JPH0763876B2 - プレス装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ドラム缶等の円筒形容器内に固体廃棄物を充
填したものを、容器ごと圧縮コンパクト化するためのプ
レス装置において、高機能を簡単な構成下に実現可能と
したものに関する。

（従来の技術） 既知のように放射性廃棄物は、これをドラム缶等の円筒
形容器内に充填して密封したものを保管することになる
が、このさい容器ごと全体を径方向並び軸方向に亘って
圧縮するコンパクティング処理を施行して、減容を図る
のであり、かかる圧縮を行なうプレス装置としては各種
のものがあり、例えば特開昭61−84599号公報、特開昭6
1−292596号、同292597号公報等に見られる通りであ
る。その詳細は各号公報記載に譲るが、基本的な構成は
大径の円筒部内に被圧縮容器体を装入し、これをテーパ
筒部を経由して小径の円筒部内に、プレスラムを介し加
圧押入させることにより、軸方向並びに径方向に亘って
圧縮減容させるものであり、あるいは予じめ径方向に圧
縮加工して後、軸方向に圧縮加工を行なうようにしたも
のである。

（発明が解決しようとする問題点） 上記した減容手段においては、大径円筒部、テーパ筒部
および小径円筒部による一連の成形型筒を上下方向に亘
り連設し、最上部からプレスラムによって被圧縮容器体
を加圧押入させるものであるため、装置全体の高さが大
型化するとともに、プレスラムも長大な加圧ストローク
と大力量が必要とされ、設備全体のコンパクト化が難し
い。また径方向の圧縮と軸方向の圧縮加工とを分離して
施行するタイプのものは、装置が平面的に拡大されると
ともに、中間における容器体の移動工程が必要とされ、
効率的な処理に難がある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記した問題点を解決し、圧縮減容のための
装置全体を著しくコンパクト化するために、定置された
被圧縮容器体をその位置において、軸方向の圧縮力のみ
によって径方向並び軸方向の圧縮減容を効率的に行なわ
せるようにしたものであり、具体的には、底部に被圧縮
容器体並びに圧縮済みタブレットの支承部材を昇降可能
に設け、該底部に続く下部周側に前記容器体並びにタブ
レットの出入用窓孔を開設した筒状プレス主体と、前記
底部内に昇降可能に内嵌されかつその内周面が円錐形、
多角錐形等のテーパ内周面とされたガイドチューブと、
前記プレス主体に加圧、昇降可能に内嵌されて前記ガイ
ドチューブを同行可能に設けられるとともに、下端に円
周等分状に分割した複数個のかつその外周面が前記ガイ
ドチューブにおけるテーパ内周面と対応するテーパ外周
面とされ、内周面が圧縮用円筒面とされた径方向進退可
能な分割ハウジングを具備した径方向圧縮用ラムシリン
ダと、該ラムシリンダに加圧、昇降可能に内挿されかつ
プレス主体側に保持される軸方向圧縮用ピストンプレス
ヘッドと、前記各分割ハウジングにおける相隣る周方向
の可変間隙を閉塞可能であるとともに、分割ハウジング
に同行可能に保持される閉鎖スリーブとから成ることに
ある。

（作用） 本発明の前記した技術的手段によれば、第１図および第
２図に例示するように、底部架台13とピストン支柱15に
よって上下両端が閉鎖された円筒状のプレス主体１の、
前記底部架台13に被圧縮容器体２並びに同容器体２の圧
縮されたタブレット３の支承部材17を昇降可能に設け、
同底部架台13に続くプレス主体１の下部周側に、前記容
器体２並びにタブレット３の出入用窓孔4,4を開設し、
前記底部架台13上にプレス主体１の内周面に沿って上昇
可能なガイドチューブ５を載置するとともに、同チュー
ブ５の内周面を下部に至るに従い小径となるテーパ内周
面5aとし、前記プレス主体１の上部側に昇降可能に内嵌
