Carrier for carrying cylindrical object similar to nuclear fuel pellet

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ほぼ円筒形の物体をほぼ水平な面に含まれる非直線経路に沿って、それらの対称軸線の方向にそれらの軸線に平行に一列縦隊に連続的に運搬するための運搬システム即ち運搬装置に関する。

【０００２】この発明の好適ではあるが、決して制限的ではない用途は、核燃料ペレットの運搬、特にそれらの連続製造中の運搬に関する。

【０００３】期待する改善は、以下の項目に関する： １）生産効率を低下する、ペレット閉塞の原因の減少、 ２）操作員による介在数の減少（従って、関係する人による汚染の減少）、 ３）グローブボックス・アクチュエータ数の最小化。

【０００４】

【従来の技術】連続プロセスを使用する工業用製造チェーンでは、生産する製品を連続する機械によって加工し、それらの間をこの製品の性質に適合した運搬システム即ち運搬装置によって運搬する。

【０００５】それで、ポンプ輸送に適する流体製品の場合、その処理または加工を請合う異なる機械間のその移送は、ポンプおよび弁を備えるパイプ装置によって行う。

【０００６】製品が単一部品または固体のばらの製品から成るとき、その処理を請合う異なる機械間のその移送は、連続するコンベヤという多少複雑な装置によって行う。 この装置は、製品の性質、生産プロセスおよび生産ラインの構成の関数として設計する。 それは、機械の空間配置、それらのアクセス性および工場で占めるスペースの量により特別に依存する。

【０００７】核燃料ペレット生産工場では、ばらばらの状態のまたは舟形容器若しくはスコップ状容器にばらで入れた焼結ペレットをコンベヤベルト上にひっくり返して振動フィーダに供給し、次に後者から、一列縦隊に整列して、狭い占有スペースを、ほぼ水平であるが、著しく曲りくねった経路を辿って研摩機へ送る。

【０００８】核燃料ペレットは、ほぼ円筒形であるが、
異なる形式でもよい。 それで、それらの直径は８．０と１５．５ｍｍの間を、長さは１０と１４ｍｍの間を変動する。 これらのペレットは、それらの軸線が振動フィーダ出口に位置する第１コンベヤの軸線と整列するように、この振動フィーダを一列縦隊に横になった姿勢で離れる。 それらは、研摩機にも一列縦隊に横になった姿勢で入る。 それで、これらのペレットは、振動フィーダと研摩機の間の移送中同じ姿勢を保たねばならない。

【０００９】現在、上記移送は、異なる型式の直線コンベヤ（ベルトコンベヤ、ストランドコンベヤ、振動レール等）が連続する複雑な装置を使うことによって運搬方向を変える必要があるときに生ずる。 これらの異なる直線コンベヤを、それらの運搬経路方向変更中に、垂直軸線の周りに回転する水平円板によって構成する円形移送テーブルによって相互接続する。 それで、ペレットをこれらのコンベヤおよび移送円板によって運ぶ。 更に、ベルトコンベヤ、単一ストランドコンベヤまたは移送円板の場合、それらの運搬中、辿る経路の初めから固定案内の装置によって横に保持する。 核燃料ペレットはモデル毎に寸法が違うことがあるという事実を考慮して、これらの案内間の間隔は、各ペレット形式の変更に対して調整可能でなければならない。

【００１０】既存のコンベヤ装置は、方向変更が必要なときに幾つかの問題を生ずる。

【００１１】第１に、保守技術者が、汚染環境内に入ることに関係する制限を守りながら研摩機に入らなければならない。 それで、彼らは、この機械が入っているグローブボックスの付属手袋を使ってこの研摩機の異なる部分、特に車輪に接近できなければならない。 操作員は、
この研磨作業、特にこの機械のペレット供給の最適モニタを出来るように、この研摩機をよく見えもしなければならない。 これら全ての理由のために、この研摩機供給の軸線に位置するスペースは、可能最大限に自由に通れるようにしなければならない。

