DE69104929T2 - Kupplungsverriegelungsvorrichtung mit nichtgeradliniger Verschiebung in einem Regelstabantrieb eines Kernreaktors. - Google Patents

Kupplungsverriegelungsvorrichtung mit nichtgeradliniger Verschiebung in einem Regelstabantrieb eines Kernreaktors.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Kernreaktoren und ist insbesondere mit einer Klinken/Gestänge-Anordnung mit krummliniger Verschiebung in einem Regelstab-Antriebsmechanismus des Kernreaktors befaßt.
  • Bei einem kommerziellen Kernreaktor wird Wärme, durch die Dampf und schließlich Elektrizität erzeugt werden, entwickelt durch Spalten eines spaltbaren Materials, wie angereichertem Uran. Dieses spaltbare Material oder dieser Kernbrennstotf ist typischerweise innerhalb eines Reaktorkerns enthalten, der aus einer Vielzahl von in einer Vielzahl von Kernbrennstoff-Anordnungen gehaltenen Kernstäben aufgebaut ist, die mit gleicher Erstreckung in einer abstandsparallelen Anordnung ausgelegt sind.
  • Bewegbare Regelstäbe sind zur Regelung des Spaltvorgangs durch den ganzen Kern verteilt. Die Regelstäbe umfassen allgemein eine Vielzahl von länglichen Stäben, welche neutronenabsorbierende Materialien enthalten, und die in langliche Öffnungen eingepaßt sind, welche in den Brennstoff-Anordnungen und zwischen den Brennstoffstäben durch Führungs-Fingerhutrohre der Brennstoff-Anordnungen bestimmte längliche Öffnungen eingesetzt sind. Die Führungs-Fingerhutrohre führen so die Regelstäbe während ihrer Bewegung in den Kern hinein und aus diesem heraus. Das Einsetzen eines Regelstabes in den Kern fügt mehr Absorbermaterial hinzu und setzt damit die nukleare Reaktion herab; umgekehrt zieht ein Herausziehen eines Regelstabes Absorbermaterial ab und erhöht so die Kernreaktion und damit die Leistungsabgabe des Kerns. Der Reaktorkern und die Regelstäbe sind innerhalb eines Reaktorgefäßes positioniert und durch dieses abgestützt, durch welches ein Reaktor-Kühlmittel strömt.
  • Die Regelstäbe werden in Cluster-Anordnungen abgestützt und in den Reaktorkern hinein und aus diesem heraus bewegt durch Regelstab-Antriebsmechanismen, welche wiederum durch eine obere Einbauten-Anordnung gehalten werden, die innerhalb des Reaktor-Gefäßes über dem Reaktorkern sitzt. Typischerweise wird ein Reaktordruckgefäß mit einem relativ hohen Innendruck beaufschlagt. Die Regelstab-Antriebsmechanismen arbeiten in der gleichen Druckumgebung, die innerhalb des Reaktordruckgefäßes existiert. Damit sind die Regelstab-Antriebsmechanismen innerhalb von Druckgehäusen der oberen Einbauten-Anordnung aufgenommen, die rohrförmige Verlängerungen des Reaktor-Druckgefäßes sind.
  • Eine der häufiger verwendeten Arten von Regelstab-Antriebsmechanismen wird als "Magnetschrittheber" (magnetic jack) bezeichnet. Bei dieser Art von Mechanismus werden die Regelstäbe in den Reaktorkern hinein und aus diesem heraus in einer Reihe von Bewegungsschritten geführt, die jeweils das Bewegen des Regelstabes um einen diskreten Zuwachsabstand oder "Schritt" enthalten; damit wird eine derartige Bewegung gemeinhin als ein schrittweises Anheben oder Ablassen (stepping) der Steuerstäbe bezeichnet. Diese Magnetschrittheberart von Mechanismus ist in den US-Patenten 3 158 766 (Frisch) und 3 992 255 (DeWesse) dargestellt und beschrieben, die der Inhaberin der vorliegenden Erfindung übertragen sind.
  • Dieser Magnetschritthebertyp von Regelstab-Antriebsmechanismus enthält drei Elektromagnetspulen und -anker oder -stößel, die zum Anheben bzw. Ablassen einer Stabantriebsstange und dadurch der Regelstab-Bündelanordnung betätigt werden. Die drei Spulen sind außerhalb des Druckgehäuses um dieses angebracht. Zwei Spulen betätigen jeweilige Stößel von bewegbaren bzw. stationären innerhalb des Gehäuses enthaltenen Greifern. Die dritte Spule betätigt einen Hebestößel, der mit dem bewegbaren Greifer verbunden ist. Die Betätigung der bewegbaren und stationären Stößel betätigt wiederum Sätze von in Umfangsrichtung mit Abstand vorgesehenen Klinken, welche die mit mehreren Umfangsnuten mit gegenseitigem Axialabstand versehene Stabantriebsstange greifen. Die stationären Greiferklinken werden betätigt, um die Stabantriebsstange in einer gewünschten Axialposition zu halten. Die bewegbaren Greiferklinken werden betätigt, um die Stabantriebsstange anzuheben bzw. abzulassen. Jede Anhebe- oder Schrittbewegung des Regelstab-Antriebsmechanismus bewegt die Stabantriebsstange um 1,58 cm (5/8 inch). Die Anhebe- oder Schrittbewegung wird so durch Betätigung der drei Sätze von mit axialem Abstand angebrachten Elektromagnetspulen bewirkt, um die entsprechenden stationären, bewegbaren und Hebe-Stößel so zu betätigen, daß sie abwechselnd und der Reihe nach die Steuerstab-Antriebsstange des jeweiligen Mechanismus ergreifen, bewegen und wieder loslassen.
  • Der Aufbau und die Schrittbetätigungsart des Magnetschritthebertyps des Steuerstab-Antriebsmechanismus, wie er bisher benutzt wurde, besitzt gewisse Nachteile. Der mit dem Aufbau des Steuerstab-Antriebsmechanismus verbundene Nachteil entsteht durch die Schwenkbefestigungs-Geometrie der Klinken der stationären und bewegbaren Greifer des Mechanismus. Diese Klinken besitzen entweder einen Zahn oder ein Paar Zähne, die in eine einzige Nut bzw. ein Paar benachbarte Nuten der Stabantriebsstange eingreifen. Da die Klinken sich in kreisförmigen Pfaden schwenkend zu der Antriebsstabstange hin oder von ihr weg bewegen, sind die Zähne an Stellen des Klinkenkörpers angesetzt, die am weitesten von der Schwenkachse der Klinke entfernt sind. Durch diese Klinkenzahn-Anordnung ergibt sich die Erzeugung eines Belastungsmomentes durch den Körper der Klinke, das mit der Zeit dazu neigt, Risse an der Wurzel der Zähne entstehen zu lassen, so daß ggf. die Klinke versagen kann. Weiter ist wegen der begrenzten Zähnezahl, maximal zwei, die effektive Verschleiß-Lebensdauer der Klinke begrenzt.
