DE1481753B2 - Tastvorrichtung zur elektro-mechanischen Fernsteuerung von Greifern insbesondere für stabförmige Brennstoffelemente - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Tastvorrichtung zur eines Laststabes berührt, ist der magnetische Kreis über elektro-mechanischen Fernsteuerung von Greifern den langen Spulenkern ausreichend geschlossen, daß insbesondere für stabförmige Brennstoffelemente in sich die Magnetanordnung verschieben und dabei Kernreaktoren, mit einem längsverschieblichen Stell- einen Mikroschalter für die elektrische Rückmeldung körper, der den Kopf des zu erfassenden Brennstoff- 5 der Lastanhebung betätigen kann. Nur unter bestimmstabes berührt und lageabhängig vom Stelldruck die ten Vorbedingungen, wie verhältnismäßig kleine Stellmechanische Greifbewegung durch elektrisch ausge- wege, sind solche Anordnungen mit einem Mikrolöste Steuersignale einleitet bzw. einzuleiten gestattet. schalter brauchbar und bei hohen Temperaturen nicht Die Handhabung von Brennstoffelementen in ausreichend zuverlässig. Auch muß das Gehäuse volleinem Kernreaktor, die jeweils aus einem Graphit- io ständig dicht sein, damit keinerlei Verschmutzung einmantel und dem eigentlichen Brennstoffstab bestehen, dringen kann.

erfolgt bekanntlich mit Hilfe vor Greifern, die pneu- Während bei der zuletzt genannten Greiferkonstrukmatisch, hydraulisch, elektrisch oder mechanisch ge- tion nur indirekt über die Lageänderung des Magneten steuert werden können. Häufig werden zur Betätigung ein elektrisches Schaltsignal ausgelöst wird, ist aus der des gleichen Greifers mehrere dieser Steuereinrich- 15 französischen Patentschrift 1452 746 schon eine Schaltungen gemeinsam verwendet. tung bekannt, mit der auch Änderungen eines Magnet-So ist aus der französischen Patentschrift 1 350 846 feldes selbst elektrische Meldesignale erzeugen. In ein Greifer bekannt, der magnetisch arbeitet. Ein diesem Falle wird ein Wechselstrom der Gleichstrom-Hauptmagnet verstellt die beiden in die Rohrhülse des Versorgung für die Stellmagneten mit entsprechenden Brennstoffstabes eingreifenden Greifzangen, die durch 20 Drosselspulen und Trennkondensatoren überlagert, eine sich verformende Blattfeder verbunden sind. Ein Die veränderliche Stellung des Magnetkerns wird mit Hilfsmagnet zieht andererseits ein Verriegelungsplätt- einer durch den Wechselstrom gespeisten Widerstandschen gegen die Kraft einer zweiten Blattfeder an und brücke meßbar gemacht und nach entsprechender Veraus den zur Verriegelung dienenden Ausnehmungen an Stärkung beispielsweise in Form von Lichtsignalen aufden Greifzangen heraus. Wird der Erregerstrom ausge- 25 gezeichnet. _; —^
schaltet, dann spreizen sich die Greifzangen ausein- Die Schaltungsanordnung nach der genannten ander, erfassen den Brennstoffstab, und das Verriege- französischen Patentschrift 1 452 746 ermöglicht in lungsplättchen wird durch die Kraft seiner Blattfeder Verbindung mit einer magnetisch arbeitenden Greiferin die Sperrstellung der Greiflage gedrückt. Eine Tast- vorrichtung nach der ebenfalls schon genannten franvorrichtung zur elektro-mechanischen Fernsteuerung 30 zösischen Patentschrift 1350 846 eine brauchbare hat diese Vorrichtung zur magnetischen Handhabung elektrische Fernmeldung zur Kontrolle des Arbeitszuvon Brennstoffstäben nicht. Standes und kann in ähnlicher Weise auch für andere Durch die deutsche Patentschrift 1167 503 ist auch und nichtmagnetische Greifer als Rückmeldegerät eineine ausschließlich pneumatisch arbeitende Greifvor- gesetzt werden.

