DE1481817C - Betätigungsvorrichtung für einen Regelstab in einem Kernreaktor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung für einen Regelstab in einem Kernreaktor mit zwei mittels Gewinde ineinandergreifenden Bauelementen, mit Mitteln, welche ein erstes dieser Elemente drehen, und Mitteln, welche das Drehen des zweiten Elementes verhindern, seine axiale Verschiebung zwischen einer oberen und einer unteren Stellung aber gestatten, in der der Regelstab auf dem Boden des Reaktors aufsitzt, mit einer Kuppelzange zum Ankuppeln des Regelstabes an das zweite Element, deren Kupplungsglieder am zweiten Element um zur Translationsachse senkrechte Achsen schwenkbar gelagert und durch ein axial verschiebbares Verdrängungselement mit Auflaufflächen zu schwenken sind.

Es sind bereits verschiedene Vorrichtungen bekannt (vsil. deutsche Patentschriften 1 078 246 und 1 Ϊ31 858. deutsche Auslegeschrift 1181382), die nur zum Ein- und Ausbau von Brennstoffstäben bestimmt sind, bei denen also lediglich eine Kuppelzange betätigt werden muß, ohne daß während des Reaktorbetriebs eine Höheneinstellung oder ein Notauskuppeln wie bei Regelstäben erforderlich ist.

Eine bekannte Betätigungsvorrichtung der eingangs genannten Art für einen Regelstab in einem Kernreaktor (vgl. französische Patentschrift 1 300 873) ist insoweit nachteilig, als die axiale Verschiebung des Regelstabs einerseits und das An- und Auskuppeln des Regelstabs andererseits durch Betätigung verschiedener Einrichtungen vorgenommen werden. Die axiale Verschiebung des Regelstabs wird über ein Zahnradgetriebe vorgenommen, das angetrieben von Antriebsmotoren eine Zahnstange zum Verstellen des Regelstabs verstellt, während unabhängig davon die Betätigung der Kuppelzange des Regelstabs durch Relativdrehung zwischen einer Gewindespindel und einer darauf aufgeschraubten Hülse erfolgt. Diese Ausbildung der Betätigungsvorrichtung ist nicht nur aufwendig, sondern stellt auch hohe Anforderungen an den Reaktorbediener.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine derartige Betätigungsvorrichtung so abzuwandeln, daß durch die gleiche Steuereinrichtung sowohl der Regelhub steuerbar als auch die Kuppelzange betätigbar ist.

Die Betätigungsvorrichtung ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das erste Bauelement sowohl den Regelhub als auch die Betätigung der Kuppelzange bewirkt und durch ein lösbares Sperrorgan während der Regelbewegung in der obersten Stellung gehalten ist.

Bei der vorliegenden Betätigungsvorrichtung kann also durch das erste Bauelement sowohl der Regelhub als auch die Betätigung der Kuppelzange bewirkt werden. Neben der' Vereinfachung im Aufbau wird durch die einfachere Bedienbarkeit der Betätigungsvorrichtung eine größere Reaktorbetriebssicherheit als bisher erreicht.

Nach einem sekundären Merkmal der Erfindung bestehen die Mittel zum Verriegeln aus einer Hülse. die mit όοιυ. zweiten Element durch elastische Rückführglieder verbunden ist und in eine Stellung gebracht weiden kann, in der sie die geöffnete Zange in ihrer ÖITiuingsstcllung verriegelt; sie umfassen ferner Aiischlagglieder, die mit dem Steuerstab zusammenwirken können, um die Hülse in eine Stellung zu bringen, in der die Zange freigegeben ist. Vorzugsweise sind die elastischen Glieder derart ausgelegt, dall sie clij durch das Gewicht der beiden Gewindeelemente und der /anue bedinuten Widerstände überwinden können, wenn der Steuerstab von der Zange gelöst ist.

Die Erfindung ist insbesondere bei Betätigungsvorrichtungen anwendbar, bei denen die Zange zumindest zwei Kupplungshebel oder Klinken aufweist, die an einem fest mit dem zweiten Gewindeelement verbundenen Körper schwenkbar gelagert sind, und einen Betätigungszapfen, der mit Anschlägen bzw. Auflaufflächen versehen ist, die in der zweiten Stellung des

ίο ersten Gewindeelements mit entsprechenden Gliedern zusammenwirken, die zu diesem Zweck an dem zweiten Element vorgesehen sind, um ein Mitnehmen des Betätigungszapfens aus einer Kuppelstellung der Zange bis in eine Freigabestellung der Zange zu bewirken, in der der Steuerstab von der Zange gelöst ist.

Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, welche diesem Fall speziell angepaßt ist, enthält die Betätigungsvorrichtung eine Reibkupplung zwischen dem ersten Gewindeelement in dessen zweiter Stellung und dem Betätigungszapfen, der mit dem zweiten Element über einen Schraubgewindeeingriff mit gleicher Ganghöhe wie im Schraubgewinde zwischen den beiden Elementen verbunden ist, wobei diese Reibkupplung zwei Scheiben aufweist, von denen die eine dureti die andere in ihrer Drehung mitgenommen werden kann, solange das Antriebsdrehmoment einen bestimmten Wert unterschreitet; eine der Scheiben ist fest mit dem Betätigungszapfen und die zweite der Scheiben mit dem Ende des ersten Elements verbunden, wobei die Scheibe und das Ende des Elements je einen exzentrischen und zur Längsverschiebungsachse parallelen Vorsprung aufweisen, die miteinander in Berührung kommen, um einen Drehantrieb der zweiten Scheibe durch das erste Element zu gestatten, und die in axialer Richtung über eine gegebene Weglänge aneinander entlanggleiten können.

Im folgenden werden zwei speziell ausgewählte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Betätigungsvorrichtung ausführlich beschrieben. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 einen axialen Längsschnitt durch den oberen Teil der Betätigungsvorrichtung,

F i g. 2 den unteren Teil einer ersten Ausführungsform der Betätigungsvorrichtung, teilweise im axialen Längsschnitt,

Fig. 3 einen axialen Längsschnitt durch die Greifoder Kuppelzange in größerem Maßstab.

Fig. 4 die Zange gemäß Fig. 3 in einer anderen Stellung.

Fig. 5 bis 10 unterschiedliche Arbeitsstellungen der einzelnen Bauteile der Betätigungsvorrichtung in einer abweichenden Ausführungsform.

Die in der Zeichnung veranschaulichte Betätigungsvorrichtung, die für die vertikale Längsbewegung eines Steuerstabes 2 innerhalb des Kernes eines nicht dargestellten Reaktors bestimmt ist, besteht aus einer Greif- oder Kuppelzange 3 zum Ergreifen oder Kuppein des Steuerstabes 2 und aus einem Antriebssystem mit Gewindespindel und Wandermutter, das in einer dicht abgeschlossenen Rohrdurchführung 4 den oberen Abdichtungsteil des Reaktorgefäßes durchsetzt. Dieses Reaktorgefäß ist mit einer Flüssigkeil, beispielsweise Wasser, gefüllt, die das Kühlmittel und/oder den Moderator des Reaktors bildet. Die Stellungen der einzelnen Elemente in den F i g. 1 und 2 entsprechen demjenigen Betriebszustand, in

dem der Steuerstab 2 fest an der Zange 3 sitzt und sich in seiner höchsten Lage befindet.

Die Gewindespindel 5 des Antriebssystems hat an ihrem oberen Ende eine Verlängerung in Form einer im Querschnitt quadratischen geraden Stange 6, die durch irgendeine Antriebsvorrichtung bekannter Art, beispielsweise unter Verwendung einer magnetischen Kupplung, drehangetrieben werden kann. Der Antrieb ist in der Zeichnung nicht dargestellt.

Die Stange 6 ist mit einer im Inneren der Durchführung 4 angeordneten Buchse 8 drehfest, aber axial verschiebbar gekuppelt. In der Wandung dieser Buchse ist eine Hakenklinke 10 eingebaut, die über einen Elektromagneten 11 betätigbar ist. Es können mehrere derartige Hakenklinken vorgesehen sein. Wenn die Gewindespindel sich in ihrer höchsten Stellung befindet, wie es die F i g. 1 zeigt, liegen an den vier Seitenflächen der Stange 6 vorgesehene Keilvorsprünge 12 an den Hakenklinken 10 an, welche so die Gewindespindel in dieser oberen Stellung halten. Wenn jedoch die Hakenklinken 10 durch Betätigen des Elektromagneten 11 seitlich ausgeschwenkt werden, sind die Gewindespindel und die Stange frei für eine vertikale Gleitbewegung innerhalb der Buchse 8.

