JPH09108926A - 管部材の切断装置 - Google Patents

管部材の切断装置

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JPH09108926A
JPH09108926A JP8229933A JP22993396A JPH09108926A JP H09108926 A JPH09108926 A JP H09108926A JP 8229933 A JP8229933 A JP 8229933A JP 22993396 A JP22993396 A JP 22993396A JP H09108926 A JPH09108926 A JP H09108926A
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cutting
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cuts
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JP8229933A
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Lawrence A Franks
ローレンス エー フランクス
David C Clark
デビッド シー クラーク
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Original Assignee
Burr Oak Tool and Gauge Co
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】バリの形成や他の望ましくない切断の作用を抑
えて管部材の切断を行える管部材の切断装置を提供する
こと。 【解決手段】管部材14に向かう方向B1と離れる方向B2と
に移動可能な基部28と、この基部28に固定され回転軸を
中心に割り出し可能な切断刃78a,78b を有する組み立て
部32とを備え、切断刃78a,78b は回転軸から放射状に外
向きに配置された周部切断刃先を備え、この刃先に沿っ
て連続的に並べられた複数の接触部分を構成し、これら
の接触部分の一つは活動切断位置に配置されその他はそ
れぞれ無活動待機位置に配置され、切断刃78a,78b が移
動する間に活動切断位置に配置された接触部分が管部材
14に切断接触し第一および第二の管壁16，18を切断す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、概して細長い管部
材を予め選択した長さに切断する装置に係り、特に、断
面が偏平に形成された平面壁管を切断するために、横方
向に移動して管部材の上下の管壁を横切って切断する切
断刃を有する切断装置に関する。
【０００２】
【背景技術】断面が偏平に形成された平面壁管が熱交換
器等の種々の用途に使用されている。この平面壁管は用
途が多様であり各用途ごとに必要条件が異なるために、
細長い管を予め選択した種々の長さに切断することが必
要である。細長い平面壁管の切断を行うために、特に管
材の上下それぞれの表面を交差するように横方向に移動
し、その表面を切断する回転円形切断刃を備える切断装
置が用いられることが知られている。
【０００３】切断を行う最も直接的な方法は上下の管壁
を完全に切り貫いて管部材を切断することであるが、そ
のような管部材を形成する素材は特にアルミニウムのよ
うな延性の金属であるため、このような切断工程を行う
間に比較的変形し易い。その結果、切断刃は管壁に望ま
しくない垂直方向の力を加えるので管壁の内部表面付近
の素材は内側にそれて、放射状に内側に突出する望まし
くないバリ等ができる原因となる。
【０００４】バリの形成を最小限に抑えるために回転し
た切断刃を管壁に当てて管壁の厚みを部分的にのみ貫通
する溝を切ることが知られている。これにより管内部に
バリのような変形がおきにくくなる。その後、この管部
材の溝をつけた部分の両側を締め付け装置で締めた後、
締め付け装置の少なくとも一方を他方に対してずらして
