DE2650923C2

DE2650923C2 - Antriebseinrichtung für einen Absorberstab

Info

Publication number: DE2650923C2
Application number: DE2650923A
Authority: DE
Inventors: Heinz Dipl.-Ing. 2160 Stade Cramer; Hubert Ing.(grad.) 6149 Rimbaach Handel; Manfred Ing.(grad.) 8031 Maisach Schefold; Hermann Dipl.-Ing. 6702 Dürkheim Schmitt; Josef Dipl.-Ing. 7421 Hambrücken Schöning
Original assignee: Hochtemperatur Reaktorbau 4600 Dortmund GmbH; Hochtemperatur Reaktorbau GmbH
Current assignee: Hochtemperatur Reaktorbau GmbH
Priority date: 1976-11-06
Filing date: 1976-11-06
Publication date: 1985-11-21
Also published as: FR2370343B1; JPS627997B2; US4219384A; CH624788A5; JPS5360489A; DE2650923A1; FR2370343A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung für einen Absorberstab eines in einem Druckbehälter installierten Kernreaktors, bestehend aus einem Antriebsmechanismus, der ein flexibles zugübertragendes Bauteil sowje eine von einem Antriebsmotor über ein Getriebe angetriebene Fördervorrichtung für dasselbe umfaßt, aus einer Speichervorrichtung, in der das eine Ende des flexiblen Bauteils befestigt ist und die die momentan nicht benötigten Abschnitte des flexiblen Bauteils aufnimmt, und aus einem mit dem oberen Ende des Absorberstabes verbundenen Kopplungsglied, an dem das andere Ende des flexiblen Bauteils lösbar befestigt ist, wobei der Antriebsmechanismus und die Speichervorrichtung ausbaubar innerhalb eines durch die Druckbehälterdecke geführten, zum Inneren des Druckbehälters hin mit einem Abschirmstopfen verschlossenen Panzerrohres angeordnet sind und der Abschirmstopfen mit einer Durchführung für das flexible Bauteil versehen ist Eine aus der DE-OS 23 32 930 bekannte Antriebseinrichtung für einen Absorberstab besteht aus einer Kette, an der der Absorberstab über ein Kopplungsglied lösbar aufgehängt ist, und aus einem über einen Motor angetriebenen Kettenrad Als Kopplungsglied kann ein Elektromagnet oder auch ein mechanischer Greifer verwendet werden. Der gerade nicht genutzte Teil der Kette wird in einem Kettenkasten gelagert
. Aus den britischen Patentschriften 9 29 174 und 11 54 687 sind weitere Antriebseinrichtungen für einen Absorberstab bekannt die ein flexibles zugübertragendes Bauteil, wie eine Kette oder ein Seil, aufweisen, an dessen einem Ende der Absorberstab aufgehängt ist. Das andere Ende des flexiblen Bauteils ist an einer gleichzeitig als Speichervorrichtung dienenden Trommel befestigt die über ein Getriebe von einem Motor angetrieben wird. Der gesamte Antriebsmechanismus befindet sich entweder in einem oben verschlossenen Panzerrohr, das die Druckbehälterdecke durchquert, oder sie in in einem druckdichten Gehäuse installiert, das außerhalb des Druckbehälters auf ein in der Behälterdecke angeordnetes Panzerrohr aufgesetzt ist Beide Antriebseinrichtungen sind gegen aus dem Behälterinneren austretende radioaktive Strahlung durch einen in dem Panzerrohr vorgesehenen Abschirmstopfen geschützt. Der Abschirmstopfen weist eine Durchführung für das flexible Bauteil auf. Der Ausbau der beiden bekannten Antriebseinrichtungen aus dem Panzerrohr bzw. aus dem druckdichten Gehäuse ist nur zusammen mit dem Absorberstab möglich. Hierzu muß der Druckbehälter geöffnet, d. h. der Abschirmstopfen ausgebaut werden, was bedeutet, daß der Reaktorbetrieb unterbrochen werden muß.

