JPH06217Y2 - パイプ溶断装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 イ．考案の目的 （産業上の利用分野） この考案は主として鋼管を任意の角度に火焔、プラズマ
などのトーチ又はレーザガンで切断する装置に関する。

（従来技術） 従来この種のパイプを傾斜角を付けてガス切断トーチで
切断する装置としては、パイプに直接案内定規を取付
け、この案内定規をパイプ軸線に対し傾斜させ、この案
内定規に沿わせて、ガス切断トーチを移動させて行う装
置が実公昭５３−３４３５３号及び実公昭５４−１４６
０号のそれぞれの実用新案公報によって知られている。

（考案が解決しようとする課題） ところがこれらのものは小さな傾斜角と大きな傾斜角の
双方を単一の案内定規ではできず、また被加工パイプ径
毎に数多くの案内定規を必要とし、これら治具数が増加
し、段取作業が複雑となり、能率が悪い。

そこでこの考案はパイプ径の差にも、また切断傾斜角に
おいても、自由に選定でき、しかも単一の装置で実施で
き、かつ構造及び取扱が簡便で熟練技術者でなくとも使
用でき、故障も少ない装置とすることであり、かかる装
置を市場に提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） パイプ支持手段と、パイプ回転駆動手段と、トーチ搭載
台と、このトーチ搭載台をパイプ回転駆動手段の回転と
同期して、往復移動させるトーチ搭載台移動手段とより
なり、 前記パイプ支持手段は被加工パイプを水平に支持する数
個の受けローラを備えたものであり、 前記パイプ回転駆動手段は前記パイプ支持手段の一端側
に位置し、被加工パイプの軸線とその軸線が平行でか
つ、この被加工パイプ軸線と同一垂直面内に位置する駆
動軸を備え、この駆動軸の一端には前記被加工パイプの
一端を掴むチャックが設けてあり、 前記パイプ回転駆動手段は機枠に対し、高さ調整可能に
装備してあり、 前記トーチ搭載台は前記機枠に装備した被加工パイプの
軸線と平行なトーチ台軌条上に走行自在に装備してあ
り、 前記トーチ搭載台移動手段は前記パイプ回転駆動軸と
１：１の回転比で回転し、前記駆動軸を有し、直角な軸
と、この直角な軸より半径方向に伸びるクランクが固定
してあり、このクランクに対し、任意の位置に移動固定
自在な寸法規制部材が装備してあり、この寸法規制部材
は前記トーチ搭載台と連結され、これと一体的に移動す
る移動台の前記軌条とは直角で、前記クランクの回転面
と平行な摺動ガイド部に摺合させて構成してあり、 以上の各構成要素の結合よりなるパイプ溶断装置とす
る。

また前記課題を達成するために、この考案のパイプ溶断
装置において、前記各チャックは自動調心型であること
を特徴とする場合もある。

また前記の課題を達成するために、この考案のパイプ溶
断装置において前記トーチ搭載台と移動台との連結構造
は移動台と一体の前記軌条と平行な連結棒に対し、任意
の位置に移動固定可能に設けてあることを特徴とする場
合もある。

（考案の作用） 前述のように構成しているこの考案の請求項第１項記載
のものにおいて、被加工パイプを所期の角度に切断する
には、先ずパイプをパイプ支持手段の数個のローラ上に
横架し、その外周を巻尺、その他非伸縮性の紐で測定
し、被加工パイプ外周面の基点と半周のところに印を付
け、前記水平支持装置上において、これら半周つまり１
８０°異なる位置の印が同一高さになるように前記パイ
プを軸線周りに廻してして合せる。

次ぎにパイプ回転駆動手段を上又は下に移動させてその
駆動軸の高さを前記２つの印の高さと一致するところま
で移動し、前記パイプ回転駆動手段これを機枠に位置固
定する。

次ぎに前記チャックにより被加工パイプの一端を掴む。

つぎに切断すべき被加工パイプ径に応じて、かつ、切断
すべき傾斜角に合せて、傾斜規制部材をクランクの所定
位置に固定する。例えば４５°傾斜であれば、寸法規制
部材をクランクの回転中心から被加工パイプの半径と同
寸法のところに固定する。