  • Der mit dem Betätigungsmodus des Steuerstab-Antriebsmechanismus verbundene Nachteil leitet sich von dem bestimmten Schema her, das bei dem Umsetzen der Stabantriebsstange und dadurch jeder Regelstab-Bündelanordnung während jedes Brennstoffzyklus des Kernreaktors benutzt wird. Während des normalen Reaktorbetriebs halten die Regelstab-Antriebsmechanismen die Bündelanordnungen von Regelstäben über dem Reaktorkern innerhalb von Führungsrohren abgezogen, welche nach oben von den Führungs-Fingerhutröhren der Brennstoff-Anordnungen in Ausrichtung mit diesen abstehen. Die durch die Aufwärtsströmung des Kühlmittels erzeugte Kraft dazu, daß sich ein bestimmter Flächenbereich jeder Regelstabwand sich an die Innenwand des zugeordneten Führungsrohres anlegt und dort reibt. Ggf. wird die Wandstärke des Regelstabes in dem Berührungsbereich unter die zulässige Grenze verringert, wodurch ein Ersatz des Regelstabes erforderlich wird.
  • Um das Auftreten von Reibkontaktverschleiß an einem einzelnen Flächenbereich der Regelstabwände zu vermeiden und dadurch die Nutzlebensdauer der Regelstäbe zu verlängern, werden die Stabantriebsstangen der Regelstab-Antriebsmechanismen und dadurch die Regelstäbe der Bündelanordnungen bei jeder Neubeschickung mit Brennstoff um drei Schritte bewegt, die an dem Ende jedes Brennstoffzyklus des Kernreaktors erfolgt. Idealerweise ist eine Umsetzung um einen Schritt alles, was nötig ist, um einen frischen Flächenbereich an dem Regelstab dem Abschnitt des Führungsrohres zu präsentieren, wo der Verschleiß stattfindet. Es ist jedoch die inhärente Natur des Magnetschritthebertyps dieses Mechanismus, daß bei Betätigung willkürlich ein gelegentlicher Fehlschritt auftreten kann, bei dem der Regelstab nicht bewegt wird. Das ergibt ein unannehmbares Maß von Unsicherheit für irgendeine bestimmte Umsetzung der Regelstäbe, ob nun der Mechanismus tatsächlich eine Neusetzung der Regelstäbe um einen Schritt bewirkt hat oder nicht, wenn die Bündelanordnungen nur um einen Schritt umgesetzt werden. Falls nicht um einen Schritt umgesetzt wurde, oder mit anderen Worten ein willkürlichen Fehlschritt auftrat, wird die zusätzliche Zeit, in der die ursprünglichen Oberflächenbereiche der Regelstäbe während eines weiteren vollständigen Brennstoffzyklus in der gleichen Höhenlage dem Verschleiß ausgesetzt sind, einen unannehmbaren Verschleiß in diesen Bereichen ergeben. Das unannehmbare Risiko des Auftretens eines Zufalls-Fehlschrittes wird vermieden durch die übliche Praxis des Überausgleichs und der Umsetzung der Regelstäbe mit einen Abstand, der drei Schritte statt einem Schritt entspricht. Wenn so einmal ein einschrittiger Fehlschritt auftritt, werden die Regelstäbe immer noch um zwei Schritte umgesetzt. Die gegenwärtige Strategie des Umsetzens der Regelstäbe mit Dreischritt-Zuwächsen behandelt die Unsicherheiten der Positionierung auf einfache Weise: durch Umsetzen der Regelstäbe um einen Betrag, der größer als irgendeine mögliche Fehlschritt-Unsicherheit ist.
  • Der Nachteil des Dreischritt-Umsetzungs-Schemas besteht darin, daß der Verschleiß immer noch schlecht über die gesamte verfügbare Ummantelungsdicke der Regelstäbe verteilt ist. Als Beispiel sei angenommen, daß eine bestimmte Nukleareinrichtung eine Regelstab-Verschleißrate aufweist, die 60% des zulässigen Dickenverschleißes bei einem Brennstoffzyklus ausnützt. Bei einem Dreischritt-Umsetzungsschema werden die Regelstäbe bei jedem Brennstoffzyklus so umgesetzt, daß der zulässige Minimalpegel der Verschleißdicke nicht überschritten wird. Das "vergeudet" effektiv 40% der Verschleißdicke in dieser Höhe an den Regelstäben.
  • Demzufolge besteht eine Notwendigkeit für Verbesserungen im Aufbau und dem Betriebsmodus des Magnetschritthebertyps von Regelstab-Antriebsmechanismen, die in Kernreaktoren eingesetzt werden, um so die vorstehend beschriebenen Nachteile zu überwinden.
  • Die vorliegende Erfindung ist gerichtet auf eine Klinken- und Gestängeanordnung mit krummliniger Verschiebung in einem Regelstab-Antriebsmechanismus für Kernreaktoren, die ausgelegt ist, die vorher beschriebene Notwendigkeit zu erfüllen. Die Erfindung dieser Patentanmeldung ist auf ein Verfahren zum Betreiben eines Steuerstab-Antriebsmechanismus gerichtet, zum Ausführen von Mehrfach-Einzelschritt-Umsetzungen einer Regelstab-Bündelanordnung während eines einzelnen Brennstoffzyklus des Kernreaktors.
  • Die zum Verschieben dienende Klinken/Gestängeanordnung der vorliegenden Erfindung benutzt ein Parallelgestänge, welches der Klinke eine Bewegung in einem krummlinigen Pfad zu einer Reihe von Umfangsnuten an der Stabantriebsstange des Regelstab-Antriebsmechanismus hin und von dieser weg erlaubt. Da die Befestigungs-Geometrie der Anordnung nach der vorliegenden Erfindung eine gleichmäßige Bewegung der Klinke zu der Stabantriebsstange hin und von dieser weg an jeder Stelle über der Länge der Klinke erlaubt, kann eine Vielzahl von Zähnen über die Gesamtlänge der Klinke eingesetzt werden, ohne eine (Dreh)Momentbelastung über den Klinkenkörper zu erzeugen. Die zusätzliche Zähnezahl dient auch dazu, die nutzbare Verschleiß- Lebensdauer der Klinke proportional zur Zähnezahl zu erhöhen.
