DE1893191U - Antriebsvorrichtung zum verschieben eines kernreaktor-steuerstabes. - Google Patents

Description

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BeetzttämTrecht RA. G86 753*25.10.63

^eio 410-9021G-LH (7) 25.10.1963

B.1068-3E

Commissariat a I¹Energie Atomique, Paris 7e"me (Frankreich)

Antriebsvorrichtung zum Verschieben eines Kernreaktor-Steuerstabes

Die Neuerung bezieht sich auf eine Antriebsvorrichtung zum Verschieben eines Kernreaktor-Steuerstabes, die eine von Stützlagern gehaltene Hohlwelle, ein Antriebsorgan für die Drehung der Welle und ein Kuppelorgan umfaßt, das fest mit dem seinerseits innerhalb der Hohlwelle angeordneten und längs der Drehachse dieser Welle verschiebbaren Steuerstab verbindbar ist.

Bekanntlich wird die Leistung eines Kernreaktors durch mehr oder weniger tiefes Einführen von Steuerstäben in den Reaktorkern geregelt; diese Steuerstäbe enthalten ein Material, das Neutronen absorbiert. Die Einführ- oder Zurückziehbewegung dieser Steuerstäbe erfolgt mittels unterschiedlicher mechanischer Mittel, u.a. mittels einer Zahnstange und eines in diese Zahnstange eingreifenden Zahnrades, das seinerseits über ein Getriebe von einem Motor angetrieben wird.

Die zwingenden Bedingungen eines ausreichenden Strahlenschutzes, der unbedingt zuverlässigen Arbeitsweise und der Zugänglichkeit dieser Mechanismen führen dazu, eine Anordnung der Antriebsorgane des Regelstabes zu suchen, bei der diese Organe in der Verlängerung des Stabes selbst angeordnet sein

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können, lediglich der Motorantrieb kann in größerem Abstand Ton dem Steuerstab vorgesehen sein. Bin ausreichender Strahlenschutz während der beim Ausbau vorzunehmenden Arbeiten bedingt eine möglichst weitgehende Automatisierung der Ausbauvorgänge; die Porm der einzelnen Bauteile muß zudem derart sein, daß sie sich in einfacher Weise handhaben lassen und ihre Abmessungen mögliehst klein sind«

Die den soeben erwähnten Bedingungen weitgehend genügende neuerungsgemäße Antriebsvorrichtung zum Verschieben eines Kernreaktor-Steuerstabes, die eine von Stützlagern gehaltene Hohlwelle, ein Antriebsorgan für die Drehung der Welle und ein Kuppelorgäh timfaßt, das fest : mit dem seinerseits innerhalb der Hohlwelle angeordneten und längs der Drehachse dieser Welle verschiebbaren Steuerstab verbindbar ist, ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Hohlwelle und der Zahnstange eine kinematische Bewegungsübertragung besteht, die.einen Winkeltrieb umfaßt und die Drehbewegung der Welle in eine Längster schieb ebewegung der Zahnstange umsetzt.

Zur näheren Erläuterung der feuerung werden nunmehr einige Ausführungsbeispiele beschrieben, die in der Zeichnung veranschaulicht sindj es zeigeiu.

3?±g·-·. 1- einen Längs schnitt durch eine neuerungsgemäße Antriebsvorrichtung, bei der der Winkeltrieb ein . Hypoid-Kegelradgetriebe istf

lig.ta und 1b Schnitte nach den Linien Ia-Ia und Ib-Ib der Pig. 1ij '■:--., '■--. ■.

Mg.. 2 einen Längsschnitt durch, eine neuerungsgemäße Antriebsvorrichtung, bei der das Winkelgetriebe eine Zwischenwelle aufweist und aus einem Stirnräder- und einem Kegelräderpaar bestehtj :

Tig· 2a und 2b Schnitte nach den Linien '1Ia-IIa und Ilb-IIb

der ELg. 2j

Mg·. 3 einen Längsschnitt-durch eine neuerungsgemäße Vorrichtung, bei der das Winkelgetriebe ein mit einem Umlauf-Zwischenrad versehenes Winkelgetriebe

Mg.3a einen Schnitt nach der Linie IXIa-IIIa der Mg. 3.

In der Zeichnung ist mit 1 ein außen liegendes JLntriebsorgan bezeichnet, das ein "Elektromotor sein und die von den beiden Lagern 3 und 4· gehaltene Hohlwelle 2 um ihre Achse drehen kann. - . .""..-,.■-. ■ ."' ""■"■■".-" ■''■"■-■"

Inne.rha.lb der Hohlwelle 2 ist eine Zahnstange 5 angeordnet, deren eines Ende einen Führungskopf 6 trägt, der in der Bohrung der Hohlwelle geführt- wird| das andere Ende 7 der Zahnstange 5 ist fest mit einem nicht dargestelltenSteuerstab verbunden, der koaxial zur Zahnstange und in deren Verlängerung liegt» Die Verbindung zwischen der Zahnstange und dem Steuerstab kann durch beliebige Mittel: erfolgen, beispielsweise durch einen Elektromagneten, wenn die Vorrichtung mit vertikaler Achse ausgeführt wird, was den meist üblichen lall darstellt.

Die Zahnstange. 5 kann durch ei-n.Zahnrad 8 in Längsrichtung verschoben werden,, das auf einer Welle 9 sitzt, die in zwei Lagern 10 und 1T gelagert istf die Zahnstange wird außerdem

durch; eine Anlage- und Stützfläche 12 geführt, die an der ihrer Verzahnung gegenüberliegenden Seite in der gleichen; Höhe wie das Zahnrad 8 vorgesehen ist*

Bei der iusfuhrimgsform der Intriebsvorrichtung, wie sie in den lig. 1, 1a und 1b dargestellt ist, besteht der Winkeltrieb aus einem HypOid-Kegelradgetriebe, das ein auf der Welle befestigtes Kegelrad 13 und einen mit diesem Kegelrad kimmenden Kegel-Zahnkranz 14 umfaßt, der fest mit der Hohlwelle 2 verbunden ist, ."■■'■. ^:':' '. ■ : - ' . . . . ■ ■- - " .

Die Antriebsvorrichtungj die in den lig. 2, 2a und 2b dargestellt ist, hat ein Winkelgetriebe, das aus einem fest auf der Welle 9 sitzenden Kegelzahnrad 15 undeinem mit diesem Zahnrad in Eingriff befindlichen Kegelrad 16 besteht, welches auf einer Zwischenwelie 17 sitzt, die in den beiden Lagern 18 und 19 läuft) die Welle 17 trägt ein Stirnzahnrad 20, das mit einer fest an der Hohlwelle 2!sitzenden ,Stirnradverzahnung 21 kämmt. Die Zwischenwelle 17 ist vorzugsweise parallel zur Hohlwelle 2 angeordnet. -"-", -._.: ^

Die weitere Ausführungsform, wie sie die 3?ig« 3 und 3a zeigen, enthält einen Kegelrädertrieb, der das fest auf der Welle 9 sitzende Kegelzahnrad 22 und. das Öegen-Kegelzahnrad 23 umfaß.tj .-das Kegelrad 23 ist fest.mit einem innen verzahnten Zahnkranz verbunden, der in einer Lagerung 25 drehbar gelagert ist. Der Zahnkranz 24 kämmt mit einem Stirnzahnrad 26, das seinerseits fest mit der Hohlwelle 2 verbunden ist«

Aus den drei beispielsweise veranschaulichten Ausführungsformen der neuerungsgemäßen Antriebsvorriehtung ersieht man, daß eine BrehlDewegung des Antriebsorgans 1,, bei der die Hohlwelle 2 in dem einen oder anderen Drehsinn um ihre Achse gedreht wird, über die Winkelgetriebe eine entsprechende Verschiebung der Zahnstange 5 bewirkt, d.h.* ein tieferes Einführen oder ein Herausziehen des Steuerstabes 7 innerhalb des Reaktorkernes«

Die drei unterschiedlichen Ausführungsformen der Winkelgetriebe machen es leicht möglich, unterschiedliehe Übersetzungsverhältnisse zwischen der Drehung der Hohlwelle 2 und der Mngsverschiebung der Zahnstange 5 vorzusehen, wobei man sich" nach den jeweiligen Bedingungen richten kann*

Im Rahmender -vorstehenden Beschreibung wurde vorausgesetzt, daß der Steuerstäb fest mit der Zahns--bange 5 verbunden ,ist und einen besonderen Bauteil darstelltf esdürfte jedoch klar sein, daß die Zahnstange auch unmittelbar ein IeIl des Steuerstabes selbst sein könnte, wenn die Art und die Masse des 183.-terials, das^ den^ Steuerstab bildet, eine derartige einstüekige Ausführung möglich macht. V -■■.■-

Claims (1)

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   Schutzansprüche

   1, Antriebsvorrichtung zum Yerschieben eines Kernraaktor-Steuerstabes, die eine von Drueklagern gehaltene Hohlwelle, ein Antriebsorgan für die Drehung der Welle und ein Kuppelorgan umfaßt, das fest mit dem seinerseits innerhalb der Hohlwelle angeordneten und längs der Drehachse dieser Welle verschiebbaren Steuerstab verbindbar ist, dadurch g e - \ k e η η ζ ei ohne t , daß zwischen der Hohlwelle (2) und der Zahnstange (5) eine kinematische Bewegungsübertragung besteht, die einen Winkeltrieb.(13j 14 bzw. 15,16 bzw, -22,23) umfaßt und die Drehbewegung der Welle in eine längs-Versehiebebewegung der Zahnstange umsetzt.

   2* Torrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Hohlraum der Hohlwelle (2) eine zylindrische Bohrung ist und die Zahnstange (5) zumindest einen zylindrischen lührungskopf (6) aufweist, der an der Wand der Bohrung anliegt.