DE3309205C2 - Vorrichtung zum Transportieren einer Reihe zylindrischer Pellets - Google Patents

Abstract

Es wird eine Transportvorrichtung zum Bewegen eines Stromes von Gegenständen längs eines im wesentlichen zusammenhängenden Pfades zwischen einer Quelle und einer Sammelstation und an einer Inspektionsstation vorbei offenbart. Der Strom aufeinanderfolgender, räumlich voneinander getrennter, Gegenstände wird in einen Stapel der Gegenstände überführt, die Ende an Ende aneinanderstoßen. Jeder Stapel wird spiralförmig an der Beobachtungsstation mit minimaler Vibration vorbeibewegt, um die vollständige Oberfläche jedes Gegenstandes der Inspektion darzubieten. Danach wird jeder Stapel wieder zu räumlich getrennten Gegenständen rearrangiert, die rasch sortiert werden, indem man die Gegenstände aus dem kontinuierlichen Pfad herausnimmt, die bei der Inspektion nicht den vorbestimmten Kriterien entsprochen haben. Die Transportvorrichtung gestattet einen hohen Durchsatz, ohne Kompromisse bei der Genauigkeit der Inspektion zu erfordern.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Transportieren einer Reihe zylindrischer Pellets aufeinanderfolgend längs eines geraden Förderweges, mit einer Stapeleinrichtung für eine vorbestimmte Anzahl der Pellets und mit einer ersten, von der Stapeleinrichtung getrennten Stoßeinrichtung.

Eine solche Vorrichtung ist in der Zeitschrift »Automation« vom März 1966 auf den Seiten 83 bis 88 beschrieben.

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 Brennstoffstäbe gefüllt werden, müssen die Pellets auf Fehler und andere Anomalien, auf Übereinstimmung mit einer vorbestimmten Länge und Übereinstimmung mit der genauen 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 Übereinstimmung 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 über das gleiche Pellet, die durch die Inspektionsausrüstung erhalten wurde, in Wechselbeziehung zu bringen. Eine derartige Situation erzeugt Schwierigkeiten beim Koordinieren der mechanischen Hände mit dem Rest des Transportes und verursacht so v/eitere Verzögerungen bei der Pelletbetrachtung und Sortierung.

Bei einem anderen Vorgehen 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, so daß schließlich unannehmbar starke Vibrationen und r.arkes 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 Aufgabe der Erfindung, eine 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.

Cjcmäß der Erfindung ist die eingangs genannte Transportvorrichtung durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Patentanspruches 1 charakterisiert.

Mit der ersten Stoßeinrichtung wird der Pelletstapel mit einer gesteuerten linearen Geschwindigkeit entlang der aus Walzen bestehenden Dreheinrichtung und an einer Inspektionsstation vorbei bewegt. Die kombinierle Rotations- und lineare Bewegung läßt den Pelletstapel sich 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 hält Vibration und Zittern während der Inspektion sehr gering. 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 durch eine schnellere Fördereinrichtung wieder räumlich getrennt und sie werden auf diese Weise zu einer Sortiereinrichtung transportiert, die ausgewählte Pellets von dem Förderweg wegnimmt, und dies in Abhängigkeit von den Inspektionsergebriissen. Die annehmbaren Pellets wandern auf dem ursprünglichen Förderwesr weiter, bis sie an einer Sammelstation ankommen. In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Transportvorrichtung ist der Förderweg zwischen der Pelletquelle und der Sammelstation im wesentlichen linear, und es wird ein hoher Durchsatz erreicht, ohne daß die Genauigkeit beim Inspizieren beeinträchtigt wird.

Weitere besonders vorteilhafte Ausführungsformen finden sich in den Unteransprüchen.

Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigt

F i g. 1 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Transportvorrichtung,

Fig.2 eine perspektivische Ansicht einer Einführungsschütte, wie sie in der Vorrichtung der Fi g. 1 benutzt wird,

Fig.3 einen Querschnitt des endlosen Gurtes der F i g. 2 zusammen mit einem Träger dafür.

F i g. 4 ein Paar endloser Bänder, von denen eines der besseren Übersicht halber weggebrochen gezeigt ist, wobei diese Bänder zum Befördern der Pellets dienen,

Fig.5, 6 und 7 eine schematische Draufsicht eines Teiles der in F i g. 1 gezeigten Vorrichtung,

F i g. 8 eine Ansicht eines Stößels in Beziehung zu den (geschnittenen) Walzen,

F i g. 8A eine Seitenansicht eines Schiebearmgerüstes und einen Betätigungsmechanismus,

Fig. 9 eine Seitenansicht eines Teiles der in Fig. 8 gezeigten Vorrichtung,

Fig. 10 einen Teil der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung in der Nähe der Ausgangsschütte,

F i g. 11 eine bevorzugte Konfiguration eines Sortierrades und der damit zusammenarbeitenden Schütten und

F i g. 12 eine Ausrichtungseinrichtung, wie sie in der in Fig.1 gezeigten Vorrichtung benutzt wird.

