JP4537605B2 - Pipe cutting device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水道管等の流体輸送管の特定箇所に、管内流体の流れを維持したまま分岐管を接続するための分岐口等を切削形成する場合に用いられる管切断装置で、詳しくは、密封されたハウジング内で流体輸送管の一部を切断除去する管切断装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の管切断装置では、図12に示すように、流体輸送管1の穿孔相当箇所にそれの外周面との間に密閉空間を形成する状態で装着される継手ケース3と、該継手ケース3の開口部3Dに仕切弁4を介して連通接続される作業用ケースとから構成されるハウジングHのうち、作業用ケースの天井壁部に、流体輸送管に対して径方向外方に偏位した部位において、管軸芯Xに対する直交方向でもある上下方向と平行な穿孔軸芯Y周りで回動可能な回転軸50を昇降自在に設け、この回転軸50の下端部に、流体輸送管1を切断可能な円筒状のカッタ51を固定連結するとともに、前記回転軸50を駆動回転する駆動手段と、回転軸50を介して円筒状カッタ51を所定切断速度で穿孔方向に送り込む送込み手段とが設けられている(例えば、実公平4−10474号公報参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
従来の管切断装置では、流体輸送管1に対して径方向外方に偏位した部位の穿孔軸芯Y周りで駆動回転する円筒状カッタ51を所定切断速度で送り込むことにより、その移動経路上に位置する流体輸送管1の一部を円弧状に切断除去するのであるが、穿孔作業の進行に伴って円筒状カッタ51が流体輸送管1内に侵入するため、管内の流量損出が大きくなるとともに、円筒状カッタ51を介して回転軸に大きな流体圧が作用するため、駆動負荷が増大する。
【0004】
しかも、流体輸送管1の湾曲する周壁面に対して円筒状カッタ51の刃先が上方から接触することと、円筒状カッタ51が片持ち姿勢で軸支されていることとにより、切削初期に円筒状カッタ51が管軸芯Xから離れる側に逃げ易く、このような円筒状カッタ51の芯振れによって切削負荷が増大し、円筒状カッタ51の回転停止や駆動手段の破損等を招来し易い。
【0005】
また、切削初期における円筒状カッタ51の芯触れを抑制するためには、図10に示すように、円筒状カッタ51内の天井壁部51Aの中心位置に、穿孔軸芯Yに沿って刃先51aよりも外方に突出するガイド軸52を取付けるとともに、継手ケース3の底壁部には、円筒状カッタ51の刃先51aが管周壁に接触する前にガイド軸52と上下方向から嵌合して、円筒状カッタ51を穿孔軸芯方向に沿って送込み案内するガイド筒53を取付ける必要があり、ガイド構造の複雑化と製造コストの高騰化を招来し易い。
【0006】
更に、円筒状カッタ51の芯触れに起因して、円筒状カッタ51の刃先51aに設けられる複数の切削チップのうち、後続の切削チップの切削開始位置が所定の開始位置から穿孔軸芯Y側にずれて、後続切削チップの切削負荷が増大するため、円筒状カッタ51の強度面から大きな切削チップを取付ける必要があり、その結果、穿孔時に多量の切粉が発生するため、それの排出に手間取り易い。
【0007】
本発明は、上述の実状に鑑みて為されたものであって、その主たる課題は、穿孔作業時における管内流量損失の減少と駆動負荷の軽減、切粉発生量の減少、ハウジングを含めた構造の簡素化、製造コストの低廉化を図りながら、流体輸送管の穿孔形成箇所を確実に切断することのできる管切断装置を提供する点にある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1による特徴構成は、密封されたハウジング内で流体輸送管の一部を切断除去する管切断装置であって、
前記ハウジング内の流体輸送管に対して径方向外方に偏位した部位に、管軸芯に対する交差方向と平行な穿孔軸芯周りで回動自在で、かつ、流体輸送管を切断可能な索状又は帯状の切断刃をそれの少なくとも一部を穿孔軸芯と平行又は略平行に姿勢させた状態で駆動自在に支持する切断刃ユニットを脱着自在に配置するとともに、前記切断刃ユニットに保持された索状又は帯状切断刃を駆動する駆動手段と、切断刃ユニットを穿孔軸芯周りで回動させる送込み手段とを設けて、前記索状又は帯状切断刃の穿孔軸芯と平行又は略平行な部分を、送込み手段による切断刃ユニットの回動に連れて管周壁を穿孔軸芯周りで弧状に切断する切断作用部に構成した点にある。
【0009】
上記特徴構成によれば、ハウジング内で流体輸送管の特定箇所を切断(穿孔)する場合、流体輸送管に対して径方向外方に偏位した部位に配置された切断刃ユニットの索状又は帯状切断刃を、駆動手段にて駆動するとともに、送込み手段によって切断刃ユニットを穿孔軸芯周りで回動させると、索状又は帯状切断刃のうち、穿孔軸芯と平行又は略平行な切断作用部のみが、管周壁を穿孔軸芯周りで弧状に切削しながら切断するから、従来の管切断装置に比して、穿孔時の管内流路面積の減少を抑制することができるとともに、管内圧力による駆動負荷も軽減することができ、更に、切断刃として索状又は帯状の薄肉のものを使用することが可能であるため、切粉の発生量を減少することができる。
【0010】
しかも、切断開始時には、索状又は帯状切断刃の切断作用部と穿孔軸芯とを結ぶ線分を、流体輸送管の軸芯方向に沿う又は極力それに近い状態に設定することにより、索状又は帯状切断刃の切断作用部を管周壁に対して直角方向又はそれに近い角度で切削を開始することが可能で、切削開始時の切断刃の逃げを抑制することができるから、従来の管切断装置のように、切断刃の切削位置を修正するための大掛かりなガイド構造が不要で、しかも、索状又は帯状切断刃の刃先に設けられる切削チップ等に対する切削負荷も軽減することができる。
