DE2605441A1

DE2605441A1 - PLASTIC DEFORMABLE SHOCK ABSORBER

Info

Publication number: DE2605441A1
Application number: DE19762605441
Authority: DE
Inventors: Matti Kangas; Tapani Kukkola
Original assignee: Imatran Voima Oy
Current assignee: Imatran Voima Oy
Priority date: 1975-02-19
Filing date: 1976-02-12
Publication date: 1976-08-26
Also published as: FI54535C; SE7601430L; BE838672A; JPS51123481A; FI750456A; CH598507A5; FR2301734B3; IT1062896B; FI54535B; FR2301734A1

Description

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Nürnberg, 10. 2. 1976 1720/53 Imatran Voima Oy, Malminkatu 16, 00100 Helsinki 10, FinnlandNuremberg, February 10, 1976 1720/53 Imatran Voima Oy, Malminkatu 16, 00100 Helsinki 10, Finland

Plastisch deformierbarer StoßdämpferPlastic deformable shock absorber

Die Erfindung betrifft einen plastisch verformbaren stoßdämpfer in Form von wenigstens einem rohrförmigen Gehäuse zwischen Tragplatten, insbesondere für Sicherheitskonstruktionen in Kernkraftwerken.The invention relates to a plastically deformable shock absorber in the form of at least one tubular housing between support plates, in particular for security structures in nuclear power plants.

Derartige Stoßdämpfer sind aus der schwed. Patentschrift 223 575 bekannt, wo sie für das Fundament von Gebäuden beschrieben sind, die zum Beispiel Erdbebenstoßen ausgesetzt sein können. Die aus Metallblechen geformten kantenförmigen Körper ruhen dort unter minimaler Reibung verschiebbar auf einer Tragplatte.Such shock absorbers are known from the Swedish patent specification 223 575, where they are described for the foundation of buildings that are exposed to earthquakes, for example could be. The edge-shaped bodies formed from sheet metal rest there so that they can be displaced with minimal friction on a support plate.

Für die praktische Anwendbarkeit derartiger Stoßdämpfer ist insbesondere nachteilig, daß sie vergleichsweise große Abmessungen aufweisen. So mißt gemäß Herstellerangaben ein derart aufgebauter 96 Mp-Stoßdämpfer 500 mm im Durchmesser und 750 mm in der Höhe. Bei diesen beträchtlichen Konstruktionsmaßen sind darüberhinaus die Möglichkeiten, die Energieabsorptionfähigkeit zu variieren, recht beschränkt.It is particularly disadvantageous for the practical applicability of such shock absorbers that they are comparatively large in size exhibit. According to the manufacturer, a 96 Mp shock absorber constructed in this way measures 500 mm in diameter and 750 mm in height. With these considerable construction dimensions In addition, the possibilities to vary the energy absorption capacity are quite limited.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stoßdämpfer der eingangs genannten Art zu schaffen, der gegenüber jener bekannten Bauform insbesondere die Vorteile kleinerer Ab-The invention is based on the object of creating a shock absorber of the type mentioned at the outset, which compared to that known design, in particular the advantages of smaller

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FUr das Auftragsverhältnlj gilt die Gebührenordnung der Deutschen Patentanwalttkamimer. - Gerichtsstand für Leistung und Zahlung: Nürnberg.The fee schedule of the German Patent Attorney Chamber applies to the contractual relationship. - Place of jurisdiction for performance and payment: Nuremberg.

ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

messungen bei größerer Variationsmöglichkeit hinsiohtlich seiner Wirkungsweise bietet. Für solche Stoßdämpfer besteht besonderer Bedarf bei Sicherheitseinrichtungen in Atomenergieanlagen, nämlich um Schlagbeanspruchungen abzufangen. So muß im Hinblick auf mögliche Ausfälle im Hauptrohrsystem einer Atomkraftanlage ein Stoßdämpfer zwischen dem Rohr und den Not-Trägern zur Verhinderung unkontrollierter Bewegungen des Rohres eingelegt sein, der einerseits aufgrund der vorgegebenen Raumbedingungen vergleichsweise klein sein muß, andererseits aber Schlagbeanspruchungen von z. B. etwa 500 Mp absorbieren können muß.measurements with greater possibility of variation its mode of action. For such shock absorbers exists special need for safety devices in nuclear power plants, namely to absorb impact loads. So in view of possible failures in the main pipe system of a nuclear power plant, a shock absorber between the pipe and the emergency carriers to prevent uncontrolled movements of the pipe be inserted, on the one hand due to the specified Room conditions must be comparatively small, but on the other hand impact loads of z. B. about 500 Mp must be able to absorb.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß wenigstens zwei Gehäuse in Form von metallischen Hohlquadern mit quadratischem Querschnitt neben- und/oder übereinander mit einer zwischengeschweißten Zwischenplatte zwischen je zwei übereinander angeordneten Hohlquadern, vorgesehen und die Tragplatten als Grundplatte und als Deckplatte mit den Hohlquadern verbunden sind.According to the invention, this object is essentially achieved in that at least two housings in the form of metallic Hollow cuboids with a square cross-section next to and / or one above the other with an intermediate plate welded between them between two hollow cuboids arranged one above the other, and the support plates as a base plate and as a cover plate are connected to the hollow cuboids.