【００１２】設備が方向転換を要求するとき、既存の運搬装置は全て非常に複雑であるという欠点があり、これは、境界面でペレットのジャム即ち詰りを起しがちである。 それで、ペレットの各形式変更は、長く且つ詳細な設定作業を必要とする。 その上、生産中に頻繁に事故が起る。 これらの事故は、一般に、特に中間円板、コンベヤと振動レールの間の移送およびペレットから研摩機供給ストリップへの転換点で、ジャム効果即ち詰り効果を生ずる横方向配置による。 運搬装置の多様性も、設定作業を特に困難にする。 要約すると、これら全ての欠点が可成りの生産性低下および生産ラインの操業コスト上昇につながる。

【００１３】更に、各ペレットのジャムは、操作員の手袋を使う介入を要し、運搬する製品の性質および介入頻度と関連して操作員が汚染される危険につながる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、独創的な設計の運搬装置に関し、特に単純、確実および安価なやり方で最小限の運搬装置を使い、可能最大限に周囲のスペースを自由にして、実質的に円筒形の物体を一列縦隊にそれらの軸線に平行に、実質的に水平面内の任意の曲りくねった経路に従って運搬することを可能にする運搬装置を提供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この発明によれば、この結果は、実質的に円筒形の物体を、実質的に水平面に含まれる非直線経路に沿って一列縦隊に且つそれらの主軸線または長軸線の方向に連続運搬するための運搬装置に於いて： − 上記平面に垂直な軸線を有するプーリ上に取付けられた継目なしベルトで、これらの物体をこのベルトの上縁によって支持し且つそれらを上記経路に従って運搬するようにされたベルト、および − これらの物体を上記経路に沿って、このベルトの上縁上に案内するための手段、を含むことを特徴とする装置によって達成される。

【００１６】

【発明の実施の形態】ある場合には、この垂直ベルトコンベヤを、特に連続する方向転換点の間の距離が小さいときに、ドーナツ形のモノフィラメントコンベヤ(monof
ilament conveyor)によって置換えることが出来る。 しかし、この垂直ベルトコンベヤは、長い距離に対しては、依然として最適選択である（剛性がよく、伸びの危険および切込みの可能性が小さい）。

【００１７】この継目なしベルトをほぼ垂直に置き、これらの物体をその上縁に載せて運搬するという事実のために、任意の複雑な、曲りくねった経路に沿う上記物体の移送を、上記経路に従って配置した単一ベルトを使って行うことが出来る。 それで、完成した運搬装置を非常に単純化する。 従来技術の運搬装置に比べて、その信頼性は増し、その保守およびコストはかなり減る。 これらの物体をその移送中に横に配置することから生ずる介入が減る。

【００１８】この発明の好適実施例では、この案内手段がこれらの物体が追従すべき経路の両側に配置した案内を含む。 これらの案内は、それらの間に運搬すべき物体の寸法即ちサイズの関数として調整または調節可能な間隔を形成するのが好ましい。

【００１９】この継目なしベルトのこれらの物体が載る上縁は、直線状で、幅が運搬すべき物体の直径より小さくてもよい。

【００２０】この継目なしベルトのこれらの物体が追従する非直線経路に沿う走行は、駆動プーリと知られる、
プーリの一つに作用する駆動手段によって保証される。
どんな滑動も避けるためには、上記駆動プーリがそれで継目なしベルトの内側のギザギザが付いた面に係合する歯を有する。

【００２１】この発明によるコンベヤは、連続物体積込みステーションを含むのが都合がよい。 次に、この積込みステーションは、これらの物体を支持できる上面を有し、直線経路に沿って、上記継目なしベルトと、これらの物体が追従する経路の直線部で斜めに、平行におよび同方向に動く積込みベルトを含む。

【００２２】この場合、この積込みベルトの上面は、物体前進方向に傾斜した僅かに下向きの平面に位置し、それでこの継目なしベルトの上縁を含む平面と、この経路の上記直線部にある交差線に従って交差するのが好ましい。

【００２３】次に、これらの物体を積込みベルトから継目なしベルト上へ次第に移送するように、実質的に直線の積込み案内がこれらの平面の交差線の上流で積込みベルト上に中心を置き且つ上記交差線の下流で継目なしベルト上に中心を置くのが好ましい。

