JPS61257817A - 柱状物体の列形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、核燃料ベレット、セラミック焼結体、或いは
ベアリング等の柱状物体を軸方向に多数並べたものから
、所定長さに相当する分を容易に取出すことができるよ
うにした柱状物体の列形成装置に関する。

（発明の技術的背景およびその問題点）一般に、原子炉
で使用する燃料棒においては、軸方向に複数の領域に区
分し、各領域に所定の種類の核燃料ベレットを装填する
様になっているものが多い。特にＢＷＲ用の燃料棒にお
いては、炉内出力の軸方向分布の平坦化、炉停止余裕の
確保、燃料経済性の追及等の目的のため、燃料棒内を軸
、方向に複数の領域に区分し、各領域毎に異なったＵ２
３５”縮度の核燃料ベレットを被覆管内に装填するよう
にしたものがある。また、同様の目的で、可燃性吸収材
の濃度の異なったベレットを領域毎に装填するようにし
たものもある。一方、ＰＷＲ燃料棒については、ＢＷＲ
のような炉内出力の軸方向不均一性はないが、燃料経済
性向上のため同様な検討がなされている。さらにＦＢＲ
では軸方向にブランケット部と燃料部の領域に区分して
ベレットが装填されている。

また、装填するペレット列全長についても、例えばＢＷ
Ｒについてだけみても、原子炉によって長さが異なる場
合がある。

そこで、これを核燃料装填作業の側からみると、例えば
ＢＷＲ用の燃料棒のみを生産する場合でも、まず装填す
るペレット列全長が原子炉によって異なり、軸方向の領
域の数と長さが燃料棒の種類によって異なり、さらに装
填するベレットの種類が領域毎に責なることになる。し
かも、このように全長、領域長さ、ベレットの種類が燃
料棒の種類によってまちまちとなっているものについて
、はぼ同一の外観をしたベレットを間違いなく装填する
必要がある。また、２酸化ウラン燃結体の核燃料ベレッ
トの場合、粉末プレスした上焼結により円柱状物体に成
形するためベレット長さはバラツキを有するものとなる
。そのため、この装填作業には長時間を要し、コスト高
となる等の問題がある。

すなわち、上述のように燃料ベレットの如き柱状物体を
軸線方向に順に並べて所定長さの列を得るためには、一
般に、複数の柱状物体の各々の長さを計測し１、その積
算により所定の列長さに形成する方法、または、整列ト
レイ上にあらかじめ列形成しようとする長さをケガキし
ておぎ、そのケカギ線を目標による手作業によって所定
の列長さを形成する方法が採用されている。

ところが、上述のように各柱状物体の長さを計測し長さ
を形成するには、その作業が面倒であり、列長さ形成に
長時間を要し、累積誤差も大きいものとなる。またケガ
キ線を設けた整列トレイを使、用する場合には、燃料棒
の種類に応じ多種類の列長さ形成用の整列トレイをそな
えておき、装填すべき燃料棒の種類に対応した整列トイ
レを選び出すことが必要となる。また手作業により全長
および各々領域長さをそろえる必要があるので作業に長
時間を必要とする。

〔発明の目的〕

本発明はこのような点に鑑み、簡単な構成でかつ高速で
、柱状物体の所定長さの列を正確に形成することができ
る柱状物体の列形成装置を冑ることを目的とする。

（発明の概要） 本発明は、多数の柱状物体を軸方向に整列収納するｒ４
を有する整列トレイと、その整列トレイの所定位置に着
脱可能で、上記溝内での柱状物体の軸方向移動を制限す
るストッパと、上記柱状物体の列をストッパに押圧作動
するプッシャと、上記溝内に挿脱可能でかつその溝内で
溝の軸線方向に移動可能な長さ形成爪を有し、上記長さ
形成爪は、前記ストッパから多数の柱状物体からなる列
の所定長さに許容公差を加味した距離だけ離れた位置に
先端エツジがある状態で、上記柱状物体列の一側部から
溝内へ挿入され、１個以上の柱状物体の位置を柱状物体
の列の軸線に対して直角方向に移動させ、その後上記軸
線方向の移動によって、上記移動された柱状物体に隣接
する柱状物体の端部に当接し、その移動方向先方の柱状
物体の列を軸線方向に移動さ°ぜるように構成されてい
ることを特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

