Пресс для формирования гранул в ограниченных и неблагоприятных условиях и способ сборки пресса

Изобретение относится к прессу для формирования гранул в ограниченных и неблагоприятных условиях. Пресс содержит пресс-форму, верхний пуансон, нижний пуансон, нижнюю плиту, к которой прикреплен нижний пуансон, параллельные стойки, прикрепленные к нижней плите, плиту пресс-формы и плиту верхнего пуансона, к которым прикреплены пресс-форма и верхний пуансон и которые расположены на стойках с возможностью сдвига, верхний мотор, перемещающий плиту верхнего пуансона, и нижний мотор, перемещающий плиту пресс-формы. При этом приводные детали моторов соединены с плитой пресс-формы и с плитой верхнего пуансона посредством разъемных соединений, содержащих винты, верхний пуансон соединен с плитой верхнего пуансона посредством разъемных соединений, содержащих винты, нижний пуансон соединен с нижней плитой посредством разъемных соединений, содержащих винты. Приводная деталь нижнего мотора содержит коленчатый соединитель, соединенный с плитой пресс-формы и с приводным стержнем нижнего мотора. При этом приводной стержень расположен под ненулевым углом к стойкам. Технический результат – создание компактного пресса, который можно использовать в малом объеме защитной камеры. 2 н. и 21 з.п. ф-лы, 9 ил.

 

Изобретение относится к прессу для формирования гранул в ограниченных и неблагоприятных условиях.

Он содержит форму и два выровненных пуансона, проникающих, в свою очередь, в пресс-форму, чтобы сжать там порошок, который был насыпан, и сделать его компактным, а затем извлечь гранулу из пресс-формы. В различных отраслях промышленности, включая фармацевтику и атомную промышленность, прибегают к прессам такого типа для изготовления топливных гранул. Многие виды прессов были опубликованы в технике, среди которых можно упомянуть документ DE 10 2010 033988 А.

Цель изобретения заключается в том, чтобы сконструировать компактный пресс, который, в частности, можно использовать в малом объеме защитной камеры. Этот пресс также должен быть модульным, так чтобы его можно было поместить в камеру помодульно через узкие отверстия, например, диаметра 240 мм; модули, затем, должны быть собраны в защитной камере для получения пресса при сниженных возможностях работы из-за небольшого числа доступных инструментов и невозможности выполнения точных действий или действий с большим усилием.

В общем, изобретение относится к прессу такого рода, содержащему: пресс-форму, в которой посредством сжатия формируют гранулы; первый пуансон, называемый верхним пуансоном, и второй пуансон, называемый нижним пуансоном, причем верхний пуансон и нижний пуансон выровнены с пресс-формой и проходят в пресс-форму с противоположных концов пресс-формы, чтобы сжать гранулы и извлечь их из пресс-формы; нижнюю плиту, к которой прикреплен нижний пуансон; параллельные стойки, также прикрепленные к нижней плите; плиту пресс-формы и плиту верхнего пуансона, к которым соответственно прикреплены пресс-форма и верхний пуансон, и которые расположены на стойках с возможностью сдвига; верхний мотор, смещающий плиту верхнего пуансона, и нижний мотор, смещающий плиту пресс-формы с помощью приводных деталей (эти характеристики также имеются в документе US 2014/004220 существующего уровня техники). Изобретение, прежде всего, оригинально тем, что

приводные детали мотора соединены с плитой пресс-формы и с плитой верхнего пуансона посредством разъемных соединений, содержащих винты, верхний пуансон соединен с плитой верхнего пуансона посредством разъемных соединений, содержащих винты, и нижний пуансон соединен с нижней пластиной посредством разъемных соединений, содержащих винты.

Соединения между модулями, являющиеся винтовыми соединениями, можно без труда выполнить и разъединить, работая через стенку защищенной камеры с помощью дистанционного манипулятора или с использованием перчаток, так что становится возможной сборка и разборка пресса, например, с целью технического обслуживания.

Сборку завершают посредством простой постановки, включающей, в частности, размещение нескольких плит на стойках, что ненамного сложнее. Таким образом, пресс раскладывают в ряд модулей, сначала разделенных, а затем совмещаемых на стойках, и другие модули, также сначала разделенные, а затем последовательно устанавливаемые на предыдущие модули. Все эти модули могут иметь небольшие размеры, чтобы их можно было ввести через узкие отверстия. Стойки могут составлять исключение, потому что они довольно высокие, но их можно легко ввести через узкие отверстия, потому что они достаточно тонкие.

Модули могут быть выполнены так, чтобы с ними было проще работать дистанционно, путем добавления к ним стержней или рукояток, подъемных колец и т.д., которые, при этом, могут быть отсоединены путем отвинчивания; будут приведены некоторые примеры.

Возможны модули, отличные от упомянутых выше, которые устанавливают на остальную часть пресса с помощью других разъемных соединений такого же вида.

Предполагается, что приводная часть нижнего мотора содержит коленчатый соединитель, соединенный с плитой пресс-формы и с приводным стержнем нижнего мотора, при этом приводной стержень расположен под ненулевым углом к стойкам, который, в частности, может быть прямым углом. Коленчатый соединитель допускает преобразование боковых перемещений приводного стержня нижнего мотора в вертикальные перемещения плиты пресс-формы, при этом нижний мотор должен быть смещен к нижней плите, а общее пространство пресса должно дополнительно сократиться. Тогда, нижний мотор преимущественно располагается на боковой опоре, соединенной с периферийной гранью нижней плиты посредством другого соединения, содержащего съемные винты, и принадлежащей другому модулю, составляющему пресс.