而して、クランクの方向を例えば前記軌条方向と一致さ
せて、次ぎにトーチ搭載台の位置を定める。このトーチ
搭載台に取付けたトーチの位置は被加工パイプの半径の
高さと一致させることが望ましい。

この運転速度はトーチの能力、被加工パイプの材質、肉
厚などによっても異なるが鋼管で肉厚１０mmのものとす
れば、秒速２乃至５cmの速度で回転で回転させる。

このようにしてこの考案の全装置を運転するとパイプ駆
動軸が一回転するうちに、これと同期してクランクも一
回転し、これに固定されている寸法規制部と摺合する移
動開トーチ搭載台及びトーチ自体はパイプの軸方向に一
往復する。

このようにして、被加工パイプは所期の傾斜角にトーチ
によって溶断される。

切断すべき傾斜角を変更するときは、前記寸法規制部材
を目的の角度に対応したクランクの所期の位置に移動し
て固定する。

この寸法規制部材の固定場所は、通常規格寸法パイプの
パイプ径毎に、多用される主な傾斜角に対応した目盛り
を、前記クランクに沿って目盛っておけばよい。

請求項第２項記載のものにおいては、被加工パイプの真
円度が余り高くない（通常真円ではない）場合であって
も各チャックは自動調心型であるからの回転軸と駆動軸
の軸線の不一致があってもスムーズに回転し、周方向の
位置はづれることなく、被加工パイプに各チャックは結
合したまま、これを回転させる。

請求項第３項記載のものにおいては、トーチ搭載台を移
動させるときには、連結棒に対して、任意の目的の場所
に移動させ、再び固定する。このようにすれば、トーチ
搭載台は、その位置を基準として、被加工パイプ一回転
につき、一往復する。

（実施例） 今この考案の請求項第１項乃至第３項の代表的な実施例
を説明する。

図において、Ａはパイプ支持手段、Ｂはパイプ回転駆動
手段、Ｃはトーチ搭載台、Ｄはトーチ搭載台移動手段で
ある。

前記パイプ支持手段Ａは機枠１０に水平に敷設したパイ
プ受台軌条１１に少なくとも２個、通常は４個のパイプ
受台１２が移動固定可能に装備してあり、各パイプ受台
１２にはこの移動方向とは直角方向に移動でき受けロー
ラ１３が一対ずつ装備され、各パイプ受台１２の受けロ
ーラ１３は相互に相接近離反できるよう移動固定可能に
パイプ受台１２に装備してある。

前記のパイプ回転駆動手段Ｂはパイプ支持手段Ａの一端
に位置し、前記パイプ支持手段Ａで支持される被加工パ
イプＰの軸線と平行で、同一垂直面内に位置する軸線を
有する駆動軸１５を備え、その軸受部１６と一体の駆動
手段台１７は前記機枠１０に設けてある垂直方向ガイド
１８ａに案内されて上下動自在に装備され、駆動手段台
１７に螺合する垂直方向の送りねじは棒１８の一端のハ
ンドル１９を右又は左に廻すことによって、駆動手段台
１７が上下動できるように設けてあり、この駆動軸１５
は前記駆動手段台１７に搭載してあるモータ２０及び減
速機構（図示のものはウオームとウオームホイル）２１
によってゆっくり回転するように装備してある。

前記駆動軸１５のパイプ支持装置Ａに面した側の一端に
はチャック２２が設けてある。このチャック２２は自動
調心型であって、駆動軸１５の一端に半径方向に伸びる
一対の腕２３が固着してあり、この各腕２３に、この腕
２３の長さ方向に移動自在に装備した掴み爪２４をそれ
ぞれ備えて、掴み爪２４に装備したセットスクリュウー
２５によって各掴み爪２４は被加工パイプのパイプ端に
固着できるように設けて構成してある。

前記のトーチ搭載台Ｃは機枠１０の一部に、前記パイプ
受台軌条１１と平行なトーチ台軌条３０に対し、走行自
在に装備され、トーチ３１はトーチ搭載台Ｃに対して上
下位置変更自在であり、かつトーチ台軌条３０に対し、
直角方向の位置変更自在で更に、傾斜角自在に装備され
ている。

