CN101610959B - 用于清空罐的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

根据本发明，心轴(11)安装有用于激励罐的壁以便抖落粘着在其上的粉末物质的振动发生器(31)，该心轴装备有用于保持容纳粉末的罐(1)和用于倒置所述罐以便通过颈部(4)清空它们的调整片(20、21)。所述方法甚至比有力的冲击作用更加有效，并且可以进一步方便地应用频率扫描。一个应用涉及用于通过粉末结块来生产核燃料芯块的方法中的清空步骤。

Description

用于清空罐的设备和方法
技术领域
本发明涉及一种用于清空罐的设备和方法。
本发明是为核燃料生产线而设计的，但是当满足类似条件时，其也可以被用于其他应用中，特别是清空包含具有弱流动特性的粉末的容器。
背景技术
在最初设想的应用中涉及的粉末源自核燃料芯块，该核燃料芯块已经被捣碎然后研磨，并且必须在新芯块的生产中重新使用。该粉末(被称为熟料)具有溅溢并粘附到用来贮存和输送的容器(被称为罐)的壁上的特性。
图1表示该种类的罐1。其包括主圆柱体2、上部锥体3和在顶部处，在颈圈5中终止的颈部4。可以利用塞子6来封闭罐1，然而在其到达本发明的设备之前移除该塞子。主体2的中心被挖空以构成鼓风通道7(因为其容纳储存罐1外部的通风，以便进一步冷却，故如此称呼)，其跨度向上延伸到上部本体3；并且包括在主体2和鼓风通道7之间的环形容积支承垂直和环形肋状的辐射体9，还旨在用于耗散由向罐1填充燃料时自然地产生的热量。鼓风通道7和辐射体9都通过主体2的底部8被连接到罐1的其余部分上。最后，注意捆带条10在上部本体3的高度的一部分上形成增大的厚度。
当除去塞子6、倒置罐1时，根据已知方法在捆带条10上应用冲击，以便使粉末从罐中倒出来。使用了电磁锤。然而，由于粉末的粘附本性，该结果是不够的，并且由于该原因已经通过用手应用锤在其表面的不同部分上锤击来试图完全清空罐1。结果也不令人满意，甚至是足够有力地冲击以使罐1形成凹痕。必须承认，上部本体3的高度锥形和限定出热耗散通道7并形成辐射体9的内壁的存在显著地促进了粉末的粘附。
发明内容
本发明的目的是消除该清空不好的缺点；其首先涉及用于清空罐的设备，其包括用来与罐配合、围绕罐颈部的环，并且包括与罐的颈部的接触部分，其特征在于所述环包括振动发生器。已经证明应用振动比应用冲击要更有效，即使应用的能量较低并且必须发生在环夹紧罐的位置处，其在上端并且接近颈部，远离粉末停留并粘着的在罐的底部处的那些位置。
根据某些有益的实施例的细节，振动发生器位于与颈部的接触部分上，并且与颈部直接接触；它们位于压在罐的颈圈的平端面上的圆板中，该平端面位于颈部的末端部分处；并且它们在圆板的圆周上展开，占据至少一半的圆周。
本发明的另一方面是用于清空罐的方法，包括通过配合环来夹紧罐的颈部的步骤、通过倾斜所述环来倒置罐的步骤和振动罐的步骤，其特征在于通过所述环来确保罐的振动。
本发明的提高效率的一个原因很可能是由在很宽的振动频率的范围上激励的可能性产生的，如果必要，通过频率扫描，以便激励较大数量的振动基本模态。
附图说明
现在将参照附图来描述本发明：
-已经描述过的图1表示罐及其塞子。
-图2用径向横截面图解了用于与罐配合的心轴，
-图3在轴的方向图解了环的局部视图，
-图4局部地图解了倒置和清空的设备，
-以及图5表示振动发生器的布局。
具体实施方式
图2和3特别表示了用来配合、保持和倒置罐1的装置。其是大致环状的心轴11。心轴11包括圆形的、同轴固定部件12和移动部件13。通过小齿轮14来关于固定部件12转动移动部件13，该小齿轮本身由固定到固定部件12的顶部上的电动机15来驱动。为了该目的，小齿轮14与拧在移动部件13上的有齿部分16啮合。通过两个限动块17来限制移动部件13的角行程，有齿部分16碰到该限动块并且该限动块被组装在固定部件12上。移动部件13是在其内表面上有齿的内部辊环，并且其与在所述环中的正方形上展开的四个小齿轮18啮合。固定部件12包括外部辊环38，其通过球层39与移动部件13相关联。辊环被设立在固定部件12的主要部分40上。由于多个轴19组装在固定部件12中，小齿轮18本身进行转动，并且所述轴与小齿轮18同轴，并且其顶靠锁定调整片(tabs)20，该锁定调整片径向延伸关于轴19成倾角，当起动电动机15时该小齿轮18被移动部件13转动。当调整片20被放置在心轴11下面时，调整片20可以在罐1的颈圈5下面通过，并且安装在调整片20自由端处的辊子21在颈圈5的下表面上滚动并将其压靠在环的底部处的配合表面22上。机构的相反运动使调整片20彼此分开并且可以移除罐1。
此外，在调整片20之间有四个成对地彼此面对的对中卡爪36(在图5中可以看出)，并且该卡爪可以通过在心轴11中的径向移动被控制以彼此靠近并且通过施加对中力来夹紧罐1的颈圈5。为了该目的，该卡爪具有V形凹陷37，颈圈5的边缘的一部分搁在该凹陷中。
通过夹紧突起(reliefs)23来将心轴11组装在图4中表示的旋转装置24上，该突起没有被完全表示出来。旋转装置24实质上包括框架25、电动机26和在电动机26的作用下在框架25中旋转的水平轴27。
水平轴27在心轴11悬于罐1的进入通道28上并位于图2所示的位置上的一位置(配合表面22在下面)和心轴11几乎已经偏转二分之一转的一位置之间摆动，罐1位于其上，并且其内容物然后可以经过凹进部33(该凹进部被布置成通过心轴11)流入到贮存槽29内，该贮存槽与心轴11并置，并且使颈部4与其接触。然而，如已经提到的，不能轻易地实现流动。
为了完善起见，应该指出，通道28的底部(未表示)被罐运输输送器所占据，并且提升机30可以输送罐1并朝着旋转装置24将其提升到通道28内。
根据本发明，心轴11支承振动发生器31，根据图2和5，此处，数量为十六个，并且在激励板34中展开，占据其范围的至少一半。这些是具有小尺寸优点的压电振动发生器，并因此能够没有困难地放置在小尺寸的心轴11上。配合表面22是板34的底部，其搁在被夹住的罐1的颈圈5上，从而建立了密封。因此振动发生器31处的振动通过直接接触被传递到罐1的颈圈5上，振动发生器31与配合表面22齐平。它们具有足够的强度是有利的，这解释了大数量的振动发生器31的用处。按组交替地使它们工作(例如，在具体实施例中为八个一组的两组)。这些控制器件(数量上也是两个)被固定到固定部件12上并且顶靠基准件40。
罐1的经验和模态分析已经显示出，颈圈5是应用振动的地方，在该处罐1振动得最好，而在别处(尤其在捆带条10上)受到的振动和冲击有小得多的作用。此外，振动发生器31能够执行频率扫描，其根据完全不同的振动的基本模态来激励罐1的壁，并且从而可以通过使罐1的各小块交替地产生波腹位移而更好地抖落各处的粉末。其目的是激励出共振模式，该共振模式在放置振动发生器31的应力区(此处为颈圈5)和粉末粘着的地方(此处接近罐1的底部)之间给出很高的放大系数。已经发现，对于命名为J60的罐模型的具体情况，用大约326赫兹和726赫兹扫描几分钟，然后再在另一个方向上开始，产生非常好的效果；这些频率相应于罐1的纵向振动的开始两个基本模态，以便振动在所有它们的高度上传播开并且到达所有粉末粘着的部分。

