ジャー排出装置および方法
本発明によれば、粉末を収容するジャー（１）を保持し、ネック（４）を通じて空にするためにジャーを上下反転させるためのタブ（２０、２１）を備えたマンドレル（１１）が、付着した粉末塊をふるい落とすためにジャーの壁を振動させるための振動発生器（３１）を備える。本手法は、エネルギー衝撃適用より効率的であり、周波数走査がさらに有利に適用される。
アプリケーションの一つは、粉末凝集による核燃料ペレットの製造方法における排出ステップである。
アプリケーションの一つは、粉末凝集による核燃料ペレットの製造方法における排出ステップである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の目的は、ジャー排出装置および方法である。
【０００２】
本発明は、核燃料製造ラインのために考案されたものであるが、アナログ条件が、低流動特性の粉末を収容する容器の排出に適合すれば、他のアプリケーションにおいても利用可能である。
【背景技術】
【０００３】
最初に想定したアプリケーションに関する粉末は、廃棄された核燃料ペレットから生じて、粉になり、新しいペレットの製造で再利用される必要がある。シャモットとして知られるこの粉末は、保存および移動のために用いられる、ジャーとして知られる容器の壁に対して勾配を持って付着する特殊性を有する。
【０００４】
図１は、この種のジャー１を示している。それは、メインシリンダボディ２、上部円錐ボディ３、および、頂上部に、カラー５で終端するネック４を含んでいる。ジャー１は、プラグ６で閉じられても良いが、本発明の装置に適用される前に取り外される。メインボディの中央部は、中空で、噴出し軸７（より一層冷却するための、ジャー１の格納部の外部への換気部を有するため、こう呼ばれる）を構成しており、その長さは、上部ボディ３まで伸びる。メインボディ２と噴出し軸７との間に含まれる環状体積部分は、ジャー1を満たす燃料により自然に生じる熱の消散を目的とする、垂直で環状のリブ形状のラジエータ９を有する。噴出し軸７とラジエータ９とは、メインボディ２の底部８の近くで、ジャー１の残部に双方が繋がっている。上部ボディ３の高さの一部における厚さを増すストラップ１０が示されている。
【０００５】
プラグ６か取り外されたジャー１が上下反転された際に、粉末をジャーから排出するために、既知の方法に従い、ストラップ１０の上で衝撃が与えられる。電磁式ハンマーが用いられる。しかしながら、粉末の粘着特性の理由で、結果は十分ではなく、このために、表面の複数の箇所を木槌により手動で殴打することにより、ジャー１の排出の完遂が試みられてきた。しかしながら、結果は、たとえ衝撃がジャー１をへこませるほど強くても、満足できるものではなかった。上部ボディ３の急な傾きと、熱消散軸７を区切る内部壁の存在と、ラジエータ９の形成とが、粉末の粘着の大きな一因となることが認められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、この低流動性の欠点を取り除くことを目的としており、第一に、ジャーのネックを囲みジャーと結合するリングと、ジャーのネックへの接触部とを有し、リングが振動発生器５を含むジャー排出装置に関する。適用されるエネルギーが低く、リングがジャーを掴む場所の上端およびネックの近くで、粉末が存在し付着する場所のジャーの底部から離れた場所で行われるとしても、振動の適用は、衝撃の適用よりも効果的であることがわかっている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ある有利な実施形態の詳細によれば、振動発生器は、ネックとの接触部に配置され、ネックに直接接している。それらは、ジャーのカラーの平坦端面に押圧され、ネックの最外部に配置される円板に配置される。そして、円周の少なくとも半分を占めるように、円板の円周に広がる。
【０００８】
本発明の他の特徴は、はめ込みリングによりジャーのネックを掴むステップと、リング上で傾けることによりジャーを上下反転させるステップと、ジャーの振動ステップと、を有するジャーの排出方法であり、ジャーの振動は、リングにより確実となることを特徴としている。
【０００９】