前記のトーチ搭載台移動手段Ｄは次のような機構によっ
て構成されている。即ち前記パイプ回転駆動手段Ｂの駆
動軸１５の後端とベベルギヤ４０によって１：１で回転
する垂直スプライン雄軸４１は、前記駆動手段台１７に
回転自在に支承してあり、この垂直スプライン雄軸４１
と咬合して回転するスプライン雌軸４２の下端にはクラ
ンク４３が固着してある。

他方機枠１０には前記トーチ台軌条３０と同一方向に往
復移動できる移動台４４が設けてあり、この移動台４４
にはこの移動方向とは直角方向で水平な摺動ガイド部４
５が設けてあり、この摺動ガイド部４５に対し、摺動自
在の寸法規制部材４６か前記クランク４３に対し、クラ
ンク４３の長さ方向に移動でき、任意の位置に固定可能
に装備してある。前記寸法規制部材４６と摺動ガイド部
４５の摺動部分には両者の摩擦を軽減するために、ころ
４７が介在させてある。

前記クランク４３には、寸法規制部材４６の位置を被加
工パイプの切断角に対応して、各加工パイプ径毎に対応
する目盛４８が刻設してある。

４９はトーチ台軌条３０と平行な連結棒であり、一端は
前記移動台４４に固定してあり、連結棒４９の中間の任
意の位置にトーチ搭載台Ｃが固定可能に装備してある。

前述のクランク４３としては図示のものに限定されるこ
となく、前記寸法規制部材４６の位置をクランク４３の
回転中心から任意位置まで離心固定できるものであれ
ば、この考案のクランクの範囲に含まれる。

実施例の作用 叙上のように構成している実施例において、被加工パイ
プＰを所期の角度に切断するには、先ずパイプ支持手段
Ａの各パイプ受台１２の左右一対の受けローラ１３の間
隔を被加工パイプＰの直径に対応させて、それぞれパイ
プ受台１２上で位置決めして固定し、次に被加工パイプ
Ｐの長さに応じて、パイプ受台１２をパイプ受け台軌条
１１上に移動させて、最適位置に位置させる。

次に被加工パイプＰをすべてのパイプ受台１２上に横架
させる。次に被加工パイプＰの外周を巻尺、非伸縮紐な
どによって実測し、半周位置をそれぞれ被加工パイプＰ
表面にけがき、これら外周上の２点が同一水平線上にな
るよう前記被加工パイプＰを受けローラ１３上で自転さ
せて位置させる。

次にパイプ回転駆動手段Ｂのハンドル１９を回転させ送
りねじ棒１８を回転させ、これと螺合する駆動手段台１
７を上又は下に移動させて、駆動軸１５の高さを前記被
加工パイプＰの中心位置に合せる。

次に被加工パイプＰを数個のパイプ受台１２と共にパイ
プ受台軌条１１上をパイプ回転駆動手段Ｂ方向に接近さ
せ、駆動軸１５の一端の腕２３に装備してあるチャック
２２の掴む爪２４を被加工パイプＰの端部に嵌め込み、
セットスクリュー２５によってそれぞれ被加工パイプＰ
端に固定する。

次に、先に計測したパイプ外径に対応し、かつ、切断す
べき角度に対応した位置に、トーチ搭載台移動手段Ｄの
寸法規制部材４６をクランク４３上を移動させて、所期
の位置に固定する。

而して、クランク４３をトーチ台軌条３０と平行な位置
としトーチ搭載台Ｃを前記連結棒４９に対して摺動させ
ながらトーチ搭載台Ｃをトーチ台軌条３０上を移動させ
て、所期の位置に合せてトーチ搭載台Ｃと連結棒４９を
固定する。

トーチ搭載台Ｃのトーチ３１の位置を更にトーチ搭載台
Ｃ上で微調整する。

而して、モータ２０を回転させると、減速機構たるウオ
ームギヤ及びウオームホイル２０を通じて駆動軸１５が
回転し、この一端の直径方向に伸びる腕２３も共に回転
し、腕２３に装備された掴み爪２４と結合されている被
加工パイプＰを各受けローラ１３上で、その軸線周りに
転動させる。

