DE1906748C3 - Greifer für Gegenstände in Kernreaktoren - Google Patents

Description

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zur Einwirkung kommt. In der Nähe ihres dem Steu- Absenkbewegung eine Folge einer durch einen äußeemocken 12 entgegengesetzten Endes ist die Steuer- ren, in der Zeichnung nicht dargestellten Steucrmestange 11 mit einem Kugelgelenk aus einem Käfig 13 chanismus gesteuerten Bewegung des Auslegers 17 und einer Kugel 14 versehen, die am Ende eines gegenüber dem Schutzrohr 28 ist. Am Ende des We-Schwenkhebells 15 befestigt ist, dessen Verschwen- 5 ges kommt das Ende 24 des Kragens 23 zur Anlage kung um eine in der Zeichnung nicht dargestellte an der oberen Stirnfläche der dem zu ergreifenden Achse die axiale Verschiebung der Steuerstange 11 Brennstoffelement 26 benachbarten Elemente, und im Innern desi Greifkopfes 1 bestimmt. Oberhalb des der kegelstumpfförmige Abschnitt 2 des Greifkop-Käfigs 13 ist die Steuerstange 11 mit einem Kopf 16 fes 1 greift infolge dessen richtiger Zentrierung auf oder einem anderen geeigneten Organ für den An- io die Achse des zu ergreifenden Brennstoffelementes griff eines in der Zeichnung ebenfalls nicht darge- 26 in dessen oberes Ende ein. Im Verlaufe der Abstellten Hilfsgerätes versehen, das auf die Steuer- senkbewegung wird der Greifkopf 1 in gleicher Weise stange 11 für den Fall eines Blockierens oder Klem- bezüglich der Achse der Hülse 18 durch das Zenmens des Schwenkhebe?s 15 die erforderliche Kraft trierstück 22 zentriert, das mit den Zentrierfingern auszuüben vesrmag. Das aus dem Greifkopf 1, der 15 19 zusammenarbeitet, solange sich die Steuerstange Steuerstange 11 und dem Schwenkhebel 15 beste- 11 in angehobener Stellung befindet, d.h. solange hende Gesamtgebilde ist im Innern eines Auslegers der Steuernocken 12 allein auf die Endstücke la und

17 untergebracht, der den Schwenkhebel 15 umgibt 8 α der Greifklauen 7 bzw. Z einwirkt und diese in ih- und an seinem Ende mit einer zylindrischen Hülse 18 rer in den Greifkopf 1 zurückgezogenen Ruhestellung verbunden is«, in der sich die Steuerstange 11 ver- ao (Fig. 1) hält. Dagegen kommt die Abwärtsbewegung schiebt. zum Stillstand, wenn das Ende 24 des Kragens 23

In ihrem mittleren Teil ist die Hülse 18 mit einer mit den das zu ergreifende Brennstoffelement 26 umAnzahl (bei dem Ausführungsbeispiel gibt es drei, gebenden Elementen in Berührung kommt; in diesem von denen in der Zeichenebene nur zwei sichtbar Augenblick befindet sich der Absatz 2 α in einer vorsind) Zentrierfingem 19 versehen, deren radiale Stel- as gegebenen Entfernung vom oberen Ende des zu erlung durch ihre Anbringung zwischen zwei Flanschen greifenden Brennstoffelements 26.
20 und 21 der Hülse 18 einstellbar ist und die mit In der nächstfolgenden Arbeitsphase wird die Vereinem an der Steuerstange 11 befestigten Zentrier- Schwenkung des Schwenkhebels 15 durch den damit stück 22 von konischer Form zusammenwirken. In gekoppelten Mechanismus in der Weise vorgenomihrem unteren Teil weist die Hülse 18 einen Kragen 30 men, daß sich die Steuerstange 11 und der Greif 23 auf, dessen.Ende 24 zur Abstützung auf den kopf 1 in das Kopfstück des zu ergreifenden Brenn-Kopfstücken von im Kernreaktoraufbau einem zu er- Stoffelements 26 absenken, wobei der Absatz 2 α bis greifenden Brennstoffelement 26 benachbarten EIe- zu seinem Anliegen an dem zu ergreifenden Brennmenten eingerichtet ist. Stoffelement 26 in dieses eindringt. Die Steuerstange

