JPH0310453B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、切断面に対して所定の軸線方向位置
および角度位置で工作物としての管を受入れる締
付け装置の上部締付け爪および下部締付け爪が、
せん断の際静止している固定せん断刃として構成
され、これらせん断刃のせん断縁が切断面内にあ
り、工作物締付けのため上部締付け爪が、工作物
軸線とこの工作物軸線に交差する切断面法線との
なす締付け面に対して直角に可動であり、切断面
に沿つて案内されて動力により駆動される可動せ
ん断刃が、先細に設けられてとがるように近づく
２つのせん断縁をもち、運動方向に沿つて切つた
せん断縁の断面が楔状であり、管の締付けられる
部分と不動作位置にある可動せん断刃とが、90゜
より大きい角をなし、切断面から斜めに突出する
管の端部をせん断する際、可動せん断刃が管の開
口へ入つて、切断面から突出する管の部分を管の
内側からせん断する、管の端部を斜めにせん断す
る装置に関する。

〔従来の技術〕

円形管をせん断するのに用いられるこのような
装置は米国特許第3866501号明細書から公知であ
り、締付け爪は管の形状に応じて切欠かれ、また
斜め継ぎ角に応じて面取りされている。管は全周
を包囲され、締付け爪対の一方の端面が切断面を
決定し、両方の端面がこの切断面において互いに
同一面をなしていなければならず、可動せん断刃
もこの切断面内を案内される。互いに規定されて
案内される締付け爪は切断面に対して直角で、即
ち可動せん断刃の連動方向に対して平行になつて
いる。斜め切断のため、まず所定長さに裁断され
た管片を使用して、これを締付け装置に締付け、
切断すべき隅を切断面から突出させる。それから
可動せん断刃が、この隅を固定せん断刃に対して
せん断する。しかしこの装置の欠点は、この装置
が万能でなく、即ち異なる管断面形状または異な
る斜め継ぎ角には使用できないことである。しか
もこのせん断装置は、交換可能な締付け爪を備え
ているので、別の締付け爪を使用して、異なる斜
め継ぎ角または異なる管直径に変更可能である。
しかしきれいな断面を得るため、締付け爪を互い
にまた可動せん断刃にも精確に合わせねばならな
いため、このような変更作業に時間がかかる。こ
の点を別としても、斜め継ぎ角および管直径に応
じて多数の締付け爪を準備しておかねばならず、
これによつても費用がかかる。

円形管または長円形管用の類似な管せん断装置
は米国特許第1230319号明細書にも記載されてお
り、ここでも管形状および管直径に合わせた締付
け爪が必要である。この装置では、斜め継ぎ角の
変化は考慮されていない。この斜めせん断装置の
欠点は、ピン対により互いに案内される締付け爪
の分離面が、所望の斜め継ぎ角に応じて、締付け
爪の閉鎖締付け方向に対して傾斜していることで
ある。すなわちせん断刃の運動方向も上述の分離
面に対して傾斜している。それにより締付け爪案
内部にある不可避な遊隙に応じて、また面取りす
べき管の締付けの際における締付け力に応じて、
締付け爪の所におけるせん断縁のずれが生じて、
きれいなせん断面を形成できず、またはせん断縁
を破壊することがあり、いずれにせよ固定せん断
刃に対して可動せん断刃の不精確な案内を生ず
る。さらに不利なことは、この管斜めせん断装置
は万能でなく、すなわち異なる管形状または異な
る斜め継ぎ角に使用できないことである。

おそらくこのことが、公知の斜めせん断装置が
実際に所期の効果をあげず、普及しなかつた理由
であると思われる。むしろ出願人の知見によれ
ば、管の斜め切断は鋸引きまたは切断研削によつ
てのみ行なわれたが、これは時間をとり、騒音が
多く、生ずる研削粉塵または鋸屑のため汚れ易
い。管の軸線に対して直角な円形管のせん断（ド
イツ連邦共和国特許第3022884号明細書）または
Ｕ字状異形材のせん断（米国特許第4218946号明
細書）を行なうことも公知であり、これは迅速に
騒音なくしかも屑なしに行なわれる。しかしこれ
らの公知の装置では、斜め断面は不可能である。

