JPS6093394A - 核燃料ペレツトの装荷装置 - 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】 本発明は核舘；料ベレットの収り扱いに関し、Ｑ−ｒに
、新たにＷｉｌ造した核燃料ベレン１、即ちグリーンベ
レットをペレットプレスから焼結Ｊｌ　容器又は焼結用
ボートに装荷する装置に関ｒるらのである。

核燃料製造工程の作業段階の・一つに、ペレットプレス
から押し出されたグリーンベレットを、焼結炉における
該ペレットの高温焼成の準備のため、焼結用容器に装荷
する段階がある。この段階でのベレットは脆く、破損し
やすりので、二連した作業段階では注意深くペレットを
収り扱う必要がある。

核燃料ペレットを重力によりベレットブレスから排出し
て焼結用容器内に落とし装荷することは先行技術におい
て既知である。しかし、この方法はベレット同志に衝撃
を与える欠点があり、ベレッド損傷の可能性か高い。ま
た、各焼結用容器内こおけるペレットの不揃いな方向性
は装荷密度を低下させ、従って、高温焼成の製造能力を
低下させる。

焼結用容器への成械化むれた装荷装置も先行技術におい
て既知である、この装荷装置は、一列の核燃料ベレット
を一度に収り上げてその列を焼結用容器内に移送する機
械的ブレード又はジョーを備えた取り上げ・取り壬ろし
機構を有する。また、核燃料ペレットの列上に降下し、
真空を作用させて核燃料ペレットを持ち上げ、核燃料ペ
レットの列を移送してペレット令層を一度に焼結用容器
内に装荷する真空移送へッドを備えた焼結用容器への装
荷装置も既知である。これ等の２つの装置は、取り上げ
・取り下ろし機構を作動状態に相持するために頻繁な注
意を要する欠点がある。

米国特許第４、３３２。１２０号明細書は、へレット従
量の増加に伴って降下するグラットアオームにより支持
された容器内に核燃料ベレットを重力によって装荷する
装置を開示している。

米国特許第３，０２７，０２０号明細所は、複数列のキ
ャンをコンベヤ上ｌこ装荷するため、長手方向こ整列し
た複数の円周方向給送路を備える回転ドラムを開示して
いる。

従って、本発明の目的は、核燃料ベレットを損傷するこ
となく高装荷密度を達成する、比較的に保守の必要がな
い焼結用容器への装荷装置を提供することである。

この目的を達成するため、本発明に従ってベレットプレ
スからの核燃料ペレットを焼結用容器に装荷する装荷装
置は、前記核燃料ベレットの列を保持するため、一方の
ドラム端面がら軸心方向に延び、該ドラム端面に開放端
を有すると共に、ドラム外周面にも開放してしる少なく
とも１つの給送路を有して、水平な軸心回りに回転可能
に支持されたドラムと、前記給送路をペレット受は取り
位置からペレット排出位置へ、そして再び前記ペレント
受は取り位置に連続的に移動させるようこ前記ドラムを
回転する回転装置と、前記ペレットプレスから出た核燃
料ペレットを受け取ると共こ、前記給送給送路のペレッ
ト受は取り位置にあるとき、受は取った前記核燃料ベレ
ントの列を給送路の前記開放端から該給送路内に挿入す
るペレット移送装置と、装荷位置に焼結用容器を支持す
る支持装置と、前記給送路がそのベレット排出位置に移
動した後、その給送路からペレットの列を受け取ると共
に、受は取ったペレット列を前記装荷位置こある前記規
結口容器内に移送すろベレット列移送装置と、１列のベ
レットを焼結用溶器内に移送するこびにその後作動し、
焼結用容器及びベレット列移送装置間の相対位置を、焼
結用容器内に移送されるペレットの連続列がその中に所
定の順序で積み重ねられるように変更する、位置変更装
置とを備えるものである。

