JP2006150497A - パイプ切断装置 - Google Patents

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Yukinobu Satake
志伸 佐竹
Motomichi Ishikawa
元道 石川
Masashi Ryu
正志 笠
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Abstract

【課題】 切断作業の労力を軽減し、切断面を管に対して略直角にし、装置を安価にし、装着可能な管の口径範囲を拡大する。
【解決手段】 パイプ切断装置1は、電動モータMにより回転動するカッター11を備えた装置本体部10と、これに連結されて切断パイプPの外周に周回動自在に装着されて装置本体部10を切断パイプPの外周面に対向配置する本体支持部50を備える。本体支持部50は、互いに取り外し可能に連結された複数のリンク部材56を有する腕部55と、これを切断パイプPの外周に緊張させる緊張部60とを有する。腕部55は、連結された複数のリンク部材56を幅方向に所定間隔を有して2列に配置して、幅方向に隣接するリンク部材56の回動支点S間を連結ピン51で繋いで、連結ピン51の両端部に切断パイプPの外周面を転動するローラRを設けてなる。装置本体部10はカッター11の切り込み深さを調整する深さ調整機構20を備える。
【選択図】 図2

Description

本発明は、パイプ切断装置に関し、比較的に中口径のパイプに装着されてこれを作業現場で切断するパイプ切断装置に関する。
ガス管や水道管の配管工事に際して、これを切断する場合、管の材質に応じた切断装置が一般的に用いられている。例えば、ポリエチレン管では、のこぎりや回転バイト式のカッターが使用され(特許文献1参照)、鋼管や鋳鉄管では、回転バイト式のカッターや駆動装置付きのカッターが使用されている(特許文献2参照)。
特許文献1に記載の回転バイト式のカッターは、円弧状に形成された枠部材の凹部側に複数のローラと刃とを突出して設け、枠部材の突出側に操作ハンドルを設けている。複数のローラは、切断に際して全てがポリエチレン管の表面に当接するように、ローラの突出長を可変に構成し、また刃も管への切り込み量を調整可能に構成している。
一方、特許文献2に記載のパイプ切断機は、管(文献では切断パイプ)の外周面に装着される切断機本体、支持アーム、ベルト式自走装置、ローラ付きチェーン等を有して構成される。切断機本体にカッターが回転動可能に支持され、このカッターは油圧によって回転動するようになっている。ローラ付きチェーンは所定長さを有し、長さ調整金具によって管に緊張状態で装着される。
特開平9−253926号公報 特開2004−136387号公報
ポリエチレン管をのこぎりで切断する場合、ポリエチレン管は金属製の管と比較して厚肉に形成されており、多くの労力が必要となる。ましてや作業者が高齢化している現状では、ポリエチレン管の外径が大きくなると(例えば、φ200mm〜φ300mm)、この切断作業はかなりの重労働となる。またのこぎりの使用では、切断面を管に対して直角に切断することが困難であり、斜めになり易く、斜めのままで接合作業を行うと、不良品が生じて切断面の切り直し作業が必要となって作業性が低下する。
回転バイト式のカッターでは、ローラの突出長が可変であっても、可変範囲において全てのローラが管の表面に当接するポリエチレン管の口径範囲は比較的に狭く、管の口径が異なると共通のカッターを使用することができないという問題がある。従って、種々の口径のポリエチレン管に対して個別の専用カッターを準備しなければならず、非経済的である。
一方、金属材料製の管に使用されるパイプ切断機は、切断にともなって発生する火花によって着火する危険を防止するための安全装置やカッターの駆動源として油圧装置が設けられているので、高価である。また、このパイプ切断機は、長さ調整金具による調整量が比較的に小さいので、異なる口径の管に用いる場合には、別個のチェーンを準備する必要があり、使い勝手が悪いという問題がある。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、切断作業の労力を軽減し、切断面が管に対して直角にすることができ、装置自体が安価であり、装着可能な管の口径範囲が広いパイプ切断装置を提供することを目的とする。
