Устройство для открывания крышки контейнера и способ опорожнения контейнера
Изобретение относится к устройству открывания контейнера, содержащему нижний направляющий венец для направления и центровки верхней части контейнера, при этом венец содержит одновременно центровочную скошенную фаску и упорную верхнюю фаску. Изобретение относится также и к способу опорожнения контейнера. Пружина толкает вниз поршень, находящийся в инструменте разрезания крышки контейнера и проходящий вниз на достаточное расстояние, чтобы отделить обрезанную крышку от инструмента. Крышка остается в контейнере во время операция его перемещения и удаления его содержимого. Технический результат -повышение надежности и производительности открывания и опорожнения за счет принудительного выталкивания крышки после ее отрезания в контейнер и обеспечения тем самым возможности открывания следующего контейнера во время опорожнения содержимого открытого контейнера вместе с крышкой. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к устройству для открывания контейнера, а также к способу опорожнения контейнера. В частности, изобретение можно применять, при обработке порошкообразного ядерного топлива.
Изобретение представляет собой усовершенствование решения, раскрытого во французском патентном документе 2845371, в котором контейнер открывают после установки на опору путем заглубления зубчатого круглого венца, отделяющего крышку от остальной части контейнера.
Этот способ имеет ряд недостатков. Отделенная крышка остается соединенной с устройством во время процесса опорожнения контейнера, поэтому в течение всего этого времени устройство открывания остается без использования. Многие контейнеры оставались заклиненными на устройстве из-за разницы в допусках, допущенной при изготовлении, или по причине деформаций, появляющихся в результате возможных ударов, которым подвергались контейнеры. Наконец, часто невозможно убедиться, действительно ли был открыт контейнер.
Задача изобретения состоит в устранении вышеуказанных недостатков.
Поставленная задача решена в устройстве для открывания крышки контейнера, содержащем, в частности, опору для контейнера и пресс, содержащий корпус инструмента, выполненный с возможностью перемещения в сторону опоры и находящийся напротив опоры, при этом пресс содержит инструмент для обрезания крышки контейнера, согласно изобретению, пресс содержит элемент, расположенный напротив крышки и выполненный с возможностью перемещения в сторону крышки относительно пресса и с возможностью отделения крышки от инструмента и ее проталкивания в контейнер. Это позволяет устранить первый вышеупомянутый недостаток за счет того, что крышка сразу оказывается отделенной от устройства после обрезания и остается с остальной частью контейнера в ходе дальнейшего процесса: в это время устройство можно не останавливать и использовать для открывания другого контейнера.
Согласно другому варианту осуществления, пресс снабжен подвижным блоком, выполненным с возможностью перемещения относительно инструмента для удержания контейнера, при этом на подвижный блок возвратным усилием в направлении контейнера действует, по меньшей мере, одна пружина, и он содержит плоскую фаску опоры для верхнего края контейнера, который охватывает крышку, при этом в устройстве, согласно изобретению подвижный блок содержит также конусную сторону для направления контейнера с целью центровки. Как было установлено, эти отличительные признаки намного снижают риски заклинивания контейнеров в устройстве.
Согласно еще одному варианту осуществления, устройство снабжено датчиками обнаружения заглубления инструмента в контейнер, при этом датчики установлены на головках обнаружения, регулируемых независимо в направлении подвижности пресса. Точное регулирование положения, обеспечиваемое этой конструкцией, позволяет с точностью определять положение инструмента и обеспечивает нормальное выполнение процесса открывания.
Далее следует описание изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
На фиг.1 показано известное устройство, раскрытое в вышеупомянутом патентном документе;
на фиг.2 и 4 показано устройство согласно изобретению, вид в разрезе и в перспективе;
на фиг.3 показано вспомогательное приспособление для использования в изобретении.
На фиг.1 показано известное устройство, аналогичное устройству, раскрытому в вышеуказанном французском патентном документе, на которое в дальнейшем тексте описания будут делаться, при необходимости, ссылки относительно его работы, некоторых общих аспектов и некоторых приспособлений устройства, не связанных с изобретением. Контейнер 1 содержащий, например, порошковое ядерное топливо, устанавливают на опору. Этот контейнер содержит верхнюю крышку 3, окруженную слегка выступающим над ней бортиком 4. Устройство для открывания контейнера 1 содержит корпус 5 инструмента, установленный на станине 6 и выполненный с возможностью перемещения относительно нее в вертикальном направлении при помощи пресса 7; корпус 5 инструмента направляется выполненным на нем ребром 9 в кулисе 8, расположенной на станине 6.