【0011】
従って、穿孔作業時における管内流量損失の減少と駆動負荷の軽減、切粉発生量の減少、ハウジングを含めた構造の簡素化、製造コストの低廉化を図りながら、流体輸送管の穿孔形成箇所を確実に切断することができる。
【0012】
本発明の請求項2による管切断装置の特徴構成は、前記切断刃ユニットに、索状又は帯状切断刃で切断除去される切片を保持する切片回収治具が、穿孔軸芯周りで相対回転自在に設けられている点にある。
上記特徴構成によれば、切断刃ユニットの回動に拘わらず、切片回収治具を流体輸送管の穿孔形成箇所に対向する切片保持位置に維持することができ、索状又は帯状切断刃で切断除去される切片を確実に保持することができる。
【0013】
本発明の請求項3による管切断装置の特徴構成は、前記ハウジングが、流体輸送管の穿孔形成箇所にそれの外周面との間に密閉空間を形成する状態で装着される継手ケースと、該継手ケースの開口部に仕切弁を介して連通接続される作業用ケースとから構成されているとともに、前記切断刃ユニットが継手ケース内に位置する切断作業位置と作業用ケース内に位置する脱着位置とに移動可能に構成されている点にある。
上記特徴構成によれば、ハウジング内で流体輸送管の特定箇所を切断(穿孔)する場合、作業用ケース及び仕切弁を通して継手ケース内の所定位置に切断刃ユニットを配置し、この状態で切断刃ユニットの索状又は帯状切断刃を、駆動手段にて駆動するとともに、送込み手段によって切断刃ユニットを穿孔軸芯周りで回動させ、管周壁を穿孔軸芯周りで弧状に切断する。切断工程が終了すると、継手ケース内に位置する切断刃ユニットを作業用ケース内に移動させたのち、仕切弁を閉止作動させることにより、管内流体の流れを維持したまま切断刃ユニットのみを外部に撤去することができる。
【0014】
本発明の請求項4による管切断装置の特徴構成は、前記継手ケースに、切断刃ユニットを装備した回転軸の先端を穿孔軸芯周りで回転自在に嵌合保持する軸受け部が形成されている点にある。
上記特徴構成によれば、切断刃ユニットを装備した回転軸の先端部と継手ケースに形成した軸受け部との嵌合により、切断刃ユニットを切削反力等に抗して穿孔軸芯周りで精度良く回動させることができる。
【0015】
本発明の請求項5による管切断装置の特徴構成は、前記索状又は帯状切断刃が無端状に構成されている点にある。
上記特徴構成によれば、索状又は帯状切断刃が無端回動式であるから、往復駆動式に比して切断刃の寿命を延長することができる。
【0016】
本発明の請求項6による管切断装置の特徴構成は、前記無端索状又は無端帯状切断刃の張力を調節するテンション調節手段が設けられている点にある。
上記特徴構成によれば、無端索状又は無端帯状切断刃の張力を、流体輸送管の厚みや材質等の各種の切削条件に応じて適正な張力に調節することができ、切断刃の寿命の延長を図ることができる。
【0017】
本発明の請求項7による管切断装置の特徴構成は、前記無端索状又は無端帯状切断刃を駆動回動自在に巻回保持する複数の輪体に、無端索状又は無端帯状切断刃の回転軸芯方向での離脱移動を接当阻止する鍔部が形成されている点にある。
上記特徴構成によれば、前記無端索状又は無端帯状切断刃の切断作用部に作用する切削反力を、複数の輪体に形成された鍔部にて受止めることができるから、無端索状又は無端帯状切断刃の輪体回転軸芯方向での位置ずれを抑制することができる。
【0018】
【発明の実施の形態】
〔第1実施形態〕
図1〜図6は、水道管やガス管等として用いられる金属製の流体輸送管1のうち、ハウジングHで密封された特定箇所(穿孔形成箇所)に、流体輸送管1内に流体を流動させたままの不断流状態で分岐口1Aを切削形成して、ハウジングHの構成部材である継手ケース3に水平方向から接続された他の流体輸送管である分岐管2と前記流体輸送管1とを連通接続する流体輸送経路変更方法及びそれに用いられる管切断装置を示す。
【0019】
この流体輸送経路変更方法に用いられるハウジングHは、流体輸送管1の管軸芯Xに対して交差(当該実施形態では直交)する水平又は略水平方向に沿って外方に突出する分岐接続管部3Cを一体形成してある鋳鉄製の継手ケース3を、流体輸送管1の外周面との間を密封(液密又は気密状態に密封)した状態で外嵌装着(外套装着)するとともに、前記継手ケース3に形成された穿孔作業用の上側開口部3Dに、流体輸送管1の管周壁に分岐口1Aを切削形成する管切断装置の切断刃ユニットAが上下方向に通過移動可能な通路4aを備えた作業用仕切弁4を密封状態で脱着自在に固定連結し、更に、この作業用仕切弁4の上部に、管切断装置の切断刃ユニットAを収納可能な内部空間を備えた鋳鉄製の作業用ケース5を、密封状態で脱着自在に固定連結して構成されている。
【0020】
前記継手ケース3は、図1〜図4に示すように、流体輸送管1に対して管径方向の両側方から外嵌装着自在に二分割され分割継手ケース体3A,3Bから構成されていて、各分割継手ケース体3A,3Bの管周方向両端部には、流体輸送管1に外嵌された両分割継手ケース体3A,3Bを締結手段の一例である複数本のボルトで脱着自在に固定連結するための連結フランジ部3a,3bが一体形成されているとともに、各分割継手ケース体3A,3Bの内周面には、流体輸送管1の外周面との間を密封する合成ゴム製(例えば、スチレンブタジエンゴム等)の環状シール材6が装着されている。
【0021】
