JP2006297415A - バリ除去装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 管の内周面全体を均等に平滑にするようにバリを除去する。
【解決手段】 管（９０）の胴部を固定する固定手段（１２、１４）と、該固定手段（１２、１４）により固定された管の端部（９５）から該管の内部に進入して端部（９５）における管の内周面（９２）を部分的に押圧する内周面押圧手段（３０）と、該内周面押圧手段（３０）を管の内周面（９２）に沿って周方向に公転させる公転手段（１６）とを具備し、内周面押圧手段（３０）が管の内周面（９２）を押圧しつつ公転することにより管の端部（９５）における内周面（９２）のバリ（９６）を除去するようにしたバリ除去装置（１０）が提供される。さらに、内周面押圧手段により押圧される管の内周面に対応する位置における管の外周面（９１）を押圧する外周面押圧手段（１８）を具備し、外周面押圧手段は公転手段によって管の外周面に沿って周方向に公転されるようにしてもよい。
【選択図】 図１

Description

本発明は、切断された管の切断面に生じたバリ、すなわち切断バリを除去するのに用いられるバリ除去装置に関する。

配管工事などの種々の分野において、高速切断機または丸鋸などによって管は要求される長さに切断されている。切断後の管の切断面においては、管の内周面縁部から管の内側に延びる切断バリがしばしば発生する。このような切断バリは、管と他の管または継手等とを連結するのを困難にするだけでなく、流体が管内を円滑に流れなくなるなどの不具合を招くことがある。このため、通常は切断バリを除去した後で、管を他の管に連結するようにしている。

しかしながら、このようなバリ除去作業は、金属製のヤスリ、リーマまたは切削工具を用いて作業者が手作業で行うので、管の内周面全体を均等に平滑にするのは困難であり、また除去作業自体、煩雑であるので、作業時間の遅延につながる。さらに、このような手作業でのバリ除去作業によって作業者が怪我をする事態も生じうる。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、管の内周面全体を均等に平滑にすることのできるバリ除去装置を提供して作業時間の遅延を防止することを目的とする。

前述した目的を達成するために１番目に記載の発明によれば、管の胴部を固定する固定手段と、該固定手段により固定された前記管の端部から該管の内部に進入して前記端部における前記管の内周面を部分的に押圧する内周面押圧手段と、該内周面押圧手段を前記管の内周面に沿って周方向に公転させる公転手段とを具備し、前記内周面押圧手段が前記管の内周面を押圧しつつ公転することにより前記管の端部における前記内周面のバリを除去するようにしたバリ除去装置が提供される。

すなわち１番目の発明においては、内周面押圧手段が管の内周面を押圧するので、管の内周面端部に生じたバリが押しつぶされ、それにより、バリの除去が行われるようになる。また、内周面押圧手段を管の内周面に沿って公転させることにより管の内周面全体が均等な力で押圧され、その結果、管の内周面は均等に平滑になる。１番目の発明においては、このような作業を自動的に行うことができるので、作業者の怪我および作業時間の遅延を回避することも可能である。

２番目の発明によれば、１番目の発明において、さらに、前記内周面押圧手段により押圧される前記管の内周面に対応する位置における該管の外周面を押圧する外周面押圧手段を具備し、該外周面押圧手段は前記公転手段によって前記管の外周面に沿って周方向に公転される。
すなわち２番目の発明においては、内周面押圧手段と外周面押圧手段とで管の厚さ部分を挟む構成としているので、内周面押圧手段を安定して動作させられ、また、内周面押圧手段からの押圧力が管の内周面に確実に伝わるようになり、その結果、バリの押しつぶしを確実に行うことができる。

３番目の発明によれば、１番目または２番目の発明において、前記内周面押圧手段はテーパが付けられたテーパローラであり、該テーパローラの小径側端部が前記管の端部から前記管の内部に進入するようになっており、前記テーパローラの中心軸線は前記管の中心軸線に対して鋭角をなして傾斜している。
すなわち３番目の発明においては、内周面押圧手段が管の内周面に沿って公転することにより、鋭角のリード角でもって、テーパローラのより大径側部分が管の内周面を押圧するようになり、その結果、バリの押しつぶしがより確実に行われるようになる。

４番目の発明によれば、１番目から３番目のいずれかの発明において、前記管の端部に対応する前記外周面押圧手段の一部分が面取り加工されている。
すなわち４番目の発明においては、バリ除去作業と共に、外周面押圧手段の面取り部分によって管の端部が外側にフレア状に広がるような加工を同時に行うことが可能となる。

