DE1146988B

DE1146988B - Mechanical device in the manner of a cable winch for raising and lowering a control rod in a nuclear reactor

Info

Publication number: DE1146988B
Application number: DEE18870A
Authority: DE
Inventors: Thomas Caril Greaves
Original assignee: English Electric Co Ltd
Current assignee: English Electric Co Ltd
Priority date: 1959-02-10
Filing date: 1960-02-10
Publication date: 1963-04-11
Also published as: GB932171A

Description

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

E18870 Vmc/21gE18870 Vmc / 21g

ANMELDETAG: 10. F E B R U AR 1960REGISTRATION DATE: 10. F E B R U AR 1960

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UNDAUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT: 11. A P R I L 1963NOTICE THE REGISTRATION AND ISSUE OF EDITORIAL: 11. A P R I L 1963

Die Erfindung betrifft eine mechanische Vorrichtung nach Art einer Kabelwinde zum Heben und Senken eines Regelstabes in einem Kernreaktor, bei welcher der Regelstab an dem unteren Ende des Kabels hängt.The invention relates to a mechanical device in the manner of a cable winch for lifting and Lowering a control rod in a nuclear reactor, in which the control rod is at the lower end of the Cable hangs.

Aufwindevorrichtungen dieser Art für die Kontrollstäbe von Kernreaktoren sind an sich bekannt; der Kontrollstab hängt dabei an einem Kabel, welches schraubförmig auf einer Trommel aufgewickelt ist, die von einem Motor über ein Untersetzungsgetriebe angetrieben wird. In einem Fall ist dabei eine magnetische Kupplung und eine magnetische Bremse vorgesehen; in einem anderen Fall ist der Antrieb mit einem Freilauf versehen, und der Motor wirkt gleichzeitig auch als Bremse.Winding devices of this type for the control rods of nuclear reactors are known per se; the The control rod hangs on a cable that is wound onto a drum in a screw shape, which is driven by a motor via a reduction gear. In one case it is magnetic Clutch and magnetic brake provided; in another case the drive is with provided a freewheel, and the motor also acts as a brake.

Diese bekannten Aufwindevorrichtungen haben vor allem den Nachteil, daß die verwendete Kabeltrommel einen verhältnismäßig großen Durchmesser besitzen muß; der damit verbundene verhältnismäßig große Raumbedarf der Kabeltrommel ist unerwünscht, weil die Trommel innerhalb des Standrohrs untergebracht werden muß; in der Tat hat dies dazu geführt, daß bei den bekannten Anordnungen der Durchmesser des Standrohres ausschließlich wegen der Kabeltrommel größer gewählt werden mußte, als dies für die sonstigen Aufgaben des Standrohrs erforderlich gewesen wäre. Angesichts des Bestrebens, alle aus dem Reaktor herausführenden Öffnungen so klein wie möglich zu halten, stellt dies einen wesentlichen Nachteil dar.These known winding devices have the main disadvantage that the cable drum used must have a relatively large diameter; the associated proportionately large space requirements of the cable drum is undesirable because the drum is inside the standpipe must be housed; in fact, this has resulted in the known arrangements of the Diameter of the standpipe had to be chosen larger than solely because of the cable drum this would have been necessary for the other tasks of the standpipe. In view of the endeavor It is essential to keep all openings leading out of the reactor as small as possible Disadvantage.

Hinzu kommt, daß die bekannten Anordnungen verhältnismäßig kompliziert sind; so sind beispielsweise in jedem Fall ein mechanisches Untersetzungsgetriebe sowie gegebenenfalls weitere Vorrichtungen, wie magnetische Kupplung und Bremse, erforderlich. Angesichts der Bedeutung, welche dem Gesichtspunkt der Störsicherheit bei derartigem Reaktorzubehör zukommt, ist auch hierin ein Nachteil der bekannten Anordnungen zu sehen.In addition, the known arrangements are relatively complicated; so are for example in any case a mechanical reduction gear and, if necessary, further devices, like magnetic clutch and brake. Given the importance given to the point of view the immunity to interference with such reactor accessories is also a disadvantage of the known ones See arrangements.

Durch die Erfindung soll eine bei äußerster mechanischer Einfachheit und geringem Platzbedarf (insbesondere keine sperrige Kabeltrommel) unbedingt betriebssichere Betätigungsvorrichtung für an einem Kabel aufgehängte Kontrollstäbe eines Kernreaktors geschaffen werden.The invention is intended to provide an extremely mechanical simplicity and a small footprint (in particular no bulky cable drum) absolutely reliable operating device for one Cable-suspended control rods of a nuclear reactor are created.

