JPH069739Y2

JPH069739Y2 - 挿管合わせ用管体切断装置

Info

Publication number: JPH069739Y2
Application number: JP5482389U
Authority: JP
Inventors: 正幸湯田; 正夫川和
Original assignee: 伊藤建設株式会社
Priority date: 1989-05-12
Filing date: 1989-05-12
Publication date: 1994-03-16
Anticipated expiration: 2004-03-16
Also published as: JPH02144264U

Description

【考案の詳細な説明】〔考案の目的〕（産業上の利用分野）本考案は、一対の管体を両者間に挿入される挿管を介し
て接続するときに用いられる挿管合わせ用管体切断装
置、すなわち、とくに中心軸が一致していない一対の管
体と挿管との開口端面が一致するように管体を切断する
ための装置に関する。

（従来の技術）第７図に示すように、ガス管あるいは水道管などの一対
の円筒形の管体１，２を接続するとき、これら両管体
１，２間に短い円筒形の挿管３を挿入して、この挿管３
の両開口端面3a,3bと前記両管体１，２の各開口端面1a,
2bとを溶接などにより接続する方法を採る場合が多い。

その際に、しばしば両管体１，２の中心軸（管芯）
ａ_１，ａ_２が、ｄで示すように、一致していない場合が
ある。この場合、従来は、つぎのような方法が採られて
いた。

すなわち、まず第７図(a)に示すように、両管体１，２
の開口端面1a,2b間にこれら開口端面1a,2b間の距離より
も若干短いダミー管４を挿入して、仮固定用部材５によ
り仮固定する。なお、前記ダミー管４は、両開口端面4
a,4bが中心軸ａ_４と垂直に切断されたものである。そし
て、このダミー管４の両開口端面4a,4bとそれぞれ平行
な切断面となるように各管体１，２の端部に２点鎖線で
示す切断位置を罫書く。つぎに、仮固定用部材５および
ダミー管４を除去し、両管体１，２の各端部を罫書きに
基づいて切断し、開先加工した後、両管体１，２の開口
端面1a,2b間の寸法を計測し、この寸法に基づいて、挿
管３の切断、開先加工を行なう。なお、挿管３の切断
は、その中心軸ａ_３に対して開口端面3a,3bが垂直にな
るように行なえばよい。そして、第７図(b)に示すよう
に、この挿管３を両管体１，２間に挿入し、溶接を行な
っていた。

おおむねダミー管４の中心軸ａ_４があった位置に挿管３
の中心軸ａ_３が位置することになるので、上記の方法に
より、挿管３の両開口端面3a,3bと両管体１，２の各開
口端面1a,2bとをほぼ一致させられることになる。

なお、管体１，２の開口端面1a,2bは楕円、挿管３の開
口端面3a,3bは円になるが、一般的に中心軸ａ_１，ａ_２
のずれは小さく、前記円の径と前記楕円の長径との差が
小さいので、問題はない。むしろ、開口端面1a,3a,2b,3
bの角度の差が問題である。

（考案が解決しようとする課題）しかしながら、上記従来の方法では、ダミー管４などを
使用して、管体１，２の端部における罫書き、切断、開
先加工を行ない、さらに、開口端面1a,2b間の寸法計
測、挿管３の切断、開先加工を行なうなど、多くの工程
を行なわなければならないため、能率が悪く、作業時間
がかかるとともに、配管工として熟練作業員が必要であ
り、品質が安定しないなどの問題があった。

本考案は、このような問題点を解決しようとするもの
で、中心軸が一致していない一対の管体を挿管を介して
接続するにあたって、熟練作業員を不要にでき、作業能
率を向上させられるとともに、品質も向上させることが
できる挿管合わせ用管体切断装置を提供することを目的
とするものである。

〔考案の構成〕

（課題を解決するための手段）本考案の挿管合わせ用管体切断装置は、上記目的を達成
するために、挿管を介して接続される一対の管体の各開
口端部内にそれぞれ着脱自在に取付けられる一対の固定
具に、直線状でかつ伸縮自在のロッドの両端部をそれぞ
れ前記各管体の中心軸上に位置する１点のみを固定点と
して任意の方向へ回転自在に接続し、また、このロッド
に、その中心軸を回転軸として回転自在の回転台を支持
し、また、この回転台に、その回転軸と直交する方向へ
進退自在にかつこの回転軸の方へ向かって付勢して進退
台を支持し、さらに、この進退台に、前記ロッドの端部
の前記固定点を通りかつ前記回転台の回転軸と直交する
平面上に位置する切断手段を設けたものである。