した加圧、昇降可能なラムシリンダ６の下端に、内周等
分状に分割した複数個の（図例では第２図に示すように
４個）分割ハウジング９を各加圧部材８を介して一体に
連結保持させ、各ハウジング９の内周面は圧縮用円筒面
9bとされるとともに、ガイドチューブ５のテーパ内周面
5aに対向する外周面は、テーパ内周面5aと対応するテー
パ外周面9aとされ、テーパ内周面5aに設けたガイド10
と、テーパ外周面9aに設けたガイド溝27が摺動可能に係
合されることにより、各分割ハウジング９はラムシリン
ダ６と同行してかつガイドチューブ５のテーパ内周面に
沿って昇降可能とされ、前記加圧部材８と係合可能な同
行部材12がガイドチューブ５の上端に設けられるのであ
る。更に前記ラムシリンダ６にはプレス主体１の上部に
固設されたピストン支柱15の下端が内嵌されるととも
に、同ピストン支柱15の下端に固定したピストンロッド
16にピストンプレスヘッド14を昇降可能に外嵌させると
ともに、同プレスヘッド14をラムシリンダ６の内周面に
昇降可能に外嵌させ、また前記した各分割ハウジング９
において、相隣るハウジング9,9の周方向における間隙2
8を閉塞するための閉鎖スリーブ11を、分割ハウジング
９とともに同行可能に配設することによって、以下のよ
うにして被圧縮容器体２を径方向並びに軸方向圧縮を介
して、タブレット３として圧縮減容させることができ
る。

即ち第８図（第８図Ａ〜第８図Ｆ）にその工程順を示す
ように、第８図Ａにおいてラムシリンダ６を上昇させる
ことにより、これと一体の加圧部材８、各分割ハウジン
グ９、また加圧部材８と同行部材12の係合を介しガイド
チューブ５を図示のように上昇させて出入用窓孔4,4を
開放状態とし、固体廃棄物を充填しかつ密封されている
被圧縮容器体２を、予じめ上昇位置とした支承部材17上
に搬入セットし、このさいピストンプレスヘッド14は最
上昇位置に止まっている。次いで第８図Ｂに示すよう
に、ラムシリンダ６を下降させることによって、ガイド
チューブ５および各分割ハウジング９を下降させ、ガイ
ドチューブ５を底部架台13上に接地させるとともに、各
ハウジング９により被圧縮容器体２を包囲させ、出入用
窓孔4,4はガイドチューブ５に付設した盲蓋7,7により閉
鎖状態とし、第８図Ｃに示すように、ラムシリンダ６を
更に下降させて加圧部材８を介し各分割ハウジング９
を、ガイドチューブ５のテーパ内周面5aに沿ってガイド
10、ガイド溝27のガイドを介し下降させるとともに、ラ
ムシリンダ６に油圧その他の圧力を働かせることによ
り、それぞれテーパ外周面9aをもつ分割フランジ９は、
その圧縮用の円筒状内周面9bの内径が小さくなり、径方
向に求心的に移動することにより、被圧縮容器体２の外
周面を加圧することにより、径方向の圧縮加工が行なわ
れ、このさい各分割フランジ9,9間における周方向の間
隙28を閉塞している閉鎖スリーブ11も分割ハウジング９
と同行しているので、被圧縮容器体２はその全外周面を
均等かつ圧密に求心方向に圧縮減容されるとともに、同
時に第８図Ｄに示すように、上昇位置に止まっていたピ
ストンプレスヘッド14をピストンロッド16およびラムシ
リンダ６の内面を介し下降させ、かつピストンプレスヘ
ッド14に油圧その他の圧力を働かせることにより、被圧
縮容器は軸方向に圧縮加工を受けるのである。このさい
支承部材17は図示のように底部架台13の面と同一面に下
降させて置く。

このようにして被圧縮容器体２は径方向並びに軸方向に
圧縮されてコンパクトなタブレット３に圧縮減容され、
次いで第８図Ｅに示すように、ピストンプレスヘッド14
を旧位に上昇させるとともに、ラムシリンダ６を上昇さ
せ、各分割ハウジング９をガイドチューブ５に沿って若
干上昇させて、遠心方向への移動、内周面9bの内径の拡
大とともに、タブレット３より開放させ、更にラムシリ
