DE2434180C3

DE2434180C3 - Antrieb für einen länglichen Schlitten zum Transport von Brennelementen

Info

Publication number: DE2434180C3
Application number: DE2434180A
Authority: DE
Inventors: Artur Bauer; Horst Poerner; Hans-Peter Dipl.-Ing. Schabert
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Kraftwerk Union AG
Priority date: 1974-07-16
Filing date: 1974-07-16
Publication date: 1978-04-20
Also published as: FR2279202A1; FR2279202B1; DE2434180B2; CH581892A5; GB1499430A; US4044898A; BE831081A; DE2434180A1

Description

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Die Erfindung betrifft einen Antrieb für einen länglichen Schütten zum Transport von Brennelementen durch eine Schleuse in einer Sicherheitshülle einer Kernreaktoranlage.

Nach der US-PS 36 37 096 hat der Schlitten einen eigenen Antriebsmotor und kann daher selbständig zum Beispiel vermittels Reibung auf Schienen durch die Schleuse fahren. Die zum Fahren notwendige Energie wird dem Motor über eine Leitung zugeführt die von einer Winde abgezogen wird. Mit der Winde kann der Schlitten bei Ausfall des Fahrmotors am Schlitten zurückgezogen werden. Dies ist aber nur eine Hilfseinrichtung und nur für eine Fahrtrichtung brauchbar, während im Normalbetrieb der eigene, ortsveränderliche Antrieb am Schlitten benutzt wird.

Bei dem bekannten Antrieb bleibt die Leitung mit dem Schlitten verbunden und kann somit zu Abdichtungsproblemen in der Schleuse führen. Aufgabe der Erfindung ist deshalb die Konstruktion eines Antriebes, bei dem die Abdichtung der Schleuse nicht durch Leitungen oder andere zur Bewegung des Schlittens dienende Bauteile behindert wird.

Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß auf jeder Seite der Schleuse eine ortsfeste Antriebseinrichtung den Schlitten über eine in dessen Fahrtrichtung axial verschiebbare, mit diesem kuppelbare Stange antreibt. Hier kann auch während des Brennelementtransports eine Seite der Schleusenkammer abgesperrt sein, ohne daß, wie beim Bekannten, auf die Anschlußleitung des Schlittenmotors Rücksicht zu nehmen ist. Die Stange schafft dabei als einfaches Maschinenelement mit geringem Aufwand eine sichere Beförderungsmöglichkeit von einem stationären Motor aus. Gleichzeitig sorgt die von der Fahrbewegung unabhängige Kupplungsbewegung für die für den Schleusenbetrieb unerläßliche zielgenaue Fahrweise,

Die Kupplung kann vorteilhaft durch eine Drehbewegung der Stange um ihre Längsachse erfolgen.

Die Stange kann zur Kupplung mit der Antriebseinrichtung «ine Verzahnung aufweisen, mit der sie in Längsrichtung bewegt wird. Als Verzahnung ist auch eine Spindel anzusehen, die eine Relativbewegung gegenüber einer Wandermutter ermöglicht

Aus der DL-PS 88 609 ist zwar bereits ein mit einer Zahnstange arbeitender Antrieb an einem Kernreaktor bekannt Dabei handelt es sich jedoch um eine vertikale Betätigung eines Steuerstabes, der nach unten auch allein mit Hilfe der Schwerkraft bewegt werden kann. Ein zwischen Steuerstab und Zahnstange vorgesehener Bajonettverschluß hat für den Normalbetxieb des Reaktors keine Funktion und wird nur für den Ausbau des Antriebes benötigt Seine öffnung ist nur in der unteren Endlage des Steuerstabes möglich.

Wenn der Schlitten gemäß der weiteren Erfindung zwei Kupplungselemente aufweist so können diese in seiner Längsrichtung versetzte Kupplungsstellen für das Angreifen der Stange bilden und der Schlitten kann dann in zwei Stufen um mehr als den Hub der Stange verschoben werde*\ Anders ausgedrückt kann man für einen gegebenen Weg des Wagens mit einem kürzeren Hub der Stange oder mit einer kürzeren Stange auskommen, so daß der neue Antrieb ohne weiteres auch bei begrenzten Raumverhältnissen untergebracht werden kann. Im allgemeinen wird die Stange nicht länger zu sein brauchen als der Schlitten selbst

Die Stange kann aber auch an beiden Enden ein Kupplungselement aufweisen. In diesem Fall ist die Stange an beiden Enden mit dem Schlitten kuppelbar. Deshalb kann, wenn man ihren Antrieb in der Nähe der Schleuse angeordnet hat, und diese etwa in der Mitte des Schlittenweges liegt der Srhlittenweg bis zum Vierfachen des Stangenhubes betragen.