最後に特開昭50−91886号公報は、既に所定の
長さに裁断された円形管片に特定の最終輪郭を与
える装置を示しており、これにより、直径の同じ
連続管例えば管枠に円形管片を直角に取付ける際
に必要な輪郭をせん断により生ずることができ
る。この公知の装置でも、管片のせん断すべき端
部は対応する形状の締付け爪に締付けられ、これ
ら締付け爪の端面は、生ずべき輪郭に合わせて形
成されているが、管軸線に対して傾斜している。
この端面または管片に対する区画縁は固定せん断
縁として役立つ。生ずべき管輪郭に応じて先のと
がるせん断縁をもつ可動せん断刃も設けられて、
固定締付け爪の端面の傾斜に対して平行に案内さ
れている。可動せん断刃は、固定せん断縁から突
出する管片の端部へ斜めに入り、内側から輪郭の
半分をせん断形成する。管片の締付けをゆるめ
て、管片を管軸線のまわりに180゜回して、再び管
片をその同じ軸線方向位置に締付けた後、輪郭の
残りの半分を同じようにせん断形成する。しかし
この装置では、斜め継ぎ切断を行なうことができ
ない。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の課題は、締付け爪を交換することなし
に、異なる断面形状に任意の角の斜め継ぎ断面を
与えることができるように、最初にあげた種類の
管せん断装置の提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

この課題を解決するため本発明によれば、締付
け装置の下部締付け爪が、方形管の下に設けられ
る棒状の固定せん断刃と切断方向において方形管
の後に設けられる横刃辺とによりＬ字状に構成さ
れ、上部締付け爪が棒状の固定せん断刃として構
成され、両方の締付け爪が、方形管を上、下およ
び切断方向に見て後の３つの周辺でのみ隙間なく
包囲する直線状せん断縁をもち、Ｌ字状下部締付
け爪の横刃辺が、方形管の後に設けられて楔状断
面をもつ締付け装置の部分を形成し、この横刃辺
の楔角が裁断すべき最小の傾斜角にほぼ等しく、
横刃辺に近い方にある上部締付け爪の端面が横刃
辺の楔角に等しい楔角をもち、かつ方形管に近い
方にある横刃辺の端面に常に接触し、締付け爪お
よび可動せん断刃が、締付け兼切断駆動装置と共
に、締付け面に対して直角で横刃辺のせん断縁の
所にある旋回軸線のまわりに、方形管用工作物接
触条片に対して旋回可能である。

〔発明の効果〕

２つの万力状の直線棒締付け爪の間に方形管を
締付けるため、方形管を種々の角度位置で確実に
締付けることができる。また任意の断面形状の方
形管も容易に締付けることができる。しかもいか
なる締付け位置においても、切断面が方形管に対
して規定される。可動せん断刃から遠い方にある
方形管の周辺で、下部Ｌ字状締付け爪にある断面
楔状の固定せん断刃によりこの方形管が包囲され
る。最小の斜め継ぎ角では、切断面の範囲におい
てのみ、方形管が固定せん断刃のせん断縁に線状
に接触し、この接触線より後の範囲では、方形管
は固定せん断刃に対して空所をなしている。この
構成のため、大した変更なしに、すべての断面の
方形管を加工し、可能なすべての斜め継ぎ角で切
断を行なうことができる。