richtung mit einer mechanisch verstellbaren Tastvor- 35 Trotz der sicheren Wirkungsweise eines Greifers und richtung für besonders geformte Brennstoffstäbe be- eines Meldegerätes nach den genannten französischen kanntgeworden. Durch Anwendung verschiedener Patentschriften besteht bei einer solchen Kombination Druckunterschiede der Dampfkühlströmung gegenüber noch die Gefahr von Betriebsstörungen. Beispielsweise dem Außendruck wird bei dieser Vorrichtung ein kann sich der Greifer vom Brennstoffelement loshaken, längsverschieblicher Stellkörper gegen die Kraft einer 40 was allerdings selten vorkommt. Jedoch kann der Rückstellfeder verschoben, um die Zangenbewegung Brennstoffstab sich aus seinem Hüllmantel lösen, z. B. mechanisch auszulösen. Die genannte Tastvorrichtung durch Bruch der Abstützung oder des Bodens am Hüllist gegen eine andere Rückstellfeder verschieblich, und mantel. Deshalb ist es dringend erwünscht, die Handeine dritte Rückstellfeder innerhalb der Tastvorrich- habung der Stabumhüllung und die Anwesenheit des tung drückt eine Tastsonde in eine Düsenöffnung nach 45 Brennstoffstabes möglichst kontinuierlich überwachen außen, die vom Kopf des Brennstoffstabes zurückge- zu können mit einer Tastvorrichtung, die sich gleicherdrückt werden kann und eine zur Rückmeldung dienen- maßen auch noch zur Fernsteuerung eignet und doch de Leckströmung auslöst. Die genannten Rückstell- jederzeit eine zuverlässige Kontrolle des Betriebszufedern arbeiten unabhängig voneinander, und die pneu- Standes des Greifers erlaubt.

matische Greifvorrichtung hat keine elektro-mecha- 50 Dazu soll die Tastvorrichtung vor allem unempnische Fernsteuerung, sondern nur eine allmähliche findlich gegen Wärmedehnungen und Strahlungsein-Druckentlastung, mit welcher der pneumatische Greif- fiüsse sein und auch mechanische Stoßbelastungen druck geändert wird. Die Anordnung von zueinander störungsfrei aushalten können.

koaxialen Druckübertragungsleitungen an Stelle des Die Tastvorrichtung soll außerdem zwischen den üblichen Tragseiles, die komplizierte Mechanik und 55 beiden verschiedenen Betriebsstellungen des Greifers deren Störungsanfälligkeit bei hohen Betriebstempe- über einen möglichst großen Toleranzbereich eindeutig raturen lassen nur unter ganz bestimmten Voraus- unterscheiden können. Die gewünschte Rückmeldung, Setzungen die Verwendung einer solchen Greifvorrich- ob der Brennstoffstab im Hüllmantel vorhanden ist, tung zu. muß zuverlässig mit »ja« oder »nein« auch dann er-Die deutsche Patentschrift 1172 823 zeigt einen Last- 60 folgen, wenn der Kopf des Brennstoffstabes von der hebe-Elektromagneten in einem vollständig abgedichte- vom betreffenden Greifer erfaßten Ringzone des Hüllten Gehäuse zur Handhabung von Brennstoffstäben in mantels im Einzelfall verschiedene Abstände hat, so-Schwimmbeckenreaktoren. Ein langer durchgehender lange diese noch eine brauchbare Handhabung zulassen. Magnetkern ist mit seiner Spule gemeinsam innerhalb Erst Abstände, bei denen vernünftigerweise angenomdes Gehäuses längsverschieblich und durch eine 65 men werden kann oder muß, daß der Hüllmantel leer Schraubenfeder nach oben gedrückt. Nur dann, wenn ist, sollen außerhalb des Kontrollbereichs liegen, die Spule erregt ist und wenn die dünne Bodenwand des Zu den Einrichtungen, die sich für diesen Zweck Gehäuses gleichzeitig den ferromagnetischen Kopf eignen würden — man kann beispielsweise an elektri-

sehe Unterbrecherkontakte mit mechanischen Stellgliedern oder an pneumatische Drucktaster denken —, lassen sich praktisch nur kleine Stellwege verwirklichen.

Bei Kontrollvorrichtungen der genannten Art bestehtaufierdem hohe Störungsanfälligkeit unter Arbeitsbedingungen im Kernreaktor.