  • Dementsprechend ist die vorliegende Erfindung auf eine Klinken/Gestänge-Anordnung in einem Regelstab-Antriebsmechanismus eines Kernreaktors gerichtet. Die Anordnung umfaßt: (a) ein Stützteil; (b) mindestens eine Klinke, die einen länglichen Körper enthält mit einem Paar einander entgegengesetzt liegender Enden und einem Paar einander gegenüberliegender Seitenkanten, und eine Vielzahl von Klinkenzähnen, die längs einer der Seitenkanten des Körpers zwischen seinen gegenüberliegenden Enden bestimmt sind; und (c) eine Vielzahl von Verbindungsteilen, wobei ein erstes Verbindungsteil schwenkbar mit dem Klinkenkörper benachbart einem seiner Enden verbunden ist und schwenkverbindbar mit einem Teil zum Anlegen einer Bewegungskraft in Längsrichtung des Körpers zwischen dessen einander gegenüberliegenden Enden, und zweite und dritte Verbindungsteile schwenkbar an dem Klinkenkörper und dem Stützteil in paralleler Beziehung zueinander so verbunden sind, daß sie damit ein Parallelogramm bestimmen, so daß dann, wenn die Bewegungskraft an den Körper über das erste Verbindungsteil angelegt wird, der Klinkenkörper und dadurch die Klinkenzähne eine krummlinige Bewegung zu der Verriegelungsstellung hin und von ihr weg ausführen.
  • Die vorliegende Erfindung wird beispielsweise mit Bezug auf die folgenden Zeichnungen beschrieben, in welchen:
  • Fig. 1 eine Längsschnittansicht eines Kernreaktors nach dem Stand der Technik ist.
  • Fig. 2 eine längsaufgeschnittene perspektivische Ansicht des Regelstab-Antriebsmechanismus eines Kernreaktors nach dem Stand der Technik ist.
  • Fig. 3 eine vergrößerte Teillängsschnittansicht des Regelstab-Antriebsmechanismus nach Fig. 2 ist.
  • Fig. 4 eine vergrößerte Querschnittsansicht des Regelstab-Antriebsmechanismus ist, genommen längs Linie 4--4 der Fig. 3.
  • Fig. 5 eine weitere vergrößerte Querschnittsansicht des Regelstab-Antriebsmechanismus ist, genommen nach Linie 5--5 der Fig. 3.
  • Fig. 6 eine vergrößerte Teilansicht des Regelstab-Antriebsmechanismus ist, die die zu der Stabantriebsstange hin zu einer Eingriffsposition mit einer der Umfangsnuten an der Stange ausgefahrene Klinken/Gestänge-Anordnung nach dem Stand der Technik darstellt.
  • Fig. 7 eine vergrößerte Teilansicht des Regelstab-Antriebsmechanismus ist, welche die Klinken/Gestänge-Anordnung nach dem Stand der Technik von der Stabantriebsstange zu einer von einer der Umfangsnuten an der Stange gelösten Position zurückgezogen zeigt.
  • Fig. 8 eine Seitenansicht der Klinken/Gestänge-Anordnung nach dem Stand der Technik ist im von dem Regelstab-Antriebsmechanismus abgezogenen Zustand.
  • Fig. 9 eine Frontansicht der Klinken/Gestänge-Anordnung ist, längs der Linie 9--9 der Fig. 8 gesehen.
  • Fig. 10 eine Draufsicht auf die Klinken/Gestänge-Anordnung ist, längs Linie 10--10 der Fig. 9 gesehen.
  • Fig. 11 eine Ansicht von hinten der Klinken/Gestänge- Anordnung ist, längs Linie II--II der Fig. 8 gesehen.
  • Fig. 12-17 Teil-Längsschnittansichten des Regelstab-Antriebsmechanismus sind, die eine schrittweise Schrittfolge beim Anheben einer Stabantriebsstange des Mechanismus relativ zu einem stationären Gehäuse des Mechanismus darstellen.
  • Fig. 18 eine verkürzte Seitenansicht einer Regelstab- Bündelanordnung nach dem Stand der Technik ist, wie sie in dem Kernreaktor nach Fig. 1 benutzt wird.
  • Fig. 19 eine Draufsicht auf die Regelstab-Bündelanordnung ist, gesehen nach Linie 19--19 der Fig. 18.
  • Fig. 20 ein vergrößerter Querschnitt durch die Regelstab- Bündelanordnung und die Führungsrohr-Anordnung ist, nach Linie 20--20 der Fig. 1 genommen.
  • Fig. 21 eine vergrößerte Teilansicht eines Endes eines in ein Führungsrohr eingesetzten Regelstabes ist.
  • Fig. 22 und 23 schematische Ansichten der Regelstab- Bündelanordnung und der die Regelstäbe der Bündelanordnung aufnehmenden Führungsrohre sind, welche eine Abfolge von Stufen bei dem Verfahren anch dem Stand der Technik zum Umsetzen der Bündelanordnung um drei Stufen während eines Brennstoffzyklus darstellen.
  • Fig. 24-27 schematische Ansichten der Regelstab-Bündelanordnung und der die Regelstäbe der Bündelanordnung aufnehmenden Führungsrohr-Anordnung sind, welche eine Abfolge von Stufen bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der angeführten Anmeldung des Neusetzens der Bündelanordnung um einen Einzelschritt jeweils an einer Vielzahl von Zeitpunkten während jedes Brennstoffzyklus darstellen.
  • Fig. 28 eine vergrößerte Teilansicht des Regelstab-Antriebsmechanismus ähnlich Fig. 6 ist, die jedoch eine Ausführung einer verbesserten Klinken/Gestänge-Anordnung nach der vorliegenden Erfindung darstellt, zu der Stabantriebsstange hin ausgefahren bis zu einer Eingriffsposition mit einer Vielzahl von Umfangsnuten an der Stange.
  • Fig. 29 eine vergrößerte Teilansicht des Regelstab-Antriebsmechanismus ähnlich Fig. 7 ist, die jedoch die verbesserte Klinken/Gestänge-Anordnung der vorliegenden Erfindung, von der Stabantriebsstange in eine gelöste Position abgezogen zeigt, mit Abstand von der Vielzahl von Umfangsnuten an der Stange.
  • Fig. 30 eine Seitenansicht der Klinke der verbesserten Klinken/Gestänge-Anordnung nach Fig. 28 und 29 ist.
  • Fig. 31 eine Vorderansicht der Klinke ist, nach Linie 31--31 der Fig. 30 gesehen.
  • Fig. 32 eine Draufsicht auf die Klinke ist, nach Linie 32--32 der Fig. 30 gesehen.
  • Fig. 33 eine Rückansicht der Klinke ist, nach Linie 33--33 der Fig. 30 gesehen.
  • Fig. 34 eine Längsschnittansicht der Klinke ist, nach Linie 34--34 der Fig. 33 genommen.
  • Fig. 35 eine Seitenansicht der einen Ausführung der verbesserten Klinken/Gestänge-Anordnung nach Fig. 28 und 29 ist.
  • Fig. 36 eine Rückansicht der verbesserten Klinken/Gestänge-Anordnung ist, nach Linie 36--36 der Fig. 35 gesehen.