Die Gewindespindel 5 steht im Eingriff mit einer Wandermutter 14, die sich in ein Verbindungsrohr 15 verlängert, das die Gewindespindel 5 mit Bewegungsspiel umgibt und an seinem Ende die Greif- und Kuppelzange 3 trägt. Die Wandermutter 14 verschiebt sich vertikal in einem innen mit Keilnutführungen versehenen Rohr 16, wodurch eine Drehbewegung der Mutter und des mit ihr verbundenen Rohres 15 verhindert wird. Das Rohr 16 hat einen Wanddurchbruch 17, in den eine Klinke 18 einschwenken kann, die an der Wandermutter 14 sitzt und durch einen im Durchmesser verstärkten Auflaufbund der Gewindespindel zurückgedrückt werden kann, wenn sich die Wandermutter 14 in ihrer höchsten Stellung befindet. Diese Klinke hat die Aufgabe, dann die Mutter 14 in ihter oberen Stellung festzuhalten, wenn der Steuerstab von der Zange gelöst ist, selbst dann, wenn die Hakenklinke 10 durch Betätigen des Elektromagneten 11 zurückgezogen wird.

Das untere Ende des mit inneren Keilnuten versehenen Rohres 16 weist einen Innenbund auf, der gegenüber dem Verbindungsrohr 15 nur ein kleines radiales Spiel aufweist. Der freie Raum zwischen den beiden Rohren 15 und 16 bildet so eine hydraulische Bremskammer für die Wandermutter 14. wenn diese in einem schnellen Fall mit der Gewindespindel 5 nach Freigabe durch Zurückziehen der Hakenklinke 10 nach unten fällt.

Eine Schrauben- oder Wendelfeder 19 ist um die Gewindespindel herum angeordnet und stützt sich auf eine obere Innenschulter des mit Keilnuten versehenen Rohres 16 sowie andererseits auf die obere Stirnfläche der Wandermutter 14. Diese Feder wird zusammengedrückt, wenn die Mutter (und ebenfalls die Zange 3) sich in der oberen Stellung befinden. Die Feder hat dann die Aufgabe, den Fall der gesamten aus der Spindel 5, der Mutter 14, der Zange 3 und dem Steuerstab 2 gebildeten Baugruppe zu beschleunigen, wenn durch Sicherheitseinrichtungen die Hakenklinke 10 zurückgezogen wird.

Aus den Fig. 3 und 4 ist ersichtlich, daß die Zange 3 zum Ergreifen und Kuppeln des Steuerstabes drei doppelarmige Kupplungshebel 20 aufweist, die um Achsen 21 schwenken, welche an dem Zangenkörper 22 sitzen, der seinerseits fest mit dem Verbindungsrohr 15 verbunden ist. Das Ergreifen oder Ankuppeln des Steuerstabes 2 erfolgt durch das Eingreifen von unteren Nasen 23 der Kupplungshebel 20 in eine innere Ringnut 24, die an den Kopf des Steuerstabes vorgesehen ist.

In der Achse der Zange ist zwischen den Kupplungshebeln 20 ein Verdrängerelement 26 längsverschiebbar angeordnet. Dieses Verdrängerelement,

ίο das im folgenden als Betätigungszapfen bezeichnet wird, hat im Bereich der Kupplungshebel 20 zwei konische Auflaufflächen 27 und 28, welche die Zange bei einer vertikalen Axialverschiebung des Betätigungszapfens 26 entweder in die Freigabestellung oder in die Kupplungsstellung zum Festhalten des Steuerstabes bringen, indem sie in radialer Richtung auf jeweils eines der Enden der Kupplungshebel 20 drücken.

Die unterschiedlichen, bisher beschriebenen EIemente sind beiden Ausführungsformen der Erfindung gemeinsam; nunmehr werden die in beiden Ausführungsformen voneinander abweichenden Elemente sowie deren Wirkungsweise erläutert.

