DE1207026B - Klinkenkupplung zur Verbindung eines in einem Fuehrungsrohr bewegten Regelstabes fuer Kernreaktoren mit einem hohlen Antriebsschaft - Google Patents
Klinkenkupplung zur Verbindung eines in einem Fuehrungsrohr bewegten Regelstabes fuer Kernreaktoren mit einem hohlen AntriebsschaftInfo
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. α.:
G21d
Deutsche Kl.: 21 g - 21/31
Nummer: 1207 026
Aktenzeichen: W 33261 VIII c/21 g
Anmeldetag: 3. November 1962
Auslegetag: 16. Dezember 1965
Die Erfindung betrifft eine Klinkenkupplung zur Verbindung eines in einem Führungsrohr bewegten
Regelstabes für Atomkernreaktoren mit einem hohlen Antriebsschaft, der von außerhalb in den Druckkessel
des Reaktors hineinreicht, mit radial schwenkbaren Sperrklinken und entsprechenden Eingriffskörpern und einem rotationssymmetrischen Klinkenverriegelungskörper
sowie einer an dem Antriebsschaft befestigten Stoßdämpfereinrichtung. Derartige Kupplungen sind bekannt. Es ist ferner bekannt, daß ίο
diese Kupplungen, durch besondere Betätigungsglieder, z. B. Stangen, die im Inneren des Antriebs- und
Verstellmechanismus angeordnet sind, zu betätigen sind, wobei die Antriebe auf der Oberseite des Reaktorkessels,
also auf der Bedienungsseite desselben angeordnet sind. Eine derartige Lösung des Kupplungsproblems ist aber nicht mehr möglich, wenn der Antriebs-
und Verstellmechanismus auf der Unterseite des Reaktorkessels angebracht ist. Letztere Anordnung
hat den Vorteil, daß bei einer Auswechslung des Regelstabes nicht mehr der ganze Verstellmechanismus
abgebaut werden muß. Sie hat aber zunächst den Nachteil, daß Stangen für die Betätigung der
Kupplung aus räumlichen Gründen nicht durch den Regelstab nach oben zur Bedienungsseite hin durchgeführt
werden können.
Die vorliegende Erfindung gibt nun eine Lösung dieses Problems an, wobei sich die Kupplung unter
Verwendung an sich bekannter radial schwenkbarer Sperrklinken in einer bestimmten Stellung des Regel-Stabes,
nämlich in der Abschaltstellung, automatisch löst, so daß der Regelstab durch ein übliches Greifwerkzeug
von der Oberseite des Reaktorkessels her aus dem Reaktor herausgezogen werden kann. Andererseits
wird durch diese Einrichtung ein Lösen der Verbindung zwischen Antriebsmechanismus und
Regelstab während des normalen Betriebes vollkommen ausgeschlossen.
Erfindungsgemäß sind die Sperrklinken am unteren Ende des von unten bewegten Regelstabes befestigt
und besteht der in an sich bekannter Weise rotationssymmetrische Eingriffskörper aus einem am
oberen Ende des Antriebsschaftes ausgebildeten ringförmigen Wulst; außerdem ist der Klinkenverriegelungskörper
in an sich bekannter Weise koaxial und in axialem Abstand zum Eingriffskörper angeordnet
und besteht aus einem pilzförmigen Kopf, welcher an einer zentral durch den Eingriffskörper hindurch
nur bei vollkommen eingefahrenen Regelstab in axialer Richtung verschiebbaren Stange befestigt ist.
