用于进给柱状部件的支架和使用这种支架的方法与输送装置.pdf

本发明涉及的是用于进给柱状部件的支架(1)，这种支架包含有能够在高度z1对柱状部件进行导向的第一导向机构(2)。在柱状部件进给方向的下游，该支架(1)包含有能够在比z1高的高度z2对柱状部件进行导向的第二导向机构(6)，该第二导向机构(6)和柱状部件之间的摩擦比该第一导向机构(2)和柱状部件之间的摩擦要小。

1.  用于进给柱状部件的支架(1)，这种支架包含有能够在高度z1对柱状部件进行导向的第一导向机构(2)，其特征在于：在柱状部件进给方向的下游，该支架(1)包含有能够在比z1高的高度z2对柱状部件进行导向的第二导向机构(6)，第二导向机构(6)和柱状部件之间的摩擦比第一导向机构(2)和柱状部件之间的摩擦要小。

2.  按照权利要求1所述的支架(1)，其特征在于：该第二导向机构(6)能够让柱状部件绕着柱状部件的轴线转动。

3.  按照权利要求1或2所述的支架(1)，其特征在于：第二导向机构(6)包含有至少两个支撑滚珠(8a，8b)，它们设计成能与该柱状部件相接触。

4.  按照权利要求3所述的支架(1)，其特征在于：该支撑滚珠(8a，8b)是由不锈钢制成的。

5.  权利要求3或4所述的支架(1)，其特征在于：每个支撑滚珠(8a，8b)都安放在许多辅助滚珠上，而这些滚珠则位于盛放支撑滚珠(8a，8b)的壳体(10a，10b)中。

6.  按照权利要求5所述的支架(1)，其特征在于：第二导向机构(6)包含有两个支撑滚珠(8a，8b)，每个都具有它们的壳体(10a，10b)，这两个壳体相对于支架的主轴成45°角，该支架垂直于柱状部件进给的方向。

7.  按照权利要求6所述的支架(1)，其特征在于：在柱状部件进给的方向，两个支撑滚珠(8a，8b)安置得使它们中的一个位于另一个的上游。

8.  按照前面权利要求中的任一项所述的支架(1)，其特征在于：支架(1)包含有横向调节系统，用于对由第一(2)和第二(6)导向机构构成的组合进行横向调节，而且还包含有竖直调节系统，用于对由第一(2)和第二(6)导向机构构成的此同一组合进行竖直调节。

9.  按照前面权利要求中的任一项所述的支架(1)，其特征在于：支架(1)包含有能够对高度z₁和高度z₂之间的高度差进行调节的机构。

10.  按照前面权利要求中的任一项所述的支架(1)，其特征在于：高度z₁和高度z₂之间的高度差大约是0.5mm。

11.  按照前面权利要求中的任一项所述的支架(1)，其特征在于：第一导向机构(2)包含有一个V形滚轮(4)。

12.  柱状部件的输送装置，其特征在于：它包含有至少一个按照权利要求1到11中任一项所述的支架(1)，每个支架(1)都能够让该柱状部件进给。

13.  在至少一个按照权利要求1到11中任一项所述的支架(1)上输送柱状部件的方法，其特征在于：当这些柱状部件在每个支架(1)上通过的时候，它们经受以下阶段：
-借助于第一导向机构(2)进行初期导向，
-借助于第二导向机构(6)进行辅助导向，辅助导向代替初期导向，由辅助导向引起的摩擦比由初期导向引起的摩擦要小。

