JP3228871B2 - 薄肉金属管の切断装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明に係る薄肉金属管の切断装
置は、例えば薄肉の電縫管（以下、単に薄肉金属管と称
する。）の製造ラインに組み込み、連続して製造されて
送り出される長尺な薄肉金属管を、所定寸法に切断する
のに利用する。

【０００２】

【従来の技術】例えば排気管継手用のベローズを造るス
テンレス鋼製の薄肉金属管を製造する場合、造管機によ
りアンコイラから送り出された帯状の金属薄板を丸め、
管状に形成する。次いで、この帯状の金属薄板の両端縁
同士を突き合わせ、これら両端縁同士を電気溶接して長
尺な薄肉金属管とする。この様な長尺な薄肉金属管は、
次の工程で所定の寸法に切断する。ところで、上記薄肉
金属管の製造作業は、造管機から送り出された薄肉金属
管を停止させる事なく連続して行なう為、上記所定の寸
法に切断する作業は、切断装置を薄肉金属管の送り速度
と同じ速度で移動させつつ行なう。

【０００３】金属管の切断方法としては、回転鋸歯（メ
タルソー）を直接金属管に押し当て、金属管の内部を空
洞のまま切断するメタルソーカットと呼ばれる方法、或
は鋭利な刃を直接金属管に押し当て、金属管の内部を空
洞のまま切断するシャーカットと呼ばれる方法が、従来
から知られている。しかしながら、これら各切断方法
は、厚肉金属管の場合には有効であるが、薄肉金属管の
場合には、切断面にばりが発生したり、或は切断縁部が
変形したりする等、そのままの切断口では使用できず、
切断端縁をトリミングする等の後加工が必要になる。こ
の様な後加工は、得られる薄肉金属管の価格を高くする
原因となる為、省略する事が望まれる。

【０００４】この様な事情に鑑みて、切断前の長尺な薄
肉金属管の内部に、その内径よりも僅かに小径の外径寸
法を有する中子を挿入し、上記長尺な薄肉金属管の外周
面でこの中子の端縁に近接した部分に回転刃を押し当
て、この回転刃を自転させつつ上記薄肉金属管の周囲で
公転させる事により上記部分を切断する、中子挿入式の
切断装置が考えられ、更に一部で実施されている。例え
ば特開平７−２２３１１１号公報には、永久磁石を組み
込んだ中子を薄肉金属管の内部に保持し、この中子と上
記回転刃との間で上記薄肉金属管を切断する、薄肉金属
管の切断装置が記載されている。しかしながら、この公
報に記載された薄肉金属管の切断装置の場合には、薄肉
金属管の軸方向に亙る中子の位置を厳密に規制する事が
難しい。従って、この公報に記載された切断装置の場合
には、上記回転刃として外周縁が鋭利である薄刃を使用
すると共に、この回転刃による切断位置を、上記中子の
端縁から少し軸方向にずらせている。この為、薄肉金属
管の切断縁に、直径方向内方に向いたばりが発生する事
が避けられず、この切断縁が必ずしも奇麗に仕上がらな
い。又、この公報に記載された構造の場合には、鋼管
等、磁性金属板製の薄肉金属板の切断作業を行なえな
い。

【０００５】薄肉金属管の材質を問わず、しかもこの薄
肉金属管の切断縁を奇麗に仕上げる為には、この薄肉金
属管を切断する為の切断機として、シャーリングを使用
する事が考えられる。シャーリングは、上記薄肉金属管
の内側に芯金を挿入すると共に、外周面に押し付けた円
形の切断刃を自転させつつ上記薄肉金属管の周囲を公転
させ、この切断刃の切断縁と芯金の端縁との間で薄肉金
属管に剪断方向の力を加える事により、この薄肉金属管
を切断する。但し、この様なシャーリングにより薄肉金
属管を切断する場合には、上記薄肉金属管の軸方向に亙
る上記受刃の端縁と切断刃の切断縁とのずれである、ク
リアランスを、極く小さく（薄肉金属管の肉厚及び材質
により異なるが、例えば肉厚が０．３mm程度のステンレ
ス鋼板製の薄肉金属管の場合で、０．０３mm程度に）す
る必要がある。勿論、このクリアランスは正の値でなけ
ればならない。

【０００６】前記特開平７−２２３１１１号公報に記載
されている様に、磁力により芯金を保持する構造の場合
には、この様に小さなクリアランスを確保する事は難し
い。従って、この様なクリアランスを確保する為には、
支持ロッドの先端部に芯金を設け、切断作業の度に、こ
の芯金を上記薄肉金属管内の所定部分（切断刃の内側部
分）に挿入する必要がある。上記切断刃により切断後、
所定長さに切断された薄肉金属管を側方に取り出す際に
は、上記支持ロッドを上記切断刃から退避させて、この
支持ロッド及び上記芯金を、上記所定長さに切断された
薄肉金属管の内側から抜き出す。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来構造の場合には、
クリアランスを所定の値に調整した後に於いて温度が変
わると、切断機及び副移動テーブルを上面に設けた移動
テーブルと、先端部に芯金を設けた支持ロッドとの熱膨
張量の差により、上記クリアランスが所定値からずれて
しまう。クリアランスが過大になると切断縁にばりが発
生したり、著しい場合には切断できなくなる。反対に、
クリアランスが過小になると、やはり切断ができなくな
ったり、著しい場合には切断刃や芯金を破損してしま
う。

