DE1175806B - Druckmittelantrieb fuer den Absorberstab eines Kernreaktors - Google Patents

Description

• Druckmittelantrieb für den Absorberstab eines Kernreaktors Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckmittelantrieb für einen Absorberstab eines Atomreaktors, der unter Vermeidung aufwendiger und störanfälliger mechanischer Antriebselemente eine Bewegung des Stabes im Reaktorkern ermöglicht.
• Bei einem bekannten Antrieb zur Bewegung von derartigen Absorberstäben sind die Absorberstäbe mit einer Zahnstange verbunden, auf die ein motorisch angetriebenes Ritzel arbeitet. Die Abdichtung des Stabes erfolgt bei diesem bekannten Antrieb mit Hilfe eines Metallbalges, dessen eines Ende fest mit dem Stab und dessen anderes Ende fest am Führungsrohr des Stabes befestigt ist.
• Die bekannten hydraulischen und pneumatischen Antriebe benötigen Dichtungselemente zwischen Arbeitskolben und Arbeitszylinder. Es ist mit wesentlichen Schwierigkeiten verbunden, die erforderliche große Zuverlässigkeit dieser Dichtungselemente für den Antrieb eines Absorberstabes bei seinen hohen Betriebstemperaturen zu erreichen.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die nachteiligen Dichtungsprobleme bei Druckmittelantrieben zu beseitigen, indem der Druckmittelantrieb für den Absorberstab eines Kernreaktors erfindungsgemäß besteht aus einem verkürz- und verlängerbaren, in einem durchlöcherten, den Zutritt des Kühlmittels zulassenden Führungsrohr beweglichen, an beiden Enden verschlossenen Metallbalg, der an einem Ende am Führungsrohr befestigt und mit einem Einlaß für das Druckmittel versehen ist, während an seinem anderen Ende der Absorberstab befestigt ist.
• Die Anordnung eines durchlöcherten Führungsrohrs um den Metallbalg hat den Zweck, diesem eine einwandfreie Führung zu geben und dem Beschleunigungsmittel den Durchtritt zu ermöglichen. Der Metallbalg ist am oberen Ende des Führungsrohres befestigt und mit einer Platte verschlossen, die einen Durchlaß für das Druckmittel aufweist. Der untere Abschluß des Metallbalges besteht aus einer am oberen Ende des Absorberstabes befestigten Platte.
• Beaufschlagt man den Innenraum des besagten Metallbalges mit einem unter Druck stehenden Medium, so dehnt sich der Metallbalg um einen axialen Hubweg bis zur Wiederherstellung des Gleichgewichtes zwischen Außendruck, Metallbalgfederkraft und Innendruck des Metallbalges. Diese Antriebsart macht die Verwendung von anderen Dichtungselementen überflüssig.
• Da der maximale Hubweg eines Metallbalges nur einen Teil seiner Gesamtlänge ausmacht, ist es zweckmäßig, für größere Hubwege mehrere ineinanderarbeitende Metallbälge zu verwenden, um auf diese Weise den Platzbedarf für den Antrieb klein zu halten. So besteht eine weitere Ausbildungsmöglichkeit noch darin, daß innerhalb des Metallbalges ein weiterer, mit dem Absorberstab verbundener und gegen den Druckmitteleinlaß offener Metallbalg kleineren Durchmessers in einem ebenfalls durchlöcherten Führungsrohr beweglich ist, welches mit dem freien Ende des äußeren Metallbalges fest verbunden ist. Durch diese Anordnung wird eine teleskopartige Wirkungsweise erzielt und eine Verkürzung der Balglänge ermöglicht.
• Ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung unter Bezugnahme auf eine schematische Zeichnung ist näher beschrieben. In dieser Zeichnung zeigt F i g. 1 eine Antriebsvorrichtung mit einem Metallbalg, F i g. 2 eine Antriebsvorrichtung mit zwei ineinanderarbeitenden Metallbälgen.
• In einem siebartig durchlöcherten Führungsrohr 1 befindet sich ein dünnwandiger Metallbalg 2; der am unteren Ende durch eine an dem Absorberstab 7 angeschweißte Platte 3 und am oberen Ende durch einen angeschweißten Haltekörper 4 geschlossen ist. Dieser Haltekörper weist einen Druckmitteleinlaß 5 auf und ist über Verbindungselemente 6 an dem Führungsrohr befestigt. Er bildet das Widerlager des Antriebssystems. Der Metallbalg 2 ist außen von einer unter dem Druck P1 stehenden Reaktorkühlflüssigkeit 8 umgeben und innen mit einer unter dem Druck P2 stehenden Antriebsflüssigkeit 9 gefüllt. In diesem Zustand herrscht Gleichgewicht.
• Die beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt: Durch Herausnehmen eines bestimmten Volumens der Antriebsflüssigkeit 9 aus dem Innern des Metallbalges wird dieser um das gleiche Volumen vom Druck P1 der Reaktorkühlflüssigkeit 8 zusammengedrückt. Der axiale Hubweg überträgt sich unmittelmittelbar auf den Absorberstab 7. Zweckmäßigerweise führt man den Metallbalg sehr dünnwandig aus, um seine spezifische Federkraft klein zu halten. Er wird dadurch weich und erlaubt einen großen Hubweg bei geringem Kraftaufwand.
• Wie aus F i g. 2 hervorgeht, kann man eine Verkürzung der Baulänge des Metallbalges 2 erreichen, wenn innerhalb desselben ein weiterer mit dem Absorberstab 7 verbundener und gegen den Druckmitteleinlaß 5 offener Metallbalg 9 kleineren Durchmessers angebracht wird. Auch dieser ist in einem besonderen durchlöcherten Führungsraum 10 beweglich, welcher mit dem freien Ende des äußeren Metallbalges 2 fest verbunden ist.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Druckmittelantrieb für den Absorberstab einesKernreaktors,gekennzeichnet durch einen verkürz- und verlängerbaren, in einem durchlöcherten, den Zutritt des Kühlmittels zulassenden Führungsrohr (1) beweglichen, an beiden Enden verschlossenen Metallbalg (2), der an einem Ende am Führungsrohr (1) befestigt und mit einem Einlaß (5) für das Druckmittel versehen ist, während an seinem anderen Ende der Absorberstab (7) befestigt ist. 2. Druckmittelantrieb nach Anspruch l., dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Metallbalges (2) ein weiterer, mit dem Absorberstab verbundener und gegen den Druckmitteleinlaß (5) offener Metallbalg kleineren Durchmessers (9) in einem ebenfalls durchlöcherten Führungsrohr (10) beweglich ist, welches mit dem freien Ende des äußeren Metallbalges (2) fest verbunden ist. In Betracht gezogene Druckschriften: »Proceedings of the Second Nuclear Engineering and Science Congress«, 1957. Vol.
2. 2, S. 44 bis 52.