JP4538459B2 - 管状及び円形断面体を機械加工する、特に切断するための装置 - Google Patents

Description

本発明は、管状及び丸棒形ワークピースを加工する、特に、切断するための装置に関し、この装置は、ワークピースにそのまわりに回転可能に取り付けられるようになっているクランプ機構を有し、このクランプ機構には、ツールユニットが取り付けられ、このツールユニットは、このツールユニットをクランプ機構に対してワークピースに向わせたり、ワークピースから遠ざけたりするための調節手段を備え、前記クランプ機構は、フレーム要素と、このフレーム要素から延びる第１アーム及び第２アームと、を含み、これらのアームは、一端がクランプ機構のフレーム要素に関節連結され、各アームは、少なくとも１つの支持ホイールを備えた支持軸が取り付けられた自由端を有し、クランプ機構のフレーム要素は、ねじ山付き軸を回転可能な且つ軸方向に不動な仕方で備え、ねじ山付き軸の第１端部は、第１ナットを備えた右ねじを有し、ねじ山付き軸の第２端部は、第２ナットを備えた左ねじを有し、前記ねじ山付き軸は、このねじ山付き軸を回転させるための部材を備え、第１アームと第１ナットが、第１懸架アームによって互いに関節連結され、第２アームと第２ナットが、第２懸架アームによって互いに関節連結される。

このタイプの装置は、出願人の国際公開第０２／０２２７１Ａ１号によって周知である。そこでは、クランプ機構は、その調節可能なアームに取り付けられたホイールによって、並びにクランプ機構のフレームに固定的に取り付けられたホイールによって、切断すべき管にもたれかかるようになっている。したがって、固定機構は、基本的には３点で管に係合する。フレーム要素が、ホイールを取り付けた２本の平行な軸を固定的に備える任意の解決策が提案されてきた。

この装置は、小さいな管寸法では非常にうまく機能するが、装置によって受け入れられる最大の管寸法では、特に大きな切断力では、把持形態が十分に満足とはいえない。この従来の解決策では、切断によって生ずるねじれ力を十分に解消することができない。この状況では、結果として生ずる切断力が装置にねじれ力を与え、これが、なぜ切断面を完全にまっすぐにすることができないかである。

これらの問題は、アームとフレーム要素との間の相互距離に対して調節可能に取り付けられた２つの第２支持軸をさらに有し、これら２つの第２支持軸の各々が、少なくとも１つの支持ホイールを備えていることを特徴とする本発明の装置によって排除される。

特に好ましい構成では、ツールユニットのブレードによって生じた作業力はワークピースに力を付与し、これに応じて、ワークピースは、上記第２支持軸に取り付けられた支持ホイールに押し付ける。その結果、全体のたわみができるだけ少ない状態となる。

装置の単なる操作に関して好ましい構成では、上記第２支持軸は、アームの端部にある支持軸と共にねじ山付き軸によって調節されるようになっている。

好ましくは、上記第２支持軸の各々は、ねじ山付き軸のナットの各々に連結されている。変形例として、上記第２支持軸の各々は、アームの各々に連結されている。

本発明の特に好ましい一実施形態では、支持軸の支持ホイールの少なくとも１つが一方向にのみ回転するようになっているような構成である。この構成は、たわみを発生させることがある異常な作業力をもたらし、たわみが切断面に悪影響を及ぼすような誤った方向へのツールユニット及び／又は管の相対回転を防ぐ。

ツールユニットは、好ましくは、丸鋸、帯鋸、ピアシングソー(piercing saw)のいずれかを有する。

管状又は丸棒タイプの部材を加工するための本発明の対象物を構成している装置に関し、図面は、装置がパイプ１を切断するのに用いられている実施形態を示している。ツールユニット３は、図１〜図３に示す実施形態では、丸鋸を有し、この例では、装置は手工具として設計されている。

装置は、全体が参照番号２で表わされているクランプ機構を有し、このクランプ機構は、パイプ１にそのまわりに回転可能に取り付けられるようになっている。装置がパイプの軸線方向もその位置を保持するように回転が起こる。クランプ機構に含まれ、各々の数が、図３から明らかなように図示した例示の実施形態では、２つであるホイール１５，１６，３５，３６が、パイプ１の外面に押し付けられるとき、クランプ機構２をパイプ１の中心軸線に垂直な平面で回転させることができ、或いはパイプ１をクランプ機構２に対して回転させることができるように軸受に取り付けられている。

クランプ機構２にはツールユニット３が取り付けられ、このツールユニット３は、図示した例では、丸鋸を有し、丸鋸は、鋸３をクランプ機構２に対してパイプ１に向かわせたり、パイプ１から遠ざけたりする（図２の矢印Ａ参照）ために軸４によってクランプ機構２に回動可能に取り付けられる。鋸３は、ホイール１５，１６，３５，３６の共通のころがり経路の外側から作動するようになっているブレード１３を有する。

クランプ機構２は、フレーム要素５と、そこから延びる第１アーム６及び第２アーム７とを含み、こららのアーム６，７は、その一端がクランプ機構２のフレーム要素５に関節連結され、各アーム６，７の自由端には支持軸３１，３２が取り付けられ、これら支持軸に少なくとも１つの支持ホイール１５，１６が取り付けられている。