以下、第１図乃至第１４図を参照して本発明の実施例に
ついて説明する。

第１図において、符号１０は核燃料ペレットの如ぎ柱状
物体１１の列を複数列にわたって配列積載する搬送用ト
レイであって、その搬送用トレイ１０はそれぞれ柱状物
体の縦列に直交する方向に移動可能なトレイ支持盤１２
上に載置されている。

上記トレイ支持盤１２の′前方には、そのトレイ支持盤
１２の移動に応じて、そのトレイ支持盤１２上に載置さ
れている搬送用トレイ１０の柱状、物体１１の縦列の一
つとその軸線が一致するような、断面Ｖ字状の整列トレ
イ１３が固設されている。

一方、上記トレイ支持盤１２の一側上方には、柱状物体
１１の縦列と平行方向に移動し、搬送用トレイ１０上に
配列された柱状物体１１をその縦列方向に押圧し、その
柱状物体の列を整列トレイ１３上に転送するプッシャー
装Ｍ１６が配設され、さらに整列トレイ１３の一側には
、整列トレイ１３に転送された柱状物体１１の列から所
定長さの柱状物体の列を切り出し形成する柱状物体の列
長さ形成機構１７が配設されている。

ところで、上記プッシャ−装ｆｆ１１６は、点１８にお
いて枢着された１字状の支持杆１９の先端に固着され、
搬送用トレイ１０の柱状物体１１の縦列と平行方向に延
びる枠体２０を有し、その枠体２０の前後両端部にそれ
ぞれプーリー２１が装着され、その両プーリー２１にベ
ルト２２が巻装されている。上記ベルト２２には下方に
突出するプッシャ−杆２３の頂端部が装着されており、
そのプッシャー杆２３は、前記枠体２０に前記柱状物体
の縦列と平行に装着された案内杆２４に摺動可能に係合
され、前記ベルト２２の移動によって上記案内杆２４に
沿って前後方向に移動することができる。

また、上記プーリー２１は、その一方が前記枠体２０に
装着された駆動モータ２５によって駆動されるように構
成してあり、その駆動モータ２５とプーリー２１との連
動軸部には、第２図に示すように、上記プーリー２１に
所定以上の負荷が加わったとぎ駆動モータ２５が回転し
てもプーリー２１が停止しうるようにスリップクラッチ
２６が設けられており、さらに前記支持杆１９の他端に
は、その支持杆１９を点１８のまわりに揺動させるエア
シリンダ２７の作動によって、前記プッシャ杆２３が、
その先端が柱状物体列の端部に係合する位置（第２図）
と、柱状物体列との係合から解放される上方位置（第３
図）とをとることができる。

列長さ形成機構１７は、整列トレイ１３に沿って配設さ
れた機枠２８を有し、その機枠２８の前後両端に設けら
れたプーリー２９にベルト３０が巻装されている。上記
両プーリー２９のうち一方は図示しないスリップクラッ
チを介して駆動モータに連結され、そのプーリー２９に
所定以上の負荷が加わったときには駆動モータが回転し
てもプーリー２９が停止するようにしである。上記機枠
２８は、エアシリンダ３１および案内杆３２によって整
列トレイ１３の一方の傾斜面に対して平行な平面内で上
下動可能としてあり、また上記ベルト３０には、上記整
列トレイ１３の上記一方の傾斜面に沿って上記■１〜レ
イの溝内に挿入可能な長さ形成爪３３が装着突設されて
いる。また、整列トレイ１３の端部近傍部には、整列１
〜レイ１３の軸線方向に移動可能であり、かつその整列
トレイ１３の溝内に挿脱可能なストッパ３４が配設され
ている。

