JP3588505B2 - パイプ端部成形金型の交換方法及びパイプ端部加工装置 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
この発明は、熱可塑性樹脂材料で構成されるパイプの端部を熱変形させて受口加工する際に用いられるパイプ端部成形金型の交換方法及びパイプ端部加工装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
このパイプ端部加工装置は、例えば建築物の給排水や上下水道用等に用いられる塩ビパイプ等の端部に受口を加工するために用いられている。従来のこの種のものとしては、例えば、図7乃至図16に示すようなものがある(特開昭55−73513号公報、実公昭61−2023号公報等参照)。この様なものでは、まず、加熱された樹脂製パイプ1の端部1aに、金型本体2(成形金型)の先端側2aのシェル5aを膨出した状態で嵌入する(図9)。
【0003】
そして、中間気密筒3のシール部4が、金型本体2の基端部2bに隣接する中間部周面2cを密閉しながら、このシール部4の前面4aに前記端部1aが当接して停止する。 この中間気密筒3には、シール部4から先端側2aの成形部5の周囲まで円筒部6が延設されている。この円筒部6の先端側7の開口部8は、外側部材9の前扉部10により閉鎖されて、気密状態となる様に構成されている(図10)。
【0004】
この状態で、前扉部10と前記円筒部6とによって形成される空間11内を5〜9気圧まで空気加圧することにより、成形部5に端部1aを押圧して所定の形状にこの端部1aを成形する。この際、冷却用空気は、前記中間気密筒3のシール部4に形成された空気孔4bから、前記成形部5内に導入されている。
【0005】
そして、中間気密筒3は、金型本体2の中間部周面2c上を基端部2b側にスライドされて、冷却用空気を空間11内に導入することにより、前記端部1aを冷却する(図11)。
【0006】
冷却後、前記シェル5aを成形部5内に没入させて(図12)、この金型本体2を図中右方向に後退させ、端部1a内から成形部5を抜取り、樹脂製パイプ1の端部1aの成形を完了する(図13)。
【0007】
この工程は、図14乃至図16に示す成形部5からシェル5aを出没させない、いわゆるスリーブ型の金型12でも、形状が単純なため、加圧を必要としないこと以外は、略同様に行われる。このスリーブ型金型12では、前記中間気密筒3を、前記円筒部6を設けていない摺動シール部材13に変更している。
【0008】
金型本体の変更は、図7及び図8に示すように行われる。すなわち、まず、外側部材9を外して、保管場所に移動し、金型本体2が接続する油圧シリンダ14のピストンロッド14aを後退位置まで収縮させる。そして、金型交換治具15を中間気密筒3の下方から当てがい、先端部2a側からこの中間気密筒3を抜きさるようにしている。金型本体2の変更後、今度は前記の手順と逆の手順によって組付けが行われるように構成されている。
【0009】
この交換時には、金型本体2の重量を支持するため、ピストンロッド14aの先端部と、金型本体2の基端部2b側接続部との接続構造は、基端部2b側接続部に形成されたフランジ部2dに、ピストンロッド14aの先端部に形成されたフランジ部14cを向かい合わせ、数本のボルトで固定するようにしている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来例にあっては、周面2cとシール部4cとの間のハメ合いが、シール性を向上させるため、きつめになされている。このため、金型本体交換時に先端部2a側からこの中間気密筒3を抜き取る際、一旦油圧シリンダ14のピストンロッド14aを後退させ、この後退させる際の力を利用してハメ合いを外すようにしている。したがって、ハメ合いを外した時点でピストンロッド14aのストロークは後退位置一杯まで到達しており、金型交換治具15を外側部材9と中間気密筒3との間隙に挿入して、今度は中間気密筒3を図8中右方向に引き抜かなければならない。しかし、この中間気密筒3は、外形が大きく、重量を有するので、荷重に耐えられる大型の金型交換治具15を使用して下方から支持しなければならない。この大型の金型交換治具15挿入のため、外側部材9は干渉を避けて取り外さなければならなかった。