このとき、被加工パイプＰは現実には数学的な真円でな
く、多少歪んでいるし、被加工パイプＰの軸線と駆動軸
１５の軸線とは正確に一致させることは困難であり、こ
れら二つの軸線位置には若干のずれがあり、駆動軸１５
から被加工パイプＰの周辺までの寸法は被加工パイプＰ
の回転に伴い若干寸法変化し、この変位に伴い掴み爪２
４は腕２３上を若干摺動する。即ち、このチャック２２
は駆動軸１５と被加工パイプＰの間において、一種の喰
違い軸接手（オルダムス・カップリング）の役目をな
す。

他方駆動軸１５の他端はベベルギヤ４０よりスプライン
雄軸４１、スプライン雌軸４２を介して、クランク４３
を回転させる。このクランク４３と共にこの所定位置に
セットされている寸法規制部材４６も回転し、これと摺
合する移動台４４はトーチ台軌条３０と同一方向にクラ
ンク４３が一回転する間に一往復する。

この移動台４４と連結棒４９で連結されたトーチ搭載台
Ｃは前記被加工パイプＰが一回転する間に被加工パイプ
Ｐの軸方向に一往復し、このトーチ搭載台Ｃに搭載され
たトーチ３１によって、被加工パイプＰは所期の角度で
切断される。

被加工パイプＰを異なる角度で切断したいときは、目的
の角度に対応した位置に寸法規制部材４６を移動させて
再びクランクに固定する。寸法規制部材４６が丁度スプ
ライン雌軸４２と一致させたところに位置させると、移
動台４４は駆動軸１５の回転中全く移動せず、従ってト
ーチ３１も被加工パイプＰの軸方向に移動せず被加工パ
イプＰは軸線と直角に切断される。

ハ．考案の効果 前述のように構成し作用を為すこの考案の請求項第１項
記載のものにおいては、前記トーチ搭載台移動手段のク
ランクに装備した寸法規制部材の位置を適宜位置に選定
して固定することによって切断角が被加工パイプの軸線
と直角な位置から４５°に至るまでの任意の角で切断す
ることができしかも被加工パイプのパイプ径も相当の範
囲のものが一つの装置で切断できる。

従って、先行技術のように切断すべき傾斜角が大きく異
なるときや、被加工パイプのパイプ径が異なるごとにこ
れに対応した別異の案内定規を多数必要とせず、これら
案内定規の整備や管理の必要がなく、単に寸法規制部材
の移動固定のみの簡単な段取作業で種々の径及び傾斜角
に対応して、トーチ搭載台を移動させることができ、ト
ーチによる切断加工ができる。

また前述の切断作業のうち、被加工パイプＰの軸線と直
角に切断するときには、トーチ搭載台と移動台の連結を
解除してトーチ搭載台をトーチ台軌条に固定して行うこ
ともできる。

請求項第２項記載の考案においては、被加工パイプが多
少真円でなくとも、また被加工パイプをパイプ支持手段
にセットしたときの位置と、駆動軸との位置合せに若干
のづれがあったとしても、被加工パイプの回動中にチャ
ックが自動調心型であるため、何らの支障なく被加工パ
イプの回動ができる。

請求項第３項記載の考案においては、トーチ搭載台かそ
のトーチ台軌条上の何れの位置にも移動でき、どの位置
においても駆動軸の回転と同期して所期を往復運動をさ
せることができる。

（実施例固有の効果） 前記請求項第１項乃至第３項記載の効果と同じ効果を奏
し、殊にトーチ搭載台移動手段Ｄは、ベベルギヤ４０に
よって、スプライン雄軸４１及び同雌軸４２を介して、
クランク４３を回転させるように装備されているから、
パイプ回転駆動手段Ｂ全体が上下動しても前記スプライ
ン雄軸４１及び同雌軸４２は軸方向に摺動するだけで、
その咬合関係は変化せず、常に駆動軸１５とクランク４
３の回転は１：１関係を維持する。

つまりパイプ回転駆動手段Ｂを低くして小さな径の被加
工パイプの切断に用いたり、逆にパイプ回転駆動手段Ｂ
を上昇させて、大きな径の被加工パイプの切断も全く同
様に行える。

