JP6251018B2 - パイプカッター - Google Patents

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Description

本発明は、パイプカッターに関する。
周知のように、ガス管や水道管などの管路材には、耐腐食性を考慮してポリエチレン管などの樹脂製管路材が用いられるようになってきている。
既設管路材の入れ替えや新設の際には、必要とされる長さに切断された管路材が用いられる。
従来、管路材の切断に用いられるパイプカッターには、管路材外周を包み込む状態で対向する一対のアーム材に設けられている切断刃を管路材の径方向に食い込ませながら切断する技術が提案されている(例えば、特許文献1)。
この技術では、一対のアームに連結されたリンクフレームを、アームに隣接する油圧シリンダが備えられた駆動リンクフレームによって操作することにより切断刃を管路材の径方向に駆動するようになっている。
特開2011−31356号公報
しかし、切断刃を管路材の径方向に食い込まされるための駆動源である油圧シリンダは、配管などの付帯設備が必要となり、駆動リンクフレームを含むパイプカッターも大がかりなものとなり、管路材へのパイプカッターの取り付け作業に負担がかかりやすい。
また、管路材にパイプカッターをセットする場合には、油圧シリンダおよびこれに駆動されるリンクフレームの取り付けと切断刃を有する一対のアーム材の取り付けという複数の取り付け作業が必要となる点からも作業性が悪い。
ところで、管路材の切断位置は、予めパイプカッターを取り付けるべき箇所により決められることになる。
しかし、予め決められた切断位置に対応させてパイプカッターをセットして管路材を切断した場合でも、管路材の敷設方向における切断刃の位置が規定されていないと管路材の周方向で切断開始位置と切断終了位置とがずれてしまうことがある。特に、切断刃の食い込み開始時に生じる衝撃によって切断刃の向きが傾いたりすると、切断開始位置と切断終了位置とがずれてしまう虞がある。
一方、上述した技術では、パイプカッターを管路材から取り外す際に一対のアーム材に設けられている切断刃がオペレータの手に触れやすい状態となる。仮に、切断刃が回転する形式であると、一対のアーム材を開放した際に回転している切断刃がオペレータの手に接触する危険がある。
本発明の目的は、簡単な作業により管路材への取り付けが行えると共に、切断開始位置と切断終了位置とのズレ発生、およびオペレータへの切断刃による危害の発生を防止できる構成を備えたパイプカッターを提供することにある。
この目的を達成するため、本発明は、管路材の切断に用いられるパイプカッターであって、駆動モータを備えた駆動部と、前記駆動モータの出力軸を中心として揺動可能に設けられた減速機構箱に収容されている減速機構の最終出力部に連動可能な回転刃を備えた切断機構部と、前記駆動部近傍に設けられて前記管路材外周面を転動可能な複数のコロが少なくとも前記管路材の敷設方向に沿って配置されているガイドブロック部と、前記ガイドブロック部と前記切断刃機構部との間に配置されてオペレータの手により掴むことが可能なグリップ部と、を備え、前記ガイドブロック部のコロは、前記管路材に捲装されて固定されるガイドバンドにおける前記管路材の敷設方向両端を挟み込める位置に位置決めされ、前記グリップ部および前記駆動部には、前記管路材の外周面に捲装固定される前記ガイドバンドとは別に、前記駆動部が前記管路材から脱落するのを防止するために用いられる保持バンドの周回方向各端部がそれぞれ掛け止められる係止部を備え、前記係止部の一つの近傍には、前記駆動モータの電源スイッチとは別に、前記保持バンドの一端が該係止部の一つに掛け止められたときに該駆動モータへの通電が可能な電源補助スイッチが設けられ、前記電源スイッチと前記電源補助スイッチとが直列接続されることにより、前記保持バンドが該係止部の一つから外された際に前記駆動モータへの通電が遮断されるパイプカッターにある。
本発明によれば、ガイドバンドと駆動部のコロとの対向関係により管路材の敷設方向での切断開始位置と切断終了位置とのズレが防止され、保持バンドが掛け止められる係止部近傍に設けられた電源補助スイッチを駆動モータの電源スイッチと直列接続して保持バンドが外れた場合に回転刃を停止させることができる。
本発明の一実施形態に係るパイプカッターの使用状態を示す外観図である。 図1に示したパイプカッターの主要部を示す外観図である。 図1に示したパイプカッターに用いられる減速機構箱の揺動状態を示す図である。 図2に示したパイプカッターを反対側から見た状態で示す外観図である。 図2に示したパイプカッターの保持に用いられる保持バンドの構成を示す図である。 図2に示したパイプカッターにおける回転刃の切り込み量調整のための構成を示す図である。 図6に示した切り込み量調整のための構成の作用を説明するための図である。
