JP2004136407A

JP2004136407A - 電縫管用切断装置

Info

Publication number: JP2004136407A
Application number: JP2002303722A
Authority: JP
Inventors: Tetsuji Sakamoto; 坂本　哲司; Shinji Fukuda; 福田　眞二
Original assignee: TANI TEC KK; Tanitec Corp
Current assignee: TANI TEC KK; Tanitec Corp
Priority date: 2002-10-18
Filing date: 2002-10-18
Publication date: 2004-05-13

Abstract

【課題】本発明は、台車の往復走行時における慣性力を小さくせしめてその往復走行を少ない動力費でもって極めてスム−ズに行わしめることが出来るのみならず、切断作業をスム−ズに、しかも確実に行なうことが出来る極めてシンプルに構成された電縫管用切断装置を提供するものである。
【解決手段】電縫管Ｐの造管方向に沿って台車３が所要長の走行レ−ル２を介して往復走行自在に配設されると共に、該台車３上には丸鋸状切断刃９が昇降自在に塔載されてなり、上記台車３を造管速度と同期に走行せしめつつ切断刃９により電縫管Ｐを切断せしめる電縫管用切断装置であって、上記切断刃９は台車３の走行レ−ル２に対向すべく平行配設された長尺状のスプライン１３を介して切断作動すべく構成されている。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電縫管用切断装置に関し、さらに詳細には、電縫管の造管方向に沿って同期に走行せしめつつ、電縫管を所要の長さに切断せしめる電縫管用切断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、電縫管は、コイル状に巻回された鋼板をアンコイラで巻戻しつつロ−ル成型機などにより筒状に成形せしめると共に、その継目を溶接機で溶接せしめ、のち、所要の長さに切断して製造するものとされている。
ところで、かかる電縫管の切断装置としては、電縫管の造管方向に沿って台車が所要長の走行レ−ルを介してラック・ピニオン機構により往復走行自在に配設されると共に、該台車上には架台を介して丸鋸状切断刃が電動機や減速機などにより回転自在に塔載されたものが知られている（特開２００１−２０５５１６号公報）（特許文献１）。
そして、上述の如く構成された従来例は、電縫管の造管方向に沿って台車を短時間内に加速・一定速（切断）・減速・原点復帰のサイクルでもって往復走行せしめつつ切断刃により電縫管を所要の長さに切断せしめるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述の如く構成された従来例は、電縫管の造管作業を停止せしめることなく切断作業を行うことが出来る反面、台車を比較的重量の大な剛性材料により形成すると共に、台車上には架台を介して原動機などの伝動部品を全て塔載せしめるものであるから、台車全体の重量が非常に大となるものである。このため、毎分２０〜２００ｍの走行速度を有する電縫管に対し、加速・一定速（切断）・減速・原点復帰のサイクルでもって往復走行せしめる台車の慣性力が大となってスム−ズな往復走行がしずらく、ひいては、消費電力が大となるのみならず、スム−ズな切断作業が阻害されやすいものである。また、切断刃を回転作動せしめる電動機の電気配線は台車の往復走行と共に移動可能にセットせしめる必要があり、安全対策の面からも構造が非常に複雑化しやすいのみならず、設置スペ−スの増大を招来せしめやすいものである。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２０５５１６号公報
【０００５】
本発明は従来の問題点を解決し、台車の往復走行時における慣性力を小さくせしめてその往復走行を少ない動力費でもって極めてスム−ズに行わしめることが出来るのみならず、切断作業をスム−ズに、しかも確実に行なうことが出来る極めてシンプルに構成された電縫管用切断装置を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、電縫管の造管方向に沿って台車が所要長の走行レ−ルを介して往復走行自在に配設されると共に、該台車上には丸鋸状切断刃が昇降自在に塔載されてなり、上記台車を造管速度と同期に走行せしめつつ切断刃により電縫管を切断せしめる電縫管用切断装置において、上記切断刃は台車の走行レ−ルに対向すべく平行配設された長尺状のスプラインを介して切断作動すべく構成されてなることを特徴とする、電縫管用切断装置を要旨とするものである。
