JP2690576B2 - 切断機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、溶接管のような一定横断面の連続的に出る
細長い加工物を製造するミルと関連して用いるのに特に
適した形式の切断機に関し、更に詳細には、加工物が製
管ミルから出るとき、加工物と共に横移動中に、切断ダ
イセットを作動させる形式の切断機に関する。

［従来の技術］ 一定の速度でミルから出る材料を急速にかつ連続的に
切断するために、過去、種々の切断機が用いられてき
た。そのような切断機の一例は、米国特許第3,288,012
号に示されている。その特許の切断機は、機械フレーム
で支承された平行なクランク軸によって機械フレームで
支持されたラムを含む。電動機のような連続的に運転す
る動力源が、エネルギを単一のフライホイールに供給
し、そしてその動力は、フライホイールからクラッチを
介して入力軸に伝えられ、この入力軸は固定小歯車を有
し、この小歯車は平行なクランク軸によって支持された
小歯車と噛み合う。クランク軸はラムと係合するクラン
ク部分を含み、それによって駆動機構がクラッチを介し
て選択的に作動され、ラムをクランク軸の偏心距離によ
って決められた一定の寸法の軌道路を通って移動させ
る。

［発明が解決しようとする課題］ この構成はほぼ満足であることが証明されたが、特に
切断すべき管が比較的大径のものである場合には、機械
の駆動列、特にクラッチおよび歯車の歯に発生する応力
が過剰となり、その結果、機械の保守の必要性が多くな
り、切断機自体ばかりでなく、その機械によって切断さ
れる管を作るミルの停止時間が多くなる。この大径管の
切断で遭遇する過剰な応力は、駆動列の個々の構成部品
の寸法と強度を相当に増すことによって処理することが
できるが、この解決策は、高価で大型の厄介な機械とし
てしまう。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、製管ミルから出る管を切断する際に用いる
のに特に適した改良切断機の提供に向けられている。

更に詳細には、この発明は、切断機の寸法および複雑
さを増すことなしに、比較的大きい寸法の管または他の
細長い加工物を取り扱うのに特に適した切断機の提供に
向けられている。

本発明の切断機は、加工処理領域を構成する機械フレ
ームと、間隔をへだてた箇所で係合する少なくとも２つ
の駆動部材により動力行程を通して移動可能に設けら
れ、加工処理領域に隣接してフレームに設けられたラム
と、フレームに取付けられたモータ手段と、モータ手段
とラムの駆動部材を相互に連結する駆動手段と含む形式
である。本発明によれば、モータ手段とラムの駆動部材
を相互に連結する駆動手段は、動力をモータ手段から２
つの別々の動力列に沿って駆動部材に向ける手段と、動
力列とは別で、前記動力列を駆動的に相互に連結し、前
記別々の動力列を介して前記ラムに伝えられる動力を同
期させ、それによって動力行程を通してラムの運動を同
期させるように作動する手段とからなる。この構成は、
２つの別々の動力列経路を介してモータ手段からラムに
伝えられる動力を分割することによって、そして同時に
２つの動力列の経路の作動を同期することによって、本
発明の切断機がモータ手段とラムを相互に連結する動力
列構成部品の寸法および強度を増すことなしに、大径管
を効果的に切断することができる。

本発明のもう１つの特徴によれば、各動力列は動力軸
を含み、この動力軸はモータ手段によって駆動され、か
つラムのそれぞれの駆動部材に連結され、同期手段は動
力軸間に延び、動力軸の回転を同期させる。この特別な
構成は、２つの別々の経路を介して動力をラムに伝える
小型で安価な手段を提供し、同時に２つの経路を介して
伝えられた動力を同期させ、それによってラムの円滑で
定出力の行程移動を確保する。

本発明のもう１つの特徴によれば、同期手段は歯車列
を含み、この歯車列は２つの動力列の出力軸にそれぞれ
取付けられた歯車と、別々の動力軸に取付けられた歯車
と関連した少なくとも１つの遊び歯車とを含む。２つの
別々の動力列の出力軸を相互に連結する歯車列からなる
歯車は、同期機能だけに役立ち、従って歯車の歯に過剰
な応力を発生させることなく、比較的軽量の構成を考え
ることができる。