In seinem !mittleren Teil weist der Kragen 23 einen 35 11 setzt ihre Bewegung fort, das Zentrierstück 22 Inn'nring 27 auf, der mit Spiel in das Innere der kommt von den Zertrierfingern 19 frei, während der Hohlkehle 4 am Ringstück 3 des Greifkopfes 1 ein- Steuemocken 12 in eine Ausnehmung Ib im Greifgreift. Die Größe diese Spiels ist so bemessen, daß es kopf 1 eintritt und sich dabei von den Endstücken 7 a eine Relatiwerschiebung zwischen dem Ringstück 3 und 8 α der Greifklauen 7 bzw. 8 löst und auf deren des Greifkopfes 1 und dem Kragen 23 zuläßt, deren 40 Mittelabschnitten 7 b bzw. 8 b zur Einwirkung Sinn weiter unten näher erläutert wird. kommt und damit die Spreizung der Greifklauen 7

Schließlich ist der Greifer mit verschiedenen weite- und 8 in die Hohlkehle 30 des Brennstoffelementes

ren Organen ausgestattet, die im folgenden beschrie- 26 hinein bewirkt.

ben werden und im Innern eines zylindrischen Mit dem Abschluß der Bewegung des Steuernok-Schutzrohres 28 untergebracht sind, das die Hülse 18 45 kens 12 ist die Phase der Verankerung der Greiferkoaxial umgibt und in seinem Mantel einen Durch- zange an dem zu ergreifenden Brennstoffelement 26 bruch 29 aufweist, dessen Abmessungen groß genug beendet. Eine Bewegung der Hülse 18 in umgekehrsind, um die Relativbewegung des Auslegers 17 zu- ter Richtung ermöglicht dann die Entnahme des so zulassen, die zum Absenken oder Anheben der Hülse erfaßten Brennstoffelementes 26 aus dem Reaktor-

18 und der darin enthaltenen Bauelemente erforder- i° kern.

Hch ist. Anzumerken bleibt, daß die oben beschriebenen

Als nächstes soll nun die Arbeitsweise der erfin- Anordnungen während ihres Einsatzes eine tiberwa-

dungsgemäßen Greiferzange betrachtet werden, wo- chung der Relativlage des zu entnehmenden oder

bei zwei verschiedene Fälle zu unterscheiden sind, einzubringenden Brennstoffelements 26 gegenüber

nämlich: 55 seinen Nachbarelementen ermöglichen. Zu diesem

1. Die Entnahme eines auf die Achse des Schutz- Zwecke ist die Tiefe der Ausnehmung 2 6 so festge-

rohres 28 zentrierten Brennstoffelementes 26 (F i g. 1 legt, daß der Steuemocken 12 eine ergänzende Bewe-

und 2): gung über die Stelle hinaus, die der Spreizung der

Bei der Entnahme eines Brennstoffelements 26 mit Greifklauen 7 und 8 der Greifzange mittels Beauf-Hilfe der Greif klauen 7 und 8 des Greifers, der dazu 60 schlagunc ihrer Mittelabschnitte Ib bzw. 8ö entin eine im oberen Teil des Brennstoffelementes 26 spricht, ausführen kann, die eine genaue Regelung vorgesehene Hohlkehle 3· eingreift, wird in folgen- der Stellung des jeweils in Frage stehenden Brennder Weise vorgegangen: Stoffelementes 26 ermöglicht. Befindet sich dieses

Zunächst wird der Greifer mit der in F i g. 1 darge- Brennstoffelement 26 genau auf der gleichen Höhe stellten Lage dpr einzelnen Bauteile, d. h. mit in das 65 wie seine Nachbarelemente, so kann der Steuernok-

Innere des Greiikopfes 1 eingezogenen Greifklauen 7 ken 12 um eine vorgegebene Entfernung abgesenkt

und 8, nach und nach in Richtung auf das zu ergrei- werden, bis er am Grund der Ausnehmung 2 b an-

fende Brennstoffelement 26 abgesenkt, wobei diese kommt. Befindet sich dagegen das Brennstoffelement

