DE2022259A1

DE2022259A1 - Vorrichtung zur Herstellung von Pulver

Info

Publication number: DE2022259A1
Application number: DE19702022259
Authority: DE
Inventors: Albert Teboul
Original assignee: SFEC; Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: SFEC; Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1969-05-07
Filing date: 1970-05-06
Publication date: 1971-03-04
Also published as: SE366223B; CA923890A; GB1249758A; FR2044041A5; BE750112A; DE2022259B2

Description

Patentanwalts ' «ä^ r Λ

D?_r."-ini3. K. LAiVlPWErCHT , ■ -- . '

Dr.-tng. R. B £ ΕΞ T Z ]r.
8Mttnchen 22, Steinsdorfstr. 10 410-15 β58Ρ 6.5.1970

1) Commissariat a 1'Energie Atomique

29^:, rue de la Federation, Paris t5^e (Prankreich)

2) Sociäte de Fabrication d¹Elements Catalytiques (SFEC)

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8Λ - Bolldne (Frankreich)

Vorrichtung zur Herstellung von Pulver

Die Herstellung kostbaren und/oder gefährlichen, zum Beispiel korrodierenden oder radioaktiven Pulvers aus pulvrigen, körnigen oder sonstigen Stoffen geschieht "bisher mittels verschiedener Vorrichtungen, die wohl ein homogenes Erzeugnis zu erzielen gestatten, die aber leider so gebaut sind, daß sie nur voneinander getrennt verwendet und nicht für Fließfabrikation, sei diese nun Massen- oder Einzelherstellung, eingerichtet werden können. Sie sind für durchlaufende Arbeit in solcher Fließherstellung nicht gedacht.

.-".-" Wohl gibt es Vorrichtungen zur Herstellung von Pulver, Zement und anderem, die sich für durchlaufende Arbeit wie z.B. für Fließarbeit einrichten lassen} aber sie sind für gefährliche Stoffe unverwendbar, da sie'au kompliziert sind und da die zu bearbeitenden Stoffe nicht abgesondert sind und deshalb schwere Zerstörungen anrichten können.

Die Erfindung hat daher die Aufgabe, diesen Mangel zu beheben und eine Einrichtung zu schaffen, die sich leicht für Fließfabrikation,

41(HB2957.5)-BgnBk(7)

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ob nun industrielle Massenfertigung oder experimentelle Einzelfertigung, einrichten läßt und doch ein gleichmäßiges Erzeugnis aus Pulver, Körnern oder sonstwie geformten Stoffen herzustellen ermöglicht, mögen diese Stoffe selbst von sehr unterschiedlicher physikalischchemischer Eigenschaft und sehr teuer oder gefährlich sein.

Die Erfindung betriff.t also eine Vorrichtung zur Herstellung von Pulver mit einem drehbaren Paß, das um eine zu seiner Achse senkrechte Achse kippbar und das mit einer einzigen Öffnung für das ψ Füllen und Entleeren versehen ist.

Die Erfindung besteht darin, daß a) ein das Faß drehbar haltender, kippbarer und parallel zur Richtung der Faßachse verschiebbarer Tragbügel, b) eine Antriebseinrichtung zum Kippen und zum Verschieben des Tragbügels in nach Wahl eine von drei verschiedenen Stellungen, nämlich eine obere Endstellung, in der die Öffnung aufwärts gerichtet und auf das Ende eines Einführrohres geschoben ist, eine untere Endet ellung, in der die Öffnung abwärts gerichtet und auf das Ende eines Entleerungsrohres geschoben ist, und in eine Zwischenstellung, in welcher das Faß von den Rohren freigeht,.c) ein Verschlußstück zum Verschluß der Öffnung, das im Innern des Fasses angeordnet 'ist ^ und von einer Feder in seine Verschlußstellung gedrückt, aber in den Endstellungen des Fasses von dem Bohrende, auf das die Öffnung geschoben ist, aufgestoßen wird.

Die einzelnen Arbeitsvorgänge, nämlich das Einfüllen des Pulvers oder der Körner, das Bearbeiten wie Mischen, Reiben oder anderes sowie das Abfüllen des fertigen Erzeugnisses erfolgen also nacheinander, ohne daß von außen eingegriffen wird, durch einfaches Verschieben des FaaseB, allein oder mit seiner Unterlage, zwischen den Einfüll- und den Abfülleinrichtungen.

Die Drehgeschwindigkeit des Faaees und der Takt, in dem das Ganze gekippt wird, lassen sich leicht je nach der Art der zu behandelnden

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Stoffe sowie nach dem Takt der anderen Einrichtungen des Fabrikationsflusses, zum Beispiel der Fabrikation von Kernbrennstoffen auf der Basis gefristeter Oxyde, einstellen. '

Verschiedene weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung nebst Zeichnung eines - keineswegs ausschließlichen - Ausführun^sbeispiels hervor< > Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung zur Pulverherstellung,

Fig. 2 und 3 Längsschnitte größeren Maßstabs durch ein Absperrventil in offener bzw. geschlossener Stellung.

