JPH0253129B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、金属製パイプの端部にパイプの長手
軸線に対してほぼ垂直な角度の鍔部を形成するた
めの方法およびその装置に関するものである。

金属製パイプ間の突合わせ接合を行う方法には
種々の方法がある。一つの方法として、フインラ
ンド国特許第70080号に提案されている。この場
合、まず、接合されるべきパイプ端部の各々をパ
イプの長手軸線に対して約37゜の角度で載置され
た円錐形鍔部に形成する。例えば、パイプ端部を
拡開するための回転円錐体が設けられた装置を使
用して鍔部を生産することができる。一般的に、
円錐体はパイプに対して縦方向に移動することが
できて、請求項２の導入部分に記載されたような
構成を有する。パイプ端部と対応する形状の挿入
体は、パイプ端部の間でかつ内側に載置され、そ
して、パイプ端部は、鍔部の背後でパイプ端部上
に配置されたフランジによつて一緒に押圧されて
例えばボルトやナツトで締結される。このような
継手はそれ自体好適であると共に、流体圧システ
ムにおいて通常使用されるような高圧に耐えるこ
とができるが、しかし、必要とされる前述の挿入
体を正確に製造する必要があるので費用が嵩む。
こういつた理由で、このタイプの継手は、低圧シ
ステムに向かない。

通常の使用に際して別のタイプのフランジ継手
において、パイプ端部には、パイプの長手軸線に
対してほぼ垂直な鍔部が設けられている。このよ
うなことは、様々な方法例えば、鍔部が形成され
た別個の部品をパイプ端部に溶接することによつ
て鍔部の形成を行うことができる。しかしなが
ら、このようなタイプの継手を製造するのに費用
が嵩み時間を浪費してしまう。

フインランド国特許出願第791685号には、塑性
成形でパイプ端部に鍔成形するための装置が提案
されている。この装置は、パイプの内側で回転し
かつパイプ壁に対して外方に傾斜したマンドレル
を使用している。このマンドレルはアーチ状の案
内レールが設けられる支持体上に嵌着させられた
キヤリツジによつて制御され、マンドレルを傾け
るために、キヤリツジは、これに接続された動力
手段によつて案内レール上で支持体に対して移動
させることができる。マンドレルを回転移動させ
るために、キヤリツジの支持体は回転体に取付け
られている。更に、マンドレルは、径方向に調整
できるようにキヤリツジに取付けられている。

上記装置を使用して、パイプ端部に塑性成形を
施して、パイプの長手軸線に対して直角な鍔部を
製造することができる。しかしながら、上記装置
は、複雑で大型でしかも費用が嵩むという不利益
を有している。装置は大きくかつ重量もあるの
で、パイプを取付けるべき場所にその装置を置く
ことができない。

本発明は、フランジ連結用のパイプ端部を鍔成
形するための方法及びその装置を提供して、パイ
プの長手軸線に対してほぼ垂直な鍔部を簡易で軽
量な装置によつて素早く成形することを目的とす
る。

本発明に係る、パイプ端部をフランジ連結用の
鍔形成する方法は、金属製パイプの端部をこのパ
イプの長手軸線にほぼ垂直な鍔部に形成するため
の方法であつて、パイプの長手軸線に垂直な鍔部
を形成するようにパイプ端部を拡開する作業は、
２以上の工程で行われ、第１工程は、それ自体既
知の方法を使用して、35〜40゜の角度にパイプ端
部を拡開する工程からなり、第１工程において、
拡開用円錐体を使用するそれ自体既知の装置によ
り、パイプ端部は鍔部に成形され、第２工程にお
いて、パイプ端部はパイプの長手軸線に約90゜の
角度に更に拡開される、パイプ端部の鍔部成形方
法に関する。

本発明の目的は、本発明に係る次の特徴により
達成される。即ち、補助ヘツドを拡開用円錐体の
頂部に載置するか、又は拡開用円錐体を異なる別
の補助ヘツドと交換して、拡開用円錐体と同軸に
補助ヘツドを取り付けた後、拡開作業の第２工程
を実行する、という特徴である。補助ヘツドを使
用することにより、拡開円錐体の形状を拡開の段
階の所要機能に応じて特化できるので、装置の構
造を簡易にでき、かつ装置を小型化できる。更
に、既存の装置においても殆んど装置を改造する
ことなく本方法を使用できる利点がある。