以下、図示実施例により本発明を実施するための形態について説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係るパイプカッター1の使用状態を示しており、同図においてパイプカッター1は、切断対象の管路材Pに装着されるカッター本体10と、管路材Pに捲装されて固定されるガイドバンド20とが用いられる。
ガイドバンド20は、管路材Pの口径に応じた内径を有する一対の環状部材20A、20Bを備えている。
環状部材20A、20Bは、一部がヒンジ結合(図示されず)されて、開閉可能な部材である。このため、開放した状態で管路材Pの外側から嵌め込まれ、環状部材20A、20B同士を閉じることで管路材Pを抱き込む状態として管路材Pの外周面に捲装される。捲装された環状部材20A、20B同士は、開放端側に設けられている締結部材21の締結により開放端同士が接近するように締め付けられ、管路材Pに固定される。
環状部材20A、20Bは、管路材Pの切断箇所に対応する位置に位置決めされて捲装固定され、後述するパイプカッター1が装着された際の回転刃12A(図2参照)による切断位置を規定することができる。
図2は、パイプカッター1の構成を示す外観図であり、同図においてパイプカッター1は、次の部材を備えている。
カッター本体10側で駆動モータMを備えた駆動部11と、切断用の回転刃12Aを備えた切断機構部12と、駆動部11近傍に位置するガイドブロック部13と、ガイドブロック部13と切断機構部12との間に配置されているグリップ部14とを備えている。
切断機構部12は、図示しないが、駆動モータMの出力軸に設けられている出力ギヤを始点として複数の減速ギヤが収容された減速機構箱12Bを備えている。
減速機構箱12B内には、減速機構の最終出力部に連動可能な部材に相当する、最終段に位置する回転軸に回転刃12Aが取り付けられている。
減速機構箱12Bは、駆動モータMの出力軸を中心として揺動可能な状態で設けられている。
つまり、減速機構の最終段に位置するギヤは、図示しないが、駆動モータMの出力軸の回りを転動する状態で前段のギヤに噛み合っており、駆動モータMの出力軸を中心にして出力軸における周方向の位置を変更できるようになっている。
これにより、減速機構の最終段に位置するギヤの回転軸に支持されている回転刃12Aは、駆動モータMの出力軸における周方向での位置を変更することができる。よって、減速機構箱12Bが、図3の二点鎖線で示すように、駆動モータMの出力軸を中心にして揺動することができる。
減速機構箱12Bの揺動は、管路材Pの径方向に沿った回転刃12Aの食い込み(切り込み)量を設定する際に行われ、所定の揺動位置において図示しない締結部材などを用いて固定される。
なお、図2において符号12Cは、回転刃カバーを示し、符号12Dは切り粉排出口を示している。
ガイドブロック部13は、駆動部11近傍に設けられ、詳細には、駆動モータMを挟んで減速機構箱12Bと反対側の端部近傍に配置されている断面形状がチャンネル状の板金部材である。
チャンネル形状を持つガイドブロック部13の基片13A両側に位置する脚片13B,13B’の内側には、管路材Pの外周面を転動可能な複数のコロ13Cが対向させて支持されている。
コロ13Cの対向間隔Lは、管路材Pの外周面に捲装固定されるガイドバンド20(図1参照)において管路材Pの敷設方向に沿った幅方向両端に跨ることができる間隔に対応させてある。つまり、ガイドバンド20における前記管路材の敷設方向両端を挟み込める位置に位置決めされている。これにより、コロ13Cがガイドバンド20の幅方向両端に沿って管路材Pの周方向を移動した際に、パイプカッター1は、管路材Pの敷設方向での位置を規定されながら周回移動することができる。
コロ13Cは、ガイドブロック部13側だけでなく、減速機構箱12B側にも設けられており、管路材Pの周方向に沿ってパイプカッター1が周回移動する際の姿勢安定性、つまり管路材の敷設方向に沿ってパイプカッター1が傾くのを防止している。
なお、ガイドブロック部13および減速機構箱12B側にそれぞれ設けられているコロ13Cは、図2に示したパイプカッター1を反対側から見た状態を示す図4に示すように、管路材Pの敷設方向だけでなく、管路材Pの周方向で複数設けられている。なお、図4では、便宜上、左下に表示されているガイドブロック部13に有するコロのうち、左上のコロに関しては符号13Cが支軸に付けられている。