溝の位置で管を切る。しかし、バリのできる量は少なく
なるものの、回転切断刃はなおも望ましくない力を管壁
に加え、それゆえこのような方法によってもバリはでき
てしまう。
【０００５】回転円形切断刃に係る切断力の部分的な集
中を克服するために、米国特許第5388745 号では、切断
インサートの底縁側に一方が第一方向に切断し他方が第
一方向とは反対側の第二方向に切断する２枚の直線状切
断刃先をそれぞれ有する切断刃を組み入れた切断装置が
提案されている。この切断装置では、各切断刃先は切断
する上下管壁に対して鋭角に構成されている。直線状切
断刃先は管部材の縦軸に対して横方向に移動して管壁の
厚みを完全に切り貫いて管を切断する。直線状切断刃先
が横方向に進むにつれて、切り口の深さは深くなり次第
に放射状に内側に向かって進行していく。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、米国特
許第5388745 号で示される従来例では、前記直線状切断
刃先はそれぞれその全長にわたって一定の角度を有する
ので、それによって加わる力は管壁の厚みすべてにわた
って均等に配分される。従って、管壁の厚みが最も大き
い切り口の最初の部分と切り口が内側表面に到達した後
の管壁の厚みが最も小さくなる部分には略等しい切断力
が加わることになる。また、切断刃先は切断インサート
の底縁部に沿ってのみ配置され上部は切断インサートを
載置するために用いられるので、切断刃は刃先が鈍くな
ると交換しなくてはならない。
【０００７】そのため、バリの形成や他の望ましくない
切断の作用を最小限に抑えて管部材の切断を行う固定円
形切断刃が提供されることが望まれている。また、切断
刃が割り出し可能になっており各切断刃に複数の切断部
分を設け切断刃の交換回数を減らすようになっているこ
とが望まれている。さらに、各切断部分は無活動待機位
置から活動切断位置へ容易に移動可能で、その前に活動
状態であった隣接する鈍くなった切断部分と代えられる
ことが望まれている。
【０００８】このような無活動待機位置から活動切断位
置への、またはその逆方向への移動は切断刃の回転によ
って行われ、その切断刃は、さもなければ切断作業中は
固定されている。さらにまた、切断力の配分を活動状態
の接触部分の長さにわたって変化させ切断力の垂直成分
を切り口が管の内部表面に近づくにつれて徐々に小さく
なるようにした割り出し可能な切断刃が提供されること
が望まれている。
【０００９】本発明の目的は、バリの形成や他の望まし
くない切断の作用を抑えて管部材の切断を行える管部材
の切断装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、熱交換器等で
用いられる平面壁管のような細長い管部材を切断する切
断装置であって、横方向に移動し管部材の互いに対向す
る上下の管壁と交差して横方向に切断を行う向かい合っ
た切断刃を備え、この切断刃は円形で回転可能とされ、
切断刃は、その周囲に連続して配置されるとともに複数
の接触部分に分割される切断刃先を備え、この切断刃先
の回転を止めることにより一つの接触部分が切断位置に
固定される構成である。
【００１１】具体的には、本発明の管部材の切断装置
は、送り路に沿って軸方向に移動する細長い管部材の向
かい合う第一および第二の管壁を切断する切断装置にお
いて、前記送り路と横方向に隣接して配置され、送り路
を横切って伸びる切断路に沿って前記管部材に向かう方
向と前記管部材から離れる方向とへ移動可能な基部と、
この基部に固定され回転軸を中心に回転可能であるよう
にその上に回転可能に支持された割り出し可能な切断刃
を有する組み立て部とを備え、前記切断刃は前記回転軸
から放射状に外向きに配置された周部切断刃先を備え、
この刃先に沿って連続的に並べられた複数の接触部分を
構成し、これらの接触部分の一つは活動切断位置に配置
されその他はそれぞれ無活動待機位置に配置され、前記
切断刃は、前記切断路にそって移動する間に前記活動切
断位置に配置された前記接触部分が前記管部材に切断接
触し前記第一および第二の管壁の一つを切断するよう
