Beschreibung Verfahren und Einrichtung zur Endlagenabschaltung eines An- triebs einer Stellarmatur Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Endlagenabschaltung eines Antriebs einer Stellarmatur, wobei der Antrieb abge- schaltet wird, wenn eine durch ihn veränderliche Größe einen Grenzwert erreicht hat. Die Erfindung betrifft auch eine Ein- richtung zur Endlagenabschaltung eines Antriebs einer Stell- armatur, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens, wobei ein Wegendschalter am Antrieb oder an der Stellarmatur oder an einem diesen zugeordneten Bauteil angeordnet ist.

In einem Kühlkreislauf eines Kraftwerkes, insbesondere eines Kernkraftwerkes, sind zahlreiche Stellarmaturen vorhanden.

Diese Stellarmaturen sind häufig mit einem elektrischen An- trieb versehen. Sie können aber auch mit einem hydraulischen Antrieb ausgestattet sein.

Wenn eine solche Stellarmatur geschlossen wird, kommt es dar- auf an, dass die Schließkraft möglichst wenig von ihrem Soll- wert abweicht. Dadurch ist eine optimale Funktionsfähigkeit der Armatur gewährleistet.

Es ist deshalb bekannt, eine Endlagenabschaltung vorzunehmen.

Dabei wird der Antrieb der Stellarmatur zu dem Zeitpunkt ab- geschaltet, an dem die Armatur möglichst gut schließt. Einer- seits soll die Armatur vollständig geschlossen sein, anderer- seits soll der Antrieb den Ventilteller der Stellarmatur nicht zu fest auf seinen Sitz anpressen, um Schäden zu ver- meiden.

Bisher sind zwei Variante einer Endlagenabschaltung bekannt.

Bei der ersten Variante wird als durch den Antrieb veränder- liche Größe das Drehmoment an den drehbaren Bestandteilen des Antriebs und/oder der Stellarmatur herangezogen. In der Regel

wird mittels eines Drehmomentabschalters das Drehmoment an einer federgelagerten Schneckenwelle berücksichtigt, die Be- standteil eines Getriebes ist, das den Antrieb mit der Stell- armatur verbindet. Das Abschalt-Drehmoment entspricht der für eine sichere Schließfunktion notwendigen Spindelkraft ein- schließlich Sicherheitszuschlägen, wobei bei dieser Spindel- kraft ein bestimmter üblicher Reibbeiwert zwischen Spindel- mutter und Spindel zugrunde gelegt wird.

Falls die Reibung zwischen den beweglichen Teilen, z. B. zwi- schen der Spindelmutter und der Spindel, niedriger als erwar- tet ist, kann es bei einer drehmomentabhängigen Abschaltung dazu kommen, dass eine zu hohe Kraft auf die Stellarmatur einwirkt. Dadurch kann es zu Folgeschäden kommen.

Bei der zweiten Variante einer Endlagenabschaltung wird mit- tels eines Wegendschalters, der häufig in der Schalt-und Meldeeinheit des Antriebs angeordnet ist, die Bewegung der Spindel oder in der Regel der Antriebswelle des Antriebs be- rücksichtigt.

Infolge einer nicht exakten Justierung eines Wegendschalters kann es dabei dazu kommen, dass der Antrieb abgeschaltet wird bevor die Stellarmatur vollständig geschlossen ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung anzugeben, die eine sichere Endlagenabschal- tung eines Antriebs einer Stellarmatur gewährleisten. Dabei soll in gleicher Weise sichergestellt werden, dass einerseits die Stellarmatur stets vollständig schließt, und dass ande- rerseits selbst bei einer geringen Reibung zwischen einzelnen beweglichen Teilen keine Folgeschäden durch zu starkes An- pressen des Ventiltellers auf seinen Sitz entstehen können.

Die zuerst genannte Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die veränderliche Größe die vom Antrieb auf die Stellarmatur ein- wirkende Kraft ist.

Damit wird der Vorteil erzielt, dass die Stellarmatur stets zuverlässig schließt und nicht durch einen zu langen Betrieb des Antriebs beschädigt werden kann.

Der Grenzwert der Kraft wird beispielsweise im Bereich stei- gender Kraft so gewählt, dass der Antrieb abgeschaltet wird, bevor das maximal zulässige Drehmoment des Antriebs erreicht wird. Dadurch, dass der Grenzwert im Bereich steigender Kraft angeordnet wird, ist sichergestellt, dass die Stellarmatur stets zuverlässig schließt. Solange die Kraft nicht ansteigt, könnte die Stellarmatur noch einen Spalt breit geöffnet sein.