コロ13Cを管路材Pの敷設方向だけでなく、周方向に複数も受けることにより、管路材Pの外周面を周回移動するパイプカッター1が管路材Pの敷設方向だけでなく周方向での傾きを防止されて、回転刃12Aの切り込み量が変化するのを防いでいる。
グリップ部14は、駆動部11と切断刃機構部12との間に跨る状態で配置されてオペレータの手により掴むことができる把持部14Aを備えたフレーム材で構成されている。
把持部14Aに連続する支持脚14Bは、駆動部11の駆動モータMの軸方向でガイドブロック部13との間に位置する駆動モータMの端面に基端が締結されて一体的に設けられている。
支持脚14Bの先端側からは駆動モータMの軸方向に沿って略切断刃機構部12の位置に達する長さを以て把持部14Aが延長され、ガイドブロック部13と切断刃機構部12との間に位置する状態を呈している。
グリップ部14は、把持部14Aをオペレータが手で掴むことにより管路材Pの外周面でパイプカッター1を周回移動させることができる部分として用いられる。
駆動部11に用いられる駆動モータM側とグリップ部14側には、ガイドバンド20とは別に、駆動部11を含むパイプカッター1が管路材Pから脱落するのを防止する保持バンド15(図5参照)の係止部16,17が設けられている。
係止部の一つ16は、駆動モータMの外面に設けられた支持ブラケット18に取り付けられている平面視形状がU字状の係止爪が用いられ、係止部の他の一つ17は、グリップ部14の把持部14Aに設けられた係止突起が用いられている。
係止部16,17に対して各端部を係止される保持バンド15は、図5に示す構成が用いられている。
すなわち、係止部の一つ16に係合する支持ピン15Aと係止部の他の一つ17に嵌合する孔15B1を有するバックル15Bおよびバンドの一部が迂回通過されて、いわゆる、ベルトの長さ調整機構と同様な長さ調整部15Cを備えたバンドが用いられている。
係止部の他の一つ17に嵌合する孔15B1を有するバックル15Bと長さ調整部15Cとは、伸縮可能なゴム15Dなどによって連結されており、バックル15Bを牽引するようになっている。このような牽引は、管路材Pの周方向の長さを調整された保持バンド15によりパイプカッター1を管路材外周面に密着させる習性を持たせるためである。
なお、保持バンド15は、上述したバンドに限らず、チェーンなどの連鎖部材に置き換えることも可能である。
上述したゴム15Dによるバックル15Bの牽引動作を行わせることに限らず、定荷重バネに置き換えて、長寿命化および長期に亘って安定した牽引力を得るようにしてもよい。
図4おいて、係止部の一つ16の近傍には、駆動モータMの主電源用電源スイッチ30が設けられている。
主電源用電源スイッチ30は、駆動モータM外周面の一部に設けられている支持ブロック19に内に接続される電源プラグ31と駆動モータMの電路を接続する回路部材(図示されず)に設けられ、駆動モータMの回転起動および停止を行えるようになっている。なお、符号32は、電源プラグ21に連結されている電源コードを示している。
駆動モータMの回転起動および停止を行うための電源スイッチとして、上述した主電源用電源スイッチ30とは別に、保持バンド15の係止状態に応じてオンオフ可能な電源補助スイッチ33が設けられている。
電源補助スイッチ33は、係止部の一つ16の近傍で、保持バンド15の一端に位置する支持ピン15Aと干渉可能なマイクロスイッチが用いられており、支持ピン15Aが入り込むことができる開口部34Aを有するスイッチ収納体34に取り付けられている。
電源補助スイッチ33は、詳細を図示しないが、駆動モータMに対する通電路において主電源用電源スイッチ30と直列接続されており、保持バンド15の支持ピン15Aでの係止状態に応じて駆動モータMへの通電および通電遮断を行うようになっている。
つまり、保持バンド15の支持ピン15Aが係止部の一つ16に係止されている場合には、支持ピン15Aによってマイクロスイッチのアクチュエータが押されることで駆動モータMへの通電を可能にする。このため、保持バンド15の支持ピン15Aが係止部の一つ16から外れると、支持ピン15Aによるアクチュエータの押圧が解除されるので、アクチュエータの押圧が解除されて駆動モータMへの通電が遮断される。これにより、電源補助スイッチ33は、保持バンド15の支持ピン15Aが係止部の一つ16から外されてパイプカッター1を管路材Pから取り外すような場合に、駆動モータMへの通電を遮断して回転刃12Aが不容易に回転することがないようにしている。
以上の構成において管路材Pの切断を行う場合には、次の手順が用いられる。
