JPH08267575A - プラスチックパイプの自動ベル加工機用ワークヘッド - Google Patents
プラスチックパイプの自動ベル加工機用ワークヘッドInfo
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- JPH08267575A JPH08267575A JP7213571A JP21357195A JPH08267575A JP H08267575 A JPH08267575 A JP H08267575A JP 7213571 A JP7213571 A JP 7213571A JP 21357195 A JP21357195 A JP 21357195A JP H08267575 A JPH08267575 A JP H08267575A
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Abstract
加工する加工機のワークヘッドを実現すること。 【構成】下記の(a)〜(d)を備えるベル加工機の圧
力流体利用ワークヘッド。(a)熱的に可塑化したパイ
プを収容するキャビティーを有し、圧力流体をキャビテ
ィー内に導く流路を備えるダイ。(b)パイプ端部内に
挿入可能であり、ダイの中心部に設けられた加工用バッ
ファ、このバッファは賦形用型を有する横方向の表面を
有する。(c)前記バッファおよびダイに対して軸線を
共有し、滑動自在に装着されたフランジ、このフランジ
は、パイプの端部を嵌め込むための打撃表面を有する。
(d)ダイの内側面およびバッファの横表面に設けら
れ、パイプの内外の面とそれぞれ相互作用を行うように
構成されており、パイプをシールしてワ−クヘッド内に
挿入することを可能にするシール部材。
Description
料、特にポリエチレンなどから作られるパイプの端部の
ための自動ベル加工機用のワ−クヘッドに関する。
移送管用の熱可塑性プラスチック製のパイプを製造する
場合は、所望長さの連続管を得る目的から、パイプ端部
を様々なパイプ部材を連続状態に有効に接続するように
機能する特徴的なベル加工を施すためにベル加工機が用
いられる。
型を有するバッファー同士を、パイプを熱変形して得ら
れるチャンバーで接続する特別なワ−クヘッドに嵌まり
込む。前記熱変形はベル部の形状が永久化するように、
熱変形したパイプをワ−クヘッドの内側で冷却して行わ
れる。
のパイプなどは、前記の冷却過程において収縮し、いっ
たん収縮すると、その形状を永久に保持する。パイプ端
部同士の接合によっては、たとえ倉庫内で長期間が経過
した後であったり、また、長期間に亘って太陽の下に放
置された場合などに見られるように、長期間に亘り熱源
に晒された後であっても問題は生じない。
寸法的および幾何学的安定性は、現在のところ得られな
い。なぜならば、この材料で、従来のベル加工機によっ
て行われるベル加工過程の最後で作られたパイプは、明
かに安定した内部張力がかかった状態のままであるが、
太陽光や不利な熱的状態に晒されるや否や、収縮の過程
が再開し、パイプの最終の形状と寸法はもはや必要な適
合性とは両立しない。
端部の収縮制御の困難性から、ポリエチレンをこのよう
な用途に応用することはタブー視されていた。
利点を有している。
付け場所との適合性などがそうであり、これらの利点が
材料の比較的高コストを克服して広く選択され使用され
るところとなっている。
ベル加工を施すベル加工機は教示されず、他の特別な設
備がベル加工に用いられているが、これらはすべて高価
な製造工程を含み、パイプとベルとを別体の部品として
用意しておいて、現場で特殊な熔着を行って接続しなけ
ればならない。
求項に特徴づけられるように、自動ベル加工機を利用す
るポリエチレンパイプのベル加工上の問題点を、下記の
必須事項からなる特別なワ−クヘッドを使用することに
よって解消することである。
ーを有し、圧力流体をキャビティー内に導く流路を備え
るダイ、 (b).パイプ端部内に挿入可能であり、ダイの中心部
に設けられた加工用バッファ、このバッファはさらに、
賦形用型を有する横方向の表面を有し、ここから圧力流
体の流路が離れる。
軸線を共有し、滑動自在に装着されたフランジ、このフ
ランジは、パイプの端部を嵌め込むための打撃表面を有
する。
表面に設けられ、パイプの内外の面とそれぞれ相互作用
を行うように構成されており、パイプをシールしてワ−
クヘッド内に挿入することを可能にするシール部材、前
