[0001] Die Erfindung betrifft einen Transport- und/oder Lagerbehälter für radioaktive wärmeentwickelnde
Elemente, - mit zumindest einem Behälterdeckel, Behälterboden, Behältermantel und
Behälterinnenraum, wobei der Behältermantel aus einem den Behälterinnenraum begrenzenden
Innenmantel sowie einem mit Abstand zu dem Innenmantel angeordneten Außenmantel besteht
und wobei der zwischen Innenmantel und Außenmantel ausgebildete Zwischenraum mit einem
Füllstoff gefüllt ist. - Radioaktive wärmeentwickelnde Elemente meint im Rahmen der
Erfindung insbesondere abgebrannte Brennelemente, die in dem Behälterinnenraum aufgenommen
werden. Hierzu weist der Behälterinnenraum zweckmäßigerweise einen entsprechenden
Aufnahmekorb auf. Regelmäßig entwickeln die radioaktiven Elemente, die in dem erfindungsgemäßen
Transport- und/oder Lagerbehälter aufgenommen werden eine beachtliche Wärme. Es versteht
sich, daß diese Wärme aus dem Behälterinnenraum abgeleitet werden muß. Der Innenmantel
und der Außenmantel des Behälters bestehen in der Regel aus Metall, insbesondere aus
Stahl. In dem Zwischenraum zwischen Innenmantel und Außenmantel ist normalerweise
Beton als Füllstoff vorgesehen. Insoweit besteht das Problem, die im Behälterinnenraum
entwickelte Wärme vom Innenmantel zum Außenmantel des Behälters abzuleiten. Mit anderen
Worten muß dafür Sorge getragen werden, daß die zulässigen Grenztemperaturen im Behälterinnenraum
eingehalten werden. Aus der Praxis ist es bekannt, die Wärmeabfuhr aus dem Behälterinnenraum
durch aufwendige zusätzliche Maßnahmen bzw. Bauelemente zu ermöglichen. Diese Maßnahmen
sind jedoch kostspielig.
[0002] Bei einem aus der Praxis bekannten Transport- und/oder Lagerbehälter der eingangs
genannten Art sind am Innenmantel des Behälters über die Höhe des Innenmantels verteilte
zu Ringen geformte Rundstäbe als Bewehrung angeschweißt. An diese metallischen Rundstäbe
sind weitere metallische Rundstäbe angeschweißt, die den Zwischenraum zwischen Innenmantel
und Außenmantel durchfassen und an metallische Rundstäbe angeschlossen sind, die ein
parallel zum Außenmantel angeordnetes zylinderförmiges Gerüst bilden. Im mittleren
Bereich des Behälters ist jedoch in der Regel kein direkter Kontakt zwischen den letztgenannten
Rundstäben und dem Außenmantel vorhanden. Ein wärmeleitender Kontakt zwischen den
Rundstäben bzw. dem Rundstahlgerüst und dem Außenmantel ist bei diesem bekannten Behälter
normalerweise nur im Kopfbereich und im Fußbereich des Behälters gegeben. Bei diesem
bekannten Behälter läßt die Wärmeabfuhr zu wünschen übrig. Über die Höhe des Behälters
gesehen ist in dem bezüglich der Wärmeentwicklung maßgeblichen mittleren Bereich kein
direkter metallischer Kontakt zwischen Innenmantel und Außenmantel vorhanden. Die
Maßnahmen zur Wärmeabfuhr sind daher verbesserungsbedürftig. Im übrigen ist die Fertigung
dieser bekannten Transport- und/oder Lagerbehälter aufwendig.
[0003] Demgegenüber liegt der Erfindung das technische Problem zugrunde, einen Transport-
und/oder Lagerbehälter der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem eine effektive
und funktionssichere Wärmeabfuhr aus dem Behälterinnenraum gewährleistet ist und der
nichtsdestoweniger auf einfache wenig aufwendige Weise herstellbar ist.