Особая сложность заключается в правильном размещении пуансонов, снижая риски их повреждения из-за неправильного обращения с ними. Эта сложность может быть преодолена, если пресс содержит подвижную опору, общую для матрицы пресс-формы, нижнего пуансона и верхнего пуансона, которые соединены с ней посредством съемных винтов, причем эту подвижную опору используют только во время транспортировки модулей пресса и их сборки, и удаляют, как только пресс собран и приведен в рабочее состояние; матрица пресс-формы представляет собой съемный участок комплементарной части плиты пресс-формы, и он прикреплен к этой комплементарной части посредством направляющих стержней и разъемных соединений, содержащих винты. При таком устройстве подвижная опора удерживает пуансоны в положении, которое не меняется относительно матрицы пресс-формы, когда ее вставляют в комплементарную часть плиты пресс-формы; тогда, пуансоны могут быть прикреплены к верхней плите и к нижней плите после того, как их осторожно переместили ближе друг к другу, до освобождения путем отсоединения подвижной опоры.

В соответствии с предпочтительным вариантом выполнения упомянутых соединений, верхний пуансон, приводная деталь верхнего мотора и верхний пуансон имеют выступы, чтобы опираться на плиту пресс-формы и нижнюю плиту, а их соединения содержат фланцы, давящие на выступы и соединенные с плитой пресс-формы и нижней плитой посредством винтов.

Стойки могут быть привинчены к нижней плите, чтобы их можно было по отдельности ввести в защитную камеру, и чтобы повысить модульность пресса.

Использование масла запрещено в важных применениях изобретения. Таким образом, предполагается, что пресс является электромеханическим, нижний мотор и верхний мотор являются электрическими и соединены с приводными деталями посредством роликовых ходовых винтов.

Одним из объектов изобретения также является надежное автоматическое заполнение пресс-формы порошком при каждом прессовании. Поэтому, пресс содержит модуль для заполнения пресс-формы, причем заполняющий модуль содержит опору, присоединенную к плите пресс-формы посредством винтов, деталь, подвижную относительно плиты и скользящую по плите пресс-формы и содержащую отверстие, и канал подачи, при этом отверстие расположено так, чтобы проходить под каналом подачи и над пресс-формой во время смещений подвижной детали. Он также содержит загрузочный модуль, содержащий носик, привинченный к верхней части канала подачи, воронку, шарнирно соединенную с носиком через ось, причем воронка содержит выемку, пересекающую ось, и средство для крепления наполняющей чаши на отверстии канала воронки.

Другим объектом изобретения является способ сборки такого пресса, который обосновывает предыдущие признаки его конструкции.

Этот пресс, прежде всего, предназначен для использования в пространстве, в неблагоприятной среде, в условиях ограниченного объема, соединенного с внешним пространством только посредством узких каналов (хотя, конечно, его можно использовать и в других местах). Перед сборкой пресс, таким образом, находится в виде некоторого числа полностью раздельных модулей, размеры которых достаточно малы, чтобы проходить через канал, ведущий в пространство (например, несколько десятков сантиметров в диаметре). Таким образом, перед сборкой с помощью дистанционных манипуляторов, двигательные возможности которых ограничены, и кроме того, движения которых не являются точными, модули вводят в пространство один за другим.

Другой объект изобретения представляет собой способ сборки, выполняемый таким образом. Сборку, в основном, или даже исключительно выполняют с помощью сдвигов модулей для точного их перемещения ближе друг к другу перед их объединением. Крепление выполняют посредством привинчивания. Дистанционные манипуляторы, таким образом, могут проводить вставки и удаления временных прокладок, чтобы временно удерживать модули в заданном положении до тех пор, пока они не будут полностью собраны друг с другом. Некоторые модули соответственно могут содержать нижнюю плиту, плиту верхнего пуансона и плиту пресс-формы. Другие модули могут содержать верхний мотор, нижний мотор и, возможно, стойки, коленчатый соединитель, матрицу пресс-формы, заполняющий модуль и загрузочный модуль.

Далее будет полностью описан отдельный вариант осуществления изобретения со ссылкой на чертежи, на которых:

на фиг. 1А, 1В, 1С, 1D и 1Е подробно показаны этапы работы пресса;

на фиг. 2А и 2В показаны основные компоненты пресса с двух противоположных углов зрения;

на фиг. 3А и 3В более подробно показан пресс и, в частности, соединения между модулями, также с двух противоположных углов зрения;

на фиг. 4А, 4В, 4С, 4D, 4Е и 4F показаны различные модули пресса в разобранном состоянии;

на фиг. 5 показано устройство нижнего пуансона, вид в разрезе;

на фиг. 6 приведено подробное представление пресс-формы, содержащей этот нижний пуансон;

на фиг. 7А. 7В и 7С показано устройство подачи порошка;

на фиг. 8 показан механизм распространения порошка и извлечения сформированных элементов;

и на фиг. 9 показана одна деталь этого механизма.

С использованием фиг. 1А-1Е далее кратко описан один возможный вариант изготовления гранул, выполняемый посредством изобретения в его предпочтительном варианте осуществления. Пресс-форма 1 цилиндрической формы выполнена в плите 2 пресс-формы, при этом она открыта на ее верхней и нижней гранях (фиг. 1А). Верхний пуансон 3 и нижний пуансон 4 выровнены с каждой стороны пресс-формы 1. Однако нижний пуансон 4 еще входит в пресс-форму 1, в то время как верхний пуансон 3 изначально поднят над ней. Таким образом, можно переместить заполняющую колодку 5 ближе к плите 2 пресс-формы, чтобы заполнить пресс-форму 1 порошком. На следующей стадии (фиг. 1В) заполняющую колодку 5 отодвигают в сторону, верхний пуансон 3 опускают так, чтобы постепенно ввести его в пресс-форму 1 (фиг. 1С) и сжать присутствующий в ней порошок, пока он не станет компактным, и не образуется гранула 6. Одновременно можно немного опустить плиту 2 пресс-формы, чтобы уменьшить нагрузки из-за трения в пресс-форме 1. На следующем этапе (фиг. 1D) плиту 2 пресс-формы опускают, пуансоны 3 и 4 остаются на месте, что позволяет высвободить сформованную гранулу из пресс-формы 1, теперь полностью занятой нижним пуансоном 4. Наконец (фиг. 1Е), верхний поршень 3 поднимают, а заполняющую колодку 5 снова пододвигают, на этот раз для того, чтобы вытолкнуть гранулу 6 в устройство извлечения. Очевидно, возможны другие варианты изготовления гранул.