そこで、上述の如き装置において柱状物体の所定長さの
列を形成するには次のようにして行なう。

すなわち、エアシリンダ２７によって支持杆１９を揺動
さ往て、第１図および第２図に示すようにプッシャ杆２
３が搬送用トレイ１０上の図において最左端の柱状物体
の列の後端に接する下降位置に移動さけ、その後駆動モ
ータ２５を作動させることによって、ベル１−２２を介
してプッシャ杆２３を前進させ、そのプッシャ杆２３に
よって上記柱状物体の列を整列トレイ１３上に押出し転
送する。

このようにして一つの柱状物体の列が押し出されると、
プッシャ杆２３が原状位置に戻されるとともに、搬送用
トレイ１０がトレイ支持盤１２を介して図において左方
に１ピツチ移動せしめられ、その後上述と同様にして第
２列目の柱状物体の列が整列トレイ１３上に押し出され
る。これを繰り返りことによって柱状物体の列の先端が
ストッパ３４に当接するまで、すなわちスリップクラッ
チ２６が空転するまで、柱状物体の押し出しが行なわれ
る。このようにして柱状物体の列の先端がストッパ３４
に当接すると、柱状物体の列は整列トレイ１３上におい
てプッシャ杆２３との間に挟持、状態となる（第４図（
ａ）、第５図（ａ））。この時、核燃料ペレットの如き
長さにバラツキのある柱状物体の場合、列長さの公差の
範囲内において柱状物体の・端部位置は任意の位置を取
りうる。

しかし、公差の範囲が柱状物体の長さより長い場合、こ
の公差の範囲内に少くとも１つの端部位置が存在するこ
とになる。一方、列長さの形成爪３３は、その先端縁が
ストッパ３４がら形成しようとする柱状物体の列の所定
長さＬｌに公差ａを加えた最大長さに相当する位置に設
定されており、上述のように柱状物体の列がストッパ３
４に当接すると、列長さ形成機構１７の機枠２８が下降
せしめられ、列長さ形成爪３３が斜め上方から整列トレ
イ１３の側壁に沿って下降し、整列トレイ１３上の柱状
物体を第４図（ｂ）および第５図（ｂ）に示す如く右斜
め上側に押上げる。

次に、上記列長さ形成爪３３がプーリー２９およびベル
ト３０を介して整列トレイ１３に沿ってストッパ３４方
向に移動され、第４図（Ｃ）に示すように、列良さ形成
爪３３によって押し上げられている柱状物体と接する柱
状物体の端面に接せしめられる。そこで、スリップクラ
ッチによってプーリー２９の回動が止まり長さ形成爪３
３の移動が停止し、長さが所定公差内にある列長さをも
ったベレッ１−列がストッパ３４と列長さ形成爪３３と
で挟持されることになる。そこで、ストッパ３４を整列
トレイ１３の溝から上方に移動させて、柱状物体列の挟
持状態を開放し、その後列長さ形成爪３３をさらにスト
ッパ３４方向に移動させ、その所定長さの柱状物体の列
を例えば燃料棒被覆管内の如ぎ所定個所に押し出す。な
お、整列トレイ１３上で列長さ形成爪３３によって斜め
上方に押し上げられた柱状物体が、上記列長さ形成爪３
３の柱状物体押出し方向に移動する場合に、その列長さ
形成爪３３に伴って移動することを防ぐためには、例え
ば第６図に示ずように、整列トレイ１３の溝の左右角度
を変えて、斜め上方に押し上げられたベレットが接する
溝の面のＳ振力がベレットとベレットが接する爪の面と
の間のそれより大きくなるようにしてもよい。

また、第７図に示すように、整列トレイ１３の溝の左右
の角度は同じとし、整列トレイはステンレス鋼とすると
ともに列長さ形成爪３３にハードクロムメッキを行なう
ことによって、上述のように＊＊力に差を生じさせるよ
うにしてもよい。

さらに、第８図（ａ）、（ｂ）は他の実施例であって、
整列トレイ１３の溝の一側に、斜め上方に押し上げられ
た柱状物体が渦の軸線方向に移動することを阻止する突
起物３５が形成されている。

また、第９図に示ずように、整列トレイに、柱状物体の
列が軸方向に移動可能な溝と、長さ形成爪によって横方
向にずらされた柱状物体が係合する溝とを形成しても同
様の効果を奏することができる。

