WO2012055470A1 - Rapid-action opening valve - Google Patents

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WO2012055470A1
WO2012055470A1 PCT/EP2011/004758 EP2011004758W WO2012055470A1 WO 2012055470 A1 WO2012055470 A1 WO 2012055470A1 EP 2011004758 W EP2011004758 W EP 2011004758W WO 2012055470 A1 WO2012055470 A1 WO 2012055470A1
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WO
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opening
quick
actuating shaft
valve
actuating
Prior art date
Application number
PCT/EP2011/004758
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Inventor
Andreas Trentmann
Original Assignee
Adams Armaturen Gmbh
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K17/00—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
    • F16K17/02—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side
    • F16K17/12—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side weight-loaded
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C9/00—Emergency protection arrangements structurally associated with the reactor, e.g. safety valves provided with pressure equalisation devices
    • G21C9/016—Core catchers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

Definitions

  • the invention relates to a quick opening fitting for the coolant supply of a cooling system, in particular for cooling a core melt collecting container below a nuclear reactor, with a pivotally arranged in a valve body valve disc, which is connected via a guided out of the valve body actuating shaft with an actuating mechanism, the standby position of the quick-release valve the Holding the actuating shaft of the disc in the closed position and acted upon release of the quick-opening function, the actuating shaft of the disc by gravity in the opening direction.
  • boron water which is kept in suitable containers or basins throughout the life of the nuclear power plant, is available as coolant for the cooling of meltdown baskets, so-called core catchers, below nuclear reactors, in order to be available quickly and in sufficient quantities in the case of a meltdown stand.
  • meltdown baskets so-called core catchers, below nuclear reactors
  • floating valves are arranged, which must be absolutely safe in the event of a disaster.
  • these quick-release valves must meet a number of strict requirements.
  • these quick-release valves for your quick-opening function must not rely on any energy supply, neither for the opening process itself, nor for its control.
  • the quick opening fitting must therefore be absolutely passive functional.
  • quick-release valves of the type mentioned above are known in which the actuating mechanism is formed by a connected to the actuating shaft of the disc lever arm, which is connected at its free end with a drop weight whose weight on the lever arm, the actuating shaft of the disc in the Opening sense acted upon.
  • a pull cable engages this lever arm, the tensile force of which loads the lever arm and thus the actuating shaft of the valve disc in the closing direction and thus keeps the quick-opening valve in the closed position during the standby position.
  • the closing moment of the valve disc is under control via the pulling force acting on this pull rope.
  • the above-mentioned pull rope is passed through rollers or other suitable deflections under the nuclear reactor so that it is destroyed in the event of meltdown and releases the associated with the fall weight lever arm, whereby the quick-opening function of the quick-opening valve is initiated and the released lever arm under the weight of the fall weight pivoted the disc in the open position.
  • the invention proposes, starting from the quick-release valve of the type mentioned above, that between the actuating mechanism and the actuating shaft a one-way clutch is arranged, the transmission of torque from the actuating mechanism to the actuating shaft after triggering the quick opening function only after the Actuator has charged over the free travel of the one-way clutch with kinetic energy.
  • the one-way clutch causes the actuating mechanism, i. H. in the embodiment discussed above, the lever arm with the drop weight, after triggering the quick opening function first moves in free fall over the free travel of the one-way clutch and thereby charges with kinetic energy that is released suddenly at the end of the free travel of the overrunning clutch and for a very high, in the opening sense directed breakaway torque on the disc ensures.
  • the mass of the drop weight, the length of the lever arm and the length of the free travel of the overrunning clutch are coordinated so that the breakaway torque generated in any case sufficient to solve the possibly stuck disc from the closed position.
  • the actuating mechanism acting by gravity in the opening direction - deviating from the lever arm with falling weight discussed above.
  • the lever arm with falling weight already discussed above is preferred because the actuating mechanism in this case has the least moving parts and is therefore better long-term stability and low maintenance.