本発明の改善効果の理由の一つは、多数の振動基本モードを促すために、必要である場合、周波数走査による、幅広い帯域の振動周波数にわたる刺激の可能性に起因する。
【００１０】
図面を参照しつつ、本発明を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ジャーおよびプラグを示す。
【図２】ジャーがはめ込まれるマンドレルの断面図を示す。
【図３】軸方向におけるリングの部分図を示す。
【図４】装置の上下逆さま回転および排出を部分的に示す。
【図５】振動発生器の配置を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
ジャー１と結合し、保持し、上下反転させる装置を、特に、図２および３に示す。マンドレル１１は、一般的なリング形状である。マンドレル１１は、円形同軸固定部１２および可動部１３を有する。可動部１３は、固定部１２の最上部に固定されたモータ１５により駆動されるピニオン１４により、固定部１２に対して回転される。ピニオン１４は、この目的のため、可動部１３にネジ止めされる歯状セクタ１６と噛み合う。可動部１３の角度運動は、歯状セクタ１６がぶつかり、固定部１２に取り付けられた、２つの停止ブロック１７で制限される。可動部１３は、内側表面が歯状の内部回転リングであり、リング内で正方形に配置される４つのピニオン１８と噛み合う。固定部１２は、外部回転リング３８を含み、ボール３９の層により可動部１３と結合する。回転リングは、固定部１２の主部４０の上に設けられている。モータ１５が動作する際に可動部１３により回転させられるピニオン１８は、固定部１２に組み込まれた複数軸１９として回転し、それらと同軸であり、軸１９に対して斜めで半径方向に伸びる固定タブ２０を備えている。タブ２０は、ジャーがマンドレル１１の下に配置された場合、ジャー１のカラー５の下を通過でき、自由端に設けられたローラ２１が、カラー５の下面上を回転し、リングの底部で結合面２２に押し付ける。逆の動作でタブが解除され、ジャー１を外すことができる。
【００１３】
さらに、タブ２０の間で、対で対向する４つの心出し片３６が設けられ（図５に表示）、マンドレル１１における半径方向の動作により、互いに接近して、心出し効果により、ジャー１のカラー５を固定するように制御され得る。この目的のため、カラー５のエッジの一部が接するＶ字圧材３７が設けられている。
【００１４】
マンドレル１１は、全体を図示しない突起２３を把持することで、図４に示す回転装置２４に設けられる。回転装置２４は、フレーム２５、モータ２６、およびモータ２６の動作の下フレーム２５で回転する水平軸２７を有している。
【００１５】
水平軸２７は、マンドレル１１がジャー１の嵌め込み軸２８に覆い被さり、図２に示す結合面２２が下方となる状態の位置と、マンドレル１１が約半回転傾転し、ジャー１がその上となり、収容物が、マンドレル１１を貫通して配置されネック４が接触する凹部３３を通過して、マンドレル１１と近接配置されるホッパー２９に流出する位置との間を往復する。しかしながら、前述したように、流出は容易に完遂されない。
【００１６】
完全を期すために、軸２８の底部（図示省略）は、ジャー１運搬コンベア１により塞がれ、エレベータ３０がジャー１を運搬し、回転装置２４に向かってシャフト２８の中を押し上げることができる点が指摘されるべきであろう。
【００１７】
本発明によれば、図２および５に従えば、マンドレル１１は、ここでは数１６個で、励振板３４上、少なくとも範囲の半分に広がる振動発生器３１を備えている。これらは、サイズが小さい利点を有し、小さい寸法の回転１１に困難なく配置され得る圧電型振動発生器である。結合面２２は、把持されたジャー１のカラー５上に置かれるプレート３４の底部に接し、従ってシーリングがなされる。このようにして、振動は、結合面２２と同一面上にある振動発生器３１において、直接接触により、ジャー１のカラー５に伝えられる。十分な密度を有すること、すなわち多数の振動発生器３１を利用することが有利である。それらは、グループ毎（たとえば、一実施形態では、８個のグループ２つ）に交互に作動する。これらの制御手段、数は２つ、は、固定部１２に固定され、リファレンス４０に支持される。