さらに、装置は、互いの距離に対して調節可能に取り付けられた２つの第２支持軸３３，３４を含み、これらの軸の各々には、少なくとも１つの支持ホイール３５，３６が設けられている。

これらの第２支持軸３３，３４は、フレーム要素５の近くでアーム６，７の間に取り付けられており、ツールユニット３のブレード１３によって発生した作業力がワークピース１に力を付与し、これに応答して、ワークピース１が、第２支持軸３３，３４に取り付けられた支持ホイール３５，３６に押し付ける。

これらの第２支持軸３３，３４は、ねじ山付き軸２０によってアーム６，７の端部にある支持軸３１，３２と同時に調節されるようになっている。

これらの第２支持軸３３，３４の各々は、ねじ山付き軸２０のナット２１，２２の各々に、直接的に（図示せず）又は図に示すように間接的に連結され、これらの第２支持軸３１，３２，３３，３４の各々は、アーム６，７の各々に連結されている。

クランプ機構２は、ねじ山付き軸２０を回転可能に且つ軸線方向に不動に取り付けられたフレーム要素５を有する。ねじ山付き軸２０は、第１ナット２１用の右ねじを備えた第１端部と、第２ナット２２用の左ねじを備えた第２端部と、を有する。ねじ山付き軸２０には、部材２３、すなわち、図示した例では、ねじ山付き軸２０を回転させるための回転ノブが設けられている。

回転ノブ２３によって行われる開閉動作を速めるために、ねじ山付き軸は、その一端に、高速移動及び実際の噛み合いのための特定のギア比を備えたギア装置を有するのがよい。

第１アーム６と第１ナット２１は、懸架アーム２４によって互いに関節連結されている。第２アーム７と第２ナット２２はそれぞれ、第２懸架アーム２５によって互いに関節連結されている。

アーム６，７とクランプ機構２のフレーム要素５の間の回動軸線２６，２７は、支持軸３１，３２，３３，３４と平行である。各支持軸３１，３２，３３，３４は、１つ又は２つ以上のホイール１５，１６，３５，３６を担持するのがよい。図示した例では、ホイール１５，１６，３５，３６は、図３に示されたように、対をなして配置されている。

図１〜図３に示す例では、ツールユニット３は丸鋸を有し、この丸鋸は、回転軸線３０及び作業位置又は加工位置にあるワークピース１の中心軸線と平行な軸線４に対して回転可能にクランプ機構２に取り付けられている。

特に好ましい場合では、ツールユニット３は、特に、鋸引きが難しい材料を加工するのを容易にするために、鋸引きされた面の品質を改善するために、特に、建設現場での切断作業で重要である火花のほぼ完全な除去のために、帯鋸（図５参照）を有するのがよい。

ある適用では、帯鋸の代わりにピアシングソー(piercing saw)（図４参照）を使用してもよい。丸鋸に比してこれら２つの鋸によって得られる他の利点は、必要ならば、鋸引き加工に切断液が簡単に供給できることである。丸鋸に関しては、切断液の使用は事実上不可能である。

支持軸３１，３２，３３，３４に取り付けられている支持ホイール１５，１６，３５，３６のうちの少なくとも１つ１５は、それ自体知られたラチャット装置によって、一方向にのみ回転するようになっている。これにより、装置及びワークピース１の一方向のみの相対回転を可能にする。したがって、このようなホイールは、装置の誤動作を防ぎ、それから生ずる反対方向に働く切断力によって起こる変形を防ぎ、それによって生ずる切断面のでこぼこを防ぐ。

本発明の装置は、以下のように作用する。
クランプ機構２をその鋸３と一緒に、所望の切断箇所でパイプ１の頂部に置き、クランプ機構２を回転ノブ２３によってパイプ１に固定する。回転ノブ２３の回転により、ねじ山付き軸２０の右手部分にあるナット２１と左手部分にあるナット２２を回転方向に応じて、互いに向かわせたり、遠ざけたりする。懸架アーム２４，２５とアーム６，７によって伝達された運動は、ホイール１５，１６，３５，３６にも進み、各ホイール１５，１６，３５，３６が互いにより近づいたり、より遠ざかる。回転ノブ２３を回すことによって、ホイール１５，１６，３５，３６をパイプ１の外面に所望の力で押し付けることができる。

一旦クランプ機構２をパイプ１に取り付けるたら、鋸３を、クランプ機構２のフレーム要素５に含まれる軸線４に対してパイプ１に向かって回動させることができ、それによって、鋸３のブレードは、パイプ１の壁を置くと、図１及び図２に示され且つそれ自体周知の方法で調節できるその底位置まで侵入する。これに続いて、クランプ機構２を鋸３と共にパイプ１のまわりに回転させ、或いは、一般的にはより有益であると考えられているように、パイプ１が切り離されるまで鋸３を定置のままにしてパイプ１を回転させる。

本発明の一実施形態による装置を端面図で示す。 切断すべきより大きなパイプを備えた図１の装置を示す。 図２の装置を平面図で示す。 ツールユニットがピアシングソー(piercing saw)を有する本発明の装置を示す。 ツールユニットが帯鋸を有する本発明の装置を示す。