  • the mutually movable parts of the one-way clutch are further provided with cooperating stop surfaces which limit the end of the free travel of the overrunning clutch abruptly. These abutment surfaces cause the moving masses of falling weight and lever arm at the end of the free travel of the one-way clutch an extremely short delay travel and thus a particularly high breakaway torque.
  • the actuating shaft of the valve disc can be fixed in the open position of the valve disc. This ensures that the quick-opening valve after the opening process can not be moved back into the closed position, for example, by flowing back cooling medium.
  • Fig. 1 The quick opening fitting according to
  • FIG. 2 an axial longitudinal section through the
  • Overrunning clutch 4: an axial section through the
  • valve body of the quick-opening fitting is designated by the reference numeral 1.
  • a passage 2 Inside the flap housing 1 there is a passage 2, the cross section of which can be shut off by a flap disc 3 which can be pivoted by slightly less than 90 °.
  • the flap disc 3 is seated on a passage channel 2 crossing the actuating shaft 4, which is led out on one side of the valve body 1.
  • the actuating shaft 4 is connected via a one-way clutch 5 with a lever arm 6, whose free end is connected to a drop weight 7, whose Weight on the lever arm 6 on the actuating shaft 4 exerts a directed in the opening direction of the disc 3 moment.
  • the overrunning clutch 5 has a rotatably connected to the actuating shaft 4 first coupling half 10 and a non-rotatably connected to the end of the lever arm 6 second coupling half 11 which is rotatably mounted on the outermost end of the actuating shaft 4 and axially supported by a support ring 13. Both coupling halves 10 and 11 are rotated by a limited angular travel (Freiweg a) against each other.
  • the limitation of the free travel ⁇ of the one-way clutch 5 is effected by cooperation of stop surfaces 10 a and 11 a on the two coupling halves 10 and 11.
  • the non-rotatably connected to the actuating shaft 4 coupling half 10 is associated with a locking device 12 which rotatably fixed the actuating shaft 4 to the housing 1, once the disc 3 has reached the full open position.
  • the quick-opening fitting shown in the drawing functions as explained below with reference to FIG. 5:
  • FIG. 5 shows in solid lines schematically the quick-opening valve in the closed position.
  • the tensile force is indicated by the arrow F.
  • this pull rope not shown, destroyed, so that its tensile force F is eliminated.
  • the falling weight 7 and the lever arm 8 fall freely under the action of gravity on the free path ⁇ of the one-way clutch 5 down and load up with kinetic energy.
  • the stored kinetic energy is released suddenly when the end of the free travel ⁇ of the overrunning clutch 5 is reached and the abutment surfaces 10 a and 11 a of Clutch halves 10 and 11 of the one-way clutch 5 abut each other.
  • the abruptly released kinetic energy generates a strong, directed in the opening sense breakaway torque, under the influence of the flap disc 3 even from the associated seats of the valve body 1 dissolves when it is stuck by caking or encrustation.
  • After releasing the disc 3 from the closed position it is pivoted under the action of gravity on the opening angle ß in the open position. In the open position, the flap is fixed by means of the locking device 12 on the housing 1.

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Abstract

The invention relates to a rapid-action opening valve for supplying coolant to a cooling system, in particular for the cooling of a core melt collecting tank below a nuclear reactor, with a butterfly valve (3) which is arranged pivotably in a valve housing (1) and is connected via an actuating shaft (4) led out of the valve housing (1) to an actuating mechanism (6, 7) which, in the stand-by position of the rapid-action opening valve, keeps the actuating shaft (4) of the butterfly valve (3) in the closed position and, after triggering of the rapid-action opening function, acts upon the actuating shaft (4) of the butterfly valve (3) in the opening direction by means of gravity. In order, in a rapid-action opening valve of this type, to generate a high initial breakaway torque if the butterfly valve (3) is stuck in the closed position, the invention proposes arranging a freewheeling coupling (5) between the actuating mechanism (6, 7) and the actuating shaft (4), said freewheeling coupling, after the rapid-action opening function is triggered, only permitting the torque to be transmitted by the actuating mechanism (6, 7) to the actuating shaft (4) after the actuating mechanism (6, 7) has been charged with kinetic energy via the free travel (a) of the freewheeling coupling (5).

