JP2838447B2 - パイプ切断方法及びパイプカッター - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、パイプ切断時にパイプ
内面にバリが発生しない様にしたパイプ切断方法及びパ
イプカッターに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のパイプ切断においては、スピンカ
ッターと言われる切断装置を使用していたが、かかるス
ピンカッターのロータリーカッターｈでパイプｗを切断
する際には、パイプｗの外周面から中心方向へ切断する
ために、ロータリーカッターｈの押圧力によりパイプｗ
の内面壁が座屈して、パイプｗの内周面にバリが発生
し、パイプｗの切断端面を整形修復せねばならない欠点
を有していた。

【０００３】又、上記したスピンカッターによるパイプ
ｗの切断方法では、パイプｗの内側にバリが発生して整
形修復の中間作業が必要となるために、他の加工機（例
えば曲げ加工機、分岐管の端末加工機など）に直接接続
することは不可能であり、これら加工機においてパイプ
ｗの保持部と加工部間の距離が一定の場合には、パイプ
ｗの長さは最終的に必要とする長さと同一ではなく長大
となるために、パイプｗの運搬時、或いは加工機への装
着時に曲がったり、更に高価なパイプｗはその一部が無
駄となる欠点を有していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、パイプ切断
面においてパイプの内側にバリが発生しない様にしたパ
イプ切断方法及びパイプカッターを提供せんとするもの
である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記従来技術
に基づく、パイプ切断面においてパイプの内側にバリが
発生する課題に鑑み、パイプの内部の切断位置に芯金棒
を挿通し、パイプの切断部の両側を固定し、スピンカッ
ターの中心方向へ収束するロータリーカッターによりパ
イプの外周側から所定深さまで切込み、そして切込み部
の両側を引っ張って切込み部を分離してパイプを切断す
ることによって、パイプ切断面においてパイプの内側に
パイプ壁が座屈せずバリが発生しない様にして、上記課
題を解消せんとしたものである。

【０００６】

【作用】本発明にあっては、パイプの内部に芯金棒を挿
通し、パイプの切断部の両側を固定し、スピンカッター
の中心方向へ収束するロータリーカッターによりパイプ
の外周側から所定深さまで切込み、そして切込み部の両
側を引っ張って切込み部を分離してパイプを切断するこ
とによって、パイプ切断面においてパイプの内側は芯金
棒で支持されて、パイプ壁が座屈せずバリが発生しない
のである。

【０００７】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明
すると、本発明のパイプＷの切断方法はパイプＷの内側
にバリが発生しない様に切断するものであり、この様に
切断されたパイプＷはその儘の状態で製品となったり、
下記の詳細な説明の様にパイプＷの加工機に接続して自
動化曲げ加工ラインを組むことも出来る。

【０００８】その一例としてパイプＷを曲げ加工するパ
イプベンダーシステムにおいては、パイプ供給部１、矯
正装置２、パイプカッター３、パイプベンダー４を連結
して自動化曲げ加工ラインを構成している。

【０００９】そして、パイプＷの切断に使用する装置と
してパイプカッター３を説明し、同時にかかるパイプカ
ッター３を組み込んだパイプベンダーシステムにより説
明する。

【００１０】先ず、パイプ供給部１は加工素材であるパ
イプＷ（所定長さに切断されておらず長大）をコイル状
にドラム５に巻き付けて構成しており、かかる状態のド
ラム５はパイプＷの製造メーカーより加工メーカーを経
由せずに直接供給され、パイプＷの材質としては銅製、
鉄製等である。

【００１１】６は矯正装置２及びパイプカッター３の基
台であり、該基台６の上流側には垂直方向の第１矯正部
７と水平方向の第２矯正部８を連設しており、第１矯正
部７においては基台６上に基板９を立設し、該基板９の
前面には加工軸心ＸーＸの上下に複数個の矯正ローラー
10、10a …を配設しており、又矯正ローラー10、10a…
の上流側には一対のガイドローラー11、11a を配設し、
矯正ローラー10、10a…及びガイドローラー11、11a は
その周面にパイプＷの外径に相当する矯正溝12、12a …
を夫々設けている。

