(57)【要約】  本発明の目的は、主に所定の移動方向（Ｘ）に沿って面上を往復動作状態に粉末を推進可能なケーシングと、Ｘ方向とほぼ平行な個別の軸に沿って粉末をグルーピングするための手段（１９、２３）とを有する粉末分配機である。また、本発明の目的は、本発明における分配機に適用されるペレット、特に核燃料ペレットを製造するための方法である。
2009512843.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホッパに接続されて粉末を供給するための少なくとも１つのパイプ（１０）に接続するための手段が上壁部（１６）に設けられたケーシングを有する粉末の分配機であって、
当該分配機が、前記粉末を所定の移動方向（Ｘ）に沿う面上の往復動作状態に推進するのに適しており、
前記移動方向（Ｘ）に対して実質的に平行な個別の軸に沿って前記粉末をグルーピングするための手段（１９、２３、１１９）を有し、
ペレットを圧縮するいくつかのダイ（４）を同時に充填するため、前記ダイそれぞれが、グルーピング軸上に配置され、
前記グルーピング手段（１９、２３、１１９）が、前記移動方向（Ｘ）に対して垂直な前記ケーシングの壁部（１８．１、１８．２）で支持され、前記移動面と平行な面に沿う鋸歯セクションを有することを特徴とする分配機。
【請求項２】
前記移動方向（Ｘ）に沿う下流側グルーピング手段（１９）及び上流側グルーピング手段（２３）を有することを特徴とする請求項１に記載の分配機。
【請求項３】
前記下流側グルーピング手段（１９）が、歯部の半分幅だけ前記上流側グルーピング手段（２３）に対して横方向にシフトしており、
歯部の先端部（２１）が、２つの連続した歯部の間における下部（２５）と対向することを特徴とする請求項２に記載の分配機。
【請求項４】
前記移動面により支持される案内手段と協働可能な長手方向案内手段（３３）を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の分配機。
【請求項５】
当該分配機を案内するための前記長手方向案内手段（３３）が、前記ケーシングの横側（１８．３、１８．４）それぞれに軸方向突出部（３４）を有し、該軸方向突出部（３４）は前記移動面に対して固定された軸方向溝部（３６）内をスライド可能であることを特徴とする請求項４に記載の分配機。
【請求項６】
前記軸方向突出部（３４）が、前記ケーシングに向いており、
前記軸方向突出部（３４）の少なくとも１つが、取り外し可能であることを特徴とする請求項５に記載の分配機。
【請求項７】
前記ケーシングの面（１８．３、１８．４）それぞれにおける第１の端部（３９）であってそれぞれ前記移動方向（Ｘ）と平行な第１の端部（３９）を通じ２つの回転可能に取付けられた腕部（３８）を介して前記移動方向（Ｘ）に沿う往復移動のための移動手段（１２）に接続可能であり、かつ、前記第１の端部とは反対の第２の端部を介して回転移動可能であり、
前記腕部それぞれが、シリンダ部を有することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の分配機。
【請求項８】
前記グルーピング手段（１１９）それぞれが、前記ケーシングに対して移動可能な板により支持されることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の分配機。
【請求項９】
前記ダイ（４）に対して前記移動方向に沿う振動を前記板にもたらすことが可能な励振手段を有することを特徴とする請求項８に記載の分配機。
【請求項１０】
前記励振手段が、端部（１０４）を介して前記板に堅固に取り付けられ、かつ第２の端部を介して前記移動方向（Ｘ）に沿う前記往復動作を作動するための手段及びサスペンション手段（１１０）に取り付けられるシャフト（１１２）を有することを特徴とする請求項９に記載の分配機。
【請求項１１】
前記サスペンション手段（１１０）が、前記シャフトと前記ケーシングとの間で押圧された少なくとも１つのバネ（１１２）であることを特徴とする請求項１０に記載の分配機。
【請求項１２】
前記板と互いに対向する前記ケーシングの前記壁部との間に挿入される封止手段（１１４）を有することを特徴とする請求項１０または１１に記載の分配機。
【請求項１３】
前記封止手段（１１４）が、前記腕部の軸とほぼ一致する軸を有するエラストマのリングにより形成されていることを特徴とする請求項１２に記載の分配機。
【請求項１４】
前記サスペンション手段（１１０）が、前記板と互いに対向する前記ケーシングの前記壁部との間に挿入されるエラストマのリングにより形成され、かつ前記封止手段を形成することを特徴とする請求項１０に記載の分配機。
【請求項１５】
前記リングが、２つの金属シートの板の間で保持されており、サンドイッチ板を形成することを特徴とする請求項１４に記載の分配機。
【請求項１６】
前記板と接触する前記金属シート（１１８）が、前記板に溶接及び／または鋲止めされていることを特徴とする請求項１５に記載の分配機。
【請求項１７】
前記励振手段が、バイブレータまたは圧電タイプの励振手段を有することを特徴とする請求項９から１６のいずれか１項に記載の分配機。
【請求項１８】
前記ペレットを圧縮した後に該ペレットを押し出すためのスライド面においてスライドする先端形状を有するプッシャ（４０）を形成する面を有することを特徴とする請求項１から１７のいずれか１項に記載の分配機。
【請求項１９】
ペレットを製造するための装置であって、
製造されるペレットの寸法を実質的に有するダイ（４）が設けられたテーブル（２）と、
前記ダイ中の粉末を圧縮するための上側及び下側パンチと、
請求項１から１８のいずれか１項に記載の分配機と、
第１の移動方向（Ｘ）に沿う前記分配機の往復移動を制御するための手段と、
前記分配機に前記粉末を搬送するための手段（１０）と、を有し、
前記ダイ（４）が、少なくとも１つの列（Ｒ１、Ｒ２）にしたがって配置され、
前記ダイ（４）を離間する距離が、前記歯部の前記下部（２５）を離間する距離と等しく、
前記分配機が、前記テーブル（２）上に配置され、
該分配機の移動中において、２つの前記歯部間の前記下部（２５）それぞれが、前記テーブルにおける１つの前記ダイ（４）を覆うことを特徴とする装置。