Description

Schnellöffnunasarmatur  Schnellöffnunasarmatur
Die Erfindung betrifft eine Schnellöffnungsarmatur für die Kühlmittelversorgung einer Kühlanlage, insbesondere für die Kühlung eines Kernschmelzeauffangbehälters unterhalb eines Kernreaktors, mit einer schwenkbar in einem Klappengehäuse angeordneten Klappenscheibe, die über eine aus dem Klappengehäuse herausgeführte Betätigungswelle mit einem Betätigungsmechanismus verbunden ist, der bei Bereitschaftsstellung der Schnellöffnungsarmatur die Betätigungswelle der Klappenscheibe in der Schließstellung hält und nach Auslösung der Schnellöffnungsfunktion die Betätigungswelle der Klappenscheibe durch Schwerkraft im Öffnungssinne beaufschlagt. The invention relates to a quick opening fitting for the coolant supply of a cooling system, in particular for cooling a core melt collecting container below a nuclear reactor, with a pivotally arranged in a valve body valve disc, which is connected via a guided out of the valve body actuating shaft with an actuating mechanism, the standby position of the quick-release valve the Holding the actuating shaft of the disc in the closed position and acted upon release of the quick-opening function, the actuating shaft of the disc by gravity in the opening direction.
Als Kühlmittel für die Kühlung von Kernschmelze Auffangbehältern, sogenannten Core-Catchern, unterhalb von Kernreaktoren verwendet man beispielsweise Borwasser, welches während der gesamten Laufzeit des Kernkraftwerks in geeigneten Behältern oder Becken bereitgehalten wird, um im Falle einer Kernschmelze schnell und in ausreichender Menge zur Verfügung zu stehen. Im Zuleitungssystem zwischen diesen Vorratsbehältern und dem Kernschmelzenauffangbehälter sind Schnellöffnungsarmaturen, sogenannte Floating-Valves angeordnet, die im Katastrophenfall absolut sicher ansprechen müssen. Aus Sicherheitsgründen müssen diese Schnellöffnungsarmaturen einer Reihe von strengen Anforderungen genügen. Insbesondere dürfen diese Schnellöffnungsarmaturen für Ihre Schnellöffnungsfunktion auf keinerlei Energiezufuhr angewiesen sein, und zwar weder für den Öffnungsvorgang selbst, noch für dessen Ansteuerung. Die Schnellöffnungsarmatur muss also absolut passiv funktionsfähig sein. Nach dem Stand der Technik sind Schnellöffnungsarmaturen der oben angegebenen Art bekannt, bei denen der Betätigungsmechanismus von einem mit der Betätigungswelle der Klappenscheibe verbundenen Hebelarm gebildet wird, der an seinem freien Ende mit einem Fallgewicht verbunden ist, dessen Gewicht über den Hebelarm die Betätigungswelle der Klappenscheibe im Öffnungssinne beaufschlagt. Außerdem greift an diesem Hebelarm ein Zugseil an, dessen Zugkraft den Hebelarm und damit die Betätigungswelle der Klappenscheibe im Schließsinne belastet und somit die Schnellöffnungsarmatur während der Bereitschaftsstellung in der Schließstellung hält. Über die an diesem Zugseil angreifende Zugkraft hat man zugleich das Schließmoment der Klappenscheibe im Griff. For example, boron water, which is kept in suitable containers or basins throughout the life of the nuclear power plant, is available as coolant for the cooling of meltdown baskets, so-called core catchers, below nuclear reactors, in order to be available quickly and in sufficient quantities in the case of a meltdown stand. In the supply system between these reservoirs and the core melt collecting container quick-release valves, so-called floating valves are arranged, which must be absolutely safe in the event of a disaster. For safety reasons, these quick-release valves must meet a number of strict requirements. In particular, these quick-release valves for your quick-opening function must not rely on any energy supply, neither for the opening process itself, nor for its control. The quick opening fitting must therefore be absolutely passive functional. In the prior art, quick-release valves of the type mentioned above are known in which the actuating mechanism is formed by a connected to the actuating shaft of the disc lever arm, which is connected at its free end with a drop weight whose weight on the lever arm, the actuating shaft of the disc in the Opening sense acted upon. In addition, a pull cable engages this lever arm, the tensile force of which loads the lever arm and thus the actuating shaft of the valve disc in the closing direction and thus keeps the quick-opening valve in the closed position during the standby position. At the same time the closing moment of the valve disc is under control via the pulling force acting on this pull rope.