記のダイ、バッファ、フランジおよびシール部材は共に
閉じた加工チャンバーを規定しており、加工チャンバー
は、圧力流体の第1および第2の圧力チャンバーに細分
割されている。第1圧力チャンバーは、バッファの横表
面とパイプの内面との間に設けられる。これに対し、第
2チャンバーは、パイプの外面トダイの内面との間に設
けられる。両圧力チャンバーには、パイプの端部を拡張
し、それを収縮させてパイプ材料のリブ材を製造するた
めに、ダイの通路とバッファの通路によって、同心円状
に連続して加工用パイプの原材が供給される。前記リブ
材の製造は、パイプ原材を先ずダイの内面に向かって加
圧し、次いでバッファの外面に向かって加圧することに
よって行われる。
は、ポリエチレンパイプに長い年月をかけてその有効性
が証明された形状と寸法になるようにベルを加工するこ
とができる点である。
によって行われる工程の迅速性と経済性である。このこ
とは、ワークヘッドの内部においてパイプに唯一の処理
を施すだけで、完全に完成したベルパイプが得られると
いう効果であり、作業現場で使用される以前に行う別の
処理を必要としないことを意味する。
には限定を受けない実施例を、図面を参照しつつ詳細に
説明することによって明かとなる。
高密度ポリエチレン製のパイプ51の端部50にベル加
工を施すのに利用されるベル加工機の全体を1で示す。
ベル加工の対象であるパイプ51の収容装置4とからな
る。
イプ51を加熱して可塑化するキルン5と同じ側にあっ
て、パイプ51の端部50に永久的賦形を施すヘッド6
6を備える。
され、水平チャンネル7を有し、前記チャンネルの上方
に積極駆動のトラックコンベヤー9が設けられる。前記
コンベヤー9は、加工機1の構造体に支持される。
って、その対称軸と一致する方向へ進められ作業位置に
達する。作業位置では、プログラムされたステップ運動
にしたがって、図示しない従来どおりの自動把持手段が
作業台3から現れて、パイプを前記把持手段の移動方向
と平行するように移送し、作業台3の支持部材6上に至
らしめる。
ら、上部の牽引機構と関連するキルン5に向かって突出
するように支持する。前記牽引機構10は、パイプ51
を把持するだけではなく、キルンが端部50を持つパイ
プ51に接近して、これを加熱し可塑化する間パイプを
回転する。
50がベル加工を施されるヘッド66に移動される。
イプ51に被さるダイ52と、ダイ52の中心に設けら
れたバッファ55と、前記ダイ52およびバッファ55
と軸線を共有して滑動自在に装着されたフランジ60と
で構成される。
52bを軸支する部分17、18の内部にある。
塑化が終わっているパイプ51の端部50を収容するた
めのキャビティー80を備えており、加工が完成したベ
ルが呈する外表面84と一致する内表面53を有する。
る圧力流体のための流路54を備えており、前記流路5
4は内表面53のキャビティー80内に開口するが、そ
の機能については後述する。
り外し可能にキー止めされており、パイプ51の内側へ
挿入可能である。バッファは、体部57と前端部56と
からなる賦形された横表面81を有し、前記前端部56
に圧力流体用の流路58を備える。
表面53およびバッファ55の前端部の特別な座70に
収容されており、パイプがバッファ55とダイ52との
間に挿入されたとき、パイプ52を介して対称に位置す
る。前記シール部材59は、パイプ51が圧力を受けて
シールされた状態の下でヘッド66内に挿入され得るよ
うに、パイプ51の内外表面83、84と相互作用を行
うことを目的とする(図4以下参照)。
2a、52bの2つの部分17、18が完成ダイ52を
形成するために係合する係合面20に同様な目的で設け
られる。
部62に向き合ってこれと嵌め合う環状キャビティー6
1内で形成される、パイプ51のための打撃表面82を
呈するように賦形が施されている。バッファ55とダイ
52とが係合したとき、ヘッド66内には環状の加工チ
ャンバー72が作り出される。前記チャンバー72は、
パイプ端部50に加工を行うためのものである。加工チ
ャンバー72の周辺限界は次ぎのように規定される。す
なわち、外部に向かってはダイ52、内部に向かっては
バッファ55、一方の側に向かってはフランジ60、他
方の側に向かってはシ−ル部材59である。
イプ51内に完全に導入され終り、したがって、パイプ
端部50の先端部62がフランジ60と接触した後に、