Zur Vermeidung der geschilderten Nachteile der bekannten Anordnungen ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß das Kabel mit seinem oberen Ende an dem Windengehäuse starr befestigt und unbeweglich ist und das Kabel mehrmals hintereinander über zwei Rollensätze geführt ist, deren Achsenabstand veränderbar ist.To avoid the described disadvantages of the known arrangements is according to the invention provided that the cable with its upper end is rigidly attached to the winch housing and immovable and the cable is routed several times in a row over two sets of rollers, the distance between them is changeable.

Mechanische VorrichtungMechanical device

nach Art einer Kabelwinde zum Hebenin the manner of a cable winch for lifting

und Senken eines Regelstabesand lowering a control rod

in einem Kernreaktorin a nuclear reactor

Anmelder:Applicant:

The English Electric Company Limited,
LondonThe English Electric Company Limited,
London

Vertreter: Dipl.-Ing. C. Wallach, Patentanwalt,
München 2, Kaufingerstr. 8Representative: Dipl.-Ing. C. Wallach, patent attorney,
Munich 2, Kaufingerstr. 8th

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 10. Februar 1959 (Nr. 4599)Claimed priority:
Great Britain, February 10, 1959 (No. 4599)

Thomas Caril Greaves, Whetstone, LeicestershireThomas Caril Greaves, Whetstone, Leicestershire

(Großbritannien),
ist als Erfinder genannt worden(Great Britain),
has been named as the inventor

Durch diese Ausbildung gemäß der Erfindung werden mehrere Vorteile erzielt. So entfällt die Notwendigkeit einer sperrigen Kabeltrommel großen Durchmessers. Gleichzeitig kann der mechanische Antrieb der Aufwindevorrichtung überaus einfach gestaltet werden. Der bewegliche Rollensatz braucht lediglich um eine verhältnismäßig kleine Strecke in geradliniger Richtung gegenüber dem anderen, feststehenden Rollensatz bewegt zu werden, wobei am freien Ende durch die Übersetzungswirkung der flaschenzugartigen Vorrichtung eine hinsichtlich Weglänge und Geschwindigkeit in dem gewünschten Maße vergrößerte Bewegung des Kontrollstabes erzielt wird.Several advantages are achieved by this design according to the invention. This eliminates the need a bulky cable drum of large diameter. At the same time, the mechanical drive the winding device can be made extremely simple. The moving roller set only needs a relatively small distance in a straight line with respect to the other, fixed one Roller set to be moved, being at the free end by the translation effect of the pulley block Device one enlarged in terms of path length and speed to the desired extent Movement of the control rod is achieved.

Nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Welle des einen der beiden Rollensätze starr mit dem Windengehäuse verbunden ist und der andere Rollensatz beweglich ist und daß die Antriebsvorrichtung zur Änderung des Achsenabstandes ein Hydraulikantrieb ist, dessen Kolben mit dem beweglichen Rollensatz gekuppelt ist. In dieser Weise wird durch die Ausbildung gemäß der Erfindung die Verwendung eines Hydraulikantriebes für die Aufwindevorrichtung ermöglicht. Ein Untersetzungsgetriebe ist nicht erfor-According to a particularly advantageous embodiment of the invention it is provided that the shaft of the one of the two roller sets is rigidly connected to the winch housing and the other roller set is movable and that the drive device for changing the axis distance is a hydraulic drive whose piston is coupled to the movable roller set. In this way, through training according to the invention allows the use of a hydraulic drive for the winding device. A reduction gear is not required

309 549/228309 549/228

derlich; die Anzahl der beweglichen Teile wird weitgehend verringert, die Vorschubwege der Antriebsvorrichtung sind im Verhältnis zum erforderlichen Hub der Kontrollstabbewegung klein. Bei den bekannten Anordnungen, die mit einer Kabeltrommel arbeiten, auf welche das Kabel aufgewickelt ist, ist die Verwendung eines dem drehenden Antrieb für die vorliegenden Zwecke grundsätzlich überlegenen Hydaulikantriebes mit geradlinigem Arbeitshub nicht möglich.so; the number of moving parts is largely reduced, the feed paths of the drive device are small in relation to the required stroke of the control rod movement. Both known arrangements that work with a cable drum on which the cable is wound, the use of a rotary drive is fundamentally superior to the rotary drive for the purposes at hand Hydraulic drive with straight working stroke not possible.