Das oben erwähnte Zugseil wird über Rollen oder andere geeignete Umlenkungen derart unter dem Kernreaktor hindurchgeführt, dass es im Falle einer Kernschmelze zerstört wird und den mit dem Fallgewicht verbundenen Hebelarm freigibt, wodurch die Schnellöffnungsfunktion der Schnellöffnungsarmatur eingeleitet wird und der freigegebene Hebelarm unter dem Gewicht des Fallgewichts die Klappenscheibe in die Öffnungsstellung verschwenkt. The above-mentioned pull rope is passed through rollers or other suitable deflections under the nuclear reactor so that it is destroyed in the event of meltdown and releases the associated with the fall weight lever arm, whereby the quick-opening function of the quick-opening valve is initiated and the released lever arm under the weight of the fall weight pivoted the disc in the open position.
Ein Problem bei der nach dem Stand der Technik bekannten Schnellöffnungsarmatur der oben diskutierten Art besteht darin, dass sich die metallischen Dichtungen der Klappenscheibe während der sehr langen Bereitschaftszeiten allmählich an den ebenfalls metallischen Dichtsitzen des Klappengehäuses festsetzen, z. B. durch mineralische Ablagerungen aus dem Kühlmittel oder durch chemische Veränderungen an den metallischen Dichtflächen. Das kann zur Folge haben, dass das von dem Betätigungshebel und dem Fallgewicht auf die Betätigungswelle ausgeübte Öffnungsmoment nicht ausreicht, den Öffnungsvorgang einzuleiten. One problem with the prior art quick-release valve of the type discussed above is that the metal seals of the valve disc gradually become lodged against the likewise metallic sealing seats of the valve body during the very long standby times, e.g. As by mineral deposits from the coolant or by chemical changes to the metallic sealing surfaces. This can result in that the force exerted by the operating lever and the drop weight on the operating shaft opening torque is not sufficient to initiate the opening process.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, die Schnellöffnungsarmatur der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass nach Einleitung der Öffnungsfunktion ein sehr großes Losbrechmoment zur Verfügung gestellt wird, welches ausreicht, den Öffnungsvorgang der in der Schließstellung festsitzenden Klappenscheibe einzuleiten. Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ausgehend von der Schnellöffnungsarmatur der eingangs genannten Art vor, dass zwischen dem Betätigungsmechanismus und der Betätigungswelle eine Freilaufkupplung angeordnet ist, die nach Auslösung der Schnellöffnungsfunktion eine Übertragung des Drehmoments von dem Betätigungsmechanismus auf die Betätigungswelle erst zulässt, nachdem sich der Betätigungsmechanismus über den Freiweg der Freilaufkupplung mit kinetischer Energie aufgeladen hat. It is therefore an object of the invention to develop the quick-opening valve of the type mentioned in that after initiation of the opening function, a very large breakaway torque is provided, which is sufficient to initiate the opening operation of the stuck in the closed position disc. To solve this problem, the invention proposes, starting from the quick-release valve of the type mentioned above, that between the actuating mechanism and the actuating shaft a one-way clutch is arranged, the transmission of torque from the actuating mechanism to the actuating shaft after triggering the quick opening function only after the Actuator has charged over the free travel of the one-way clutch with kinetic energy.
