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技術 鉛板の切断方法および装置

出願人 太平電業株式会社
発明者 五嶋智久五十田翔平砂川武義
出願日 2018年2月6日 (2年4ヶ月経過) 出願番号 2018-019375
公開日 2019年8月22日 (10ヶ月経過) 公開番号 2019-136786
状態 特許登録済
技術分野 汚染除去及び汚染物処理 剪断機 剪断機の付属品及び工具 旋削加工 金属の他の加工と複合作業
主要キーワード 金属結晶構造 切断機器 金属ヒューム ディスクグラインダー 超音波カッター 熱切断 機械的切断 電熱ヒーター
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重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2019年8月22日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (5)

課題

鉛板金属ヒュームを発生させることなく、容易かつ確実にしかも安価に切断することができる、鉛板の切断方法および装置を提供する。

解決手段

鉛板1に超音波カッター2の加熱した刃先3をあてがい、BiとSnからなる合金材6を刃先3があてがわれた部分(S)の鉛板1に供給し、かくして、刃先3があてがわれた部分(S)の鉛板1をBiとPbとSnからなる低融点合金として軟化させ、そして、超音波カッター2を合金材6の供給と共に移動させて鉛板1を切断する。

概要

背景

例えば、原子力発電所廃止措置作業の一つに、放射線遮蔽材として用いられている鉛板切断作業がある。

鉛板の切断法として、鋼板等の切断に使用されるエアーソーやディスクグラインダー等の機械的切断機器を使用することが考えられるが、鉛は、金属の中で非常に軟らかい部類に属するので、切断中切断機器の刃やディスクに鉛が入り込み、この結果、切断が円滑に行えないといった問題があった。

また、別の鉛板切断法として、バーナーによる熱切断が考えられるが、有害な金属ヒュームの発生等の問題がある。

さらに、別の鉛板切断法として、レーザービームによる切断法が特許文献1に開示されているが、切断装置の構造が複雑で、コストがかかる。

概要

鉛板を金属ヒュームを発生させることなく、容易かつ確実にしかも安価に切断することができる、鉛板の切断方法および装置を提供する。鉛板1に超音波カッター2の加熱した刃先3をあてがい、BiとSnからなる合金材6を刃先3があてがわれた部分(S)の鉛板1に供給し、かくして、刃先3があてがわれた部分(S)の鉛板1をBiとPbとSnからなる低融点合金として軟化させ、そして、超音波カッター2を合金材6の供給と共に移動させて鉛板1を切断する。

目的

この発明の目的は、鉛板を金属ヒュームを発生させることなく、容易かつ確実にしかも安価に切断することができる、鉛板の切断方法および装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

鉛板超音波カッターの加熱した刃先をあてがい、BiとSnからなる合金材を前記刃先があてがわれた部分の前記鉛板に供給し、かくして、前記刃先があてがわれた部分の前記鉛板をBiとPbとSnからなる低融点合金として軟化させ、そして、前記超音波カッターを前記合金材の供給と共に移動させて前記鉛板を切断することを特徴とする、鉛板の切断方法

請求項2

前記刃先を139℃以上の温度に加熱することを特徴とする、請求項1の、鉛板の切断方法。

請求項3

前記刃先を板状に形成することを特徴とする、請求項1または2に記載の、鉛板の切断方法。

請求項4

前記合金材を帯状に形成することを特徴とする、請求項1から3の何れか1つに記載の、鉛板の切断方法。

請求項5

前記刃先を電熱ヒーターにより加熱することを特徴とする、請求項1から4の何れか1つに記載の、鉛板の切断方法。

請求項6

前記鉛板は、原子力発電所における、放射線遮蔽材であることを特徴とする、請求項1から5の何れか1つに記載の、鉛板の切断方法。

請求項7

鉛板に加熱した刃先があてがわれる超音波カッターと、前記刃先があてがわれる部分の前記鉛板に、BiとSnからなる合金材を供給する合金材供給手段とを備えたことを特徴とする、鉛板の切断装置

請求項8

前記刃先は、板状に形成されていることを特徴とする、請求項7に記載の、鉛板の切断装置。

請求項9

前記刃先の前記合金材の供給側の面には、前記鉛板の切断方向に沿って溝が形成されていることを特徴とする、請求項8に記載の、鉛板の切断装置。

請求項10

前記合金材は、帯状に形成されていることを特徴とする、請求項7から9の何れか1つに記載の、鉛板の切断装置。

請求項11

前記鉛板は、原子力発電所における、放射線の遮蔽材であることを特徴とする、請求項7から10の何れか1つに記載の、鉛板の切断装置。

技術分野

0001

この発明は、鉛板切断方法よび装置、特に、鉛板を金属ヒュームを発生させることなく、容易かつ確実にしかも安価に切断することができる、鉛板の切断方法および装置に関するものである。