Die Verwendung elektrischer Unterbrecherkontakte unterliegt der Gefahr einer Ionisierung im Bereich der Kontaktabstände bei Strahlungseinflüssen und Betriebstemperaturen bis 400⁰C, gegebenenfalls in Verbindung mit elektrisch leitfähigen Staubteilchen.

Pneumatische Drucktaster sind kompliziert und aufwendig. Man muß hochbelastbare und biegsame Druckleitungen neben dem üblichen Tragseil anordnen, ferner können sich die Öffnungsquerschnitte zusetzen infolge von Verschmutzung, und zudem ist der Wartungsaufwand erheblich. Die Störungsanfälligkeit und geringe Lebensdauer sind unwirtschaftlich.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Schwierigkeiten und Nachteile zu vermeiden und eine Tastvorrichtung zu schaffen, die zur elektro-mechanischen Fernsteuerung von Greifern für stabförmige Brennstoffelemente geeignet und ohne wesentliche Konstruktionsänderungen der Greifvorrichtung zu verwirklichen ist. Es werden also nur elektrische Verbindungsleitungen benötigt, die im Falle elektrisch betätigter Greifer ohnehin neben dem Tragseil vorhanden sind und in bekannter Weise auch mehrfach ausgenutzt werden können zur Übertragung von Gleichstrom für die Magneten und von elektrischen Wechselspannungssignalen.

Die Erfindung soll also keineswegs auf eine bestimmte Greiferkonstruktion beschränkt sein, sondern es soll eine Tastvorrichtung mit einem längsverschieblichen Stellkörper mechanisch den Kopf des zu erfassenden Brennstoffelementes berühren und lageabhängig vom Stelldruck die mechanische G reif bewegung durch die Auslösung elektrischer Steuersignale einleiten, die zugleich der Rückmeldung dienen und eine kontinuierliche Überwachung der Arbeitsbedingungen ermöglichen.

Die technischen Forderungen werden einfach und zuverlässig bei einer Tastvorrichtung, gemäß der Erfindung dadurch erfüllt, daß am Stellkörper eine an diesem befestigte nichtmagnetische Muffe vorsteht, deren Axialbohrung in einer Ringschulter endet, die den Bewegungsraum eines Magnetkerns begrenzt, welcher über eine durch die Muffe axial hindurchreichende Stange fest mit dem Boden einer becherförmigen Schale in Verbindung steht, die zwischen zwei Schraubenfedern aufgehängt ist, sich mit der weicheren Feder an der Muffe abstützt und zugleich die Aufhängung der anderen, vergleichsweise harten Feder ist, die endseitig eine frei schwebende Tastplatte trägt, deren Stellbewegung mit der von der Kraftdifferenz beider Federn lageabhängigen Schale den Magnetkern bis in den Feldbereich einer außen auf der Muffe angeordneten Spule anhebt, deren veränderte Induktivität als Schaltkriterium der elektrischen Fernsteuersignale dient.

Die erfindungsgemäße Tastvorrichtung kann also durch die beiden in Serie zueinander wirksamen Schraubenfedern und deren unterschiedliche Elastizität einen großen Stellweg der endseitigen Tastplatte so übersetzen, daß der Magnetkern zunächst durch Zusammendrücken der weicheren Feder rasch in die vorgesehene Meldelage eingeschoben wird und dann darin zuverlässig verharrt, auch wenn der abgetastete Kopf des Brennstoffstabes die Tastplatte noch weiter anhebt und dabei im wesentlichen nur noch die stärkere Feder verformt. Diese kann also unabhängig von der Magnetstellung so bemessen sein, daß erhebliche Abstände zwischen dem Kopf und dem Hüllmantel des Brennstoffstabes noch die gleiche zuverlässige Arbeitsweise erlauben. Allein der jeweilige Bewegungsspielraum der weicheren Feder ergibt den gewünschten Stellweg für die beiden unterschiedlichen Anzeigewerte, die von der veränderbaren Induktivität der Spule geliefert werden. Damit sind die bei einer Brückenschaltung nach der eingangs genannten französischen Patentschrift 1 452 746 kontinuierlich veränderlichen Meßwerte auf einen sehr engen Teilbereich beschränkt. Außerdem ergibt sich eine eindeutige Signalschwelle, die auch weitgehend unabhängig von den jeweiligen Betriebsbedingungen erreichbar, gegen Stoßbelastungen unempfindlich und allein durch die Bemessung der beiden beteiligten, leicht auswechselbaren Federn den gewünschten Stellkräften und Abständen von Stab und Hüllmantel anpaßbar ist.