【請求項２０】
前記ダイの前記列（Ｒ１、Ｒ２）が、前記移動方向（Ｘ）に対して垂直であることを特徴とする請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記ダイ（４）の２つの平行な列（Ｒ１、Ｒ２）を有し、
前記列（Ｒ１、Ｒ２）それぞれにおける前記ダイ（４）が、互いに等距離にあり、
第１の前記列（Ｒ１）における前記ダイ（４）が、第２の前記列（Ｒ２）における前記ダイ（４）に対して前記第２の列（Ｒ２）における前記ダイ（４）を離間する距離の半分だけシフトしていることを特徴とする請求項１９または２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記列（Ｒ１、Ｒ２）それぞれが、７つの前記ダイ（４）を有することを特徴とする請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記粉末を移送するための手段が、粉末供給ホッパを前記分配機に接続する少なくとも１つの供給パイプ（１０）を有し、
前記供給パイプ（１０）が、前記ダイ（４）の前記列（Ｒ１、Ｒ２）の方向に延在することを特徴とする請求項１９から２２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２４】
前記ダイを充填するためのサイクルの後に前記分配機の内容物を収集するための手段を有し、
前記収集するための手段が、前記テーブルに形成された少なくとも１つの開口部であって吸込手段にパイプを通じて接続される開口部を有し、
前記分配機が特定の空にする位置にあるとき、前記開口部が、前記分配機の下にあり、
前記収集するための手段が、収集した粉末をホッパに移送することを特徴とする請求項１９から２３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２５】
前記テーブル（２）が、その平面に対して垂直な軸（Ｚ）に沿って移動可能であることを特徴とする請求項１９から２４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２６】
請求項５に記載の突出部（３４）が貫入するレール（３６）を有することを特徴とする請求項１９から２５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２７】
ペレットを製造するための方法であって、
−ダイの配置に対応する個別の軸方向に沿うグルーピング手段が設けられた粉末の分配機を用いて前記ダイに前記粉末を充填する工程と、
−前記ダイ中の前記粉末を圧縮する工程と、
−前記ペレットを排出する工程と、
を有することを特徴とする方法。
【請求項２８】
前記充填する工程の間において、前記分配機が、正弦波曲線の規則にしたがって往復動作することを特徴とする請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記充填する工程の間において、前記分配機が、三角波の規則にしたがって往復動作することを特徴とする請求項２７または２８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３０】
前記圧縮する工程の間において、前記上側のパンチが、さまざまな速度にしたがって移動することを特徴とする請求項２７から２９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３１】
前記グルーピング手段が、振動状態に設定されていることを特徴とする請求項２７から３０のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に例えばＭＯＸ（プルトニウム酸化物とウラン酸化物との混合物）タイプの核燃料ペレットを製造するための装置に供給するために用いられる粉末分配機及びこのような分配機を用いた上記ペレットを製造するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
核燃料ペレットの製造は、以下の工程：
−分配機を用いて、ペレット形状を有する型またはダイに充填する工程と、
−分配機を移動させ、これにより充填された型を開放する工程と、次いで、
−型を貫通する第１及び第２のパンチにより圧縮する工程と、
−ペレットを排出する工程と、
を有する。
【０００３】
この製造方法において最も長い工程は、ダイを充填する工程である。このため、ペレットを製造するためのサイクル時間を低減しようとすると、ダイを充填するために必要な時間を低減しようとすることとなる。
【０００４】
ケーシングは、粉末分配機またはシューとして知られており、４つの側壁部及び粉末を供給するパイプが接続される上壁部を有し、上記ケーシングは、開口部が形成されペレットを圧縮するための型を形成するテーブル上を移動するのに適している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ＭＯＸ粉末の使用は、ＭＯＸ粒子の微細度のため特有の問題をもたらす。実際に、ＭＯＸ粉末は、流動作用が乏しく、すなわち連続的に流れにくい。そして、粒子は、クラスタを形成しがちであり、粉末の流動ひいてはダイ中におけるその分配を妨害する粉体のブリッジを形成しがちである。
【０００６】
そして、不均一な粉末の分配が、ダイの中で発生する。この結果、ペレットは、求める質量を有さず、かつ／または低すぎる密度を有する。
【０００７】
上記ペレットを有する核燃料の集成体が原子炉で用いられるときに最大動作安全を確実にするため、ペレットの特性は、制御されるべきである。
【０００８】
また、シューの壁部への粉末の粘着性は、サイクル時間の長期化を引き起こす。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、ペレットが同質の特性で製造されることを確実にする粉末分配機を提供することである。
【００１０】