Die verschiebbare Stange wirkt mit einer Feder zusammen, deren unteres Ende sich an der Stange
Klinkenkupplung zur Verbindung eines in einem Führungsrohr bewegten Regelstabes für
Kernreaktoren mit einem hohlen Antriebsschaft
Kernreaktoren mit einem hohlen Antriebsschaft
Anmelder:
Westinghouse Electric Corporation,
East Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)
Vertreter:
Dr. jur. G. Hoepffner, Rechtsanwalt,
Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50
Als Erfinder benannt:
Stanley Kmonk, New Kensington, Pa.;
Thomas F. Widmer, Monroeville, Pa. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 16. November 1961
(152747)
V. St. v. Amerika vom 16. November 1961
(152747)
und deren oberes Ende sich am Antriebsschaft in der Weise abstützt, daß sie die Stange im Sinne einer
Abwärtsbewegung vorspannt. Die Stange ist an ihrem unteren Ende konzentrisch von einem an ihr befestigten
hülsenförmigen Bauteil umgeben, der in der Abschaltstellung des Regelstabes an einer Anschlagfläche
im Antriebsschaft anliegt, so daß in dieser Stellung der Klinkenverriegelungskörper angehoben
wird, wodurch die Klinken an einer entriegelnden Drehbewegung, die durch entsprechende Gleitflächen
an der Kupplungseinrichtung bei der Herausnahme des Regelstabes aus dem Reaktor bewirkt wird, nicht
mehr gehindert werden.
Zur Vermeidung irgendwelcher Beschädigungen im Falle einer Schnellabschaltung, bei der der Regelstab
mit dem Antriebsschaft und dem Verstellmechanismus durch die Schwerkraft in Abschaltstellung
gelangt, ist die Kupplungseinrichtung mit einer hydraulischen Stoßdämpfereinrichtung versehen,
deren Bremswirkung bis zur Erreichung der Endstellung praktisch kontinuierlich ansteigt.
Diese Erfindung sei an einem ausgewählten Beispiel entsprechend den F i g. 1 bis 5 näher erläutert.
F i g. 1 stellt in ihren Teilen 1A und 1B einen
Längsschnitt durch den Kupplungsmechanismus und
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die damit verbundene Stoßdämpfereinrichtung dar, wobei die Schnittebene in F i g. 1A teilweise entlang
der Linie I-I nach F i g. 2 geführt ist;
F i g. 2 ist ein Querschnitt durch einen eingekuppelten Regelstab entlang der Bezugslinie H-II von
Fig. IAf
F i g. 3 zeigt einen Querschnitt entlang der Bezugslinie HI-III von F i g. 1B und dient zum besseren
Verständnis des Stoßdämpfermechanismus;
F i g. 4 ist eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht eines kleinen Teils am oberen Ende der
F i g. 1A, wobei der Klinkenverriegelungskörper in der Stellung gezeigt wird, die er beim Herausnehmen
des Regelstabes bei entriegelter Kupplung einnimmt;
Fig. 5 zeigt dagegen die Stellung des Klinkenverriegelungskörpers
in seiner eingekuppelten Stellung. In dieser Stellung wird der Klinkenverriegelungskörper
während des normalen Regelbetriebes gehalten.
Das in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt einen Regelstab 10, der einen kreuzförmigen
Querschnitt hat und mit Hilfe der Kupplung mit einem im allgemeinen rohrförmigen Antriebsschaft
14 verbunden ist. Innerhalb des Reaktorgefäßes bewegt sich der Regelstab in einem Führungsrohr
12, das sich nach oben etwa bis zur unteren Grenze des eigentlichen Reaktorkerns erstreckt
und gleichzeitig die untere, nicht dargestellte Kernhalteplatte trägt.
Die Ausdrücke Rohr, röhrenförmig usw. beziehen sich dabei nicht nur auf kreisförmige Querschnitte,
sondern auf alle Teile, die eine Öffnung besitzen, die sich in Längsrichtung durch wenigstens einen Abschnitt
derselben erstreckt.
Wie bereits erwähnt, zeigt die F i g. 1 die Kupplungsanordnung zwischen dem Antriebsschaft 14
und dem Regelstab 10 im Längsschnitt, wobei sich der Regelstab in seiner abgeschalteten Stellung befindet.
Ein an sich bekannter, nicht dargestellter Regelstabantrieb ist unterhalb des Reaktorkessels
angeordnet, dessen Wandung mit 16 bezeichnet ist. Der Antrieb, der den Antriebsschaft 14 bewegt, ist
in einem langgestreckten geschlossenen Behälter 18 untergebracht, der durch den Boden des Reaktorkessels
16 in das Innere desselben hineinragt. Diese Durchführung ist mit Hilfe der Schweißnaht 20 abgedichtet.