【００２４】これら物体のジャム即ち詰りを防ぐために、そこで継目なしベルトの前進速度が積込みベルトの前進速度を超える。

【００２５】この発明の好適用途では運搬すべき物体は、研摩機で、駆動車と砥石車の間で機械加工することを意図した核燃料ペレットであり、これらの車の軸線が平行で同じ実質的水平面内にある。 次に、このコンベヤは、ペレットを研摩機へ送込むためのステーションを含み、それは、この継目なしベルトのもう一つの直線部の延長部にあって、このペレット前進方向にこれらの車の間を延在する直線ストリップを含み、その上面が駆動車の方へ横に傾斜している。

【００２６】この継目なしベルトに隣接するこのストリップの一端が前者の形状であるのが好ましい。

【００２７】

【実施例】以下にこの発明を非限定的実施例および添付の図面に関して詳細に説明する。

【００２８】図１は、グローブボックス即ち玉型箱(glo
ve box)１０を一点鎖線の形で線図的に示し、その中で核燃料ペレットＰ（図２、図４、図５および図６）の生産プロセスの１段階を行う。 この段階は、ペレットＰの円筒形外面を研磨する作業に相当し、焼結作業の後に行う。

【００２９】この研磨作業は、グローブボックス１０内に配置した研摩機１２によって行う。 この研摩機１２
は、この発明の一部ではなく、この発明の範囲外に出ることなく、任意の方法で実施できる。

【００３０】図示しないが、上流のグローブボックスがトンネルによってグローブボックス１０に通じ、そのグローブボックス１０に隣接する部分を図１に１４で線図的に示す。 この設備の全体の寸法を可能最大限に減少し且つこの研摩機１２への介入を容易にするために、トンネル１４の軸線は、この研摩機加工軸線に平行であるが、上記加工軸線に関して比較的大距離に亘って横にオフセットしている即ち外れている。

【００３１】図１は、グローブボックス１０に隣接するもう一つのトンネル１６の部分を線図的に示し、そのトンネルによって研摩機１２から出るペレットを、もう一つの図示しないグローブボックスへ送込み、そのグローブボックスは、下流にあって中にもう一つの機械が設置されている。 この場合、トンネル１６の軸線は、研摩機１２の加工軸線と一致する。

【００３２】研摩機１２でのペレットＰの連続機械加工が、それらを一列縦隊に横になった状態で、即ち、それらの軸線を水平且つ整列して並べて、導入することを必要にする。

【００３３】研摩機１２への供給中にこれらの条件を守ることを保証するために、これらのペレットは、トンネル１４からグローブボックス１０に入るとき、既にこの姿勢にある、即ち、それらの軸線を整列且つ水平にしている。

【００３４】更に詳しくは、これらのペレットは、トンネル１４の上流に位置する、図示しないグローブボックス内に設置した、図示しない振動フイーダ(vibratory f
eeder)によってこの姿勢に配置されている。 この振動フイーダは、ペレットを積込みベルト１８上に載せ、そのベルトがトンネル１４内を通過し、ペレットＰをグローブボックス１０へ運ぶ。

【００３５】図１で全体を参照数字２０で指す運搬装置が、次に、これらのペレットをグローブボックス１０内の研摩機１２の入口まで運ぶ。 この運搬装置２０は、ペレットＰを、平面図ではほぼ水平な平面内に含まれる、
非直線の比較的曲りくねった経路に沿って移送することを保証する。 上記経路の一端から他端まで、この運搬装置２０は、これらのペレットＰをそれらが振動フイーダを離れるときに採り且つ研摩機１２に入ると採らなければならない姿勢、即ち、それらの軸線をほぼ水平且つ整列した一列縦隊に維持する。

【００３６】運搬装置２０は、単一、連続ループコンベヤ１８から連続的に到着するペレットＰを勘定に入れることのできる積込みインタフェース即ち積込み境界部分２２、並びにこれらのペレットを研摩機１２へ送込む移送インタフェース即ち移送境界部分２４を含む。

【００３７】この発明に従い、および図１から図４に更に詳しく図示するように、運搬装置２０のこの単一、連続ループコンベヤは、図面では全てを同じ参照番号２８
で示す、ほぼ垂直の軸線を有するプーリ上に設置した、
単一継目なしベルト２６を含む。 それで、この継目なしベルト２６は、ほぼ垂直に位置し、それがその経路に一部に亘って、グローブボックス１０内でペレットが追従すべき、非直線のほぼ水平な軌道に従うことを可能にする。 この特徴の結果として、既存の運搬装置の場合のように、幾つかの連続するコンベヤを使う必要はない。