このような課題を解決するために、本発明は、切断パイプの外周に沿って周回しつつカッターを回転駆動して切断パイプを全周に渡り順次切断する装置本体部を備えたパイプ切断装置であって、装置本体部は、口径が異なる複数の切断パイプのそれぞれの外周に周回動自在に装着可能で且つ該装置本体部を該切断パイプの外周面に対向配置する本体支持部に接続されて、切断パイプの材質によって変わる該切断パイプの肉厚の大きさに応じてカッターによって該切断パイプを切り込む深さの調整が可能な深さ調整機構を備えることを特徴とする。
この発明によれば、パイプ切断装置の装置本体部は、口径が異なる複数の切断パイプの各外周に周回動自在に装着可能で装置本体部を切断パイプの外周面に対向配置する本体支持部に接続され、切断パイプの材質によって変わる切断パイプの肉厚の大きさに応じてカッターによって切り込む深さの調整が可能な深さ調整機構を備えることにより、装着可能な切断パイプの口径範囲を拡大することができる。また切断パイプの材質によって変わる切断パイプの肉厚の大きさに応じて深さ調整機構により切り込み深さの調整を行うことで、比較的に肉厚の小さい金属材料製の切断パイプにおいて、肉厚の途中までを本発明のパイプ切断装置で切断し、切り残された部分をのこぎりで切断するという切断方法が可能となる。その結果、切断パイプが鋼管や鋳鉄管等の金属材料製であって管内に活ガスが流れているときでも、カッターを電動モータによって回転駆動させる装置本体部を備えたパイプ切断装置の使用が可能となる。このため、本発明のパイプ切断装置は、合成材料製の切断パイプのみならず金属材料製のものでも使用することができ、また作業環境に応じた切断パイプの切断方法の選択の幅を拡大して、使い勝手を向上することができる。
また本発明は、本体支持部は、互いに取り外し可能に連結された複数のリンク部材を有してなる腕部を有することを特徴とする。
この発明によれば、本体支持部の腕部を互いに取り外し可能に連結される複数のリンク部材から構成することにより、切断パイプの外径に応じて連結されるリンク部材の個数を変えることで、本体支持部の長さ調整を容易に行うことができ、異なる口径の複数の切断パイプのそれぞれの外周に腕部を装着することができる。
また本発明は、本体支持部の腕部は、連結された複数のリンク部材を幅方向に所定間隔を有して複数列に配置し、幅方向に隣接するリンク部材の回動支点間を連結ピンで繋ぎ、該連結ピンの両端部に切断パイプの外周面を転動可能なローラを設けてなることを特徴とする。
この発明によれば、腕部は、複数のリンク部材を幅方向に復数列に配置し、幅方向に隣接するリンク部材の回動支点間を連結ピンで繋ぎ、連結ピンの両端部にローラを設けてなることによって、切断パイプに装着された本体支持部の幅方向の安定性が向上し、本体支持部に連結された装置本体部の切断パイプに対する相対位置の位置変動を小さくすることができ、その結果としてカッターによって切断される切断パイプの切断面を切断パイプの軸心に対して略直角方向にすることができる。
さらに本発明は、本体支持部は、腕部に着脱可能に装着されて腕部を切断パイプの外周に緊張させて装着する緊張部を有することを特徴とする。
この発明によれば、腕部は緊張部によって切断パイプの外周に緊張されて装着されることで、本体支持部のカッターの切断パイプに対する姿勢を常に一定にすることができ、切断面の切断パイプの軸心に対する直角度の精度を向上させることができる。
また本発明は、体支持部の緊張部が、回動支点を回動中心として回動自在な一対の回動部材と、該一対の回動部材を互いに接近動及び離反動させるとともにこれらの回動部材の相対位置を所望位置に保持する移動保持手段(例えば、実施の形態における移動保持部65)とを有してなることを特徴とする。
この発明によれば、緊張部を一対の回動部材と移動保持手段とを有して構成すことにより、簡易な構造の緊張部を提供してパイプ切断装置のコスト増を抑制することができる。
また本発明は、深さ調整機構は、装置本体部をカッターの回転中心軸が切断パイプに装着された本体支持部の内側方向及び外側方向へ移動するように本体支持部に回動自在に取り付け、本体支持部に装置本体部と同一方向に回動自在な回動規制部を設け、本体支持部に対する装置本体部の傾き角度を所望角度にしたままで装置本体部を回動規制部に固定するロック手段(例えば、実施の形態におけるロック装置30)を設けてなることを特徴とする。