また、本発明の目的は、核燃料ペレットを製造するためのサイクル時間を低減しうる分配機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的は、ダイの上を移動するのに適し、粉末が供給されるケーシングを有する粉末分配機であって、ケーシングの内側に、選択的な軸に沿って粉末をグルーピング(grouping)するためのシューの移動の方向に対して傾く面が設けられている。
【００１２】
すなわち、本発明における分配機は、粉末に加えられる推進力を増大させるため、従来の分配機と比較して増加した移動面を有する。
【００１３】
本発明の主題は、主に上壁部に粉末を供給するための少なくとも１つのパイプに接続するための手段が設けられ、ホッパに接続されたケーシングを有する粉末の分配機であって、当該分配機が、所定の移動方向に沿う面上の往復動作において粉末への推進力の付与に適しており、移動方向に対してほぼ平行な個別の軸に沿って粉末をグルーピング(grouping)するための手段を有し、ペレットを圧縮するいくつかのダイを同時に充填するため、ダイそれぞれがグルーピング軸上に配置され、グルーピング手段が、移動方向に対して平行なケーシングの壁部で支持され、移動面と平行な面に沿う鋸歯セクションを有する。
【００１４】
有利な実施形態において、分配機は、移動方向に沿う下流側グルーピング手段及び上流側グルーピング手段を有する。
【００１５】
下流側グルーピング手段は、歯部の半分幅だけ上流側グルーピング手段に対して横方向にシフトしており、歯部の先端部は、２つの連続した歯部の間における下部と対向する。
【００１６】
本発明における分配機は、有利には、移動面により支持される案内手段との協働に適した長手方向案内手段を有する。
【００１７】
分配機を案内するための手段とそれらの面とは、スライドを形成し、案内手段が、ケーシングの横側それぞれに軸方向突出部を有し、板に対して固定された軸方向溝部内をスライド可能である。
【００１８】
有利には、軸方向突出部は、ケーシングを向いており、軸方向突出部の少なくとも１つは、取外し可能である。
【００１９】
本発明において、分配機は、有利には、ケーシングの面それぞれにおける第１の端部であってそれぞれ移動方向と平行な第１の端部を通じ２つの回転可能に取付けられた腕部を介して移動方向に沿う往復移動のための移動手段に接続可能であり、かつ、第１の端部とは反対の第２の端部を介して回転移動可能であり、腕部それぞれが、シリンダ部を有する。
【００２０】
典型的な実施形態において、グルーピング手段それぞれは、ケーシングに対して移動可能な板により支持される。
【００２１】
有利には、分配機は、ダイに対して移動方向に沿う振動を板にもたらすことが可能な励振手段を有する。これら励振手段は、例えばバイブレータまたは圧電タイプのものを有してもよい。
【００２２】
これら振動手段は、端部を介して面に堅固に取り付けられ、かつ第２の端部を介して移動方向に沿う往復動作を作動するための手段及びサスペンション手段に取り付けられるシャフトを有する。
【００２３】
サスペンション手段は、例えばシャフトとケーシングとの間で押圧されたバネを有してもよい。
【００２４】
分配機は、面と互いに対向するケーシングの壁部との間に挿入される封止手段、例えば腕部の軸と実質的に一致する軸を有するエラストマのリングを有する。
【００２５】
サスペンション手段は、同様に面と互いに対向するケーシングの壁部との間に挿入されるエラストマのリングであり、また封止手段を形成してもよい。
【００２６】
エラストマのリングは、ケーシング及び板に接着され、または硫化によりケーシング及び板に堅固に取り付けられてもよい。また、リングは、ケーシングにおける第１の突出リング及び板における第２の突出リングに圧力嵌めされてもよい。
【００２７】
特定の実施形態において、リングは、２つの金属シート板の間で支持されており、サンドイッチ板(sandwich plate)を形成する。
【００２８】
金属シートは、リングの経路と対向する窓部を有し、ケーシング側における金属シートの窓部が板側における窓部よりも小さい。
【００２９】
例えば、板と接触している金属シートは、板に溶接及び／または鋲止めされ、直角に折り曲げられた端部を有する。
【００３０】
分配機は、有利には、ペレットの形成後にペレットを押し出すためのスライド面においてスライドする先端形状を有するプッシャを形成する面を有する。
【００３１】
また、本発明の目的は、ペレットを製造するための装置であって、ダイを有するテーブルと、ダイ中の粉末を圧縮するための上側及び下側のパンチと、本発明における分配機と、第１の移動方向に沿う往復動作にしたがって分配機の移動を制御する手段と、分配機に粉末を搬送するための手段と、を有し、ダイが、少なくとも１つの列にしたがって配置され、ダイを離間する距離が、歯部の下部を離間する距離と等しく、分配機が、テーブル上に配置され、分配機の移動中において、２つの歯部間の下部それぞれが、テーブルにおける１つのダイを覆う。
【００３２】
列は、有利には、移動方向に対して垂直である。
【００３３】
有利には、装置は、ダイの２つの平行な列を有し、列それぞれにおけるダイが、互いに等距離にあり、第１の列におけるダイが、第２の列におけるダイに対して第２の列におけるダイを離間する距離の半分だけシフトしている。
【００３４】
例えば、列それぞれは、７つのダイを有する。
【００３５】
搬送するための手段は、ホッパを分配機に接続する少なくとも１つの供給パイプを有する。
【００３６】
供給パイプは、ダイの列の方向に延在してもよい。
【００３７】
本発明における装置は、ダイを充填するためのサイクルの後の分配機の内容物を収集するための手段を有する。
【００３８】
また、この収集するための手段は、テーブルに形成された少なくとも１つの開口部であって吸込手段にパイプを通じて接続される開口部を有し、分配機が特定の空にする位置にあるとき、開口部は、分配機の下にある。
【００３９】
さらに、この装置は、有利には、収集するための手段により収集された粉末をホッパの中に入れるための手段を有する。
【００４０】
有利には、テーブルは、その平面に対して垂直な軸に沿って移動できる。
【００４１】
また、装置は、特定の例における突出部が貫入するレールを有する。
【００４２】
また、本発明の主題は、ペレットを製造するための方法であって、