ンダ６の上昇、加圧部材８と同行部材12の係合同行を介
するガイドチューブ５の上昇が得られ、第８図Ｆに示す
ように、ラムシリンダ６の上昇上限とともに、各分割フ
ランジ９、ガイドチューブ５は出入用窓孔4,4を開放す
ることにより、支承部材17の上昇を介し、圧縮減容され
たタブレットの装置外取出しが容易に得られる。本発明
の構成、即ちプレス主体１の底部に定置した被圧縮容器
体２を、その位置において径方向圧縮専用のラムシリン
ダ６により圧縮用内周面の形を大小可変とした分割ハウ
ジング９、軸方向圧縮専用のピストンプレスヘッド14に
より、圧縮減容を行なうようにしたので、軸方向長さ
（高さ）を著しく減少させたコンパクトな装置が得ら
れ、ラムシリンダ６およびピストンヘッド14の各必要ス
トロークも著しく短縮されるとともに、圧縮力も明確に
区分されて効率良く荷重させることができ、しかも軸方
向の圧縮力のみでよく、構造の簡単化と圧縮機能の向上
されたコンパクトなプレス装置が提供可能である。

（実施例） 本発明装置の適切な実施例を第１図乃至第７図に亘って
説示する。

第１図乃至第４図に示した実施例において、円筒状のプ
レス主体１はその下端は底部架台13によって閉塞され、
またその上端は前記主体１と同心の、かつ有底筒状のピ
ストン支柱15における上端フランジ15aが付設されるこ
とにより閉塞されたものである。同プレス主体１の底部
架台13の中心位置には、被圧縮容器体２並びに圧縮減容
されたタブレット３の支承部材17が、前記両者2,3の径
よりも小径のディスク状のもとに、底部架台13の下面に
装設した昇降用シリンダ18のピストンロッド18aに支持
されることによって、昇降可能に設けられる。同底部架
台13に続くプレス主体１の下部周側には、周側対称位置
に前記被圧縮容器体２およびタブレット３の搬出入を行
なう出入用窓孔4,4が開設される。この窓孔４と対応す
るプレス主体１の底部内には、その外周面5bが円筒面と
されるとともに、内周面が円錐形または第５図に鎖線で
例示するように多角錐形によって、上方より下方に至る
に従い小径とされたテーパ内周面5aとされたガイドチュ
ーブ５が、前記外周面5bを介して昇降可能に内嵌され、
かつ下端は底部架台13上に載置される。前記プレス主体
１の上部内には、プレス主体１の内面とピストン支柱15
の外面との間に、筒状のラムシリンダ６が昇降可能に嵌
挿される。このさいラムシリンダ６における上端のヘッ
ド6aがシール材29を介してプレス主体１の内面とピスト
ン支柱15の外面に摺動可能に密嵌され、またピストン支
柱15のテール15bがシール材30を介してラムシリンダ６
の内面に密嵌されることにより、ラムシリンダ６の加
圧、昇降可能のための油圧その他の圧力給排キャビティ
31,32が形成される。前記したガイドチューブ５はプレ
ス主体１に設けた拘束用ガイド25と、これと係合するガ
イドチューブ５の外周面に設けた係合溝33とによって、
回動不可能、直進昇降可能に拘束されるとともに、ラム
シリンダ６の下端には、実施例では４個の分割ハウジン
グ９と対応して４個の加圧部材８が円周等分位置に一体
に配設固定され、これに対し前記したガイドチューブ５
に対し昇降可能に係合される４個の、かつ円周等分状に
分解形成された分割ハウジング９は第１、２図に示され
るように、何れもその外周面9aは前記ガイドチューブ５
におけるテーパ内周面5aと対応するテーパ外周面9aとさ
れ、またその内周面9bは円筒状の内周面とされ、断面楔
形の円弧状壁筒によるセグメント形態のもので、相隣る
ハウジング9,9の周方向端部間には間隙28がおかれる。
各分割ハウジング９とガイドチューブ５との係合関係に
おいては、ガイドチューブ５のテーパ内周面5aにおける
各ハウジング９のテーパ外周面9aの周方向中央部分と対
応する位置に、テーパ内周面5aと平行に突出するガイド