[0004] Zur Lösung dieses technischen Problems lehrt die Erfindung einen Transport- und/oder
Lagerbehälter der eingangs beschriebenen Art, welcher dadurch gekennzeichnet ist,
daß der Innenmantel mit dem Außenmantel über wärmeableitende Metallelemente verbunden
ist
und daß die Metallelemente jeweils mit einem Ende mit dem Innenmantel oder mit dem
Außenmantel fest verbunden sind und mit ihrem anderen Ende an dem jeweils gegenüberliegenden
Innenmantel oder Außenmantel unter Vorspannung und somit unter Ausbildung eines wärmeleitenden
Kontaktes anliegen. - Erfindungsgemäß ist also ein Metallelement mit seinem einen
Ende fest verbunden mit dem Innenmantel oder Außenmantel und sein anderes Ende liegt
ohne feste Verbindung unter Vorspannung an dem gegenüberliegenden Teil des Behältermantels,
d. h. an dem Innenmantel oder Außenmantel an. Das Metallelement liegt somit gleichsam
federnd an diesem gegenüberliegenden Teil des Behältermantels an. Feste Verbindung
mit dem Innenmantel oder Außenmantel meint im Rahmen der Erfindung eine Verbindung,
die nicht ohne weiteres lösbar ist, insbesondere eine Schweißverbindung oder Schraubverbindung
oder eine Verbindung über Bolzen. Unter Vorspannung anliegend meint dagegen im Rahmen
der Erfindung, daß keine feste Verbindung des betreffenden Endes des Metallelementes
mit dem Innenmantel oder Außenmantel vorgesehen ist, sondern daß dieses Ende lediglich
unter der Kraft der Vorspannung angedrückt wird. Es liegt im Rahmen der Erfindung,
daß die Metallelemente an metallischen Bewehrungselementen des Innenmantels und/oder
Außenmantels angeschlossen sind. Bei den Bewehrungselementen handelt es sich vorzugsweise
um U-Profile, deren beiden U-Schenkel zweckmäßigerweise in den Zwischenraum zwischen
Innenmantel und Außenmantel ragen. Die Enden der Metallelemente sind nach einer Ausführungsform
der Erfindung jeweils an einem U-Schenkel dieser Bewehrungselemente angeschlossen.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß die Bewehrungselemente aus Metall, zweckmäßigerweise
aus Stahl bestehen. Die Bewehrungselemente, vorzugsweise U-Profile, erfüllen einerseits
die Funktion als Versteifungselemente für Außenmantel und Innenmantel sowie für den
Füllstoffverbund, bevorzugt Betonverbund. Die Bewehrungselemente, bevorzugt U-Profile
bewirken somit gleichsam einen festigkeitssteigernden Effekt. Nach bevorzugter Ausführungsform
sind U-Profile zumindest an der Innenseite des Außenmantels vorgesehen. Der Abstand
der U-Profile ist dabei zweckmäßigerweise kleiner als 15 cm. Bei der zuletzt genannten
bevorzugten Ausführungsform müssen die Bewehrungselemente am Innenmantel nicht zwingend
als U-Profile ausgebildet sein. Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, daß am Innenmantel
Bewehrungsleisten als Bewehrungselemente vorgesehen sind und beispielsweise am Innenmantel
mit Hilfe von Schrauben angeschraubt sind. Die Schraubverbindung kann auch nach einer
bevorzugten Ausführungsform über Mutter/Bolzen verwirklicht sein, wobei der Bolzen
vorzugsweise direkt am Außenmantel bzw. Innenmantel angeschweißt ist. - Neben ihrer
Funktion als Versteifungselemente erfüllen die Bewehrungselemente zusätzlich auch
die Funktion von Wärmeübertragungselementen.
[0005] Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung sind die Metallelemente mit ihrem
einen Ende mit dem Innenmantel fest verbunden und liegen mit ihrem anderen Ende an
dem Außenmantel unter Vorspannung und somit unter Ausbildung eines wärmeleitenden
Kontaktes an. Vorzugsweise sind die Metallelemente jeweils mit einem Bewehrungselement
des Innenmantels fest verbunden. Nach sehr bevorzugter Ausführungsform, der im Rahmen
der Erfindung ganz besondere Bedeutung zukommt, sind die Metallelemente als Metallbleche
ausgebildet. Bei der festen Verbindung handelt es sich zweckmäßigerweise um eine Schweißverbindung
oder um eine Schraubverbindung. Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß es sich bei
den Bewehrungselementen um U-Profile handelt, die am Außenumfang des Innenmantels
angebracht sind und daß die Metallelemente bzw. Metallbleche jeweils an einem Schenkel
der U-Profile des Innenmantels befestigt sind. Die am Außenumfang des Innenmantels
vorgesehenen Bewehrungselemente können grundsätzlich aber auch andere Formen aufweisen.