【０００７】
上記電縫管用切断装置において、スプラインのスプライン外筒と切断刃の回転軸とに各々プ−リが取付けられると共に、該プ−リ間には巻掛け伝動部材が巻掛けられている。
【０００８】
【作用】
そして、本発明にかかる電縫管用切断装置は、電線管の造管方向に沿って台車を短時間内に加速・一定速（切断）・減速・原点復帰のサイクルでもって往復走行せしめつつ、スプラインを介して切断刃を切断作動せしめ、造管作業を停止せしめることなく電縫管を所要の長さに切断せしめるものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面に示す一実施例に基づいて説明する。
図１乃至図３は本発明の一実施例を示すもので、同図中、１は電縫管Ｐの造管方向に沿って配設された所要の幅と長さを備えた基台、２は該基台１上の長手方向に沿って敷設された両側一対の走行レ−ル、３は該走行レ−ル２に沿って往復走行自在に配設された略方形枠状の台車、４は該台車３を往復走行せしめるべく両側の走行レ−ル２間に同長状に並行敷設されたラック、５は該ラック４にカミ合されたピニオンで、該ピニオン５は台車３に内設された正逆駆動自在な減速機付き移動用電動機６の出力軸に歯車機構７を介して接続されている。８は電縫管Ｐの走行路上に位置すべく前記台車３上に立設された両側一対のガイド片、９は電縫管Ｐの走行路に直交すべく台車３の上方に昇降自在に配設された丸鋸状切断刃、１０は該切断刃９を昇降作動せしめる作動バ−で、該作動バ−１０の一端部は後記するスプライン軸１４にブシュ１１を介して摺動しつつ回動自在に軸支されると共に、同他端には油圧シリンダ１２が接続されてなり、該油圧シリンダ１２の作動により作動バ−１０を回動して切断刃９を昇降作動せしめるものとされている。１３は前記切断刃９を回転作動せしめるボ−ルスプライン、１４・１５は該ボ−ルスプライン１３を構成するスプライン軸とスプライン外筒で、該スプライン軸１４は前記基台１の両側に立設された支柱１６を介して走行レ−ル２に上下に対向すべく平行配設され、また、スプライン外筒１５はその一端にプ−リ１７が取付けられると共に、該プ−リ１７と切断刃９の回転軸１８に取付けられたプ−リ１９との間には伝動ベルト２０が巻掛けられている。２１は伝動ベルトなどの巻掛け伝動機構２２を介して上記スプライン軸１４を回転せしめるべく基台１上に設置された切断用電動機、２３は台車３をスプライン軸１４に沿ってガイドせしめるべくその上端部に突設されたガイド片である。
【００１０】
次に、上述の如く構成された実施例の作動について説明する。
先ず、移動用電動機６を正転起動せしめ、ラック４・ピニオン５を介して台車３を電縫管Ｐの造管方向に同期に走行作動せしめると共に、切断用電動機２１を起動してスプライン軸１４を回転作動せしめつつ、切断刃９を上死点に位置せしめつつスプライン外筒１５・伝動ベルト２０を介して回転作動せしめる。そして、台車３が次第に加速して電縫管Ｐの造管速度と同速に達した時点で油圧シリンダ１２により作動バ−１０を介して切断刃９を下降作動せしめ、造管作業を停止することなく電縫管Ｐを所要の長さに切断せしめる。電縫管Ｐの切断が完了すると、油圧シリンダ１２により作動バ−１０を介して切断刃９を上昇作動せしめ、他方、移動用電動機６を減速せしめたのち逆転駆動せしめつつ、ラック４・ピニオン５を介して台車３を後退走行せしめ、原点復帰せしめる。このさい、切断刃９の回転作動は基台１上に設置せしめた切断用電動機２１によりボ−ルスプライン１３を介して回転作動せしめるものであるから、台車３全体の重量を少なくして台車３の慣性力を小さくすることが出来、ひいては、加速・一定速（切断）・減速・原点復帰のサイクルでもって走行する台車３を少ない動力費でもってスム−ズに走行作動せしめることが出来るのみならず、切断刃９の切断作動を極めてスム−ズに、しかも確実に行なうことが出来る。
【００１１】
以下同様に、移動用電動機６により台車３を加速・一定速（切断）・減速・原点復帰のサイクルでもって走行作動せしめると共に、切断刃９をボ−ルスプライン１３を介して切断作動せしめ、電縫管Ｐを所要の長さに切断せしめるとよい。
【００１２】
次に、台車３の走行に要する動力を以下の方法で計算し、本発明による動力費の節約について詳細に説明する。
切断刃９を備えた台車３をＴ_１秒（ｓｅｃ）で造管速度Ｖ（ｍ／ｍｉｎ）まで加速させるとすると、加速度Ａ（ｍ／ｓｅｃ^２）は、
Ａ＝Ｖ÷６０÷Ｔ_１
Ｔ_１秒間に加速度Ａにより走行する距離Ｓ_１（ｍ）とすると、２回の時間積分により、
Ｓ_１＝Ａ×Ｔ_１ ^２／２
