DE2722050C2 - Antrieb für die vertikale Bewegung eines Kernreaktor-Regelstabs - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Antrieb für die vertikale Bewegung eines Kernreaktor-Regelstabs gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

Eine Reihe spezifischer Betriebsbedingungen für diese Antriebe, und zwar die hohe Temperatur, die Bestrahlung und die Schwierigkeit der Wartung fordern die Schaffung einfacher und überaus zuverlässiger Konstruktionen für die Antriebe, die ohne Reparaturen und Wartungen einwandfrei arbeitei: müssen.

Der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebene Regelstabantrieb entspricht dem beim »Schnell Brüter-Reaktor BN-350« verwendeten.
Dieser bekannte Regelstabantrieb ist insofern kompliziert aufgebaut, da er Einzelantriebe für die Zahnstange, den Greifer und die Bewegung der Führungshülse aufweist. Ferner ist für den Greifer nur eine Handsteuerung vorgesehen, was die Möglichkeit einer Fernkupplung des Antriebs mit dem Regelstab

so ausschließt. Weiterhin muß bei einer Umladung der aktiven Zone des Reaktors der Regelstabantrieb vom Regelstab üblicherweise entkuppelt und die Zahnstange mit dem Greifer hochgehoben und so fixiert werden, daß ein Spalt zwischendem Kopfteil des Regelstabs und dem unteren Zahnstangenende des Antriebs gegeben ist. Der bekannte Regelstabantrieb gewährleistet kein zuverlässiges Fixieren der Zahnstange in der Umladungsstellung. Darum ist für die Zahnstange während der Umladung eine Stellung gewählt, in der sie auf einer Dämpfungsfeder ruht. Wenn sich die Zahnstange oberhalb dieser Lage befindet, besteht die Gefahr, daß die Zahnstange herunterfällt, wodurch Störungen bei der Umladung verursacht werden. Befindet sich die Zahnstange unterhalb dieser Stellung, kann sie die Umladung behindern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den eingangs genannten Antrieb im Hinblick auf die Anzahl der erforderlichen aktiven antreibenden Elemente zu

vereinfachen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die sich aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 ergebenden Merkmale gelöst

Die erfindungsgemäße Lösung kommt mit einem Motor aus, da die Motorwelle mit einer Kupplungsvorrichtung versehen ist, die einen Eingang und zwei Ausgänge hat. Mittels der beiden Ausgänge erfolgt einerseits die Betätigung des Greifers und andererseits die Betätigung der Zahnstange. Dadurch daß die Zahnstange über einen Teil ihrer Bewegung das Fiihi ungsrohr mitnimmt, wird auch die Bewegung des runrungsrohres durch diesen Antrieb bewerkstelligt. Dadurch ergeben sich geringere Bauabmessungen und eine Vereinfachung des gesamten Antriebes. Außerdem ist im aufgezeigten Mechanismus eine Blockierungsvorrichtung vorgesehen, die bei geöffnetem Greifer automatisch die Lage der Zahnstange sicher fixiert.

vVeitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Durch das Vorsehen der Signalwicklungen entsprechend Anspruch 3 besieht die Möglichkeit des Schutzes gegen Überbelastungen während des Betriebes.

im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1, Γ den Regelstabantrieb für einen Kernreaktor in der Kupplungssteilung des Regelstabs im Längsschnitt,

F i g. 2 eine Kupplungsvorrichtung zum Übertragen des Drehmoments eines Elektromotors im Längsschnitt,

Fig.3 den Unterteil einer Zahnstange in der kupplungsstellung mit dem Regelstab im Längsschnitt,

F r g. 4 die Ansicht der Anordnung nach Pfeil A der Fig. 1,

F i g. 5, 5' den unteren Teil des Regelstabantriebs in der entkuppelten Stellung des Regelstabs im Längsschnitt,

F1 g. 6 den unteren Teil des Regelstabantriebs in einer Umkehrungsposition im Längsschnitt, und

Fig. 7 das elektrische Schaltbild einer Erregerwicklung.

