DE3631020A1

DE3631020A1 - Drive device

Info

Publication number: DE3631020A1
Application number: DE19863631020
Authority: DE
Inventors: Claus Dr Ing Elter; Hubert Dipl Ing Handel; Hermann Dipl Ing Schmitt; Josef Dr Ing Schoening
Original assignee: Hochtemperatur Reaktorbau GmbH
Current assignee: Hochtemperatur Reaktorbau GmbH
Priority date: 1986-09-12
Filing date: 1986-09-12
Publication date: 1988-03-24

Abstract

The invention relates to a drive device for control rods for nuclear reactors with a side reflector, in which the control rods are arranged vertically so that they can turn about their longitudinal axis. The drive device has an electric-powered rotary actuator, that transmits a rotary motion with a maximum of half a revolution to the control rod allocated to it, so that the latter reaches its specified position. The rotary actuator is coupled with an energy reservoir for acting upon the drive device independently of externally supplied energy.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a drive device according to the preamble of claim 1.

Es ist bekannt, die Leistung von Kernreaktoren und ins besondere von Leistungsreaktoren mittels Steuerstäben, welche entweder Neutronen reflektieren oder absorbieren, zu steuern. Hierzu werden die Steuerstäbe mehr oder we niger in den Reaktor hineinbewegt und bieten so den den Neutronen einen entsprechenden Reflektions- oder Absorp tionsquerschnitt.It is known the performance of nuclear reactors and ins particular of power reactors by means of control rods, which either reflect or absorb neutrons, to control. For this, the control rods are more or we moved into the reactor and thus offer the Neutrons a corresponding reflection or absorber tion cross section.

Die hierzu erforderlichen Verstellbewegungen, die der einzelne Steuerstab jeweils ausführt, werden, wie aus der DE-AS 22 21 002 bekannt ist, mittels Zahnstangenan trieb vorgesehen. Insbesondere wenn der Steuerstab ge radlinig zu bewegen ist. Hierbei ist der Steuerstab an einem Ende der Zahnstange befestigt und führt so die Bewegungen der Zahnstange aus, die über ein Unterset zungsgetriebe von einem Elektromotor betätigt wird. The necessary adjustment movements that the each control stick executes, as from DE-AS 22 21 002 is known, by means of racks drive provided. Especially if the control rod is ge is to move in a straight line. The control stick is on attached to one end of the rack and thus guides the Movements of the rack made using a subset tion gear is actuated by an electric motor.

Aus der DE-AS 25 05 692 ist ein hydraulischer Steuer stabantrieb für einen Kernreaktor bekanntgeworden, bei welchem eine Kolbenstange, die mit dem Steuerstab ver bunden ist, über Schaltstangen von zwei Kraftkolben, die sich gegenläufig bewegen, beaufschlagt wird und schritt weise in den Reaktor oder aus ihm heraus bewegt wird.From DE-AS 25 05 692 is a hydraulic control rod drive for a nuclear reactor, at which is a piston rod that ver with the control rod is tied, via shift rods of two power pistons that moving in opposite directions, being acted upon and walking is moved into or out of the reactor.

Eine weitere Antriebsvorrichtung ist aus der DE-AS 20 29 256 bekannt, die einen elektromotorischen Steuer stabantrieb für Kernreaktoren beschreibt, bei dem der Stator eines Drehfeldmotors einen Abschnitt eines Druck gehäuses umgibt, das den Rotor des Drehfeldmotors auf nimmt. An der als Gewindespindel ausgebildeten Rotorwel le schließt der Steuerstab in Form einer Spindelmutter an und wird so bei Drehung des Rotors axial hin- und herbewegt.Another drive device is from DE-AS 20 29 256 known that an electromotive control describes rod drive for nuclear reactors, in which the Stator of a rotating field motor a section of a pressure Housing that surrounds the rotor of the rotating field motor takes. On the rotor shaft designed as a threaded spindle le closes the control rod in the form of a spindle nut on and is axially back and forth when the rotor rotates moved here.

Allen bekannten Antriebsvorrichtungen gemein ist die translatorische Antriebsbewegung des Steuerstabs, der bei den bekannten Kernreaktoren üblicherweise vertikal in seiner Längsrichtung von oben oder von unten in den Reaktor eingefahren wird.Common to all known drive devices translational drive movement of the control rod, the in the known nuclear reactors usually vertically in its longitudinal direction from above or from below in the Reactor is retracted.