Von diesem Stand der Technik wird bei der vorliegenden Erfindung ausgegangen, wobei ihr die Aufgabe zugrunde liegt, eine Antriebseinrichtung der eingangs beschriebenen Bauart für einen Absorberstab so auszubilden, daß die Antriebseinrichtung während des Reaktorbetriebes zugänglich ist und für Reparaturen ausgebaut werden kann, während der zugehörige Absorberstab in ausgefahrener Position im Kernreaktor verbleibt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Durchführung in dem Abschirmstopfen durch das als bewegbarer Stopfen in Form eines langen Zylinders ausgebildete Kopplungsglied verschlossen ist, wenn dieses seine obere Endposition innerhalb des Abschirmstopfens einnimmt, daß eine fernbetätigte Feststellvorrichtung das Kopplungsglied in der oberen Endposition arretiert und daß für die lösbare Ankoppelung des Kopplungsgliedes an das andere Ende des flexiblen Bauteils ein ebenfalls fernbetätigter Greifer vorgesehen ist

Die erfindungsgemäße Antriebseinrichtung sorgt nicht nur für ein sicheres Ein- und Ausfahren des Absorberstabes, sondern sie übernimmt auch die Abdichtung

des Antriebsraumes gegen die Reaktoratmosphäre, so daß der Antriebsmechanismus ohne Absenkung des Reaktordruckes gewartet oder ausgebaut werden kann. Der Absorberstab, der sich von außen her von dem Antriebsmechanismus lösen läßt, ist während des Auswechselvorgangs in ausgefahrener Stellung in dem Reaktor fixiert. Somit brauchen nur Te;5e aus- und eingebaut zu werden, die nicht aktiviert sind, wodurch sich eine leichte Handhabung beim Auswechseln dieser Teile ergibt, da keine besonderen Strahlenschutzbehälter und keine schweren Hebezeuge erforderlich sind. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung liegt noch darin, daS der Kernreaktor wirtschaftlicher betrieben werden kann, denn infolge der mit der Antriebseinrichtung bewirkten Druck-, Temperatur- und Strahlungsabschirmung braucht der Kernreaktor nicht abgeschaltet zu werden.

Die Ankopplung des Absorberstabes an das flexible Bauteil, also z. B. an eine Kette, wird nach einer im Anspruch 2 gekennzeichneten vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung mit einem Greifer vorgenommen, der ein an dem flexiblen Bauteil befindliches und um eine waagerechte Achse schwenkbares Greifteil aufweist, das ein fest an dem Kopplungsgiied angebrachtes Gegenstück umfaßt

Der bewegbare Stopfen in Zylinderform befindet sich in seiner oberen Endposition — die er während des Auswechselns von Teilen der Antriebseinrichtung einnimmt — innerhalb des Abschirmstopfens. Die Abdichtung zwischen der Durchführung in dem Abschirmstopfen und dem oberen Ende des bewegbaren Stopfens erfolgt mittels einer Dichtungsvorrichtung, die aus zwei axial versetzten Dichtungen besteht Der zwischen den beiden Dichtungen liegende Raum ist zweckmäßigerweise an eine Leckageanzeige angeschlossen.

Vorteilhafterweise ist der bewegbare Stopfen aus zwei Teilen hergestellt die beweglich miteinander verbunden sind. Durch diese Maßnahme wird das Einführen des bewegbaren Stopfens in den Abschirmstopfen erleichtert

Die Feststellvorrichtung für den bewegbaren Stopfen kann vorteilhafterweise aus einer Kugelverriegelung und einem Betätigungsmechanismus für diese bestehen. Der Betätigungsmechanismus läßt sich von außen in Gang setzen. Die Verriegelung hat die Aufgabe, den bewegbaren Stopfen festzustellen, damit das flexible Bauteil von ihm gelöst werden kann.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung schematisch dargestellt. Die Figuren zeigen im einzelnen

F i g. 1 die gesamte Antriebseinrichtung in schematischer Darstellung,

F i g. 2 einen Abschnitt des flexiblen Bauteils und die Speichervorrichtung,

F i g. 3 einen Längsschnitt durch den Greifer,

F i g. 4 einen Längsschnitt durch die Feststellvorrichtung des in den Abschirmstopfen eingefahrenen bewegbaren Stopfens,

F i g. 5 eine Darstellung des bewegbar2n Stopfens in seiner oberen Endposition.