Erste Ausführungsform (Fig. 1 bis 4)

Eine Schrauben- oder Wendelfeder 30 ist zwischen einer inneren Schulter 31 des Zangenkörpers 22 und einer äußeren Schulter 32 des Betätigungszapfens 26 angeordnet. Diese Feder hat das Bestreben, den Betätigungszapfen 26 in seine obere Stellung zurückzudrücken, d. h. in diejenige Stellung, die der Verriegelungsstellung der Zange entspricht.

Um die Kupplungshebel 20 herum ist eine Verriegelungshülse 33 angeordnet, diese Hülse ist auf dem Zangenkörper 22 axial verschiebbar geführt und in axialer Richtung mit diesem über eine Schraubenoder Wendelfeder 34 verbunden, die sich einerseits auf eine innere Schulter 35 der Hülse und andererseits auf eine äußere Schulter 36 des Zangenkörpers abstützt. Diese Feder 34 sucht die Hülse 33 nach unten in eine Stellung zu drücken, in der die Hülse die Kupplungshebel 20 der Zange eng umgibt und ein Spreizen dieser Hebel nach außen verhindert. In dieser Lage der Hülse ist also die Zange in ihrer Freigabestellung verriegelt.

Normale Arbeitsweise

Der Steuerstab 2 ist mit der Zange 3 gekuppelt (F i g. 2), die Kupplungshebel 20 werden durch den Betätigungszapfen 26, der unter der Wirkung des Druckes der Feder 30 steht, in ihrer Eingriff-Spreizstellung gehalten. Die Gewindespindel 5 wird in ihrer oberen Lage durch die Hakenklinke 10 festgehalten. Das untere Ende der Verriegelungshülse 33 liegt auf dem Kopf des Steuerstabes 2 auf, und die Feder 34 ist zusammengedrückt.

Mit Hilfe der nicht dargestellten Antriebsvorrichtung kann man nun die Gewindespindel in dem einen oder dem anderen Drehsinn drehen, um die Reaktivitat des Reaktors zu steuern oder zu regeln; die Wandermutter 14 und mit ihr die Zange 3 sowie der Steuerstab geht nach oben oder nach unten, entsprechend der Drehbewegung der Spindel 5.

Die axiale Verschiebebewegung der Wandermutter 14 wird in zwei Stellungen begrenzt, von denen die eine einer höchsten Absorption entspricht (der Steuerstab sitzt auf dem Boden des Reaktors auf) und die andere einer minimalen Absorption (Sleuerstab in

5 6

oberer Stellung. Verriegelungshülse 33 im Anschlag in ihrer oberen Stellung räumlich festgehalten ist,

an dem Rohr 16). um die Gewindemutter 14 soweit wie möglich nach

unten zu bewegen. In einer bestimmten Stellung setzt

Sicherheit _{dabei die Hu}i_se 33 _{mit ihrem unteren} R_{and a}uf den

Bei einer anormalen Erhöhung der Reaktivität des 5 Kopf des Steuerstabes 2 auf, die Feder 34 wird zuReaktors wird die Hakenklinke 10 ausgeschwenkt, nehmend zusammengedrückt, und sowie die Nasen und die Kraftspeicherfeder 19 stößt die beweglichen der Kupplungshebel 20 in dem Höhenbereich der Teile der Vorrichtung einschließlich des Steuersta- inneren Ringnut 24 angekommen sind, greifen sie in bes 2 nach unten, der dann bis auf den Boden des diese Ringnut ein, die Feder 30 entspannt sich und Reaktors herunterfällt. . 10 schiebt den Betätigungszapfen 26 nach oben, wodurch _ . , die Kupplungshebel in ihrer Eingriffstellune verrieselt Freigeben des Steuerstabes werden "

Um den Steuerstab 2 von der Zange zu lösen, be- Man erkennt, daß das Ankuppeln des Steuerstabes

ginnt man damit, den Steuerstab in seine unterste genauso einfach ist wie das Entkuppeln oder Lösen

Stellung auf den Boden des Reaktors zu bringen, in- 15 des Stabes von der Zange,

dem man die Gewindespindel 5 in entsprechender '

Weise dreht. Dann wird durch Betätigen des Elek- ^Zweite Ausfuhrungsform (F 1 g. 5 bis 10)
tromagneten 11 die Hakenklinke 10 zurückge- In den Fig. 5 bis 10 erkennt man wieder den schwenkt. Steuerstab 2. die Gewindespindel 5 und ihre Zurück-Wenn man dann die Gewindespindel 5 im ent- 20 halte-Hakenklinke 10, die Wandermutter 14 und die gegengesetzten Drehsinn dreht, schraubt sich diese Zange 3 mit ihren doppelarmigen Kupplungshebeln Spindel nach unten, da die Wandermutter 14 infolge 20 und dem Steuerzapfen 26.

