JP2012516778A

JP2012516778A - パイプ切断装置

Info

Publication number: JP2012516778A
Application number: JP2011546896A
Authority: JP
Inventors: レオ・ラリッカ
Original assignee: Larikka Oy
Current assignee: Larikka Oy
Priority date: 2009-02-03
Filing date: 2010-01-28
Publication date: 2012-07-26
Also published as: US8667876B2; CN102317003B; US20120024120A1; FI125017B; EP2393617A4; EP2393617A1; FI20095098A; WO2010089449A1; FI20095098A0; CN102317003A

Abstract

本発明は、チューブ状または箱型のフレーム（１）と、上記フレームの内側にあり、被切断パイプ（Ｐ）を固定するためのパイプクランプ（９）と、回転自在に上記フレーム上にベアリングを介してマウントされ、かつ、上記パイプが通過するための中心開口が設けられている環状ブレードキャリア（３）と、主に半径方向または僅かに外れた半径方向の移動のために、上記環状ブレードキャリア（３）に取り付けられた１以上のブレードアーム（４）と、上記ブレードアーム（４）に搭載された切断刃（５）と、剪断により上記パイプを切断するために、上記パイプの外で回転している上記切断刃（５）を上記パイプに向かって送ることを可能にするように、上記ブレードアーム（４）を作動させるための手段とを備えるパイプ切断装置に関する。上記ブレードアーム（４）を作動させるための手段は、螺旋溝（７）および上記ブレードアーム（４）から螺旋溝（７）まで伸びているトランジションフィン（８）を有していて、上記環状ブレードキャリア（３）の横に回転自在にベアリングを介してマウントされている螺旋溝ディスク（６）と、上記環状ブレードキャリア（３）および螺旋溝ディスク（６）を互いに対して所望の回転速度比で回転させるための構成要素（１１，１２）とを有する。

Description

この発明は、パイプ切断装置に関し、チューブ状または箱型のフレームと、上記フレームの内側にあり、被切断パイプを固定するためのパイプクランプと、回転自在に上記フレーム上にベアリングを介してマウントされ、かつ、上記パイプが通過するための中心開口が設けられている環状ブレードキャリアと、主に半径方向または僅かに外れた半径方向の移動のために、上記環状ブレードキャリアに取り付けられた１以上のブレードアームと、上記ブレードアームに搭載された切断刃と、剪断により上記パイプを切断するために、上記パイプの外で回転している上記切断刃を上記パイプに向かって送ることを可能にするように、上記ブレードアームを作動させるための手段とを備える。

好ましくは、様々な直径のパイプを切断することができる装置に加えて、パイプの切断は、以下の基準を含む。
１、切断（他の要求はない）
２、バリなし切断面（他の要求はない）
３、均一な切断面（他の要求はない）
４、外部表面および／または内部表面の一定の小さなバリ（均一な切断面）
５、要求項目４に加えて、４つのサイドエッジの１つが面取された面
６、すべてのサイドエッジで面取切断または形状切断
７、自動化されたプロセスで、かつ、充填材無しで軌道溶接の要求に従って滑らかに切断

本発明の目的は、項目４〜７に記述している上述の基準のいずれか、または、すべてを実行するために適切な、上述されたタイプの装置を提供することにある。

この目的は、添付の請求項１で画定されるような特徴的事項を用いることにより本発明で達成される。本発明の好ましい実施形態は、従属請求項に示される。

本発明の一例の実施形態は、添付の図面を参照して、これからより詳しく記載されている。
図１は、本発明の装置を中心軸の一側から見た軸方向断面で示す。図２は、本発明の装置の主要部分を斜視図で示す。図３は、図２の装置を端面図で示す。図４は、様々な運転ステップにおける切断刃位置および面取刃位置を示し、ａ）切断作業の開始、ｂ）切断パイプ部分を互いから僅かに移動させた後に、外側エッジを作るための切断作業およびオーバーラン、ｃ）内側エッジを面取加工するための位置へ面取刃を導入するために、切断パイプ部分を互いから離れさせる移動、ｄ）互いに相手の方へパイプ部分を押すことによる内側エッジの面取作業を含んでいる。図５は、この装置で用いられるコントロールウェッジを示す。

