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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Schweißverfahren
und eine Vorrichtung, und insbesondere auf ein Verfahren und eine
Vorrichtung zum automatisierten Schweißen von Röhrchen zur Verwendung in der
Brachytherapie.
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Bei
der Behandlung verschiedener Krebsarten, und insbesondere des Prostatakrebses,
hat sich ein Prozess, der Brachytherapie genannt wird, als wirksam
erwiesen. In der Brachytherapie werden kleine Kapseln, die radioaktives
Material enthalten, im oder in der Nähe des Tumors implantiert.
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Eine
bekannte Form von Kapsel oder Behälter, die im allgemeinen zum
Behandeln von Prostatakrebs verwendet wird und als „Seed" bezeichnet wird,
ist in 7 gezeigt. Die Kapsel 100 umfasst einen
Silberstab 102, der mit einem radioaktiven Isotop von Iod,
wie I-125, bedeckt ist, innerhalb eines hohlen Titanröhrchens 104.
Die Enden des Röhrchens sind
zugeschweißt.
Harzbälle,
die mit radioaktivem Iod bedeckt sind, können anstelle der Silberstange 102 verwendet
werden. Die vollständige
Kapsel besitzt eine Breite von annähernd 1,0 mm und eine Länge von
annähernd
4,5 mm. Die Kapseln oder Seeds können
in einen Patienten individuell implantiert werden; alternativ können die
Kapseln in medizinisches Nähmaterial
oder Sutur eingesetzt sein, das dann in die Prostata eingesetzt
und dort belassen wird.
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Die
Anzahl von Kapseln, die in jeden Patienten implantiert werden, variiert
offensichtlich gemäß des erforderlichen
Behandlungsregimes, befindet sich aber allgemein im Bereich von
50 bis 100. Die Kapseln werden normalerweise von Hand gemacht, wobei
der Schweißprozess,
der zum Schließen
der Enden des Röhrchens
verwendet wird, manuell ausgeführt
wird. Es wird anerkannt werden, dass das Erzeugen einer derart großen Anzahl
von Kapseln für jeden
Patienten von Hand beträchtliche
Zeit und Kosten braucht.
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Gemäß eines
ersten Aspektes der Erfindung wird ein automatisiertes Verfahren
zum Zuschweißen eines
Endes jedes einer Vielzahl von Röhrchen
mit offenen Enden bereitgestellt, die zur Verwendung bei der Herstellung
von Brachytherapiekapseln geeignet sind, gemäß Anspruch 1.
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Mit
einem derartigen Verfahren kann eine große Anzahl von Röhrchen relativ
schnell verarbeitet werden.
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Gemäß der Erfindung
umfasst der Schritt des Ladens jedes Röhrchens in einen Halter die Schritte
Orientieren der Röhrchen
in einer bestimmten Orientierung in einer Zufuhreinrichtung und
Zuführen
jedes Röhrchens
von der Zufuhreinrichtung an einen Halter. Sobald sie in der Zufuhreinrichtung orientiert
sind, können
die Röhrchen
an den Halter in einer erwünschten
Orientierung zugeführt
werden. Manuelles Aufnehmen und Orientieren der Röhrchen wird
vermieden.
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Da
die Röhrchen
zur Verwendung beim Herstellen von Brachytherapie-Seeds verwendet
werden, werden sie eine geeignete Größe für die Brachytherapie-Implantation besitzen,
z. B. einige Millimeter lang und ungefähr 1 Millimeter breit. Die
Röhrchen sind
typischerweise etwas länger
als das Brachytherapie-Seed-Produkt, da es üblich ist, etwas von dem Röhrchenmaterial
zum Bilden des Schweißverschlusses
zu verwenden.
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Das
Zuschweißen
eines Endes des Röhrchens
wird vorzugsweise durch derartiges Schmelzen des Materials des Röhrchens
bewirkt, dass das geschmolzene Material den Endverschluss bildet. Bevorzugt
ist kein zusätzliches
Material erforderlich.
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Der
Verschluss des verbleibenden offenen Endes des Röhrchens wird bewirkt werden,
nachdem die aktive Substanz für
die Brachytherapie eingesetzt worden ist.
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Im
allgemeinen werden die zu schweißenden Röhrchen dadurch gebildet, dass
sie von einer langen Länge
eines Rohrs geschnitten werden und so geschnitten worden sind, dass
sie willkürlich
orientiert sein werden. Gemäß des Verfahrens
der Erfindung werden die Röhrchen
in der Zufuhreinrichtung orientiert, so dass jedes Röhrchen bereit
ist, an einen Halter zugeführt
zu werden. Ein bevorzugtes Verfahren umfasst Bewegen der Röhrchen,
um sie in der Zufuhreinrichtung zu orientieren.
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Das
Verfahren der Erfindung umfasst Anordnen der Röhrchen Ende an Ende übereinander
in der Zufuhreinrichtung, Drücken
eines Rückhaltemittels gegen
eine Seite des zweituntersten Röhrchens,
um es an einer Abwärtsbewegung
zu hindern, und Freigeben des untersten Röhrchens aus der Zufuhreinrichtung
individuell an den Halter. Das Rückhaltemittel
erfasst so das zweitunterste Röhrchen
und dadurch werden alle Röhrchen
darüber
in Position gehalten, was ermöglicht,
dass das unterste Röhrchen individuell
freigegeben wird. Nach dem Freigeben wird ein Blockiermittel bevorzugt
in eine Blockierposition unterhalb der Röhrchen bewegt und das Rückhaltemittel
wird zurückgezogen,
um den Röhrchen
zu ermöglichen,
nach unten zu fallen, wobei das dann unterste Röhrchen durch das Blockiermittel
gestoppt wird. Das Rückhaltemittel
kann dann gegen das nun zweitunterste Röhrchen vorwärts bewegt werden und der Zufuhrzyklus
wird dann wiederholt.
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In
einem bevorzugten Verfahren empfängt der
Halter ein Röhrchen, überführt das
Röhrchen
zur Schweißstation
und setzt das Röhrchen
frei, wobei sich der Halter in einer geschlossenen Schleife bewegt.
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Das
Vorsehen eines Halters, der sich in einer geschlossenen Schleife
bewegt, vereinfacht die Automatisierung des Schweißprozesses.
Das zu schweißende
Röhrchen
wird an den Halter in einer bestimmten Orientierung geliefert. Das
Röhrchen wird
dann zur Schweißstation
getragen, wo es geschweißt
wird. Das geschweißte
Röhrchen
wird freigegeben, bevorzugt an einer Auswurfstation, zu der es von
der Schweißstation
getragen wird. Da der Halter sich in einer geschlossenen Schleife bewegt, kommt
er an seine ursprüngliche
Position zurück, und
die Prozedur kann dann wiederholt werden.
