JP5389294B1 - テストピース用切断機 - Google Patents

Abstract

【課題】有害な無機廃棄物を含むテストピースを安全、かつ、確実に切断することのできるテストピース用切断機を提供する。
【解決手段】テストピース用切断機１は、テストピースＴを保持する保持機構３０と、テストピースＴを切断する切断機構４０と、切断機構４０を移動させる移動機構５０と、切断機構４０及び保持機構３０を収納するハウジング１０とを備える。移動機構５０は、ハウジング１０に回転可能に固定されたネジ軸５１と、切断機構４０に設けられ、ネジ軸５１に螺合するナット５２と、ハウジング１０の外部に配置され、ネジ軸５１を回転させるハンドル５３とを有する。ハウジング１０は、開口部１１と、開口部１１を閉鎖する扉部１２と、内部を観察可能な窓部１３とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、無機廃棄物を含む盛土材を埋め立てた状態を再現するテストピースの切断機に関する。

従来、有害物質や放射性物質等の有害な無機廃棄物の処理方法として、それらの無機廃棄物にセメントや添加剤を加えて混練して盛土材を製造し、その盛土材を埋め立てる方法が知られている。

そのような処理方法を評価する方法の一つとして、無機廃棄物とセメントに水と添加剤を加えたＣＳＧ（Cement Sand and Gravel）材料を混練し、混練したＣＳＧ材料を型枠に充填して成型し、その成型物をテストピースとして溶出試験等の各種試験を行う方法がある。

ところで、テストピースを試験に用いる際には、そのテストピースを切断して、試験に適した形状やサイズの試験片を作製する必要がある。

そして、一般的に、試験片を作製するために使用することのできる切断装置としては、特許文献１に示すように、切断する対象を保持する保持機構と、対象を切断する刃部を有する切断機構と、対象に対して切断機構の刃部を進退自在に移動させる移動機構とを備えた切断機が知られている。

特開２００１−２９３６１３号公報

しかし、従来の切断機は、有害物質や放射性物質等の有害な無機廃棄物を含むＣＳＧ材料によって製造されたテストピースを切断することを想定したものではない。そのため、テストピースを切断する際に、有害物質や放射性物質等の有害な無機廃棄物が、切断機の周囲に飛散してしまうという問題があった。

本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、有害な無機廃棄物を含むテストピースを安全、かつ、確実に切断することのできるテストピース用切断機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のテストピース用切断機は、無機廃棄物を含む盛土材を埋め立てた状態を再現するテストピースを切断するテストピース用切断機であって、テストピースを保持する保持機構と、テストピースを切断する刃部を有する切断機構と、保持機構によって保持されたテストピースに対し、切断機構の刃部を進退自在に移動させる移動機構と、切断機構の刃部及び保持機構を収納するハウジングと、テストピースを切断する際に発生した粉塵を集塵する集塵装置とを備え、移動機構は、ハウジングに回転可能に固定されたネジ軸と、切断機構に設けられ、ネジ軸に螺合するナットと、ネジ軸を回転させるハンドルとを有し、ハウジングは、ハウジングを構成する側壁の一つに形成され、テストピースを保持機構に保持させる際に開放される開口部と、開口部側の面の周縁部にシール部材が取り付けられ、開口部を閉鎖する扉部と、透明な部材で、扉部を閉じた状態で保持機構に保持されたテストピースを観察することができる扉部の位置に形成された窓部と、開口部が形成された側壁とは異なる側壁に形成され、集塵装置へ粉塵を排出するための排気口とを有することを特徴とする。

このように、本発明のテストピース用切断機は、ハウジングが、扉部と窓部とが一体であり、扉部の開口部側の面の周縁部にシール部材を取り付けたものであり、移動機構が、ハウジングに取り付けるための孔が少ないネジ軸を用いたものであるので、扉部を閉じるだけで容易にハウジングを閉塞状態にすることができる構成となっている。また、本発明のテストピース用切断機は、切断機構の刃部を移動させる移動機構を、ハウジングの外部に配置されたハンドルによって操作できる構成となっている。

さらに、本発明のテストピース用切断機は、保持機構に保持されたテストピースを観察することのできる窓部が、ハウジングに形成されている。

そのため、本発明のテストピース用切断機では、窓部を介して、テストピースの状態を確認しながら、テストピースの切断作業を行うことができる。また、本発明のテストピース用切断機では、扉部を閉じるだけでハウジングが閉塞状態になり、テストピースを切断した際に発生した粉塵は、ハウジングの排気口から集塵装置によって空気ごと送られ集塵されるので、有害物質や放射性物質等の有害な無機廃棄物の飛散を防止することができる。その結果、本発明のテストピース用切断機によれば、テストピースを安全、かつ、確実に切断することができる。