Сначала обратимся к фиг. 2А и 2В, после чего будет завершено их описание с использованием фиг. 3А и 3В, на которых приведено больше подробностей. Плита 2 пресс-формы скользит по четырем стойкам 7, расположенным по углам прямоугольника и направленным в вертикальном направлении. Нижний пуансон 4 установлен на нижней плите 8, на которой также размещены стойки 7. Нижняя плита 8 в данном случае является поворотной, установленной на неподвижной опоре 9, содержащей центральную ось 10 и круглую полую направляющую 11. У нижней плиты 8 имеется подошва, соответствующая оси 10, а также имеются бегунки 12, соответствующие направляющей 11. Вращение может выполняться для того, чтобы упростить сборку и разборку пресса путем поворота его при необходимости.

Бегунки 12 имеют стопорные винты 73, которые позволяют затянуть их на направляющей 11, чтобы обездвижить нижнюю плиту 8 и остальную часть пресса во время изготовления гранул.

Верхний пуансон 3 зависит от плиты 13 верхнего пуансона, которая также сдвигается на стойках 7. Верхняя плита 14 неподвижно установлена на вершине стоек 7. Верхний мотор 15, установленный на верхней плите 14, смещает плиту 13 верхнего пуансона и верхний пуансон 3 путем перемещения приводной детали 16, и аналогичным образом нижний мотор 17 смещает плиту 2 пресс-формы. Нижний мотор 17 установлен на боковой опоре 18, прикрепленной к периферийной грани 19 нижней плиты 8, также посредством разъемного соединения 70 (фиг. 3В), так что его приводная деталь 20 по сути расположена горизонтально, в любом случае, под ненулевым углом к вертикальным стойкам 7. Ее горизонтальное перемещение преобразуют в вертикальное перемещение с помощью коленчатого соединителя 21, соединяющего приводные детали 20 с плитой 2 пресс-формы.

Заполняющая колодка 5 установлена на опоре 22, прикрепленной к плите 2 пресс-формы посредством разъемных винтов 72, также как и мотор 23, предназначенный для смещения заполняющей колодки 5, и датчик смещения упомянутой колодки; последняя, помимо этого, оснащена системой загрузки порошка, содержащей, в частности, канал 25 подачи, соединяемый с модулем подачи, описанным ниже, и расположенной под ним чашей 26 для возврата лишнего порошка. Кроме того, верхний датчик 27 смещения установлен между верхней плитой 14 и плитой 13 верхнего пуансона, а нижний датчик 28 смещения - между нижней плитой 8 и плитой 2 пресс-формы.

Существенная особенность изобретения заключается в том, что пресс состоит из модулей небольшого размера, которые можно легко собрать и разобрать в защищенной камере, в условиях отсутствия возможностей для значительных движений и без применения сложных инструментов. Для этого постоянно используют винтовые разъемные соединения.

Так как все модули можно ввести через одно и то же отверстие в камере, которое может иметь диаметр, например, 240 мм, то их размеры меньше, за исключением, возможно, размеров в направлении ввода в отверстие.

Нижняя плита 8 составляет один из этих модулей. На фиг. 4А представлено начальное состояние, в котором ее только положили на опору 9, и в котором на ней установлены стойки 7. Тем не менее, в защитную камеру их ввели по отдельности, и установили на опору 9 с помощью резьбовых соединений. Для этого на их нижнем конце выполнены участки 29 в виде шестигранной головки, позволяющие их завинтить. Стойки 7 также имеют резьбовые концы 30 на верхнем конце, а также выступы 31 и 32, которые увеличивают их поперечное сечение непосредственно над их верхним концом; кольцевые гайки 33 привинчены к резьбовым частям 30, чтобы до установки можно было управляться со стойками 7, и после этого их можно удалить.

Теперь приведем описание фиг. 4В, на которой показан не полностью собранный пресс. Другой модуль пресса состоит из верхней плиты 14, которую устанавливают на стойках 7 после того, как на них также установили плиту 2 пресс-формы и плиту 13 верхнего пуансона. Все эти плиты имеют отверстия, которые позволяют размещать их на стойках 7, а отверстия в верхней плите 14 являются более узкими, чем остальные, так что верхнюю плиту 14 удерживают на нижних выступах 32. Соответствующее собранное состояние представлено на фиг. 4D. Отметим, что все плиты включают в себя боковые стержни 34 для захвата, позволяющие захватывать их и удерживать в горизонтальном положении с помощью подъемного механизма 35, имеющегося в защищенной камере и представленного только частично.

Верхний мотор 15 составляет другой модуль пресса, и его можно установить после удаления подъемного механизма 35. На фиг. 4С показано, что у него имеется кольцевой выступ 36, посредством которого его можно вертикально положить на верхнюю плиту 14. Центрирующая втулка 38, проходящая под кольцевым выступом 36 проходит в центральное отверстие 37 верхней плиты 14 и регулирует боковое положение верхнего мотора 15, и, таким образом, приводная деталь 16 выступает под верхней плитой 14. Более того, кольцевой выступ 36 привинчен перед фланцем 39 (фиг. 2А), оснащенным заклинивающими кольцами 71 и отверстиями, позволяющими также размещать его на стойках 7. Установку верхнего мотора 15 выполняют путем пропускания фланца 39 на верхние выступы 31. Тогда, можно закрутить гайки 40 на резьбовых концах 30 стоек 7, чтобы удержать фланец 39 и верхнюю плиту 14. Модуль, в основном состоящий из верхнего мотора 15 и фланца 39, таким образом, также легко транспортировать и устанавливать на остальную часть пресса, и все его размеры являются приемлемыми. Возвращаясь к фиг. 4В, видно, что стыковые накладки 41 расположены между нижней плитой 8, плитой 2 пресс-формы и плитой 13 верхнего пуансона, чтобы удерживать их на заданных высотах.

