JP3035182B2 - 円周シール溶接部を切断する装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、機械装置に組み込まれ
た管状部材の継合部に設けられた円周シール溶接部をそ
の場で切断する装置に関し、特に原子炉容器の管台とこ
れに継合した管状部材の間のキャノピーシール部をその
場で切断する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】内部に流体を収容する管状部材等を継合
する場合、内部流体の漏出を防止するため適当なシール
部材が使用されるのであるが、この漏出を信頼性良く完
全に防止するため、しばしばシール溶接が使用される。
このようなシール溶接は、欠陥のない高品質の溶接が要
求される反面、管状部材等の点検、補修等を容易にする
ためシール溶接部が容易に切削、除去（切除）できるこ
とが好ましい。このような観点から、例えば加圧水型原
子炉では、原子炉容器の上蓋の管台にキャノピーシール
と称する円周シール溶接部が形成されている。このキャ
ノピーシール部の構造及び従来の切除の仕方を図４を参
照して説明する。

【０００３】図４において、管台１は、図示しない原子
炉容器の上蓋に取り付けられており、この上端にキャッ
プ３が螺合されている。両者の間には、キャノピーシー
ル部５が形成されているが、これは図面より明らかなよ
うに天蓋状の断面をなすように両方から突起が出て、こ
れらの突起が溶接７で連結されて構成されている。この
ような管台１は、例えば各種構造の制御棒駆動装置等を
取り付けるために使用されるが、このキャノピーシール
部５を切除するには、クランプ駆動部９によって緊緩さ
れるコレット方式のクランプ１１によって中空円筒状の
軸１３をキャップ３の延長部に固定する。軸１３に主軸
受部１５を介して取り付けられた刃物台１７は、旋回駆
動部１９によって軸１３の周りを、即ちキャップ３の軸
心を中心にして旋回される。刃物台１７は、ミル駆動部
２１，ミル送り駆動部２３及びフライス２５を備えてい
て、ミル駆動部２１によりフライス２５を回転駆動し、
ミル送り駆動部２３がフライス２５を軸１３の半径方向
に移動する即ち送りを与える。フライス２５をキャノピ
ーシール部５に整列するように位置決めし、刃物台１７
を旋回しつつフライス２５を内径方向に送れば、フライ
ス２５は、キャノピーシール部５に位置的に重複し、こ
れを削り取る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来の装置で
は、フライス（milling cutter）でキャノピーシール部
を機械的に削り取るので、切屑が発生し、周囲に散らば
る。又、切屑がキャップと管台の間に落ちると、キャッ
プを外すときの障害になったり、ねじ面を痛めたりす
る。従って、本発明の目的は、キャノピーシールのよう
な円周シール溶接部を切屑の散乱がなく、特に切屑が継
合面に入らないようにして切断する装置を提供すること
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】如上の目的を達成するた
め本発明によれば、小径管状物と大径管状物との間に形
成された円周シール溶接部を切断する装置は、前記小径
管状物の端部に着脱自在に取着される内筒と、該内筒の
外周面に旋回自在に支持された回転ベースと、前記内筒
の一端に固定された円板状固定ベースに取り付けられた
単一の駆動モータと、前記回転ベースに配設されそれぞ
れ別個に送り可能に設けられた切削工具及びローラーカ
ッタと、前記駆動モータの出力軸に連絡して前記回転ベ
ースに設けられ、同回転ベースの旋回及び前記送りを行
う動力伝達機構とを有して構成される。

【０００６】

【作用】前記した構成の本発明によれば、円周シール溶
接部はまず、切削工具によって外側の大部分が、最内側
を残して機械的に削り取られる。しかる後に、残された
最内側部分に、ローラーカッターが旋回されつつ押し付
けられて、これが押し切られる。

【０００７】

【実施例】以下添付の図面を参照して本発明の実施例を
説明する。図１において、管台２４は、前述の管台１と
同様に図示しない原子炉容器の上蓋に取り付けられてお
り、外形的には前述のキャップ３と同様のキャップ２５
が管台２４に螺合されて間にキャノピーシール部２７を
形成している。キャップ２５は、大径の雄ねじ部２５ａ
と小径の延長部２５ｂからなっている。