【００１２】又、上記第２矯正部８においては基台６上
に基板13を載設し、該基板13の上面には加工軸心ＸーＸ
の両側に複数個の矯正ローラー14、14a …（矯正ローラ
ー10、10a …と同一形状）を配設し、パイプ供給部１の
ドラム５から供給された円弧状（非直線状）のパイプＷ
を直線状に整形している。

【００１３】15は基台６の上部で矯正装置２の下流側に
設けた送り機構であり、基台６上には一対のガイドシャ
フト16、16a を架設し、該ガイドシャフト16、16a にガ
イド17、17a を介してスライド基板18を加工軸心ＸーＸ
方向にスライド自在に設け、又スライド基板18の下部に
はシリンダー19を設けると共に、ガイドシャフト16、16
a の所定位置にはスライド基板18のスライド量が所定ス
トロークとなる様にストッパー20を設けている。

【００１４】21はスライド基板18上に設けた下型であ
り、該下型21上にシリンダー22により上下動する上型23
を設置し、下型21と上型23の接合面には加工軸心ＸーＸ
に対応するパイプ孔24を形成している。

【００１５】又、上記パイプカッター３は基台６の上部
で送り機構15の下流側に設けており、基台６上には上流
側から切断第１チャック25、駆動部26、切断部27及び切
断第２チャック28を連設しており、該切断第２チャック
28は下流側へ所定ストローク（２〜３ｃｍ）だけスライ
ド自在と成している。

【００１６】そして、切断第１チャック25においては、
基台６上の基板29上に下型30を加工軸心ＸーＸ方向に対
する位置を固定状態で設置し、該下型30上にシリンダー
31により上下動する上型32を設置し、下型30と上型32の
接合面には加工軸心ＸーＸに対応するパイプ孔33を形成
している。

【００１７】又、駆動部26及び切断部27においては、基
板29上にステーを設けてプーリー34を回動自在に設置
し、該プーリー34は基台６内部の駆動モーター（図示せ
ず）により回転駆動される様になっており、又プーリー
34の下流側には透明なプラスチック製のケース35内にス
ピンカッター36を配設し、該スピンカッター36の近傍に
はスピンカッター36を作動させるクラッチ37を設けてい
る。

【００１８】次に、上記スピンカッター36を装備した切
断部27について説明すると、38は加工軸心ＸーＸ方向で
中心部にカラー39を有するロータリーヘッドであり、該
ロータリーヘッド38はプーリー34と連動回転する様にな
っており、又ロータリーヘッド38には３本のスライド溝
40、40a 、40b を放射状に穿設しており、該スライド溝
40、40a 、40b にはその先端がロータリーヘッド38の外
側に突出する様にスライド板41、41a 、41b を嵌入して
いる。

【００１９】上記スライド板41、41a 、41b の先端には
テーパー面42、42a …を形成すると共に、基端には固定
軸43、43a 、43b を前方に突出し、１本の固定軸43には
ロータリーカッター44を回転自在にナット45により取り
付けると共に、他の２本の固定軸43a 、43b にはパイプ
受けローラー46、46a を回転自在にナット47、47a によ
り取り付けている。

【００２０】48はカッター送り込みリングであり、該カ
ッター送り込みリング48の内面にはテーパー面49を設け
ると共に、カッター送り込みリング48は加工軸心ＸーＸ
方向にスライド自在となっており、クラッチ37の作動に
よりカッター送り込みリング48は前進し、カッター送り
込みリング48のテーパー面49とスライド板41、41a 、41
b のテーパー面42、42a …の接触により、スライド板4
1、41a 、41b は中心方向へ収束する。

