DE2505692A1 - Druckgefaessinterner steuerstabantrieb fuer kernreaktoren - Google Patents

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KRAFTWERK UNION AKTIENGESELLSCHAFT 2505692

Erlangen, ' *^J* ^- Wh Hammerbacherstr. 12 und H

Unser Zeichen:

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Druckgefäßinterner Steuerstabantrieb für Kernreaktoren

Steuerstabantriebe für Kernreaktoren sind in den verschiedensten Ausführungen bekannt. Sie haben zum einen die Funktion, die Reaktorleistung zu verstellen und den Abbrand zu regulieren. Dazu ist eine mehr oder weniger feinstufige Verstellung der Stäbe notwendig. Zum anderen haben die Steuerstäbe die Aufgabe, den Reaktor im Notfall abzuschalten (Scram-Fall), wozu sie sehr schnell in den Kern eingeschossen werden müssen.

Es ist bereits bekannt, den Steuerstab im Scram-Fall mit hydraulischen oder pneumatischen Mitteln, von einem Hohlkolben angetrieben, in den Kern einzuschießen (DT-PS 1169 596), Hierbei ist allerdings ein relativ komplizierter und aufwendiger mechanischer Antrieb zum Ein- und Ausfahren des Steuerstabes erforderlich. Außerdem ist dieser bekannte Antrieb vollkommen unterhalb des Druckgefäßbodens angeordnet. Er erfordert eine große Bau- und Ausbautiefe. Der Durchmesser des Stutzens am Druckgefäß, an dem der Antrieb angeflanscht ist, ist darüber hinaus relativ groß. Die Dicke und Genauigkeit der Steuerstabstutzen geht jedoch stark in die Fertigungszeit der Reaktordruckgefäße ein; außerdem wird mit zunehmender Leistungsgröße, d.h. mit wachsender Steuerstabanzahl und entsprechender Stutzenzahl, die Herstellung des Druckgefäßbodens immer schwieriger.

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Es ist bereits versucht worden, diese Schwierigkeiten dadurch zu umgehen, daß der Steuerstabantrieb zumindest teilweise innerhalb des Druckgefäßes angeordnet wird (DT-OS 1 964 119, DT-OS 2 007 771). Hierbei wird jedoch zum Antrieb des Steuerstabes beim Ein- und Ausfahren ein mechanischer Antrieb mit einer verhältnismäßig großen Anzahl von Komponenten und Einzelelementen verwendet, was einerseits in bezug auf den Raumbedarf im Druckgefäß und andererseits in Hinsicht auf die erforderlichen Inspektionen der Teile und die Wartung von Nachteil ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen druckgefäßinternen Steuerstabantrieb für Kernreaktoren, insbesondere für wassergekühlte Kernreaktoren, zu schaffen, durch welchen die geschilderten Schwierigkeiten beseitigt sind. Insbesondere soll der Antrieb nur eine geringe Anzahl bewegter Antriebselemente aufweisen, robust in seinem Aufbau und deshalb störunanfällig sein und auch nur ein kleines Bauvolumen benötigen.

Gegenstand der Erfindung ist nunmehr ein druckgefäßinterner Steuerstabantrieb für Kernreaktoren, insbesondere für wassergekühlte Kernreaktoren, welcher zum feineinstellbaren Ein- und Ausfahren der Steuerstäbe, zum Schnelleinfahren (Scram) sowie zum Verriegeln der Steuerstäbe in ihrer jeweiligen Sollstellung vorgesehen ist, wobei das Einfahren entgegen der und das Ausfahren in Schwerkraftrichtung erfolgt. Die Erfindung besteht hierbei darin, daß auf einer axialbeweglich gelagerten Kolbenstange, die zum Antrieb des jeweiligen Steuerstabes mit diesem gekuppelt ist, ein Gewindekolben drehbar gelagert ist, daß der Gewindekolben in Gewindegängen hydraulisch auf- und abwärts bewegbar gelagert ist, daß die Gewindegänge mit steuerbaren Verriegelungsmitteln versehen und mit diesen schrittweise in Auf- und Abwärtsrichtung freischaltbar sind, so daß der Gewindekolben zur Feineinstellung schrittweise ein- und ausgefahren werden kann, und

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daß mit den Verriegelungsmitteln die Gewindegänge für den Scram-Fall auch durchgehend freischaltbar sind, so daß die Kolbenstange den Steuerstab mit der im Vergleich zum normalen Einfahren erhöhten Scram-Geschwindigkeit mitnimmt.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile sind vor allem darin zu sehen, daß durch einen Druckimpuls, der unter die Kolbenstange gelangt, beim Einfahren jeweils nur ein Schaltschritt bewirkt wird, und auch beim Ausfahren jeweils nur ein Sehaltschritt des SteuerStabes bewirkt wird, bevor die ; steuerbaren Verriegelungsmittel einen weiteren Schaltschritt freigeben. Es ist damit eine hohe Sicherheit gegen unbeabsichtigtes Ausfahren gegeben. Der Steuerstabantrieb weist nur wenige und robuste Teile auf, die wenig anfällig gegen Schmutz sind, und der Steuerstabantrieb kann konstruktiv nunmehr so gestaltet werden, daß er von oben mit der Brennelementwechselmaschine ausgebaut werden kann, was die Γη-spektion und Wartung wesentlich erleichtert. Der Wegfall der Durchbrüche für die Steuerstabantriebsrohre im Druckgefäßboden wurde bereits erwähnt.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Gewindekolben mit an seinem Außenumfang angeordneten Gewindeflanken in zugehörigen Gewindegängen einer fest angeordneten Gewindebuchse gelagert ist, wobei die Gewindeflanken und -gänge eine solche Steigung aufweisen, daß der Gewindekolben aufgrund einer auf die Kolbenstange wirkenden hydraulischen Druckdifferenz in den Gewindegängen aufsteigend bzw. bei Druckentlastung aufgrund des Eigengewichtes und der mit ihm verbundenen Massen absteigend sich zu drehen vermag, daß die Gewindebuchse an ihrem Innenumfang axiale, die Gewindegänge unterbrechende Führungsnuten aufweist, in welchen Schaltstangen axialbewegllch gelagert sind, welche in einem der Gewindeteilung entsprechenden Abstand in Querrichtung durchgehende Aussparungen von einer solchen axialen Länge aufweisen, daß die Schaltstangen in einer Freigabe- · stellung, wenn ihre Aussparungen in Flucht mit den Gewinde-

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gangen sind, eine Drehung des Gewindekolbens in den Gewindegängen ermöglichen, dagegen in einer Sperrstellung, wenn ihre Aussparungen nicht in Flucht mit den Gewindegängen sind, eine Weiterdrehung des Gewindekolbens blockieren, und daß Mittel zum Antrieb und zur Steuerung der Schaltstangen vorgesehen sind, durch welche mindestens zwei Schaltstangen abwechselnd in die Freigabe- und die Sperrstellung derart bringbar sind, daß die Gewindegänge zeitlich nacheinander und räumlich hintereinander jeweils nur auf einer Teilstrecke freigeschaltet sind und der Gewindekolben demgemäß schrittweise um vorgegebene Drehwinkeleinheiten und Teilhübe in Einfahr- bzw. Ausfahrrichtung bewegbar ist.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß zwei Schaltstangen vorgesehen sind, die jweils an zwei einander diametral gegenüberliegenden Umfangsstellen der Gewindebuchse in entsprechenden Längsrmten gelagert und deren Aussparungen dem Verlauf der Gewindegänge entsprechend gegeneinander versetzt sind. Diese Ausführungsform ist konstruktiv und funktionsmäßig besonders günstig, da sie im wesentlichen symmetrische Belastungen ergibt.