Claims (10)

1. ワークピース（１）を切断するための装置であって、
   ワークピース（１）と係合する係合面の４点でワークピース（１）に係合するようになっており、
   ワークピース（１）に、そのまわりに回転可能に取り付けられるようになっているクランプ機構（２）を有し、このクランプ機構（２）にツールユニット（３）が取り付けられ、このツールユニット（３）は、このツールユニット（３）をクランプ機構（２）に対してワークピース（１）に向かわせたり、ワークピース（１）から遠ざけたりするための調節手段（４）を備え、
   前記クランプ機構（２）は、フレーム要素（５）と、このフレーム要素（５）から延びる第１アーム（６）及び第２アーム（７）と、を含み、前記アーム（６，７）は、一端がクランプ機構（２）のフレーム要素（５）に関節連結され、各アーム（６，７）の自由端には、支持ホイール（１５，１６）をそれぞれ備えた支持軸（３１，３２）がそれぞれ取り付けられ、前記支持ホイール（１５，１６）の各々は、前記係合面の４点のうちの１点をそれぞれ提供し、
   クランプ機構（２）のフレーム要素（５）は、ねじ山付き軸（２０）を回転可能の且つ軸方向に不動の仕方で備え、ねじ山付き軸（２０）の第１端部は、第１ナット（２１）が設けられた右ねじを有し、ねじ山付き軸（２０）の第２端部は、第２ナット（２２）が設けられた左ねじを有し、前記ねじ山付き軸（２０）は、このねじ山付き軸（２０）を回転させるための部材（２３）を備え、第１アーム（６）と第１ナット（２１）が第１懸架アーム（２４）によって互いに関節連結され、第２アーム（７）と第２ナット（２２）が第２懸架アーム（２５）によって互いに関節連結されている、管状及び丸棒型ワークピース（１）を加工する、特に切断するための装置において、
   前記装置は、前記第１懸架アーム（２４）及び前記第２懸架アーム（２５）のそれぞれに取り付けられたアーム（６，７）の各々とフレーム要素（５）の間の相互距離に対して調節可能に取り付けられた２つの支持軸（３３，３４）をさらに有し、前記支持軸（３３，３４）の各々は、少なくとも１つの支持ホイール（３５，３６）をそれぞれ備え、前記ホイール（３５，３６）の各々は、前記係合面の４点のうちの１点をそれぞれ提供していることを特徴とする装置。
2. 前記支持軸（３３，３４）は、フレーム要素（５）にそれぞれ隣接してアーム（６，７）の間に取り付けられ、ツールユニット（３）のブレード（１３）によって生じた作業力は、ワークピース（１）に力を付与し、これに応答して、ワークピースは、前記支持軸（３３，３４）にそれぞれ取り付けられた支持ホイール（３５，３６）にそれぞれ押し付けることを特徴とする請求項１記載の装置。
3. 前記支持軸（３３，３４）は、ねじ山付き軸（２０）によって、アーム（６，７）の端部にそれぞれある支持軸（３１，３２）と共にそれぞれ調節されるようになっていることを特徴とする請求項１記載の装置。
4. 支持軸（３１，３２，３３，３４）にそれぞれ取り付けられた支持ホイール（１５，１６，３５，３６）の１つ（１５）は、一方向のみに回転するようになっていることを特徴とする請求項１記載の装置。
5. ツールユニット（３）は、丸鋸を有する請求項１記載の装置。
6. ツールユニット（３）は、帯鋸を有する請求項１記載の装置。
7. ツールユニット（３）は、ピアシングソー(piercing saw)を有する請求項１記載の装置。
8. 前記アーム（６，７）は、２つの軸線（２６，２７）によって前記フレーム要素（５）にそれぞれ取り付けられ、前記アーム（６，７）が前記フレーム要素（５）と平行とならなることができないようになっている請求項１記載の装置。
9. 前記支持ホイール（１５，１６）及び前記支持軸（３１，３２）の各々は、前記支持ホイール（１５，１６）及び前記支持軸（３１，３２）とほぼ平行な平面内にあって支持ホイール（１５，１６）及び支持軸（３１，３２）からなる更なる組立体をなし、前記支持ホイール（１５，１６）及び支持軸（３１，３２）、及び、前記更なる組立体の支持ホイール（１５，１６）及び支持軸（３１，３２）は、ワークピース（１）をツールユニット（３）に対して所定の角度で保持する請求項１記載の装置。
10. 前記支持軸（３３，３４）及び前記支持ホイール（３５，３６）の各々は、前記支持軸（３３，３４）及び前記支持ホイール（３５，３６）とほぼ平行な平面内にあって支持軸（３３，３４）及び支持ホイール（３５，３６）からなる更なる組立体をなし、前記支持軸（３３，３４）及び前記支持ホイール（３５，３６）、及び、前記更なる組立体の支持軸（３３，３４）及び支持ホイール（３５，３６）は、ワークピース（１）をツールユニット（３）に対して所定の角度で保持する請求項１記載の装置。

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