Der Antrieb des Regelstabs eines Kernreaktors umfaßt einen Elektromotor, dessen Welle 2 mit einer Eingangswelle 3 einer Kupplungsvorrichtung 4 zum Übertragen des Drehmoments des Elektromotors 1 starr verbunden ist. Die Eingangswerls 3 umfaßt zwei ferromagnetische Axiallängenabschnitte 5 und 6 und einen dazwischen angeordneten nicht-ferromagnetischen Abschnitt 8. Die Eingangswelle 3 besitzt zwei an ihrer innenfläche ausgebildete Verzahnungen 7, die durch den nicht-ferromagnelischen Abschnitt 8 voneinander getrennt sind. Außerdem weist sie axial versetzt, zwei an ihrer Außenfläche befindliche Verzahnungen 9 auf. Die Eingangswelle 3 ist in Lagern 10 und 11 (F i g. 2) eines zylindrischen Gehäuses 12 geführt. Das Gehäuse 12 besteht aus ferromagnetischen Abschnitten, die durch nicht-ferromagnetische Abschnitte 13, 14 voneinander getrennt sind. Eine Ausgangswelle 15 der Kupplungsvorrichtung 4 ist innerhalb der Eingangswel-Ie 3 und koaxial zu dieser angeordnet und in Lagern 16 geführt. Die Ausgangswelle 15 ist aus einem ferromagnetischen Werkstoff hergestellt und weist zwei auf ihrer Außenfläche ausgebildete Verzahnungen 17 auf. Eine weitere Ausgangswelle 18 ist in Lagern 19 innerhalb des f.5 Zylindergehäuses «2 angeordnet und umgreift die Eingangswelle 3 auf einem Teil ihrer Höhe.

Die Ausgangswelle U besteht ebenfalls aus zwei ferromagnetischen Abschnitten und einem dazwischen angeordneten nicht-ferromagnetischen Abschnitt 21 und weist zwei an ihrer Innenfläche ausgebildete Verzahnungen 20 auf, die durch diesen nicht-ferromagnetischen Abschnitt 21 voneinander getrennt sind. Die Verzahnungen 17 der Ausgangsweiie i5 sowie die Verzahnungen 20 der Ausgangszeile 18 sind mit einem geringstmöglichen Spalt gegenüber den Verzahnungen 7 bzw. 9 der Eingangswelle 3 eingestellt. Der nicht-ferromagnetische Abschnitt 8 der Eingangswelle 3 und der nicht-ferromagnetische Abschnitt 21 der Ausgangswelle 18 sind gegenüber den nicht-ferromagnetischen Abschnitten 13 bzw. 14 des Zylindergehäuses 12 eingestellt. Auf der Außenfläche des Zylindergehäuses 12 ist auf Höhe des nicht-ferromagnetischen Abschnittes 13 eine Wicklung 22 angeordnet. Diese Wicklung 22 umfaßt eine einen Magnetfluß erzeugende Erregerwicklung 24. Der Magnetfluß durchsetzt gleichzeitig die Eingangswelle 3 und die Wellen 15 und 18. Weiterhin umfaßt diese Wicklung 22 eine Signalwicklung 25, die ein Signal zum .,bschalten eines Elektromotors ί beim Übersteigen cin^ bestimmten Werts des übertragenen Drehmoments abgibt.

Eine Wicklung 23 umfaßt analog der Wicklung 22 eine Erregerwicklung 26 und eine Signalwicklung 27. Die Wicklungen 22 und 23 sind in einem Gehäuse 28 angeordnet, wobei die Welle 15 der Kupplungsvorrichtung 4 mit Hilfe einer Verbindungswelle 29 über ein selbsthemmendes Reduziergetriebe 30, eine Welle 31 und ein Stirnradgetriebe 32 mit einem Eingangselement 33 einer Schnelleinwurfkupplung 34 starr verbunden ist.