また、本発明のテストピース用切断機においては、切断機構の刃部がテストピースを切断し終わる位置に到達する際に、刃部の移動速度を低下させる緩衝機構を備えていることが好ましい。

一定速度でテストピースを切断していると、テストピースを切断し終わる際に、既に切断された部分の自重による傾きと切断機構から伝わる振動によって、まだ切断されていない部分が欠けて破断してしまうことがある。

しかし、テストピースを切断し終わる際にテストピースに対する切断機構の刃部の移動速度を低下させる緩衝機構を備えていれば、切断機構から伝わる振動が抑制されるので、そのようなテストピースの破損を防止して、より確実に所望の形状にテストピースを切断することができる。

そして、本発明のテストピース用切断機における緩衝機構としては、切断機構の刃部がテストピースに向かう方向とは反対方向の力を、切断機構に対して付勢する弾性部を有する構成にすることができる。

本発明の実施形態に係るテストピース用切断機の構成を示す側面図であり、（ａ）はテストピースを設置する際の状態、（ｂ）はテストピースを切断する際の状態を示す。 本実施形態に係るテストピース用切断機Ａ−Ａ線断面図であり、（ａ）はテストピースを切断する前の状態、（ｂ）はテストピースを切断した後の状態を示す。

以下、図１及び図２を参照して、本発明のテストピース用切断機の実施形態を説明する。

図１及び図２に示すように、本発明のテストピース用切断機１は、ハウジング１０と、ハウジング１０に接続された集塵装置２０と、ハウジング１０の内部に収納され、テストピースＴを保持する保持機構３０と、保持機構３０に保持されたテストピースＴを切断する切断機構４０と、切断機構４０を移動させる移動機構５０と、切断機構４０の移動速度を調整する緩衝機構６０とを備えている。

ハウジング１０は、図１に示すように、箱状の筐体である。このハウジング１０は、開口部１１と、その開口部１１に対して開閉自在な扉部１２と、扉部１２に形成された窓部１３とを有している。また、ハウジング１０の下部には、移動を容易にするためにハウジング用キャスター１４が取り付けられている。また、ハウジング１０の開口部１１が形成された側壁とは異なる側壁には、不図示の排気口が形成されている。

開口部１１は、ハウジング１０の側壁の一面に形成された開口である。ハウジング１０に収納されている保持機構３０にテストピースＴを保持させる作業は、この開口部１１を開放して行われる。

扉部１２は、閉じた状態では、開口部１１を閉鎖し、ハウジング１０を気密に閉塞するように構成されている。具体的には、図１（ａ）に示すように、扉部１２の開口部１１側の面の周縁部には、シール部材１２ａが取り付けられている。

窓部１３は、扉部１２を閉じた状態でも保持機構３０に保持されたテストピースＴが観察可能な位置に、透明な部材で形成されている。そのため、図１（ｂ）に示すように、扉部１２が閉じられてハウジング１０が気密に閉塞された状態であっても、この窓部１３を介して、保持機構３０に保持されたテストピースＴの状態を観察することができる。

集塵装置２０は、図１（ｂ）に示すように、ハウジング１０の排気口（不図示）に一端が接続されたホース２１と、ホース２１の他端に接続された送風機２２と、送風機２２に接続された集塵容器２３とを備えている。なお、図１（ｂ）に示した矢印は、集塵装置２０が駆動している際の、ハウジング１０から集塵容器２３までの空気の流れる方向を示すものである。

ホース２１は、一端がハウジング１０に取り外し可能に接続されている。このホース２１を介して、テストピースＴを切断する際に生じた粉塵を含む空気がハウジング１０から排気される。

送風機２２は、ファン２２ａと、そのファン２２ａ、ホース２１、及び、集塵容器２３が接続された送風路２２ｂと、集塵容器２３を把持する把持部２２ｃとを有している。また、送風機２２の下部には、移動を容易にするための集塵装置用キャスター２２ｄが取り付けられている。

ファン２２ａは、粉塵を含む空気をハウジング１０からホース２１を介して送風路２２ｂに吸引するとともに、その吸引した空気を送風路２２ｂから集塵容器２３に排気するように送風する（図１（ｂ）矢印参照）。

集塵容器２３は、交換可能な袋状の容器である。この集塵容器２３には、送風路２２ｂから排気された粉塵を含む空気が送り込まれ、テストピースＴを切断した際に発生した粉塵が集塵される。