〔実施例〕

図面に示された実施例について本発明を以下に
説明する。

裁断装置の重要な部分は、第１図および第２図
に切断過程の異なる段階で示されている固定およ
び可動せん断刃の構成と相互配置により形成され
る。全部で３つの固定せん断刃２，３および４が
設けられ、それらのせん断縁６，７および８は一
様に１つの面すなわち切断面５内にある。固定せ
ん断刃２，３，４は同時に裁断すべき方形管１の
締付け装置の締付け爪を形成している。しかも締
付け爪９は、棒状に構成された下部せん断刃３と
その上に取付けられて垂直に向くせん断縁８をも
つ横刃辺４とにより、Ｌ字状に構成されている。
下部せん断刃３に対して平行に延びる上部せん断
刃２は棒状にのみ構成されている。このせん断刃
は締付け装置の可動締付け爪であり、後述する締
付け駆動装置に連結されている。裁断すべき方形
管１を上部および下部せん断刃２，３の互いに向
き合う平面の間へ斜めに締付けることができるよ
うに、横刃辺４の水平断面は、直角より小さい楔
角１０をなすように楔状に形成されている。しか
も楔角１０は、方形管の裁断すべき最大傾斜角と
同じ大きさである。せん断刃２，３，４のせん断
縁６，７，８は隙間なく突き合わされて、裁断す
べき方形管の３つの周面を包囲している。上部お
よび下部のせん断刃２および３は、方形管１の対
向する両周面に、対応する大きい平面で接し、締
付け装置用駆動装置の締付け力で方形管に押付け
られている。すべての固定せん断刃は、切断面５
の工作物側にのみ延びている。

切断面５に沿つて可動せん断刃１１が移動可能
に案内されて、固定せん断刃２，３および４に接
触し、その可動せん断縁１２も同様に切断面５内
にある。しかし可動せん断刃１１は、切断面５に
関して方形管１とは反対の側にある。可動せん断
刃１１も、水平断面したがつて締付け方向４１に
対して直角な断面において楔形状をもつている。
しかも水平断面におけるこの楔角は、せん断縁１
２のいかなる個所でも、横刃辺４の楔角１０に等
しいか、またはこれより小さい。したがつて可動
せん断刃１１のせん断縁１２は、裁断すべき方形
管１の突出部開口の中へ入り込むことができる。
可動せん断刃の楔形状は、切断輪郭に沿つて案内
される面取り部１７によつて生ずる。

両せん断刃２と３の間に締付けられる方形管１
を切断面５にわたつて可動せん断刃１１の方へ斜
めに突出する端部でせん断できるようにするた
め、可動せん断刃１１のせん断縁１２は次のよう
な輪郭にされ、かつ／または可動せん断刃は切断
面５内で次のように可動である。すなわち可動せ
ん断縁１２は、それぞれ方形輪郭の内部から、少
なくとも１つの運動成分により３つの固定せん断
縁の各々を越えて案内可能である。このため旋回
可能に案内されるせん断刃が適当であるか、また
は湾曲軌道上をそれに対して平行に動かされるせ
ん断刃が考えられる。しかし可動せん断刃１１の
特に簡単かつ安定な案内は、直線的経過をとるせ
ん断刃案内部によつて行なわれる。図示した実施
例では、せん断刃１１は両方の水平なせん断刃２
および３に対して平行に案内され、切断の際運動
方向１９が生ずる。可動せん断刃のこの一次元運
動にもかかわらず、３つの固定せん断縁６，７，
８すべてを少なくとも１つの運動成分で覆うこと
ができるようにするため、可動せん断刃１１のせ
ん断縁１２はＶ字状輪郭にされ、その切断方向に
先行する尖端１６を先細にされている。

原理的には、従来の斜め切断装置において普通
であるように、方形管１の垂直な側面または周面
を横刃辺４と水平に対向する可動締付け爪との間
に締付けることも考えられる。しかしこれは、裁
断すべき各斜め角のために適当な楔角の楔状中間
片を介在させねばならないという欠点をもつてい
る。この費用を回避するため、図示した実施例で
は、水平な締付け面１５に対して平行な工作物の
締付けが、可動締付け爪（上部せん断刃２）の垂
直な締付け方向４１に行なわれる。しかも締付け
面１５は、工作物軸線１３とこの工作物軸線１３
の高さにある切断面５への法線１４とにより規定
されている。水平面に対して平行な工作物の締付
けにより、切断面５に対して任意の傾斜角で無段
階に工作物を切断装置へ入れて締付け、付加的な
締付け楔等を不要にすることができる。