用于进给柱状部件的支架和 使用这种支架的方法与输送装置
技术领域
本发明的技术分支是一种支架领域，这种支架能接受柱状部件，例如管子，并保证它们在与这些柱状部件的轴线平行的方向上进给。此外，本发明的技术分支还涉及的是柱状部件的输送装置领域，以及用这种支架来输送柱状部件的方法。更具体地说，本发明尤其是能用于这样的一些支承支架：它们可以设计得允许柱状部件相对于支架移动，而且在它们与前述支架相接触时，允许这些柱状部件绕着它们的轴转动。
背景技术
在这个领域中，我们已知的输送装置是包含有许多管子支架，这些支架各自都具有一个能让这些管子在平行于管子轴线的方向进给的滚轮。每个支架都包含有一个带V形凹槽的滚轮，该凹槽设计成管子在这个支架上通过时能与管子相配合。根据要被输送管子的性质，以及在各个支架之间实际的距离，来使用这类滚轮。
这是因为，在支架的输出端，管子处在悬臂位置，这使得管子的下游端产生弯曲。当管子到达下一个支架上的时候，管子的下游端所处的高度比在进给方向上游的由支承滚轮所支承的那部分管子要低。滚轮的圆柱形状于是允许管子向下延伸的下游端的高度被渐进地纠正，而不会损坏这一端。在滚轮的输出端，管子的下游端于是就处在一个水平面上，高度大约与管子的剩余部分相同。
然而，发明前已知工艺中描述的系统却有几个缺点。
在这类输送装置中，熟知的困难是难于对支架进行竖直和横向对准，这是由于对支架彼此进行调节是很棘手的，而且还由于管子本身的几何形状，这种几何形状对具体的外形和圆度具有误差。
所遇到的这个对准缺点在滚轮的V形凹槽侧面和滚轮上进给的管子之间引起滑动现象。这些运动的结果是从管子外表面剥离掉一些金属粒子。一旦这些粒子被剥离掉，就镶饰在滚轮V形凹槽的侧面上，从而产生了磨料层。
在输送装置的输出处，管子在其外表面上于是就有纵向痕迹，结果是这些痕迹使得成品的外观改变。
此外，可以发现，为了进行，例如，焊接操作，这样的输送装置也可以设计成能让管子本身转动。在这种情况下，除了前面所提到的缺点外，从管子上剥离掉金属粒子就是另一个缺点。这是因为，在滚轮V形凹槽侧面上镶饰的粒子构成一层可以看作与磨料层相似的表面，当管子转动的时候，这个表面加强了滚轮和管子之间的摩擦。转动的直接后果是在管子的外表面上出现了圆的痕迹，这些痕迹添加到因单纯进给而产生的痕迹上，更进一步损坏了成品的外观。
发明内容
本发明的目的就是给出一种支承柱状部件的支架，当柱状部件在支架上进给时，这种支架能尽可能减少柱状部件外表面上的痕迹效果。
本发明的另一个目的是为柱状部件给出一种输送装置，以及柱状部件的输送方法，这种输送装置和方法使用至少一个克服了上面提出技术问题的这种支架。
为此，本发明的对象是一个用于进给柱状部件的支架，这个支架包含有第一导向机构，它能在高度z₁处对柱状部件进行导向。按照本发明，在柱状部件进给方向的下游，支架还包含有第二导向机构，它能够在比z₁更高的高度z₂对柱状部件进行导向，第二导向机构和柱状部件之间的摩擦比第一导向机构和柱状部件之间的摩擦要小。
相对于发明前已知工艺的现有装置而言，本发明的主要优点在于增加了第二导向机构。按照本发明，在支架上进给的柱状部件与第一导向机构只有暂短的接触。这是因为，由第二导向机构维持柱状部件处在的高度大于第一导向机构能够维持柱状部件地高度，所以这个接触只是发生在管子的下游端到达支架上的时候，然后第一导向机构就把其功能交给第二导向机构。由于在高度上的这个差别，柱状部件在第二导向机构上通过就会在第一导向机构和柱状部件之间接触的端部上留下痕迹，这种情况在这些部件后来的进给期间都在延续。