(1)回転刃12Aの位置からガイドロック部13の端部までの長さを考慮して、管路材Pの切断位置を割り出し、その位置に対応するガイドバンド20の規定位置を位置決めしてガイドバンド20を管路材Pに捲装固定する。
(2)ガイドバンド20の幅方向両端にカッター本体10側のコロ13Cが対面する状態でカッター本体10を管路材Pの外周面に搭載し、保持バンド15の各端部をカッター本体10側の係止部16,17に係止および嵌合させる。
(3)係止部16,17にそれぞれ係止および嵌合された保持バンド15は、長さ調整部15Cにおいて保持バンド15の余った部分を引き動かしてカッター本体10が管路材Pの外周面に圧接する状態とされる。このとき、保持バンド15に有するゴム15Dの張力を利用してバックル15Bが牽引されると、パイプカッター1を管路材Pの外周面に密着させることができる。
(4)主電源用電源スイッチ20を投入すると、係止部の一つ16に保持バンド15の支持ピン15Aが係止されている場合には電源補助スイッチ33のアクチュエータが支持ピン15Aにより押されるので、各スイッチを含む直列回路が形成される。これにより、駆動モータMへの通電が可能となり、減速機構箱12B内の減速機構を介して回転刃12Aが回転される。
(5)回転刃12Aが回転することで予め減速機構箱12Bの揺動量が決められていると、これに応じた切り込み量によって管路材Pが切断を開始される。
(6)回転刃12Aによる切断時には、グリップ部14の把持部14Aを掴んでカッター本体10を管路材Pの外周面に沿わせて周回させる。
(7)カッター本体10の周回移動は、ガイドロック部13のコロ13Cがガイドバンド20に沿って行われることになるので、切断開始位置と切断終了位置とがずれることがない。
管路材Pの切断が完了した後、カッター本体10を管路材Pから取り外す場合には、保持バンド15の各端部が係止部16,17から外される。
保持バンド15の支持ピン15Aが係止部の一つ16から離れると、電源補助スイッチ33のアクチュエータへの押圧が解除されることになるので、電源補助スイッチ33がオフ状態となり、駆動モータMへの通電が遮断される。
これにより、保持バンド15を外してカッター本体10を管路材Pから取り外す際には、回転刃12Aの回転が停止された状態となるので、取り外し作業時での危険をなくすことができる。
次に、上記構成において管路材Pの径方向に沿った回転刃12Aの切り込み量を規定する構成について説明する。
まず、上述した構成において回転刃12Aの切り込み量を規定する場合には、詳細を説明していないが、減速機構箱12Bを駆動モータMの出力軸を中心にして所定角度を計測しながら規定し、その位置で固定する。
しかし、この構成では、所定角度の計測などの作業が必要となり、パイプカッター1の設置状況によっては、計測しづらい場合がある。
そこで、切り込み量の規定を簡単な目視により可能とする構成を以下に説明する。
図6において、駆動部11の駆動モータMには、切断刃機構部12の減速機構箱12B側端面に、詳細を図示しないが、駆動モータMの出力軸を中心とする円弧状の長孔40Aを形成された揺動量規程部40が固定されている。
揺動量規程部40には、円弧状の長孔40Aの近傍に、長孔40Aに沿って減速機構箱12Bの揺動量表示部に相当する切り込み量表示部40B〜40Dが打刻などにより複数形成されている。打刻による指標としては、切り込み量が「0」の場合、切断作業を行わないときの揺動位置を示す表示部40Eも形成されている。
揺動量規程部40と対向する切断機構部12の減速機構箱12B側には、揺動量規定部40に形成された切り込み量表示部40B〜40Dおよび切断作業を行わないときの表示部40Dに対向する矢形の揺動指標部材50が設けられている。
揺動指標部材50は、板金加工によるアングル片が用いられ、縦方向の片部頂部を矢形に加工して指標部が形成されている。揺動指標部材50の水平片は減速機構箱12Bの上面に固定されている。
揺動指標部材50には、揺動量規定部40の長孔40Aと対向する位置に貫通孔(図示されず)が設けられており、貫通孔には、揺動指標部材50側から締結部材である蝶ボルト51が挿通されている。
蝶ボルト51は、揺動量規定部40の長孔40Aに挿通される回り止め部を有する段付きナット(図示されず)に嵌め込まれて締め付けられると、段付きナットと共に揺動量規定部40を挟み込むことができる。これにより、揺動指標部材50を揺動量規定部40の長孔40Aにおいて選択された切り込み量表示部40B〜40Dのいずれかの位置に対向した状態で固定される。
上述した回り止め部としては、長孔40Aに挿通される軸部の断面形状を長孔40Aの短辺に平行する面を持たせた形状とすることで得られる。