せん断縁尖端の範囲でも可動せん断刃をできる
だけよく側方案内し、かつ側方支持するため、切
断縁輪郭は、直線状せん断縁部分１２の端部に続
いて、前方に凹な弧状に終つており、そこにせん
断された屑用のいわゆる破断肩部１８を形成して
いる。この前方に凹な弧状の肩部１８は、可動せ
ん断刃上部縦辺および下部縦辺に終る範囲で、第
３図からわかるように直線状せん断縁部分１２の
範囲より少し前方へ突出し、この突出範囲におい
ても可動せん断刃１１の確実な側方支持が行なわ
れる。しかもこの凹な弧状の肩部１８によりせん
断された屑の後方への支障のない流出が保証され
る。それにもかかわらずせん断された材料の後方
への支障のない流出が保証される。

非常に小さい方形断面も裁断装置で裁断できる
ようにするため、Ｖ字状に先細になる可動せん断
縁１２の尖端１６はせん断刃１１に偏心して設け
られ、しかも尖端１６は固定締付け爪９の方向へ
せん断刃の中心を外れて設けられている。さらに
せん断縁尖端の両側にあるせん断縁の部分は異な
る先細角２０および２１で傾斜しているので、寸
法ｌおよびl′をもつほぼ同じ長さのせん断縁部分
が尖端の両側に生ずる。下部せん断縁７に対する
先細尖端１６の垂直間隔ａは、切断装置でなお裁
断すべき高さｈの最小方形輪郭の小さい方の内の
り寸法より小さい。それにより比較的小さい方形
輪郭の裁断の際にも、可動せん断刃の尖端は、斜
めに締付けられる方形管の突出部の開口へ常に入
り込み、この突出部を内側から固定せん断縁に対
してせん断することができる。

第３図および第４図のせん断刃では、比較的鋭
い尖端１６が可動せん断縁１２の先細部に設けら
れ、それにより比較的細い刃尖端が生ずる。この
尖端は斜めに締付けられる方形管の突出部の開口
へ非常に深く入り込むことができるが、特に方形
管の肉厚ｓが大きく例えば３mm以上のとき、この
ように細い刃尖端は容易に破断する可能性があ
る。この破断の危険を少なくするため、第５図に
示す可動せん断刃１１′の変形実施例では、せん
断縁尖端１６′は非常に強く丸められている（丸
め半径ｒ）。しかもせん断縁１２自体が丸められ
るだけでなく、付属の楔状せん断刃面取り部１７
も丸められて、せん断刃の水平断面で楔状の断面
せん断縁のすべての個所で生ずる。したがつてせ
ん断縁尖端１６′の範囲で、せん断刃はいわば円
錐を形成する。円弧状せん断縁輪郭の代りに、多
角形経過とすることもできる。そのときは円錐の
代りに、多角錐がせん断縁尖端の範囲に生ずる。
このようなせん断縁尖端は、せん断縁尖端があま
り細くなくても、方形管の垂直に延びる壁部分に
対しても必要なせん断断面を生ずることができ
る。曲率半径ｒ、せん断縁が角形構成の場合多角
形の外接円半径は、裁断すべき最小方形管の小さ
い方の輪郭高さh′の約50〜70％である。丸め半径
の大きさと、最小方形輪郭の締付けの際せん断縁
に対する相対位置は、固定せん断縁６および７が
可動せん断縁１２と鋭角をなして交差するように
選ばれる。固定せん断縁７に対するせん断縁尖端
１６′の垂直間隔a′も前記の交差角の大きさに影
響を及ぼす。