Der damit verbundene Raumbedarf für die ausgefahrenen Stäbe hat zu einer Neukonstruktion von Steuerstäben ge führt, bei der die Steuerelemente, soweit sie im Seiten reflektor des Reaktors geführt sind, dort stationär be lassen werden und durch Drehung um ihre Längsachse die erforderliche Absorption oder Reflektion erreichen. Auf diese Weise kann eine beträchtliche Reduzierung der Bau höhe des Reaktors erreicht werden. Wünschenswert hierbei ist jedoch auch, daß die Antriebsvorrichtungen für die Steuerstäbe sowohl hinsichtlich der Verstellvorrichtung als auch in ihren Bauabmessungen der Forderung nach ge ringer Bauhöhe entsprechen.The associated space requirement for the extended Rods has led to a redesign of control rods leads to the controls, as far as they are in the pages reflector of the reactor are out there stationary be let and by rotating around its longitudinal axis achieve the required absorption or reflection. On this way a significant reduction in construction height of the reactor can be reached. Desirable here is, however, also that the drive devices for the Control rods both with regard to the adjustment device as well as in their construction dimensions the requirement for ge ring height.

Der Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, eine An triebsvorrichtung der oberbegrifflichen Art anzugeben, die bei einfachem Aufbau und geringer Bauhöhe jederzeit zuverlässig arbeitet. Auch in Störfällen mit möglicher Unterbrechung der Energiezufuhr soll sichergestellt sein, daß der Steuerstab die zur Erhaltung der Reaktor sicherheit festgelegte Position, im allgemeinen die Ab schaltposition, erreicht.The invention is therefore an object to specify drive device of the generic type, at any time with a simple structure and low overall height works reliably. Even in the event of a malfunction with possible Interruption of the energy supply should be ensured be that the control rod is used to maintain the reactor security-defined position, generally the Ab switching position, reached.

Die Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merk male des Patentanspruchs 1.The task is solved by the characteristic note male of claim 1.

Danach weist die Antriebsvorrichtung einen elektrisch betätigten Drehantrieb auf, der eine Drehbewegung von maximal einer halben Umdrehung auf den Steuerstab über trägt und mit einem Energiespeicher gekoppelt ist, der zur fremdenergieunabhängigen Beaufschlagung der An triebsvorrichtung dient, das heißt, wenn die planmäßige Stromversorgung aus irgendeinem Grund, z.B. wegen eines Störfalls, unterbrochen ist.Then the drive device has an electrical actuated rotary drive on which a rotary movement of a maximum of half a turn on the control rod carries and is coupled to an energy storage device that for external energy loading of the An drive device is used, that is, if the scheduled Power supply for some reason, e.g. because of a Incident, is interrupted.

Im Hinblick auf kompakte Gestaltung der Antriebsvorrich tung sind Drehantriebe mit geringer Bauhöhe vorgesehen, die koaxial, achsparallel oder rechtwinklig zur Drehach se des Steuerstabe angeordnet sind.With regard to compact design of the drive device rotary actuators with a low overall height are provided, the coaxial, parallel to the axis or at right angles to the rotary axis se of the control rod are arranged.

Ferner ist der jeweilige Drehantrieb mit einer elek trisch betätigten Schaltkupplung versehen, die zur Über tragung der Drehbewegung auf den Steuerstab an ein An schlußstück anschließt, welches fest mit dem Steuerstab verbunden ist. Eine Unterbrechung der Stromzufuhr führt zum Lösen der Schaltkupplung und zur Freigabe des Steu erstabes.Furthermore, the respective rotary drive with an elec trisch actuated clutch provided for over carrying the rotary movement on the control rod to an on connecting piece, which firmly with the control rod connected is. An interruption in the power supply leads to release the clutch and release the tax stable.

Ein Stellungsmelder, der die jeweilige Stellung des Steuerstabs anzeigt, ist an eine Steuereinheit ange schlossen, mit der die Aktivierung der Antriebsvorrich tung erfolgt.A position indicator, which the respective position of the Control rod displays is indicated on a control unit closed with which the activation of the drive device tion takes place.

Je nach Art und Leistung des verwendeten Drehantriebs sind eine elektrisch betätigte Magnetbremse sowie ein Untersetzungsgetriebe vorgesehen.Depending on the type and performance of the rotary actuator used are an electrically operated magnetic brake and a Reduction gear provided.

Letzteres kann entfallen, wenn das Antriebsmoment des verwendeten Drehantriebs zur direkten Betätigung des Steuerstabes ausreicht oder wenn keine Drehzahlen des Antriebs zu untersetzen sind.The latter can be omitted if the drive torque of the used rotary actuator for direct actuation of the Control rod is sufficient or if no speeds of the Drive must be reduced.

Zur weiteren Verminderung der Bauhöhe kann bei vor handener Gleichstromversorgung ein Gleichstrommotor mit Scheibenläufer vorgesehen sein, wobei eine Bremse ent fallen kann.To further reduce the overall height at existing DC power supply with a DC motor Disk rotor can be provided, wherein a brake ent can fall.