このパイプ切断装置は、チューブ状または箱型フレーム１を備え、このフレーム１の内部に、切断するパイプを固定するためのパイプクランプ９がある。実際のクランプは、スプラインチャック９ａにより作られていて、その端部が半径方向運動のためにセクターに分けられている。スプラインチャック９ａのスプラインセクターは、第２スプラインチャック９ｂによって半径方向に作動し、この第２スプラインチャック９ｂは、例えば、空気圧シリンダーによって、他の構成要素に対して軸方向に前後に移動可能である。交換式のスプラインチャック９ａの内径は、各々のパイプ径に適合させるために選択される。パイプ径の小さな変動もまた、全く同一のスプラインチャック９ａを用いることで可能となる。この切断装置の外側のパイプの一部は、同様のタイプのパイプクランプ１９により固定される。このタイプのパイプクランプは、従前に知られており、本発明における新しいものを何も含んでいない。

パイプが通過するための中央開口が設けられている環状ブレードキャリア３は、チューブ２を介して、フレーム１に回転自在にベアリングを介してマウントされている。

１以上のブレードアーム４が、主に半径方向に、しかし、好ましくは、この半径方向から僅かに相違する方向の移動のために、環状ブレードキャリア３にスライド形式で搭載されている。切断刃５がブレードアーム４に取り付けられている。その後にさらに詳細を述べる要素によって、ブレードアーム４は、パイプの外側で回転している切断刃５を、このパイプを切断するためにパイプに向かって進めることができるように移動可能である。したがって、切断作業において、パイプは固定され、剪断刃はパイプの外側で回転している。結果、チップ形成切断アクションが達成され、連続的で長いチップをもたらす。すなわち、切断移動が、パイプ表面にくっつく小さいスクラップを作り出さない。

ブレードアームおよびブレードを作動させるために配置された手段は、環状ブレードキャリアの横に回転自在にベアリングを介してマウントされる螺旋溝ディスク６を有していて、この螺旋溝ディスク６は、螺旋溝７とブレードアーム４から螺旋溝７まで伸びているトランジションフィン８とを有する。ベルトプーリー１１，１２は、螺旋溝ディスク６および環状ブレードキャリア３を互いに対して所望の速度で回転させるために用いられる。ベルトプーリー１１，１２を駆動しているモータは、所望の長さの距離に亘って、所望の速度でこのベルトを動かすようプログラムされていて、移動速度および切断刃５のトラベル距離が、それぞれ調節可能である。

構造的特徴に関して、この構造は、螺旋溝ディスク６が、環状ブレードキャリア３と共に回転しているチューブ２の周囲にベアリングと共に搭載されているという構造である。環状ブレードキャリア３を回転させているベルトプーリー１１は、チューブ２に取り付けられていて、そして、このチューブ２は、チューブ状フレーム１の周囲にベアリングを介してマウントされている。環状ブレードキャリア３は、マウントフランジ２’によってチューブ２へ取り付けられている。

一般に、環状ブレードキャリア３は、中心開口の両側に２つのブレードアーム４を有し、環状ブレードキャリア３および螺旋溝ディスク６が互いに対して回転しているときに、これらの切断刃５は、パイプの中心軸の両側で、切断刃同士が衝突すること無しに互いをバイパスすることができる軌道に沿って等しい距離を同時に進む。この切断刃のオーバーランは、次に記載される面取刃の使用のために必要である。

刃およびパイプのための有利な入射角を定めるために、本発明は、以下の見識を含む。ブレードアーム４と切断刃５は、それぞれ、半径方向から僅かにそれる移動方向が提供され、ブレード４がパイプの方向に進んでいる間、このブレード４は、（それと同時に、）環状ブレードキャリア３の回転軸を通って伸びている半径に接近する。