des an ihr hängenden Gewichts nicht angehoben wird. Der obere Teil 38 des Steuerzapfens 26 weist hier Ein Axialkugellageranschlag 29, der das untere Ende ein Gewinde von gleicher Ganghöhe wie das der der Gewindespindel 5 bildet, legt sich dann auf den 25 ^Gewindespindel 5 auf; dieses Gewinde wirkt mit Betätigungszapfen 26 auf und drückt diesen Zapfen einem entsprechenden Innengewinde" in dem Verbingegen die Wirkung der Feder 30 nach unten (Fig. 3). dungsrohr 15 zwischen der Mutter 14 und der Die konische Auflauffläche 28 des Betätigungszap- Zange 3 zusammen.

fens 26 schiebt dann die oberen Enden der Kuppel- Der Betätigungszapfen 26 ist ferner mit einem hebel 20 auseinander, wodurch die mit den Halte- 30 Reibkupplungsorgan 40 versehen, über das er mit nasen 23 versehenen unteren Enden dieser Hebel ein- dem unteren Ende der Gewindespindel 5 kuppelbar ander genähert werden. ist, wenn sich diese in ihrer tiefen Stellung befindet. Sowie die unteren Nasen 23 aus der Ringnut 24 Das Kuppelorgan 40 trägt einen exzentrischen vertinach innen herausgetreten sind, wird die Feder 34 kalen Vorsprung 41, der zu Kupplungszwecken mit wirksam (F i g. 4), indem sie sich über die Hülse 33 35 einem entsprechenden Vorsprung 42 an der Stirnauf den Kopf des Steuerstabes 2 abstützt, drückt sie fläche der Gewindespindel 5 zusammenwirken kann, die Zange 3, das Verbindungsrohr 15 und die Wan- Das Kuppelorgan 40 kann ein Reibkuppelorgan dermutter 14 zusammen mit der Gewindespindel 5 irgendeiner bekannten Bauart sein. Es kann beispielsnach oben. Die Kupplungshebel 20 werden dabei von weise aus zwei horizontalen Scheiben bestehen, von der Verriegelungshülse 33 umfaßt, die sie in der Löse- 40 denen die eine fest mit dem Betätigungszapfen 26 stellung hält. verbunden ist und die andere den Kuppelvorsprung Der Operateur kann dann die Gewindespindel wie- 41 trägt, wobei die beiden Scheiben durch Federn der nach oben bis in ihre obere Stellung schrauben; fest aufeinandergedrückt werden.,
die Wandermutter bleibt über die Verriegelungshülse Die Verschiebebewegung des Betätigungszapfens 33 auf dem Kopf des Steuerstabes 2 abgestützt. Nach 45 26 ist durch stirnseitigen Anschlag an einen Bodendem Hochschrauben der Spindel 5 wird der Elektro- teil 43 des Zangenkörpers einerseits und durch fest magnet 11 wieder eingeschaltet, so daß die Haken- innerhalb des Rohres 15 angeordnete Anschläge 44 klinke 10 die Gewindespindel in ihrer oberen Stellung andererseits begrenzt.

festhält. Durch Drehen dieser Spindel im umgekehr- . . ,„.,,. r ,.

ten Drehsinn kann man nun die Wandermutter 14 50 Arbeiten im normalen und Sicherheitsfalle

und die Zange 3 nach oben ziehen. Das Hochziehen und Absenken des Steuerstabes 2

Wie sich aus der obigen Beschreibung ergibt, ist erfolgt entsprechend der F i g. 5 in genau der gleichen

die Betätigung der Freigabebewegung der Zange be- Weise, wie sie oben für das erste Ausführungsbeispiel

sonders einfach; sie ist durch Operateure mit nur ge- beschrieben wurde,

ringer Ausbildung ohne weiteres durchführbar. Es 55 _T .. , , , _

genügt nämlich, nach Freigabe der Verschiebebewe- ^{Losen des} Steuerstabes von der Zange

gung der Gewindespindel diese soweit als möglich Der Steuerstab 2 befindet sich in seiner tiefsten

nach unten herunterzuschrauben. Wenn die Gewinde- Lage, die Hakenklinke 10 ist ausgeschwenkt, und

spindel sich nicht mehr weiter nach unten schrauben die Gewindespindel 5 wird durch Drehen in der Mutlaßt, ist man sicher, daß die Kupplungshebel 20 aus 60 ler 14 schraubend abgesenkt.

