DE1260041B - Absorberstabantrieb fuer Kernreaktoren - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

G21d

Deutsche Kl.: 21g-21/31

Nummer: 1260 041

Aktenzeichen: L 53361 VIII c/211

Anmeldetag: 16. April 1966

Auslegetag: 1. Februar 1968

Das Patent 1169 596 bezieht sich auf einen Absorberstabantrieb für Kernreaktoren, insbesondere für Siedewasserreaktoren, bei dem ein mechanischer Antrieb mit einem hydraulischen oder pneumatischen Antrieb kombiniert ist, wobei die voneinander getrennt arbeitenden Antriebe konzentrisch derart ineinander vereinigt sind, daß beide Systeme in einer Baulänge angeordnet sind, für die Hydraulik das gleiche Mittel verwendet wird, das in dem Reaktor als Kühl- und/oder Moderatormittel verwendet wird, und zwischen dem hydraulischen System und dem Reaktordruckgefäß zum Zweck des Druckausgleiches hüllenähnliche Verbindungen bestehen.

Nach dem Zusatzpatent 1 230 140 zu dem Patent 1169 596 ist mit dem Absorberstabgehäuse eine Zahnstange fest verbunden, die mit innerhalb des Hohlkolbens angeordneten Zahnklauen zusammenwirkt, um ein unkontrolliertes Gleiten des Absorberstabes zu vermeiden.

Bei den bisherigen Ausführungen wurden die beweglichen Teile des Absorberstabantriebes in Gleitlagern geführt. Dazu war es notwendig, die Oberfläche aus kostspieligem Material zu fertigen und einer ebenso kostspieligen Nachbehandlung zu unterziehen.

Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die obengenannten Nachteile zu beseitigen. Sie bezweckt eine Weiterbildung der nach dem Hauptpatent geschützten Erfindung.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beweglichen Teile des Absorberstabantriebes mittels Rollkörpern gelagert sind. Beispielsweise sind die Rollkörper zwischen dem vertikal beweglichen Hohlkolben und einer oberen Büchse angebracht. Die Rollkörper können auch radial beweglich angeordnet sein.

Eine Weiterbildung besteht darin, daß die Rollkörper an dem einen am unteren Ende des Hohlkolbens befindlichen Hohlkolbenbund, zwischen dem Hohlkolbenbund und dem Führungsrohr angebracht sind. Es ist besonders vorteilhaft, zur Vermeidung von Drehbewegungen des Hohlkolbens eine oder mehrere Rollkörper an dem Hohlkolbenbund anzuordnen, die in der Nut einer Zahnstange laufen. Eine weitere Ausbildung besteht darin, daß die Gewindespindel an dem Hohlkolben an ihrem oberen Ende mittels Rollkörpern gelagert ist, wobei die Rollkörper bezüglich des Antriebsquerschnitts dreieckförmig angeordnet werden können und einer der jeweils drei Rollkörper unter Federspannung eingebaut sein kann. Man kann auch Rollkörper an den Zahnklauen derart anbringen, daß die Zahnklauen an der Zahn-Absorberstabantrieb für Kernreaktoren

Zusatz zum Patent: 1169 596

Anmelder:

Licentia Patent-Verwaltungs-G. m. b. H.,

6000 Frankfurt 70, Theodor-Stern-Kai 1

Als Erfinder benannt:

Heinz Acher, 6360 Friedberg

ao stange entlangrollen. Dabei ist es besonders vorteilhaft, an den Hohlkolben einen Anschlag so anzubringen, daß beim Überlaufen der Rollen über eine Zahnlücke die Zahnklauen mit den Rollkörpern von dem Anschlag aufgefangen werden.

Die Wirkungsweise des Antriebs wird an Hand des folgenden Beispieles erläutert:

Der Absorberstab ist über die Kupplung 1 (F i g. 1) mit dem Hohlkolben 2 verbunden und wird durch die Spindelmutter 3 bewegt. Die Spindel 4 bewegt sich in dem mit Reaktorwasser gefüllten Raum. An der Büchse 5 zwischen der Büchse 5 und dem Hohlkolben 2 sind Rollkörper 1, die als Rollen ausgebildet sind, angebracht. Ebenso als Rollen ausgebildete Rollkörper 7 α sind an der Büchse 8 zwischen der Büchse 8 und dem Hohlkolben 2 angebracht. Der zwischen der Büchse 5 bzw. Büchse 8 und dem Hohlkolben 2 befindliche ringförmige Spalt für den Druckausgleich zwischen Reaktorraum und Antriebsraum wird durch sich in kreuzförmig gegenüber liegende Rollen 7 bzw. la gehalten, so daß sich beim Antrieb des Hohlkolbens eine rollende Reibung an diesen Stellen ergibt. Die Exzentrizität des ringförmigen Spaltes zwischen der Büchse 5 bzw. 8 und dem Hohlkolben 2 kann dadurch verändert werden, daß die Rollen 7 bzw. la auf das Zentrum hin bzw. von dem Zentrum weg benutzt werden können. Die Büchse 5 ist gegen Federn 9 axial verschiebbar gelagert, so daß der Hohlkolben 2 in der eingefahrenen Stellung mit einem Bund 10 gegen die Büchse 5 aufschlagen kann und von der Feder 9 abgebremst wird.

Analog der oberen Führung des Hohlkolbens 2

sind für die untere Führung an dem Hohlkolben-

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bund 6 zwischen dem Hohlkolbenbund 6 und dem Führungsrohr 11 Rollen 12 angebracht.

Wie aus F i g. 2 a ersichtlich ist, sind zur Vermeidung des Verdrehens des Hohlkolbens mehrere Rollen 12a an dem Hohlkolbenbund 6 angebracht, die in einer Nut 11 b laufen.