本発明の装置はまた、面取刃１３を有するのが好ましく、この面取刃１３は、主に半径方向または僅かに外れた半径方向の移動のために環状ブレードキャリア３にブレードアーム１４によって取り付けられる。上記面取刃１３は、切断刃５に対して、この切断刃５によりパイプが剪断されたときにパイプの表面の外部にあるような位置に、置かれる。面取刃１３の作業は、図４のステップａ）〜ｄ）により説明される。ステップｃ）に示されているように、面取加工位置に面取刃１３を進める前に、切断されたパイプの部分は、互いから離れて移動する。これらのパイプを互いに相手の方に向かって進めるとき、この面取加工位置で、内部エッジが剪断された両端について面取刃により機械加工される（すなわち、面取り面を機械加工する）（ステップｄ）。そのため、面取刃１３は刃先１３ａを有し、切断されたパイプ部分が互いに相手の方へ軸方向に押されるときに、この刃先１３ａは、バリを取り除く、および／または、内側エッジを切り取る。当然ながら、４枚全ての刃先が同時に機械加工することができるＶ字刃として、面取刃をデザインすることもでき、このとき、これらのパイプが互いに押され、パイプの両端がＶ字刃に進む。

面取刃が内側エッジ機械加工位置である位置に切断刃５をオーバーランさせることができるために、この面取刃１３には、この位置で切断刃５を受け止めるためのスロット１５が設けられている。この刃５は、支持されているブレードアーム４から、少なくとも切断されるパイプの壁厚に等しい範囲まで突き出る。ブレードアーム４の最先の部分は、剪断されたパイプの両端の間で必然的に決定される長さ部分を上回って、このアームの残りの部分よりも狭い。このとき、面取刃１３が前に押し出され、面取り面を機械加工するために、これらのパイプがこの面取刃に（そして互いに）近づく。

環状ブレードキャリア３におけるブレードアーム４のためのスライディングスロットは、鍵穴の形状である。ブレードアーム４と環状キャリア３との間にコントロールウェッジ１８があり、このコントロールウェッジ１８は、ブレードアームおよび刃の動的感度を調節するために用いることができる。ブレードアーム４の動きは、潜在的な切り取る力が刃をスナッチするのを防ぐ（制御されていない刃の噛み付きを不可能にする）ために、十分な量の対向移動摩擦力を伴う必要がある。

螺旋溝ディスク６に沿って伸びているフィン８により強制されるため、ブレードアーム４は、構成要素３，６のうちどちらかがより早く回転しているかにより、上記摩擦力に逆らって、そのスライディングスロットの中で内側あるいは外側へ移動する。

図５に示されるコントロールウェッジ１８は、わずかに弾性力のある摩擦スライド材料１８ａを組み込んでいて、この摩擦スライド材料にブレードアーム４がよりかかって、スライドしている。そして、２つの対面した鉄の表面によって、より簡単に、ブレードアームの動的力の調節を実行することができる。コントロールウェッジ１８は、細長い連結穴１８ｂと、ウェッジ１８を動かすために用いられる調節スクリューに関する凹部１８ｃとを有する。