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Es
ist möglich,
einen Halter zu verwenden, obwohl die Geschwindigkeit der Herstellung
einer derartigen Vorrichtung gering ist, da er nur jeweils ein einzelnes
Röhrchen
bearbeiten kann. Demgemäss ist
es bevorzugt, dass eine Mehrzahl von Haltern vorgesehen wird. Dies
ermöglicht
eine größere Produktivität.
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Das
Schweißen
des Endes jedes Röhrchens erfordert
offensichtlich hohe Temperaturen, um das Metall des Röhrchens
zu schmelzen. Es ist möglich, dass
diese hohen Temperaturen das beschädigen, was immer das Röhrchen während des
Schweißarbeitsgangs
hält, insbesondere,
falls wiederholte Schweißarbeitsgänge ausgeführt werden.
Eine Form des Kühlens
kann bereitgestellt werden, um das Risiko einer Beschädigung zu
verringern. Jedoch bewegen sich in einem bevorzugten Verfahren die
Halter durch die Schweißstation
sequentiell, wobei jeder der Mehrzahl von Haltern zwischen aufeinanderfolgenden
Schweißarbeitsgängen abkühlt, während sich die
anderen Halter durch die Schweißstation
bewegen. Dies stellt sicher, dass, nachdem jeder der Halter ein
Röhrchen
hält, während es
geschweißt
wird, er abgekühlt
wird, bevor er das nächste
Mal ein Röhrchen,
das geschweißt
wird, hält.
Dies verringert das Risiko von Wärmeschäden an den
Haltern.
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Gemäß der Erfindung
ist der oder jeder Halter an der Peripherie eines drehbaren Mittels
angebracht. Empfangs-, Schweiß-
und Freigabestationen können
günstigerweise
an aufeinanderfolgenden Punkten entlang des Dreh-Weges des Halters
vorgesehen sein. Wo eine Mehrzahl von Haltern vorgesehen ist, können sie
alle über
das drehbare Mittel angebracht sein, mit dem Vorteil der Einfachheit,
da es dann nur nötig
ist, ein einzelnes Antriebsmittel vorzusehen.
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Der
Halter kann z. B. ein Hohlraum sein, in den das Röhrchen durch
die Zufuhreinrichtung fallengelassen werden kann und der die Bewegung
des Röhrchens
angemessen während
des Schweißens beschränkt. Bevorzugt
nimmt der Halter jedoch einen offenen Zustand, wenn er ein Röhrchen empfängt und
freigibt, und einen geschlossenen Zustand an, um das Röhrchen zumindest
während
des Schweißens
des Röhrchens
fest zu ergreifen. Diese Anordnung unterstützt die Empfangs- und Freigabeschritte, während sie
das Röhrchen
während
des Schweißens richtig
hält.
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Der
Halter kann sich im geschlossenen Zustand jederzeit befinden, mit
Ausnahme, wenn er ein Röhrchen
empfängt
und freigibt. Jedoch umfasst das Verfahren bevorzugt Veranlassen
des Halters, sich von dem offenen Zustand zu dem geschlossenen Zustand
zu bewegen, wenn sich der Halter an der Schweißstation befindet. Daher kann
an der Schweißstation
ein Mittel vorgesehen sein zum Verursachen des Schließvorganges,
eher als dass ein derartiges Mittel als Teil des Halters selbst
vorgesehen ist. Dies kann vorteilhafterweise den Entwurf des Halters
vereinfachen, was besonders vorteilhaft ist, wo der Halter von einer
Verarbeitungsstation zur anderen überführt wird, z. B. durch ein drehbares
Mittel.
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Bevorzugt
umfasst das automatisierte Verfahren Wiederholen der Schritte des
Zuführens
jedes individuellen Röhrchens
zu einem Halter in einem offenen Zustand, Überführen des Halters in dem offenen
Zustand in eine Schweißstation,
Veranlassen des Halters, sich zu schließen und das Röhrchen fest zu
ergreifen mittels eines Halter-Stellantriebs,
der an der Schweißstation
vorgesehen ist, und Zuschweißen
eines Endes des Röhrchens.
Der Halter-Stellantrieb wird vorteilhafterweise nicht mit dem Halter überführt, sondern
ist statt dessen an einer festen Stelle an der Schweißstation
vorgesehen.
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Der
Halter kann einen Bodenabschnitt zum Verhindern der Abwärtsbewegung
des Röhrchens während des Überführens besitzen.
Jedoch ist dies nicht notwendig und das Verfahren umfasst bevorzugt
Verschieben des Röhrchens
auf einer Verschiebeplatte während
des Überführens des
Halters. Es wurde gefunden, dass im Gegensatz zu den Erwartungen
die unteren Enden der Röhrchen
nicht als eine Folge des Verschiebens entlang der Verschiebeplatte
beschädigt
werden.
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Daher
wird, solange wie die Röhrchen
einheitliche Längen
besitzen, das obere Ende des Röhrchens
immer dieselbe Höhe über der
Verschiebeplatte einnehmen. Vorausgesetzt, dass der Schweißer auch
in der Position fest ist, wird der Abstand zwischen dem oberen Ende
des Röhrchens
und der Schweißeinheit
konstant bleiben. Dies kann sicherstellen, dass sich das Röhrchen in
der korrekten Position zum Schweißen befindet. Daher ist es
stark bevorzugt, dass die Vielzahl der Röhrchen zur Verwendung in der
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung von einheitlicher Länge sind.
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Es
ist möglich,
dass die geschweißten
Röhrchen
(auch als „Gans" bezeichnet") von den Haltern durch
Herausgenommenwerden entfernt werden, entweder von Hand oder durch
Bereitstellen eines weiteren Vorrichtungsstückes, um diesen Schritt auszuführen. Jedoch
ist es bevorzugt, dass die Verschiebeplatte mit einem Ausschnittsbereich
versehen ist, der den Cans erlaubt, hinter die Verschiebeplatte
zu fallen. Die Gans werden dann von den Haltern durch die Gravitationskraft
entfernt. Ein bevorzugtes Verfahren umfasst deshalb Überführen des
geschweißten
Röhrchens
zu einer Freigabeposition, wo die Verschiebeplatte mit einem Ausschnittsbereich
versehen ist, und Fallenlassen des Cans durch den Ausschnittsbereich.
