DE2525259C3 - Vorrichtung zum Vereinzeln von Kugeln etwa gleicher Art und GrSBe aus regellosen Haufwerken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vereinzeln von Kugeln etwa gleicher Art und Größe aus regellosen Haufwerken ausschließlich durch Schwerkraftantrieb, bestehend aus einem Vorratsgefäß und einer daran angebrachten V-förmigen Ablaufrinne.

Die Vereinzelung von Kugeln gleicher Art und etwa gleicher Größe ist ein häufig vorkommendes Problem in der Technik, insbesondere in der Reaktortechnik. Die bekanntgewordenen Vorrichtungen, wie beispielsweise Schöpfwerke oder Vereinzelungssperren, beruhen alle auf maschineller Vereinzelung und haben den gravierenden Nachteil, daß sehr leicht Oberflächenschäden infolge der mechanischen Manipulation auftreten. Empfindliche Kugeln können daher häufig nur von Hand entnommen und vereinzelt werden.

So ist es beispielsweise aus der DE-OS 19 33 320 bekannt, Verschlußdeckel über Förderbänder magnetisch zu vereinzeln und sie nach der Vereinzelung über eine Rinne der Verbrauchsapparatur zuzuleiten. In dem DE-GM 75 03 940 wird die Vereinzelung von Altreifen in einer V-förmigen Vibrationsrinne beschrieben, die am Rinnenanfang einen öffnungswinkel von 90° und am Rinnenende einen solchen von 45° besitzt. Beide Vorrichtungen sind aber für die vorstehende Aufgabe nicht einsetzbar.

Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der Oberflächenschäden an den Kugeln bei der Vereinzelung zuverlässig vermieden werden, die also ohne mechanisch bewegte Teile arbeitet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ablaufrinne über ihre gesamte Länge einen konstanten öffnungswinkel zwischen 55 und 67°, eine Neigung zur Waagerechten von 2 bis 10° und eine Länge von mindestens dem 25fachen des Durchmessers der zu vereinzelnden Kugeln besitzt.

Kugeln etwa gleicher Art und Größe können überraschenderweise ohne mechanische Hilfseinrichtungen auf einfache Weise ausschließlich über Schwerkraftantrieb aus einem regellosen Haufwerk in eine lineare Anordnung überführt und danach vereinzelt werden, wenn man eine geneigte V-förmige Ablauf rinne verwendet, deren öffnungswinkel so gewählt ist, daß eine Anordnung von zwei oder mehreren Kugeln nebeneinander in einer Ebene nicht möglich und damit eine Brückenbildung ausgeschlossen ist. Es muß dabei gewährleistet sein, daß zwei Kugeln nur leicht gegeneinander versetzt in einer Ebene nebeneinander Platz haben. Dieser öffnungswinkel beträgt 55 bis 67°, vorzugsweise 60 bis 65°.

Kleinere Öffnungswinkel als 67° haben den Vorteil, s daß auch bei gewissen Schwankungen im Kugeldurchmesser noch ein einwandfreies Vereinzeln der Kugeln gewährleistet ist Nachteilig ist nur, daß bei kleiner werdenden Öffnungswinkeln der wirksame Rollradius der Kugeln geringer wird. Dabei ist der wirksame Rollradius der Radius der Berührungskreise auf der Kugeloberfläche, auf denen die Kugel in der Ablaufrinne abrollt Die Ablaufrinne muß einen Neigungswinkel zwischen 2 und 10° besitzen, wobei dieser Neigungswinkel von der Oberflächenbeschaffenheit und den Materialeigenschaften der Kugeln abhängt

Je kleiner der Neigungswinkel ist, desto kürzer ist die erforderliche Rollstrecke der Kugeln auf der Ahlaufrinne bis zur Vereinzelung und Trennung der Kugeln. Allerdings dürfen bei kleinen Neigungswinkeln die Abweichungen der zu vereinzelnden Kugeln von der idealen Kugelform nur sehr gering sein, d. h. die Kugeln müssen einwandfrei rollfähig sein. Die Länge der Ablaufrinne muß aber mindestens um den Faktor 25 größer sein als der Durchmesser der zu vereinzelnden Kugeln.

Folgende Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern:

Beispiel 1

Graphitische Brennelementkugeln für Hochtemperaturreaktoren mit 60 mm Durchmesser wurden aus einem Behälter mit geneigtem Boden durch eine Öffnung von 350 mm auf eine V-förmige Ablaufrinne mit am Rinnengrund angebrachter flacher Laufschiene aufgegeben. Der Öffnungswinkel der Ablaufrinne betrug 65°, die Neigung dieser Rinne 5° und der Rollweg 1800 mm. Die Brennelementenkugeln wurden durch die eigene Schwerkraft zuverlässig vereinzelt.

Beispiel 2

Graphitische Brennelementkugeln mit einem Durchmesser zwischen 53 und 60 mm wurden wie im Beispiel !,jedoch bei einem öffnungswinkel der Ablaufrinne von 60° zuverlässig vereinzelt.

Die Abb.I und II geben schematisch beispielhafte Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Vorrichtungen wieder.
A b b. 1 zeigt einen zur Waagrechten geneigten

¹JO Vorratsbehälter 1 für die zu vereinzelnden Kugeln, an dessen Auslauföffnung 2 eine ebenfalls geneigte V-förmige Ablaufrinne 3 angebracht ist. Mittels eines Schiebers 4 kann die Auslauföffnung 2 geöffnet und geschlossen werden. Die Kugeln werden durch einen

^r>^r> beliebigen Mechanismus 5 am Ende der Ablaufrinne 3 einzeln entnommen. Der Neigungswinkel β beträgt 2 bis 10°, die Rollstrecke / mindestens den 25fachen Kugeldurchmesser.

Abb. II zeigt eine besonders vorteilhafte Ausfüh-

wi rungsform der V-förmigen Ablaufrinne 3, auf deren Rinnengrund eine flache Laufschiene 6 angebracht ist, so daß die Kugeln gerade eben auf dieser Laufschiene 6 und nicht auf den Wänden der Ablaufrinne 3 abrollen. Durch diese Maßnahme wird der wirksame Rollradius

η > der Kugeln etwa verdoppelt, so daß sie leichter ablaufen und die zulässigen Abweichungen von der idealen Kugelform größer sein dürfen.

Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen haben den

Vorteil, daß sie ohne angetriebene oder bewegliche Teile auskommen, und praktisch den freien Ausfluß einer Kugelrei'ne aus einem Gefäß darstellen, der sich zwischen 0 und einigen hundert Stück pro Minute selbsttätig an den jeweiligen Bedarf anpaßt

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Vereinzeln von Kugeln etwa gleicher Art und Größe aus regellosen Haufwerken ausschließlich durch Schwerkraftantrieb, bestehend aus einem Vorratsgefäß und einer daran angebrachten V-förmigen Ablaufrinne, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufrinne (3) über ihre gesamte Länge einen konstanten öffnungswinkel zwischen 55 und 67°, eine Neigung zur Waagerechten von 2 bis 10° und eine Länge (I) von mindestens dem 25fachen des Durchmessers der zu vereinzelnden Kugein besitzt

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daS die V-förmige Ablaufrinne (3) eine am Rinnengrund angebrachte flache Laufschiene (6) besitzt