本発明に係る、パイプ端部をフランジ連結用の
鍔形成する装置は、２段階の工程でパイプ、特に
圧力配管に使用される鋼製パイプの端部をこのパ
イプの長手軸線にほぼ垂直な鍔部に形成するため
の装置であつて、フレームと、チヤツクと、ジヨ
ーとを具え、チヤツクはフレームと同一軸線でフ
レームに取り付けられ、且つ装置に組み込まれて
いるアクチユエータにより回転し、チヤツクが、
パイプの鍔部を形成すべき部分と常に整列する状
態にあるように、チヤツクは配置されていて、か
つ拡開用円錐体を収容し、円錐体はフレームから
離れる方向に向いているチヤツクの端部に回転自
在に、かつ円錐体の軸線方向はパイプの軸線方向
とは異なるように、偏心して取り付けてあつて、
拡開用円錐体は、第１工程で0゜から円錐体のテー
パ角、及び円錐体の軸とパイプの長手方向との間
の角度に依存する角度にパイプ端部を拡開し、ジ
ヨーは、鍔成形作業中パイプを保持して、鍔成形
すべきパイプ端部を拡開用円錐体に接近させ、更
にパイプ端部と円錐体との間の距離を調整するた
めの手段が設けてある装置に関する。

本発明の目的は、本装置に関する本発明の次の
特徴により達成される。その特徴とは、第２工程
において、円錐体形状の補助ヘツドを装置に取り
付けて、かつその加工面１１がパイプの長手方向
にほぼ垂直になるように配置し、その補助ヘツド
は拡開用円錐体４と同軸に取り付ける、と言う特
徴である。この特徴により、従来型装置に比べ、
本発明に係る方法を効率よく実施することができ
る。

本発明の装置の好適な実施態様に関して、前記
拡開用円錐体の頂部に補助ヘツドを取付けること
ができるように前記補助ヘツドを形成し、前記補
助ヘツドを摩擦力によつて所定場所に保持するよ
うに、前記補助ヘツドの内側面が前記拡開用円錐
体の外側面とほぼ同一形状を有したことを特徴と
する。

本発明の装置の他の好適な実施態様に関して、
前記補助ヘツドは、パイプ端部がパイプの長手方
向に対して0゜でない角度に広げられた後に前記円
錐体の場所に取付けられる異なる構成の拡開用円
錐体によつて構成されたことを特徴とする。

本発明は、従来技術に対し、いくつかの利点を
有している。最も重要な利点というのは、装置を
小型化することで、パイプの取付け場所に装置を
簡単に据え付けることができ、しかも作業効率を
上げることができることにある。

以下、本発明を一実施例により図面に基づいて
詳細に説明する。

第１図は本発明の方法に使用される既知の鍔成
形装置の部分を示している。この装置はフレーム
１とチヤツク２とを具え、このチヤツク２はフレ
ーム１に取付けられたシヤフトによつて支持され
ていると共に、アクチユエータによつて回転可能
になつている。本実施例において、フレーム１か
ら離れる方向を向くチヤツク端部は傾斜形状にな
つている。パイプ７の長手方向に対して約37゜の
角度で鍔部を形成するのに使用される既設の鍔成
形装置において、チヤツク２の傾斜端部は垂直面
に対して約15〜20゜の角度を形成する。傾斜端部
には、拡開用円錐体４のシヤフト５を収容して、
かつ偏心的に配置するための孔が設けられてい
る。シヤフト５は軸受によつて孔内に取付けられ
ているので、チヤツク端面にほぼ垂直で、かつ自
由に回転する。拡開用円錐体のテーパ角は鍔部の
所望の角度と基準となる別の角度とに依存して変
える。仕上げられた鍔部の角度は、パイプ７の長
手軸線と拡開用円錐体４の加工面６との角度によ
つて決定される。

鍔成形装置はまた保持用ジヨー８を具え、鍔成
形作業中、ジヨー８の間にパイプ７をしつかりと
固定する。形成される鍔部の長さは、パイプ７の
端部はジヨー８に通つてどこ迄深く押し入れられ
ているかによつて決まる。

