DE2021856A1 - Antriebsvorrichtung zur geradlinigen Bewegung einer Achse,insbesondere von Regelstaeben fuer Kernreaktoren - Google Patents
Antriebsvorrichtung zur geradlinigen Bewegung einer Achse,insbesondere von Regelstaeben fuer KernreaktorenInfo
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- G21C7/06—Control of nuclear reaction by application of neutron-absorbing material, i.e. material with absorption cross-section very much in excess of reflection cross-section
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Description
£021856
13.2.1970 kö/ko
Anmeldert Combustion Engineering, Inc.
Windsor, Connecticut,U0S,A0
Antriebsvorrichtung tür geradlinigen Bewegung einer Achse, insbesondere von
Regelstäben für Kernreaktoren
Die Erfindung betrifft Antriebsvorrichtungen zur geradlinigen
Bewegung und insbesondere solche, die hermetisch abgedichtet nind und mit Hilfe von Magnetspulen betrieben werden, die
Schieber für den Vorschub der Achse hin- und herbewegen und
ausserdem Greifer oder Sperrklinken mit der Achse in Eingriff
bringen.
Solche Antriebsvorrichtungen verwenden ein magnetisches ?eld
um einen Schieber ein bestimmtes Stück zu bewegen. Ein weiteres
magnetisches Feld wird so gesteuert, dass Greifer die Achse halten oder freigeben. Die Schrittbewegung der Achs» wird dadurch
erzielt, dass die Hin- und Herbewegung des Dorschleber» und die Betätigung der Greifer in geeigneter Ββςαβηζ erfolgt.
Aueaerdem sind bisher unabhängige Sperrglieder vorgesehen
worden, die die Ach&a verriegeln und zwischen aufeinanderfolgende
Schritten des Vor^chiebers an ihrer Stalls halten.
Bei vielen Anwendungen, wie z. B, bei Regelstabantrieben für
Kernreaktoren, ist es wichtig, dass die Achse so genau wie möglich positioniert werden kann. Sa diese Antriebsvorrichtungen
nur alt diskreten Schritten arbeiten, müssen zur Erzielung der
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geeigneten Regelung, die Schritte relativ klein sein. Die
dynamischen Kräfte, die auftreten wenn der Vorschiebor unter der Wirkung des Magnetfeldes in seine neue Position gebracht
wird, sind sehr gross und wachsen nit grosser werdender Schrittlänge.
Obwohl eine schnelle Bewegung für diese Antriebe günstig wäre, ist die Schnelligkeit aus den oben genannten Gründen durch
die Grosse des Schritts begrenzt, der bei jeden Operationsablauf
aufgeführt werden kann.
Bs ist Aufgabe der Erfindung, diese Nachteile der bekannten Vorrichtungen
zu vermeiden. Erfindungsgemäss geschieht dies dadurch,
dass die Achse mit in Längsrichtung aufeinanderfolgenden Erhebungen vorsehen und von einem oberen bzw. unteren, in Längsrichtung
begrenzt beweglichen Vorschieber umgeben ist, von denen der obere,
bzw. der untere von einem oberen bzw. unteren Sperrschieber umgeben
ist, von denen jeder axial mit und relativ zu : .»lelnem zugeordneten
Vorschieber beweglich ist, so dass eine obere bzw. untere, an dem entsprechenden Vorschieber und Sperrschieber schwenkbar befestigte
Klinke nach innen geführt wird und Al· Achse verriegelt, wenn sich
Vorschieber und Sperrschieber gegeneinander bewegen und dass Steuerglieder vorgesehen sind, die den oberen bzw. unteren Vorschieber
und Sperrschieber zueinander und aufeinander bewegen und den oberen bzw. unteren Vorschieber gleichzeitig ein bestimmtes Stück aufeinander
zu oder aber den oberen nach oben bzw. den unteren nach unten bewegen.
Die Steuerglieder, die die Bewegung der verschiedenen Vorschieber und Sperrschieber-bewirken, sind Magnetspulen, die entsprechend
erregt werden. Sie Steuerglieder die den oberen bzw. unteren Vorsohieber
und Sperrschieber auselnanderbewegen bestehen aus einer
Feder.