Другой модуль состоит из коленчатого соединителя 21, представленного на фиг. 4D. Он включает в себя нижнюю скобу 42 и верхнюю скобу 43, каждая из которых содержит две боковые ветви, указывающие в одну и ту же сторону, и срединную ветвь, которая соединяет предыдущие, различные ветви имеют уступы 44, выходящие на одну и ту же сторону, чтобы можно было толкать коленчатый соединитель 21 в сторону, сдвигая его по нижней плите 8, пока винты 45 (фиг. 4В), свободно установленные на нижней плите 8 и под плитой 2 пресс-формы, не войдут в соответствующие уступы 44 нижней скобы 42 и верхней скобы 43. Затем, нижнюю скобу 42 прикрепляют к нижней плите 8, а верхнюю скобу 43 - к плите 2 пресс-формы, после удаления нижней стыковой накладки 41, что позволит опустить плиту 2 пресс-формы, чтобы она касалась верхней скобы 43, и затянуть винты 45/

Коленчатый соединитель 21 также содержит срединную скобу 46, расположенную по высоте между скобами 42 и 43 и проходящую поперек, пару коленчатых рычагов 47, одним концом шарнирно прикрепленных к концам срединной скобы 46, к нижней скобе 42 в центре, а противоположным концом - к прямолинейным рычагам 48; а прямолинейные рычаги 48 шарнирно прикреплены к верхней скобе 43. Видно, что горизонтальное перемещение, толкающее срединную скобу 46, приводит к качанию коленчатых рычагов 47 и подъему прямолинейных рычагов 48, которые, тем самым, поднимают верхнюю скобу 43 и, следовательно, плиту 2 пресс-формы.

Это перемещение получают с помощью нижнего мотора 17, который составляет другой модуль пресса и отдельно показан на фиг. 4Е. Предыдущая деталь, смежная с приводной деталью 20, включает в себя штифты 49, которые вставляют в полукруглые выемки 50 боковой опоры 18, после чего фланцы 51 можно привинтить к лапкам боковой опоры 18, чтобы надежно удержать штифты 49. Тогда, нижний мотор 17 устанавливают на боковой опоре 18 с возможностью поворота. Конец приводной детали 20 включает в себя резьбовой стержень 52, который может удерживаться в отверстии 53 (фиг. 4D) срединной скобы 46 с помощью навинченной гайки, тем самым, дающей другое винтовое разъемное соединение. Скользящие перемещения приводной детали 20, которые по сути являются горизонтальными, приводят к вертикальному перемещению плиты 2 пресс-формы посредством коленчатого соединителя 21.

Пуансоны 3 и 4 еще не были установлены. В состоянии, показанном на фиг. 4В, они являются частью другого сборного модуля пресса, что примечательно, с пресс-формой 1; и этот модуль представлен на фиг. 4F. Действительно, они установлены на подвижной опоре 54 посредством винтов 55. Пресс-форма 1 в действительности является частью матрицы 56 пресс-формы, которая является частью плиты 2 пресс-формы, входя в вырез 57 комплементарной части 58 этой плиты 2 пресс-формы, которая в состоянии, показанном на фиг. 4В, в действительности является установленной. Комплементарная часть 58 содержит направляющие 59, а матрица 56 пресс-формы содержит боковые пазы 60, которые позволяют разместить ее на направляющих 59. При выполнении этого действия положение матрицы 56 пресс-формы относительно комплементарной части 58 фиксируют, затягивая винты 129 бокового фланца 61 (фиг. 3А), который закрывает сторону комплементарной части 58, с которой вырез 57 открывается на комплементарную часть 58, что, таким образом, предохраняет матрицу 56 пресс-формы, верхние фланцы 62, привинченные к верхней поверхности комплементарной части 58 и проходящие над вырезом 57, и аналогичные нижние фланцы, но расположенные под нижней поверхностью комплементарной части 58, от извлечения. Путем затягивания винтов 130 верхних и нижних фланцев 62, матрицу 56 пресс-формы удерживают на той же высоте, что и комплементарная часть 58.

Верхний пуансон 3 и нижний пуансон 4 имеют на своих задних концах соответственно выступы 63 и 64 (фиг. 4F). Вилкообразные фланцы, соответственно 65 и 66, привинчены винтами 131 под плитой 13 верхнего пуансона и на нижней плите 8, чтобы удерживать выступы 63 и 64, упирающиеся в эти поверхности, и, таким образом, делая пуансоны 3 и 4 одним целым с этими плитами. Аналогично, приводная деталь 16 верхнего мотора 15 содержит на конце выступ 67, который другой вилкообразный фланец 68, привинченный винтами 132 к верхней поверхности плиты 13 верхнего пуансона, прижимает к этой поверхности: тогда, верхний мотор 15 может управлять верхним пуансоном 3.

Стыковые накладки 41 (фиг. 4В) убирают, когда плита 2 пресс-формы и плита 13 верхнего пуансона удерживаются посредством верхнего мотора 15 и нижнего мотора 16. Затем, устанавливают датчики 27 и 28 перемещения, также путем привинчивания их элементов. Устанавливают опору 22 заполняющей колодки 5 и привинчивают к плите 2 пресс-формы. Винты 55 подвижной опоры 54 удаляют и удаляют саму подвижную опору 54: верхний пуансон 3 и нижний пуансон 4 могут свободно перемещаться туда и обратно, и, таким образом, пресс переходит в рабочее состояние. Следует отметить, что пуансоны 3 и 4 оснащены тензодатчиками.

