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Vorrichtung für die Abstützung des Kerns eines Atom-
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reaktors an einem dem Kern benachbarten Bauteil Die Erfindung betrifft
eine Vorrichtung für die Abstützung des Kerns eines Atomreaktors an einem dem Kern
benachbarten Bauteil, insbesondere einem seitlichen thermischen Schild, mit einem
am Bauteil befestigbaren Grundkörper, an dem ein Zwischenglied lösbar befestigt
ist, das einen federbeaufschlagten Stempel aufweist, der unter Zwischenschaltung
wenigstens eines Stützgliedes für die Abstützung am Kern vorgesehen ist.
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Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art besteht der Grundkörper
aus einer in eine Wand eingeschweißtenGewindemutter, in die ein Zwischenglied in
Form einer Buchse eingeschraubt ist, welche als Anlage für eine Säule von Tellerfedern
dient (DE-AS 1 261 606). Die Druckkraft der Tellerfedern wirkt auf einen Stempel,
der in der Buchse geführt ist, und wird von diesem Stempel über ein zwischengeschaltetes
Stützglied auf den Kern übertragen. Abstützvorrichtungen dieser Art sind zwar für
hinreichende Übertragung der Druckkräfte vom Kern auf das benachbarte Bauteil geeignet,
sie können jedoch nicht voll befriedigen. Denn einmal können nur geringe Relativbewegungen
(quer zur Abstützrichtung) zwischen Abstützvorrichtung und Kern ausgeglichen werden,
zum anderen ist es nicht möglich, solche Stützvorrichtungen für die Kontrolle und/oder
zum Austausch auszubauen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der
eingangs erwähnten Art anzugeben, die den gegebenen Besonderheiten ihres Einsatzes
voll Rechnung trägt, daher insbesondere fernbetätigt leicht ausbau- oder einbaufähig
ist und darüber hinaus axiale Relativbewegungen zwischen Kern und abstützendem Bauteil
leicht aufnimmt. Zusätzlich soll die Vorrichtung unkompliziert im Aufbau und daher
billig herzustellen sein.
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Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß der Grundkörper
eine am Bauteil befestigbare Ankerplatte aufweist, die mit wenigstens einer quer
zur Abstützrichtung verlaufenden Gleitbahn versehen ist, auf welcher das Zwischenstück
formschlüssig geführt und kraftschlüssig befestigbar ist und von welcher das Zwischenglied
leicht abnehmbar und leicht wieder aufbringbar ist, und daß das Stützglied für den
Ausgleich von Relativbewegungen, welche quer zur Abstützrichtung zwischen Kern und
Stützglied auftreten, ausgebildet ist.
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Das Zwischenglied samt Stützglied kann leicht, gegebenenfalls auch
fernbedient, von der am Grundkörper vorgesehenen Gleitbahn abgenommen und auch wieder
aufgebracht werden, so daß auf einfache Weise Inspektions- und/oder Austauschmöglichkeit
gegeben ist. Die Festlegung am Grundkörper in radialer Richtung geschieht hierbei
durch Formschluß zwischen dem Grundkörper und dem Zwischenstück, wogegen die Festlegung
in axialer Richtung kraftschlüssig erfolgt. Der Ausgleich von Relativbewegungen
in axialer Richtung erfolgt hierbei durch die besondere, große Relativbewegungen
aufnehmende Ausbildung des Stützgliedes.
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Um die Befestigung des Zwischengliedes auf der Gleitbahn zu vereinfachen,
weist vorteilhaft die Gleitbahn an einem Ende einen Anschlag für das Zwischenglied
auf.
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Für die Ausbildung der Gleitbahn gibt es verschiedene Möglichkeiten,
am vorteilhaftesten ist es jedoch, daß die Gleitbahn ein schwalbenschwanzförmiges
Profil aufweist. Das Zwischenglied besitzt hierbei vorteilhaft einen Schlitten,
dessen Führungsstücke, die an den Seitenflächen der Gleitbahn anliegen, durch Exzenter
an die Seitenflächen zur Fixierung des Schlittens preßbar sind.
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Hierbei ist es empfehlenswert, die Exzenter auf Wellen zu lagern,
die Verstellhebel aufweisen, wobei zwischen der Hebelstellung "Fest" und "Gelöst"
ein Schwenkbereich des Verstellhebels von etwa 90° vorgesehen ist. Diese Art der
Festlegung ist insbesondere für Fernbedienung geeignet.