保持機構３０は、図１（ａ）に示すように、テストピースＴを載置するためのベース３１と、ベース３１に固定されている固定バイス３２と、ベース３１に対して移動可能な移動バイス３３とを有している。

ベース３１は、ハウジング１０の内部において、テストピースＴの載置作業が可能な位置に固定されている。このベース３１は、移動バイス３３の所定の方向に移動させるガイド軸３１ａを有している。また、このベース３１には、切断機構４０の刃部４１との接触を避けるための溝３１ｂが形成されている（図２（ｂ）参照）。

固定バイス３２は、ベース３１に固定されている。この固定バイス３２は、切断機構４０の刃部４１との接触を避けるため、一対の部材として構成されている。そのため、切断機構４０の刃部４１は、テストピースＴを切断する際に、この一対の固定バイス３２の間を通る。

移動バイス３３は、ベース３１に、ガイド軸３１ａに沿って移動可能に取り付けられている。この移動バイス３３も、固定バイス３２と同様に、切断機構４０の刃部４１との接触を避けるため、一対の部材として構成されている（図２（ｂ）参照）。

この保持機構３０によってテストピースＴを保持する際には、ベース３１にテストピースＴを載置した後、移動バイス３３をベース３１のガイド軸３１ａに沿って移動させて、固定バイス３２と移動バイス３３とによって、テストピースＴを挟み込んで保持する。

切断機構４０は、図２に示すように、テストピースＴを切断するための刃部４１と、刃部４１を支持する支持部４２と、ハウジング１０に固定され、支持部４２の移動方向を規定するガイド部４３と、不図示の駆動源とを有している。

刃部４１は、外周部に刃が形成された円盤状の丸鋸体であり、支持部４２に対して取り外しや交換が可能な部材である。この刃部４１は、ハウジング１０の外部から操作可能な駆動源（不図示）から駆動力が伝達され、回転する。また、この刃部４１は、保持機構３０に保持されたテストピースＴの上方に位置している。

支持部４２は、刃部４１を回転自在に支持している。この支持部４２は、ガイド部４３に移動自在に取り付けられている。そのため、支持部４２がガイド部４３によって規定された方向に移動すると、刃部４１も支持部４２と一体的に移動する。

ガイド部４３は、ハウジング１０の上面及び下面に対して垂直な柱状の部材である。このガイド部４３によって、支持部４２の移動方向は、ハウジング１０に対して垂直方向、すなわち、保持機構３０に保持されたテストピースＴに対して進退する方向に規定されている。

移動機構５０は、図２に示すように、ハウジング１０に回転可能に固定されたネジ軸５１と、ネジ軸５１に螺合するナット５２と、ハウジング１０の外部に設けられたハンドル５３とを有している。

ネジ軸５１は、ハウジング１０の内部において、ハウジング１０の上面側に回転可能に固定されている。その軸方向は、切断機構４０のガイド部４３が規定している支持部４２の移動方向と平行となっている。また、その一方の端部は、ハウジング１０の上面側を貫き、外部に突出している。

ナット５２は、ネジ軸５１の回転に応じて、ネジ軸５１の軸方向に進退自在に移動する。また、このナット５２は切断機構４０の支持部４２に設けられており、支持部４２は、ナット５２と一体的に移動する。

ハンドル５３は、ハウジング１０の外部に突出しているネジ軸５１の端部に接続されている。このハンドル５３の回転に応じて、ネジ軸５１が回転する。そのため、このハンドル５３を回転させると、ネジ軸５１の軸方向、すなわち、切断機構４０のガイド部４３が規定している方向に、ナット５２、ナット５２が設けられている切断機構４０の支持部４２、及び、支持部４２に支持されている刃部４１が一体的に移動する。

緩衝機構６０は、図２に示すように、切断機構４０のガイド部４３に取り付けられた固定部６１と、固定部６１に取り付けられたバネ部６２を有している。

固定部６１は、切断機構４０のガイド部４３に、支持部４２の下方となる位置に固定されている。この固定位置は、切断機構４０の刃部４１がテストピースＴを切断し終わる際に、切断機構４０の支持部４２の下側の面が、固定部６１の上側の面に取り付けられたバネ部６２を圧縮する位置となっている（図２（ｂ）参照）。なお、この固定位置は、刃部４１の形状等に併せて、支持部４２に沿って変更可能となっている。

