DE1223962B - Sicherheitsverbindung fuer Pulsationsscheiben in Anlagen zum Pulsen der Reaktivitaet eines Versuchs-Kernreaktors - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

G 21 c

Deutsche KL: 21g-21/12

Nummer: 1 223 962

Aktenzeichen: E 28695 VIII c/21_:

Anmeldetag: 15. Februar 1965

Auslegetag: 1. September 1966

Die Erfindung bezieht sich auf einen schnellen Kernreaktor, der als gepulste Neutronenquelle betrieben wird. Zum Pulsen der Reaktivität dient eine vor einem Neutronenaustrittsfenster des Reaktors rotierende Scheibe, welche am Umfang lokalisiert eine die Reaktivität steigernde Masse, z. B. ein Kernbrehnstoffstück oder ein Reflektorstück, aufweist. Bei jedem Vorbeilaufen der Masse am Neutronenaustrittsfenster wird der Reaktor kurzzeitig überkritisch, d.h. es entsteht der gewünschte Neutronenimpuls hoher Energie.

Ein gewisses Betriebsrisiko bei dieser Anlage besteht darin, daß die Antriebswelle der Scheibe plötzlich blockiert wird, z.B durch Lagerbruch. Dann würde bei der meist hohen Rotationsenergie der 1,5 Scheibe entweder die Antriebswelle abscheren, oder die Scheibe zu Bruch gehen. Ein solches Ereignis muß aber aus Sicherheitsgründen unbedingt vermieden werden.

Gegenstand der Erfindung ist eine Sicherheitsverbindung von Scheibe und Antriebswelle, die so beschaffen ist, daß bei Blockierung der Antriebswelle nicht nur ein Abscheren der Welle oder ein Bruch der Scheibe verhindert wird, sondern die Scheibe auch aus ihrer Pulsationsstellung herausgebracht und damit neutronenphysikalisch unwirksam gemacht wird.

Die Lösung besteht erfindungsgemäß darin, daß die Scheibe in an sich bekannter Weise auf der Antriebswelle auf ein im Rotationssinne umlaufendes Gewinde aufgeschraubt ist und daß sie mit der Antriebswelle durch ein Abscherelement verbunden ist. Diese Verbindungsart hat die Wirkung, daß bei Blokkieren der Antriebswelle die Scheibe weiterläuft, indem sie nämlich das Abscherelement abschert und entlang des Gewindes vom Reaktor weg nach außen wandert. Dabei wird die Scheibe in geeigneter Weise abgebremst und zum Stillstand gebracht, d.h. die kinetische Energie wird vernichtet. In der Zwischen-, zeit kann der Reaktor abgeschaltet werden (scram). Zum Abbremsen der Scheibe kann man beispielsweise das Gewinde schwergängig ausbilden und/oder man läßt die Scheibe beim Auswandern gegen Deformationsmaterial arbeiten.

Die Lagerung eines Rades auf einem Gewinde einer Antriebswelle ist an sich bekannt. Bei dieser bekannten Anordnung handelt es sich jedoch darum, daß ein als Schwungrad ausgebildetes, lose auf einem Gewinde sitzendes Rad, bei Stillstand der Antriebswelle einen Steuerhebel zum Abwurf des Antriebsriemens des Hauptrades der Antriebswelle betätigt. Die Anordnung dient also reinen Steuerungszwecken.

Sicherheitsverbindung für Pulsationsscheiben
in Anlagen zum Pulsen der Reaktivität eines
Versuchs-Kernreaktors

Anmelder:

Europäische Atomgemeinschaft (EURATOM),

Brüssel

Vertreter:

Dipl.-Ing. R. Müller-Börner

und Dipl.-Ing. H. H. Wey, Patentanwälte,

Berlin 33, Podbielskiallee 68

Als Erfinder benannt:

Wilhelm Hanke, Bobbiate, Varese (Italien)

In der Zeichnung sind schematisch drei Ausführungsbeispiele der Sicherheitsverbindung gemäß der Erfindung im Längsschnitt dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine Pulsationsscheibe mit Wellenstumpf, wobei dieser in das Stirnende der zugehörigen Antriebswelle eingeschraubt ist,

F i g. 2 eine Pulsationsscheibe mit halboffener Nabe, wobei in diese das Stirnende der zugehörigen Antriebswelle eingeschraubt ist, und

F i g. 3 eine Pulsationsscheibe mit durchgehend offener Gewindenabe, aufgeschraubt auf die Antriebswelle.

In F i g. 1 bezeichnet 1 die Pulsationsscheibe, 2 die Antriebswelle, 3 eine stirnseitige Bohrung in der Antriebswelle, 4 ein Innengewinde in der Bohrung, 5 den Wellenstumpf der Pulsationsscheibe, 6 ein Außengewinde auf dem Wellenstumpf als Gegengewinde zum Innengewinde, 7 einen Abscherstift, und 8 eine Packung aus Deformationsmaterial. Der Wellenstumpf ist konisch angedreht: die Gewinde sind enge Paßgewinde oder vorgeschnittene Gewinde.

Entsprechend bezeichnen in F i g. 2 die Bezugszeichen 9 die Pulsationsscheibe, 10 die Antriebswelle, — beide mit Gewinde —, 11 den Abscherstift und 12 das Deformationsmaterial.

Schließlich ist in Fig. 3 die Antriebswelle mit 13, die Pulsationsscheibe mit 14, das Deformationsmaterial mit 15, der Gewindezug mit 16, und das Abscherelement mit 17 bezeichnet. Das Abscherelement ist ein in einer Längsnut 18 liegender Federkeil. Das Deformationsmaterial liegt gegen eine Schulter 19 der Antriebswelle an.

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Als Deformationsmaterial dienen Scheiben bzw. Ringe aus Weichkupfer. Der Kernreaktor mit seinem Neutronenaustrittsfenster liegt links von der Pulsationsscheibe (vgl. in Fig. 1 Bezugszeichen20 für den Reaktorkern). Bei Blockierung der Antriebswelle wandert die Scheibe in der Zeichnung nach rechts, nachdem sie den Stift 7 bzw. 11 oder den Keil 17 abgeschert hat. Der Bremseffekt im Gewinde kann auch erzeugt werden, z. B. durch variable Steighöhe oder variable Profilierung des Gewindezuges, der Antriebswelle oder der Pulsationsscheibe.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Sicherheitsverbindung für die auf einer Antriebswelle montierte' Pulsationsscheibe in Anlagen zum...Pulsen der /Reaktivität eines schnellen Versuchs - Kernreaktors, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe in an sich bekannter Weise auf der Antriebswelle auf ein im Rotationssinne umlaufendes Gewinde aufgeschraubt ist und daß sie mit der Antriebswelle durch ein Abscherelement verbunden ist.

•2. Sicherheitsverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde der Antriebswelle oder der Scheibe schwergängig ausgebildet ist. ·

3. Sicherheitsverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Antriebswelle oder in der Scheibe Deformationsmaterial angebracht ist, gegen welches die Scheibe beim Auswandern arbeitet.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche-Patentschrift Nr. 110-850;
deutsche Ausgeschritten Ni\ Ί184 872, 1185 307.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

609 658/322 8.66 © Bundesdruckerei Berlin