前記管切断装置は、図1〜図4に示すように、前記ハウジングH内の流体輸送管1に対して径方向外方に偏位した部位に、管軸芯Xに対する上下の直交方向(交差方向の一例)と平行な穿孔軸芯Y周りで回動自在で、かつ、流体輸送管1を切断可能な無端索状又は無端帯状の切断刃7をそれの少なくとも一部を穿孔軸芯Yと平行又は略平行に姿勢させた状態で駆動自在に支持する切断刃ユニットAが配置されているとともに、前記切断刃ユニットAに保持された無端索状又は無端帯状切断刃7を駆動する駆動手段Bと、切断刃ユニットAを穿孔軸芯Y周りで回動させる送込み手段Cとが設けられ、更に、前記切断刃ユニットAが、継手ケース3内に位置する切断作業位置と作業用ケース5内に位置する脱着位置とに昇降移動自在で、かつ、作業用仕切弁4に対して脱着可能に構成されている。
【0022】
前記切断刃ユニットAの無端索状又は無端帯状切断刃で切断除去される切片Pを保持する切片回収治具Dが、穿孔軸芯Y周りで相対回転自在に設けられているとともに、前記無端索状又は無端帯状切断刃7の張力をハウジングHの外部から調節操作するテンション調節手段Eが設けられている。
【0023】
前記切断刃ユニットAは、図1〜図6に示すように、作業用ケース5の天井壁部5Aに穿孔軸芯Yと同芯状態で連設された連結筒体5Bに、作業用ケース5内を通して継手ケース3の両分割継手ケース体3A,3Bのうち、分岐接続管部3Cを備えた一方の分割継手ケース体3Bの底壁部近くにまで挿入される回転軸11を、穿孔軸芯Y周りで回動自在並びに穿孔軸芯Y方向に摺動自在に挿入し、この回転軸11の下側部で、かつ、流体輸送管1の外径よりも大なる間隔を隔てた二箇所に、換言すれば、分割継手ケース体3Aの両連結フランジ部3aに水平方向で相対向する二箇所に、無端索状又は無端帯状切断刃7の一例である帯状鋸刃を駆動回動可能な状態で矩形状に巻回するプーリー(巻回輪体の一例)13を配設してある。
【0024】
前記回転軸11は、穿孔軸芯Y方向に相対摺動自在で、かつ、穿孔軸芯Y周りでの相対回転をキー等の相対回転規制手段で阻止した状態で嵌合された二重構造の回転筒軸11A,11Bから構成されていると共に、内側回転筒軸11Bのうち、外側回転筒軸11Aから下方に突出する下側突出筒軸部の下端面には、穿孔軸芯Yと同芯状態で突出する送り回転用のガイド軸11Cが突設されている。
【0025】
前記四つのプーリー13のうち、上側の二つのプーリー13は、外側回転筒軸11Aの下端部から分割継手ケース体3Aの上側連結フランジ部3a側に向って水平に延設された上側支持フレーム8の両端部に回転自在に支承されているとともに、下側の二つのプーリー13は、内側回転筒軸11Bの下端部に固着された動力取出ケース9と、内側回転筒軸11Bの下端部から分割継手ケース体3Aの下側連結フランジ部3a側に向って水平に延設された下側支持フレーム12の先端部とに回転自在に支承され、更に、前記動力取出ケース9に支承されたプーリー13が駆動プーリーに構成されている。
【0026】
前記四つのプーリー13に巻回された帯状鋸刃7のうち、穿孔軸芯Yと平行又は略平行に姿勢し、かつ、流体輸送管1に対して分岐口1Aの設定最大切込み深さ位置にまで移動可能な一方の縦掛け鋸刃部分7aを、送込み手段Cによる切断刃ユニットAの回動に連れて管周壁を穿孔軸芯Y周りで弧状に切削しながら切断する切断作用部に構成するとともに、四つのプーリー13は、それに巻回される帯状鋸刃7が他の構成部材と干渉しない位置に配設されている。
【0027】
前記各プーリー13には、帯状鋸刃7が切削反力等の切削負荷によってプーリー13の回転軸芯方向に離脱移動することを接当阻止する環状の鍔部13aが一体形成されているとともに、各プーリー13の巻掛け面が、鍔部13a側ほど小径となるテーパー面に構成されている。
【0028】
更に、前記継手ケース3内の底壁部には、切断刃ユニットAの内側回転筒軸11Bのガイド軸11Cと上下方向から相対回転自在に嵌合して、回転軸11を穿孔軸芯Y周りで回転自在に保持する軸受け部15が形成されていると共に、前記内側回転筒軸11Bが、ハウジングHに対して穿孔軸芯Y方向での相対移動が阻止されていて、換言すれば、ハウジングHに対する内側回転筒軸11Bの穿孔軸芯Y方向での相対移動を阻止する規制手段が設けられていて、テンション調節手段Eによる調節操作に拘わらず、内側回転筒軸11Bのガイド軸11Cと軸受け部15との嵌合が維持されるように構成されている。
【0029】
前記駆動手段Bは、作業用ケース5の連結筒体5Bの連結フランジ5bに、締結手段の一例である複数本のボルトを介して伝動ケース10を脱着自在に固定連結し、この伝動ケース10の上部に取付けられた第1電動モータ16の出力軸16aに、内側回転筒軸11B内に相対回転自在に支承された第1中間伝動軸17の上端部を連結するとともに、前記動力取出ケース9には、駆動プーリー13を固着してある駆動軸18と、該駆動軸18にベベルギヤ19対を介して連動する第2中間伝動軸20とをそれぞれ水平軸芯周りで回転自在に支承し、更に、第1中間伝動軸17と第2中間伝動軸20とをベベルギヤ21対を介して連動して構成されている。
【0030】
そして、前記第1電動モータ16を駆動制御すると、第1中間伝動軸17、ベベルギヤ21対、第2中間伝動軸20、ベベルギヤ19対、駆動軸18を介して駆動プーリー13に動力が伝達され、四つのプーリー13に巻回された帯状鋸刃7が、流体輸送管1の厚みや材質等の各種の切削条件に応じた適正な切削回動速度で駆動される。
【0031】
前記送込み手段Cは、伝動ケース10内に、第2電動モータ23の出力軸23aに固着された駆動ギヤ24と、該駆動ギヤ24に噛合する状態で内側回転筒軸11Bの上端に固着された受動ギヤ25とを設けて構成されている。