【００１８】
ジャー１の実験およびモード解析は、カラー５が、ジャー１が最適に振動する、振動および衝撃を加える振動適用箇所であり、特にストラップ１０上では効果がないことを示している。さらに、振動発生器３１は、全く異なる振動基本モードによりジャー１の壁を刺激する周波数走査の実行を可能とし、ジャー1の微小箇所を交互に代替波腹とすることにより、あらゆる箇所で粉末をよりよく落とすことを可能とする。振動発生器３１が配置された圧迫領域、ここではカラー５、と、粉末が付着した場所、ここではジャー１の底部の近く、との間で、高い増幅率を与える共鳴モードに刺激することが目的である。特に、Ｊ６０と名付けられたジャーモデルの場合、326Hzおよび726Hz付近で数分走査し、他の方向で再開することが、良い結果をもたらすことがわかっている。これらの周波数は、振動が全高さにわたって広がり、粉末が付着するあらゆる場所に届くように、ジャー１の縦振動の最初の２つの基本モードに対応する。
【符号の説明】
【００１９】
１ ジャー
４ ネック
５ カラー
１１ マンドレル
１２ 固定部
１３ 可動部
１４ ピニオン
１６ 葉状セクタ
１７ 停止ブロック
１８ ピニオン
１９ 軸
２０ 固定タブ
２１ ローラ
２２ 結合面
２３ 突起
２４ 回転装置
２５ フレーム
２６ モータ
２７ 水平軸
２８ 嵌め込み軸
２９ ホッパー
３０ エレベータ
３１ 振動発生器
３４ 円板
３６ 心出し片
３７ Ｖ字圧材
【技術分野】
【０００１】
本発明の目的は、ジャー排出装置および方法である。
【０００２】
本発明は、核燃料製造ラインのために考案されたものであるが、アナログ条件が、低流動特性の粉末を収容する容器の排出に適合すれば、他のアプリケーションにおいても利用可能である。
【背景技術】
【０００３】
最初に想定したアプリケーションに関する粉末は、廃棄された核燃料ペレットから生じて、粉になり、新しいペレットの製造で再利用される必要がある。シャモットとして知られるこの粉末は、保存および移動のために用いられる、ジャーとして知られる容器の壁に対して勾配を持って付着する特殊性を有する。
【０００４】
図１は、この種のジャー１を示している。それは、メインシリンダボディ２、上部円錐ボディ３、および、頂上部に、カラー５で終端するネック４を含んでいる。ジャー１は、プラグ６で閉じられても良いが、本発明の装置に適用される前に取り外される。メインボディの中央部は、中空で、噴出し軸７（より一層冷却するための、ジャー１の格納部の外部への換気部を有するため、こう呼ばれる）を構成しており、その長さは、上部ボディ３まで伸びる。メインボディ２と噴出し軸７との間に含まれる環状体積部分は、ジャー1を満たす燃料により自然に生じる熱の消散を目的とする、垂直で環状のリブ形状のラジエータ９を有する。噴出し軸７とラジエータ９とは、メインボディ２の底部８の近くで、ジャー１の残部に双方が繋がっている。上部ボディ３の高さの一部における厚さを増すストラップ１０が示されている。
【０００５】
プラグ６か取り外されたジャー１が上下反転された際に、粉末をジャーから排出するために、既知の方法に従い、ストラップ１０の上で衝撃が与えられる。電磁式ハンマーが用いられる。しかしながら、粉末の粘着特性の理由で、結果は十分ではなく、このために、表面の複数の箇所を木槌により手動で殴打することにより、ジャー１の排出の完遂が試みられてきた。しかしながら、結果は、たとえ衝撃がジャー１をへこませるほど強くても、満足できるものではなかった。上部ボディ３の急な傾きと、熱消散軸７を区切る内部壁の存在と、ラジエータ９の形成とが、粉末の粘着の大きな一因となることが認められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、この低流動性の欠点を取り除くことを目的としており、第一に、ジャーのネックを囲みジャーと結合するリングと、ジャーのネックへの接触部とを有し、リングが振動発生器５を含むジャー排出装置に関する。適用されるエネルギーが低く、リングがジャーを掴む場所の上端およびネックの近くで、粉末が存在し付着する場所のジャーの底部から離れた場所で行われるとしても、振動の適用は、衝撃の適用よりも効果的であることがわかっている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ある有利な実施形態の詳細によれば、振動発生器は、ネックとの接触部に配置され、ネックに直接接している。それらは、ジャーのカラーの平坦端面に押圧され、ネックの最外部に配置される円板に配置される。そして、円周の少なくとも半分を占めるように、円板の円周に広がる。
