DE2054559C3 - Schraubgetriebe für einen Linearantrieb - Google Patents

Description

eine Verstellung der Gewindespindel und des etwa damit verbundenen Regelstabes im Falle einer Betriebsstörung mit Sicherheit unterbunden. Die Erfindung läßt sich in konstruktiv äußerst einfacher Weise, nämlich je Mutternsegment mit Hilfe einer einzigen Schraube, die zugleich Anschlag- und Bremsorgan ist, verwirklichen, und zwar ohne Schwierigkeiten auch bei bereits vorhandenen Schraubgetrieben der eingangs erwähnten Art.

In baulich besonders einfacher, zweckmäßiger Weise ist der Motor ein Synchron-Reluktanz-Motor mil einem die Muttemsegmente antreibenden Rotor, wobei in Radialebenen verschwenkbare Hebel mit einem einfachen Übersetzungsverhältnis vorgesehen sind, deren einer Hebelarm jeweils ein Potorsegment bildet und deren anderer Hebelarm ein Mutternsegment und ein Bremsorgan in Form eines Bremsbakkens trägt.

Die Erfindung wird nunmehr an Hand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Linearantriebs für einen Xenon-Regelstab und

Fig. 2 und 3 Schnitte längs der Linien H-II bzw. 11MII der F ig. 1 in Blickrichtung der Pfeile.

Mit dem rohrförmigen Gehäuse 10 sind Abschnitte eines gekapselten Behälters für einen Regelstab-Antrieb verbunden, wobei das Gehäuse 10 und eine axial verschiebbare Gewindespindel 12 senkrecht angeordnet sind und die Gewindespindel drehfest gehaltert und an ihrem unteren Ende mit dem (nicht gezeigten) Regelstab verbunden ist, für dessen Antrieb die erfindungsgemäße Einrichtung insbesondere geeignet ist. Die Feldwicklungen 15 eines Antriebsmotors umgreifen das Gehäuse 10 konzentrisch und sind innerhalb eines Motorgehäuses 16 angeordnet. Am Motorgehäuse 16 kann eine Kühleinrichtung für den Motor in Form von Kühlschlangen 18 vorgesehen sein. Der Anker des Motors enthält Segmentstücke 20, die während ihrer Drehung ähnlich wie die Segmente eines Synchron-Reluktanz-Motors wirken. Jedes Segmentstück 20 bildet jedoch einen Arm eines einfachen Hebels, wobei jeder Hebel um einen im Rotor 24 angeordneten tangentialen Bolzen 22 verschwenkbar ist; der Rotor 24 ist im Gehäuse 10 in Wälzlagern 25, 26 gelagert Der untere Arm jedes Hebels ist gabelförmig ausgebildet und verläuft um einen radial vorstehenden Lagerträger 27 des Rotors 24, wobei an einer Stelle unterhalb des Lagers am unteren Hebelarm ein walzenförmiges Mutternsegment 30 angeordnet ist, das mit der Gewindespindel

ίο 12 kämmt und diese antreibt, wenn die Mutter um die Gewindespindelachse umläuft. Die Gewindegäage der Gewindespindel und der Muttemsegmente sind verhältnismäßig tief ausgebildet und mit steilen Seitenflächen versehen, und der zugelassene Schwenkweg der Hebel reicht nicht aus, daß die Muttemsegmente bezüglich der Gewindespindel außer Eingriff gebracht werden. Wenn die Feldwicklungen erregt werden, werden die oberen Hebelarme bis zu der von dem Anschlagring begrenzten Ausfjhrl.ige nach außen gezogen, in der die walzenförmigen Muttemsegmente in der gewünschten vollen Eingriffslage mit der Gewindespindel sind. In der entgegengesetzten Richtung werden die Hebel durch Druckfedern 32 beaufschlagt, die die unteren Hebelarme und walzenförmigen Muttemsegmente nach außen vershieben, wenn das Magnetfeld zusammenbricht. Hs wird jedoch lediglich nur ein gringer Verschiebeweg ermöglicht, und die Verschiebung der unteren Hebelarme nach außen wird durch die an ihren inneren Enden auf den Außenflächen angebrachten Bremsbacken 33 begrenzt, die sich an die Innenfläche eines am Gehäuse 10 befestigten Lagerrohres 34 anlegen.