Besonders zweckmäßig ist es, die Grundplatte mit dem unteren Rand der untersten Hohlquader und die Deckplatte mit dem obersten Rand der oberen Hohlquader ebenfalls fest zu verbinden, vorzugsweise zu verschweißen.It is particularly useful to connect the base plate with the lower edge of the lowermost hollow cuboid and the cover plate with the to connect the top edge of the upper hollow cuboid also firmly, preferably to weld.

V/eitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den UnteranSprüchen sowie nachstehender Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt in teilweise aufgeschnittener Darstellung, einen Stoßdämpfer nach der Erfindung, der aus zwei nebeneinander angeordneten Säulen aus je drei übereinander angeordneten Hohlquadern kombiniert ist. Die Hohlquader weisen erfindungsgemäß quadratischen Querschnitt auf.Further features and advantages of the invention emerge from the subclaims and the following description of a Embodiment shown in the drawing. The only figure in the drawing shows in partially cutaway Representation, a shock absorber according to the invention, which consists of two columns arranged next to one another three hollow cuboids arranged one above the other are combined. According to the invention, the hollow cuboids have a square cross section on.

- 3 fi 09835/0 3 11- 3 fi 09835/0 3 11

Auf einer Grundplatte 1 ruhen die Säulen aus in Serie geschalteten Hohlquadern 2. Die Grundplatte 1 ist mit den unteren Rändern der untersten Hohlquader 2 fest, vorzugsweise durch Verschweißen, verbunden. Die Abmessungen der einzelnen Hohlquader 2 quadratischen Querschnittes sind vorzugsweise derart gewählt, daß die Druckkraft in den plastisch verformbaren Bereichen der Hohlquader 2 bei der Beanspruchung des Stoßdämpfers konstant bleibt; als besonders zweckmäßiges Verhältnis von Breite zu Höhe eines jeden Hohlquaders 2 wird der Wert zwei (+ 20 %) gewählt.The columns of series-connected hollow cuboids rest on a base plate 1. The base plate 1 is firmly connected to the lower edges of the lowermost hollow cuboid 2, preferably by welding. The dimensions of the individual hollow cuboid 2 of square cross-section are preferably chosen such that the compressive force in the plastically deformable areas of the hollow cuboid 2 remains constant when the shock absorber is stressed; The value two (+ 20%) is chosen as a particularly useful ratio of width to height of each hollow cuboid 2.

Wenn für den Aufbau eines Stoßdämpfers nach der Erfindung, wie in der Zeichnung dargestellt, mehrere Hohlquader 2 übereinander angeordnet werden, dann ist zwischen je zweien von ihnen eine Zwischenplatte j5 zwischengeschweißt. Durch eine derartige Serienschaltung ist der Kompressionsweg beeinflußbar. Eine Parallelschaltung,d. h. eine nebeneinander erfolgende Anordnung der Elemente des Stoßdämpfers, ermöglicht eine Beeinflussung der vom Stoßdämpfer aufgenommenen Kompressionskraft. Die oberen Ränder der obersten Hohlquader sind mit einer Deckplatte 4 verbunden. Diese Verbindung kann beliebigt ausgeführt sein; es ist jedoch vorteilhaft, auch diese Verbindung als Schweißverbindung auszuführen. Die Schweißnähte selbst sind Schweißraupen dreieckförmigen Querschnittes; die Schweißnahtdicke entspricht der Länge der Schenkel des Dreiecks. Diese Schweißnahtdicke ist, wenn es sich um rechtwinklige Verbindungen handelt, vorzugsweise gleich der Dicke der angrenzenden Wandungen der Hohlquader gewählt.If for the construction of a shock absorber according to the invention, as shown in the drawing, several hollow cuboids 2 on top of each other are arranged, then an intermediate plate j5 is welded between every two of them. By a the compression path can be influenced in such a series connection. A parallel connection, i. H. a side-by-side Arrangement of the elements of the shock absorber, allows influencing the absorbed by the shock absorber Compression force. The upper edges of the uppermost hollow cuboid are connected to a cover plate 4. This connection can be carried out as desired; however, it is advantageous to also make this connection as a welded connection. the Weld seams themselves are weld beads with a triangular cross-section; the weld seam thickness corresponds to the length of the legs of the triangle. This weld thickness is when there is are right-angled connections, preferably equal to the thickness of the adjacent walls of the hollow cuboid chosen.