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Um das Aufbringen des Zwischengliedes auf die Gleitbahn zu erleichtern,
kann eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung darin bestehen, daß die Gleitbahn
an ihrem freien Ende eine Verjüngung des Profils aufweist und/oder daß das Zwischenglied
an dem für das Aufbringen auf die Gleitbahn vorgesehenen Bereich eine trichterförmige
Erweiterung aufweist.
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Müssen mit der Abstützvorrichtung lediglich geringe Relativbewegungen
ausgeglichen werden, so ist vorteilhaft das Stützglied aus einem am Zwischenglied
befestigten Hartmetallkörper gebildet, dessen zum Kern zeigende Oberfläche ballig
ausgebildet ist.
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Muß die Abstützvorrichtung dagegen große Relativbewegungen ausgleichen,
so ist es empfehlenswert, daß das Stützglied als Rollenlager ausgebildet ist mit
wenigstens einer Rolle, die zwischen einer vom Stempel getragenen Rollbahn und einer
zweiten Rollbahn angeordnet ist, die für die Festlegung am Kern vorgesehen ist.
Hierbei wird eine besonders gute Abstützung erreicht, wenn ein durch eine Achse
verbundenes Rollenpaar vorgesehen ist.
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Für eine gute Führung ist es empfehlenswert, daß an den axialen Enden
der Rolle bzw. des Rollenpaares jeweils ein Zahnrad zur Führung der Rolle angeordnet
ist, das mit Zahnstangen kämmt, die seitlich der Rollbahnen vorgesehen sind.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der folgenden
Beschreibung von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den schematischen Zeichnungen
hervor. Diese zeigen: Fig. 1 eine Vorrichtung gemäß der Erfindung im Horizontalschnitt
gemäß der Schnittlinie I-I der Fig. 2, Fig. 2 den Gegenstand der Fig. 1 gemäß der
Schnittlinie II-II und Fig. 3 eine Ausführungsvariante bezüglich des Abstützgliedes
in einer Schnittdarstellung ähnlich Fig. 1.
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Gemäß den Figuren 1 und 2 ist an einem Bauteil 10, welches im vorliegenden
Fall den seitlichen thermischen Schild darstellt, der Grundkörper 12 befestigt.
Dieser besteht aus einer topfförmigen Ankerplatte 14, deren Ränder am Bauteil 10
festgeschweißt sind. Auf der Ankerplatte 14 ist die schwalbenschwanzförmige Gleitbahn
16 mittels Schrauben 18 befestigt. Die Richtung der Gleitbahn 16 verläuft hierbei
axial, d.h. sie zeigt in die gleiche Richtung wie die Längsachse des etwa zylindrischen
Kerns 20 des Atomreaktors, d.h. die Gleitbahn verläuft quer zur Abstützrichtung
22.
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Auf der Gleitbahn 16 ist das Zwischenglied 24 formschlüssig geführt.
Hierzu weist dieses einen Schlitten 26 auf, der Führungsstücke 28 besitzt, die an
den Seitenflächen der Gleitbahn 16 anliegen.
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Die Führungsstücke 28 beinhalten jeweils einen Teil 30, der gegen
eine Seitenfläche der Gleitbahn 16 bewegbar ist und auf den jeweils ein Exzenter
32 einwirkt. Dies ist insbesondere aus Figur 1 deutlich zu erkennen. Der Exzenter
32 sitzt hierbei jeweils auf einer Welle 34, die in einem Lager 36 geführt ist und
in Richtung zum Kern 20 zeigt. Am freien Ende der Welle 34 ist jeweils ein Verstellhebel
38 befestigt. Die Zuordnung von Verstellhebel 38 zu Exzenter 32 ist nun so gewählt,
daß der Exzenter 32 das Teil 30 des Führungsstücks dann an die Gleitbahn 16 drückt,
wenn der Hebel 38 in Richtung der Schnittebene der Figur 1 zeigt. Bei einer Verdrehung
des Verstellhebels 38 um 900 nach oben, wie dies in Figur 2 gestrichelt angedeutet
ist, wird dagegen der Exzenter 32 so verdreht, daß das Teil 30 von der Gleitbahn
16 gelöst ist und somit eine Verschiebung des Schlittens 36 möglich ist im Gegensatz
zur anderen Stellung des Verstellhebels.