Die erfindungsgemäß vorgesehene Freilaufkupplung bewirkt, dass sich der Betätigungsmechanismus, d. h. beim oben diskutierten Ausführungsbeispiel der Hebelarm mit dem Fallgewicht, nach Auslösung der Schnellöffnungsfunktion zunächst im freien Fall über den Freiweg der Freilaufkupplung bewegt und sich dabei mit kinetischer Energie auflädt, die am Ende des Freiweges der Freilaufkupplung schlagartig freigesetzt wird und für ein sehr hohes, im Öffnungssinne gerichtetes Losbrechmoment an der Klappenscheibe sorgt. Dabei sind natürlich die Masse des Fallgewichts, die Länge des Hebelarms und die Länge des Freiweges der Freilaufkupplung so aufeinander abgestimmt, dass das erzeugte Losbrechmoment auf jeden Fall ausreicht, die möglicherweise festsitzende Klappenscheibe aus der Schließstellung zu lösen. The one-way clutch provided according to the invention causes the actuating mechanism, i. H. in the embodiment discussed above, the lever arm with the drop weight, after triggering the quick opening function first moves in free fall over the free travel of the one-way clutch and thereby charges with kinetic energy that is released suddenly at the end of the free travel of the overrunning clutch and for a very high, in the opening sense directed breakaway torque on the disc ensures. Of course, the mass of the drop weight, the length of the lever arm and the length of the free travel of the overrunning clutch are coordinated so that the breakaway torque generated in any case sufficient to solve the possibly stuck disc from the closed position.
Für den durch Schwerkraft im Öffnungssinne wirkenden Betätigungsmechanismus sind - abweichend vom oben diskutierten Hebelarm mit Fallgewicht - natürlich sehr unterschiedliche konstruktive Ausgestaltungen denkbar. Bevorzugt wird allerdings der bereits oben diskutierte Hebelarm mit Fallgewicht, weil der Betätigungsmechanismus in diesem Fall am wenigsten bewegliche Teile hat und deshalb besser langzeitstabil und wartungsarm ist. Zweckmäßig sind weiterhin die gegeneinander beweglichen Teile der Freilaufkupplung mit zusammenwirkenden Anschlagflächen versehen, die das Ende des Freiweges der Freilaufkupplung schlagartig begrenzen. Diese Anschlagflächen bewirken für die bewegten Massen von Fallgewicht und Hebelarm am Ende des Freiweges der Freilaufkupplung einen außerordentlich kurzen Verzögerungsweg und damit ein besonders hohes Losbrechmoment. Schließlich ist vorgesehen, dass die Betätigungswelle der Klappenscheibe in der Öffnungsstellung der Klappenscheibe fixierbar ist. Hierdurch wird sichergestellt, dass das Schnellöffnungsventil nach dem Öffnungsvorgang nicht wieder in die Schließstellung zurückbewegt werden kann, beispielsweise durch zurückfließendes Kühlmedium. Of course, very different constructive configurations are conceivable for the actuating mechanism acting by gravity in the opening direction - deviating from the lever arm with falling weight discussed above. However, the lever arm with falling weight already discussed above is preferred because the actuating mechanism in this case has the least moving parts and is therefore better long-term stability and low maintenance. Suitably, the mutually movable parts of the one-way clutch are further provided with cooperating stop surfaces which limit the end of the free travel of the overrunning clutch abruptly. These abutment surfaces cause the moving masses of falling weight and lever arm at the end of the free travel of the one-way clutch an extremely short delay travel and thus a particularly high breakaway torque. Finally, it is provided that the actuating shaft of the valve disc can be fixed in the open position of the valve disc. This ensures that the quick-opening valve after the opening process can not be moved back into the closed position, for example, by flowing back cooling medium.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: An embodiment of the invention will be explained in more detail below with reference to the drawing. Show it:
Fig. 1 : Die Schnellöffnungsarmatur gemäß der Fig. 1: The quick opening fitting according to
Erfindung perspektivisch; Fig. 2: einen axialen Längsschnitt durch das  Invention in perspective; Fig. 2: an axial longitudinal section through the
Gehäuse der Schnellöffnungsarmatur gemäß der Erfindung mit darin angeordneter Klappenscheibe;  Housing of the quick-opening valve according to the invention with arranged therein disc;
Fig. 3: perspektivisch eine Detailansicht der 3 shows a perspective view of a detail of
Freilaufkupplung; Fig. 4: einen axialen Schnitt durch die  Overrunning clutch; 4: an axial section through the
Freilaufkupplung gemäß der Erfindung; Fig. 5: schematisch die Funktion der  Overrunning clutch according to the invention; 5 shows schematically the function of
Schnellöffnungsarmatur gemäß der Erfindung.  Quick opening fitting according to the invention.