  • Fig. 37 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführung der verbesserten Klinken/Gestänge-Anordnung der vorliegenden Erfindung ist.
  • Fig. 38 eine Rückansicht der verbesserten Klinken/Gestänge-Anordnung ist, nach Linie 38--38 der Fig. 37 gesehen.
  • Fig. 39 eine Seitenansicht noch einer weiteren Ausführung der verbesserten Klinken/Gestänge-Anordnung der vorliegenden Erfindung ist.
  • Fig. 40 eine Rückansicht der verbesserten Klinken/Gestänge-Anordnung ist, nach Linie 40--40 der Fig. 39 gesehen.
  • In der Zeichnung und insbesondere in Fig. 1 ist ein allgemein mit 10 bezeichneter Kernreaktor nach dem Stand der Technik dargestellt. Der Kernreaktor 10 enthält ein Reaktorgefäß 12, welches einen Reaktorkernbehälter 14 (Spaltzonenbehälter) umfaßt, der eine Vielzahl von Nuklearbrennstoff-Anordnungen 16 aufnimmt, welche einen Reaktorkern 18 bestimmen. Die Brennstoff-Anordnungen 16 erstrecken sich nebeneinander mit parallelem Abstand in einer Anordnung zwischen oberen und unteren Kernplatten 20, 22 des Reaktorkern- oder Spaltzonen-Behälters 14 und sind dadurch abgestützt. Der Kernreaktor 10 enthält auch einen Verschlußkopf 24, der die Oberseite des Reaktorgefäßes 12 umschließt, und eine obere Stützplatte 26, die innerhalb und über dem oberen Abschnitt des Gefäßes 12 mit Abstand über der oberen Kernplatte 20 angebracht ist.
  • Weiter enthält der Kernreaktor 10 eine Vielzahl von Führungsrohr-Anordnungen 28, die sich zwischen der oberen Kernplatte 20 und der oberen Stützplatte 26 in Ausrichtung mit den Brennstoff-Anordnungen 16 erstrecken und dadurch abgestützt sind. Verlängerungen 30 der Führungsrohr-Anordnungen 28 werden durch den Verschlußkopf 24 und die obere Stützplatte 26 abgestützt, und erstrecken sich zwischen diesen. Eine Vielzahl von Regelstab-Antriebsmechanismen 32, die an dem Verschlußkopf 24 angebracht sind, stützen eine Vielzahl von Regelstab-Bündelanordnungen 34 (siehe auch Fig. 31 und 32) innerhalb der Führungsrohr-Anordnungen 28 und ihre jeweiligen Verlängerungen 30 bewegbar ab. Die Regelstab-Antriebsmechanismen 32 sind zum Absenken der Regelstab-Bündelanordnungen 34 zu den Brennstoff- Anordnungen 16 hin betätigbar, um so Regelstäbe 36 (Fig. 31) zum Reduzieren der Leistungsabgabe des Reaktorkerns 18 in die Brennstoff-Anordnungen 16 einzuführen.
  • Das Reaktorgefäß 12 besitzt Einlässe 38 und Auslässe 40 (von denen nur jeweils einer in Fig. 1 dargestellt ist), durch welche Kühlmittel in das Reaktorgefäß 12 ein- und aus ihm ausströmt. Die Einlässe 38 stehen mit dem Inneren des Spaltzonenbehälters 14 in Verbindung, während die Auslässe 40 mit dem Inneren des Spaltzonenbehälters 16 in Verbindung stehen. Kühlmittel strömt in das Gefäß 12 durch die Einlässe 38 ein und dann hinunter zum Boden des Gefäßes 12. Das Kühlmittel strömt dann durch die untere Kernplatte 20 nach oben in den Reaktorkern 18, aufwärts längs der Innen- und Außenwand der Brennstoff-Anordnungen 16, von dem Reaktorkern 18 durch die oberen Kernplatte 22 und innen und außen an den Führungsrohr-Anordnungen 28 nach oben, und tritt schließlich aus dem Reaktorgefäß 12 durch dessen Auslässe 40 aus.
  • Nach Fig. 2-5 stützt jeder Regelstab-Antriebsmechanismus 32, der vom Magnetschritthebertyp ist, eine Regelstab-Bündelanordnung 34 (Fig. 31 und 32) von oben in einer Führungsrohr-Anordnung 28 (Fig. 33) ab. Der Regelstab-Antriebsmechanismus 32 enthält grundsätzlich ein längliches Druckgehäuse 42, eine längliche Stabantriebsstange 44, bewegbare und stationäre Greifer-Anordnungen 46, 48 und eine elektromagnetische Betätigungs-Anordnung 50. Das Druckgehäuse ist aus nichtmagnetischem Material gebildet und besitzt einen länglichen Zentraldurchlaß 52, der durch eine längliche zentrale Führungshülse 54 des Gehäuses bestimmt ist. Das Druckgehäuse 42 ist in das Reaktorgefäß 12 eingeschraubt und hermetisch abgedichtet und durch den Verschlußkopf 24 desselben abgestützt.
  • Die Stabantriebsstange 44 des Mechanismus 32 erstreckt sich durch den hohlen Durchlaß 52 des Gehäuses 42. Die Stabantriebsstange 44 besitzt eine Vielzahl von ringartigen Nuten 56, die in Axialrichtung vorbestimmte gleiche Abstände voneinander haben und in Umfangsrichtung um den Stab 44 ausgebildet sind. Beispielsweise sind die Nuten 56 an der Stange 44 mit gleichen Abständen von 1,58 cm (5/8") bestimmt. Eine Regelstab-Bündelanordnung 34 (Fig. 31 und 32) ist mit dem unteren Ende einer jeweiligen Stabantriebsstange 44 verbunden, wie in Fig. 1 gesehen werden kann. Die Anzahl der an der Stabantriebsstange 44 vorgesehene Nuten 56 ist so ausreichend groß, daß die angehängte Regelstab-Bündelanordnung 34 an jedem Ort innerhalb der zugehörigen Brennstoff-Anordnung 16 mit Abständen oder "Schritten" von 1,58 cm (5/8") positioniert werden kann. Der Gesamtweg der Regelstab-Bündelanordnung 34 beträgt 365,76 cm (144") oder 228 Schritte.
  • Die bewegbaren und die stationären Greifer-Anordnungen 46 bzw. 48 des Mechanismus 32 sind an der Innenseite des Gehäuses 42 angebracht. Wie in Fig. 4 und 5 zu sehen, enthält jede Greifer-Anordnung 46, 48 ein Stützrohr 58, das an der zentralen Führungshülse 54 angebracht ist, und einen Satz Klinken/Gestänge-Anordnungen 60. Jeder Satz enthält drei solche Anordnungen 60, die in Winkelrichtung mit 120º Abstand um die Stabantriebsstange 44 angesetzt sind.