Gemäß der Erfindung sind für den Drehantrieb Asynchron motoren mit Käfigläufer vorgesehen, die hinsichtlich der elektrischen Versorgung wenig Aufwand verursachen. Es kann jedoch im Hinblick auf hohe Stellgenauigkeit wie auch auf gute Stellkraft vorteilhaft sein, Gleichstrom motoren einzusetzen. Hier bieten sich neben den bereits genannten Scheibenläufermotoren sogenannte Schrittmoto ren mit einem als vielpoliger Permanentmagnet ausgebil deten Läufer.According to the invention are asynchronous for the rotary drive motors with squirrel-cage rotors are provided which are designed for electrical supply cause little effort. It However, with regard to high positioning accuracy, such as also be beneficial to good positioning power, direct current use motors. In addition to those already available here Disc rotor motors called step motors with a multi-pole permanent magnet runner.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, den bereits erwähn ten Energiespeicher in Kraftflußrichtung vor oder zwi schen dem Drehantrieb und dem Steuerstab anzuordnen. Der Energiespeicher, der einerseits wartungsarm aber andererseits stets ansprechbereit sein soll, kann gemäß der Erfindung ein Federspeicher sein, der die zur Ver drehung des Steuerstabes in die festgelegte Abschaltpo sition erforderliche Verstellenergie im gespannten Zu stand speichert. Hierbei nimmt der Steuerstab eine Posi tion ein, die nicht absorptionswirksam für Neutronen ist. Bei Auslösung z.B. im Störfall wird der Steuerstab von dem Energiespeicher unmittelbar oder von dem durch den Energiespeicher beaufschlagten Antrieb dann in die Abschaltposition gedreht.According to the invention it is provided that already mentioned th energy storage in the direction of power flow before or between between the rotary actuator and the control rod. The energy store, on the one hand, requires little maintenance on the other hand, should always be responsive, according to the invention of a spring accumulator, the ver Rotation of the control rod to the defined switch-off point sition required adjustment energy in the tensioned closing stand stores. The control rod takes a posi tion that is not effective for neutrons is. When triggered e.g. in the event of a malfunction, the control rod from the energy storage directly or from that the energy storage drive then into the Turned off position.

Erfindungsgemäß kann zur eindeutigen Lagefixierung ein Anschlag als Drehbegrenzung vorgesehen sein. Diese ist insbesondere von Bedeutung, wenn der Steuerstab vom Energiespeicher direkt beaufschlagt wird. Als Drehbe grenzung können am Steuerstab angeformte Zapfen dienen, die in einer entsprechenden Ausnehmung des Führungsrohrs des Steuerstabes geführt sind.According to the invention can be used to clearly fix the position Stop can be provided as a rotation limit. This is particularly important if the control staff dated Energy storage is applied directly. As a rotary Boundaries can be formed on the control rod, in a corresponding recess in the guide tube of the control rod are guided.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung dient der Steuerstab selbst mit seinem Eigengewicht als Energie speicher. Hierzu ist das Anschlußstück an seinem stab fernen Ende mit Rollen versehen, deren Drehachsen sen krecht, das heißt radial, zur Drehachse des Steuerstabs gerichtet sind. Die Rollen greifen in eigens hierfür vorgesehene Ausnehmungen eines das Anschlußstück konzen trisch umgebenden Hohlzylinders, welche in Form einer Steuerkurve mit Gefälle verlaufen. Die derart vorgesehe ne Ausstattung mit in Steuerkurven geführten Steuerrol len bewirkt für die Anordnung Anschlußstück/Steuerstab aufgrund der Schwerkraft beim Lösen der Schaltkupplung eine Zwangsdrehung. Die Steuerkurve ist hierbei so ge staltet, daß der Steuerstab sicher die Abschaltposition erreicht.In a further embodiment of the invention, the Control stick itself with its own weight as energy Storage. For this purpose, the connector is on its rod Far end with rollers, the axes of rotation sen perpendicular to the axis of rotation of the control rod are directed. The roles are specifically for this provided recesses of the connector trisch surrounding hollow cylinder, which in the form of a Control curve with gradient. The provided in this way ne equipment with control rollers guided in control curves len causes for the arrangement of the connector / control rod due to gravity when releasing the clutch a forced rotation. The control curve is so ge ensures that the control rod securely switches off reached.

Um harte Stöße beim Auslösen dieses Notsvstems, die un ter Umständen zu Schäden an der Antriebsvorrichtung oder am Steuerstab führen können, zu vermeiden, ist eine Dämpfungseinrichtung vorgesehen.For hard shocks when triggering this emergency system, the un possible damage to the drive device or on the control stick, is to avoid Damping device provided.

Diese Dämpfungseinrichtung kann ein Drehschwingungsdämp fer sein, der am Steuerstab angelenkt sich gegen dessen Führungsgehäuse abstützt.This damping device can be a torsional vibration damper be the one who is articulated on the control rod against it Supporting the guide housing.