Das Eingangselement 33 der Kupplung 34 ist ähnlich dem oberen Teil der Eingangswelle 3 ausgebildet und weist zwei Verzahnungen 35 auf, die auf seiner Innenfläche angeordnet und durch einen nicht-ferromagnetischen Abschnitt 26 voneinander getrennt sind. Das Eingangselement 33 ist in Lagern 37 und 38 in einem Gehäuse 39 der Kupplung 34 angeordnet. Das Gehäuse 39 besteht aus zwei ferromagnet sehen Abschnitten, zwischen denen ein nicht-ferromagnetischer Abschnitt 40 angeordnet ist. Ein Ausgangselement 41 tier Kupplung 34 ist innerhalb des Eingangselements 33 und koaxial zu diesem in Lagern 42 und 43 angeordnet.

Das Ausgangselement 41 ist entsprechend der Ausgangswelle 15 aus einem ferromagnetischen Material hergestellt und mit zwei Verzahnungen versehen.

Die Verzahnungen 44 des Ausgangselements 41 der Kupplung 34 sind mit einem geringstmöglichen Spalt gegenüber den Verzahnungen 35 des Eingangselementes 33 eingestellt. Der nicht-ferromagnetische Abschnitt 36 des Eingangselementes 33 ist gegenüber dem nicht-ferromagnetischen Abschnitt 40 des Gehäuses 39 eingestellt. Im Gehäuse 39 ist auf Höhe des nicht-ferromagnetischen Abschnittes 40 eine Eingangswicklung 45 angeordnet.

Das Ausgangselement 41 der Kupplung 34 ist durch ein Stirnrad-Kegelradgetriebe 46 mit einem Zahnrad 47 verbunden, das in die Verzahnung 48 einer Zahnstange 49 eingreift. Der ooere Teil der Zahnstange 49 ist in einem Manul 50 untergebracht.

Auf der gleichen Welle wie das Zahnrad 47 ist ein Geber 51 für die Stellung der Zahnstange 49 angeordnet. Auf dem Mantel 50 sind ein Induktionsgeber 52 für die untere Stellung eines Regelstabs 53, ein Induktionsgeber 54 für die obere Stellung dieses Regelstabs und ein Induktionsgeber 55 für die Umladestellung angeordnet. Die Zahnstange 49 ist mit

einem Bund 56 versehen, der sich mit einer Stirnfläche an einer Feder 57 und mit der anderen Stirnfläche an einer Dämpfungsfeder 58 abstützt.

Am unteren Teil der Zahnstange 49 ist ein Anschlag 59 und ein Kopfteil 60 mit einem Greifer 61 angeordnet, i dessen Greiferklauen auf Achsen 62 befestigt sind. Ferner ist am unteren Teil der Zahnstange 49 eine Ringnut 63 ausgebildet.

Die Verbindungswelle 29, die Welle 31, das Stirnradgetriebe 32, die Kupplung 34, das Stirnrad-Kegelradgetriebe 46 und das Zahnrad 47 bilden den Normalantrieb für die Zahnstange 49.

Die Antriebswelle 18 der Kupplungsvorrichtung 4 zum Übertragen des Drehmoments des Elektromotors I ist durch ein weiteres selbsthemmendes Reduziergetrie- ü be 30' mit einem Drehrohr 64 verbunden, das im Mantel 50 in Lagern 65 und 66 angeordnet ist. Auf der Innenfläche des Drehrohrs 64 sind zwei Führungsfedern 67 angeordnet, deren Länge dem Arbeitshub des

Rpaplttahc 51 pnKnrirht Innprhalh tips Drehrohr« f%d ict »n

untergebracht, das mit dem Reduziergetriebe 46 verbunden ist. Auf dem Gehäuse 89 ist ein Führungsrohr 90 mit Ausschnitten 91 angeordnet, in welche Achsen 92 eingesetzt sind. Auf den Achsen 92 sitzen zweiarmige Schwenkhebel 93 mit Rollen 94 und 95. Auf der Innenfläche des Führungsrohrs 90 ist ein Anschlag % ausgebildet. Am Führungsrohr 90 sind ferner Begrenzungsstifte 97 vorgesehen. Im Gehäuse 89 ist eine Nut 98 ausgebildet, in welche die Rollen 94 des Hebels 93 eingreifen. Die Signaleinrichtung, der Normalantrieb für die Zahnstange und die Betätigungsvorrichtung für den Greifer sind innerhalb eines hermetischen Gehäuses 99 untergebracht, das auf der Reaktordecke (in der Zeichnung nicht dargestellt) angeordnet ist.

