DE2122284C - Führungsgerät in einer Prüfeinrichtung für zylindrische, mit schraubenförmiger Leitrippe versehene Stäbe, z.B. Kernreaktor-Brennstoffstäbe - Google Patents

Description

fangsrichtungen um die Stabachse drehbar ist, und Stab, den sie umgeben, anliegend gehalten werden;

daß in jedem dieser Blöcke je zwei Kugelkränze an- der Innendurchmesser dieser Ringe ^ind daher auch

geordnet sind, deren Kugeln zwischen dem Block der Innendurchmesser der Kugelkränze ist ein wenig

und axial in Richtung der Stabachse beweglichen größer als der Durchmesser des hindurchzuschieben-

Ringen von Federn gepreßt und durch Kegelflächen 5 den Stabes.

diese·: Ringe radial einwärts an den zu prüfenden Jenseits dieser Kugelkränze enthält jeder der beiStab angepreßt werden. den Teile des Führungsgerätes eine Führungsbuchse

Dank der radial elastischen Kugellagerung kann 20 bzw. 21, die in einer Axialbohrung des Blockes 6

der Stab sich weder, wenn er krumm ist, noch wenn bzw. 7 angeordnet und zu den Kugelkränzen koaxial

sein Querschnitt verbeult oder sonstwie unrund ist, in io ist. Jede dieser Führungsbuchsen 20, 21 weist einen

den Kugelkränzen festklemmen; und dank der drehe- Schlitz 30 auf. Dieser Schlitz ist nur sehr wenig wei-

lastischen Lagerung der einen seiner beiden Füh- ter, als die schraubenförmige Leitrippe des zu prü-

rungsbuchsen kann er auch dann sich nicht festklem- fenden Stabes dick ist; aber er erweitert sich zu den

men, wenn die Schraubensteigung seiner Leitrippe beiden Enden der Führungsbuchse 20 bzw. 21 in

vom Sollwert abweicht. Und dame den nunmehr vier 15 Form zweier Buchstaben V, von denen das zum

— statt der früheren zwei — Kugelkränzen verteilt Außenende des Geräts offene V höher als das zu den

sich die radiale Führungskraft auf mehr Kugeln und Kugelkränzen geöffnete V ist.

dadurch vermindert sich die Gefahr, daß der Stab Die Führungsbuchse 2© ist unbeweglich befestigt,

von irgendwelchen Kugeln eingebeult wird. z. B. mittels einer Schraube 24, die gegen eine aus-

Damit, wenn der zu prüfende Stab in das Füh- »o wärts weisende Schulter 2'6 der genannten Führungs-

rungsgerät eingeschoben wird, seine Leitrippe leicht buchse 20 anliegt und in den Block 6 eingeschraubt

in die Schlitze der Führungsbuchsen hineingleitet, ist. Die Führungsbuchse 21 dagegen ist im Inneren

empfiehlt sich, die Schlitze in beiden Achsrichtungen des Blockes 7 mittels eines Ringes 28 gehalten

und in beiden Umfangsrichtungen V-förmig erweitert (F i g. 2), der an seinem Außenumfang zwei Ausneh-

auszubilden. 25 mungen 32, 34 aufweist, die einander diametral ge-

Die Rückstellfeder, welche eine begrenzte Dre- genüberliegen und durch eine Ringnut 36 miteinan-

hung der einen Führungsbuchse relativ zu deren der verbunden sind. In dieser Ringnut liegt eine

Block zuläßt und zurückführt, kann mit Vorteil aus Rückstellfeder 38, dre aus zwei halbkreisförmigen —

zwei halbkreisförmigen Teilen bestehen, die mit ih- genauer: halbtorus-förmigen — Teilen besteht, die

rem einen Ende in einen im blockfesten Ring einge- 3° an ihren Enden 40 und 42 umgebogen sind und dort

steckt sind und mit ihrem anderen Ende an einem ra- aneinander anliegen. Die Enden 40 sind radial umge-

dialen Stift der Führungsbuchse und in Mittelstellung bogen und in eine Bohrung des Ringes 28 eingesteckt

der Führungsbuchse an einem radialen Stift des im und darin mittels einer Platte 44 gehalten, die in der

Block festen Ringes anliegen. Ausnehmung 32 angeordnet und am Ring 28 mittels

Für den kaum wahrscheinlichen, aber bei sehr gro- 35 einer Schraube 46 befestigt ist. Die beiden anderen ßer Verformung des Prüfstabes möglichen Fall, daß Enden 42 der Federn 38 sind parallel zur Achse des trotz der elastischen Nachgiebigkeit der Kugelkränze Ringes 28 und der Führung 21 gebogen und bilden in radialer Richtung und der einen Führungsbuchse zwei einander parallele Finger. Diese Finger 42 sind in Drehrichtung der Stab im Führungsgerät sich fest- in der Ausnehmung 34 abgestützt und an ihren beiklemmt, empfiehlt sich, daß das Gehäuse des Füh- 40 den Enden durch zwei radiale Stifte 48, SO gehalten: rungsgerätes in der Prüfeinrichtung an zwei in Rieh- Der Stift 48 ist fest im Ring 28 gehalten, und der tung der Stabachse biegsamen Platten befestigt ist. Stift 50 ist fest in der Führungsbuchse 21 gehalten Dann kann nämlich ein Sicherheitsschalter vorgese- und durch eine öffnung 52 geführt, die parallel zur hen werden, der von den biegsamen Platten oder von Ringnut 36 durch den Ring 28 gefräst und zur Ausdem beweglichen Gehäuse betätigt wird und im Fall 45 nehmung 34 hin offen ist. Infolgedessen wird bei jedes Festklemmens die Prüfungseinrichtung ausschal- der Drehbewegung der Führungsbuchse 21 der eine tet und eine Alarmanlage einscha'tet. oder der andere der halbtorusförmigen Federteile

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der weggedrückt werden, und er wird daher die Füh-

Zeichnung dargestellt. Es zeigt rungsbuchse 21 in ihre Ausgangsstellung zurückzu-

F i g. 1 ein erfindungsgemäßes Führungsgerät im 50 drängen suchen.

Längsschnitt in Achsebene, Die Führungsbuchse 21 und der Ring 28 sind axial

F i g. 2 die Rückstellfeder der elastisch drehbaren aneinander befestigt mittels eines Ringes 54, der auf

Führungsbuchse in perspektivischer Darstellung. dem Ring 28 beftstigt ist und an einer Ringschulter

Das erfindungsgemäße Führungsgerät besteht aus 22 der Führung 21 anliegt; dieser Ring 54 ist in der

zwei Teilen, die symmetrisch zur Meßachse angeord- 55 Ausnehmung des Blockes 7 so befestigt, daß er die

net sind. Jeder dieser beiden Teile enthält zwei Ku- Führung 21 axial festhält.

gelkränze 2,4 bzw. 3,5. Jeder der Kugelkränze 2 Die beiden Blöcke 6 und 7 sind in je einem Ge-

und 3 wird von je einem Block 6 bzw. 7 und je einem hause 54 bzw. 57 und diese beiden Gehäuse 56, 57

beweglichen Ring8 bzw. 9 gehalten; jeder der Kugel- sind in einem Gehäuse 58 angeordnet; dieses letzte

kränze 4 und 5 wird von einem am Block 6 bzw. 7 fe- 60 ist im Zwischenraum zwischen den beiden Buchsen

sten Ring 10 bzw. 11 und einem Ring 12 bzw. 13 ge- 16, 17, d. h. an der Meßstelle des Gerätes, mit Fen-

halten, der zum Ring 10 bzw. 11 hin durch je eine stern 60 versehen.

Feder 14 gedrückt wird, die einerseits an diesem Das Gehäuse 58 seinerseits ist auf einem (nicht

Ring 12 bzw. 13 und andererseits an einer Buchse 16 dargestellten) Gestell mittels biegsamer Platten 68

bzw. 17 anliegt, welche am Block 6 bzw. 7 befestigt 65 montiert. Diese Platten haben je eine zentrale öff-

ist. Federn 18 drücken den Ring 10 bzw. 11 in Rieh- nung für den Durchgang der Gehäuse 56 und 57; an

tung zum Block 6 bzw. 7, so daß die Kjagelkränze ihnen sind die Gehäuse 56, 57, 58 mittels Schrauben

2, 3, 4, 5 an dem (nicht dargestellten) zu prüfenden 62 befestigt.

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An jedem der beiden Blöcke 6 und 7 ist drehfest tung der Verschiebung des Stabes bleibt unverändert,

ein Zahnrad 64 befestigt, das mit einer (nicht ge- Die Führungsbuchse 21 nimmt übrigens ihre normale

zeichneten) Antriebseinrichtung verbunden ist; dabei Betriebsstellung wieder auf, sobald die Verformung

sind zwischen dem Block 6 oder 7 und dem Gehäuse verschwindet.

56 bzw. 57 Kugellager 66 angeordnet. Daher kann 5 Der zu prüfende Stab wird also genau in zur Mesmaii jede ganze, aus dem Block 6 bzw. 7, den Kugel- sungsachse senkrechter Richtung verschoben; die kränzen 2,4 bzw. 3,5 und der Führungsbuchse 20 Leitrippe ist immer in bestimmter Richtung gerichtet, bzw. 21 bestehende Teilegruppe um die Achse des zu Da die Richtung dieser schraubenförmigen Leitprüfenden Stabes drehen, um die äußere Oberfläche rippe sich je nach der Steigung der Schraube ändert, zu untersuchen oder um die Stellung des Schlitzes 30 io ist die Stellung der Führungsbuchse 21 einstellbar; relativ zur Meßeinrichtung einzustellen. diese Einstellung kann vor der Messung von Hand

Der zu prüfende Stab — er wird in herkömmlicher geschehen, oder sie geschieht, falls die Änderungen

Art zwischen zwei Kegelpfannen gehalten, die von nur gering sind, selbsttätig im Laufe der Messung,
zwei Platten getragen werden, die in einer zur Ver- Aber da die örtlichen Verformungen die eine oder

schiebungsachse senkrechten Ebene gewisses Spiel 15 andere der Kugeln 2 und 4 öder 3 und 5 zurikkschie-

haben — wird in der Führungsbuchse 20 verscho- ben, üben sie eine zusätzliche Kraft auf die drei an-

ben, wobei die schraubenförmige Leitrippe des Sta- deren Kränze aus; diese Kraft verteilt sich auf die

bes sich am Eingang in das V des Schlitzes 30 befin- Kränze und ist daher verhältnismäßig gering. Diese

del. Bei der Verschiebung des Stabes erteilt der Kraft kann also leicht von den Kugeln und den Fe-

Durchgang der schraubenförmigen Leitrippe durch ao dem aufgenommen werden.

den Schlitz 30 dem Stab eine Drehung um seine Man erreicht also eine wirksame Führung sowohl

eigene Achse, die ja mit der Achse der Führungs- in axialer Richtung als auch in Umfangsrichtung,

buchse zusammenfällt. und zwar ohne Gefahr, daß der zu prüfende Bauteil

Der Stab passiert so nacheinander die beiden Ku- verkratzt oder sonstwie beschädigt wird,
gelkränze 2 und 4 und danach die Kugelkränze 5 »5 Die biegsamen Platten ermöglichen übrigens, eine und 3 und läuft in die Führungsbuchse 21 ein, deren in der Vorrichtung gelegentlich auftretende große Stellung vorher an Hand der Schraubenganghöhe Kraft auf das Traggestell abzuleiten. Zum Beispiel derart eingestellt worden ist, daß die Entfernung zwi- erleidet, wenn der Prüfstab gelegentlich sich in der sehen den Engstclicn der Spalte 30 einer Ganghöhe Führung sehr reibt und klemmt, die gesamte Vorentspricht. 30 richtung eine axiale Schwingung. Diese Schwingung

Solange der die Prüfvorrichtung durchlaufende wird durch die biegsamen Platten 68 auf die Steuer-Teil des Stabes regelmäßig ist, bleibt die Führungs- einrichtung übertragen, vorzugsweise mittels eines buchse 21 unbeweglich, da die Ganghöhe der Leit- Unterbrecherschalters in der Antriebseinrichtung, rippe konstant ist. Die Prüfung geschieht auf nor- der die Überwachung und Wiederherstellung des male Weise; die Richtung der Leitfläche ist an der 35 Ganzen ermöglicht. Dies ist äußerst wichtig bei det Meßstelle stets dieselbe. Prüfung von Brennstoffstäben für Atomkernreakto

Wenn in irgendeinem Augenblick diese Steigung rcn. da diese Stäbe nach ihrem Ausbau aus dem infolge irgendeiner Verformung oder Unregelmäßig- Reaktor oft eine beträchtliche Krümmung aufweisen keit des Stabes sich ändert, dann wird die Führungs- und da sie vor weiterer Verwendung in einer Spezial buchse 21 in dem einen oder anderen Sinn gegen die 40 kammer geprüft werden müssen, aber dabei nicht zuKraft der Rückstellfeder 38 geändert, aber die Rieh- gänglich sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Beobachtung mittels eines Meßgerätes geprfift und Patentansprüche: zu diesem Zweck einzeln längs ihrer Achse verscho ben und um ihre Achse gedreht werden, wobei sie

1. Führungsgerät in einer Prüfeinrichtung, in nahe der Meßstelle durch ajdal beiderseits der Meßweicher zylindrische, außen mit schraubenförmi- 5 stelle angeordnete Kugelkränze, die an der Zylinderger Leitrippe versehene Stäbe, z.B. Kernreaktor- fläche des Stabes anliegen, so geführt werden, daß Brennstoffstäbe, durch berührungsfreie Beobach- die Achse des Stabes zumindest ungefähr durch die tung mittels eines Meßgerätes geprüft und zu die- Achse des Meßgerätes geht.

sem Zweck einzeln längs ihrer Achse verschoben Von dem früher benutzten, vermutlich nicht be-

und um ihre Achse gedreht werden, wobei sie m kanntgewordenen Führungsgerät dieser Art weiß nahe der Meßstelle durch axial beiderseits der man nur, daß es zwei Kugelkränze, und zwar je einen I

Meßstelle angeordnete Kugelkränze, die an der an jeder Seite der Meßgeräteachse aufwies; ob und Zyljnderfläche des Stabes anliegen, so geführt welche Mittel zum Drehen des Prüfstabes es besaß, I

werden, daß die Achse des Stabes zumindest un- ist nicht bekannt. !

gefahr durch die Achse des Meßgerätes geht, 15 Aufgabe ist, ein Führungsgerät zu schaffen, weldadurch gekennzeichnet, daß in einem ches den Prüf stab nicht nur axial zu führen, sondern ortsfesten, gemeinsamen Gehäuse (58) beiderseits auch nach Belieben zu drehen gestattet. Diese Aufdci Meßachse in Richtung der Stabachse je ein gäbe erfordert mehrere Maßnahmen.
Block (6,7) angeschlossen ist, der gegenüber dem Zur Erläuterung sei die Prüfeinrichtung, in der

Gehäuse (58) und gegenüber dem anderen dieser ao dieses erfindungsgemäße Führungsgerät verwendet beiden Blöcke (6,7) durch Zahnräder (64) um werden soll und die nicht Teil diesel Erfindung ist, die Stabachse drehbar ist, ferner daß in jedem beschrieben.

dieser Blöcke (6,7) axial unverschieblich je eine I₁₁ der Prüfeinrichtung wird jeweils ein Prüf stab