由第二导向机构和柱状部件之间的接触而引起的摩擦比由第一导向机构和前述柱状部件之间的接触所引起的摩擦要小，所以金属粒子从柱状部件上剥离的现象大大地减少了，因而改善了成品的外观品质。支架彼此没有对准的有害后果几乎完全地消除了。
最好是第二导向机构能够让柱状部件绕着它们的轴线转动。
由第二导向机构的具体特征所产生的优点在于能够使柱状部件本身绕着其轴线做枢轴式转动，当想要进行像进给部件焊接这样的操作时这特别有用。
此外，柱状部件的这种转动是在柱状部件与第二导向机构相接触时进行的。由于两个不同的因素，这个转动产生的圆痕迹较少。第一个因素与第二导向机构的结构本身有关，当管子在滚轮上转动时，这种结构允许的摩擦相对于发明前已知工艺中遇到的摩擦要小。第二个因素是以双重导向机构为基础的，双重导向机构允许柱状部件在导向机构上转动，而在进给期间它只堆集很少的金属粒子。这两个因素对于减少转动着的柱状部件上圆的痕迹来说，同时都有贡献。
最好是第二导向机构包含至少两个支撑滚珠，它们设计成能与柱状部件相接触。支撑滚珠系统允许达到的摩擦系数尽可能低是有好处的，以便尽量消除柱状部件上的痕迹。
按照本发明的一个具体实施例，支撑滚珠是由不锈钢制成的。支撑滚珠能恰当地抵抗来自柱状部件的金属粒子镶饰。此外，对于与锆锡合金(Zircaloy，注册商标)管子的接触来说，推荐使用不锈钢，这类管子可以用本发明的支架来输送。
仍然是为了减少支架和柱状部件之间的摩擦，每个支撑滚珠都安置在许多辅助的滚珠上，这些滚珠处在一个盛放支撑滚珠的壳体中。
第二导向机构最好是包含有两个支撑滚珠，每一个壳体都与支架主轴成45°角，这条主轴垂直于柱状部件进给的方向。这有利地允许柱状部件转动，而在转动期间柱状部件不会抛出来。
此外，在柱状部件进给的方向，这两个支撑滚珠安排得使它们中的一个位于另一个的上游。所以采用这个特定的布局是由于必需保持机械组合尽可能紧凑，以便尽可能减少支架的尺寸。
支架最好是包含有横向调节系统，用于对第一和第二导向机构所构成的组合进行调节，以及包含有一个竖直调节系统，用于对第一和第二导向机构所构成的同样的组合进行调节。在使用彼此不同的支架时，这两个调节系统允许尽可能精密地进行对准。
按照本发明的这个支架也可以包含有能够对高度z₁和高度z₂之间的高度差进行调节的机构，以便能尽可能促进柱状部件在第一和第二导向机构之间通过。这个高度差可以是0.5mm左右。
最后，第一导向机构可以包含一个V形的滚轮。使用滚轮的好处是允许柱状部件的端部被在水平面中校直，使得它以最好方式与第二导向机构相接触。
本发明还有一个对象是柱状部件的输送装置，它包含至少一个前面描述过的支架，每个支架都能够让柱状部件进给。
此外，本发明还有另一个对象，这就是在至少一个前面所述支架上输送柱状部件的方法，这些柱状部件在它们通过每个支架的时候，都经历下面的阶段：
-借助于第一导向机构进行初级导向，
-借助于第二导向机构进行辅助导向，辅助导向代替了初级导向，由辅助导向引起的摩擦比由初级导向引起的摩擦要小。
在以下详细的非限制性的描述中会看到本发明的其他特点和优点。

