DE3022730C2 - - Google Patents
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- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C7/00—Control of nuclear reaction
- G21C7/06—Control of nuclear reaction by application of neutron-absorbing material, i.e. material with absorption cross-section very much in excess of reflection cross-section
- G21C7/08—Control of nuclear reaction by application of neutron-absorbing material, i.e. material with absorption cross-section very much in excess of reflection cross-section by displacement of solid control elements, e.g. control rods
- G21C7/12—Means for moving control elements to desired position
- G21C7/14—Mechanical drive arrangements
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1. Eine solche Vorrichtung ist aus
der DE-OS 27 41 227 bekannt.
Bei Kernreaktoren erfolgen die Leistungsregelung und die
Notabschaltung im allgemeinen durch Einsetzen
von neutronenabsorbierenden Anordnungen oder Steuerstäben
in den Reaktorkern; die Steuerstäbe enthalten im allgemeinen Rohre, die ein Neutronen
stark absorbierendes Material einschließen.
Die Leistungsregelung erfolgt durch allmähliche Verschiebung
der Steuerstäbe in den
Reaktorkern, wenn die Leistung vermindert werden soll, oder
aus dem Reaktorkern, wenn eine Erhöhung der
Leistung erzielt werden soll.
Diese Verschiebungen der Steuerstäbe, die von
oben vertikal in den Reaktorkern eingesetzt werden,
erfolgen im ersteren Fall nach unten und im letzteren Fall
nach oben.
Für den Fall einer Auslösung der Notabschaltung wird
im allgemeinen ein Herabfallen der Steuerstäbe unter der
Wirkung der Schwerkraft bis in
den Reaktorkern herbeigeführt.
Die Verschiebungen der Steuerstäbe erfolgen im allgemeinen
durch Mechanismen, die sich im Oberteil des Reaktors befinden
und mit einer Steuerstange in Eingriff stehen, die die
neutronenabsorbierenden Anordnungen nach oben in eine vom
Reaktorkern entfernte Zone verlängern.
Die aus der DE-OS
27 41 227 bekannte Vorrichtung enthält zwei Greifer, die jeweils
einen Greifkörper enthalten, der um horizontale Achsen
schwenkbare Greiferklauen trägt, die mit Hilfe einer Betätigungsvorrichtung
über ein Steuerorgan in Ringnuten eingreifen,
die in regelmäßigen Abständen in vertikaler Richtung
in der Mantelfläche einer vertikalen Steuerstange ausgebildet
sind, an deren unterem Ende die neutronenabsorbierende Anordnung
aufgehängt ist, und die abwechselnd mit den Ringnuten
der Steuerstange außer Eingriff kommen, und mit einer Anhebe-
und Absenkvorrichtung, die mit einem der Greifer
in Eingriff steht zur vertikalen Verschiebung der Steuerstange
und der neutronenabsorbierenden Anordnung.
Wenn die Anhebebewegung von einer bestimmten Hubhöhe des einen
Greifers beendet ist, gelangt der zweite Greifer, der sich während der Hubbewegung in
der Freigabestellung befand,
in eine Stellung, in der seine Greiferklauen die Steuerstange
erfassen, wenn der erste Greifer die Steuerstange freigibt.
Der erste Greifer gelangt dann in die Ausgangsstellung,
die er zu Beginn seiner Hubbewegung einnahm, wobei sich
seine schwenkbaren Greiferklauen wieder in eine Eingriffsstellung mit
einer Ringnut der Steuerstange bewegen. Darauf wiederholt
sich die Hubbewegung.
Die Absenkbewegungen erfolgen durch praktisch identische
Vorgänge mit dem Unterschied, daß der erste Greifer den
Steuerstab in seiner oberen Stellung ergreift und nach Freigabe
des Steuerstabs längs eines nach oben gerichteten Wegs wieder
zurückkehrt.
Um ein durch Schwerkraft erfolgendes Herabfallen bei der
Notabschaltung zu ermöglichen, werden die Greiferklauen beider
Greifer gleichzeitig freigegeben.