10が上下方向に亘り突設され、これに対し各分割ハウジ
ング９のテーパ外周面9aには、前記ガイド10と摺動可能
に係合するガイド溝27が同じく上下方向に亘り形成され
ることにより、各分割ハウジング９はガイドチューブ５
のテーパ内周面5aに沿って昇降可能に係合されることに
なる。この各分割ハウジング９の上端に前記加圧部材８
がそれぞれ連結されることにより、ラムシリンダ６の昇
降とともに各分割ハウジング９が同期して昇降可能とさ
れるのである。このさい加圧部材８と分割ハウジング９
との連結構造としては、上下方向には両者は同行する
が、径方向においては、ハウジング９が摺動可能である
ようにする。従ってこの構造によれば、ラムシリンダ６
の上昇により各加圧部材８により各分割ハウジング９が
同期上昇するとともに、テーパ外周面9aのテーパ内周面
5aに沿う上昇を介し、各ハウジング９の円筒状の内周面
9bは径方向において遠心方向に移動し、これにより各ハ
ウジング９の内周面9bを連ねる内径は大径化し、反対に
下降すれば、内周面9bは求心方向に移動して内径は小径
化することになり、被圧縮容器体２の外周面を把持、解
放するとともに、ラムシリンダ６の加圧とともに内周面
9bが容器体２を径方向に圧縮することになる。ガイドチ
ューブ５の上端には前記加圧部材８と係合可能な、例え
ばフランジ状の同行部材12が付設され、ラムシリンダ６
の最下降位置においては、加圧部材８と同行部材12との
間には遊隙が存する位置関係とすることにより、ラムシ
リンダ６の最下降位置よりの上昇時、各分割ハウジング
９は即時同行するが、ガイドチューブ５は同行せず、若
干加圧部材８が上昇して、同行部材12の下面と係合して
から、ガイドチューブ５の同行上昇が行なわれるのであ
り、また実施例ではガイドチューブ５の外周面5b側にお
いて、出入用窓孔4,4と対応する位置には、同窓孔4,4を
遮閉また開放する盲蓋7,7がプレス主体１の外面に沿っ
て同行可能に付設されている。前記したピストン支柱15
のテール15bの中心にはピストンロッド16がプレス中心
を占めて下向き突出状に設けられ、このピストンロッド
16に内部中空のピストンプレスヘッド14がシール材34を
介して昇降可能に外嵌されるとともに、ピストンロッド
16のピストン16aにシール材35を設け、ピストンプレス
ヘッド14の内部中空を利用して、油圧その他の圧力の給
排用キャビティ36,37をピストン16aの上下に形成するこ
とにより、ピストンプレスヘッド14を加圧、昇降可能と
し、被圧縮容器体２の軸方向圧縮を行なうようにするの
である。このさいピストンプレスヘッド14のシール材34
の設けられるテール14aはラムシリンダ６の内面に摺動
可能に内嵌され、直進性を維持するとともに、テール14
aは付設した拘束用ガイド棒26が、固定のピストン支柱1
5のテール15b側に貫挿されて、ピストンプレスヘッド14
を非回動に拘束する。前記した各分割ハウジング９の昇
降に伴ない、各分割ハウジング９間における周方向の間
隙28は、ハウジング９の内周面9bの内径変化とともに変
化するが、この可変の間隙28は径方向の圧縮に当り、完
全に閉塞する必要がある。このため第２図に示した実施
例では、第２図に開状態、第３図に閉状態、第４図に要
部構造を示すように、径方向に進退可能な閉鎖スリーブ
11を用いる。即ち第４図に示すように、可変の間隙28と
対面する相隣る分割ハウジング9,9の周方向側端には内
周面9b,9bに続いてテーパ面9c,9cを形成し、このテーパ
面9c,9c間に嵌合する略台形のスリーブ11は、ハウジン
グ9,9の高さ方向全長に亘る長さを持ち、スリーブ11の
上、下両面に押え板19,19が付設されてハウジング9,9の
上、下両面に係合され、各ハウジング9,9とスリーブ11
の上下位置が変化しないようにされる。スリーブ11の外