So liegt es auch im Rahmen der Erfindung, daß die Bewehrungselemente am Innenmantel
als Bewehrungsleisten ausgebildet sind, an welchen Bewehrungsleisten die Metallelemente
bzw. Metallbleche zweckmäßigerweise angeschraubt werden können, bzw. direkt an Schweißbolzen
zum Innenmantel verschraubt sind. Nach sehr bevorzugter Ausführungsform der Erfindung
liegen die Metallelemente, bevorzugt Metallbleche, mit ihrem anderen Ende an Bewehrungselementen
des Außenmantels unter Vorspannung an, welche Bewehrungselemente an der Innenfläche
des Außenmantels über den Umfang des Behälters verteilt angeordnet sind. Im Rahmen
der Erfindung wird es bevorzugt, daß die Bewehrungselemente U-Profile sind und daß
zweckmäßigerweise das andere Ende eines Metallelementes bzw. Metallbleches an einem
Schenkel eines solchen U-Profils unter Vorspannung anliegt. Die Bewehrungselemente,
vorzugsweise U-Profile, verlaufen bevorzugt durchgängig über die gesamte Höhe des
Behälters parallel zur Mittelachse des Behälters.
[0006] Bezüglich der festen Verbindung des einen Endes der Metallelemente mit dem Innenmantel
gibt es zwei bevorzugte Ausführungsformen: Nach einer bevorzugten Ausführungsform
werden Metallbleche aus Stahl mit einer Dicke von 6 bis 8 mm eingesetzt. Dabei liegt
es zunächst im Rahmen der Erfindung, diese Metallbleche am Innenbehälter an U-Profilen
zu verschweißen. Fernerhin können diese Metallbleche mit Bewehrungsleisten am Innenbehälter
verschraubt sein. Außerdem gibt es die Möglichkeit der Verschraubung der Metallbleche
an Schweißbolzen am Innenbehälter. Für die beiden letztgenannten Ausgestaltungen mit
der Verschraubung werden die Metallbleche vor der Montage zweckmäßigerweise abgekantet,
wobei die abgekanteten Schenkel für die Verschraubung bevorzugt gelocht ausgeführt
sind. - Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden Metallbleche
aus Kupfer eingesetzt, die zweckmäßigerweise eine Dicke von 1 bis 3 mm aufweisen.
Nach einer Ausgestaltung dieser Ausführungsform werden die Metallbleche aus Kupfer
an Bewehrungsleisten am Innenbehälter verschraubt. Nach einer anderen Ausgestaltung
dieser Ausführungsform werden die Metallbleche aus Kupfer an Schweißbolzen am Innenbehälter
verschraubt.
[0007] Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind die Metallelemente, bevorzugt
Metallbleche, wechselweise mit dem Innenmantel oder Außenmantel fest verbunden, bevorzugt
verschweißt.
[0008] Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der erfindungsgemäße Behälter
wie folgt gefertigt: Zunächst werden die Metallelemente, bevorzugt Metallbleche, mit
ihrem einen Ende mit dem Innenmantel fest verbunden, bevorzugt an den Innenmantel
angeschweißt. Zweckmäßigerweise weist der Innenmantel U-Profile als Bewehrungselemente
auf. Das eine Ende der Metallelemente ist an diesen U-Profilen befestigt, vorzugsweise
angeschweißt. Daraufhin werden die Metallelemente gebogen, vorzugsweise paarweise
zueinander gebogen und in dieser Stellung vorübergehend fixiert. Anschließend wird
der Außenmantel gleichsam über das Aggregat aus Innenmantel und daran befestigten
Metallelementen gestülpt. Dann wird die vorübergehende Fixierung der Metallelemente
gelöst, so daß die Metallelemente mit ihrem anderen Ende nunmehr unter Vorspannung
an dem Außenmantel zur Anlage kommen. Vorzugsweise kommen die anderen Enden der Metallelemente
mit an der Innenfläche des Außenmantels vorgesehenen Bewehrungselementen, bevorzugt
U-Profilen, in federnden Kontakt. Wie oben bereits dargelegt, sind die vorstehend
erwähnten Metallelemente bevorzugt als Metallbleche ausgebildet.
[0009] Nach sehr bevorzugter Ausführungsform der Erfindung sind die Metallblechflächen der
Metallbleche senkrecht zum Behälterboden bzw. senkrecht zum Behälterdeckel angeordnet.
Die Metallbleche sind dabei bevorzugt mit ihren Metallblechflächen in radialer Richtung
oder annähernd in radialer Richtung in bezug auf die Mittelachse des Behälters in
dem Zwischenraum zwischen Innenmantel und Außenmantel angeordnet. Nach einer Ausführungsform
der Erfindung sind die Metallbleche in bezug auf die Verbindungsrichtung zwischen
Innenmantel und Außenmantel als gerade, d. h. ungekrümmte oder im wesentlichen ungekrümmte
Metallbleche ausgeführt. Die Metallbleche können über die Höhe des Behälters mehrteilig
ausgeführt sein. Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist ein Metallblech einteilig
durchgehend vom Behälterboden zum Behälterdeckel in dem Zwischenraum angeordnet.