【0032】
そして、前記第2電動モータ23を駆動制御すると、駆動ギヤ24及び受動ギヤ25を介して内側回転筒軸11B及びそれにキー等の相対回転規制手段を介して一体回転する外側回転筒軸11Aに動力が伝達され、両回転筒軸11A,11Bに亘って装備された切断刃ユニットAの帯状鋸刃7が、回転軸11の軸芯でもある穿孔軸芯Yを回動中心として、流体輸送管1の厚みや材質等の各種の切削条件に応じた適正な設定送込み速度で回動される。
【0033】
前記切片回収治具Dは、図5、図6に示すように、内側回転筒軸11Bに、これに固着された環状受け部材28との接当によって、流体輸送管1の管軸芯Xと同じ高さ位置において旋回部材29を穿孔軸芯Y周りで相対回転自在に外嵌装着し、この旋回部材29に、流体輸送管1から切断分離された切片Pを吸着保持可能な磁石30を備えた保持部材31を、流体輸送管1の直径方向に沿って一定範囲内で水平移動自在に取付けるとともに、保持部材31を流体輸送管1側に移動付勢する弾性付勢体の一例であるコイルスプリング32を設け、更に、保持部材31には、作業用ケース5内に位置する切断刃ユニットAが継手ケース3内の切断作業位置に下降するとき、流体輸送管1の周壁との接当に連れて保持部材31をコイルスプリング32の弾性付勢力に抗して通過移動可能な位置にまで後退させるカム面31aが形成されている。
【0034】
前記テンション調節手段Eは、図2、図5に示すように、伝動ケース10内に位置する内側回転筒軸11Bの上側筒軸部分及び外側回転筒軸11Aの上端部に、穿孔軸芯方向(上下方向)で相対向する連結フランジ部35A,35Bを一体形成し、そのうち、内側回転筒軸11B側に位置する上側連結フランジ部35Aの周方向特定箇所(周方向の一箇所又は複数箇所)に、調節ボルト36を回転操作自在に挿通保持する貫通孔35aを形成すると共に、外側回転筒軸11A側に位置する下側連結フランジ部35Bには、上側連結フランジ部35Aに保持された調節ボルト36が螺合するネジ孔35bを形成して構成されている。
【0035】
更に、前記調節ボルト36には、上側連結フランジ部35Aの下面と接当することにより、調節ボルト36によるテンション調節操作時以外のときにおいて、内側回転筒軸11Bに対する外側回転筒軸11Aの上昇移動を阻止する抜止めリング(ロックナット)37が装着されていると共に、前記伝動ケース10には、調節ボルト36を工具等で外部から調節操作するための操作窓38が形成されている。
【0036】
そして、前記操作窓38を通して調節ボルト36を回転操作すると、両回転筒軸11A,11Bが相対回転規制手段を介して一体回転状態にあり、かつ、ハウジングHに対して内側回転筒軸11Bの穿孔軸芯Y方向での相対移動が規制されているため、内側回転筒軸11Bに対して外側回転筒軸11Aが穿孔軸芯Y方向に沿って摺動し、それに連れて上側支持フレーム8側の二つのプーリー13が穿孔軸芯Y方向に移動し、プーリー13に巻回された帯状鋸刃7の張力が調節される。
【0037】
尚、前記帯状鋸刃7の張力は、流体輸送管1の厚みや材質等の各種の切削条件に応じて調節するが、一つの分岐口1Aを切削形成する切断工程途中での切削状況に応じて帯状鋸刃7の張力を調節してもよい。つまり、帯状鋸刃7の刃先が逃げ易い切断初期においては、帯状鋸刃7の張力を設定標準張力よりも大に設定し、流体輸送管1の管壁に切削溝が形成された時点で、帯状鋸刃7の張力を設定標準張力に戻すように調節ボルト36を操作する。
【0038】
〔第2実施形態〕
上述の第1実施形態では、回転軸11の下側部で、かつ、流体輸送管1の外径よりも大なる間隔を隔てた二箇所に、無端索状又は無端帯状切断刃7の一例である帯状鋸刃7を駆動回動可能な状態で矩形状に巻回する四つのプーリー(巻回輪体の一例)13を配設したが、図7、図8に示すように、前記帯状鋸刃7を、駆動回動可能な状態で三角形状に巻回する三つのプーリー13を配設して実施してもよい。
【0039】
この場合、三つのプーリー13は、回転軸11を構成する外側回転筒軸11Aの下端部から分割継手ケース体3Aの上側連結フランジ部3a側に向って水平に延設される上側支持フレーム8の先端部と、回転軸11を構成する内側回転筒軸11Bのうち、流体輸送管1の管軸芯Xと同じ高さ位置の下側筒軸部に固着された動力取出ケース9、及び、内側回転筒軸11Bの下端部から分割継手ケース体3Aの下側連結フランジ部3a側に向って水平に延設される下側支持フレーム12の先端部に回転自在に支承されている。
【0040】
三つのプーリー13に巻回された帯状鋸刃7のうち、穿孔軸芯Yと平行又は略平行に姿勢し、かつ、流体輸送管1に対して分岐口1Aの最大切込み深さ位置にまで移動可能な縦掛け鋸刃部分7aが、送込み手段Cによる切断刃ユニットAの回動に連れて管周壁を穿孔軸芯Y周りで弧状に切削しながら切断する切断作用部に構成されている。
【0041】
尚、その他の構成は、第1実施形態で説明した構成と同一又は実質的に同一であるから、同一の構成箇所には、第1実施形態と同一の番号を付記してそれの説明は省略する。
【0042】
〔第3実施形態〕
上述の各実施形態では、回転軸11に対して切断刃ユニットAを定位置に固定したが、図9、図10に示すように、回転軸11と切断刃ユニットAの可動フレーム枠40との間に、回転軸11に対して切断刃ユニットAを流体輸送管1の半径方向に移動調節することにより、穿孔軸芯Yから無端索状又は無端帯状切断刃7の切断作用部7aまでの切断半径を変更する切込み深さ調節手段Fを設けて実施してもよい。
【0043】
