JPH0710518B2 - 管状体にスリットを切削するための装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、管状体にスリットを切削するための装置に関
する。

実地においては、管、殊に波形管の外周に亙って任意の
数のスリットを切削する問題がある。この場合二重壁
管、即ち平滑な（波形のない）内側チューブが外側の波
形壁の谷部に内側から熔接によって結合されている管が
特に問題になる。波谷の傾斜した又は側方にずらされた
スリットは熔接部を破損し、該管を部分的に使用不能に
することがある。

EP-A-0013626号明細書によれば、上記の問題を解決する
ために、カッタ軸上のカッタを移動可能なスリーブ上に
縦方向に運動可能に配置することが公知になっている。
スリットを切削される波形管は連続的にカッタ軸にある
ねじ山を介して搬送される。スリーブ上の連行体が、カ
ッタが当たる直前に波形管に係合し、スリーブは連続的
に搬送される波形管により一緒に連行される。短時間の
間スリーブと波形管とは同期的に運動し、その結果カッ
タは真直なスリットを波谷に切削することができる。カ
ッタが再び外されると直ちに、スリーブは引き戻し機構
を介して元の出発位置に戻される。回転運動と軸方向運
動とが重なることにより、カッタはねじつる巻き線状の
運動を行う。このような切削装置は実地において、滑り
スリーブについて、摩耗、摩擦、傾斜によるスリーブの
ロックその他の諸問題をなお解決しなければならない。
このため、真直なスリットの加工が安全に確実に保証さ
れない。構造も比較的複雑である。また該切削装置は簡
単に別の異なる波形管又はスリットピッチ若しくはスリ
ット数に切り替えることができない。

前記の同じEP-A明細書によればさらに、別の構成の装置
において、波形管を連続的に搬送し、その切削箇所で、
カッタ貫通の瞬間に制動することが公知になっている。
これにより波形管の隣接範囲がすえこみ圧縮され又は捩
られる。従って波形管にある程度の弾性が必要である。
切削装置はこのさい強い機械的負荷を受け、カッタは著
しく摩耗する。さらに波形管の変形により、切削箇所で
の停止にも拘わらず真直なスリットの加工が保証されな
い。

DE-A-2900261号明細書には、波形管に開孔を加工する別
の技術的手段が記載されている。この加工のために打ち
抜きポンチが偏心盤駆動装置を有している。この偏心盤
駆動装置は、波形管を間欠的に前へ送るコンベアスクリ
ューから駆動される。

US-C-3957386号及びUS-C-4000672号明細書によれば、波
形管がチェーン駆動装置を介して間欠的に搬送され、開
孔が波形管にドリル又は鋸により加工される。この場合
前記の打ち抜きの場合と同じく、工具をその都度波形管
の所定の箇所に当たるように送りかつ波形管の搬送のた
めに再び引き戻さなければならない。また機械の構造も
複雑で高価である。しかも別の波形管型式若しくは開孔
についての別の要求に対して制御及び機械部分の組み替
えが困難である。

本発明の課題は従って、簡単な構成の、運転上高い安全
性を有する、管状体にスリットを切削するための装置を
提供することにある。

この課題は本発明によれば、請求の範囲の請求項１記載
の特徴を有する手段によって解決されている。

本発明の切削装置はカッタ軸の運動機構が簡単ある利点
を有し、カッタ軸はたんに回転するだけで、縦方向に運
動させる必要がない。カッタ軸は従って構造的に簡単で
あることができ、切削力の反力の吸収のために十分安定
に構成することができる。このことは、同時に、カッタ
軸横断面を小さくしかつカッタ軸を管の周りに密に分配
して配置することを可能にする。

本発明によれば、管状体、特に単壁又は複数壁の波形管
を間欠的に搬送しかつスリットを該管が停止している時
に加工することが提案されている。このようにすること
は、スリット加工時の幾何学的なミスが実際に排除され
るという大きな利点を有している。さらに、二重又は多
重壁の波形管における熔接部の破損が避けられる。

軸方向で不動のカッタ軸はまた管輪郭をより確実にとら
えかつカッタの正確な案内を可能にする。

カッタの係合若しくは作用が管停止期間でのみ行われる
ことを保証するために、カッタ軸及び搬送装置の駆動及
び調整が互いに調和せしめられている。カッタ軸はこの
場合連続的に回転させることができる。搬送装置は、有
利な一実施例によれば、波形管のために、真直なねじ山
区分及び傾斜したねじ山区分を有するコンベアスクリュ
ー備えており、該コンベアスクリューはやはり連続的に
回転させることができる。この場合管は傾斜したねじ山
区分により搬送され、真直なねじ山区分と係合している
ときには停止している。この構成によれば、簡単でコン
パクトで丈夫な構造がえられる点で有利である。この構
成は、カッタ軸及びコンベアスクリューのパラメータを
変えることによって種々の管形状に適合させることがで
きる。切断装置は問題なく容易に交換することができ
る。