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26 auf einem höheren Niveau als seine Nachbarele- Eintreten des Absatzes la in das Kopfstück des mente, so erfolgt die Absenkung des Steuernockens Brennstoffelementes 26 bewirkt. Die Steuerstange 11 12 bis zum Grunde der Ausnehmung 2 b nur um eine setzt ihre Bewegung fort, es kommt, zu einer Sprei-Strecke, die um genau den Unterschied zwischen zung der Greifklauen 7 und 8, der Steuernocken 12 dem Niveau des zu ergreifenden Brennstoffelements 5 kommt wie bei der weiter oben erläuterten Betriebs-26 und dem Niveau der dieses umgebenden Elemente weise von den Endstücken Ta und 8a der Greifkleiner ist als der obenerwähnte Abstand. Diese Va- klauen 7 bzw. 8 frei, tritt mit deren Mittel abschnitten riation hat naturgemäß Rückwirkungen auf die 7 b bzw. 8 b in Wechselwirkung und bringt die Greif-Steucrorgane für die Steuerstange 11 und gestattet es klauen 7 und 8 in ihre Spreizstellung, in der ihre daher, eine Überwachung der Lage der Elemente io freien Enden in die Hohlkehle 30 des zu ergreifenden vorzunehmen oder zumindest dem Bedienungsmann Brennstoffelementes 26 eingreifen. Am Abschluß der einen Anhaltspunkt für deren Größenordnung anzu- Bewegung kommt der Steuernocken Il zum Angeben, schlag auf dem Grunde der Ausnehmung Ib im

In Fig. 1 und 2 sind die oben beschriebenen Ein- Greifkopf 1.

richtungen schematisch veranschaulicht, wobei in is Für beide oben ins Auge gefaßte hauptsächliche F i g. 2 die dem von den Grcifklauen 7 und 8 der Betriebsweisen des Greifen ist anzumerken, daß die-Grciferzange erfaßten Brennstoffelement 26 benach- ser dank der Kopplung zwischen einem frei beweglibarten Brennstoffelemente um ein geringes dagegen chen, aus der Steuerstange 11 und dem die Greifvcrsctzt dargestellt sind. klauen 7 und 8 tragenden Greifkopf 1 bestehenden 2. Die Entnahme eines gegenüber der Achse des ao Teil und einem aus der zur Anlage an den das zu er-Schut/.rohrcs 28 nichtzentriertcn Brennstoffelements greifende Brennstoffelement 26 umgebenden EIe-26 (F i g. 3 und 4): menten kommenden Hülse 18 bestehenden Füh-In diesem Falle ist die anzuwendende Arbeitsweise rungsteil eine Entnahme eines solchen Brennstoffelein ihrer ersten Phase der oben in Verbindung mit mentes 26 unabhängig von dessen etwaiger Dezen-F i g. 1 und 2 beschriebenen Arbeitsweise analog, in- »5 trierung gegenüber seiner Normallage vorzunehmen dem der Greifer bei zurückgezogenen Grcifklauen 7 gestattet. Außerdem ermöglicht es die Anbringung und 8 nach und nach in Richtung auf das zu ergrei- der Steuerstange 11 am Schwenkhebel 15 mittels fcnde Brennstoffelement 26 abgesenkt wird, wobei eines Kugelgelenkes nicht nur, die Achse der sich das Zentrierstück 22 unter diesen Bedingungen Greiferzange in die Achse des Brennstoffelementes auf der Höhe der Zentrierfinger 19 befindet und so 30 zurückzuüberführen, sondern ermöglicht in gleicher die Zentrierung der Stcuerstange 11 im Innern der Weise eine Relativverdrehung, die ihrerseits eine im-Hülsc 18 bewirkt. Im Verlaufe dieser Absenkbewe- mer passende Einstellung der Greifklauen 7 und 8 gung trifft das untere Ende des kcgelstumpfförmigen durch eine automatische Orientierung des Greifers Abschnitts 2 des Grcifkopfcs 1 auf das Ende des selbst zuläßt. Die Anbringung einer führenden Hohl-Brennstoffclcmcntcs 26 (Fig. 3) und legt eine ReIa- 35 kehle4 an dem die Greifklauen7 und 8 tragenden ti\ verschwenkung der Steuerstange 11 um die Kegel Greifkopf 1 schließlich, die mit dem an der Hülse 18 14 fest. Die Absenkbewegung der Greiferzange setzt sitzenden Innenring 27 zusammenwirkt, ermöglicht sich fort und führt unter diesen Umständen zu einer es auf jeden Fall, den Ausschlag dieser beiden Bauautomatischen Zentrierung des kegelstumpfförmigen teile zu begrenzen und eine Anhebung der gesamten Abschnitts 2 des Greifkopfes I, der nach und nach in 40 Anordnung mittels mechanischen Anschlages auch das Kopfstück des Brennstoffelements 26 eindringt, für den Fall eines Verklemmens eines Elementes bis der Kragen 23, der der Bewegung des Greifkop- oder einer Blockierung des Schwenkhebels 15 zu befes I folgt, mit seinem Ende 24 mit der Nachbar- wirken. Im letzteren Falle wird die Steuerstange 11 schaft des zu ergreifenden Brennstoffelementes 26 in von einem Hilfsgerät erfaßt, das frei entlang dei Berührung kommt. In diesem Augenblick wird die 45 Achse des Schutzrohres 28 eingeführt wird, bis es Hülse 18 festgelegt, und der Schwenkhebel 15 erfährt den am oberen Ende der Steuerstange 11 vorgeseheeine solche Steuerung seiner Verschwenkung, daß er nen Kopf 16 erfassen und die gesamte Steu. rstangc eine axiale Verschiebung der Steuerstange 11 und ein 11 nach oben herausziehen kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1 2 wo im allgemeinen schlechte Beobachtungsverhält- Patentansprüche: .. nisse herrschen. Dennoch ist aber aus Sicherheitsgründen eine sehr genaue Steuerung der Greifer bei