Bei einer Schleuse mit einer dieser benachbarten Schwenkvorrichtung für den Schlitten kann die Erfindung vorteilhaft so ausgeführt sein, daß die eine ortsfeste Antriebseinrichtung auf der Schwenkvorrichtung angeordnet ist Daraus ergibt sich eine bauliche Vereinfachung und eine Raumersparnis.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden im folgenden annhand der Zeichnung zwei Ausführungsbeispiele beschrieben. Dabei ist jeweils in einem Längsschnitt nur der für die Erfindung wesentliche Teil der Kernreaktoranlage gezeichnet

In F i g. 1 ist die kugelförmige, aus Stahl bestehende Sicherheitshülle 1, die von einem äußeren Betongebäude 2 umschlossen ist, von einem Schleusenrohr 3 durchdrungen. Die vollständig geschlossene Sicherheitshülle 1 enthält in ihrem Inneren 5 alle reaktivitätsführenden Teile, die von dem Außenraum 6 abgesperrt sein sollen.

Im Inneren 5 liegt auch ein inneres Brennelementbekken 8, in dem eine Schwenkvorrichtung 9 für die länglichen Brennelemente des Druckwasserreaktors angeordnet ist. Die Schwenkvorrichtung 9 fluchtet mit ihrem Oberteil 10 in der gezeichneten Stellung mit dem Schleusenrohr 3, so daß der bei 11 angedeutete Schlitten zum Transport der länglichen Brennelemente von der Schwenkvorrichtung 9 unmittelbar in das Schleusenrohr 3 fahren kann. Zum Fahren sind zwei gleiche Stangenantriebe 14 und 15 auf beiden Seiten der Schleuse 3 angeordnet wobei der Antrieb 14 der

Schwenkvorrichtung 9 zugeordnet ist, während der andere Antrieb 15 auf einer Schwenkvorrichtung 16 in einem äußeren Brennelement-Lagerbecken 17 befestigt ist

Im folgenden wird der Antrieb 15 im einzelnen beschrieben. Zum Antrieb 15 gehört eine Zahnstange 20, die mit einer Nase 21 in einer Nut 22 eines Rohres 23 geführt ist Auf der Zahnstange 20 läuft ein Ritzel 29, das von einer Antriebsstange 30 gedreht werden kann. Beim Drehen des Ritzels 29 verschiebt sich die Zahnstange 20 in dem Rohr 23 in Längsrichtung. Sie nimmt dabei den Schlitten U mit, mit dem sie mit einer Greifnase 31 verbunden ist Die Greiinase 31 kann durch Drehen der Zahnstange 20 mit einer Nut 32 am Schlitten 11 in oder außer Eingriff gebracht werden. Das Drehen der Zahnstange 20 erfolgt durch Drehen des Rohres 23, das in einem Kegelrad 25 befestigt ist und über ein zweites Kegelrad 26 von einer Antriebsstange 27 angetrieben wird.

Soll der Schlitten 11 aus der auf der rechten Seite der Figur ersichtlichen Stellung von der Schvenkverrichtung 16 zur inneren Schwenkvorrichtung 9 transportiert werden, so wird zunächst, wie dargestellt, die Zahnstange 20 mit der Nut 32 des Schlittens 11 in Eingriff gebracht Dann wird die Zahnstange 20 durch Drehen des Ritzels 29 in ihrer Längsrichtung bewegt, bis sie nach dem Zurückfahren mit der Nase 31 in eine hintere Nut 36 am anderen Ende des Schlittens eingreifen kann. Nunmehr wird die Zahnstange 20 erneut in Richtung Schleuse 3 bewegt so daß mit zwei Absätzen der doppelte Hub der Zahnstange 20 als Schlittenweg bis zur Stellung 34 zurückgelegt wird.