【０００８】この様な不都合をなくす為には、薄肉金属
管の製造工場の温度を一定に保つ必要がある。広い工場
の温度を一定に保つ事はエネルギコストが嵩み、延ては
当該工場で造られる薄肉金属管の価格を高くする原因に
なる。本発明は、上述の様な事情に鑑みて、温度変化に
拘らず、クリアランスを一定に保てる構造を実現するも
のである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の薄肉金属管の切
断装置は、第一の移動テーブルと、切断機と、第二の移
動テーブルと、連結ロッドと、第三の移動テーブルと、
支持ロッドと、芯金とを備える。このうち、第一の移動
テーブルは、造管機から連続的に送り出される薄肉で長
尺な薄肉金属管の下方に設けられ、この薄肉金属管の送
り方向と同方向及び逆方向に往復移動自在で、同方向へ
の移動時には上記薄肉金属管の送り速度と同速で移動す
る。又、上記切断機は、上記第一の移動テーブルの上面
に設けられて、上記薄肉金属管の外周面に押し付けた円
形の切断刃を自転させつつ上記薄肉金属管の周囲を公転
させる事により、この薄肉金属管を切断する。又、上記
第二の移動テーブルは、上記薄肉金属管の下方で、この
薄肉金属管の送り方向に関して上記第一の移動テーブル
よりも前方に、薄肉金属管の送り方向と同方向及び逆方
向に往復移動自在に設けている。又、上記連結ロッド
は、上記第二の移動テーブルと上記第一の移動テーブル
とを連結している。又、上記第三の移動テーブルは、上
記第二の移動テーブルの上面に、上記薄肉金属管の送り
方向に亙る往復移動自在に設けている。又、上記支持ロ
ッドは、この第三の移動テーブルの上面に、上記薄肉金
属管とほぼ同心に支持している。更に、上記芯金は、上
記薄肉金属管と同心に配置して、上記支持ロッドの先端
部に支持している。そして、上記連結ロッドの長さ方向
に亙る熱膨張量と上記支持ロッドの長さ方向に亙る熱膨
張量とをほぼ同じにしている。

【００１０】

【作用】上述の様に構成される本発明の薄肉金属管の切
断装置の場合には、連結ロッドにより互いに連結された
第一、第二の移動テーブルが、薄肉金属板の切断作業に
応じ互いに同期して、この薄肉金属管の送り方向と同方
向若しくは逆方向に移動する。又、第三の移動テーブル
は、やはり上記切断作業に応じて、上記第二の移動テー
ブルの上面で所定方向に移動若しくは停止する。

【００１１】先ず、切断作業を行なう際には、上記第三
の移動テーブルを切断機に向け移動させて、支持ロッド
の先端部に支持した芯金を、薄肉金属管の内側で切断す
べき部分に挿入する。この状態で、上記芯金と切断機を
構成する切断刃とのクリアランスが所望値となる様に、
予め各部の位置関係を規制しておく。この様に芯金を薄
肉金属管の内側に挿入したならば、上記切断機を構成す
る切断刃を上記薄肉金属管の外周面に押し当て、この切
断刃を自転させつつ上記薄肉金属管の周囲を公転させ
て、この切断刃の切断縁と上記芯金の端縁との間で上記
薄肉金属板を切断しつつ、上記第一、第二の両移動テー
ブルを、上記薄肉金属板の送り速度と同じ速度で移動さ
せる。

【００１２】この作業により上記薄肉金属板が切断され
たならば、上記第三の移動テーブルを、上記切断機から
遠ざかる方向に移動させて、上記支持ロッド及び上記芯
金を、所定長さに切断された薄肉金属板の内側から抜き
出す。そして、この所定長さに切断された薄肉金属板を
側方に排出する。その後、上記第一、第二の移動テーブ
ルを、上記薄肉金属管の送り方向と逆方向に迅速に移動
させると共に、再び上記第三の移動テーブルを切断機に
向け移動させて、支持ロッドの先端部に支持した芯金
を、薄肉金属管の内側で切断すべき部分に挿入し、上記
切断作業を繰り返し行なう。