Корпус 5 инструмента в своей нижней части содержит площадку 10, на которой установлена группа периферических стоек 11, направленных вниз. На нижнем конце стоек 11 закреплен винтами направляющий венец 12. Подвижный фланец 13 перемещается скольжением на периферических стойках 11 между площадкой 10 и направляющим венцом 12. Инструмент 14, активной частью которого является зубчатый венец 15, направленный вниз, окружен направляющим венцом 12 и подвижным фланцем 13 и закреплен на площадке 10 при помощи монтажных винтов 16. Вокруг периферических стоек 11 установлены пружины 17, которые толкают подвижный фланец 13 вниз. В центре устройства под инструментом 14 находится поршень 18, в нижней части которого установлен магнит 19. Поршень 18 выполнен с возможностью перемещения в отверстии площадки 10, оснащенном опорным подшипником 20, до нижнего опорного положения; пружина 21, зажатая между опорным подшипником 20 и магнитом 19, стремится переместить поршень 18 в нижнее положение, но не препятствует его перемещению вверх к площадке 10. В отверстии площадки 10 также перемещается скольжением штанга 22, которая по достижении нижнего положения упора оказывается под магнитом 19. Ее верхний конец остается при этом под индуктивным датчиком 23, установленным на верхней стороне площадки 10. Устройство содержит также другую штангу 24, приводимую в действие электромагнитом 25, установленным на верхней части корпуса 5 инструмента, и тоже проходящую в вертикальном направлении через поршень 18, но не заходящую при этом под магнит 19 в своем обычном положении.
Когда контейнер 1 устанавливают на опору 2, пресс 7 опускает корпус 5 инструмента. Направляющий венец 12 заходит на верхний край 4 контейнера 1 своей внутренней скошенной фаской 26, обращенной вниз, и центрует контейнер 1 относительно корпуса 5 инструмента. В результате верхний край 4 опирается на фаску 26 дна подвижного фланца, который удерживает контейнер 1 на месте, и дальнейшее движение опускания корпуса 5 инструмента сопровождается сжатием пружин 17, при этом подвижный фланец 13 опирается на верхний край 4, оставаясь на той же высоте, тогда как остальная часть корпуса 5 инструмента продолжает опускаться. Зубчатый венец 15 доходит до крышки 3, прокалывает ее и разрезает. Магнит 19 входит в контакт с обрезанной крышкой 3 и притягивает ее. Штанга 22 поднимется под действием крышки 3, пока ее верхний конец не дойдет до индуктивного датчика 23, который обнаруживает, таким образом, присутствие крышки 3, удерживаемой магнитом 19.
После этого достаточно поднять корпус 5 инструмента, чтобы отделить крышку 3 от остальной части контейнера 1, который оказывается, таким образом, открытым. Затем контейнер 1 можно переместить в опрокидывающее устройство для его опорожнения. После этого его возвращают назад, чтобы при приведении в действие электромагнита 25 штанга 24 опустилась и отделила крышку 3 от магнита 19: крышка 3 падает в контейнер 1, который затем удаляют.
Этот возврат контейнера 1 для удаления крышки 3 является ненужной потерей времени. К тому же контейнер 1 может заклинить в направляющем венце 12 из-за большого разброса допусков при его изготовлении. Перемещение скольжением подвижного фланца 13 вокруг инструмента 14 тоже не всегда является безупречным и тоже может сопровождаться заклиниванием.
Настоящее изобретение позволяет усовершенствовать описанное выше устройство. В его рамках корпус инструмента претерпевает изменения. Как показано на фиг.2, кроме площадки 10, периферических стоек 11, пружин 17 и инструмента 14, которые остаются без изменения, он содержит новый направляющей венец 30, выполненный, в данном случае, с возможностью перемещения между нижним упором в конце периферических стоек 11 и площадкой 10. Его внутренняя сторона одновременно содержит конусную скошенную фаску 32, обращенную вниз и предназначенную для центровки верхнего края 4 контейнера 1, и упорную фаску 33, направленную вниз, до которой должен доходить верхний край 4, чтобы его можно было удерживать на месте. Направляющий венец 30 направляется подшипниками качения, установленными на периферических стойках 11, и подшипниками скольжения 35. В данном случае исключена направляющая сторона большой высоты между инструментом 14 и подвижным фланцем 13, и между инструментом 14 и нижним направляющим венцом 30 остается широкий зазор. Корпус инструмента тоже содержит подвижный поршень 18 и возвратные пружины 21, толкающие его вниз. Однако в данном случае магнит 19 отсутствует, и поршень 18 содержит простой нижний заплечик 36, не обладающий свойствами магнита. Наконец, на фигуре показана выталкивающая штанга 37, проходящая вертикально через площадку 10 и поршень 18.