  • Nach Fig. 6-11 ist jede Klinken/Gestänge-Anordnung 60 zusammengesetzt aus einer Klinke 62 und einem Verbindungsstück 64. Ein oberer Schwenkstift 66 befestigt die Klinke 62 benachbart ihrem oberen Ende schwenkbar so an ihrem jeweiligen Stützrohr 58, daß die Klinke durch in dem Stützrohr 58 und der zentralen Führungshülse 54 bestimmte Schlitze positioniert ist, um so eine Schwenkbewegung der Klinke 62 relativ zu der Stabantriebsstange 44 zuzulassen. Der untere Schwenkstift 68 verbindet schwenkbar die Klinke 62 benachbart ihrem teilweise gegabelten unteren Ende mit einem inneren Ende des Verbindungsstücks 64. Die teilweise Gabelung des unteren Endes der Klinke 62 bestimmt einen Einschnitt 62A zur Aufnahme des inneren Endes des Verbindungsstücks 64 und enthält miteinander ausgerichtete Bohrungen 62B zur Aufnahme des unteren Stiftes 68, der die Klinke 62 mit dem Verbindungsstück 64 verbindet. Ein flacher Längskeil 70 ist auch in Schlitzen in Stützrohr 58 und der Führungshülse 54 installiert, um eine Verdrehung des Stützrohrs 58 relativ zu dem Gehäuse 42 und der Führungshülse 54 zu verhindern.
  • Die Klinke 62 besitzt auch einen nach innen vorstehenden Zahn 72, der an ihrem unteren Ende definiert ist. Der Zahn 72 besitzt eine Außenfläche 72A mit einem gebogen ausgebildeten Profil zur Anpassung an und zum Eingriff mit einem Abschnitt der Stabantriebsstangen-Nut 56. In Fig. 6 ist die Klinke 62 und das Verbindungsstück 64 der Anordnung 60 so gezeigt, daß sie zu der Stabantriebsstange 44 hin ausgefahren sind, wobei der Klinkenzahn 72 in eine der Umfangsnuten 56 an der Stange 44 eingreift. Fig. 7 zeigt die Klinge 62 und das Verbindungsstück 64 der Anordnung 60 von der Stabantriebsstange 44 zurückgezogen, wobei der Klinkenzahn 72 von der einen Umfangsnut 56 an der Stange 44 gelöst ist.
  • Wie in Fig. 2, 3 und 12-17 gezeigt, besitzt die elektromagnetische Betätigungs-Anordnung 50 des Mechanismus 32 Bestandteile, die außen, und solche, die innen am Druckgehäuse 42 angebracht sind. Insbesondere enthält die Betätigungs-Anordnung 50 drei voneinander unabhängige ringförmige Elektromagnet-Hebespulen C, die um die Außenseite des Gehäuses 42 angebracht sind, nämlich eine obere Spule 74, eine mittlere Spule 76 und eine untere Spule 78. Geschlossene Flußringe (nicht dargestellt) sind um das Gehäuse 42 radial innerhalb der Spulen angebracht. Die Betätigungs-Anordnung 50 enthält auch ringförmige obere und untere Pole 80 bzw. 82, die fest um die zentrale Führungshülse 54 des Gehäuses 42 mit axialem Abstand voneinander angebracht sind, und ringförmige obere, mittlere und untere Anker 84, 86 bzw. 88, die gleitbar um die zentrale Führungshülse 54 angebracht sind. Obere, mittlere und untere Ankerrückhol-Wendelfedern 90, 92 und 94 umgeben die Führungshülse 54. Die obere Rückholfeder 90 ist zwischen dem oberen festen Pol 80 und dem oberen bewegbaren Anker 84 angeordnet. Die mittlere Rückholfeder 90 ist zwischen dem oberen bewegbaren Anker 84 und dem mittleren bewegbaren Anker 86 angeordnet. Die untere Rückholfeder 94 ist zwischen dem unteren festen Pol 82 und dem unteren bewegbaren Anker 88 angebracht. Eine Lastübertragungs-Rückholfeder 96 ist zwischen dem unteren bewegbaren Anker 88 und dem Stützrohr 58 der stationären Greifer-Anordnung 48 angeordnet. Die Verbindungsglieder 64 der Klinken/Gestänge-Anordnungen 60 der bewegbaren und der stationären Greifer-Anordnungen 46 bzw. 48 sind an ihren äußeren Enden über Schwenkstifte 98 mit den jeweiligen mittleren und unteren bewegbaren Ankern 86 bzw. 88 verbunden.
  • So ist der Steuerstab-Antriebsmechanismus 32 ein elektromagnetischer Dreispulen-Klinkenschrittheber, der die Regelstab- Bündelanordnung 34 über die Stabantriebsstange 44 anhebt und absenkt. Die drei außerhalb des Druckgehäuses 42 angebrachten Spulen 74, 76, 78 betätigen die innerhalb des Gehäuses 42 enthaltenen bewegbaren Anker 84, 86, 88. Die bewegbaren Anker 84, 86, 88 betätigen die Klinken 86 der bewegbaren und der stationären Greifer-Anordnungen 46, 48, welche die mit Nuten versehene Stabantriebsstange 44 greifen. Die Klinken 62 der unteren stationären Greifer-Anordnung 48 werden benutzt, um die Stabantriebsstange 44 in einer gewünschten stationären Position zu halten. Die Klinken 62 der oberen bewegbaren Greifer-Anordnung 46, die durch den oberen bewegbaren Anker 84 angehoben bzw. abgesenkt werden, werden benutzt, um die Stabantriebsstange 44 anzuheben bzw. abzusenken. Jeder Schritt des Mechanismus 32 bewegt die Stabantriebsstange um 1,58 cm.
  • Insbesondere werden die Klinken 62 der bewegbaren und der stationären Greifer-Anordnungen 46 bzw. 48 betätigt und die Stabantriebsstange 44 wird vertikal bewegt durch den koordinierten Betrieb der Spulen 74, 76, 78, der Pole 80, 82 und der Anker 84, 86, 88. Wenn die Spulen 74, 76, 78 beaufschlagt werden, wird ein Magnetflußfeld geschaffen, welches durch das nichtmagnetische Druckgehäuse 42 hindurchgeht und mit den festen Polen 80, 82 koppelt. Zur Schaffung einer Vertikalbewegung der bewegbaren Anker 84, 86, 88 ausreichende Kraft wird nach dem Solenoid-Prinzip erhalten.