Bei den bekannten Vorrichtungen werden die Verschiebebewegung
des ersten Greifers wie auch die Eingriffsbewegungen
der schwenkbaren Greiferklauen durch Elektromagnete erzielt,
die in Abhängigkeit von der geforderten Verschiebung
aufeinanderfolgend erregt werden.
Die Verschiebungen
der Steuerstange und die
Eingriffs- und Freigabebewegungen der schwenkbaren Greiferklaue erfolgen durch
die Elektromagnete sehr plötzlich. Dies
bedingt nicht nur
Stöße und große dynamische Kräfte in der begrenzenden
Konstruktion, sondern auch einen Verschleiß der schwenkbaren
Greiferklauen und der Ringnuten oder Kerben der Steuerstange, was
einen Funktionsverlust im Fall eines sehr häufigen Betriebs
dieser Mechanismen nach sich ziehen kann.
Außerdem ist es nicht möglich, eine Positionierung
des Steuerstabs mit einer höheren Genauigkeit als
der Länge eines Schritts der diskontinuierlichen Bewegung
zu erzielen, d. h. des Abstands zwischen zwei Ringnuten der
Steuerstange.
Die GB-PS 11 88 084 beschreibt zwar einen kontinuierlich arbeitenden
Linearantrieb, der jedoch nach dem Spindel-Mutter-Prinzip arbeitet.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Verbesserung einer
Vorrichtung der eingangs angegebenen Art
dahingehend, daß
die Vorrichtung eine kontinuierliche Bewegung der neutronenabsorbierenden
Anordnung innerhalb des Reaktorkerns und ein
genaues Anhalten auf jedem Niveau der Bewegungshöhe der
neutronenabsorbierenden Anordnung im Reaktorkern und ein
Vermeiden von Stößen der schwenkbaren Greiferklauen in die Ringnuten
der Steuerstange ermöglicht.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch
den Gegenstand des Anspruchs 1.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand
der Unteransprüche.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der
Zeichnung beschrieben. Darin zeigt
Fig. 1 einen Schnitt in einer senkrechten Symmetrieebene
des mittleren Teils einer Steuerungsvorrichtung mit
Betätigungsvorrichtungen für die schwenkbaren
Greiferklauen und einer Anhebe- und Absenkvorrichtung
für die Greifer;
Fig. 2 einen Schnitt A-A von Fig. 1;
Fig. 3 das abgewickelte Profil der Nocken der Betätigungsvorrichtungen
und der Anhebe- und Absenkvorrichtung.
Fig. 1 zeigt den mittleren Teil einer Steuerungsvorrichtung
für einen Steuerstab mit einer Anordnung von Organen für den
Eingriff von schwenkbaren Greiferklauen in Kerben oder Ringnuten
einer Steuerstange 1.
Die im allgemeinen zylindrische Steuerstange 1 von kreisförmigem
Querschnitt und sehr großer Länge verläuft im mittleren
Teil der Vorrichtung längs der Achse dieser Vorrichtung,
die ihrerseits in der Verlängerung der vertikalen Achse 2
des nicht gezeigten Steuerstabs verläuft.
Die Steuerstange 1 hat an ihrem unteren nicht gezeigten
Teil einen Kupplungskopf, der einen Anschluß des Oberteils
des neutronenabsorbierenden Steuerstabs ermöglicht, der vertikal
im Reaktorkern angeordnet ist.
Wenn die vertikale Bewegung der Steuerstange 1 nach oben
erfolgt, wird der Steuerstab derart aus dem Reaktorkern
herausgezogen, daß die freigesetzte Leistung
zunimmt. Wenn umgekehrt die Bewegung der Steuerstange nach
unten erfolgt, wird der Steuerstab tiefer in den Reaktorkern
eingesetzt und die Leistung nimmt ab.