In der Zeichnung ist das Klappengehäuse der Schnellöffnungsarmatur mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. Im Inneren des Klappengehäuses 1 befindet sich ein Durchtrittskanal 2, dessen Querschnitt durch eine um etwas weniger als 90° verschwenkbare Klappenscheibe 3 absperrbar ist. Die Klappenscheibe 3 sitzt auf einer den Durchtrittskanal 2 querenden Betätigungswelle 4, die an einer Seite aus dem Klappengehäuse 1 herausgeführt ist. In the drawing, the valve body of the quick-opening fitting is designated by the reference numeral 1. Inside the flap housing 1 there is a passage 2, the cross section of which can be shut off by a flap disc 3 which can be pivoted by slightly less than 90 °. The flap disc 3 is seated on a passage channel 2 crossing the actuating shaft 4, which is led out on one side of the valve body 1.
Die Betätigungswelle 4 ist über eine Freilaufkupplung 5 mit einem Hebelarm 6 verbunden, dessen freies Ende mit einem Fallgewicht 7 verbunden ist, dessen Gewicht über den Hebelarm 6 auf die Betätigungswelle 4 ein im Öffnungssinne der Klappenscheibe 3 gerichtetes Moment ausübt. The actuating shaft 4 is connected via a one-way clutch 5 with a lever arm 6, whose free end is connected to a drop weight 7, whose Weight on the lever arm 6 on the actuating shaft 4 exerts a directed in the opening direction of the disc 3 moment.
Die Besonderheit der Erfindung liegt in der Anordnung und Ausgestaltung der Freilaufkupplung 5 zwischen dem Hebelarm 6 und der Betätigungswelle 4. Die wichtigsten Einzelheiten dieser Freilaufkupplung 5 ergeben sich aus den Figuren 3 und 4. The peculiarity of the invention lies in the arrangement and design of the overrunning clutch 5 between the lever arm 6 and the actuating shaft 4. The most important details of this overrunning clutch 5 will be apparent from FIGS. 3 and 4.
Die Freilaufkupplung 5 weist eine drehfest mit der Betätigungswelle 4 verbundene erste Kupplungshälfte 10 und eine drehfest mit dem Ende des Hebelarms 6 verbundene zweite Kupplungshälfte 11 auf, die verdrehbar auf dem äußersten Ende der Betätigungswelle 4 gelagert ist und durch einen Stützring 13 axial abgestützt ist. Beide Kupplungshälften 10 und 11 sind um einen begrenzten Winkelweg (Freiweg a) gegeneinander verdrehbar. Die Begrenzung des Freiwegs α der Freilaufkupplung 5 erfolgt durch Zusammenwirken von Anschlagflächen 10a und 11 a an den beiden Kupplungshälften 10 und 11. The overrunning clutch 5 has a rotatably connected to the actuating shaft 4 first coupling half 10 and a non-rotatably connected to the end of the lever arm 6 second coupling half 11 which is rotatably mounted on the outermost end of the actuating shaft 4 and axially supported by a support ring 13. Both coupling halves 10 and 11 are rotated by a limited angular travel (Freiweg a) against each other. The limitation of the free travel α of the one-way clutch 5 is effected by cooperation of stop surfaces 10 a and 11 a on the two coupling halves 10 and 11.
