DE68903403T2

DE68903403T2 - Vorrichtung zur foerderung von laenglichen gegenstaenden.

Info

Publication number: DE68903403T2
Application number: DE8989301338T
Authority: DE
Inventors: Kevin John Davies; David Keith Yew
Original assignee: British Nuclear Fuels PLC
Current assignee: Sellafield Ltd
Priority date: 1988-02-26
Filing date: 1989-02-13
Publication date: 1993-03-25
Anticipated expiration: 2009-02-14
Also published as: EP0330354B1; GB8804499D0; DE68903403D1; JPH02106515A; EP0330354A1; US5450943A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Handhaben in Achsrichtung länglicher Gegenstände. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Handhaben länglicher Kernbrennstoffstäbe, die längs axialer Wege durch mehrere Arbeitsstationen hindurch beweglich sind.
Die ältere Beschreibung GB-A-1 310 319A (FR-A-2 086 014) beschreibt eine Vorrichtung zum Transportieren von Rohren in Längsrichtung und Querrichtung, so daß spanende Bearbeitungsvorgänge an den Rohren an unterschiedlichen Arbeitsstationen ausgeführt werden können. Die Längsförderung wird durch mit Nuten versehene Rollen durchgeführt, und die Querförderung wird durch rotierende Kurbeln durchgeführt, die ein Rohr-Anhebegestell antreiben. Die Rohre können seitlich nur in einer Richtung gefördert werden, und dank des Hubgestellmechanismus müssen die Rollen eng zusammenliegen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Vorrichtung zum Handhaben in Achsrichtung länglicher Gegenstände ausgerichtete Rollen auf, um mindestens zwei im wesentlichen parallele, mit Querabstand getrennte axiale Förderwege für die Gegenstände zu bilden, eine Antriebseinrichtung zum axialen Bewegen der Gegenstände längs der Wege, sowie eine Umsetzeinrichtung, um die Gegenstände in Querrichtung zwischen den Wegen zu bewegen, worin die Umsetzeinrichtung Finger aufweist, die an einer Welle für die axiale Bewegung und Drehbewegung befestigt sind, sowie einen Antriebsmechanismus zum wahlweisen Versetzen der Welle in geradliniger Vorwärtsrichtung und geradliniger Rückwärtsrichtung quer zu den axialen Förderwegen der Gegenstände, wobei die Finger, wenn sie versetzt werden, hierbei so angeordnet sind, daß sie auf Führungen in einer solchen Weise laufen, daß die Bahn der Finger in Vorwärtsrichtung sich von der Bahn der Finger in Rückwärtsrichtung unterscheidet. Die Finger können hierbei Gegenstände, die von einer vorgegebenen Rolle gefördert werden, aufnehmen, wenn sie in der Vorwärtsrichtung laufen, und den Gegenständen ausweichen, wenn sie in der Rückwärtsrichtung laufen.
Die Gegenstände können in jeder Richtung zwischen den Rollen gefördert werden, die mit einem wesentlichen Abstand getrennt angeordnet sein können.
Bei einer Vorrichtung mit zwei axialen Förderwegen für die Gegenstände kann der erste Weg eine Einlauf- und eine Arbeitsstationsposition bilden, und der zweite Weg kann eine Auslaufposition bilden. Gemäß einer anderen Lösung kann auch ein dritter Weg so vorgesehen sein, daß er eine getrennte Arbeitsstationsposition bildet, und zwar in einer parallelen Anordnung zu dem ersten und zweiten Weg sowie zwischen diesen.
Die Erfindung wird beispielsweise unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen noch weiter beschrieben, in welchen:
Fig. 1 ein Schrägbild einer Vorrichtung zum Handhaben in Achsrichtung länglicher Gegenstände ist;
Fig. 2a bis 2f eine Folge von Handhabungsbewegungen zeigt.
Die Vorrichtung kann verwendet werden, um längliche Kernbrennstoffstäbe handzuhaben, und die Vorrichtung kann eine Zwischenschaltung von Arbeitsstationen und Stabhandhabungsstationen aufweisen, wobei die Stäbe der Länge nach durch Klemmrad-Antriebsmechanismen an Intervallen voranbewegt werden, die nicht größer sind als die Länge eines Stabes, und zwar längs der Längenerstreckung der Vorrichtung. Ein geeigneter Antriebsmechanismus weist eine mit Nut versehene, leerlaufende Rolle auf, um einen Stab zu stützen, und eine damit zusammenwirkende, angetriebene Rolle, die in Berührung mit dem Stab gedrückt wird, um hierdurch den Stab in einer axialen Richtung anzutreiben. Mehrere solcher Antriebsmechanismen können mit Abstand intervallweise längs eines jeden Förderweges der Brennstoffstäbe angeordnet sein.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 bilden aufeinander ausgerichtete, profilierte Rollen 1, die drehbar an Trägern 2 angebracht sind, zwei axiale Förderwege für längliche Teile 3, wie etwa Kernbrennstoffstäbe. Weitere ausgerichtete profilierte Rollen 4, die drehbar an Trägern 5 gelagert sind, bilden einen weiteren Förderweg. Jede profilierte Rolle 1, wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich ist, weist ein Paar Nuten 6 und 7 auf, die ausgerichtet sind und den ersten der beiden erwähnten Förderwege bilden. Die profilierten Rollen 4 weisen eine einzige Nut 8 auf, die den weiteren Förderweg bilden. Somit können die ausgerichteten Nuten 6 eine Einlaufposition bilden, die Nuten 7 eine Arbeitsstationsposition und die Nuten 8 eine Auslaufposition. Die Stäbe können axial an jeder Lage durch Antriebsmechanismen, wie oben erwähnt, voranbewegt werden.