Innerhalb dieses Behälters 18 ist ein langgestrecktes Führungsrohr 22 angeordnet, das auf der
einen Seite mit dem nicht dargestellten Regelstabantriebsmechanismus verbunden ist und sich auf der
anderen Seite bis kurz unterhalb des Endes des Behälters 18 innerhalb des Reaktorkessels erstreckt.
Etwa von der Mitte dieses Führungsrohres ab ist die Wandstärke desselben herabgesetzt, so daß eine
Innenschulter 24 entsteht. Diese Schulter dient als Auflage für ein rohrförmiges Anschlagstück 26, das
in das Rohr 22 eingepreßt und in dieser Lage noch durch wenigstens einen verschweißten Querstift 27
zusätzlich befestigt ist. Die Wandung dieses Anschlagstückes 26 ist in Längsrichtung von einer Vielzahl
von Öffnungen 28 durchsetzt. Im Inneren dieses Teils 26 ist der Antriebsschaft 14 geführt, dessen
oberer Teil 30 mit einem Stoßdämpferkolben 32 und einer Endkappe 34 fest verbunden ist. Der Stoßdämpferkolben
32 ist beispielsweise durch die Verschraubung 36 und die Querstifte 38 mit dem oberen
Teil 30 des Antriebsschaftes 14 verbunden und erstreckt sich bis zu einem Punkt kurz oberhalb des
Gehäuses 18. Die äußere Zylinderfläche des Stoßdämpferkolbens ist nach unten zu leicht konisch gestaltet,
damit sich bei der Abwärtsbewegung im Betrieb eine kontinuierlich zunehmende Bremskraft
ausbilden kann. Die Endkappe 34 ist mit dem oberen Ende des Stoßdämpferkolbens 32 durch an
sich bekannte Mittel, wie z. B. Querstifte 40, verbunden. Durch entsprechende Eindrehungen auf der
Unterseite dieser Endkappe ist ein ringförmiger Vorsprung 42 entstanden, dessen Innenseite zusammen
mit der axialen Bohrung 60 eine Anschlagschulter 80 ergibt. Auf der Oberseite der Endkappe 34 ist
ein Ansatz 44 ausgebildet, der sich in den unteren Teil des Regelstabes 10 hinein erstreckt. Am oberen
Ende dieses Ansatzes 44 ist ein ringwulstartiger Eingriffskörper mit den kegelmantelförmigen Gleitflächen
48 und 46 angeordnet.
Kurz über der Verbindung zwischen dem oberen Teil des Antriebsschaftes 30 mit dem Stoßdämpferkolben
32 ist ein Innenflansch 49 ausgebildet, der eine obere Schulterfläche 50 und eine untere Schulterfläche
52 hat. Auf der oberen Schulter liegt ein Führungsrohr 84, mit einem Außenflansch 86 auf,
eine Stoßdämpferfeder 88 ist zwischen diesen Flansch
und dem ringförmigen Vorsprung 42 auf der unteren Seite der Endkappe 34 eingespannt. Durch die zentrale
Bohrung der Endkappe 34 und des Führungsrohrs 84 erstreckt sich eine verschiebbare, der Lösung
der Kupplung dienende Stange 58, die an ihrem oberen Teil über die Flächen 46 und 48 des Eingriffskörpers
herausragt und einen Klinkenverriegelungskörper 64 mit einem pilzförmigen Kopf trägt.
Dieser ist z. B. aufgeschraubt, 66, sowie durch Querstifte 68 gesichert und in seinem unteren Teil auf
einen kleineren Durchmesser abgedreht, 70. Die Stange 58 hat kurz oberhalb des Führungsrohrs 84
eine Schulter 74. Diese trägt als Gegenlager für die Feder 78 einen Ring 76. Diese Feder 78, die das
Bestreben hat, den Auslösestab 58 nach unten zu drücken, so daß der Klinkenverriegelungskörper auf
dem Vorsprung 44 der Endkappe 34 aufsitzt, ist oben durch die Schulter 80 an der Endkappe 34 gefaßt.