バネ部６２は、本発明の弾性部材である。このバネ部６２は、固定部６１の上側の面に、切断機構４０の支持部４２側を向くようにして配置されている。このバネ部６２は、支持部４２と接触した際に、切断機構４０の刃部４１がテストピースＴに向かう方向とは反対方向の力を、切断機構４０に対して付勢する。

このように本実施形態のテストピース用切断機１は、切断機構４０の刃部４１及び保持機構３０を、扉部１２を閉じることによって気密に閉塞されるハウジング１０に収納している。

また、本実施形態のテストピース用切断機１は、切断機構４０の刃部４１を移動させる移動機構５０を、ハウジング１０の外部に配置されたハンドル５３によって操作できる構成となっている。

また、ハウジング１０には、テストピースＴを設置するための開口部１１と、テストピースＴを切断した際に発生する粉塵を排気する排気口（不図示）と、移動機構５０のネジ軸５１を通すための孔以外に、ハウジング１０を気密に閉塞するために閉鎖すべき部分がない。

さらに、本実施形態のテストピース用切断機１は、保持機構３０に保持されたテストピースＴを観察することのできる窓部１３が、ハウジング１０に形成されている。

そのため、本実施形態のテストピース用切断機１では、テストピースＴの状態を確認しながら、有害物質や放射性物質等の有害な無機廃棄物の飛散を防止しつつ、テストピースＴを安全、かつ、確実に切断することができる。

また、本実施形態のテストピース用切断機１は、移動機構５０のハンドル５３が一定の力で回されていた場合であっても、緩衝機構６０のバネ部６２と切断機構４０の支持部４２とが接触した際、すなわち、切断機構４０の刃部４１がテストピースＴを切断し終わる位置に到達する際には、緩衝機構６０によって、刃部４１の移動速度が低下する。

そのため、本実施形態のテストピース用切断機１では、切断機構４０から伝わる振動が抑制されるので、テストピースＴを切断し終わる際に、まだ切断されていない部分が欠けて破断してしまうことがない。その結果、確実に所望の形状にテストピースを切断することができる。

また、本実施形態のテストピース用切断機１は、ハウジング１０に接続された集塵装置２０を備えている。そのため、その集塵装置２０によって、テストピースＴを切断する際だけではなく、テストピースＴを切断した後においても、ハウジング１０の内部に存在する有害な無機廃棄物を含んだ粉塵を集塵することができる。

そのため、本実施形態のテストピース用切断機１では、テストピースＴを切断した後に、ハウジング１０の開口部１１を開いた際にも、無機廃棄物がテストピース用切断機１の周囲に飛散してしまうことがない。

以上、図示の実施形態について説明したが、本発明はこのような形態に限られるものではない。

上記実施形態のテストピース用切断機１は、乾式の切断機として構成されている。これは、循環水等を利用する湿式の切断機として構成した場合、テストピースを切断する際に発生する有害な無機廃棄物を含む粉塵によって、循環水等として注水された水が汚染されるので、別途、その汚染された水の処理を行わなければならないためである。

しかし、本発明のテストピース用切断機は、汚染された水の処理を行う手段を備えていれば、湿式の切断機として構成しても構わない。

また、上記実施形態のテストピース用切断機１は、切断機構４０の刃部４１として、外周部に刃が形成された円盤状の丸鋸体を用いている。

しかし、本発明のテストピース用切断機の切断機構の刃部は、このような構成に限られるものではなく、テストピースを切断することができるものであればよい。例えば、内周部に刃を持つ環状のものでもよいし、往復運動を行うことによってテストピースを切断するものでもよい。また、刃部の素材としては、金属製のものでもよいし、ダイヤモンドカッターでもよい。また、切断砥石でもよい。

また、上記実施形態のテストピース用切断機１の移動機構５０は、切断機構４０の刃部４１を、ハウジング１０に対して垂直方向に移動させる。

しかし、本発明のテストピース用切断機の移動機構は、このような構成に限られるものではなく、切断機構の刃部をテストピースに対して進退させるものであればよい。例えば、ハウジングに対して水平方向に移動するように構成してもよい。

また、上記実施形態のテストピース用切断機１の移動機構５０は、ハンドル５３を手動で回転させることによって、切断機構４０の刃部４１を移動させる構成となっている。

しかし、本発明のテストピース用切断機の移動機構は、このような構成に限られるものではなく、ハウジングが気密に閉塞された状態で、切断機構の刃部の移動を、ハウジングの外部から制御できるものであればよい。例えば、ハンドルの代わりにレバーを用いてもよい。また、手動式ではなく、電動式としてもよい。