In der F i g. 1 ist eine Antriebseinrichtung für einen Absorberstab 1 zu erkennen, der zur Regelung bzw. Abschaltung eines Kernreaktors vorgesehen ist. Die Antriebseinrichtung enthält ein Kopplungsglied 6, eine Speichervorrichtung 9 und einen Antriebsmechanismus; dieser besteht im wesentlichen aus einem Antriebsmotor 2, einem umkehrbaren Reduziergetriebe 3 und einem flexiblen zugübertragenden Bauteil in Form einer Rundgliederkette 4, die von einer Fördervorrichtung in Form einer Kettennuß 5 angetrieben und um 180° umgelenkt wird. Das eine Ende der Rundgliederkette 4 ist über das Kopplungsglied 6 mit dem Absorberstab 1 verbunden.

Die Kettennuß 5 ist über das umkehrbare Reduzier getriebe 3 starr mit dem Antriebsmotor 2 verbunden. Als Antriebsmotor 2 wird ein Zwei-Phasen-Wechselstrom-Motor verwendet, der zur Geschwindigkeitsbegrenzung des Motors für den Notstop-Betrieb mit einer Wirbelstrombremse 7 ausgerüstet ist

Das nicht mit dem Absorberstab 1 verbundene Ende 8 der Rundgliederkette 4 ist innerhalb der zu der Antriebseinrichtung gehörenden Speichervorrichtung 9 befestigt, die die momentan nicht benötigten Kettenglieder aufnimmt Ferner weist dieses Kettenende einen Schockabsorber 10 auf, wie aus der F ί g. 2 ersichtlich.

Der Antriebsmotor 2, das Getriebe 3, die Rundgliederkette 4, die Kettennuß 5 sowie die Speichervorrichtung 9 sind ausbaubar in einem Panzerrohr 11 angeordnet, das durch die Decke eines Reaktordruckbehälters geführt und mit Helium beaufschlagt ist Das untere Ende des Panzerrohres 11 ist gegen das Innere des Reaktordruckbehälters hin durch einen Abschirmstopfen 12 abgeschlossen, der eine Durchführung 13 für die Rundgliederkette 4 bzw. das an diese angeschlossene Kopplungsglied 6 besitzt (siehe F i g. 4 und F i g. 5). Das Kopplungsglied 6 ist als Stopfen ausgebildet, der die Form eines langen Zylinders aufweist und zwischen einer oberen und einer unteren Endposition bewegbar ist.

Seine obere Endposition nimmt der bewegbare Stopfen 6 ein, wenn er sich innerhalb des Abschirmstopfens 12 befindet

Die Ankopplung des Absorberstabes 1 an den bewegbaren Stopfen 6, der als Verbindungselement zwischen dem einen Ende der Rundgliederkette 4 und dem Absorberstab 4 fungiert, erfolgt mittels eines Greifers 14, der in der F i g. 3 dargestellt ist. Der Greifer 14 besteht aus einem an dem Kettenende 15 angebrachten Greifteil 16, das um eine waagerechte Achse 17 schwenkbar ist und ein fest an dem bewegbaren Stopfen 6 angebrachtes Gegenstück 18 umfaßt Die Schwenkbewegung des Greifteils 16 wird fernbedient von außerhalb des Reaktordruckbehälters ausgelöst.

Wie aus den Fig.4 und 5 zu ersehen, ist der Abschirmstopfen 12 durch eine Kugelverriegelung 20 lösbar mit dem Panzerrohr 11 verbunden. Zwischen dem Abschirmstopfen 12 und dem Panzerrohr U befindet sich eine Dichtung 21, die mit einer Leckageanzeige 22 ausgerüstet ist. Eine weitere Abdichtung ist zwischen dem Abschirmstopfen 12 und dem oberen Ende des bewegbaren Stopfens 6 vorgenommen, und zwar mittels einer Dichtungsvorrichtung 23, die aus zwei axial versetzten Dichtungen besteht. Der Raum zwischen den beiden Dichtungen ist ebenfalls an die Leckageanzeige 22 angeschlossen. Der bewegbare Stopfen 6 kann in seiner oberen Endposition mittels einer Feststellvorrichtung arretiert werden, die aus einer Kugelverriegelung 24 und einem Betätigungsmechanismus 25 für die Verriegelung besteht Wie in der F i g. 4 gezeigt wird der Betätigungsmechanismus 25 von einer Einrichtung 26 in Gang gesetzt, die außerhalb des Reaktordruckbehälters angeordnet ist.