次に、本発明の好適な実施例を添付図而に関連して詳細
に説明するが、図中、同一符号は同一又は対応部分を示
している。

新たに製造された核燃料ベレット１０は、第１ターンテ
ーブル１４と、そこからペレット１０を放出する第１固
定ワイパアーム１６とを有するベレットブレス１２によ
って成形される。本発明の装荷装置は、ベレット１０を
第１焼結用容器１８に装荷し、その後、完全に装荷され
た第１焼結用容器１８を空の焼結用容器と交換しながら
、ペレットブレス１２がらの別のベレット１０を第２焼
結用容器２０に装荷する。このようにしてペレット装荷
作業を連続的に行う。

該装荷装置は、はば水平に配置された回転目尼なドラム
２２を含み、このドラノはその２端而２６ａ、２６ｂ開
をドラム軸心方向に延びる少なくとも１本の給送路２４
を備えている。給送路２４は、ドラムの外周に向かって
開放すると共に、ドラムの重力の端面２６ａ（第２図）
で開放しており、一列のペレット１０を保鉤する大きさ
に作られている。好適なのは、ドラム２２が正ぽに３本
の給送路２４を有し、それ等が住いに円周方向にほば１
２０°翔１れて配設されていることである。

装荷装置は、各給送路２４を１向きの垂直位置（ベレン
ト受は取り位１６）がＣ）第１のほば下向き水平位置（
ベレット４１１出位置　）に、及び上向き垂直位置に戻
すように移動させるため、ドラム２２の回転装置ｒｔを
備えている。該ドラム回転装置は、給送路２４を上向き
のｊＪｈ位１１ｔがら逆方向に第２のほぼ下向き水平位
１６、即ちペレン）排出位１「Ｃに、そして第１の下向
き水平位置を経由して」二向きｉＦ直位置に戻るように
逆回動さぜるため、ドラム２２の逆回転装置を備えるこ
とが望ましい。好適には、該ドラム回転装置６及び逆回
転装置１ｔは、紬３０によってドラム２２に接舷された
モータ２）（を含む。第１下向き水平位置はドラノ、の
−）ｊの回転方向に」二向き垂ＶＣ位置からほば１２（
）度のところにあり、第２下向き水平位置は上向きＩｒ
ｒ、面位１１′Ｃからドラムの反対の回転方向にほば１
２（）度のところにあるのが望ましまた、本発明の装荷
装置はベレットブレス１１・ら放出されたベレット１０
を受け取ると共に、給送路２４が上向き重１μ位置にあ
るときに、放出されたベレット１０を給送路２４内に挿
入する受け取り及び挿入装置（べにノド移送装置６）を
備える。このペレ／Ｆ受は取り及び挿入！Ａ　ｉｎは、
ペレン１プレス】２から放出されたベレット１０を受け
取るベレット移送ターンテーブル３２と、該移送ターン
テーブル３２がら離れるようにベレット１０を案内Ｖる
固定の移送ワイパアーム３Ｇと、移送ワイパアーム；（
６によって移送ターンテーブル３２から離れるように案
内されたベレット１０を受け取り、該ペレッ）１０をド
ラム２２に運び、そして、先頭のベレットをまだコンベ
ヤ３４上にある後続のベレットによって給送路Ｚ４内に
押し込むコンベヤ３４とを備えるのが好適である。ペレ
ッ１プレス１２は止円第１形の桿べｆＩペレント１０を
押し出すので、該ベレノ１は１（１〜ｒセる。コンベヤ
３４は、水平に寝ている、即も１ｆＯγではないどんな
ベレットでもコンベヤから離れて受容器（し１示しない
）内に落下するように設計されている。