【０００８】本発明による切断装置３０の内筒３１は、
その内方基底面３３をキャップ２５の延長部２５ｂの上
端面に当接させて取り付けられ、外方下端部の内側に設
けられたコレットナット方式のクランプ機構３５によっ
てキャップ２５の延長部２５ｂに堅く固定されている。
内筒３１の上端には、円板状の上部ベース３９が固定さ
れ、更に駆動モータであるエアモータ３７がフランジボ
ルト４１によって上部ベース３９に固定されている。エ
アモータ３７の駆動軸４３には、ピニオンギヤ４５が嵌
着されている。一方、管台２４の上端部の周りには、切
屑回収トレイ４７が取着されている。

【０００９】内筒３１の外側には、一対の軸受５１が配
設され、これを介して外筒５３が内筒３１に回転自在に
支持されている。外筒５３の上端に締結された中間ベー
ス５５の外周上面には、内歯歯車５７が固定され、内歯
歯車５７はピニオンギヤ４５に噛合っている。従って、
エアモータ３７を作動させると、ピニオンギヤ４５が回
転し、これに噛合う内歯歯車５７即ち外筒５３が回転
し、外筒５３に固定された下部ベース５９が回転し、さ
らに後述するように切削工具及びローラーカッタを旋回
させる。以上の説明から判るように、外筒５３，中間ベ
ース５５及び下部ベース５９は、回転ベースを構成して
いる。

【００１０】次に切削工具即ちバイト及びローラーカッ
タの送り機構を説明する。バイトの送り機構とローラー
カッタのそれとは、送りの方向が若干異なるだけで、基
本的な構成は同様の機構であるから前者について詳しく
説明し、後者についてはそれを適宜援用し、簡単に説明
する。図１において、上部ベース３９の下面に内歯歯車
６１がスペーサ６３を介して固定されている。図２を参
照するに、中間ベース５５に軸受６５を介して支持され
た伝達軸６７は、平歯車６９に嵌合し、これはキー７１
により回転止めされている。平歯車６９は、内歯歯車６
１に噛合い、中間ベース５５が、前述のようにエアモー
タ３７によって回転されると旋回しつつ自転する。以下
平歯車６９が回転すると説明するときは、このような状
態にある。図１には、平歯車６９が図示されているが、
噛合状態は示されていない。このようにして平歯車６９
は、伝達軸６７を駆動する。

【００１１】下部ベース５９にクレビス７２を介して滑
動自在に設けられたラック７３は、キー７４に案内保持
される。この下端には、バイト７５が着脱自在に固定さ
れている。さらに下部ベース５９には、減速機７７が載
設され、その出力軸７９に嵌合固定されたウォーム８１
がラック７３に噛合っている。減速機７７の入力軸８３
が、ハウジング８５に軸受を介して支持され、さらにこ
れに嵌着した平歯車８７が、平歯車８９に噛合ってい
る。平歯車８９は、軸受９１を介して伝達軸６７に遊動
可能に支持されている。したがって、後述するようにク
ラッチ機構が閉じたとき、平歯車６９の回転が、伝達軸
６７，平歯車８９，平歯車８７を介して減速機７７に伝
達される。

【００１２】下部ベース５９に固定されたシリンダ１０
１には、ヘッドカバー１０３とボス１０５が、ボルト止
めされ、伝達軸６７の下端が軸受１０７を介して支持さ
れている。シリンダ１０１内に滑動自在に設けられたピ
ストン１０９は、圧縮コイルばね１１１によって下方
（図において）に偏倚され、ピストン１０９から上方へ
延出したピストンロッド１１３は、軸受１１５を介して
スリーブ１１７を支持している。ピストン１０９及びピ
ストンロッド１１３は、伝達軸６７に対して滑動自在で
あり且つロッドガイド１１９により案内され、シリンダ
１０１の中に選択的に圧力室が形成されるとスリーブ１
１７を上方へ（図において）移動する。スリーブ１１７
にクラッチ歯１１９が締結されており、その内径穴が、
伝達軸６７の中央部のスブライン１２１に軸方向変位自
在に咬合している。クラッチ歯１１９に対向し、クラッ
チを形成する別のクラッチ歯１２３が平歯車８９の下面
に締結されている。以上の説明から、容易に判るよう
に、クラッチ歯１１９，１２３がピストン１０９の上昇
により噛合うと、即ちクラッチが閉じると、平歯車６９
の回転は、伝達軸６７，クラッチ歯１１９，クラッチ歯
１２３，平歯車８９，平歯車８７，入力軸８３を順次伝
わって減速機７７を駆動し、ウォーム８１を回転し、ラ
ック７３を軸方向に移動し、即ちバイト７１に送りを与
える。