ところで、上記各実施例においては円柱状物体に対する
ものを示したが、第１０図に示すように、角柱状物体に
も適用することができ、また、列良さ形成爪３３は斜め
上方より整列トレイ１３の側壁に沿って溝内に下降する
ようにしたけれども、第１１図、第１２図、第１３図に
示すように、それぞれ斜め下方、或いは下方、または側
方より挿入するようにしても同様の効果を奏することが
できる。

また、前記実施例においては列長さ形成爪３３を整列ト
レイの溝内に挿入した後ストツパ方向に移動さゼること
によって、所定長さの柱状物体の列を形成したものを示
したが、第１４図に示すように、列長さ形成爪３３をそ
れと反対方向に移動させることによって所定長さの柱状
物体の列を形成することもできる。すなわち、この場合
には列長さ形成爪の先端エツジ（ストッパ３４と反対側
）が、ストッパの位置から切出すべき柱状物体の列の所
定長さＬｌから公差分ａを引いた最小長さに等しくなる
位置において、溝内に挿入する。

さらに、前記実施例においては、搬送用トレイから整列
トレイに柱状物体の列を１列づつ取出すために、その搬
送用トレイを柱状物体の縦列の１ピツチ分だけ順に移動
するものを示したが、逆に整列トレイを可動式とし、整
列トレイを横方向に１ピツチづつ移動させるようにして
もよく、また、整列トレイを、複数設置して同時に多列
の柱状物体の列を形成することもできる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明においては、柱状物体を配
列した溝内に長さ形成爪を挿入し、１個以上の柱状物体
の位置を柱状物体の列の軸線に対して直角方向に移動さ
せ、その後上記軸線方向の移動によって、その長さ形成
爪によって横方向に移動された柱状物体が接していた柱
状物体の端部にその長さ形成爪を当接し、さらにその前
方の柱状物体列を軸線方向に移動させることによって、
所定長さの列を形成するようにしたので、柱状物体の列
長さ形成を累積誤差がなく正確に高速で行なうことがで
きる。しかも、その列の長さの設定も、ストッパまたは
長さ形成爪の位置をυＪｉｌｔすることによって、上記
設定値が多数の場合も容易に対応せしめることができる
等の効果を秦りる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における柱状物体の列形成装置の概略を
示す斜視図、第２図ａ３よび第３図はプッシャ−装置の
作動説明図、第４図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）、（ｄ）お
よび第５図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）、（ｄ）はそれぞれ
本発明の列長さ形成作動説明図、第６図、第７図、第８
図（ａ）、（ｂ）および第９図はそれぞれ本発明の列長
さ形成を行なうための整列トレイの各実施例を示す図、
第１０図乃至第１３図はそれぞれ他の実施例を示す図、
第１４図（ａ）〜（１３）は列長さ形成方法の他の実施
例を示す作動説明図である。 １０・・・搬送用トレイ、１１・・・柱状物体、１３・
・・整列トレイ、２３・・・プッシャ杆、２５・・・駆
動モータ、３３・・・長さ形成爪、３４・・・ストッパ
。 第２目 第３目 第４目 （ａ）　　　　　（ｂ）　　　　　（ｃ）　　　　　（
ｄ）第５目 （ａ）　　　　　（ｂ）　　　　（ｃ）　　　　　　（
ｄ）あ８目