本発明の構成によれば、任意の波高さ及び波間隔の波形
管にスリットを加工することができ、この場合管周方向
及び長手方向でのスリットの数及び分配に関していかな
る制約もない。総ての波谷にスリットを設けることがで
き、また１つおき、２つおき、３つおき…に波谷にスリ
ットを設けることができる。

本発明の装置は任意の種類及び材料の管状体に使用する
ことができる。二重壁のプラスチック一波形管には特に
有利に用いることができる。波形管は一重壁であっても
また他のいかなる構成のものであってもよい。

有利な一実施例によれば、カッタ軸及びコンベアスクリ
ューは１つの共通の駆動装置を有し、該駆動装置内には
場合によ変速機構を設けることができる。コンベアスク
リューは直接カッタ軸に設けることができ、これにより
装置の構造費及び構造寸法を小さくすることができる。

１つおき、２つおき、３つおき…の波谷にスリットを加
工する場合には、相応する条数のねじ山のコンベアスク
リューが用いられる。コンベアスクリューを１条ねじ山
とし、カッタ軸に対して高速に回転せしめることも可能
である。

カッタ軸数が大きい場合には、カッタをグループに分
け、グループ単位で時間的にずらして切削させるのが有
利である。これに相応して、コンベアスクリューのねじ
山は２つ又はそれ以上の真直な区分を有することができ
る。さらに、カッタ軸の角度位置若しくは回転位相及び
回転方向を互いに調和させることにより、申し分のない
切削力をうることができかつ切削反力を補償することが
できる。

真直なねじ山区分は傾斜したねじ山区分よりも短くし、
丁度カッタが作用しかつ案内されるのに必要なだけの長
さを有するようにするのが望ましい。寸法は管の形状及
び切削条件に依存する。図示の実施例では真直なねじ山
区分はその１ねじ山当たりの数にその都度応じて70゜〜
100゜の角度範囲に亙って延びている。

隣合うカッタ軸間で突出したカッタ先端が互いに干渉し
ないようにするためにカッタは互いに軸方向でずらされ
ている。このずれは切削条件に応じて調整され、かつ波
谷にスリットを２重又は多重に分配して加工するために
も役立つ。

本発明は図面に例示的にかつ略示図で示されている。

第１図は切断装置を偏心的に断面した側面図、 第２図は第１図の矢印IIの方向からみた切断装置の端面
図、 第３図はカッタ軸の分配を示した端面図、 第４図はカッタ軸の側面図、 第５図及第６図はカッタ軸の横断面図である。

第１図及び第２図に示されている切断装置１はリング状
に閉じた谷と山を有する波形管２の谷にスリット13を切
削するために役立つ。この管は平らな内壁と波形の外壁
とを有する、熱可塑性プラスチックから成る二重壁の波
形管２として製作されている。このような波形管２は例
えばDE-OS第3605329号明細書から公知である。波形管は
例えば排水管又は灌漑管用の溝付き管として用いられ
る。

第１図及び第２図から判るように、波形管を搬送するた
めにケーシング12の入り口側の外側に縦方向に向けられ
た軸線を有する４つのコンベアスクリュー３が波形管軸
線を中心にして当間隔に分配されて配置されている。さ
らに波形管２には入り口側で円錐形の摩擦ローラが係合
しており、該ローラは横方向に向いた軸線を中心として
回転しかつ波形管の縦軸線を中心とする不都合な回動を
防止する。出口側にもやはり２つの互いに向かい合った
同じ形式のコンベアスクリュー３が配置されている。出
口側において波形管２は付加的にフランジ16で案内され
る。図面の概観のために波形管２はたんに出口側のとこ
ろでのみ示されている。コンベアスクリュー３は１条又
は複条のねじ山を有している。コンベアスクリュー３は
真直なねじ山区分４と傾斜した、即ち螺旋状に曲がった
ねじ山区分５とを有している。個々のねじ山はそれぞれ
同じ周範囲に真直なねじ山区分４と傾斜したねじ山区分
５とを有している。真直なねじ山区分４は70゜〜100゜
の角度に亙って延びている。

真直なねじ山区分４が波形管２の波の谷に係合している
ときには軸方向14での搬送は行われない。続いて傾斜し
たねじ山区分５が係合すると、波形管２はスクリューが
さらに回転する間、ねじリードに応じて所期の長さだけ
移動せしめられる。従って波形管２は間欠的に搬送され
る。