Innerhalb des Reaktorkerns befindet sich eine große Anzahl
von Steuerstäben, deren aufeinanderfolgende oder gleichzeitige
Bewegungen somit eine Regelung der vom Reaktorkern freigesetzten
Leistung ermöglichen.
Die Steuerstange 1 hat Kerben oder Ringnuten 3, die
auf der Mantelfläche der Steuerstange vertikal
regelmäßig verteilt sind, d. h. in der Verschieberichtung
der Steuerstangen und -stäbe.
Die Anordnung der Verschiebevorrichtung der Steuerstange 1
ist innerhalb eines zylindrischen Gehäuses 5
eingeschlossen, das druckfest und am Oberteil des Reaktorbehälters
befestigt ist, um den Durchtritt der Steuerstange
zum Reaktorkern hin zu ermöglichen.
Es ist lediglich der Unterteil dieses umschließenden Gehäuses
in
Fig. 1 dargestellt.
Innerhalb des Gehäuses 5 befinden sich zwei Mantelringe 7
und 8, die zum zylindrischen Gehäuse 5 und zur Steuerstange 1
koaxial sind. Die beiden Mantelringe 7 und 8 können von einer
am Oberteil des Gehäuses 5 und in Fig. 1 nicht dargestellten
Antriebsvorrichtung um eine vertikale Achse gedreht werden, die der
Steuerstange, den Mantelringen und dem Gehäuse 5 gemeinsam
ist. Die Drehvorrichtung für die Mantelringe 7 und 8 kann durch
einen außerhalb des Gehäuses 5 an dessen Oberteil angeordneten
Motor und durch eine Magnetkupplung gebildet sein, die am
Oberteil der Mantelringe 7 und 8 angeschlossen ist zu deren
Drehung mittels des Motors quer durch das dichte Oberteil
des Gehäuses. Die Mantelringe 7 und 8 haben einander gegenüberliegende
Schultern 9 bzw. 10, die durch einen Raum von der Höhe b
getrennt sind, wobei b den Steuerhub für die Notabschaltung
darstellt.
Der äußere Mantelring 7 (Schieberrohr) dient zur Steuerung
der Notabschaltung und ist bei normalem Betrieb der Vorrichtung
(Fig. 1) oberhalb des inneren Mantelrings
8 (Halterohr) durch eine nicht gezeigte Spule zur Steuerung
der Notabschaltung aufgehängt, die um den oberen Teil des
Gehäuses 5 angeordnet ist. Diese Spule ermöglicht die
Erregung eines mit dem Mantelring 7 fest verbundenen Magnetteils
und eines gegenüberliegenden Magnetteils, das mit dem
Oberteil des Mantelrings 8 verbunden ist. Wenn die Spule für
die Steuerung der Notabschaltung gespeist wird, werden die
beiden magnetischen Teile durch die Magnetisierungskraft
aneinandergehalten und die beiden Mantelringe 7 und 8 fest
miteinander verbunden.
Der innere Mantelring 8 ruht an seinem Unterteil 11 auf
einem drehbaren Anschlag 12, der die Auflage dieses Mantelrings
in axialer Richtung gestattet.
Wenn die Erregung der Steuerspule für die Notabschaltung
unterbrochen ist, fällt der äußere Mantelring 7 gegenüber
dem inneren Mantelring 8 um die Höhe b ab, so daß sich die
beiden Schultern 9 und 10 berühren. Hierzu ist der
äußere Mantelring 7 gegenüber dem inneren Mantelring 8 axial
beweglich angeordnet, wobei die Verschiebung auf die Amplitude b
beschränkt ist.
Der innere Mantelring 8 trägt
auf seiner Innenfläche einen Anhebe- und Absenknocken 15,
der daran starr befestigt ist.
Dieser Nocken ist in Wirklichkeit ein Doppelnocken mit
zwei Betätigungsflächen 16 und 17, die durch Abschnitte von
schraubenförmigen Rampen gebildet sind.