Vorteilhafterweise wird die erfindungsgemäße Tastvorrichtung zur.elektrischen Fernsteuerung so ausgelegt, daß als Schaltkriterium der vom Magnetkern lageabhängig veränderte Blindwiderstandder Spule in Serie "mit einem ohmschen Widerstand in den Ausgangsstromkreis eines elektrischen Hochfrequenzgenerators eingeschaltet und als Spannungsteiler widerstand eingesetzt wird. Das durch den Magnetkern veränderliehe Hochfrequenzpotential des Spannungsteilerpunktes ist dann von einem selektiven Anzeigeverstärker auf einen Gleichrichter oder Demodulator und von einem nachgeschalteten zweiten Anzeigeverstärker oder Modulationsverstärker auf ein Ansprechgerät übertragbar und als Fernsteuer- oder Fernmeldesignal verwendbar.

Dabei ergibt sich für den besonderen Fall einer elektromagnetisch gesteuerten Greiferbewegung der Vorteil, daß zur Mehrfachausnutzung der elektrischen Schaltung die Gleichstromversorgung für die Erregerwicklung des Kraftmagneten bzw. des Verriegelungsmagneten durch eine Drosselspule gegenüber dem Netzspannungsgenerator und dieser gegenüber dem HF-Generator gleichermaßen blockiert sind, wie die veränderbare Induktivität der Spule durch einen entsprechenden Trennkondensator gegenüber dem Gleichstrom für die Erregerwicklung und gegenüber der Netz· · wechselspannung zur Versorgung der Anzeigeverstärker.

Um schon mit verhältnismäßig kleinen Spulen hohe induktive Blindwiderstände für die erfindungswesentliehe Spannungsteilung zu erhalten, wird eine hochfrequente Meßspannung bevorzugt, die bei einer Frequenz von 800 kHz noch einwandfreie Übertragungsbedingungen erhalten kann und doch ausreichend hoch ist für eine einfache elektrische Trennung durch Drosselspulen einerseits und durch einen kleinen Sperrkondensator andererseits, über welchen weder die Gleichspannung noch die Netzwechselspannung abgeleitet werden kann. Im praktischen Falle wird zweckmäßig keine vollständige Gleichrichtung der hochfrequenten Meßspannung durchgeführt, sondern eine Demodulation, zumal sich ein zweiter Anzeigeverstärker auch billiger herstellen läßt als ein Gleichstromverstärker. Als Verstärkerelemente können natürlich auch Transistoren verwendet werden. Die Schaltung wird so ausgelegt, daß die kontinuierlich von den Anzeigeverstärkern übertragenen und vom Ansprech-

gerät überwachten Meßwerte den zwei verschiedenen Betriebsstellungen des betreffenden Greifers eindeutig unterscheidbar entsprechen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Tastvorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 die mechanische Tastvorrichtung im Längsschnitt,

F i g. 2 das Diagramm der beiden verschiedenen Schraubenfedern,

F i g. 3 ein bekanntes Schaltschema zur Überlageiung der Meßsignale,

F i g. 4 dessen Abänderung für die erfindungsgemäße Tastvorrichtung,

F i g. 5 das Grundschaltbild des Ausführungsbeispieles und dazu

F i g. 6 die bei einer Betriebstemperatur von 400⁰C erzeugte Meßspannung in Abhängigkeit vom Greifvorgang.

Aus F i g. 1 sind die mechanischen Teile der Tastvorrichtung ersichtlich, die zur Lageänderung eines Magnetkerns 5 innerhalb oder außerhalb des Feldes einer Spule 11 führen und dadurch zwei eindeutig unterscheidbare Arbeitsstellungen des betreffenden Greifers kennzeichnen. Die dazugehörige elektronische Schaltung ist außerordentlich einfach zu verwirklichen und im Grundschaltbild nach F i g. 5 dargestellt.