−ダイの配置に対応する個別の軸方向に沿うグルーピング手段が設けられた粉末の分配機を用いてダイに粉末を充填する工程と、
−ダイ中の粉末を圧縮する工程と、
−ペレットを排出する工程と、
を有する。
【００４３】
特定の例において、充填する工程の間、分配機は、正弦波曲線の規則にしたがって往復動作してもよい。
【００４４】
他の特定の例において、充填する工程の間、分配機は、三角波の規則にしたがって往復動作する。
【００４５】
さらに、グルーピング手段は、振動し始めてもよい。
【００４６】
その上、ペレットの排出は、有利には、ダイを降下することにより、かつ分配機によりペレットを押し出すことにより行われる。
【００４７】
また、方法は、分配機を空にするための追加の工程を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
本発明は、以下の記載及び添付の図面の助けを借りてより理解されるだろう。
【００４９】
図１には、粉末が圧縮される、開口部が形成された少なくとも１つのダイ４が設けられたテーブル２と、ダイ４上を移動するためのシューまたは粉末分配機６と、パイプ１０を介してシューに接続される供給ホッパ８と、Ｘ軸に沿ってシュー６を移動させるための手段１２であって有利には矢印１４及び１５にしたがって往復移動をさせる手段１２とを有するペレットを製造するための装置が示されている。
【００５０】
シュー６は、上壁部１６及び側壁部１８を有するケーシングで形成されており、パイプ１０は、上壁部１６に接続されている。
【００５１】
また、装置は、ホッパ及び供給パイプ１０の間に挿入され、シューへの粉末の供給を制御するバルブ２０を有する。
【００５２】
バルブ２０が開状態にあるとき、ホッパ８内に収容された粉末は、パイプ１０内に流動し、シュー６に達する。移動手段１２の作動下にあるシュー６は、矢印１４及び１５にしたがってＸ軸に沿って長手方向の往復移動を行い、粉末をダイ４内に移動させる。図示の例において、単一のダイが示されているが、いくつかのダイを設けてもよい。
【００５３】
図２には、本発明におけるシューの詳細図が示されており、シューは、側壁部１８及び上壁部１６で形成されたほぼ長方形状を有するケーシング２２を有する。側壁部は、Ｘ軸に対して垂直な壁部１８．１及び１８．２を有し、壁部１８．２は、いわゆる前壁部であって矢印１４で示される方向において後壁部１８．１よりも前方にある。Ｘ方向と平行な壁部１８．３、１８．４は、共に前及び後壁部それぞれの端部に接続されている。
【００５４】
シュー６は、シューがダイ４を覆わない極後退位置(extreme retracted position)とペレットの排出を可能とする極前進位置(extreme advanced position)（位置Ｄ）との間においてＸ軸に沿ってテーブル２上をスライド可能である。
【００５５】
図示の例におけるテーブル２は、Ｙ軸に対してほぼ平行な第１及び第２の列Ｒ１、Ｒ２に配置された１４のダイすなわち型を有する。
【００５６】
図示の例において、列は、互いに対してずれており、ダイは、Ｘ軸に対して平行に配列されない。このため、矢印１４に沿って見ると、第１の列におけるダイの開口部は、Ｒ１の最も左及びＲ２の最も右の開口部を除いて第２の列におけるダイの２つの開口部の間にある（図２）。
【００５７】
１４を越えるまたは１４未満のダイ及び２を越える列は、同様に、所望の流速及びペレットのサイズに応じて設けられてもよい。
【００５８】
本発明において、シュー６は、個別の経路に沿って粉末をグルーピングするための手段が設けられた内側板１９、２３を有しており、シューの有効面を用いてダイそれぞれに向けて粉末を移動しかつ粉末に推進力を与える。これによって、粉末の凝集及びその壁部への付着が低減されうる。これら手段は、Ｘ軸に対して傾けられた面３０、３２により区画されるキャビティにより形成される。
【００５９】
図示の例において、内側板は、ほぼ同一の幾何形状をなしており、壁部１９について記載する。
【００６０】
板１９は、テーブル２の面と平行な面に沿う鋸歯セクションを有しており、歯部は、下部２５により接続される先端部２１を有する。
【００６１】
鋸歯部の端部は、多少丸められてもよい。
【００６２】
板１９は、ダイが矢印１４に沿って見たときに歯部の間の下部２５に合わせられるように、テーブルに対して配置されている。
【００６３】
下部２５は、有利には、円の弧により区画されており、粉末の残留を防止する。
【００６４】
有利には、板２３は、板１９と同一の形状を有する。
【００６５】
板２３は、板１９と対向する。有利には、板２３の歯部は、板１９の歯部に対してＹ軸に沿ってずらされている。有利には、ズレは、歯部の半分の幅である。
【００６６】
図示の例において、板１９及び板２３の外形は、相補的となっている。
【００６７】
有利には、板１９、２３は、取外し可能であり、ケーシングの内側に取り付けられている。したがって、これらの取り替えは、シュー全体の取り替えを必要としない。このため、ケーシングの上壁部は、同様に取外し可能である。
【００６８】
また、グルーピング手段１９、２３は、ケーシングの側壁部の内側面に直接形成される構成であってもよい。
【００６９】
ケーシングは、例えばＣｕＺｎで形成されており、グルーピング手段は、例えばポリマーで形成されている。
【００７０】
供給管部１０は、板１９、２３の輪郭のほぼ間においてケーシングの上壁部に開口している。図示の例において、シューは、Ｘ軸に対して垂直なＹ軸に沿って規則正しく配置された４つの供給管部１０により供給される。
【００７１】
供給は、より多くの供給管部により行われても良く、より少ない供給管部によって行われても良い。例えば、６本の管部が、壁部１９または２３における６つの下部２５に対して直角に開口しても良く、あるいは１２本の管部が、下部２５それぞれに対して直角に開口してもよい。
【００７２】
図示の例では、４つの分離した可撓性パイプが用いられている。しかし、供給は、細長い形状をなしかつケーシングの上面にわたってＹ軸に沿って延在する単一の供給管部１０を用いて行われてもよく、これにより鋸歯部により区画される経路にわたって連続した供給を可能とする。
【００７３】