Eine weniger aufwendige Lösung besteht gemäß der Erfin dung darin, die Steuerkurve im unteren Auslauf mit einem Steigungsbereich zu versehen, der den Steuerstab in eine der Schwerkraft entgegengerichtete Bewegung zwingt. Die so gebildete Senke der Steuerkurve bewirkt eine stabile Lage des Steuerstabes.According to the Erfin, there is a less complex solution the control curve in the lower outlet with a To provide slope range that the control rod in a forces movement counter to gravity. The depression of the control curve thus formed brings about a stable Location of the control stick.

Bei achsparalleler Anordnung des Drehantriebs bezogen auf die Drehachse des Steuerstabes sind zur Übertragung der Drehbewegung Stirnräder vorgesehen, welche vorteil hafterweise zur Vermeidung von Schlupf formschlüssig ineinandergreifen.With axis-parallel arrangement of the rotary drive on the axis of rotation of the control rod are for transmission the rotary movement provided spur gears, which is advantageous positively to avoid slippage interlock.

Anstelle der Stirnräder kann auch eine Übertragung der Drehbewegung mittels anderer formschlüssiger Übertra gungselemente, z.B. Zahnstange, Gestänge oder Kette, vorgesehen sein.Instead of the spur gears, a transmission of the Rotary movement by means of another positive transfer elements, e.g. Rack, linkage or chain, be provided.

Für Getriebemotoren mit Schneckengetriebe bietet sich die horizontale Einbaulage an, bei der die Drehachsen des Drehantriebs und des Steuerstabes rechtwinklig zu einanderstehen.For geared motors with worm gear, this is the ideal solution the horizontal installation position at which the axes of rotation of the rotary drive and the control rod at right angles stand together.

Wesentlich für alle angegebenen Ausgestaltungsformen der Erfindung ist, daß der Steuerstab jederzeit die festge legte Abschaltposition erreichen kann, unabhängig vom vorhandenen Antrieb. Essential for all specified forms of the Invention is that the control rod at all times the festge put switch-off position can reach, regardless of existing drive.

Diese und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Ver besserungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.This and other advantageous embodiments and ver Improvements of the invention are the dependent claims remove.

Anhand der Zeichnung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind, sollen die Erfindung, vor teilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfin dung sowie weitere Vorteile näher erläutert und be schrieben werden.Using the drawing, in the embodiments of the Invention are shown, the invention, before partial refinements and improvements of the Erfin and other advantages explained and be be written.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Antriebsvorrich tung mit koaxial angeordnetem Elektroantrieb, Fig. 1 shows a longitudinal section through a Antriebsvorrich tung with a coaxially arranged electric drive,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Antriebsvorrich tung mit achsparallelem Elektroantrieb, Fig. 2 is a longitudinal section through a Antriebsvorrich tung with axially parallel electric drive,

Fig. 3 eine Abwicklung der Steuerkurve für Störfall betrieb. Fig. 3 operation of the control curve for accident operation.

In Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch eine erfindungsge mäße Antriebsvorrichtung 16 für einen Steuerstab 18 wie dergegeben, die in einem in den Seitenreflektor 12 eines Kernreaktors 10 eingesetzten Führungsrohr 14 angeordnet ist.In Fig. 1 is a longitudinal section as dergegeben by a erfindungsge Permitted drive device 16 for a control rod 18 which is arranged in a nuclear reactor 10 used in the side reflector 12 guide tube 14.

Das Führungsrohr 14 ist in zwei Abschnitte 13 und 15 unterteilt. Der obere Abschnitt 13, der die eigentliche Antriebsvorrichtung 16 aufnimmt, weist einen erweiterten Querschnitt gegenüber dem unteren Abschnitt 15 auf, in welchem der von der Antriebsvorrichtung 18 betätigte Steuerstab 18 geführt ist.The guide tube 14 is divided into two sections 13 and 15 . The upper portion 13 that receives the actual drive apparatus 16, has an enlarged cross-section relative to the lower portion 15 is performed in which the drive device 18 operated by the control rod 18th

Am oberen Rand des Führungsrohrs 14 ist ein Dichtflansch 20 angeformt für einen Verschlußdeckel 22, mit welchem das Führungsrohr 14 nach außen verschlossen werden kann. In Nuten 24 in der Dichtfläche 25 eingelegte Ringdich tungen 26 erhöhen die Wirksamkeit des druckdichten Ab schlusses. In dem Verschlußdeckel 22 sind Durchführungen 28 vorgesehen, für Steuer- und Anschlußleitungen 29 für die Antriebsvorrichtung 16.At the upper edge of the guide tube 14, a sealing flange is formed 20 for a cap 22 can be by means of which the guide tube 14 sealed to the outside. In grooves 24 in the sealing surface 25 inserted ring seal lines 26 increase the effectiveness of the pressure-tight closure. Bushings 28 are provided in the closure cover 22 , for control and connection lines 29 for the drive device 16 .