F i g. 1 zeigt ein Lagergehäuse 13 am oberen Ende der Gewindespindel 4. In diesem Lagergehäuse sind Rollen dreieckförmig zweifach angeordnet, die die Gewindespindel in dem Hohlkolben 2 an ihrem oberen Ende lagern. Eine der drei in Dreieckform gelagerten Rollen ist unter Federspannung eingebaut, so daß, am Umfang gleichmäßig verteilt, das Lagergehäuse kraftschlüssig an der Innenwand des Hohlkolbens 2 anliegt. Dadurch wird eine geringere Fertigungsungenauigkeit erreicht, und durch eine definitive Federkraft wird ein ausreichendes Reibmoment gegen Verdrehen des Lagergehäuses erzeugt.

Auch an der Spindelmutter 3 sind Rollkörper, beispielsweise Kugeln 15, angebracht, welche die Spindelmutter 3 gegen die Spindel 4 lagern. An dem Hohlkolbenbund 6 ist ein Bund 10 so angeordnet, daß beim Aufsitzen des Hohlkolbens unter der Büchse 5 der Antriebsraum vom Reaktorraum über den Bund 10 abgedichtet ist.

Aus Fig. 2b sind zwei Zahnklauen 16 ersichtlich, an deren einem Ende jeweils eine Rolle 17 derart angebracht ist, daß die Zahnklauen durch die auf der anderen Seite angebrachte Feder 19 in die Zahnlücken der Zahnstange Ha hineingedrückt werden und bei der vertikalen Bewegung an den Zähnen und Zahnlücken, also der Zahnstangella, entlangrollen.

Weiterhin ist an dem Hohlkolben 2 ein Anschlag 18 angebracht, der während der vertikalen Bewegung des Hohlkolbens verhindern soll, daß die Rollen 17 beim Überlaufen einer Zahnlücke 19 infolge der Federkraft auf den Grurid der Zahnlücke der Zahnstange aufschlagen. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Rollen 17 in jedem Fall in einem Abstand von etwa einem Millimeter von der Gegenwand durch den Anschlag 18 aufgefangen werden. Fig. 2 b ist der Schnitt A -B aus Fig. 2 a.

Claims (14)

Patentansprüche:

1. Absorberstabantrieb für Kernreaktoren, insbesondere für Siedewasserreaktoren, bei dem ein mechanischer Antrieb mit einem von diesem getrennt arbeitenden hydraulischen oder pneumatischen Antrieb derart kombiniert ist, daß beide Antriebe konzentrisch zueinander in einer Baulänge angeordnet sind, und bei dem das Antriebsmoment eines Motors auf eine Gewindespindel übertragen wird, die über eine unverdrehbare Mutter einen frei aufliegenden Hohlkolben vertikal bewegt nach Patent 1169 596, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Teile mittels Rollkörpern gelagert sind.

2. Absorberstabantrieb nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Rollkörper (7 a) an einer zwischen dem Hohlkolben (2) und dessen Führungsrohr (11) angeordneten ersten Büchse (5) zwischen Büchse (5) und Hohlkolben (2) angebracht sind.

3. Absorberstabäntrieb nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,- daß Rollkörper (7 a) an einer zweiten zwischen dem Hohlkolben (2) und dessen Führungsrohr (11) angeordneten und relativ zur ersten axial verschiebbaren zweiten Büchse (8) zwischen Büchse (8) und Hohlkolben (2) angebracht sind.

4. Absorberstabantrieb nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollkörper radial beweglich sind.

5. Absorberstabantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollkörper (7 bzw. 7 a) einander gegenüberliegen.

6. Absorberstabantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Büchsen (5, 8) Federn"(9) axial verschiebbar gelagert sind.

7. Absorberstabantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Rollkörper an einem am unteren Ende des Hohlkolbens befindlichen Hohlkolbenbund (6) zwischen dem Hohlkolberibund (6) und dem Führungsrohr (11) angebracht sind.

8. Absorberstabantrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung von Drehbewegungen des Hohlkolbens (2) ein oder mehrere Rollkörper (12 a) an dem Hohlkolbenbund (6) angeordnet sind, die in einer Nut (11 b) einer Zahnstange (lla) kufen.

9. Absorberstabantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindespindel in dem Hohlkolben (2) an ihrem oberen Ende mittels Rollkörpern gelagert ist.

10. Absorberstabantrieb nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollkörper bezüglich des Antriebsquerschnitts dreieckförmig angeordnet sind, wobei einer der drei Rollkörper unter Federspannung eingebaut ist.

11. Absorberstabantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Rollkörper (15) an der Spindelmutter (3) angebracht sind, welche die Spindelmutter (3) gegen die Spindel (4) lagern.

12. Absorberstabantrieb nach Anspruch 1 bei dem nach Patent 1230 140 eine Zahnstange mit dem Führungsrohr fest verbunden ist und ihr gegenüber im Hohlkolben Zahnklauen gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß an den Zahnklauen (16) Rollkörper (17) derart angebracht sind, daß die Zahnklauen an der Zahnstange (Ha) entlangrollen.

13. Absorberstabantrieb nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Hohlkolben (2) ein Anschlag (18) so angebracht ist, daß beim Überlaufen der Rollen (17) über eine Zahnlücke die Zabnklauen mit den Rollkörpern von dem Anschlag (18) aufgefangen werden.

14. Absorberstabantrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Hohlkolbenbund (6) ein weiterer Bund (10) so angeordnet ist, daß beim Aufsitzen des Hohlkolbens auf der Unterseite der ersten Büchse (5) der Antriebsraum vom Reaktorraum über diesen Bund (10) abgedichtet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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