Gemäß eine Weiterbildung der Erfindung sind für den Fall der Notabschaltung (Scram) die Schaltstangen gleichzeitig in die Freigabestellung bringbar, so daß der Gewindekolben auf durchgehend freigeschaltete Gewindegängen seinen Gesamthub ohne Unterbrechung durchlaufen kann. Die erhöhte Geschwindigkeit für den Scram-Fall wird durch einen erhöhten Druck der Hydraulikflüssigkeit erreicht, erhöht im Vergleich zum Druck beim normalen Einfahren. Dient, wie es besonders zweckmäßig ist, als Hydraulikflüssigkeit zum Antrieb des Gewindekolbens und des Scram-Kolbens das Reaktorkühlwasser, dann liegt beim Druck des Reaktorkühlwassers vor etwa 70 at der Druck zur Betätigung der Kolbenstange beim Einfahren des Steuerstabes um etwa 12 bis 15 at darüber. Der Scram-Druck läge etwa um 20 at über den Reaktorkühlwasser-Druck, d.h.

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"bei absolut genommen 90 at.

Zu einer präziseren Auf- und Ab-Bewegung der Kolbenstange und damit des Steuerstabes ist es zweckmäßig, daß auf der Kolbenstange jeweils ein Führungskolben für die Kolbenstange und damit für den Steuerstab verdrehungssicher sitzt, der seinerseits mit Vorsprüngen in Axialnuten, die am Innenumfang der Gewindebuchse angeordnet sind, axial gleitend geführt ist.

Gemäß einer anderen Weiterbildung des Gegenstandes der Erfindung sind die Schaltstangen von hydraulischen Kraftkolben bewegbar, wobei zum Zwecke der Ein- oder Ausfahrsteuerung zwei Kraftkolben gegenläufig derart steuerbar sind, daß - wenn der eine seine obere Endlage einnimmt der andere sich in der unteren Endlage befindet. Diese Ausführung hat den Vorteil, daß drei klar abgegrenzte Betriebszustände erreichbar sind, die trotz Einfachheit der Steuerung eine hohe Sicherheit bieten:

1) Sind die Hydraulikzylinder entlüftet und liegt an der Kolbenstange kein Druck zum Einfahren oder zum Scram an, so nehmen die Schaltstangen automatisch die Sperrstellung ein, d.h. alle beide, so daß gegen Ausfahren doppelte Sicherheit gegeben ist;

2) nur bei Scramdruck gelangen die Schaltstangen in ihre Freischaltsteilung;

3) bei normalem Ein- oder Ausfahren ist jeweils nur eine Schaltstange entriegelt.

Ein besonderes Augenmerk ist auf die Gestaltung der Gewindeflanken am Gewindekolben zu richten, insbesondere auf die Endflächen. Hier sieht die Erfindung vor, daß die Gewindeflanke des Gewindekolbens eine obere, im wesentlichen horizontale Endfläche aufweist, welche bei gesperrtem Gewindegang gegen eine obere, im wesentlichen horizontale Sperrfläche der jeweiligen Schaltstangen-Aussparung läuft. Eine

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derart gestaltete Endfläche (Prallfläche) hat den Vorteil, daß sie bei Notabschaltung und hydraulisch entlüfteten Kraftkolben beide Schaltstangen als Anlauffläche in die Freigabestellung anheben kann, d.h., wenn der erhöhte Scram-Druck auf die Kolbenstange gegeben wird. Andererseits ist es besonders vorteilhaft, wenn die Gewindeflanke des Gewindekolbens eine untere, im wesentlichen vertikal verlaufende Anlauffläche aufweist, welche bei schrittweise Abwärtsbewegung des Gewindekolbens jeweils gegen eine Seitenfläche der in Sperrstellung stehenden Schaltstange läuft. Hiermit ist eine Selbsthaltung beim Ausfahren ermöglicht, die auch dann wirksam ist, wenn ein Leitungsbruch auftreten sollte, siehe oben. Die Redundanz des Steuerstabantriebes für den Notabsehaltfall wird dadurch verbessert, daß ein Scram-Kolben auf dem oberen Ende der Kolbenstange längsverschieblich gelagert ist und mit Kupplungsklauen in je eine Ausnehmung an den oberen Enden der Schaltstangen greift, derart, daß der Scram-Kolben bei Beaufschlagung mit Scram-Druck aufwärts bis zu einem Anschlag verfahrbar ist und dabei die Schaltstangen in ihre Freigabestellung mitnimmt. Im Scram-Fall erfolgt damit die Freischaltung mittels der oberen Anlauffläche des Gewindekolbens und/oder durch den Scram-Kolben, was auch hierbei eine doppelte Sicherheit ergibt.

Gegenstand der Erfindung ist auch die Verwendung des vorbeschriebenen Steuerstabantriebes auch als sogenannter externer Steuerstabantrieb für Kernreaktoren, da schon dadurch eine große Anzahl der bereits erläuterten Vorteile erzielbar ist.

Im folgenden werden anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sowie weitere Merkmale und Vorteile einschließlich der Funktion erläutert.

Es zeigen:

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Pig. 1 im Aufriß in einem Schnitt längs der Linie I-I aus Pig. 6 den unteren Teil eines druckgefäßinternen Steuerstabantriebes für Kernreaktoren; . -

Fig. 2 dem gleichen Gegenstand ebenfalls in einem Axialschnitt, allerdings in einer um 90° gedrehten Schnittebene, d.h. längs der linie II-II aus Pig, 1;

Pig. 3 den oberen Teil des Axialschnittes nach der Schnittlinie I-I, der die Pig. 1 ergänzt;

Pig. 4a bis 4c die Einzelheit des Gewindekolbensund des Pührungskolbens, und zwar Pig. 4a im Aufriß, Pig. 4b im Grundriß mit Blickrichtung von unten nach oben und Pig. 4c im Grundriß mit Blickrichtung von oben nach unten;

Pig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-Y aus Pig. 1; Pig. 6 einen Schnitt längs der Linie YI-VI aus Pig. I; Pig. 7 einen Schnitt längs der Linie VII-TII aus Pig. 1;-Pig. 8 einen Schnitt längs der Linie VIII-VIII aus Pig. 6; Pig. 9 einen Schnitt längs der Linie IX-IX aus Flg. 1_;und

Pig.10 die Einzelheiten X aus Pig. 3 vergrößert im Ausschnitt, d.h. einen Ausschnitt des Labyrinthdichtungs-Ringpaketes;

Pig.11 die untere Hälfte des Druckgefäßes eines Siedewasserreaktors, zur Verdeutlichung der Zuordnung des erfindungsgemäßen Steuerstabantriebes zu den Steuerstäben und Brennelementen sowie

Pig.12 in perspektivischer Darstellung eine Kernzelle mit vier Brennelementen, die zwischen dem oberen und unteren Kerngitter angeordnet ist, und den im kreuzförmigen Spalt angeordneten Absorberblättern des Steuerstabes.

