JP3935354B2 - 物体の圧縮装置 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、ベースプレートと、フレームと、このフレームに移動可能に案内されたラムとを備え、物体を圧縮する装置および油圧式高圧プレスに関する。
【０００２】
この種の装置は種々の形態が知られ、様々な種類の物体の圧縮に採用されている。例えば狭く限られた低い圧縮力の要求に対応する、軽量構造の装置が公知である。この装置は、所謂しゃこ万力である（英国特許第１５１３３６７号明細書参照）。ごみが詰まった圧搾ドラムを圧縮するのに使用する装置は、圧縮力と構造について厳しい設計基準を満たさねばならない。特に、樽形容器或は他の適当な容器内に封じ込んだ放射性廃棄物又は他の汚染廃棄物も問題となる。
【０００３】
物体を圧縮する過程で、スタンプヘッドに円周方向に作用する力が生ずる。この力は圧搾ドラム内の反抗的な部材（例えば鋼管）により発生し、装置のフレームに伝わる。従って公知の装置の場合、フレームはそれに応じて設計され、大きく寸法づけねばならず、構造費用が高くなる。この高価な構造にもかかわらず、円周方向に作用する力による損傷は避けられない。特に反抗的な鋼部材、即ち管状部材が、円周方向における大きな力を誘発する。
【０００４】
本発明の課題は、スタンプヘッドからフレームに伝わる力を減すことにある。
【０００５】
この課題は本発明に従い、ベースプレートと、フレームと、このフレームに移動可能に案内されたラムとを備え、ラムにスタンプヘッドが設けられ、該ヘッドがフレームに対して相対回転できる、物体の圧縮装置において、スタンプヘッドが中心に配置された軸棒を有し、該軸棒のスタンプヘッド側の端部に、該ヘッドが交換できるように軸棒をスタンプヘッドに固くねじ結合するためのねじ部が設けられ、軸棒のスタンプヘッドと反対側の端部が、該ヘッドがラムに対し相対的に回転可能に支持されるよう、ラムに結合されることで解決される。
【０００６】
圧縮過程中に反抗的な部材が引っ掛かり、円周方向の力が発生するや否や、スタンプヘッドがフレーム、従ってベースプレートに対し相対回転される。これに伴い、引っ掛かった反抗的な部材は釈放され、もはや円周方向の力は作用しなくなる。スタンプヘッドの相対回転可能な支持は、円周方向に作用する力がフレームに伝わるのを防止する。従って、フレームは小さな荷重に対し設計できる。
【０００７】
即ち本発明に基づく装置は、スタンプヘッドが相対回転可能に支持されたラムを有する。ラムは、スタンプヘッドに必要な力を与えるために使われる。ラムとスタンプヘッドを分離することで、周知の装置を追加装備することもできる。更にスタンプヘッドの交換も可能である。
【０００８】
更に、スタンプヘッドは中心に配置された軸棒を有し、この軸棒はラムに相対的に回転可能に結合される。スタンプヘッドの重量は、軸棒により支持され、この軸棒は、単純且つ安価に、ラムに相対回転可能に支持される。
【０００９】
即ち、軸棒はスタンプヘッドと反対側の端部に、該ヘッドと固くねじ結合するねじ部を備える。ねじ部は、軸棒の簡単且つ迅速な結合と交換とを可能にする。
【００１０】
本発明の有利な実施態様を従属請求項に示す。
【００１１】
本発明の好ましい実施態様では、軸棒にバイアスを与える。バイアスは、スタンプヘッドの重力より幾分大きくするとよい。従って、スタンプヘッドはあらゆる位置で、所定の姿勢でラムに保持され、圧縮当初はラムに接していない。これに伴い、ラムとスタンプヘッドとの接触面の範囲での損傷を確実に防止できる。
【００１２】
本発明の好適な実施態様において、軸棒のスタンプヘッドと反対側の端部は、ディスクおよび締付けボルトを介し、ラムで支持されている。軸棒の反スタンプヘッド側端はラムに相対回転可能に結合される。ディスクおよび締付けボルトを介する軸棒の支持は、特別な軸受のない簡単且つ安価な構造を可能にする。
