DE1212792B - Vorrichtung zum Abbremsen der Bewegung eines Koerpers, insbesondere zum Abbremsen der Fallbewegung eines Regelstabes in Kernreaktoren - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES 4fflTW> PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

F06d

Deutsche Kl.: 47 c -17/01

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag;

1212792
C 25605X11/47 c
27, November 1961
17, März 1966

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abbremsen der Bewegung eines Körpers, insbesondere zum Abbremsen der Fallbewegung eines Regelstabes in Kernreaktoren, mit einer Trommel, auf die ein am abzubremsenden Körper und an der Trommel befestigtes biegsames Band aufgewickelt ist und die während der abzubremsenden Bewegung des Körpers mit einem frei drehbar gelagerten Schwungrad verbunden ist, auf das die kinetische Energie des Körpers übertragen wird.

Zum Abbremsen der Fallbewegung eines Regelstabes in einem Kernreaktor ist bereits eine Vorrichtung bekannt, bei der auf einer Welle eine Bremstrommel vorgesehen ist, die von einem Bremsband umschlungen ist. Die Spannung dieses Bremsbandes wird von einer Vorrichtung beeinflußt, die eine erste Torsionsfeder enthält, die über Anschläge mit einer Schwungmasse in Verbindung steht, die am inneren Umfang einer zweiten Torsionsfeder angreift, mit deren äußerem Umfang das eine Ende des Bremsbandes verbunden ist.

Befindet sich der abzubremsende Körper in seiner oberen Lage, so ist bei dieser bekannten Ausführung die zweite Torsionsfeder gespannt. Beim Herabfallen des Körpers setzt sie die Schwungmasse in Bewegung, wobei unter Spannung der ersten Torsionsfeder das Bremsband an die Bremstrommel angedrückt wird, so daß der größte Teil der kinetischen Energie des fallenden Körpers in Reibungsenergie umgewandelt wird. Durch die in der kurzen Zeit des Abbremsvorgangs erfolgende Umwandlung der kinetischen Energie des herabfallenden Körpers in Reibungsenergie an der Bremstrommel ergibt sich eine starke Wärmeentwicklung, die zu einem raschen Verschleiß des Reibbelags führt.

Um diesen Mangel zu vermeiden, hat man bereits Abbremsvorrichtungen entwickelt, bei denen die kinetische Energie des abzubremsenden Körpers während des Abbremsvorgangs nicht unmittelbar in Reibungsenergie umgeformt wird, sondern zunächst in kine- tische Energie einer Schwungmasse, die dann anschließend langsam abgebremst wird.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art ist eine Trommel vorgesehen, auf die ein am abzubremsenden Körper und an der Trommel befestigtes flexibles Verbindungselement aufgewickelt ist und die während der abzubremsenden Bewegung des Körpers mit einer frei drehbar gelagerten Schwungmasse verbunden ist, auf die die kinetische Energie des Körpers übertragen wird. Die Verbindung zwischen der Trommel und der Schwungmasse wird hierbei durch Zahnräder und eine zwischen diesen Zahnrädern angeordnete Stange Vorrichtung zum Abbremsen der Bewegung eines Körpers, insbesondere zum Abbremsen der
Fallbewegung eines Regelstabes in Kernreaktoren

Anmelder:

Commissariat ä l'Energie Atomique, Paris

Vertreter:

Dipl.-Ing, R, Beetz und Dipl.-Ing. K. Lamprecht, Patentanwälte, München 22, Steinsdorfstr. 10

Als Erfinder benannt:

Pierre Girard,

Saint Gratien, Seine-et-Oise (Frankreich)

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 6. Dezember 1960 (846 065) --

gebildet. Die Anordnung ist dabei durch geeignete Anlenkung der Stange an den Zahnrädern so gewählt, daß sich das Triebverhältnis zwischen den Zahnrädern mit fortschreitender Absenkbewegung des Körpers vergrößert.

Der wesentliche Nachteil dieser bekannten Ausführung besteht darin, daß sich eine verhältnismäßig komplizierte Übertragungscharakteristik ergibt, die sich nur näherungsweise auf graphischem Wege bestimmen läßt. Dieser Umstand erschwert die Dimensionierung der bekannten Vorrichtung für einen bestimmten Anwendungsfall außerordentlich. Im übrigen ist es aus mechanischen Gründen praktisch unmöglich, die bekannte Abbremsvorrichtung an unterschiedliche Verhältnisse anzupassen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Abbremsvorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die aufgezeigten Mängel der bekannten Ausführungen vermieden sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Verbindung zwischen der Trommel und dem Schwungrad durch einen frei um die Trommelwelle drehbaren, von der Trommel während eines Teils ihrer Drehbewegung mitgenommenen Hebel und eine an ihrem einen Ende mit dem Hebel und an ihrem anderen Ende mit dem Schwungrad verbundene Spiralfeder gebildet ist. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung besteht das Schwungrad aus einem Metallkranz, der von zwei Flanschen getragen

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ist, die frei drehbar auf der Nabe des Hebels gelagert sind. ."*'."■ . --

Bei einer derartigen Verbindung kann die Übertragung der kinetischen Energie von der Trommel auf das Schwungrad in einfacher Weise rechnerisch erfaßt werden. Durch Wahl einer geeigneten Spiralfeder und eines entsprechenden Bewegungsbereiches, in dem der Hebel von der Trommel mitgenommen wird, läßt sich die erfindungs'gemäße Vorrichtung ferner ohne weiteres an unterschiedliche Verhältnisse anpassen.