Die Rampen der Betätigungsflächen 16 und 17 sind identisch
und längs der Achse der Vorrichtung um eine Strecke c
versetzt. Rollen 18 und 19 mit einem Durchmesser c befinden
sich in gleichzeitiger Berührung mit den beiden Betätigungsflächen
16 und 17 des doppelten Nockens 15.
Die Rollen 18 sind auf Achsen 20 drehbar gelagert, die
radial und um 120° zueinander versetzt am Unterteil des
Körpers eines zylindrischen oberen Greifers 22 angeordnet
sind.
Die Rollen 19 sind auf Achsen 21 drehbar gelagert, die
radial und um 120° versetzt am Körper eines insgesamt zylindrischen
unteren Greifers 23 angeordnet sind.
Die Achsen 21 sind durch Verschrauben in Gewindebohrungen 25
befestigt, die im Oberteil des Greifers 23 ausgebildet
und so angeordnet sind, daß die Richtungen der Achsen 21
um 60° gegenüber der Richtung der am nächsten gelegenen Achsen 20
versetzt sind.
Der Greifer 22 weist in Höhe der die Rollen 19 mittels
Achsen 21 tragenden Teile des unteren Greifers 23 Ausschnitte 28
auf.
In gleicher Weise weist der untere Greifer 23 Ausschnitte 29
auf, die den die Rollen 18 mittels Achsen 20 tragenden Teilen
des oberen Greifers 22 gegenüberliegen.
Auf diese Weise können die Greifer in ihrer am weitesten
angenäherten Stellung ineinandergreifen. Die Vorrichtung ist
somit in vertikaler Richtung sehr kompakt.
Die Greifer 22 und 23 sind auf einem Führungsrohr 30
verschiebbar, das koaxial zur Steuerstange 1 verläuft.
Hierzu trägt das Führungsrohr Gleitführungen 32 und 33
für die Greifer 22 und 23.
Der obere Greifer 22 weist außerdem einen Ausschnitt 36
auf, in dem eine Greiferklaue 38 angeordnet ist, die um eine
mit dem oberen Greifer 20 fest verbundene horizontale
Achse 40 schwenkbar ist.
Die Greiferklaue 38 weist ebenfalls eine Achse 42 auf, an der
ein Hebel 44 angelenkt ist, der an seinem anderen Ende an einer
mit einer Eingriffshülse 48 fest verbundenen Achse 46
angelenkt ist. Die Eingriffshülse 48 bildet zusammen mit
dem Hebel 44 den Steuermechanismus für die schwenkbare Greiferklaue 38.
Der obere Greifer hat drei schwenkbare Greiferklauen, die eine
Anordnung darstellen, die das Ergreifen der Steuerstange 1
in Höhe des oberen Greifers ermöglicht.
Es wird nun in Verbindung mit Fig. 1 und 2 der untere
Greifer beschrieben.
Der untere Greifer 23 hat einen Ausschnitt 37, in dem eine
Anordnung von Greiferklauen 39 befestigt ist, die auf mit dem
Greifer 23 fest verbundenen Achsen 41 drehbar gelagert sind.
Gemäß Fig. 2 sind drei Greiferklauen 39 am Umfang des Greifers 23
um 120° zueinander versetzt angeordnet.
An jedem der schwenkbaren Greiferklauen 39 ist ebenfalls eine
Achse 43 befestigt, an der ein Hebel 45 an einem seiner Enden
angelenkt ist, während das andere Ende des Hebels an einer
Achse 47 angelenkt ist, die mit einer Eingriffshülse 49
fest verbunden ist. Die Eingriffshülse 49 bildet zusammen mit
dem Hebel 45 den Steuermechanismus für die schwenkbaren
Greiferklauen 39.
Die obere Eingriffhülse 48 trägt an ihrem oberen Teil drei
Gewindebohrungen 50, in denen drei Achsen 52 befestigt sind,
von denen jede eine auf einem ringförmigen Nocken 56 aufliegende
drehbare Rolle 54 trägt. Der Nocken 56 bildet
die Eingriffsvorrichtung für die Greiferklauen des oberen Greifers,
die mit dem durch die Eingriffshülse und dem Hebel
gebildeten Steuerorgan für diese Greiferklauen zusammenarbeitet.
Die aktive Fläche des Nockens 56 ist durch eine schraubenförmige
Rampe gebildet.
In gleicher Weise weist die untere Eingriffshülse 49
an ihrem Unterteil drei Gewindebohrungen 51 auf, in denen
durch Schrauben drei Achsen 53 befestigt sind. Jede dieser
Achsen trägt eine drehbare Rolle 55, die auf einem ringförmigen
Nocken 57 ruht. Dieser Nocken ist gemäß Fig. 1
und 2 am äußeren Mantelrohr 7 innerhalb von Ausschnitten 61
starr befestigt, die im inneren Mantelring 8 ausgebildet
sind. Die aktive Fläche des Nockens 57 ist seine schraubenförmig
steigende Anhebefläche.
In gleicher Weise ist der die Eingriffsvorrichtung für
den oberen Greifer bildende obere ringförmige Nocken 56
am äußeren Mantelring 7 innerhalb
von Ausschnitten starr befestigt, der im inneren Mantelring
8 ausgebildet sind und eine axiale Verschiebung des
Eingriffsnockens gegenüber dem
inneren Mantelring ermöglichen.
Der Nocken 57 bildet die Eingriffsvorrichtung für die
schwenkbaren Greiferklauen des unteren Greifers, wobei die Eingriffshülse
49 und die Hebel 45 die Steuerorgane
für die unteren schwenkbaren Greiferklauen bilden.
Die obere Eingriffshülse 48 ist am oberen
Greifer 22 mittels Gleitführungen 62 vertikal beweglich befestigt
und wird in der unteren Stellung durch Federn 64 gehalten,
die sich am Oberteil des Greifers 22 abstützen.
In gleicher Weise ist die Eingriffshülse 49 durch
Gleitführungen 63 am unteren Greifer 23 vertikal beweglich
befestigt und in der unteren Stellung durch Federn 65 gehalten,
die sich am Oberteil des Greifers 23 abstützen.
Fig. 3 zeigt das abgewickelte Profil der Eingriffsnocken 56
und 57 für die schwenkbaren Greiferklauen (ausgezogen dargestellt)
für eine Drehamplitude dieser Nocken von 120°.
Das Profil wiederholt sich identisch mit einer Periode
von 120°.
In Fig. 3 ist die vom Nocken erzeugte senkrechte Bewegung
als Ordinate dargestellt, während der Drehwinkel
des Nockens oder auch die Stellung eines Punkts auf dem
Umfang des Nockens als Abszisse dargestellt ist.
Der erste Teil des Nockenhubs erzeugt eine senkrechte
Bewegung der auf diesen Nocken ruhenden Vorrichtungen, die
für die beiden Eingriffsnocken und für den Verschiebenocken
identisch sind.
Auf diese Weise und unter der Annahme, daß der untere
Greifer sich gemäß Fig. 1 in Eingriffsstellung befindet,
wobei die Rollen 19 sich auf dem Verschiebenocken 15 am
Ursprung der Drehwinkel in der Anfangsstellung der Bewegung
befinden, erzeugt eine Drehbewegung von 60°
einen kontinuierlichen Anstieg des unteren Greifers 23,
während die Eingriffshülse 49 eine vertikale regelmäßige
Bewegung mit derselben Amplitude wie die vertikale Bewegung
des Greifers 23 erfährt.
Auf diese Weise erfährt die Eingriffshülse 49 keine
Verschiebung gegenüber dem Greifer 23, wobei der Hebel 45
in seiner in Fig. 1 dargestellten Stellung bleibt und die
Greiferklaue 39 in ihrer Eingriffsstellung hält.
Die den Steuerstab innerhalb des Reaktorkerns steuernde
Steuerstange steigt somit um eine gewisse Höhe
nach oben entsprechend dem Gesamthub des Greifers 23. Gleichzeitig
durchläuft der Greifer 22, dessen Rollen 18 gegenüber
den Rollen 19 um 60° versetzt sind, den in Fig. 3 rechts
dargestellten absteigenden Teil des Nockens.