【０００８】
本発明の他の特徴は、はめ込みリングによりジャーのネックを掴むステップと、リング上で傾けることによりジャーを上下反転させるステップと、ジャーの振動ステップと、を有するジャーの排出方法であり、ジャーの振動は、リングにより確実となることを特徴としている。
【０００９】
本発明の改善効果の理由の一つは、多数の振動基本モードを促すために、必要である場合、周波数走査による、幅広い帯域の振動周波数にわたる刺激の可能性に起因する。
【００１０】
図面を参照しつつ、本発明を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ジャーおよびプラグを示す。
【図２】ジャーがはめ込まれるマンドレルの断面図を示す。
【図３】軸方向におけるリングの部分図を示す。
【図４】装置の上下逆さま回転および排出を部分的に示す。
【図５】振動発生器の配置を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
ジャー１と結合し、保持し、上下反転させる装置を、特に、図２および３に示す。マンドレル１１は、一般的なリング形状である。マンドレル１１は、円形同軸固定部１２および可動部１３を有する。可動部１３は、固定部１２の最上部に固定されたモータ１５により駆動されるピニオン１４により、固定部１２に対して回転される。ピニオン１４は、この目的のため、可動部１３にネジ止めされる歯状セクタ１６と噛み合う。可動部１３の角度運動は、歯状セクタ１６がぶつかり、固定部１２に取り付けられた、２つの停止ブロック１７で制限される。可動部１３は、内側表面が歯状の内部回転リングであり、リング内で正方形に配置される４つのピニオン１８と噛み合う。固定部１２は、外部回転リング３８を含み、ボール３９の層により可動部１３と結合する。回転リングは、固定部１２の主部４０の上に設けられている。モータ１５が動作する際に可動部１３により回転させられるピニオン１８は、固定部１２に組み込まれた複数軸１９として回転し、それらと同軸であり、軸１９に対して斜めで半径方向に伸びる固定タブ２０を備えている。タブ２０は、ジャーがマンドレル１１の下に配置された場合、ジャー１のカラー５の下を通過でき、自由端に設けられたローラ２１が、カラー５の下面上を回転し、リングの底部で結合面２２に押し付ける。逆の動作でタブが解除され、ジャー１を外すことができる。
【００１３】
さらに、タブ２０の間で、対で対向する４つの心出し片３６が設けられ（図５に表示）、マンドレル１１における半径方向の動作により、互いに接近して、心出し効果により、ジャー１のカラー５を固定するように制御され得る。この目的のため、カラー５のエッジの一部が接するＶ字圧材３７が設けられている。
【００１４】
マンドレル１１は、全体を図示しない突起２３を把持することで、図４に示す回転装置２４に設けられる。回転装置２４は、フレーム２５、モータ２６、およびモータ２６の動作の下フレーム２５で回転する水平軸２７を有している。
【００１５】
水平軸２７は、マンドレル１１がジャー１の嵌め込み軸２８に覆い被さり、図２に示す結合面２２が下方となる状態の位置と、マンドレル１１が約半回転傾転し、ジャー１がその上となり、収容物が、マンドレル１１を貫通して配置されネック４が接触する凹部３３を通過して、マンドレル１１と近接配置されるホッパー２９に流出する位置との間を往復する。しかしながら、前述したように、流出は容易に完遂されない。
【００１６】
完全を期すために、軸２８の底部（図示省略）は、ジャー１運搬コンベア１により塞がれ、エレベータ３０がジャー１を運搬し、回転装置２４に向かってシャフト２８の中を押し上げることができる点が指摘されるべきであろう。
【００１７】