Um für einen bestimmten Typ einer Stellarmatur einmal den Zeitpunkt festzustellen, an dem der Kraftanstieg beginnt, kann bei einem Versuch während eines Schließvorgangs die Kraft beispielsweise mit einer Kraftmessdose und/oder mit ei- nem Dehnungsmessstreifen gemessen werden. Diese können an der Spindel der Stellarmatur, aber auch an anderen beweglichen Bauteilen des Antriebs oder der Stellarmatur bzw. eines Ge- triebes, das beide verbindet, angeordnet sein. Ein geeigneter Platz ist eine federgelagerte Schneckenwelle des Getriebes.

Der Zeitpunkt kann auch analytisch bestimmt werden.

Beispielsweise wird der Antrieb durch einen Wegendschalter abgeschaltet, der so eingestellt ist, dass er bei steigender Kraft abschaltet. Hierbei kommt es darauf an, dass die Ein- stellung des Wegendschalters durch Vesuchsmessungen optimiert ist.

Beispielsweise wird der Antrieb im Zeitraum zwischen den bei- den Zeitpunkten, die in der Zeichnung den schraffierten Be- reich begrenzen, abgeschaltet.

Die Aufgabe, eine geeignete Einrichtung anzugeben, wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass der Wegendschalter so ein- gestellt ist, dass eine Abschaltung des Antriebs in Abhängig- keit der vom Antrieb auf die Stellarmatur einwirkenden Kraft

erfolgt. Der Antrieb wird z. B. ausgeschaltet, wenn die Kraft auf ein Teil des Antriebs, der Stellarmatur oder eines zuge- ordneten Bauteils einen Sollwert übersteigt.

Mit dem Verfahren und mit der Einrichtung nach der Erfindung wird insbesondere der Vorteil erzielt, dass beim Schließvor- gang einer Stellarmatur deren Antrieb weder zu früh noch zu spät abschaltet. Weder kann die Stellarmatur unvollständig schließen noch kann es durch einen zu hohen Andruck des Arma- turentellers auf seinen Sitz zu Folgeschäden kommen.

Die Funktionsweise der Einrichtung nach der Erfindung, sowie die Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung werden an- hand der Zeichnung näher erläutert : Die Zeichnung zeigt den typischen Wirkleistungsverlauf bei einem Abschaltvorgang einer Stellarmatur, die mit einem elek- trischen Antrieb ausgestattet ist. Die Wirkleistung ist iehei mit der in der Stellarmatur wirkenden Kraft korreliert. Es kann also statt der Kraft stets auch die Wirkleistung be- trachtet werden. Auf der Ordinate ist die Wirkleistung P auf- getragen, während auf der Abszisse die Zeit t, die seit Be- ginn des Schließvorganges vergangen ist, aufgetragen ist. Von einem ersten Zeitpunkt 1 an steigt, sofern der Antrieb wei- terläuft, die Wirkleistung und damit auch die Kraft an.

Bisher wurde der Antrieb entweder in Abhängigkeit vom Weg oder in Abhängigkeit vom Drehmoment abgeschaltet.

Die wegabhängige Abschaltung mittels eines Wegendschalters geschieht immer während eines Zeitraumes, in dem die Wirkleistung noch konstant ist, z. B. zum Zeitpunkt 2. Dabei ist jedoch nicht auszuschließen, dass nach dem Abschalten des Antriebs die Stellarmatur noch nicht vollständig geschlossen ist.

Eine vom Drehmoment abhängige Abschaltung wird erst bei einer hohen Wirkleistung, bzw. einer hohen Kraft wirksam. Erst wenn die Armatur schließt, geht nämlich das Drehmoment deutlich zurück. Zu diesem Zeitpunkt, beispielsweise zum Zeitpunkt 3, kann aber der Armaturenteller bereits so fest an seinen Sitz angepresst sein, dass Folgeschäden nicht auszuschließen sind.

Bei dem Verfahren und der Einrichtung nach der Erfindung wird mit einem Wegendschalter gearbeitet, der jedoch bewusst so eingesetzt wird, dass die Kraft auf den Armaturenteller und damit die Wirkleistung bereits etwas angestiegen sind, wenn er schaltet. Ein geeigneter Zeitpunkt ist der Zeitpunkt 4. Es kann aber auch ein beliebiger Zeitpunkt zwischen den Zeit- punkten 4 und 5 gewählt werden. Ein geeigneter Zeitpunkt kann durch eine Versuchsreihe an einer Stellarmatur bestimmt wer- den. Zum Beispiel kann die Spindel der Armatur manuell bewegt werden, bis ein Widerstand fühlbar ist. Man hat dann die Stellung, die dem Zeitpunkt 1 entspricht, erreicht. Für den Wegendschalter wird dann ein Ort gewählt, der gewonnen wird, indem man die Spindel noch ein Stück weiter dreht. Dieser Ort entspricht einem Zeitpunkt zwischen den Zeitpunkten 4 und 5.

Damit ist sichergestellt, dass die Stellarmatur stets zuver- lässig schließt und es andererseits zu keinen Beschädigungen kommen kann.