In den F i g. 5 und 5' ist der untere Abschnitt des Antriebs für den Regelstab 53 im vom Regelstab entkuppelten Zustand dargestellt. Dabei sind die Nocken 71 um 90^c gedreht und der Greifer 61 somit geöffnet. Der Kontrollstab 85 ragt von der unteren 'slirnflärhp rips FnHcturl·« 7Π hprvrir ΓΊμΓ Anbr SA li*»wl

eine Hülse 68 mit Nuten angeordnet, die den Führungsfedern 67 entsprechen, wobei die Hülse 68 mit einer Steuerstange 69 starr verbunden ist, die durch die Zahnstange 49 hindurchgeht. Am unteren Ende der Steuerstange 69 ist ein Endstück 70 (Fig. 3) starr >i befestigt, welches Nocken 71 besitzt, die in Höhenrichtung verteilt und gegeneinander um einen Winkel von 90° versetzt sind. Die Nocken 71 sind in der Ebene der entsprechenden Hebelarme des Greifers 61 angeordnet.

Das selbsthemmende Reduziergetriebe 30', das v> Schwenkrohr 64, die Führungsfedern 67. die Hülse 68. die Steuerstange 69 und das Endstück 70 mit den Nocken 7t stellen eine Betätigungsvorrichtung für den Greifer 61 dar.

Der Normalantrieb für die Zahnstange 49 und die η Betätigungsvorrichtung für den Greifer 61 sind miteinander durch eine Blockierungsvorrichtung 72 verbunden. Die Blockierungsvorrichtung 72 umfaßt zwei Klauenkupplungsteile 73 und 74. Das eine Klauenkupplungsteil 73 ist drehfest auf dem Ausgangselement 41 der Kupplung 34 angeordnet, während das andere Klauenkupplungsteil 74 mit Hilfe einer Feder 75 in Axialrichtung beweglich am Eingangselement 33 der Schnelleinwurfkupplung 34 angeordnet ist. Auf dem Kupplungsteil 74 sind eine Fixierhülse 76 und eine Feder 77 angeordnet. Das Kupplungsteil 74 und die Fixierhülse 76 sind gegeneinander in Axialrichtung beweglich. Die Begrenzung ihrer gegenseitigen Verstellung wird mit Hilfe von Stiften 78 erreicht. Das Kupplungsteil 74 ist mit einer Steuerhülse 80 durch ein Kugelschloß 79 verbunden. Die Steuerhülse 80 ist an der Außenfläche mit Schraubennuten 81 versehen, in welche Führungsstifte 82 ragen, die in einem Gehäuse 83 der Blockierungsvorrichtung 72 befestigt sind. Die Steuerhülse 80 ist mit Hilfe von Stirnverzahnungen 84 mit dem Drehrohr 64 der Betätigungsvorrichtung des Greifers 61 verbunden.

Innerhalb der Steuerstange 69 ist ein Kontrollstab 85 angeordnet, an dessen oberem Ende ein Anker 86. der aus einem ferromagnetischen Werkstoff besteht, ein Anschlag 87 und eine Feder 88 angeordnet sind. Ein Ende der Feder 88 stützt sich am Anschlag 37 des Kontrollstabs 85 und das andere Ende an der Hülse 68 ab.

Der Kontrollstab 85, der Anker 86 und die Feder 88 stellen eine Signaleinrichtung zur Anzeige der Kupplung des Antriebs mit dem Regelstab 53 dar.

Die Zahnstange 49 ist in einem Gehäuse 89 auf der oberen Stirnfläche der Hülse 68 auf.