本発明のもう１つの特徴によれば、各動力列は更にモ
ータ手段によって駆動されるフライホイールと、それぞ
れのフライホイールとそれぞれの動力軸とを相互に連結
するクラッチとを含む。２つの別々の動力列にそれぞれ
位置決めされ、２つの別々のクラッチを介してそれぞれ
駆動する２つの別々のフライホイールの準備は、２つの
別々の動力経路を介してモータ手段からラムに動力の円
滑で効果的な伝達を容易にし、かつ各個々のクラッチに
発生する応力を最小にする。

本発明のもう１つの特徴によれば、各動力軸はクラン
ク軸からなり、ラムの各駆動部材はラムによって支持さ
れた軸受手段に支承されたそれぞれのクランク軸のクラ
ンク部分からなる。この配列は、２つの別々の動力列の
動力軸の回転に応じてラムの軌道のストローク運動を生
じさせる簡単で効果的な手段を提供する。

本発明の第１実施例では、単一の電動機が両方のフラ
イホイールを駆動し、そして本発明の第２実施例では、
別々の電動機が各フライホイールを駆動する。

［実施例］ 第１図から第４図に示す本発明の実施例の切断機10
は、製管ミルから出る管14を切断するような加工作業を
行うためのワークステーション12を構成するようにほぼ
Ｃ形の形状を有するフレーム構造11を含む。ワークステ
ーション12は水平面16を含み、この水平面16は下部ダイ
セットキャリジ20を摺動自在に取付ける一組の軸線方向
に延びた下部レール18を取付けている。切断機10は更に
ラム22を含み、このラム22は上部ダイセットキャリジ26
を摺動自在に取付けた一組の軸線方向に延びた上部レー
ル24を有する。上部ダイセットキャリジ20および下部ダ
イセットキャリジ26の各々は、米国特許第3288011号お
よび第3288012号に説明されているように、機械の軸線
方向長さに沿ってそれぞれのレール組18および24上を軸
線方向に摺動でき、従ってキャリジに取付けられたダイ
セット28は、加工物の切断中、ダイセットに締付けられ
たとき管によって機械の軸線方向長さに沿って運ばれ
る。上部ダイセットキャリジ20および下部ダイセットキ
ャリジ26に適したダイセット28の詳細は、前述の米国特
許第3,288,011号および第3,288,012号に更に示されてい
る。おおまかに言えば、ダイセット28は、管14と締付け
関係で上部レールおよび下部レールに沿ってキャリジ20
および26と共に軸線方向に移動され、ダイセットによっ
て支持されるギロチン刃は、ダイセットが管と共に移動
するときに管を切断する。ダイセットの締付け部材の操
作、並びにダイセットのギロチンの操作は、動力行程を
含む軌道路を通って移動されるラム22によって制御さ
れ、この動力行程は、上部キャリジ26を下部キャリジ20
に対して下方に移動させて、適当なカム装置を作動し、
初めにダイセットの締付け部材を管と締付け係合させ、
しかる後、ギロチン刃を管を貫通させて管の一定長さを
切断し、その後ラムを軌道路に沿って上方に移動させて
管を解放し、かつギロチン刃を上方に移動させ、その結
果ラムが新しい動力行程を始める箇所までラムは軌道路
に沿って戻る。ラムを軌道行程を通って選択的に移動さ
せるための駆動手段は、電動機30と、減速ユニット32
と、プーリ34と、間隔をへだてたフライホイール36と、
各フライホイールと関連したクラッチ・ブレーキ組立体
38と、各フライホイールおよびクラッチと関連したクラ
ンク軸40とを含む。

電動機30と、減速機32と、プーリ34は、フレームの前
から後まで延びるフレーム11の頂部に連続的に整列さ
れ、従ってフレームの後面に後方に間隔をへだてた関係
でプーリ34を配置する。フライホイール36は軸線方向に
間隔をへだてた関係でかつプーリ34に対して対称的な配
置でフレームの後面に取付けられ、各フライホイールは
プーリ34のまわりに掛けられた複数のベルト42の駆動受
入用の複数の溝36aを構成し、従ってフライホイール36
はプーリ34の回転に応じて同時に駆動される。