Die Stäbe 3 werden in Querrichtung zwischen den Lagen bewegt, die durch die ausgerichteten Nuten in den profilierten Rollen bestimmt sind. Somit wird der Stab 3 an der Einlaufposition auf die Arbeitsstationsposition umgesetzt, bei welcher der Stab axial in eine Arbeitsstation (nicht gezeigt) vorwärtsbewegt wird. Während Arbeitsvorgänge an dem Stab an der Arbeitsstation durchgeführt werden, kann ein weiterer Stab 3 an der Einlaufstation eingebracht werden. Nach Fertigstellung des Arbeitsvorganges an der Arbeitsstation wird der Stab aus der Arbeitsstation herausgezogen und auf die Auslaufposition zur Abgabe an eine weitere Station umgesetzt. Die Arbeitsstation ist dann bereit, den weiteren Stab 3 aufzunehmen, der bereits vorher an der Einlaufstation eingebracht wurde.
Die Stab-Querbewegungen zwischen der Einlauf-, Arbeits- und Auslaufposition kann durch einen Mechanismus durchgeführt werden, der ein Paar stangenloser pneumatischer Zylinder 10 aufweist, die parallel angeordnet und durch einen Querträger 11 verbunden sind. Der Querträger trägt Lagerblöcke 12 für eine Welle 13, die sowohl zur axialen Bewegung als auch zur Drehbewegung imstande ist. Finger 14 zum Tragen und Fördern von Brennstoffstäben 3 sind an mit Abstand getrennten Intervallen an der Welle 13 befestigt. Die Finger 14 an den Enden der Welle 13 sind mit Kurvenfühlern in Form von Rollen versehen. Jeder Endfinger 14 weist zwei Kurvenfühler auf, nämlich eine erste Rolle 15 oder 15¹, die um eine im wesentlichen horizontale Achse drehbar ist, sowie eine zweite Rolle 16 oder 16¹, die um eine im wesentlichen vertikale Achse drehbar ist. Die Rollen 15, 15¹ sind so angeordnet, daß sie auf den oberen Flächen von Führungen 17 laufen und sind parallel sowie neben den stangenlosen pneumatischen Zylindern 10 angeordnet. Die Rollen 15, 15¹ wirken mit Steuerprofilen 18, 18¹ in den Führungen 17 zusammen. In gleicher Weise sind die Rollen 16, 16¹ so angeordnet, daß sie mit Kurven 19, 19¹ zusammenwirken, um die axiale Versetzung der Welle 13 zu bewirken.
Die Bewegungsfolge der Finger für das Umsetzen der Brennstoffstäbe zwischen der Stab-Einlaufposition, der Arbeitsposition und der Stab-Auslaufposition sind aus den Fig. 2a bis 2f ersichtlich. Anfangs sind die Finger 14 hinter dem Stab 3 an der Einlaufposition 6 angeordnet, wie in Fig. 2a gezeigt. Die Zylinder 10 werden betätigt, um den Querträger 11 und somit die Finger 14 vorwärts zu bewegen. Die Finger 14 berühren den Stab, und die fortgesetzte Betätigung der Zylinder 10 veranlaßt die Finger, den Stab 3 aus der Einlaufposition 6 herauszuschieben und in die Arbeitsposition 7 einfallen zu lassen, wie in Fig. 2b gezeigt. Die Zylinder 10 werden außer Erregung gesetzt, und der Stab 3 wird in eine Arbeitsstation axial bewegt, um die Ausführung eines Arbeitsvorganges oder von Arbeitsvorgängen an dem Stab zu ermöglichen. Nach Fertigstellung der Arbeitsvorgänge wird der Stab aus der Arbeitsstation herausgezogen und wieder in seine Position 7 auf den profilierten Rollen 1 zurückgeführt.
Nachfolgend werden die Zylinder 10 erneut betätigt, um die Quer-Versetzungsbewegung des Stabes 3 fortzusetzen. Unter Bezugnahme auf die Fig. 2b und 2c wird der Stab 3 aus der Nut 7 durch die Finger 14 herausgehoben, und die Anordnung ist so getroffen, daß während dieses Vorganges der Stab 3 in einen Kanal 20 in jedem Finger 14 einfällt und in diesem gestützt wird. Der Stab 3 wird an den profilierten Rollen 4 getragen, bei denen der Stab aus den Kanälen 20 herausgehoben und in den Nuten 8 an der Auslaufposition niedergesetzt wird, wie in Fig. 2 gezeigt. Bei der Bewegung aus der Position in Fig. 2a laufen die Rollen 15, 15¹ längs der oberen Oberfläche der Führungen 17, wobei sie die Kurvenprofile 18, 18¹ meiden. Schließlich berührt am Ende der oben umrissenen Querbewegung die Rolle 16¹ das zugeordnete Kurvenprofil 19¹, um die Welle 13 und die Finger 14 axial zu versetzen. Die axiale Versetzung ist so, daß die Rollen 15, 15¹ in Ausrichtung auf die Kurvenprofile 18, 18¹ in den Führungen 17 für die querverlaufende Rückwärtsbewegung der Finger gebracht werden, wie in den Fig. 2e und 2f gezeigt. Als Ergebnis können die Finger 14 unter einem weiteren Stab 3 hindurchlaufen, der in der Nut 6 an der Stab-Einlaufposition niedergelegt ist, wie in Fig. 2e gezeigt. Am Ende der querverlaufenden Rückwärtsbewegung wirkt die Rolle 16 mit dem zugeordneten Kurvenprofil 19 zusammen, um hierdurch die Welle 13 axial in ihre Ausgangslage zu versetzen (Fig. 2f). Der Betriebszyklus kann dann wiederholt werden.
Die stangenlosen pneumatischen Zylinder 10 sind lediglich Beispiele möglicher Antriebsmechanismen zum Bewirken der Stab-Querbewegungen.
Das dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt eine Handhabungsvorrichtung mit drei in Querrichtung voneinander getrennten Positionen 6, 7 und 8. Eine einfachere Bauform könnte eine dieser Positionen weglassen. Somit können die Stab-Einlaufstation und die Arbeitsstation kombiniert werden, um eine einzige Station zu bilden. In einer solchen Anordnung könnte ein Stab in die erste Position nicht eingebracht werden, solange ein vorangehender Stab nicht die Arbeitsstation geräumt hat und aus der ersten Position herausbewegt wurde. Die Vorrichtung mit drei Positionen hat den Vorzug, eine Absetzmöglichkeit für einen Stab an der Einlaufposition vorzusehen, während ein vorangehender Stab sich in der Arbeitsstationsposition befindet.