  • In den Fig. 12-17 ist eine Abfolge von Schritten beim schrittartigen Anheben der Stabantriebsstange 44 des Mechanismus 32 nach dem Stand der Technik relativ zum Druckgehäuse 42 dargestellt. Während des normalen Gleichgewichts-Betriebs des Reaktors 10 wird die Stabantriebsstange 44 in stationärer Position gehalten, wie in Fig. 12 gezeigt. Bei dieser "Halte"- Betrieb genannten Betriebsart wird nur die untere Spule 78 beaufschlagt. Im Beaufschlagungsfall hebt die untere Spule 78 den unteren Anker 88 an und läßt so den Satz unterer Klinken 62 der stationären Greifer-Anordnung 48 zum Eingriff mit der Stabantriebsstange 44 nach innen schwenken. Wenn die Stromzuführung zu der unteren Spule 78 unterbrochen wird, entweder beabsichtigt oder durch elektrische Fehlfunktion, wird der untere Anker 88 gelöst und die Klinken 62 der stationären Greifer-Anordnung werden so geschwenkt, daß sie sich von der Stabantriebsstange 44 lösen, so daß zugelassen wird, daß die Stabantriebsstange abfällt und dadurch die Regelstab-Bündelanordnung 34 in den Reaktorkern 18 einsetzt. Diese gleiche Betätigung trifft während aller Phasen des Betriebs des Mechanismus 32 zu und sorgt für ein rasches Abschalten des Reaktors 10.
  • Die Umsetzung oder die Schrittbewegung der Stabantriebsstange 44 wird am besten verstanden durch Beschreibung der Ereignisabfolge, welche während eines Stababziehschrittes auftritt, wie in Fig. 13-17 gezeigt. Der Abziehschritt beginnt durch Erhöhen des Stroms in der unteren Spule 78. Dann wird die mittlere Spule 76 beaufschlagt, wodurch der mittlere Anker 86 zum Anheben und der obere Satz von Klinken 62 der bewegbaren Greifer-Anordnung 46 zum Vorgreifen in Radialrichtung in eine Position veranlaßt werden, in der diese mit der Stabantriebsstange 44 in Eingriff kommen. An dieser Stelle sind sie jedoch geringfügig weniger als 0,159 cm (1/16") unter der Antriebsstabnut 56 gelegen. Wenn der Strom in der unteren Spule 78 dann abgesenkt wird, fällt die stationäre Greifer-Anordnung 48 annähernd um 0,159 cm (1/16") ab, wodurch die Belastung der Stabantriebsstange 44 von den Klinken 62 der stationären Greifer-Anordnung 48 auf die Klinken der bewegbaren Greifer- Anordnung 46 übertragen wird, wie in Fig. 13 zu sehen. Fortgesetzte Verringerung des Stromes durch die untere Spule läßt die Klinken 62 der stationären Greifer-Anordnung 48 von der Stabantriebsstangen-Nut 56 nach außen in die in Fig. 14 gezeigte Position abschwenken. Diese Betätigung wird die Lastübertragungsfunktion genannt und stellt sicher, daß kein Satz von Klinken 62 während der Betätigungen des Ein- oder Ausfahrens das volle Gewicht der Stabantriebsstange 44 tragen muß.
  • Wie in Fig. 14 gezeigt, wird die Stabantriebsstange 44 nun nur noch durch die Klinken 62 der bewegbaren Greifer-Anordnung 46 gehalten. Nun wird die obere oder Anhebespule 74 beaufschlagt. Das ergibt ein Anheben des oberen Ankers 84 und der damit verbundenen bewegbaren Greifer-Anordnung 46 um einen Schritt von 1,58 cm, wobei die Stabantriebsstange 44 mit der daran angebrachten Regelstabbündel-Anordnung 34 um einen Schritt von der Position nach Fig. 14 zu der nach Fig. 15 angehoben wird. Dann wird die untere Spule 78 beaufschlagt, wodurch der untere Anker 88, wie in Fig. 16 gezeigt, angehoben wird. Die Klinken 62 der stationären Greifer-Anordnung 48 ziehen dann annähernd 0,159 cm (1/16") nach oben und nehmen die Last der Stabantriebsstange 44 von den Klinken 62 der bewegbaren Greifer- Anordnung 46 ab. Die mittlere Spule 76 wird dann entregt und die Klinken 62 der bewegbaren Greifer-Anordnung 46 gehen, wie in Fig. 17 zu sehen, nach außen. Schließlich wird, wie ebenfalls in Fig. 17 gezeigt, die Hebespule 74 entregt und die bewegbare Greifer-Anordnung 46 in ihre Normalposition abgelassen.
  • In den Fig. 18 und 19 ist im einzelnen die Regelstab-Bündelanordnung 34 nach dem Stand der Technik dargestellt, die in der Führungsrohr-Anordnung 28 nach dem Stand der Technik angehoben bzw. abgesenkt wird durch Ausführen der vorher beschriebenen Schrittbetätigung der Stabantriebsstange 44 des Regelstab- Antriebsmechanismus 32. Die Regelstab-Bündelanordnung 34 enthält eine Vielzahl von Regelstäben 36 und einen Haltestern 100 mit sich radial erstreckenden Haltearmen 102, die mit den oberen Enden der Regelstäbe 36 verbunden sind. Die Regelstäbe 36 erstrecken sich von dem Haltestern 100 allgemein parallel zueinander nach unten. Die Regelstäbe 36 sind in einer Verteilung angeordnet, die der der (nicht gezeigten) Fingerhut- Führungsrohre in der einen Brennstoff-Anordnung angepaßt ist, über der die Bündel-Anordnung 32 ausgerichtet ist. Der Halte- oder Tragstern 100 besitzt auch ein zentrales Zylinderteil 104, durch welches er mit dem unteren Ende der Stabantriebsstange 44 des Regelstab-Antriebsmechanismus 32 gekoppelt ist.
  • Fig. 20 zeigt die in der Führungsrohr-Anordnung 28 nach dem Stand der Technik angebrachte Regelstab-Bündelanordnung 34. Die Führungsrohr-Anordnung 28 enthält ein äußeres rohrförmiges Gehäuse 106 und eine Vielzahl von längsgeschlitzten Führungsrohren 108, die über Versteifungsplatten 110 innerhalb des Gehäuses angebracht sind. Die geschlitzten Führungsrohre 108 sind in einer Verteilung angeordnet, die der Verteilung der Regelstäbe 36 der Regelstabbündel-Anordnung 32 angepaßt ist, so daß die Regelstäbe 30 innerhalb der Führungsrohre 108 gleitend durch Betätigen des Regelstab-Antriebsmechanismus 32 angehoben und abgesenkt werden. Fig. 21 stellt ein Ende 36A eines Regelstabes 36 dar, der in einem Führungsrohr 108 sitzt. In diesem Bereich entwickelt sich ein Verschleißbereich 110 zwischen den Wänden des Regelstabes 36 und des Führungsrohres 108 infolge der dort auftretenden Reibung, die durch Hydraulikkräfte verursacht wird, die von dem nach oben durch das Führungsrohr 108 strömende Kühlmittel auf den Regelstab 36 ausgeübt werden.