前記切込み深さ調節手段Fは、回転軸11の上下二個所に、切断刃ユニットAの矩形状の可動フレーム枠40を水平方向に摺動自在に支持する摺動ガイド部材41を固着するとともに、前記可動フレーム枠40と回転軸11の間に、回転操作によって伸縮するネジ式調節機構42を設けて構成されている。
【0044】
前記ネジ式調節機構42は、可動フレーム枠40のブラケット42に枢着される第1ネジ軸42Aと、筒軸状の回転軸11のブラケット43に枢着される第2ネジ軸42B、及び、両ネジ軸42A,42Bに亘って螺合される調節操作体42Cとから構成されている。
【0045】
また、前記切断刃ユニットAは、可動フレーム枠40の四隅部に、無端索状又は無端帯状切断刃7の一例である帯状鋸刃を駆動回動可能な状態で矩形状に巻回するプーリー(巻回輪体の一例)13を配設し、この四つのプーリー13に巻回された帯状鋸刃7のうち、穿孔軸芯Yと平行又は略平行に姿勢し、かつ、流体輸送管1に対して分岐口1Aの設定最大切込み深さ位置にまで移動可能な一方の縦掛け鋸刃部分7aを、送込み手段Cによる切断刃ユニットAの回動に連れて管周壁を穿孔軸芯Y周りで弧状に切削しながら切断する切断作用部に構成するとともに、前記可動フレーム枠40の背面の上部で、かつ、帯状鋸刃7の縦掛け鋸刃部分7aから最も離れた隅部には、駆動プーリー13の駆動軸18を支承する中間伝動ケース45を取付けて構成されている。
【0046】
前記回転軸11に固着された動力取出ケース9には、回転軸11内に同芯状態で配設された第1中間伝動軸17にベベルギヤ21対を介して連動するスプライン筒軸46が支承されていると共に、前記中間伝動ケース45には、駆動軸18にベベルギヤ19対を介して連動し、かつ、前記スプライン筒軸46に水平方向から伸縮自在に一体回転状態で嵌合するスプライン軸47が支承されている。
【0047】
尚、第1実施形態で説明した構成と同一又はほぼ同一の構成箇所には、第1実施形態と同一の番号を付記してそれの説明は省略する。
【0048】
〔第4実施形態〕
上述の第1実施形態では、前記送込み手段Cの第2電動モータ23の駆動制御により、切断刃ユニットAを穿孔軸芯Y周りで任意の角度範囲に亘って回動させることができるように構成されているが、図11(イ),(ロ)に示すように、前記送込み手段Cによる切断刃ユニットAの穿孔軸芯Y周りでの回動範囲を特定の回動角度範囲(例えば、180度以内)に規制する回動範囲規制手段Gを設けて実施してもよい。
【0049】
前記回動範囲規制手段Gは、作業用ケース5の連結フランジ5bに、テンション調節手段Eの調節ボルト36の先端部が係合する円弧状の長孔48を、穿孔軸芯Y周りで180度の範囲に亘って形成して、切断刃ユニットAの穿孔軸芯Y周りでの回動範囲を180度の回動角度範囲に規制するように構成してある。
【0050】
尚、その他の構成は、第1実施形態で説明した構成と同一又は実質的に同一であるから、同一の構成箇所には、第1実施形態と同一の番号を付記してそれの説明は省略する。
【0051】
〔その他の実施形態〕
(1)上述の各実施形態では、前記無端索状又は無端帯状切断刃7として帯状鋸刃を用いたが、これの代わりに、切削チップを備えた無端チェーンソーやワイヤソー等を用いて実施してもよく、また、このような無端回動形式のものではなく、直線状に張設される索状又は帯状切断刃7を往復駆動するように構成してもよい。
【0052】
(2)前記無端索状又は無端帯状切断刃7を回動自在に巻回するプーリー等の巻回輪体13のうち、少なくとも駆動側の巻回輪体13に、切削抵抗に起因するスリップの発生を抑制するために、ウレタン等の滑り止め加工を施すとよい。
【0053】
(3)上述の各実施形態では、前記切片回収治具Dの保持部材31に、鋳鉄管や鋼管等の金属製流体輸送管1から切断除去される切片Pを吸着保持する磁石30を設けたが、保持部材31全体を磁石から構成して実施してもよい。
また、この場合、磁石で磁化された切片Pに切粉を付着させて回収することも可能である。
更に、流体輸送管1が塩化ビニール管やポリエチレン管等の合成樹脂管である場合では、前記保持部材31を、合成樹脂製の流体輸送管1の切片相当箇所に接着剤で予め固着するとよい。
要するに、前記切片回収治具Dとしては、索状又は帯状切断刃7で切断除去される切片Pを保持することのできるものであれば、如何なる構造に構成してもよい。
【0054】
(4)前記駆動手段Bとしては、切断刃ユニットAに保持された索状又は帯状切断刃7を駆動することのできるものであれば、如何なる構造のものを用いて実施してもよい。
【0055】
(5)また、前記送込み手段Cとしても、切断刃ユニットAを穿孔軸芯Y周りで回動させることのできるものであれば、如何なる構造のものを用いて実施してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態を示す穿孔開始前の一部切欠き側面図
【図2】穿孔途中の一部切欠き側面図
【図3】切断刃ユニットを作業用ケース内に上昇させたときの一部切欠き側面図
【図4】穿孔開始前の断面平面図
【図5】要部の拡大断面側面図
【図6】図5におけるVI−VI線断面図
【図7】本発明の第2実施形態を示す穿孔途中の要部の拡大断面側面図
【図8】切断刃ユニットの拡大断面平面図
【図9】本発明の第3実施形態を示す要部の拡大正面図
【図10】要部の拡大断面平面図
【図11】本発明の第4実施形態を示し、
(イ)は要部の拡大断面側面図
(ロ)は要部の拡大断面平面図
【図12】従来の管切断装置を示す要部の拡大断面側面図
【符号の説明】
A 切断刃ユニット
B 駆動手段
C 送込み手段
D 切片回収治具
E テンション調節手段
X 管軸芯
Y 穿孔軸芯
H ハウジング
P 切片