An ihrem unteren Ende ist die Stange 58 verstärkt, wodurch die Schulter 82 entsteht. Diese
Schulter stützt sich in der dargestellten Lage des Regelstabes gegen das untere Ende des Führungsrohrs 84 ab und ist mit einem zylindrischen Stützrohr
54 mit Hilfe eines Bolzens 90 verbunden. Dieses Stützrohr gleitet auf dem oberen Teil 30 des Antriebsschaftes
14, das für den Durchlaß des Verbindungsbolzens 90 mit zwei seitlichen Längsschlitzen
92 versehen ist. Das zylindrische Stützrohr 54, das die Bewegung des Regelstabes durch seinen Anschlag
auf dem eingepreßten, gelochten Rohr 26 begrenzt, ist in seiner unteren Hälfte zylinderförmig nach
außen verstärkt, 56. An der Stelle des Querstiftes 90 ist diese Verstärkung schlitzförmig aufgefräst, 94,
und der Querbolzen 90 darin durch die vertikalen Stifte 96, die zudem noch eingeschweißt oder verlötet
sind, verschiebungs- und verdrehungssicher befestigt.
In der dargestellten Lage der Kupplungs- und Stoßdämpfereinrichtung ergeben sich zwischen dem
Querbolzen 90, der den Auslösestab 58 mit dem Zylinder 54 verbindet und dem Schlitz 92 im Antriebsschaft
ein Abstand B nach oben und eine Abstand Z nach unten. Weiterhin ergibt sich eine Entfernung
Y zwischen der Schulter 74 am Auslösestab
5 6
58 und dem Flansch 86 am Führungsrohr §4. Der c· Normaler Betrieb des Regelstabes
Abstand zwischen dem Vorsprung 44 auf der End- Zunächst wird der Antriebsschaft 14 durch den kappe 34 und dem Klinkenverriegelungskörper 64 nicht dargestellten Mechanismus nach oben bewegt ist mit X bezeichnet. Auf die Bedeututng dieser und hebt über die mit ihm verbundenen Teile, wie Abstände wird in der Funktionsbeschreibung näher 5 Stoßdämpferkolben 32 und Endkappe 34, den Regelhingewiesen, stab an. Dieser ruht auf der Schulter 98 der Endin F i g. 1A sind weiterhin die für die Kupplung kappe 34. Während dieses Vorgangs bleibt die genotwendigen Teile am unteren Ende des Regelstabes genseitige Lage der Sperrklinken 72 und des Ein- 10 dargestellt. Diese bestehen aus wenigstens einer griffskörpers mit seinen Flächen 46 und 48 unver-Sperrklinke. Im vorliegenden Beispiel sind insgesamt io ändert. Bei der Aufwärtsbewegung des Antriebsvier Sperrklinken, an jedem Flügel des Regelstabes schaftes mit dem Regelstab wird die Stange 58 durch also eine, angebracht. Diese Klinke 72 ist in einer die Feder 78 nach unten gedrückt und kommt vom Ausfräsung des Regelstabes 102 mit Hilfe eines Anschlag auf dem Rohr 26 frei. Dadurch verringert Bolzens 106 gelagert. Die Ausnehmung 102 ist zu- sich der Abstand X zwischen dem Klinkenverriegesammen mit der eingesetzten Klinke nach der ande- 15 lungskörper 64 und der Endkappe 34 so lange, bis ren Seite mit einer in die Ausfräsung 104 eingesetz- der Verriegelungskörper vollständig auf dieser auften Abdeckplatte 108 abgedeckt, die über Niete oder sitzt. Auch die Abstände Z und Y sind fast vollstän-Schrauben 110 mit der Regelstabfläche 100 verbun- dig verschwunden. In dieser in F i g. 5 dargestellten den ist (s. auch Fig. 2). Die Sperrklinke 72 selbst Stellung der Klinke 72 liegt die Gleitfläche 126 derist an ihrem Umfang mit den Eingriffs- und Gleit- ao selben am oberen Wulst des Klinkenverriegelungsflächen 118, 120, 124, 126, 122, 123, 116, 114 und körpers 64 an. Eine Einwärtsbewegung, also eine 112 versehen. Diese Flächen gewährleisten ein rei- Bewegung gegen den Uhrzeigersinn, ist nicht mehr bungsloses Einfahren bzw. Herausnehmen des Regel- möglich. Somit befinden sich die Gleitflächen 48 und Stabes bzw. sichern im Zusammenwirken mit dem 122 fest im Eingriff und bewirken eine absolute Klinkenverriegelungskörper 64 die Verbindung zwi- 25 sichere Verbindung zwischen Regelstab und Ansehen Regelstab und Antriebsschaft. triebsschaft. Eine Lösung dieser Verbindung ist erst Die Arbeitsweise dieser beschriebenen Einrichtung wieder möglich, wenn beim Absenken des Regelist nun folgende: Stabes kurz vor Erreichung seiner untersten Stellung . „ , _ die Stange 58 über den Bolzen 90 und den Stütz-A. Herausnehmen des Regelstabes 30 körper 54 auf dem Anschlagrohr 26 aufsitzt und