[0010] Nach sehr bevorzugter Ausführungsform der Erfindung sind Metallblechabschnitte abgewinkelt
von der Metallblechfläche angeordnet. Mit anderen Worten werden erfindungsgemäß Metallblechabschnitte
fensterartig von der Metallblechfläche in einem bestimmten Winkel abgewinkelt. Zweckmäßigerweise
handelt es sich um rechteckförmige Metallblechabschnitte (Fenster), die nur mit einer
Rechteckseite mit dem Metallblech verbunden sind. Es liegt im Rahmen der Erfindung,
daß die abgewinkelten Metallblechabschnitte eine der Metallblechfläche entsprechende
Orientierung zum Behälterboden bzw. zum Behälterdeckel aufweisen und zu diesen jeweils
senkrecht ausgebildet sind. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung sind zweckmäßigerweise
die Oberkante und die Unterkante der Metallblechabschnitte horizontal angeordnet.
Insoweit sind bevorzugt die Oberkante und die Unterkante eines Metallblechabschnittes
parallel zur Oberkante des gesamten Metallbleches angeordnet. Es liegt jedoch auch
im Rahmen der Erfindung, daß die Metallblechabschnitte gleichsam eine schräge Anordnung
aufweisen bzw. schräg von dem Metallblech abgewinkelt sind. Bei dieser Ausführungsform
der Erfindung sind die Oberkante und die Unterkante eines Metallblechabschnittes zweckmäßigerweise
schräg zur Horizontalen orientiert. Mit anderen Worten ist der Winkel zwischen der
Oberkante eines Metallblechabschnittes und einer Horizontalen oder der Winkel zwischen
der Unterkante eines Metallblechabschnittes und einer Horizontalen größer als null.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung weist zumindest ein Teil der Metallblechabschnitte
die genannte schräge Anordnung auf. Vorzugsweise ist in einem Metallblech (in vertikaler
Richtung, d. h. zwischen Behälterboden und Behälterdeckel) eine Mehrzahl von abgewinkelten
Metallblechabschnitten übereinander angeordnet. Dabei liegt es im Rahmen der Erfindung,
daß auf gleicher Höhe des Metallblechs zwei bis drei abgewinkelte Metallblechabschnitte
nebeneinander angeordnet sind. Wenn auf gleicher Höhe zwei abgewinkelte Metallblechabschnitte
in einem Metallblech vorhanden sind, liegt es im Rahmen der Erfindung, daß diese beiden
Metallblechabschnitte in entgegengesetzter Richtung von dem Metallblech abgewinkelt
angeordnet sind. Der Winkel zwischen Metallblechabschnitt bzw. Metallblechfenster
und der Metallblechfläche beträgt vorzugsweise 15 bis 30°, sehr bevorzugt 20 bis 25°.
Die Höhe der abgewinkelten Metallblechabschnitte bzw. Metallblechfenster beträgt in
bezug auf die Längsrichtung des Behälters vorzugsweise 30 bis 70 mm, bevorzugt 40
bis 60 mm, sehr bevorzugt etwa 50 mm. Die Länge der abgewinkelten Metallblechabschnitte
bzw. Metallblechfenster hängt grundsätzlich ab von der Breite des Zwischenraumes zwischen
Innenmantel und Außenmantel. Sie beträgt beispielsweise 100 bis 150 mm, bevorzugt
120 bis 130 mm. Bei im Metallblech übereinander angeordneten abgewinkelten Metallblechabschnitten
bzw. Metallblechfenstern beträgt die Höhe der metallblechabschnittsfreien Stege (bezüglich
der Längsrichtung des Behälters) vorzugsweise 30 bis 50 mm, sehr bevorzugt 35 bis
45 mm.
[0011] Mit Hilfe der abgewinkelten Metallblechabschnitte bzw. aufgrund der Metallblechfenster
wird ein effektiver Verbund des zwischen den Metallblechen eingefüllten Betons erreicht.