５番目の発明によれば、１番目から４番目のいずれかの発明において、さらに、前記固定手段により固定された前記管を切断する切断手段を具備し、該切断手段による前記管の切断時には、前記切断手段は前記管を挟んで前記外周面押圧手段に対向する位置に配置される。
すなわち５番目の発明においては、固定手段により固定された管を切断した後で、管を取外すことなしに、バリ除去作業を連続して行うことができる。また、管の切断時には、切断手段と対向した位置に外周部押圧手段が位置することになるので、切断手段からの力が管に加わりやすくなり、その結果、管を容易に切断することができるようになる。

各発明によれば、管の内周面全体を均等に平滑にするようにバリを除去し、作業時間の遅延を防止することができるという共通の効果を奏しうる。

さらに、２番目の発明によれば、内周面押圧手段からの押圧力が管の内周面に確実に伝わるようになり、その結果、バリの押しつぶしを確実に行うことができるという効果を奏しうる。
さらに、３番目の発明によれば、鋭角のリード角でもって、テーパローラのより大径側部分が管の内周面を押圧するようになり、その結果、バリの押しつぶしがより確実に行われるという効果を奏しうる。
さらに、４番目の発明によれば、バリ除去作業と、フレア状に広がるような加工とを同時ことができるという効果を奏しうる。
さらに、５番目の発明によれば、管を切断した後で、管を取外すことなしに、バリ除去作業を連続して行うことができるという効果を奏しうる。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の図面において同一の部材には同一の参照符号が付けられている。理解を容易にするために、これら図面は縮尺および形状を適宜変更している。
図１（ａ）は、本発明の第一の実施形態に基づくバリ除去装置の側断面図である。図１（ａ）に示されるように、バリ除去装置１０は、ベース１１から延びるよう設置された固定円板１５と、この固定円板１５の一側に隣接して配置された回転円板１６とを含んでいる。固定円板１５および回転円板１６の各中心孔には共通のギア１７が挿入されており、それにより、固定円板１５および回転円板１６は互いに同心に配置されるようになる。ギア１７は固定円板１５の中心孔においては自由回転可能に挿入されており、回転円板１６の中心孔においては該中心孔に固定されるよう挿入されている。従って、ギア１７の回転時には、固定円板１５は停止状態のままであり、回転円板１６はギア１７と一緒に回転するようになる。なお、ギア１７には、後述する管９０を挿入することのできる中心孔１７ａが形成されている。

図１に示されるように、固定円板１５内においてギア１７の外周面は、支持軸２３回りに回転する他のギア２４と係合している。さらに、このギア２４はベース１１内において支持軸２１回りに回転するギア２２に係合している。図面には示さないものの支持軸２１はモータの出力軸に連結されており、図示しないモータの駆動力は支持軸２１、ギア２２、支持軸２３およびギア２４を通じてギア１７に伝達される。また、モータは、図示しない制御装置に接続されていてもよい。

また、固定円板１５から遠方側に位置する回転円板１６の端面においては、支持軸１９が回転円板１６の中心軸線から半径方向にずれた位置から回転円板１６の端面に対して垂直に延びている。この支持軸１９には、硬質の部材からなる押圧ローラ１８が自由回転可能に取付けられている。

さらに、別の支持軸２９が支持軸１９よりも半径方向外側において回転円板１６の端面から延びている。支持軸２９回りで回動可能に取付られた回動レバー２８が支持軸２９に沿って摺動できるようになっている。回動レバー２８の先端付近から回転円板１６に向かって延びる別の支持軸２７が、支持軸２７の基端において回動可能に設けられている。さらに、この支持軸２７には、テーパが付けられたテーパローラ３０が設けられている。図示されるように、テーパローラ３０の中心軸線Ｃ２は支持軸２７の中心軸線に一致している。テーパローラ３０は支持軸２７に固定されていてもよく、また自由回転可能に支持軸２７に取付られていてもよい。図１（ａ）に示されるように、回動レバー２８の長さは回転円板１６の半径に概ね等しい。従って、回動レバー２８を図１（ａ）に示されるように回動させたときには、支持軸２７が管９０の内部に対応した位置まで移動するようになる。

図２（ａ）はテーパローラの側面図であり、図２（ｂ）はテーパローラの正面図である。これら図面に示されるようにテーパローラ３０は端面３１、３２の間に傾斜周面３３を備えた略円錐台形状をなしている。このテーパローラ３０は比較的硬質の材料から形成されており、好ましい実施形態においてはテーパローラ３０はＳＵＪ２から形成されている。テーパローラ３０の傾斜周面３３は平滑面である必要はなく、傾斜周面３３が或る程度の表面粗さを有していても良い。