Als Tastvorrichtung dient ein zylindrischer. Stellkörper 1, der an einem nicht dargestellten Greifer beliebiger Konstruktion auf der gegenüberliegenden Seite des Tragseiles, also in Richtung zu der abzutastenden Last hin angeordnet wird. Am Stellkörper 1 ist eine nichtmagnetische Muffe 2 fest angeordnet, deren Axialbohrung 3 in einer Ringschulter 4 endet, die den Bewegungsraum des Magnetkerns 5 begrenzt, wenn die Tastvorrichtung nach F i g. 1 frei aufgehängt ist. Der Magnetkern 5 steht über eine durch die Muffe 2 axial hindurchreichende Stange 6 fest mit dem Boden einer becherförmigen Schale 7 in Verbindung, die zwischen zwei Schraubenfedern 8 und 9 aufgehängt ist. Beide Federn sind in diesem Zustand hintereinandergeschaltet.

Die innere Schraubenfeder 8 ist wesentlich weicher ausgebildet und einmal an der Muffe 2, zum anderen am Boden der Schale 7 befestigt. Diese trägt an ihrem oberen Kehlrand la die andere und wesentlich härtere Feder 9, an welcher endseitig eine Tastplatte 10 aufgehängt ist. . ■

Die Muffe 2 hat außerdem eine äußere Ringnut 10a, die eine verhältnismäßig kleine und auf engem Raum angeordnete Spule 11 aufnimmt.

Die mechanische Wirkungsweise der Tastvorrichtung ist folgende: Die beiden Federn 8 und 9 sind mit verschiedener Stärke, die Feder 8 weicher und die Feder 9 vergleichsweise hart nur im unbelasteten Zustand hintereinander aufgehängt, beim Tastvorgang wirken sie gegeneinander. Man unterscheidet zwei Fälle:

1. Nach F i g. 1 ist kein Brennstoffstab vorhanden oder ein solcher so kurz oder so tief im betreffenden Hüllmantel versenkt, daß ihn die Tastplatte 10 nicht berührt.

In diesem Fall kann sich an der Tastvorrichtung nach F i g. 1 auch nichts ändern. Die elektrische Rückmeldung lautet: kein Stab.

2. Die Tastplatte 10 berührt beim Absenken der Vorrichtung den nicht dargestellten Kopf eines Brennstoffstabes, der eine Stellbewegung auslöst, die anfangs im wesentlichen nur die weichere Feder 8 zusammendrückt und mit der von der Kraftdifferenz beider Federn 8 und 9 lageabhängigen Schale 7 auch den Magnetkern 5 bis in den Feldbereich der Spule 11 anhebt, deren veränderte Induktivität als Schaltkriterium der elektrischen Fernsteuersignale dient. Der Stab wird als vorhanden gemeldet.

Es ist der Vorteil ersichtlich, daß nur ein kleiner Stellweg zur Umschaltung der beiden verschiedenen Signal werte benötigt wird, und zwar unabhängig davon,

ίο wie weit anschließend die härtere Feder 9 noch zusammengedrückt werden mag und selbst wenn die gesamte Tastvorrichtung auf dem Kopf des zu erfassenden Stabes aufliegt.

Die elektrische Schaltung zur Überlagerung von niederfrequenten Meßsignalen über die Gleichstromversorgung einer magnetischen Greifvorrichtung ist mit dem Schaltschema nach F i g. 2 bekannt aus der französischen Patentschrift 1 452 746.
Aus technologischen, wirtschaftlichen und Sicherheitsgründen hat die bekannte Schaltung den Vorteil, daß ein elektrisches Tragkabel im Falle einer magnetischen Greiferkonstruktion ungeändert verwendbar ist, obwohl die .erfindungsgemäße Tastvorrichtung auch neben dem üblichen Tragseil einer beliebigen anderen Greiferkonstruktion nur wenige Zusatzkabel erfordert. " Aus der schon genannten'" französischen Patentschrift 1 350 846 ist bekannt, daß man nach F i g. 2 nur drei verschiedene elektrische Zuleitungen für die getrennte Erregung von zwei Elektromagneten und für die Überlagerung der Wechselstromsignale benötigt, wenn man die aus der ebenfalls schon genannten französischen Patentschrift 1 452 746 bekannten Maßnahmen anwendet und sowohl die Erregerwicklung EP des Kraftmagneten als auch die Erregerwicklung EV des Verriegelungsmagneten kontrollieren will.

