DE2921750C2

DE2921750C2 - Vorrichtung für die Abstützung des Kerns eines Atomreaktors an einem dem Kern benachbarten Bauteil

Info

Publication number: DE2921750C2
Application number: DE2921750A
Authority: DE
Inventors: Claus Dr.-Ing. 6702 Bad Dürkheim Elter; Heinrich 6804 Ilvesheim Stach; Wilfried Ing. Stracke (grad.), 6836 Oftersheim
Original assignee: Hochtemperatur Reaktorbau GmbH
Current assignee: Hochtemperatur Reaktorbau GmbH
Priority date: 1979-05-29
Filing date: 1979-05-29
Publication date: 1987-01-29
Also published as: DE2921750A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Abstützung des Kerns eines Atomreaktors an einem dem Kern benachbarten Bauteil, gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs nach Anspruch 1.
Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art besteht der Grundkörper aus einer in eine Wand eingeschweißten Gewindemutter, in die ein Zwischenglied in Form einer Buchse eingeschraubt ist, welche als Anlage für eine Säule von Tellerfedern dient (DE-AS 12 61 606). Die Druckkraft der Tellerfedern wirkt auf einen Stempel, der in der Buchse geführt ist, und wird von diesem Stempel über ein zwischengeschaltetes Stützglied auf den Kern übertragen. Abstützvorrichtungen dieser Art sind zwar für hinreichende Übertragung der Druckkräfte vom Kern auf das benachbarte Bauteil geeignet, sie können jedoch nicht voll befriedigen. Denn einmal können nur geringe Relativbewegungen (quer zur Abstützrichtung) zwischen Abstützvorrichtung und Kern ausgeglichen werden, zum anderen ist es nicht möglich, solche Stützvorrichtungen für die Kontrolle und/oder zum Austausch auszubauen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art anzugeben, die fernbetätigt leicht ausbau- oder einbaufähig ist und darüber hinaus axiale Relativbewegungen zwischen dem Kern des Atomreaktors und dem abstützendem Bauteil aufnimmt.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1.
Das Zwischenglied samt Stützglied kann leicht, gegebenenfalls auch fernbedient, von der am Grundkörper vorgesehenen Gleitbahn abgenommen und auch wieder aufgebracht werden, so daß auf einfache Weise Inspektions- und/oder Austauschmöglichkeit gegeben ist. Die Festlegung am Grundkörper in radialer Richtung geschieht hierbei durch Formschluß zwischen dem Grundkörper und dem Zwischenstück, wogegen die Festlegung in axialer Richtung kraftschlüssig erfolgt. Der Ausgleich von Relativbewegungen in axialer Richtung erfolgt hierbei durch die besondere, große Relativbewegungen aufnehmende Ausbildung des Stützgliedes.
Um die Befestigung des Zwischengliedes auf der Gleitbahn zu vereinfachen, weist vorteilhaft die Gleitbahn an einem Ende einen Anschlag für das Zwischenglied auf.
Für die Ausbildung der Gleitbahn gibt es verschiedene Möglichkeiten, am vorteilhaftesten ist es jedoch, daß die Gleitbahn ein schwalbenschwanzförmiges Profil aufweist. Das Zwischenglied besitzt hierbei vorteilhaft einen Schlitten, dessen Führungsstücke, die an den beiden Seitenflächen der Gleitbahn anliegen und durch Exzenter an die Seitenflächen zur Fixierung des Schlittens preßbar sind.
Hierbei ist es empfehlenswert, die Exzenter auf Wellen zu lagern, die Verstellhebel aufweisen, wobei zwischen der Hebelstellung "Fest" und "Gelöst" ein Schwenkbereich des Verstellhebels von etwa 90° vorgesehen ist. Diese Art der Festlegung ist insbesondere für Fernbedienung geeignet.
Um das Aufbringen des Zwischengliedes auf die Gleitbahn zu erleichtern, kann eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung darin bestehen, daß die Gleitbahn an ihrem freien Ende eine Verjüngung des Profils aufweist und/oder daß das Zwischenglied an dem für das Aufbringen auf die Gleitbahn vorgesehenen Bereich eine trichterförmige Erweiterung aufweist.
Müssen mit der Abstützvorrichtung lediglich geringe Relativbewegungen ausgeglichen werden, so ist vorteilhaft das Stützglied aus einem am Zwischenglied befestigten Hartmetallkörper gebildet, dessen zum Kern zeigende Oberfläche ballig ausgebildet ist.
Muß die Abstützvorrichtung dagegen große Relativbewegungen ausgleichen, so ist es empfehlenswert, daß das Stützglied als Rollenlager mit wenigstens einer Rolle ausgebildet ist, die zwischen einer vom Stempel getragenen Rollbahn und einer zweiten Rollbahn angeordnet und für die Festlegung am Kern vorgesehen ist. Hierbei wird eine besonders gute Abstützung erreicht, wenn ein durch eine Achse verbundenes Rollenpaar vorgesehen ist.
Für eine gute Führung ist es empfehlenswert, daß an den axialen Enden der Rolle bzw. des Rollenpaares jeweils ein Zahnrad zur Führung der Rolle angeordnet ist, das mit Zahnstangen kämmt, die seitlich der Rollbahnen vorgesehen sind.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den schematischen Zeichnungen hervor. Diese zeigen
Fig. 1 eine Vorrichtung gemäß der Erfindung im Horizontalschnitt gemäß der Schnittlinie I-I der Fig. 2,
Fig. 2 den Gegenstand der Fig. 1 gemäß der Schnittlinie II-II und
Fig. 3 eine Ausführungsvariante bezüglich des Abstützgliedes in einer Schnittdarstellung ähnlich Fig. 1.