【００２１】尚、上記１本のスライド板４１の固定軸４
３は、他の２本のスライド板４１ａ、４１ｂの固定軸４
３ａ、４３ｂより若干中心部に寄っており、スライド板
４１ａ、４１ｂのパイプ受けローラー４６、４６ａはパ
イプＷに接触してパイプＷを保持している。 又、上記の
カラー３９にパイプＷ及び後述する芯金棒６０を挿通し
ており、又スライド板４１のロータリーカッター４４
は、芯金棒６０の外周側で、パイプＷの肉厚未満の所定
量だけパイプＷに対して食い込む様にしている。

【００２２】そして、加工軸心ＸーＸ方向の前方に若干
量スライド自在な切断第２チャック28においては、基板
29上に下型50を所定ストローク（２〜３ｃｍ）だけスラ
イド自在に設置し、該下型50上にシリンダー51により上
下動する上型52を設置し、下型50と上型52の接合面には
加工軸心ＸーＸに対応するパイプ孔53を形成し、又所定
ストロークのスライドは下型50下部のテンションシリン
ダー54により行う。

【００２３】次にパイプＷを曲げ加工するパイプベンダ
ー４について説明すると、基台55上には上流側から芯金
第１チャック56、ブースター装置57、芯金第２チャック
58及び曲げ部59を連設しており、又これらの装置の加工
軸心ＸーＸ方向で、基台55の上方部に芯金棒60を架設支
持しており、具体的には芯金第１チャック56又は芯金第
２チャック58の一方にて芯金棒60を保持している。

【００２４】そこで、芯金第１チャック56においては、
基台55の上流側方部、即ちパイプカッター３の切断第２
チャック28に続いてパイプベンダー４の芯金第１チャッ
ク56を設置しており、一対の左右型61、61a を接離自在
に設置し、該左右型61、61aはシリンダー62により接合
し、その接合面には加工軸心ＸーＸに対応するパイプ孔
63を形成している。

【００２５】上記ブースター装置57は基台55上の中央部
に位置しており、基台55上には一対のガイドレール64、
64a を載設し、該ガイドレール64、64a にリニアガイド
65、65a を介してスライド基板66上を加工軸心ＸーＸ方
向にスライド自在に設けている。

【００２６】67はスライド基板66上に設けたパイプ加圧
チューブであり、該パイプ加圧チューブ67はスライド基
板66上で加工軸心ＸーＸ方向を中心にして回転自在であ
ると共に、パイプ加圧チューブ67の先端にはコレットチ
ャック68を設け、更にスライド基板66の下方部には駆動
力を有するスクリューシャフト69を設けてスライド基板
66を移動させる様にしている。

【００２７】又、芯金第２チャック58においては、基台
55上に加工軸心ＸーＸの直角方向に対してステー70及び
シリンダー71により進退自在な芯金第２チャック58を設
置しており、芯金第２チャック58は揺動機構部72により
揺動開閉する２本のチャック腕73、73aより構成してい
る。

【００２８】74は芯金棒60の補助バーであり、該補助バ
ー74は芯金第２チャック58の前方に配置しており、具体
的には補助バー74は基台55の側方部に設けたシリンダー
75によりステー76を介して上下動して芯金棒60を下方よ
り支受している。

【００２９】最後に、パイプベンダー４における曲げ部
59について説明すると、基台55上の上部にして最前方部
には回転自在な曲げ型77を設置し、該曲げ型77には半円
形状のパイプ溝78を形成すると共に、曲げ型77の基端部
にはクランプ型79を設置し、該クランプ型79には図示し
ない油圧シリンダーを装備すると共に、パイプ溝80を形
成している。

【００３０】81は曲げ型77の隣接後部にして内側に設置
したシワ取り装置であり、該シワ取り装置81に対向する
様にプレッシャー型82を設置し、シワ取り装置81及びプ
レッシャー型82の内面には夫々パイプ溝83、83a を形成
している。