またトーチ搭載台Ｃは移動台４４に一端を固定した連結
棒４９の任意の位置に移動固定自在に装備したものであ
るから、一旦これらを固定すればトーチ搭載台Ｃはその
位置に関係なく、全く同じ往復運動をし、被加工パイプ
の何れの部分でも目的の角度に切断できる。

またチャック２２は各掴み爪２４が腕２３に対し、その
長さ方向に摺動自在に装備した自動調心型であるため、
駆動軸１５と被加工パイプＰも恰もオルダムス接手で接
続されているようになり、駆動軸１５の回転はスムーズ
に被加工パイプＰに伝達される。

尚この装置は軸線と直角な端面をもつ、２本の被加工パ
イプを突き合せて溶接するときにも使用できる。

このときは寸法規制部材４６をクランク４３の回転中心
に位置させるか、或いは連結棒４９とトーチ搭載台Ｃと
の連結関係を外し、トーチ搭載台Ｃをトーチ台軌条３０
に固定して行う。

【図面の簡単な説明】

図面はこのこの考案の代表的な実施例を示すものであっ
て、第１図は全体の機構を示す機構図的斜視図、第２図
はパイプ回転駆動手段及びトーチ搭載台移動手段部分の
縦断側面図、第３図は装置全体の平面図、第４図は正面
図、第５図はチャック部分の斜視図、第６図はクランク
部分の斜視図である。 図中符号 Ａ………パイプ支持手段、 Ｂ………パイプ回転駆動手段、 Ｃ………トーチ搭載台、 Ｄ………トーチ搭載台移動手段、 Ｐ………被加工パイプ、 １０……機枠、 １１……パイプ受台軌条、 １２……パイプ受台、１３……受けローラ、 １５……駆動軸、 １６……軸受部、 １７……駆動手段台、１８……送りねじ棒、 １９……ハンドル、 ２０……モータ、 ２１……減速機構、 ２２……チャック、 ２３……腕、 ２４……掴み爪、 ２５……セットスクリュー、 ３０……トーチ台軌条、 ４０……ベベルギヤ、 ４１……垂直スプライン雄軸、 ４２……スプライン雌軸、 ４３……クランク、 ４４……移動台、 ４５……ガイド部、 ４６……寸法規制部材、 ４７……ころ、 ４８……目盛、 ４９……連結棒。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】パイプ支持手段と、パイプ回転駆動手段
   と、トーチ搭載台と、このトーチ搭載台をパイプ回転駆
   動手段の回転と同期して、往復移動させるトーチ搭載台
   移動手段とよりなり、 前記パイプ支持手段は被加工パイプを水平に支持する数
   個の受けローラを備えたものであり、 前記パイプ回転駆動手段は前記パイプ支持手段の一端側
   に位置し、被加工パイプの軸線とその軸線が平行でか
   つ、この被加工パイプ軸線と同一垂直面内に位置する駆
   動軸を備え、この駆動軸の一端には前記被加工パイプの
   一端を掴むチャックが設けてあり、 前記パイプ回転駆動手段は機枠に対し、高さ調整可能に
   装備してあり、 前記トーチ搭載台は前記機枠に装備した被加工パイプの
   軸線と平行なトーチ台軌条上に走行自在に装備してあ
   り、 前記トーチ搭載台移動手段は前記パイプ回転駆動軸と
   １：１の回転比で回転し、前記駆動軸を有し、直角な軸
   と、この直角な軸より半径方向に伸びるクランクが固定
   してあり、このクランクに対し、任意の位置に移動固定
   自在な寸法規制部材が装備してあり、この寸法規制部材
   は前記トーチ搭載台と連結され、これと一体的に移動す
   る移動台の前記軌条とは直角で、前記クランクの回転面
   と平行な摺動ガイド部に摺合させて構成してあり、 以上の各構成要素の結合よりなるパイプ溶断装置。
2. 【請求項２】前記各チャックは回転駆動軸に対し、自動
   調心型であることを特徴とする実用新案登録請求の範囲
   第１項記載のパイプ溶断装置。
3. 【請求項３】前記トーチ搭載台と移動台との連結構造は
   移動台と一体の前記軌条と平行な連結棒に対し、任意の
   位置に移動固定可能に設けてあることを特徴とする実用
   新案登録請求の範囲第１項又は第２項記載のパイプ溶断
   装置。