第１工程において、パイプ７はジヨー８によつ
て所定場所に固定される。第２図は第２工程を示
し、この場合、回転しているチヤツク２がパイプ
７の方へ軸線方向に移動する。この際拡開用円錐
体４の加工面６がパイプ端部に押圧され、そして
パイプ端部はチヤツクの回転力及び軸方向のスラ
スト力によつて拡開かれ、したがつて鍔部９がパ
イプ端部に形成される。鍔成形作業中、拡開用円
錐体４は、摺動摩擦を生じることなしにパイプ７
の内面に沿つて自由に回転する。

チヤツク２によつて駆動される拡開用円錐体４
がパイプ内へ十分に前進し、そして所望の鍔部を
形成し終つたとき、チヤツクの前進が停止し、そ
してチヤツクが撤退を始めて拡開用円錐体４を鍔
部９から引き離す。この作業段階は第３図に示さ
れている。この図に示されているように、拡開用
円錐体４上を覆うように補助ヘツド１０が載置さ
れ、、補助ヘツドのテーパ角は拡開用円錐体４の
テーパ角よりも大きくなつている。補助ヘツド１
０の、鍔部９を押圧する加工面１１の一部は、パ
イプ７の長手方向に対してほぼ垂直に形成されて
いる。これ以外の他の要求を補助ヘツドに課す必
要はなく、このことは、別の観点から見れば、い
かなる形状にも補助ヘツドを形成してもよいこと
を意味する。

第４図は、チヤツク２が再びパイプ７の方へ前
進した動作の段階を示している。補助ヘツドが鍔
部９に対し押圧されることで、前述したような方
法で、鍔部９が更に広げられる。パイプの長手軸
線に対して90゜の角度で鍔部９が形成されると、
チヤツク２は再び撤退を始める。

上記説明は、チヤツク及び拡開用円錐体がパイ
プの方へ移動する装置に関するものである。しか
しながら、拡開用円錐体がパイプの軸線方向に移
動せず、そして所定の場所でパイプを保持する部
材が拡開用円錐体の方へ移動するように、前記装
置を形成してもよい。

第５〜８図は補助ヘツドの種々の形状を示して
いる。第５，６図において、補助ヘツド１０は加
工面１１が設けられた付加部材をなし、この付加
部材は拡開用円錐体４を覆うように載置されてい
る。十分正確に一緒に嵌合するように２つの部品
の形成することにより、補助ヘツドは、拡開用円
錐体４上の所定場所に摩擦力によつて保持され
る。円錐体がチヤツク２内で自由に回転できるの
で、２つの部品間の嵌合は、補助ヘツドを離脱さ
せる軸線方向の力を受けずに、僅かな接線方向の
離脱力のみを受ける。第５図は先端を切り落した
形状の拡開用円錐体４を示す。第５図の円錐体は
大径のパイプに鍔部を形成するために使用され
る。第６図の円錐体は小径のパイプの鍔成形に使
用される。

第７，８図は本発明の重要な実施例を示してい
る。この場合、補助ヘツドは必ずしも拡開用円錐
体の頂部に載置される必要はない。その代わり、
鍔成形作業の第１工程が終了した後に、チヤツク
２内に取付ける、異なつた構成の拡開用円錐体１
２にすることができる。このタイプの補助ヘツド
１２はいかなる形状にもすることができ、一例と
して、第７，８図に２つの異なる形状の補助ヘツ
ド１２を示す。第５〜８図に示されている円錐体
が水平位置で示されているのは、説明の便宜状の
ためである。上述されたように、実際の鍔成形装
置において、第５〜８図に示された円錐体は、鍔
成形されるべきパイプ７の長手方向に対して加工
面１１がほぼ垂直になる位置に配置される。

鍔成形されるべきパイプは、様々な材料からな
つている。液圧用パイプに最も普通に使われてい
る材料はスチール例えばSt37及びオーステナイト
系ステンレス鋼例えばAISI（American Iron and
Steel Institute）規格316である。ここで重要な
点は、パイプの冷間加工及び曲げのできる材料を
選択することである。

本発明は、上記実施例に限定されるものではな
く、特許請求の範囲内で種々の変更を加えること
ができるのは言うまでもない。例えば、第１工程
で製造される鍔部の角度はあまり重要でない。つ
まり本発明の主な概念は、上記タイプの鍔成形装
置を使用して、0゜でない角度に鍔部を製造し、最
終的に90゜の角度にパイプ端部を更に拡開するこ
とであつて、直線状のパイプに直接90゜の端部を
形成することではない。