In Pig. 11 ist vereinfacht in Gesamtansicht die untere Hälfte · eines Druckgefäßes 1 für einen Siedewasserreaktor dargestellt mit einem oberen Kerngitter 2, einem unteren Kerngitter 3 und in diese Kerngitter 2, 3 eingefügten Brennelementen 4, welche von einem Kernmantel 5 umgeben sind. Unterhalb der Brennelementanordnung 4.1 aus den einzelnen Brennelementen 4 befindei; sich die Steuerstabanordnung 6.1, deren einzelne Steuerstäbe

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mit 6 bezeichnet sind. Die Steuerstabanordnung 6.1 stützt sich auf einer unteren Bodenplatte 7 ab, die ihrerseits mittels eines Flansches 7.1 an den Innenseiten des Behälterbodens 1.1 aufgelagert ist. Die Steuerstabanordnung 6.1. ist von einem Mantel 6.2 umgeben, wobei durch den Mantel 6.2 und den Kernmantel 5 einerseits sowie die Behälterwand 1.2 andererseits ein Ringraum gebildet ist, der als Fallraum für das flüssige Reaktorkühlmittel, in diesem Falle Wasser, dient. Im unteren Bereich des Fallraums sind regelmäßig über den Umfang des Behälters 1 verteilt interne Kühlmittelpumpe 8 angeordnet, deren an der Welle 8.1 sitzender Laufschaufelkranz 8.2 einem Leitschaufelkranz 8.3 nachgeschaltet ist. Der Leitschaufelkranz 8.3 sitzt am inneren Umfang eines Einlaufkanals 8.4. Die Welle 8.1 dieser Axialpumpen 8 ist durch Stutzen 1.3 des Behälterbodens 1.1 dichtend hindurchgeführt, wobei das Antriebsaggregat der iumpe mit Laternen, Kupplung usw. insgesamt mit 8.5 bezeichnet ist, das im Detail für die vorliegende Erfindung nicht von Belang ist. Das Gehäuse für den Einlaufkanal 8.4 mit Leitschaufeln ist an einer Ringwand 9 befestigt, die ihrerseits zwischen der Behälterwand 1.2 und dem Mantel 6.2 befestigt ist. Die Axialpumpen 8 fördern das Kühlmittel in Richtung des Pfeiles 11 im Fallraum axial abwärts und drücken es dann durch seitliche Eintrittsöffnungen 6.3 in das Führungsgitter der Steuerstabanordung 6.1, von dem es axial aufwärts durch Öffnungen im unteren Kerngitter 3 - diese Öffnungen sind näher aus Fig. 12 ersichtlich und dort mit 3.1 bezeichnet - in die Kühlkanäle der Brennelementanordnung 4.1 gelangt. Das innerhalb der Brennelementanordnung gebildete Dampf-Wassergemisch tritt oberhalb der Brennelemente in einen Sammelraum, von hier in Zyklone und nachgeschaltete Dampftrockner ein, von wo es in den Dampfdom des Druckbehälters 1 gelangt. Von hier wird der Dampf zur Arbeitsleistung in üblicher Weise Dampfturbinen zugeführt (die letztgenannten Elemente sind nicht dargestellt).

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Jedem der einzelnen Steuerstäbe 6 ist nun je ein Steuerstabantrieb 12 zugeordnet, von dem in Fig. 11 nur einer ersichtlich, ist. Die Hydraulikleitungen zur Hetatigung dieser Steuerstabantriebe 12 sind mit 131 bezeichnet. Diese im Durchmesser vergleichsweise kleinen Hydraulikleitungen sind unterhalb der Bodenplatte 7 angeordnet, wodurch der hier "befindliche Raum sehr gut ausgenutzt wird, und sind an einer nicht dargestellten Stelle durch den Druckgefäßboden 1.1 nach draußen geführt. Der Steuerstab 6a ist im ausgefahrenen Zustand dargestellt, der Steuerstab 6b ist fast vollständig eingefahren. Die übrigen Plätze der Steuerstäbe sind in Fig. 11 der besseren Übersichtlichkeit wegen freigelassen und lediglich durch Umrißlinien und Mittellinien angedeutet. Aus Pig. 12 sieht man, daß die kreuzförmig angeordneten vier Absorberblätter 6.4- eines Steuerstabes in dem kreuzförmigen Zv.: schenraum 4· 2 zwischen den Brennelementkästen 4 auf- und abgefahxeri werden können, damit je nach gewünschter Leistung des fieaktors die Neutronenflußverteilung gesteuert werden kenn. Der Steuerstabantrieb 12, der im folgenden noch anhand der Fig. 1 bis 10 naher erläutert wird, ist somit zum feineinstellbaren Ein- und Ausfahren der Steuerstäbe 6, zum Schnelleinfahren (Scram) sowie zum Verriegeln der Steuerstäbe in ihrer jeweiligen Sollstellung vorgesehen. Wie us den Figuren ersichtlich, erfolgt das Einfahren des Steuerstabes entgegen der Schwerkraf tr.ichtung und das Ausfahren in Schwerkraftrichtung. Dies ist ein Bewegungsmechanismus, der insbesondere für Siedewasserreaktoren Verwendung findet, wenn auch gesagt werden muß, daß der erfindungsgemäße Steuerstabantrieb grundsätzlich auch für Druckwasserreaktoren oder andere Arten von Reaktoren anwendbar ist.

Anhand des Steuerstabes 6a aus Fig. 1 ist, wenn auch sehr klein, das Steuerstabführungsrohr 12.1 erkennbar, das, wie es Fig. 1 oder 2 näher zeigen, von einem Hüllrohr 12.10 und . einer in dieses eingefügten Gewindebuchse) 12.11 gebildet wird. In den Fig. 1 bis 3 i;st lediglich ein einziger Steuerstabantrieb ersichtlich; es versteht sich, daß eine Vielzahl derartiger Antriebe über die Bodenplatte 7 verteilt (Fig. 11)

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vorzusehen ist, wobei sich jeder Antrieb mit einem Fußteil mit Flansch 13.1 auf der Bodenplatte 7 abstützt und an dieser befestigt ist. Der Flansch 13.1 ist am Fußteil 13 angeschweißt und letzterer ist wiederum mit der Grundplatte 14.1 des Steuerwerkgehäuses 14 verschweißt.

Die axial beweglich gelagerte Kolbenstange 15 (Fig. 1, 3) ist zum Antrieb des jeweiligen Steuerstabes 6 (Fig. 11, 12) mit diesem gekuppelt. Die besondere Art der Kupplung ist nicht Gegenstand der vorliegenden Anmeldung. Insbesondere kann es sich um eine Sicherungskupplung für einen Kernreaktorsteuerstab handeln, welche in den DT-OS 1 514 851 und 2 155 832 beschrieben ist. Auf :1er Kolbenstange 15 ist der Gewindekolben 16 drehbar gelagert, und ?;war sitzt er drehbar auf dem Stangenteil 17, das an seinem unteren Ende einen Bund 17.1 besitzt, und grenzt mit seiner oberen Stirnfläche 16.1 an die entsprechende Gegenstirnfläche eines Führungskolbens 18 an. Der Führungskolben 18 ist hohlzylindrisch ausgeführt und mit einer zweifach abgesetzten Zentralbohrung 18.1 versehen, wobei der weitere Bohrungsteil 18.10 mit dem verjüngten Ende 15.1 der Kolbenstange 15 verdrehungssicher gekuppelt ist und der engere Bohrur>;;steil 18.11 das verdickte Ende 17.1 der Kupplungsstange 17 umfaßt, welch letztere demgemäß beim Zusammenbau von oben in die Bohrung 18.1 eingeschoben werden kann. Anschließend kann dann der Gewindekolben 16 mit seiner Zentralbohrung 16.2 auf den Stangenteil 17 aufgeschoben werden und in seiner Lage durch den Bund 17.1, der ebenso wie das obere Ende des Führungskolbens 18 verstiftet wird, gesichert werden.

Der Gewindekolben 16 ist nun in Gewindegängen 19 hydraulisch auf- und abwärts bewegbar gelagert. Die Gewindegänge 19 sind mit steuerbaren Verriegelungsmitteln, die als Ganzes mit 20 bezeichnet sind, versehen und mit diesen schrittweise in Auf- und Abwärtsrichtung freischaltbar, so daß der Gewindekolben 16 zur Feineinstellung des Steuerstabes 6 schrittweise ein- und ausgefahren werden kann. Andererseits sind die Gewinde-

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gange 19 mit den Verriegelungsmitteln für den Scram-Fall auch durchgehend freisch?>ltbar, so daß die Kolbenstange 15 den . Steuerstab 6 mit der im Vergleich -zum normalen Einfahren erhöhten Scram-Geschwindigkeit mitnimmt. Im einzelnen ist hierzu der Gewindekolben 16 mit an seinem Außenumfang angeordneten Gewindeflanken 16.3 (Fig. 4a) in zugehörigen Gewindegängen 19 der fest angeordneten Gewindebuchse 12.11 gelagert. Hierbei weisen die Gewindeflanken 16.3 und Gewindegänge 19 eine solche Steigung auf, daß der Gewindekolben 16 aufgrund einer auf die Kolbenstange 15 wirkenden hydraulischen Druckdifferenz in den Gewindegängen 19 aufsteigend bzw. bei Druckentlastung aufgrund des Eigengewichtes und der mit ihm verbundenen Massen 15, 18, 6 absteigend sich zu drehen vermag* Eine günstige Steigung der Gewindeflanken 16.3 ist in diesem Zusammenhang eine solche, daß der Gewindekolben 16 einen Hubvon etwa 4 bis 8 cm durchführt, wenn er sich um das Bogenmaß seiner Gewindeflanke 16.3 (welche etwa 1/3 seines Umfanges überstreicht) in den Gewindegängen 19 gedreht hat. Die Gewindebuchse 12.11· weist nun an ihrem Innenumfang (vgl. insbesondere Fig. 1, 2) axiale, die Gewindegänge 19 unterbrechende Führungsnuten 21 auf, in welchen Schaltstangen 22a. 22b axial-beweglich gelagert sind. Die Schaltstangen 22a, 22b sind in einem der Gewindeteilung entsprechenden Abstand mit in Querrrichtung durchgehenden Aussparungen 22.1 von einer solchen axialen Länge 1 versehen, daß die Schaltstangen 22a, 22b in einer Freigabestellung, wenn ihre Aussparungen 22.1 in Flucht mit den Gewindegängen 19 sind, eine Drehung des Gewindekolbens 16 in den Gewindegängen 19 ermöglichen. Diese Freigabestellung hat in Fig. 1 die linke Schaltstange 22a eingenommen. Andererseits sind die Schaltstangen 22 so ausgebildet und angeordnet, daß sie in einer Sperrstellung, wenn ihre Aussparungen 22.1 nicht in Flucht mit den Gewindegängen 19 sind, eine Weiterdrehung des Gewindekolbens 16 blockieren. Eine solche Sperrstellung nimmt die in Fig. 1 rechte Schaltstange 22b ein. Weiterhin sind Mittel 23 zum Antrieb und zur Steuerung der Schaltstangen 22 vorgesehen, durch welche min-

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destens zwei Schaltstangen 22a, 22b abwechselnd In die Freigabe- und die Sperrstellung derart brirgbar sind, daß die Gewindegänge 19 zeitlich nacheinander und rä. ami ich hintereinander Jeweils nur auf einer Teilstrecke freigeschaltet sind und der Gewindekolben 16 demgemäß schrittweise um vorgegebene Drehwinkeleinheiten und Teilhübe in Einfahr- bzw. Ausfahrrichtung bewegbar ist.

Besonders günstig ist es, wenn, wie dargestellt, pro Steuerstabantrieb zwei Schaltstangen 22a, 22b vorgesehen sind, die jeweils an zwei einander diametral gegenüberliegenden Umfangsstellen der Gewindebuchse 12.11 in den entsprechenden Längsnuten 21 gelagert und deren Aussparungen 22.1 dem Terlauf der Gewindegänge 19 entsprechend gegeneinander versetzt sind, wie es Fig. 1, 2 zeigen. Grundsatz."Oh ist es jedoch auch möglich, mehr als zwei Schaltstangen, beispielsweise vier gleichmäßig über den Umfang verteilte Sehaltstangen vorzusehen, wodurch die Teilhübe der Kobenstange 15 entsprechend verkleinert und damit die Steuerstabeinstellung noch mehr verfeinert werden kann. Für den Fall der Notabschaltung (Scram) sind die Schaltstangen ?2 gleichzeitig in die Freigabestellung bringbar, so daß der Gewindekolben 16 auf durchgehend freigeschalteten Gewindegängen 19 seinen Gesamthub ohne Unterbrechung durchlaufen kann und der jeweilige Steuerstab 6 zügig in seine Einfahrstellung bewegt ("geschossen") werden kann. In diesem Falle hat auch die Schaltstange 22b aus Fig. 1 die Lage ihrer gegenüberliegenden Sclialtstange 22a eingenommen. Der bereits erwähnte Führungskolben "B, der auf der Kolbenstange 15 verdrehungssicher sitzt, ist seinerseits mit Vorsprüngen 18.2 in Axialnuten 24> die am Innenumfang der Gewindebuchse 12.11 angeordnet sind, axial gleitend geführt. Es wird damit eine präzise Führung der Kolbenstange 15 und damit des Steuerstabes 6 erreicht.

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Die Steuerung der Schaltstangen 22 erfolgt mittels hydraulischer Kraftkolben 25, und zwar sind zum Zwecke der Sin- und Ausfahreteuerun^ für je eine Scha]tstange ?2a, 22b je ein hydraulischer Kraftkolben 25a, 25b vorgesehen, welche gegenläufig derart steuerbar sind, daß - wenn der eine seine obere Endlage einnimmt (in Fig. 1 ist es der Kolben 25a) - der andere sich in der unteren Endlage befindet (in Fig. 1 der Kolben 25b). Besonders vorteilhaft ist eine gegenseitige hydraulische Verriegelung der Kolben 25, wie im Ausführungsbeispiel dargestellt, mittels Umwegleitungen, die als Ganzes mit 26 bezeichnet sind, wobei die der Kolbenunterseite zugeordneten Zylinderräume 27.1 der Kolben 25 jeweils riit dem der Kolbenoberseite zugeordneten Zylinderraum 27.2 des anderen Kolbens verbunden sind, derart, daß bei Druckbeaufschlagung der Koltenunterseite und Aufwärtsbewegung des betreffenden Kolbens der andere Kolben durch Beaufschlagung seiner Oberseite zwangsläufig abwärts bewegt wird. In Pig. 1 ist durch das Drucköl de Unterseite des Kolbens 25a beaufschlagt gewesen, so daß di'-ser Kolben in seine obere Endlage gefahren worden ist, ην.ά durch die Umwegleitungen 26 ist zugleich die Oberseite des Kolbens 25b beaufschlagt gewesen, so daß dieser Kolben in die dargestellte untere Endlage verfahren worden ist. Das Drucköl wird den Zylinderräumen 28 durch je eine AnscTilußbohrung 26.1 zugeleitet, welche in der Bodenplatte 14.1 angeordnet sind tind zum Anschluß entsprechender hydraulischer Druckschläu."he (nicht dargestellt) dienen. Die Bodenplatte 14.1 ist mit dem G-ehäusekörper 14.2 (welche die iylinderbohrungen 28 enthält) und der letztere wiederum mit der Deckplatte 14.3 dichtend unter Einfügung entsprechender Dichtungsringe 281 verspannt und verstiftet (Bolzen 29, Stift 30). Die Umwegleitungen 26 bestehen aus unteren horizontalen Leitungsteilen 26.2 (Fig. 7) und oberen horizontalen Leitungsteilen 26.3 (Fig. 6) sowie aus vertikalen Leitungsteilen 26.4 (Fig. 6 bis 8). Durch die Linien ζ ist die Identität der

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vertikalen Umwegleitungsteile 26.4 aus Pig. 6 und Figo 7 verdeutlicht.

Die Kolben 25 sind mit ihren Sei· _; 1 Le ^augen 22 über Stößel 31 gekoppelt, welche mit einem hatnmerkonfartigen Ende 31.1 einerseits in die Kolben 25 eingreifen und andererseits mit einem gabelförmigen Ende 31.2 an das untere Ende der Schaltstangen 22 angelenkt sind (Kupplungsbolzen 31.3 - vgl. atich Fig. 9). Die Stößel 31 haben einen Rundquerschnitt und sind in entsprechenden Bohrungen 14·4 der Deckplatte 14.3 in axialer Richtung gleitend geführt. Der Deckel 14·3 des hydraulischen Antriebs bildet an seiner Oberseite eine Kammer 14.5» die durch seitliche Bohrungen 14-6? -in die zur Abdichtung Gewindestopfen 14.7 eingeschraub+ :. - zugänglich ist, so daß man zur Montage oder Demontage <-■'.'· ?,<' Inspektion an die Kupplungsstellen 31, 31,2, 31,3 herar -nn, A.uf der Oberseite des Deckels 14-3 ist dichtend eine ZwJsc-'her-platke 32 und auf dieser wiederum der Plansch 12.12 des Steuersüabführungsrohres 12.1 dichtend aufgesetzt (Spannbolzen !"', Stifte 34, Dichtungen 35» Schweißnaht 36).

Durch das Gehäuse 14·> d.h. die Bodenplatte 14» 1» den Mantel 14.2 und den Deckel 14.3 führt eine Scram-Leitung 37 (vgl. insbesondere Pig. 2) in die Kammer 14.5. Die Scram-Leitung hat eine Gewindebohrung 37.1, in welche jeweils da3 Anschlußstück einer nicht dargestellten Druckleitung für die .Druckflüssigkeit eingeschraubt werden kann. Als Druckflüssigkeit dient bevorzugt das Reaktorkühlwasser, da in diesem Falle die Druckflüssigkeit in den Kühlkreislauf des Reaktors übertreten kann, ohne daß Abdichtungen für zwei getrennte Kreisläufe vorgesehen weroen müssen. Die Druckflüssigkeit tritt dann über die Kammer 14.5 in den im Inneren des Steuerstabführungsrohres 12.1 vorgesehenen unteren Druckraum 38 über, welcher mit dem oberen Druckraum 39 (an der Oberseite der Kolbenanordnung 16, 18) nicht nur über die Gewindegänge 19 kommuniziert, sonderii auch über die axia!bohrungen 16.3

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ri.es Gewindekolbens 16 und durch die Axialnuter> 18,5 des Führungskolbens 18. Diese dienen fomit alt" HIb- und Rück- --. ströinöf fnungen für die Druckflüssigkeit .beim Ein- und Ausfahren des Steuerstabes 6, Aus Fir;. 5 sind nochmals die Schaltstangen 22, die Axialnuten 18.3 sowie dieFührüngsvorsprünge 18.2 deutlich erkennbar. Wie es insbesondere !ig. 4a ,-. zeigt, weist die Gewindeflanke 16.3 des Gewindekolbens 16· eine obere, im wesentlichen horizontale Endfläche 16.4 auf, welche bei gesperrtem Gewindegang gegen eine obere im wesentlichen horizontale Sperrfläche 22.2 (Fig. 2) der jeweiligen Schaltstangen-Aussparung 22,1 läuft. Andererseits weist die Gewindeflanke 16.3 des Gewindekolbens 16 eine untere, im wesentlichen vertikal verlaufende Anlauffläche 16.5 auf (Fig. 4a), welche bei schrittweiser Abwärtsbewegung des Gewindekolbens 16 jeweils gegen eine Seitenfläche 22.3 der in Sperrstellung stehenden Schaltstange 22 lau ^h, Mit der oberen horizontalen Endfläche 16.4 ist nun de Gev.tndekolben 16 in der Lage, bei Notabschaltung und hydraulisch entlüfteten Kraftkolben 25 beide Schaltstangen 22a, 22b in die Freigabestellung anzuheben, d.h., wenn der erhöhte Scram-Druek durch die Leitung 37 zugeführt wird, wogegen bei normalem Einfahr-Druck der Gewindekolben 16 sich lediglich Schritt für Schritt freischalten kann, und zwar solange, wie der Druck anhält.

Damit jedoch im Hotabschaltfalle eine doppelte Sicherheit gegeben ist, ist noch ein gesonderter Scram-Kolben 40 auf dem oberen Ende der Kolbenstange 15 längsverschieblich gelagert (Fig. 3), der mit Kupplungsklauen 40.1 in je.eine Ausnehmung 22.4 an den oberen Enden der Schaltstangen 22 eingreift, derart, daß der Scram-Kolben 40 bei Beaufschlagung mit Scram-Druck aufwärts bis zu einem Anschlag verfahrbar ist und dabei beide Schaltstangen 22a, 22b in ihre Freigabestellung mitnimmt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Anschlag durch die Stirnfläche 41.1 des Labyrinthdichtungs-Gehäuses 41 gegeben, gegen welche die Schaltstangen 22a, 22b in ihrer oberen Endlage (siehe Schaltstange 22a) anliegen.

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Zwischen Scram-Kolben 40 und Kolbenstange 15 ist ein definierter Ringspalt 42 zum Hindurchtritt der Druckflüssigkeit bzw« Hydraulikflüssigkeit vom oberen Druckraum 39 zu einer Gegendruckseite 43 des Hydraulik-Kreislaufes angeordnet, wobei die leckrate des Ringspaltes 42 die Fallgeschwindigkeit der Kolbenstange 15 und des Gewindekolbens 16 und damit die des Steuerstabes 6 im Falle des Ausfahrens bestimmt. Der Scram-Kolben 40 und damit auch mittelbar die Kolbenstange 15 ist mit seinem Außenumfang in einem Labyrinth-Dichtungsringpaket 44 zentriert gelagert. Dieses Dichtungspaket 44 hat die Aufgabe, eine zentrierende Lagerung, die jedoch auch ein gewisses seitliches Ausweichen der Kolbenstange ermöglicht, zu bewirken und natürlich auch, eine Dichtung des Außenumfanges des Scram-Kolbens 40. da ja durch den Dichtungsspalt 42 ein= definierte LecHnenge hindurch treten soll. Das Dichtungspaket 44 umgibt konzentrisch und koaxial den Scram-Kolben 40 und ist an seiner oberen Stirnseite durch einen Haltering 44.1 und Sprengring 44.2 festgelegt, wobei der Sprengring in eine entsprechende Ringnut am Innenumfang des Dichtungsgehäuses 41 eingelegt ist. Das Dichtungsgehäuse 41 ist mit dem oberen Flansch 12.2 des Führungsrohres 12.1 dichtend verspannt (Bolzen 12,3s Stifte 12.4), wobei noch ein Gegenring 12.5 als Widerlager vorgesehen ist. Die obere Platte 12.5 ist in geeigneter Weise mit dem unteren Kerngitter (Fig. 11) fest zu verbinden (nicht dargestellt); im dargestellten Fall der Fig. 3 dient die obere Platte 12.5 als Grundplatte für das Gehäuse 12.6 einer Dichtungskammer 12.7, welche dazu dient, im Rahmen eines Versuchsaufbaus, wenn der Steuerstabantrieb noch nicht in den Reaktordruckbehälter eingebaut ist, den Antrieb zu testen, wobei die Druckflüssigkeit in diesem Falle nicht in den Reaktor geleitet wird, sondern über die Austrittsleitung 45, die an den Gehäusemantel 12.8 angeschlossen ist, dem Hydraulik-Kreislauf wieder zugeführt wird. Demgemäß ist in der Deckplatte 12.6 auch ein Dichtungspaket 46 zur Ab-

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dichtung nach außen für die Kolbenstange 15 vorgesehen.

Als Werkstoff für den beschriebenen Steuerstabantrieb kommen in der Praxis bekannte und bewährte Chromnickelstähle in Präge, wobei an den durch hin- und hergehende Bewegung stark beanspruchten Teilen, wie den Kolben 25, den Stößeln 31 eine z.B. 0,3 nun starke Schicht aus Molybdän zweckmäßig vorzusehen ist. Molybdän zeigt mit dem Stahl St 4550 ausgezeichnete Gleiteigenschaften und nach der Einsatzzeit praktisch keinen Verschleiß. Pur den Scram-Kolben 40 wurde Stahl der Sorte ST 4571 verwendet, der die genügende Härte aufweist.

Die Einzelheit X des Labyrinthdichtungspaketes ist aus Pig. 10 ersichtlich. Die Dichtungsringe 44·3» welchen den Scram-Kolben 40 umfassen, können seitlich ausweichen in beiden _: Richtungen, wie es der Pfeil ν andeutet, da diese Ringe gegenüber den fest in Ringnuten des Gehäuses 41 angeordneten Abstandshalte-Ringen 44·4 einen radialen Spalt s aufweisen. Auf eine Lage der Dichtungsringe 44.3 und 44.4 kommt nach Art eines Ziegelstein-Verbundes jeweils eine Lage eines einzigen Dichtungsringes 44.5, welcher den Dichtungsspalt s überdeckt, jedoch gegenüber dem Scram-Kolben 40 einerseits und dem Gehäuse 41 andererseits genügendes radiales Spiel aufweist. Die Dichtungsringe 44.3 können noch im Spalt s mit elastischen Federelementen, z.B. Blattfedern,versehen sein, welche eine geringfügige Rückstellkraft erzeugen, damit die Dichtungsringe jeweils eine definierte Lage bei- -. behalten. Wesentlich ist, daß das Labyrinthdichtungs--Ringpaket mit seinen Dichtungsringen seitlich elastisch auszuweichen vermag und somit eine elastische Führung für den Scram-Kolben 40 und die Kolbenstange 50 bildet,so daß bei Axialbewegung des Scram-Kolbens ein Festklemmen aufgrund überhöhter Flächenpressung nicht eintreten kann, und daß das Ringpaket natürlich die erforderliche Dichtwirkung am Außenumfang des Scram-Kolbens 40 hat.