附图简述
描述将要参照附图进行，附图中有：
-图1表示的是按照本发明优选实施例的支架的主视图；
-图2表示的是按照本发明优选实施例的支架的侧视图；和
-图3表示的是按照本发明优选实施例的支架的俯视图。
具体实施方式
参考图1和2，可以看到一个按照本发明优选实施例用于进给柱状部件(未画出)的支架1，支架1能够让柱状部件沿着这些部件的轴线平行的方向运动，这个方向称为柱状部件的进给方向，在图2中用箭头表示。在本发明的这个优选实施例中，支架1也可以让柱状部件进行转动，这个转动是绕着这些柱状部件的轴线而进行的。在这种情况下，柱状部件本身就可以做枢轴式转动。
支架1刚性地固定在构架3上，能够保持支架处在稳固的位置，以免柱状部件通过的时候，支架1有任何不受控制的运动。
支架1首先包含有第一导向机构2，它能够对柱状部件进行导向。第一导向机构2最好是包含有滚轮4，其轴线垂直于柱状部件进给的方向。滚轮4最好是由Ertalon(注册商标)塑料制成的，滚轮4具有设计成能与进给柱状部件相配合的V形凹槽。滚轮4的尺寸做得使它把柱状部件保持在高度z₁处，这个高度z₁，例如，可以让构架3作为起点。
在柱状部件进给方向的下游，支架1包含有第二导向机构6。第二导向机构也能够在要求的方向上对柱状部件进行导向，然而最好是也能允许柱状部件本身转动。
参考图1和图3，第二导向机构6包含有支撑滚珠系统，它最好是包含有两个支撑滚珠8a，8b，它们能够与柱状部件相接触，这两个支撑滚珠8a，8b分别位于壳体10a，10b中。在壳体10a，10b内，支撑滚珠8a，8b安置在许多辅助的滚珠(未画出)上。支撑滚珠8a，8b最好是由不锈钢制成的。
壳体10a，10b是倾斜着安置的。这是因为，在本发明的这个优选实施例中，壳体是处在支架主轴的两边倾斜成45°角，这个主轴垂直于柱状部件进给的方向。此外，在柱状部件进给的方向，这两个支撑滚珠8a，8b安置得使它们中的一个位于另一个的上游。
第二导向机构于是安置得在高度z₂对柱状部件进行导向，仍旧是以构架3作为起点，这个高度z₂比高度z₁要高。第二导向机构6是这样的：在柱状部件进给的时候，由它们与柱状部件接触而引起的摩擦，与由第一导向机构和同样的柱状部件之间的接触而引起的摩擦要小。
第一第二导向机构2和6之间专门采取的这个布局在柱状部件进给的时候显示出是有价值的。
在操作中，接近于支架1的柱状部件处在一个相对于第一导向机构2较低的位置。这个位置起因于这样一个事实：柱状部件的下游部分是悬垂的，因此受到弯曲。于是第一导向机构2的目的是使部件的悬垂部分挺直起来，以便柱状部件的组合基本上处在水平面中。正是在滚轮4和柱状部件之间相接触的时候，可以观察到从柱状部件上剥离金属粒子的现象，在这些支架1彼此靠着安置的时候，这个现象尤其是产生于各个支架1之间的没有对准。因此在柱状部件和滚轮4的V形凹槽侧面之间发生滑动。
柱状部件继续它在支架1上的运动，然后飞快地与第二导向机构6相接触。位于柱状部件进给方向下游的第二导向机构6安置得使在柱状部件接触到第二导向机构6的时候，第一导向机构2和柱状部件之间不接触。换句话说在柱状部件进给的时候，第二导向机构6代替了第一导向机构2。这样一来，支撑滚珠8a，8b就可以接替滚轮4，由于在柱状部件上支撑滚珠8a，8b实质上没有摩擦，因此限制了金属粒子的剥离现象。此外，当我们想让这些柱状部件转动的时候，这个转动是在支撑滚珠8a，8b上进行的，而大多数剥离掉的粒子却位于滚轮4上。因此在柱状部件的外表面上避免了圆的痕迹，而这些圆的痕迹则来自于滚轮上不可避免的粒子沉积。
在操作中，为了恢复悬垂柱状部件的位置，装有第一导向机构2看来是必须的。这就是为什么最好是使用滚轮4来允许避免支撑滚珠8a，8b或它们的壳体10a，10b与进给的柱状部件之间的正面碰撞。然而为了避免粒子的剥离现象，我们力图在滚轮4和柱状部件之间得到维持时间尽可能短的接触，而同时还保证柱状部件挺直起来。举例来说，为了满足这个要求，高度z₂和高度z₁之间的高度差大约是0.5mm。此外，滚轮4的顶端和支撑滚珠8a，8b之间的距离大约是70mm。