これは、コンベヤベルトを傾斜させ倒れているベレッ１
を：吠がり落とすようになっているカム表面（図示しな
いローでコンベヤのベルトを走行させることによって１
１なわれる。、　ｎｔｉ述したペレットの好適な受け取
り及び挿入装置は、ベレットＩＯが垂ｉｒ（位１Ｎにあ
る給送路２４に挿入されるように、ベレットの方向性を
維持する。その他のベレシト受は取り及び挿入装置には
振動給送器、取り」−げ・取り降ろし成端等がある１゜ また、給送路２４がそのどちらか一方の下向き水平位置
に配置；？Ｃされ−Ｃいるときに、給送路２４に保持さ
れたベレット１０の列を該給送路２４がら半径方向の外
側に押す排出装置６が設けられている。図示の実施例−
二おいては、このｎｌ、吊装置は、各給送路２４内にあ
ってベレ７）］（ｌの一列１゛・体を支持する半径方向
に可動の底枠３８（第３図参照）と、Ｊ・Ｊ応する該底
枠３８に移動軸４２を介して接続された動力作動（空気
圧、液圧、電気等）のシリング４０とを有する。

その眺のかかる装置には、図示しないが、各給送路に、
該給送路が第１下向き水平位置にあるとき第１ダト出棒
が通過でき、該給送路が第２下向き水平位置にあるとき
第２４１１出棒が通過でき−るスリットのある静止底部
部材をイイｎえるものがある。ドラム２２にある給送路
２４がらベレット１０を取り出す別の方法は、例えば給
送路壁を十分１こ＝１１．滑にして、ベレットが重力に
よって下向き水ＩＬ位１６、即ち１・方傾斜位１６の給
送路２４がら律に１１１り出るように［ることであるが
、前述したような押しく戊（１ηによって給送路がらベ
レットを確実に収り出すのも々ｆましい。

給送路２４の第１及び好ましくは第２下向き水ｉ１／位
置は、針路又は滑動路伺、４６とそれぞれ協働しており
、該針路４４．４６の」；端は各給ｊη路２４がら（１
出され協働する針路４４．４６−１−に滑り落ちるベレ
ットを受け取るように配設されている。１斜路４４及び
４６は、それぞれ水＝ｌｌがら約：（０度Ｆ方に傾斜し
ていることが好ましく、また、滑動ｒるベレット１０を
案内するための長手方向の溝を有Ｖるのが９１．ｔシい
。

更に、装荷装置は、第１焼結用容器１８と第１剥路４４
の下端とを互いに関し相対的に位置決めして、給送路２
４を離れ第１斜路４４を滑動するベレット１０が、次の
ペレット１０列が積み重ねられるべき場所で第１焼結用
容器１８内に円滑に入るようにする位置変更装置又は相
対位置決め装置を備えている。

かかる相対位置決め装Ｗ（は、第２規結用容器２０とｍ
２斜路４６の下端とを同様に相対的に位置決めする装置
を備えている。該相対位置決め装置は、第１焼結用容器
の底部が関連する針路４４．４６にほぼ垂直な面内にあ
るように、焼結用容器１８及び２０を支持することが望
ましい。ペレット列を各焼結用容器１８．２０内に積み
屯ねる■１゜奨順序は、第１列のペレット１０を［：隅
に置き、第２列のベレットを焼結用容器のＦ側に沿って
第１列の−Ｌに置き、第３列のペレットをＦ側に沿って
第２列の上に置く、というようにして、対：＆＋１用′
ｆ１：器の−え’Ｉｔ、μｍ１ち下８（１ｊ全部にベレ
ットの層が受け取られるまで続けることである。そのｔ
麦、次にＩｎみ小ｊａるべきベレット列を下隅近くでブ
を成したｔｔＳＪのペレット層の上に置き、このような
過程を焼結用容器にベレットが十分に装荷されるまで繰
り返す。ペレット装荷作業のどの段階においても、次に
槙み爪ねられるベレット列の位置は、選択した特定のベ
レント積み重ね順序に基づいて予め決められている。