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Das Zwischenglied 24 weist einen ringzylindrischen Körper 40 auf,
der auf dem Schlitten 26 befestigt ist und zum Kern 20 zeigt. In seinem Innenraum
42 sind Tellerfedern 44 aufgeschichtet, in deren zentrischer Öffnung der verjüngte
Schaft 46 eines Stempels 48 geführt ist, dessen Kopf 50 an der Innenwand des Körpers
40 gleitet und durch das Zusammenwirken eines Vorsprungs und eines Absatzes zum
Heraustreten aus dem Innenraum 42 gehindert ist.
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In einer zentrischen Vertiefung des Kopfes 50 ist das zylindrische
Stützglied 52 eingesetzt, das im vorliegenden Fall als Hartmetallkörper ausgebildet
ist und dessen am Kern 20 anliegende Stirnfläche ballig ausgebildet ist.
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Um den Schlitten 26 leichter auf die Gleitbahn 16 aufbringen zu können,
weist die Gleitbahn 16 an ihrem freien Ende eine Verjüngung 54 auf, gegebenenfalls
kann das in entgegengesetzter
Richtung liegende Ende des Schlittens
26 eine trichterförmige Erweiterung 56 aufweisen. Dies ist aus Figur 2 deutlich
zu erkennen. Schließlich ist am unteren Ende der Gleitbahn 16 ein Anschlag 58 vorgesehen,
welcher das Profil der Gleitbahn 16 überragt und welcher die Bewegbarkeit des Schlittens
begrenzt.
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Um das Zwischenglied 24 vom Grundkörper 12 zu entfernen, werden die
Hebel 38 in die in Figur 2 gestrichelt dargestellte Stellung gedreht, so daß die
Exzenter 32 jeweils das Teil 30 des Führungsstücks 28 freigeben und der Schlitten
26 somit auf der Gleitbahn 16 bewegbar ist und von der Gleitbahn abgezogen werden
kann. Da hierbei nur einfache Bewegungen auszuführen sind, ist dies sehr leicht
fernbedient durchführbar. Das Aufbringen des Zwischengliedes bzw. des Schlittens
26 verläuft umgekehrt die Verjüngung 54 und die Erweiterung 56 erleichtern diesen
Vorgang erheblich. Nach dem Aufbringen des Zwischengliedes 24 werden die Verstellhebel
28 in die ausgezogen eingezeichnete Stellung verschwenkt, so daß die Teile 30 an
die Gleitbahn angepreßt werden und das Zwischenglied 24 an der Gleitbahn 16 fixiert
ist.
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Relativbewegungen zwischen dem Stützglied 52 und dem Kern 20 sind
durch die ballige Ausbildung der Stirnseite des Stützgliedes sehr leicht möglich,
wodurch nicht nur thermische Relativbewegungen ausgeglichen werden können, sondern
auch die Relativbewegung beim Ausbau bzw. Einbau des Zwischenglieds 24 erleichtert
wird.
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In Figur 3 ist eine Ausführungsvariante eines Stützgliedes 52 in einer
Darstellung entsprechend Figur 1 im Ausschnitt dargestellt.
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Hierbei besteht das Stützglied 52 aus einem Rollenlager, das zwei
axial hintereinander angeordnete Rollen 60, 62 aufweist, die durch eine Achse 64
verbunden sind. Die Rollen 60, 62 sind zwischen einer vom Stempel 148 getragenen
Rollbahn 66 und einer
am Kern 20 befestigten oder abgestützten
zweiten Rollbahn 68 angeordnet. Die Rollbahnen bestehen hierbei aus entsprechend
ausgebilaeten Metallkörpern mit glatten Rollflächen.
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An den axialen Enden der Rollen ist jeweils ein Zahnrad 70 angeordnet,
das mit Zahnstangen 72 kämmt, welche an den Rollbahnen 66 und 68 vorgesehen sind.
Die Zahnräder dienen hierbei zur sicheren Führung der Rollen 60, 62.
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Vorgenannte Ausbildung eignet sich besonders für solche Fälle, in
denen sehr große Relativbewegungen zwischen der Abstützung und dem Kern 20 auftreten;
auch ist der Ausbau und Einbau des Zwischenglieds 24 erleichtert. Dies trifft insbesondere
dann zu, wenn durch die Tellerfedern 44 Druckkräfte in Richtung des Kerns 20 ausgeübt
werden.
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