Die Vorrichtung enthält, wie Figo 1 zeigt, ein Faß1, das aus einem Zylinder besteht, der an seinem einen Ende durch einen ebenen Boden 2 mit daran fester äußerer Achse 3 und an seinem anderen Ende durch einen kegeligen Boden 4 geschlossen ist; dieser kegelige Boden hat an der Kegelspitze eine Öffnung 5 und eine zylindrische Buchse 6, die die Öffnung 5 umgibt und gleichachsig zur Achse 3 ist. '

Diese Öffnung wird durch ein kegeliges Verschlußstück 8 (Fig« 2 und j) verschlossen, das durch ein nachgiebiges Rohr 10 aus einem Werkstoff,der sich mit den zu behandelnden Stoffen verträgt, nit einer Nabe 12 verbunden ist, die -an einem sich quer durch das Faß 1 erstreckenden Träger 14 sitzt.

.Das VerSchlußstück 8 setzt sich im Innern des Hohres 10 in einer zylindrischen Hülse 16 fort, die in einer -axialen Bohrung 18 der Nabe 12 ^Leitet. Eine zwischen der Hülse 16 und der Wand der Bohrung angeordnete Feder 20drückt die Hülse 16 und somit das Verschlußstück von der Nabe 12 weg und in Richtung der Buchse 6 in seine die Öffnung verschließende Stellung.

Ferner ist die Spitze des kegeligen Verschlußstücks 8 durch einen

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zum Innern des Passes hin gerichteten Pinger 22 verlängert.

Die Buchse 6 und die zu ihr koaxiale Achse 3 sind in Kugellagern 26, 28 (Fig. 1) in einem Tragbügel 30 gelagert. Die Achse 3 endet in einem Kegelrad 31, das mit einem zweiten Kegelrad 32 kämmt, welches von einem auf dem Tragbügel 30 befestigten Elektromotor 34 angetrieben wird und das Paß 1 relativ zum Tragbügel 30 dreht.

Dieser Tragbügel 30 wird seinerseits von einer Achse 36 getragen, die drehbar im Innern einer Säule 38 gelagert ist, welche auf einem ortsfesten Tragsockel 4O gelagert ist. Im Innern dieses Sockels 40 ist die Achse 36 durch ein Kegelräder-Paar 42 mit einem Motor 44 gekuppelt, der die Achse 36 dreht und somit den Tragbügel 30 schwenkt, also das Paß 1 um eine zu dessen Drehachse, also zur Achse der Hülse 6 und zur Achse 3 senkrechte Achse kippt.

Die Säule 38 ist einstückig mit einem Schlitten 39 verbunden, der den Motor 44 trägt und im Sockel 40 entlang einer zur Achse des Fasses 1 parallelen Gleitbahn 46 gleiten kanne Eine Schraube 48, die in einer am Schlitten 39 festen Mutter 50 läuft und mittels eines Kegelräder-Paares 52 von einem auf dem Sockel 40 angebrachten Motor angetrieben wird, bewirkt die seitliche Verschiebung der Teilegruppe, die die Säule 38 und den das Faß tragenden Bügel 30 enthält.

Um dieses Gleiten zu gestatten, ist die obere Wand 4I des Sockels 40 mit einem Langloch 56 versehen, das durch einen Bälgen 53 abgedichtet ist, der an seinem einen Ende am Rande dieses' Langloches 56 und an seinem anderen Ende an der Säule 38 befestigt ist.

Man kann also mittels des Motors 54 und der Schraube 48 die aus dem Tragbügel 30 und dem Faß bestehende Teilegruppe zwischen zwei Endstellungen seitlich verschieben und mittels des Motors 44 den Tragbügel 30 und daß Faß 1 um eine zur Drehachse des Fasses senkrechte Achse schwenken, also die Öffnung 5 aus der in Fig. 1 gezeichneten

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ί J. ■■*.

Läge in die genau. entgegöiigöset,2te Läge bringen*

Die Drehäehse des Passes 1, der Trägbügel JO und di§ Gleitbahn 46 sind, wie Hg». 1 zeigt; schräg! die ÖffntMg 5 des passes ist aufwärts gerichtet· \ _ ■;.-'. .

Dies ist die Stellung beim Füllen? itt der umgekehrten Stellung» d»hi wenn die Öffnung 5 abwärts gerichtet ist/ kann das Faß einfach durch Schwerkraft geleert werden. .