  • Fig. 22 zeigt schematisch die Bündelanordnung 34 mit ihren Regelstäben 36, die in die Führungsrohre 108 der Führungsrohr- Anordnung 28 eingesetzt sind. In Fig. 22 ist die Anfangs- oder Startposition der Regelstäbe 36 zu Beginn des Brennstoff-Zyklus beim Kernreaktor 10 gezeigt. In Fig. 23 ist die Position der Regelstäbe 36 gezeigt nach Umsetzung der Bündelanordnung 34 um drei Schritte an einem Zeitpunkt am Ende des Brennstoff-Zyklus, der typischerweise einen Zeitraum von 12 Monaten beträgt, in Vorbereitung auf den nächsten Brennstoff-Zyklus. Die Regelstäbe 36 werden durch Betätigen des Regelstab-Antriebsmechanismus 32 umgesetzt, wie vorher beschrieben, um so die Stabantriebsstange 44 nacheinander um drei Schritte zu bewegen.
  • Zwar vermeidet das Dreischritt-Umsetzschema nach dem Stand der Technik die Probleme, die durch zufällige Fehlschritte des Regelstab-Antriebsmechanismus 32 verursacht werden, doch besteht der Nachteil des Dreischritt-Umsetzschemas darin, daß der Verschleiß immer noch schlecht über die gesamte verfügbare Hüllendicke des Regelstabes verteilt ist. Als Beispiel sei angenommen, daß eine bestimmte Nuklearanlage eine Regelstab- Verschleißrate besitzt, die in einem Brennstoff-Zyklus 60% der zulässigen Verschleißdicke verbraucht. Bei dem Dreischritt- Umsetzschema werden die Regelstäbe bei jedem Brennstoff-Zyklus so neu geordnet, daß der zusätzliche Minimalpegel der Verschleißdicke nicht überschritten wird. Das "vergeudet" effektiv 40% der Verschleißdicke bei einer Höhenlage der Regelstäbe.
  • Fig. 24-27 zeigen schematisch die Stufenfolge bei dem Umsetzverfahren der Bündelanordnung 34 relativ zur Führungsrohr- Anordnung 28 gemäß der Erfindung der angegebenen Anmeldung in einem Einzelschritt bei jedem einer Vielzahl von Zeitpunkten während jedes Brennstoff-Zyklus. Bei dem dargestellten Beispiel wird der Regelstab-Antriebsmechanismus 32 zur Bewegung der Stabantriebsstange 44 und damit der Bündelanordnung 34 mit einem Einzelschritt an drei separaten Zeitpunkten betätigt. Im Falle eines Brennstoff-Zyklus von 12 Monaten kann die Einzelschritt-Umsetzung der Bündelanordnung 34 jeden Monat oder zwölfmal während des einjährigen Brennstoff-Zyklus ausgeführt werden oder kann dreimal bei 4, 8 und 12 Monaten während des 12-monatigen Brennstoff-Zyklus ausgeführt werden. Wie vorher festgestellt, ist die Einzelschritt-Umsetzung der Bündelanordnung 34 an drei Zeitpunkten während eines einzigen Brennstoff- Zyklus jeweils in Fig. 25, 26 und 27 gezeigt.
  • Durch Erhöhen der Umsetzungsfrequenz auf mehr als einmal pro Brennstoff-Zyklus wird die Verschleiß-Aussetzzeit infolge eines Fehlschrittes verringert, und die Folgen eines Fehlschrittes werden proportional reduziert. Das häufigere Umsetzen nutzt die für den Verschleiß verfügbare Regelstab-Hüllendicke und/oder die Wanddicke des Führungsrohrs besser aus. Wenn beispielsweise die Regelstab-Bündelanordnung dreimal pro Brennstoff-Zyklus umgesetzt wird, beträgt der Verschleiß pro Umsetzen 20% des zulässigen Verschleißes. Ggf. kann jede Verschleißstelle fünfmal benutzt werden. Bei einem Verschleiß von 20% pro Umsetzen werden dann 100% der zulässigen Verschleißdicke ausgenützt.
  • In den Fig. 28-36 ist eine allgemein mit 112 bezeichnete Ausführung einer verbesserten Klinken/Gestänge-Anordnung nach der vorliegenden Erfindung dargestellt. Wie in dem Eingangs- Abschnitt über den Hintergrund der Erfindung erwähnt, haben die Klinken 62 nach dem Stand der Technik entweder einen Zahn oder ein Paar Zähne 72, die mit jeweils einer Einzelnut bzw. einem Paar benachbarter Nuten 56 in der Stabantriebsstange 44 in Eingriff treten. Da die Klinken 62 sich schwenkend in bogenförmigen Wegen zu der Stabantriebsstange 44 hin und von ihr weg bewegen, werden die Zähne 72 an das der Schwenkachse der Klinke gegenüberliegende Ende der Klinke 62 gesetzt. Durch diese Plazierung der Klinkenzähne entsteht die Erzeugung eines Lastmoments über die Klinke, welches während des Zeitverlaufs dazu neigt, Risse an der Wurzel der Zähne und ein mögliches Versagen der Klinke herbeizuführen.
  • Die verbesserte Klinken/Gestänge-Anordnung 112 nach der vorliegenden Erfindung benutzt ein Parallelgestänge, das es erlaubt, daß eine Klinke 114 sich längs eines krummlinigen Weges zu einer Reihe von Umfangsnuten an der Stabantriebsstange des Regelstab-Antriebsmechanismus hin und von diesem weg bewegt. Da die Anbringungs-Geometrie der Anordnung nach der vorliegenden Erfindung eine gleichmäßige Bewegung der Klinke 114 zu der Stabantriebsstange hin und von ihr weg an jeder Stelle über die Gesamtlänge der Klinke herbeiführt, kann eine Vielzahl von Zähnen 116 über die Gesamtlänge der Klinke 114 verteilt werden, wodurch die Biegemoment-Belastung über den Körper 118 der Klinke minimalisiert und die Verschleißfähigkeit der Klinke erhöht wird. Der längliche Körper 118 der Klinke 114 besitzt ein Paar einander gegenüberliegende Enden 118A, 118B, ein Paar einander gegenüberliegende Seitenkanten 118C, 118D und ein Paar einander gegenüberliegende Flächen 118E, 118F. Die Vielzahl von Klinkenzähnen 116 wird längs der einen Seitenkante 118C bestimmt und erstreckt sich in einer Reihe zwischen den einander gegenüberliegenden Enden 118A, 118B des Körpers. Ein Schlitz 120 ist in einem Ende 118A des Klinkenkörpers 118 bestimmt und ein Paar Vertiefungen 122A, 122B wird in den einander gegenüberliegenden Flächen 118E, 118F des Gehäuses bestimmt. Ein Paar in Längsrichtung mit Abstand voneinander versehene sich in Querrichtung erstreckende obere und untere Bohrungen 124A, 124B wird durch den Klinkenkörper 118 so ausgebildet, daß es in die Vertiefungen 122A, 122B mündet und die obere Bohrung 124A sich mit dem Schlitz 120 überschneidet.
