DE3309205A1

DE3309205A1 - Transportvorrichtung

Info

Publication number: DE3309205A1
Application number: DE19833309205
Authority: DE
Inventors: Ching Chung Livermore Calif. Lai; James David Landry; Frederick Carl Schoenig Jun.; Edward Samuel Wilmington N.C. Walker
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1982-03-25
Filing date: 1983-03-15
Publication date: 1983-10-13
Also published as: IT1160745B; JPS58193823A; ES520557A0; SE8301645D0; DE3309205C2; SE8301645L; JPS6337010B2; US4549662A; ES8506930A1; IT8320149A0

Description

GENERAL ELECTRIC COMPANY 9062-24NF-04539

Transportvorrichtung

BESCHREIBUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine neue und verbesserte Vorrichtung zum Transportieren von Gegenständen und insbesondere auf eine Vorrichtung zum Transportieren eines Stromes im wesentlichen zylindrischer Pellets längs eines im wesentlichen zusammenhängenden Pfades zwischen einer Pelletquelle, an einer Inspektionsstation vorbei und zu einer Entladestation.

Die Kernbrennstoffstäbe in Kernreaktoren enthalten üblicherweise zylindrische Pellets, die aus Urandioxid zusammengesetzt sind, das in einem Matrixmaterial gebunden ist. Nach dem Schleifen der Pellets zu ihrer Endform und bevor sie in die Brennstoff stäbe gefüllt werden, müssen die Pellets auf Fehler und andere Anomalien, auf Übereinstimmung mit einer vorbestimmten Länge und Übereinstimmung mit einer zylindrischen Gestalt inspiziert werden.

Beim Einsatz sind die Pellets fest in Metallrohre gepackt, die sich im Kernreaktor befinden. Diese Metallrohre geben die durch die Pellets erzeugte Wärme an das umgebende Medium ab. Es ist daher ein guter Wärmeaustausch an der Grenzfläche zwischen Pellet und Metallrohr erforderlich, und ein solcher guter Wärmeaustausch wird dadurch gewährleistet, daß die Oberflächen des Pellets an die zylindrische Gestalt des Rohres angepaßt sind. Die Inspektion auf eine solche Anpassung an dieses und andere Kriterien wird üblicherweise durch eine automatisierte optische Ausrüstung ausgeführt, die die Pellets untersucht und sie entsprechend ihrem Grade der Konformität aussortiert.

Eine Art Vorrichtung zum optischen Inspizieren solcher Pellets nach dem Stande der Technik verwendet mechanische Hände, um die einzelnen Pellets aus einem Strom von Pellets zu einer Inspektionsstation zu befördern. An der Inspektionsstation wird jedes Pellet gedreht, um es vollständig der Betrachtung auszusetzen und mit anderen mechanischen Händen wird das Pellet in den Pelletstrom zurückgeführt, wo das Aussortieren stattfindet, um die Pellets ausgewählten Orten zuzuführen.

Die bekannte Vorrichtung erfordert komplizierte mechanische Gestänge, um die mechanischen Hände zu bewegen und die Inspektionsgeschwindigkeit ist durch die Geschwindigkeit begrenzt, mit der die Hände das Pellet aus dem Pelletstrom heraus und in den Pelletstrom zurückbewegen können. Da die Pellets außerdem aus einem stark schleifenden Material zusammengesetzt sind, sind die Trägerwalzen, auf denen die Pellets gedreht werden, rasch abgeschliffen und ihre Gebrauchsdauer ist begrenzt. Häufig werden die Walzen ungleichmäßig abgeschliffen und es entstehen Oberflächengrate. Diese Grate können ein Zittern der Pellets während der Rotation verursachen und es dadurch unmöglich machen, daß mit der Inspektionsausrüstung ein klares Bild erhalten wird, so daß eine genaue Messung nicht möglich ist. Bei einer solchen Vorrichtung gibt es auch Probleme hinsichtlich der Pelletidentifikation. Es hat sich als schwierig erwiesen, Information hinsichtlich des tatsächlichen physikalischen Ortes eines bestimmten Pellets mit der gemessenen Information betreffend das gleiche Pellet, die durch die Inspektionsausrüstung erhalten wurde, zu korrelieren. Eine derartige Situation erzeugt Schwierigkeiten beim Koordinieren der mechanischen Hände mit dem Rest des Transportes und verursacht so weitere Verzögerungen bei der Pelletbetrachtung und Sortierung.

Bei einem anderen Herangehen gemäß dem Stand der Technik zum optischen Inspizieren der Pellets wird eine Kamera benutzt, die längs einer Spur bewegt wird, die sich oberhalb der Walzen befindet, die einen rotierenden Stapel der Pellets tragen. Auch hierbei erfahren die Walzen einen ungleichmäßigen Abrieb, sp daß

schließlich unannehmbar starke Vibrationen und starkes Zittern der rotierenden Pellets verursacht werden.

Beide vorbeschriebenen Vorrichtungen erzeugen Staub und somit eine staubbeladene Atmosphäre, in der die Inspektionsgeräte arbeiten sollen. Die sich in dem mechanischen Gestänge, entweder der sich bewegenden Kammer oder der mechanischen Hände, absetzenden Staubteilchen verursachen Vibrationen und andere nachteilige Erscheinungen.