第８図のように互に対応づけられる第６図およ
び第７図は、切断装置の構造的構成を示してい
る。架台２９上に角度目盛板２８を介して基板２
７が取付けられ、この上に固定せん断刃２，３，
４と可動せん断刃１１が付属する締付け兼切断駆
動装置２３および２５が設けられている。工作物
接触条片３８は架台２９に固定的に取付けられて
いる。工作物接触条片３８の上縁は下部せん断刃
３のせん断縁７およびその水平な上面と同じ高さ
にある。載置される工作物に対して異なる傾斜角
を設定できるようにするため、基板２７とその上
に設けられたすべての部分は、締付け面１５に対
して直角な旋回軸線４２のまわりに、工作物接触
条片３８に対して旋回可能である。基板２７の旋
回の際工作物接触条片３８に対して横刃辺４の垂
直なせん断縁８を水平に相対移動させないため、
旋回軸線４２は横刃辺４のせん断縁８に対して同
軸的になつている。

基板２７は角度目盛板２８に固定的に結合さ
れ、この角度目盛板２８は旋回軸線４２のまわり
に回転可能に架台２９上に支持されている。角度
目盛板２８は締付けねじ３０により架台２９上の
所望の角度位置に拘束可能である。比較的重い構
造を敏感に所望の角度位置へ旋回できるようにす
るため、旋回ねじ軸駆動装置３１が架台２９と角
度目盛板２８との間に設けられている。

４つの案内柱３７を介して、基板２７に対して
平行に頂板３６が保持されて、ピストン棒２４を
もつ締付けシリンダ２３を支えている。案内柱３
７上には、水平に向く締付け板３５が垂直に可能
に案内されて、締付けシリンダにより運動可能で
ある。締付け板３５には上部せん断刃２が固定的
に結合されている。このせん断刃は同時に上部可
動締付け爪をなしている。下部せん断刃３と横刃
辺４から形成される下部固定締付け爪は、基板２
７に固定的に結合されている。