【００３１】尚、プレッシャー型82には油圧シリンダー
（図示せず）を装備しており、該油圧シリンダーはプレ
ッシャー型82をシワ取り装置81に押圧している。

【００３２】又、上記芯金棒60の配置位置はパイプカッ
ター３の切断第１チャック25内から曲げ型77の直前まで
配置され、その途中ではブースター装置57のパイプ加圧
チューブ67内を挿通し、パイプ加圧チューブ67では芯金
棒60の外側に嵌合したパイプＷを固定し、又芯金第１チ
ャック56及び芯金第２チャック58では芯金棒60を直接チ
ャックしている。

【００３３】又、上記したスピンカッター36におけるロ
ータリーカッター44は外刃式のものを図５、図６及び図
１５に示したが、刃物自体の構成、形状は特に限定され
ず、例えば図１７及び図１８に示す様に内刃式のロータ
リーカッター44でも良い。

【００３４】上記の様に構成したパイプベンダーシステ
ムにおいては、本発明の切断装置を一連の自動化したパ
イプＷの曲げ加工ラインに組み込んでいるが、パイプカ
ッター３は単独での使用も勿論可能である。

【００３５】その１例としては、上記のパイプベンダー
４において曲げ部59を設置しない状態を取り出し搬出装
置と成し、パイプカッター３の下流側に芯金棒60の片持
ち状態の保持装置84、84a として芯金第１チャック56及
び芯金第２チャック58と、パイプＷの搬出装置85として
ブースター装置57を設置して、パイプカッター３により
所定長さに切断したパイプＷを芯金棒60の下流側他端か
らラインオフする様にしている。

【００３６】或いは、上記した取り出し搬出装置を全く
設けず、パイプカッター３から直接ラインオフしても良
い。

【００３７】又、第２例としてはパイプカッター３に続
いてパイプベンダー４を設置しているが、パイプカッタ
ー３に連設するパイプＷの加工機86はパイプベンダー４
に限定されず、曲げ部59を変えることが出来、例えば分
岐管の加工機、ねじ切り機、表面加工機、付属品の取り
付け機等なんでも（搬送機を介して複数台も）可能であ
る。

【００３８】そして、その他のパイプカッター３の構成
においては、上記実施例では芯金棒60の位置は一定であ
るが、この他に芯金棒60を進退自在と成し、即ちパイプ
カッター３に対して１本のパイプＷの切断毎に芯金棒60
を出し入れする様にしても良い。

【００３９】次に本発明に係るパイプ切断方法及びパイ
プカッターの作用について説明すると、先ず、パイプベ
ンダーシステムにおける初期段階の作用説明において
は、ドラム５よりコイル状のパイプＷを矯正装置２を通
過させ、続いて送り機構15、切断第１チャック25、駆動
部26、切断部27、切断第２チャック28の夫々のパイプ孔
24、33、カラー39、パイプ孔53を通過させて切断第２チ
ャック28の下流側に突出させる（図１中のｉ）。

【００４０】尚、この様なパイプＷの位置においては、
芯金棒60がパイプベンダー４から延出してパイプカッタ
ー３の切断部27（駆動部26）内近傍まで到達して常時存
在しており、芯金棒60に対してパイプＷを嵌合する様に
している。

【００４１】そして、パイプカッター３の切断第１チャ
ック25及び切断第２チャック28の作動により、切断部27
の両側でパイプＷを固定し、駆動部26のプーリー34の回
転によりロータリーヘッド38を回転させ、そしてクラッ
チ37の作動によりカッター送り込みリング48を前進させ
ると、カッター送り込みリング48のテーパー面49とスラ
イド板41、41a 、41b のテーパー面42、42a…の係合に
より、ロータリーヘッド38のスライド溝40、40a 、40b
内をスライド板41、41a 、41b が中心方向に収束し、パ
イプ受けローラー46、46a によりパイプＷを回転状態で
保持すると共に、ロータリーカッター44はパイプＷの外
周面に回転状態で接触して切込む。