dem oberen Ende des Steuerstabes herausgehoben und Sowie die beiden Kupplungsvorsprünge 41 und 42

in ihrer Frcigabcstcllung durch die Hülse 33 ver- miteinander in Berührung kommen, wird der Betäti-

, riegelt sind. gungszapfen 26 ebenfalls über die Reibkupplung 40

._r ... 110. ,i gedreht. Dabei ist der einzige zu überwindende Wider-

l-.rgre.fcn oder Kuppeln des Stcucrslabcs ^ _{stand dic Gcgenkraft dcr} Kupplungshebel 20. wenn

Der Slcuerstab ruht auf dem Boden des Reaktors diese an ihren oberen Enden auseinandergedrückt

in seiner tiefsten Stellung; man dreht zuerst die (ic- werden. Die Kupplungshebel 20 treten aus der Ring-

wiiulcspiiulcl 5. die noch durch die I lakenklinke IO nut des Slcuerstabes 2 heraus (Fig. Ci), und die weitete

Drehung der Gewindespindel 5 wird eingestellt, sowie der Betätigungszapfen 26 an den Bodenteil 43 der Zange anstößt; zur Ermittlung dieser Stellung ist ein Weg-Endschalter vorgesehen.

Wenn man sodann die Gewindespindel 5 im umgekehrten Drehsinn dreht, sind die Kupplungsvorsprünge 41 und 42 nicht mehr miteinander in drehmomentübertragender Berührung, und die Gewindespindel kann bis in ihre obere Stellung zurückgeschraubt werden, ohne den Betätigungszapfen 26 mitzunehmen (F i g. 7). Die Zange bleibt in ihrer geöffneten Stellung.

Nach axialem Festlegen der Gewindespindel 5 durch die Hakenklinke 10 kann man durch Drehen der Spindel 5 in umgekehrter Richtung die Wandermutter 14 und die Zange 3 nach oben ziehen, während der Steuerstab 2 in seiner untersten Stellung zurückbleibt (F i g. 8).

Ankuppeln des Steuerstabes an die Zange

Zu Beginn dieses Arbeitsvorganges sind die unterschiedlichen Elemente in der Stellung gemäß Fig. 8; dann wird die Wandermutter 14 durch entsprechendes Drehen der Gewindespindel S nach unten abgesenkt. Darauf wird die Hakenklinke 10 ausgeschwenkt und die dadurch frei gewordene Gewindespindel ihrerseits durch Drehen in umgekehrter Richtung nach unten geschraubt. Dank des Vorhandenseins der Reibungskupplung 40 kann diese Drehung auch nach gegenseitiger Berührung der Vorsprünge 41 und 42 fortgesetzt werden. Dabei wird dann nur die obere Scheibe der Reibkupplung 40 angetrieben, ohne daß jedoch der Betätigungszapfen 26 gedreht und damit axial verschoben wird, der sich auf den Bodenteil 43 des Zangenkörpers abstützt. Der Gewindespindel 5 geht langsam nach unten, und die Kupplungsvorsprünge 41 und 42 gleiten vertikal aneinander (Fig. 9).