1. Greifer für Gegenstände in Kernreaktoren, ihrer Bewegung relativ zu den Gegenständen erformit einem kegelstumpfförmigen Greifkopf, an 5 derlich, um ein sicheres Ergreifen dieser Gegendem in Ausnehmungen Greifklauen angelenkt stände zu gewährleisten.

sind, mit einer axial verschiebbaren Steuerstange, Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die einen im Greifkopf axial verschiebbaren und einen Greifer der eingangs erwähnten Art so auszudabei die Greifklauen aus ihrer Ruhestellung in- bilden, daß er eine automatische Ausrichtung seiner nerhalb des Greifkopfes in eine Spreizstellung, in io Greifklauen auf einen damit zu erfassenden Gegender sie aus dem Greifkopf vorspringen, ver- stand durch die bloße Annäherung daran auch dann schwenkenden Steuernocken trägt, und mit einer gewährleistet, wenn dieser Gegenstand gegenüber den Greifkopf und die Steuerstange umgebenden dem Ende eines den Greifer tragenden Auslegers zylindrischen Hülse, die einen auf dem dem zu eines Bedienungsgerätes versetzt ist.
ergreifenden Gegenstand benachbarten Gegen- 15 Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gestand sich abstützenden Kragen aufweist, da- löst, daß die Steuerstange für die Steuerung ihrer durch gekennzeichnet, daß die Steuer- Axialverschiebung durch den Greifkopf über ein Kugelstange (11) für die Steuerung ihrer Axialverschie- gelenk mit einem Schwenkhebel verbunden ist und bung durch den Greifkopf (1) über ein Kugelge- ein konisches Zentrierstück trägt, das mit mindestens lenk (13, 14) mit einem Schwenkhebel (15) ver- ao drei in gleichem Abstand voneinander an der zylinbunden ist und ein konisches Zentrierstück (22) drischen Hülse radial nach innen vorspringenden trägt, das mit mindestens drei in gleichem Ab- Zentrierfingern zusammenwirkt,
stand voneinander an de; zylindrischen Hülse Im Rahmen der erfindungsgemäß gewählten Lö-(18) radial nach innen vorspringenden Zentrier- sung der vorgenannten Aufgabe wird von der für fingern (19) zusammenwirkt. »5 Greifer aus der französischen Patentschrift 1 389 818