本発明によれば、図２および５に従えば、マンドレル１１は、ここでは数１６個で、励振板３４上、少なくとも範囲の半分に広がる振動発生器３１を備えている。これらは、サイズが小さい利点を有し、小さい寸法の回転１１に困難なく配置され得る圧電型振動発生器である。結合面２２は、把持されたジャー１のカラー５上に置かれるプレート３４の底部に接し、従ってシーリングがなされる。このようにして、振動は、結合面２２と同一面上にある振動発生器３１において、直接接触により、ジャー１のカラー５に伝えられる。十分な密度を有すること、すなわち多数の振動発生器３１を利用することが有利である。それらは、グループ毎（たとえば、一実施形態では、８個のグループ２つ）に交互に作動する。これらの制御手段、数は２つ、は、固定部１２に固定され、リファレンス４０に支持される。
【００１８】
ジャー１の実験およびモード解析は、カラー５が、ジャー１が最適に振動する、振動および衝撃を加える振動適用箇所であり、特にストラップ１０上では効果がないことを示している。さらに、振動発生器３１は、全く異なる振動基本モードによりジャー１の壁を刺激する周波数走査の実行を可能とし、ジャー1の微小箇所を交互に代替波腹とすることにより、あらゆる箇所で粉末をよりよく落とすことを可能とする。振動発生器３１が配置された圧迫領域、ここではカラー５、と、粉末が付着した場所、ここではジャー１の底部の近く、との間で、高い増幅率を与える共鳴モードに刺激することが目的である。特に、Ｊ６０と名付けられたジャーモデルの場合、326Hzおよび726Hz付近で数分走査し、他の方向で再開することが、良い結果をもたらすことがわかっている。これらの周波数は、振動が全高さにわたって広がり、粉末が付着するあらゆる場所に届くように、ジャー１の縦振動の最初の２つの基本モードに対応する。
【符号の説明】
【００１９】
１ ジャー
４ ネック
５ カラー
１１ マンドレル
１２ 固定部
１３ 可動部
１４ ピニオン
１６ 葉状セクタ
１７ 停止ブロック
１８ ピニオン
１９ 軸
２０ 固定タブ
２１ ローラ
２２ 結合面
２３ 突起
２４ 回転装置
２５ フレーム
２６ モータ
２７ 水平軸
２８ 嵌め込み軸
２９ ホッパー
３０ エレベータ
３１ 振動発生器
３４ 円板
３６ 心出し片
３７ Ｖ字圧材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
低流動特性の粉末を収容するジャーの排出装置であって、前記ジャー（１）のネック（４）を囲むマンドレル（１１）と、前記ジャー（１）の前記ネック（４）の接触部とを含み、前記マンドレルが振動発生器（３１）を含むこと、
を特徴とするジャーの排出装置。
【請求項２】
前記振動発生器が、前記ネックの前記接触部に配置され、前記ネックと直接接触すること、
を特徴とする請求項１に記載のジャーの排出装置。
【請求項３】
前記振動発生器（３１）が、前記ネック（４）の最外部において、前記ジャー（１）のカラー（５）の平坦端面に押圧される円板（３４）に配置されること、
を特徴とする請求項２に記載のジャーの上下反転装置。
【請求項４】
前記振動発生器（３１）が、円周の少なくとも半分を占めるように、前記円板（３４）の円周にわたって広がること、
を特徴とする請求項３に記載のジャーの排出装置。
【請求項５】
前記振動発生器が、圧電性であること、
を特徴とする請求項１に記載のジャーの排出装置。
【請求項６】
結合マンドレルによりジャーのネックを掴むステップと、前記マンドレル上で傾けることにより前記ジャーを上下反転させるステップと、前記ジャーを振動させるステップとを有するジャーの排出方法であって、前記ジャーの前記振動は、前記マンドレルにより確実となること、
を特徴とするジャーの排出方法。
【請求項７】
前記ジャーの前記振動は、少なくとも一つの振動周波数帯域の走査により実行されること、
を特徴とする請求項６に記載のジャーの排出方法。
【請求項８】
326Hzおよび726Hz付近に広がる２つの振動周波数帯域を有すること、
を特徴とする請求項７に記載のジャーの排出方法。
【請求項９】
各振動周波数帯域が、前記ジャー（１）の縦振動の基本モード付近にあること、
を特徴とする請求項８に記載のジャーの排出方法。