この発明によれば、装置本体部を本体支持部に回動自在に取り付け、本体支持部に装置本体部と同一方向に回動自在な回動規制部を設け、装置本体部の傾き角度を所望角度にしたままで装置本体部を回動規制部に固定するロック手段を設けることによって、簡易な構造の深さ調整機構を提供することができ、パイプ切断装置のコストの上昇を抑制することができる。
さらに本発明は、装置本体部がカッターを回転駆動させる電動モータを備えることを特徴とする。
この発明によれば、装置本体部にカッターを回転駆動させる電動モータを備えることによって、切断パイプの切断作業の労力を軽減することができ、カッターの駆動源を油圧機構とする場合と比較してパイプ切断装置を安価にすることができる。
本発明に係わるパイプ切断装置によれば、装置本体部を切断パイプの外周面に対向配置する本体支持部が、互いに取り外し可能に連結された複数のリンク部材を有する腕部と、腕部を切断パイプの外周に緊張させて装着する緊張部とを有してなり、腕部は連結された複数のリンク部材を幅方向に複数列に配置してなり、カッターを電動モータによって回転駆動させることで、切断作業の労力を軽減し、切断面を切断パイプに対して直角にし、装置自体を安価にし、装着可能な切断パイプの口径範囲が広いパイプ切断装置を提供することができる。
以下、本発明に係わるパイプ切断装置の好ましい実施の形態を図1から図7に基づいて説明する。パイプ切断装置1は、図1(斜視図)及び図2(側面図)に示すように、回転動可能に支持されたカッター11を備えた装置本体部10と、装置本体部10に連結されて切断パイプPの外周に周回動自在に装着されて装置本体部10を切断パイプPの外周面に対向配置する本体支持部50とを備えてなる。
装置本体部10は、電動モータMを内蔵して上下方向に延びる把手部13と、把手部13の先端側に回転動可能に支持された円板状のカッター11と、カッター11の上部を覆うカバー15とを有してなる。電動モータMはカッター11の回転軸11aに動力伝達可能に連結されている。カッター11は把手部先端側の側方位置に把手部13に沿うようにして配置され、カッター11の回転軸11aは把手部13に略直交する方向に延びる。そして、カッター11の先端部は把手部13の先端部から突出している。
カッター内側の把手部13の先端側には装置本体部10を本体支持部50に連結する連結部材17が取り付けられている。この連結部材17は側面視においてカッター11の一方側の外側位置に延び、その先端部は本体支持部50に設けられた後述する連結ピン51に回動自在に取り付けられている。このため、装置本体部10は連結ピン51を回動中心として前後方向に回動自在である。
また把手部13の先端部の他方側には、カッター11の切断パイプPへの切り込み深さを調整する深さ調整機構20が設けられている。深さ調整機構20は、装置本体部10の前方に配置された本体支持部50の連結ピン51に前後方向に可動自在に設けられた棒状の回動規制部21と、本体支持部50に対する装置本体部10の傾き角度を所望角度にしたままで装置本体部10を回動規制部21に固定するロック装置30とを有してなる。回動規制部21は、先端部から基端側へ延びる案内孔22と手前側の側面に取り付けられて案内孔22に沿って延びるラック23とを有してなる。
ロック装置30は、図3(正面図)に示すように、先端部にラック23と歯合するギヤ32を有して回動自在に支持された送りねじ31と、送りねじ31の回動を規制するロックナット33とを有してなる。ギヤ32がラック23と歯合すると、図2に示すように、ギヤ32の回転軸32aは案内孔22に挿通する。このように回動規制部21及びロック装置30を構成することにより、ギヤ32の回転軸32aが案内孔22に挿通した状態で図3に示す送りねじ31を一方側に回動させると、ギヤ32はラック23の基端側に移動するとともに、ギヤ32の回転軸32aが案内孔22に沿って回動規制部21の基端側へ移動する。その結果、回動規制部21及び装置本体部10が前側に回動して、カッター11を切断パイプPに装着された本体支持部50の内側方向に移動させることができる。またギヤ32がラック23の基端側に移動した状態で図3に示す送りねじ31を他方側に回動させると、ギヤ32はラック23の先端側に移動するとともに、ギヤ32の回転軸32aが案内孔22に沿って回動規制部21の先端側へ移動する。その結果、回動規制部21及び装置本体部10が後側に回動して、カッター11を切断パイプPに装着された本体支持部50の外側方向に移動させることができる。