周面の中心線上に位置して、上下方向に亘り複数のガイ
ド棒20が突出状に列設され、各ガイド棒20は相対するハ
ウジング9,9のテーパ面9c,9cに続く側面に設けた挿支孔
21,21に亘って挿支された複数の支持軸22に、それぞれ
径方向進退可能に貫挿されるとともに、バネ23によって
外径方向へ引張り状にスリーブ11を弾支しているもので
ある。分割ハウジング９がラムシリンダ６により上昇す
ると間隙28は大きくなり、下降すれば小さくなる。第２
図はハウジング上昇により間隙28が大きくなり、ハウジ
ング９が開拡状態を示しており、このさい閉鎖スリーブ
11は開いたハウジング9,9のテーパ面9c,9c内にバネ23を
介して後退されて、間隙28を閉鎖し、また第３図はハウ
ジング下降により間隙28は小さくなり、ハウジング９が
縮閉状態を示しており、このさい閉鎖スリーブ11は、テ
ーパ面9c,9cによって内周面9b内に突出状に押し出さ
れ、同じく間隙28を閉塞するように、スリーブ11自体が
分割ハウジング９の昇降に伴ない、径方向に自動的に進
退して、常に間隙28を完全に閉塞できるようにしたもの
である。

これに対し第５図乃至第７図に示した実施例では、相隣
る分割ハウジング9,9の可変な間隙28と対面する周方向
の側端を、オーバラップ状に挟持する形式の閉鎖スリー
ブ11′によって、同じく自動閉鎖可能としたものを示し
ている。同じく第５図は開状態、第６図は閉状態、第７
図は要部構造を示しているが、第７図において示すよう
に、閉鎖スリーブ11′は、相隣る分割ハウジング9,9の
可変な間隙28に対する周方向の端部9d,9dと平行で径方
向に向かい、かつ間隙28を上下方向に亘って縦断する中
核壁40と、同中核壁40の内端には両ハウジング9,9の円
筒状の内周面9b,9bとオーバラップ状に重合する壁38
と、後端には両ハウジング9,9のテーパ外周面9a,9aと同
じくオーバラップ状に重合する壁39とによって、略Ｈ形
に形成されたものであり、中核壁40の高さ方向における
上、下両端には、各ハウジング9,9の端部9d,9dの各上、
下両面に亘って係合する拘束板24,24が付設されたもの
である。このように両ハウジング9,9の可変な間隙28と
対面する両端部9d,9dを挟持する閉鎖スリーブ11′によ
れば、第５図にハウジング９の上昇による開拡、間隙28
の増大を生じる開状態、第６図にハウジング９の下降に
よる縮閉、間隙28の減少を生じる閉状態の何れにおいて
も、壁38,39の端部9d,9dに対するオーバラップ長さの適
当な設定によって、常に間隙28を自動的に閉鎖すること
ができる。

上記した実施例構造によれば、先に第８図（第８図Ａ〜
第８図Ｆ）において、作用の項で説明した一連の圧縮減
容が得られる。ここでは重複を避けて略述するが、第８
図Ａで示すように、ラムシリンダ６の上昇、分割ハウジ
ング９、ガイドチューブ５の同行上昇による出入用窓孔
４の開放、上昇させた支承部材17上への被圧縮容器体２
の搬入セットが得られ、第８図Ｂに示すラムシリンダ６
の下降、分割ハウジング９およびガイドチューブ５の同
行下降、ハウジング９による容器体２の包囲、出入用窓
孔４の閉鎖が行なわれ、次いで第８図Ｃに示すラムシリ
ンダ６の加圧下降、分割ハウジング９のガイドチューブ
５に沿う下降による被圧縮容器体２の径方向圧縮、第８
図Ｄに示すピストンプレスヘッド14の加圧下降による軸
方向圧縮によるタブレット３の完成、第８図Ｅによるラ
ムシリンダ６の若干上昇、ピストンプレスヘッド14の旧
位上昇によるタブレット３の解放、第８図Ｆに示すラム
シリンダ６の最上昇、分割ハウジング６、ガイドチュー
ブ５の完全上昇によるタブレット３の取出しが、順次円
滑に機能することになる。

（発明の効果） 本発明のプレス装置によれば、従来のこの種プレス装置
に比し、次の点において著しく有利である。即ち本発明