Weiterhin ist der mit der Betätigungswelle 4 drehfest verbundenen Kupplungshälfte 10 eine Arretierungsvorrichtung 12 zugeordnet, die die Betätigungswelle 4 drehfest an dem Gehäuse 1 fixiert, sobald die Klappenscheibe 3 die volle Öffnungsstellung erreicht hat. Die in der Zeichnung dargestellte Schnellöffnungsarmatur funktioniert wie im Folgenden anhand von Figur 5 erläutert wird: Furthermore, the non-rotatably connected to the actuating shaft 4 coupling half 10 is associated with a locking device 12 which rotatably fixed the actuating shaft 4 to the housing 1, once the disc 3 has reached the full open position. The quick-opening fitting shown in the drawing functions as explained below with reference to FIG. 5:
Die Figur 5 zeigt in ausgezogenen Linien schematisch die Schnellöffnungsarmatur in der Schließstellung. Zur Aufrechterhaltung der Schließstellung greift am freien Ende des Hebelarms 6 ein Zugseil an, dessen Zugkraft durch den Pfeil F angedeutet ist. Im Falle einer Kernschmelze wird dieses nicht dargestellte Zugseil zerstört, so dass dessen Zugkraft F wegfällt. Nach Wegfall der Zugkraft F fallen das Fallgewicht 7 und der Hebelarm 8 unter Einwirkung der Schwerkraft über den Freiweg α der Freilaufkupplung 5 frei nach unten und laden sich dabei mit kinetischer Energie auf. Die eingespeicherte kinetische Energie wird schlagartig freigesetzt, wenn das Ende des Freiweges α der Freilaufkupplung 5 erreicht wird und die Anschlagflächen 10a und 11 a der Kupplungshälften 10 und 11 der Freilaufkupplung 5 aneinander anschlagen. Die schlagartig freigesetzte kinetische Energie erzeugt ein starkes, im Öffnungssinne gerichtetes Losbrechmoment, unter dessen Einfluss sich die Klappenscheibe 3 auch dann von den zugehörigen Sitzen des Klappengehäuses 1 löst, wenn diese durch Anbackung oder Verkrustung festsitzt. Nach Lösen der Klappenscheibe 3 aus der Schließstellung wird sie unter Einwirkung der Schwerkraft über dem Öffnungswinkel ß in die Offenstellung verschwenkt. In der Offenstellung wird die Klappe mit Hilfe der Arretierungsvorrichtung 12 am Gehäuse 1 fixiert. FIG. 5 shows in solid lines schematically the quick-opening valve in the closed position. To maintain the closed position engages at the free end of the lever arm 6, a pull rope, the tensile force is indicated by the arrow F. In the case of a meltdown of this pull rope, not shown, destroyed, so that its tensile force F is eliminated. After elimination of the tensile force F, the falling weight 7 and the lever arm 8 fall freely under the action of gravity on the free path α of the one-way clutch 5 down and load up with kinetic energy. The stored kinetic energy is released suddenly when the end of the free travel α of the overrunning clutch 5 is reached and the abutment surfaces 10 a and 11 a of Clutch halves 10 and 11 of the one-way clutch 5 abut each other. The abruptly released kinetic energy generates a strong, directed in the opening sense breakaway torque, under the influence of the flap disc 3 even from the associated seats of the valve body 1 dissolves when it is stuck by caking or encrustation. After releasing the disc 3 from the closed position it is pivoted under the action of gravity on the opening angle ß in the open position. In the open position, the flap is fixed by means of the locking device 12 on the housing 1.

