DE1263929B

DE1263929B - Elektromagnetischer Schrittantrieb zur geradlinigen Bewegung von stangen- oder roehrfoermigen Bauteilen, insbesondere von Regel- oder Abschaltstaeben eines Atomkernreaktors, innerhalb eines rohrfoermigen Gehaeuses

Info

Publication number: DE1263929B
Application number: DES74217A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Guenther Jahn
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1961-06-06
Filing date: 1961-06-06
Publication date: 1968-03-21

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

HOIh

Deutsche KL: 21g-3

Nummer: 1263 929

Aktenzeichen: S 74217 VIII c/21 g

Anmeldetag: 6. Juni 1961

Auslegetag: 21. März 1968

Das Hauptpatent betrifft einen elektromagnetischen Schrittantrieb zur geradlinigen Bewegung von stangen- oder rohrförmigen Bauteilen, insbesondere von Regel- oder Abschaltstäben eines Atomkernreaktors, innerhalb eines rohrförmigen Gehäuses, mit außen am Rohr in gleichen Abständen angeordneten Magnetpolen und dazwischen gehaltenen, einzeln einschaltbaren Erregerspulen, von denen jeweils zwei benachbarte, entgegengesetzt gerichtete Magnetfelder erzeugen, und mit einem im Inneren des Rohres verschiebbar angeordneten Stabteil mit gleichmäßig über seine Länge verteilten, als Anker für die Magnetpole wirkenden Zähnen, dessen Länge zweckmäßig um ein Vielfaches größer ist als die Bauhöhe der Magnetpole. Bei diesem Schrittantrieb ist gemäß dem Hauptpatent die Magnetpolteilung und die Ankerzahnteilung derart unterschiedlich gewählt, daß in jeder Stellung des Ankerstabes den vorhandenen Magnetpolen oder jeweils einer Gruppe von «Magnetpolen eine Anzahl von η ± 1 Ankerzähnen zugeordnet ist, so daß die Bewegung des Ankers nach beiden Richtungen bei fortlaufender Erregung der Spulen, wobei jeweils mindestens eine eingeschaltet ist, unter sehr kleinen Teilschritten nahezu kontinuierlich ist.

Ein derartiger Schrittantrieb enthält beispielsweise acht Magnetpole, denen neun Ankerzähne zugeordnet sind. Da je zwei einander benachbarte Erregerspulen so geschaltet oder gewickelt sind, daß die magnetischen Flüsse in dem gemeinsamen Pol die gleiche Richtung haben, werden die beiden Magnetpole an den Enden des Elektromagnetsystems nur von einem halb so großen Magnetfluß durchsetzt wie die anderen Magnetpole. Bei einer Umschaltung von dem oberen Pol zum unteren, oder umgekehrt, ist die Hubkraft des Systems verringert, da die beiden äußeren Magnetpole nur von dem einfachen, von einer Erregerspule erzeugten Fluß durchsetzt sind. Zur Vermeidung dieses Nachteils ist gemäß der Erfindung einem der beiden Magnetpole an den Enden des Systems ein zusätzlicher Elektromagnet zugeordnet, dessen Erregerspule der letzten Erregerspule am anderen Ende des Systems parallel geschaltet ist. Vorzugsweise ist der Zusatzmagnet am unteren Ende des Systems angeordnet.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

An einem Behälter 1 ist ein Druckrohr 2 druckdicht angesetzt. Außen am Druckrohr ist ein Satz Elektromagneten befestigt, der beispielsweise aus acht Magnetspulen I₁ bis I₈, den zugehörigen Magnet-

Elektromagnetischer Schrittantrieb zur
geradlinigen Bewegung von stangen- oder
rohrförmigen Bauteilen, insbesondere von
Regel- oder Abschaltstäben eines
Atomkernreaktors, innerhalb eines rohrförmigen Gehäuses

Zusatz zur Anmeldung: S 69776 VIII c/21 g —
Auslegeschrift 1255 201

Anmelder:

Siemens Aktiengesellschaft, Berlin und München, 8520 Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Ing. Günther Jahn, 8520 Erlangen

polen 3, 4, 5 und den Jochen 6 besteht. An den untersten Elektromagneten mit der SpUIeZ₁ ist ein weiterer Elektromagnet mit einer Erregerspule I₀ angebaut, die der Spule I₈ parallel geschaltet ist, so daß diese beiden Spulen jeweils gleichzeitig eingeschaltet werden. Im Inneren des Druckrohres 2 ist das zu bewegende Bauteil 13 mit beispielsweise ringförmigem Querschnitt angeordnet, das Bauteil 13 besteht im wesentlichen aus einem magnetisierbaren Werkstoff und ist mit einer sich über die Hublänge erstreckenden Verzahnung aus im gleichen Abstand auf der Stange angeordneten Ringen 14 versehen. Die Verzahnung ist so gewählt, daß jeweils auf den den acht Magnetpolen zugeordneten Abschnitt des Rohres neun Zähne entfallen. Zur Erhöhung der Zugkraft können mehrere benachbarte Erregerspulen, z. B. vier Erregerspulen, gleichzeitig eingeschaltet sein. Zur Weiterbewegung der Stange wird dann jeweils eine Spule zugeschaltet und die in der Folgeschaltung letzte der eingeschalteten Spulen abgeschaltet. Ferner können zur Erhöhung der Zugkraft weitere Elektromagnetsätze aus je acht Elektromagneten vorgesehen sein, wobei die Erregerspulen der einzelnen Sätze in gleichlaufender Folge ein- und ausgeschaltet werden. Auch in diesem Fall ist der zusätzliche Magnet I₀ beispielsweise am

unteren Endes des unteren Satzes vorgesehen. Bei räumlicher Trennung der Magnetsätze ist jedem Satz ein solcher Zusatzmagnet I₀ zuzuordnen.

S09 519/502

Claims

Patentansprüche: , .
1. Elektromagnetischer Schrittantrieb zur geradlinigen Bewegung von stangen- oder rohrförmigen Bauteilen, insbesondere von Regeloder Abschaltstäben eines Atomkernreaktors, innerhalb eines . rohrförmigen Gehäuses, mit außen am- Rohr in gleichen Abständen angeordneten Magnetpolen und dazwischen gehaltenen, einzeln einschaltbaren Erregerspulen, von denen jeweils zwei benachbarte, entgegen- xo gesetzt gerichtete Magnetfelder erzeugen und mit einem im Inneren des Rohres verschiebbar angeordneten Stabteil mit gleichmäßig über seine Länge verteilten, als Anker für die Magnetpole wirkenden Zähnen, dessen Länge größer ist als die Bauhöhe der Magnetpole, sowie mit einer von der Ankerzahnteilung derart abweichenden Magnetpolteilung, daß in jeder Stellung des Ankerstabes den vorhandenen Magnetpolen oder jeweils einer Gruppe von η Magnetpolen eine Anzahl von η ± 1 Ankerzähnen zugeordnet ist, so daß die Bewegung des Ankers nach beiden' Richtungen bei fortlaufender Erregung der Spulen, wobei jeweils mindestens eine eingeschaltet ist, unter sehr kleinen Teilschritten nahezu kontinuierlich ist, nach Patentanmeldung S69776VIII/21g, dadurch gekennzeichnet, daß einem der beiden Magnetpole an den Enden des Elektromagnetsystems ein zusätzlicher Elektromagnet zugeordnet ist, dessen Erregerspule der letzten Erregerspule am anderen Ende des Systems parallel geschaltet ist.

2. Schrittantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzmagnet am unteren Ende des Systems angeordnet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 901927, 911284,
077;

deutsche Auslegeschrift Nr. 1003 335;
USA.-Patentschrift Nr. 1199 921.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

809 519/502 S. 68 © Bundesdruckerei Berlin