Die Vorrichtung nach der Erfindung hat also den Vorteil, dass aie koine Sperrvorrichtung benötigt, die nur zum Halten der
Achse dient. Stattdessen werden zwei Sperrglieder verwendet, die jedoch abwechselnd den Vorschub übernehmen. Da jeder Schieber
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Vorschub dient, kann bei jedes Operati one ablauf die Achse
doppelt so schnall wie bisher möglich bewegt werden, oder die
(irüβ·ο dtr Sciiritte kann verringert werden, to da·· die PoeiUoniti
verbessert und die dynamischen Kräfte verringert werden·
Die» Betätigung einer mittleren oder zentralen Magnet spule
bereitet den oberen Vorschieber auf seinen Vorschubbetrieb vor,
während gleichzeitig der untere Vorschieber die mit ihn verriegelte
Achse weiterbewegt· Der umgekehrte Betriebsablauf äusserfe
sich in einer schnelleren, geregelten Absenkung der Achse.
Die beigefügte Zeichnung stellt einen Längsschnlt durch die
Antriebsvorrichtung nach der Erfindung dar.
Öle Achse 12, die in axialer Richtung bewegt und positioniert
werden soll, erstreckt in senkrechter Richtung durch die Antriebsvorrichtung
und ist alt in Längsrichtung aufeinanderfolgenden 'Srfcebungen 13 versehen, die ungefähr I^ Zoll Abstand halten.
.Das rohrförmig» Gehäuse 14 besteht «»«>&* ssagpstiKeliem Material, wie
2. B. ferritisches Material und ist für Drücke in der Grossen·
ordrmng von 14O kg pro qcm ausgelegt. Das Gehäuse ist auf ver-•icbiedenen
Höhe von fünf konzentrischen Spulen umgeben. Diese
Hapnet^aten werden in der im folgenden beschriebenen Weise sum
Heben, Senken« Verriegeln und Satriegeln der Achse gesteuert.
»ie feststehende Muffe 15 ist starr in dem rohrförmigen Gehäuse
befestigt· Sie besteht aus einem oberen Anschlag 17, einem
mittleren Anschlag 18 und einem unteren Anschlag 19. ELn unterer
Vbrecbleber 22 ist mit einem oberen Anschlag 23 und einem
unteren 24 versehen. Der Vorschieber umgibt die Muffe an ihrem
unteren Ehde und befindet eich in dem Raum swischen der Muffe
und dem rohrförmigen Gehäuse. Pufferfedern 25 sind an den unteren
und oberen Enden des unteren Vorschieben versehen, und dienen als Stoßdämpfer, wenn der Vorschieber auf die feststehende Muffe
trifft. Ber Abstand swischen dem unteren Vorschieber 22 und den Anschlägen 1? und 18 der Muffe ist so bemessen, dass eine
freie Bewegung von 1/2" Lön^e bei völlig zusammengedrückter Feder
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möglich 1st, was zu dem Abstand dar Erhebungen auf der Achse 12
passt.
Unterhalb jeder Magnetspule sind in dem Gehäuse unmagnetische
Einsätze 27 vorgesehen. Sie gestatten den Durchtritt des magnetischen
Feldes zur Aohee und den Vorschiebern im Gehäuse.
Bas magnetische Feld der Magnetspule £ durchdringt die Anschlüge
24 und 17, so dass der untere Vorschieber 22 abwarte gegen den
Anschlag 17 gezogen wird. In ähnlicher Welse werden bei Erregung
der Spule G die Anschläge 23 und 18 zueinander gezogen, so dass
sich der untere Vorschieber 22 gegen den Anschlag 18 der Muffe
15 bewegt.
In ähnlicher Weise ist der obere Vorsohieber 32 mit einem oberen
Anschlag 33 und einem unteren Anschlag 34 versehen· Stossdämpfende
Federscheibsn 35 «lad an seinem oberen und unteren
Ende vorgesehen und dienen als Stossdämpfer. Der Zwischenraum
zwischen dem oberen Vorschiebe* 32 und den Ansehlägen 18 und 19
der muffe 1st so bemessen, dass eine freie Bewegung von 1/2" Läng· bei völlig susammengedrüekten Federn möglich 1st. Erregung
der Spule A verursacht das Schliessen des oberen Luftspalt·α,
so dass der obere Vorschieber 32 gegen den Anschlag 19 gezogen wird, während dagegen die Erregung der Spul· G den oberen Vorschieber
32 gegen den Anschlag 18 sieht.