また、本発明における装置は、テーブル２に対して方向Ｘに沿うシューの正確な移動を可能とする長手方向案内手段３３を有する。手段３３は、テーブル２で支持される長手方向溝部３６と協働するシューで支持されかつ図５で視認される軸方向突出部３４を有する。
【００７４】
図５には、軸方向突出部３４及び溝部３６の詳細が示されている。有利には、軸方向突出部３４は、ケーシングに向けられており、溝部３６の中に貫入し、またはこの突出部３４及びケーシングの壁部１８．３、１８．４の間においてレール挿入されている。テーブル上にシューを搭載するため、供給は、図２に示されるように、少なくとも１つの軸方向突出部３４であって取外し可能なケーシングの側壁部１８．３、１８．４の両側に取り付けられた軸方向突出部３４に対して行われる。
【００７５】
溝部３６は、シューで支持されており、突出部は、テーブルで支持されるように設けられてもよい。
【００７６】
シューは、有利にはバネのような機械手段により、テーブル、特にダイとの接触が維持されている。しかし、例えば圧空アクチュエータなどの圧空手段が用いられてもよい。
【００７７】
同様に有利には、ホッパは、例えば真空ポンプを用いた吸込システムまたは振動シュート及びウォームスクリュータイプの機械システムにより供給される。
【００７８】
本発明におけるシューを用いることにより、シューの内部における粉末の凝集及び粉末のパッキングのリスクが低減可能となる。そして、第１及び第２の列の効率的な充填は、流速の増大により得られる。
【００７９】
充填中において、シューは、Ｘ軸に沿う矢印１４及び１５に沿う往復動作にしたがって移動する。図６を参照すると、この動作は、例えば２つのシリンダ３８であってそれぞれが一端部３９を介してシューのケーシングにおける側壁部１８．３、１８．４に回転可能に取り付けられ、第１の端部とは反対側の第２の端部を介して作動装置（図示略）に回転可能かつ移動可能なように取り付けられるシリンダ３８を用いて達成される。
【００８０】
有利には、テーブルは、Ｘ方向及びＹ方向と直交する垂直軸Ｚに沿って移動可能なように取り付けられている。アクチュエータがこれら端部双方を介してシュー及び作動装置双方に回転可能に取り付けられているため、シューは、全体的にテーブルの移動を追従する。
【００８１】
シューの往復動作は、有利には正弦波曲線または三角波タイプをなす。
【００８２】
正弦波タイプの移動モードを用いることにより、９グラム／秒オーダーの粉末の流量を得ることが可能となり、三角波の規則(triangular law)をシューの移動に用いることにより、８グラム／秒の流量が達成されうる。
【００８３】
また、シューは、長手方向端部において、圧縮後（図示略）にコンベアに向けてペレットを押し出すための先端部４０を有する。
【００８４】
圧縮モデルにしたがって、揺動軸及びこの軸の両側における揺動振幅は規定される。揺動軸は、ダイの２つの列の間における中心軸と一致しており、揺動振幅は、ダイがシューからの粉末により覆われることを確実にする。揺動軸の位置を調節することにより、すなわちその位置をダイの両列に対して非対称とすることにより、前方の列及び後方の列の間における予想される充填の非対称性が調節可能となる。
【００８５】
われわれは、第１の列Ｒ１のダイの充填を詳述させてもらい、第２の列Ｒ２のダイの充填は、対称的な方法により実行される。
【００８６】
手段１９が方向１５に移動すると、グルーピング手段１９の鋸歯形状は、各対の歯部間における粉末を集め、粉末は、下部２５に向けて歯部に沿って移動する。下部２５が第１の列Ｒ１におけるダイ４に合わせられかつ充填前において第１の列Ｒ１の後方に位置しているので、後者は、列Ｒ１におけるダイ４と接触し、ある瞬間において下部２５に集められた粉末は、列Ｒ１におけるダイ４と直角となって後者内に落下する。粉末を移動させるために大面積を有する手段１９によって粉末にかなりの推進力が与えられるので、ダイの充填は、なおさらよく達成される。
【００８７】
手段２３が方向１５に動くと、同一の現象は、第２の列Ｒ２において発生する。
【００８８】
ペレットを製造するために必要な粉末すべては、それぞれのダイに分かれて行かないが、充填は、シューの往復移動によりいくつかの経路にわたって実行される。
良好な充填の均質性は、いくつかの工程におけるこの充填により得られる。
【００８９】
さらに、シューの対をなす往復動作及びテーブルの上向きの移動は、ダイの内部に向かう粉末の吸込の現象を生み出す。下側のパンチが固定されているので、テーブルの上向きの動作は、粉末の吸込を引き起こすダイの空間容量の増大を発生させる。
【００９０】
図７から図９には、本発明における分配機の代替の実施形態が示されており、分配機は、図２から図６におけるシュー６と異なるシュー１０２を有し、グルーピング手段がケーシングに対して移動可能であるシューを有する。
【００９１】
図７における分配機は、本発明におけるグルーピング手段を支持する板１１９を有しており、板１１９は、矢印１０５に沿う往復動作状態にＸ軸に沿って移動可能な腕部１０２の第１の端部に取り付けられている。
【００９２】
腕部は、第２の端部を介して腕部に小振幅移動を付与可能な作動装置（図示略）に接続されており、グルーピング手段１１９をＸ方向に振動させる。
【００９３】
腕部の作用の下、グルーピング手段は、ケーシングの内部においてＸ方向に沿って移動する。
【００９４】
また、分配機は、図示の例において直列の２つの螺旋状バネ１１２であって相対的にケーシングに固定された腕部１０２とケージ１０８との間に反発的に取り付けられている螺旋状バネ１１２により形成されたサスペンション手段１１０を有している。
【００９５】
サスペンション手段を用いて、粉末は、低周波数でかつシューの表面全体にわたる粉末の均一な分配を引き起こす大振幅で振動させることができる。これら動作は、粉末の凝集を破壊するために小振幅及び／または低周波数の振動と共に組み合わされまたは結合されて、粉末を流体化しダイを適正に充填する。
【００９６】
また、分配機は、ケーシングとグルーピング手段との間において封止手段１１４を有し、粉末がケーシングの壁部とグルーピング板との間に位置することを防止する。これら封止手段は、図示の例においてほぼ腕部１０２と同軸のエラストマのリングを有する。