（作用）本考案の挿管合わせ用管体切断装置では、まず、接続す
べき一対の管体の各開口端部内に固定具を取付ける。こ
のとき、両管体間の距離あるいはそれらの中心軸のずれ
に応じて、両固定具を連結している直線状のロッドが伸
縮するとともに、このロッドの両端部が、各固定具に対
して各管体の中心軸上に位置する１点を固定点として回
転する。つぎに、ロッドに支持された回転台をロッドの
中心軸を回転軸として回転させる。それに伴って、回転
台に支持された進退台に設けられた切断手段が、ロッド
の端部の前記固定点を通りかつ回転台の回転軸と直交す
る平面上に位置しながら回転し、管体の開口端部を切断
していく。このとき、前記平面と管体の外周面との交線
が楕円であったとしても、回転台に対して進退台がその
回転軸と直交する方向へ進退することにより、切断手段
は前記楕円に沿って移動でき、しかも、進退台が前記回
転軸の方へ向かって付勢されていることにより、切断手
段は確実に前記楕円に沿って移動する。こうして、両管
体の端部を切断した状態では、両管体の開口端面の中心
を結ぶ直線は、両開口端面と直交することになる。一
方、挿管は、両開口端面がこの挿管の中心軸と直交し、
かつ、長さが前記両管体の開口端面間の距離と一致する
ように加工する。そして、管体から固定具を外した後、
各管体の開口端面と挿管の各開口端面とをそれぞれ接合
して、溶接などにより接続する。このとき、上述した各
開口端面の寸法関係から、互いに接続される開口端面は
確実に一致する。

（実施例）以下、本考案の挿管合わせ用管体切断装置の一実施例の
構成を第１図ないし第６図に基づいて説明する。

第１図において、10,11は固定具で、これら固定具10,11
は、それぞれ円盤状に形成されており、取付片12が外周
部の３か所にそれぞれ設けられているとともに、これら
取付片12にボルト13がそれぞれ固定具10,11の径方向へ
進退自在に螺着されている。

また、14は直線状のロッドで、このロッド14は、円筒状
の第１ロッド部材15と、この第１ロッド部材15内に摺動
自在に挿入された第２ロッド部材16とからなっており、
伸縮自在になっている。なお、前記第１ロッド部材15の
先端部には、ロッド14を任意の長さに固定するためのナ
ット17が螺合されている。そして、このロッド14の両端
部は、前記各固定具10,11の中心部にそれぞれボール継
手18,19を介して接続されており、各固定具10,11に対
し、ボール継手18,19の中心のみを固定点として、それ
ぞれ独立に任意の方向へ回転自在になっている。これら
固定点は、前記ロッド14の中心軸上に位置している。

そして、前記第１ロッド部材15には、回転台21がベアリ
ング22によりロッド14の中心軸を回転軸ａ₂₁として回転
自在に支持されている。第２図ないし第４図にも示すよ
うに、この回転台21は、前記ロッド14から垂直に延びる
アーム23と、このアーム23の先端に垂直に固定され対応
する固定具11側へ延びる支持板24とからなっている。な
お、この支持板24は、ボルト25などにより前記アーム23
に固定されており、このアーム23に対して着脱自在にな
っている。また、前記第２ロッド部材16にも、同様にし
て、ベアリング26によりアーム27が回転自在に支持され
ているが、前記支持板24は、このアーム27の先端に付け
替え可能になっている。