【0011】
また、成形部5の外径は、シール部4の内径よりも小さくなければ先端部2a側から抜き取ることは出来ず、成形部5の外径よりも同径以上の周面2cを形成した金型本体2の種類に応じて、複数のシール部4の内径寸法を有する中間気密筒3を用意し、金型本体と同時に交換しなければならなかった。
【0012】
このため、交換時間がかかると共に、部品点数が増大し、部品の保管スペースを広く必要とするといった問題があった。
【0013】
そこで、この発明は、金型本体の交換時間を短縮すると共に、部品点数を削減出来るパイプ端部成形金型の交換方法及びパイプ端部加工装置を提供することを課題としている。
【0014】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するため請求項1の発明は、軸状の金型本体の先端部外周に沿って配設され且つ隣接する端部同士が互いに気密に係合されて、前記金型本体の先端部に嵌合されるパイプ端部との間に気密室を形成する複数の分割容器部材を前記金型本体の軸線と交差する方向に互いに離反する方向に移動離反させて、前記金型本体を軸線方向で基端部側に移動させることにより前記金型本体の先端部を前記分割容器部材間から抜き外した後、前記金型本体の軸線と交差する方向に前記金型本体を移動させて交換するパイプ端部成形金型の交換方法としたことを特徴とするものである。
【0015】
また、上述した課題を解決するために、請求項2の発明は、先端部にパイプ成形用の外周面が設けられた軸状の金型本体と、加熱された状態で前記金型本体の先端部外周面に嵌合されるパイプ端部の外周面との間に気密室を形成する気密室形成容器とを備え、前記金型本体の先端部外周面にパイプ端部が嵌合された状態で前記気密室に加圧流体を供給することにより、前記パイプ端部を金型本体の先端部外周面に押圧させて成形するパイプ端部加工装置であって、
前記気密室形成容器は前記金型本体の軸線と交差する方向に複数に分割された分割容器部材を有し、前記分割容器部材を互いに進退駆動させる容器駆動手段が設けられ、前記金型本体の基端部を軸線と直交する方向に移動可能に保持すると共に、前記金型本体の軸方向に進退駆動させられる金型保持部材が設けられ、前記金型本体の先端部が前記気密室形成容器から外れる抜取位置まで前記金型保持部材を移動させる保持部材駆動手段が設けられ、前記抜取位置において前記金型本体を前記軸線と直交する方向に移動させて交換する金型交換手段を有するパイプ端部加工装置としたことを特徴とする。
【0016】
【作 用】
この発明のパイプ端部成形金型の交換方法によれば、金型本体の交換を行う際に、複数の分割容器部材を前記金型本体の軸線と交差する方向に互いに離反する方向に移動離反させて、前記金型本体を軸線方向で基端部側に移動させることにより前記金型本体の先端部を前記分割容器部材間から抜き外した後、前記金型本体の軸線と交差する方向に前記金型本体を移動させて交換するので、金型本体の交換が簡易且つ短時間で行われる。
【0017】
この際、分割容器部材の離反移動は容器駆動手段によって行われた後、金型本体の先端部が気密室形成容器の分割容器部材間から外れる抜取位置まで金型保持部材が保持部材駆動手段により移動させられる。そして、この抜取位置において、金型交換手段が金型本体を前記軸線と直交する方向に移動させて新たなものと交換する。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図1〜図6面を基に説明する。尚、従来と同一または類似する部分には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。また、本実施例の図1〜図6では、パイプ1及びその端部1aを図示してはいないが、説明の便宜上従来例で用いたパイプ1,端部1aの符号を用いて説明したので、この点については従来例のパイプ1を参照する。
