DE1142972B - Mechanische Vorrichtung zum Bewegen von Regel- und Abschaltstaeben in Kernreaktoren - Google Patents

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

C 23614 Vinc/21g

ANMELDETAG: 10. MÄRZ 1961

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UNDAUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT: 31. J A N U A R 1963

Die Erfindung bezieht sich auf eine mechanische Vorrichtung zum Bewegen von Regel- und Abschaltstäben in Kernreaktoren, bestehend aus einem rohrförmigen nach außen abgeschlossenen Gehäuse, das auf einer Seite mit dem Behälter des Kernreaktors fest verbunden ist, und aus einer in Längsrichtung in diesem Gehäuse bewegbaren Stange, deren eines Ende über eine Bajonettverschlußeinrichtung mit dem Regelstab verbunden und so geformt ist, daß sie in der einen Endlage an der Behälteröffnung abdichtet, und deren anderes Ende fest mit einer Zahnstange in Verbindung steht, die durch ein über eine abgedichtete von außen angetriebene Welle gedrehtes Zahnrad in Längsrichtung zu bewegen ist.

Bei bekannten mechanischen Vorrichtungen dieser Art erfolgt der Antrieb der senkrechten Regelstäbe des Reaktors entweder von oben oder von unten. In beiden Fällen besteht dabei die Gefahr, daß durch das im Reaktorkern verwendete Kühlmittel Spaltprodukte in das rohrförmige Gehäuse verschleppt werden, was vor allem bei Reparaturen Schwierigkeiten bereitet.

Gemäß der Erfindung strömt ständig zwischen den beiden Stirnseiten des rohrförmigen Gehäuses in dem durch dieses Gehäuse und die bewegbare Stange bzw. die Zahnstange gebildeten Ringraum Reaktorkühlmittel in Richtung auf den Reaktorbehälter.

Durch diese Kühlmittelströmung wird eine Verschleppung von Spaltprodukten in das rohrförmige Gehäuse mit Sicherheit vermieden, da etwa in dieses Gehäuse gelangte Spaltprodukte fortwährend durch die erwähnte Gegenströmung des Kühlmittels zum Reaktorbehälter hin mitgenommen werden. Hierdurch ergibt sich eine wesentlich größere Betriebssicherheit, da die Unterhaltung des Betätigungsmechanismus für die Stäbe bedeutend erleichtert ist, indem beispielsweise irgendwelche Teile oder Organe in diesem rohrförmigen Gehäuse ausgewechselt und repariert werden können, ohne daß man den Reaktor außer Betrieb setzen und das Abklingen der Radioaktivität zum Ausführen der Reparatur abwarten muß.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel beschrieben.

Fig. 1 ist ein Axialschnitt des unteren Teiles eines Steuerstabes, der mit einer Betätigungsvorrichtung gemäß der Erfindung versehen ist;

Fig. 2 ist ein Teilaxialschnitt in größerem Maßstab des oberen Teiles der Muffe und der Betätigungsvorrichtung;

Fig. 3 ist ein Teilaxialschnitt des unteren Teiles der Muffe und der Betätigungsvorrichtung;

Mechanische Vorrichtung

zum Bewegen von Regel- und Abschaltstäben

in Kernreaktoren

Anmelder:
Commissariat ä l'Energie Atomique, Paris

Vertreter: Dipl.-Ing. R. Beetz, Patentanwalt,
München 22, Steinsdorfstr. 10

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 28. März 1960 (Nr. 822 639)

Anatole Dmitrieff, Gif-sur-Yvette, Seine-et-Oise

(Frankreich),
ist als Erfinder genannt worden

Fig. 4 ist ein Horizontalschnitt der Betätigungsvorrichtung in der Ebene der Linie A-A von Fig. 1.

Wie man aus Fig. 1 erkennt, umfaßt die Muffe 1

zwei Teile 1 α und 1 b, die durch einen Tragklotz 2 miteinander verbunden sind. Der obere Bereich 1 a ist mittels eines Flansches 3 mit der unteren Wand 3a des Reaktorbehälters und einem Führungsrohr von quadratischem Querschnitt 3 b fest verbunden, in dem sich der Regel- oder Abschaltstab verschieben kann. Im Innern dieser Muffe gleitet eine feste Stange 4, die mittels einer weiter unten beschriebenen Bajonetteinrichtung an dem unteren Bereich des Regel- oder Abschaltstabes befestigt ist. Dieser Stab kann Längsbewegungen ausführen mittels einer Zahnstange 5, die durch ein Zahnrad 6 angetrieben wird, welches selbst über eine in den Zeichnungen nicht dargestellte elektromagnetische Kupplung mit dem Antriebsmotor verbunden ist. Der untere Bereich 1 b der Muffe ist mit einem an sich bekannten Dämpfungssystem versehen und mit einer Feder la, die einerseits an dem Tragblock 2 anliegt und anderseits an dem Rohr des Dämpfungssystems und die dazu bestimmt ist, den Abschaltstab im Moment des Auslösern zu beschleunigen.