Die Spule D dient zua Einrücken der unteren Sperre 42. Diese
Sperre oder Klinke ist schwenkbar am unteren Vorachieber 22 und an einem unteren Sperrschieber 43 befestigt« Wird der Sperrschieber 43 nach oben gegen den unteren Vorschieber 22 bewegt, .
so wird die untere Klinke 42 nach innen sum Eingriff mit den Erhebungen 13 auf der Achse gebracht. In der muffe 15 ist eine
Öffnung 44 vorgesehen, durch die die Sperrklinke läuft. Bei
Erregung der Spule D wird der Luftopalt zwischen dem oberen Anschlag
23 des unteren Vorachieber* 22 und dem Sperrschieber 43
geschlossen. Da dadurch der Sperrschieber 43 nach oben gegen dsn unteren Vorschieben 22 bevegt wird, kommt die Klinke 42 ziim
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Eingriff. Sie Schraubenfeder 4-5 drückt den Sperrschieber 4-3
ab nach unten vom oberen Anschlag 23 weg, so dass der Eingriff
der Klinke gelöst wird, wenn die Spule D aberregt wird.
In ähnlicher Weise ist eine obere Klinke 52 schwenkbar an den
oberen Vorschieber 32 und den oberen Sperrschieber 53 befestigt»
Bei Erregung der Spule B wird der Spalt zwischen dem oberen
Sperrschieber.53 und dem oberen Anschlag 33 geschlossen und die obere Klinke 52 zum Eingriff gebracht. Sie Schraubenfeder 54·
Ilöst den Eingriff der Klinke, wenn die Hagnetspule B aberregt
wird.
Sie schnelle Bewegung der Achse 12 wird durch abwechselnde
Erregung bestimmter Spulen bewirkt· Bei der Erklärung des Hebebetriebs
wird angenommen, dass sich sämtliche'Elemente anfänglich
in der dargestellten Stellung befinden und die Hagnetepulen A, B
und E erregt sind. Die Spule A hält den oberen Vorsehieber 32 gegen den oberen Anschlag 19» die Spule B verriegelt den oberen
Vorschieber mit der Achse und die Spule E hält den unteren Vorschieber 22 in seiner unteren Stellung·
Zunächst wird jetzt die Spule S erregt und bewirkt die Verriegelung der unteren Klinke 42.
Sann wird die Spule B abgeschaltet. Dies bewirkt das Lösen der
Sperrklinke 52, so dass das gesamte Gewicht der Achse JetEt von
dor unteren Klinke 42 getragen wird.
Sann werden die Spule A und E abgeschaltet und die Spule O'orregt.
Bei Aberregung der Spule A bewegt sieh der obere Vorsehieber
weg vom oberen Anschlag 19, während dagegen bei Aberregung der
Spule E sieh der untere Vorsehieber vom unteren Anschlag 1? wegbewegt.
Bei Erregung der Spule C wird der obere Vorschieber 32
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abwärt· und gleichseitig der untere Vorschieber 22 Busammen
alt der Achse, die an ihm verriegelt ist« nach oben bewegt.
Bann wird die Spule B erregt und die Klinke 52 kommt sub Eingriff
mit den Erhebungen auf der Achse·
Sann wird die Spule B aberregt und die untere Klinke 42 gelöst, so dass das.Gewicht der Achse jetzt von der oberen Klinke 52
getragen wird.
Anschliessend wird die Spule C aberregt, während die Spulen
A und £ erregt werden·
Bei Aberregung der Spule 0 werden der. obere und untere Vorschieber nicht mehr buk mittleren oder sentralen Anschlag 18
gezogen. Bei Erregung der Spule E wird der untere Torschi aber
22 abwärts bewegt. Erregung der Spule A, hebt den oberen Vorschieber
32 sueaamen mit der daran verriegelten Achs· an·
An dieser Stelle ist der Zyklus geschlossen und weiteres Anheben
erfolgt durch einen neuen Zyklus mit erneuter Erregung der Spule
Bas Absenken der Achse geschieht wie folgt· In der dargestellten
Position, sind die Spulen A9 B und E erregt und die Achse wird
voo. eier oberen Klinke gehalten. Gleichseitig wird der obere Vorschieber
nach oben gegen den oberen Anschlag 19 gedrückt. Zur
gleichen Zeit hat die Spule E den unteren Vorschieber 22 nach unten gezogen. . .