大径側の端面３２には段部３５が設けられており、段部３５から小径側の端面３１に亙って傾斜周面３３が広がっている。図２（ａ）に示されるように、この傾斜周面３３の母線とテーパローラ３０の中心軸線Ｃ２に対して平行な線分との間のなす角度Ａ２は鋭角であり、好ましい実施形態においてはこの角度Ａ２は約５°である。

再び図１（ａ）を参照すると、固定円板１５の他側には固定リング１２が固定円板１５と同心に取付られている。図示されるように固定リング１２の中心孔はギア１７の中心孔１７ａに概ね一致している。固定リング１２には、該固定リング１２の外周面から内周面まで延びる貫通孔１３が形成されている。これら貫通孔１３にはネジ１４を螺合することのできるネジ山が形成されている。図１等においては一つの貫通孔１３のみしか示されていないが、外周面から内周面まで延びる複数の貫通孔１３が固定リング１２に形成されていてもよい。

次いで、本発明の第一の実施形態に基づくバリ除去装置１０の動作について説明する。はじめに、図示しない切断装置によって所望の長さに切断された管９０をバリ除去装置１０に設置する。バリ除去装置１０に設置される管９０の端部９５は切断面であり、管９０内部に向かって延びる複数の切断バリ９６が端部９５において管９０の内周面９２全体に形成されているものとする。

図１（ａ）に示されるように、管９０をギア１７の中心孔１７ａに挿入し、切断された管９０の端部９５を押圧ローラ１８の位置に概ね一致させる。その後、固定リング１２の貫通孔１３にネジ１４を通し、ネジ１４の先端を管９０の外周面９１に当接させることにより、管９０をバリ除去装置１０に固定する。これにより、管の中心軸線Ｃ１は固定円板１５、回転円板１６、ギア１７の中心軸線に一致するようになる。また、このときには、押圧ローラ１８の周面が管９０の端部９５における外周面９１を押圧した状態となる。

次いで、回動レバー２８を回転円板１６に向かって支持軸２９上を摺動させることにより、テーパローラ３０を元位置からバリ除去位置まで移動させる。図１（ａ）において実線で示されるバリ除去位置では、テーパローラ３０が端部９５から管９０の内部に部分的に進入した状態となる。

次いで、回動レバー２８を支持軸２９回りに回動させて、テーパローラ３０の傾斜周面３３を端部９５における管９０の内周面９２に押圧させる。図示されるように、このときには、テーパローラ３０と押圧ローラ１８とが管９０の厚さ部分を挟んで対向して位置するようになる。次いで、バリ除去装置の頂部からみた部分断面図である図１（ｂ）に示されるように、水平面内において支持軸２７を支持軸２７の基端回りに回動させる。これにより、図１（ｂ）に示されるように管９０の中心軸線Ｃ１とテーパローラ３０の中心軸線Ｃ２とが鋭角Ａ１をなすようになる。好ましい実施形態においては角度Ａ１は３°から１０°の範囲にある。さらに、角度Ａ１が５°であるのがより好ましく、このときにはテーパローラ３０の母線と管９０の内周面９２とが互いに略平行になる。

管９０の内周面９２を押圧した状態で、テーパローラ３０が管９０の厚さ部分を挟んで押圧ローラ１８と対向する位置に配置されると、ベース１１の支持軸２１に接続された図示しないモータが駆動される。

図３は本発明の第一の実施形態に基づくバリ除去装置の略正面図であり、理解を容易にするために回動レバー２８、支持軸２９、ギア１７などを省略している。図示しないモータの駆動力は、支持軸２１、ギア２２、支持軸２３、ギア２４を通じてギア１７に伝達され、回転円板１６がギア１７（図３には示さない）と一緒に矢印Ｃ３方向に回転するようになる。

前述したように、押圧ローラ１８の支持軸１９が回転円板１６の中心からずれた位置において回転円板１６に取り付けられており、テーパローラ３０に関連づけられた支持軸２９は押圧ローラ１８の支持軸１９よりも半径方向外側において回転円板１６に取り付けられている。従って、回転円板１６が回転することにより、押圧ローラ１８およびテーパローラ３０は、支持軸１９、２９の回転円板１６に対する各取付位置から回転円板１６の中心までの距離を半径として公転運動するようになる。すなわち、テーパローラ３０および押圧ローラ１８は管９０の厚さ部分を挟んだ状態で、管９０の内周面９２および外周面９１をそれぞれ押圧しながらこれら内周面９２および外周面９１に沿って一緒に公転することになる。