可動せん断刃１１を案内するため、せん断刃自
体がまず案内桟３２を備え、この案内桟が基板２
７にあつてその全長に延びる対応案内溝３９には
まつている。この案内桟３２は、垂直下方へ向く
作用力を基板２７へ誘導するのに役立つ。しかし
同時に垂直上方へ向いて可動せん断刃１１へ作用
する作用力も、案内桟３２と下部せん断刃３およ
び別の案内桟３３を介して基板２７へ伝達される
ようにする。切断面５から水平に離れるように向
いて可動せん断刃に作用する作用力は、基板２７
または締付け板３５へはまる別の案内桟３３また
は３４により受止められる。切断面５の方向へ可
動せん断刃に作用する作用力は、固定せん断刃
２，３，４により受止められる。高さｈおよび
h′をもつ大きい輪郭高さや小さい輪郭高さを締付
け、したがつて締付け装置により特定の締付け範
囲をまかなえるようにするため、可動せん断刃１
１と同一面をなす溝状せん断刃穴４０が締付け板
３５に設けられている。小さい方形輪郭を締付け
る際、可動せん断刃の上面はこのせん断刃穴へ入
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は裁断すべき方形管を締付けてせん断過
程に関与する４つのせん断刃の斜視図、第２図は
切断中における第１図のせん断刃の斜視図、第３
図は可動せん断刃の側面図、第４図は第３図の
−線による可動せん断刃の断面図、第５図は先
細せん断縁を強く丸められた尖端をもつ可動せん
断刃の変形例の側面図、第６図および第７図は本
発明による裁断装置の垂直断面図および水平断面
図、第８図は第６図および第７図の対応関係を示
す図である。 １…工作物（方形管）、２，３，４…固定せん
断刃（締付け爪）、５…切断面、１１…可動せん
断刃、１３…工作物軸線、１４…切断面法線、１
５…締付け面、２３，２５…締付け兼切断駆動装
置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 切断面に対して所定の軸線方向位置および角
   度位置で工作物としての管を受入れる締付け装置
   の上部締付け爪および下部締付け爪が、せん断の
   際静止している固定せん断刃として構成され、こ
   れらせん断刃のせん断縁が切断面内にあり、工作
   物締付けのため上部締付け爪が、工作物軸線とこ
   の工作物軸線に交差する切断面法線とのなす締付
   け面に対して直角に可動であり、切断面に沿つて
   案内されて動力により駆動される可動せん断刃
   が、先細に設けられてとがるように近づく２つの
   せん断縁をもち、運動方向に沿つて切つたせん断
   縁の断面が楔状であり、管の締付けられる部分と
   不動作位置にある可動せん断刃とが、90゜より大
   きい角をなし、切断面から斜めに突出する管の端
   部をせん断する際、可動せん断刃が管の開口へ入
   つて、切断面から突出する管の部分を管の内側か
   らせん断するものにおいて、 ａ） 締付け装置の下部締付け爪９が、方形管１
   の下に設けられる棒状の固定せん断刃３と切断
   方向１９において方形管１の後に設けられる横
   刃辺４とによりＬ字状に構成され、上部締付け
   爪が棒状の固定せん断刃２として構成され、 ｂ） 両方の締付け爪２，９が、方形管１を上、
   下および切断方向１９に見て後の３つの周辺で
   のみ隙間なく包囲する直線状せん断縁６，７，
   ８をもち、 ｃ） Ｌ字状下部締付け爪９の横刃辺４が、方形
   管１の後に設けられて楔状断面をもつ締付け装
   置の部分を形成し、この横刃辺４の楔角１０が
   裁断すべき最小の傾斜角にほぼ等しく、横刃辺
   ４に近い方にある上部締付け爪２の端面２２が
   横刃辺４の楔角１０に等しい楔角１０′をもち、
   かつ方形管１に近い方にある横刃辺４の端面に
   常に接触し、 ｄ） 締付け爪２，９および可動せん断刃１１，
   １１′が、締付け兼切断駆動装置２３，２５と
   共に、締付け面１５に対して直角で横刃辺４の
   せん断縁８の所にある旋回軸線４２のまわり
   に、方形管１用工作物接触条片３８に対して旋
   回可能である ことを特徴とする、管の端部を斜めにせん断す
   る装置。 ２ 可動せん断刃１１のせん断縁１２の端部が切
   断方向１９において前方に対して凹な湾曲で弧状
   に構成されていることを特徴とする、特許請求の
   範囲第１項に記載の装置。 ３ 可動せん断刃１１，１１′のＶ字状に先細に
   なるせん断縁１２の尖端１６，１６′が下部締付
   け爪９の方向へ偏心して設けられ、両側を異なる
   先細角２０，２１に形成されて、ほぼ同じ長さ
   ｌ，l′のせん断縁が尖端１６，１６′の両側に形
   成されるようにしていることを特徴とする、特許
   請求の範囲第１項に記載の装置。 ４ 可動せん断刃１１のせん断縁１２の尖端１
   ６，１６′と下部締付け爪３，９のせん断縁７と
   の間隔ａ，a′が、切断装置上でなお裁断すべき最
   小方形管の小さい方の内のり寸法ｈ，h′より小さ
   いことを特徴とする、特許請求の範囲第３項に記
   載の装置。 ５ 可動せん断刃１１，１１′が、垂直方向に下
   側の範囲においてのみ、下向きおよび上向きの作
   用力に対して案内されていることを特徴とする、
   特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ６ 可動せん断縁１２のＶ字状に先細の輪郭が、
   付属する楔状せん断刃面取り部１７を含めて、輪
   郭尖端１６′の範囲で円弧状または多角形に形成
   されて、裁断すべき最小方形管１の小さい方の輪
   郭高さh′の約50ないし70％の曲率半径ｒまたは外
   接円半径をもつていることを特徴とする、特許請
   求の範囲第３項に記載の装置。