Wenn eine weitere Drehung der Spindel 5 in diesem Drehsinn nicht mehr möglich ist, wird die Spindel 5 im entgegengesetzten Drehsinn gedreht. Dabei schraubt sich die Spindel hoch, aber die Kupplungsvorsprünge 41 und 42 bleiben noch während einer begrenzten Anzahl von Umdrehungen der Spindel in drehmomentübertragender Berührung, und das über die Reibkupplung 40 auf den Betätigungszapfen 26 übertragene Drehmoment reicht aus, um diesen Betätigungszapfen nach oben zu schrauben. Dabei drückt die untere konische Auflauffläche des Betätigungszapfens 26 die unteren Enden der Kupplungshebel 20 auseinander, deren Nasen sich dann in die innere Ringnut 24 des Steuerstabes 2 einfügen (F i g. 10). Man setzt dann die Drehung der Gewindespindel fort, um sie in ihre obere Stellung zurückzubringen.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Betätigungsvorrichtung für einen Regelstab in einem Kernreaktor mit zwei mittels Gewinde ineinandergreifenden Bauelementen, mit Mitteln, welche ein erstes dieser Elemente drehen, und Mitteln, welche das Drehen des zweiten Elementes verhindern, seine axiale Verschiebung zwischen einer oberen und einer unteren Stellung aber gestatten, in der der Regelstab auf dem Boden des Reaktors aufsitzt, mit einer Kuppelzange zum Ankuppeln des Rcgclstabes an das zweite Element, deren Kupplungsglieder am zweiten Element um zur Translationsachse senkrechte Achsen schwenkbar gelagert und durch ein axial verschiebbares Verdrängerelement mit Auflaufflächen zu schwenken .sind, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Bauelement (5) sowohl den Regelhub als auch die Betätigung der Kuppelzange (3) bewirkt und durch ein lösbares Sperrorgan (10) während der ■ Regelbewegung in der obersten Stellung gehalten ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kuppelzange (3) zumindest drei Kupplungsglieder (20) aufweist, die an einem fest mit dem zweiten Element (14,15) verbundenen Zangenkörper (22) schwenkbar gelagert sind, und der Verdrängerkörper (26) durch das erste Bauelement (5) nach Lösen des Sperrorgans (10) zu betätigen ist. indem dieses sich in axialer Richtung verschiebt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit dem zweiten Element (15) über elastisch nachgiebige Mittel (34) verbundenen Verriegelungshülse (33) vorgesehen ist, welche dauernd mit einer Kraft belastet ist, die sie in ihre Stellung .der Verriegelung der Zange (3) in deren Lösestellung zwingt und die zumindest einen Anschlag aufweist, der mit dem Kopf des Steuerstabes (2) zusammenwirkt, wobei die Hülse in eine Stellung drückbar ist, in der sie die Zange entriegelt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Mittel (34) in der Lage sind, den Widerstand zu überwinden, der durch das Gewicht der beiden Gewindeelemente (5,15) und der Zange (3) bedingt ist, wenn der Steuerstab (2) von der Zange abgekuppelt ist.

5. Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zange (3) elastisch nachgiebige Mittel (30) zum Zurückführen des Verdrängerelements (26) in seine die Kuppelstellung der Zange bewirkende Stellung enthält.

6. Vorrichtung nach einem· der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verdrängerelement (26) mit dem zweiten Gewindeelement (14,15) über einen Gewindeeingriff in Verbindung steht, bei dem die Ganghöhe des Gewindes gleich der des Gewindes der beiden Gewindeelemente (5 und 14,15) ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein Reibungskupplungsorgan (40) zwischen dem ersten Gewindeelement (5) in seiner zweiten Stellung und dem Verdrängerelement (26), wobei dieses Reibkupplungsorgan gestattet, durch Drehen des ersten Gewindeelements in einer Richtung, ausgehend von seiner zweiten Stellung, des Verdrängerelements von seiner Ankupplungsstellung in seine Entkupplungsstellung zu verschieben, dann die Drehung des ersten Elements über einen gegebenen Weg fortzusetzen, ohne die Stellung des Verdrängerelements zu verändern, und schließlich durch Drehen des ersten Gewinder elements in umgekehrter Richtung das Verdrängerelement aus der Entkupplungsstellung in die Kupplungsstellung zu bewegen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Reibkupplungsorgan (40) zwei Scheiben aufweist, die miteinander drehge-

209 649/283

kuppelt sind, solange das zu übertragende Drehmoment unterhalb eines gegebenen Wertes liegt, wobei die eine der Scheiben fest mit dem Verdrängerelement (26) und die zweite der Scheiben mit dem Ende des ersten Gewindeelements (5) über sowohl an der Scheibe als auch an dem

10

Gewindeelement vorgesehene exzentrisch angeordnete Kupplungsvorsprünge (41, 42) kuppelbar sind, um den Antrieb der zweiten Scheibe durch das erste Gewindeelement zu gestatten, und die in axialer Richtung über eine bestimmte Weglänge aneinandergleiten können.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen