DE2510062A1

DE2510062A1 - Teleskopeinrichtung, insbesondere fuer kernenergieanlagen

Info

Publication number: DE2510062A1
Application number: DE19752510062
Authority: DE
Inventors: Ernst Hoeger; Horst Reinhardt
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Kraftwerk Union AG
Priority date: 1975-03-07
Filing date: 1975-03-07
Publication date: 1976-10-21
Also published as: SE7601771L; DE2510062C3; SE424678B; CH594143A5; JPS51113092A; DE2510062B2; US4032240A

Description

KRAFTWERK UNION AKTIENGESELLSCHAFT Erlangen, den 2510062

Hammerbacherstr. 12 u. 14

VPA 75 P 9307 BRD Sm/Hgr

Teleskopeinrichtung, insbesondere für Kernenergieanlagen

Die Erfindung betrifft eine Teleskopeinrichtung, insbesondere für Kernenergieanlagen, mit mindestens drei ineinander geschachtelten länglichen Körpern, vorzugsweise Rohren, die in einer bestimmten Folge relativ zueinander durch Anschläge begrenzte Bewegungen in Längsrichtung ausführen sollen. Solche Teleskopeinrichtungen werden zum Beispiel zum Transport von Brennelementen, aber auch zur Überwachung bzw. Prüfung in Kernenergieanlagen eingesetzt. Sie müssen außerordentlich zuverlässig arbeiten, da mit ihrer Hilfe die großen Entfernungen überbrückt werden sollen, die aus Gründen des Strahlungsschutzes, zum Beispiel in Form von Wassersäulen als Abschirmung vorgesehen sind. In solchen Abschirmungen ist praktisch keine Reparatur bei einer Störung möglich. Andererseits sind derart lange Teleskopeinrichtungen durch Reibung und die Gefahr des Verklemmens an sich störanfällig. Deshalb ist es besonders wichtig, daß durch eine zwangsläufige Folge der Relativbewegungen der einzelnen Körper der Teleskopeinrichtung der richtige Bewegungsablauf erreicht wird. Hierfür sucht die Erfindung eine einfache und damit wenig anfällige Lösung.

Bei der Teleskopeinrichtung nach der Erfindung ist vorgesehen, daß Körper zwischen dem innersten und dem äußersten Körper in einem am Ende gelegenen Wandbereich eine durchgehende Ausnehmung aufweisen, daß in der Ausnehmung Verriegelungskörper, zum Beispiel Kugeln, angeordnet sind, deren Abmessungen größer sind als die Dicke des Wandbereichs, daß in dem auf der einen Seite benachbarten Körper am anderen Ende eine Vertiefung zur Aufnahme

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des Verriegelungskörpers angeordnet ist, daß in dem auf der anderen Seite benachbarten Körper ein den Verriegelungskörper teilweise umfassender Vorsprung vorgesehen ist und daß dem Verriegelungskörper ein auf der Seite des Vorsprungs einseitig angeordneter Sperrkörper zugeordnet ist, der den Verriegelungskörper in einer einseitig zum Wandbereich liegenden Sperrstellung halten kann.

Die Verriegelungskörper erzwingen, daß stets nur einer der Körper eine Relativbewegung zu den anderen ausführen kann, und durch die richtige Anordnung der Vertiefungen, Vorsprünge und Sperrkörper ist dafür gesorgt, daß dies der in der Reihenfolge nächste Körper ist.

Nähere Einzelheiten der Erfindung schildert das folgende Ausführungsbeispiel unter bezug auf die beiliegende Zeichnung, die eine vereinfachte Anordnung in vier aufeinanderfolgenden Bewegungsabßchnitten zeigt.

In Fig. 1 umfaßt die schematisch angedeutete Teleskopeinrichtung als drei ineinander geschachtelte Körper 1, 2 und 3 zylindrische Rohre, deren gemeinsame Achse durch die strichpunktierte Linie 10 angedeutet ist. Die Teleskopeinrüitung gehört zum Beispiel zu einer Brennelementlademaschine mit einer Reichweite von 10 m. Deshalb ist das äußerste Rohr mit einem Flansch 8 an einer nicht weiter dargestellten verfahrbaren Positioniereinrichtung der Lademaschine befestigt. Das innerste Rohr 3 trägt einen Greifer, der an seiner Innenseite angebracht sein kann, aber ebenso wie die zugehörigen Antriebseinrichtungen nicht dargestellt ist.

Das Rohr 1 besitzt an seinem der Lademaschine abgekehrten Ende eine Bohrung 12 sowie einen Anschlag 4. Die Bohrung 12 kann mehrfach in einer Ebene quer zur Längsrichtung, d.h. quer zur Achse 10 angeordnet sein. Der Anschlag 4 kann als Ring um den gesamten Umfang an der Innenseite des Rohres 1 verlaufen.

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Das zwischen dem innersten Rohr 3 und dem äußersten Rohr 1 gelegene Rohr 2 besitzt an dem der Lademaschine zugekehrten Ende eine durch die gesamte Rohrwand hindurchführende zylindrische Bohrung 13. In dieser ist als Verriegelungskörper 7 eine Kugel angeordnet. Die Figuren zeigen deutlich, daß der Durchmesser der Kugel wesentlich größer als die Dicke D des Rohres ist. Der Kugeldurchmesser ist beim Ausführungsbeispiel ungefähr doppelt so groß wie die Dicke D der Rohrwand.

Die Bohrung 13 setzt sich auch in einem mit dem Rohr 1 verbundenen äußeren Ring 14 fort, der auf der der Lademaschine abgekehrten Seite bis kurz über die Bohrung 13 reicht und ebenso dick ist wie der als Anschlag dienende Ring 4.

Auf der Innenseite des Rohres 2 ist ein Ring 15 angebracht, in den eine Haltestange 9 geführt ist. Die Haltestange 9 besitzt einen Anschlag 16. Dadurch ist die Relativbewegung eines ringförmigen Sperrkörpers 6 begrenzt, in den die Haltestange 9 auf der anderen Seite des Ringes 15 eingesetzt ist. Am anderen Ende ist mit dem Rohr 2 ein dem Anschlag 4 entsprechender ringförmiger innerer Anschlag 5 verbunden.

Das innere Rohr 3 besitzt auf seiner Außenseite einen Vorsprung 17» der die Kugel 7 in der in Fig. 1 gezeichneten Lage umfaßt. Der Vorsprung kann zum Beispiel ein Ringkörper sein, der im Hinblick auf die Wölbung des Rohres 3 ein räumlich verformtes Gebilde ist. Als Vorsprung 17 kann aber auch ein um das Rohr 3 verlaufender Ring verwendet werden, in dem in geeigneten Abständen den Bohrungen 13 entsprechende Bohrungen 18 mit einem kleineren Durchmesser als die Bohrung 13 angeordnet sind.

In Fig. 1 ist die Teleskopeinrichtung in der eingefahrenen Stellung gezeichnet. Die drei Rohre 1, 2 und 3 sind vollständig ineinander geschachtelt. Die Teleskopeinrichtung hat die kürzeste Länge.

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Zum Ausfahren wird durch einen nicht gezeichneten Antrieb eine von der Positioniereinrichtung weggerichtete Kraft wirksam, zum Beispiel dadurch, daß der Schwerkraft durch Nachlassen eines am Rohr 3 befestigten Seiles in Richtung der Achse 10 nachgegeben wird. Dabei werden, wie in Fig. 2 gezeigt ist, die Rohre 2 und 3 zunächst gemeinsam relativ zum Rohr 1 verschoben. Die gemeinsame Bewegung ist dadurch zwangsläufig sichergestellt, daß die Kugel 7 als Verriegelungskörper in die Bohrung 18 des Vorsprunges 17 ragt, der die Kugel 18 teilweise umgibt.

Die Verriegelung wirkt solange, bis das Rohr 2 mit der Unterseite des Ringes 14 an den Anschlag 4 anläuft. In dieser Lage hat die Kugel 7 die Bohrung 12 im Rohr 1 erreicht. Deshalb kann die Kugel in die Bohrung 12 hineingedrückt werden, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Das Hineindrücken geschieht durch das in Richtung des Pfeiles 20 relativ zum Rohr 2 nach unten weiterbewegte Rohr Die Eindringtiefe der Kugel 7 in die Bohrung 13 ist durch den Unterschied zwischen dem Kugeldurchmesser und dem kleineren Durchmesser der Bohrung 12 gegeben.

Nach dem Einrücken in die Bohrung 12 wird die Kugel 7 durch den Sperrkörper 6 festgehalten werden, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Das Rohr 3 läßt sich dann bis zum Anschlag nach unten bewegen, d.h. so weit, bis der Ring 17 auf den Anschlag 5 trifft, wie nicht näher gezeichnet ist. Unabhängig davon behält der Sperrkörper 6 seine von der Haltestange 9 bestimmte Lage ein.

Wird die Teleskopeinrichtung nach dem vollständigen Einfahrvorgang wieder ausgefahren, wie durch den Pfeil 21 angedeutet ist, so erreicht der Ring 17 den Sperrkörper 6 und hebt diesen gegen den Ring 15. Damit wird, wie Fig. 4 zeigt, für die Kugel 17 eine in das Rohr 2 führende Bewegung möglich. Diese Bewegung führt die Kugel aus, wenn die Bewegung nach oben fortgesetzt wird, weil dabei die Kante der Bohrung 12 auf Grund der Rundung der Kugel 7 eine nach innen gerichtete Kraft auf die Kugel 7 ausübt. Die Rohre 2 und 3 werden danach zwangsläufig gemeinsam nach oben ge-

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fahren, weil die Kugel 7 in die Vertiefung 18 teilweise eingreift. Die Kraftübertragung erfolgt von Rohr 3 über Ring 17, Sperrkörper 6 und Ring 15 auf Rohr 2. Als Endstellung ergibt sich die gleiche Lage, wie in Fig. 1 gezeichnet ist.

Es ist klar, daß die als Ausführungsbeispiel gewählte vereinfachte Anordnung mit beliebig vielen Rohren zwischen dem inneren Rohr 3 und dem äußeren Rohr 1 ausgeführt werden kann, ohne daß die mit einfachen Mitteln sichergestellte zwangsläufige Bewegungsfolge in Frage gestellt ist. Es kommt auch nicht auf eine besondere Form der Rohre an. Zum Beispiel kann eine gewünschte Unverdrehbarkeit der Rohre, die das zum Eingriff notwendige Fluchten zwischen den Ausnehmungen 12, 13 und 18 sichert, schon durch die Verwendung von Rohren mit einem nichtrotationssymmetrischen Querschnitt, zum Beispiel einem Rechteckquerschnitt, erreicht werden. Wenn man aus anderen Gründen eine Verdrehbarkeit der Rohre in Kauf nehmen muß, kann man anstelle der Bohrungen und 13 auch umlaufende Nuten verwenden, die auch bei Verdrehungen der Rohre den Eingriff sicherstellen. Im übrigen kommt die Erfindung nicht nur für Teleskopeinrichtungen in Frage, deren Körper Rohre mit geschlossener Wandung sind, vielmehr können erfindungsgemäß auch solche Teleskopeinrichtungen ausgeführt sein, deren Körper zum Beispiel aus einem Gitterwerk bestehen, sofern nur die Ineinanderschachtelung möglich ist.

Als Verriegelungskörper kommen neben Kugeln auch andere Wälzkörper in Frage, bei denen eine genügend leichte Beweglichkeit gegeben ist.

Die Zahl der verwendeten Verriegelungskörper richtet sich nach den aufzunehmenden Kräften und der zulässigen Flächenpressung, sowie nach dem Durchmesser der ineinander geschachtelten Körper. Um ein Verkanten zu vermeiden, sollten mindestens drei Verriegelungskörper in einer zur Achse 10 senkrechten Ebene liegen.

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Claims

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Patentansprüche

l.yTeleskopeinrichtung, insbesondere für Kernenergieanlagen, mit — mindestens drei ineinander geschachtelten länglichen Körpern, vorzugsweise Rohren, die in einer bestimmten Folge relativ zueinander durch Anschläge begrenzte Bewegungen in Längsrichtung ausführen sollen, dadurch gekennzeichnet, daß Körper (2) zwischen dem innersten und dem äußersten Körper (1,3) in einem am Ende gelegenen Wandbereich eine durchgehende Ausnehmung (13) aufweisen, daß in der Ausnehmung Verriegelungskörper (7), zum Beispiel Kugeln, angeordnet sind, deren Abmessungen größer sind als die Dicke (D) des Wandbereichs, daß in dem auf der einen Seite benachbarten Körper (l) am anderen Ende eine Vertiefung (12) zur Aufnahme des Verriegelungskörpers (7) angeordnet ist, daß in dem auf der anderen Seite benachbarten Körper ein den Verriegelungskörper (7) teilweise umfassender Vorsprung (17) vorgesehen ist und daß dem Verriegelungskörper (7) ein auf der Seite des Vorsprungs (17) einseitig angeordneter Sperrkörper (6) zugeordnet ist, der den Verriegelungskörper (7) in einer einseitig zum Wandbereich liegenden Sperrstellung halten kann.
2. Teleskopeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Verriegelungskörper (7) in einer quer zur Längsrichtung (10) liegenden Ebene um den Umfang der Körper (1,2,3) verteilt sind.
3. Teleskopeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen des Verriegelungskörpers (7) mindestens um 3096 größer sind als die Dicke (D) des Wandbereichs .
4. Teleskopeinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3» gekennzeichnet durch eine rotationssymmetrische Anordnung mit zylindrischen Rohren (1,2,3)» die ineinander geschachtelt sind.
5. Teleskopeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (1,2,3) mit Hilfe einer Führung unverdrehbar

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so angeordnet sind, daß die Verriegelungskörper (7) und die Vertiefungen (12,18) fluchten.
6. Teleskopeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung (12) eine Bohrung mit einem kleineren Durchmesser als die Ausnehmung (13) ist.

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