背景技術

0002

例えば、原子力発電所廃止措置作業の一つに、放射線遮蔽材として用いられている鉛板の切断作業がある。

0003

鉛板の切断法として、鋼板等の切断に使用されるエアーソーやディスクグラインダー等の機械的切断機器を使用することが考えられるが、鉛は、金属の中で非常に軟らかい部類に属するので、切断中切断機器の刃やディスクに鉛が入り込み、この結果、切断が円滑に行えないといった問題があった。

0004

また、別の鉛板切断法として、バーナーによる熱切断が考えられるが、有害な金属ヒュームの発生等の問題がある。

0005

さらに、別の鉛板切断法として、レーザービームによる切断法が特許文献1に開示されているが、切断装置の構造が複雑で、コストがかかる。

先行技術

0006

特開2000−317659号公報

発明が解決しようとする課題

0007

上述したように、機械的切断機器を使用した鉛板切断法は、切断中に切断機器の刃やディスクに鉛が入り込み、この結果、切断が円滑に行えず、バーナーによる熱切断法は、有害な金属ヒュームの発生等の問題があり、レーザービームによる切断法は、切断装置の構造が複雑で、コストがかかるといった問題があった。

0008

従って、この発明の目的は、鉛板を金属ヒュームを発生させることなく、容易かつ確実にしかも安価に切断することができる、鉛板の切断方法および装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0009

この発明は、上記目的を達成するためになされたものであって、下記を特徴とするものである。

0010

請求項1に記載の発明は、鉛板に超音波カッターの加熱した刃先をあてがい、BiとSnからなる合金材を前記刃先があてがわれた部分の前記鉛板に供給し、かくして、前記刃先があてがわれた部分の前記鉛板をBiとPbとSnからなる低融点合金として軟化させ、そして、前記超音波カッターを前記合金材の供給と共に移動させて前記鉛板を切断することに特徴を有するものである。

0011

請求項2に記載の発明は、請求項1の発明において、前記刃先を139℃以上の温度に加熱することに特徴を有するものである。

0012

請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の発明において、前記刃先を板状に形成することに特徴を有するものである。

0013

請求項4に記載の発明は、請求項1から3の何れか1つに記載の発明において、前記合金材を帯状に形成することに特徴を有するものである。

0014

請求項5に記載の発明は、請求項1から4の何れか1つに記載の発明において、前記刃先を電熱ヒーターにより加熱することに特徴を有するものである。

0015

請求項6に記載の発明は、請求項1から5の何れか1つに記載の発明において、前記鉛板は、原子力発電所における、放射線の遮蔽材であることに特徴を有するものである。

0016

請求項7に記載の発明は、鉛板に加熱した刃先があてがわれる超音波カッターと、前記刃先があてがわれる部分の前記鉛板に、BiとSnからなる合金材を供給する合金材供給手段とを備えたことに特徴を有するものである。

0017

請求項8に記載の発明は、請求項7に記載の発明において、前記刃先は、板状に形成されていることに特徴を有するものである。

0018

請求項9に記載の発明は、請求項8に記載の発明において、前記刃先の前記合金材の供給側の面には、前記鉛板の切断方向に沿って溝が形成されていることに特徴を有するものである。

0019

請求項10に記載の発明は、請求項7または9に記載の発明において、前記合金材は、帯状に形成されていることに特徴を有するものである。

0020

請求項11に記載の発明は、請求項7から10の何れか1つに記載の発明において、前記鉛板は、原子力発電所における、放射線の遮蔽材であることに特徴を有するものである。

発明の効果

0021

この発明によれば、鉛板に超音波カッターの加熱した刃先をあてがい、BiとSnからなる合金材を刃先があてがわれた部分の鉛板に供給し、かくして、刃先があてがわれた部分の鉛板をBiとPbとSnからなる低融点合金として軟化させることによって、超音波カッターにより鉛板を金属ヒュームを発生させることなく、容易かつ確実にしかも安価に切断することができる。

0022

また、この発明によれば、切断が終了した鉛板の切断部は、冷えた低融点合金を介して接着されるので、切断された鉛板が未切断の鉛板から分離するおそれはない。この結果、切断された鉛板の落下による事故を未然に防止することができる。なお、冷えた低融点合金は、金属結晶構造が粗いとともに鉛に比べて硬く、脆いために、切断された鉛板にハンマー等で打撃を加えると、切断された鉛板は、未切断の鉛板から容易に剥がれるので、鉛板の撤去作業は、容易に行える。