F i g. 6 zeigt den unteren Abschnitt des Antriebs des Regelstabs 53 in der Umladungsposition der aktiven Zone.

Fig. 7 zeigt das elektrische Schaltbild der Wicklungen 22, 23. wobei die Erregerwicklungen 24, 26 an eine Gleichstromquelle 100 und die Signalwicklungen 25, 27 unmittelbar an einen Kontrollblock 101 angeschlossen sind, · !er im Steuerkreis (in der Zeichnung nicht gezeigt) des Elektromotors 1 angeordnet ist.

Während des Betriebs des Kernreaktors ist der Regelstabantrieb mit dem Regeistab 53 verbunden. Zum Verstellen des Regelstabs 53 wird der Elektromotor 1 eingeschaltet. Gleichzeitig wird die Spannung der Gleichstromquelle 100 an die Erregerwicklung 24 der Kupplungsvorrichtung 4 zum Übertragen des Drehmoments des Elektromotors 1 angelegt. Diese Spannung erzeugt einen Magnetfluß, der die Verzahnungen 7 der Eingangswelle 4 sowie die Verzahnungen 17 der Welle 15 durchsetzt, wodurch die Eingangswclle 3 mit der Welle 15 magnetisch gekoppelt wird. Auf diese Weise wird die Drehbewegung der Welle 2 des Elektromotors 1 auf die Eingangswelle 3 und die Welle 15 übertragen. Von der Welle 15 wird die Drehbewegung durch die Verbindungswelle 29. das selbsthemmende Reduziergetriebe 30. die Welle 31 und das Stirnradgetriebe 32 auf das Eingangselement 33 der Schnelleinwurfkupplung 34 übertragen. Gleichzeitig mit der Einschaltung des Elektromotors 1 wird eine Spannung an die Erregerwicklung 45 der Kupplung 34 angelegt. Dabei entsteht ein Magnetfluß, der die Verzahnungen 35 des Eingangselements 33 und die Verzahnungen *4 des Ausgangselements 41 der Kupplung 34 durchsetzt, wodurch das Eingangselement 33 mit dem Ausgangselement 41 magnetisch gekoppelt wird. Auf diese Weise wird die Drehung des Eingangselements 33 der Kupplung 34 auf das Ausgangselement 41 dieser Kupplung 34 übertragen.

Vom Ausgangselement 41 der Kupplung 34 wird die Drehbewegung über das Stirnrad-Kegelradgetriebe 46 auf das Zahnrad 47 übertragen, welches die Drehbewegung in eine lineare Bewegung der Zahnstange 49 umsetzt. Die Zahnstange 49 verstellt dann den Regelstab 53 im Bereich der aktiven Zone des Reaktors. Die Stellung des Regelstabs 53 in der aktiven Zone des Reaktors wird durch den Geber 51 erfaßt. Das Abschalter, des Elektromotors 1 in den Endsteiiar.ger, des Arbeitsbereichs des Regelstabs 53 erfolgt aufgrund

entsprechender Signale des Induktionsgebers 52 für die untere Stellung und des Iruluktionsgebers 54 für die obere Stellung, die mit dem Anker 86 der Signaleinrichtung für die Anzeige der Kupplung des Antriebs mit dem Regelstab 53 zusammenwirken.

Bei einem Störsignal, bei dessen Auftreten eine Schnellabschaliung des Reaktors erforderlich ist. wird die Spannung der Erregerwicklung 45 der Kupplung 34 abgestdallet und folglich die magnetische Kopplung des Eingangselemonts 33 mit dem Ausgangselement 41 unterbrochen. Unter der Einwirkung des Eigengewichts ίιη! Jcr Spannkraft der zusammengedrückten Feder 57 wird der Kegelstab 53 nach unten verstellt. Gleichzeitig iip.-licn sich die Zahnräder des Kegelrad-Stirnradgetriebes 46 sowie das Ausgangsclement 41 der Kupplung 54. Das Eingangselement 35 bleibt dabei unbeweglich, da es mit dem selbsthemmenden Reduziergetriebe 30 verbunden ist. Die IU¹ wcgungsenergie der Zahnstange 49 und iks R-. ,'clstabs 55 wird von der Dämpfiingsfeder 58 aufgenommen.