前記支持板24には、一対のボルト28,29がそれぞれ垂直
に固定されている。これらボルト28,29は、互いに平行
になっているとともに、前記回転台21の回転軸ａ₂₁と直
交する方向を中心軸方向としており、この回転軸ａ₂₁の
方へ向かって延びている。そして、これらボルト28,29
を介して、前記支持板24に枠板状の進退台31が吊持され
ている。この進退台31の両端部には球面ベアリング32,3
3がそれぞれ配設されており、これら球面ベアリング32,
33は、それぞれ進退台31に対し、それらの中心のみを固
定点として任意の方向へ回転自在になっている。そし
て、これら球面ベアリング32,33に前記各ボルト28,29が
それぞれその中心軸方向へ進退自在に貫通されている。
また、これらボルト28,29の先端側に嵌合されたスリー
ブ34,35と前記各球面ベアリング32,33との間にはそれぞ
れスプリング36,37が装着されており、これらスプリン
グ36,37により、前記進退台31は前記回転台21の回転軸
ａ₂₁の方へ向かって常時付勢されている。なお、前記ボ
ルト28,29は、その頭部28a,29aにより抜け止めされてい
る。

また、前記進退台31には、前記回転軸ａ₂₁の方へ向かっ
て突出した３か所にそれぞれ車輪38,39,40が軸着されて
いる。これら車輪38,39,40は、第５図にも示すように、
すべて前記両球面ベアリング32,33を結ぶ方向を回転軸
方向にしているとともに、この方向と平行で前記回転軸
ａ₂₁側に中心軸を有する円柱面上に位置している。ま
た、一対の車輪38,39は、前記両ボルト28,29を結ぶ平面
について対称に位置しており、他の車輪40は、この平面
上に位置している。

また、前記進退台31上には回転機構41が設けられてい
る。この回転機構41は、前記進退台31上に固定された支
持枠42に、可動支持台43が進退台31と直交する方向へ進
退自在に支持されている。また、この可動支持台43に固
定されたボルト44が前記支持枠42を貫通しており、この
支持枠42と前記ボルト44の先端部に螺合されたナット45
との間にスプリング46が装着されている。このスプリン
グ46により、前記可動支持台43は、進退台31に対して前
記車輪38,39,40から離れる方へ常時付勢されている。

そして、前記可動支持台43には、前記一対のボルト28,2
9を結ぶ平面上に位置しかつ前記両球面ベアリング32,33
を結ぶ方向と平行な回転軸を有するスプロケット47が軸
着されており、このスプロケット47に開閉自在のチェー
ン48が掛けられている。また、前記スプロケット47に同
軸的に固定されたギヤ49に、前記可動支持台43に軸着さ
れたウォーム50が歯合されており、このウォーム50にハ
ンドル51が固定されている。

さらに、前記進退台31には切断機構56が設けられてい
る。この切断機構56は、前記進退台31に位置および角度
調節可能に支持された切断手段としてのトーチ57からな
っている。すなわち、このトーチ57は、前記進退台31に
対して互いに直交する方向へ摺動可能でかつそれぞれ回
転可能な３本のシャフト58,59,60を介して支持されてい
る。なお、これらシャフト58,59,60は、互いにまた前記
進退台31に対して固定可能になっている。そして、前記
トーチ57の先端は、前記ボール継手19の中心を通りかつ
前記回転台21の回転軸ａ₂₁と直交する平面Ｐ上に位置さ
れているとともに、ほぼ前記一対の車輪38,39間に位置
されている。

つぎに、上記実施例の作用について説明する。

第６図(a)は、接続しようとする円筒形の一対の管体
１，２の接続前の状態を示している。なお、図面では、
両管体１，２の中心軸ａ_１，ａ_２が距離ｄだけ平行にず
れているように図示してあるが、両中心軸ａ_１，ａ_２は
平行になっていなくてもよい。

そして、まず、第１図に示すように、一方の固定具10を
一方の管体１の開口端部内に入れる。そして、３か所の
ボルト13を締めて、固定具10を管体１の中心軸ａ_１と直
交するようにこの管体１に固定する。この状態で、管体
１の中心軸ａ_１上にボール継手18の中心が位置する。

ついで、他方の管体２の開口端部内に他方の固定具11を
同様にして固定する。もちろん、管体２の中心軸上にボ
ール継手19の中心を位置させる。

このとき、両管体１，２間の距離あるいはそれらの中心
軸ａ_１，ａ_２のずれに応じて、ロッド14が伸縮するとと
もに、このロッド14の両端部がボール継手18,19の中心
を固定点として各固定具10,11に対しそれぞれ回転す
る。