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Der
Halter kann eine Anzahl von Formen einnehmen, solange das Röhrchen korrekt
gehalten wird. Zum Beispiel könnte
das Röhrchen
in einer befüllbaren
Manschette gehalten werden, die normalerweise entleert ist und befüllt werden
kann, wenn es nötig
ist, das Röhrchen
festzuhalten. Jedoch ist es bevorzugt, dass der Halter in der Form
eines Paares von Klemmbacken vorliegt, die zu einem offenen Zustand
vorgespannt sind und selektiv geschlossen werden können. Dies
ermöglicht,
dass das Röhrchen in
den Halter eingesetzt wird, wenn er sich in seinem offenen Zustand
befindet, wo der Abstand zwischen den Klemmbacken relativ weit ist,
und so das Einsetzen des Röhrchens
vereinfacht wird. Dies ermöglicht auch
das Freigeben des Röhrchens
durch Öffnen
der Klemmbacken.
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Es
ist möglich,
dass die Klemmbacken selbst mit Mitteln versehen sind, die es ihnen
ermöglichen, fest
um das Röhrchen
geschlossen zu werden. Zum Beispiel könnten die Enden eines Solenoids
oder eines pneumatischen Zylinders an den Hälften der Klemmbacken angebracht
sein und würden
dann fähig
sein, die Klemmbacken zu öffnen
oder zu schließen,
z. B. an der Schweißstation.
Jedoch ist, wie oben beschrieben, ein Halter-Stellantrieb bevorzugt an
der Schweißstation
zum Schließen
der Klemmbacken vorgesehen. Dies vereinfacht die Konstruktion der
Klemmbacken und, wo eine Mehrzahl von Sätzen von Klemmbacken vorgesehen
sind, beinhaltet das Vorsehen nur eines Halter-Stellantriebs, eher
als einer für
jeden Satz von Klemmbacken.
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In
einem bevorzugten Verfahren liegt der Halter in der Form eines Blockes
vor, der verschiebbar in einer Ausnehmung in einem Halterträger angebracht
ist, wobei der Block durch ein elastisches Mittel nach außen vorgespannt
ist, z. B. Druckfedern, das zwischen dem Block und dem Halterträger zurückgehalten
wird. Diese Anordnung besitzt den Vorteil, dass der Halter fest
geschlossen werden kann durch Schieben des Blockes gegen die elastische Vorspannung,
und dies kann durch Mittel ausgeführt werden, wie ein Solenoid
oder ein Luftzylinder.
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Bevorzugt
wird der Block auf dem Halterträger
durch Bolzen zurückgehalten,
die durch den Block laufen und in den Halterträger eingreifen, wobei der Block
nach außen
durch das elastische Mittel vorgespannt wird, und die Bolzen den
Block auf dem Halterträger
gegen die elastische Vorspannung halten und so dazu dienen, den
offenen Zustand des Blockes zu definieren, der durch Anziehen oder
Lösen der
Bolzen variiert werden kann. Wenn sich der Block in seiner offenen
Position befindet, wird er von der Ausnehmung weg vorgespannt, und
so ist der Abstand zwischen dem Block und der Ausnehmung ein Maximum.
Dies ist die Position, wo das Röhrchen bevorzugt
in dem Halter lose gehalten werden wird. Die Bolzen können angezogen
oder gelöst
werden, um diesen Abstand zu ändern,
z. B. um dickere oder dünnere
Röhrchen
unterzubringen, die benötigt
werden können,
um verschiedene Arten von Kapseln herzustellen.
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Der
Abstand zwischen dem Block und der Ausnehmung ist wichtig und muss
groß genug
sein, um es dem Röhrchen
zu ermöglichen,
auf einfache Weise in den Halter einzutreten, aber ausreichend klein
sein, um sicher zu stellen, dass das Röhrchen wie erforderlich gehalten
wird. Insbesondere muss das Röhrchen
auf eine derartige Weise gehalten werden, dass sichergestellt wird,
dass, wenn der Halter darum fest geschlossen ist, es sich in der
korrekten Position zum Schweißen
befindet. Der Abstand kann festgesetzt werden durch Einsetzen eines
Lehrenkörpers
bekannter Dicke in die Lücke
und Festziehen der Bolzen, bis die Klemmbacken gerade mit dem Lehrenkörper in
Kontakt sind, aber dies ist eine schwierige Prozedur und garantiert
nicht, dass die Bolzen nicht übermäßig angezogen
werden. Demgemäss
ist es bevorzugt, dass eine Stellschraube in der Ausnehmung vorgesehen
ist, wobei die Stellschraube einen Punkt definiert, über den
die Bolzen nicht angezogen werden können. Dies stellt sicher, dass der
Abstand des Blockes und der Ausnehmung korrekt festgesetzt wird.
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Das
Vorsehen der Stellschraube, um einen korrekten Abstand des Blockes
und der Ausnehmung sicherzustellen, wird auch als erfinderische
Leistung betrachtet, und so umfasst gemäß eines bevorzugten Aspektes
der Erfindung das automatisierte Verfahren Wiederholen der Schritte
des Empfangens eines Röhrchens
in einem Halter, der auf einem Halterträger angebracht ist, des Überführens des
Röhrchens hinter
eine Schweißstation,
wo ein Ende des Röhrchens
in einem Schweißarbeitsgang
zugeschweißt wird,
und des Freigebens des geschweißten
Röhrchens,
wobei der Halter in der Form eines Blockes vorliegt, der verschiebbar
in einer Ausnehmung auf dem Halterträger angebracht ist und auf
dem Halterträger
durch Bolzen gehalten wird, die durch den Block gehen und in den
Halterträger
eingreifen, wobei der Block durch ein elastisches Mittel nach außen vorgespannt
ist, das zwischen dem Block und dem Halterträger wirkt, wobei die Bolzen
den Block auf dem Halterträger
gegen die elastische Vorspannung halten und so dazu dienen, einen
offenen Zustand des Blockes zu definieren, wobei der offene Zustand des
Blockes mittels Anziehen und Lösen
der Bolzen variabel ist, und wobei eine Stellschraube in der Ausnehmung
vorgesehen ist, um einen Punkt zu definieren, über den die Bolzen nicht angezogen
werden können.
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Da
der Halter das Röhrchen
halten wird, während
es geschweißt
wird, ist es nötig,
dass der Halter aus einem Material gebildet ist, das eine ausreichende
Wärmebeständigkeit
besitzt. Es ist bevorzugt, dass der oder jeder Halter aus Elkonit
gebildet ist/sind. Dieses Material, eine Legierung aus Wolfram und
Kupfer, besitzt eine gute Wärmebeständigkeit,
ist aber einfacher zu bearbeiten als Wolfram selbst.
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Es
ist auch bevorzugt, dass der Halterträger, z. B. ein drehbares Mittel,
aus Elkonit gebildet ist.