【００９７】
図８における図示の例において、リング１１４は、封止手段及びサスペンション手段１１０双方を形成し、リングの寸法は、これら機能の双方を実現するように決定されている。
【００９８】
有利には、使用されるエラストマ材料は、ほぼ５０℃から１３０℃の間を含む温度及び放射熱に耐える。
【００９９】
リングは、例えばエラストマ板を切断することで形成される。
【０１００】
リングは、例えば接着または硫化によってケーシング及びグルーピング手段に取り付けられている。
【０１０１】
また、リングは、例えばエラストマのリングの内径よりも大きい外径を有するリングなど、ケーシングとグルーピング手段との突出部に圧力嵌めされてもよい。
【０１０２】
２つの材料シート板１１８間で囲まれたエラストマ層１１６を有するサンドイッチ状材料板に切り出されたリングの形状をなすサスペンション手段もまた考えられる（図９Ａ及び図９Ｂ）。
【０１０３】
サスペンション手段の金属シートは、ケーシング及び板１１９に溶接（図９Ｂ）及び／または鋲止め（図９Ａ）されている。
【０１０４】
グルーピング手段が設けられた板のみが図７、図８、図９Ａ及び図９Ｂに示されているが、図２に示す分配機のように互いに対向する２つの振動板が設けられた装置が、本発明の範囲から逸脱するわけではない。
【０１０５】
励振器は板それぞれに設けられてもよく、単一の励振器を板双方に設けてもよく、板は、例えば剛結合されている。
【０１０６】
有利には（図９Ａ及び図９Ｂ参照）、グルーピング手段と接触する金属シートは、グルーピング手段の側面形状をなぞるために直角に折り曲げられており、エラストマ層は、グルーピング手段の後面から重複している。このようにして、サスペンション手段１１０も、グルーピング手段及びケーシングの間における粉末のいかなる侵入も防止する。
【０１０７】
一実施形態において、粉末の揺動は、グルーピング手段の振動のみにより引き起こされ、シューは、もはや粉末を揺動するための往復動作を行わない。
【０１０８】
一方、上述したシリンダが設けられた腕部における応力は、これにより低減され、そしてシリンダは、シューを図６に示す位置ＡからＤに位置させるための大振幅の移動のみに用いられ、例えばシューを圧縮のために移動させることを可能とする。
【０１０９】
他方、粉末に直接推進力が加えられるため、ペレットを形成するためのサイクル時間が低減される。
【０１１０】
さらに、シューが恒久的にダイの列の双方上にあるので、ダイを充填するための時間は、シューが上流及び下流のダイの間における往復を行うシステムにおける時間よりも短くなっている。
【０１１１】
シューの往復動作及びグルーピング手段の揺動を引き起こすこと双方による粉末の振動をもたらす分配機は、本発明の範囲から逸脱しない。
【０１１２】
有利には、励振器は、シューの外側に設けられており、メンテナンスを容易にする。
さらに、この外的配置を用いて、換気が無いための失敗の危険は、回避されうる。
【０１１３】
振動可能なグルーピング手段は、排出されるべきところで粉末の凝集を破壊するため、好ましくはできる限りダイの近傍に配置される。
【０１１４】
励振器は、例えば電磁励振装置（例えばバイブレータ）を有し、または圧電励振タイプをなす。
【０１１５】
バイブレータの使用は、幅広い周波数及び振幅の範囲を可能とすることの有利点を有する。
【０１１６】
励振器のいずれのタイプ、例えば磁気タイプは、適当となりうる。
【０１１７】
ペレットを製造するための装置は、上述したように、所定のサイクルにしたがってシューの移動を制御及び同様に励振器を制御するための手段を有し、ダイの充填の再現性を確実にする。強振幅の振動は、サイクルの開始時に設けられてもよく、それからより小振幅の振動及び／または可変周波数の振動となる。
【０１１８】
本発明における分配機に適用されるペレットを製造するための方法は、図６に示されるシューの位置ＡからＥとの関係でここで説明されるだろう。
【０１１９】
本発明において、製造方法は、以下の工程、
ａ）シューをダイ上に位置する工程（位置Ａ）であって、シューが個別する軸に沿って粉末をグルーピングするための手段を有する工程と、
ｂ）グルーピング手段を揺動することによりダイを充填する工程と、
ｃ）シューを移動させる工程（位置Ｂ）と、
ｄ）粉末を圧縮する工程と、
ｅ）ペレットを排出する工程（位置Ｃ）と、
を有する。
【０１２０】
工程ｂ）の間において、バルブ２０は、開いて、ホッパ内に収容されている粉末をパイプ１０を介してシューのケーシング内に流動させることを可能とする。
【０１２１】
次に、シューのケーシングは、往復動作（例えば７または８往復）を行い、かつ／または、グルーピング手段は、粉末の均一な分配をもたらしかつ粉末粒子の凝集を防止する振動をし始める。
この充填する工程の間において、下側のパンチは、移動して吸込効果をもたらす。
【０１２２】
工程ｃ）の間において、シューは、揺動中の往復動作に対し大振幅でテーブル２上を後方に移動し、上側のパンチの接近のためにダイを完全に空にする。
【０１２３】
工程ｄ）の間において、粉末は、所定時間の間、上側のパンチ及び下側のパンチの間で押圧される。上側のパンチにおける移動速度の変更は、圧縮中にもたらされてもよい。
【０１２４】
工程ｅ）の間において、テーブルは、ダイからペレットの排出をもたらすために下方に移動し、次いでシューは、大振幅の前方への移動を行いテーブルの前端部に配置されたコンベアに向けてペレットを押し出す。
【０１２５】
この方法は、シューを空にするための追加の工程を有してもよく、そしてシューは、シュー内に残存する粉末を吸込するための手段に接続された開口部上である空にする位置（位置Ｄ）に位置する。
【０１２６】
次にサイクルの終わりにおいて、シューは、待機休止位置（位置Ｅ）に位置する。
【０１２７】
位置ＣからＢでは、テーブルは低位置にある。
【０１２８】
本発明におけるシューを用いて、数秒の利益は、ダイの充填するための時間において達成されうる。
【図面の簡単な説明】
【０１２９】
【図１】核燃料ペレットを製造するための装置を示す概略図である。
【図２】本発明における分配機を示す部分断面図である。
【図３】図２における分配機を示す垂直面Ａ−Ａに沿った断面図である。