Abstand zwischen dem Vorsprung 44 auf der End- Zunächst wird der Antriebsschaft 14 durch den kappe 34 und dem Klinkenverriegelungskörper 64 nicht dargestellten Mechanismus nach oben bewegt ist mit X bezeichnet. Auf die Bedeututng dieser und hebt über die mit ihm verbundenen Teile, wie Abstände wird in der Funktionsbeschreibung näher 5 Stoßdämpferkolben 32 und Endkappe 34, den Regelhingewiesen, stab an. Dieser ruht auf der Schulter 98 der Endin F i g. 1A sind weiterhin die für die Kupplung kappe 34. Während dieses Vorgangs bleibt die genotwendigen Teile am unteren Ende des Regelstabes genseitige Lage der Sperrklinken 72 und des Ein- 10 dargestellt. Diese bestehen aus wenigstens einer griffskörpers mit seinen Flächen 46 und 48 unver-Sperrklinke. Im vorliegenden Beispiel sind insgesamt io ändert. Bei der Aufwärtsbewegung des Antriebsvier Sperrklinken, an jedem Flügel des Regelstabes schaftes mit dem Regelstab wird die Stange 58 durch also eine, angebracht. Diese Klinke 72 ist in einer die Feder 78 nach unten gedrückt und kommt vom Ausfräsung des Regelstabes 102 mit Hilfe eines Anschlag auf dem Rohr 26 frei. Dadurch verringert Bolzens 106 gelagert. Die Ausnehmung 102 ist zu- sich der Abstand X zwischen dem Klinkenverriegesammen mit der eingesetzten Klinke nach der ande- 15 lungskörper 64 und der Endkappe 34 so lange, bis ren Seite mit einer in die Ausfräsung 104 eingesetz- der Verriegelungskörper vollständig auf dieser auften Abdeckplatte 108 abgedeckt, die über Niete oder sitzt. Auch die Abstände Z und Y sind fast vollstän-Schrauben 110 mit der Regelstabfläche 100 verbun- dig verschwunden. In dieser in F i g. 5 dargestellten den ist (s. auch Fig. 2). Die Sperrklinke 72 selbst Stellung der Klinke 72 liegt die Gleitfläche 126 derist an ihrem Umfang mit den Eingriffs- und Gleit- ao selben am oberen Wulst des Klinkenverriegelungsflächen 118, 120, 124, 126, 122, 123, 116, 114 und körpers 64 an. Eine Einwärtsbewegung, also eine 112 versehen. Diese Flächen gewährleisten ein rei- Bewegung gegen den Uhrzeigersinn, ist nicht mehr bungsloses Einfahren bzw. Herausnehmen des Regel- möglich. Somit befinden sich die Gleitflächen 48 und Stabes bzw. sichern im Zusammenwirken mit dem 122 fest im Eingriff und bewirken eine absolute Klinkenverriegelungskörper 64 die Verbindung zwi- 25 sichere Verbindung zwischen Regelstab und Ansehen Regelstab und Antriebsschaft. triebsschaft. Eine Lösung dieser Verbindung ist erst Die Arbeitsweise dieser beschriebenen Einrichtung wieder möglich, wenn beim Absenken des Regelist nun folgende: Stabes kurz vor Erreichung seiner untersten Stellung . „ , _ die Stange 58 über den Bolzen 90 und den Stütz-A. Herausnehmen des Regelstabes 30 körper 54 auf dem Anschlagrohr 26 aufsitzt und
Wenn sich der Regelstab 10 gemäß F i g. 1A und beim weiteren Absenken des Antriebsschaftes aus
IB in seiner untersten Stellung befindet, liegt er auf diesem herausgedrückt wird, so daß wiederum der
der Schulter der Endkappe 34 auf. Durch irgendein Abstand X zwischen Klinkenverriegelungskörper
geeignetes Werkzeug wird der Regelstab von oben und Endkappe 34 entsteht, der eine Bewegung der
her gefaßt und aus dem Reaktorkern bei automa- 35 Klinken 72 im Sinn einer Lösung der Kupplung er-
tischer Lösung der Kupplung herausgehoben. Die möglicht.