Der bewegbare Stopfen 6 ist aus zwei Teilen 6a und 66 hergestellt die beweglich miteinander verbunden sind. Die F i g. 5 läßt erkennen, daß sich die Kopplungsstelle 27 der beiden Teile im oberen Endbereich des bewegbaren Stopfens 6 befindet. Eine derartige Ausbil-

dung des bewegbaren Stopfens 6 erleichtert das Einführen des Stopfens 6 in den Abschirmstopfen 12.

Der Abschirmstopfen 12 bewirkt in Zusammenarbeit mit dem bewegbaren Stopfen 6 eine vollständige Abdichtung des den Antriebsmechanismus und die Speichervorrichtung 9 aufnehmenden Raumes gegen die in dem Kernreaktor herrschende Atmosphäre, so daß der Antriebsmechanismus ohne Absenkung des Reaktordruckes gewartet oder ausgebaut werden kann. Für den Ausbau des Antriebsmechanismusses wird der Absorberstab 1 mittels der aus Kugelverriegelung 24 und Betätigungsmechanismus 25 bestehenden Feststellvorrichtung in ausgefahrener Stellung in dem Reaktor fixiert und mit Hilfe des Greifers 14 von dem Ende 15 der Rundgliederkette 4 gelöst. Er verbleibt während der Reparatur des Antriebsinechanisrriusses bzw. während des Auswechselns von Teilen dieses Mechanismusses im Reaktor, so daß sich der Aus- und Einbauvorgang leicht vornehmen läßt

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Antriebseinrichtung für einen Absorberstab eines in einem Druckbehälter installierten Kernreaktors; bestehend aus einem Antriebsmechanismus, der ein flexibles zugübertragendes Bauteil sowie eine von einem Antriebsmotor über ein Getriebe angetriebene Fördervorrichtung für dasselbe umfaßt, aus einer Speichervorrichtung, in der das eine Ende des flexiblen Bauteils befestigt ist und die die momentan nicht benötigten Abschnitte des flexiblen Bauteils aufnimmt, und aus einem mit dem oberen Ende des Absorberstabes verbundenen Kopplungsglied, an dem das andere Ende des flexiblen Bauteils lösbar befestigt ist, wobei der Antriebsmechanismus und die Speichervorrichtung ausbaubar innerhalb eines durch die Druckbehälterdecke geführten, zum Inneren des Druckbehälters hin mit einem Abschirmstopfen verschlossenen Panzerrohres angeordnet sind und der Abschirmstopfen mit einer

^f !Durchführung für das flexible Bauteil versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchführung (13) in dem Abschirmstopfen (12) durch das als bewegbarer Stopfen in Form eines langen Zylinders ausgebildete Kopplungsglied (6) verschlossen ist, wenn dieses seine obere Endposition innerhalb des Abschirmstopfens (12) einnimmt, daß eine fernbetätigte Feststellvorrichtung (24, 25) das Kopplungsglied (6) in der oberen Endposition arretiert und daß für die lösbare Ankopplung des Kopplungsgliedes (6) an das andere Ende des flexiblen Bauteils (4) ein ebenfalls fernbetätigter Greifer (14) vorgesehen ist.

2. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer (14) ein an dem Ende (15) des flexiblen Bauteils (4) befindliches und um eine waagerechte Achse (17) schwenkbares Greifteil (16) aufweist, das ein fest an dem Kopplungsglied (6) angebrachtes Gegenstück (18) umfaßt

3. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchführung (13) eine das zylinderförmige Kopplungsglied (6) in der oberen Endposition umfassende Dichtungsvorrichtung (23) aufweist.

4. Antriebseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsvorrichtung (23) aus zwei axial versetzten Dichtungen besteht und daß der dazwischen liegende Raum an eine Leckageanzeige (22) angeschlossen ist.

5. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopplungsglied (6) aus zwei Teilen (6a, 66,) besteht, die beweglich miteinander verbunden sind.

6. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststellvorrichtung für das Kopplungsglied (6) aus einer Kugelverriegelung (24) und einem Betätigungsmechanismus (25) für diese besteht.