【００１３】
本発明の好ましい実施態様で、軸棒はディスクに対し相対回転可能である。締付けボルトとディスクとの及びディスクとラムとの各相対運動は行わない。従って、スタンプヘッドとラムとの相対回転に基づく摩耗は、ディスクおよび軸棒の範囲でしか生ぜず、しかもディスクと軸棒はいずれも容易に交換できる。
【００１４】
締付けボルトをラム上に置いた別のディスクで支持するとよい。この場合、締付けボルトがラムに対し相対的に移動するや否や、締付けボルトとラムは直接接触しなくなる。従って、迅速且つ簡単に交換できる締付けボルトとディスクが損傷するだけである。
【００１５】
本発明の有利な実施態様において、締付けボルトはスタンプヘッドを支持するために環状溝に係合している。この環状溝は締付けボルトを横方向に案内し、これによってスタンプヘッドを固定させる。
【００１６】
本発明の有利な実施態様において、締付けボルトは皿ばねを介してバイアスを与えられる。皿ばねにより、狭い所要場所で安価に、大きなバイアス力を与えることができる。バイアス力は、皿ばねを交換することで、手間のかかる処置なしに、迅速且つ簡単に変更できる。
【００１７】
ラムとスタンプヘッドを、はめ合い突起部を介して互いに心合わせすると有利である。これにより、あらゆる回転位置においてスタンプヘッドとフレームとの所定の相対位置を保証できる。はめ合い突起部は同時に、場合により生ずる横力を受け、スタンプヘッドをラムに結合する軸棒の荷重を低減する。
【００１８】
ラムがスタンプヘッドと共に垂直方向に油圧により移動可能であり、スタンプヘッドだけがフレームに対して相対回転可能であると有利である。即ち、ラムはスタンプヘッドと共に、例えば油圧装置により昇降する。その場合、ラムは通常回転せず、スタンプヘッドのみが回転可能である。
【００１９】
上述の課題は、本発明に基づき、ベースプレートと、フレームと、このフレームに移動可能に案内されるラムとを備え、物体を圧縮するための、特に反抗的な部材を含む容器を圧縮するための高圧プレス、特に油圧式高圧プレスにおいて、ラムにスタンプヘッドが設けられ、該ヘッドがフレームに対して相対回転でき、スタンプヘッドが中心に配置された軸棒を有し、この軸棒のスタンプヘッドと反対側の端部が、スタンプヘッドがラムに相対回転可能に支持されるように、ラムに相対的に回転可能に結合することで解決できる。
【００２０】
高圧プレス、特に油圧式高圧プレスは数千ｔの圧縮力、特に約２千ｔの範囲の圧縮力を発生するので、反抗的な部材を圧縮した際にこれが引っ掛かり、円周方向に数ｔから数百ｔの力、特に５十ｔ〜２百ｔの力が生ずることがある。この種の反抗的な部材が引っ掛かるや否や、スタンプヘッドがフレーム、従ってベースプレートに対し相対的に回転する。これにより、引っ掛かった反抗的な部材は釈放され、円周方向の力は大幅に減少する。特に、そのような高圧プレスの、例えば上記の圧縮力荷重範囲およびこれに伴い予期される上述の円周方向の力において、本発明に基づく課題の解決方式は、この種高圧プレスの構造的設計と、該高圧プレスによる圧縮過程とにおいて、大きな利点を生ずる。
【００２１】
上述の高圧プレス、特に油圧式高圧プレスにおいて、軸棒のスタンプヘッド側の端部に、スタンプヘッドを交換できるよう軸棒をスタンプヘッドに固くねじ結合するねじ部を設けるとよい。特に高圧プレスでの大きな圧縮力荷重でスタンプヘッドが摩耗した際、該ヘッドを交換できて特に有利である。これは特に、新しいスタンプヘッドを設けるべく、ラム全体を交換したり、高価な費用で分解して再組立したりする必要がないという利点を示す。本発明に基づきねじ結合されたスタンプヘッドは、ラムから簡単に釈放でき、これに伴い簡単に交換できる。