Unter der Annahme, daß die Bewegung eingeleitet ist
und sich die Greiferklauen 38 in ihrer in Fig. 1 dargestellten
Öffnungsstellung befinden, erzeugt der Eingriffsnocken 56
eine Abstiegsbewegung der Eingriffshülse 48, die mit der
Abstiegsbewegung des Greifers 22 identisch ist. Auf diese
Weise bleiben die schwenkbaren Greiferklauen 38 gemäß Fig. 1 in
ihrer Öffnungsstellung. Die Greiferklauen 38 behindern somit die
Anstiegsbewegung des Steuerstabs nicht, die durch die
Greiferklauen 39 in der Eingriffsstellung erzeugt wird.
In dem Augenblick, in dem die Aufwärtsbewegung des
Greifers 23 und die Abwärtsbewegung des Greifers 22 aufhören,
ist gemäß Fig. 3 ersichtlich, daß die vom Eingriffsnocken 57
verursachte Abwärtsbewegung der Eingriffshülse 49 beginnt,
bevor die Abwärtsbewegung des Greifers 23 unter der Wirkung
des Nockens 15 ihrerseits beginnt.
Es entsteht folglich durch die Federn 65 eine Verschiebung
der Eingriffshülse 49 gegenüber dem Greifer 23, so daß
der Hebel 45 eine Drehung um die Achse 47 erfährt, die das
Öffnen der Greiferklauen durch Drehung um die Achsen 41 hervorruft.
Die drei Greiferklauen 39 öffnen sich somit gleichzeitig
und allmählich, wenn die Steuerstange ihre Aufwärtsbewegung
beendet.
Gleichzeitig beginnt die Eingriffshülse 48 gemäß Fig. 3
ihre Anstiegsbewegung, bevor der Körper 22 seinen Abwärtshub
vollständig beendet hat.
Auf diese Weise verschiebt sich die Eingriffshülse 48
gegenüber dem Greifer 22 nach oben, so daß der Hebel 44
sich um die Achse 46 dreht und den Eingriff der Greiferklauen 38
in eine Ringnut oder Kerbe 3 der Steuerstange bewirkt.
Die schwenkbaren Greiferklauen 38 und 39 haben einen Eingriffsteil,
dessen Form der Form der Ringnut 3 der Steuerstange
entspricht, wie es aus Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, wobei
die Verschiebungsamplitude des Greifers gleich dem zwei
Ringnuten der Steuerstange trennenden Abstand a ist.
Auf diese Weise befinden sich am Bewegungsende der
beiden Greifer bei Umkehrung der Verschieberichtung die
Greiferklauen in dem Augenblick, in dem sie in der Eingriffstellung
gelangen, in Höhe einer Ringnut und können in Eingriff
mit der Steuerstange gelangen.
Die Auslegung der Eingriffs- und Anhebe-Absenknocken
gestattet die Ausführung der Mitnahme durch einen der
Greifer und der Freigabe des anderen Greifers mit guter
Kontinuität und ausreichender Eingriffs- und Freigabeüberdeckung.
Auf diese Weise ist die Bewegung der Steuerstange und
folglich des Steuerstabs vollkommen kontinuierlich.
Wenn die Ausführung einer Notabschaltung gewünscht ist,
d. h. eine plötzliche Verminderung der vom Reaktorkern freigesetzten
Leistung durch Herabfallenlassen der Steuerstäbe
in den Reaktorkern,
genügt eine Unterbrechung der Speisung der Steuerspule für
die Notabschaltung. Dies verursacht das Herabfallen der
Schulter 9 des äußeren Mantelrings 7 auf die Schulter 10
des inneren Mantelrings 8 und eine schnelle Abwärtsbewegung
der Steuernocken 56 und 57 nach unten.