Die Erfindung ist an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.

Die dargestellte Winde dient beispielsweise dazu, in einem Kernreaktor einen Regelstab auf ein bestimmtes Niveau abzusenken. Sie enthält eine Trommel %' deren Welle 2 von einer Halterung getragen wird, die aus zwei auf einer Grundplatte 4 angeordneten Flanschen 3 besteht. Die Flansche 3 werden durch Bolzen 5 zusammengehalten, die zugleich als Abstandselemente dienen. Die Welle 2 ist von einem Motor 6 über ein Vorgelege 7 und eine elektromagnetische Kupplung 8 antreibbar.

Der bei seiner Fallbewegung abzubremsende Körper ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel der Regelstab 9, der über ein biegsames Band 10 geringer Elastizität mit der Trommel 1 verbunden ist. Die beiden Enden des Bandes 10 sind mittels Schrauben 11 einerseits am Regelstab 9 und andererseits an der Trommel 1 befestigt. An der Außenseite der Trommel 1 ist eine Vertiefung 12 vorgesehen, in die sich das vorzugsweise aus Metall bestehende biegsame Band 10 einlegt.

Die Trommel 1 trägt ferner einen Zapfen 13, der parallel zur Trommelwelle 2 angeordnet ist und bei seiner Schwenkbewegung einen Hebel 14 mitnimmt, der mittels eines Kugellagers 15 frei drehbar auf der Welle 2 gelagert ist.

Der Hebel 14 ist mit einer Nabe 16 versehen, in deren Innerem ein Freilauf angeordnet ist. Frei drehbar auf der Nabe 16 sind zwei Flansche 19 und 20 gelagert, die zusammen mit einem Metallkranz 18 ein Schwungrad bilden. Im Innern des Schwungrades ist eine Spiralfeder 17 vorgesehen, deren eines Ende mit dem Schwungrad und deren anderes Ende mit der Nabe 16 verbunden ist. Auf der Grundplatte 4 ist ferner noch ein Anschlag 21 vorgesehen.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist folgendermaßen:

Soll der Regelstab 9 gehoben werden, so dreht der Motor 6 über das Vorgelege 7 und die Kupplung 8 die Trommelwelle2 und damit die Trommeil, so daß das biegsame Band 10 aufgewickelt und der Regelstab 9 angehoben wird.

Soll nun der Regelstab plötzlich abgesenkt werden, so wird der Motor 6 abgekuppelt. Der Stab 9 fällt infolgedessen unter der Wirkung seines Eigengewichts nach unten und nimmt hierbei über das Band 10 die Trommel 1 mit.

-Nach . einer 'bestimmten Fallbewegung trifft der Zapfen 13 der Trommel 1 auf den Hebel 14 und nimmt ihn bei der Weiterbewegung der Trommel 1 mit. Die hierdurch bewirkte Drehung der Nabe 16 bewirkt eine zunehmende Spannung der Spiralfeder 17, so daß schließlich auch das Schwungrad (beistehend aus den Flanschen 19 und 20 und dem Metallkranz 18) mitgenommen wird. Die im Regelstab 9 und in der Trommel 1 steckende kinetische Energie

ίο wird daher auf das Schwungrad übertragen.

Die Vorrichtung ist so ausgelegt, daß sich der Zapfen 13 dann an den Anschlag 21 anlegt, wenn der Regelstab 9 die gewünschte untere Stellung erreicht hat. Zu diesem Zeitpunkt ist auch die kinetische Energie des Stabes 9 und der Trommel 1 vollständig auf das Schwungrad übertragen, so daß der Regelstab 9 stoßfrei stillgesetzt wird. Zu diesem Zweck werden das Trägheitsmoment des Stabes 9 und der Trommel 1, die Geschwindigkeit des Stabes 9 in dem Augenblick, in dem sich der Zapfen 13 an den Hebel 14 anlegt, die Ausgangsstellung des Hebels 14, die Charakteristik der Spiralfeder 17 und das Trägheitsmoment des Schwungrades entsprechend gewählt.

Das nach Abbremsen des Regelstabes 9 noch in Drehung befindliche Schwungrad wird anschließend durch eine nicht dargestellte Bremseinrichtung langsam abgebremst. Der Hebel 14 wird dann durch eine gleichfalls nicht veranschaulichte Einrichtung in seine Ausgangsstellung zurückgeführt.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Abbremsen der Bewegung eines Körpers, insbesondere zum Abbremsen der

Fallbewegung eines Regelstabes in Kernreaktoren, mit einer Trommel, auf die ein am abzubremsenden Körper und an der Trommel befestigtes biegsames Band aufgewickelt ist und die während der abzubremsenden Bewegung des Körpers mit einem frei drehbar gelagerten Schwungrad verbunden ist, auf das die kinetische Energie des Körpers übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen der Trommel (1) und dem Schwungrad (18,"

19, 20) durch einen frei um die Trommelwelle (2) drehbaren, von der Trommel während eines Teils ihrer Drehbewegung mitgenommenen Hebel (14, 16) und eine an ihrem einen Ende mit dem Hebel und an ihrem anderen Ende mit dem Schwungrad verbundene Spiralfeder (17) gebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwungrad aus einem Metallkranz (18) besteht, der von zwei Flanschen (19, 20) getragen ist, die frei drehbar auf der

Nabe (16) des Hebels (14,16) gelagert sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 66 261;
britische Patentschriften Nr. 795 511, 822 752.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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