【0019】
図1〜図5において、この発明にかかるパイプ端部加工装置は、軸状の金型本体2やこの金型本体2の周辺に配置される部品等の取付ベースとなる直方体状のフレームを有する。
【0020】
このフレーム20は、前側下部の左右に一体に設けられたロッド支持板部21,21と、前側下部の中央に一体に設けられたシリンダ支持板部22と、ロッド支持板部21,21及びシリンダ支持板部22に対応して前側上端の左右及び中央に一体に設けられたロッド支持板部21´,21´及びシリンダ支持板部22´を有する。このロッド支持板部21,21の後縁部近傍にはロッド支持用のブラケット23,23が上方に向けて一体に設けられ、フレーム20の後縁の左右にはロッド支持壁24,24が設けられ、フレーム20の後縁の左右中央にはシリンダ取付壁25が一体に設けられている。このフレーム20の一側下端部にはシリンダ取付ベース26が一体に設けられている。
【0021】
また、パイプ端部加工装置は、ブラケット23,23とロッド支持壁24,24に前後端部が固定されたガイドロッド(保持部材ガイド手段)30,30と、ガイドロッド30,30に両側下端部の筒部31a,31aが摺動自在に嵌合保持された厚肉板状の金型保持部材31と、シリンダ取付壁25に固定されたシリンダ(保持部材駆動手段)32と、金型保持部材31への取付板33が基端に一体に設けられた金型本体2を有する。また、このシリンダ32のピストンロッド32aに先端部には金型保持部材31が固定されていて、この金型保持部材31はシリンダ32によりガイドロッド30,30に沿って進退駆動させられる。
【0022】
この金型保持部材31には左右(金型本体2の軸線と直交する方向)に延びる蟻溝状(断面T字状)の取付溝31bが形成されていて、金型本体2の取付板33は左右に移動可能に取付溝31bに保持されている。この取付板33は、通常は図示しないボルト等で金型保持部材31に固定されているが、金型本体2の交換時はこのボルトを取り外すことで、左右(金型本体2の軸線と直交する方向)に移動可能となる。尚、金型本体2を用いてパイプ1の端部1aに受け口を成形加工する場合には、従来と同様に、パイプ1の端部1aが加熱された状態で金型本体2の先端部外周面に嵌合される。
【0023】
更に、パイプ端部加工装置は、金型本体2の先端部の周囲に配置された気密容器40を有する。この気密容器40は、パイプ1の端部1aの外周面との間に気密室を形成させる部材の一つである気密室形成容器41と、この気密室形成容器41と共働してパイプ1の端部1aの外周面との間に気密室を形成させる中間気密筒3を有する。尚、中間気密筒3は、金型本体2の中間部2cに気密に嵌合されるリング状のシール部4と、このシール部4に後端部が気密に固着されて金型本体2の先端部を覆う円筒部6を有すると共に、気密室形成容器41内に配設されている。
【0024】
この気密室形成容器41は、上下に2つに(金型本体2の軸線と交差する方向に複数に)分割された分割容器部材42,43から形成されている。この分割容器部材42,43は、半円筒状の容器本体42a,43aと、この容器本体42a,43aの前端部に着脱可能且つ気密に固定された半円板状の前扉(前側板)42b,43bから構成されている。
【0025】
この容器本体42a,43aの合せ部の側方にはフランジ42c,43cが設けられている。このフランジ42c,43cは、これらを上下に貫通する左右それぞれ一対のガイドロッド44,44及び44,44に上下動可能に保持されている。このガイドロッド44,44及び44,44は、左右のロッド支持板部21,21´及びロッド支持板部21,21´にそれぞれ固定されている。また、前扉(前側板)42b,43bの内面には半円板状のゴムシート45,45´が添着されている。
【0026】
この様な、気密室形成容器41のゴムシート45,45´,パイプの端部(従来例で示したパイプ1の端部1aと同じ),中間気密筒3との間には気密室が形成される。図4,5中、42d,43dは冷却空気を気密室側に従来と同様な条件下で供給する冷却エア供給口である。