に、選択された位置に配置され、前記組み立て部は、さ
らに前記複数の接触部分の一つを前記活動切断位置に固
定するために前記切断刃の回転を防止する固定手段を備
え、この固定手段は解除可能で前記複数の接触部分の他
の一つを無活動待機位置から前記切断位置へ配置するた
めに前記切断刃が回転できるようになっていることを特
徴とする。
【００１２】この構成の本発明では、切断位置にあるこ
のような特定の接触部分が消耗したら、固定手段を解除
して切断刃を回転し、隣接した無活動状態の接触部分が
前の切断部分の位置にくるようにし、消耗した接触部分
を無活動状態の位置に置きかえる。ここで、前記切断刃
はそれぞれ割り出し可能であり、中に形成された第一の
複数の切り込みを有するハブと、その切り込みの一つに
嵌合し切断刃の回転を防止する突出部を備える固定ブロ
ックをその中に備えているものでもよい。突出部が切り
込みの一つに嵌合すると、接触部分の一つは管材を切る
ような接触位置に置かれ、切断刃が横方向に移動すると
管材を横切って切断する。
【００１３】さらに、第二の複数の切り込みを切断刃の
反対側に設け、上記第一の複数の切り込みに対し角度を
つけてずらすて配置してもよい。角度をつけてずらして
配置することにより、接触部分は交互に第一または第二
の複数の切り込みに対応付けられる。こうして第一の複
数の切り込みに対応する接触部分が消耗したら、切断刃
を１８０度回転させ、第二の複数の切り込みに対応する
接触部分が使用位置に来るようにしてもよい。
【００１４】さらにまた、切断刃を円形にすることによ
り各接触部分がアーチ型となり、切断刃先に対する接線
が切断刃先に沿って徐々に変化し切り口の深さが最大に
なる時に水平方向に向いて切断力の垂直成分がほとんど
なくなるようにしてもよい。こうして垂直方向の力成分
は、切り口の深さが管の内部表面に達するにしたがって
徐々に減少する。好ましい形状はアーチ型であるが、切
断刃先の形状は垂直の力成分が内部表面に向かって減少
するならばどのような形状でも良いことが本発明の内容
から理解できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の一実施
形態にかかる切断装置の上流部を示す部分側面図であ
り、切断前の第一位置が実線で示され、管切断後の第二
位置が想像線で示されている。図２は固定ブロックを有
する上部切断頭部を示す等角図であり、組み立て位置を
実線で示し、取り外し位置を想像線で示す。図３は図１
の矢印III ―III に沿う矢視断面図である。図４は切断
方向から見た、管部材の上下管壁を切断中の向かい合う
切断刃を示す拡大部分断面図である。図５は割り出し可
能な切断刃の一つの正面図である。
【００１６】本実施形態は図１に見られるような切断装
置１０であり、この切断装置１０は、管部材である細長
い平面壁管１４を予め選択された長さに切断するもので
あって、互いに間隔をおいて設けられた向かい合う上下
の切断刃７８ａおよび７８ｂを有し、その切断刃７８ａ
および７８ｂは割り出し可能で、回転が止められている
時には角度をつけて固定されるものである。さらに詳し
く言えば、平面壁管１４は、特に熱交換装置（図示せ
ず）に用いられるものであって、熱交換装置を組み立て
る前に、図３に見られるような比較的長い寸法の管部材
として提供され、その後、切断装置１０によって予め選
択した長さに切断される。平面壁管１４は、用いられる
個々の用途によって、その長さが決まる。
【００１７】図１および図３を参照してみると、平面壁
管１４は従来の構造の運搬手段（図示せず）によって水
平方向にして切断装置１０に運ばれるのが好ましい。運
搬作業中、平面壁管１４は図３の矢印Ａで示される送り
路の下流送り方向へ前進し、その送り方向Ａは平面壁管
１４の縦軸と同軸に延びている。図１および図４を参照
にすると、平面壁管１４は向かい合う上下の平面管壁１
６および１８とアーチ型の端壁１９とを備え、断面略偏
平状に形成されている。平面管壁１６および１８は、そ
れぞれ外向き外部面２０によって形成され、運搬作業中
横（水平方向）向きになっている。