第３図に示されているように、ケーシング12内には、管
外周を中心として円形に当間隔で分配されたカッタ軸６
が配置されている。図示の実施例では12のカッタ軸が配
置されている。カッタ軸６は搬送方向に沿って延びてい
て軸方向で位置固定されており、従ってたんにその縦軸
線を中心にして回転可能である。各カッタ軸６上にはそ
れぞれ１つのカッタ７が配置されており、該カッタ７は
円軌道を運動する。

カッタ軸６は互いに及びコンベアスクリュー３と動力伝
達可能に連結されている（第１図参照）。即ちこれらの
カッタ軸は外側から駆動輪11、例えばチェーン駆動機構
を介して駆動される。駆動軸15及びケーシング12の後側
部分内に配置された動力分配機構を介して個々のカッタ
軸６が駆動される。コンベアスクリュー３のための動力
は前側で軸15から取り出される。動力伝達は、真直なね
じ山区分４が管２に係合し管２が停止しているコンベア
スクリュー３の回転位相中にカッタ軸６が管２にスリッ
トを切削するように、設計されている。この回転位相に
続くコンベアスクリュー３の休止回転位相では、これに
反し、総てのカッタ軸６が作用しなくなり、その結果管
２は傾斜したねじ山区分５によって搬送可能となる。

カッタ７は、一回転中に互いにぶつかり合わないように
するため、隣り合うカッタ軸６上において軸方向で互い
に位置をずらされている。この場合前と後ろに交互にず
らすのが有利である。ずらす距離は波形管のピッチ及び
所期のスリット間隔に依存する。１つおきの波谷にスリ
ットを切る場合にはこのずれは各波谷にスリットを切る
場合よりも大きくなる。

さらにカッタ軸６の回転角度位相が、即ち所属のカッタ
７の回転角度位置が互いにずらされている。管軸線14に
関して、若しくは管２との係合位置に関して、このずれ
は180゜である。従ってカッタ７は２つのグループａ及
びｂに分かれて順次に管２に係合して作用する。またカ
ッタ軸６は交互に反対方向に回転する。カッタ軸のこの
ような所属関係により、作用中のカッタ７の反力が互い
に補償され、いかなる不都合なモーメントも管２に伝達
されない。また、カッタ軸６の角度位置を、常に同じ４
つのカッタ７が係合して作用するように選ぶことも有利
である。第３図ではこれらのカッタ軸位置及びカッタ軸
は２つの同じ大きさのグループ（6a及び6b）に分割され
ている。

第４図〜第６図はカッタ軸の構成の細部を示している。
各カッタ軸６には１個の、カッタ軸の軸線に対して垂直
に突出したカッタ７が配置されている。カッタ７の両サ
イドにはカッタ７の真中に挟む角度位置に案内フィン８
が配置されており、該案内フィンはカッタ７と同時に管
２の両隣りの波谷内に侵入しカッタ７の位置を安定にす
るために役立つ。これらのフィン８は外側が湾曲してい
てかつカッタ軸外周のほぼ４分の１に亙って延びてい
る。

フィン８は１つの共通の段状の足部９を有しており、こ
の足部でフィンはカッタ軸６の相応する切欠き内に嵌め
込まれている。足部９は２つの外側の沈頭ねじにより固
定されている。カッタ７は類似の足部を以て足部９及び
カッタ軸６内の長孔内にカッタ縦方向に移動可能に案内
されている。カッタの侵入深さは後ろ側でねじ17により
調節され、カッタ本体は締め付けねじ10により不動に緊
定される。

カッタ数が比較的多い場合、例えば10個又は12個の場
合、これらのカッタは、図示の実施例に相応して180゜
ずらした２つのグループに分割して配置される。

１つおきの波の谷にスリットを加工しようとする場合に
は２条ねじ山のコンベアスクリューが使用され、この場
合各ねじ山はほぼ70゜の２つの真直な区分を有し、従っ
て第１の停止期間には一方のカッタグループが、次いで
第２の停止期間には他方のカッタグループが管に係合し
作用する。

真直なねじ山区分を二重に配置することは傾斜したねじ
山区分のリード角が比較的大きいことを条件とし、これ
は波の谷が狭い場合に問題になることがある。この問題
はたんに１つの真直なねじ山区分と小さいリードを有す
る単条のコンベアスクリューを用いることによって解消
される。このコンベアスクリューは、この目的で、共通
の駆動装置における伝動比により、カッタ軸の２倍の速
度で回転する。コンベアスクリューは両方の場合におい
て切断装置の端面側に配置される。