【００１３】図１に戻って、ローラーカッタ１３１が先
端に着脱自在に取り付けられたラック１３３は、外筒５
３に４５度傾斜して取着されたクレビス１３５に案内さ
れ、ラック１３３に噛合うウォーム１３７が、減速機１
３９の出力軸１４１に嵌着された傘歯車１４３に動伝的
に連絡している。減速機１３９は、前述のバイト用送り
機構と同様にクラッチを介して自己用の平歯車６９に動
力伝達可能に連絡している。このようにして、ローラー
カッタ１３１には、斜め方向に送りが与えられ、キャノ
ピーシール部２７に接近し、又は離隔する。

【００１４】以上の構成の切断装置３０を用いて、キャ
ノピーシール部２７を切断する手順を説明すると、ま
ず、切屑回収トレイ４７を管台２４の外端に取着する。
次いで、クランプ機構３５を使って、内筒３１をキャッ
プ２５のの延長部２５ａに固定し、各部品を図示のよう
に組み付ける。なお、周囲の物理的事情が許せば、切断
装置３０は、組み立てられた状態で取り付けられる。各
送り機構のクラッチを切ったままで、エアモータ３７を
起動すれば外筒５３及び下部ベース５９が旋回し、バイ
ト７５及びローラーカッタ１３１が旋回し、切断の準備
が整う。ここで、送り機構のクラッチを入れれば、エア
モータ３７の回転は、減速機７７，１３９に伝えられ、
ウォーム８１が回転し、バイト７５の刃先は上方から
（図において矢印Ａ）キャノピーシール部２７に接近
し、これを旋削する（図３参照）。そして、図３に示す
ように、内側に肉を少し残して、クラッチを切り、旋削
を止める。ローラーカッタ１３１の送りをそのまま続け
れば、図３において矢印Ｂの方向にキャノピーシール部
２７にローラーカッタ１３１が接近し、残りの肉を押し
切る。ローラーカッタ１３１の押し切りでは、切屑は発
生しないが、バイト７５の旋削で発生した切屑は、切屑
回収トレイ４７の中に回収される。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば円周溶接部を最終的にローラーカッタにより押し
切り切断するので、溶接されていた２個の管状部材の接
合部に切屑が入らず、両者の取り外しに際し不具合が発
生しない。更に、請求項２の発明によれは、回転ベース
に設けられた切削工具により内側に薄い肉を残して円周
シール溶接部を切削し、次いで残りの肉部をローラーカ
ッタで押し切るので、切屑の発生量を最小にし、内側へ
の切屑の落下侵入を防止出来る。更に本発明によれば、
切削工具及びローラーカッタの旋回及び送りを単一のモ
ータ駆動装置で行う機構としたので、装置全体がコンパ
クトになり、狭隘部の円周シール溶接部も効果的に切断
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の立断面図である。

【図２】図１中のII−II線に沿う要部断面図である。

【図３】前記実施例の作用説明図である。

【図４】従来装置の概略断面図である。

【符号の説明】

２４ 管台 ２５ キャップ ２７ キャノピーシール部 ３０ 切断装置 ３１ 内筒 ３７ エアモータ ５３ 外筒 ５５ 中間ベース ５９ 下部ベース ７５ バイト １３１ ローラーカッタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23P 23/00 G21F 9/30 531 B23B 41/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 小径管状物と大径管状物との間に形成さ
   れた円周シール溶接部を切断する装置であって、前記小
   径管状物の端部に着脱自在に取着される内筒と、該内筒
   の外周面に旋回自在に支持された回転ベースと、前記内
   筒の一端に固定された円板状固定ベースに取り付けられ
   た単一の駆動モータと、前記回転ベースに配設されそれ
   ぞれ別個に送り可能に設けられた切削工具及びローラー
   カッタと、前記駆動モータの出力軸に連絡して前記回転
   ベースに設けられ、同回転ベースの旋回及び前記送りを
   行う動力伝達機構とを有してなることを特徴とする円周
   シール溶接部の切断装置。