【００１３】周囲の温度変化により上記支持ロッドが伸
縮すると、その伸縮量とほぼ同じだけ、連結ロッドが伸
縮する。この為、切断作業を行なう為に上記第三の移動
テーブルを切断機に向け移動させ、上記支持ロッドの先
端部に支持した芯金を薄肉金属管の内側に挿入した状態
では、温度変化に拘らず、上記切断刃の切断縁と上記芯
金の端縁とのクリアランスが一定に保たれる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１〜５は、本発明の実施の形態
の第１例を示している。工場の床面上に設けられる支持
フレーム１の上面には、第一の移動テーブル２と、切断
機３と、第二の移動テーブル４と、連結ロッド５と、第
三の移動テーブル６と、支持ロッド７と、芯金８とを、
それぞれ水平方向に亙る移動自在に設けている。尚、電
縫管を製造する造管機（図示せず）は、図１〜２の右方
に設けられる。やはり図示しないアンコイラから引き出
された図示しない金属薄板は、この造管機を通過する間
に、フォーミングローラにより円形とされた後、溶接機
により突き合わせ端縁同士を溶接されて、薄肉金属管１
０（図４にのみ記載）とされる。そしてこの薄肉金属管
１０は、ガイドローラ９、９に案内され、第一のクラン
プ装置１１を通過してから上記第一の移動テーブル２上
に、水平方向に連続的に送り出される。

【００１５】この第一の移動テーブル２は、上記支持フ
レーム１の上面で造管機から連続的に送り出される長尺
な薄肉金属管１０の下方に、水平方向に亙って往復移動
自在に設けている。即ち、この第一の移動テーブル２
は、上記支持フレーム１の片半部（図１〜２の右半部）
上面に、上記薄肉金属管１０の送り方向と平行に設けら
れた第一のリニアガイド１２、１２により、この薄肉金
属管１０の送り方向と同方向及び逆方向に往復移動自在
に支持されている。又、上記第一のリニアガイド１２の
間部分には、第一の送りねじ１３を回転のみ自在に支持
し、この第一の送りねじ１３と、上記第一の移動テーブ
ル２の下面に固定された第一のナット片１４とを螺合さ
せている。そして、上記第一の送りねじ１３の一端部
（図２の右端部）を、正転逆転自在な第一の水平移動用
モータ１５の出力軸に結合固定する事により、送りねじ
機構を構成している。尚、この送りねじ機構としては、
螺合部に存在する抵抗を少なくし、且つ、螺合部のがた
つきをなくす面から、ボールねじ機構が、好ましく利用
できる。この様な送りねじ機構により水平方向に移動さ
せられる、上記第一の移動テーブル２は、上記薄肉金属
管１０の送り方向と同方向（図１〜３の左方向）への移
動時には、この薄肉金属管１０の送り速度と同速で移動
し、逆方向（図１〜３の右方向）への移動時には、可能
な限り迅速に移動する。

【００１６】又、上記切断機３は、上記第一の移動テー
ブル２の上面に固設されている。上記薄肉金属管１０
は、この切断機３を構成する支持ブロック１６に回転自
在に支持された、中空円筒状の回転筒１７の内側を挿通
されて、送り方向前方（図１〜２の左方）に送られる。
又、上記回転筒１７は、上記第一の移動テーブル２の下
面に固定された駆動モータ１８により、ベルト１９を介
して回転駆動される。更に、上記回転筒１７の前端面
（図１〜３の左端面）には３個の支持ブラケット２０、
２０を、この回転筒１７の回転中心をその中心とする同
一円弧上に、円周方向に亙って互いに等間隔に、且つ、
上記回転筒１７の直径方向に亙る変位を自在に支持して
いる。尚、上記各支持ブラケット２０、２０は上記回転
筒１７の直径方向に、同期して変位するが、この様に変
位させる構造に就いては、従来から周知であるので、詳
しい説明は省略する。

【００１７】上記各支持ブラケット２０、２０は、図４
〜５に示す様にコ字形に形成されており、それぞれの開
口部を上記回転筒１７の回転中心に向けた状態で、この
回転筒１７に支持している。そして、これら各支持ブラ
ケット２０、２０に設けた枢軸により円形の切断刃２
１、２１を、各支持ブラケット２０、２０に対する回転
自在に支持している。上記薄肉金属管１０を切断する際
には、上記回転筒１７に切断すべき薄肉金属管１０を挿
通し、上記各支持ブラケット２０、２０をこの回転筒１
７の直径方向内方に変位させる事により、上記各切断刃
２１、２１を上記薄肉金属管１０の外周面に押し付け
る。そして、この押し付け状態のまま、上記駆動モータ
１８により上記回転筒１７を回転させる。この回転によ
り、上記切断刃２１、２１が自転しつつ上記薄肉金属管
１０の周囲を公転して、この薄肉金属管１０を切断す
る。尚、図示の例では、上記薄肉金属板１０の周囲に３
個の切断刃２１、２１を、円周方向等間隔に配置してい
るが、切断刃２１は１個所にのみ設け、残り２個所には
支持ローラを配置する事もできる。この場合には、１個
の切断刃２１により切断作業を行なう際に、２個の支持
ローラが上記薄肉金属管１０を、上記切断刃２１から退
避しない様に支承する。

【００１８】又、前記第二の移動テーブル４は、前記支
持フレーム１の上面のうち、上記薄肉金属管１０の送り
方向に関して上記第一の移動テーブル２よりも前方（図
１〜２の左方）に、薄肉金属管１０の送り方向と同方向
及び逆方向に往復移動自在に設けている。即ち、上記第
二の移動テーブル４は、上記支持フレーム１の他半部
（図１〜２の左半部）上面に、上記薄肉金属管１０の送
り方向と平行に設けた第二のリニアガイド２２、２２に
より、この薄肉金属管１０の送り方向と同方向及び逆方
向に往復移動自在に支持している。尚、この第二の移動
テーブル４は、次述する連結ロッド５により上記第一の
移動テーブル２と同期して往復移動する為、この第二の
移動テーブル４には、独立した駆動機構は付設していな
い。