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、多数の柱状物体を軸方向に整列収納する溝を有する
   整列トレイと、その整列トレイの所定位置に着脱可能で
   、上記溝内での柱状物体の軸方向移動を制限するストッ
   パと、上記柱状物体の列をストッパに押圧作動するプッ
   シャと、上記溝内に挿脱可能でかつその溝内で溝の軸線
   方向に移動可能な長さ形成爪を有し、上記長さ形成爪は
   、前記ストッパから多数の柱状物体からなる列の所定長
   さに許容公差を加味した距離だけ離れた位置に先端エッ
   ジがある状態で、上記柱状物体列の一側部から溝内へ挿
   入され、１個以上の柱状物体の位置を柱状物体の列の軸
   線に対して直角方向に移動させ、その後上記軸線方向の
   移動によって、上記移動された柱状物体に隣接する柱状
   物体の端部に当接し、その移動方向先方の柱状物体の列
   を軸線方向に移動させるように構成されていることを特
   徴とする、柱状物体の列形成装置。 ２、長さ形成爪は、その負荷が、所定の値以上になった
   ときその移動が停止する様スリップ手段を介して駆動さ
   れ、柱状物体の列が、ストッパとプッシャにはさまれた
   状態において、当該長さ形成爪のエッジが柱状物体端部
   に当接するまで移動したあとスリップ手段によって長さ
   形成爪の移動が止まり、その後、長さ形成爪の駆動を停
   止し、その後、ストッパ又はプッシャを柱状物体の移動
   制限位置からはずしたあと、再び形成爪を移動し、その
   移動方向先方の柱状物体の列を軸方向に移動させるよう
   に構成されていることを特徴とする、特許請求の範囲第
   １項記載の柱状物体の列形成装置。 ３、長さ形成爪の構内への挿入位置は、ストッパからそ
   の長さ形成爪の先端エッジまでの距離が、切出すべき柱
   状物体の列の所定長さにその公差分を含めた最大長さに
   等しくなるように設定され、長さ形成爪は溝内への挿入
   後、ストッパ方向へ移動されるようにしてあることを特
   徴とする、特許請求の範囲第１項記載の柱状物体の列形
   成装置。 ４、長さ形成爪の溝内への挿入位置は、ストッパからそ
   の長さ形成爪の先端エッジまでの距離が、切出すべき柱
   状物体の列の所定長さから公差分を引いた最小長さに等
   しくなるように設定され、長さ形成爪はストッパとは反
   対側に移動されることを特徴とする、特許請求の範囲第
   １項記載の柱状物体の列形成装置。 ５、整列トレイの溝は、少なくとも長さ形成爪の移動す
   る範囲では断面がほぼＶ字状を呈し、柱状物体の側面と
   接する２つの面の鉛直方向に対する角度が互いに異なっ
   ており、長さ形成爪は上記溝の鉛直に近い角度を有する
   面と柱状物体側面との間に挿入されることを特徴とする
   、特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかに記載の
   柱状物体の列形成装置。 ６、整列トレイの溝の少なくとも長さ形成爪が移動する
   部分では、上記溝の柱状物体に接する２つの面のうら、
   長さ形成爪が挿入される側と反対側の面が、他方の面に
   比較し柱状物体との摩擦係数が大きくなるような表面状
   態とされていることを特徴とする、特許請求の範囲第１
   項乃至第３項のいずれかに記載の柱状物体の列形成装置
   。 ７、整列トレイの一側には、長さ形成爪によって横方向
   に位置がずらされた柱状物体の軸線方向の移動を阻止す
   る突起が設けられていることを特徴とする、特許請求の
   範囲第１項乃至第３項のいずれかに記載の柱状物体の列
   形成装置。 ８、整列トレイには、柱状物体の列が軸線方向に移動可
   能な溝と、長さ形成爪によって横方向にずらされた柱状
   物体が係合する溝とが形成されていることを特徴とする
   、特許請求の範囲第１項乃至第４項のいずれかに記載の
   柱状物体の列形成装置。 ９、整列トレイは、その整列トレイの軸線に対して直交
   する方向に移動可能であり、上記整列トレイの軸線に対
   して平行でかつ互いに平行な複数列の柱状体を載置した
   柱状体搬送用トレイの一側に配設されていることを特徴
   とする、特許請求の範囲第１項記載の柱状物体の列形成
   装置。 １０、プッシャは柱状体搬送用トレイから柱状物体の列
   を整列トレイ上に排出する排出装置であることを特徴と
   する、特許請求の範囲第１項記載の柱状物体の列形成装
   置。 １１、プッシャは、その負荷が所定値以上になったとき
   その移動を停止するようスリップ手段を介して駆動され
   ることを特徴とする、特許請求の範囲第１項記載の柱状
   物体の列形成装置。