeit gewährt auch eine Aufnahme thermischer Belastungen.
[0062] Bei den Ausführungsformen gemäß Fig. 23-25 können entweder Reibschlußelemente eingesetzt
werden, die sich im wesentlichen über die gesamte Länge des Innenbehälters erstrecken
oder es werden kürzere Reibschlußelemente nacheinander und im Falle Fig. 24, 25 evtl.
versetzt eingebracht.
[0063] Bei der Ausführungsform gemäß Figuren 26 und 27 ist der geradzylindrische Innenbehälter
69, der gemäß dem Schnitt aus einem Boden 69a, einem Deckel 69b und einem mit diesen
verschweißten Mantel 69c besteht, mittels acht kammartiger Reibschlußelemente 73 gehalten.
Die Reibschlußelemente 73 bestehen aus einer Vielzahl von Reibschlußzungen 73a, die
unter elastischer Verformung mit ihrem Spitzenbereich 73a' an der Innenwandung des
Außenbehälters 67 anliegen. Die Basisbereiche 73a'' gehen in einen gemeinsamen Kammrücken
73b über, der an der Außenwandung des Innenbehälters 69 anliegt und z. B. mit der
Außenwandung verschweißt ist, ehe der Innenbehälter 69 in den Außenbehälter 67 eingebracht
wird. Der mit den Reibschlußelementen ausgerüstete Innenbehälter kann unter Drehung
(im Gegenuhrzeigersinne gemäß Figur 27) in den Außenbehälter eingebracht werden. Die
Außenflächen der Reibschlußzungen liegen dann unter eingestellter Vorspannung an der
Innenwandung des Außenbehälters an. Die Reibschlußelemente 73 sind vorzugsweise aus
Federstahl hergestellt. Selbstverständlich könnten auch einzelne Zungen 73a getrennt
voneinander mit der Außenwandung des Innenbehälters verbunden werden.
[0064] Die Figuren 28 und 29 zeigen einen Reibschlußkorb 74, der zur Halterung eines im
wesentlichen geradzylindrischen Innenbehälters 69 in einem Außenbehälter 69 geeignet
ist. Der Reibschlußkorb 74 ist vorzugsweise aus Federstahl hergestellt und weist ausgestanzte
Reibschlußzungen 74a auf, die dem Reibschlußeingriff mitder Innenwandung des Außenbehälters
dienen. Zwischen den Außenreibschlußzungen 74a sind Haltezungen 74b ausgebildet, die
im Reibschluß an den Innenbehälter anliegen können oder mit diesem durch Schweißungen,
Verklebungen oder dergl. verbunden sind. Um den Reibeingriff auf die Innenwandung
des Außenbehälters gleichmäßig zu verteilen, sind die Zungen 74a gleichmäßig über
die Außenfläche des Reibschlußkorbs 74 verteilt.
[0065] Die Figuren 30 und 31 zeigen einen weiteren Reibschlußkorb 75, der nur mit nach außen
vorstehenden Reibschlußzungen 75a versehen ist und an seiner Innenfläche mit dem nicht
gezeigten Innenbehälter in Verbindung gebracht werden kann. Die Spitzenbereiche der
Reibschlußzungen 75a sind radial nach innen gekröpft. Wie aus der punktierten Darstellung
in Fig. 31 ersichtlich ist, besteht auch die Möglichkeit, die Zunge bis zur Anlage
ihres Spitzenbereiches an den Innenbehälter durchzukröpfen, so daß sich die Zunge
mit ihrem Zungenbereich auf dem Innenbehälter bei Aufbringen einer.Vorspannung und/oder
thermischer Verformung abstützen kann.
[0066] Nach Befestigen der Reibschlußkörbe an dem Innenbehälter kann der Innenbehälter mit
Reibschlußkorb durch Drehung auf einfache Weise in den Außenbehälter eingebracht werden.
Die axiale Länge der einzelnen Reibschlußkörbe kann dem erforderlichen Reibschlußeingriff
entsprechen oder es können mehrere kürzere Körbe eingesetzt werden. Ebenfalls können
die Körbe mit einem in axialer Richtung verlaufenden Längsschnitt versehen sein.