このように送りねじ31を回動することで、カッター11の切断パイプPへの切り込み深さを調整することができる。そして、ロックナット33によって送りねじ31の回動を規制すると、カッター11の切り込み深さを一定にすることができる。
なお、カッター11の切り込み深さは装置本体部10の前後方向の傾動角度に対応し、またラック23を移動するギヤ32の移動量は装置本体部10の傾動角度に対応する。このため、切り込み深さはラック23を移動するギヤ32の移動量に対応することになる。この関係を利用して、回動規制部21にラック23に沿って切り込み深さに対応した目盛りを設けると、切り込み深さを所望の大きさに容易に設定することができる。また、装置本体部10は、図示しない電源スイッチを備え、この電源スイッチを操作することで電動モータMを回転動させることができるようになっている。
このように構成された装置本体部10を支持する本体支持部50は、互いに取り外し可能に連結された複数のリンク部材56を有する腕部55と、腕部55に着脱可能に装着されて腕部55を切断パイプPの外周に緊張させて装着する緊張部60とを有してなる。
腕部55は、連結された複数のリンク部材56を幅方向に所定間隔を有して2列に配置し、幅方向に隣接するリンク部材56の回動支点S間を連結ピン51で繋ぎ、連結ピン51の両端部に切断パイプPの外周面を転動可能なローラRを設けて構成されている。リンク部材56は、切断パイプPの外周面から離反する側に突出する円弧状に形成され、リンク部材56の両端部には連結ピン51の端部を挿通する挿通孔(図示せず)が設けられている。そして、前後方向に隣接するリンク部材56の端部同士の挿通孔を連通させてこれらの孔に連結ピン51を挿通し、挿通孔から突出した連結ピン51の端部にナット等の締結手段を係合することで、リンク部材56は互いに取り外し可能に連結されている。
ローラRは、前後方向に隣接するリンク部材56の端部間に配設されて、これらの端部を挿通する連結ピン51に嵌合して装着されている。ローラRの外径は、側面視においてリンク部材56の端部よりも外側に突出する大きさを有する。このため、腕部55を切断パイプPの外周面に巻き付けると、リンク部材56を外周面に当接させることなく、ローラRのみを外周面に当接させることができ、本体支持部50を切断パイプPの外周面に周回動自在に装着することができる。
緊張部60は、回動支点Qを回動中心として回動自在な一対の回動部材61、62と、これらの回動部材61、62を互いに接近動及び離反動させるとともに、これらの回動部材61、62の相対位置を所望位置に保持する移動保持部65とを有してなる。一対の回動部材61、62は幅方向に所定間隔を有して2列に配置され、これら一対の回動部材61、62は幅方向に隣接する一対の回動部材の回動支点Q間を繋ぐ連結ピン63によって連結されている。幅方向に隣接する回動部材61、62間には連結軸64、64’が設けられ、これらの連結軸64、64’間に一方の連結軸64に対して他方の連結軸64’を接近動及び離反動させる移動ねじ66が設けられている。一対の回動部材61、62の各先端部には、連結ピン51の端部に掛止可能な掛止凹部61a,62aが形成されている。このため、緊張部60は、本体支持部50に着脱可能に装着される。
次に、このように構成されたパイプ切断装置1を切断パイプPに装着する装着方法について説明する。先ず、口径の大きな切断パイプP(例えば、φ300mm)の場合について説明する。図5に示すように、本体支持部50の腕部55の長さが切断パイプPの外周より所定範囲内において短いことを確認する。これは、腕部55の長さが切断パイプPの外周より所定範囲を超えて短い場合には、腕部55にリンク部材56を追加して連結しなければならず、また腕部56の長さが切断パイプPの外周より長い場合には、腕部55からリンク部材56を取り外さなければならないからである。