Beim Einfahren des Schlittens 11 in die Schleusenkammer von rechts nach links ist zunächst das innere Schleusentor 38 geschlossen. Nach dem Schließen des äußeren Schleusentors 39 kann dieses geöffnet werden. Nunmehr wird der innere Stangenantrieb 14 in der gleichen Weise betätigt wie der äußere Antrieb 15. Damit wird der Schlitten aus dem Schleusenrohr 3 auf die Schwenkvorrichtung 9 gezogen. Die Schlittenbewegung in einer Fahrtrichtung ist damit beendet. Auf der Schwenkvorrichtung 9 kann der Schlitten 11 arretiert werden, damit eine Schwenkung möglich ist. Für die Betätigung der Arretierung kann zum Beispiel das Kegelradgetriebe 25, 26 herangezogen werden, das für das Koppeln der Zahnstange 20 sorgt Hierdurch ist auch eine stellungsabhängige Verriegelung möglich.

Der Transport des Schlittens in umgekehrter

Richtung, d. h. in der F i g, 1 von links nach rechts aus der Sicherhcitshülle heraus, erfolgt in übereinstimmender Weise, wobei lediglich der innere Stangenantrieb 14 zunächst den Schlitten 11 in das Schleusenrohr 3 schiebt, aus dem er dann von dem äußeren Antrieb 15 herausgezogen wird.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 ist die als Zahnstange mit Geradverzahnung ausgeführte Stange 20' an beiden Enden mit Greifnasen 3Γ und 31"

ίο versehen. Ihr Antrieb 40 ist in der Mitte des Schlittenweges am Schleusenrohr 3 befestigt Sie wird von einem Ritzel 42 bewegt das mit einer Transportwelle 43 verbunden ist und mit der Geradverzahnung 44 in Eingriff steht

Der Eingriff der Nasen 31' und 31" wird durch eine Drehung der Stange 20' um ihre Längsachse erhalten. Zur Drehung wird ein Mitnehmer 45, der unverdrehbar in einer Nut 48 der Stange 20' gleitet über ein Kegelradgetriebe 46 von einer Verriegelungswelle 47 gedreht

Der Schlitten U ist auch beim Aujführungsbeispiel nach F i g. 2 mit zwei Nuten 32,36 versehen, damit er in zwei Schüben um den doppelten Hub der Stange 20' in Längsrichtung bewegt werden kann. Da er aber in beider. Richtungen von mittleren Antrieb 40 geschoben wird, ist der gesamte Fahrwerg gleich dem Vierfachen des Stangenhubes.

Beiden Ausführungsformen der Erfindung ist gemeinsam, daß die Schleusenkammer keine Leitungen aufnehmen muß, die die Dichtigkeit beim Transport des Schlittens beeinträchtigen könnte. Außerdem ist der Aufwand für den Antrieb wesentlich kleiner als bei einem eigenen Antriebsmotor am Schlitten. Gleichzeitig ist die Sicherheit erhöht weil die bei der Erfindung verwendeten Bauteile einfache mechanische Konstruktionselemente sind, die mit großer Zuverlässigkeit arbeiten.

Mit Schlitten ist als Ausführungsform der Erfindung jede Transporteinrichtung für Brennelemente bezeichnet, die auf einer gewünschten Bahn mit der Stange bewegt werden kann. Insbesondere sollen damit auch Wagen erfaßt sein, die Räder gegebenenfalls für Schienen aufweisen.

Die zur Drehung der Stangen 27, 30_; 43, 47

verwendeten Motoren, zum Beispiel elektrische Getriebemotoren, sitzen vorteilhaft oberhalb des nicht weiter gezeichneten Wasserspiegels in dem Schleusenbecken.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Antrieb für einen länglichen Schlitten zum Transport von Brennelementen durch eine Schleuse s in einer Sicherheitshalle einer Kernreaktoranlage, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder Seite der Schleuse (3) eine ortsfeste Antriebseinrichtung den Schlitten (11) über eine in dessen Fahrtrichtung axial verschiebbare, mit diesem kuppelbare Stange (20) antreibt

2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung durch eine Drehbewegung der Stange (20) um ihre Längsachse erfolgt

3. Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (20) eine Verzahnung (44) aufweist

4. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (11) zwei Kupplungselemente (32,36) aufweist

5. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß die Stange (20') an beiden Enden ein Kupplungselement (31', 31") aufweist

6. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5 mit einer der Schleuse benachbarten Schwenkvorrichtung für den Schlitten, dadurch gekennzeichnet, daß die eine ortsfeste Antriebseinrichtung (29, 30) auf der Schwenkvorrichtung (16) angeordnet ist

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