JPH11503372A - パイプ切断及び面取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、薄い壁厚のパイプのためのパイプ切断及び面取り装置に関し、切断及び面取りツール（１５，１６）を有する工作機械（２）と、パイプを切断しかつ分離ポイントの面取りを行うためのクランプ装置（１）とにより構成する。切断及び面取りツール（１５，１６）を、クランプ装置（１）のジョー（７，８）間にクランプしたパイプ（１０）の周りに案内する。パイプ（１０）の円形周縁変形を補償するため、パイプを所定位置にクランプしたとき丸い形状に押圧するようにする。ツール‐鋸ブレード（１５）及びミリングカッタ（１６）‐は、共通のシャフト（１７）に互いに密に隣接させて配置する。鋸ブレード（１５）の鋸の歯（２０）を一方の側面側に拡大し、ミリングカッタ（１６）の最外側端縁（１９）をカバーし、面取り作業中にこの最外側端縁は使用しない。

Description

【発明の詳細な説明】 パイプ切断及び面取り装置 本発明は、請求の範囲の請求項１に記載パイプ切断及び面取り装置に関するも のである。 パイプを切断する装置はスイス国特許第５６８，１１７号に記載されている。 この特許の場合、鋸ブレードを有する駆動モータを異なるリングの偏心構成によ って前進させる。従って、鋸ブレードを有する駆動モータはパイプの周りを手動 で案内し、パイプを切断する。パイプは２個のＶ字状のクランプジョーによって バイスに心合わせして保持する。 自動軌道溶接プロセスによってパイプを他のパイプに溶接するとき、正確で均 一な面取りを両側のパイプ端部に形成しなければならない。さもないと、溶接プ ロセスは正確に実施することができない。このことは、パイプを切断した後、個 別の他の加工プロセスにおいて、パイプを面取りをしなければならないことを意 味する。 このため、上述の装置に補助ミリングカッタを設ける。この補助ミリングカッ タは、鋸ブレードに直接隣接させて配置する。鋸ブレード及び補助カッタを有す る駆動モータを、固定のパイプの周りに案内し、パイプの切断と面取りを同時に 行う。 この装置の欠点は、大きい直径の薄い壁厚のパイプでは正確な面取り部を形成 することができない点である。即ち、パイプを収容するクランプジョーが点接触 状態でしかパイプを収容できないためである。このことは、クランプ中に、薄い 壁厚のパイプをバイスの中心を外してクランプすることを意味する。 上述の装置の他の問題点は、ミリングカッタの前方端縁即ち、補助ミリングカ ッタの外側端縁が磨耗し易いという点であった。 更に、ゴムリングシールとともに圧嵌する場合にも、パイプ端部を面取りする 必要がある。このような圧嵌作業は、飲料水設備の特別なスチール製の２個の薄 い壁厚のパイプを接続するのに使用する。この場合、２個の異なる面取りをパイ プ端部に形成する、即ち、一方のパイプに対して圧嵌する取り付け及び心合わせ のための急勾配の面取り部と及び平坦な面取り部とを形成する。 本発明の目的は、薄い壁厚のパイプを切断及び正確な面取りを可能にするパイ プ切断及び面取り装置を得るにある。 この目的を達成するため、本発明は請求の範囲の請求項１の特徴を有する。 本発明の利点は、薄い壁厚のパイプを丸い形状に押圧することができ、従って 、一回の処理ステップで切断と面取りの双方を行うことができる。 鋸ブレードの特別な設計によってミリングカッタの寿命を相当延ばすことがで きる。 以下に図面につき本発明を詳細に説明する。 図１は、クランプ装置及び工作機械ツールユニットを有する本発明によるパイ プ切断及び面取り装置の側面図、 図２は、一部断面とするクランプ装置の平面図、 図３は、工作機械ユニットの平面図、 図４は、図１に示す工作機械の拡大図、 図５は、図４の平面図である。 図面は、パイプ切断及び面取り装置を示す。この装置はクランプ装置１と、工 作機械ユニット２とを有する。 図２は、バイス３により構成したクランプ装置１を示す。クランプジョーのた めのホルダ５，６をスピンドル４によって互いに相対移動可能にする。クランプ ジョー７，８を対応のクランプジョーホルダ５，６に固着する。クランプジョー は、クランプ作業中パイプ１０の外面に隣接する半円形の内面９を有する。薄い 壁厚のパイプをクランプするとき、クランプジョーによってパイプが楕円形の断 面に変形するのを補償する。 異なる直径のパイプを加工するとき、クランプジョーは、対応のパイプの外面 に適合する半円形内面を有するクランプジョーと交換する。この交換は、クラン プジョーをクランプジョーホルダに固定するのに使用するねじ１１を緩めること によって行う。更に、クランプジョーを取り付けるのに他の方法も可能であり、 例えば、トグルレバー装置を有するクイックアクションクランプシステムを使用 することもできる。 焼き入れしない材料、図示の実施例の場合、ＧＧＧ４０をクランプジョー７， ８の材料として使用する。