また、上記実施形態のテストピース用切断機１の移動機構５０及び切断機構４０は、ハウジング１０に回転可能に固定されたネジ軸５１と、そのネジ軸５１に沿って移動するナット５２と、そのナット５２と一体的にガイド部４３に沿って移動する支持部４２とを有している。

しかし、本発明のテストピース用切断機の移動機構及び切断機構は、このような構成に限られるものではなく、切断機構の刃部を所定の方向に進退させるものであればよい。例えば、ネジ軸とガイド部を一体とし、ナットと支持部とを一体としてもよい。

また、上記実施形態のテストピース用切断機１のハウジング１０は、内部を観察するために、扉部１２に透明な部材によって形成された窓部１３を有している。

しかし、本発明のテストピース用切断機のハウジングの窓部は、このような構成に限られるものではなく、ハウジングが気密に閉塞された状態で、内部を観察できるものであればよい。例えば、ハウジングの側壁の一面に窓部を形成してもよい。また、ハウジングの側壁の一つを透明な部材で構成してもよい。さらには、窓部を形成せず、ハウジングの内部にカメラを配置して、内部の状態を観察してもよい。

また、上記実施形態のテストピース用切断機１の緩衝機構６０は、バネ部６２の弾性力を利用して、切断機構４０の移動速度を制限している。

しかし、本発明のテストピース用切断機の緩衝機構は、このような構成に限られるものではなく、切断機構４０の移動速度を制限できるものであればよい。例えば、シリンダーとピストンとシリンダーに充填された油とからなる油圧機構等を用いてもよい。

また、上記実施形態のテストピース用切断機１の集塵装置２０は、ハウジング１０の外部にホース２１を介して接続されている。

しかし、本発明のテストピース用切断機の集塵装置は、このような構成に限られるものではなく、テストピースを切断する際に発生した粉塵を集塵できるものであればよい。例えば、小型の集塵装置をハウジングの内部に配置してもよい。

１…テストピース用切断機、１０…ハウジング、１１…開口部、１２…扉部、１２ａ…シール部材、１３…窓部、１４…ハウジング用キャスター、２０…集塵装置、２１…ホース、２２…送風機、２２ａ…ファン、２２ｂ…送風路、２２ｃ…把持部、２２ｄ…集塵装置用キャスター、２３…集塵容器、３０…保持機構、３１…ベース、３１ａ…ガイド軸、３１ｂ…溝、３２…固定バイス、３３…移動バイス、４０…切断機構、４１…刃部、４２…支持部、４３……ガイド部、５０…移動機構、５１…ネジ軸、５２…ナット、５３…ハンドル、６０…緩衝機構、６１…固定部、６２…バネ部（弾性部材）、Ｔ…テストピース。

Claims (3)

1. 無機廃棄物を含む盛土材を埋め立てた状態を再現するテストピースを切断するテストピース用切断機であって、
   前記テストピースを保持する保持機構と、
   前記テストピースを切断する刃部を有する切断機構と、
   前記保持機構によって保持された前記テストピースに対し、前記切断機構の前記刃部を進退自在に移動させる移動機構と、
   前記切断機構の前記刃部及び前記保持機構を収納するハウジングと、
   前記テストピースを切断する際に発生した粉塵を集塵する集塵装置と
   を備え、
   前記移動機構は、前記ハウジングに回転可能に固定されたネジ軸と、前記切断機構に設けられ、前記ネジ軸に螺合するナットと、前記ネジ軸を回転させるハンドルとを有し、
   前記ハウジングは、前記ハウジングを構成する側壁の一つに形成され、前記テストピースを前記保持機構に保持させる際に開放される開口部と、前記開口部側の面の周縁部にシール部材が取り付けられ、前記開口部を閉鎖する扉部と、透明な部材で、前記扉部を閉じた状態で前記保持機構に保持された前記テストピースを観察することができる前記扉部の位置に形成された窓部と、前記開口部が形成された側壁とは異なる側壁に形成され、前記集塵装置へ前記粉塵を排出するための排気口とを有することを特徴とするテストピース用切断機。
2. 請求項１に記載のテストピース用切断機であって、
   前記切断機構の前記刃部が前記テストピースを切断し終わる位置に到達する際に、前記刃部の移動速度を低下させる緩衝機構を備えていることを特徴とするテストピース用切断機。
3. 請求項２に記載のテストピース用切断機であって、
   前記緩衝機構は、前記切断機構の前記刃部が前記テストピースに向かう方向とは反対方向の力を、前記移動機構に対して付勢する弾性部材を有することを特徴とするテストピース用切断機。