Gemäß Fig. 2 umfaßt die mechanische Verbindung zwischen dem Regel- oder Abschaltstab und der Stange 4 ein Ventil 8, das aus einem über eine Doppelkardanvorrichtung 9 mit dem Stab verbundenen Ventilteller und aus einer kegelförmigen Dicht-

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fläche 10 besteht, gegen die der Ventilteller gesperrt wird, um die Abdichtung des Reaktorbehälters beim Auseinandernehmen zu bewirken. Die doppelte Kardanvorrichtung gewährleistet, daß der Ventilteller 8 genau gegen die Dichtfläche 10 angepreßt wird, auch wenn der Stab etwas exzentrisch ist. Die Abdichtung erfolgt mit Hilfe einer Metall-Metalldichtung. Es ist ein Rückgewinnungssystem 11 für Leckströmungen vorgesehen, das durch eine hohle, unter dem Ventilsitz angeordnete Ringnut gebildet und für den Fall vorgesehen ist, daß beim Auseinandernehmen am unteren Ende des Ventils Niederschläge entstehen. Um das Antriebssystem auseinanderzunehmen, verfährt man auf folgende Weise: Der Stab befindet sich in der unteren Stellung. Wie in Fig. 3 zu erkennen ist, sitzt der fest mit der Zahnstange 5 verbundene Zapfen 12 in einer Ausnehmung 13, die hierfür an dem Rohr 14 des Dämpfungssystems vorgesehen ist. Es ist sodann möglich, durch Drehen des den Boden der unteren Muffe 1 b bildenden Teiles 15 eine Vierteldrehung um die Stange 4 auszuführen, wodurch das T-förmige Teil 16 frei wird, welches die Verbindung zwischen dem Regel- und Abschaltstab und dem oberen Bereich der Stange herstellt.

Im Betrieb ist die Antriebseinrichtung des Stabes in Berührung mit dem vom Kern des Reaktors herkommenden Strömungsmittel. Um zu verhindern, daß radioaktive Stoffe sich im Innern der Muffe ansetzen, wodurch diese aktiv würde und ein Auseinandernehmen des Mechanismus beträchtlich erschwert wäre, ist ein Strömungsmittelumlauf im Gegenstrom vorgesehen, wobei der Zulauf durch einen Rohrstutzen 17 und der Ablauf durch den Rohrstutzen 18 geschieht (Fig. 2 und 3), wodurch es möglich ist, eventuell angesammelte Stoffe wegzutransportieren. Beim Auslösen eines Sicherheitsstabes unterbricht ein in den Figuren nicht dargestelltes Elektroventil den Strömungsmittelumlauf durch die Vorrichtung, die den Fall des Stabes hemmen würde. Die Abdichtung der Antriebswelle, die das Zahnrad 6 antreibt (Fig. 4), wird durch eine Lippendichtung 20 hergestellt, die zwischen der Welle und einem Lager 19 angeordnet ist. Zu diesem System gehört noch eine Ringdichtung 21, die zwischen dem Lager und dem fest mit den beiden Teilen der Muffe 1 verbundenen Tragteil 2 angeordnet ist.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:

   Mechanische Vorrichtung zum Bewegen von Regel- und Abschaltstäben in Kernreaktoren, bestehend aus einem rohrförmigen nach außen abgeschlossenen Gehäuse, das auf einer Seite mit dem Behälter des Kernreaktors fest verbunden ist, und aus einer in Längsrichtung in diesem Gehäuse bewegbaren Stange, deren eines Ende über eine Bajonetlverschlußeinrichtung mit dem Regelstab verbunden und so geformt ist, daß sie in der einen Endlage an der Behälteröffnung abdichtet, und deren anderes Ende fest mit einer Zahnstange in Verbindung steht, die durch ein über eine abgedichtete von außen angetriebene Welle gedrehtes Zahnrad in Längsrichtung zu bewegen ist, dadurch gekennzeichnet, daß ständig zwischen den beiden Stirnseiten des rohrförmigen Gehäuses (la, Ib) in dem durch dieses Gehäuse und die bewegbare Stange (4) bzw. die Zahnstange (5) gebildeten Ringraum Reaktorkühlmittel in Richtung auf den Reaktorbehälter (3 a) strömt.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   J.W. Chastain, »US.Research Reactor Operation and Use«, 1958, Reading, USA., S. 43, 45 und 54 bis 56.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

   309 507/238 1.63