In der Zeichnung ist ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigtIn the drawing, an exemplary embodiment of the invention is shown, namely shows

Fig. 1 in zwei Teilen einen Längsschnitt einer Aufwindevorrichtung für Kontrollstäbe undFig. 1 in two parts a longitudinal section of a winding device for control rods and

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung eines Teils der Aufwindevorrichtung.2 shows an enlarged illustration of part of the winding device.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist an einem in eine Standröhre eines Kernreaktors passenden Gehäuse 14 ein Rahmen befestigt, welcher aus Seitenplatten 10 und 11 sowie aus Endplatten 12 und 13 besteht. Zwischen den Seitenplatten 10 und 11 sind ein beweglicher FlaschenzugroUensatz 15 sowie ein fester Flaschenzugrollensatz 10 angeordnet. Der feste Rollensatz 16 umfaßt einzeln auf einer Welle 17 drehbare Rollen, während der bewegliche Rollensatz 15 die gleiche Zahl von einzeln um eine Welle 18 drehbaren Rollen aufweist, die in ein Gestell 19 eingesetzt sind. An den Enden der Rollenwelle 18 sind Führungskappen 20 angeflanscht, welche in Nuten 21 und 22 in den Seitenplatten 10 bzw. 11 verschiebbar sind. Das Gestell 19 ist mit einem Plunger 23 verbunden, welcher durch eine ölkammer 24 führt und durch eine mit 25 bezeichnete hydraulische Betätigungsvorrichtung gesteuert wird, derart, daß der bewegliche Rollensatz hierdurch gegenüber dem festen Rollensatz auf und ab bewegt werden kann.As can be seen from FIG. 1, a housing 14 that fits into a standpipe of a nuclear reactor a frame is fixed, which consists of side panels 10 and 11 and end panels 12 and 13. Between the side plates 10 and 11 are a movable pulley block 15 and a fixed one Pulley set 10 arranged. The fixed roller set 16 comprises individually on a shaft 17 rotatable rollers, while the movable roller set 15 has the same number of individually around a shaft 18 has rotatable rollers which are inserted into a frame 19. At the ends of the roller shaft 18 guide caps 20 are flanged which fit into grooves 21 and 22 in side plates 10 and 11, respectively are movable. The frame 19 is connected to a plunger 23, which through an oil chamber 24 leads and is controlled by a designated 25 hydraulic actuator, such, that the movable roller set are thereby moved up and down relative to the fixed roller set can.

Ein Seil 26 ist um sämtliche Rollen beider Rollensätze geführt. Das eine Ende dieses Seils ist fest, das andere Ende, welches durch eine gewunden verlaufende Durchführung 27 in einem Betonabschirmteil 28 geführt ist, ist mit einem (nicht dargestellten) Kontrollstab verbunden. Zur Führung des Seils in der Durchführung 27 sind Führungsrollen 29 vorgesehen; die Durchführung 27 hat einen solchen Verlauf, daß der Eintritt von Neutronen in die Windenvorrichtung verhindert wird. Je nach der mechanischen Übersetzung des Rollensystems wird die Bewegung des Kontrollstabes, verglichen mit der Bewegung des Plungers 23, vergrößert. Die gewunden verlaufendeA rope 26 is guided around all the rollers of both roller sets. One end of this rope is tight, that other end, which goes through a winding passage 27 in a concrete shielding part 28 is guided is connected to a control rod (not shown). To guide the rope in the Guide rollers 29 are provided through 27; the implementation 27 has such a course that the entry of neutrons into the winch device is prevented. Depending on the mechanical translation of the roller system, the movement of the control rod is compared to the movement of the Plungers 23, enlarged. The sinuous one

ίο Durchführung 27 hat einen solchen Durchmesser, daß ein halbflexibler Kontrollstab teilweise in diese Durchführung 27 einziehbar ist.ίο implementation 27 has such a diameter that a semi-flexible control rod is partially retractable into this passage 27.

Selbstverständlich können beliebige andere Arten von Betätigungsvorrichtungen vorgesehen werden, beispielsweise pneumatische, elektrische oder mechanische. Of course, any other types of actuation devices can be provided, for example pneumatic, electrical or mechanical.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Mechanical device in the manner of an ao cable winch for raising and lowering a control rod in a nuclear reactor, in which the control rod hangs from the lower end of the cable, characterized in that the cable (26) with its upper end on the winch housing (14) is rigidly attached and immobile and the cable (26) is guided several times in succession over two sets of rollers (15 and 16), the axis spacing of which can be changed.

2. Apparatus according to claim 1, characterized gejo in that the shaft (17) of one of the two roller sets (16) is rigidly connected to the winch housing (14) and the other roller set (15) is movable and that the drive device to change the axis distance Hydraulic drive (25), the piston (23) of which is coupled to the movable roller set (15).

Documents considered: Belgian Patent No. 557 264; J. Brit. Nucl. Energy Conf., Vol. 2, 1957, pp. 187 to 196.

1 sheet of drawings