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Die
Erfindung erstreckt sich auch auf eine Vorrichtung zum Ausführen der
Verfahren zum Zuschweißen
eines Endes jedes einer Vielzahl von Röhrchen zur Verwendung als Brachytherapiekapseln,
gemäß Anspruch
17.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung wird nun nur mittels eines Beispiels und unter Bezugnahme
auf die beigefügten
Zeichnungen angegeben, in denen:
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1 eine
perspektivische Gesamtansicht der bevorzugten Ausführungsform
des automatisierten Röhrchenschweißers ist;
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2 eine
vergrößerte perspektivische
Ansicht der Zufuhrleitung und der Auslösemechanismusanordnung ist;
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3 eine
perspektivische Ansicht der Auslösemechanismusanordnung
ist;
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4 eine
perspektivische Ansicht des Revolvers ist;
-
5 eine
vergrößerte perspektivische
Explosionsansicht des Revolvers ist;
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6 eine
perspektivische Ansicht der Tischplatte und der Verschiebeplatte
ist; und
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7 eine
Querschnittsansicht einer Brachytherapie-Kapsel oder eines Seeds
ist.
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1 zeigt
eine allgemeine perspektivische Ansicht der bevorzugten Ausführungsform
des automatisierten Röhrchenschweißers 10.
Die Titanröhrchen,
die zum Bilden der Kapseln verwendet werden, besitzen eine Breite
von ungefähr
1,0 mm und eine Länge
von ungefähr
6,5 mm. Die Röhrchen
kommen in einer Schüssel 22 eines
Rütteltrichters 20 an.
Das Rütteln
des Trichters dient zum Orientieren der Röhrchen, und sie laufen in eine
Schwerkraftzufuhrleitung 30. Die Röhrchen laufen durch das untere
Ende der Schwerkraftzufuhrleitung, wo sie durch eine Auslösemechanismusanordnung 40 aufgehalten
werden. Die Auslösemechanismusanordnung 40 lässt nur
jeweils ein Röhrchen
durch und hält
die verbleibenden Röhrchen
in einem vertikalen Stapel in der Zufuhrleitung. Das durch die Auslösemechanismusanordnung
freigegebene Röhrchen
fällt in
eine Klemmbacke 52 einer allgemein kreisförmigen Revolveranordnung 50. Der
Revolver 50 besitzt vier im Umfang gleich beabstandete
Klemmbacken 52, von denen jede ein Röhrchen halten kann, und der
Revolver 50 wird gedreht, um das Röhrchen sequentiell durch eine
Anzahl von Arbeitsstationen zu bewegen. Die erste Station ist diejenige,
bei der das Röhrchen
durch die Klemmbacken aufgenommen wird. Der Revolver wird dann um 90° zweimal
gedreht, um das Röhrchen
zu einer Schweißstation 80 zu
bringen, die eine Schweißeinheit 84 eingebaut
hat. Ein Sensor 82 ist an oder nahe der Schweißstation
angeordnet, und da der Revolver sich dreht, detektiert der Sensor
die Anwesenheit oder Abwesenheit eines Röhrchens, das vom Revolver herausragt.
Die Schweißeinheit
wird nur betrieben, falls die Anwesenheit des Röhrchens durch die Sensoranordnung
detektiert worden ist; falls ein Röhrchen detektiert wird, wird
das obere Ende des Röhrchens
durch die Schweißeinheit
zugeschweißt. Sobald
der Schweißprozess
gestartet wird, folgt ein zuvor festgesetztes Schweißprogramm,
das mit einem Signal endet, das zurückgesandt wird und anzeigt,
dass der Schweißprozess
abgeschlossen ist. Falls das Schweißprogramm gestartet wird und
die Schweißsequenz
nicht abgeschlossen ist, wird der Prozess mit einem Schweißfehlersignal
enden. Falls, andererseits, kein Röhrchen detektiert wird, wird
die Schweißeinheit
nicht aktiviert. Der Revolver 50 wird dann um weitere 90° gedreht,
um das geschweißte Röhrchen oder
Can zu einer Auswurfstation 90 zu bringen, wo es ausgeworfen
wird. Der Betrieb des automatisierten Röhrchenschweißers 10 wird
durch eine Steuereinheit gesteuert, die in der bevorzugten Ausführungsform
ein programmierbarer Allen Bradley PLC 5/11 Logic Controller ist,
unter Verwenden einer RS Logix Software von Allen Bradley.
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Die
verschiedenen Teile des Röhrchenschweißers werden
nun detaillierter beschrieben.
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Die
Schüssel 22 des
Rütteltrichters 20 nimmt die
Röhrchen
auf und liefert sie der Länge
nach einen Ausgabeschacht 24 herunter. Die Breite des Schachtes 24 ist
derart, dass nur jeweils ein Röhrchen
den Schacht herunterlaufen kann. Dies wird dadurch erreicht, dass
der Durchmesser des Schachtes etwas größer ist als der Durchmesser
der Röhrchen
(der annähernd
1 mm beträgt),
aber im wesentlichen geringer als die Länge der Röhrchen (die um 6,5 mm beträgt), so
dass eine in-line-Anordnung
der Röhrchen
folgt. Trichter dieser Art sind von Service Engineering Inc. erhältlich,
und der Trichter wird nicht weiter beschrieben werden.
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Das
obere Ende der Schwerkraftzufuhrleitung 30 ist am unteren
Ende des Ausgabeschachtes 24 befestigt, und die Röhrchen verlassen
den Ausgabeschacht 24 und treten in die Zufuhrleitung 30 unter Schwerkraft
ein. Die Breite der Zufuhrleitung 30 ist ähnlich jener
des Schachtes 24, so dass nur jeweils ein Röhrchen die
Zufuhrleitung herunterlaufen kann. Die Röhrchen bilden so eine vertikale
Säule in
der Zufuhrleitung, gestapelt Ende an Ende.
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Zusätzlich sind
die inneren Oberflächen
des Schachtes und der Zufuhrleitung so glatt wie möglich gebildet.
Dies verringert die Reibung zwischen den Röhrchen und dem Schacht und
der Zufuhrleitung und verringert so die Möglichkeit, dass die Röhrchen während des
Zuführens
festklemmen.
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Am
unteren Ende der Zufuhrleitung 33 befindet sich die Auslösemechanismusanordnung 40,
die sicherstellt, dass die Röhrchen
die Zufuhrleitung nacheinander verlassen. Die Auslösemechanismusanordnung
umfasst eine Platte 42, die normalerweise den Durchgang
der Röhrchen
von der Zufuhrleitung 30 derart blockiert, dass das unterste
Röhrchen auf
der Platte 42 ruht. Die Auslösemechanismusanordnung umfasst
auch ein elastisches Mittel 44, das normalerweise das Röhrchen gerade
oberhalb des untersten Röhrchens
gegen die Seite der Zufuhrleitung 30 drückt, mit einer ausreichenden
Kraft, um zu verhindern, dass sich dieses Röhrchen nach unten bewegt, wenn
sich das Röhrchen
darunter bewegt, aber nicht soviel Kraft, dass das Röhrchen beschädigt werden
wird.