每个支架1也包含有调节系统，这是由于支架1彼此靠着放置时，必须在它们之间进行对准。
首先我们注意到，由第一第二导向机构2和6所构成组合的横向调节系统，这个横向相当于垂直于柱状部件在水平面中进给的方向。由于第一第二导向机构2和6在横向是彼此固定的，所以在第二导向机构6的支架14上添加一个简单的调节系统就足够了。参考图1和3，这个系统包含有两个螺丝16a，16b，它们彼此相对着拧进支架14所处的基座18中，每一个螺丝16a，16b都设计成能与支架14相接触。这两个螺丝16a，16b安置得能在横向移动。对它们进行一个简单的调节就允许对各个支架1的导向机构2和6进行横向对准。我们注意到，这个调节系统还包含有两个导向和夹紧螺丝20a，20b，它们分别与支架14的两个凹槽22a，22b相配合。这两个螺丝22a，22b的功能是双重的，它们松开时允许支架14在横向移动；一旦支架14处于恰当位置后，则把它保持在基座18上。
我们可以在横向调节系统上为第一第二导向机构2和6构成的组合增加一个竖直调节系统。这种调节是在支架的主轴方向进行的。参考图2，调节螺丝26位于第一移动本体24和第二固定本体30中。第一移动本体24连接在基座18上，而第二固定本体30则连接在构架3上。
当拧螺丝26时，第一移动本体24相对于螺丝26做竖直移动，而第二固定本体30相对于前述螺丝26的移动则被锁住了。借助于移动本体24的竖直运动，这个布置允许对由第一第二导向机构2和6构成组合的高度进行调节。
按照本发明的这个优选实施例，支架1包含有能够对高度z₁和高度z₂之间的高度差进行调节的机构。这个机构于是被添加到前面描述过的竖直调节系统上，它只是涉及由第一第二导向机构2和6所构成组合高度的调节。反之，这个能够对高度差进行调节的机构并不满足各个支架1的导向机构2和6之间对准的需要，而是用来以尽可能好的方式促使柱状部件从第一导向机构2过渡到第二导向机构6。对这两个机构之间高度差进行最理想的调节因而就允许避免柱状部件和第二导向机构6之间的正面碰撞。在图2中用符号表示的高度z₂和高度z₁之间的高度差ΔH最好是十分之几毫米。
这个能够对高度差进行调节的机构包含有两个螺丝32a，32b，它们彼此相对着竖直地放置在支撑滚轮4的本体34中。螺丝32a，32b的移动造成滚轮4的轴在本体34中形成的竖直狭槽中移动，而此本体又连接在支架14上。这个特定的布局于是就实现了精确的调节，允许对第一第二导向机构2和6的相对竖直位置进行正确调节。
本发明还涉及柱状部件的输送装置，这种装置至少包含有一个如上所述的支架1。每个支架1都能够让柱状部件进给。举例来说，对于大约4m长的柱状部件，各个支架1分开的距离为60cm。这个例子涉及的是用于锆锡合金(Zircaloy，注册商标)管子的输送装置，希望其中插入易燃的小球，它们特别是由铀和钚的混合氧化物组成的，以便构成核反应堆堆芯的组成部件。
此外，本发明涉及柱状部件在至少一个以前描述过的支架上输送的方法。当柱状部件在每个支架1上通过的时候，它们经历各个相继的步骤：
首先，柱状部件借助于第一导向机构2而经历初期导向。这是通过滚轮4进行的，它使柱状部件处于悬垂状态的下游部分校直。
一旦初期导向完成了，柱状部件就经历辅助导向，这个导向代替了初期导向。辅助导向是借助于第二导向机构6进行的，由辅助导向引起的摩擦比由初期导向引起的摩擦要小。这个辅助导向是借助于支撑滚珠8a、8b而进行的，它也能够让柱状部件绕着它们的轴转动。举例来说，当想要在柱状部件的端部进行焊接操作的时候，这个转动是特别有价值的。再说上面的这个例子，当装满小球的管子需要用焊接在管子端部上的塞子封闭的时候，发生的就是这种情况。
当然，对如上用非限定性例子所描述的输送装置和方法，业内人士可以进行各种修改。