【図４】図３における垂直面Ｂ−Ｂに沿った断面図である。
【図５】図２の詳細図であって平面Ｄ−Ｄに沿った断面図である。
【図６】ペレットの製造中における分配機のさまざまな位置を示す。
【図７】本発明における代替の実施形態を示す概略図である。
【図８】本発明における代替の実施形態を示す概略図である。
【図９Ａ】本発明における代替の実施形態を示す概略図である。
【図９Ｂ】本発明における代替の実施形態を示す概略図である。
【符号の説明】
【０１３０】
２  テーブル
４  ダイ
１０  供給パイプ（搬送するための手段）
１２  移動手段
１６  上壁部
１８．１  後壁部，壁部
１８．２  前壁部，壁部
１８．３，１８．４  横側，面，壁部
１９  内側板，板，下流側グルーピング手段，グルーピング手段（グルーピングするための手段）
２１  先端部
２３  内側板，板，上流側グルーピング手段，グルーピング手段（グルーピングするための手段）
２５  下部
３３  長手方向案内手段
３４  軸方向突出部
３６  軸方向溝部，レール
３８  腕部
３９  第１の端部
４０  プッシャ
１０４  端部
１１０  サスペンション手段
１１２  シャフト，バネ
１１４  封止手段，リング
１１８  金属シート
１１９  グルーピング手段，グルーピングするための手段
Ｒ１  第１の列，列
Ｒ２  第２の列，列
Ｘ  移動方向
【図１】
2009512843.tif 000003
【図２】
2009512843.tif 000004
【図３】
2009512843.tif 000005
【図４】
2009512843.tif 000006
【図５】
2009512843.tif 000007
【図６】
2009512843.tif 000008
【図７】
2009512843.tif 000009
【図８】
2009512843.tif 000010
【図９Ａ】
2009512843.tif 000011
【図９Ｂ】
2009512843.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成19年11月8日(2007.11.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペレットを製造するための装置であって、
製造されるペレットの寸法を実質的に有する複数のプレスするダイ（４）であって少なくとも１つの列（Ｒ１、Ｒ２）にしたがって配置されたダイが設けられたテーブル（２）と、
前記ダイ中の粉末を圧縮するための上側及び下側パンチと、
ホッパに接続される少なくとも１つの粉末の供給パイプ（１０）に接続するための手段が上壁部（１６）に設けられたケーシングを有する粉末の分配機と、
前記分配機に粉末を搬送するための手段（１０）と、
前記分配機を前記テーブル上で第１の移動方向（Ｘ）に沿う往復動作にしたがって移動させるための手段と、を有し、
前記分配機は、前記粉末を所定の移動方向（Ｘ）に沿う面上の往復動作状態に推進するのに適しており、
前記移動方向（Ｘ）に対して実質的に平行な個別の軸に沿って前記粉末をグルーピングするための手段（１９、２３、１１９）を有し、
複数のプレスする前記ダイ（４）を同時にペレットで充填するため、前記ダイそれぞれが、グルーピング軸上に配置され、
前記グルーピング手段（１９、２３、１１９）が、前記移動方向（Ｘ）に対して垂直な前記ケーシングの壁部（１８．１、１８．２）で支持され、前記移動面と平行な面に沿う鋸歯セクションを有し、
前記ダイ（４）を離間する距離が、前記歯部の前記下部（２５）を離間する距離と等しく、
前記分配機が、前記テーブル（２）上に配置され、該分配機の移動中において、２つの前記歯部間の前記下部（２５）それぞれが、前記テーブルにおける１つの前記ダイ（４）を覆うことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記ダイの前記列（Ｒ１、Ｒ２）が、前記移動方向（Ｘ）に対して垂直であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記移動方向（Ｘ）に沿う下流側グルーピング手段（１９）及び上流側グルーピング手段（２３）を有することを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記下流側グルーピング手段（１９）が、歯部の半分幅だけ前記上流側グルーピング手段（２３）に対して横方向にシフトしており、
歯部の先端部（２１）が、２つの連続した歯部の間における下部（２５）と対向することを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記テーブルにより支持される案内手段と協働可能な長手方向案内手段（３３）を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
前記分配機を案内するための前記長手方向案内手段（３３）が、前記ケーシングの横側（１８．３、１８．４）それぞれに軸方向突出部（３４）を有し、該軸方向突出部（３４）は前記テーブルに対して固定された軸方向溝部（３６）内をスライド可能であることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記軸方向突出部（３４）が、前記ケーシングに向いており、
前記軸方向突出部（３４）の少なくとも１つが、取り外し可能であることを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記分配機は、前記ケーシングの面（１８．３、１８．４）それぞれにおける第１の端部（３９）であってそれぞれ前記移動方向（Ｘ）と平行な第１の端部（３９）を通じ２つの回転可能に取付けられた腕部（３８）を介して前記移動方向（Ｘ）に沿う往復移動のための移動手段（１２）に接続され、かつ前記第１の端部とは反対の第２の端部を介して回転移動可能であり、
前記腕部それぞれが、シリンダ部を有することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