そして、腕部55の長さが切断パイプPの外周より所定範囲内において短いことを確認した場合には、カッター11が切断パイプPの外周面に接触しないように把手部13を後方側へ傾動させてギヤ32をラック23の先端側へ移動させ、前述したロックナット33で送りねじ31の回動を規制して把手部13の姿勢を固定状態にする。そして、腕部55を、リンク部材56が外側方向へ突出するように、切断パイプPの外周面に巻き付ける。そして、図2に示すように、腕部55の両端部に配置されたリンク部材56の各先端部に緊張部60の回動部材61、62を掛止して装着し、移動ねじ66を回動させて一対の回動部材61、62を互いに接近動させる。その結果、腕部55は、緊張されて全てのローラRが切断パイプPの外周面に当接した状態で装着される。
そして、装置本体部10の電源スイッチを操作して電動モータMに電力を供給してカッター11を回転させる。そして、図3に示すロックナット33による把手部13の傾動規制を解除して、図4に示すように、切断パイプPを切断可能にする位置まで把手部13を前側に傾動させる。そして、ロックナット33による把手部13の傾動を規制する。その結果、カッター11よって切断パイプPの上部が切削される。そして、装置本体部10が切断パイプPの外周を周回するように把手部13を前側方向(矢印A方向)に押す。その結果、装置本体部10は本体支持部50によってその移動が案内されながら切断パイプPの外周を周回し、これと同時にカッター11によって切断パイプPが全周に渡り順次切断される。なお、装置本体部10の切断パイプPに対する周回方向はカッター11の回転方向に応じて決まり、カッター11の回転方向が切断パイプPの切断部分において一方側(例えば、図4では矢印B方向)のときは、装置本体部10の周回方向は他方側(例えば、図4では矢印A方向)となる。
また、切断パイプの口径が前述したそれよりも小さい(例えば、φ200mm)切断パイプP’を切断する場合には、図4に示す腕部55の両端部に連結されたリンク部材56をそれぞれ1つずつ取り外した図6に示す腕部55’を使用する。さらに、口径が小さい(例えば、φ150mm)切断パイプP’’を切断する場合には、図7に示すように、図6に示す腕部55’の一方側端部に連結された2つのリンク部材56を取り外した腕部55’’を使用する。
このように、本発明のパイプ切断装置1は、図2に示すように、腕部55を構成する複数のリンク部材56を互いに取り外し可能に連結することで、切断パイプPの口径に応じて連結されるリンク部材56の個数を変えることができ、腕部55の長さ調整が可能になる。従って、パイプ切断装置1は、装着可能な切断パイプPの口径範囲を広くすることができ(例えば、φ150mm〜φ300mm)、種々の口径の切断パイプPに対して個別の専用カッターを準備する必要性が少なくなって経済的である。
また腕部55は、複数のリンク部材56を幅方向に2列に配置し、幅方向に隣接するリンク部材56の回動支点S間を連結ピン51で繋ぎ、連結ピン51の両端部にローラRを設けることにより、切断パイプPに装着された本体支持部50の幅方向の安定性が向上し、本体支持部50に連結された装置本体部10の切断パイプPに対する相対位置の位置変動を小さくすることができる。その結果としてカッター11によって切断される切断パイプPの切断面を切断パイプPの軸心に対して略直角方向にすることができる。
またカッター11を回転駆動させる駆動源を電動モータMにすることで、切断パイプPの切断作業の労力を軽減することができ、カッター11の駆動源を油圧機構とする場合と比較してパイプ切断装置1を安価にすることができる。
さらに装置本体部10はカッター11の切断パイプPへの切り込み深さを調整可能な深さ調整機構20を備えることで、切断パイプの材質によって変わる切断パイプPの肉厚に応じて切断可能な切り込み深さを容易に設定することができるとともに、切り込み深さを切断パイプPの肉厚より小さくすることができる。その結果、切断パイプPが鋼管や鋳鉄管等の金属材料製であって管内に活ガスが存在するときでも、電動モータMによって回転動するカッター11を備えたパイプ切断装置1を使用することができる。つまり、切り込み深さが切断パイプPの肉厚より小さく設定されたパイプ切断装置1によって切断パイプPを切削し、切り残された切断パイプPの肉厚部分をのこぎり等によって切断する。このように、肉厚に応じた切り込み深さの調整を可能にしたことで、本発明のパイプ切断装置1は、材質の異なる切断パイプP(例えば、合成樹脂材料製の切断パイプPや金属材料製のもの)でも使用することができ、作業環境に応じた切断パイプの切断方法の選択が可能となり、使い勝手を向上することができる。