Die abgewinkelten Metallblechabschnitte übernehmen aber auch die Funktion von passiven
Mischelementen beim Einfüllen des Betons in den Zwischenraum zwischen Innenmantel
und Außenmantel. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung wird nach dem Anbringen
des Außenmantels zunächst lediglich trockener Zuschlagstoff in den Zwischenraum zwischen
Innenmantel und Außenmantel eingebracht. Dabei dienen die abgewinkelten Metallblechabschnitte
als überraschend wirksame passive Mischelemente für die einzufüllenden Zuschlagstoffe
des Betons. Insbesondere die oben bereits beschriebenen schräg angeordneten Metallblechabschnitte
wirken als sehr effektive Mischelemente. Als Zuschlagstoffe werden beispielsweise
Baryt (Bariumsulfat) und Eisengranulat eingesetzt. Erst im Anschluß an das Einfüllen
der trockenen Zuschlagstoffe wird das Bindemittel in den Zwischenraum zwischen Innenmantel
und Außenmantel injiziert und vorzugsweise unter Hochdruck eingepreßt. Ein entsprechendes
Verfahren wird in WO 98/59346 beschrieben. Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß der
Behälter bei der Befüllung mit dem trockenen Zuschlag und dem Bindemittel auf dem
Kopf steht und mit seinem Behälterboden nach oben orientiert ist. - Es wurde bereits
oben betont, daß die abgewinkelten Metallblechabschnitte effektive passive Mischelemente
darstellen. Die erfindungsgemäßen Metallbleche bzw. die Metallbleche mit abgewinkelten
Metallblechabschnitten eignen sich auch insbesondere zur Übertragung von Schwingungen
eines angelegten Vibrators, wodurch der trockene Zuschlagstoff bzw. die Betonmischung
weiter verdichtet werden kann. Insoweit ist es ohne weiteres möglich, eine Dichte
des Schwerbetons von mindestens 4,1 zu erreichen. Es können auch Dichten von über
5 erzielt werden. Die erfindungsgemäßen Metallbleche bzw. die Metallbleche mit den
abgewinkelten Metallblechabschnitten stellen also geeignete Vibrationsübertragungselemente
dar, mit denen auf wirksame Weise das Volumen der Zwickel zwischen den Partikeln der
Zuschlagstoffe verringert werden kann.
[0012] Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung weisen die Metallbleche eine Dicke
von 1 bis 8 mm, vorzugsweise 3 bis 6 mm, auf. Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß
auch die abgewinkelten Metallblechabschnitte eine entsprechende Wandstärke aufweisen.
- Nach einer Ausführungsform der Erfindung sind die Metallbleche als mehrschichtige
Bleche ausgebildet. Insoweit liegt es im Rahmen der Erfindung, daß ein Metallblech
gleichsam eine Sandwichstruktur aufweist. Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind
die Metallbleche zweischichtig ausgeführt, wobei die beiden Schichten aus unterschiedlichen
Metallen bestehen. Ein solches zweischichtiges Metallblech kann insbesondere aus einer
Stahlschicht und einer darüber angeordneten Kupferschicht bestehen. Dabei bestimmt
die Stahlschicht im wesentlichen die Festigkeit des Metallbleches während die Kupferschicht
in erster Linie für die Wärmeleitfähigkeit des Metallbleches verantwortlich ist. Im
Rahmen der Erfindung können auch Metallbleche aus reinem Kupfer oder aus Kupferlegierungen
eingesetzt werden. - Es liegt fernerhin im Rahmen der Erfindung, daß die Dicke des
Metallbleches in Abhängigkeit von der Wärmeleitfähigkeit des dafür eingesetzten Metalles
bzw. der dafür eingesetzten Metalle eingerichtet wird.
[0013] Nach einer Ausführungsform, der im Rahmen der Erfindung besondere Bedeutung zukommt,
besteht der Behälterboden aus einem Innenboden und einem Außenboden und sind zwischen
Innenboden und Außenboden ebenfalls wärmeableitende Metallbleche vorgesehen. Es liegt
im Rahmen der Erfindung, daß der Innenboden mit dem Innenmantel des Behälters verbunden
ist. Es liegt fernerhin im Rahmen der Erfindung, daß der Außenboden mit dem Außenmantel
des Behälters verbunden ist. Vorzugsweise sind die zwischen Innenboden und Außenboden
angeordneten Metallbleche mit dem Innenboden fest verbunden, zweckmäßigerweise an
den Innenboden angeschweißt oder mit Innenboden verschraubt. Bevorzugt stehen die
Metallbleche mit dem Außenboden in wärmeleitender Verbindung. Zweckmäßigerweise weisen
die zwischen Innenboden und Außenboden angeordneten Metallbleche die gleiche Orientierung
auf, wie die Metallbleche im Zwischenraum zwischen Innenmantel und Außenmantel und
sind auch diese Metallbleche senkrecht zum Behälterboden angeordnet. Nach sehr bevorzugter
Ausführungsform der Erfindung weisen auch die zwischen Innenboden und Außenboden angeordneten
Metallbleche abgewinkelte Metallblechabschnitte bzw. Metallblechfenster auf. Die Metallbleche
im Bodenbereich dienen einerseits als Wärmeableitungselemente und erfüllen andererseits
die Funktion von Versteifungselementen für die Versteifung des Behälterbodens. Es
liegt im Rahmen der Erfindung, daß der Zwischenraum zwischen Innenboden und Außenboden
ebenfalls mit Beton befüllt wird. Bezüglich dieser Befüllung mit einem Füllstoff wird
auf die obigen Ausführungen verwiesen.