Lösung der Kupplung ist gemäß Fig. 4 dadurch
Lösung der Kupplung ist gemäß Fig. 4 dadurch
möglich, daß die Klinke 72 beim Hochheben des D. Schnellabschaltung
Regelstabes mit ihren unteren Teilen nach außen
Regelstabes mit ihren unteren Teilen nach außen
ausweichen kann, so daß die Verriegelungsflächen 40 Bei einer Schnellabschaltung des Reaktors fällt der
48 auf dem Eingriffskörper und die Fläche 122 auf Regelstab aus seiner jeweiligen Betriebslage mit dem
der Klinke 72 aufeinandergleiten. Der obere Teil der angekuppelten Antriebsschaft unter Einwirkung der
Klinke schwenkt dabei in den Raum zwischen den Schwerkraft in die Endlage. Dabei wird die inner-Klinkenverriegelungskörper
64 und den Eingriffs- halb des Antriebsmechanismus befindliche Flüssigkörper
ein. Bei einer weiteren Bewegung des Regel- 45 keit verdrängt und strömt durch die Öffnungen 28
Stabes nach oben verläßt die Eingriffsfläche 122 der des eingepreßten Anschlagringes 26, an der Innen-Klinken
den Eingriffskörper an der Endkappe 34 des fläche des Führungsrohres 22 entlang, nach oben.
Antriebsschaftes, und die Gleitfläche 118 der Klinke Wenn sich der Regelstab 10 seiner Endlage nähert, kommt in Eingriff mit dem oberen verbreiterten tritt der Stoßdämpferkolben 32 in den oberen Teil Rand des Klinkenverriegelungskörpers. Dieser drückt 50 des Führungsrohrs 22 ein. Die verdrängte Flüssigkeit bei stetiger Aufwärtsbewegung des Regelstabes die ist nun gezwungen, durch einen verengten Ringspalt Klinke mit ihrem oberen Teil wieder nach außen, 128 zwischen der Außenfläche des Stoßdämpferso daß sie mit ihrer Fläche 120 am Klinkenverrie- kolbens 32 und der Innenfläche des Führungsrohrs gelungskörper 64 vorbeigleiten kann. Anschließend 22 hindurchzuströmen. Dadurch tritt eine Bremskommt die Gleitfläche 122 der Klinke wieder in Ein- 55 kraft auf, welche die Abfallgeschwindigkeit des griff mit dem Klinkenverriegelungskörper 64 und Regelstabes und der mit ihm verbundenen Teile verdreht die Klinke so, daß nunmehr der Regelstab ringert. Diese Bremskraft steigt mit zunehmender völlig frei ist und herausgenommen werden kann. Abwärtsbewegung des Stoßdämpferkolbens 32 inner- _ _. , _ , , halb des Führungsrohrs 22 an, weil die konische B. Einsetzen des Regelstabes 6o Gestalt der Außenfläche des Stoßdämpferkolbens 32
Antriebsschaftes, und die Gleitfläche 118 der Klinke Wenn sich der Regelstab 10 seiner Endlage nähert, kommt in Eingriff mit dem oberen verbreiterten tritt der Stoßdämpferkolben 32 in den oberen Teil Rand des Klinkenverriegelungskörpers. Dieser drückt 50 des Führungsrohrs 22 ein. Die verdrängte Flüssigkeit bei stetiger Aufwärtsbewegung des Regelstabes die ist nun gezwungen, durch einen verengten Ringspalt Klinke mit ihrem oberen Teil wieder nach außen, 128 zwischen der Außenfläche des Stoßdämpferso daß sie mit ihrer Fläche 120 am Klinkenverrie- kolbens 32 und der Innenfläche