第４図に最も良く示すように、各焼結用容器１８又は２
０についての好適な相ｊ＝Ｊ位置決め装置は、容器支持
体４９からなる標阜二方向性州動テーブル４７又は４８
を有する。該滑動テーブル４７及び４８は−・Ｊｊ向に
おいて大体ペレット−っの長さづつ、該方向に垂直な方
向において大体ペレット一つの直径づつ割り出すように
なっている。この場合、針路４４及び４６は静止してい
る。位置決め装置は更に、容器支持体４９を前記一方向
に動かすｉ＋位置決め動力シリング５０と、容器支持体
４９を他の方向に動かす第２位置決め動力シリング５１
とを含む。その他の適当な相対位置決め装置には、各針
路についての可動底部部材と、該針路の底部部材の運動
方向に対し垂直にＳ活用容器を移動させるための、刻応
する標準一方向性滑動テーブルとを含むもの、各焼結用
容器を位置決めするためのロボット腕を含むもの等があ
る。

装荷装置は更に、ペレット受は取り及び挿入装置と、ド
ラム回転装置と、相対位置決め装置と、ペレット排出装
置とを制御する制御装置を含むものである。この制御装
置は、前述した各装置を協働的に作動させるためのマイ
クロプロセッサ５２等を有するのが好適である。

本発明の装置は一度に一列のベレッ）１０を各焼結用容
器１８及び２０に交互に装荷するものとして作動しうる
が（その場合、２つの給送路２４のみが必要）、マイク
ロプロセッサ５２は、一方の焼結用容器に゛完全に装荷
した後、他方の焼結用容器への装荷を開始するようにプ
ログラムするのが好ましい。

前述のように、これは焼結用容器を交埃するために装置
を停止することなくベレットを連続的に装荷する作業を
可能にする。

前述した図示の装置はマイクロプロセッサ５２０制御下
に次のような態様で作動する。装荷サイクルの始め、ド
ラム２２はその給送路２４の−っが上向きのペレット受
は取り位置にあるように位置決めされている。ペレット
プレス１２からグリーンペレット１０が供給されるとき
、図示矢印のようにターンテーブル１４及び３２が回転
し、そしてコンベヤ３４が動いていれば、ターンテーブ
ル１４がらターンテーブル３２上に、その後コンベヤ３
４上に移送されたベレットは、第１図に示すように、直
立した１列のみのベレットをドラムの整列した給送路２
４に向がって案内するシュートを介して、適切に位置決
めされた給送路２４内に垂直姿勢で送り込まれる。ペン
ツ１受は取り位置にある給送路２４がその希望容量まで
ベレットで満たされると、スイッチ（図示しない）のよ
うな適当な検知手段が応答して信号を出し、モータ２８
によりドラム２２を一方向、川１ち第３図及び第４図に
おいて見て反時計方向に１２０度進め、これによって、
満ばいの給送路２４を針路４４に協働するそのペレット
排出位置に移動させると同時に、次の給送路２４をコン
ベヤ３４に協働するその垂直なベレット受は取り位置に
移動させる。ドラム２２を一旦このように位置決めする
と、移動しているコンベヤ３４からのベレット１０は−
４し・ノド受は取り位置にある給送路２４に挿入され、
ペレ・ノド排出位置にある満ばい給送路２４の排出用底
枠３８が作動されてベレットを該給送路２４から新路４
４上に押し出すので、このように排出されたペレ・７Ｆ
の列は針路４４を滑り下りてそこから離れ、このペレ・
ント列が焼結用容器１８内に装荷されるべき第１列のベ
レットなら、焼結用容器１Ｂの下部左側隅（第４図参照
）に静かに入る。第１列のベレツＦをこの上うｌこ焼結
用容器１８内に入れたら、後者に協働する位置決め装置
、即ち位ｆ１７変更装置４７．５０．５１が作動して滑
動テーブル４７と、そして焼結用容器１８とを次のベレ
ット列受は取り位置に割り出し、同時にモータ２８がド
ラム２２を更に１２０度進めるので、前述した（受は取
り位置にある給送路２４に関する）ベレット挿入段階及
び（ベレット排出位置にある先行の給送路２４に関する
　）ベレット（１，出段階が繰り返され、その後直ぐに
位置決め装置が作動して焼結用容器１８をその次のベレ
ット列受は取り位置に割り出す。この順序の諸段階を反
復して焼結用広回転の方向を逆転して、前述と同様に他
方の焼結用容器２０に装荷する次の装荷サイクルが開始
する。この新しい装荷サイクルが進行している開に、一
杯に装荷された焼結用容器１Ｂを滑動テーブル４７から
取り出して空の焼結用容器と交換することができる。こ
の空の焼結用容器には、焼結用容器２０の装荷完了時に
ドラム回転方向が逆転して始まる次の装荷サイクル中に
、ベレットが装荷される。