【００２２】
以下、図示の実施例を参照して本発明を詳細に説明する。
【００２３】
図１に示す本発明の装置１０は、ベースプレート１１、フレーム１２、ラム１３およびスタンプヘッド１４を備える。また圧縮すべき物体（容器）１６がその内部空間２１内にはめ込まれるホルダ１５を有する。スタンプヘッド１４は矢印１８の方向に、フレーム１２に対し移動可能に案内される。移動のためにラム１３が使われる。ラム１３はそのための適当な装置（図示せず）を備える。樽形容器１６の圧縮中、容器１６内に存在する反抗的な部材が、スタンプヘッド１４に円周方向の力を与える。この状態は、圧縮すべき物体（例えば反抗的な部材を含む容器）に、反抗的な部材により圧縮力が偏心して加わることで生ずる。
【００２４】
高圧プレス、特に油圧式高圧プレスにおいて、数千ｔの範囲（特に約２千ｔの範囲）の圧縮力が、圧縮すべき物体に与えられる。その結果、円周方向に１〜数百ｔの力が生ずる。従って、スタンプヘッド１４は、中心線１７を中心とし矢印１９の方向に相対回転可能にラム１３に支持されている。これに伴い、スタンプヘッド１４はフレーム１２に対し相対的に回転する。その結果、特に油圧式高圧プレスの場合、円周方向に作用する力は大幅に減少する。
【００２５】
図２は、ラム１３とスタンプヘッド１４との結合部を詳細に示す。スタンプヘッド１４は中心に配置した軸棒２１を有する。この軸棒２１はスタンプヘッド側端に、この軸棒２１をスタンプヘッド１４に固くねじ結合するためのねじ部２２を備える。軸棒２１のスタンプヘッドと反対側の端部にディスク２４が配置されている。このディスク２４はリング２５を介して軸棒２１に、相対回転可能であるが軸方向に固定して結合されている。ディスク２４に複数の締付けボルト２８が円周方向に一様に分布して配置してある。これら締付けボルト２８は、ラム１３上に置かれた別のディスク２３にある環状溝３０内に支持されている。
【００２６】
圧縮中、スタンプヘッド１４に円周方向の力が生ずるや否や、スタンプヘッド１４が軸棒２１と共に回転する。ディスク２４および締付けボルト２８は理想的状態では動かない。予期に反してディスク２４が矢印１９の方向に回転運動する場合、締付けボルト２８が環状溝３０により確実に案内される。どんな場合でも、スタンプヘッド１４は中心線１７を中心として矢印１９の方向に回転する。ラム１３あるいはスタンプヘッド１４の摩耗は、ディスク２３、２４および締付けボルト２８によって確実に避けられる。
【００２７】
締付けボルト２８は皿ばね２９によりバイアスを与えられる。このバイアスは軸棒２１を荷重し、スタンプヘッド１４の重力より大きく選定される。図２は、スタンプヘッド１４が皿ばね２９によるバイアスによって下からラム１３に押し付けられた状態を示す。これによって、スタンプヘッド１４は常にラム１３に対して精確に規定された位置にある。従って圧縮中におけるラム１３あるいはスタンプヘッド１４の損傷を防止できる。
【００２８】
ラム１３とスタンプヘッド１４の心合わせのために、ヘッド１４から突出するはめ合い突起部２７を用いる。この突起部２７は場合により圧縮中に生ずる横力を受け、これにより軸棒２１の荷重を軽減する。圧縮に必要な力は、ラム１３とスタンプヘッド１４との接触面３２を介して与えられる。突起部２７の横の、ラム１３とスタンプヘッド１４との間に、中間空間３１が存在する。この空間３１はラム１３とスタンプヘッド１４との接触面３２を減らす。これにより加工すべき面積が減少し、製造費用が安価となる。スタンプヘッド１４を矢印１９の方向に回転するのに必要な力も減少し、これによって、円周方向に極めて僅かな力しかフレーム１２に伝わらない。
【００２９】