なお、前述した実施の形態では、複数のリンク部材56は全て同一形状のものを示したが、これに限るものではなく、異なる長さを有したリンク部材を使用してもよい。また、前述した実施の形態では、緊張部60の一対の回動部材61、62のそれぞれが腕部55の端部に配設されたリンク部材56に掛止可能な構成を示したが、一対の回動部材61、62の一方をリンク部材56に回動可能に取り付け、回動部材61、62の他方をリンク部材56に掛止可能に構成してもよい。さらに、腕部55は連結された複数のリンク部材56を3列以上に配置してなるものでもよい。
本発明の一実施の形態に係わるパイプ切断装置の斜視図を示す。 このパイプ切断装置の側面図を示す。 このパイプ切断装置の装置本体部の正面図を示す。 パイプ切断装置によって切断パイプを切断するときのパイプ切断装置の側面図を示す。 切断パイプにパイプ切断装置を装着したときのパイプ切断装置の側面図を示す。 口径の小さい切断パイプにパイプ切断装置を装着したときのパイプ切断装置の側面図を示す。 口径がさらに小さい切断パイプにパイプ切断装置を装着したときのパイプ切断装置の側面図を示す。
符号の説明
1 パイプ切断装置
10 装置本体部
11 カッター
20 深さ調整機構
21 回動規制部
30 ロック装置(ロック手段)
50 本体支持部
51 連結ピン
55 腕部
56 リンク部材
60 緊張部
61、62 回動部材
65 移動保持部(移動保持手段)
M 電動モータ
P、P’’、P’’ 切断パイプ
S 回動支点
R ローラ

Claims (7)

  1. 切断パイプの外周に沿って周回しつつカッターを回転駆動して前記切断パイプを全周に渡り順次切断する装置本体部を備えたパイプ切断装置であって、
    前記装置本体部は、
    口径が異なる複数の切断パイプのそれぞれの外周に周回動自在に装着可能で且つ該装置本体部を該切断パイプの外周面に対向配置する本体支持部に接続されて、
    前記切断パイプの材質によって変わる該切断パイプの肉厚の大きさに応じて前記カッターによって該切断パイプを切り込む深さの調整が可能な深さ調整機構を備えることを特徴とするパイプ切断装置。
  2. 前記本体支持部は、互いに取り外し可能に連結された複数のリンク部材を有してなる腕部を有することを特徴とする請求項1に記載のパイプ切断装置。
  3. 前記本体支持部の前記腕部は、連結された前記複数のリンク部材を幅方向に所定間隔を有して複数列に配置し、幅方向に隣接する前記リンク部材の回動支点間を連結ピンで繋ぎ、該連結ピンの両端部に前記切断パイプの外周面を転動可能なローラを設けてなることを特徴とする請求項2に記載のパイプ切断装置。
  4. 前記本体支持部は、前記腕部に着脱可能に装着されて該腕部を前記切断パイプの外周に緊張させて装着する緊張部を有することを特徴とする請求項2又は3に記載のパイプ切断装置。
  5. 前記本体支持部の前記緊張部は、回動支点を回動中心として回動自在な一対の回動部材と、該一対の回動部材を互いに接近動及び離反動させるとともにこれらの回動部材の相対位置を所望位置に保持する移動保持手段とを有してなることを特徴とする請求項4に記載のパイプ切断装置。
  6. 前記深さ調整機構は、前記装置本体部を前記カッターの回転中心軸が前記切断パイプに装着された前記本体支持部の内側方向及び外側方向へ移動するように前記本体支持部に回動自在に取り付け、前記本体支持部に前記装置本体部と同一方向に回動自在な回動規制部を設け、前記本体支持部に対する前記装置本体部の傾き角度を所望角度にしたままで前記装置本体部を前記回動規制部に固定するロック手段を設けてなることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載のパイプ切断装置。
  7. 前記装置本体部は、前記カッターを回転駆動させる電動モータを備えることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載のパイプ切断装置。
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