【００１９】上述した第二の移動テーブル４と前述した
第一の移動テーブル２とは、上記連結ロッド５により連
結して、これら両移動テーブル４、２が、互いに同期し
て水平移動する様にしている。この連結ロッド５は、ロ
ッド主部２３の両端部にそれぞれ雄ねじ部２４ａ、２４
ｂを設けて成る。これら両雄ねじ部２４ａ、２４ｂの方
向は、互いに逆方向としている。又、上記第一の移動テ
ーブル２の前端部（図１〜２の左端部）下面と、上記第
二の移動テーブル４の後端部（図１〜２の右端部）下面
とには、それぞれ上記連結ロッド５の両端部を連結する
為の連結ブラケット２５ａ、２５ｂを固定している。こ
れら各連結ブラケット２５ａ、２５ｂには、それぞれ上
記何れかの雄ねじ部２４ａ、２４ｂを螺合させる為のね
じ孔を形成している。上記連結ロッド５により上記第
一、第二の両移動テーブル２、４同士を連結するには、
一方の雄ねじ部２４ａを一方の連結ブラケット２５ａに
形成したねじ孔に、他方の雄ねじ部２５ｂを他方の連結
ブラケット２５ｂに形成したねじ孔に、それぞれ螺合さ
せる。この螺合により上記第一、第二の両移動テーブル
２、４同士が、上記連結ロッド５により互いに連結され
る。又、これら両テーブル２、４同士の距離は、上記連
結ロッド５を回転させる事により、微調節自在である。
又、微調節した状態で上記各雄ねじ部２４ａ、２４ｂに
螺合したロックナット２６、２６を緊締すれば、上記両
テーブル２、４同士の距離が、微調節後の大きさに固定
される。

【００２０】又、前記第三の移動テーブル６は、上記第
二の移動テーブル４の上面に、前記薄肉金属管１０の送
り方向に亙る往復移動自在に設けられている。即ち、こ
の第三の移動テーブル６は、上記第二の移動テーブル４
の上面に、上記薄肉金属管１０の送り方向と平行に設け
られた第三のリニアガイド２７、２７により、この薄肉
金属管１０の送り方向と同方向及び逆方向に往復移動自
在に支持されている。又、上記第三のリニアガイド２
７、２７の間部分には、第二の送りねじ２８を回転のみ
自在に支持し、この第二の送りねじ２８と、上記第三の
移動テーブル６の下面に固定された第二のナット片２９
とを螺合させている。そして、上記第二の送りねじ２８
の一端部（図２の左端部）を、正転逆転自在な第二の水
平移動用モータ３０の出力軸に結合固定する事により、
送りねじ機構を構成している。尚、この送りねじ機構
も、前述した第一の移動テーブル２駆動用の送りねじ機
構と同様の理由から、ボールねじ機構が、好ましく利用
できる。但し、上記第三の移動テーブル６の移動速度
は、上記第一の移動テーブル２の移動速度程厳密に規制
する必要はない。従って、上記第三の移動テーブル６を
水平移動させる為のアクチュエータとしては、エアシリ
ンダの如き、構造が簡単で安価なものを採用する事もで
きる。

【００２１】又、前記支持ロッド７は、上記第三の移動
テーブル６の上面に、前記薄肉金属管１０と同心に支持
している。即ち、上記第三の移動テーブル６の上面には
１対の支持ブラケット３１、３１を固定し、これら両支
持ブラケット３１、３１に、上記支持ロッド７の基端部
（図１〜２の左端部）を支持固定している。又、上記第
二の移動テーブル４の後端部上面には、支持脚３２を介
して、支持ローラ３３を設けている。そして、この支持
ローラ３３により、上記支持ロッド７の先端部乃至は中
間部を支持して、この支持ロッド７を水平に保持してい
る。

【００２２】又、前記芯金８は、上記支持ロッド７より
も大径で、上記薄肉金属管１０と同心に配置して、上記
支持ロッド７の先端部に支持している。図示の例では、
上記支持ロッド７を中空の円管状とし、この支持ロッド
７の先端開口部に芯金ホルダ３４を、溶接等により固定
している。この芯金ホルダ３４は、上記支持ロッド７の
先端部に固定される鍔部３５と、この鍔部３５の中心部
から支持ロッド７と反対側に突出した支持筒部３６とか
ら構成される。そして、この支持筒部３６に外嵌した円
輪状の受刃３７を上記鍔部３５の外側面（図４〜５の右
側面）に、ボルト３８、３８により固定している。この
受刃３７の外側（図４〜５の右側）外周縁は、鋭利な切
断縁としている。