1 流体輸送管
3 継手ケース
4 作業用仕切弁
5 作業用ケース
13 巻回輪体(プーリー)
13a 鍔部
15 軸受け部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is a pipe cutting device used when cutting and forming a branch port or the like for connecting a branch pipe while maintaining the flow of fluid in the pipe at a specific location of a fluid transport pipe such as a water pipe. The present invention relates to a pipe cutting device for cutting and removing a part of a fluid transport pipe in a sealed housing.
[0002]
[Prior art]
In the conventional pipe cutting device, as shown in FIG. 12, a
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional tube cutting device, a
[0004]
In addition, the cutting edge of the
[0005]
Further, in order to suppress the core touch of the
[0006]
Further, among the plurality of cutting tips provided on the
[0007]
The present invention has been made in view of the above-mentioned actual situation, and the main problems thereof are a reduction in the flow rate loss in the pipe and a reduction in the driving load during the drilling operation, a reduction in the amount of chips generated, and a structure including the housing. The present invention is to provide a pipe cutting device capable of reliably cutting a perforation forming portion of a fluid transport pipe while simplifying the manufacturing process and reducing the manufacturing cost.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a pipe cutting device for cutting and removing a part of a fluid transport pipe in a sealed housing,
A cable capable of rotating around a drilling axis parallel to the direction intersecting the pipe axis and capable of cutting the fluid transport pipe at a portion displaced radially outward with respect to the fluid transport pipe in the housing A cutting blade unit that movably supports the cutting blade or strip-shaped cutting blade in a state where at least a part of the cutting blade is parallel or substantially parallel to the drilling axis, and is held by the cutting blade unit. Provided with driving means for driving the cord-like or strip-shaped cutting blade and feed means for rotating the cutting blade unit around the drilling axis, and parallel or substantially parallel to the drilling axis of the cord-like or band-like cutting blade This portion is constituted by a cutting action portion that cuts the pipe peripheral wall in an arc around the perforation axis as the cutting blade unit is rotated by the feeding means.