クラッチ・ブレーキ組立体38は、液圧式あるいは空気
式であり、それぞれアクチュエータ39を含む。クラッチ
・ブレーキ組立体38は、それぞれのフライホイール36を
それぞれのクランク軸40と選択的に相互連結し、あるい
はそれぞれのクランク軸を制動するのに周知の仕方で役
立つ。

各クランク軸40は、それぞれのクラッチ38から前方に
延び、機械フレーム11の隔壁によって適当に支持された
軸受構造体46を通して、この軸受構造体46によって回転
的に支持された本体部分40aと、フレームの前部隔壁11a
に適当に支承された前方部分40bと、クランク軸の偏心
距離を構成し、適当な軸受48によってラム24に支承され
たクランク部分40cとを含む。

切断機が製管ミルから連続的に出る管について運転し
ている典型的な使用サイクルでは、電動機30は連続的に
回転し、従ってフライホイール36はプーリ34およびベル
ト42を介して連続的に駆動される。クラッチ38は、選択
的かつ同時に作動されてフライホイール36とクランク軸
40を駆動的に相互に連結し、従ってラム24を、軌道路の
正確な形状と寸法をもつ軌道路を通って移動する。この
軌道路は、クランク軸40間の軸線方向間隔によって、お
よび各クランク部分40cによって構成された偏心距離の
大きさによって決定される。

本発明の切断機は更に、クランク軸40が互に同期して
いるようにする同期手段を含み、それによってラムを軌
道路を通って円滑な並進の仕方で移動させる。同期手段
は、各クランク軸40に駆動的に固着された平歯車52を含
む歯車列50と、軸受構造体46の前方端部56aで支承さ
れ、かつフレーム隔壁11bの後方端部で支承された輻軸5
6に取付けられた遊び平歯車54と、更にそれぞれの平歯
車52および遊び歯車54に互に噛み合い、機械フレーム11
に適当に支承された輻軸58に支持された一組の遊び平歯
車57とからなる。

同期歯車列50が作動して、軸線方向に間隔をへだてた
クランク軸40がベルト42あるいはクラッチ38の滑りに関
係なく常に同速で回転するようにし、それによってクラ
ンク軸のクランク部分40cが正確な位相で回転するよう
にし、それにより、確実にラムが軌道路を通って並進の
仕方で移動することがわかるだろう。

第５図に示す実施例は、単一電動機30および単一減速
機32が一対の電動機60および62によって置き換えられ、
この電動機60および62が歯車減速機64および66をそれぞ
れ駆動し、別々のベルト68が各々の減速ユニットのプー
リ70と関連し、そして個々のフライホイール36をそれぞ
れ駆動し、従ってクランク軸が別々の電動機によって個
々に駆動される以外は第１図から第４図に示す実施例と
同一である。他の点では、第５図の切断装置は、第１図
から第４図の切断装置と同一である。同期歯車列50が作
動して軸線方向に間隔をへだてたクランク軸40が個々の
電動機間の非同期に関係なく常に同速で回転するように
するので、個々の電動機60および62を互に同期させる必
要はない。

本発明の切断機は、多くの重要な長所を有することの
がわかるだろう。特に、ラムへの動力が分割され、ラム
が２つの別個の駆動列を介して移動するので、動力が単
一の駆動列を介してラムに伝えられる先行技術の機械に
比較して各駆動列の応力は、相当に減じられる。詳細に
は、クラッチ38の応力は、先行技術の単一駆動列の設計
に比較して相当に減じられ、従って所定のクラッチを相
当に低い応力レベルで運転させることができ、それによ
ってクラッチの有効な運転寿命を相当に伸ばす。更に、
同期歯車列を構成する歯車は、大した荷重を受けずに同
期機能だけをするので、駆動列の荷重が歯車列を通り、
詳しくは、互いに噛み合う歯車の個々の歯を介して個々
の歯に高い応力を加えるような先行技術の機械と比較し
て、歯車の歯の応力は相当に減じられる。更にこれらの
歯車は大した荷重を支持しないので、これらの歯車は比
較的小さくかつ比較的軽くできると共に、駆動列の運動
部品の慣性の比例した減少を伴い、それによって切断機
の始動および停止を容易にし、そして更に駆動列の応力
を減ずる。本発明の切断機は、先行技術の機械の２つの
最も多い共通な保守箇所および疲労箇所である、機械の
クラッチおよび歯車の歯の応力を相当に減じるので、本
発明の切断機は先行技術の機械より相当に耐久性があ
り、かつ保守の必要が相当に少ない。重要なことは、本
発明の切断機は、停止時間をあまり必要とせず、従って
関連した製管ミルを、切断機の駆動機構の故障によりミ
ルを操業停止する必要がほとんどないか全くなしに、ほ
ぼ連続を基本に運転できる。

