DE2750737C2 - Hydraulische Schwingungsbremse, insbesondere zum Einsatz in Kernkraftwerken - Google Patents

Hydraulische Schwingungsbremse, insbesondere zum Einsatz in Kernkraftwerken

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Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Schwingungsbremse, insbesondere zum Einsatz in Kernkraftwerken, deren mit einem Vorratsbehälter für Hydraulikflüssigkeit verbundenes Gehäuse von einem Kolben in zwei Kammern unterteilt ist, die unter Zwischenschaltung von Leitungen und Ventilen untereinander verbunden sind, wobei die Kolbenstange die Gehäusewand durchdringt und an dieser Stelle die Gehäusewand eine dem Umfang der Kolbenstange angepaßte Dichtung aufweist, und bei der ein die Kolbenstangendichtung übergreifender Faltenbalg unter Einbeziehung der aus der Gehäusewand ragenden Kolbenstange eine dritte, ebenfalls mit dem Gehäuse verbundene Kammer bildet.
Ein derartig aufgebautes Dämpfungselement ist aus der DE-PS 9 39 657 bekannt. Die zwei durch den Kolben getrennten Kammern sind über wechselseitig unter Hinzuziehung einer Federkraft verschließbare Öffnungen in der Kolbenstruktur untereinander verbunden. Jeweils eine Kammer ist über einen steuerbaren Verschluß mit einer Vorratskammer oder mit einem von einem Faltenbalg begrenzten Raum verbunden. Solche Dämpfungselemente sind nicht zur Bremsung von unerwünschten Bewegungen relativ zueinander angeordneter Bauteile geeignet. Außerdem ist der unmittelbare Austausch von Hydraulikfüssigkeit zwischen den einzelnen Kammern nicht möglich, was bei Leckagen nachteilig sein kann. So werden beispielsweise in Kernkraftwerken die Dampferzeuger, die aufgrund der großen Temperaturunterschiede bestimmte Wärmebewegungen ausführen /ur
Kompensierung dieser Wärmebewegung mit Schwingungsbremsen versehen. Treten unerwünschte Bewegungskräfte, beispielsweise durch Erdbeben auf, so blockieren die Schwingungsbremsen und stellen eine starre Abstützung dar, so daß Schäden durch solche unerwünschte Bewegungskräfte vermieden werden. Insbesondere in Kernkraftwerken müssen wegen der hohen Sicherheitsanforderungen die Schwingungsbremsen in regelmäßigen Abständen einer Prüfung (wiederkehrenden Prüfung) unterzogen werden um die Funktionsfähigkeii zu ■; gewährleisten.
Bei einem aus der FR-PS 4 51 5£$ bekannten Stoßdämpfer ist zwar ebenfalls ein Gehäuse von einem Kolben in zwei Kammern unterteilt. Hier fehlt jedoch eine die Kolbenstangendurchtrittsstelle umgebende dritte Kammer.
Weiterhin ist aus dem Gbm 73 19 000 ein Hycraulikprüfgerät in Kofferform bekannt. Es weist einen Druck- ι« übersetzer und Rückschlagventile auf und ist aufgrund seiner Bauweise zur Überprüfung von Anlagen geeignet, die über kein stationäres Prüfsystem verfügen.
Es ist die Aufgabe der Erfindung bei einer Schwingungsbremse der eingangs genannten Art beim Auftreten von Leckagen den Druckausgleich zwischen den einzelnen Kammern und dem Vorratsbehälter zu beschleunigen und eine periodische Überprüfung von Dichtungen und Ventilen zu ermöglichen.
Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß die dritte Kammer unmittelbar über die mit Ventilen ausgestalteten Leitungen mit den beiden anderen Kammern und dem Vorratsbehälter für Hydraulikflüssigkeit verbunden ist und daß das Leitungssystem Bestandteil einer demselben zugeordneten Leckagemeßvorrichtung zum Überprüfen der Dichtungen und Ventile ist
Es findet somit über das Leitungssystem ein unmittelbarer Druckausgleich zwischen den drei Kammern und .'υ dem Vorratsbehälter statt. Mi; der diesem Leitungssystem zugeordneten Leckagemeßvorrichtung gelingt auf einfache Weise die Überwachung von Dichtungen und Ventilen.
Die Schaltungsanordnungen zur periodischen Überprüfung der Ventile und Dichtungen der Schwingungsbremse sind in den Unteransprüchen 2 bis 6 angegeben.
Anhand einer schematischen Zeichnung und der nachfolgenden Beschreibung wird die erfindungsgemäße :r> hydraulische Schwingungsbremse erläutert.