【００２３】又、上記支持筒部３６には、テーパガイド
筒３９を外嵌固定している。このテーパガイド筒３９の
外周面は、先端部に向かい、上記支持ロッド７から離れ
るに従って直径が小さくなる円錐面としている。そし
て、このテーパガイド筒３９の周囲に、拡縮筒４０を外
嵌支持している。この拡縮筒４０は、円周方向に亙って
３個以上（好ましくは３個又は４個）に分割された断面
円弧状の素子４１、４１を組み合わせる事により、全体
を有底のテーパ筒状に形成している。又、上記各素子４
１、４１の先端部（図４〜５図の右端部）同士を組み合
わされて構成される底部４２には、断面コ字形で全体が
円輪状の係止具４３を係止している。又、上記各素子４
１、４１の基部寄り外周面に形成した係止溝４４、４４
には、Ｏリング、引っ張りばね等の弾性リング４５を係
合して、上記各素子４１、４１により構成される拡縮筒
４０に、基部の外径を縮めようとする方向の弾力を付与
している。更に、上記係止具４３には、押し引きロッド
４６の先端部を係止している。この押し引きロッド４６
は、上記支持ロッド７の内側を挿通されて、その基端部
をエアシリンダ等のアクチュエータ（図示せず）の出力
ロッドに結合している。従って上記拡縮筒４０の基端部
の外径は、このアクチュエータで上記押し引きロッド４
６を押し引きする事により、拡縮自在である。

【００２４】そして、この押し引きロッド４６を引っ張
り、上記各素子４１、４１の基端面（図４〜５の左端
面）を前記受刃３７の外側面（図４〜５の右側面）に突
き当てると、上記拡縮筒４０の外径が最も広がる。この
様に拡縮筒４０の外径を最も広げた状態では、この拡縮
筒４０の基端部（図４〜５の左端部）の外径が、上記受
刃３７の外径以上になり、この基端部外周縁がその全周
に亙り、この受刃３７の外周縁と同位置か、それよりも
僅か（例えば０．１mm程度）に、直径方向外方に存在す
る様にしている。

【００２５】又、本発明の薄肉金属管１０の切断装置の
場合には、前記連結ロッド５の長さ方向に亙る熱膨張量
△Ｌ₅ と、前記支持ロッド７の長さ方向に亙る熱膨張量
△Ｌ₇ とをほぼ同じにしている。図１〜２に示した第１
例の構造の場合には、上記連結ロッド５の長さ寸法Ｌ₅
と、上記支持ロッド７の長さ寸法Ｌ₇ とが互いに異な
る。そこで、上記連結ロッド５を構成する金属材の熱膨
張率α₅ と、上記支持ロッド７を構成する金属材の熱膨
張率α₇ とを異ならせる事により、上記両熱膨張量△Ｌ
₅ 、△Ｌ₇ をほぼ同じ（α₅ ・Ｌ₅ ＝△Ｌ₅ ≒△Ｌ₇ ＝
α₇ ・Ｌ₇ ）にしている。

【００２６】又、図示の例の場合には、前記支持ロッド
７の中間部先端寄り部分に、図４に示す様な抑え部４７
を、この支持ロッド７と同心に形成している。この抑え
部４７は、前記薄肉金属管１０の内径よりも少しだけ小
さな外径を有する。そして、第一の移動テーブル２の上
面で、前記芯金８を上記薄肉金属管１０を切断する為の
位置に移動させた場合に上記抑え部４７と対向する位置
には、第二のクランプ装置４８（図４にのみ図示）を設
けている。この第二のクランプ装置４８は、上下１対の
抑え片４９ａ、４９ｂと、これら両抑え片４９ａ、４９
ｂを互いに同期して昇降させる、エアシリンダ等のアク
チュエータ５０ａ、５０ｂとを備える。上記両抑え片４
９ａ、４９ｂの互いに対向する面は、上記薄肉金属管１
０の外周面の曲率とほぼ一致する曲率を有する、円弧状
の凹面としている。この様な第二のクランプ装置４８
は、作動状態、即ち、上記両アクチュエータ５０ａ、５
０ｂにより上記両抑え片４９ａ、４９ｂ同士を互いに近
づけ合った状態で、上記薄肉金属管１０を介して上記抑
え部４７の外周面を抑え付ける。

【００２７】更に、図示の例の場合には、前記支持フレ
ーム１の一部で、前記第一のリニアガイド１２と第二の
リニアガイド２２との間部分に、第三のクランプ装置５
１及びシュート５２を設けている。このうちの第三のク
ランプ装置５１は、上下１対の抑え片５３ａ、５３ｂ
と、これら両抑え片５３ａ、５３ｂを互いに同期させて
昇降させる、エアシリンダ等のアクチュエータ５４ａ、
５４ｂとを備える。上記両抑え片５３ａ、５３ｂの互い
に対向する面は、上記薄肉金属管１０の外周面の曲率と
ほぼ一致する曲率を有する、円弧状の凹面としている。
この様な第三のクランプ装置５１は、作動状態、即ち、
上記両アクチュエータ５４ａ、５４ｂにより上記両抑え
片５３ａ、５３ｂ同士を互いに近づけ合った状態で、上
記薄肉金属管１０を軽く抑え付ける。