des Führungsrohrs gelungskörper 64 vorbeigleiten kann. Anschließend 22 hindurchzuströmen. Dadurch tritt eine Bremskommt die Gleitfläche 122 der Klinke wieder in Ein- 55 kraft auf, welche die Abfallgeschwindigkeit des griff mit dem Klinkenverriegelungskörper 64 und Regelstabes und der mit ihm verbundenen Teile verdreht die Klinke so, daß nunmehr der Regelstab ringert. Diese Bremskraft steigt mit zunehmender völlig frei ist und herausgenommen werden kann. Abwärtsbewegung des Stoßdämpferkolbens 32 inner- _ _. , _ , , halb des Führungsrohrs 22 an, weil die konische B. Einsetzen des Regelstabes 6o Gestalt der Außenfläche des Stoßdämpferkolbens 32
Hier verlaufen die Vorgänge genau umgekehrt. den Ringspalt 128 kontinuierlich verringert. Nicht
Durch das sinnvolle Ineinandergreifen der verschie- unerwähnt soll bleiben, daß die erste Bremswirkung
denen Gleitflächen an Regelstab, Klinkenverriege- durch den Eintritt des verstärkten Randes 56 des
lungskörper bzw. dem Eingriffskörper der Endkappe Stützröhres 54 in das Führungsrohr 22 auftritt, weil
34 ist ein reibungsloses Einfahren des Regelstabes 65 damit eine Verengung des Strömungsaustritts auf
möglich. Dies wird noch erleichtert durch die ko- den Ringspalt 130 zwischen diesem Teil 56 und dem
nische Erweiterung 63 des zentralen Halterohres 62 Führungsrohr 22 entsteht. Die Bremswirkung wächst
des kreuzförmigen Regelstabes 10. schließlich in besonders starkem Maße an, wenn das
Teil 56 den Fluß der verdrängten Flüssigkeit durch die Öffnungen 28 drosselt und schließlich stoppt.
In diesem Punkt hört auch die Bewegung der Stange 58 und der mit ihm verbundenen Teile auf.
Alle anderen Teile setzen jedoch ihre Abwärtsbewegung fort. Der Abstand A zwischen der inneren
Schulter 52 am Stoßdämpferzylinder und dem oberen Rand des Stützrohrs 54 verringert sich. Als
nächstes wird die Bewegung des Führungsrohrs 84 beendet, wenn der untere Rand desselben mit der
Schulter 82 des Auslösestabes 58 in Berührung kommt. Der Stoßdämpferkolben 32 und die anderen
mit ihm verbundenen Teile beenden ihre Abwärtsbewegung später, wenn die untere Schulter 52 des
Stoßdämpferkolbens 32 auf den Rand des Stützrohrs 54 auftrifft. Dieser Auftreffstoß wird jedoch
durch die zusammengepreßte Stoßdämpferfeder 88 gemildert, wobei die Zusammendrückung dieser
Feder etwa dem Betrag des Abstands A entspricht. Der Abstand B ist etwas größer als der Abstand A,
so daß bei diesem Vorgang das Ende des Längsschlitzes 92 im Antriebsschaft 14 nicht mit dem
Querstift 90 in Berührung kommt. Da die Stoßdämpferfeder 88 jedoch so kräftig gehalten ist, um
das Gewicht des Regelstabes 10 und des damit verbundenen Antriebsschaftes sowie aller damit zusammenhängenden
Teile zu tragen, kehrt der Stoßdämpferkolben 32 in seine normale Endlage, wie sie
in den F i g. 1A und 1B dargestellt ist, zurück, so
daß sich auch der Abstand A wieder bildet.