Um die. Kontrolle, ob der Stab vorhanden ist, mit der Tastvorrichtung durchzuführen, wird dessen Spule 11 parallel zur Erregerwicklung EV über einen Trennkondensator C₃ angeschaltet sowie unmittelbar eine Hochfrequenzzuleitung HF an die vorhandenen Gleichstromleitungen angelegt.

F i g. 4 zeigt das entsprechende Schaltschema, wobei die Hochfrequenz zweckmäßig bei 800 kHz liegt, also eine kleine Spule 11 ausreicht, und selbstverständlich noch eine weitere Drosselspule S₃ zur Verblockung der Hochfrequenzspannung gegenüber der Netzfrequenz von 50 Hz und gegenüber der betreffenden Gleichstromquelle erforderlich ist.
F i g. 5 zeigt das Grundschaltbild für dis elektrische Signalübertragung des Ausführungsbeispieles nach F i g. 1 in Verbindung mit einem nicht dargestellten magnetischen Greifer.

Eine Gleichstromquelle 12 liefert ungehindert über die Drosselspulen S₁ und S₃ den Strom für die Erregerwicklung EV. Außerdem ist der Ausgangsstromkreis eines HF-Generators G₂ durch die Drosselspule S₃ gegenüber dem Netzspannungsgenerator G₁ und die Spule 11 durch einen vorgeschalteten Trennkondensator C₃ eindeutig entkoppelt vom Gleichstrom und von der Netzwechselspannung. Die in Reihe mit dem ohmschen Widerstand R als Spannungsteiler am HF-Generator C₂ angeschaltete Spule 11 hat einen Blindwiderstand XL, dessen Induktivität L der verstellbare Magnetkern 5 lageabhängig verändert. Das bekannte Spannungsteiler-Verhältnis läßt sich mit

XL

R+ X

ausdrücken, und das zweistufig veränderbare Hochfrequenzpotential wird von einem selektiven Anzeigeverstärker oder abgestimmten Verstärker A₁ auf einen Gleichrichter 13 und dann von einem nachgeschalteten zweiten Anzeigeverstärker A₂ auf ein Ansprechgerät übertragen und ist zur Kontrolle oder als Fernsteuersignal verwendbar.

Der Trennkondensator kann bei einer Meßfrequenz von 800 kHz verhältnismäßig klein sein, der kapazitive Widerstand soll jedoch mindestens 200mal kleiner als die Impedanz der Spule 11 sein, die im wesentlichen als induktiver Blindwiderstand wirkt.

Der Trennkondensator C₃ kann deshalb mit der Spule 11 keinen Serienresonanzkreis bilden, der insbesondere bei hohen Betriebstemperaturen unmöglich zu stabilisieren wäre. Deshalb wirkt der Trennkondensator C₃ als einfaches Sperrfilter gegen Gleichstrom und gegen den Wechselstrom der Netzspannung von 50 Hz Frequenz.

Zum Ausführungsbeispiel nach F i g. 5 sind Schalt- ao elemente mit folgenden Widerstandswerten verwendet worden: R = 1000 Ohm, XL = 4000 Ohm. Das entspricht etwa einer Induktivität von 0,75 mHy. Der Trennkondensator hatte eine Kapazität von 20 nF.

Die gleiche Schaltung kann unter Wegfall der Gleichstromquelle 12 und der Drosselspule S₁ für nichtelektrische Greifer mit der erfindungsgemäßen Tastvorrichtung zusammenarbeiten. Auch der Trennkondensator kann entfallen, wenn der betreffende Hochfrequenzstromkreis über die Spule 11 an Masse gelegt werden darf.

Die Schaltungsanordnung nach F i g. 5 ergibt in jedem Falle zwei eindeutig unterscheidbare Signalwerte zur Ablesung oder zur Aufzeichnung an einem beliebigen Ansprechgerät 14, wobei die Signale auch in bekannter Weise unmittelbar als Steuersignale Verwendung finden können, da sie einwandfreie Ansprechwerte kennzeichnen. Die Spule 11 hat die größte Induktivität, wenn sich der verstellbare Magnetkern 5 im Feldzentrum befindet, und den kleinsten Wert in der aus F i g. 1 ersichtlichen Stellung des Magnetkerns 5.