Sobald wieder eine Spannung an der Erregerwicklung 45 der Kupplung 34 angelegt wird, erfolgt '.'ine erneut magnetische Kopplung des Eingangselements 35 mit dem Ausgangselement 41. und der Betrieb des Antriebs \ erläuft wie bereits beschrieben.

t alls der vorgegebene Wert des zu übertragenden Drehmoments der Welle 2 des Elektromotors I bei einer Erhöhung des Widerstands bei der Verstellung des KcgeLstabs 53 überstiegen wird, bleibt die Welle 15 der Kupplungsvorrichtung 4 stehen, während die Eingangswelle 3 dieser Vorrichtung 4 ihre Drehung mit der Geschwindigkeit der Welle 2 des Elektromotors 1 fortsetzt. Dabei verstellt sich die Verzahnung 7 der Eingangswelle 3 gegenüber der Verzahnung 17 der Welle 15 so daß der Spall zwischen den Verzahnungen entsprechend verändert wird. Die Spaltänderung bewirkt eine Widerstandsänderung gegenüber dem Magnetfluß, der die Verzahnungen 7 und 17 durchsetzt. Auf diese Weise wird das bei normalem Betrieb gleiche Magnetfeld in ein Wechselfeld umgewandelt. Das magnetische Wechsclfeld erzeugt in der Signalwicklung 25 eine Wechselspannung, die durch den Kontrollblock 101 aufgenommen wird. Der im Steuerkreis des Elektromotors 1 angeordnete Kontrollblock 101 schaltet die Speisespannung am Elektromotor 1 ab. so daß der Antrieb stillgesetzt wird. Der Wert des durch die Welle 2 des Elektromotors 1 übertragenen Drehmoments, bei dem ein Abschalten des Elektromotors 1 erfolgt, wird durch die Festigkeit der Elemente der Antriebskinematik bestimmt.

Beim Durchführen der Umladung der aktiven Zone des Kernreaktors wird der Antrieb vom Regelstab 53 (Fig. 5') abgekuppelt. Dazu wird der Regelstab 53 gesenkt und die Spannung von der Erregerwicklung 24 der Kupplungsvorrichtung 4 abgeschaltet, während eine Spannung an die Erregerwicklung 26 angelegt wird. Dabei entsteht ein Magnetfluß, der die Verzahnung 9 der Eingangswelle 3 und die Verzahnung 20 der Welle 18 durchsetzt, wodurch die Eingangswelle 3 und die Welle 18 miteinander magnetisch gekoppelt werden. Auf diese Weise wird die Drehbewegung der Welle 2 des Elektromotors 1 auf die Welle 18 der Kupplungsvorrichtung 4 übertragen. Von der Welle 18 wird die Drehung durch das selbsthemmende Reduziergetriebe 30' auf das Drehrohr 64 und durch die Führungsfedern 67 auf die Hülse 68 und die Steuerstange 69 mit dem Endstück 70 und den Nocken 71 übertragen.

Bei einer Drehung der Nocken 71 um etwa 90' wird der Cireifcr 61 geöffnet, wodurch der Regelstab 55 gelöst wird. Gleichzeitig mit dem öffnen des Greifers 61 wird die Blockierungseinrichtung 72 eingeschaltet, da beim Drehen des Drehrohrs 64 ein Drehen der Steueihülse 80 erfolgt, welche sich aufgrund der in den Sclir.uibennuten 81 der Steuerhülse 80 gleitenden l'ühriinpsstifte 82 gleichzeitig in Axialrichtiing verbellt. Dabei verstellt die Steuerhülse 80 die Fixierhülse 76 in Axialrichtung, welche ihrerseits über die leder 77 auf das bewegliche Klauenkupplungsteil 74 einwirkt und dieses mit dem axial nichtbeweglichen Klauenkupplungsteil 73 zum Eingriff bringt, so daß auf diese Weise das Eingangselement 35 und das Ausgangselement 41 der Kupplung 34 miteinander verbunden werden. Falls