図面の簡単な説明

0023

この発明の、鉛板の切断装置により鉛板を切断する状態を示す概略斜視図である。
この発明の、鉛板の切断装置により鉛板を切断する状態を示す概略断面図である。
鉛板の切断が進行した状態を示す概略断面図である。
合金材の供給側の面に溝が形成された刃先を示す概略斜視図である。

実施例

0024

この発明の、鉛板の切断装置の一実施態様を、図面を参照しながら説明する。

0025

図1は、この発明の、鉛板の切断装置により鉛板を切断する状態を示す概略斜視図、図2は、この発明の、鉛板の切断装置により鉛板を切断する状態を示す概略断面図、図3は、鉛板の切断が進行した状態を示す概略断面図である。

0026

図1から図3において、1は、鉛板である。鉛板1は、例えば、原子力発電所における、放射線の遮蔽材である。2は、板状の刃先3が鉛板1にあてがわれる超音波カッターである。刃先3は、電熱ヒーター4等により139℃以上に加熱される。5は、刃先3があてがわれる部分(S)(図1図2参照)の鉛板1に、融点が139℃のBiとSnからなる合金材6を、ガイド7を介して供給する合金材供給手段である。

0027

超音波カッター2は、刃物をその長手方向に10μmから70μmの幅で、毎秒20,000回から40,000回振動させて物を切断するカッターである。

0028

合金材6は、刃先3に合わせて、例えば、帯状に形成され、その融点は、139℃である。

0029

合金材供給手段5は、例えば、コイル状に巻かれた合金材6を順次、刃先3があてがわれる部分(S)の鉛板1に供給する。

0030

この発明の、鉛板の切断装置により鉛板を切断するには、図1および図2に示すように、鉛板1に電熱ヒーター4により139℃以上に加熱された超音波カッター2の刃先3をあてがい、BiとSnからなる合金材6を刃先3があてがわれた部分(S)の鉛板1にガイド7を介して供給する。この場合、合金材6は、刃先3があてがわれた部分(S)に、刃先3に対して斜めに供給する。この理由は、先端部分以外の合金材6が加熱された刃先3に接触して溶融するのを防止するためである。

0031

合金材6の融点は、139℃であるので、合金材6は、鉛板1にあてがわれた刃先3と接触することにより溶融し、これによって、刃先3があてがわれた部分(S)の鉛板1は、融点が95℃のBiとPbとSnからなる低融点合金となり、液相になって軟化する。

0032

この状態で、図3に示すように、超音波カッター2を合金材6の供給と共に下降させれば、合金材6が供給された部分(S)のBiとPbとSnからなる合金は、液相になって軟化し、これによって、鉛板1を金属ヒュームを発生させることなく、容易かつ確実にしかも安価に切断することができる。

0033

なお、図4に示すように、合金材6の供給側の刃先3の面に、鉛板1の切断方向に沿って溝8を形成すれば、BiとSnからなる合金材6の流れが形成されるので、BiとPbとSnからなる低融点合金が形成されやすくなる。これは、特に、鉛板1の切断が進行したときに有効である。

0034

切断が終了した鉛板の切断部は、冷えた低融点合金を介して接着されるので、切断された鉛板が未切断の鉛板から分離するおそれはない。この結果、切断された鉛板の落下による事故を未然に防止することができる。なお、冷えた低融点合金は、金属結晶構造が粗いとともに鉛に比べて硬く、脆いために、切断された鉛板にハンマー等で打撃を加えると、切断された鉛板は、未切断の鉛板から容易に剥がれるので、鉛板の撤去作業は、容易に行える。

0035

以上、説明したように、この発明によれば、鉛板1に超音波カッター2の139℃以上に加熱された刃先3をあてがい、合金材供給手段5から融点が139℃のBiとSnからなる合金材6を、刃先3があてがわれた部分(S)の鉛板1に供給する。これにより、合金材6は、鉛板1にあてがわれた刃先3と接触することにより溶融して、刃先3があてがわれた部分(S)の鉛板1は、融点が95℃のBiとPbとSnからなる低融点合金となり、液相になって軟化する。これによって、鉛板1を超音波カッター2により金属ヒュームを発生させることなく、容易かつ確実にしかも安価に切断することができる。

0036

また、この発明によれば、切断が終了した鉛板の切断部は、冷えた低融点合金を介して接着されるので、切断された鉛板が未切断の鉛板から分離するおそれはない。この結果、切断された鉛板の落下による事故を未然に防止することができる。なお、冷えた低融点合金は、金属結晶構造が粗いとともに鉛に比べて硬く、脆いために、切断された鉛板にハンマー等で打撃を加えると、切断された鉛板は、未切断の鉛板から容易に剥がれるので、鉛板の撤去作業は、容易に行える。

0037

1:鉛板
2:超音波カッター
3:刃先
4:電熱ヒーター
5:合金材供給手段
6:合金材
7:ガイド
8:溝

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