[0014] Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß eine überraschend effektive Wärmeableitung
aus dem Behälterinnenraum erreicht wird, wenn zwischen Innenmantel und Außenmantel
die erfindungsgemäßen Metallbleche vorgesehen werden. Durch die erfindungsgemäße Anordnung
dieser Metallbleche wird über den gesamten Umfang des Transport- und/oder Lagerbehälters
stets ein wirksamer wärmeleitender Kontakt zwischen Innenmantel und Außenmantel gewährleistet,
so daß die Wärme funktionssicher abgeleitet werden kann. Auch bei Unregelmäßigkeiten,
beispielsweise Unrundheiten, im Innenmantel oder Außenmantel bleibt aufgrund der erfindungsgemäßen
Ausgestaltung stets ein wärmeleitender Kontakt aufrechterhalten. Aufgrund der optimalen
Wärmeableitung können in einem erfindungsgemäßen Behälter im Vergleich zu aus dem
Stand der Technik bekannten Behältern vergleichbarer Größe grundsätzlich Brennelemente
mit höherer Leistung untergebracht werden. - Weiterhin kommt den erfindungsgemäßen
Metallblechen eine zusätzliche Funktion zu, indem sie als wirksame Mischelemente beim
Einfüllen des Füllstoffes fungieren. Dies gilt insbesondere für die bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung, nach der die Metallbleche abgewinkelte Metallblechabschnitte aufweisen.
Die Erfindung zeichnet sich weiterhin durch den beachtlichen Vorteil aus, daß der
erfindungsgemäße Transport- und/oder Lagerbehälter auf sehr einfache wenig aufwendige
Weise und somit kostengünstig gefertigt werden kann.
[0015] Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden
Zeichnung näher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung:
- Fig. 1
- eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Transport- und/oder Lagerbehälters im Schnitt,
- Fig. 2
- eine Draufsicht auf den Gegenstand nach Fig. 1 im Schnitt,
- Fig. 3
- den Ausschnitt A aus Fig. 2 in vergrößertem Maßstab,
- Fig. 4
- eine Frontansicht eines erfindungsgemäßen Metallbleches und
- Fig. 5
- den Gegenstand nach Fig. 1 mit Schnitt zwischen Außenboden und Innenboden.
[0016] Die Figuren zeigen einen Transport- und/oder Lagerbehälter für nicht dargestellte
radioaktive wärmeentwickelnde Elemente, vorzugsweise für abgebrannte Brennelemente.
Der Behälter weist zumindest einen Behälterdeckel 1, einen Behälterboden 2, einen
Behältermantel 3 und einen Behälterinnenraum 4 auf. Der Behältermantel 3 besteht aus
einem den Behälterinnenraum 4 begrenzenden Innenmantel 5 sowie einem mit Abstand zu
dem Innenmantel 5 angeordneten Außenmantel 6. Der zwischen Innenmantel 5 und Außenmantel
6 ausgebildete Zwischenraum 7 wird mit einem nicht dargestellten Füllstoff, in der
Regel mit Beton, bevorzugt Schwerbeton, befüllt. Vorzugsweise und im Ausführungsbeispiel
ist der Behälter zylinderförmig ausgebildet. Demgemäß sind auch Innenmantel 5 und
Außenmantel 6 zylinderförmig ausgebildet. Der Zwischenraum ist im Ausführungsbeispiel
dementsprechend ringförmig ausgebildet.