パイプ51によって流体用の第1および第2の圧力チャ
ンバー63、64とに細分割される。
ファ55の横表面81とパイプ51の内表面81の間に
設けられ、他方第2チャンバー64は、パイプ51の外
表面84とダイ52の内表面53の間に設けられる。
6の機能に関する説明から明らかなように、流路54、
58によって加圧流体の供給を受ける。すなわち、パイ
プ51のプラスチック材料内にリブを形成するために、
パイプ端部50を先ず拡張し次いで収縮する。すなわ
ち、パイプ端部50を先ずダイ52の内側表面53に向
かって加圧し、次ぎにバッファ55の外表面に向かって
加圧するのである。
加工機内で、可動リング23によってどのようにして支
持されるかを示している。リング23は、矢印X方向に
可動であり、一緒になって環状キャビティー61を形成
するセミフランジ67、68を有する。セミフランジ6
7、68は、互いに滑動自在に装着されており、ダイ5
2とバッファ55に対しては独立して可動である。特
に、より外側のセミフランジ67は、これに固定されて
いるリング23とともに、バッファ55に対して可動で
あり、他方、より内側のセミフランジ68は、流体力学
的な付勢によって、バッファ55によって支持され、シ
ール部材31を備える案内部材30の内側に移動する。
同様なシール部材がヘッド66の周りの流体が漏洩する
可能性のある場所に配設される。
キャビティー61に設けられることが好ましい。
された制御システムによって先導され図示しない公知の
ソレノイド弁により開閉することができる。この導出路
が、ヘッドの機能サイクルのニーズにしたがって制御さ
れることは自明である。すなわち、第1および第2のチ
ャンバー63、64が、予定の限界圧力値に達して導出
路65が開き両チャンバー内の圧力流体がヘッド66か
ら排出されるように、両チャンバーを加・減圧するので
ある。
ジ68は、パイプ51の軸線から発散し、パイプの端部
50から離れており、そして、パイプ51の先端部62
を案内し、これを環状キャビティー61に導入する機能
を有する傾斜壁69を示すように賦形が施されている。
接続する環状の溝85を備え、この溝85が、第2の圧
力チャンバー64内で作用する圧力に逆らってパイプ5
1の内側と一致し、バッファ55と連続して接するよう
に機能する。
容するための喉部71(図9参照)を内側に持つべきで
あるならば、バッファ55は、その内部に喉部形成用挿
入部材73(第12図参照)をその内部に具備しなけれ
ばならない。前記挿入部材73は、パイプ51に対し
て、当該挿入部材73がバッファ内に隠れる第1の休止
位置から、当該挿入部材73がバッファから現れて必要
な喉部の径を付与するためにパイプ51と接触する作動
位置へとパイプの径方向に変位することが可能である。
この場合は、セミフランジ68と挿入部材73とは、そ
れらの進退移動中に相互間に発生する矛盾を避けるため
に同期して移動する。
能シーケンスが説明されている。
は、ヘッドが、作業台3から突出して支持されつつ、可
塑加化したパイプ端部50に接近している。
52a、52bが、パイプ51の外表面84と直接に接
触して置かれた関連シール部材59とともに、パイプ5
1と接して閉鎖される。圧力空気が、バッファの流路5
8の加工チャンバー72に送られ、バッファ55は移動
を開始しパイプ51内に挿入される。外側のセミフラン
ジ67は、原位置にあって不動であるから、パイプ51
からは最大の距離を隔てている。
次第にパイプ51内に挿入され、パイプに最初の拡張を
施す。内側のセミフランジ68は、バッファ55上で最
も進出した位置に設けられている。前記内側のセミフラ
ンジ68は、バッファ55とともにパイプ51内に挿入
される。
空気は、バッファ55の先端部56に設けられたシール
部材59を横切ることができず、バッファ55の横表面
81とパイプ51の内表面83の間に流れる。圧力空気
は、環状キャビティー61の導出路65を通過してヘッ
ド66の外側に存在する。前記導出路65は弁によって
閉鎖されない。内側のセミフランジ68がバッファ55
に対して進出した位置を占めるので、パイプ51は、傾
斜壁69上およびセミフランジ68の環状部85上で連
続して支持されることができる。
フランジ68は、外側のセミフランジ67と係合して、
パイプ51の先端部62を収容するための大きな寸法を
有する環状キャビティー61を創出する。前記パイプ5
1の先端部62は、ポリエチレンの弾性回復という性質