Jetzt werden die Spulen A und E aberregt, während dagegen die
Spule C erregt wird. Bei Aberregung der Spulen A und E werden de:r obere,, bzw. untero Vorschieber nicht mehr gegen den Anschlag
19 bzw. 17 gezogen. Bei Erregung der Spule C werden beide
Vorschleber gegen den mittleren Anschlag gedrückt. Die an den
oberen Vorschieber verriegelte Achse wird um 1/2 " nach unten
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Anschlleasend «ltd die Spul· D erregt und dl· unter· Klinke 42
in Eingriff alt der Achse gebracht·
Di· Spul· B wird aberregt, Ai· ober· Klinke 52 gibt dl· Achs· frei«
so dass ihr ganzes Gewicht von der unteren Klink· 42 getragen wird.
Jetzt wird die Spule C aberregt, während dagegen die Spulen A und
E erregt werden. Die aberregte Spul· G sieht jjotst nicht mehr die
Vorschieben gegen den zentralen Anschlag 18. Bei Erregung der
Spule A wird der ober« Vorsohieber gegen den oberen Anschlag
gezogen, während bei Erregung der Spul· E der unter· Verschieb·!!1
gegen den unteren Anschlag 17 g«xog«n wird. Di· an des unteren
Vorschieber verriegelte Achs· wird wahrend dieses Schritt! um
1/2" abwärts bewegt.
Anschliessend wird dl· Spul· B er'rsgfc end dl· ober· Klinke 52
zum Eingriff mit der Achse gebracht»
die Achse frei gibt und ihr ganzes Gewicht von der oberen Klinke
getragen wird. Aa dieser Stelle ist der Zyklus geschlossen und ein weiter·» Absinken der Achse geschieht durch eine entsprechende
Wiederholung.
1 Blatt Zeichnungen mit
1 Figur
1 Figur
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Claims (1)
- Patentanspruch·y.) Antriebevorrichtung zur geradlinigen Bewegung einer Achse, insbesondere γοη Segelstäben für Kernreaktoren, dadurch gekennzeichnet, dass die Aohae (12) mit in Längsrichtung aufeinanderfolgenden Erhebungen (13) versehen und von einem oberen bzw. unteren, in Längsrichtung begrenzt beweglichen -Vorschieber (J2, 22) umgeben ist, von denen der obere bzw. 'antere von einen oberen bzw» unteren Sperrschieber (531 45) umgeben let, von denen Jeder axial mit und relativ zu seinem zugeordneten Vorsohleber beweglich ist, so dass eine obere bzw. untere, an dem entsprechenden Vorschieber und Sperrschieber schwenkbar befestigte Klinke (52, 42) nach innen geführt wird und die Achse verriegelt, wenn sich Vo rechleb er und Sperrschieber gegeneinander bewegen und dass Steuerglied» vorgesehen sind, die den oberen bsw. unteren Vorschieber und Sperrschieber zueinander und auseinander bewegen und den oberen bsw. unteren Vorschieber gleichzeitig ein bestimmtes Stück aufeinander su oder aber den oberen nach oben bzw· den unteren nach unten bewegen..2.) Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerglieder, dii die Bewegungen der verschiedenen Vorsohleber und Sperrschieber bewirken, Magnetepulen sind, die entsprechend erregt werden.3.) Antriebsvorrichtung nach Anspruch I1 dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerglieder, die den oberen, bzw. unteren Vorechiober und Sperrschieber auseinanderbewegen, aus einer Feder bestehen·003852/U58
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| US83446569A | 1969-06-18 | 1969-06-18 |
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| Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JPS5359693U (de) * | 1976-10-25 | 1978-05-20 | ||
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-
1970
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- 1970-06-12 SE SE08215/70A patent/SE359953B/xx unknown
- 1970-06-15 GB GB28932/70A patent/GB1275517A/en not_active Expired
- 1970-06-17 ES ES380863A patent/ES380863A1/es not_active Expired
- 1970-06-18 JP JP45052453A patent/JPS4844968B1/ja active Pending
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| SE359953B (de) | 1973-09-10 |
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