Es ist daher eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, eine neue und verbesserte Transportvorrichtung zu schaffen, die die Probleme der bekannten Transportvorrichtungen vermeidet. Hierzu soll die Transportvorrichtung in der Lage sein, einen Strom von Pellets in einer linearen Richtung an einer Beobachtungsstation vorbeizubewegen. Dabei sollen die Pellets einer minimalen Vibration unterliegen. Die Vorrichtung soll die Pellets tragende-Walzen aufweisen, deren Oberflächen durch den Abrieb, der durch die Pelletbewegung darüber hinweg verursacht wird, glatt gehalten werden. Die zu schaffende Vorrichtung soll weiter in der Lage sein, einen kontinuierlichen Strom von Pellets rasch zu sortieren, indem sie diese zu einer Vielzahl von Orten ablenkt. Weiter soll die zu schaffende Vorrichtung rascher an einen schwierigkeitsfreien Betrieb in der staubgeladenen Atmosphäre angepaßt werden können. Und schließlich soll die zu schaffende Transportvorrichtung die zuverlässige Identifikation und Lokalisierung des sich bewegenden Pellets erleichtern.

Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt die Transportvorrichtung zum Bewegen einer Aufeinanderfolge im wesentlichen zylindrischer Pellets längs eines im wesentlichen zusammenhägenden Pfades eine Einrichtung, die die anfänglich von einer Pelletquelle aus in wechselseitig beabstandeter Beziehung bewegten Pellets zu Stapeln formt, die je eine vorbestimmte Anzahl von Pellets enthalten. Während die aufeinanderfolgenden Stapel einen Abstand voneinander haben, stoßen die Pellets innerhalb eines Stapels Ende an Ende aneinander.

Ein Abschnitt des Gesamtpfades weist ein Paar langgestreckter Walzen auf, die einen Pelletstapel zu tragen imstande sind. Es ist eine Einrichtung vorhanden, um die Walzen mit einer gesteuerten Winkelgeschwindigkeit zu drehen, die auf den darauf getragenen Pelletstapel übertragen wird» Es ist weiter eine Stoßeinrichtung vorhanden, um jeden Stapel mit einer gesteuerten linearen Geschwindigkeit entlang den Walzen und an einer Inspektionsstation vorbei zu bettfegen» Die kombinierte Rotationsund lineare Bewegung läßt sich den Pelletstapel spiralförmig um seine eigene Achse längs der Walzen drehen, und setzt so alle Abschnitte der Oberfläche jedes Pellets der Inspektion an der Inspektionsstation aus» Das Aneinanderstoßen der Pellets Ende an Ende in jedem einzelnen Stapel stabilisiert die sich spiralförmig drehenden Pellets und minimalisiert Vibration und Zittern während der Inspektion» Die lineare Bewegung der Pellets relativ zu den Walzen verursacht «ein konstantes Honen, das die Walzenoberflächen glatt hält und die Ausbildung von Graten auf diesen Oberflächen vermeidet»

Nach der Inspektion werden die Pellets jedes Stapels wieder räumlich getrennt und sie i^erden auf diese Weise zu einer Sortierungseinrichtung transportiert, die ausgewählte Pellets von dem Pfad wegnimmt, und dies in Abhängigkeit von den Inspektionsergebnissen, Die annehmbaren Pellets wandern auf dem ursprünglichen Pfad weiter, bis sie an einer Samxnelstation ankommen» In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Transportvorrichtung ist der Pfad zwischen der Pelletquelle und der Sammelstation im wesentliehen linear, und es wird ein hoher Durchsatz erreicht, ohne daß die Genauigkeit beim Inspizieren beeinträchtigt wird.

Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Im\einzelnen zeigen»

Figur 1 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer

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bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Transportvorrichtung ,

Figur 2 eine perspektivische Ansicht einer Einführungsschütte, wie sie in der Vorrichtung der Figur 1 benutzt wird,

Figur 3 eine Querschnittsansicht des endlosen Gurtes der Figur

2 zusammen mit einem Träger dafür, Figur 4 ein Paar endloser Bänder/ von denen eines der besseren Übersicht halber weggebrochen gezeigt ist, wobei diese

Bänder zum Befördern der Pellets dienen, Figuren 5, 6 und 7 eine schematische Draufsicht eines Teiles

der in Figur 1 gezeigten Vorrichtung, Figur 8 eine Querschnittsansicht eines Stößels in Beziehung

zu den Walzen,
Figur 8A eine Seitenansicht eines Schiebearmgerüstes und

einen Betätigungsmechanismus/
Figur 9 eine Seitenansicht eines Teiles der in Figur 8 gezeigten

Vorrichtung,
Figur 10 einen Teil der in Figur 1 gezeigten Vorrichtung in

der Nähe der Ausgangsschütte,
Figur 11 eine bevorzugte Konfiguration eines Sortierrades und

der damit zusammenarbeitenden Schütten und Figur 12 eine Ausrichtungseinrichtung, wie sieίin der in Figur 1 gezeigten Vorrichtung benutzt wird.^s

Um die nachfolgende Erläuterung zu erleichtern, wird zuerst eine verallgemeinerte Beschreibung der Vorgänge gegeben, die gemäß der vorliegenden Erfindung beim Bewegen eines Stromes im wesentlichen zylindrischer Pellets entlang eines im wesentlichen zusammenhängenden Pfades auftreten.