Die Schwingungsbremse 1 besteht aus einem Gehäuse 2 in dem ein mit einer Kolbenstange 3 verbundener Kolben 4 verschiebbar gelagert ist. Über die Laschen 5, 6 ist die Kolbenstange 3 und das Gehäuse 2 mit den Bauteilen 7, 8 beispielsweise über Durchsteckbolzen 10 und Schrauben 11 verbunden um deren zulässige Bewegungen in Pfeilrichtung 9 zu dämpfen und deren unzulässige Bewegungen zu bremsen. Kolben 4 und jo Kolbenstange 3 sind über Gleitlager 12 und 13 geführt. Zwei Dichtungen 14, 14a trennen den Gehäuseinnenraum in zwei Kammern 15 und 16. An der Stelle, an der die Kolbenstange durch eine Stirnseite des Gehäuses 2 hindurchtritt ist die Kammer 16 mit Hilfe der Dichtung 17 verschlossen. Dichtung 17 und Gleitlager 13 sind in einer U-förmig ausgebildeten Halterung 18 des Gehäuses 2 geführt. Im Bereich der Halterung 18 ist ein Faltenbalg 21 am Gehäuse 2 befestigt. Der Faltenbalg ist weiterhin am freien Ende 19 der Kolbenstange 3 is befestigt, so daß er eine Kammer 20 begrenzt. Die Kammern 15, 16, 20 sind über Leitungen 22, 23, 24, 25, 26 untereinander und mit dem Vorratsbehälter 27 verbunden. In die Leitungen 22,23, sind Ventile 28,28a eingebaut die bei wärmebedingten Dehnungen der Bauteile 7,8 in bekannter Weise einen gedrosselten Flüssigkeitsstrom passieren lassen. Verschiebt sich beispielsweise der Kolben 4 in Pfeilrichtung 29 so fließt ein gedrosselter Strom durch das Ventil 28. Der Druckausgleich erfolgt über die Drossel des Ventils 28a zur Kammer 16 hin.
Bewegt sich der Kolben 4 in Richtung 30 so erfolgt der Druckausgleich umgekehrt zur Kammer 15 hin. Da die Kammern 15,16 und 20 alle mit dem Vorratsbehälter 27 verbunden sind ist der Druck in jeder Kammer gleich dem Druck in dem Vorratsbehälter. Somit gleichen sich auch eventuelle Leckagen an den Dichtungen 14,17 aus. Auf Grund des gleichen Druckes in den Kammern sind Leckagen zwischen den Kammern ausgeschlossen. Eine Leckage nach außen kann ebenfalls nicht auftreten, da aufgrund der erfindungsgemäßen Faitenbalgkonstrukiion -ιί keine äußeren Dichtungen vorhanden sind. Tritt nun eine unerwünschte, schlagartige Bewegung des Kolbens auf, die beispielsweise ein Erdbeben oder einen Rohr'eitungsbruch als Ursache hat, so wird je nach der Bewegungsrichtunp des Kolbens eines der Ventile 28,28a aufgrund des überhöhten Druckes geschlossen, so daß eine starre Abstützung zwischen den Bauteilen 7,8 entsteht.
Zur Überprüfung der Dichtungen und Ventile bei abgeschalteter Reaktoranlage sind die Kammern 15,16 an ίο den Anschlußstutzen 45, 46 mittels eines mobilen Pumpenaggregates 31 über Leitungen 32 mit Druck beaufschlagbar. Als Druckmedium wird Hydraulikflüssigkeit der Schwingungsbremsen verwendet. In den Leitungen 24,25 sind Absperrventile 33,34,35 eingebaut. Von den Leitungen 22,23,24 führen Abzweige 36,37,38 weg die zu Leckagemeßeinrichtungen 39,40,41 führen und mittels Ventile 42,43,44 absperrbar sind.
Die mit der erfindungsgemäßen Leckagemeßvorrichtungen möglichen Prüfungen sind im folgenden tabella- « risch aufgeführt.
zu zu zu offen zu zu
zu zu offen zu offen zu
zu zu zu zu zu offen
Zu prüfendes Bauteil Prüfdruck Absperrventil Ventil der Leckagemeßvorrichtung
in Kammer 33 34 35 39 40 41
5 Ventil 28 15
Ventil 28a 16
Kolbenstangendichtung 17 16 Kolbendichtung
14 15 zu zu zu zu offen zu
i„ 14a 16 zu. zu offen offen zu zu
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht darin, daß zumindest beim Normalbetrieb und bei allen Störfällen der Schwingungsbremsen keine Hydraulikflüssigkeit an den Dichtungen verloren gehen kann, so daß die Schwingungsbremse für ihren Einsatz als starre Abstützung immer genügend Hydraulikflüssigkeit |-> aufweist.
