DE2343071A1 - Reactor in-core components ball lock grab - incorporating spring steel centralising and ball retention bands - Google Patents

Abstract

Ball lock grab incorporates upper and lower circumferential spring steel bands facilitating centralised alignment and promoting retention of the ball locking feature within the trapezoidal form groove of the lifting head. The grab is used for handling reactor in-core components.

Description

FRIED. KHUPP GESELLSCHAFT MIT BESCHRÄNKTER HAFTUIiG, in EssenFRIED. KHUPP GESELLSCHAFT WITH LIMITED LIABILITY, in Essen

Kupplungsvorrichtung, insbesondere für einen Greifer in einem KernreaktorCoupling device, in particular for a gripper in a nuclear reactor

Die Erfindung bezieht·.sich auf eine Kupplungsvorrichtung, insbesondere für einen Greifer in einem Kernreaktor, mit einem an einem der miteinander zu kuppelnden Bauteile sitzenden Zapfen, der in eine Bohrung des anderen Bauteils eintaucht und in radialen Bohrungen Kugeln entheilt, die im Kupplungszustand in eine Ringnut der Bohrung des anderen Bauteils und im Entlcupplungszustand in eine Ringnut eines in einer Bohrung des Zapfens schiebbaren Sperrbolzens eingreifen, wobei die Kugeln, wenn der Zapfen aus der Bohrung des anderen Bauteiles herausgezogen ist, an einem Herausfallen aus den Radialbohrungen durch Widerlager gehindert werden.The invention relates to a coupling device in particular for a gripper in a nuclear reactor, with one on one of the components to be coupled to one another seated pin, which dips into a bore in the other component and contains balls in radial bores, which in the Coupling state in an annular groove of the bore of the other component and in the uncoupling state in an annular groove of one engage in a bore of the pin sliding locking pin, the balls when the pin out of the bore of the other component is pulled out, prevented from falling out of the radial bores by abutments will.

Derartige Widerlager sind bei solchen Kupplungsvorrichtungen bisher im allgemeinen dadurch gebildet worden, daß der außenliegende Rand jeder der die Kugeln aufnehmenden radialen Bohrungen derart verformt worden ist, daß sich ein die Bohrung verengender Grat bildete. Es ist aber schwierig, auf diese Weise das Austreten der Kugeln aus den radialen Bohrungen so genau zu begrenzen, daß die Kugeln ihre Funktion einwandfrei erfüllen.Such abutments have so far generally been formed in such coupling devices by that the outer edge of each of the radial bores receiving the balls has been deformed so that a the bore formed a narrowing ridge. But it is difficult in this way for the balls to escape from the radial To limit the holes so precisely that the balls fulfill their function properly.

Demgegenüber liegt der in den Ansprüchen gekennzeichneten Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kupplungsvorrichtung der genannten Art so zu gestalten, daß die das Herausfallen der Kugeln aus den radialen Bohrungen verhindernden Widerlager leicht mit der erforderlichen Genauigkeit - hergestelltIn contrast, the invention characterized in the claims is based on the object of a coupling device of the type mentioned to be designed in such a way that the abutment which prevents the balls from falling out of the radial bores easily made with the required accuracy

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werden können.can be.

Die Erfindung bringt den Fortschritt, daß die Lagensicherung der Kugeln durch eine einfache Dreh-Bearbeitung des zur Kupplung dienenden Zapfens unter Anwendung einfacher, auswechselbarer Federringe bewirkt wird.The invention brings the progress that the position of the balls by a simple turning machining of the pin used for coupling is effected using simple, replaceable spring washers.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt; und zwar zeigenThe drawing shows an embodiment of the subject matter of the invention shown; namely show

Fig. 1 eine zu einem Stab-Greifer in einem Kernreaktor gehörende Kupplungsvorrichtung in einem Axialschnitt und1 shows a rod gripper in a nuclear reactor belonging coupling device in an axial section and

Fig. 2 den Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1.FIG. 2 shows the section along the line II-II in FIG. 1.

Die eine Hälfte der Kupplungsvorrichtung wird von einer Hülse 1 gebildet, die von einer ein Bündel von Steuerstäben tragenden Platte aus nach oben ragt. Die Hülse 1 hat eine nach oben offene Bohrung 2 mit lotrechter Achse 3· In diese Bohrung taucht ein zylindrischer Zapfen 4, der von einer am Greifer-Gehäuse sitzenden Platte nach unten ragt, mit geringem radialen Spiel ein. Das untere Ende des Zapfens ¹I verjüngt sich nach unten hin, während sich die Bohrung 2 an ihrem oberen Rand nach oben hin konisch erweitert. Die Hülse hat nahe unterhalb ihrer oberen Stirnfläche eine Ringnut 5 von trapezförmigem. Querschnitt.One half of the coupling device is formed by a sleeve 1 which protrudes upward from a plate carrying a bundle of control rods. The sleeve 1 has an upwardly open bore 2 with a vertical axis 3. A cylindrical pin 4, which protrudes downward from a plate seated on the gripper housing, dips into this bore with little radial play. The lower end of the pin ¹ I tapers downwardly, while the bore 2 widens at its upper edge upwardly conical. The sleeve has an annular groove 5 of trapezoidal shape near below its upper end face. Cross-section.