[0017] Erfindungsgemäß ist der Innenmantel 5 mit dem Außenmantel 6 über wärmeableitende
Metallbleche 8 verbunden. Vorzugsweise und im Ausführungsbeispiel sind die Metallbleche
8 mit ihrem einen Ende mit dem Innenmantel 5 fest verbunden, vorzugsweise und im Ausführungsbeispiel
verschweißt. Insbesondere in Fig. 3 ist erkennbar, daß sowohl an der Außenfläche des
Innenmantels 5 als auch an der Innenfläche des Außenmantels 6 als U-Profile 9, 10
ausgebildete Bewehrungselemente befestigt sind. Nach bevorzugter Ausführungsform und
im Ausführungsbeispiel ist das genannte Ende der Metallbleche 8 mit einem am Innenmantel
5 befestigten U-Profil 9 fest verbunden, vorzugsweise und im Ausführungsbeispiel an
einem U-Schenkel 11 des U-Profils 9 angeschweißt. Das andere Ende des Metallblechs
8 liegt dagegen an dem gegenüberliegenden Außenmantel 6 unter Vorspannung und somit
unter Ausbildung eines wärmeleitenden Kontaktes an. Vorzugsweise und im Ausführungsbeispiel
liegt dieses Ende an einem an dem Außenmantel 6 befestigten U-Profil 10 an und zwar
zweckmäßigerweise an einem U-Schenkel 12 des U-Profils 10. Das letztgenannte Ende
liegt also gleichsam federnd, d. h. unter Vorspannung an dem U-Schenkel 12 an. Auf
diese Weise bleibt stets ein wärmeleitender Kontakt zwischen Innenmantel 5 und Außenmantel
6 gewährleistet.
[0018] Vorzugsweise und im Ausführungsbeispiel sind die Metallbleche 8 gleichmäßig über
den gesamten Umfang des Transport- und/oder Lagerbehälters zwischen Innenmantel 5
und Außenmantel 6 angeordnet. Hierzu sind zweckmäßigerweise als U-Profile 9 ausgebildete
Bewehrungselemente in jeweils gleichen Abständen über den Umfang des Innenmantels
5 verteilt. Ebenso sind als U-Profile 10 ausgebildete Bewehrungselemente mit jeweils
gleichen Abständen über den Innenumfang des Außenmantels 6 verteilt. Die U-Profile
9, 10 erstrecken sich dabei zweckmäßigerweise über die gesamte Höhe des Behälters,
d. h. vom Behälterdeckel 1 bis zum Behälterboden 2. In Fig. 3 ist erkennbar, daß von
den an den U-Profilen 9, 10 angeschlossenen Metallblechen 8 in der Draufsicht trapezförmige
Aufnahmeräume ausgebildet werden, in denen der Füllstoff, in der Regel Beton, aufgenommen
wird. Wenn zweckmäßigerweise und im Ausführungsbeispiel zwei benachbarte Metallbleche
8 an ein und demselben U-Profil 9 des Innenmantels 5 angeschweißt sind, dann liegen
diese betreffenden Metallbleche 8 am Außenmantel 6 an unterschiedlichen benachbarten
U-Profilen 10 an. Die Metallblechfläche eines Metallbleches 8 ist vorzugsweise und
im Ausführungsbeispiel senkrecht zum Behälterboden 2 und auch senkrecht zum Behälterdeckel
1 ausgerichtet. Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß die Metallbleche durchgängig
vom Behälterdeckel 1 bis zum Behälterboden 2 in dem ringförmigen Zwischenraum 7 vorgesehen
sind. Insoweit entspricht die Höhe dieser bevorzugten Metallbleche 8 im wesentlichen
der Höhe des Behälters, insbesondere der Höhe des Innenmantels 5.
[0019] Nach sehr bevorzugter Ausführungsform und im Ausführungsbeispiel sind Metallblechabschnitte
13 abgewinkelt von der Metallblechfläche angeordnet. Diese Metallblechabschnitte 13
sind erfindungsgemäß gleichsam fensterartig ausgeklappt. Vorzugsweise und im Ausführungsbeispiel
sind die Metallblechabschnitte 13 rechteckförmig ausgebildet und sind lediglich mit
einer Rechteckseite mit dem Metallblech 8 verbunden. Im Ausführungsbeispiel (s. insbesondere
Fig. 4) sind mehrere abgewinkelte Metallblechabschnitte 13 in einem Metallblech 8
übereinander angeordnet. Vorzugsweise und gemäß Fig. 4 sind jeweils zwei abgewinkelte
Metallblechabschnitte 13 auf gleicher Höhe des Metallbleches 8 vorgesehen. Die beiden
auf gleicher Höhe angeordneten Metallblechabschnitte 13 sind im Ausführungsbeispiel
in entgegengesetzte Richtungen vom Metallblech 8 um einen Winkel a abgewinkelt angeordnet.