Wenn diese Vorrichtung in einen Fabrikätionsfluß eingeschaltet wird, läßt sich diese Öffnung 5 leicht vor einer Rille oder einer sonstigen Zufuhreinrichtung 60 anordnen, durch die das Pulver, die Körnet oder jeder sonstige Stoff in das Faß eintreten können» Wenn dann der Motor 54 den Tragbügel 3D und das Faß 1 aufwärts schiebt, bringt er die Buchse 6 auf das Schüttrohr 60, und dadurch wird, zum Beispiel durch Anschlag des Fingers 22 an einen sich quer durch dieses Schüttrohr erstreckenden Steg 62, das Verschlußstück 8 gegen die Kraft der Feder 20 zum Innern des Fasses hin bis in die in Fig. J gezeigte ganz offene Stellung verschoben. Das weiche Rohr 10 faltet sich dabei? es hält die Hülse 16 in der Nabe 12 völlig umschlossen. Das.Verschlußstück 8 ist dann offen, und die einzufüllenden Stoffe können dann, zum Beispiel allein durch Schwerkraft, ins Faß 1 rutschen.

Wenn durch Lauf des Motors 54 in umgekehrter Drehrichtung der Tragbügel 36 und das Faß !zurückgeholt werden, wird das Verschluß stück von der Feder 20 selbsttätig, in die geschlossene Stellung geführt.

Wenn diese geschlossene Stellung erreicht ist, d.h. wenn der Tragbügel 30 in seine in Fig. 1 gezeigte Stellung zurückgekehrt ist, dann wird das Paß rom Motor 34 gedreht, z. B. um die darin eingefüllten Stoffe aiteinander zu mischen. Zu diesen Zweck können im Innern des Fasses Rührschaufeln (nioht gezeichnet) vorgesehen sein.

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Wenn der Fäß.ihh^lt, gleichmäßig gemischt ist, wird, diese Brehung unterbrochen und der Motor 44 eingeschaltöt, damit nun der feagbügel 30 Um seine Ächsö geschwenkt und die Öffnung 5 des .fasse's Vor ein zweites Schüttröhr 64, 4as Entleerungsröhr, gebracht wird.

Dieses Schüttrohr 64 ist,-wie das Echt 60* ext einem Quersteg versehen, der einen zentralen Anschlag 66 trägt, an den der ringer anstößt. Wenn der Motor 54 läuft, das heißt, wenn die Säule 38 in ihrer Gleitbahn 46 abwärts gleitet, wird die Büchse auf das Entleerungs-Sphüttrohr 64 geschoben und der Finger 22 gegen den Anschlag 66 angedrückt. Bas Verschlußstück 8 wird von neuem gegen die Kraft der Feder geöffnet, und der gemischte Stoff kann durch das Entleerungs-Schüttrohr 64 aus dem Faß 1 herausgleiten.

Wenn der Motor 54 von neuem eingeschaltet wird, holt er den Tragbügel 30 bis in seine Mittenverstellung zurück und schiebt ihn, nachdem der Tragbügel um seine Achse 36 geschwenkt worden ist, in !Richtung auf das Zuführungs-Schüttrohr noch weiter zurück.

Es lassen sich die Bewegungen der verschiedenen Motoren leicht koordinieren und somit regelmäßige, selbsttätige Bewegungen des Fasses und des Tragbügels erreichen, und infolgedessen läßt sich ein ununterbrochener Arbeitsfluß erreichen, desen Geschwindigkeit und Takt auf die der anderen Vorrichtungen der Fabrikationskette, zu denen das Zulauf-Schüttrohr und das Entleerunge-Schüttrohr gehören, gut abgestimmt sind.

Sie im Faß enthaltenen Stoffe sind während ihrer ganzen Bearbeitung streng von den anderen Teilen der Vorrichtung getrennt. Ea kann kein Pulver entweichen; im Gegenteil, wenn irgendein Teil des Inhalts in Biohtung zur öffnung gleitet, wird dadurch die Dichtheit des Verschlußstückes 8 nur verstärkt. Irgendwelche Beschmutzung oder Korrosion dar Außenteile, der Antriebe oder anderer Teile ist unmöglich.

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In die Steuerung der verschiedenen Motoren können auch Sperren eingebaut sein, z.B. durch elektrische Kontakte, die, solange nicht die Hülse 6 ä.\e richtige Richtung hat, die seitliche Verschiebung des Schlittens 39 und der Säule 38 verhindern und die das Schwenken des Tragbügels 30 nur dann erlauben, wenn dieser sich in seiner Mittellage befindet.