【００３８】図２によって更に詳しく示すように、この継目なしベルト２６は、平らな、水平、上縁３０を有し、その上にペレットＰが載る。 更に詳しくは、各円筒形ペレットＰは、その円筒形の直線母線によって継目なしベルト２６の上縁３０上に載り、それでその軸線は、
この継目なしベルトが追従する非直線軌道に、その経路のペレットを支持するために使用する部分で、永久的に接する。

【００３９】継目なしベルト２６は、矩形断面を有し、
その幅は、上縁３０の幅に対応し、ペレットＰの直径より小さい。

【００４０】変化形では、図２に示すような平面ではなく、継目なしベルト２６の上縁３０が僅かに凹んだ、上方に曲った輪郭を持つことが出来ることに注意すべきである。 そうすれば、円筒形ペレットＰは、当然それらの自重の影響の下で、くぼみの底に位置する。 すると、それらの垂直対称面が継目なしベルト２６の垂直正中面とほぼ一致する。

【００４１】継目なしベルト２６の前進は、駆動プーリとして知られる、プーリ２８の任意の一つを一定の速度で連続的に回転する、単一の、図示しないモータによって構成される駆動手段が保証する。 この配置は、運搬装置２０上の保守作業を厳密な最小限度に減らすことを可能にする。

【００４２】継目なしベルト２６と駆動プーリの間の相対滑動を防ぐためには、この継目なしベルトが、図３および図５に示すように、内面３４にギザギザが付いているのが都合がよい。 すると、駆動プーリ２８は、この継目なしベルトの内面３４に作られた刻み目と噛合う相補の歯装置を有する。

【００４３】継目なしベルト２６を不変の、ほぼ垂直姿勢に維持するための手段も設けられている。 これらの手段を継目なしベルト２６とプーリ２８の間に設け、次に例えば、プーリ２８に作った肩３６（図３および図４）
を含み、それを継目なしベルト２６の下縁が圧迫してもよい。 図２に示すように、この継目なしベルト維持手段は、Ｕ形支持体３７を含み、その上にベルトの下縁が載ってもよい。

【００４４】この発明による運搬装置２０は、案内手段も含み、ペレットを継目なしベルト２６の上縁３０上に、それらがグローブボックス１０内で追従しなければならない軌道に沿って維持することを可能にする。

【００４５】これらの案内手段は、ペレットＰが追従する経路の両側に、その長さの初めから、ベルト２６の上縁３０の上の高さに配置した横案内を含む。 これらの横案内の高さは、どんな種類のペレットを運搬しようとも、ペレットＰの各々が、その軌道のどの点ででも、その軸線と同じ高さの上記案内と接触するようになっている。

【００４６】更に詳しくは、図１に示すほぼＺ形軌道の場合、ペレット変位方向に、この案内手段は、第１対の直線案内３８（図１および図３）、第１対の外４０および内４２円弧案内（図１および図３）、第２対の直線案内４４（図１および図２）、第２対の外４６および内４
８円弧案内（図１）並びに第３対の直線案内５０（図１、図４および図５）を含む。 案内３８，４０および４
２は、積込みステーション２２に属し、および案内５０
は、ペレットＰを研摩機１２へ送込むためのステーション２４に属する。

【００４７】全ての案内３８，４０，４２，４４，４
６，４８および５０は、同じ固定シャシー５２に、このシャシーにねじ５５によって結合したクランプ５４によって設置する。 これらのねじ５５は、製造中にペレットＰの直径に変更があるときに、案内の間隔を調整するためにクランプを自由にして案内４４を解放するために緩めることが出来る。 従って、案内の間隔の調整が容易に可能である。

【００４８】異なる案内の間の間隔は、特に、ペレットを研摩機へ送込むためのステーション２４で、移送中にペレットを落し、またはそれらの変位方向に関して横に配置する危険を防ぐように決めることに注意すべきである。 更に、これらの案内上のペレットの摩擦は、最小であり、最小の摩耗しか生じない。