Um die nachfolgende Erläuterung zu erleichtern, wird zuerst eine verallgemeinerte Beschreibung der Vorgänge gegeben, die gemäß der Erfindung beim Bewegen eines Stromes zylindrischer Pellets entlang eines geraden Förderweges auftreten.

Fig. 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 Stapeleinrichtung, die zwei Gurte 12 und 15 mit vertikal angeordneten Förderflächen 93 und 96 aufweist.

Diese Gurte sind daher auch als »vertikale« Gurte bezeichnet. Beide vertikalen Gurte 12 und 15 bewegen sich mit der gleichen Geschwindigkeit wie der Gurt 6 und ergreiFen die gegenüberliegenden Seilen 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 Fig. 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 Fi g. 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 einer Dreheinrichtung aus 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 Winkelgeschwindigkeit. Zu einem ausgewählten Zeitpunkt schwenkt eine erste Stoßeinrichtung in Form eines Arms 27 in Richtung des Pfeils 28 und senkt sich in Richtung des Pfeils 29 ab, so daß der Arm 27 die gestrichelt gezeichnete Position bei 29έ> einnimmt. Der Arm 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 Fördereinrichtung, 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 Arm 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 Anzahl von Einbuchtungen 45 in einem Sortierrad 48 gebildet ist. Ist ein Pellet in der Passage 42 vorhanden, dann stößt die Drehung des Sortierrades 48 dieses Pellet vom Gurt 39 herunter und in eine der Schütten 51 oder 54, was von der Drehrichtung 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 eines geraden Förderweges in einer Richtung, die durch die Pfeile 82,115 und 33 angegeben ist Dieser Förderweg schließt eine erste Transporteinrichtung und eine Fördereinrichtung, die Gurte 6 und 39 an den gegenüberliegenden Enden der Walzen umfassend, ein. Dieser gerade Förderweg 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 Arm 27 stößt den Stapel entlang des Förderweges und den Walzen, welch letztere den Stapel rotieren lassen.

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

Die vorstehende verallgemeinerte Beschreibung der erfindungsgemäßen 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 Fig. 2 gezeigt ist und die bei einer Position angeordnet ist, die in F i g. 1 mit der Bezugsziffcr 69 bezeichnet ist. Jedes Pellet, wie das Pellet 3/4, das in F i g. 2 gestrichelt dargestellt ist, wird von einem nachfolgenden Pellet 3ß 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 Trägeräste 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 Trägeräste 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 F i g. 1 und 2 gezeigte Leitrolle 83 sowie eine in F i g. 1 gezeigte Leitrolle 34 getragen. Das Pellet 3A wandert einen kurzen Abstand, bevor das nachfolgende Pellet 35 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 6 getragen und transportiert werden.

Wie in Fig.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 F i g. 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 abriebsbesländigen 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 wurden.

Der Gurt 6 transportiert die aufeinanderfolgenden, einen Abstand zueinander aufweisenden Pellets 3 zu einer Stapeleinrichtung, die die in F i g. 1 gezeigten vertikalen Gurte 12 und 15 umfaßt. Diese Gurte 12 und 15 weisen ein Paar paralleler, gegenüberstehender vertikaler Förderflächen auf, die mit 93 bzw. 96 bezeichnet sind. Dies ist weiter in der perspektivischen Ansicht der Fi g. 4 und als schematische Draufsicht in den F i g. 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 Förderfläche des Gurtes 12 wird gegen die Förderfläche des Gurtes 15 durch eine Feder 99a gedruckt, die gegen ein

flaches Lager 99b anliegt. Die Förderfläche des Gurtes 15 ist in ähnlicher Weise mittels einer ähnlichen Feder 100a, die, wie besonders die F i g. 5, 6 und 7 zeigen, gegen ein ähnliches flaches Lager iOOb anliegt, gegen die Förderfläche 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. Fig.4), dann ergreifen die Förderflächen 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 F i g. 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 des Förderweges weiterdrückt. Wenn ein früher angekommenes Pellet auf dem stationären Träger

18 durch eine ausreichende Anzahl nachfolgender Pellets weit genug längs der Förderweges 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 »Carboioy«, 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 Fig. 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 F i g. 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 blokkierende 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 F i g. 6 zeigt. Zu diesem Zeitpunkt wird der Arm 27, der in den F i g. 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 (siehe F i g. 1) zu der Oberfläche des stationären Trägers 18 abgesenkt. Der Arm 27 bewegt sich in Richtung des Pfeiles 115 in F i g. 7. Ein Tangentialpunkt 142 des Stoßstiftes 124 berührt die rückwärtige Oberfläche 3FTdes hinteren Pellets 3Fdes Stapeis 30 und stößt den gesamten Stapel 30 längs der Walzen 21 und 24.