  • Die verbesserte Klinken/Gestänge-Anordnung 112 enthält auch eine Vielzahl Verbindungs- oder Gestängeteile 126, 128 und 130. Jedes solche Teil besitzt eine Durchgangsbohrung 132 an den jeweiligen einander gegenüberliegenden Enden. Ein erstes Verbindungsteil 126 ist mit dem Klinkenkörper 118 durch einen ersten Schwenkstift 134 schwenkbar verbunden, der die obere Bohrung 124A durchquert und jeweils mit einem der mittleren oder unteren Anker 86, 88 der Betätigungsanordnung 50 schwenkbar verbunden, die die gleiche wie beim Stand der Technik ist. Diese Anker übertragen die Bewegungskraft in Längsrichtung des Klinkenkörpers 118 zwischen seinen einander gegenüberliegenden Enden 118A, 118B über das erste Verbindungsglied 126. Zweite und dritte Paare von Verbindungsgliedern 128, 130 sind mit dem Klinkenkörper 118 und mit dem jeweiligen Stützrohr 58 durch zweite bzw. dritte Sätze von Schwenkstiften 136, 138 in paralleler Beziehung zueinander schwenkbar verbunden, um so mit diesen ein Parallelogramm zu bestimmen, so daß dann, wenn die Bewegungskraft über das erste Verbindungsteil 126 auf den Klinkenkörper 118 übertragen wird, der Klinkenkörper 118 und damit die Klinkenzähne 116 eine krummlinige Bewegung zu der jeweiligen Eingriffs- oder Sperrposition mit der Vielzahl von Stabantriebsstangen-Nuten 56 hin und von dieser weg durchführen.
  • Bis auf die Zusammensetzung der Klinken/Gestänge-Anordnung 112 sind die bewegbaren und stationären Greifer-Anordnungen 46, 48 des Mechanismus 32 dieselben, wie sie vorher beim Stand der Technik beschrieben wurden. So sind drei Sätze der Anordnungen 112 vorhanden, die mit 120º Winkelabstand um die Stabantriebsstange 44 positioniert sind. In den Fig. 28 und 29 ist die Anordnung jeweils in der Eingriffs- bzw. der Löseposition relativ zu einer Vielzahl der Umfangsnuten 56 der Stabantriebsstange 44 dargestellt.
  • Fig. 37 und 38 zeigen eine zweite Ausführung der verbesserten Klinken/Gestänge-Anordnung der vorliegenden Erfindung. Die zweite Ausführung ist sonst gleich der ersten Ausführung, bis auf das Folgende: Statt der Vertiefungen 122A, 122B in den einander gegenüberliegenden Flächen 118E, 118F des Klinkenkörpers 118 erstreckt sich bei dem Klinkengehäuse 140 der zweiten Ausführung der Schlitz 120 in Längsrichtung zwischen den beiden gegenüberliegenden Enden 140A, 140B des Klinkenkörpers. Es ist auch eine separate Bohrung 124C für das erste Verbindungsteil 126 vorgesehen, und nur jeweils ein zweites bzw. drittes Verbindungsteil 128 und 130 wird eingesetzt.
  • Fig. 39 und 40 stellen eine dritte Ausführung der verbesserten Klinken/Gestänge-Anordnung der vorliegenden Erfindung dar. Die dritte Ausführung ist gleich der zweiten Ausführung, bis auf das Folgende: Das erste Verbindungsglied 142 hat ein gegabeltes Ende, mit dem es schwenkbar an dem Klinkenkörpers 144 angebracht ist.

Claims (5)

1. Klinken/Gestänge-Anordnung (112) bei einem Regelstab-Antriebsmechanismus (32) eines Nuklearreaktors (10), welche Anordnung (112) umfaßt:
(a) mindestens eine Klinke (114), die einen länglichen Körper (116) aufweist mit einem Paar einander gegenüberliegender Enden (118A, 118B) und einem Paar einander gegenüberliegender Seitenkanten (118C, 118D) und einer Vielzahl von längs einer Seitenkante (118C) des Körpers (118) bestimmten Klinkenzähnen (116) zwischen den einander gegenüberliegenden Enden (118A, 118B); und
(b) eine Vielzahl von Verbindungsteilen (126, 128, 130), bei denen ein erstes Verbindungsteil (126) schwenkbar mit dem Klinkenkörper (118) einem der Enden (118A) desselben benachbart verbunden ist und schwenkbar mit einem Teil (86, 88) verbindbar zum Übertragen einer Bewegungskraft in Längsrichtung des Körpers (118) zwischen den einander gegenüber liegenden Enden (118A, 118B) desselben, zweite und dritte Verbindungsteile (128, 130), die schwenkbar mit dem Klinkenkörper (118) verbunden und mit einem Stützteil (58) verbindbar sind in Parallelbeziehung zueinander, um so ein Parallelogramm damit zu bestimmen, so daß dann, wenn die Bewegungskraft über das erste Verbindungsteil (126) auf den Körper (118) übertragen wird, der Klinkenkörper (118) und dadurch die Klinkenzähne (116) eine krummlinige Bewegung zu einer Sperrlage hin und von dieser weg durchführen.
2. Anordnung (112) nach Anspruch 1, bei der der Klinkenkörper (118) an einem Ende (118A) einen Schlitz (120) besitzt, und das erste Verbindungsteil (126) innerhalb des Schlitzes (120) schwenkbar mit dem Körper (118) verbunden ist.
3. Anordnung (112) nach Anspruch 1, bei der der Klinkenkörper (118) einander gegenüberliegende Flächen (118E, 118F) besitzt und eine Vertiefung (122A, 122B) in jeder einander gegenüberliegender Fläche (118E, 118F) bestimmt ist, wobei das zweite und das dritte Verbindungsteil (128, 130) innerhalb der Vertiefungen (122A, 122B) mit dem Körper (118) schwenkbar verbunden ist.
4. Anordnung (112) nach Anspruch 1, bei der der Klinkenkörper (118) einen sich zwischen einander gegenüberliegenden Enden (140A, 140B) des Körpers (140) erstreckenden Schlitz (120) besitzt und das erste, zweite und dritte Verbindungsteil (126, 128, 130) jeweils innerhalb des Schlitzes (120) mit dem Körper (140) schwenkbar verbunden ist.
5. Anordnung (112) nach Anspruch 1, bei der das erste Verbindungsteil (142) ein gegabeltes Ende besitzt, mit dem es an dem Klinkenkörper (144) schwenkbar angebracht ist.
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