本発明の好ましい実施例を図示し詳細に説明したが、
種々の変更が本発明の範囲および精神から逸脱すること
なく開示した実施例においてなすことができることは明
らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による切断機の斜視図であり、 第２図は、第１図の２−２線における部分断面図であ
り、 第３図および第４図は、第２図の３−３線および４−４
線それぞれにおける部分断面図であり、 第５図は、本発明の第２実施例を示す、第３図と同様の
図を示す。 10……切断機、 12……ワークステーション、14……管、 16……水平面、18……下部レール、 20……下部ダイセットキャリジ、 22……ラム、24……上部レール、 26……上部ダイセットキャリッジ、 28……ダイセット、30……電動機、 32……減速ユニット、34……プーリ、 36……フライホイール、 38……クラッチ・ブレーキ組立体、 40……クランク軸、42……ベルト、 46……軸受構造体、50……歯車列、 52……平歯車、54……歯車、 57……平歯車、58……輻軸、 60、62……電動機、 64、66……歯車減速機、 68……ベルト、70……プーリ。

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】加工処理領域を構成する機械フレームと、
   間隔をへだてた箇所で係合する少なくとも２つの駆動部
   材により動力行程を通して移動可能に設けられ、加工処
   理領域に隣接してフレームに設けられたラムと、フレー
   ムに取付けられたモータ手段と、前記モータ手段と前記
   駆動部材を相互に連結する駆動手段とを含む形式の切断
   機において、前記駆動手段は、 動力を前記モータ手段から２つの別々の動力列に沿って
   前記駆動部材に向ける手段と、 前記動力列とは別で、前記動力列を駆動的に相互に連結
   し、前記別々の動力列を介して前記ラムに伝えられる動
   力を同期させ、それによって動力行程を通して前記ラム
   の運動を同期させるように作動する手段と、 からなる切断機。
2. 【請求項２】各動力列は、前記モータ手段によって駆動
   され、それぞれの駆動部材に連結された動力軸を含み、 前記同期手段は、前記動力軸間に延び、前記動力軸の回
   転を同期させる、請求項第（１）項による切断機。
3. 【請求項３】前記同期手段は、前記動力軸にそれぞれ取
   付けられた歯車および少なくとも１つの遊び歯車を含む
   歯車列からなる、 請求項第（２）項による切断機。
4. 【請求項４】各動力列は更に、前記モータ手段によって
   駆動されるフライホイールと、それぞれのフライホイー
   ルとそれぞれの動力軸とを相互に連結するクラッチとを
   含み、 請求項第（３）項による切断機。
5. 【請求項５】各動力軸はクランク軸からなり、各駆動部
   材は前記ラムによって支持された軸受手段に支承された
   前記クランク軸のクランク部分からなる、 請求項第（２）項による切断機。
6. 【請求項６】前記モータ手段は、前記フライホイールの
   両方を駆動する単一のモータ手段からなる、 請求項第（４）項による切断機。
7. 【請求項７】前記モータ手段は、各フライホイールをそ
   れぞれ駆動する別々の電動機からなる、 請求項第（４）項による切断機。
8. 【請求項８】前記単一のモータ手段は、減速ユニットを
   駆動する電動機からなる、 請求項第（６）項による切断機。
9. 【請求項９】各モータ手段は、それぞのれ減速ユニット
   を駆動する電動機からなる、 請求項第（７）項による切断機。