Der beschriebene Stoßstift 124, die Räder 127 und 130, der Trägerarm 133 und die Walzen 121 und 124 sind weiter in den Fig.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 127 und 130 sind drehbar auf einer Achse 143 angeordnet Der Stoßstift 124 ist zugespitzt um einen Tangentialpunkt 142 zur Berührung mit der rückwärtigen Fläche 3FPin 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 30 durch den Arm 27 das rückwärtige Pellet 3Frotiert, der Stoßstift 124 aber nicht.

Dies wird klar bei Betrachtung der F i g. 5, in der der Stoßarm schematisch in seiner zurückgezogenen Position dargestellt ist. Bei Betätigung wird der Arm 27 in Richtung des Pfeiles 28 der Fig.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 F i g. 7 gezeigt ist. Bewegt sich der Arm in Richtung des Pfeiles 115 in den F i g. 4 und 7, dann werden die Pellets, die mit 3C, 3D und 3E bezeichnet sind, nacheinander

!5 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 3fTist aufgrund der Tatsache, daß dieser Bereich der des Tangentialpunktes 142 des Stoßstiftes 124 ist, minimal gehalten. Irgendeine Störung des rotierenden rückwärtigen Pellets 3/-"durch den nicht rotierenden Stoßstift 124 ist daher minimal.

Während sich der Arm 27 weiter in Richtung des Pfeiles 115 in den Fig.4 und 7 bewegt, setzt erst das Rad 130 und dann das 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 F i g. 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 Armgerüst 175 aus um das Antriebszahnrad 166 herum zum Leerlauf zahnrad 178 zum zweiten Befestigungspunkt 179 auf dem Armgerüst 175. Das Armgerüst 175 gleitet auf den Schienen 181 und 183.

Der Arm 27 wird in Richtung des Pfeiles 28 in F i g. 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 Fi g. 6 zu bewegen. Dies gestattet es den bisher zurückgehaltenen Pellets, wie den Pellets 3Pin Fig. 6, die Bewegung längs der Spur fortzusetzen. Die blockJerende Oberfläche 118 wird mit einer Geschwindigkeitskomponente, die in Fig.7 durch den Pfeil 149 veranschaulicht ist und die groß genug ist so daß die blockierende Oberfläche 118 die vordere Oberfläche 3PZ. des

ersten zurückgehaltenen Pellets 3P augenblicklich freigibt, aus der in Fig.6 gezeigten Stellung entfernt. Auf diese Weise wird irgendeine Störung oder Vibration des ersten zurückgehaltenen Pellets minimal gehalten.

Während der vorbeschriebenen Operation stößt der Arm 27 den Stapel 30 aus Pellets längs des durch die Walzen 21 und 24 gebildeten Förderweges und durch die in Fig. 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. F i g. 9) als auch den Boden 3S eines Pellets, wie des Pellets 3Fzu 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 !90 (vgl. Fig. !0) in Richtung auf den Abzweigungspunkt 193. An diesem Punkt 193 verzweigt sich die Schütte 190 in zwei Trägerarme 196 und 198, die eine Fördereinrichtung, 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 Arm 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 BeIa-'ueschütte 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 F i g. 2 gezeigt ist. Wie die F i g. 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 Fig. 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 45/4 und 45S begrenzt. 1st das Sortierrad wie in F i g. 11 gezeigt angeordnet, dann kann die Pelletreihe frei durch die Passage 42 hindurchgeschoben werden, welch letztere durch die am weitesten unten angeordnete Einbuchtung des Sorfierrades 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 45Z? 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 Fig. 1 und 11 geworfen, während ein Pellet, das in Richtung des Pfeiles 219 gestoßen wird, in eine Schütte 54 in den F i g. 1 und 11 geworfen wird.

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

In der anderen Ausführungsform der Schütte, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, sind die Wände 51Cund 54Cnicht 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 Sorücrrad 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 des Förderweges zu der Entladeeinrichtung befördert, die die in Fig. 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 F i g. 12 gezeigt, wo eine Ausrichtungseinrichtung 225 oberhalb der Ladeschütte und der Leitrolle 83 angeordnet ist. Die Ausrichtungseinrichtung 225 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 dem Förderweg 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 dem Förderweg 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 3VV, dann stößt die eine Seile 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 Weitcrbefördems durch den Gurt 6 mit dem Förderweg ausgerichtet. Die elastische Folie 230 ist redundant für den Fall, daß die Folie 228 das nicht richtig ausgerichtete Pellet 3IVnicht ausgerichtet haben sollte.