テーパローラ３０の傾斜周面３３が管９０の内周面９２を押圧すると、その押圧箇所における切断バリ９６は押しつぶされるので、切断バリ９６が除去されることとなる。そして、前述したように回転円板１６によってテーパローラ３０を公転させると、端部９５における切断バリ９６は管９０の内周面９２に沿って次々と押しつぶされるようになる。前述したように、テーパローラ３０の公転時には押圧ローラ１８がテーパローラ３０に対向した状態で一緒に公転する。つまり、押圧ローラ１８はテーパローラ３０からの押圧力を受ける受けローラとしての役目を果たすことができるので、テーパローラ３０からの押圧力は管９０の内周面９２に確実に伝わり、内周面９２の切断バリ９６の押しつぶしが確実に行われる。

また、図１（ｂ）に示されるように、管９０の中心軸線Ｃ１とテーパローラ３０の中心軸線Ｃ２とが互いに鋭角Ａ１をなすように傾斜していて、テーパローラ３０の母線と管９０の内周面９２とが概ね平行になる。その結果、テーパローラ３０の公転時には鋭角のリード角でもって、テーパローラ３０の大径側端部３２により近い部分が管９０の内周面９２を押圧するようになり、それにより、バリの押しつぶしがより確実に行われる。

この作業を管９０の内周面９２全体にわたって少なくとも一回行うと、管９０の内周面９２は全体的に均等に平滑となり、切断バリ９６が除去されるようになる。従来技術においてはこのようなバリ除去作業は作業者が行っていたので、作業者が不注意によって怪我をしたり、作業時間が遅延することが生じていたが、本発明においてはこのようなバリ除去作業をバリ除去装置１０によって自動的に行うことができるので、作業者の怪我および作業時間の遅延を回避することが可能となる。

図４（ａ）および図４（ｂ）は本発明の第二の実施形態に基づくバリ除去装置の部分拡大図である。これら図面に示されるように本実施形態においては、回転円板１６からみて遠方側に位置する押圧ローラ１８の端面１８ｂの縁部に切欠部または面取部１８ａが形成されている。本実施形態においては、図４（ａ）に示されるように、管９０の端部９５が押圧ローラ１８の端面１８ｂと同一平面になるように管９０を設置する。そして、前述したのと同様に回転円板１６を回転させて管９０のバリ除去作業を行うと、管９０の端部９５はテーパローラ３０の傾斜周面３３に押されて面取部１８ａの領域まで湾曲するようになる（図４（ｂ）を参照されたい）。その結果、管９０の端部９５は外方にフレア状に広がるようになるので、本実施形態においては管９０の内周面９２における切断バリ９６の除去と、管９０の端部９５をフレア状にする加工との両方を同時に行うことが可能となる。

さらに、図５および図６は本発明の第三の実施形態に基づくバリ除去装置の側断面図である。第三の実施形態においては、支持軸１９、２９と同様に別の支持軸４１が支持軸１９とは反対側の領域において回転円板１６から延びている。この支持軸４１に取り付けられたギア４２はギア４４に係合している。さらに、切断ホイール６０がギア４４から回転円板１６に向かって延びる支持軸４５に取り付けられている。この切断ホイール６０は図示しないモータにより回転するものとする。図示されるように、切断ホイール６０は、該切断ホイール６０の回転面Ｓが押圧ローラ１８の厚さ部分の概ね中心を通るように配置されている。

第三の実施形態においては、回動レバー２８を支持軸２７回りに回動させてテーパローラ３０を図５に示される後退位置まで後退させた後、管９０をギア１７の中心孔１７ａに挿入する。管９０の端部９５が切断ホイール６０の回転面Ｓから所望の距離だけ突出するように管９０を位置決めし、ネジ１４を用いてバリ除去装置１０に固定する。図５に示されるように、管９０を固定すると、管９０の胴部は切断ホイール６０と押圧ローラ１８との間に配置されるようになる。

次いで、切断ホイール６０用のモータ（図示しない）によって切断ホイール６０を支持軸４５回りに回転させる。押圧ローラ１８が切断ホイール６０の反対側において管９０を支持しているので、切断ホイール６０の切断力は管９０に直接的に伝わり、切断ホイール６０に当接していた管９０の一部分が切断される。切断ホイール６０を支持軸４５回りに回転させるのとほぼ同時に回転円板１６を前述したのと同様に回転させる。これにより、押圧ローラ１８が切断ホイール６０の反対側において管９０を支持した状態で、押圧ローラ１８と切断ホイール６０とが管９０の外周面９１に沿って公転するようになる。その結果、回転円板１６が少なくとも一回転すると、管９０は回転面Ｓを切断面として切断される。

当然のことながら、回転面Ｓに対応する管９０の新規切断面には前述したのと同様な切断バリ９６’が管９０の内側に向かって形成されることになる。次いで、図６を参照して分かるように、回動レバー２８を支持軸２９回りに回動させ、後退位置にあるテーパローラ３０を管９０の中心軸線Ｃ１付近まで移動させる。次いで、回動レバー２８をテーパローラ３０と一緒に回転円板１６に向かって支持軸２９上を摺動させ、図６に示されるようにテーパローラ３０の傾斜周面３３を管９０の端部９５に押圧させる。その後、第一の実施形態において説明したのと同様な手法でバリ除去作業を行う。すなわち、第三の実施形態に基づくバリ除去装置１０においては、ネジ１４により一旦固定した管９０を取り外すことなしに、切断ホイール６０による管９０の切断と、テーパローラ３０によるバリ除去作業とを行うことができる。本実施形態においては、管９０の切断作用およびバリ除去作業の両方は回転円板１６を回転することにより行われるので、回転円板１６を回転させたまま、切断作業とバリ除去作業との両方を連続的に行うこともでき、それにより、作業時間の遅延をさらに少なくすることが可能となる。

図面を参照して説明した実施形態においては、略円錐台形状のローラ、つまりテーパローラ３０を使用しているが、テーパローラ３０の代わりに円筒状のローラを使用して管９０のバリを除去するようにしてもよい。また、切断バリ９６、９６’を押しつぶすことにより、これらバリを除去するものとして説明したが、結合剤により結合された多数の砥粒を含むテーパローラ３０の傾斜周面３３によって管９０の内周面９２を研削し、それにより、切断バリ９６、９６’を除去するようにしてもよい。このような場合であっても、本発明の範囲に含まれるのは明らかである。

（ａ）本発明の第一の実施形態に基づくバリ除去装置の側断面図である。（ｂ）図１（ａ）に示されるバリ除去装置の頂部から見た部分断面図である。 （ａ）テーパローラの側面図である。（ｂ）テーパローラの正面図である。 本発明の第一の実施形態に基づくバリ除去装置の略正面図である。 （ａ）本発明の第二の実施形態に基づくバリ除去装置の部分拡大図である。（ｂ）本発明の第二の実施形態に基づくバリ除去装置の他の部分拡大図である。 本発明の第三の実施形態に基づくバリ除去装置の側断面図である。 図５に示されるバリ除去装置の他の側断面図である。

符号の説明

１０ バリ除去装置
１１ ベース
１２ 固定リング
１３ 貫通孔
１４ ネジ
１５ 固定円板
１６ 回転円板
１７ ギア
１８ 押圧ローラ
１８ａ 面取部
１８ｂ 端面
２８ 回動レバー
３０ テーパローラ
３１、３２ 端面
３３ 傾斜周面
６０ 切断ホイール
９０ 管
９１ 外周面
９２ 内周面
９５ 端部
９６、９６’ 切断バリ
Ｃ１ 中心軸線
Ｃ２ 中心軸線
Ｓ 回転面

Claims (5)

1. 管の胴部を固定する固定手段と、
   該固定手段により固定された前記管の端部から該管の内部に進入して前記端部における前記管の内周面を部分的に押圧する内周面押圧手段と、
   該内周面押圧手段を前記管の内周面に沿って周方向に公転させる公転手段とを具備し、前記内周面押圧手段が前記管の内周面を押圧しつつ公転することにより前記管の端部における前記内周面のバリを除去するようにしたバリ除去装置。
2. さらに、前記内周面押圧手段により押圧される前記管の内周面に対応する位置における該管の外周面を押圧する外周面押圧手段を具備し、該外周面押圧手段は前記公転手段によって前記管の外周面に沿って周方向に公転される請求項１に記載のバリ除去装置。
3. 前記内周面押圧手段はテーパが付けられたテーパローラであり、該テーパローラの小径側端部が前記管の端部から前記管の内部に進入するようになっており、
   前記テーパローラの中心軸線は前記管の中心軸線に対して鋭角をなして傾斜している請求項１または２に記載のバリ除去装置。
4. 前記管の端部に対応する前記外周面押圧手段の一部分が面取り加工されている請求項１から３のいずれか一項に記載のバリ除去装置。
5. さらに、前記固定手段により固定された前記管を切断する切断手段を具備し、該切断手段による前記管の切断時には、前記切断手段は前記管を挟んで前記外周面押圧手段に対向する位置に配置される請求項１から４のいずれか一項に記載のバリ除去装置。

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