【0027】
しかも、シリンダ支持板部22,22´には分割容器駆動用のシリンダ(容器駆動手段)46,46´が固定され、このシリンダ46,46´のピストンロッド46a,46a´には分割容器部材42,43が固定されている。これにより、分割容器部材42,43は、シリンダ46,46´によって上下方向に互いに進退駆動させられる様になっている。
【0028】
また、中間気密筒3のシール部4はリング板47に固定され、このリング板47はスライドシリンダ48,48のピストンロッド48a,48aに固定されている。このスライドシリンダ48,48は、ガイドロッド30及びシリンダ32と平行に設けられていると共に、後端がシリンダ取付壁25の上下に基端部が固定されている。尚、下部のスライドシリンダ48と金型保持部材31とは金型本体2の軸線と平行な方向に図示しない位置で相対移動可能になっている。
【0029】
このシリンダ32は、気密容器40の中間気密筒3及び気密室形成容器41から金型本体2の先端部が抜け外れる抜取位置Pまで、金型保持部材31をシリンダ取付壁25側に駆動(移動)させるようになっている。そして、この前記抜取位置Pには、金型本体2を軸線と直交する方向(左右)に移動させて交換する金型交換手段50が設けられている。
【0030】
この金型交換手段50は、抜取位置Pに対応してフレーム20のロッド支持壁24,24の一方に固定した取付板案内板51と、この取付板案内板51の後方に位置させてフレーム20の側部に固定したレール取付板52と、このレール取付板52に上下に向けて互いに平行に固定されたT字状のガイドレール53,53と、このガイドレール53,53に上下動自在に保持された昇降部材54と、フレーム20のシリンダ取付ベース26に上下に向けて固定されシリンダ55(昇降駆動手段)と、昇降部材54の前面に固定された交換金型保持用の金型保持板56を有する。このシリンダ55のピストンロッド55aには昇降部材54が取り付けられていて、この昇降部材54はシリンダ55により昇降駆動されるようになっている。
【0031】
この取付板案内板51は、金型本体2の軸線と直交する方向(左右方向)に延び且つ断面がT字状に形成された案内溝51aを有する。また、金型保持板56は、金型本体2の軸線と直交する方向(左右方向)に延び且つ断面がT字状に形成された取付溝56a,56bを上下に有する。図中、取付溝56bには、金型保持部材31に保持された金型本体2と成形口径の異なる金型本体2´の取付板33´が保持されている。
【0032】
次に、この様な構成のパイプ端部加工装置の金型本体交換動作を説明する。尚、金型本体2及び中間気密筒3,気密室形成容器41(分割容器部材42,43が互いに合せられている状態では外側部材9と同様に機能する)により、パイプ1の端部1aに受け口を成形する操作は従来と同じであるので、その説明は省略する。
【0033】
この様な構成において、金型本体2の交換を行う場合には、先ず、分割容器駆動用のシリンダ(容器駆動手段)46,46´によって、複数の分割容器部材42,43を金型本体2の軸線と交差する方向(上下)に互いに離反する方向に移動離反させる。この後、シリンダ32を作動させて金型保持部材31をシリンダ取付壁25側に移動させることにより、気密容器40の中間気密筒3及び気密室形成容器41から金型本体2の先端部が抜け外れる抜取位置Pまで移動させて、シリンダ32の作動を停止させる。
【0034】
この前記抜取位置Pでは取付板案内板51の案内溝51aが金型保持部材31の取付溝31bと一致させられる。この位置決は、案内溝51aと取付溝31bの高さを予め一致させると共に、図示しないマイクロスイッチ等を用いてシリンダ32の伸縮作動制御を行うことにより容易に行うことができる。
【0035】
この取付位置Pでは、金型交換手段50のシリンダ55により昇降部材54をガイドレール53,53に沿って昇降制御して、新たな金型本体2が保持されていない取付溝(本実施例では上側の取付溝56a)を案内溝51aに一致させる。