Durch die 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 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 trans-

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portiert einen kontinuierlichen Zug im Abstand angeordneter 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.

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 hont 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 Erfindung für eine ordentliche lineare Pelletbewegung, die die Identifikation erleichtert und den Pelletdurchsatz wesentlich steigert, ohne Kompromisse bei der Genauigkeit der Inspektion zu erfordern.

Es ist möglich, den schrittweisen Betrieb der Teile gemäß den Pelletpositionen, die mittels eines Fühlers ermittelt werden, durch einen Computer zu steuern und die verschiedenen Schritte durch einen Computer zu koordinieren.

Die Erfindung benutzt einen abgeschrägten Stoßstift. Wenn jedoch die rückwärtige Oberfläche des Pelletstapels rauh ist, etwa aufgrund einer Markierung oder fehlenden Pelletmaterials, dann wird 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.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

55

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Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Transportieren einer Reihe zylindrischer Pellets aufeinanderfolgend längs eines geraden Förderweges, mit einer Stapeleinrichtung für eine vorbestimmte Anzahl der Pellets und mit einer ersten, von der Stapeleinrichtung getrennten Stoßeinrichtung,

dadurch gekennzeichnet,
daß die Stapeleinrichtung die Pellets (3, 3A, 3B) zu einem Stapel zusammenführt, in dem die Pellets koaxial dicht aneinanderstoßen, wobei die Stapeleinrichtung ein Paar von Transportgurten (12,15) umfaßt, die auf den gegenüberliegenden Seiten des Förderweges angeordnet sind und in vertikalen Ebenen angeordnete* parallele Förderflächen (93, 96) aufweisen,

daß die erste Stoßeinrichtung (27) so angeordnet ist, daß sie den Pelletstapel (30) nach der Stapeleinrichtung kontinuierlich längs eines Teiles des Förderweges bewegt, wobei die Stoßeinrichtung einen drehbaren Stoßstift (124) umfaßt, der das rückwärtige Pellet (3F) des dichten Pelletstapels (30) beaufschlagend diesen entlang der Stapelachse längs des Förderwegabschnittes mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit schiebt, und

daß in dem Förderwegabschnitt eine Dreheinrichtung (Walzen 21,24) angeordnet ist, die die in diesem Abschnitt vorhandenen Pellets gemeinsam während des Schiebevorgangs durch die Stoßeinrichtung mit einer gesteuerten Winkelgeschwindigkeit um die Stapelachse dreht, so daß der Pelletstapel (30) entlang dem Förderwegabschnitt eine kontinuierliche Spiralbewegung mit einer gesteuerten Geschwindigkeit ausführt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreheinrichtung ein Paar in gegenseitigem Abstand angeordneter, die Pellets (3) zwischen sich tragender Walzen (21, 24) umraßt, die in der gleichen Richtung mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit angetrieben werden, und daß die erste Stoßeinrichtung (27) eine Einrichtung zum Drehen des Stoßstiftes (124) mit einem Paar von Rädern (130,127) umfaßt, die auf dem Stoßstift montiert sind und durch Kontakt mit den Walzen (21, 24) gedreht werden, wobei die Räder (130, 127) im wesentlichen den gleichen Durchmesser aufweisen wie die Pellets und somit den Stoßstift (124) mit im wesentlichen der gleichen Winkelgeschwindigkeit wie die Pellets drehen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Stoßeinrichtung (27) eine Einrichtung einschließt, um den Stoßstift (124) über die Ebene des Förderweges zu heben, nachdem der Pelletstapel (30) über den Förderwegabschnitt hinaus geschoben worden ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Stoßeinrichtung (27) an der einen Seite des Förderweges angeordnet ist und daß eine zweite Stoßeinrichtung vorgesehen ist, die im wesentlichen identisch der ersten Stoßeinrichtung (27) ist und die auf der gegenüberliegenden Seite des Förderweges angeordnet ist, wobei die zweite Stoßeinrichtung abwechselnd mit der ersten Stoßeinrichtung (27) aufeinanderfolgende Pelletstapel (30) längs des Förderwegabschnittes schiebt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1,2 oder 4, dadurch

gekennzeichnet, daß eine erste Transporteinrichtung (6) vorgesehen ist, um die Pellets (3,3/4,3B) mit Abstand zueinander zu der Stapeleinrichtung (12, 15, 93, 96) zu bewegen, und daß stromab der Dreheinrichtung (Walzen 21, 24) eine Fördereinrichtung (Gurt 39) mit einer höheren Geschwindigkeit vorhanden ist, um die Pellets des Pelletstapels (30), die von der Dreheinrichtung (Walzen 21,24) abgegeben werden, wieder auf Abstand zueinander zu trennen.