Claims

1. Vorrichtung zum Handhaben in Achsrichtung länglicher Gegenstände, mit ausgerichteten, profilierten Rollen (1), die mindestens zwei im wesentlichen parallele, mit Querabstand angeordnete, axiale Förderwege (6, 7) für die Gegenstände (3) bilden, und einer Umsetzeinrichtung (14), um die Gegenstände in Querrichtung zwischen den Wegen zu bewegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzeinrichtung Finger (14) aufweist, die an einer Welle (13) für die axiale Bewegung und Drehbewegung befestigt ist, sowie einen Antriebsmechanismus (10), um die Welle wahlweise in Querrichtung zu den axialen Wegen der Gegenstände geradlinig nach vorne und geradlinig nach hinten zu versetzen, wobei die Finger, wenn sie versetzt werden, so angeordnet sind, daß sie auf Führungen (17) auf eine solche Weise laufen, daß die Bewegungsbahn der Finger in Vorwärtsrichtung sich von der Bewegungsbahn der Finger in Rückwärtsrichtung unterscheidet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichn e t durch einen Querträger (11) zum Tragen der Welle (13), wobei der Antriebsmechanismus (10) mit dem Querträger (11) gekoppelt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmechanismus stangenlose pneumatische Zylinder (10) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch Kurvenfühler (15, 16) an den Fingern (14), die mit Kurvenprofilen (19, 19) zusammenwirken können, die den Führungen (17) zugeordnet sind, um die axiale Bewegung der Finger am Ende ihrer quer erfolgenden Versetzung zu bewirken, um es der Bahn der Finger in Vorwärtsrichtung zu ermöglichen, auf diese der Rückwärtsrichtung überzugehen.

5. Vorrichtung nach jedem vorangehenden Anspruch, gek e n n zeichnet durch drei mit Abstand getrennte Förderwege (6, 7, 8).