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Die Funktion des beschriebenen Steuerstabantriebes ergibt sich wie folgtί In Fig. 1 ist der Gewindekolben 16 und damit die Steuerstange 15 mit Steuerstab 6 durch die in der unteren Endlage befindliche Schaltstange 22b verriegelt. Soll der Gewindekolben 16 einen weiteren Schaltschritt nach oben fahren, so wird Druck auf die Kolbenunterseite des Kolbens 25b gegeben, so daß dieser Kolben 25b mit seiner Schaltstange 22b nach oben in die obere Endlage verfahren wird und gleichzeitig der andere Kolben 25a in seine untere Endlage. Da über die Scram-IJeitung 37 die Druckflüssigkeit mit dem zum Ausfahren erforderlichen Druck von z.B. 12 bis 15 at Überdruck im Vergleich zu dem im Raum 43 herrschenden Druck eingeleitet wird, wird die Kolbenstange 15, an deren wirksamer Fläche sich die Druckdifferenz in eine Aufwärtskraft umformt, den Gewindekolben in dem Gewindegang 19 um einen Schaltschritt aufwärts drehen, bis der Gewindekolben mit seiner oberen Anlauffläche 16.4 gegen die obere Sperrfläche 22.2 der nunmehr in Sperrstellung befindlichen linken Schaltstange 22a gefahren wird. Durch abwechselndes Umsteuern der Kraftkolben 25 kann sich dieses Spiel so lange wiederholen, bis die Kolbenstange und der Steuerstab bis in die obere Endlage verfahren sind. Beim Ausfahren wird naturgemäß der Einfahrdruck über die Scram-Leitung 37 nicht angelegt, so daß im Raum unterhalb des labyrinthdichtungspaktrtes 44 kein höherer Druck herrscht als im Raum 43. Die Kolbenstange 15 und damit der Gewindekolben werden somit durch Schwerkraft abwärts bewegt, wobei die Leckrate des Ringspaltes 42 die Fallgeschwindigkeit bestimmt, jedoch nur so weit, wie es die Steuerstangen 22 jeweils schrittweise zulassen. Durch abwechselndes Umsteuern der Kraftkolben 25 kann somit der Steuerstab schrittweise wieder.in die untere (ausgefahrene) Endstellung bewegt werden. Beim Ausfahren läuft die Gewindeflanke 16.3 des Gewindekolbens 16 mit der unteren Endfläche 16.5 jeweils gegen die Seitenfläche 22.3 der jeweils in Sperrstellung

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befindlichen Schalt stange 22. Der Gewindekolben 16, die Kolbenstange 15 und damit der Steuerstab 6 können somit sowohl beim Einfahren als auch beim Ausfahren in Jeder beliebigen Stellung im Rahmen der Schrittfolge verriegelt und festgehalten werden, auch dann, wenn über die Scram-Leitung 37 Druck gegeben wird (ausgenommen natürlich der höhere Scram-Druck). Wenn aus irgend einem Grunde das Drucköl für die Kraftkolben 25 ausfallen sollte, z.B. durch Leitungsbruch, dann gehen beide Kraftkolben 25 und damit ihre Schaltstangen 22 in die untere Endlage, so daß beide Schaltstangen 22a, 22b in der Sperrstellung sind, wodurch der Steuerstab gegen Ausfahren doppelt verriegelt ist. Im Notabschaltfall (Scram) wird über die Scramleitung 37 der Scramdruck gegeben, welcher etwa 20 at über dem Gegendruck liegt

von
bzw. bei einem Druck/70 at im Reaktordruckbehälter einen Druck von 90 at hat. Bei diesem erhöhten Druck ist die Kraft' an der Kolbenstange 15 so hoch, daß der Gewindekolben 16 mit seiner oberen Endfläche 16.4» die als Prallfläche dient, die gerade in Sperrstellung befindliche Sehaltstange in ihre Freigabestellung mitnehmen kann. Im Scram-Pall sind natürlich die Kraftkolben 25 hydraulisch entlüftet, damit der Scram-Mechanismus ablaufen kann. Durch den bereits erläuterten Scram-Kolben 40 werden aber auch beide Schaltstangen 22a, 22b in ihre Freigabestellung bewegt, so daß die doppelte Sicherheit im Scram-Palle gegeben ist in dem Sinne, daß auf jeden Fall das Gewinde 19 auf seiner gesamten Länge durchgehend freigeschaltet ist und die Kolbenstange 15 mit der Scram-Geschwindigkeit, die mindestens bei etwa

1 m pro Sekunde, normalerweise jedoch noch höher, d.h.

2 m pro Sekunde, beträgt', nach oben verfahren werden kann und damit der Steuerstab 6 in die Brennelementanordnung eingeschossen werden kann. Ist der Steuerstab ganz eingefahren, so wird durch einen Druckstoß auf das Steuerwerk 25,

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wodurch eine der Schaltstangen, und zwar diejenige, welche die obere Endlage des Gewindekolbens 16 fixiert, in ihre Sperrstellung gebracht.

Als besonderer Vorteil ist noch hervorzuheben, daß der erfindungsgemäße Steuerstabantrieb auch dazu geeignet ist, aus dem Reaktordruckbehälter mit der Brennelementwechselmaschine ausgebaut zu werden, d.h. von oben. Die Mechanik des Steuerstabantriebes ist so robust und die Arbeitsweise so zuverlässig, daß sich die Verwendung des Steuerstabantriebes nicht nur im Innern des Druckgefäßes empfiehlt, sondern daß er auch für solche Reaktorbauformen Anwendung finden kann, wo die wesentlichen Steuerstabantriebsteile extern angeordnet sind.

12 Figuren

17 Patentansprüche

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Claims (17)

1. Patentansprüche

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   f 1 Λ Druckgefäßinterner Steuerstabantrieb für Kernreaktoren, insbesondere für wassergekühlte Kernreaktoren, welcher zum feineinsteilbaren Ein- und Ausfahren der Steuerstäbe, zum Schnelleinfahren (Scram) sowie zum Verriegeln, der Steuerstäbe in ihrer jeweiligen Sollstellung vorgesehen ist, wobei das Einfahren entgegen der und das Ausfahren in Schwerkraftrichtung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer axialbeweglich gelagerten Kolbenstange (15), die zum Antrieb des jeweiligen Steuerstabes (6) mit diesem gekuppelt ist, ein Gewindekolben (16) drehbar gelagert ist, daß der Gewindekolben (16) in Gewindegängen (19) hydrau- : lisch auf- und abwärts bewegbar gelagert ist, daß die Gewindegänge (19) mit steuerbaren Verriegelungsmitteln (20) versehen und mit diesen schrittweise in Auf- und Abwärtsrichtung freischaltbar sind, so daß der Gewindekolben (16) zur Feineinstellung schrittweise ein- und ausgefahren werden kann, und daß mit den Verriegelungsmitteln (20) die Gewindegänge (19) für den Scram-Fall auch durchgehend freischaltbar sind_r so daß die Kolbenstange (15) den Steuerstab (6) mit der im Vergleich zum normalen Einfahren erhöhten Scram-Geschwindigkeit mitnimmt.
2. 2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindekolben (16) mit an seinem Außenumfang angeordneten Gewindeflanken (16.3) in zugehörigen Gewindegängen (19) einer fest angeordneten Gewindebuchse (12.11) gelagert ist, wobei die Gewindeflanken (16.3) und -gänge (19) eine solche Steigung aufweisen, daß der Gewindekolben (-16) aufgrund einer auf die Kolbenstange (15) wirkenden hydraulischen Druckdifferenz in den Gewindegängen (19) aufsteigend bzw. bei Druckentlastung aufgrund des Eigengewichtes und der mit ihm verbundenen !.'lassen absteigend sich zu drehen vermag, daß die Gewindebuchse (12.11) an ihrem Innenumfang axiale, die Gewindegän^e unterbrechende .Führungsnuten (21) aufweist, in welchen ScLa.lt stangen (22) axialbeweglich gelagert Sind,