Bei der in Fig. 1 beispielhaft gezeigten Antriebsvor richtung 16 ist ein elektrisch betätigter Drehantrieb 30 vorgesehen, der auf seiner oberen Stirnfläche eine Ma gnetbremse 32 und darüber einen Stellungsmelder 34 auf weist und auf der entgegengesetzten Stirnseite an ein Getriebe 36 anschließt, welches die Drehbewegung unter setzt und an ein Anschlußstück 40 überträgt, welches mit dem Steuerstab 18 starr verbunden ist.In the drive device 16 shown by way of example in FIG. 1, an electrically operated rotary drive 30 is provided, which has a magnetic brake 32 on its upper end face and a position indicator 34 above it, and on the opposite end face connects to a gear 36 , which rotates under sets and transmits to a connector 40 which is rigidly connected to the control rod 18 .

Der Stellungsmelder 34 und die Magnetbremse 32 fluchten koaxial wie auch das Untersetzungsgetriebe 36 und das formschlüssig anschließende Anschlußstück 40 mit der Drehachse des Elektromotors 30 und des Steuerstabs 18.The position indicator 34 and the magnetic brake 32 are coaxially aligned, as is the reduction gear 36 and the form-fitting connecting piece 40 with the axis of rotation of the electric motor 30 and the control rod 18 .

In der gezeigten Ausgestaltung ist der elektrische Dreh antrieb 30 ein Asynchronmotor mit einem Massivläufer aus Stahl oder einem Kurzschlußläufer aus Material mit hohem spezifischem elektrischem Widerstand. Um die erforderli che Bauhöhe der Antriebseinheit weiter zu verringern, kann bei vorhandener Gleichstromversorgung stattdessen auch ein Scheibenläufermotor eingesetzt werden. Hierbei kann die Magnetbremse 32 entfallen. Ferner genügt bei vorhandener Stellkraft eines verwendeten Gleichstrom-, Zweiphasen- oder Asynchron-Stellmotors eine entsprechen de Motorsteuerung, welche in Interaktion mit dem Stel lungsmelder 34 steht und die Information über die jeweils geforderte Stellung bzw. über die bestehende Steuerung des Stabes 18 verarbeitet. In the embodiment shown, the electric rotary drive 30 is an asynchronous motor with a solid rotor made of steel or a squirrel-cage rotor made of material with a high specific electrical resistance. In order to further reduce the required overall height of the drive unit, a disc rotor motor can be used instead if there is a direct current supply. Here, the magnetic brake 32 can be omitted. Furthermore, if there is a positioning force of a direct current, two-phase or asynchronous servomotor used, a corresponding motor control, which interacts with the position indicator 34 and processes the information about the respectively required position or the existing control of the rod 18 , is sufficient.

Das an den Drehantrieb 30 steuerstabseitig anschließende Getriebe 36 dient zur Anpassung von Drehzahl und Stell kraft des Drehantriebs 30 an die bestimmungsmäßige Dreh bewegung des Absorberstabs 18. Im Hinblick auf geringe Bauabmessungen bietet sich die Gestaltung als Planeten getriebe an. Auch läßt sich so problemlos die Koaxiali tät der Drehachsen vom Drehantrieb 30 und Steuerstab 18 beibehalten, was den Vorteil geringen seitlichen Raumbe darfs hat. Hierdurch können die zur sicheren Reaktor steuerung erforderlichen engen Steuerstababstände reali siert werden. In das Getriebe 36 ist eine nicht näher gezeigte Schaltkupplung 38 integriert, die, elektrisch betätigt, sich bei Unterbrechung der Stromversorgung selbsttätig löst, so daß das daran anschließende An schlußstück 40 freibeweglich ist.The gear 36 connected to the rotary drive 30 on the control rod side serves to adapt the speed and actuating force of the rotary drive 30 to the intended rotary movement of the absorber rod 18 . In view of the small dimensions, the design offers itself as a planetary gear. Also, the coaxiality of the rotary axes of the rotary drive 30 and control rod 18 can be maintained without any problems, which has the advantage of low lateral space requirements. As a result, the narrow control rod spacings required for safe reactor control can be realized. In the transmission 36 , a clutch 38 , not shown, is integrated, which, actuated electrically, automatically releases when the power supply is interrupted, so that the connecting piece 40 connected to it is freely movable.

Das Anschlußstück 40, welches starr mit dem Steuerstab verbunden ist, weist an seiner stabfernen Stirnseite eine Ausnehmung 42 auf, die in axialer Richtung profi liert ist und in welche ein Gleitzapfen 44 greift, der in entsprechender Weise, z.B. als Vielkeilwelle mit ei nem Längsprofil versehen ist.The connector 40 , which is rigidly connected to the control rod, has a recess 42 on its end remote from the rod, which is profi in the axial direction and into which a sliding pin 44 engages, which in a corresponding manner, for example as a splined shaft with egg nem longitudinal profile is.