Aus dieser Darstellung geht hervor, daß es mit Hilfe der mit der Kupplungseinrichtung verbundenen
Stoßdämpferanordnung möglich ist, die relativ schweren und langen Teile des Regelstabsmechanismus
vor ihrem Eintritt in die Endlage elastisch abzufangen, so daß Beschädigungen an den miteinander
im Eingriff stehenden Teilen mit Sicherheit vermieden werden.
Claims (4)
1. Klinkenkupplung zur Verbindung eines in einem Führungsrohr bewegten Regelstabes für
Atomkernreaktoren mit einem hohlen Antriebsschaft, der von außerhalb in den Druckkessel
des Reaktors hineinreicht, mit radial schwenkbaren Sperrklinken und entsprechenden Eingriffskörpern und einem rotationssymmetrischen Klinkenverriegelungskörper
sowie einer an dem Antriebsschaft befestigten Stoßdämpfereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrklinken
am unteren Ende des von unten bewegten Regelstabes befestigt sind, der in an sich
bekannter Weise rotationssymmetrische Eingriffskörper aus einem am oberen Ende des Antriebsschaftes
ausgebildeten ringförmigen Wulst besteht, und daß der Klinkenverriegelungskörper
in an sich bekannter Weise koaxial zum und in axialem Abstand vom Eingriffskörper angeordnet
ist und aus einem pilzförmigen Kopf besteht, welcher an einer zentral durch den Eingriffskörper
hindurch nur bei vollkommen eingefahrenem Regelstab in axialer Richtung verschiebbaren
Stange befestigt ist.
2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiebbare Stange mit
einer Feder zusammenwirkt, deren unteres Ende sich an der Stange und deren oberes Ende sich
am Antriebsschaft in der Weise abstützt, daß sie die Stange im Sinne einer Abwärtsbewegung
vorspannt und daß die Stange an ihrem unteren Ende konzentrisch von einem an ihr befestigten
zylindrischen Stützrohr umgeben ist, das in Abschaltstellung des Regelstabes an einer Anschlagfläche
im Antriebsschaft anliegt.
3. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in ein zylindrisches Führungsrohr
eintauchende hohle Antriebsschaft in seinem oberen Teil eine konisch nach unten zulaufende
Außenfläche hat und die aus dem Antrieb verdrängte Flüssigkeit durch den variablen
Spalt zwischen Antriebsschaft und Führungsrohr entweicht.
4. Kupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum plötzlichen
Absperren der aus dem Antriebssystem des Regelstabes verdrängten Flüssigkeit kurz vor
Erreichung der Endlage des Regelstabes vorgesehen ist.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 065 103;
USA.-Patentschrift Nr. 2794 670;
britische Patentschrift Nr. 872 092.
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 065 103;
USA.-Patentschrift Nr. 2794 670;
britische Patentschrift Nr. 872 092.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
509 758/334 12.65 © Bundesdruckerei Berlin
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US152747A US3212980A (en) | 1961-11-16 | 1961-11-16 | Releasable coupling mechanism |
Publications (1)
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---|---|
DE1207026B true DE1207026B (de) | 1965-12-16 |
Family
ID=22544249
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Country Status (3)
Country | Link |
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US3994775A (en) * | 1976-02-25 | 1976-11-30 | The United States Of America As Represented By The United States Energy Research And Development Administration | Control rod system useable for fuel handling in a gas-cooled nuclear reactor |
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US4550941A (en) * | 1980-12-16 | 1985-11-05 | Westinghouse Electric Corp. | Hydraulic drive mechanism |
DE3119266A1 (de) * | 1981-05-14 | 1982-12-02 | Interatom Internationale Atomreaktorbau Gmbh, 5060 Bergisch Gladbach | "absorberstab mit gelenkigem greifkopf" |
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0
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1962
- 1962-11-03 DE DEW33261A patent/DE1207026B/de active Pending
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Also Published As
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US3212980A (en) | 1965-10-19 |
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