【００４９】しかし、ペレットＰが追従する経路のすべてにおいて、それから放出されたどんな小片または破片も回収し且つそれがこのグローブボックスの底に分散するのを防ぐために、継目なしベルト２６の下にシュート５３（図２）を設けることが可能である。

【００５０】ペレットが追従する経路の湾曲部では、外案内４０および４６がペレットに課される経路を追従することを余儀なくさせ、一方、内案内４２および４８
は、コンベヤ上のペレットの横方向配置、およびそれから生ずるであろうジャムを防ぐ。

【００５１】それで、この案内手段は、円筒形ペレットをそれらの軸線が追従する経路に常にほぼ接するような姿勢に維持する効果を有する。

【００５２】さて、図３および図４を参照して、円筒形ペレットＰを継目なしベルト２６上に連続的に積込むためのステーション２２について更に詳しく説明する。 この積込みステーション２２は、積込みベルト１８を含み、それによってトンネル１４を経てペレットＰをグローブボックス１０に送込む。

【００５３】更に詳しくは、ペレットＰが積込みベルト１８の上面５６（図４）に一列縦隊でそれらの軸線を整列して載っていて、そのベルトは、従来の方法でほぼ水平な軸線を持つプーリ上に配置され、そのプーリの一つを図４に５８で示す。 図示しない、関連する、直線案内が積込みベルト１８の上面５６上でのペレットの横方向維持を、移送インタフェース２２付近まで保証する。

【００５４】次に、積込みベルト１８の上面５６は、継目なしベルト２６の片側で、積込みステーション２２に対応するその軌道の直線部で、図３および図４に矢印Ｆ
１によって象徴する直線経路に沿って動く。 図３で更に詳しく分るように、継目なしベルト２６の上記直線部に隣接する積込みベルト１８の縁は、前者の外面と共に、
平面図で狭い、機能的隙間を形成する。

【００５５】積込みベルト１８の上面５６は、継目なしベルト２６の前記直線部の上縁３０と平行に且つ同方向に動く。 しかし、ペレットＰをベルト１８からベルト２
６へ移すとき、ジャムの危険を避けるために、継目なしベルト２６の前進速度（図３で矢印Ｆ２）が積込みベルト１８のそれを僅かに超えるのが好ましい。

【００５６】この移行を図４に示す方法で行えるように、積込みベルト１８の上面５６が、矢印Ｆ１によって象徴する、ペレットＰの前進方向に僅かに下方に傾斜した平面に位置する。 この平面は、継目なしベルト２６の上縁３０を含む平面と、積込みステーション２２と同じ高さのその軌道の直線部の中央領域にある交差線５７に沿って交差する。

【００５７】その上および図３に更に詳しく示すように、直線案内３８並びに案内４０および４２の入口部がペレットを、起点が積込みベルト１８上に中心を置き且つ到着点が継目なしベルト２６上に中心を置く、ほぼ直線の経路に従わせる。 更に詳しくは、上記ほぼ直線の経路の起点および到着点は、それぞれ、積込みベルト１８
の上面５６を含む傾斜面と継目なしベルト２６の上縁３
０を含むほぼ水平面との交差線５７の上流および下流にある。

【００５８】説明した配置の結果として、積込みベルト１８上で一列縦隊形に運搬される横になったペレットが次第に上記ベルトの脇の方へ押され、そのベルトの上に継目なしベルト２６があり、それで今度は後者の上に運ばれる。 ペレットがこれら二つのベルトにほぼ跨るとき、交差線５７を通過すると、それらの支持が積込みベルト１８の上面５６から継目なしベルト２６の上縁３０
へ移行する。 この様にして、継目なしベルト２６の上縁３０上へのペレットの横になった、一列縦隊姿勢での積込みが、継目なしベルト２６の速度が僅かに速いために、何ら途切れることなくおよびジャムの危険なく、保証される。