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   welche in einem der Gewindeteilung entsprechenden Abstand in Querrichtung durchgehende Aussparungen (22.1) von einer solchen axialen Länge aufweisen, daß die Schaltstangen (22) in einer Freigabestellung, wenn ihre Aussparungen (22.1) in Flucht mit den Gewindegängen (19) sind, eine Drehung des Gewindekolbens in den Gewindegängen ermöglichen, dagegen in einer Sperrstellung, wenn ihre Aussparungen nicht in Flucht mit den Gewindegängen sind, eine Weiterdrehung des Gewindekolbens (16) blockieren, und daß Mittel zum Antrieb und zur Steuerung der Schaltstangen (22) vorgesehen sind, durch welche mindestens zwei Schaltstangen (22a,22b) abwechselnd in die Freigabe- und die Sperrstellung derart bringbar sind, daß die Gewindegänge (19) zeitlich nacheinander und räumlich hintereinander jeweils nur auf einer Teilstrecke freigeschaltet sind und der Gewindekolben (16) demgemäß schrittweise um vorgegebene Drehwinkeleinheiten und Teilhübe in Einfahr- bzw. Ausfahrrichtung bewegbar ist.
3. 3. Antrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Schaltstangen (22a,22b) vorgesehen sind, die jeweils an zwei einander diametral gegenüberliegenden Umfangsstellen der Gewindebuchse (12.11) in entsprechenden Längsnuten (21) gelagert und deren Aussparungen (22.1) dem Verla\if der Gewindegänge (19) entsprechend gegeneinander versetzt sind.
4. 4. Antrieb nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß für den Fall der Notabschaltung (Scram) die Schaltstangen (22) gleichzeitig in die Freigabestellung bringbar sind, so daß der Gewindekolben (16) auf durchgehend freigeschalteten Gewindegängen (19) seinen Gesamthub ohne Unterbrechung durchlaufen kann.
5. 5. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Kolbenstange (15) jeweils ein Führungskolben (18) für die Kolbenstange (15) und damit für den Steuerstab (6) verdrehungssicher sitzt, der seinerseits mit Vorsprüngen (18.2) in Axialnuten (24), die am Innenumfang der Gewindebuchse (12.11) angeordnet sind, axial gleitend geführt ist.

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6. 6. Antrieb nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltstangen (22) von hydraulischen Kraftkolben (25) bewegbar sind, wobei zum Zwecke der Ein- oder Ausfahrsteuerung zwei Kraftkolben (25a,25b) gegenläufig derart steuerbar sind, daß - wenn der eine seine obere Endlage einnimmt - der andere sich in der unteren Endlage befindet.
7. 7. Antrieb nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine gegen-

   seitige hydraulische Verriegelung der Kolben mittels Umwegleitungen (26), wobei die der Kolbenunterseite zugeordneten Zylinderräume (27·1) der Kolben (25) jeweils mit dem der Kolbenoberseite zugeordneten Zylinderraum (27.2) des anderen Kolbens verbunden sind, derart, daß bei Oruckbeaufschlagung der Kolbenunterseite und Aufwärtsbewegung des betreffenden Kolbens der andere durch Beaufschlagung seiner Oberseite zwangsläufig abwärts bewegt wird.
8. 8. Antrieb nach Anspruch 6 oder 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (25) mit ihren Schaltstangen (22) über Stößel (3.1) gekoppelt sind.
9. 9. Antrieb nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die G-ewindeflanke (16.3) des Gewindekolbens (16) eine obere, im wesentlichen horizontale Endfläche (16.4) aufweist, welche bei gesperrtem Gewindegang gegen eine obere, im wesentlichen horizontale Sperrfläche (22.2) der jeweiligen Sehaltstangen-Aussparung (22.1) läuft.
10. 10. Antrieb nach Anspruch 4 und 9» dadurch gekennzeichnet, daß bei Notabschaltung und hydraulisch entlüfteten Kraftkolben (25) beide Schaltstangen (22) mittels der Anlauffläche (16.4) des Gewindekolbens (16) in die Freigabestellung anhebbar sind.
11. 11. Antrieb nach Anspruch 4 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Scram-Kolben (40) auf dem oberen Ende der Kolbenstange (i5) längsverschieblich gelagert ist und mit Kupplungs-

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    klauen (40.1) in je eine Ausnehmung (22.4) an den oberen Enden der S ehalt a tang en (22) greift, derart, daß <3er Scram-Kolbtjn (40) bei Beaufschlagung mit Scram-Druck auf worts bis zu einem Anschlag (41,. 1) verfahrbnr ist und dabei beide Schaltstangen (22) in ihre >ruiruhestellung mitnimmt.
12. 12. Antrieb nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Scram-Kolben (40) und Kolbenstange (15) ein definierter Ringspalt (42) zum Hindurchtritt der Hydraulikflüssigkeit von der Druckseite (39) zu einer Gegendruckseite (43) des Hydraulik-Kreislaufes angeordnet ist, wobei die leckrate des Ringspaltes (42) die Fallgeschwindigkeit der Kolbenstange (15) und des Gewindekolbens (16) und damit die des Steuerstabes (6) im Falle des Ausfahrens bestimmt.
13. 13. Antrieb nach Anspruc 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Scram-Kolben (40) mit seinem Außenumfang in einem Labyrinthdichtungs-Ringpaket (44) zentriert gelagert ist.
14. 14. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß als Hydraulikflüssigkeit zum Antrieb der Kolbenstange (15) und des Scram-Kolbens (40) das Reaktor-Kühlwasser dient.
15. 15. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindekolben (16) und der Führungskolben (18) Axialbohrungen bzw. -Nuten (16.3, 18.3) zum Hindurchtritt der Druckflüssigkeit aufweisen, die als Hin- und Rückströmöffnungen dienen.
16. 16. Antrieb nach einem der Ansprüche .2 bis 4 sowie 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindeflanke (16.3) des Gewindekolbens (16) eine untere, im wesentlichen vertikal verlaufende Anlauffläche (16.5) aufweist, welche bei schrittweiser Abwärtsbewegung des Gewindekolbens (16) jeweils gdgen eine Seitenfläche (22.3) der in Sperrstellung stehenden Schaltstange (22) läuft.

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17. 17. Verwendung des Steuerst.aToant riebe« no.oh einem der vorgenannten Ansprüche ·: biij 16 für Kernre.-;\t.toren auch alusoge.narmter externer Steuerstabcr i-ru>\)

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