【0036】
この位置で、金型保持部材31に保持された金型本体2の取付板33を金型保持部材31に固定しているボルト等のクランプ手段を操作して、金型本体2を金型保持部材31から自由にし、この金型本体2を取付板案内板51側に移動させて、取付板33を取付板案内板51の案内溝51aを介して、金型保持板56の取付溝56aに嵌合させた後、この取付板33を金型保持板56に図示しないボルト等のクランプ手段で固定する。
【0037】
次に、金型交換手段50のシリンダ55により昇降部材54をガイドレール53,53に沿って昇降制御して、新たな金型本体2´が保持されている取付溝(本実施例では上側の取付溝56b)を案内溝51aに一致させる。この位置で、金型保持板56に保持された新たな金型本体2´の取付板33を金型保持板56に固定しているボルト等のクランプ手段を操作して、金型本体2´を金型保持板56から自由にし、この新たな金型本体2´を取付板案内板51側に移動させて、取付板33を取付板案内板51の案内溝51aを介して、金型保持保持部材31の取付溝31aに嵌合させた後、この取付板33を金型保持部材31に図示しないボルト等のクランプ手段で固定する。
【0038】
この後、シリンダ32を作動させて金型保持部材31を気密容器40側に移動させることにより、新たな金型本体2´の先端部を気密容器40の中間気密筒3内に挿入させて、シリンダ32の作動を停止させる。次に、分割容器駆動用のシリンダ(容器駆動手段)46,46´によって、複数の分割容器部材42,43を金型本体2の軸線と交差する方向(上下)に互いに接近する方向に移動させて、分割容器部材42,4 3同士を合わせる一方、交換した新たな金型本体2´の外径に対応した内径の前扉(前側板)42b,43bを用意しておいて、この前扉(前側板)42b,43bを容器本体42a,43aの前端に取り付けられているものと交換する。これにより、金型本体2´の交換作業が簡易且つ短時間で終了する。
【0039】
尚、この様な抜取位置Pにおける金型本体2の交換作業において、金型本体2の金型保持部材31と金型保持板56との間での移動作業には、図示しないラックピニオンとサーボモータ等の駆動機構や、エアシリンダや油圧シリンダ等の駆動手段を用いることができる。また、取付溝31bと56a,56bとの間の移動案内にローラ等を用いることもできる。
【0040】
また、異なる管口径の型(金型本体)の交換においても、中間気密筒3のシール部4の内径(口径)を大きい方の型に合わせておくと共に、シール部4をある程度弾性変形できる材料から形成しておくか、シール部4の内面にシールリングを装着しておくことで、新たな金型本体2´の交換と前扉(前側板)42b,43bの交換のみで、容器本体42a,43aや中間気密筒3の交換作業は不要となる。
【0041】
【発明の効果】
以上説明してきたように、請求項1の発明は、軸状の金型本体の先端部外周に沿って配設され且つ隣接する端部同士が互いに気密に係合されて、前記金型本体の先端部に嵌合されるパイプ端部との間に気密室を形成する複数の分割容器部材を前記金型本体の軸線と交差する方向に互いに離反する方向に移動離反させて、前記金型本体を軸線方向で基端部側に移動させることにより前記金型本体の先端部を前記分割容器部材間から抜き外した後、前記金型本体の軸線と交差する方向に前記金型本体を移動させて交換する様にしたので、 金型本体の交換時間を短縮すると共に、部品点数を削減出来る。
【0042】