Figur 1 zeigt in auseinandergezogener Ansicht eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Transportvorrichtung, mit der zylindrische Pellets 3 von einer nicht dargestellten Quelle zu einer ersten Transporteinrichtung, wie einem Gurt 6, geführt werden. Der Gurt 6 transportiert die Pellets zu einer Stapelvorrichtung, die zwei Gurte 12 und 15 mit Greifoberflächen 93 und 96 aufweist, die in einer vertikalen Ebene angeordnet sind. Diese Gurte sind in dieser Anmeldung als "vertikale Gurte" bezeichnet. Beide vertikale Gurte 12 und 15 bewegen sich mit der gleichen Geschwindigkeit wie der Gurt 6 und ergreifen die gegenüberliegenden Seiten jedes Pellets 3 und stoßen es auf einen stationären Träger 18, der in einem Abschnitt angeordnet ist, der

allgemein durch die Bezugsziffer 19 bezeichnet ist. Die Ansicht der Figur 1 zeigt die vertikalen Gurte 12 und 15 als sich nur etwas über den Gurt hinaus erstreckend. Dies erfolgte, um die Einzelheiten in der Nähe des stationären Trägers 18 nicht zu verdecken. Wie jedoch die Figuren 5, 6 und 7 zeigen und wie es im folgenden noch näher erläutert wird, erstrecken sich die vertikalen Gurte 12 und 15 über den Gurt 6 hinaus und längs des stationären Trägers 18.

Jedes von den vertikalen Gurten 12 und 15 zum stationären Träger 18 transportierte Pellet 3 berührt das unmittelbar davor zum Träger 18 übertragene Pellet und stößt dieses und alle früher übertragenen Pellets in Richtung des Pfeiles 115 weiter. Jedes nachfolgende Pellet 3 wird daher zu einer Gruppe früher angekommener Pellets unter Bildung eines Stapels 30 hinzugefügt.

Die Pellets werden längs der Fortbewegungsrichtung zu einem Paar von Walzen 21 und 24 vorangedrückt, die im Abstand voneinander parallel angeordnet sind und einen Kanal bilden, der sich längs der Fortbewegungsrichtung erstreckt. Beide Walzen rotieren in der gleichen Richtung.

Ist eine ausreichende Zahl von Pellets im Abschnitt 19 angekommen, um den stationären Träger 18 vollständig einzunehmen, dann stößt die Ankunft weiterer Pellets diese auf die Walzen 21 und 24 in der Reihenfolge, in der sie angekommen sind. Die Walzen verleihen den Pellets, die in dem oben genannten Kanal angeordnet sind, eine gesteuerte Rotationsgeschwindigkeit. Zu einem ausgewählten Zeitpunkt rotiert ein Stoßsteuerarm 27 in Richtung des Pfeils 28 und fällt in Richtung des Pfeiles 29 herab, so daß der Arm 27 die gestrichelt gezeichnete Position bei 29b einnimmt. Der Stoßsteuerarm 27 stößt dann den Stapel 30 in Richtung des Pfeiles 33 durch die bei 36 angeordnete Beobachtungsstation und dann von den Walzen 21 und 24 herunter und auf eine zweite Transporteinrichtung, wie den Gurt 39.

Der Gurt 39 bewegt sich mit einer linearen Geschwindigkeit, die größer ist, als die_# mit der der Pelletstapel 30 durch den

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Steuerarm 27 gestoßen wird, so daß der Gurt 39 jedes angekommene Pellet für einen kurzen Abstand weiter trägt, bevor das nächste Pellet auf den Gurt 39 tritt. Auf diese Weise wird jeweils ein Abstand 40 zwischen den aufeinanderfolgenden Pellets gebildet, und es entsteht eine wandernde Reihe von Pellets 3, die jeweils einen Abstand zueinander einhalten.

Der Gurt 39 trägt jedes Pellet 3 durch eine Passage 42, die jeweils durch eine einer Anzahl von Einbuchtungen 45 in einem Sortierrad 48 gebildet ist. Ist ein Pellet in der Passage 42 vorhanden, dann stößt die Rotation des Sortierrades 48 dieses Pellet vom Gurt 39 herunter und in eine der Schütten 51 oder 54, was von der Rotationsrichtung des Sortierrades abhängt. Ist das Sortierrad stationär, dann wird das Pellet durch den Gurt 39 weiter zu einer Abladeeinrichtung getragen, wie einer solchen, die die vertikalen Gurte 57 und 60 umfaßt. Diese Gurte 57 und 60 erfassen die gegenüberliegenden Seiten jedes Pellets und transportieren es zu einem bei 63 angeordneten Behälter.

Jedes Pellet bewegt sich also längs einer Spur in einer linearen Richtung, die durch die Pfeile 82, 115 und 33 angegeben ist. Diese Spur schließt eine erste und eine zweite Transporteinrichtung, die Gurte 6 und 39 an den gegenüberliegenden Enden der Walzen umfassend, ein. Diese lineare Spur ist räumlich jedoch zusammenhängend und erfordert keine Diskontinuitäten bei der Pelletbewegung. Die Pellets bewegen sich getrennt voneinander, bis sie die Stapeleinrichtung erreichen, die sie zu einem Stapel arrangiert. Der Stößel 27 stößt den Stapel entlang der Spur und den Walzen, welch letztere den Stapel rotieren lassen.

Nachdem der Stoßarm 27 den Stapel an einer Beobachtungsstation vorbeigestoßen hat, werden die Pellets getrennt und wandern dann in einem aus getrennten Pellets bestehenden Strom weiter.

Die vorstehende verallgemeinerte Beschreibung der erfindungs-

gemäßen Transportvorrichtung und ihrer Wirkungsweise dient als Hintergrund für folgende detaillierte Beschreibung.