Der Zapfen h hat eine mittige Bohrung 6, die sich nach oben hin durch die am Greifer-Gehäuse sitzende Platte hindurch fortsetzt. In der Bohrung 6 ist mit geringem Spiel eine Stange 7 schiebbar geführt, die mit ihrem oberen Ende an dem nicht dargestellten Kolben eines pneumatischen kraftgerätes sitzt. Sie hat nahe über ihrem oberen Ende eine Hingnut 8 von trapezförmigem Querschnitt.The pin h has a central bore 6 which continues upward through the plate seated on the gripper housing. In the bore 6 a rod 7 is slidably guided with little play, which sits with its upper end on the piston, not shown, of a pneumatic power device. It has a hooking groove 8 of trapezoidal cross-section near its upper end.

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Der Zapfen 4 ist etwa in der Mitte seiner Höhe mit vier radialen Bohrungen 9 versehen, die in die Bohrung 6 münden. In diesen Bohrungen liegen Kugeln 10, deren Durchmesser bis auf ein geringes Spiel gleich dem Innendurchmesser der Bohrungen "9 und um etwa ein Viertel größer ist als der Unterschied zwischen den Halbmessern der Umfangsflache des Zapfens 4 und der Bohrung 6. The pin 4 is provided with four radial bores 9 which open into the bore 6 approximately in the middle of its height. Balls 10 are located in these bores, the diameter of which is equal to the inside diameter of the bores 9 and approximately a quarter greater than the difference between the radii of the circumferential surface of the pin 4 and the bore 6, apart from a small amount of play.

Nach der Darstellung in Fig. 1 und 2 ist der Zapfen 4 so weit in die Bohrung 2 der Hülse 1 eingeschoben, daß die Bohrungen 9 der Ringhut 5 mittig gegenüber liegen. Dabei ist die Stange 7 in der Bohrung 6 des Zapfens 4 so weit nach oben geschoben, daß die Ringnut 8 den Bohrungen 9 mittig gegenüber liegt. Die Kugeln 10 sind gemäß der Darstellung mit ausgezogenen Linien aus den Bohrungen 9 so weit nach außen getreten, daß sie in die Ringnut 5 eingreifen. Wenn nunmehr die Stange 7 so weit nach unten geschoben wird, daß ihre oberhalb der Ringnut 8 befindliche zylindrische Umfangsflache die Bohrungen 9 abschließt, sind die Kugeln 10 daran gehindert, aus der Ringnut 5 herauszutreten. Damit ist der Zapfen 4 mit der Hülse 1 gekuppelt, so daß durch ein Anheben des Greifer-Körpers die Hülse 1 mitgenommen wird und die Steuerstäbe aus ihren Fassungen z.B. im Reaktor-Kern herausgezogen werden.According to the illustration in FIGS. 1 and 2, the pin 4 is pushed so far into the bore 2 of the sleeve 1 that the bores 9 of the ring cap 5 are centrally opposite. The rod 7 is pushed so far up in the bore 6 of the pin 4 that the annular groove 8 is centrally opposite the bores 9. According to the illustration with solid lines, the balls 10 have stepped out of the bores 9 so far that they engage in the annular groove 5. If now the rod 7 is pushed so far down that its cylindrical circumferential surface located above the annular groove 8 closes the bores 9, the balls 10 are prevented from stepping out of the annular groove 5. The pin 4 is thus coupled to the sleeve 1, so that the sleeve 1 is taken along by lifting the gripper body and the control rods are pulled out of their sockets, for example in the reactor core.

Wenn die Steuerstäbe durch Absenken des Greifer-Körpers in Bobk-ungen des Reaktor-Kernes oder eines Lagers 1 gesetzt worden sind, wird der Zapfen 4 von der Hülse 1 dadurch abgekuppelt, daß die Stange 7 in dxe aus Fig. 1 ersichtliche Lage nach oben gezogen wird. Nunmehr können die Kugeln IO aus der Ringnut 5 heraus in die Ringnut 8 eintreten, so daß der Zapfen 4 durch Anheben des Greifer-Körpers aus der Hülse 1 herausgezogen wird.When the control rods have been placed in bobbins of the reactor core or a bearing 1 by lowering the gripper body, the pin 4 is uncoupled from the sleeve 1 in that the rod 7 is upward in the position shown in FIG is pulled. The balls IO can now enter the annular groove 8 out of the annular groove 5, so that the pin 4 is pulled out of the sleeve 1 by lifting the gripper body.