各波谷に10又は12のスリット列及びスリットが加工され
る場合やはり180゜のカッタのずれが必要である。コン
ベアスクリューはリードが小さいためにこの場合幾何学
的な問題を生じることなしに１つのねじ山に２つの真直
な区分を有することができる。従ってまたケーシング内
へのスクリューの配置も可能になる。

図示されていない別の一実施例では６つのカッタ軸が設
けられている。この数の場合には総てのカッタが同時に
切削を行うことが可能である。各二番目の波谷にずらし
てスリットを加工しようとするときには、コンベアスク
リューは２条になり、この場合各ねじ山は360゜の角度
においてほぼ100゜の真直な区分を有している。コンベ
アスクリューは直接カッタ軸に配置されかつケーシング
の内部又は外部に配置される。

以上に述べた実施例を変形した実施例においても同じく
６つのスリット列を、この場合しかし各波谷に加工する
ことができる。この場合カッタ軸は２倍の速度で回転し
なければならず、この場合総てのカッタは同時に切削を
行う。コンベアスクリューはやはりカッタ軸上に配置す
ることができる。しかしこの場合コンベアスクリューは
単条である。真直なねじ山区分はほぼ100゜に亙って延
びている。

以上に述べた実施例の場合とは異なって、別の形の管、
例えば螺旋状の谷と山を有する波形管でも、本発明の方
法及びこれに所属するその都度の管形状に合わされた切
断装置により、加工することができる。この場合適宜の
寸法の真直なねじ山区分が管の搬送に役立ち、これに対
して、傾斜したねじ山区分が管を間欠的に停止させるた
めに役立つ。螺旋状の波形を有する波形管の加工のため
にカッタはリード角に相応して軸方向にずらして配置さ
れている。波形のない平らな管壁の管の場合はこれに適
合した、間欠的に搬送を行う摩擦コンベア、グリッパ等
を用いることができる。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】管状体（１）にスリット（13）を切削する
   ための装置であって、管状体（２）のための搬送装置
   と、回転可能に支承された複数のカッタ軸（６）とを有
   しており、該カッタ軸は管状体外周を取り囲んで円形に
   互いに当間隔に分配され配置されており、上記搬送装置
   が、管状体（２）を間欠的に搬送するための、真直なね
   じ山区分（４）と傾斜したねじ山区分（５）とを備えた
   少なくとも１つのコンベアスクリューを有しており、か
   つカッタ軸（６）が、円軌道を運動する、軸方向で不動
   のカッタ（７）を有しており、かつカッタ軸（６）の調
   整及び駆動が間欠的な搬送タイミングに合わされている
   ことを特徴とする、管状体にスリットを切削するための
   装置。
2. 【請求項２】コンベアスクリュー（３）がカッタ軸
   （６）上に配置されていることを特徴とする、請求項１
   記載の装置。
3. 【請求項３】コンベアスクリュー（３）が固有の軸上に
   配置されていて、カッタ軸（６）と一緒に駆動されるこ
   とを特徴とする、請求項１記載の装置。
4. 【請求項４】コンベアスクリュー（３）が１つのねじ山
   に単数又は複数の真直なねじ山区分（４）を有している
   ことを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項
   記載の装置。
5. 【請求項５】真直なねじ山区分（４）がコンベアスクリ
   ュー外周上の70゜〜100゜の中心角度範囲に亙って延び
   ていることを特徴とする、請求項１から４までのいずれ
   か１項記載の装置。
6. 【請求項６】コンベアスクリュー（３）が多条ねじ山を
   有しており、各ねじ山が少なくとも１つの真直なねじ山
   区分（４）と傾斜したねじ山区分（５）とを有している
   ことを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項
   記載の装置。
7. 【請求項７】カッタ軸（６）がその縦軸線に対して直角
   のカッタ（７）と各カッタ両側にそれぞれ１つの、同じ
   方向に向いた案内フィン（８）とを有していることを特
   徴とする、請求項１から６までのいずれか１項記載の装
   置。
8. 【請求項８】隣合うカッタ軸（６）におけるカッタ
   （７）の位置が互いに軸方向でずらされていることを特
   徴とする、請求項１から７までのいずれか１項記載の装
   置。
9. 【請求項９】カッタ軸（６）が波形管軸線（14）に関し
   て互いに異なる角度位置を有しており、カッタ（７）が
   互いに時間的にずらされて波形管に作用してスリットの
   切削を行うことを特徴とする、請求項１から８までのい
   ずれか１項記載の装置。
10. 【請求項１０】カッタ（７）が、互いに180°のずれを
    有していてかつ順次にスリットの切削を行う２つのグル
    ープ（a,b）に分けて、配置されていることを特徴とす
    る、請求項９記載の装置。