前記グルーピング手段（１１９）それぞれが、前記ケーシングに対して移動可能な板により支持されることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１０】
前記ダイ（４）に対して前記移動方向に沿う振動を前記板にもたらすことが可能な励振手段を有することを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記励振手段が、端部（１０４）を介して前記板に堅固に取り付けられ、かつ第２の端部を介して前記移動方向（Ｘ）に沿う前記往復動作を作動するための手段及びサスペンション手段（１１０）に取り付けられるシャフト（１１２）を有することを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記サスペンション手段（１１０）が、前記シャフトと前記ケーシングとの間で押圧された少なくとも１つのバネ（１１２）であることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記封止手段（１１４）が、前記腕部の軸とほぼ一致する軸を有するエラストマのリングにより形成されていることを特徴とする請求項１１または１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記板と互いに対向する前記ケーシングの前記壁部との間に挿入される封止手段（１１４）を有することを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記サスペンション手段（１１０）が、前記板と互いに対向する前記ケーシングの前記壁部との間に挿入されるエラストマのリングにより形成され、かつ前記封止手段を形成することを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１６】
前記リングが、２つの金属シートの板の間で保持されており、サンドイッチ板を形成することを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記板と接触する前記金属シート（１１８）が、前記板に溶接及び／または鋲止めされていることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記励振手段が、バイブレータまたは圧電タイプの励振手段を有することを特徴とする請求項１０から１７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１９】
前記ペレットを圧縮した後に該ペレットを押し出すためのスライド面においてスライドする先端形状を有するプッシャ（４０）を形成する面を有することを特徴とする請求項１から１８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２０】
前記ダイ（４）の２つの平行な列（Ｒ１、Ｒ２）を有し、
前記列（Ｒ１、Ｒ２）それぞれにおける前記ダイ（４）が、互いに等距離にあり、
第１の前記列（Ｒ１）における前記ダイ（４）が、第２の前記列（Ｒ２）における前記ダイ（４）に対して前記第２の列（Ｒ２）における前記ダイ（４）を離間する距離の半分だけシフトしていることを特徴とする請求項１から１９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２１】
前記粉末を搬送するための手段が、粉末供給ホッパを前記分配機に接続する少なくとも１つの供給パイプ（１０）を有し、
前記供給パイプ（１０）が、前記ダイ（４）の前記列（Ｒ１、Ｒ２）の方向に延在することを特徴とする請求項１から２０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２２】
前記ダイを充填するためのサイクルの後に前記分配機の内容物を収集するための手段を有し、
前記収集するための手段が、前記テーブルに形成された少なくとも１つの開口部であって吸込手段にパイプを通じて接続される開口部を有し、
前記分配機が特定の空にする位置にあるとき、前記開口部が、前記分配機の下にあり、
前記収集するための手段が、収集した粉末をホッパに移送することを特徴とする請求項１から２１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２３】
前記テーブル（２）が、その平面に対して垂直な軸（Ｚ）に沿って移動可能であることを特徴とする請求項１から２２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２４】
ペレットを製造するための方法であって、
−ダイの配置に対応する個別の軸方向に沿うグルーピング手段が設けられた粉末の分配機を用いて前記ダイに前記粉末を充填する工程と、
−前記ダイ中の前記粉末を圧縮する工程と、
−前記ペレットを排出する工程と、
を有することを特徴とする方法。
【請求項２５】
前記充填する工程の間において、前記分配機が、正弦波曲線の規則にしたがって往復動作することを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記充填する工程の間において、前記分配機が、三角波の規則にしたがって往復動作することを特徴とする請求項２４または２５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２７】
前記圧縮する工程の間において、前記上側のパンチが、さまざまな速度にしたがって移動することを特徴とする請求項２４から２６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２８】
前記グルーピング手段が、振動状態に設定されていることを特徴とする請求項２４から２７のいずれか１項に記載の方法。
【国際調査報告】
2009512843.tif 000013
2009512843.tif 000014
2009512843.tif 000015
2009512843.tif 000016
2009512843.tif 000017
2009512843.tif 000018
2009512843.tif 000019
2009512843.tif 000020