Die Pellets 3 werden von einer nicht dargestellten Quelle zu einer Einführungsschütte 66 überführt, die am besten in Figur gezeigt ist und die bei einer Position angeordnet ist, die in Figur 1 mit der Bezugsziffer 69 bezeichnet ist. Jedes Pellet, wie das Pellet 3A, das in Figur 2 gestrichelt dargestellt ist, wird von einem nachfolgenden Pellet 3B längs der Schütte 66 gestoßen, bis es einen Abzweigungspunkt 72 erreicht. Bei diesem Abzweigungspunkt 72 teilt sich die Schütte 66 in 2 Trägeräste 75 und 78, die den Gurt 6 spreizen. Zu etwa dieser Zeit ist das Pellet 3A durch die nachfolgenden Pellets, wie das Pellet 3B, weit genug gestoßen worden, daß seine untere Oberfläche 81 durch Reibung auf den Gurt 6 gezogen wird. Die Zweige 75 und 78 führen die Pellets auf den Gurt 6. Wenn ein Pellet, das noch mit einem Ende auf der Schütte 66 aufliegt, auf den sich bewegenden Gurt 6 gestoßen wird, dann neigt es zum überkippen. Die Zweige 75 und 78 dienen auch dazu, solche kippenden Pellets auf das Band 6 zu geleiten, um ihr Herabkippen auf den Boden zu verhindern. Der Gurt 6 bewegt sich in Richtung des Pfeiles 82 und er ist durch eine in den Figuren 1 und 2 gezeigte Leitrolle 83 sowie eine in Figur 1 gezeigte Leitrolle 34 getragen. Das Pellet 3A wandert einen kurzen Abstand, bevor das nachfolgende Pellet 3B in ähnlicher Weise auf den Gurt 6 gezogen wird. Dieser Prozeß setzt sich fort und es entsteht eine Reihe einen Abstand voneinander aufweisender Pellets 3, die von dem Gurt getragen und transportiert werden.

Wie in Figur 2 gezeigt, weist der Gurt 6 eine Rille 84 auf, die das Halten der Pellets 3 in Positionen nahe dem Zentrum des Gurtes 6 unterstützt. Wie weiter durch die Figuren 2 und 3 gezeigt ist, ist der Gurt 6 selbst durch eine Rille 87 in einem metallischen Trägerstab 90 abgestützt und gleitet entlang dieser Rille 87. Die Oberfläche der Rille 87 besteht vorzugsweise aus einem abriebsbeständigen Metall, wie Chrom oder einer entsprechenden Legierung. Der Trägerstab 90 dämpft Vibrationen,

die sonst in dem straff gezogenen Gurt auftreten und auf die Pellets 3 übertragen werden würden.

Der Gurt 6 transportiert die aufeinanderfolgenden, einen Abstand zueinander aufweisenden Pellets 3 zu einer Entladeexnrichtung, die die in Figur 1 gezeigten vertikalen Gurte 12 und 15 umfaßt. Diese Gurte 12 und 15 weisen ein Paar paralleler gegenüberstehender vertikaler Greifoberflächen auf, die mit 93 bzw. 96 bezeichnet sind. Dies ist weiter in der perspektivischen Ansicht der Figur 4 und als schematische Draufsicht in den Figuren 5, 6 und 7 dargestellt. Wie diese Figuren zeigen, endet der Gurt 6 am Punkt 6-Ende, während der stationäre Träger am Punkt 18-Beginn anfängt, zwischen denen sich ein mit 95-Spalt bezeichneter Spalt befindet. Die Pellets mit einem korrekten Durchmesser werden durch die Gurte 12 und 15 über diesen Spalt hinweggetragen. Pellets mit zu kleinen Durchmessern werden jedoch nicht fest genug von diesen vertikalen Gurten 12 und 15 ergriffen, um über den Spalt 95 hinweggetragen zu werden, und derartige Pellets fallen folglich durch den Spalt hindurch und werden somit von der Spur entfernt. Die greifende Oberfläche des Spaltes 12 wird gegen die greifende Oberfläche des Spaltes 15 durch eine Feder 99a gedrückt, die gegen ein flaches Lager 99b anliegt. Die Greifoberfläche des Gurtes 15 ist in ähnlicher Weise mittels einer ähnlichen Feder 100a, die, wie besonders die Figuren 5, 6 und 7 zeigen, gegen ein ähnliches flaches Lager 100b anliegt, gegen die Greifoberfläche des Gurtes 12 gedrückt. Die Gurte 12 und 15 bewegen sich in Richtung der Pfeile 101 und 104. Die Gurte 12 und 15 werden durch geeignete Träger, wie die Leitrollen 107, abgestützt und angetrieben.

Wenn das Pellet 3 die Position. 110 erreicht (vgl. Figur 4), dann ergreifen die Oberflächen 93 und 96 die gegenüberliegenden Seiten des Pellets aufgrund der Wirkung der Federn 99a und 100a. Die Kontrolle der Bewegung des Pellets 3 längs der Spur in diesem Bereich wird daher durch die Gurte 12 und 15 übernommen. Jedes Pellet wird bis zur Position 19 in Figur 1 bzw. 4 gebracht, an der das Pellet von den Gurten 12 und 15 auf den stationären

Träger 18 übergeben wird. Jedes auf dem stationären Träger angeordnete Pellet bleibt dort, bis die Gurte 12 und 15 ein nachfolgendes Pellet damit in Berührung bringen, das es dann in Richtung des Pfeiles 115 längs der Spur weiterdrückt. Wenn ein früher angekommenes Pellet auf dem stationären Träger 18 durch eine ausreichende Anzahl nachfolgender Pellets weit genug längs der Spur vorgedrückt worden ist, bewegt es sich auf das Paar rotierender Walzen 21 und 24. Die Oberfläche der Walzen 21 und 24 ist vorzugsweise aus einem harten Material zusammengesetzt, wie "Carboloy", um Abriebsbeständigkeit gegenüber den gleitenden Pellets zu haben. Die Rotationsbewegung der Walzen wird auf das Pellet übertragen und dieses beginnt ebenfalls zu rotieren.