Im Falle eines Schncllschlußsignals oder eines Leistungsausfalles, durch das die normalen Regelstäbe herunterfallen würden, werden die Bremsbacken 33 durch die Druckfedern nach außen gegen das Lagerrohr gedruckt und sichern den Anker, die Muttemsegmente und die Gewindespindel gegen eine Bewegung, wodurch die mit der Gewindespindel verbundene Einrichtung unverschiebbar gehaltert und in dem beispielsweiscn Anwcndungsfall die erwünschte Lage der Xcnon-Rcgelstäbe aufrechterhalten wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

ι 2 einem die Mutternsegmente antreibenden Rotor ist Patentansprüche· und in Radialebenen verschwenkbare Hebel mit v ' einem einfachen Übersetzungsverhältnis vorgesehen

1. Schraubgetriebe für einen Linearantrieb mit sind, deren einer Hebelarm jeweils ein Rotorsegment einem rohrförmigen Gehäuse, einer drehfest und 5 bildet und deren anderer Hebelarm era Muttcrnsegaxial verschiebbar im Gehäuse angeordneten Ge- ment trägt, sind die Feldwicklungen des Motors wahwindespindel, einer geteilten Antriebsmutter, die rend normaler Betriebszustand standig erregt, wobei mehrere radial bewegliche, mit der Gewindespin- im Haltezustand des Antriebs ein staüonares Feld del zusammenwirkende Muttemsegmente enthält, aufrechterhalten wird, durch das die Mutternsegmente wobei die Gewindegänge der Segmente und der io entgegen der Fedemvorspannung m die Gewmde-Gewindespindel in Radialrichtung verhältnismä- spindel eingreifen und dadurch die Gewindespindel ßig tief ausgebildet sind, einer Federeinrichtung, und die davon betätigte Einrichtung, beispielsweise die die Muttemsegmente aus ihrem vollen Eingriff einen Regelstab, in Axialrichtung unverschiebbar mit der Gewindespindel nach außen drückt, und haltern, während zur Verstelkmg der Gewindespindel einem elektrischen Antriebsmotor mit einer 15 und des damit verbundenen Regelstabs ein m der geWicklung, bei deren Erregung die Mutternseg- wünschten Richtung umlaufendes elektromagnetimente elektromagnetisch entgegen der Kraft der sches Feld erzeugt wird, durch das der Rotor und die Federeinrichtung in vollem Eingriff mit der Ge- mit den Rotorsegmenten verbundenen Mutternsegwindespindel verstellbar und zwecks Verschie- mente in Drehrichtung angetrieben werden und dabens der Gewindespindel in Drehrichtung an- 20 durch die Gewindespindel in eier erwünschten Richtreibbar sind, gekennzeichnet durch tung verstellt wird. Im Falle eines Schnellschlusses Anschläge (33, 34), die die Verstellung der Mut- oder einer Störung, die beispielsweise bei einem Leiternsegmente(30) nach außen über die einem teil- stungsausfall auftreten kann, werden die Feldwickweisen Eingriff mit der Gewindespindel (12) ent- lunger, entregt, das Magnetfeld bricht zusammen, sprechende Ruhelage hinaus begrenzen, und be- 35 und die Gewindespindel und der Regelstab werden wegungsschlüssig mit den Mutternsegmenten (30) freigegeben und können in den Reaktor fallen. Zur gekoppelte Bremsorgane, die gleichzeitig mit Begrenzung der Radialbewegung der Muttcrnsegeiner Verstellung der Mutternsegmente (30) in die mente können Anschläge vorgesehen sein (französi- und aus der Ruhelage in einen bzw. aus einem sehe Patentschrift 1 437 226), an die sich die Mut-Bremseingriff mit dem Gehäuse (10) verschieb- 30 ternsegmente nach Freigabe der Gewindespindel anbar sind. legen.