【００４２】そして、スライド板41、41a 、41b の長さ
等により設定した切込み量だけパイプＷの外周面に対し
て切込み、この切込み時にはパイプＷの内部に芯金棒60
が存在しているために、パイプＷの内面壁が座屈せず、
その後駆動部26、切断部27等を停止させて、切断第２チ
ャック28のテンションシリンダー54によりパイプＷの先
端を下流側に引っ張り、パイプＷはロータリーカッター
44による切込み部で分離、切断される（図１中のii）。

【００４３】尚、かかるパイプＷの切断は初期段階だけ
でなく、以後の通常作動時にも同様に行うのであり、か
かる切断部（図１中のii、iv）がパイプＷの基準寸法、
位置となり、又上記の切断時の寸法の１例としては、パ
イプＷの肉厚が0.５ｍｍの場合には外周から0.４ｍｍの
深さだけ切込み、パイプＷの内周面の0.１ｍｍの厚み分
はテンションシリンダー54により引っ張って分離、切断
する。

【００４４】そして、上記の様に初期設定を終了したパ
イプＷに対して、且つ通常作動時にも同様であって、先
端が前回の工程（初期又は通常作動時）で切断されたパ
イプＷに対して、パイプカッター３の切断第１チャック
25及び切断第２チャック28によるパイプＷの固定状態を
解除し、その後送り機構15のシリンダー22の作動により
パイプＷの中途部分をパイプ孔24に固定し、そしてシリ
ンダー19の作動（１回又は複数回で送り量が決定され
る）によりパイプＷを順次下流側のパイプベンダー４へ
移動させる。

【００４５】かかるパイプＷの移動により、送り込んだ
パイプＷの先端はパイプベンダー４のパイプ加圧チュー
ブ67の先端に突出し（図１中のiii ）、同時にパイプ供
給部１からはパイプＷが引き出されて順次供給される。

【００４６】尚、上記の様にパイプベンダー４にパイプ
Ｗが供給される段階では芯金棒60はパイプベンダー４の
前方の芯金第２チャック58により固定保持されて移動し
ない。

【００４７】そして、パイプベンダー４に対して所定位
置までパイプＷが供給された後に、パイプカッター３で
は上記と同様の作動でパイプＷは所定位置（図１中のi
v）で切断され、この時に切断第２チャック28の若干の
移動によりパイプＷも若干移動し、その直後にパイプＷ
の先端方部はパイプベンダー４のブースター装置57のコ
レットチャック68により固定される（図１中のiii より
若干前方）。

【００４８】次に、パイプベンダー４においてはスクリ
ューシャフト69の作動によりブースター装置57が所定位
置（芯金第２チャック58の直前であり、パイプＷは図１
中のｖ）で一旦停止し、芯金棒60に対する保持状態は後
方の芯金第１チャック56で固定保持すると共に、前方の
芯金第２チャック58の保持状態は解除される。

【００４９】又、上記の芯金第２チャック58の解除状態
では芯金棒60の先端は補助バー74により下方から支受さ
れ、そしてパイプベンダー４のブースター装置57の進行
により補助バー74は降下し、パイプＷの先端は曲げ型77
の前方に突出する（図１中のvi）。

【００５０】尚、上記した様に芯金棒60は芯金第１チャ
ック56又は芯金第２チャック58の一方により常時固定保
持され、ブースター装置57の移動、即ちパイプＷが移動
しても芯金棒60は位置が一定である。

【００５１】そして曲げ部59に到達したパイプＷは、ク
ランプ型79と曲げ型77に挟持されながら、曲げ型77の回
転により屈曲され、所望形状となる様にブースター装置
57の進行及び所定角度の回転、曲げ型77による曲げ加工
を引き続いて行う。

【００５２】曲げ加工が終了した段階で、ブースター装
置57のコレットチャック68の固定を解除してブースター
装置57は後退し、芯金棒60に対する保持状態は芯金第２
チャック58の保持と芯金第１チャック56の解除を行う。