Обратимся к фиг. 5 для дальнейшего описания модуля, содержащего пресс-форму 1 и пуансоны 3 и 4. Вариант осуществления изобретения можно применить для формирования кольцевых гранул с пустотой в центре. Центральная игла 75 расположена в этом модуле, сдвигаясь через верхнюю часть нижнего пуансона 4 и выступая от него вверх. Центральную иглу 75 удерживают путем завинчивания в поперечине 76, которая подвешена на двух перекладинах 69, привинченных под матрицей 56 пресс-формы. Нижняя часть нижнего пуансона 4 включает в себя выемку 77 для перемещения поперечины 76. Центральная игла 75 находится на одном уровне с верхней частью пресс-формы 1. Таким образом, способ изготовления гранул можно объяснить следующим образом. Верхний пуансон 3 опускают в пресс-форму 1 в положении устройства, представленном на фиг. 5, чтобы сжать порошок и сформировать гранулу; в центре она является пустой, так как верхняя часть пуансона 4, такая как центральная игла 75, также может там перемещаться. После завершения сжатия верхний пуансон 3 поднимают, и он выходит из пресс-формы 1, а затем коленчатый соединитель 21 поворачивают, чтобы опустить плиту 2 пресс-формы и оставить нижний пуансон 3 погруженным в пресс-форму 1 и отвечающим за извлечение гранулы, так как нижний пуансон 4 неподвижен. Поперечина 76 проходит вниз в выемку 77, а центральная игла 75 остается единым целым с пресс-формой 1 и опускается в нижний пуансон 4. Затем выполняют обратное движение, чтобы привести устройство в начальное состояние. В отличие от некоторых известных устройств центральная игла не связана с соответствующим мотором, чтобы смещать ее относительно пресс-формы 1. Таким образом, устройство стало проще, при этом сокращаются нагрузки на центральную иглу 75, так как она остается неподвижной при сжатии порошка. Также преимуществом является то, что центральная игла 75 не является одним целым с нижним пуансоном 4, как в других конструкциях, так как это приводит к трудностям при извлечении гранул.

Дополнительные подробности показаны на фиг. 6. Может быть добавлено устройство для упрощения извлечения гранул; слегка в другой форме оно описано в документе FR-2 942 733-А.

Матрица 56 пресс-формы имеет сложную структуру в центре. Пресс-форма 1 содержит центральную деталь 78, состоящую из цилиндрического нижнего основания 79 и расположенных по кругу секторов 80, единых с основанием 79. Секторы 80 соединены в замкнутом положении, близком к свободному состоянию, и, таким образом, образуют непрерывную внутреннюю поверхность 81 прессования.

Манжета 82 смещается относительно центральной детали 78 в вертикальном направлении и касается внешней грани секторов 80 конической граничной поверхностью 83. Она связана с плитой 84 поршня, которая окружает ее и смещается в камере 85 между верхним фланцем 86 и нижним фланцем 87, уложенными друг на друга в основании матрицы 56 пресс-формы и затянутыми посредством крышки 88, которая восстанавливает плоскостность и непрерывность верхней грани матрицы 56 пресс-формы. Каналы 89 и 90 подачи сжатого воздуха проходят через матрицу 56 пресс-формы и выходят в камеру 85, соответственно через фланцы 86 и 87.

Устройство было представлено в состоянии сжатия гранул, одну из них 91 удерживают в пресс-форме 1 между секторами 80 и пуансонами 3 и 4, при этом она проткнута центральной иглой 75. Во время сжатия воздух вдувают в канал 90, чтобы поднять плиту 84 поршня, что позволяет удерживать соединенные сектора 80 посредством расхождения, создаваемого парой 82 на конической граничной поверхности 83. Тем не менее, если выполнено извлечение гранулы 91, давление воздуха переключают на верхний канал 89, что опускает плиту 84 поршня и манжету 82, разъединяет коническую граничную поверхность 83 и допускает небольшое раскрытие секторов 80 наружу, что создает давление внутри гранулы 91. Когда верхний пуансон 3 был поднят, опускание пресс-формы 1 в сочетании с неподвижностью нижнего пуансона 4 приводит к извлечению гранулы 91 при пониженном трении, благодаря зазору между секторами 80, что значительно снижает риски повреждения гранулы 91 во время обычно требующего осторожности этапа извлечения, внезапное изменение нагрузки сжатия воздействует на материал гранул 91, когда они выходят из пресс-формы 1. Устройство подачи сжатого воздуха не является оригинальным и может содержать гибкие каналы, которые соединены с каналами 89 и 90.

Последующее описание относится к изменениям устройства подачи порошка для формирования гранул, таких как гранула 91.