【請求項１０】
前記ジャーが、前記ネック（４）で振動されること、
を特徴とする請求項６に記載のジャーの排出方法。
【請求項１１】
前記振動が、圧電性に起因すること、
を特徴とする請求項６に記載のジャーの排出方法。
【請求項１】
低流動特性の粉末を収容するジャーの排出装置であって、前記ジャー（１）のネック（４）を囲むマンドレル（１１）と、前記ジャー（１）の前記ネック（４）の接触部とを含み、前記マンドレルが振動発生器（３１）を含むこと、
を特徴とするジャーの排出装置。
【請求項２】
前記振動発生器が、前記ネックの前記接触部に配置され、前記ネックと直接接触すること、
を特徴とする請求項１に記載のジャーの排出装置。
【請求項３】
前記振動発生器（３１）が、前記ネック（４）の最外部において、前記ジャー（１）のカラー（５）の平坦端面に押圧される円板（３４）に配置されること、
を特徴とする請求項２に記載のジャーの上下反転装置。
【請求項４】
前記振動発生器（３１）が、円周の少なくとも半分を占めるように、前記円板（３４）の円周にわたって広がること、
を特徴とする請求項３に記載のジャーの排出装置。
【請求項５】
前記振動発生器が、圧電性であること、
を特徴とする請求項１に記載のジャーの排出装置。
【請求項６】
結合マンドレルによりジャーのネックを掴むステップと、前記マンドレル上で傾けることにより前記ジャーを上下反転させるステップと、前記ジャーを振動させるステップとを有するジャーの排出方法であって、前記ジャーの前記振動は、前記マンドレルにより確実となること、
を特徴とするジャーの排出方法。
【請求項７】
前記ジャーの前記振動は、少なくとも一つの振動周波数帯域の走査により実行されること、
を特徴とする請求項６に記載のジャーの排出方法。
【請求項８】
326Hzおよび726Hz付近に広がる２つの振動周波数帯域を有すること、
を特徴とする請求項７に記載のジャーの排出方法。
【請求項９】
各振動周波数帯域が、前記ジャー（１）の縦振動の基本モード付近にあること、
を特徴とする請求項８に記載のジャーの排出方法。
【請求項１０】
前記ジャーが、前記ネック（４）で振動されること、
を特徴とする請求項６に記載のジャーの排出方法。
【請求項１１】
前記振動が、圧電性に起因すること、
を特徴とする請求項６に記載のジャーの排出方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公表番号】特表２０１０−５１５６２９（Ｐ２０１０−５１５６２９Ａ）
【公表日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５４５１６４（Ｐ２００９−５４５１６４）
【出願日】平成２０年１月８日（２００８．１．８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００８／０５０１１３
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０８４０３２
【国際公開日】平成２０年７月１７日（２００８．７．１７）
【出願人】（５０８３１３８９５）アレヴァ・エヌセー (32)
【氏名又は名称原語表記】ＡＲＥＶＡ ＮＣ
【住所又は居所原語表記】３３， ｒｕｅ Ｌａ Ｆａｙｅｔｔｅ， ７５００９ Ｐａｒｉｓ， Ｆｒａｎｃｅ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月８日（２００８．１．８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００８／０５０１１３
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０８４０３２
【国際公開日】平成２０年７月１７日（２００８．７．１７）
【出願人】（５０８３１３８９５）アレヴァ・エヌセー (32)
【氏名又は名称原語表記】ＡＲＥＶＡ ＮＣ
【住所又は居所原語表記】３３， ｒｕｅ Ｌａ Ｆａｙｅｔｔｅ， ７５００９ Ｐａｒｉｓ， Ｆｒａｎｃｅ
【Ｆターム（参考）】
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