また、請求項2の発明は、先端部にパイプ成形用の外周面が設けられた軸状の金型本体と、加熱された状態で前記金型本体の先端部外周面に嵌合されるパイプ端部の外周面との間に気密室を形成する気密室形成容器とを備え、前記金型本体の先端部外周面にパイプ端部が嵌合された状態で前記気密室に加圧流体を供給することにより、前記パイプ端部を金型本体の先端部外周面に押圧させて成形するパイプ端部加工装置であって、前記気密室形成容器は前記金型本体の軸線と交差する方向に複数に分割された分割容器部材を有し、前記分割容器部材を互いに進退駆動させる容器駆動手段が設けられ、前記金型本体の基端部を軸線と直交する方向に移動可能に保持すると共に、前記金型本体の軸方向に進退駆動させられる金型保持部材が設けられ、前記金型本体の先端部が前記気密室形成容器から外れる抜取位置まで前記金型保持部材を移動させる保持部材駆動手段が設けられ、前記抜取位置において前記金型本体を前記軸線と直交する方向に移動させて交換する金型交換手段を有するパイプ端部加工装置としたので、上記同様に金型本体の交換時間を短縮すると共に、部品点数を削減出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すパイプ端部加工装置の側面図である。
【図2】図1に示したパイプ端部加工装置の左側面ずである。
【図3】図2に示したパイプ端部加工装置の金型本体取り外し時の説明図である。
【図4】図2のA−A線に沿う断面図である。
【図5】図2のB−B線に沿う断面図である。
【図6】図2のC−C線に沿う断面図である。
【図7】従来例を示し、金型本体の交換の様子を説明する要部の部分断面図である。
【図8】従来例を示し、金型本体の交換の様子を説明する要部の部分断面図である。
【図9】従来例を示し、加圧の必要な金型本体を用いた端部の加工工程を示す断面図である。
【図10】従来例を示し、加圧の必要な金型本体を用いた端部の加工工程を示す断面図である。
【図11】従来例を示し、加圧の必要な金型本体を用いた端部の加工工程を示す断面図である。
【図12】従来例を示し、加圧の必要な金型本体を用いた端部の加工工程を示す断面図である。
【図13】従来例を示し、加圧の必要な金型本体を用いた端部の加工工程を示す断面図である。
【図14】従来例を示し、スリーブ型の金型本体を用いた端部の加工工程を示す断面図である。
【図15】従来例を示し、スリーブ型の金型本体を用いた端部の加工工程を示す断面図である。
【図16】従来例を示し、スリーブ型の金型本体を用いた端部の加工工程を示す断面図である。
【符号の説明】
1…パイプ
1a…端部
2…金型本体
31…金型保持部材
32…シリンダ(保持部材駆動手段)
41…気密室形成容器
42,43…分割容器部材
46,46´…シリンダ(容器駆動手段)
50…金型交換手段
P…抜取位置
Claims (2)
- 軸状の金型本体の先端部外周に沿って配設され且つ隣接する端部同士が互いに気密に係合されて、前記金型本体の先端部に嵌合されるパイプ端部との間に気密室を形成する複数の分割容器部材を前記金型本体の軸線と交差する方向に互いに離反する方向に移動離反させて、
前記金型本体を軸線方向で基端部側に移動させることにより前記金型本体の先端部を前記分割容器部材間から抜き外した後、
前記金型本体の軸線と交差する方向に前記金型本体を移動させて交換することを特徴とするパイプ端部成形金型の交換方法。 - 先端部にパイプ成形用の外周面が設けられた軸状の金型本体と、加熱された状態で前記金型本体の先端部外周面に嵌合されるパイプ端部の外周面との間に気密室を形成する気密室形成容器とを備え、
前記金型本体の先端部外周面にパイプ端部が嵌合された状態で前記気密室に加圧流体を供給することにより、前記パイプ端部を金型本体の先端部外周面に押圧させて成形するパイプ端部加工装置であって、
前記気密室形成容器は前記金型本体の軸線と交差する方向に複数に分割された分割容器部材を有し、
前記分割容器部材を互いに進退駆動させる容器駆動手段が設けられ、
前記金型本体の基端部を軸線と直交する方向に移動可能に保持すると共に、前記金型本体の軸方向に進退駆動させられる金型保持部材が設けられ、
前記金型本体の先端部が前記気密室形成容器から外れる抜取位置まで前記金型保持部材を移動させる保持部材駆動手段が設けられ、
前記抜取位置において前記金型本体を前記軸線と直交する方向に移動させて交換する金型交換手段を有することを特徴とするパイプ端部加工装置。
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