【００２８】上述の様に構成される本発明の薄肉金属管
の切断装置の場合には、連結ロッド５により互いに連結
された第一、第二の移動テーブル２、４が、薄肉金属管
１０の切断作業に応じ互いに同期して、この薄肉金属管
１０の送り方向と同方向若しくは逆方向に移動する。
又、第三の移動テーブル６は、やはり上記切断作業に応
じ、上記第二の移動テーブル４の上面で、所定方向に移
動若しくは停止する。

【００２９】先ず、切断作業を行なう際には、前記第一
のクランプ装置１１を非作動状態として、上記薄肉金属
管１０を上記第一、第二の移動テーブル２、４の上方に
進入させる。そして、この薄肉金属管１０がこの第一、
第二の移動テーブル２、４の上方に、所定長さだけ進入
した状態で、それ迄停止していた第一の移動テーブル２
を起動させ、この第一の移動テーブル２を、造管機から
遠ざかる方向に移動させる。そして、この第一の移動テ
ーブル２の移動速度と上記薄肉金属管１０の送り速度と
が一致した状態で、上記第一のクランプ装置１１を作動
状態とし、この第一のクランプ装置１１により上記薄肉
金属管１０を抑え付ける。この結果、この薄肉金属管１
０の送りと上記第一の移動テーブル２及び第二の移動テ
ーブル４の移動とが、完全に同期する。

【００３０】この様に、薄肉金属管１０の送りと第一、
第二の移動テーブル２、４の移動とを同期させると共
に、前記第二の水平移動用モータ３０を所定方向に回転
させる（或はエアシリンダを伸縮させる）事により、上
記第三の移動テーブル６を切断機３に向け移動させる。
そして、支持ロッド７の先端部に支持した芯金８を、薄
肉金属管１０の内側で切断すべき部分に挿入する。この
様に上記芯金８を上記薄肉金属管１０の内側に挿入する
際には、前記押し引きロッド４６を前記支持ロッド７に
引き込む方向に移動させて、前記各素子４１、４１を上
記支持ロッド７に近づける方向に移動させる。この結
果、これら各素子４１、４１により構成される前記拡縮
筒４０の基端部の外径が大きくなり、この拡縮筒４０の
基端部外周縁がその全周に亙って、前記受刃３７の外周
縁と同位置か、それよりも僅かに直径方向外方に存在す
る様になる。この結果、上記受刃３７の外周縁と上記薄
肉金属管１０の開口端縁とが干渉する事がなくなって、
上記芯金８を上記支持ロッド７の内側に挿入する作業を
容易に行なえる。勿論、拡縮筒４０の基端部の外径は、
最も大きくなった状態でも、上記薄肉金属管１０の内径
よりも僅かに小さい。尚、上記挿入作業の際には、前記
第二のクランプ装置４８を非作動状態として、上記１対
の抑え片４９ａ、４９ｂ同士の距離を広げ、これら両抑
え片４９ａ、４９ｂ同士の間を上記芯金８が通過できる
様にしておく。又、第三のクランプ装置５１を構成する
上下１対の抑え片５３ａ、５３ｂ同士の間隔も広げてお
く。

【００３１】上記第三の移動テーブル６を切断機３に向
け、図示しないストッパによりそれ以上移動できないま
で移動させたならば、上記第二の水平移動用モータ３０
への通電を停止すると共に、上記押し引きロッド４６を
上記支持ロッド７から押し出す方向に移動させて、上記
各素子４１、４１を上記支持ロッド７から遠ざかる方向
に移動させる。この結果、上記拡縮筒４０が、基端部の
外径を小さくしつつ、前記受刃３７から離れる。この結
果、上記拡縮筒４０の基端面と上記受刃３７の外側面と
の間に、前記切断刃２１の外周部が進入自在な隙間５５
が形成される。この結果、この切断刃２１と上記拡縮筒
４０とが干渉する事なく、上記薄肉金属管１０の切断作
業を行なえる様になる。

【００３２】この様に上記拡縮筒４０を、上記受刃３７
から退避させると共に、上記第二のクランプ装置４８を
作動状態として、上記１対の抑え片４９ａ、４９ｂ同士
の距離を縮め、これら両抑え片４９ａ、４９ｂにより上
記支持ロッド７に固定した抑え部４７を、薄肉金属管１
０を介して抑え付ける。従って、上記芯金８の支持剛性
は強固になる。尚、３個の切断刃２１、２１による、或
は１個の切断刃と２個の支持ローラとによる、上記薄肉
金属管１０の支持剛性が十分であれば、上述の様な第二
のクランプ装置４８を省略しても良い。

【００３３】この様に上記第三の移動テーブル６を移動
させて上記芯金８を薄肉金属管１０の内側に差し込んだ
状態で、上記芯金８と切断機３を構成する切断刃２１、
２１とのクリアランスが所望値となる様に、予め各部の
位置関係を規制しておく。尚、この位置関係の微調節
は、前述した様に、連結ロッド５を回転させる事により
行なう。