【００１８】平面壁管１４は、その長さに沿って平行に
間隔を取って縦に延びる複数の内部室２２を備えてい
る。各内部室２２は主に内部管面によって構成され、互
いに隣接しあう内部室２２は上下管壁１６および１８の
間に延びる略垂直な内部室壁２６によって横方向に一つ
ずつ分けられている。平面壁管１４は最終的に熱交換装
置（図示せず）に用いられるため、アルミニウムなどの
ような金属からなることが好ましいが、適切な素材なら
ば何を用いてもよい。素材が特に延性であるため、素材
は平面壁管１４の切断されていない内部管面に隣接した
部分にバリができやすい。ただし、平面壁管１４の具体
的な構造もここに述べたものと異なっていてもよい。
【００１９】平面壁管１４を予め選択した長さに切断す
るためには、切断装置１０を平面壁管１４の片側に載置
する。支持組み立て部（図示せず）に摺動可能に取り付
けられ横方向に移動可能な基部２８を切断装置１０に備
える。さらに詳しく言えば、基部２８は参照矢印Ｂ１で
示されるような切断方向へは横向きに左方向に移動可能
で参照矢印Ｂ２で示されるような切断方向と反対の戻り
方向へは右方向に移動可能であるように、操作可能に支
持組み立て部（図示されていない）に取り付けられる。
参照符号Ｂ１およびＢ２で示される切断装置１０の切断
方向および戻り方向の横向きの移動は、図１に線図で示
されるように基部２８に操作可能に連結したモーター３
０によって作動される。このモーター３０は従来の技術
を用いて作動し、切断装置１０の起動、停止、速度およ
び他の動作パラメーターの制御を行う。
【００２０】切断装置１０は、さらに図３に見られる後
部に開口したＣ型横断面を有する垂直に伸びる組み立て
部３２（図１および図３参照）を備えている。さらに詳
しく言えば、組み立て部３２は、横向きに配置され締め
具等で摺動部２８の上面に固定された底部支持板３４
と、この底部支持板３４から上向きに伸び、かつ、底部
支持板３４に固定された下端部３８を有し垂直に立てら
れたＬ型ブラケット３６とを備えている。このＬ型ブラ
ケット３６は、下端部３８から上方へ伸びる垂直壁４０
と、上流側の垂直壁４０から後方で一端が固定された水
平な上部板４２とからなり、この上部板４２は支持板３
４から上方に間隔をおいて配置され、かつ、支持板３４
と平行に配置されている。
【００２１】また、組み立て部３２は、２本の支柱また
は支持部４４（そのうち１本は図示されていない）を備
えている。各支柱４４は支持板３４と上部板４２の間に
垂直に伸び、上端４６および下端４８を有し、これらの
上端４６および下端４８は、それぞれ上部板４２と支持
板３４に固定されている。各支柱４４は垂直壁４０から
後方に間隔をおいて配置され、支柱と垂直壁の間にすき
まを構成することが好ましい。
【００２２】平面壁管１４の切断を行うために、切断頭
部５０および５２は、図１の参照矢印ＣおよびＤで示さ
れるそれぞれの垂直調節路を通って支柱４４に摺動可能
に取り付けられる。図１および図３に見られるように、
上下切断頭部５０および５２は略同一であって互いに向
かい合っている、すなわち“対称の鏡像”である構造を
もって形成されている。その結果、切断作業中、上部切
断頭部５０は上部管壁１６を切断し、また、下部切断頭
部５２は下部管壁１８に作用する役割を持つ。この構成
要素の説明を簡単にするために、上部切断頭部５０の構
成要素の参照番号に参照文字“ａ”を付し、それと同一
であるが向かい合っている“対称な鏡像”である下部切
断頭部５２の構成要素は同じ参照番号に“ｂ”を付し
た。
【００２３】上下の切断頭部５０および５２はそれぞれ
の垂直調節路ＣおよびＤに沿う垂直な動きを制御するた
めに油圧シリンダー等のような従来の調節手段（図示せ
ず）を備えている。この調節手段（図示せず）は、切断
頭部５０と５２の間の距離とその結果生じる管１４の切
り口の深さを選択的に変化できるように上下切断頭部５
０および５２を支柱４４に沿う決められた位置に拘束す
る。前記制御手段は図１に線図として示され従来の構造
を持つ位置制御装置５４に操作可能に連結している。上
下切断頭部５０および５２が支柱４４に沿って調節可能