Der Gleitzapfen 40 ist einstückig mit einem gezeigten Mitnehmerstück 39 der Schaltkupplung 38 verbunden und überträgt die Stellkraft, die im Drehantrieb 30 erzeugt und an das Getriebe 36 abgegeben wird, auf das Anschluß stück 40.The sliding pin 40 is integrally connected to a driver piece 39 of the clutch 38 shown and transmits the actuating force, which is generated in the rotary drive 30 and output to the transmission 36 , to the connecting piece 40th

Das Anschlußstück 40 ist außerdem an seinem oberen, stabfernen Ende mit Steuerrollen 46 versehen, deren Drehachsen senkrecht, das heißt radial, zu der Drehachse des Steuerstabes 18 angeordnet sind. Die Steuerrollen 46 greifen in wendelartig am Umfang einer das Anschlußstück 40 konzentrisch umfassenden Stellhülse 48, die als Hohl zylinder ausgebildet ist, eingeformte Ausnehmungen 49. Zweckmäßigerweise sind wenigstens zwei Steuerrollen 46 vorgesehen, die die Aufgabe haben, den Steuerstab 30 nach Lösen der Schaltkupplung 38 in eine Drehbewegung um maximal eine halbe Umdrehung zu versetzen, so daß der Steuerstab in seine absorptionswirksame, das heißt ab schaltfähige, Position gelangt. Dies wird dadurch er reicht, daß die Ausnehmung 49, welche als Steuerkurven dienen und hierfür mit einem Gefälle ausgeführt sind, dessen Neigung ausreichend steil zur Überwindung even tueller Reibung oder dergleichen ausgeführt ist, so daß beim Lösen der Schaltkupplung 38 das Anschlußstück 40 infolge seines Eigengewichts und des des Steuerstabes 18 spontan der Schwerkraft folgend abwärts gleitet. Dabei sind die Steuerrollen 46 in der Ausnehmung 49 geführt, wodurch für die gesamte Anordnung die vorgesehene Dre hung erzwungen wird. Um Störungen in der Funktion auf grund von längeren Stillstandszeiten auszuschließen, sind alle Gleitflächen bzw. bewegten Teile mit einer dauerhaften, temperaturbeständigen Schmierung versehen.The connector 40 is also provided at its upper end remote from the rod with control rollers 46 , the axes of rotation of which are arranged perpendicularly, ie radially, to the axis of rotation of the control rod 18 . The control rollers 46 engage in helically on the circumference of a concentrically surrounding the connecting piece 40 adjusting sleeve 48 , which is designed as a hollow cylinder, formed recesses 49th At least two control rollers 46 are expediently provided, which have the task of causing the control rod 30 to rotate by a maximum of half a revolution after the clutch 38 has been released , so that the control rod reaches its absorption-effective position, that is to say from the switchable position. This is because he is sufficient that the recess 49 , which serve as control curves and are designed for this with a slope, the inclination of which is sufficiently steep to overcome any possible friction or the like, so that when the clutch 38 is released, the connector 40 due to its own weight and that of the control rod 18 spontaneously slides downward due to gravity. The control rollers 46 are guided in the recess 49 , whereby the intended rotation is forced for the entire arrangement. To prevent malfunctions due to longer downtimes, all sliding surfaces or moving parts are provided with permanent, temperature-resistant lubrication.

Der Steuerstab 18, von dem in Fig. 1 nur das obere Ende gezeigt ist, hat die Form eines Zylinders, der aus zwei längsgeschnittenen Zylinderhälften mit den Schnittflä chen zueinanderweisend zusammengesetzt ist. Hierbei be steht die eine Zylinderhälfte 17 aus Absorbermaterial und die andere Zylinderhälfte aus Reflektormaterial.The control rod 18 , of which only the upper end is shown in Fig. 1, has the shape of a cylinder which is composed of two longitudinally cut cylinder halves with the cut surfaces Chen facing each other. Here, there is a cylinder half 17 made of absorber material and the other cylinder half made of reflector material.