Die nicht mehr von den Eingriffsnocken 56 und 57 getragenen
Rollen 54 bzw. 55 bewirken das Herabfallen der Eingriffshülsen
48 und 49 unter der Wirkung der Federn 64 und 65. Die
in Öffnungsstellung befindliche Anordnung der Greiferklauen des
Greifers bleibt ein Öffnungsstellung, während die in Schließstellung
befindliche Anordnung der Greiferklauen des Greifers
plötzlich in Öffnungsstellung gelangt, so daß die Steuerstange
nicht mehr unterstützt wird und durch Schwerkraft
herabfällt.
Die Hauptvorteile der Vorrichtung nach der Erfindung
liegen somit in der Gewährleistung einer kontinuierlichen
Bewegung der neutronenabsorbierenden Anordnung und in der
Ermöglichung eines genauen Anhaltens der Steuerstange,
folglich der hiermit verbundenen neutronenabsorbierenden
Anordnung in jeder Hubhöhe, da es zum Anhalten des Steuerstabs
auf einem beliebigen Niveau genügt, die Drehvorrichtung
für die Mantelringe 7 und 8 stillzusetzen.
Zur Gewährleistung einer guten Stellungseinhaltung
des Steuerstabs ist die Verwendung einer Motorbremse für
die Mantelringe 7 und 8 vorteilhaft.
Ein weiterer Vorteil der Vorrichtung nach der Erfindung
besteht in der Ermöglichung einer allmählichen Lastaufnahme
durch die Greifer und in der Vermeidung von Stößen,
Lärm, Verschleiß und Schwingungen.
Wenn nach einer Notabschaltung die Wiederaufnahme des
normalen Betriebs des Reaktors gewünscht ist, in deren Verlauf
die Steuerung durch kontrollierte Verschiebung der
Steuerstäbe ausgeführt werden muß, muß der Steuerstab mit
den schwenkbaren Greiferklauen des einen der beiden Greifer wieder
mitgenommen werden.
Eine Schwierigkeit kann dadurch entstehen, daß die
schwenkbaren Greiferklauen des Greifers, die in die Eingriffsstellung
in eine Ringnut der Steuerstange gebracht werden
sollen, sich vor einem Ringnutkopf und nicht vor einem
Ringnutgrund befinden, wenn die Steuerspule für die Notabschaltung
wieder erregt wird, um den Mantelring 7
in die obere Stellung und die Eingriffsnocken
in die Betriebsstellung zu bringen.
Es genügt dann eine Speisung der Spule für die Notabschaltung
mit einer höheren Spannung als der normalen Speisespannung
im Fall der Steuerung des Reaktors, was die
Zurückstellung der Eingriffsnocken der Greifer ermöglicht.
Man vermindert dann die Erregung der Steuerspule für die
Notschaltung bis auf ihren Wert für die Steuerung des
Reaktors, der genügt, um die Greifer in Eingriff zu halten,
wenn die Kupplungspole in Berührung stehen. Wenn die
Greiferklauen an einem Ringnutkopf anliegen, erzeugt der resultierende
Spalt zwischen den Kupplungspolen das Zurückfallen
des Eingriffsnockens. Dann wird eine Drehung der Nocken um
30° ausgeführt, was einem Anstieg um eine halbe Ringnutteilung
entspricht, so daß für den Fall, daß sich die
Greiferklauen vor der Drehung der Eingriffsnocken um 30° vor
einem Ringnutkopf befinden, sich diese Greiferklauen am Bewegungsende
der Nocken vor einem Ringnutgrund befinden.
Es genügt dann eine Wiedererregung der Spule mit hoher
Spannung und schließlich eine endgültige Rückführung der
Erregung der Spule auf ihren Steuerwert.
Es können dann wieder die normalen Verschiebungen für
die Steuerung des Reaktors aufgenommen werden.
Bei der beschriebenen Ausführungsform ist der Nutzhub
jedes Greifers genau gleich der Länge a, d. h. einer
Ringnutteilung.