Wenn danach der Zapfen 4 frei schwebt, muß verhindert werden, daß die Kugeln 10 aus den Bohrungen 9 heraustretenIf the pin 4 then floats freely, the balls 10 must be prevented from emerging from the bores 9

9~8³0 99 ~ 8 ³ 0 9

und verloren gehen. Zu diesem Zweck sind in eine Aus drehung 11, die sich am Umfang des Zapfens 4 über Bereiche oberhalb und unterhalb der Bohrungen 9 erstreckt, ein oberer Ring 12 und ein unterer Ring 13 aus federndem Bandstahl eingelegt. Jeder dieser Ringe hat einen lotrechten Schlitz l4 und unterliegt innerhalb der Ausdrehung 11 einer Vorspannung, die ihn nach innen zu biegen sucht, so daß die Federringe stramm in der Ausdrehung 11 sitzen. Die Höhe jedes der beiden Ringe 12, 13 ist so bemessen, daß die Ringe die Bohrungen 9 größtenteils zwischen sich freilassen und nur mit abgeschrägten Kanten 15 vor die Bohrungen treten. Diese Kanten sind so bemessen, daß sie die Kugeln 10 radial aus den Bohrungen 9 gerade so weit heraustreten lassen, daß sie nahezu bis zum Grund der Ringnut 5 reichen. Doch verhindern die Kanten 15 ein weiteres Heraustreten der Kugeln 10 aus den Bohrungen S, wenn der Zapfen 4 aus der Bohrung 6 herausgezogen ist.and get lost. For this purpose, an upper ring 12 and a lower ring 13 made of resilient strip steel are inserted into a rotation 11, which extends on the circumference of the pin 4 over areas above and below the bores 9. Each of these rings has a vertical slot 14 and is subject to a bias within the recess 11, which tries to bend it inward so that the spring washers sit tightly in the recess 11. The height of each of the two rings 12, 13 is such that the rings leave the holes 9 largely free between them and only step with beveled edges 15 in front of the holes. These edges are dimensioned in such a way that they allow the balls 10 to protrude radially out of the bores 9 just enough that they extend almost to the bottom of the annular groove 5. However, the edges 15 prevent the balls 10 from further emerging from the bores S when the pin 4 is pulled out of the bore 6.

Es ist auch möglich, daß statt der beiden Hinge 12 und 13 ein einziger, mit einem lotrechten Schlitz versehener flacher Ring aus Federstithl in die Ausnehmung 11 eingelegt wird, der Bohrungen hat, die den Bohrungen 9 des Zapfens 4 gegenüber liegen und auf der Außenseite mit abgeschrägten Kanten so verengt sind, daß ein Herausfallen der Kugeln 10 aus den Bohrungen 9 vermieden wird.It is also possible that instead of the two hinges 12 and 13 a single, provided with a vertical slot flat ring made of spring steel is inserted into the recess 11, the Has bores that face the bores 9 of the pin 4 lie and are narrowed on the outside with beveled edges that falling out of the balls 10 from the Bores 9 is avoided.

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Claims (3)

> ItI* t 4 •II I t » t « I ■ « ■ · I til Ansprüche;> ItI * t 4 • II I t »t« I ■ «■ · I til entitlements; 1. Kupplungsvorrxchtung, insbesnndere für einen Greifer in einem Kernreaktor, mit einem an einem der miteinander zu kuppelnden Bauteile sitzenden Zapfen, der in eine Bohrung des anderen Bauteils eintaucht und in radialen Bohrungen Kugeln enthält, die im Kupplungszustand in eine Ringnut der Bohrung des anderen Bauteiles und im Entkupplungszustand in eine Ringnut eines in einer Bohrung des Zapfens schiebbaren Sperrbolzens eingreifen, wobei die KugeJLn, wenn der Zapfen aus der Bohrung des anderen Bauteiles herausgezogen ist, an einem Herausfallen aus den Radialbohrungen durch Widerlager gehindert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerlager durch wenigstens einen Federring (12,13) gebildet werden, der unter Spannung in eine Ausnehmung (il) des Zapfens (k) gelegt ist und der die Radialbohrungen (9) verengende Ränder (l5) hat.1. Coupling device, in particular for a gripper in a nuclear reactor, with a pin seated on one of the components to be coupled, which dips into a bore of the other component and contains balls in radial bores, which in the coupling state in an annular groove in the bore of the other component and in the uncoupling state engage in an annular groove of a locking bolt which can be slid in a bore of the pin, the KugeJLn, when the pin is pulled out of the bore of the other component, being prevented from falling out of the radial bores by abutments, characterized in that the abutments are prevented by at least one spring ring (12, 13) can be formed which is placed under tension in a recess (il) in the pin (k) and which has edges (l5) which narrow the radial bores (9). 2. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Federringe (12,13) oberhalb bzw. unterhalb der Radialbohrungen (9) in der Ausnehmung (ll) angeordnet sind.2. Coupling device according to claim 1, characterized in that two spring rings (12,13) above and below the radial bores (9) are arranged in the recess (II). 3. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch %, dadurch gekennzeichnet, daß ein Federring Bohrungen hat, die den Radialbohrungen gegenüberliegen und einen etwas kleineren Durchmesser haben als düse.3. Coupling device according to claim %, characterized in that a spring ring has bores which are opposite the radial bores and have a slightly smaller diameter than the nozzle. 509809/0646509809/0646 LeerseiteBlank page