In Fig. 2 ist eine Antriebsvorrichtung gezeigt, die ab weichend von der in Fig. 1 gezeigten Variante einen Drehantrieb 50 aufweist, dessen Drehachse achsparallel zu der des Steuerstabes 18 angeordnet ist. Der Drehan trieb 50 ist mit seiner Unterseite an einer exzentrisch angeordneten balkonartigen Ausformung 52 des Führungs rohres 14, an welches nach oben hin wie in Fig. 1 ge zeigt ein Dichtflansch 20 angeformt ist, der einen Ver schlußdeckel 22 aufnimmt, befestigt, wobei der Stel lungsmelder 34 zwischengefügt ist. An der oberen Stirn fläche des Drehantriebs 50 schließt eine Schaltkupplung 38 an, an deren nicht näher gezeigten Mitnehmerstück 39 ein Ritzel 54 einstückig angeformt ist. Das Ritzel 54 steht stirnverzahnt mit einem Zahnkranz 56 im Eingriff, der an eine Drehhülse 58 angeformt ist, welche das starr mit dem Steuerstab 18 verbundene Anschlußstück 40 kon zentrisch umfaßt und die vom Drehantrieb 50 erzeugte Drehbewegung auf das Anschlußstück 40 überträgt. Hierzu dienen Steuerrollen 46, welche wie aus Fig. 1 bereits geläufig am oberen Ende des Anschlußstückes 40 angeord net sind und in entsprechenden wendelartigen Ausnehmun gen 49 im Zylindermantel der Drehhülse 58 geführt sind. Auch hier wird wie in Fig. 1 beschrieben die potentielle Energie des Anschlußstückes 40 und des Steuerstabes 18 als Energiespeicher 41 genutzt, der bei Ausfall der be triebsmäßigen Energieversorgung die zur Erreichung der Abschaltposition erforderliche Verstellenergie bereit stellt. FIG. 2 shows a drive device which, deviating from the variant shown in FIG. 1, has a rotary drive 50 whose axis of rotation is arranged axially parallel to that of the control rod 18 . The rotary drive 50 is attached with its underside to an eccentrically arranged balcony-like formation 52 of the guide tube 14 , to which, as shown in FIG. 1, a sealing flange 20 is formed, which accommodates a closure cover 22 , the stel lungsmelder 34 is interposed. On the upper end face of the rotary drive 50 , a clutch 38 connects, on the driver piece 39, not shown, a pinion 54 is integrally formed. The pinion 54 is spur-toothed with a ring gear 56 which is integrally formed on a rotary sleeve 58 , which comprises the connecting piece 40 rigidly connected to the control rod 18 centrally and transmits the rotary movement generated by the rotary drive 50 to the connecting piece 40 . For this purpose, control rollers 46 are used , which are already familiar from FIG. 1 at the upper end of the connecting piece 40 and are guided in corresponding helical recesses 49 in the cylinder jacket of the rotary sleeve 58 . Again, as described in Fig. 1, the potential energy of the connector 40 and the control rod 18 is used as an energy store 41 , which provides the adjustment energy required to achieve the switch-off position in the event of failure of the operational energy supply.

Anstelle der Nutzung von Schwereenergie oder diversitär redundant dazu kann auch ein Federspeicher vorgesehen sein, der, als Druckfeder ausgebildet, den Steuerstab 18 vertikal beaufschlagt oder als Spiralfeder eine Drehung hervorruft. Hierbei muß der Drehantrieb 50 so ausgelegt sein, daß seine Stellkraft gegen die des Energiespei chers 41 wirksam wird.Instead of using heavy energy or in a diversely redundant manner, a spring accumulator can also be provided which, designed as a compression spring, acts vertically on the control rod 18 or causes a rotation as a spiral spring. Here, the rotary actuator 50 must be designed so that its actuating force against the energy storage 41 is effective.

Im übrigen gelten die gleichen Randbedingungen hinsicht lich Art und Auswahl der verwendeten Drehantriebe. Ein zusätzliches Getriebe kann aufgrund der Gestaltung mit Ritzel 54 und Zahnkranz 56 entfallen.Otherwise, the same general conditions apply with regard to the type and selection of the rotary actuators used. An additional gear can be omitted due to the design with pinion 54 and ring gear 56 .

In Fig. 3 ist der Verlauf der wendelartigen Ausnehmungen 49 in einer Abwicklung gezeigt. Gut erkennbar ist ein längerer Abschnitt 60, der in einer Senke 62 endet und sich in einem kurzen Abschnitt 64 fortsetzt. Die durch Kreise symbolisch angedeuteten Steuerrollen 46 bewegen sich bei gelöster Schaltkupplung 38 vom Ausgangspunkt am oberen Ende des Abschnittes 60 abwärts. Die Neigung die ses Abschnittes 60 ist so festgelegt, daß Haftreibung und Beharrungsvermögen der Steuerstabanordnung ein schließlich Anschlußstück 40 und Steuerrollen 46 prak tisch spontan überwunden werden und die Abrollbewegung unyerzüglich stattfindet. Um die hierbei auftretende Geschwindigkeit der Anordnung bei Erreichen der Endposi tion in der Senke 62 möglichst stoßfrei abzubremsen, ist die in Fig. 3 gezeigte Rollbahnverlängerung in Form des kurzen ansteigenden Abschnittes 64 vorgesehen, dessen Steigungswinkel so festgelegt ist, daß die Abrollbewe gung harmonisch verlangsamt wird, ohne impulsartige Kräfte auf die Antriebsvorrichtung bzw. auf den Steuer stab 18 auszuüben.In Fig. 3 the profile of the helical grooves is shown in a developed view 49th A longer section 60 , which ends in a depression 62 and continues in a short section 64 , is clearly recognizable. The control rollers 46 , symbolically indicated by circles, move downwards with the clutch 38 disengaged from the starting point at the upper end of section 60 . The inclination of this section 60 is determined such that static friction and persistence of the control rod arrangement, including connector 40 and control rollers 46, are practically spontaneously overcome and the rolling movement takes place without interruption. In order to brake the resulting speed of the arrangement when reaching the end position in the depression 62 as smoothly as possible, the taxiway extension shown in FIG. 3 is provided in the form of the short, rising section 64 , the pitch angle of which is determined in such a way that the rolling motion is harmonically slowed down , without impulse-like forces on the drive device or on the control rod 18 .