2. Greifer nach Anspruch 1, dadurch gekenn- an sich bekannten Möglichkeit Gebrauch gemacht, zeichnet, JaR der Greifkopf (1) an seinem oberen eine in axialer Richtung verschiebbare Steuerstange Ende fest mit einem Ringstück (3) verbunden ist, für die Betätigung von Greifklauen über Kugelgedessen Außenseite als Hohlkehle (4) ausgebildet lenke mit einem ihrer Verschiebung dienenden ist, in die ein Innennng (2^) der Hülse (18) mit 30 Schwenkhebel zu verbinden, um ihr eine für eine merklichem Spiel eingreift, der durch seinen An- Ausrichtbewegung quer zu ihrer Längsachse ausreischlag an der Hohlkehle (4) die Relativbewegung chende Bewegungsfreiheit zu lassen. In Kombination des Greifkopfes (1) gegenüber der Hülse (18) be- mit dieser Bewegungsfreiheit der Steuerstange sorgt grenzt. dann das daran angebrachte Zentrierstück in Zusam-

3. Greifer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch 35 menwirken mit den Zentrierfingern an der zylingekennzeichnet, daß die Steuerstange (11) ober- drischen Hülse für eine zentrische Führung der halb des Kugelgelenks (13, 14) einen Kopf (16) Greifklauen auch bei der Erfassung axial versetzter für den Angriff eines Hilfsgeräte aufweist, das auf Gegenstände.

die Steuerstange (11) für den Fall eines Blockie- Ausgestaltungen der Erfindung sind in Unteran-

rens des Schwenkhebels (15) eine axiale Kraft 40 Sprüchen gekennzeichnet.

ausüben kann. In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines

4. Greifer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, Ausführungsbeispiels veranschaulicht, wobei in dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische F i g. 1 bis 4 jeweils ein Axialschnitt des Greifers in Hülse (18) fest mit einem den Schwenkhebel (15) vier verschiedenen Betriebsstellungen dargestellt ist.
umgebenden Ausleger (17) verbunden ist, der 45 Der Greifer weist einen Greifkopf 1 auf, der aus eine Axialverschiebung der Hülse (18) im Inne- einem kegelstumpfförmigen Abschnitt 2 mit einem ren eines dazu koaxialen Schutzrohres (28) be- seitlichen Absatz la und aus einem ersten verwirkt, längernden Ringstück 3 mit einer breiten kreisförmigen Hohlkehle 4 besteht. In den Greifkopf 1 sind

50 Längsschlitze eingearbeitet, von denen es bei dem

dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Stück gibt,

die in der Zeichnung mit den Bezugszahlen 5 und 6 bezeichnet sind. Im Innern der Längsschlitze 5 und 6

Die Erfindung bezieht sich auf einen Greifer für sind Greifklauen 7 bzw. 8 untergebracht, die an Ach-Gegenstände in Kernreaktoren, mit einem kegel- 55 sen 9 bzw. 10 angelenkt sind, die ihrerseits ebenfalls stumpfförniigen Greifkopf, an dem in Ausnehmungen im Greifkopf 1 gelagert sind. Bei anderen Ausfüh-Greifklauen angelenkt sind, mit einer axial ver- rungsformen von erfindungsgemäßen Greifern kann schiebbaren Steuerstange, die einen im Greifkopf man auch eine größere Anzahl von Greifklauen voraxial verschiebbaren und dabei die Greifklauen aus sehen.

ihrer Ruhestellung innerhalb des Greifkopfes in eine 60 Die Verschwenkung der Greifldauen 7 und 8 um

Spreizstellung, in der sie aus dem Greifkopf vorsprin- ihre jeweiligen Achsen 9 bzw. 10 wird mit Hilfe einer

gen, verschwenkenden Steuernocken trägt, und mit Steuerstange 11 vorgenommen, die an ihrem unteren

einer den Greifkopf und die Steuerstange umgeben- Ende einen Steuernocken 12 aufweist, der je nach

den zylindrischen HUlse, die einen auf dem dem zu seiner Stellung im Innern einer Ausnehmung 2 ft im

ergreifenden Gegenstand benachbarten Gegenstand 65 Greifkopf 1 unter der Einwirkung der Axialverschie-

sich abstützenden Kragen aufweist; bung der Steuerstange 11 entweder auf die End-

Greifer dieser Art kommen vor allem im strah- stücke la bzw. 8a der Greifklauen7 bzw. 8 oder auf

lungsbelasteten Teil von Kernreaktoren zum Einsatz, deren Mittelabschnitte 7 b bzw. 8 b (s. F i g. 1 und 2)