Dadurch wird ein Überprüfen während des Reaktorbetriebes überflüssig. Die fernbedient vornehmbare Überprüfung der Dichtungen mit Hilfe der erfindungsgemäßen Leckagemessung während der Stillstandzeiten der Reaktoranlage reicht aus.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Hydraulische Schwingungsbremse, insbesondere zum Einsatz in Kernkraftwerken, deren mi» einem Vorratsbehälter für Hydraulikflüssigkeit verbundenes Gehäuse von einem Kolben in zwei Kammern unter-
j teilt ist. die unter Zwischenschaltung von Leitungen und Ventilen untereinander verbunden sind, wobei die Kolbenstange eine Gehäusewand durchdringt und an dieser Stelle die Gehäusewand eine dem Umfang der Kolbenstange angepaßte Dichtung aufweist, und bei der ein die Kolbenstangendichtung übergreifender Faltenbalg unter Einbeziehung der aus der Gehäusewand ragenden Kolbenstange eine dritte, ebenfalls mit dem Gehäuse verbundene Kammer bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Kammer (20) κι unmittelbar über die mit Ventilen ausgestatteten Leitungen mit den beiden anderen Kammern (IS, 16) und dem Vorratsbehälter (27) für Hydraulikflüssigkeit verbunden ist und daß das Leitungssystem Bestandteil einer demselben zugeordneten Leckagemeßvorrichtung (39, 40, 41) zum Überprüfen der Dichtungen und Ventile ist
2. Schaltungsanordnung zur periodischen Prüfung der hydraulischen Schwingungsbremse nach Anspruch is 1. dadurch gekennzeichnet, daß zur Prüfung des der zwischen der geschlossenen Stirnseite des Gehäuses und
dem Kolben befindlichen ersten Kammer (15) beigestellten Ventils (28) dieselbe mit Druck beaufschlagt ist. daß die in den Verbindungsleitungen zwischen den Kammern (15,16,20) und dem Vorratsbehälter angeordneten Absperrventile (33, 34, 35) und die Ventile (43, 44) der den beiden anderen Kammern (16, 20) zugeordneten Leckagemeßvorrichtungen (40,41) geschlossen sind, daß da* Ventil (42) der der ersten Kamin mer (15) zugeordneten Leckagemeßvorrichtung (39) geöffnet ist und daß diese Leckagemeßvorrichtung (39) eine eventuelle Leckage anzeigt
3. Schaltungsanordnung zur periodischen Prüfung der hydraulischen Schwingungsbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Prüfung des der zwischen Kolben und Kolbenstangendichtung befindlichen zweiten Kammer (16) beigestellten Ventils (2&a) dieselbe mit Druck beaufschlagt ist, daß die in einer
2'> Verbindungsleitung zwischen der ersten und zweiten Kammer (15,16) und dem Vorratsbehälter angeordneten Absperrventile (33,34) geschlossen sind, daß das zwischen der von einem Faltenbalg begrenzen dritten Kammer (20) und dem Vorratsbehälter (27) befindliche Absperrventil (35) geöffnet ist, daß die Ventiie (42,44) der der ersten und dritten Kammer zugeordneten Leckagemeßvorrichtungen (39,41) geschlossen sind und daß die der zweiten Kammer (16) zugeordnete LeckagemelSvorrichtung (40) eine eventuelle Leckage anzeigt.
4. Schaltungsanordnung zur periodischen Prüfung der hydraulischen Schwingungsbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Prüfung der Kolbenstangendichtung (17) die zweite Kammer (16) mit Druck beaufschlagt ist, daß die in den Verbindungsleitungen zwischen den Kammern (15, 16, 20) und dem Vorratsbehälter (27) angeordneten Absperrventile (33, 34, 35) und die Ventile (42, 43) der der ersten und
i> zweiten Kammer zugeordneten Leckagemeßvorrichtungen (39,40) geschlossen sind und deß die der dritten Kammer (20) zugeordnete Leckagemeßvorrichtung (41) eine eventuelle Leckage anzeigt.
5. Schaltungsanordnung zur periodischen Prüfung der hydraulischen Schwingungsbremse nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß zur Prüfung der der ersten Kammer zugeordneten Kolbendichtung (14) die
;p erste Kammer (15) mit Druck beaufschlagt ist, daß die in den Verbindungsleitungen zwischen den Kammern
|e mi (15,16,20) und dem Vorratsbehälter (27) angeordneten Absperrventile (33,34,35) und die Ventile (42,44) der
p der ersten und dritten Kammer zugeordneten Leckagemeßvorrichtungen (39, 41) geschlossen sind und daß
ψ die der zweiten Kammer (16) zugeordnete Leckagemeßvorrichtung (40) eine eventuelle Leckage anzeigt.
6. Schaltungsanordnung zur per .^tischen Prüfung der hydraulischen Schwingungsbremse nach Anspruch
|! 1. dadurch gekennzeichnet, daß zur Prüfung der der zweiten Kammer zugeordneten Kolbendichtung (14a)
P 4-> die zweite Kammer (16) mit Druck beaufschlagt ist, daß die in einer Verbindungsleitung zwischen der ersten
if und zweiten Kammer (15, 16) und dem Vorratsbehälter (27) angeordneten Absperrventile (33, 34) und die
·£,,' Ventile (43, 44) der der zweiten und dritten Kammer zugeordneten Leckagemeßvorrichtungen (40, 41)
[.. geschlossen sind, daß das der dritten Kammer zugeordnete Absperrventil (35) geöffnet ist und daß die der
κ ersten Kammer(15) zugeordnete Leckagemeßvorrichtung (39) eine eventuelle Leckage anzeigt
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