F i g. 6 zeigt den aufgenommenen Signalspannungszug am Ausgang des Ansprechgerätes 14 bei einem Ausführungsbeispiel der Tastvorrichtung, das mitsamt dem Anschlußkabel über 6 Stunden einer Umgebungstemperatur von 400° C ausgesetzt war. Die Empfindlichkeit des Gerätes 14 war 0,15 mA/mm Stellweg, durchlaufen mit 1 mm/sec.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Tastvorrichtung zur elektro-mechanischen Fernsteuerung von Greifern insbesondere für stabförmige Brennstoffelemente in Kernreaktoren, mit einem längsverschieblichen Stellkörper, der den Kopf des zu erfassenden Brennstoffstabes berührt und lageabhängig vom Stelldruck die mechanische Greifbewegung durch elektrisch ausgelöste Steuersignale einleitet, dadurch gekennzeichnet, daß am Stellkörper (1) eine an diesem befestigte nichtmagnetische Muffe (2) vorsteht, deren Axialbohrung (3) in einer Ringschulter (4) endet, die den Bewegungsraum eines Magnetkerns (5) begrenzt, welcher über eine durch die Muffe (2) axial hindurchreichenden Stange (6) fest mit dem Boden einer becherförmigen Schale (7) in Verbindung steht, die zwischen zwei Schraubenfedern (8, 9) aufgehängt ist, sich mit der weicheren Feder (8) an der Muffe (2) abstützt und zugleich die Aufhängung der anderen, vergleichsweise harten Feder (9) ist, die endseitig eine frei schwebende Tastplatte (10) trägt, deren Stellbewegung mit der von der Kraftdifferenz beider Federn (8, 9) lageabhängigen Schale (7) den Magnetkern (5) bis in den Feldbereich einer außen auf der Muffe (2) angeordneten Spule (11) anhebt, deren veränderte Induktivität als Schaltkriterium der elektrischen Fernsteuersignale dient.

2. Tastvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schaltkriterium der vom Magnetkern (5) lageabhängig veränderte Blindwiderstand (XL) der Spule (11) in Serie mit einem ohmschen Widerstand (R) in den Ausgangsstromkreis eines elektrischen HF-Generators (G₂) eingeschaltet und als Spannungsteilefwiderständ eingesetzt sowie das durch den Magnetkern (5) veränderliche Hochfrequenzpotential von einem selektiven Anzeigeverstärker (^I₁) auf einen Gleichrichter (13) und von einem nachgeschalteten zweiten Anzeigeverstärker (A^) auf ein Ansprechgerät (14) übertragbar und als Fernsteuersignal verwendbar ist, wobei im Falle einer elektromagnetisch gesteuerten Greiferbewegung zur Mehrfachausnutzung der elektrischen Schaltung die Gleichstromversorgung für die Erregerwicklung (EP) des Kraftmagneten bzw. die Erregerwicklung (EV) des Verriegelungsmagneten durch eine Drosselspule (1S₁ bzw. SV) gegenüber dem Netzspannungsgenerator (G₁) und dieser durch eine Drosselspule (S₃) gegenüber dem HF-Generator (G₂) gleichermaßen blockiert sind, wie die veränderbare Induktivität (XL) der Spule (11) durch einen entsprechenden Trennkondensator (C₃) gegenüber dem Gleichstrom für die Erregerwicklung (EV) und gegenüber der Netzwechselspannung zur Versorgung der Anzeigeverstärker (A₁, A^).

3. Tastvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der vorzugsweise mit einer Frequenz von 800 kHz arbeitende HF-Generator (G₂), dessen ausgangsseitiger ohmscher Widerstand (R) und die Induktivität (XL) der verwendeten Spule (11) so ausgelegt sind, daß die kontinuierlich von den beiden Anzeigeverstärkern (A₁, A₂) übertragenen und vom Ansprechgerät (14) überwachten Meßwerte zwei verschiedenen, eindeutig unterscheidbaren Betriebsstellungen des betreffenden Greifers entsprechen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 009 541/118