In den Figuren 5, 6 und 7 ist weiter eine Rückhalteeinrichtung 111 gezeigt, die durch einen pneumatisch angetriebenen Kolben oder durch eine elektrische Spule, die sich an dem Punkt 121 in Figur 1 befinden, betrieben wird. Zu einem ausgewählten Zeitpunkt wird die Spule aktiviert und bringt die blockierende Oberfläche 118 in die Spur, um die Pelletbewegung zu stoppen. Die blockierende Oberfläche 118 hält die Pellets, wie das Pellet 3P und die folgenden, für eine kurze Zeit zurück, um das letzte Pellet, das den Punkt 121 passiert hat, die Position 19 auf dem stationären Träger 18 erreichen zu lassen. Wenn dieses letztgenannte Pellet die Position 19 erreicht, dann wird ein Abschnitt der Spur frei von Pellets sein, wie die Figur 6 zeigt. Zu diesem Zeitpunkt wird der Stoßsteuerarm 27, der in den Figuren 5, 6 und 7 als eine Baueinheit aus dem abgeschrägten Stoßstift 124, den Rädern 127 und 130 und dem Trägerarm 133 bestehend dargestellt ist, in Richtung des Pfeiles 28 gedreht und in Richtung des Pfeiles 29 (s. Figur 1) zu der Oberfläche des stationären Trägers 18 abgesenkt. Der Arm 27 bewegt sich in Richtung des Pfeiles 115 in Figur 7. Ein Tangentialpunkt 142 des Stoßstiftes 124 berührt die rückwärtige Oberfläche 3FT des hinteren Pellets 3F des Stapels 30 und stößt den gesamten Stapel 30 längs der Walzen 21 und 24.

Der beschriebene Stoßstift 124, die Räder 127 und 130, der Trägerarr. 133 und die Walzen 121 und 124 sind weiter in den

Figuren 8 und 9 abgebildet. Diese Figuren veranschaulichen den Abstand zwischen den Walzen 21 und 24 sowie die Berührungspunkte 134 der Räder 127 und 130 mit den Walzen 21 und 24. Die Räder 127und 130 sind rotierbar auf einer Achse 143 angeordnet. Der Stoßstift 124 ist zugespitzt, um einen Tangentialpunkt 142 zur Berührung mit der rückwärtigen Fläche 3FP in einem Bereich zu schaffen, der eine minimale Größe hat. Der Zweck ist, das Mitreißen und die damit im Zusammenhang stehende Vibration möglichst gering zu halten, die der Stoßstift 124 auf das Pellet 3F überträgt, wenn für einen Zeitabschnitt während der Bewegung des Stapels durch den Arm 27 das rückwärtige Pellet 3F rotiert, der Stoßstift 124 aber.nicht.

Dies wird klar bei Betrachtung der Figur 5, in der der Stoßarm schematisch in seiner zurückgezogenen Position dargestellt ist. Bei Betätigung wird der Arm 27 in Richtung des Pfeiles 28 der Figuren 5 und 6 gedreht und zwischen die Ebenen der Greifoberflächen der vertikalen Gurte 12 und 15 abgesenkt. Am Ende des Absenkens des Armes 27 sind die Räder 127 und 130 in Berührung mit dem stationären Träger 18 gebracht, wie dies in Figur 7 gezeigt ist. Bewegt sich der Stößel in Richtung des Pfeiles 115 in den Figuren 4 und 7, dann werden die Pellets, die mit 3C, 3D und 3E bezeichnet sind, nacheinander durch Kontakt mit den Walzen 21 und 24 in Rotation gesetzt. Wenn das rückwärtige Pellet, d.h. das Pellet 3F, anfänglich in Bewegung gesetzt wird, dann rotieren die Räder 127 und 130 noch nicht, weil sie sich zuerst in Berührung mit dem stationären Träger 18 und erst dann mit den Walzen 21 und 24 befinden, während sie sich in Richtung des Pfeiles 115 bewegen. Der Kontaktbereich zwischen dem nicht rotierenden Stoßstift 124 und der rückwärtigen Oberfläche 3FT ist aufgrund der Tatsache, daß dieser Bereich der des Tangentialpunktes 142 des Stoßstiftes 124 ist, minimal gehalten. Irgendeine Störung des rotierenden rückwärtigen Pellets 3F durch den nicht rotierenden Stoßstift 124 ist daher minimal.

Während sich der Stoßarm 27 weiter in Richtung des Pfeiles 115 in den Figuren 4 und 7 bewegt, setzt erst das Rad 130 und dann das

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Rad 127 auf den Walzen 21 und 24 auf und somit werden diese Räder nacheinander in Rotation versetzt. Sie rotieren mit einer Winkelgeschwindigkeit, die bestimmt ist durch die relativen Durchmesser der Walzen 21 und 24 und der Räder 127 und 130. Vorzugsweise haben die Räder 127 und 130 den gleichen Durchmesser wie die Pellets. Es ist jedoch möglich, daß ein Pellet mit geringerem Durchmesser als die beiden benachbarten Pellets zwischen ihnen eingequetscht wird und daher die Walzen 21 und 24 nicht berührt. In einem solchen Falle wird die Winkelgeschwindigkeit des kleineren Pellets gleich der der Nachbarpellets sein.