【００３４】上述の様に、芯金８を薄肉金属管１０の内
側に挿入して固定したならば、上記切断機３を構成する
切断刃２１、２１を上記薄肉金属管１０の外周面に押し
当て、この切断刃２１、２１を自転させつつ上記薄肉金
属管１０の周囲を公転させる。即ち、前記各支持ブラケ
ット２０、２０を前記回転筒１７の直径方向内側に変位
させる事により、これら各支持ブラケット２０、２０に
回転自在に支持された切断刃２１、２１の切断縁を、上
記薄肉金属管１０の外周面に押し付ける。これと共に、
前記駆動モータ１８によりベルト１９を介して上記回転
筒１７を回転させる。この結果、上記各切断刃２１、２
１が、それぞれの切断縁と上記芯金８を構成する受刃３
７の端縁との間で上記薄肉金属管１０を切断する。上記
切断刃２１、２１は、円周方向３個所位置に、円周方向
に亙って互いに等間隔で設けられているので、上記薄肉
金属板の切断は、上記回転筒１７を１／３回転強回転さ
せる事により行なえる。従って、切断作業に要する時間
が短くて済む。切断作業時間の短縮は、上記第一、第二
の移動テーブル２、４の水平移動距離の短縮化に繋が
り、その分、薄肉金属管の切断装置の小型化を図れる。
前記第一、第二の両移動テーブル２、４は、この切断作
業の間中も、上記薄肉金属板の送り速度と同じ速度で移
動する。この移動は、前記第一の水平移動用モータ１５
を所定方向に所定速度で回転させる事により行なわせ
る。尚、切断刃２１を１個のみ設けた場合には、上記切
断作業時間の短縮を図る事はできないが、代わりに３個
の切断刃２１、２１の軸方向位置を厳密に規制する面倒
をなくす事ができる。

【００３５】これら一連の作業により上記薄肉金属管１
０が切断されたならば、上記第三の移動テーブル６を、
上記切断機３から遠ざかる方向に移動させて、上記支持
ロッド７及び上記芯金８を、所定長さに切断された薄肉
金属管１０の内側から抜き出す。この抜き出し作業の
際、それ迄互いに遠ざかっていた、第三のクランプ装置
５１の抑え片５３ａ、５３ｂ同士を互いに近づけ、これ
ら両抑え片５３ａ、５３ｂ同士の間で、上記所定長さに
切断された薄肉金属管１０を、軽く抑え付ける。この結
果、この薄肉金属板１０は軸方向に変位する事なく、上
記支持ロッド７及び上記芯金８のみが軸方向に変位し
て、これら両部材７、８が、上記所定長さに切断された
薄肉金属管１０の内側から抜き出される。この様にし
て、上記支持ロッド７及び上記芯金８を上記所定長さに
切断された薄肉金属管１０の内側から抜き出したなら
ば、上記第三のクランプ装置５１の抑え片５３ａ、５３
ｂを互いに遠ざかる方向に変位させて、これら両抑え片
５３ａ、５３ｂによる、上記所定長さに切断された薄肉
金属管１０の保持力を解除する。この結果、この所定長
さに切断された薄肉金属板が、前記支持フレーム１に支
持されたシュート５２により、側方に排出される。その
後、上記第一の水平移動用モータ１５を、切断作業時と
逆方向に高速で回転させる事により、上記第一、第二の
移動テーブル２、４を前記造管機に向けて迅速に移動さ
せる。その後、これら両移動テーブル２、４を上記薄肉
金属管１０の送り速度と同速で造管機から遠ざかる方向
に移動させると共に、再び上記第三の移動テーブル６を
切断機３に向け移動させる。そして、上記支持ロッド７
の先端部に支持した芯金８を、薄肉金属管１０の内側で
切断すべき部分に挿入し、上記切断作業を繰り返し行な
う。

【００３６】周囲の温度変化により上記支持ロッド７が
伸縮すると、その伸縮量とほぼ同じだけ、連結ロッド５
が伸縮する。この為、切断作業を行なう為に上記第三の
移動テーブル６を切断機３に向け移動させ、上記支持ロ
ッド７の先端部に支持した芯金８を薄肉金属管１０の内
側に挿入した状態では、温度変化に拘らず、上記切断刃
２１、２１の切断縁と上記芯金８の端縁とのクリアラン
スが一定に保たれる。

【００３７】次に、図６は、本発明の実施の形態の第２
例を示している。上述した第１例の場合には、連結ロッ
ド５の長さ方向に亙る熱膨張量△Ｌ₅ と支持ロッド７の
長さ方向に亙る熱膨張量△Ｌ₇ とをほぼ同じにする為、
上記連結ロッド５の長さ寸法Ｌ₅ と上記支持ロッド７の
長さ寸法Ｌ₇ とを互いに異ならせる代わりに、上記連結
ロッド５を構成する金属材の熱膨張率α₅ と、上記支持
ロッド７を構成する金属材の熱膨張率α₇ とを互いに異
ならせていた。これに対して本例の場合には、上記連結
ロッド５と支持ロッド７とを同材質により造る（上記連
結ロッド５を構成する金属材の熱膨張率α₅ と上記支持
ロッド７を構成する金属材の熱膨張率α₇ とを同じにす
る）と共に、これら連結ロッド５の長さ寸法Ｌ₅ と上記
支持ロッド７の長さ寸法Ｌ₇ とをほぼ同じにする事によ
り、上記両熱膨張量△Ｌ₅ 、△Ｌ₇ をほぼ同じ（α₅ ・
Ｌ₅ ＝△Ｌ₅ ≒△Ｌ₇ ＝α₇ ・Ｌ₇ ）にしている。