Wenn es erwünscht ist, daß jeder Greifer aufeinanderfolgend
in alle Ringnuten gelangt, genügt ein Nutzhub
des Greifers von a/2, d. h. gleich der Hälfte einer
Ringnutteilung. Ganz allgemein kann ein Nutzhub
für jeden Greifer gewählt werden, der gleich n/2 mal der
Ringnutteilung a ist, unter der Annahme, daß n eine ganze
Zahl ist.
Claims (5)
1. Vorrichtung zur Steuerung eines Kernreaktors durch vertikale
Verschiebung einer neutronenabsorbierenden Anordnung im Reaktorkern
- - mit zwei Greifern, die jeweils einen Greifkörper enthalten, der um horizontale Achsen schwenkbare Greiferklauen trägt, die mit Hilfe einer Betätigungsvorrichtung über ein Steuerorgan in Ringnuten eingreifen, die in regelmäßigen Abständen in vertikaler Richtung in der Mantelfläche einer vertikalen Steuerstange ausgebildet sind, an deren unterem Ende die neutronenabsorbierende Anordnung aufgehängt ist, und die abwechselnd mit den Ringnuten der Steuerstange außer Eingriff kommen, und
- - mit einer Anhebe- und Absenkvorrichtung, die mit wenigstens einem der Greifer in Eingriff steht zur vertikalen Verschiebung der Steuerstange und der neutronenabsorbierenden Anordnung,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß die Anhebe- und Absenkvorrichtung schraubenförmig ansteigende Anhebenocken (15) aufweist, die um die vertikale Achse der Steuerstange (1) um einen bestimmten Winkelbereich durch eine Drehvorrichtung drehbar sind und gleichzeitig mit dne beiden Greifern (22, 23) in Eingriff stehen zu deren Bewegung in der Anstiegsrichtung für den einen und in der Absenkrichtung für den anderen der Greifer (22, 23) in Hüben,
- - daß die Betätigungsvorrichtungen schraubenförmig ansteigende Eingriffsnocken (56, 57) aufweisen, die ebenfalls um die vertikale Achse (2) der Steuerstange (1) durch dieselbe Drehvorrichtung (7, 8) wie die Anhebe- und Absenkvorrichtung drehbar sind und die mit jeweils einem Steuerorgan (48, 49) für die Greiferklauen (38, 39) in Eingriff stehen für die Freigabe des einen und für den Eingriff des anderen Greifers aus einer bzw. in eine Ringnut (3) der Steuerstange (1) in dem Augenblick, in dem die Greifer (22, 23) ihre Bewegung in der einen oder anderen Hubrichtung beenden, und
- - daß die Eingriffsnocken (56, 57) durch eine axial verschiebbare Tragvorrichtung (7) in zwei verschiedenen axialen Stellungen gehalten werden, von denen die erste das abwechselnde Eingreifen der beiden Greifer erlaubt und von denen die zweite eine Freigabe beider Greifer bewirkt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß jeder Greiferkörper (22, 23) mehrere, um horizontale Achsen drehbare Rollen (18, 19) aufweist, die gleichzeitig mit den schraubenförmig ansteigenden Anhebenocken (15) in Eingriff stehen, und
- - daß die Steigung der Eingriffsnocken (56, 57) mit der Steigung der Anhebenocken (15) übereinstimmt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
- - daß die Anhebenocken (15) auf der Innenseite eines zu der Achse (2) der Steuerstange (1) koaxial angeordneten, axialfesten Halterohres (8) angeordnet sind und
- - daß die Eingriffsnocken (56, 57) auf der Innenseite eines zu dem Halterohr (2) koaxial liegenden, axial verschiebbaren Schieberohres (7) angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 und 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Greifer (22, 23) drei Rollen (18, 19) für
den Eingriff mit den Anhebenocken (15) aufweist, deren horizontale
radiale Achsen um 120° versetzt sind, wobei
jeder Rollensatz des einen Greifers um 60° gegenüber
dem Rollensatz des anderen Greifers versetzt ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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