Der Arm 27 bewegt sich in Richtung des Pfeiles 115 mit einer Geschwindigkeit, die durch einen Transportmechanismus 160 gesteuert ist, der in den Figuren 1 und 8A gezeigt ist. Bei diesem Transportmechanismus treibt ein Schrittmotor 163 ein Antriebszahnrad 166, das seinerseits ein performiertes Band 169 aus korrosionsbeständigem Stahl antreibt, indem es mit seinen nicht dargestellten Zähnen in die Perforationen des Bandes eingreift. Das Band 169 erstreckt sich vom Befestigungspunkt 172 auf dem Stößelgerüst 175 aus um das Antriebszahnrad 166 herum zum Leerlaufzahnrad 178 zum zweiten Befestigungspunkt 179 aus dem Stößelgerüst 175. Das Stößelgerüst 175 gleitet auf den Schienen 181 und 183. Der Arm 27 wird in Richtung des Pfeiles 28 in Figur 1 durch einen Mechanismus gedreht, der nicht dargestellt ist, der sich aber innerhalb des Gerüstes 175 befindet.

Eine kurze Zeit, nachdem der Arm 27 begonnen hat, den Stapel 30 längs der Walzen 21 und 24 zu stoßen, wird die Verzögerungseinrichtung 111 entaktiviert, um die blockierende Oberfläche 118 in Richtung des Pfeiles 148 in Figur 6 zu bewegen. Dies gestattet es den bisher zurückgehaltenen Pellets, wie den Pellets 3P in Figur 6, die Bewegung längs der Spur fortzusetzen. Die blockierende Oberfläche 118 wird mit einer Geschwindigkeitskomponente, die in Figur 7 durch den Pfeil 149 veranschaulicht ist und die groß genug ist, so daß die blockierende Oberfläche 118 die vordere Oberfläche 3 PL des ersten zurückgehaltenen Pellets 3P augenblicklich freigibt, aus der in Figur 6 gezeigten

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Stellung entfernt. Auf diese Weise wird irgendeine Störung oder Vibration des ersten zurückgehaltenen Pellets minimal gehalten.

Während der vorbeschriebenen Operation stößt der Stoßsteuerarm 27 den Stapel 30 aus Pellets längs der durch die Walzen 21 und 24 gebildeten Spur und durch die in Figur 1 mit 36 bezeichnete Beobachtungsstation hindurch. Die Walzen 21 und 24 weisen Umfangsschlitze 160 und 161 auf, die an der Beobachtungsstation 36 lokalisiert sind. Diese Schlitze gestatten einem Lichtstrahl sowohl den Oberteil 3P (vgl. Figur 9) als auch den Boden 3S eines Pellets, wie des Pellets 3F zu treffen, so daß der Pelletdurchmesser gemessen werden kann. Der Arm 27 stößt den Stapel 30 aus Pellets von den Walzen 21 und 24 auf eine Entladeschütte 190 (vgl. Figur 10) in Richtung auf den Abzweigungspunkt 193. An diesem Punkt 193 verzweigt sich die Schütte 190 in zwei Trägerarme 196 und 198, die eine zweite Transporteinrichtung, wie einen Gurt 39 spreizen. Der Gurt 39 ist durch eine geeignete Einrichtung, wie die Leitrolle 201, abgestützt und bewegt sich in Richtung des Pfeiles 204 mit einer höheren Geschwindigkeit als der Stoßsteuerarm 27. In dem Maße, wie jedes Pellet den Verzweigungspunkt 193 erreicht, wird es durch Reibung auf den Gurt 39 gezogen und ein Zug beabstandeter Pellets wird in einer ähnlichen Weise gebildet, wie dies oben im Zusammenhang mit der Beladeschütte 66 beschrieben ist.

Der Gurt 39 weist eine Rille 207 auf und er ist von einem starren Träger 210 abgestützt. Der letztere weist eine langgestreckte Rille 212 auf, die in Struktur und Funktion ähnlich der Rille 87 des Trägers 90 ist, der in Figur 2 gezeigt ist. Wie die Figur 1 zeigt, trägt der Gurt 39 die Reihe beabstandeter Pellets durch die Passage 42 hindurch, die durch eine der Einbuchtungen 45 eines rotierbaren Revolverkopfsortierrades 48 gebildet wird.

Wie die Figur 11 in größerem Detail zeigt, weist die bevorzugte Konfiguration des Sortierrades 48 eine Vielzahl von Einbuchtungen 45 auf, die an vorbestimmten radialen Positionen angeordnet

sind. Jede Einbuchtung 45 ist durch ein Paar von Seitenwänden 45A und 45B begrenzt. Ist das Sortierrad wie in Figur 11 gezeigt angeordnet, dann kann die Pelletreihe frei durch die Passage 42 hindurchgeschoben werden, welch^Letztere durch die am weitesten unten angeordnete Einbuchtung des Sortierrades gebildet wird. Rotiert das Sortierrad zu einem Zeitpunkt, zu dem sich ein Pellet in der Passage 42 befindet, dann stößt entweder die Wand 45A oder die Wand 45B gegen das Pellet und drückt es entweder in Richtung des Pfeiles 216 oder des Pfeiles 219. Diese Rotation entfernt daher das fragliche Pellet von der Spur. In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Pellet, das in Richtung des Pfeiles 216 gestoßen wird, in eine Schütte 51 in den Figuren 1 und 11 geworfen, während ein Pellet, das in Richtung des Pfeiles 219 gestoßen wird, in eine Schütte 54 in den Figuren 1 und 11 geworfen wird.