スタンプヘッド１４がフレーム１２に対し相対的に回転可能なので、フレーム１２に伝わる力が減少し、理想的な場合には完全に零になる。従って、フレーム１２は小さな荷重に対して設計できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に基づく圧縮装置あるいは高圧プレスの概略正面図。
【図２】 図１のスタンプヘッドとラムとの結合部の拡大詳細断面図。
【符号の説明】
１１ ベースプレート
１２ フレーム
１３ ラム
１４ スタンプヘッド
２１ 軸棒
２２ ねじ部
２３、２４ ディスク
２７ はめ合い突起部
２８ 締付けボルト
３０ 環状溝

Claims (11)

1. ベースプレート（１１）と、フレーム（１２）と、このフレーム（１２）で移動可能に案内されるラム（１３）とを備え、ラム（１３）にスタンプヘッド（１４）が設けられ、このスタンプヘッド（１４）がフレーム（１２）に対し相対的に回転可能な、物体（１６）の圧縮装置において、
   スタンプヘッド（１４）が中心に配置された軸棒（２１）を有し、この軸棒（２１）のスタンプヘッド側端に、該ヘッド（１４）が交換できるように軸棒（２１）をスタンプヘッド（１４）に固くねじ結合するためのねじ部（２２）が設けられ、軸棒（２１）のスタンプヘッドと反対側の端部が、前記ヘッド（１４）がラム（１３）に対し相対的に回転可能に支持されるように、ラム（１３）に相対的に回転可能に結合されたことを特徴とする物体の圧縮装置。
2. 軸棒（２１）がバイアスを与えられることを特徴とする請求項１記載の装置。
3. 前記バイアスが、スタンプヘッド（１４）の重力より大きいことを特徴とする請求項２記載の装置。
4. 軸棒（２１）のスタンプヘッドと反対側の端部が、ディスク（２４）および締付けボルト（２８）を介して、ラム（１３）で支持されたことを特徴とする請求項１ないし３の１つに記載の装置。
5. 軸棒（２１）がディスク（２４）に対し相対的に回転可能であることを特徴とする請求項４記載の装置。
6. 締付けボルト（２８）が、ラム（１３）上に置かれた別のディスク（２３）で支持されたことを特徴とする請求項４又は５記載の装置。
7. 締付けボルト（２８）がスタンプヘッド（１４）を支持するために環状溝（３０）に係合することを特徴とする請求項４ないし６の１つに記載の装置。
8. 締付けボルト（２８）が皿ばね（２９）によりバイアスを与えられることを特徴とする請求項４ないし６の１つに記載の装置。
9. ラム（１３）とスタンプヘッド（１４）が、はめ合い突起部（２７）を介して互いに心合わせされたことを特徴とする請求項１ないし８の１つに記載の装置。
10. ラム（１３）がスタンプヘッド（１４）と共に垂直方向に油圧で移動でき、スタンプヘッド（１４）だけがフレーム（１２）に対して相対回転できることを特徴とする請求項１ないし９の１つに記載の装置。
11. ベースプレート（１１）と、フレーム（１２）と、このフレーム（１２）で移動可能に案内されるラム（１３）とを備え、物体（１６）を圧縮するための高圧プレスにおいて、
    ラム（１３）がスタンプヘッド（１４）を備え、該ヘッド（１４）がフレーム（１２）に対し相対的に回転でき、かつ中心に配置された軸棒（２１）を有し、該軸棒（２１）のスタンプヘッド側端に、該ヘッド（１４）を交換できるように、軸棒（２１）をスタンプヘッド（１４）に固くねじ結合するねじ部（２２）が設けられ、しかも前記軸棒（２１）のスタンプヘッドと反対側の端部が、該ヘッド（１４）がラム（１３）に相対的に回転可能に支持されるよう、ラム（１３）に結合されたことを特徴とする高圧プレス。

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