Claims

1. Drive device for control rods for Kernre actuators with side reflector, in which the control rods are arranged vertically rotatable about their longitudinal axis, characterized in that the drive device ( 16 ) has an electrically operated rotary drive ( 30 , 50 ), which has a rotational movement of a maximum of one half a turn on the assigned control rod ( 18 ) carries, whereby this he reaches his specified position, and that an energy storage device ( 41 ) for external energy-independent rotation of the assigned control rod ( 18 ) is provided.

2. Drive device according to claim 1, characterized in that between the electrically operated rotary drive ( 30 , 50 ) and the control rod ( 18 ) a switching clutch ( 38 ) is provided, which is released when the power supply is interrupted and the control rod ( 18 ) Activation by the energy store ( 41 ) releases.

3. Drive device according to claim 2, characterized in that the rotary drive ( 30 , 50 ) is an electrical shear gear motor with magnetic brake ( 32 ), which is released when the power supply is interrupted.

4. Drive device according to claim 2, characterized in that the rotary drive ( 30 , 50 ) is an electrical shear geared motor with a disc rotor.

5. Drive device according to claim 2, characterized in that the rotary drive ( 30 , 50 ) is an electrical shear stepper motor.

6. Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the axis of rotation of the rotary drive ( 30 , 50 ) is arranged coaxially to the axis of rotation of the control rod ( 18 ).

7. Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the axis of rotation of the rotary drive ( 30 , 50 ) is arranged parallel to the axis of rotation of the control rod ( 18 ).

8. Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the axis of rotation of the rotary drive ( 30 , 50 ) is arranged at right angles to that of the control rod ( 18 ).

9. Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that for connecting the rotary drive ( 30 , 50 ) to the control rod ( 18 ) a connector ( 40 ) is provided which is rigidly connected to the control rod ( 18 ) and force or positively connected to the drive device ( 16 ).

10. Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the connecting piece ( 40 ) is in several parts, and that control rollers ( 46 ) are arranged at its free end, the axis of rotation of which is directed orthogo channel to the axis of rotation of the control rod ( 18 ).

11. Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that at least two control pistons ( 46 ) are provided, which are formed in helical recesses ( 49 ) in the cylinder jacket one of the connecting piece ( 40 ) concentrically comprising control sleeve ( 48 , 58 ) .

12. Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the connecting piece ( 40 ) on its drive end face has a Ausneh tion ( 42 ) which is profiled in the axial direction and serves to receive a correspondingly profiled sliding pin ( 44 ), which is in one piece with a slave piece ( 39 ) of the clutch ( 38 ) is connected.

13. Drive device according to claim 12, characterized in that the sliding pin ( 44 ) rotatably and axially slidably engages positively in the recess ( 42 ).

14. Drive device according to claims 12 and 13, characterized in that the sliding pin ( 44 ) has a multi-spline profile.

15. Drive device according to claim 1, characterized in that the energy store ( 41 ) in the force flow direction between the rotary drive ( 30 , 50 ) and the control rod ( 18 ) is arranged.

16. Drive device according to claim 15, characterized in that the energy store ( 41 ) stores the potential energy of the control rod ( 18 ) and the connecting piece ( 40 ).

17. Drive device according to claim 15, characterized in that the energy store ( 41 ) is a spring memory.

18. Drive device according to claim 15, characterized in that the energy store ( 41 ) releases the stored energy for adjusting the control rod ( 18 ) after releasing the clutch ( 38 ).

19. Drive device according to one of the previous Claims, characterized in that a Drehbe limit is provided.

20. Drive device according to claim 19, characterized in that a radially arranged pin is integrally formed on the connecting piece ( 40 ), which in the two end positions of the control rod ( 18 ) on a stop which is arranged within the guide tube ( 14 ), is present.