【００５３】この様にパイプＷの切断、曲げ加工の１サ
イクルが終了し、初期設定の次の状態（図１中のiiで、
これより前方には存在せず）から次のサイクルが開始さ
れ、パイプＷの前進の最終段階（図１中のvi）で芯金棒
60先端に残っていた前回サイクル時の加工済のパイプＷ
は押し出される。

【００５４】尚、初期設定時の端切れのパイプＷは加工
済のパイプＷと同様に次サイクル時に押し出される。

【００５５】

【発明の効果】要するに本発明は、パイプＷの内部の切
断位置に芯金棒６０を挿通し、パイプＷの切断部の両側
を固定し、スピンカッター３６の中心方向へ収束するロ
ータリーカッター４４によりパイプＷの外周側から所定
深さまで切込む様にしたので、パイプＷの内面は芯金棒
６０で支持されているために、パイプＷ内面方向にパイ
プＷの内壁が座屈せず、そして切込み部の両側を引っ張
って切込み部を分離してパイプＷを切断する様にしたの
で、パイプＷの切断面においてパイプＷの内側へのバリ
の発生を防止出来るのである。

【００５６】又、芯金棒60を下流側へ延出して加工機86
上に位置させたので、切断したパイプＷを次工程である
加工機86に確実、簡易に受渡しすることが出来る。

【００５７】又、芯金棒60はスピンカッター36に対して
出し入れ自在と成したので、パイプカッター３がパイプ
Ｗの切断機として専用的に使用した場合などに、効率を
向上させることが出来る等その実用的効果甚だ大なるも
のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】パイプベンダーシステムの機構図及びパイプの
位置を示す図である。

【図２】パイプカッターの矯正装置の正面図である。

【図３】同上の平面図である。

【図４】パイプカッターの正面図である。

【図５】スピンカッターの側面図である。

【図６】同上の概略断面図である。

【図７】パイプカッターの切断第１チャックの側面図で
ある。

【図８】パイプカッターの切断第２チャックの側面図で
ある。

【図９】パイプカッターと送り機構の正面図である。

【図１０】送り機構の概略断面図である。

【図１１】パイプベンダーの平面図である。

【図１２】パイプベンダーの芯金第１チャックの側面図
である。

【図１３】パイプベンダーのブースター装置の側面図で
ある。

【図１４】パイプベンダーの芯金第２チャックの側面図
である。

【図１５】パイプ切断の概略説明図である。

【図１６】従来のパイプ切断の概略説明図である。

【図１７】スピンカッターの他の実施例の断面図であ
る。

【図１８】図１７のスピンカッターの作動状態を示す概
略側面図である。

【符号の説明】

６ 基台 25 切断第１チャック 27 切断部 28 切断第２チャック 36 スピンカッター 39 カラー 44 ロータリーカッター 54 テンションシリンダー 60 芯金棒 86 加工機 Ｗ パイプ

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パイプの内部の切断位置に芯金棒を挿通
   し、パイプの切断部の両側を固定し、スピンカッターの
   中心方向へ収束するロータリーカッターによりパイプの
   外周側から所定深さまで切込み、そして切込み部の両側
   を引っ張って切込み部を分離してパイプを切断する様に
   したことを特徴とするパイプ切断方法。
2. 【請求項２】 基台上に切断第１チャック、切断部及び
   切断第２チャックを連設し、該切断第２チャックは所定
   ストローク分をテンションシリンダーによりスライド自
   在と成し、又切断部のスピンカッターにおいては中央部
   にカラーを設けて芯金棒を挿通すると共に、スピンカッ
   ターには芯金棒の外周側でパイプの肉厚未満だけ中央部
   へ収束する様にロータリーカッターを設けたことを特徴
   とするパイプカッター。
3. 【請求項３】 芯金棒を下流側へ延出して加工機上に位
   置させたことを特徴とする請求項２のパイプカッター。
4. 【請求項４】 芯金棒はスピンカッターに対して出し入
   れ自在と成したことを特徴とする請求項２のパイプカッ
   ター。