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Ie 73 und 74 initt inander nicht in Eingriff kommen, wird die Feder 77 zusammengedrückt. Beim Hochheben der Zahnstange 49 und sobald das Eingangselement 33 und das Ausgangselement 41 der Kupplung 34 sich bis zum Eingriff der Klauen der Kupplungsteile 73 und 74 gegeneinander verstellen, bringt die Feder 77 diese beiden Klauenkupplungsteile 73 und 74 in Eingriff und verbindet das Fingangselement 33 und das Ausgangselement 41 fest miteinander. Somit wird die Zahnslange 49 durch das selbstsperrende Reduziergetriebe 30 fixiert.

Zur Kontrolle der Entkupplung des Antriebs vom Regcl'tab 53 wird die Zahnstange 49 bis zur Auslösung des Induktionsgebers 52 für die untere Stellung des Regelstabs 53 mittels des Zf-Motor nach oben verstellt. Beim Hochheben der Zahnstange 49 wird der Kontrollstab 85 unter der Einwirkung der Feder 88 bis zum Anschlag des Ankers 86 an die Hülse 68 gesenkt. Um dabei ein Signal über die Auslösung des Induktionsgebers 52 zu erhalten, wird die Zahnstange 49 höher als in der mit dem Regelstab 53 gekuppelten Stellung gehoben, und zwar um die Spaltgröße zwischen den Stirnseiten des Ankers 86 und der Hülse 68. Die Verstellung der Zahnstange 49 um diese Spaltgröße wird durch den Geber 52 erfaßt.

Um die Umladung der aktiven Zone des Kernreaktors bewirken zu können, muß die Zahnstange 49 (F i g. 6) nach der Entkupplung in die obere Arbeitsstellung hochgehoben werden. Dabei stellt sich die Ringnut 63 der Stange 49 gegenüber der Rolle 95 ein, und der Anschlag 59 bewegt sich an den Anschlag % des Führungsrohrs 90. Bei einer weiteren Aufwärtsverstel lung der Stange 49 wirkt der Anschlag 59 an der Stange 49 auf den Anschlag % am Führungsrohr 90 ein und verstellt es nach oben. Die Rolle 95 des Hebels 93 greift in die Ringnut 63 der Stange 49 ein. während die Rolle 94 aus der Nut 98 des Gehäuses 89 ausgehoben wird, wodurch das Führungsrohr 90 für eine Aufwärtsverstellung freigegeben wird. Auf diese Weise wird die Stange 49 gemeinsam mit dem Führungsrohr 90 in die Umladestellung hochgehoben, in der sie bei gleichzeitiger Abschaltung des Elektromotors 1 entsprechend dem Signal des Induktionsgebers 55 für die Umladestellung stehenbleibt

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Antrieb für die vertikale Axialbewegung eines Kernreaktor-Regelstabs, mit einer vertikal gelagerten, an ihrem unteren Ende mit einem Greifer für den Regelstab versehenen Zahnstange, die von einem Motor über ein selbsthemmendes Getriebe und eine für den Schnelleinwurf dienende Kupplung in Axialrichtung bewegbar ist, mit einer Vorrichtung zur Betätigung des Greifers und mit einem koaxial zur Zahnstange angeordneten, axial angetriebenen Führungsrohr, das in der Betriebsstellung die Fluchtung von Zahnstange und Regelstab gewährleistet, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (1) mit einer Kupplungsvorrichtung (4) verbunden ist, die zwei wahlweise elektromagnetisch aktivierbare Ausgänge (15, 18) hat, daß der erste Ausgang (15) mit dem selbsthemmenden Getriebe (30) verbunden ist, daß der zweite Ausgang (18) über ein weiteres selbsthemmendes Getriebe (30') die Beiätigung des Greifers (61) bewirkt, daß cine Blockicrungsvcrrichtung (72) die Lage der Zahnstange (49) bei geöffnetem Greifer (61) fixiert und daß das Führungsrohr (90) durch die Zahnstange (49) mitnehmbar ist.