Das Pellet gleitet oder rollt längs der entsprechenden Decke der Schütte, in die es geworfen wird, nämlich entlang der Decke 51C oder 54C und wird in der Richtung abgelenkt, die durch die jeweilige Form der Schütte diktiert und schematisch durch die Pfeile 51e oder 54e angegeben ist. Die Decken 51C und 54C bilden einen gebogenen Pfad, um die Beschädigung der Pellets möglichst gering zu halten.

In der anderen Ausführungsform der Schütte, wie sie in Figur 1 gezeigt ist, sind die Decken 51C und 54C nicht vorhanden, sondern dort bestehen die Schütten nur aus offenen Trögen mit geraden Oberflächen.

Das Sortierrad 48 läßt daher die Pellets entweder unbeeinträchtigt weiterwandern, oder lenkt sie in die eine oder andere der Schütten 51 und 54 ab. Das Sortierrad 48 übt seine Funktion in der Weise aus, daß es nicht erforderlich ist, es in seine ursprüngliche Position zurückzuführen, um ein nachfolgendes Pellet abzulenken, denn mit der Ablenkung eines ersten Pellets aus der Spur, die aus der Rotation des Sortierrades um einen vorbestimmten Winkel resultiert, gelangt gleichzeitig eine der

ersten Einbuchtung identische zweite Einbuchtung 45 in die ursprüngliche Position. Das heißt, wird ein Pellet abgelenkt, dann bewegt sich das Sortierrad 48 in eine neue Position, in der es für das Durchlassen des nächsten Pellets bereit ist, wie in seiner ursprünglichen Position.

Nicht durch das Sortierrad 48 abgelenkte Pellets werden durch den Gurt 39 längs der Spur zu der Entladeeinrichtung fe.efordert, die die in Figur 1 gezeigten vertikalen Gurte 57 und 60 umfaßt. Diese beiden Gurte stehen einander gegenüber und ergreifen gegenüberliegende Seiten des Pellets 3 in einer ähnlichen Weise, wie dies im Zusammenhang mit den Gurten 12 und 15 oben beschrieben wurde. Es ist in diesem Falle jedoch nicht erforderlich, daß die Gurte 57 und 60 die Pellets zu einer größeren Geschwindigkeit als der des Gurtes 39 beschleunigen. Die vertikalen Gurte 57 und 60 liefern die Pellets zu einem Bestimmungsort 63 zum Verpacken durch eine nicht dargestellte Vorrichtung.

Ein weiteres Merkmal der bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Transportvorrichtung ist in Figur 12 gezeigt, wo eine Ausrichtungseinrichtung 225 oberhalb der Ladeschütte und der Leitrolle 83 angeordnet ist. Die Ausrichtungseinrichtung weist mindestens eine herabhängende Folie 228 aus einem elastischen Material und vorzugsweise eine weitere herabhängende Folie 230 aus einem ähnlichen Material auf, die weiter abwärts auf der Spur angeordnet ist. Die Folien 228 und 230 haben solche Abmessungen, daß das Pellet 3, das sich in Richtung des Pfeiles 82 bewegt, und dessen Achse wie bei 231 gezeigt orientiert ist, mit der Spur richtig ausgerichtet ist und daher nicht beeinflußt wird. Ist jedoch ein Pellet nicht richtig ausgerichtet, indem es z.B. auf einem Ende steht, wie das Pellet 3W, dann stößt die eine Seite des Pellets bei 232 gegen die elastische Folie 228 bei dem Punkt 233 und dadurch wird das sich vorwärts bewegende Pellet zurückgestoßen und seine Achse während des Weiterbeförderns durch den Gurt 6 mit der Spur ausgerichtet. Die elastische Folie 230 ist redundant für den Fall, daß die Folie 228 das nicht

richtig ausgerichtete Pellet 3W nicht ausgerichtet haben sollte.

Durch die vorliegende Erfindung wird ein Vibrieren der Pellets, während der Stapel aus aneinanderstoßenden Pellets in der beschriebenen Weise durch das Beobachtungsfeld gestoßen wird, im wesentlichen eliminiert. Dies ist der Tatsache zuzuschreiben, daß die aneinander anstoßenden Pellets sich gegenseitig stützen und so eine sehr genaue Kameraabbildung für die Durchführung optischer Messungen von Merkmalen der Pelletoberfläche ermöglichen.

Weiter wird in der vorliegenden Erfindung die stark schleifende Wirkung der Pellets,die in den Systemen nach dem Stand der Technik die Trägerwalzen beeinträchtigt und ungleichmäßig abschleift, vorteilhaft genutzt. Es wurde nämlich festgestellt, daß ein solcher Abrieb wegen der gleichförmigen Bewegung der Pellets längs der Walzen einen gleichförmigen Abrieb der Walzen verursacht.