に起因して、バッファ55の形状にしたがって、これを
追尾する傾向を示す。
ンジ67と内側のセミフランジ68とは、一緒になって
バッファ55に向かって進出して、打撃面82がパイプ
51の先端部と合致し、加工チャンバー72(図3参
照)を前記の第1および第2の圧力チャンバー63、6
4に分割する。
閉鎖された導出路を示しており、この状態では、空気が
バッファ55の導出路58から流出を続けるので、第1
の圧力チャンバー63が加圧されて、パイプ51を、そ
の外表面がダイ52の内表面と一致するまで拡張する。
これと同時に、全体としてのフランジ60が、バッファ
55に沿って進出してパイプ51を軸線方向に収縮させ
る。パイプ全体は明かに、シール用ガスケットを収容す
るベル内にある喉部の形成分だけ短くなっている。
パイプ51は、ダイ52の内表面53と一致したまま、
その組成材料がリブを形成するまで円周方向に拡張され
る。
50は、フランジ60が停止した後、材料を冷却するた
めにさらに暫くの間そのままの状態に保たれる。前記の
冷却プロセスは、ダイ52内に設けられて冷却水を供給
する機能を持つ冷却チャンバー22によって促進され
る。その後フランジ60の導出路の弁が開くと、第1圧
力チャンバー63内の空気は、再びヘッド66の外側を
自由に通過する。かくて、バッファ55は冷却され、こ
のことによってパイプの端部50のさらなる冷却に貢献
する。
閉鎖された後、空気がダイ52の流路54に供給され
て、第2圧力チャンバー64を加圧する。その結果とし
て、内側のセミフランジ68が後退する間に、ベル加工
されたパイプ51の端部が、バッファ55の形状にした
がって、これを追尾し、パイプ51はバッファ55の横
表面81と接している。パイプ51がバッファ55上で
収縮すると、パイプは図9に示す円周方向外側とは逆
に、円周方向内側に向かって変形する。この作用の過程
の最後に、第2の圧力チャンバー64は、流路と連通し
て開放される。その後、バッファ55がパイプから引き
抜かれ、内側のセミフランジ68が新たにバッファ55
に向かって進出し、他方では、外側のセミフランジ67
が、後退しダイ52が開放されベル加工されたパイプが
引き抜かれる。次ぎに、以上の全サイクルが新たなパイ
プのために反復される。
内径を測定する必要が生じれば、図12の相を行っても
よい。
73が、内側のセミフランジ68の一部が後退した後で
あって、第2の圧力チャンバー64が加圧される前に、
進出する相を示している。ひとたび第2の圧力チャンバ
ーが加圧される作用が完了すると、挿入部材73は、再
びバッファ55内に引っ込む。その後、内側のセミフラ
ンジ68がさらに完全に後退すると、図11に示すよう
に、既述の最終の作用が行われる。
製である場合に、パイプ50を一回だけ当該ヘッド66
内に導入することによって、この発明のヘッド66によ
って、パイプ50の端部50のベル加工が可能になるの
であり、このようにして、迅速に、かつ、経済的に得ら
れた単一部材からなるベルは、長期間に亘り固有の性質
を維持するのである。
ンブリーの斜視図。
点かの部品を取り除いた状態で示されている。
品を取り除き、拡大図で示すワ−クヘッドの軸線に沿う
断面図。
示す概念図。
示す概念図。
示す概念図。
示す概念図。
示す概念図。
示す概念図。
を示す概念図。
を示す概念図。
を示す概念図。
50…パイプの端部,51…パイプ,52…ダイ,53
…内表面,54…流路,55…バッファ,59…シール
部材,60…フランジ,61…環状キャビティー,62
…先端部,63,64…圧力チャンバー,66…ヘッ
ド,72…加工チャンバー,80…キャビティー,81
…横表面,82…打撃面,83…内表面,84…外表
面。
Claims (7)
- 【請求項1】 下記の(a) 〜 (i)を備える点に特徴を有
する、プラスチックパイプの端部(50)にベル加工を施す
自動ベル加工機(1) における、圧力流体作動の永久ベル
加工用ワークヘッド。 (a) 賦形用内表面(53)を有し、前記賦形用内表面から発
する流路(54)を備える賦形用内表面(53)を具備する、熱
的に可塑化したパイプ(51)の端部(50)を収容するための
キャビティー(80)を備えるダイ(52)、(b) パイプ(51)の
端部(50)内に挿入可能で、ダイ(52)の中心に設けられた
加工用バッファ(55)、(c) 前記バッファ(55)はさらに、
賦形用横表面(81)を有し、前記横表面(81)から発する圧