Gemäß der Erfindung läßt sich also aus entsprechend gruppierten Hohlquadern 2 ein Stoßdämpfer herstellen, der insbesondere dort vorteilhaft anwendbar ist, wo auf kleinem Raum eine großeAccording to the invention, a shock absorber can be produced from correspondingly grouped hollow cuboids 2, which in particular can be used advantageously where a large one in a small space

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Kraft zu absorbieren ist. Versuche haben gezeigt, daß beispielsweise von einem Hohlquader 2 quadratischen Querschnittes mit Seitenlängen von 88,9 mm und Wandstärken von 6,j5 mm einer Kraft von 135 Mp absorbiert werden. Entsprechend den Kombinationsmöglichkeiten der einzelnen Hohlquader 2, aus denen der Stoßdämpfer zusammengesetzt ist, lassen sich nach der Erfindung in einfacher Weise Stoßdämpfer unterschiedlichsten Verhaltens erstellen.Force is to be absorbed. Tests have shown that, for example of a hollow cuboid 2 square cross-section with side lengths of 88.9 mm and wall thicknesses of 6, j5 mm of a force of 135 Mp can be absorbed. Corresponding the possible combinations of the individual hollow cuboids 2 that make up the shock absorber, shock absorbers of the most varied of behavior can be created in a simple manner according to the invention.

Als weiterer Vorteil des Stoßdämpfers nach der Erfindung hat sich bei Anwendungsversuchen herausgestellt, daß selbst im Falle schräg auftreffender Druckbeanspruchung die Druckabsorptionskapazität nicht vermindert ist. Diese Eigenschaft stellt einen besonderen Vorteil gegenüber herkömmlichen Stoßdämpfern der eingangs genannten Art dar, deren kreisrohrförmige Gehäuse kippen und dadurch eine verringerte Energieaufnahmefähigkeit aufweisen.Another advantage of the shock absorber according to the invention has been found in application tests that even in the case of pressure loading at an angle, the pressure absorption capacity is not diminished. This property represents a particular advantage over conventional ones Shock absorbers of the type mentioned, the circular tubular Tilt the housing and thus have a reduced energy absorption capacity.

Die Stoßdämpfer nach der Erfindung sind besonders vorteilhaft als Schutzmaßnahmen im Falle von Rohrbrüchen in Atomkraftanlagen anwendbar, um die kinetische Energie in Elementen zu absorbieren, die zwischen den Notstützen zur Begrenzung unkontrollierter Bewegungen des Rohres und dem Rohr selbst angeordnet sind, so daß die Schlagkraftwirkung auf die Stütze verringert wird. Außerdem können stoßdämpfer nach der Erfindung vorteilhaft Anwendung finden in Einr-ichtungsn für sicheren Transport gefährlicher Materialien wie nuklearer Brennstoffe, indem die Fundamente, auf denen die Brennstoffe abgelegt werden, mit den erfindungsgemäßen Absorbern ausgestattet werden, um Schlagkräfte auf die Sicherheitskonstruktion zu reduzieren, so daß diese Konstruktion/^benso wie die während des Transports benutzten Gefäße intakt bleiben.The shock absorbers according to the invention are particularly advantageous as protective measures in the event of pipe bursts in Nuclear power plants applicable to absorb the kinetic energy in elements that are used between the emergency supports Limitation of uncontrolled movements of the pipe and the pipe itself are arranged, so that the impact force effect is reduced on the prop. In addition, shock absorbers according to the invention can be used advantageously in facilities for the safe transportation of hazardous materials such as nuclear fuels by placing the foundations, on which the fuels are deposited, are equipped with the absorbers according to the invention in order to To reduce impact forces on the safety construction, so that this construction / ^ benso like that during the The vessels used during transport remain intact.

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Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Sie umfaßt auch alle fachmännischen Abwandlungen und/oder Unterkombinationen der beschriebenen und/oder dargestellten Merkmale und Maßnahmen.The invention is not limited to the illustrated and described exemplary embodiments. It also includes everyone professional modifications and / or sub-combinations of the features and measures described and / or shown.

- Ansprüche -- Expectations -

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Claims

Γ1.j plastically deformable shock absorber consisting of at least one tubular housing between support plates, characterized in that at least two housings in the form of metallic hollow cuboids (2) with a square cross-section next to and / or one above the other with an intermediate plate (3) welded between each two above one another arranged hollow cuboids (2) are provided and the support plate as a base plate (1) and as a cover plate (4) are connected to the hollow cuboids (2).

2. Shock absorber according to claim 1, characterized in that the lower and upper hollow cuboid (2) are welded to the base plate (l) and the cover plate (4).

5. Shock absorber according to claim 1 or 2, characterized in that the ratio of width to height of each hollow cuboid (2) has the value two (+ $ 20).

4. Shock absorber according to one of the preceding claims, characterized in that the weld seam thickness of the weld bead between the intermediate plates (3) and the respective adjacent edges of the hollow cuboid (2) is equal to the wall thickness of the hollow cuboid (2).

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