Claims

Patentansprüche claims
1. Schnellöffnungsarmatur für die Kühlmittelversorgung einer Kühlanlage, insbesondere für die Kühlung eines Kernschmelzeauffangbehälters unterhalb eines Kernreaktors, mit einer schwenkbar in einem Klappengehäuse (1 ) angeordneten Klappenscheibe (3), die über eine aus dem Klappengehäuse (1 ) herausgeführte Betätigungswelle (4) mit einem Betätigungsmechanismus (6, 7) verbunden ist, der bei Bereitschaftsstellung der Schnellöffnungsarmatur die Betätigungswelle (4) der Klappenscheibe (3) in der Schließstellung hält und nach Auslösung der Schnellöffnungsfunktion die Betätigungswelle (4) der Klappenscheibe (3) durch Schwerkraft im Öffnungssinne beaufschlagt, 1. Quick-opening fitting for the coolant supply of a cooling system, in particular for cooling a core melt collecting container below a nuclear reactor, with a pivotally mounted in a flap housing (1) disc (3), which via an out of the valve body (1) led out actuating shaft (4) with a Actuating mechanism (6, 7) is connected, which holds the operating shaft (4) of the disc (3) in the closed position in the ready position of the quick-opening valve and after activation of the quick-opening function, the actuating shaft (4) of the disc (3) acted upon by gravity in the opening direction,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass zwischen dem Betätigungsmechanismus (6, 7) und der Betätigungswelle (4) eine Freilaufkupplung (5) angeordnet ist, die nach Auslösung der Schnellöffnungsfunktion eine Übertragung des Drehmoments von dem Betätigungsmechanismus (6, 7) auf die Betätigungswelle (4) erst zulässt, nachdem sich der Betätigungsmechanismus (6, 7) über den Freiweg (a) der Freilaufkupplung (5) mit kinetischer Energie aufgeladen hat. characterized in that between the actuating mechanism (6, 7) and the actuating shaft (4) an overrunning clutch (5) is arranged, the transmission of the torque from the actuating mechanism (6, 7) on the actuating shaft (4) only after triggering the quick-opening function permits After the actuating mechanism (6, 7) has charged with kinetic energy via the free path (a) of the overrunning clutch (5).
2. Schnellöffnungsarmatur nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsmechanismus (6, 7) als Hebelarm (6) ausgebildet ist, der über die Freilaufkupplung (5) mit der Betätigungswelle (4) verbunden ist und an seinem freien Ende mit einem Fallgewicht (7) versehen ist, welches durch sein Gewicht das auf die Betätigungswelle (4) einwirkende Öffnungsmoment erzeugt. 2. Quick-opening fitting according to claim 1, characterized in that the actuating mechanism (6, 7) as a lever arm (6) is formed, which is connected via the overrunning clutch (5) with the actuating shaft (4) and at its free end with a drop weight ( 7) is provided, which generates by its weight acting on the actuating shaft (4) opening moment.
3. Schnellöffnungsarmatur nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die gegeneinander beweglichen Teile 10, 11 der Freilaufkupplung (5) mit zusammenwirkenden Anschlagflächen (10a, 11a) versehen sind, die das Ende des Freiweges (a) schlagartig begrenzen. 3. Quick-opening fitting according to claims 1 or 2, characterized in that the mutually movable parts 10, 11 of the one-way clutch (5) with cooperating stop surfaces (10 a, 11 a) are provided, which limit the end of the free path (a) abruptly.
4. Schnellöffnungsarmatur nach den Ansprüchen 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungswelle (4) der Klappenscheibe (3) in der Öffnungsstellung der Klappenscheibe (3) fixierbar ist. 4. Quick-opening fitting according to claims 2 or 3, characterized in that the actuating shaft (4) of the valve disc (3) in the open position of the valve disc (3) is fixable.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE354241A (en) *
US3074429A (en) * 1960-01-20 1963-01-22 Hersey Sparling Meter Company Pivoted check valve
JP2001050412A (en) * 1999-08-05 2001-02-23 Kubota Corp Emergency cutoff valve
CN201354875Y (en) * 2008-12-12 2009-12-02 秦皇岛秦冶重工有限公司 Electric emergency isolating valve

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1750747C3 (en) * 1968-05-31 1974-07-04 Bopp & Reuther Gmbh, 6800 Mannheim Drive for control and shut-off valves or the like with quick-closing or quick-opening actuation
DE19523303C2 (en) * 1995-06-27 2000-04-13 Siemens Ag Nuclear reactor with a meltdown chamber which is provided with a coolant line leading to a coolant reservoir
DE202008013146U1 (en) * 2008-04-23 2009-01-29 Albrecht, Manuel Tool

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE354241A (en) *
US3074429A (en) * 1960-01-20 1963-01-22 Hersey Sparling Meter Company Pivoted check valve
JP2001050412A (en) * 1999-08-05 2001-02-23 Kubota Corp Emergency cutoff valve
CN201354875Y (en) * 2008-12-12 2009-12-02 秦皇岛秦冶重工有限公司 Electric emergency isolating valve

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