蝶ボルト51を緩めて減速機構箱12Bを揺動させるための部材として、図6に示すように、調整ネジ52が用いられる。
調整ネジ52は、頭部52Aに一体化されているネジロッド52Bを備えており、ネジロッド52Bは、先端以外にネジが形成されている。ネジロッド52Bの先端は、駆動モータM側に形成されている受け部M1に挿通されて抜け止めされた状態で回転できるようになっている。
ネジロッド52Bのネジ部は、減速機構箱12Bの上面に位置する遊動ロッド60に形成されたネジに嵌め込まれている。遊動ロッド60は、減速機構箱12Bにおいて駆動モータMの出力軸を中心とした場合の揺動端側上面に位置しており、減速機構箱12Bの揺動端上面に設けられたスライド枠61内に挿通されている。
スライド枠62は、ネジロッド52Bの回転に連動して昇降する遊動ロッド60を水平方向に移動させることができる空間を形成されている。
スライド枠62は、ネジロッド52Bの回転時に昇降する遊動ロッド60が水平方向に移動できるようにして減速機構箱12Bの揺動を行わせる部材である。
以上の構成では、揺動指標部材50側から挿通されている蝶ボルト51を緩めることで減速機構箱12B側を駆動モータMの出力軸を中心にして揺動させることができる。
減速機構箱12Bを揺動させる際には、図6および図7に示すように、調整ネジ52の頭部52Aに表示されている矢印に従って回転方向を設定し、ネジロッド52Bの回転方向に順じて遊動ロッド60を移動させる。
遊動ロッド60は、スライド枠62内で水平方向への移動を行いながらネジロッド52Bの回転方向に順じた方向に減速機構箱12Bを揺動させる(図7(B)参照)。
回転刃12Aの切り込み量に応じた減速機構箱12Bの揺動位置は、揺動量規定部40の切り込み量表示部40B〜40Dの位置と揺動指標部材50の矢形とを整合させることで確認することができる。
これにより、回転刃12Aの切り込み量を表示部40B〜40Dの位置確認という簡単な作業により設定することが可能となる。
1 パイプカッター
10 カッター本体
11 駆動部
12 切断刃機構
12A 回転刃
13 ガイドブロック部
13C コロ
14 グリップ部
14A 把持部
15 保持バンド
16 係止部の一つ
17 係止部の他の一つ
20 ガイドバンド
30 主電源用電源スイッチ
33 電源補助スイッチ
40 揺動量規定部
40A 長孔
40B〜40D 切り込み量表示部
50 揺動指標部材
51 蝶ボルト

Claims (2)

  1. 管路材の切断に用いられるパイプカッターであって、
    駆動モータを備えた駆動部と、
    前記駆動モータの出力軸を中心として揺動可能に設けられた減速機構箱に収容されている減速機構の最終出力部に連動可能な回転刃を備えた切断機構部と、
    前記駆動部近傍に設けられて前記管路材外周面を転動可能な複数のコロが前記管路材の敷設方向に沿って配置されているガイドブロック部と、
    前記ガイドブロック部と前記切断刃機構部との間に配置されてオペレータの手により掴むことが可能なグリップ部と、を備え、
    前記ガイドブロック部のコロは、前記管路材に捲装されて固定されるガイドバンドにおける前記管路材の敷設方向両端を挟み込める位置に位置決めされ、
    前記グリップ部および前記駆動部には、前記管路材の外周面に捲装固定される前記ガイドバンドとは別に、前記駆動部が前記管路材から脱落するのを防止するために用いられる保持バンドの周回方向各端部がそれぞれ掛け止められる係止部を備え、
    前記係止部の一つの近傍には、前記駆動モータの電源スイッチとは別に、前記保持バンドの一端が該係止部の一つに掛け止められたときに該駆動モータへの通電が可能な電源補助スイッチが設けられ、前記電源スイッチと前記電源補助スイッチとが直列接続されることにより、前記保持バンドが該係止部の一つから外された際に前記駆動モータへの通電が遮断されるパイプカッター。
  2. 前記駆動部には、前記駆動モータの出力軸を中心とする円弧状の長孔および、該長孔近傍に揺動量の表示部が設けられている揺動量規定部が固定されて設けられ、前記切断刃機構部には、前記揺動量規定部の表示部に対向する揺動指標部材が前記揺動量規定部に対して近接した状態で固定されて設けられ、該揺動指標部材側から前記長孔に向け挿通される締結部材の緩めることで前記揺動量規定部に対する前記揺動指標部材の位置を前記駆動モータの出力軸を中心にして変更することにより前記管路材の径方向に沿った前記回転刃の切り込み量を規定することが可能であることを特徴とする請求項1に記載のパイプカッター。
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