【図面の簡単な説明】

第１〜４は本発明に係る装置で鍔成形を行なう
に際しての各工程を示す正面図、第５〜８図は補
助ヘツドの種々の実施例を示す正面図である。 １……フレーム、２……チヤツク、４……拡開
用円錐体、５……シヤフト（軸体）、６，１１…
…加工面、７……パイプ、８……ジヨー、９……
鍔部、１０，１２……補助ヘツド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 金属製パイプの端部をこのパイプの長手軸線
   にほぼ垂直な鍔部９に形成するための方法であつ
   て、前記パイプの長手軸線に垂直な前記鍔部に形
   成するように前記パイプ端部７を拡開する作業
   は、２以上の工程で行われ、第１工程は、それ自
   体既知の方法を使用して、35〜40゜の角度に前記
   パイプ端部７を拡開する工程からなり、第１工程
   において、拡開用円錐体４を使用するそれ自体既
   知の装置により、前記パイプ端部は鍔部に成形さ
   れ、第２工程において、前記パイプ端部は前記パ
   イプの前記長手軸線に約90゜の角度に更に拡開さ
   れる、パイプ端部の鍔部成形方法において、補助
   ヘツド１０を前記拡開用円錐体４の頂部に載置す
   るか、又は前記拡開用円錐体４を異なる別の補助
   ヘツド１２と交換して、前記拡開用円錐体４と同
   軸に前記補助ヘツド１０，１２を取り付けた後、
   拡開作業の第２工程を実行する、ことを特徴とす
   るパイプ端部の鍔部成形方法。 ２ ２段階の工程でパイプ７、特に圧力配管に使
   用される鋼製パイプ７の端部をこのパイプ７の長
   手軸線にほぼ垂直な鍔部９に形成するための装置
   であつて、フレーム１と、チヤツク２と、ジヨー
   ８とを具え、前記チヤツク２は前記フレーム１と
   同一軸線で前記フレームに取り付けられ、且つ装
   置に組み込まれているアクチユエータにより回転
   し、前記チヤツク２が、パイプの鍔部９を形成す
   べき部分と常に整列する状態にあるように、前記
   チヤツク２は配置されていて、かつ前記拡開用円
   錐体４を収容し、前記円錐体は前記フレームから
   離れる方向に向いている前記チヤツクの端部に回
   転自在に、かつ前記円錐体４の軸線方向は前記パ
   イプ７の軸線方向とは異なるように、偏心して取
   り付けてあつて、前記拡開用円錐体４は、第１工
   程で0゜から前記円錐体のテーパ角、及び前記円錐
   体の軸５と前記パイプの長手方向との間の角度に
   依存する角度に前記パイプ端部を拡開し、前記ジ
   ヨー８は、鍔成形作業中前記パイプを保持して、
   鍔成形すべき前記パイプ端部を前記拡開用円錐体
   ４に接近させ、更に前記パイプ端部７と前記円錐
   体４との間の距離を調整するための手段が設けて
   ある装置において、第２工程において、円錐体形
   状の補助ヘツド１０，１２を装置に取り付け、か
   つその加工面１１が前記パイプの長手方向にほぼ
   垂直になるように配置し、補助ヘツドを前記拡開
   用円錐体４と同軸に取り付ける、ことを特徴とす
   るパイプ端部の鍔部成形装置。 ３ 前記補助ヘツド１０を前記拡開用円錐体４の
   頂部に取り付けることができるように、前記補助
   ヘツド１０を形成し、前記補助ヘツドの内側面は
   前記拡開円錐体の外側面とほぼ同じ形状を有し
   て、前記補助ヘツド１０は摩擦力により所定の場
   所に保持される、ことを特徴とする請求項２に記
   載のパイプ端部の鍔部成形装置。 ４ 前記パイプの長手方向に対し0゜とは異なる角
   度に前記パイプ端部７を拡開し、前記拡開用円錐
   体４を取り外した後に取り付ける、異なる拡開用
   円錐体として前記補助ヘツド１２を構成する、こ
   とを特徴とする請求項２に記載のパイプ端部の鍔
   部成形装置。