Die erfindungsgemäße Transportvorrichtung transportiert einen kontinuierlichen Zug beabstandeter Pellets in einer linearen Richtung, wobei die benachbarten Pellets in Kontakt miteinander geraten, während die Pellets sich durch eine Inspektionsstation bewegen. Normalerweise würde die gleitende Bewegung der nicht rotierenden Pellets längs der außerordentlich harten Walzenoberflächen zu einem Vibrieren und Zittern der Pellets führen. Da die Pellets jedoch rotieren, beseitigt ein Anordnen der Pellets in einem Stapel dieses Problem im wesentlichen vollständig. Es wird angenommen, daß dies das Ergebnis der Erhöhung der wirksamen Masse und des Winkelmoments des Pellets von dem eines einzelnen Pellets zu dem eines Pelletstapels ist, so daß die zur Induzierung von Vibrationen erforderliche Energie entsprechend erhöht wird. Außerdem ist der Winkelmomentvektor des Stapels parallel der Oberfläche der Walzen. Es ist jedoch auch möglich, daß sich dieses Ergebnis aufgrund der Dämpfung etwa entstehender Vibrationen durch die Reibung an den Grenzflächen von Pellet zu Pellet ergibt.

-Vf-

Ein ungleichmäßiger Abrieb der Walzen, die die Pellets an der Inspektionsstation tragen und drehen, wird im wesentlichen beseitigt, weil die gleitende Bewegung der Pellets, deren Oberflächen parallel mit den Walzenoberflächen ausgerichtet ist, die Walzen unter Aufrechterhaltung glatter Oberflächen ununterbrochen höhnt und abschleift.

Die Erfindung gestattet weiter eine Sortierung der Pellets durch die rasche Ablenkung ausgewählter Pellets aus dem Pelletstrom und in ausgewählte Schütten.

Weiter werden komplexe mechanische Verbindungen, die beim Aussetzen gegenüber einer staubgeladenen Atmosphäre beschädigbar sind, eliminiert.

Und schließlich sorgt die vorliegende Erfindung für eine ordentliche lineare Art der Pelletbewegung, die die Identifikation erleichtert und den Pelletdurchsatz maximiert, ohne Kompromisse bei der Genauigkeit der Inspektion zu erfordern.

Obwohl es möglich ist, den schrittweisen Betrieb der Teile gemäß den Pelletpositionen, die mittels einem Fühler ermittelt wurden, durch einen Computer zu steuern und die verschiedenen Schritte durch einen Computer zu koordinieren, sind solche Steuerung und Koordination nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung.

Die Erfindung benutzt einen abgeschrägten Stoßstift. Wenn jedoch die rückwärtige Oberfläche des Pelletstapels rauh ist, etwa aufgrund einer Markierung oder fehlenden Pelletmaterials, dann ist ein Stoßstift mit einer großen glatten Oberfläche bevorzugt. Dies reduziert Vibrationen, die durch die rauhe Oberfläche, die längs dem Tangentialpunkt des Stoßstiftes rotiert, verursacht werden.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zum Transportieren einer Aufeinanderfolge im wesentlichen zylindrischer Pellets längs eines definierten Pfades, gekennzeichnet durch: eine Einrichtung, um eine vorbestimmte Anzahl der Pellets zu einem Stapel zusammenzuführen, in dem die Pellets koaxial Ende an Ende aneinanderstoßen,

eine erste Stoßeinrichtung mit einem Kontaktglied, das eine axial gerichtete Kraft auf das hinterste Pellet des Stapels ausübt, um den Stapel längs eines Abschnittes des Pfades zu stoßen,

eine Einrichtung, um die in dem genannten Stababschnitt vorhandenen Pellets um ihre Achsen rotieren zu lassen, wobei alle in dem genannten Pfadabschnitt vorhandenen Pellets gleichsinnig rotieren.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationseinrichtung ein Paar

Walzen (21, 24) in dem genannten Pfadabschnitt, die die Pellets (3) zwischen sich tragen sowie eine Einrichtung einschließt, um die Walzen zu drehen und das Kontaktglied der Stoßeinrichtung einen rotierbaren Stoßstift (124) umfaßt, der mit dem rückwärtigen Pellet des Stapels in Kontakt zu treten eingerichtet ist, wobei der Stoßstift durch die Walzen angetrieben wird und zusammen mit diesen rotiert, während er sich längs der Walzen fortbewegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die erste Stoßeinrichtung weiter eine Einrichtung zum Entfernen des Stoßstiftes von dem genannten Pfad einschließt, nachdem er den Stapel längs des genannten Pfadabschnittes gestoßen hat.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die erste Stoßeinrichtung an der einen Seite des genannten Pfades angeordnet ist und die Vorrichtung weiter eine zweite Stoßeinrichtung umfaßt, die an der gegenüberliegenden Seite des genannten Pfades angeordnet ist,

wobei diese zweite Stoßeinrichtung abwechselnd mit der ersten Stoßeinrichtung aufeinanderfolgende Stapel längs des genannten Pfadabschnittes zu stoßen eingerichtet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 4, weiter dadurch gekennzeichnet, daß sie eine erste Transporteinrichtung zum Bewegen der Pellets in wechselseitig beabstandeter Beziehung zu der Stapeleinrichtung sowie

eine Einrichtung umfaßt, die eine zweite Transporteinrichtung zum Trennen der Pellets des Stapels, die von der Rotationseinrichtung abgegeben werden, einschließt, um einen Zug wechselseitig beabstandeter Pellets stromab der Rotationseinrichtung zu schaffen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, weiter gekennzeichnet durch eine Sortiereinrichtung, die ausgewählte Pellets aus dem genannten Pfad herausnimmt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Sortiereinrichtung ein rotierbares Trommelrevolverrad mit Einbuchtungen umfaßt, die durch Schaufelabschnitte (45A, 45B) begrenzt werden.