Gemäß den Fig. 1 und 2 ist an einem Bauteil 10, welches im vorliegenden Fall den seitlichen thermischen Schild darstellt, der Grundkörper befestigt. Dieser besteht aus einer topfförmigen Ankerplatte 14, deren Ränder am Bauteil 10 festgeschweißt sind. Auf der Ankerplatte 14 ist die schwalbenschwanzförmige Gleitbahn 16 mittels Schrauben 18 befestigt. Die Richtung der Gleitbahn 16 verläuft hierbei axial, d. h. sie zeigt in die gleiche Richtung wie die Längsachse des etwa zylindrischen Kerns 20 des Atomreaktors, d. h. die Gleitbahn verläuft quer zur Abstützrichtung 22.
Auf der Gleitbahn 16 ist das Zwischenglied 24 formschlüssig geführt. Hierzu weist dieses einen Schlitten 26 auf, der Führungsstücke 28 besitzt, die an den Seitenflächen der Gleitbahn 16 anliegen.
Die Führungsstücke 28 beinhalten jeweils einen Teil 30, der gegen eine Seitenfläche der Gleitbahn 16 bewegbar ist und auf den jeweils ein Exzenter 32 einwirkt. Dies ist insbesondere aus Fig. 1 deutlich zu erkennen. Der Exzenter 32 sitzt hierbei jeweils auf einer Welle 34, die in einem Lager 36 geführt ist und in Richtung zum Kern 20 zeigt. Am freien Ende der Welle 34 ist jeweils ein Verstellhebel 38 befestigt. Die Zuordnung von Verstellhebel 38 zu Exzenter 32 ist nun so gewählt, daß der Exzenter 32 das Teil 30 des Führungsstücks dann an die Gleitbahn 16 drückt, wenn der Hebel 38 in Richtung der Schnittebene der Fig. 1 zeigt. Bei einer Verdrehung des Verstellhebels 38 um 90° nach oben, wie dies in Fig. 2 gestrichelt angedeutet ist, wird dagegen der Exzenter 32 so verdreht, daß das Teil 30 von der Gleitbahn 16 gelöst ist und somit eine Verschiebung des Schlittens 36 möglich ist im Gegensatz zur anderen Stellung des Verstellhebels.
Das Zwischenglied 24 weist einen zylindrischen Körper 40 auf, der auf dem Schlitten 26 befestigt ist und zum Kern 20 zeigt. ln seinem lnnenraum 42 sind Tellerfedern 44 aufgeschichtet, in deren zentrischer Öffnung der verjüngte Schaft 46 eines Stempels 48 geführt ist, dessen Kopf 50 an der Innenwand des Körpers 40 geleitet und durch das Zusammenwirken eines Vorsprungs und eines Absatzes am Heraustreten aus dem Innenraum 42 gehindert ist.
In einer zentrischen Vertiefung am Kopf 50 des Stempels 48 ist das zylindrische Stützglied 52 eingesetzt, das im vorliegenden Fall aus einem Hartmetallkörper besteht und dessen am Kern 20 anliegende Stirnfläche ballig ausgebildet ist.
Um den Schlitten 26 leichter auf die Gleitbahn 16 aufbringen zu können, weist die Gleitbahn 16 an ihrem freien Ende eine Verjüngung 54 auf, gegebenenfalls kann das in entgegengesetzter Richtung liegende Ende des Schlittens 26 eine trichterförmige Erweiterung 56 aufweisen. Dies ist aus Fig. 2 deutlich zu erkennen. Schließlich ist am unteren Ende der Gleitbahn 16 ein Anschlag 58 vorgesehen, welcher das Profil der Gleitbahn 16 überragt und welcher die Bewegbarkeit des Schlittens begrenzt.
Um das Zwischenglied 24 vom Grundkörper zu entfernen, werden die Hebel 38 in die in Fig. 2 gestrichelt dargestellte Stellung gedreht, so daß die Exzenter 32 jeweils das Teil 30 des Führungsstücks 28 freigeben und der Schlitten 26 somit auf der Gleitbahn 16 bewegbar ist und von der Gleitbahn abgezogen werden kann. Da hierbei nur einfache Bewegungen auszuführen sind, ist dies sehr leicht fernbedient durchführbar. Das Aufbringen des Zwischengliedes bzw. des Schlittens 26 verläuft umgekehrt; die Verjüngung 54 und die Erweiterung 56 erleichtern diesen Vorgang erheblich. Nach dem Aufbringen des Zwischengliedes 24 werden die Verstellhebel 28 in die ausgezogen eingezeichnete Stellung verschwenkt, so daß die Teile 30 an die Gleitbahn angepreßt werden und das Zwischenglied 24 an der Gleitbahn 16 fixiert ist.
Relativbewegungen zwischen dem Stützglied 52 und dem Kern 20 sind durch die ballige Ausbildung der Stirnseite des Stützgliedes sehr leicht möglich, wodurch nicht nur thermische Relativbewegungen ausgeglichen werden können, sondern auch die Relativbewegung beim Ausbau bzw. Einbau des Zwischenglieds 24 erleichtert wird.
In Fig. 3 ist eine Ausführungsvariante eines Stützgliedes 52 in einer Darstellung entsprechend Fig. 1 im Ausschnitt dargestellt. Hierbei besteht das Stützglied 52 aus einem Rollenlager, das zwei axial hintereinander angeordnete Rollen 60, 62 aufweist, die durch eine Achse 64 verbunden sind. Die Rollen 60, 62 sind zwischen einer vom Stempel 148 getragenen Rollbahn 66 und einer am Kern 20 befestigten oder abgestützten zweiten Rollbahn 68 angeordnet. Die Rollbahnen bestehen hierbei aus entsprechend ausgebildeten Metallkörpern mit glatten Rollflächen.
An den axialen Enden der Rollen istjeweils ein Zahnrad 70 angeordnet, das mit Zahnstangen 72 kämmt, welche an den Rollbahnen 66 und 68 vorgesehen sind. Die Zahnräder dienen hierbei zur sicheren Führung der Rollen 60, 62.
Vorgenannte Ausbildung eignet sich besonders für solche Fälle, in denen sehr große Relativbewegungen zwischen der Abstützung und dem Kern 20 auftreten; auch ist der Ausbau und Einbau des Zwischenglieds 24 erleichtert. Dies trifft insbesondere dann zu, wenn durch die Tellerfedern 44 Druckkräfte in Richtung des Kerns 20 ausgeübt werden.