クランプジョーの半円形内面は、極めて小さい公差を 有する正確な内面輪郭を得るよう機械加工することによって製造する。 図３は、パイプ切断及び面取り装置の機能を示す。工作機械ツール２は駆動ユ ニット３０を有する。パイプを加工するツール１５，１６を駆動ユニットのシャ フト１７に配置する。 駆動ユニット３０を偏心リング３３に固定する。偏心リング３３を案内リング ３１の内面に回転自在に配置する。案内リング３１の外面を環状案内ハウジング ３２に回転自在に配置する。この軸受装置の運動の中心はパイプの中心に一致さ せる。駆動ユニットは偏心リング３３を介して前進させる。前進の深さは案内リ ングの調整自在の制限止め部３４及び偏心リング３３の駆動ピン３５によって制 限する。偏心による前進を行った後、ツールを有する駆動ユニットを、パイプ中 心に同心状にパイプの周りを手動で案内する。 上述の前進は直線前進の形式でも実現することができる。例えば、スピンドル 及び対応のクレードル案内によって行うことができる。 正確な前進はすべての実施例にとって重要である。即ち、面取りの公差は薄い 壁厚のパイプにおいて極めて小さいためである。従って、普通のパイプ寸法の精 密な調整を行うため、案内リングに正確な目盛り付きスケール３６を設けること は有利である。目盛り付きスケール３６に連携動作するマーキング３７を調整自 在制限止め部に配置する。マーキング３７はバーニア（副尺）の形式とする。更 に、一層精密な調整を行うために視覚的手法も使用すると好適である。 図４及び図５は、駆動ユニット３０のシャフト１７に取り付けた鋸ブレード１ ５及びミリングカッタ１６の構成を示す。鋸ブレード１５はミリングカッタ１６ の外径よりも大きい直径の軸線方向窪み１８を有する。ミリングカッタ１６をこ の窪み１８内に挿入する。ミリングカッタの外側端縁１９を鋸の歯２０によって カバーする。この領域は機械加工中には掛合しない。従って、ミリングカッタは 磨耗が少ない。ミリングカッタの接触面と鋸ブレードとの間には最小の切り粉も 侵入せず、双方のツール間を押し広げることもない。これまでは、このツール間 が押し広げられることによってツールが破壊されることがよくあった。 ミリングカッタ１６は面取りカッタの形式として形成する。所定の面取りカッ タを必要条件に基づいて使用することができる。圧嵌によって取り付けを行う場 合、パイプ端部間に異なる面取りを施すのが有利である。これには２個の面取り を行う面取りカッタを必要とする。このことをミリングカッタ１６の幾何学的（ ジオメトリ）デザインによって達成することができる。図４は、ミリングカッタ の切断端縁２２が、パイプの長手方向軸線２１に対して約４５°の角度をなす初 期傾斜部（ベベル）２３と、約５〜２０°の角度をなす後続傾斜部２４を有する 。ミリングカッタは任意のジオメトリにすることができるが、ミリングカッタの 外側端縁は常に鋸ブレードの窪み１８によって保護される。 図５は、ミリングカッタ１６が鋸ブレード１５よりも僅かに小さい直径を有す ることを示す。この実施例では、ミリングカッタの半径は、ほぼ鋸ブレードの前 進深さだけ小さい。鋸ブレードの前進深さは、パイプの壁厚２９の約１．５倍で ある。壁厚の厚いパイプと比べると、鋸ブレードは薄い壁厚のパイプを切断する ときにはパイプ内壁の僅かに背後に掛合する。従って、一層多くの鋸の歯２０が 掛合し、ガタつきが防止される。従って、ミリングカッタは即座に掛合する。そ うでない場合には鋸ブレードは過剰にパイプ内に貫入する。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 1. 特に、薄い壁厚のパイプを切断及び面取りするため、駆動ユニットと、この 駆動ユニットのシャフトに配置した加工ツールとを有し、加工ツールを互いに順 次に配列した切断ツール及び面取りツールとにより構成し、またパイプを収容す るクランプジョーを有するクランプ装置を設け、前記駆動ユニット及び加工ツー ルをクランプ装置にクランプしたパイプの周りに同心状に案内するパイプ切断及 び面取り装置において、前記クランプジョーを部分的に円形断面の形状にし、前 記面取りツールを切断ツールの窪み内に軸線方向に配置したことを特徴とするパ イプ切断及び面取り装置。 2. 前記面取りツールに、面取り部を形成する切断端縁を設けた請求項１記載の パイプ切断及び面取り装置。 3. 前記クランプジョーを交換可能にした請求項１又は２記載のパイプ切断及び 面取り装置。 4. 前記クランプジョーを、非焼き入れ材料例えば、ＧＧＧ４０によって製造し た請求項１乃至３のうちのいずれか一項に記載のパイプ切断及び面取り装置。 5. 前記クランプジョーの前記部分的円形断面形状を１６０°〜１８０°の間の 角度にわたり形成した請求項１乃至４のうちのいずれか一項に記載のパイプ切断 及び面取り装置。