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Es
ist klar, dass die Wände
der Röhrchen sehr
dünn sind,
um so jegliche Abschwächung
der Strahlung vom Radioisotop, wie radioaktives Iod, zu minimieren,
und es ist bevorzugt, dass die Wände eine
Dicke von ungefähr
0,05 mm besitzen. Übermäßige Kraft
kann die Röhrchen
beschädigen,
durch Quetschen der Wände
gegeneinander, und dies ist offensichtlich unerwünscht. Aus diesem Grund liegt das
elastische Element bevorzugt in der Form einer Feder vor, die leicht
komprimiert ist.
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Die
Platte 42 und das elastische Mittel 44 werden
durch Luftzylinder, gesteuert durch die Steuereinheit, bewegt.
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Im
Betrieb wird in der Auslösemechanismusanordnung 40 die
Platte 42 derart positioniert sein, dass sie den Durchgang
der Röhrchen
vom Ende der Zufuhrleitung 30 blockiert. Der Stapel von
Röhrchen wird
so auf der Platte getragen. Das elastische Mittel 44 presst
dann das zweitunterste Röhrchen
gegen die Seite der Zufuhrleitung 30, um es davon abzuhalten
sich zu bewegen. Die Platte 42 wird dann bewegt, um dem
untersten Röhrchen
zu ermöglichen
zu fallen. Es ist möglich,
dass die Platte mit einer Öffnung gebildet
ist, die in und aus der Passgenauigkeit mit der Öffnung am Boden der Zufuhrleitung
gebracht wird, aber es ist bevorzugt, dass die gesamte Platte aus
dem Weg bewegt wird, um sicherzustellen, dass das unterste Röhrchen zuverlässig fallengelassen wird.
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ES
ist klar, dass, wenn die Platte 42 bewegt wird, um dem
untersten Röhrchen
zu ermöglichen, von
der Zufuhrleitung zu fallen, das Gewicht all der anderen Röhrchen in
dem Stapel durch das Röhrchen
getragen wird, das gegen die Wand der Zufuhrleitung 30 durch
das elastische Mittel 44 gedrückt wird. Jedoch, da jedes
Röhrchen
eine sehr geringe Masse besitzt (in der Größenordnung von 10 mg), ist die
gesamte Masse, die auf diese Weise getragen werden muss, relativ
klein.
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Die
Platte 42 wird dann zu ihrer ursprünglichen Position zurückgeführt, und
das elastische Mittel 44 wird zurückgezogen. Dies ermöglicht,
dass der gesamte Stapel von Röhrchen
herunterfällt,
so dass sie wieder auf der Platte 42 getragen werden. Jedes Mal,
wenn dieser Zyklus wiederholt wird, wird einem Röhrchen ermöglicht, vom unteren Ende der
Zufuhrleitung 30 zu fallen. Der Betrieb der Auslösemechanismusanordnung 40 wird
durch die Steuereinheit gesteuert. Zusätzlich verhindert ein Riegel
im Auslösemechanismus 40,
dass sowohl die Platte 42 als auch das elastische Mittel 44 den
Röhrchen
ermöglichen,
gleichzeitig durchzulaufen.
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Direkt
unterhalb der Platte 42 der Auslösemechanismusanordnung 40 gibt
es ein Schachtelement 32. Durch den Schacht gibt es eine
Passage, um einem Röhrchen
zu ermöglichen
ihn herunterzulaufen. Der Zweck des Schachtes ist es, sicherzustellen,
dass das Röhrchen,
das aus der Zufuhrleitung 30 durch die Auslösemechanismusanordnung 40 herausgelassen
wird, richtig geleitet wird, eher als einfach fallengelassen zu
werden. Dies ist wichtig, denn falls das Röhrchen einfach von einer Höhe oberhalb der
Klemmbacken 52 der Revolveranordnung 50 fallengelassen
werden soll, könnte
es aus seiner vertikalen Orientierung taumeln und als eine Folge
kann es nicht richtig durch die Klemmbacken 52 aufgenommen
werden.
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Zusätzlich detektiert
eine Sensoreinheit 46 die Anwesenheit jedes Röhrchens,
wenn es durch die Auslösemechanismusanordnung 40 läuft. Falls der
Sensor für
eine be stimmte Zeitdauer während des
Betriebs der Vorrichtung darin versagt, jedes Röhrchen, das durch die Auslösemechanismusanordnung
läuft,
zu detektieren, wird eine Fehlermeldung durch die Steuereinheit
erzeugt und der Nutzer wird über
die Stelle des Problems informiert. Die Ursachen, die für die erzeugte
Fehlermeldung am wahrscheinlichsten sind, sind, dass die Röhrchen irgendwo
in der Zufuhrleitung 30 festgeklemmt sind oder dass es
keine verbleibenden Röhrchen
im Trichter 20 gibt. In jedem Fall ist es für den Betreiber
der Vorrichtung nötig
zu intervenieren.
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Wie
oben erwähnt,
fällt jedes
Röhrchen,
das von der Zufuhrleitung 30 fällt, in einen Satz von Klemmbacken 52,
die auf der Revolveranordnung 50 angebracht sind. Es gibt
vier derartige Sätze
von Klemmbacken 52, die um den Umfang des Revolvers 50 gleich
beabstandet sind. Der Revolver selbst wird von einer flachen, im
allgemeinen kreisförmigen
Platte 54 gebildet, die drehbar angeordnet ist und durch einen
Schaltmotor auf eine derartige Weise angetrieben wird, dass sie
sich in Schritten von 90° dreht.
Die Platte ist aus einer Wolfram/Kupfer-Legierung hergestellt, die
Elkonit genannt wird, die einen höheren Schmelzpunkt als Titan
hat. Dies ist entscheidend, da ein definierter Bereich jedes Titanröhrchens
mindestens teilweise während
des Schmelzprozesses geschmolzen werden muss, um die Schweißstelle
zu bilden, was relativ hohe Temperaturen beinhaltet. Es ist möglich, den
Revolver aus Wolfram zu bilden, eher als aus einer Legierung davon,
aber Wolfram ist spröde
und schwierig zu bearbeiten und daher führt das Bilden des Revolvers
aus Wolfram zu einer Anzahl von Schwierigkeiten. Zusätzlich besitzt
Elkonit die erwünschte
Eigenschaft des sich langsamen Erwärmens, aber schnellen Kühlens.