台車３が造管速度Ｖと同じ速度でＴ_２秒間走行すれば、台車３の走行距離は、
Ｓ_２＝Ａ×Ｔ_１×Ｔ_２
この間に切断を終え、台車３を減速、後退させる為に負（−）の加速度Ａを加え、速度がゼロになるまでの時間をＴ_３、台車３の走行距離をＳ_３（ｍ）とすれば
Ｓ_３＝Ａ×Ｔ_３ ^２／２
全走行距離は
Ｓ＝Ｓ_１＋Ｓ_２＋Ｓ_３
負の加速度を加え続け、全走行距離の１／２から正の加速度を加え減速するものとして、速度がゼロから負の最大になるまでの時間をＴ_４秒とすると、
Ｓ_３／２＝Ａ×Ｔ_４ ^２÷２
Ｔ_４＝（Ｓ_３÷Ａ）^１／２
このときの速度Ｖ_４（ｍ／ｓｅｃ）は、
Ｖ_４＝Ａ×Ｔ_４
である。
【００１３】
たとえば、造管速度Ｖが毎分１２０ｍの時に、電縫管Ｐの長さを６ｍに切断する場合、３秒以内に台車３を加速、一定速（切断）、減速、原点復帰のサイクルを行わなければならない。
一例として、
Ｔ_１＝Ｔ_３＝０．２秒、Ｔ_２＝１．０秒の場合
Ａ＝Ｖ÷６０÷Ｔ_１
＝１２０÷６０÷０．２＝１０（ｍ／ｓ^２）
Ｓ_１＝Ａ×Ｔ_１ ^２／２＝０．２０（ｍ）
Ｓ_２＝Ａ×Ｔ_１×Ｔ_２＝２．００（ｍ）
Ｓ_３＝Ａ×Ｔ_３ ^２／２＝０．２０（ｍ）
Ｓ＝Ｓ_１＋Ｓ_２＋Ｓ_３＝２．４０（ｍ）
Ｔ_４＝（Ｓ÷Ａ）^１／２＝０．４９（ｓｅｃ）
Ｖ_４＝Ａ×Ｔ_４＝４．９（ｍ／ｓｅｃ）
切断刃９と台車３の全重量Ｍを６００ｋｇとすれば、慣性力Ｆ（Ｎ）は、
Ｆ＝Ｍ×Ａ
＝６００×１０
＝６０００（Ｎ）の力を必要とする。
このときの最大所要動力Ｐ（Ｗ）は、
Ｐ＝Ｆ×Ｖ_４
＝６０００×４．９
＝２９４００（Ｗ）
＝２９．４（ｋＷ）
である。
【００１４】
また、外径１００ｍｍ、厚さ６ｍｍ程度の電縫管Ｐを１秒以内で切断するための動力源としては３０ｋＷ程度必要であり、市販の３０ｋＷの電動機は重量が約２００ｋｇあり、電動機塔載用架台と減速装置の重量を含めた台車３の全重量を約３００ｋｇ軽減することが可能となる。
切断刃９と台車３の全重量を上記の６００ｋｇから３００ｋｇに軽減することにより、慣性力Ｆ（Ｎ）は、
Ｆ＝Ｍ×Ａ
＝３００×１０
＝３０００（Ｎ）となり、
このときの最大所要動力Ｐ（Ｗ）は、
Ｐ＝Ｆ×Ｖ_４
＝３０００×４．９
＝１４７００（Ｗ）
＝１４．７（ｋＷ）
に軽減され、消費電力の節約となる。
【００１５】
なお、上記実施例において、切断刃９を作動せしめるものとしてボ−ルスプライン１３が示されているが、これに限定されるものでなく、角形スプラインやインボリュ−トスプラインなど他の公知のスプラインを使用することが出来るものである。また、本発明にかかる電縫管用切断装置は他の鋼管類についても適用せしめることが出来るものである。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば以上の次第で、電縫管用切断装置を構成する丸鋸状切断刃は台車の走行レ−ルに対向すべく平行配設された長尺状のスプラインを介して切断作動せしめるものとされているから、台車上に塔載した切断用電動機でもって切断刃を作動せしめつつ切断せしめる従来例に比して、台車全体の重量を軽減して台車の慣性力を小さくすることが出来、ひいては、加速・一定速（切断）・減速・原点復帰のサイクルでもって走行する台車を少ない動力費でもってスム−ズに走行作動せしめることが出来るのみならず、切断刃の切断作動を極めてスム−ズに、しかも確実に行なうことが出来る。また、上述の如くスプラインにより切断刃を切断作動せしめるものであるから、従来例のように電気配線の必要がなく、全体としてシンプルに構成することが出来るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す一部破断正面図である。
【図２】図１の一部破断側面図である。
【図３】図１のＡ部拡大正面図である。
【符号の説明】
２　　走行レ−ル
３　　台車
９　　切断刃
１３　ボ−ルスプライン
１４　スプライン軸
１５　スプライン外筒
１７　プ−リ
１８　回転軸
１９　プ−リ
２０　伝動ベルト
Ｐ　　電縫管

Claims

電縫管の造管方向に沿って台車が所要長の走行レ−ルを介して往復走行自在に配設されると共に、該台車上には丸鋸状切断刃が昇降自在に塔載されてなり、上記台車を造管速度と同期に走行せしめつつ切断刃により電縫管を切断せしめる電縫管用切断装置において、上記切断刃は台車の走行レ−ルに対向すべく平行配設された長尺状のスプラインを介して切断作動すべく構成されてなることを特徴とする、電縫管用切断装置。
スプラインのスプライン外筒と切断刃の回転軸とに各々プ−リが取付けられると共に、該プ−リ間には巻掛け伝動部材が巻掛けられてなることを特徴とする、請求項１記載の電縫管用切断装置。