Führungsbuchse (20, 21) angeordnet ist, die mit _auf _einem senkrecht verschiebbaren Schlitten lose so einem Schlitz (30), der die Leitrippe des Stabes a₅ gehalten, daß sich seine Achse etwa in der Verschiemit geringem Umfangsspiel hindurchläßt, verse- berichtung und in der Achse des Führungsgerätes behen und von denen die eine (20) in ihrem Block findet, und mittels einer Transport-Schraubspindel so (6) drehfest, die andere (21) in ilirem Block (7) durch das Führungsgerät hindurchgeschoben, daß die über einen begrenzten Winkel gegen die Kraft gewünschte Stelle der Stablänge beobachtet werden einer Rückstellfeder (38) in beiden Umfangsrich- 30 kann. Die genaue Führung des Stabes derart, daß die tungen um die Stabachse drehbar ist, und daß in Achse des Stabes durch die Achse des Meßgerätes jedem dieser Blöcke (6,7) je zwei Kugelkränze _geht, erfolgt im Führungsgerät durch dessen Kugel-(2,4; 3,5) angeordnet sind, deren Kugeln zwi- kränze. Da Kugelkränze beiderseits, d.h. in Verschen dem Block (6,7) und axial in Richtung der schiebtrichtung vor und hinter der Meßstelle vorhan-Stabachse beweglichen Ringen(8, 10, 12; 9,11, ₃₅ den sind, wird der Stab stets, d.h. auch dann, wenn 13) von Federn (14; 18) gepreßt und durch Kc- er den vor der Meßstelle befindlichen Kugelkranz gelflächen dieser Ringe radial einwärts an den zu _scnon durchlaufen hat, koaxial geführt. Die Drehung prüfenden Stab angepreßt werden. der Prüfstäbe derart, daß der Stab an jeder ge-

2. Führungsgerät nach Anspruch 1, dadurch wünschten Stelle seines Umfanges des jeweils beobgekennzeichnet, daß der Schlitz (30) jeder Füh- 40 achteten Längenbereiches geprüft werden kann, muß rungsbuchse (20, 21) in beiden Achsrichtungen durch das erfindungsgemäße Führungsgerät bewirkt und in beiden Umfangsrichtungen V-förmig er- werden. Das Führungsgerät muß also eine Vorrichweitert ist. _ tung zum Drehen des Stabes sowohl vor als auch hin-

3. Führungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, da- ter der Meßstelle aufweisen, damit es Drehkontakt durch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder 45 mit dem Stabe auch dann hat, wenn dieser eine der (38), welche begrenzte Drehung der einen Füh- beiden Drehvorrichtungen noch nicht erreicht oder rungsbuchse (21) relativ zu deren Block (7) zu- schon verlassen hat.

läßt und zurückführt, aus zwei halbkreisförmigen Die zu prüfenden Stäbe, insbesondere schon ein-Teilen besteht, die mit ihrem einen Ende (40) in mal gebrauchte, wieder zu verwendende Brennstoffeinen im Block (7) festen Ring (28) eingesteckt 50 stäbe, sind häufig mehr oder weniger unregelmäßig, sind und mit ihrem anderen Ende(42) an einem z.B. in der Schraubensteigung ihrer Leitrippe unradialen Stift der Führungsbuchse (21) und in gleichmäßig oder im Querschnitt unrund. Diesen UnMittelstellung der Führungsbuchse (21) an einem regelmäßigkeiten muß das Führungsgerät sich elaradialen Stift (48) des im Block (7) festen Ringes stisch anpassen, so daß der Stab sich nicht im Füh-(28) anliegen. 55 rungsgerät festklemmen kann.

4. Führungsgerät nach einem der Ansprüche 1 Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse gelöst, daß in einem ortsfesten, gemeinsamen Ge-(58) des Führungsgerätes in der Prüfeinrichtung häuse beiderseits der Meßachse in Richtung der Staban zwei in Richtung der Stabachse biegsamen achse je ein Block angeschlossen ist, der gegenüber Platten (68) befestigt ist. 60 dem Gehäuse und gegenüber dem anderen dieser beiden Blöcke durch Zahnräder um die Stabachse dreh-

bar ist, ferner daß in jedem dieser Blöcke axial unverschieblich je eine Führungsbuchse angeordnet ist, die mit einem Schlitz, der die Leitrippe des Stabes

Die Erfindung betrifft ein Führungsgerät in einer 65 mit geringem Umfangsspiel hindurchläßt, versehen Prüfeinrichtung, in welcher zylindrische, außen mit und von denen die eine in ihrem Block drehfest, die schraubenförmiger Leitrippe versehene Stäbe, z. B. andere in ihrem Block über einen begrenzten Winkel Kernreaklor-Brennstoffstäbe, durch berührungsfreie gegen die Kraft einer Rückstellfeder in beiden Um-