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Der
Revolver 50 ist drehbar über einer Tischplatte 70 angeordnet,
gezeigt in 6. Es wird aus dieser Figur
gesehen werden, dass der zentrale Bereich der Tischplatte 70, über der
sich der Revolver 50 dreht, entfernt ist, um der Welle
des Schaltmotors zu ermöglichen,
durch die Platte 70 zu laufen und an dem Revolver 50 befestigt
zu sein, um ihn anzutreiben. Zusätzlich
ist der Teil der Tischplatte, über
dem sich der Revolver 50 dreht, als eine Ausnehmung gebildet,
die eine Verschiebeplatte 72 aufnimmt. Die Verschiebeplatte
ist aus einem Material gebildet, das eine gute Abriebbe ständigkeit
und gute Gleitqualitäten
besitzt, und in der bevorzugten Ausführungsform ist sie aus Aluminiumbronze
gebildet. Die Verschiebeplatte und der Abschnitt der Tischplatte 70,
der über
ihr liegt, sind um das meiste ihrer Umfangserstreckung kontinuierlich,
können
aber einen Ausschnittsbereich 74 in einem Abschnitt besitzen.
Der Zweck dieses Ausschnittsbereichs wird später beschrieben werden.
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Jeder
Satz von Klemmbacken 52 umfasst einen Block 56,
der in einer Ausnehmung 58 in der Platte 54 untergebracht
ist. Wie in den 4 und 5 am besten
gezeigt ist, sind zwei Sätze
von Klemmbacken 52 an den Enden eines ersten Durchmessers
der Platte 54 angeordnet, und die anderen zwei Sätze sind
an den Enden des Durchmessers angebracht, der senkrecht zum ersten
Durchmesser ist. Jeder Block 56 ist auf Führungsstäben 60 angebracht,
so dass er in der Ausnehmung 58 in Richtung zum und weg
vom Zentrum der Platte entlang des Durchmessers verschiebbar ist.
Der Block 56 wird an seinem Ort durch zwei Bolzen 62 gehalten,
die sich durch den Block parallel zum Durchmesser der Platte erstrecken
und in Löcher
eingreifen, die in der Platte gebildet sind. Federn 64 umfassen
die Bolzen 62 und sind zwischen der Ausnehmung 58 und
dem Block 56 positioniert, um den Block nach außen vorzuspannen,
bis der Block in Kontakt mit den Köpfen der Bolzen kommt.
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Das
Ende des Blockes 56, das der Ausnehmung 58 gegenüberliegt,
und das Ende der Ausnehmung 58, das dem Block 56 gegenüberliegt,
sind voneinander beabstandet, und der Abstand zwischen dem Ende
des Blockes und dem Ende der Ausnehmung definiert den Bereich, in
den das Röhrchen fällt. Um
die Größe des Bereichs
einzustellen, in den das Röhrchen
fällt,
können
die Bolzen 62 gegen die Federn 64 (zum Verringern
der Größe des Bereichs) angezogen
oder gelöst
werden, so dass die Federn 64 den Block nach außen schieben
(um die Größe des Bereichs
zu vergrößern).
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Während des
Aufbaus des Revolvers 50 werden die Bolzen 62 angezogen,
um die Breite der Klemmbacken 52 einzustellen. Dies kann
dadurch geschehen, dass ein Lehrenkörper bekannter Dicke in die
Klemmbacken gesetzt wird und die Klemmba cken angezogen werden, bis
sie den Lehrenkörper gerade
berühren.
Jedoch ist dies eine schwierige und ungenaue Prozedur. Um sicherzustellen,
dass der Klemmbackenabstand korrekt eingestellt ist, wird eine Stellschraube 66 in
der Ausnehmung 58 vorgesehen, um sicherzustellen, dass
die Bolzen 62 nicht über
eine eingestellte Position angezogen werden können. Jedoch sind die Federn 64 und
die Führungsstäbe 60 derart
angeordnet, dass sich der Block 56 noch in die Ausnehmung 58 über diesen
Punkt verschieben kann, um die Breite der Klemmbacken zu verringern.
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Die
Enden des Blockes 56 und die Ausnehmung 58 sind
beide mit einer halbzylindrischen Rille 68 gebildet. Der
Radius der Rille 68 ist sehr leicht geringer als der Radius
des Röhrchens.
Wenn die Bolzen 62 so weit sie können angezogen wurden, ist
der Abstand zwischen den Enden des Blockes 56 und der Ausnehmung 58 eingestellt,
um ungefähr
0,5 mm zu betragen, was weniger ist als die Dicke eines Röhrchens.
Jedoch kann ein Röhrchen
einfach zwischen den halbzylindrischen Rillen 68 untergebracht werden
und tatsächlich
gibt es ein wesentliches Spiel zwischen den Rillen 68 und
den Wänden
des Röhrchens.
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Eine
Drehung des Revolvers 50 bringt das Röhrchen, das in den Klemmbacken 52 gehalten wird,
zuerst zu einer Schweißstation 80,
die 180° weg von
dem Auslösemechanismus 40 angeordnet
ist, und dann zu einer Auswurfstation 90 90° weiter.
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Es
wird bemerkt werden, dass es keine Station gibt, die bei 90° von der
Auslösemechanismusanordnung
positioniert ist. Jedoch, falls es der Prozess erfordert, könnte eine
Station hier eingesetzt werden, um einen optionalen Schritt auszuführen, der
zum Herstellen des Röhrchens
zum Schweißen
nützlich ist.
Zum Beispiel könnte
ein Luftstoß verwendet
werden, um irgendeine Ablagerung vom Ende des Röhrchens weg zu blasen.
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Die
Schweißstation 80 umfasst
einen Sensor 82, eine Schweißeinheit 84 und einen
Einspannluftzylinder 86. Die Schweißeinheit 84 umfasst
einen Plasmabogenschweißbrenner,
in dem Argon als ein inertes Gas verwendet wird. Die Versor gung
des Schweißbrenners
mit Strom und Argongas wird durch die Schweißer-Stromversorgung reguliert. Die Position
des Schweißkopfes 88 der
Schweißeinheit kann
in allen drei Dimensionen eingestellt werden, um sicherzustellen,
dass er mit dem oberen Ende des Röhrchens genau ausgerichtet
ist.
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Die
Sensoranordnung 82 detektiert die Anwesenheit oder Abwesenheit
eines Röhrchens
in den Klemmbacken 52 des Revolvers 50. Ein optisches Detektionssystem
wird verwendet, und ein Signal vom Sensor 52 wird zur Steuereinheit
geleitet. Falls der Sensor ein Röhrchen
detektiert, wird die Schweißeinheit 84 das
obere Ende des Röhrchens zuschweißen. Falls
kein Röhrchen
detektiert wird, wird der Schweißer nicht betrieben. Natürlich könnte der
Sensor 82 an der zuvor genannten (leeren) Station positioniert
sein, falls erwünscht.