【００５９】次に、図５および図６に関して、ペレットＰを研摩機１２へ移すまたは送込むためのステーション２４を説明する。 これらの図に示すように、この研摩機は、砥石車６２は勿論、駆動車６０を含み、それらの軸線は、ほぼ水平面内で互いに平行である。 図６に示すように、ペレットＰの軸線は、その外周面を加工するとき、上記平面より僅かに下にある。 従って、継目なしベルト２６の上縁３０は、これらの車の軸線を含む平面に関して下方に変位した、ほぼ水平面にある。 この変位は、ペレットが製造中どんな直径であっても、ペレットを研摩機に満足に位置決めすることを保証することを可能にする。

【００６０】ペレットを研摩機へ送込むためのステーション２４で、継目なしベルト２６は、正中垂直面が車６
０および６２の軸線の対称平面と一致する直線部を有する。 上記直線部から先は、継目なしベルト２６がプーリ２８の一つで受けられる湾曲部の形で横に逃げる（図５）。

【００６１】継目なしベルト２６の直線部から車６０と６２の間にある領域へおよび次にそれを越えてのペレットの移送は、継目なしベルト２６の前記の直線部の延長にある直線ストリップ６４によって行う。

【００６２】更に詳しくは、上記ストリップ６４の上縁６６が、図６に示すように、継目なしベルト２６の上縁３０とほぼ同じ高さであるが、駆動車６０の方へ横に傾斜している。 この配置は、ペレットの直径がどうであっても、ペレットＰの各々の外周面を駆動車６０と自動的に接触させることを可能にする。

【００６３】図５に更に詳しく示すように、ストリップ６４の、継目なしベルト２６の方に向いた入口端６８
は、平面図で湾曲した、ほぼ斜面形を有する。 この端６
８は、継目なしベルト２６の直線部を伸して、それから先はペレットをストリップ６４上に移送する、隣接する、内方に湾曲した部分の形状をきっちりと反映する。

【００６４】車６０および６２の両側で、即ち、研摩機１２の入口と出口の両方で、ペレットＰが直線案内によって横から位置決めされる。 これらの案内は、研摩機入口では前記の案内５０が、並びにその出口およびトンネル１６内では案内７０が構成する（図１）。

【００６５】明らかに、この発明は、核燃料ペレットを運搬するための運搬装置に限定されない。 それは、ほぼ最大の、均一な直径を有する、全ての実質的に円筒形の物体の一列縦隊の横にした運搬にも適用できる。 ここにはほぼ矩形断面を有し、幅が厚さより大きい継目なしベルトしか説明しなかったが、他のベルト断面が可能であり、この設備の残りの部分をそれ程修正せずに、長円形またはドーナツ形断面のベルト（即ち、ワイヤまたはケーブル）上でペレットまたはその他の物体を運搬する可能性もある。 例えば、プーリをベルトの上面の下に置くことによって、またはそれらに上記上面の横に溝を作ることによって、駆動ベルトと運搬される物体の間の干渉を避けることだけが必要であろう。 断面が小さいと、ベルトに柔軟性を与え、それがその設置、取出しおよび交換を容易にし、曲りくねった経路に好適だろう。 しかし、もし運搬される物体が、プーリ間の距離が長く自由な経路を扱わねばならないなら、剛性の高い、長いまたは高いベルトを使用することを選択するだろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による運搬装置による、核燃料ペレットの研摩機までの経路を非常に線図的に示す平面図である。

【図２】図１の線II−IIによる拡大断面図である。

【図３】ペレット積込みステーションを含む、この発明による運搬装置の一部を拡大して示す平面図である。

【図４】図３の矢印IVによる側面図である。

【図５】ペレットを研摩機へ送るためのステーションを含む、この発明による運搬装置の他の部分を詳細に示す平面図である。

【図６】図５の線VI−VIによる拡大断面図である。

【符号の説明】

１２ 研摩機 １８ 積込みベルト ２０ 運搬装置 ２２ 積込みステーション ２４ 送込みステーション ２６ 継目なしベルト ２８ プーリ ３０ 上縁 ３４ 内面 ３８ 案内 ４０ 案内 ４２ 案内 ４４ 案内 ４６ 案内 ４８ 案内 ５０ 案内 ５６ 上面 ５７ 交差線 ６０ 駆動車 ６２ 砥石車 ６４ 直線ストリップ ６６ 上面 Ｆ１ 積込みベルト前進速度 Ｆ２ 継目なしベルト前進速度 Ｐ 円筒形物体