[0067] Bei der Ausführungsform gemäß den Figuren 32 und 33 sind anstelle einer Reibschlußhülse
mehrere mehr ringartig ausgebildete Reibschlußhülsen 76 mit Schlitz 76a vorgesehen,
die mit ihrer geradzylindrischen Außenfläche 76b an der Innenwandung des Außenbehälters
67 anliegen. Die abgerundete Innenfläche 76c des einzelnen Reibschlußrings 76 befindet
sich in Eingriff mit einer auf einem Innenbehälter 77 ausgebildeten Ringnut 77a, deren
Formgebung der Innenfläche 76c angepaßt ist. Zwischen den Ringnuten 77a ist der Innenbehälter
77 mit nach außen vorstehenden Ringwulsten 77b versehen, so daß sich in Längsrichtung
des Innenbehälters gesehen Ringnuten 77a und Wulste 77b abwechseln, d. h., der Behältermantel
weist eine - insbesondere aus dem Schnittbereich ersichtliche - balgenartige Mantelkonfiguration
auf, wobei der Balgenmantel mit einem Boden und Deckel verschweißt ist. Bei dieser
Anordnung wird der Reibschlußeingriff gleichmäßig auf der Innenwandung des Außenbehälters
verteilt, während gleichzeitig eine gute thermische Anpassung und Wärmeableitung zwischen
Innenbehälter und Außenbehälter gewährleistet ist und ggf. Abweichungen von einer
geradzylindrischer Geometrie in Durchmesser und/oder Zylinderachse des Innen- und/oder
Außenbehälters aufgenommen werden können. Die vorgenannten Vorteile ergeben sich insbesondere
auch bei den Anordnungen gemäß Figuren 26-31. Anstelle des formschlüssigen Eingriffs
(z. B. Figur 1), des form- und kraftschlüssigen Eingriffs (z. B. Figur 5) zeigen die
Ausführungsformen gemäß Figuren 23-31 einen rein kraftschlüssigen Eingriff zwischen
den Bauteilen, ohne daß der angestrebte äußere Reibschluß zum Außenbehälter hin gefährdet
ist. Wenn der Reibschluß zum Innenbehälter hin ausreicht, braucht dieser nicht durch
besondere Widerlagerabschnitte gehalten zu werden.
[0068] Wie bereits erwähnt, ist in einer erfindungsgemäß möglichen Weise vorgesehen, daß
der Reibschlußeingriff durch eine Klebung unterstützt wird. Die Klebebereiche K müssen
so angebracht werden, daß das Wärmeverhalten des Systems nicht behindert wird. Beispielsweise
Klebebereiche sind in den Figuren als strichpunktierte Flächen bzw. Linien aufgezeigt.
[0069] Als hinreichend wärme- und korrosionsbeständige sowie durch radioaktive Strahlen
belastbare Kleber eignen sich insbesondere Keramikkleber, wie sie z. B. von der Firma
Aremco Products vertrieben werden. Solche Kleber stehen z. B. auf Basis von Aluminiumoxid,
Zirkoniumoxid und Magnesiumoxid zur Verfügung und können hinsichtlich ihrer Hefteigenschaften
an Keramiken, Graphit, Quarz, Bornitrid, Siliciumoxid und Metallen wie Stahl, Aluminium
und Kupfer eingestellt werden, d. h. gerade für das Verbinden der Reibschlußelemente
mit dem Außenbehälter aus einem keramischen Werkstoff bzw. für das Verbinden mit dem
Innenbehälter aus Metall oder keramischem Werkstoff herangezogen werden.
[0070] Wenn die Klebestellen zur Innenwandung des Außenbehälters hin ausreichend beständig
und belastbar sind, wird erfindungsgemäß auf den Aufbau eines Reibschlusses verzichtet.
Die Außenwandung des Innenbehälters bzw. das oder die verwendeten Eingriffselemente
müssen dann für die Ausbildung hinreichend großer Klebeflächen und entsprechend dem
gewünschten Wärmeverhalten des Systems ausgelegt sein. Wenn z. B. bei den Ausführungsformen
gem. Figuren 26-31 die Zungen 73, 74a oder 75a mit hinreichender Festigkeit an die
Innenwandung des Außenbehälters angeklebt werden können, kann die von ihnen jeweils
auf die Innenwandung aufgebrachte Normalkraft sehr klein bzw. gleich Null sein. Im
Falle der Zungen 73 erfolgt bei sicherer Festlegung der beiden Enden der Zungen am
Außenbehälter bzw. Innenbehälter unter thermischer Belastung eine Verformung der Zunge
zwischen den Enden.
[0071] Auch bei den Ausführungsformen gemäß Figuren 24 und 25 kann unter Umständen auf einen
Reibschluß, d. h. auf eine größere Normalkraft verzichtet werden, wenn die Klebekräfte
ausreichen. Andere Konfigurationen für Eingriffselemente für alleinige Klebung sind
denkbar. Besonders bevorzugt aber wird die Möglichkeit eines Reibschlusses mit unterstützender
Klebung.
[0072] Als Beispiel für den direkten, alleinigen Klebeeingriff zwischen der Außenwandung
des Innenbehälters und der Innenwandung des Außenbehälters soll auf eine Konfiguration
vergleichbar der Konfiguration gemäß Figur 23 verwiesen werden. Wenn der dortige Innenbehälter
65 in den Bereichen zwischen den Sicken 66 an der Innenwandung des Außenbehälters
67 anliegt und dort in ausreichender Weise mit ihm verklebt ist und in den Sicken
keine Eingriffselemente angeordnet sind, ist ein guter Wärmeübergang zum Außenbehälter
hin gewährleistet und die bei thermischer Belastung zu erwartende Ausdehnung des Innenbehälters
kann durch Verformung im Bereich der Sicken aufgenommen werden.