2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsvorrichtung (4) eine innerhalb eines Zylindergehäuses (12) koaxial angeordnete, mit der Welle (2) des Elektromotors (1) verbundene hohle Eingangswelle (3) sowie zwei Ausgangsweiler. (15, 18) umfaßt, wobei die erste Ausgangswelle (15) innerhalb de Eingangswelle (3) angeordnet ist, während die zweite Ausgangswelle (18) hohl ist und die Eingangswelle (3) umfaßt, daß das Zylindergehäuse (12) aus ferromagnetischen und zwei nicht-ferromagnetischen Abschnitten (13,14) besteht, daß auf der Höhe der nicht-ferromagnetischen Abschnitte (13, 14) an der Außenseite des Zylindergehäuses jeweils eine Erregerwicklung (22,23) angeordnet ist, daß die aus ferromagnetischen Abschnitten und einem nicht-ferromagnetischen Abschnitt bestehende Eingangswelle (3) an ihrer innenfläche mit zwei Verzahnungen (7) versehen ist, die durch den nicht-ferromagnetischen Abschnitt (8) in Höhe des einen nicht-ferromagnetischen Abschnitts (13) des Zylindergehäuses (12) magnetflußmäßig voneinander getrennt sind, daß die Eingangswelle (3) an ihrer Außenfläche in Höhe des anderen nicht-ferromagnetischen Abschnitts (14) des Zylindergehäuses (12) mit einer Verzahnung (9) versehen ist, daß die erste Ausgangswelle (15) in Höhe des einen nicht-ferromagnetischen Abschnitts (13) des Zylindergehäuses (12) mit einer ferromagnetischen Außenverzahnung

(17) versehen ist, daß die aus ferromagnetischen Abschnitten und einem nicht-ferromagnetischen Abschnitt (21) bestehende zweite Ausgangswelle

(18) an ihrer Innenfläche mit zwei Verzahnungen (20) versehen ist, die in Höhe des anderen nicht-ferromagnetischen Abschnitts (14) des Zylindergshäuses (12) durch den nicht-ferromagnetischen Abschnitt (21) magnetflußmäßig voneinander getrennt sind, und daß zueinander gehörende Verzahnungen (7, 17; 9, 20) ohne magnetische Kopplung frei gegeneinander verdrehbar sind.

3. Antrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Erregerwicklung (22, 23) koaxial eine Signalwicklung (25, 27) zugeordnet ist, die bei Schlupf zwischen Eingangswelle (3) und Ausgangs-

welle (15,18) ein Signal abgibt.

4. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsrohr (90) in der Betriebsstellung durch einen an ihm angelenkten Schwenkhebel (93) im Zusammenwirken mit der Zahnstange (49) ortsfest verriegelt ist und daß die Zahnstange (49) einen Anschlag (59) aufweist, der bei Anheben der Zahnstange über die oberste Betriebsstellung an einen am Führungsrohr (90) befestigten Anschlag (96) zur Anlage kommt, wobei gleichzeitig der Schwenkhebel (93) entriegelt wird.

5. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Blockierungsvorrichtung (72) zwei Klauenkupplungsteile (73, 74) sowie eine Steuerhülse (80) umfaßt, daß das eine Klauenkupplungsteil (73) starr und axial fest mit dem Ausgang (41) der Schnelleinwurf-Kupplung (34) und das andere Klauenkupplungsteil (74) mit der axial beweglichen Steuerhülse (80) drehfest verbunden ist, daß die Steuerhülse (80) mit einer Schraubennut (81) versehen ist, in die ein ortsfester Führungsstift (82) zu ihrer Axialbewegung eingreift, und daß die Steuerhülse (80) mit der Ausgangsseite des weiteren selbsthemmenden Getriebes (30') drehfest verbunden ist.