Claims

1. Vorrichtung für die Abstützung des Kerns eines Atomreaktors an einem dem Kern benachbarten Bauteil, insbesondere einem seitlichen thermischen Schild, mit einem am Bauteil befestigbaren Grundkörper, an dem ein Zwischenglied lösbar befestigt ist, das einen federbeaufschlagten Stempel aufweist, der unter Zwischenschaltung wenigstens eines Stützgliedes für die Abstützung am Kern vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper aus einer am Bauteil (10) befestigten Ankerplatte (14) besteht, die mit wenigstens einer quer zur Abstützrichtung (22) verlaufenden Gleitbahn (16) versehen ist, auf welcher das Zwischenglied (24) formschlüssig geführt und kraftschlüssig befestigbar ist und von welcher das Zwischenglied (24) leicht abnehmbar und leicht wieder aufbringbar ist, und daß das Stützglied (52) für den Ausgleich von Relativbewegungen, welche quer zur Abstützrichtung ( 22) zwischen Kern (20) und Stützglied (52) auftreten, ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitbahn ( 16) an einem Ende einen Anschlag (58) für das Zwischenglied (24) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitbahn (16) ein schwalbenschwanzförmiges Profil aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenglied (24) einen Schlitten (26) aufweist, dessen Führungsstücke (28), die an den beiden Seitenflächen der Gleitbahn (16) anliegen und durch Exzenter (32) an die Seitenflächen der Gleitbahn zur Fixierung des Schlittens (26) preßbar sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzenter (32) jeweils auf einer Welle (34) gelagert sind, die Verstellhebel (38) aufweisen, wobei zwischen der Hebelstellung "Fest" und "Gelöst" jeweils ein Schwenkbereich des Verstellhebels (38) von etwa 90° vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitbahn (16) an ihrem freien Ende eine Verjüngung (54) ihres Profils aufweist und/oder daß das Zwischenglied (24) an dem für das Aufbringen auf die Gleitbahn vorgesehenen Ende eine trichterförmige Erweiterung (56) besitzt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei ihrem Einsatz an Stellen mit geringer Relativbewegung das Stützglied (52) aus einem am Stempel (48) befestigten Hartmetallkörper besteht, dessen zum Kern (20) zeigende Stirnfläche ballig ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei ihrem Einsatz für große Relativbewegungen das Stützglied (52) als Rollenlager ausgebildet ist mit wenigstens einer Rolle (60, 62), die zwischen einer vom Stempel (148) getragenen Rollbahn (66) und einer zweiten Rollbahn (68) angeordnet ist, welche für die Abstützung am Kern (20) vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwei durch eine Achse (64) verbundene Rollen (60, 62) vorgesehen sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß an den axialen Enden der Rolle bzw. Rollen (60, 62) jeweils ein Zahnrad (70) zur Führung der Rolle angeordnet ist, das mit Zahnstangen (72) kämmt, welche seitlich der Rollbahnen (66, 68) vorgesehen sind.