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Der
Einspannluftzylinder 86 dient dazu, die Klemmbacken 52 des
Revolvers 50 zu schließen. Der
Kolben des Einspannluftzylinders 86 kann betrieben werden,
um sich horizontal zum Zentrum des Revolvers zu bewegen, wenn ein
Satz von Klemmbacken 52 an der Schweißstation 80 positioniert
ist. Wenn der Kolben sich auf diese Art bewegt, übt er eine Kraft auf den Block 56 aus
und schiebt ihn in die Ausnehmung 58. Dies spannt das Röhrchen zwischen
der Rille 68 im Block 56 und der Rille 68 in
der Ausnehmung 58 ein, und stellt so sicher, dass das Röhrchen genau
zum Schweißen
positioniert ist. Es stellt auch sicher, dass es einen guten Kontakt
zwischen dem Röhrchen
und den Klemmbacken gibt, was für
ein erfolgreiches Schweißen
nötig ist.
Der Betrieb des Einspannluftzylinders 86 wird durch die Steuereinheit
gesteuert.
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Es
ist klar, dass, da die Flächen
des Blockes und der Ausnehmung zusammenkommen, nachdem sich der
Block eine sehr kurze Entfernung in die Ausnehmung bewegt hat, der
Block einen begrenzten Weg besitzt. Als eine Folge ist es extrem
unwahrscheinlich, dass das Röhrchen
gequetscht oder auf andere Weise durch die Klemmbacken beschädigt wird,
während
es zum Schweißen
gehalten wird.
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Ein
Viertel einer Drehung weiter ist die Auswurfstation 90.
Diese Station ist benachbart zu den Teilen der Tischplatte 70 und
der Verschiebeplatte 72 positioniert, die den Ausschnittsbereich 74 besitzen. Wenn
sich der Revolver 50 dreht, wird das geschweißte Röhrchen oder
Can zu einer Position über dem
Ausschnittsbereich 74 gebracht. Normalerweise wird, da
das Can nur lose in den Klemmbacken 52 gehalten wird, es
von den Klemmbacken 52 unter dem Einfluss der Schwerkraft
fallen und wird durch den Ausschnittsbereich 74 und einen
Lieferschacht 92 herunter in einen Sammelbehälter (nicht
gezeigt) fallen.
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Gelegentlich
fällt das
Can nicht von den Klemmbacken 52 unter Schwerkraft, wenn
es oberhalb des Ausschnittsbereichs 74 positioniert ist.
Aus diesem Grund ist eine Auswurfeinheit vorgesehen, die einen vertikalen
Luftzylinder 94 aufweist, wobei der Kolben des Luftzylinders
in seine oberste Position mittels einer Feder vorgespannt ist. Ein
Auswurfblock 96 ist am unteren Ende des Kolbens befestigt. Wenn
Luft zum Zylinder 94 geliefert wird, wird der Kolben nach
unten geschoben und die untere Oberfläche des Auswurfblockes 96 kommt
mit dem oberen Ende des Cans in Kontakt. Dies reicht aus, um das Can
nach unten aus den Klemmbacken 52 in den Lieferschacht 92 zu
schieben und stellt sicher, dass die Cans zuverlässig ausgeworfen werden. Die
Luftversorgung zum Zylinder 94 wird durch die Steuereinheit reguliert.
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Ferner
ist, obwohl es in den Darstellungen nicht gezeigt ist, der Schweißer vollständig von
einem Sicherheitskunststoffgehäuse
eingeschlossen. Das Sicherheitsgehäuse verringert das Risiko der Verletzung
des Betreibers (ob durch Schweißerverbrennungen
oder durch Einfangen eines Fingers oder ähnlichen zwischen sich bewegenden
Teilen). Ferner ermöglicht
das Sicherheitsgehäuse,
dass sich überschüssiges Argon
in der Nähe
des Schweißers aufbaut,
um das Schweißen
zu verbessern. Zusätzlich
schützt
das Sicherheitsgehäuse
den Schweißbereich
vor externen Luftströmen
und verringert die Menge von aus Luft stammenden Kontaminanten in der
Nähe des
Schweißers.
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Das
Sicherheitsgehäuse
ist mit Türen
versehen, um Zugang zum Schweißer,
wenn nötig,
zu ermöglichen
(z. B. wenn der Trichter 20 mit Röhrchen beladen wird). Die Türen besitzen
Schaltungen, die ein Signal zur Steuereinheit liefern und anzeigen,
ob die Türen
geschlossen sind oder nicht. Für
einen automatischen Betrieb des Schweißers müssen die Türen geschlossen sein.
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Der
Betrieb des automatisierten Röhrchenschweißers wird
nun beschrieben.
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Röhrchen werden
in die Schale 22 des Rütteltrichters 20 gegeben
und den Ausgabeschacht 24 hinunter in die Schwerkraftzufuhrleitung 30 geliefert. Die
Röhrchen
bilden einen vertikalen Stapel, wobei das unterste Röhrchen auf
der Platte 42 der Auslösemechanismusanordnung 40 ruht.
Der Revolver 50 ist derart positioniert, dass ein Satz
von Klemmbacken 52 unter dem unteren Ende des Schachtes 32 der Schwerkraftzufuhrleitung 30 ausgerichtet
ist, um daraus ein Röhrchen
aufzunehmen, und wird stationär
in jener Position gehalten. Der Block 56 der Klemmbacken 52 wird
nach außen
durch die Federn 64 vorgespannt, und so ist der Abstand
zwischen den Rillen 68 in dem Block 56 und der
Ausnehmung 58 etwas größer als
der Querschnitt des Röhrchens.
Dies erleichtert den Eintritt des Röhrchens in die Klemmbacken 52.
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Das
elastische Mittel 44 der Auslösemechanismusanordnung 40 drückt dann
das zweitletzte Röhrchen
in dem Stapel gegen die Seite der Zufuhrleitung 30. Die
Platte 42 der Auslösemechanismusanordnung 40 wird
dann bewegt, um dem untersten Röhrchen
im Stapel zu ermöglichen,
durch den Schacht 32 in die Klemmbacken 52 zu
fallen. Das auf diese Weise freigegebene Röhrchen fällt unter Schwerkraft in die
Lücke zwischen
den Rillen 68 im Block 56 und der Ausnehmung 58,
bis sein unteres Ende in Kontakt mit der Verschiebeplatte 72 unter dem
Revolver 50 kommt. Die Länge des Röhrchens ist etwas größer als
die Dicke des Revolvers, und so steht das obere Ende des Röhrchens
aus dem Revolver hervor.
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Die
Platte 42 der Auslösemechanismusanordnung 40 wird
dann auf ihre ursprüngliche
Position zurückgebracht,
und das elastische Mittel 44 gibt das Röhrchen frei, das es hielt,
was dann nach unten fällt, um
auf der Platte 42 zu ruhen.