[0009]
According to the above characteristic configuration, when a specific portion of the fluid transport pipe is cut (pierced) in the housing, the cutting blade unit arranged in a portion displaced radially outward with respect to the fluid transport pipe or When the belt-like cutting blade is driven by the driving means and the cutting blade unit is rotated around the drilling axis by the feeding means, the cord-like or belt-like cutting blade is cut parallel or substantially parallel to the drilling axis. Since only the action part cuts the pipe peripheral wall while cutting it in an arc around the perforation axis, it is possible to suppress a reduction in the flow area in the pipe during drilling, as compared with the conventional pipe cutting device. The driving load due to pressure can also be reduced, and furthermore, a thin blade-like or strip-like one can be used as the cutting blade, so that the amount of chips generated can be reduced.
[0010]
In addition, at the start of cutting, by setting the line segment connecting the cutting action portion of the cord-like or strip-like cutting blade and the drilling axis to be in a state along or close to the axial direction of the fluid transport pipe as much as possible, Since it is possible to start cutting the cutting action portion of the strip-shaped cutting blade in a direction perpendicular to the pipe peripheral wall or at an angle close thereto, it is possible to prevent the cutting blade from escaping at the start of cutting. As described above, a large guide structure for correcting the cutting position of the cutting blade is not required, and the cutting load on the cutting tip or the like provided at the cutting edge of the cord-like or band-like cutting blade can be reduced.
[0011]
Therefore, the drilling location of the fluid transport pipe is reduced while reducing the flow loss in the pipe during drilling and reducing the driving load, reducing the amount of chips generated, simplifying the structure including the housing, and reducing the manufacturing cost. It can be cut reliably.
[0012]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a tube cutting apparatus having a section collecting jig for holding a section to be cut and removed by a cord-like or band-like cutting blade in the cutting blade unit, which is relatively rotatable around a drilling axis. It is in the point provided in.
According to the above-described characteristic configuration, the section collection jig can be maintained at the section holding position facing the perforation forming portion of the fluid transport pipe regardless of the rotation of the cutting blade unit, and is cut with a cord-shaped or band-shaped cutting blade. The section to be removed can be securely held.
[0013]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a joint case in which the housing is mounted in a state in which a closed space is formed between the housing and the outer peripheral surface of the perforation forming portion of the fluid transport pipe, A cutting work position in which the cutting blade unit is located in the joint case, and a detachment position in which the cutting blade unit is located in the work case. And is configured to be movable.
According to the above characteristic configuration, when cutting (punching) a specific part of the fluid transport pipe in the housing, the cutting blade unit is arranged at a predetermined position in the joint case through the working case and the gate valve, and in this state the cutting blade The cord-like or belt-like cutting blade of the unit is driven by the driving means, and the cutting blade unit is rotated around the drilling axis by the feeding means, and the pipe peripheral wall is cut in an arc around the drilling axis. When the cutting process is completed, the cutting blade unit located in the joint case is moved into the work case, and then the gate valve is closed to move only the cutting blade unit to the outside while maintaining the fluid flow in the pipe. Can be removed.
[0014]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a tube cutting apparatus having a bearing portion that fits and holds the tip of a rotary shaft equipped with a cutting blade unit so as to be rotatable around a perforation axis. In the point.
According to the above-described characteristic configuration, the cutting blade unit is resistant to cutting reaction force and the like around the drilling shaft core by fitting the tip of the rotary shaft equipped with the cutting blade unit with the bearing portion formed in the joint case. It can be rotated well.
[0015]
The characteristic structure of the pipe cutting device according to
According to the above characteristic configuration, since the cord-like or belt-like cutting blade is endless rotation type, the life of the cutting blade can be extended compared to the reciprocating drive type.
[0016]
The characteristic configuration of the pipe cutting device according to
According to the above characteristic configuration, the tension of the endless cord-like or endless belt-like cutting blade can be adjusted to an appropriate tension according to various cutting conditions such as the thickness and material of the fluid transport pipe, and the life of the cutting blade can be reduced. Can be extended.
[0017]
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a tube cutting device having a feature configuration in which the endless cord-like or endless belt-like cutting blade is rotated around the plurality of rings that are rotatably driven and rotated. It is in the point which the collar part which prevents contact movement in the direction of an axial center is formed.
According to the above characteristic configuration, the cutting reaction force acting on the cutting action portion of the endless cord-like or endless belt-like cutting blade can be received by the flanges formed on the plurality of ring bodies. Alternatively, it is possible to suppress the displacement of the endless belt-shaped cutting blade in the direction of the rotation axis of the ring body.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[First Embodiment]
1 to 6 show a flow of fluid in the
[0019]
The housing H used in this fluid transport path changing method has a branch connection pipe projecting outward along a horizontal or substantially horizontal direction intersecting (orthogonal in the present embodiment) with respect to the tube axis X of the
[0020]
As shown in FIGS. 1 to 4, the
[0021]
As shown in FIGS. 1 to 4, the pipe cutting device is arranged in a vertical direction (intersection) with respect to the pipe axis X at a position displaced radially outward with respect to the
[0022]
A section recovery jig D for holding a section P to be cut and removed by the endless cord-like or endless belt-like cutting blade of the cutting blade unit A is provided so as to be relatively rotatable around the drilling axis Y, and the endless cord A tension adjusting means E for adjusting the tension of the endless or endless belt-
[0023]
As shown in FIGS. 1 to 6, the cutting blade unit A is connected to a connecting
[0024]
The
[0025]
Of the four
[0026]
Of the belt-
[0027]
Each of the
[0028]
Furthermore, the bottom wall portion in the
[0029]
The drive means B is detachably fixedly connected to the
[0030]
When the first
[0031]
The feeding means C is fixed in the
[0032]
Then, when the second
[0033]
As shown in FIGS. 5 and 6, the section collection jig D is connected to the tube axis X of the
[0034]
As shown in FIGS. 2 and 5, the tension adjusting means E is provided on the upper cylindrical portion of the inner rotating
[0035]
Further, the
[0036]
When the
[0037]
The tension of the band-
[0038]
[Second Embodiment]
In the first embodiment described above, an example of the endless cord-like or endless belt-
[0039]
In this case, the three
[0040]
Of the strip-shaped
[0041]
Since other configurations are the same as or substantially the same as the configurations described in the first embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. To do.