その後、ナット17を締めて、両ロッド部材15,16を互い
に固定する。

また、進退台31を一方の管体１の外周側に位置させて、
回転台21の支持板24を一方のアーム23に取付ける。つい
で、開いたチェーン48をスプロケット47と管体１の外周
面とに掛け渡して、可動支持台43を管体１の方へ進出さ
せながら、チェーン48を閉じる。この状態で、進退台31
の３つの車輪38,39,40が管体１の外周面に接する。

なお、必要があれば、シャフト58,59,60を管体１の軸方
向あるいは径方向に進退させたり、回転させたりして、
トーチ57の位置および角度を調節する。こうして、この
トーチ57の先端が、ボール継手19の中心を通りかつ回転
台21の中心軸ａ₂₁と直交する平面Ｐ上にあって、管体１
の外周面に近接対向するようにする。なお、前記平面Ｐ
に対して、トーチ57は傾斜させる。

つぎに、ハンドル51を手動で回転させる。この回転は、
ウォーム50およびギヤ49を介してスプロケット47に伝達
される。ところで、このスプロケット47が軸着されてい
る可動支持台43はスプリング46により管体１から離れる
方向へ付勢されていて、スプロケット47と管体１とに掛
け渡されたチェーン48が緊張しているので、摩擦によ
り、このチェーン48は管体１に対して回転しない。その
ため、スプロケット47の自転に伴って、このスプロケッ
ト47が管体１の回りを公転する。これとともに、３つの
車輪38,39,40が管体１の外周面を転動しつつ、進退台31
が管体１の周囲を倣いながら移動する。また、この進退
台31が連結されている回転台21も一緒に移動する。

このとき、回転台21は、機械的拘束条件から、ロッド14
の中心軸を回転軸ａ₂₁として回転する。そのため、この
回転軸ａ₂₁と管体１の中心軸ａ_１とが一致していないこ
とにより、回転台21に対する進退台31の位置および角度
が回転に伴って変化するが、この角度変化は、回転台21
に固定された一対のボルト28,29が進退台31の一対の球
面ベアリング32,33に対してそれぞれ摺動するととも
に、これら球面ベアリング32,33がそれぞれ回転するこ
とにより許容される。これとともに、一対のスプリング
36,37によって進退台31が回転台21に対しその回転軸ａ
₂₁の方へ向かって付勢されていることにより、この進退
台31が管体１の外周面にほぼ平行に対向した状態が保持
される。また、進退台31の軌跡はほぼ楕円になるので、
管体１の外周面に接している一対の車輪38,39を結ぶ方
向とボルト28とのなす角度も変化するが、この角度変化
は、一対の球面ベアリング32,33を結ぶ方向を回転軸方
向として進退台31が回転台21に対し回転することにより
許容される。３つの車輪38,39,40が管体２の外周面に接
し続ける。

これによって、進退台31の位置が拘束され、この進退台
31が一定の軌跡を描くことになる。

そして、回転台21の回転に伴って、トーチ57の先端が、
前記平面Ｐ上に位置しながら移動し、燃焼ガスの噴射に
より、管体１の開口端部を切断していく。このとき、上
述のように、回転台21に対して進退台31の位置および角
度が変化することにより、トーチ57の先端は、前記平面
Ｐと管体１の外周面との交線が楕円であるにも拘らず、
確実にかつ自動的にこの楕円に沿って移動する。

つぎに、チェーン48を開くとともに、一方のアーム23か
ら回転台21の支持板24を外して、この支持板24を他方の
アーム27に取付け、先と同様にして、他方の管体２に進
退台31およびチェーン48を装着する。ついで、他方の管
体２の開口端部を切断する。その後、両管体１，２から
両固定具10,11などを外す。

この状態では、各管体１，２の中心軸ａ_１，ａ_２と回転
台21の回転軸ａ₂₁との交点を通りかつこの回転軸ａ₂₁と
直交する平面Ｐ上で切断が行われたことにより、両管体
１，２の開口端面1a,2bの中心を結ぶ直線は、両開口端
面1a,2bと直交することになる。