【００３８】更に、図示の例では、連結ロッド５の長さ
寸法Ｌ₅ と上記支持ロッド７の長さ寸法Ｌ₇ とを同じに
するだけでなく、外径寸法等、形状に関しても同じとし
ている。この理由は、これら連結ロッド５と支持ロッド
７とに、温度変化の影響を同じ様に生じさせる事によ
り、工場の温度が比較的急に変化した場合でも、これら
両ロッド５、７の伸縮量に差が生じない様にする為であ
る。その他の構成及び作用は、前述した第１例の場合と
同様である。

【００３９】

【発明の効果】本発明の薄肉金属管の切断装置は、以上
に述べた通り構成され作用するので、特に工場の温度管
理をしなくても、連続的に送られる薄肉金属管を奇麗に
切断する事ができる。従って、切断縁が奇麗な、良質の
薄肉金属管の製造コストの低廉化に寄与できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す側面図。

【図２】同平面図。

【図３】図１のＡ部拡大図。

【図４】図１のＢ部を、一部を省略若しくは切断し、切
断作業開始以前の状態で状態で示す拡大図。

【図５】切断開始後の状態で示す、図４の右半部に相当
する図。

【図６】本発明の実施の形態の第２例を示す、図２と同
様の図。

【符号の説明】

１ 支持フレーム ２ 第一の移動テーブル ３ 切断機 ４ 第二の移動テーブル ５ 連結ロッド ６ 第三の移動テーブル ７ 支持ロッド ８ 芯金 ９ ガイドローラ １０ 薄肉金属管 １１ 第一のクランプ装置 １２ 第一のリニアガイド １３ 第一の送りねじ １４ 第一のナット片 １５ 第一の水平移動用モータ １６ 支持ブロック １７ 回転筒 １８ 駆動モータ １９ ベルト ２０ 支持ブラケット ２１ 切断刃 ２２ 第二のリニアガイド ２３ ロッド主部 ２４ａ、２４ｂ 雄ねじ部 ２５ａ、２５ｂ 連結ブラケット ２６ ロックナット ２７ 第三のリニアガイド ２８ 第二の送りねじ ２９ 第二のナット片 ３０ 第二の水平移動用モータ ３１ 支持ブラケット ３２ 支持脚 ３３ 支持ローラ ３４ 芯金ホルダ ３５ 鍔部 ３６ 支持筒部 ３７ 受刃 ３８ ボルト ３９ テーパガイド筒 ４０ 拡縮筒 ４１ 素子 ４２ 底部 ４３ 係止具 ４４ 係止溝 ４５ 弾性リング ４６ 押し引きロッド ４７ 抑え部 ４８ 第二のクランプ装置 ４９ａ、４９ｂ 抑え片 ５０ａ、５０ｂ アクチュエータ ５１ 第三のクランプ装置 ５２ シュート ５３ａ、５３ｂ 抑え片 ５４ａ、５４ｂ アクチュエータ ５５ 隙間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−128087（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23D 21/00 510

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 造管機から連続的に送り出される長尺な
   薄肉金属管の下方に設けられ、この薄肉金属管の送り方
   向と同方向及び逆方向に往復移動自在で、同方向への移
   動時には上記薄肉金属管の送り速度と同速で移動する第
   一の移動テーブルと、この第一の移動テーブルの上面に
   設けられて、上記薄肉金属管の外周面に押し付けた円形
   の切断刃を自転させつつ上記薄肉金属管の周囲を公転さ
   せる事により、この薄肉金属管を切断する切断機と、上
   記薄肉金属管の下方で、この薄肉金属管の送り方向に関
   して上記第一の移動テーブルよりも前方に、薄肉金属管
   の送り方向と同方向及び逆方向に往復移動自在に設けら
   れた第二の移動テーブルと、この第二の移動テーブルと
   上記第一の移動テーブルとを連結した連結ロッドと、上
   記第二の移動テーブルの上面に、上記薄肉金属管の送り
   方向に亙る往復移動自在に設けられた第三の移動テーブ
   ルと、この第三の移動テーブルの上面に、上記薄肉金属
   管とほぼ同心に支持された支持ロッドと、上記薄肉金属
   管と同心に配置してこの支持ロッドの先端部に支持され
   た芯金とを備え、上記連結ロッドの長さ方向に亙る熱膨
   張量と上記支持ロッドの長さ方向に亙る熱膨張量とをほ
   ぼ同じにした薄肉金属管の切断装置。