力流体流路(58)を備える、(d) バッファ(55)とダイ(52)
とに軸線を共有して滑動自在に装着されており、パイプ
(51)の端部(50)の先端部(62)と関連する打撃面(82)を備
えるフランジ(60)、(e) パイプ(50)の端部(51)の外表面
(84)および内表面(83)とそれぞれ相互作用を行ない、前
記パイプをシールされた状態でヘッド(66)内へ挿入する
ように機能するダイ(52)の、少なくとも内表面に設けら
れたシール部材(59)、(f) パイプ(51)の端部(50)の加工
チャンバー(72)を、ともに円周方向に規定するダイ(5
2)、バッファ(55)およびフランジ(60)を有し、前記加工
チャンバー(72)は、パイプ(51)によって、圧力流体の第
1および第2の圧力チャンバー(63,64) に細分割され
る、(g) 前記第1の圧力チャンバー(63)は、バッファ(5
5)の横表面(81)とパイプ(51)の内表面(83)との間に設け
られている、(h) 前記第2の圧力チャンバー(64)は、パ
イプ(51)の外表面(84)とダイ(52)の内表面(53)との間に
設けられている、(i) 両圧力チャンバー(63,64) は、パ
イプ(51)のリブを作り出すために、パイプ(51)の端部(5
0)を、円周方向に連続して拡張し、また縮小するよう
に、流路(54,58) によって圧力流体が供給される、 - 【請求項2】 フランジ(60)には、パイプ(51)の端部(5
0)の先端部(62)と向かい合ってこれと関連するように環
状キャビティー(61)が形成されるように賦形が施されて
おり、フランジ(60)は、加工チャンバー(72)が加圧状態
にある間は、ダイ(52)内に含まれて、端部(50)を支持す
る点に特徴を有する請求項1記載のワークヘッド。 - 【請求項3】 フランジ(60)は、加工ヘッド(66)から流
出する流体のための少なくとも1つの導出路(65)を有し
ており、前記導出路(65)は閉鎖されることが可能で、環
状キャビティー(61)に設けられる点に特徴を有する請求
項2記載のワークヘッド。 - 【請求項4】 フランジ(60)は、内側セミフランジ(68)
と外側セミフランジ(67)とからなる同心のセミフランジ
(67,68) で構成されており、ともに環状キャビティー(6
1)を形成し、互いに対して滑動自在に装着され、そし
て、ダイ(52)およびバッファ(55)に対しては互いに独立
して移動することができる点に特徴を有する請求項2記
載のワークヘッド。 - 【請求項5】 内側のセミフランジ(68)は、パイプ(51)
の先端部(62)を案内し、パイプ(51)を環状キャビティー
(61)内に導入するための傾斜壁(69)を呈するように賦形
が施されている点に特徴を有する請求項2記載のワーク
ヘッド。 - 【請求項6】 内側のセミフランジ(68)は、傾斜壁(69)
に接続され、バッファ(55)との連続した接触面を提供す
るように、パイプ(51)の内側でパイプと嵌まり合う環状
部(85)からなる点に特徴を有する請求項4記載のワーク
ヘッド。 - 【請求項7】 バッファ(55)が、 加工用挿入部材(73)がバッファ(55)内に隠れている第1
の位置から、前記挿入部材がバッファ(55)から現れてパ
イプ(51)と関連しあって喉部(71)を加工する作動位置へ
と、 パイプ(51)の径方向外側に向かって移動する前記加工用
挿入部材(73)を含んでおり、 前記セミフランジ(68)と前記挿入部材(73)は、同期して
移動することができ、両者が移動する場合に、往復移動
によって相互干渉が発生しないように位相が決められて
いる点に特徴を有する請求項4記載のワークヘッド。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP94830407A EP0700771B1 (en) | 1994-08-23 | 1994-08-23 | A pressurized-fluid workhead for permanent bellforming of end tracts of plastic pipes, for use in automatic bellforming machines |
IT94830407.6 | 1994-08-23 |
Publications (2)
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