На фиг. 7А, 7В и 7С показан модуль загрузки порошка, устанавливаемый сверху на канал 25 подачи. Этот модуль содержит носик 92, присоединенный с возможностью отсоединения винтами 133 к фланцу на вершине канала 25 подачи, и он имеет горизонтальную ось 93, вокруг которой поворачивается воронка 94. Рукоятка 95, присоединенная к воронке 94, позволяет получить такой поворот. Носик 92 и воронка 94 имеют пару лапок, соответственно 96 и 97, которые можно наложить друг на друга с каждой стороны от оси 93. Лапки 96 и 97 имеют выемки 98, накладывающиеся друг на друга при их совмещении, и фиксаторы 99, присоединенные ко второй рукоятке 100, имеют пальцы 101, которые можно протолкнуть в выемки 98 так, чтобы заблокировать вращение воронки 94 вокруг оси 93. Канал 134 воронки 94 пересекает ось 93. Узел может иметь два положения, в одном из которых воронка 94 открыта сверху (это положение показано на фигуре и соответствует нормальной работе машины), а суженное отверстие канала воронки 94 находится в нижнем положении и соединяется с каналом 25 подачи через соединительный канал 102, который является продолжением канала, проходящего через носик 92; и противоположное положение, получающееся при повороте воронки 94 на 180°, в результате чего каждая лапка 97 подходит к другой лапке 96 носика 92. Чтобы перейти из одного положения в другое, пальцы 101 необходимо убрать из выемок 98 путем вытягивания кнопок 103 фиксаторов 99, необходимо повернуть воронку 94 вокруг оси 93 до тех пор, пока опять не совместятся элементы 98, а затем, опять вжать кнопки 103. В этом втором положении канал 25 подачи и его продолжение 102 закрыты сверху, а воронка 94 открыта вниз.

Наполняющая чаша 104 содержит порошок. Изначально она включает в себя отверстие, которое может быть соединено с отверстием воронки 94, и крышку 105, закрывающую отверстие. Крышка 105 шарнирно присоединена к наполняющей чаше 104 посредством первой скобы 106, ось 107 которой присоединена с небольшим зазором. На наполняющей чаше 104 имеется вторая шарнирно закрепленная скоба 108, ось вращения которой параллельна оси предыдущей шарнирно закрепленной скобы 106, и на вершине которой имеется затягивающий ворот 109. Когда крышка закрыта, конец затягивающего ворота 109 может оказаться перед затягивающим упором 110 крышки 105 и прижать его, что удерживает крышку 105 на отверстии наполняющей чаши 104, блокируя при этом вторую шарнирно закрепленную скобу 108 посредством перекрытия. Тогда, наполняющая чаша 104 герметично закрыта и ее можно сместить без дополнительных предосторожностей и соединить с воронкой 94 способом, который будет описан ниже.

Ветви второй рукоятки 100 воздействуют на стопорные стержни 111, проходящие через скобы 112 воронки 94, посредством соединительных штанг 113. Когда тянут за вторую рукоятку 100, штанги 113 смещают стопорные стержни 111, передвигая их в скобы 112, а вилку 114, прикрепленную к кончику стопорных стержней 111 перед отверстием воронки 14, отодвигают от этого отверстия.

Это делают в положении, когда воронка 14 открыта вниз. Затем, чашу 104 перемещают ближе к ней, при этом ее крышка 105 находится сверху нее. Ворот 109 отвинчивают, и устье наполняющей чаши 104 сдвигают под отверстие воронки 94. Затем, вилка 114 входит в боковые пазы 115, расположенные по сторонам наполняющей чаши 104, недалеко от ее устья. Когда соединение посредством такого сдвига выполнено, крышка 105 открывается, при этом ее удерживает опорная боковая поверхность 126 воронки 94. Затем, вторую рукоятку 100 ставят обратно напротив воронки 94, чтобы переместить вилку 114 ближе к устью воронки 14 и удержать на ней наполняющую чашу 104; фиксаторы 99 размыкают; приводят в действие первую рукоятку 95, чтобы наклонить воронку 14 и наполняющую чашу 104 и переместить ее в положение, показанное на фиг. 7А, 7В и 1С, в котором содержимое наполняющей чаши 104 падает в воронку 14 и пересыпается через канал 25 подачи; и фиксаторы 99 можно вернуть на место.

Последний объект изобретения будет также описан с использованием фиг. 8 и 9: он относится к заполняющей колодке 5.

Заполняющая колодка 5 является еще одним модулем для изобретения, устанавливаемым посредством винтов 72 на остальное устройство. Она содержит подвижную деталь 116, перемещаемую в опоре 22 посредством ползуна 117, приводимого в действие мотором 23. Подвижная деталь 116 включает в себя наконечник 118 на конце, противоположном ползуну 117, отверстие 119, расположенное ближе к ползуну 117, и смазывающее устройство 120, находящееся между ними. Отверстие 119 может проходить до наполняющей чаши 126 под каналом 25 подачи и до пресс-формы 1; наконечник 118 и смазывающее устройство 120, таким образом, могут проходить до пресс-формы 1, и наконечник 118 может достичь желоба 121 для выдачи гранул 91, ведущего к чаше 127 для извлечения гранул; чаша 127 для извлечения сама по себе является отделяемым модулем в соответствии с изобретением, установленным на плите 2 с помощью винтов 128.

Перемещения ползуна 117 туда и обратно переносят отверстие 119 под наполняющий канал 25, так что отверстие 119 наполняется порошком, а затем, на пресс-форму 1, так что необходимое для формирования гранулы 91 количество порошка высыпается в нее, а затем на наполняющую чашу 26 чтобы высыпать в нее лишний порошок; в этом положении пресс-форму 1 освобождают, и пуансоны 3 и 4 могут выполнить формирование и извлечение гранулы 91. Подвижная деталь 116, затем, возвращается обратно, ее наконечник 118 достигает гранулы 91, которая вышла из пресс-формы 1, и толкает ее обратно в выпускной желоб 121.

Инжектор 120 проходит над пресс-формой 1 во время этого извлечения гранулы 91. Он доставляет немного смазки, которая падает в пресс-форму 1 и улучшает ее работу. Он содержит поршень 122, перемещающийся в цилиндре 123 под действием жидкости под давлением из канала 124. Смазка течет в капилляр 125, проходящий через цилиндр 123. Когда подают жидкость под давлением, поршень 122 смещается вниз, и его конец выходит из цилиндра 123, в результате чего открывается капилляр 125, и смазка может протекать через пресс-форму 1. Сброс давления переводит инжектор 120 обратно в закрывающее состояние посредством пружины, которая не показана.