一方、挿管３は、両開口端面3a,3bがこの挿管３の中心
軸ａ_３と直交し、かつ、長さが前記両管体１，２の開口
端面1a,2b間の距離と一致するように加工する。

そして、第６図(b)に示すように、各管体１，２の開口
端面1a,2bと挿管３の各開口端面3a,3bとをそれぞれ接合
して、溶接などにより接続する。このとき、上述した各
開口端面1a,2b,3a,3bの寸法関係から、互いに接続され
る開口端面1a,3a、2b,3bは確実に一致する。

なお、上記実施例の装置では、回転台21に対する進退台
31の角度が変化することなどにより、管体１，２の開口
端面1a,2bは厳密には楕円にならない。しかし、この開
口端面1a,2bの理想的な楕円からのずれは微小なものな
ので、実用上問題はない。むしろ、上記実施例のよう
に、進退台31が常時管体１，２の外周面に沿う構造とす
ることにより、装置の作動を確実で安定したものにする
ことができる。

このように、本装置を使用すれば、管体１，２の開口端
部を容易かつ確実に所定の寸法、角度で切断することが
できる。そして、管体１，２については、寸法測定およ
び罫書きは不要になり、直接かつ同時に切断および開先
加工を行なえる。また、挿管３についても、計測および
加工などは簡単である。したがって、作業時間を大幅に
短縮でき、作業能率を大幅に向上させられるとともに、
熟練作業員も不要にできる。また、品質上でも欠陥のな
い良質な製品を提供することができる。

なお、接続すべき管体１，２の開口径の違いに対して
は、回転台21のアーム23,27を長さの異なるものと交換
すること、あるいは、このアーム23,27における支持板2
4の固定位置を変えることにより、容易に対応すること
ができる。

〔考案の効果〕

本考案によれば、接続される一対の管体の各開口端部内
にそれぞれ取付けられる一対の固定具に、直線状でかつ
伸縮自在のロッドの両端部をそれぞれ各管体の中心軸上
に位置する１点を固定点として回転自在に接続し、この
ロッドに、その中心軸を回転軸として回転自在の回転台
を支持し、この回転台に、その回転軸と直交する方向へ
進退自在にかつこの回転軸の方へ向かって付勢して進退
台を支持し、この進退台に、ロッドの端部を前記固定点
を通りかつ回転台の回転軸と直交する平面上に位置する
切断手段を設けたので、中心軸が一致していない一対の
管体を挿管を介して接続するにあたって、計測および罫
書きなどを行なうことなく、管体の開口端部を容易かつ
確実に所定の寸法、角度で切断することができ、また、
挿管も、その中心軸が開口端面と直交していればよいの
で、加工がきわめて容易である。したがって、作業時間
を大幅に短縮でき、作業能率を大幅に向上させられると
ともに、熟練作業者も不要にでき、また、品質も、安定
化および向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の挿管合わせ用管体切断装置の一実施例
を示す一部を断面にした側面図、第２図は同上回転台部
分の側面図、第３図は同上回転台部分の正面図、第４図
は同上回転台部分の背面図、第５図は同上回転台部分の
平面図、第６図(a)は同上接続前の一対の管体の側面
図、第６図(b)は同上接続後の一対の管体の側面図、第
７図(a)は従来の方法を示す接続前の一対の管体の側面
図、第７図(b)は同上接続後の一対の管体の側面図であ
る。１，２……管体、３……挿管、10,11……固定具、14…
…ロッド、21……回転台、31……進退台、57……切断手
段としてのトーチ、ａ_１，ａ_２……管体の中心軸、ａ₂₁
……回転台の回転軸、Ｐ……ロッドの端部の固定点を通
りかつ回転台の回転軸と直交する平面。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】挿管を介して接続される一対の管体の各開
口端部内にそれぞれ着脱自在に取付けられる一対の固定
具と、これら固定具に両端部がそれぞれ前記各管体の中心軸上
に位置する１点のみを固定点として任意の方向へ回転自
在に接続された直線状でかつ伸縮自在のロッドと、このロッドに支持されこのロッドの中心軸を回転軸とし
て回転自在の回転台と、この回転台にその回転軸と直交する方向へ進退自在に支
持されるとともにこの回転軸の方へ向かって付勢された
進退台と、この進退台に設けられ前記ロッドの端部の前記固定点を
通りかつ前記回転台の回転軸と直交する平面上に位置す
る切断手段とを備えたことを特徴とする挿管合わせ用管体切断装置。