ペレット又は焼結用容器のサイズが異なっている場合、
装荷装置には、適当なサイズの、互換性のある（又は調
節可能な）諸纏成要素が必要である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を実施する焼結用容器への核燃料ペレ
ット装荷装置の概略Ｎｌ＋、面図、第２図は第１図に示
した回転ドラム領域のＪ〃、大＋１／、面図、第３図は
第１図に示した回転ドラム領域の拡大側面ｒ）！１、第
４図はｆｆ５１図に示した回忙ドラム及び焼結用容器領
域の概略側面図である。 １０・・・核燃料ベレッ）、１２・・・ペレットプレス
、１８・・・焼結用容器、２０・・・焼結Ｊｌ容＝、２
２・・・ドラム、　２４°°″給送路・Ｚ６ａ及び２６
ｂ・・・ドラム端面、 ２８・・・モータ（ドラム回転装置）、１４及び３２．
３４並びに３６・・・ベレ７Ｆ移送装置を４Ｗ成するタ
ーンテーブル、ワイノ（アーム」１巴び１こコンベヤ、 ４４及び４６・・・ベレ・７１列移送装置をＩ肯夛及゛
ＶるｆＩ十絡路４９・・容器支持体（焼結用容器の支袴
装置２）、４７又は４８．５０及び５１・・・位置変更
装置をイ１弯成する滑動テーブル、第１位置決め動ノノ
ン＋７ング及び第２位置決め動力シリング・ 兜２図 死３図 毘４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ペレン１ブレスからの核燃料ペレットを焼結用容器に装
   荷する装荷装置であって、 前記核燃料ペレットの列を保持するため、一方のドラム
   端面から軸心方向に延び、該ドラム端面に開放端を有す
   ると共に、ドラム外周面にも開放している少なくとも１
   つの給送路を有して、水平な軸心回りに回斬可能１：支
   紛されたドラムと、前記給送路をペレット受（Ｊ取り位
   置からベレット排出１１１にへ、そして１ηび１１１ｊ
   記ベレツト受は収りイλ装置に連続的に移動させるよう
   に前記ドラムを回転する回転装置と、 前記ベレットプレスから出た核燃料ペレットを受け取る
   と共に、前記給送路がそのペレット受は取り位１ｒ（に
   あるとき、受は取った前記核燃料ペレットの列を給送路
   の前記開放端から該給送路内に挿入するベレット移送装
   置と、 装荷位置に焼結用容器を支（，１する支持装置と、前記
   給送路がそのベレット１１出位１６に移動した後、その
   給送路からベレットの列を受け取ると共に、受は取った
   ベレント列を前記装荷位置にある前記焼結用容器内に移
   送するペレノ）列移送ＨｉＦｉと、 １列のペレットをＵｔＭ用容器内に移送するたびにその
   後作動し、焼結Ｉｌｌ容器及びベレット移送装置間の相
   対位１６を、ＶＬ帖用゛け器内に移送されるベレットの
   連続列がその中に所Ｗの順序で稙み１１′［ねられるよ
   うに変更する、位置変更装置と、を備える核燃料ペレノ
   １の装荷装＋Ｆ（。