Верхний мотор 15 и нижний мотор 17 представляют собой электрические сервомоторы. Их передача движения преимущественно содержит систему роликового ходового винта, в которой вращательное движение мотора передается на гайку, а затем, посредством резьбового стержня через сателлиты, также резьбовые, расположенные между стержнем и гайкой, в соответствии с расположением, аналогичным расположению планетарных шестерен. Это устройство обладает преимуществом, которое заключается в том, что оно не нуждается в смазке, допуская при этом передачу больших нагрузок, благодаря большой площади контактной поверхности.

Механизм роликового ходового винта можно заменить другими механизмами, преобразующими вращательное движение в поступательное движение.

1. Пресс, содержащий пресс-форму (1), в которой посредством сжатия формируют гранулы (6, 91); первый пуансон, называемый верхним пуансоном (3), и второй пуансон, называемый нижним пуансоном (4), причем верхний пуансон и нижний пуансон выровнены с пресс-формой (1) и проходят в пресс-форму с противоположных концов пресс-формы, чтобы сжать гранулы (6, 91) и извлечь их из пресс-формы; нижнюю плиту (8), к которой прикреплен нижний пуансон; параллельные стойки (7), также прикрепленные к нижней плите (8); плиту (2) пресс-формы и плиту (13) верхнего пуансона, к которым соответственно прикреплены пресс-форма (1) и верхний пуансон (3) и которые расположены на стойках с возможностью сдвига; верхний мотор (15), перемещающий плиту (13) верхнего пуансона, и нижний мотор (17), перемещающий плиту (2) пресс-формы посредством приводных деталей (16, 20), отличающийся тем, что приводные детали (16, 20) моторов (15, 17) соединены с плитой (2) пресс-формы и с плитой (13) верхнего пуансона посредством разъемных соединений, содержащих винты, верхний пуансон (3) соединен с плитой (13) верхнего пуансона посредством разъемных соединений, содержащих винты, нижний пуансон (4) соединен с нижней плитой (8) посредством разъемных соединений, содержащих винты, и тем, что приводная деталь нижнего мотора содержит коленчатый соединитель (21), соединенный с плитой (2) пресс-формы и с приводным стержнем (20) нижнего мотора, при этом приводной стержень расположен под ненулевым углом к стойкам (7).

2. Пресс по п. 1, отличающийся тем, что он содержит верхнюю плиту (14), прикрепленную к стойкам (7) напротив нижней плиты (8) вдоль стоек и на которой расположен верхний мотор (15).

3. Пресс по любому из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что нижний мотор (17) расположен на нижней плите (8).

4. Пресс по п. 3, отличающийся тем, что нижний мотор установлен на нижней плите с помощью боковой опоры (18), соединенной с периферийной гранью (19) нижней плиты (8) посредством разъемного соединения, содержащего винты.

5. Пресс по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что пресс-форма представляет собой часть матрицы (56) пресс-формы, отсоединяемой от комплементарной части плиты (2) пресс-формы и прикрепленной к упомянутой комплементарной части (58) посредством направляющих стержней (59) и разъемного соединения (61), содержащего винты (129).

6. Пресс по п. 5, отличающийся тем, что он содержит подвижную опору (54), к которой с возможностью отсоединения с помощью винтов (55) прикреплены матрица (56) пресс-формы, нижний пуансон (4) и верхний пуансон (3), причем упомянутые винты (55) и подвижная опора (54) являются удаляемыми в рабочем состоянии пресса.

7. Пресс по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что верхний пуансон, приводная деталь верхнего мотора и верхний мотор имеют выступы (63, 64, 67), чтобы упираться ими в плиту пресс-формы и нижнюю плиту, и пресс также содержит фланцы (62, 66), которые давят на выступы и привинчены винтами (130, 131) к плите (2) пресс-формы и к нижней плите (8).

8. Пресс по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что стойки (7) привинчены участками (29) к нижней плите (8).

9. Пресс по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что нижняя плита установлена на неподвижной опоре (9) посредством поворотного соединения (10) и соединена с опорой (9) с помощью фиксирующего соединения (11, 12, 73).

10. Пресс по п. 2, отличающийся тем, что верхняя плита является удерживаемой между выступами (32) стоек и съемными гайками (40), навинченными на резьбовые концы (30) стоек (7).

11. Пресс по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что нижний мотор (17) и верхний мотор (15) являются электрическими.

12. Пресс по п. 11, отличающийся тем, что нижний мотор и верхний мотор соединены с приводными деталями (16, 20) посредством механизмов, преобразующих вращательное движение в поступательное движение.

13. Пресс по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что он содержит заполняющий модуль (5) для заполнения пресс-формы (1), причем заполняющий модуль содержит опору (22), присоединенную к плите (8) пресс-формы посредством винтов (72), деталь (116), подвижную относительно плиты и скользящую по плите (8) пресс-формы и содержащую отверстие (119), и канал (25) подачи, при этом отверстие (119) расположено так, чтобы проходить под каналом (25) подачи и над пресс-формой (1) во время смещений подвижной детали (116).

14. Пресс по п. 13, отличающийся тем, что подвижная деталь (116) содержит наконечник (118) на одном конце, проходящий над пресс-формой (1) и напротив желоба (121) для извлечения гранул, сформированных во время смещений подвижной детали (116).

15. Пресс по любому из пп. 13 или 14, отличающийся тем, что подвижная деталь (116) содержит инжектор (120) смазки, проходящий над пресс-формой (1) во время смещений подвижной детали.

16. Пресс по любому из пп. 13-15, отличающийся тем, что он содержит загрузочный модуль, содержащий носик (92), привинченный к верхней части канала (25) подачи, воронку (94), шарнирно соединенную с носиком посредством оси (93), причем воронка содержит выемку, пересекающую ось, и средство (111, 115) для крепления наполняющей чаши (104) на отверстии канала (134) воронки.