[0042]
[Third Embodiment]
In each of the above-described embodiments, the cutting blade unit A is fixed at a fixed position with respect to the
[0043]
The incision depth adjusting means F fixes the sliding
[0044]
The screw
[0045]
In addition, the cutting blade unit A is a pulley that winds in a rectangular shape in a state in which a belt-like saw blade, which is an example of an endless cord-like or endless belt-
[0046]
The power take-out
[0047]
The same or substantially the same components as those described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment, and the description thereof is omitted.
[0048]
[Fourth Embodiment]
In the first embodiment described above, the cutting blade unit A can be rotated around the perforation axis Y over an arbitrary angular range by the drive control of the second
[0049]
The rotation range restricting means G includes an arc-shaped
[0050]
Since other configurations are the same as or substantially the same as the configurations described in the first embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. To do.
[0051]
[Other Embodiments]
(1) In each of the above-described embodiments, a band-like saw blade is used as the endless cord-like or endless belt-
[0052]
(2) Of the
[0053]
(3) In each of the above-described embodiments, the holding
In this case, it is also possible to collect chips by attaching them to the slice P magnetized by the magnet.
Furthermore, in the case where the
In short, the section collecting jig D may have any structure as long as it can hold the section P cut and removed by the cord-like or strip-
[0054]
(4) As the driving means B, any structure may be used as long as it can drive the cord-like or belt-
[0055]
(5) Further, the feeding means C may be implemented using any structure as long as the cutting blade unit A can be rotated around the drilling axis Y.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially cutaway side view showing a first embodiment of the present invention before starting drilling.
[Fig. 2] Side view of a partly cutout during drilling
FIG. 3 is a partially cutaway side view when the cutting blade unit is raised into the working case.
FIG. 4 is a cross-sectional plan view before starting drilling
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional side view of the main part.
6 is a sectional view taken along line VI-VI in FIG.
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional side view of a main part in the middle of drilling showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is an enlarged sectional plan view of a cutting blade unit.
FIG. 9 is an enlarged front view of the main part showing a third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is an enlarged sectional plan view of the main part.
FIG. 11 shows a fourth embodiment of the present invention,
(B) is an enlarged cross-sectional side view of the main part
(B) is an enlarged sectional plan view of the main part
FIG. 12 is an enlarged cross-sectional side view of a main part showing a conventional tube cutting device.
[Explanation of symbols]
A Cutting blade unit
B Drive means
C delivery means
D Section recovery jig
E Tension adjustment means
X Tube axis
Y Drilling core
H housing
P section
1 Fluid transport pipe
3 Joint case
4 Work gate valve
5 Case for work
13 Winding ring (pulley)
13a buttock
15 Bearing part
Claims (7)
前記ハウジング内の流体輸送管に対して径方向外方に偏位した部位に、管軸芯に対する交差方向と平行な穿孔軸芯周りで回動自在で、かつ、流体輸送管を切断可能な索状又は帯状の切断刃をそれの少なくとも一部を穿孔軸芯と平行又は略平行に姿勢させた状態で駆動自在に支持する切断刃ユニットを脱着自在に配置するとともに、前記切断刃ユニットに保持された索状又は帯状切断刃を駆動する駆動手段と、切断刃ユニットを穿孔軸芯周りで回動させる送込み手段とを設けて、前記索状又は帯状切断刃の穿孔軸芯と平行又は略平行な部分を、送込み手段による切断刃ユニットの回動に連れて管周壁を穿孔軸芯周りで弧状に切断する切断作用部に構成してある管切断装置。A tube cutting device for cutting and removing a part of a fluid transport tube in a sealed housing,
A cable capable of rotating around a drilling axis parallel to the direction intersecting the pipe axis and capable of cutting the fluid transport pipe at a position displaced radially outward with respect to the fluid transport pipe in the housing A cutting blade unit that movably supports a blade-like or belt-like cutting blade in a state where at least a part of the blade is parallel or substantially parallel to the drilling axis, is detachably disposed, and is held by the cutting blade unit. A driving means for driving the cord-like or band-like cutting blade and a feeding means for rotating the cutting blade unit around the drilling axis, and parallel or substantially parallel to the drilling axis of the cord-like or band-like cutting blade A pipe cutting device comprising a cutting portion configured to cut the pipe peripheral wall in an arc around the perforation axis as the cutting unit is rotated by the feeding means.
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