Claims (11)

1.用于清空容纳有弱流动特性粉末的罐的设备，包括包围所述罐(1)的颈部(4)的心轴(11)，并且包括所述罐(1)的颈部(4)的接触部分，其特征在于，所述心轴包括振动发生器(31)。
2.如权利要求1所述的用于清空罐的设备，其特征在于，所述振动发生器位于所述颈部的接触部分上，并且与所述颈部直接接触。
3.如权利要求2所述的用于清空罐的设备，其特征在于，所述振动发生器(31)位于激励板(34)中，该激励板在所述颈部(4)的末端部分处压在所述罐(1)的颈圈(5)的平端面上。
4.如权利要求3所述的用于清空罐的设备，其特征在于，所述振动发生器(31)在所述激励板(34)的圆周上展开，占据至少二分之一的所述圆周。
5.如权利要求1所述的用于清空罐的设备，其特征在于，所述振动发生器是压电式的。
6.用于清空罐的方法，包括通过配合心轴来夹紧所述罐的颈部的步骤，通过倾斜所述心轴来倒置所述罐的步骤，和振动所述罐的步骤，其特征在于，通过包括有振动发生器的所述心轴来确保所述罐的振动。
7.如权利要求6所述的用于清空罐的方法，其特征在于，通过扫描至少一个振动频率范围来执行所述罐的振动。
8.如权利要求7所述的用于清空罐的方法，其特征在于，其包括两个在大约326Hz和726Hz扩展的振动频率范围。
9.如权利要求8所述的用于清空罐的方法，其特征在于，在所述罐(1)的纵向振动的基本模式左右来设置各振动频率范围。
10.如权利要求6所述的用于清空罐的方法，其特征在于，在所述颈部(4)处振动所述罐。
11.如权利要求6所述的用于清空罐的方法，其特征在于，所述振动来自压电源。
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