においては密閉タイプのプレス主体１の底部に被圧縮容
器体２を定置し、同容器体２をこの定位置から移動させ
ることなく、プレス主体１内に同心状に配置した径方向
圧縮専用のラムシリンダ６および軸方向圧縮専用のピス
トンプレスヘッド14の両者によって、径方向圧縮と軸方
向圧縮を分業的に分担させるようにしたので、ラムシリ
ンダ６の垂直方向の圧縮力を径方向に働かせるためのテ
ーパ周面によるスライドタイプの分割ハウジング９およ
びガイドチューブ５の配設と相まって、装置全体の軸方
向高さを著しく短縮できるとともに径方向スペースも必
要最小限に止めることができ、コンパクトな装置の実現
において顕著な効果が得られる。径方向と軸方向の圧縮
力をラムシリンダ６とピストンプレスヘッド14の両者に
区分して与えることにより、必要な圧縮力をそれぞれ効
率的に使用でき、長大かつ大力量の運動を必要とせず、
経済的な装置の実現が得られ、エネルギーロス、運動ロ
スも生じないのであり、しかも必要構造も著しく単純化
されるとともに全体に堅牢な装置を得ることができるの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の縦断正面図、第２図は第１図Ａ
−Ａ縦断面でハウジング開状態の横断平面図、第３図は
同ハウジング閉状態の同平面図、第４図は同閉鎖スリー
ブ実施例の要部構造斜面図、第５図は同閉鎖スリーブの
別実施例を用いたハウジング開状態の横断平面図、第６
図は同閉状態の同平面図、第７図は要部構造の斜視図、
第８図（第８図Ａ乃至第８図Ｆ）は本発明による圧縮減
容工程の作動順説明図である。 １……プレス主体、２……被圧縮容器体、３……タブレ
ット、４……出入用窓孔、５……ガイドチューブ、６…
…径方向圧縮用ラムシリンダ、９……分割ハウジング、
11,11′……閉鎖スリーブ、14……軸方向圧縮用ピスト
ンプレスヘッド。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】底部に被圧縮容器体並びに圧縮済みタブレ
   ットの支承部材を昇降可能に設け、該底部に続く下部周
   側に前記容器体並びにタブレットの出入用窓孔を開設し
   た筒状プレス主体と、前記底部内に昇降可能に内嵌され
   かつその内周面が円錐形、多角錐形等のテーパ内周面と
   されたガイドチューブと、前記プレス主体に加圧、昇降
   可能に内嵌されて前記ガイドチューブを同行可能に設け
   られるとともに、下端に円周等分状に分割した複数個の
   かつその外周面が前記ガイドチューブにおけるテーパ内
   周面と対応するテーパ外周面とされ、内周面が圧縮用円
   筒面とされた径方向進退可能な分割ハウジングを具備し
   た径方向圧縮用ラムシリンダと、該ラムシリンダに加
   圧、昇降可能に内挿されかつプレス主体側に保持される
   軸方向圧縮用ピストンプレスヘッドと、前記各分割ハウ
   ジングにおける相隣る周方向の可変間隙を閉塞可能であ
   るとともに、分割ハウジングに同行可能に保持される閉
   鎖スリーブとから成ることを特徴とするプレス装置。
2. 【請求項２】閉鎖スリーブが周方向の可変間隙内におい
   て径方向に進退可能に弾支されるとともに、相隣る分割
   ハウジングの各周側とテーパ面を介して接合することを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のプレス装置。
3. 【請求項３】閉鎖スリーブが周方向の可変間隙における
   径方向の前後両面を、相隣る分割ハウジングの周方向端
   部とオーバラップ状に閉塞する壁と、前記両壁を連結す
   る中核壁とから成ることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載のプレス装置。