Claims

チューブ状または箱型のフレーム（１）と、
上記フレームの内側にあり、被切断パイプ（Ｐ）を固定するためのパイプクランプ（９）と、
回転自在に上記フレーム上にベアリングを介してマウントされ、かつ、上記パイプが通過するための中心開口が設けられている環状ブレードキャリア（３）と、
主に半径方向または僅かに外れた半径方向の移動のために、上記環状ブレードキャリア（３）に取り付けられた１以上のブレードアーム（４）と、
上記ブレードアーム（４）に搭載された切断刃（５）と、
剪断により上記パイプを切断するために、上記パイプの外で回転している上記切断刃を上記パイプに向かって送ることを可能にするように、上記ブレードアーム（４）を作動させるための手段と
を備えるパイプ切断装置であって、
上記ブレードアーム（４）を作動させるための手段は、
螺旋溝（７）と、上記ブレードアーム（４）から螺旋溝（７）まで伸びているトランジションフィン（８）とを有していて、上記環状ブレードキャリア（３）の横に回転自在にベアリングを介してマウントされている螺旋溝ディスク（６）と、
上記環状ブレードキャリア（３）および螺旋溝ディスク（６）を互いに対して所望の回転速度比で回転させるための構成要素（１１，１２）と
を有することを特徴とするパイプ切断装置。
請求項１に記載のパイプ切断装置において、
上記環状ブレードキャリア（３）は、上記中心開口の両側に２つのブレードアーム（４）を有し、
上記環状ブレードキャリア（３）および上記螺旋溝ディスク（６）が互いに対して回転するとき、複数の上記切断刃（５）は、上記パイプの中心軸の両側で、これらの切断刃が衝突すること無しに互いをバイパスすることができる軌道に沿って等しい距離を同時に進むことを特徴とするパイプ切断装置。
請求項１または２に記載のパイプ切断装置において、
上記ブレードアーム（４）の移動方向および上記切断刃（５）の移動方向は、上記ブレードがパイプ方向に進んでいる間、上記ブレード（４）が上記環状ブレードキャリア（３）の回転軸を通って伸びている半径に接近するように、半径方向から僅かに相違していることを特徴とするパイプ切断装置。
請求項１から３のいずれか１つに記載のパイプ切断装置において、
上記螺旋溝ディスク（６）は、上記環状ブレードキャリア（３）と共に回転するチューブ（２）の周囲にベアリングを介してマウントされ、かつ、上記チューブにはベルトプーリー（１２）が設けられていて、
上記環状ブレードキャリアと共に回転している上記チューブ（２）には、別のベルトプーリー（１１）が設けられていて、
上記ベルトプーリー（１１，１２）を駆動するモータは、所望の長さの距離に亘って、所望の速度でベルトを動かすようプログラムされていることを特徴とするパイプ切断装置。
請求項１から４のいずれか１つに記載のパイプ切断装置において、
上記装置は、主に半径方向または僅かに外れた半径方向の移動のために上記環状ブレードキャリア（３）にブレードアーム（１４）によって取り付けられている面取刃（１３）を有し、
上記面取刃（１３）は、上記切断刃（５）に対して、上記切断刃（５）により上記パイプが剪断されたときに上記パイプの表面の外部にあるような位置に、置かれることを特徴とするパイプ切断装置。
請求項５に記載のパイプ切断装置において、
面取加工位置に上記面取ブレード（５）を進めるより前に、切断パイプ部分が、互いから離れて移動するようになっており、上記面取加工位置では、剪断された両端で同時に上記面取刃により面取り面が機械加工されることを特徴とするパイプ切断装置。
請求項６に記載のパイプ切断装置において、
上記パイプの剪断された両端で内側エッジを機械加工するために、上記面取刃（１３）は、切断されたパイプ部分が互いに相手の方へ軸方向に押されるときに、バリを取り除く、および／または、内側エッジを切り取る刃先（１３ａ）を有することを特徴とするパイプ切断装置。
請求項５から７のいずれか１つに記載のパイプ切断装置において、
上記面取刃（１３）は、スロット（１５）を有し、
上記スロット（１５）は、上記面取加工位置に上記面取刃（１３）を進ませるときに、このスロット（１５）内に切断刃（５）を収納するために必要な寸法に形成されていることを特徴とするパイプ切断装置。
請求項１から８のいずれか１つに記載のパイプ切断装置において、
上記環状ブレードキャリア（３）は、上記ブレードアーム（４）のためのスライディングスロットを有していて、
上記スライディングスロットは、弾性材料（１８ａ）を含んでいるコントロールウェッジ（１８）により境界が定められ、この弾性材料（１８ａ）に対して上記ブレードアームがよりかかって、スライドしていることを特徴とするパイプ切断装置。