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Der
Revolver wird dann um 90° gedreht.
Das Röhrchen
wird zusammen mit den Klemmbacken 52 getragen, und sein
unteres Ende verschiebt sich auf der Verschiebeplatte 72.
Das Gewicht des Röhrchens
ist ausreichend klein, um zu verhindern, dass das untere Ende des
Röhrchens
beschädigt
wird, wenn es auf der Verschiebeplatte 72 verschoben wird.
Da es keine Station gibt, die 90° von
dem Auslösemechanismus
positioniert ist, werden keine Arbeitsgänge an dieser Stufe im Prozess
mit dem Röhrchen
ausgeführt.
Inzwischen wird, während
der Revolver 50 stationär
ist, die Auslösemechanismusanordnung 40 wieder
betrieben, um ein Röhrchen
in den zweiten Satz von Klemmbacken fallen zu lassen.
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Der
Revolver 50 wird wieder um 90° gedreht. Das erste Röhrchen wird
zur Schweißstation 80 gebracht,
wo seine Anwesenheit durch den Sensor 82 detektiert wird.
Das zweite Röhrchen
wird zur leeren Station bewegt.
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Ein
Signal, dass ein Röhrchen
anwesend ist, wird zur Steuereinheit geleitet, die dann die Schweißeinheit 84 zum
Ausführen
eines Schweißens
vorbereitet. Bei der Schweißstation 80 wird
der Luftzylinder 86 durch die Steuereinheit aktiviert,
um das erste Röhrchen
fest in der Position in den Klemmbacken 52 einzuspannen,
und während
es auf diese Weise gehalten wird, wird sein oberes Ende zugeschweißt. Nach
dem Schweißen
wird der Druck im Luftzylinder 86 verringert und die Klemmbacken 52 springen
zu ihrer vorherigen Position zurück.
Natürlich
leitet, falls kein Röhrchen
in den Klemmbacken 52 anwesend ist (was auftreten wird
in den Stufen, bevor das erste Röhrchen
die Schweißstation 80 erreicht),
der Sensor 82 ein Signal darüber zur Steuereinheit, und
der Schweißer
wird nicht aktiviert.
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Es
ist klar, dass es während
des Schweißens des
oberen Endes des Röhrchens
wichtig ist, dass der Revolver 50 stationär gehalten
wird, um sicherzustellen, dass das Röhrchen unter dem Schweißer bleibt.
Während
dieser stationären
Zeitspanne wird die Auslösemechanismusanordnung 40 wieder
betrieben, um ein Röhrchen
in den dritten Satz von Klemmbacken 52 fallen zu lassen.
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Der
Revolver wird wieder um 90° gedreht. Das
erste Röhrchen,
das nun an einem Ende zugeschweißt ist, wird in die Auswurfstation 90 gebracht, wo
es in den Lieferschacht 92 fällt, entweder unter seinem
eigenen Gewicht oder nachdem es durch den Auswurfblock 96 angetippt
wurde. Das zweite Röhrchen
wird zur Schweißstation 80 gebracht,
wo seine Anwesenheit detektiert wird, die Klemmbacken 52 werden
durch den Luftzylinder 86 geschlossen und das Ende des
zweiten Röhrchens
wird zugeschweißt.
Das dritte Röhrchen
wird durch die Klemmbacken 52 mitgetragen, aber nichts
wird damit ausgeführt.
Die Auslösemechanismusanordnung 40 wird wieder
betrieben, während
der Revolver 50 während des
Schweißprozesses
stationär
ist, um ein Röhrchen
in den vierten Satz von Klemmbacken 52 fallen zu lassen.
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Der
Revolver wird wieder um 90° gedreht. Dies
bringt das zweite Röhrchen
zur Auswurfstation 90, das dritte Röhrchen zur Schweißstation 80 und das
vierte Röhrchen
zur leeren Station. Die Auslösemechanismusanordnung 40 wird
wieder betrieben, um ein Röhrchen
in den ursprünglichen
Satz von Klemmbacken 52 fallen zu lassen, die nun leer
sind.
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Der
Prozess wird dann fortgeführt,
wobei jedes Röhrchen
in einen Satz von Klemmbacken 52 fallengelassen wird, und
durch die Schweißstation 80,
wo ein Ende des Röhrchens
zugeschweißt
wird, zur Auswurfstation 90 befördert wird, wo es ausgeworfen
wird. Die Vorrichtung schweißt
so kontinuierlich und automatisch ein Ende jedes Titanröhrchens zu.
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Die
Zeit, die zum Vervollständigen
einer Schweißstelle
gebraucht wird, ist die kritische Zeit im Zyklus, was bestimmt,
wie schnell der Schweißer
arbeiten kann. Gegenwärtig
dauert die Vervollständigung
einer Schweißstelle
annähernd
3 Sekunden und die Drehung des Revolvers um 90° dauert ungefähr 2 Sekunden.
Jeder 90°- Schritt liefert ein
geschweißtes
Röhrchen
zur Auswurfstation 90, und die Herstellungsgeschwindigkeit
beträgt
ungefähr
600 geschweißte
Röhrchen
oder Cans pro Stunde.
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Es
wird bemerkt werden, dass, obwohl die Schweißeinheit 84 in jedem
Zyklus betrieben wird, jeder Satz von Klemmbacken 52 nur
das Röhrchen hält, das
in jedem vierten Zyklus geschweißt wird. Dies ermöglicht,
dass das Material, das den Revolver 50 bildet, weniger
wärmebeständig ist,
als es nötig wäre, falls
es immer derselbe Teil wäre,
der das Röhrchen
hält, das
geschweißt
wird. Insbesondere ermöglicht
es, dass der Revolver aus einer Wolframlegierung gebildet ist, eher
als aus Wolfram selbst.
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Die
geschweißten
Titanröhrchen
oder Cans, die durch diesen Prozess erzeugt werden, werden von einem
Sammelbehälter
aufgenommen. Sie werden einer visuellen Inspektion unterzogen und
jene, die akzeptabel sind, werden mit dem geeigneten Radioisotop,
wie Silberstäbe
oder Harzbälle,
die mit radioaktivem Iod bedeckt sind, gefüllt. Dann wird das andere Ende
der Kapseln zugeschweißt.
Gegenwärtig
werden die Inspektions-, Einsetz- und Schweißschritte manuell ausgeführt. Jedoch
wird es anerkannt werden, dass sogar, falls diese Schritte manuell
ausgeführt
werden, das abgeschlossene Zuschweißen des ersten Endes des Röhrchens
automatisch den Arbeitsumfang und die Zeit beträchtlich verringert, die zur
Herstellung der Kapseln gehören. Zusätzlich produziert
der automatisierte Prozess konsistentere Ergebnisse als das manuelle
Schweißen
von Cans.