17. Пресс по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что он содержит иглу (75), перемещающуюся в нижнем пуансоне (4) и проходящую в пресс-форму (1).

18. Пресс по п. 17, отличающийся тем, что игла (75) подвешена на плите (8) пресс-формы посредством перекладин (69) и поперечины (76), соединяющей перекладины (69), а нижний пуансон (4) содержит выемку (77), через которую проходит поперечина (76) и в которой она может двигаться.

19. Пресс по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что пресс-форма содержит отдельные секторы (80) и манжету (82), окружающую секторы, причем манжета может поступательно перемещаться, при этом манжета и секторы примыкают друг к другу конической граничной поверхностью (83).

20. Способ сборки пресса по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что он состоит в вводе модулей, составляющих пресс, по отдельности в пространство, в котором преобладает неблагоприятная среда, через каналы, соединяющие пространство с внешней средой, и сборке модулей в пространстве исключительно с помощью дистанционных манипуляторов.

21. Способ сборки по п. 20, отличающийся тем, что нижняя плита, плита верхнего пуансона и плита пресс-формы относятся к некоторым из упомянутых модулей, каждый из которых отличен от пресса.

22. Способ сборки по п. 21, отличающийся тем, что верхний мотор, нижний мотор и, как вариант, стойки, коленчатый соединитель, матрица пресс-формы, заполняющий модуль и загрузочный модуль относятся к некоторым другим модулям, каждый из которых отличен от пресса.

23. Способ сборки по любому из пп. 20-22, отличающийся тем, что сборку выполняют исключительно посредством сдвигов, привинчиваний и, как вариант, вставки и удаления временных прокладок.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройству визуального контроля топливных таблеток для изготовления ядерного топливного стержня. Устройство визуального контроля топливных таблеток для изготовления ядерного топливного стержня содержит: вращающийся вал, две опоры, подвешенные на шарнирах вала по обе стороны вращающегося вала, на которые опирается лоток, и пылеуловитель, расположенный под двумя опорами и собирающий пыль, которая поднимается от таблеток.

Изобретение относится к атомной энергетике и может быть использовано при изготовлении тепловыделяющих элементов. На трубчатой оболочке выполняют первый кольцевой гофр, вводят в оболочку нижний отражатель, фиксируют его вторым кольцевым гофром, оснащают трубчатую оболочку таблетками делящегося материала, с учетом КТР столба таблеток, наносят третий кольцевой гофр, устанавливают верхнюю концевую деталь, совмещенную с отражателем, и производят аргонно-дуговую сварку с трубчатой оболочкой, вакуумируют, заполняют гелием компенсационный объем, устанавливают нижнюю концевую деталь и производят аргонно-дуговую сварку кольцевого шва.

Изобретение относится к производству микротвэлов ядерного реактора. Способ изготовления микротвэлов включает последовательное осаждение на топливные микросферы пиролизом смеси газов в кипящем слое защитных слоев покрытия.

Изобретение относится к атомной энергетике и может найти применение при изготовлении тепловыделяющих элементов (твэлов) для атомных реакторов. Способ герметизации твэлов включает аргонодуговую сварку оболочки с заглушкой из высокохромистой стали, снаряжение твэла топливом, приварку к другому концу оболочки второй заглушки, термообработку сварных соединений.

Изобретение относится к области ядерной энергии, в частности к производству микротвэлов. Последовательно осаждают на топливную микросферу пиролизом смеси газов в кипящем слое низкоплотный, высокоплотный, слой карбида кремния и наружный высокоплотный слои покрытий.

Изобретение относится к ядерному топливу. Ядерное топливо содержит объем ядерного топливного материала, ограниченный поверхностью.

Изобретение относится к ядерной технике, в частности к сборке стержневых тепловыделяющих элементов (твэлов), и может быть использовано в ядерных реакторах разного типа.

Изобретение относится к изготовлению тепловыделяющих элементов (твэлов) ядерного реактора. Изготовление твэла ядерного реактора осуществляют в два этапа.

Изобретение относится к атомной промышленности и гидрометаллургии и может быть использовано, например, для получения уран-графитовых тепловыделяющих элементов (твэл) или композиционных высокотемпературных материалов методом пропитки пористых материалов (графит, металлы, оксиды металлов и т.п.) растворами солей и последующей термообработки.

Устройство относится к изготовлению тепловыделяющих элементов (твэлов) ядерного реактора. Устройство снаряжения фольгой оболочки твэла содержит валики, ложемент, штангу с цилиндром, губки и узел формирования отбортовки на фольге.

Изобретение относится к прессу для формирования гранул в ограниченных и неблагоприятных условиях. Пресс содержит пресс-форму, верхний пуансон, нижний пуансон, нижнюю плиту, к которой прикреплен нижний пуансон, параллельные стойки, прикрепленные к нижней плите, плиту пресс-формы и плиту верхнего пуансона, к которым прикреплены пресс-форма и верхний пуансон и которые расположены на стойках с возможностью сдвига, верхний мотор, перемещающий плиту верхнего пуансона, и нижний мотор, перемещающий плиту пресс-формы. При этом приводные детали моторов соединены с плитой пресс-формы и с плитой верхнего пуансона посредством разъемных соединений, содержащих винты, верхний пуансон соединен с плитой верхнего пуансона посредством разъемных соединений, содержащих винты, нижний пуансон соединен с нижней плитой посредством разъемных соединений, содержащих винты. Приводная деталь нижнего мотора содержит коленчатый соединитель, соединенный с плитой пресс-формы и с приводным стержнем нижнего мотора. При этом приводной стержень расположен под ненулевым углом к стойкам. Технический результат – создание компактного пресса, который можно использовать в малом объеме защитной камеры. 2 н. и 21 з.п. ф-лы, 9 ил.

Наверх