Der Winkel a beträgt beispielsweise 22 bis 24°. Die Höhe h eines abgewinkelten Metallblechabschnittes
bzw. Metallblechfensters beträgt im Ausführungsbeispiel 50 mm, während die Länge eines
solchen Metallblechabschnittes im Ausführungsbeispiel 125 mm beträgt. Die Höhe h der
Stege zwischen übereinander angeordneten abgewickelten Metallblechabschnitten 13 beträgt
beispielsweise 40 mm. - Die Metallbleche 8 und die abgewinkelten Metallblechabschnitte
13 weisen im Ausführungsbeispiel eine Dicke von 2 mm auf.
[0020] Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung besteht der Behälterboden 2 aus einem
Innenboden 14 und einem Außenboden 15 und in dem Zwischenraum 16 zwischen Innenboden
14 und Außenboden 15 sind ebenfalls wärmeableitende Metallbleche 17 vorgesehen (vgl.
Fig. 5). Vorzugsweise und im Ausführungsbeispiel ist der Innenboden 14 an den Innenmantel
5 angeschlossen und ist der Außenboden 15 an den Außenmantel 6 angeschlossen. Die
Metallbleche 17 sind im Ausführungsbeispiel mit dem Innenboden 14 fest verbunden,
bevorzugt verschweißt und diese Metallbleche 17 liegen unter Ausbildung eines wärmeleitenden
Kontaktes an dem Außenboden 15 an. In Fig. 5 ist erkennbar ist, daß zwei Reihen von
Metallblechen 17 konzentrisch um die Mittelachse 18 angeordnet sind. - Sowohl der
Zwischenraum 16 zwischen dem Innenboden 14 und dem Außenboden 15 als auch der Zwischenraum
7 zwischen dem Innenmantel 5 und dem Außenmantel 6 wird mit einem Füllstoff, vorzugsweise
mit Schwerbeton, aufgefüllt.
1. Transport- und/oder Lagerbehälter für radioaktive wärmeentwickelnde Elemente, - mit
zumindest einem Behälterdeckel (1), Behälterboden (2), Behältermantel (3) und Behälterinnenraum
(4),
wobei der Behältermantel (3) aus einem den Behälterinnenraum (4) begrenzenden Innenmantel
(5) sowie einem mit Abstand zu dem Innenmantel (5) angeordneten Außenmantel (6) besteht,
wobei der zwischen Innenmantel (5) und Außenmantel (6) ausgebildete Zwischenraum (7)
mit einem Füllstoff gefüllt ist,
wobei der Innenmantel (5) mit dem Außenmantel (6) über wärmeableitende Metallelemente
verbunden ist
und wobei die Metallelemente jeweils mit einem Ende mit dem Innenmantel (5) oder mit
dem Außenmantel (6) fest verbunden sind und mit ihrem anderen Ende an den jeweils
gegenüberliegenden Innenmantel (5) oder Außenmantel (6) unter Vorspannung und somit
unter Ausbildung eines wärmeleitenden Kontaktes anliegen.
2. Transport- und/oder Lagerbehälter nach Anspruch 1, wobei die Metallelemente mit ihrem
einen Ende mit dem Innenmantel (5) fest verbunden sind und mit ihrem anderen Ende
an dem Außenmantel (6) unter Vorspannung und somit unter Ausbildung eines wärmeleitenden
Kontaktes anliegen.
3. Transport- und/oder Lagerbehälter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Metallelemente
als Metallbleche (8) ausgebildet sind.
4. Transport- und/oder Lagerbehälter nach Anspruch 3, wobei die Metallblechfläche eines
Metallbleches (8) senkrecht zum Behälterboden (2) angeordnet ist.
5. Transport- und/oder Lagerbehälter nach einem der Ansprüche 3 oder 4, wobei Metallblechabschnitte
(13) abgewinkelt von der Metallblechfläche angeordnet sind.
6. Transport- und/oder Lagerbehälter nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die Metallbleche
(8) eine Dicke von 1 bis 8 mm, vorzugsweise 3 bis 6 mm aufweisen.
7. Transport- und/oder Lagerbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Behälterboden
(2) aus einem Innenboden (14) und einem Außenboden (15) besteht und daß zwischen Innenboden
(14) und Außenboden (15) ebenfalls wärmeableitende Metallelemente vorgesehen sind.