Dank der Selbsttätigkeit und der leichten Regelbarkeit der verschiedenen Arbeitsvorgänge des Füllens, der Bearbeitung und der Entleerung läßt sich diese Vorrichtung leicht an verschiedene Fabrikationsverläufe anpassen, insbesondere an solche, die mit einer innigen Mischung von Stoffen voneinander sehr verschiedener physikalischchemischer Eigenschaften beginnen. Ferner sind die einzigen Teile, die mit den zu bearbeitenden Stoffen in Berührung kommen, das Innere des Fasses 1, das Verschlußstück 8 und das Füllungs- und das Entleerungs-Schüttrohr. Der Antrieb für das Schließen des Verschlußstückes 8 ist durch das Rohr 10 geschützt; die Antriebsorgane für das Schwenken und das Drehen sind durch das Verschlußstück 8 selbst geschützt. Diese Vorrichtung ist also ganz besonders geeignet für die Herstellung gefährlicher Stoffe, zum Beispiel für die Herstellung von Atomreaktor-Brennstoffelementen auf der Grundlage frittierter Oxyde aus pulvrigem oder körnigem Uranoxyd und Plutoniumoxyd.

Natürlich könnte die beschriebene Ausgangsform noch in mancher Weise abgewandelt werden, ohne daß der Rahmen der Erfindung verlassen wird. Wenn das Faß zum Zerkleinern oder zum Mischen und Zerkleinern verwendet werden soll, wird im Entleerungs-Schüttrohr 64 oder in der Buchse 6 des Fasses ein Siebgitter angeordnet.

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Claims

Ansprüche

· Vorrichtung zur Herstellung von "pulver mit einem drehbaren Faß, das um eine zu seiner Achse senkrechte Achse kippbar und das mit einer einzigen Öffnung für das Füllen und Entleeren versehen ist, gekennzeichnet durch

a) einen das Faß (1) drehbar haltenden, kippbaren und parallel zur Eichtung der Faßachse verschiebbaren Tragbügel (30),

b) eine Antriebseinrichtung (36-57) ^ZVim Kippen und zum Verschieben des Tragbügels in nach Wahl eine von drei verschiedenen Stellungen, nämlich eine obere Endstellung, in der die Öffnung (5) aufwärts gerichtet und auf das Ende eines Einführrohres (60) geschoben ist, eine untere Endstellung, in der die Öffnung (5) abwärts gerichtet und auf das Ende eines Entleerungsrohres (64) geschoben ist, und in eine Zwischenstellung, in welcher das Faß (1) von den Rohren freigeht,

c) ein Verschlußstück (8) zum Verschluß der Öffnung (5), das im Innern des Fasses (1) angeordnet ist und von einer Feder (2O) in seine Verschlußstellung gedruckt, aber in den Endstellungen des Fasses von dem Rohrende, auf das die Öffnung (5). geschoben ist, aufgestoßen wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußstück (8) kegelig und mit einer Hülse (16) versehen ist, die in einem im Faß (1) befestigten Querträger (14) gleitend gelagert und an in der die das Verschlußstück in seine Verschlußstellung drückende Feder angeordnet ist. ... .
3· Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein die Gleithülse (16) umhüllendes nachgiebiges Rohr (1O), das am Verschlußstück (8) und am Querträger (I4) befestigt ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (4) des Fasses (1) kegelig, in seiner Mitte mit der Öffnung (5) versehen und außen durch eine die Öffnung umgebende

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zylindrische Buchse (6) verlängert ist,
5, Vorriphtung nach einem der Ansprüche 2-rA., dad^ireh.gekennzeichnet, daß das kegelige Verschlußstück (8) einen a,2?iale.n finger (22) trägt, der, in Endstellung des Fasse's an ein Rohrende anstoßend, das Verschlußstück aufstößt. ■ ■
6, Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß.das Faß (1) im Traghügel (30) an seinem einen Ende mittels, seiner .zylindrischen Buchse. (6) und am anderen Ende mittels einer zum Faß koaxialen Achse. (3) gelagert ist. ■ .
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß. der Tragbügel (30) von einer Achse (36) getragen wird, die drehbar im. Innern einer Säule (33) gelagert ist, welche in zur Achse des Fasses paralleler Richtung verschoben werden kann.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,- daß die Säule (38) auf einen Schlitten (39) befestigt ist, der auf einem ortsfesten Sockel (40) in einer Gleitbahn (46) gleiten kann.
9· Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitbahn (46) des Sockels (40) und die Achse des Fasses (1) einander parallel und zur Waagerechten schräg angeordnet sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (40) einen Motor (44) für das Drehen des Tragbügels (30) und einen zweiten Motor (54) für das Verschieben der Säule (38) trägt.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7-10, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (40) ein Langloch (56) für den Durchgang der seitwärts verschiebbaren Säule (38) aufweist.

ORIGINAL INSPECTED

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