2. Linearantrieb nach Anspruch 1, dadurch ge- In einer Reihe von Anwendungsfällen ist es jedoch kennzeichnet, daß der Motor ein Synchron- nicht erwünscht, einen Schnellschluß zuzulassen, bei-Reluktanz-Motor (15, 16) mit einem die Mut- spielsweise bei Xenon-Regelstäben, die ebenfalls im ternsegmente (30) antreibenden Rotor (24) ist, 35 Reaktor eingebaut sein können und einen ähnlichen wobei in Radialebenen verschwenkbare Hebel Antrieb erfordern. Erfindungsgemäß soll daher ein (20) mit einem einfachen Übersetzungsverhältnis Schraubgetriebe für einen Linearantrieb geschaffen vorgesehen sind, deren einer Hebelarm jeweils werden, das ähnlich wie die bekannten Schnellein Rotorsegment bildet und deren anderer He- schlußantriebe aufgebaut und eine Reihe gleicher, beiarm ein Mutternsegment (30) und ein Brems- 40 standardisierter Bauteile enthält, bei dem jedoch eine organ in Form eines Bremsbackens trägt. Schnellschluß-Freigabe unterbunden ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe schafft die Erfindung ein Schraubgetriebe der eingangs erwähnten Art, das

gekennzeichnet ist durch Anschläge, die die Verstel-

45 lung der Multernsegmente nach außen über die einem teilweisen Fingriff mit der Gewindespindel entsprechende Ruhelage hinaus begrenzen, und bewegungs-

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schraubgetriebe schlüssig mit den Mutternsegmenten gekoppelte

für einen Linearantrieb, wie er insbesondere für Re- Bremsorgane, die gleichzeitig mit einer Verstellung

gelstäbc verwendbar ist, und betrifft im einzelnen ein 50 der Mutternsegmente in die und aus der Ruhelage in

Schraubgetriebe für einen Linearantrieb, mit einem einen bzw. aus einem Bremscingriff mit dem Ge-

rohrförmigen Gehäuse, einer drehfest und axial ver- häuse verschiebbar sind.

schiebbar im Gehäuse angeordneten Gewindespindel, Bei dem erfindungsgemäßen Schraubgetriebe wird

einer geteilten Antriebsmutter, die mehrere radial be- die Schnellschlußfreigabe dadurch verhindert, daß

wegliche, mit der Gewindespindel zusammenwir- 55 die Ausfahrbewegung der Mutternsegmente durch die

kcndc Multernsegmente enthält, wobei die Gewinde- Anschläge abgestoppt wird, bevor die Gewindegänge

gängc der Segmente und der Gewindespindel in Ra- der Mutter von der Gewindespindel freikommen, mit

dialrichtung verhältnismäßig tief ausgebildet sind, der Besonderheit, daß beim erfindungsgemäßen

einer Federeinrichtung, die die Mutternsegmente aus Schraubgetriebe neben der speziellen Anordnung der

ihrem vollen Eingriff mit der Gewindespindel nach 60 Anschläge auch noch Bremsorgane vorgesehen sind,

außen drückt, und einem elektrischen Antriebsmotor die durch die Radialbewcgung der Multernsegmente

mit einer Wicklung, bei deren Erregung die Muttern- eingerückt werden und im eingerückten Zustand eine

segmente elektromagnetisch entgegen der Kraft der Drehung der Antriebsmutter verhindern. Hierdurch

Federeinrichtung in vollem Eingriff mit der Gewinde- wird sichergestellt, daß die Mutternsegmente, die bei

spindel verstellbar und zwecks Verschiebens der Ge- 65 einem Stromausfall nicht mehr durch das am Rotor

windespindcl in Drehrichtung antreibbar sind. angreifende stationäre Magnetfeld an einer Drehung

Bei bekannten Schraubgetrieben dieser Art, bei gehindert werden, in der Ausfahrlage ungewollte

denen der Motor ein Synchron-Reluktanz-Motor mit Drehbewegungen ausführen können, und somit wird