1. Vorrichtung zur Aufbewahrung von radioaktivem Material mit einem das Material aufnehmenden
Innenbehälter und einem den Innenbehälter umgebenden Außenbehälter aus einem keramischen
Werkstoff, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenbehälter (5;22;28;59;65;69;77) durch
großflächig verteilten Eingriff mit der Innenwandung des Außenbehälters (1;15;24;60;67) in diesem gehalten ist, wobei der Eingriff ein alleiniger Reibschluß, ein durch
Klebung unterstützter Reibschluß oder eine alleinige Klebung ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwandung des
Innenbehälters (59) in direktem Eingriff an der Innenwandung des Außenbehälters (60) anliegt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Innenbehälter
(5;22;28;65;69;77) mindestens ein Eingriffselement (11;19;23;30;34;38,40;43,44;47, 48;54,55;57;58;68;71;72;73;74;75;76) in kraft- und/oder formschlüssiger
Verbindung steht, dessen Außenwandung in Eingriff an der Innenwandung des Außenbehälters
(5;22; 28;67) anliegt.
4.. Vorrichtung nach Anspruch 3., dadurch gekennzeichnet, daß ein Reibschlußelement
aus einem geschlitzten Hülsenteil (12;2o;25b,26;31;35;4o;44;48;54;57;58) und einem
mit dem Innenbehälter in Verbindung stehenden Widerlager (13;21;25c;32;36;38;43;47;55)
besteht.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4., dadurch gekennzeichnet, daß das Hülsenteil aus mindestens
zwei (25,26) ineinandergesetzten Hülsen besteht, deren Schlitze (25a,26a) in Umfangsrichtung
gegeneinander versetzt sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 2., dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung des Innenbehälters
(59) mit mindestens einer sich in Längsrichtung erstreckenden Sicke (62) versehen
ist, die sich zur Außenfläche hin öffnet.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1. oder 3., dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Eingriffselemente
(11;12;19;30; 68; 71;72;73;74;75;76) mit im wesentlichen gleichmäßiger Verteilung
ihrer Eingriffsflächen über eine große Fläche der Innenwandung des Außenbehälters
(1;15; 67) den Innenbehälter (5;22;67) halten.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13., dadurch gekennzeichnet, daß die Eingriffselemente
(68;71;72;76) einzeln ausgebildet sind und mit dem Innenbehälter einzeln in Verbindung
stehen.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13., dadurch gekennzeichnet, daß die Eingriffselemente
(71;74a;75a) zumindest gruppenweise (71;74;75) einstückig miteinander ausgebildet
sind.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13-15., dadurch gekennzeichnet, daß die Eingriffselemente
(71a;74a; 75a) zungenartig ausgebildet sind und unter elastischer Verformung mit ihrem
Spitzenbereich (71a') an der Innenwandung des Außenbehälters (67) anliegen und über
ihren Basisbereich an dem Innenbehälter (67) abgestützt sind.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15. oder 16., dadurch gekennzeichnet, daß die Eingriffselementzungen
(74a;75a) aus einer Hülse (74;75) ausgestanzt sind und nach außen verformt sind und
daß die Hülse (74;75) mit dem Innenbehälter in Verbindung steht.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4. oder 5., dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager
eine Endfläche des Innenbehälters überlagert.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 - 6., dadurch gekennzeichnet, daß das Hülsenteil
(54) einstückig mit dem Widerlager (55) ausgebildet ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 7., dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich
des Reibschlusses die Innenwandung des Außenbehälters (15;24) und die mit ihm im Eingriff
stehende Außenwandung des Innenbehälters (59b) bzw. des Reibschlußelements (19;23;30;34) unter Anpassung der Kegelstumpfwinkel kegelstumpfartig ausgebildet sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8., dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwandung des
Außenbehälters mittels zweier Reibschlußeingriffsbereiche (17b,17b) kegelstumpfartig
derart ausgebildet ist, daß die größeren Querschnitte der kegelstumpfartigen Eingriffsbereiche
(17b,17b) den Behälterenden benachbart sind.
lo. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 - 9., dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz
ein geradliniger Längsschlitz (12a), ein sich im wesentlichen in Längsrichtung erstreckender
welliger Schlitz (57a) oder ein umlaufender Spiralschlitz (58a) ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 4., dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung des Innenbehälters
(5;22) auf dem oder den zugeordneten Widerlagern (13;25c) federelastisch (14;25c)
ausgebildet ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13.-17., dadurch gekennzeichnet, daß die
Eingriffselemente Reibschlußelemente (11;19;23;30;34;38;40;43;44;47;48;54;55;57;58;68;-71;72;73;74;75;76;)
sind.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-18., dadurch gekennzeichnet, daß der für
die Klebung eingesetzte Kleber ein Keramikkleber ist.