Устройство работает следующим образом. Контейнер 1 тоже устанавливают на опору 2. Пресс, аналогичный прессу известного устройства, опускает корпус инструмента вниз. Нижний направляющий венец 30 осуществляет центровку контейнера 1 при помощи своей скошенной фаски 32 и поднимается, как только нижний край 4 достигает упорной фаски 33, но при этом инструмент 14 продолжает опускаться и толкает обрезанную крышку 3 на дно контейнера 1, несмотря на действие пружины 21. Когда корпус инструмента поднимают, он возвращается в положение, показанное на фиг.2, и штанга 37, выступающая под инструментом 14 и поршнем 18, отделяет от него крышку 3, если вдруг она осталась на месте.
Крышка 3 остается в контейнере 1. Опорожнение осуществляют, как показано на фиг.3. Захват, называемый нижним захватом 40, опускают на контейнер 1. Борт 41, устанавливают на верхний край 4, и он охватывает этот край заплечиком 42; остальную часть нижнего захвата 40 образует решетчатая конструкция 43 из стержней, содержащая шип 51, выступающий ниже борта 41. Шип 51 занимает периферическое положение, которое позволяет ему наклонить обрезанную крышку 3, опуская ее в том месте, где он находится. Контейнер 1 и нижний захват 40 удерживаются прижатыми друг к другу при помощи упоров 44 и 45, являющихся частью опрокидывающего устройства, остальная часть которого не показана. Весь комплекс можно перевернуть так, чтобы нижний захват 40 оказался под контейнером 1. Порошок толкает крышку 3, которая наклоняется от контакта с шипом 51 и полностью открывает контейнер 1. Наклон крышки 3 позволяет порошку, содержащемуся в контейнере 1, легко высыпаться через образовавшийся проем. Крышка удерживается на месте решетчатой конструкцией 43.
Другой вариант изобретения показан на фиг.4. Присутствие контейнера 1 под прессом обнаруживают по заглублению нижнего направляющего венца 30. Это заглубление измеряют при помощи индуктивных датчиков 46. В данном случае они установлены относительно площадки 10 не жестко, а на регулируемых головках 47, соединенных с неподвижными головками 48, закрепленными на площадке 10 микрометрическими винтами 49, которые позволяют независимо регулировать их уровень по калибровочным данным. Пружины 50, сжатые между головками 47 и 48, удерживают их на расстоянии по регулировочному значению. Таким образом, обеспечивают более надежное обнаружение.
1. Устройство для открывания крышки контейнера (1), содержащее опору для контейнера и пресс (7), выполненный с возможностью перемещения в сторону опоры и расположенный напротив нее, при этом пресс содержит инструмент (14) для обрезания крышки (3) контейнера, отличающееся тем, что пресс содержит элемент, расположенный напротив крышки и выполненный с возможностью перемещения в сторону крышки относительно пресса и с возможностью отделения крышки от инструмента и ее проталкивания в контейнер.
2. Устройство для открывания крышки контейнера по п.1, отличающееся тем, что указанный элемент представляет собой поршень (18), выполненный с возможностью перемещения скольжением в прессе (7) и толкаемый пружиной (21) в направлении крышки (3).
3. Устройство для открывания крышки контейнера по п.1 или 2, отличающееся тем, что пресс снабжен подвижным блоком (30), выполненным с возможностью перемещения относительно инструмента для удержания контейнера, при этом по меньшей мере одна пружина (17) действует возвратным усилием в направлении контейнера на подвижный блок (30), причем блок (30) содержит плоскую фаску (33) упора для верхнего края (4), охватывающего крышку контейнера, и конусную фаску (32) для направления контейнера с целью центровки.
4. Устройство для открывания крышки контейнера по п.1 или 2, отличающееся тем, что содержит датчики (46) для обнаружения заглубления инструмента в контейнер, установленные на головках (47), выполненных с возможностью независимой регулировки в направлении перемещения пресса.
5. Устройство для открывания крышки контейнера по п.3, отличающееся тем, что содержит датчики (46) для обнаружения заглубления инструмента в контейнер, установленные на головках (47), выполненных с возможностью независимой регулировки в направлении перемещения пресса.
6. Способ опорожнения контейнера, отличающийся тем, что контейнер открывают при помощи устройства по любому из пп.1-5, разрезая крышку контейнера и проталкивая крышку в контейнер, затем контейнер переворачивают на захвате (40), оборудованном шипом (51), направляемым вверх, так, чтобы контейнер зашел в захват и чтобы шип толкал крышку (3) в контейнер с наклоном относительно контейнера.