でありその後決められた位置に拘束されるならばどんな
適切な調節手段を設けてもよい。
【００２４】図１〜３を参照すると、上部切断頭部５０
は支柱４４を摺動可能に支える取付部５６ａを備え、こ
の取付部５６ａは平面壁管１４に向かって切断方向に支
柱４４から横に伸びるようにされている。摺動可能な取
り付け部分５６ａは前記調節手段を収容する。摺動可能
な取り付け部分５６ａは前方および後方に面する側壁６
０ａおよび６２ａを備えており、この側壁６０ａおよび
６２ａは段状で図２および図３に示される前部および後
部支持アーム６４ａおよび６６ａにおいて平面壁管１４
に隣接して終端する。
【００２５】後部支持アーム６６ａは上流側の前部支持
アーム６４ａから後方へ間隔をおいて配置され、その間
に３方向に、すなわち、上方、下方、および横方向に平
面壁管１４に向かって開いている切断刃７８ａの収容溝
を構成している。前部支持アーム６４ａは、さらに、横
向きのねじ穴６７ａを備え、このねじ穴６７ａは切断刃
６８ａの収容溝の方へ後方に開口している。同様に、後
部支持アーム６６ａは両端開口の平滑穴６８ａを備え、
この平滑穴６８ａは伸びるとともにねじ穴６７ａと同軸
上に並べられる。
【００２６】上部切断頭部５０は略平面状で支持アーム
６４ａおよび６６ａから、摺動可能な取り付け部５６ａ
の残部と交差して伸びる底面を有する。これに対して、
上部切断頭部５０の上面は、前部および後部支持アーム
６４ａおよび６６ａにそれぞれ形成された段部７０ａを
有し、その段部７０ａは水平上面７２ａと垂直側面７４
ａによって構成されている。前部支持アーム６４ａの水
平上面７２ａはまた一対の止め具穴７６ａを備え、それ
らは横に間隔をおいて形成され前部支持アーム６４ａに
向かって下方に伸びている。
【００２７】平面壁管１４の切断を容易にするために、
切断刃７８ａは前部および後部支持アーム６４ａおよび
６６ａ間にある切断刃７８ａの収容溝に、この溝を通っ
て伸びるピボットねじ８０ａによって回転可能に収容溝
に取り付けられている。さらに詳しく言えば、ピボット
ねじ８０ａは、前部支持アーム６４ａのねじ穴６７ａと
ねじで嵌合されるねじ端８２ａを備える。ピボットねじ
８０ａは、さらに、平滑な筒状の軸部８４ａと、ねじ山
８６ａとを備え、切断刃７８ａをその位置に取り付け
る。ピボットねじ８０ａは平滑穴６８ａと、切断刃７８
ａの軸受け穴８８ａとに挿入され、かつ、ねじ穴６７ａ
に螺合される。
【００２８】図１および図５を参照すると、切断刃７８
ａは中心に位置する軸受け穴８８ａを貫通して形成さ
れ、この軸受け穴８８ａはピボットねじ８０ａの軸部８
４ａを回転可能に受けている。軸受け穴８８ａは回転軸
を構成し、軸部８４ａを中心に回転自在の寸法になって
いる。切断刃７８ａは、回転可能であるが、以下の説明
から理解できるように切断作業中は角度をつけて固定さ
れた状態にある。
【００２９】切断刃７８ａは円形で、環状の刃部９０ａ
を有していることが好ましく、その輪上の刃部９０ａは
放射状に外向きにとがり、切断刃７８ａの円周を構成す
る切断刃先９２ａにおいて終端している。図５に示され
る通り、各切断刃先９２ａは切断刃先に沿って伸びる複
数の接触部分９３ａに分割されており、その接触部分９
３a の一つは切断作業中、平面壁管１４と接触する活動
切断位置に配置され、残りの接触部分９３ａは無活動切
断位置に配置される。
【００３０】切断刃７８ａを円形にすることにより、接
触部分９３ａは平面壁管１４の素材を切り貫く役割りを
持つ切断刃先９２ａに沿ってアーチ型の形状を有するこ
とになる。このようなアーチ型の形状であるため、切断
刃先９２ａに対する接線は最初に平面壁管１４と接触す
る切断刃先９２ａ上の点（Ｐ１）における傾斜位置（Ａ
０）から切り口の深さが最大になるとともに接触部分９
３ａに沿った点（Ｐ２）における水平位置（ＨＯ）へと
変化する。
【００３１】接線が水平な時は、切断力の水平成分はな
いに等しい。このように、垂直の力成分は切り口の深さ
が管の内部表面に達するにつれて徐々に減少する。これ
により、切り口の深さが最大になる部分では管壁が最も
薄くなりしたがって最も弱くなるので、バリの形成を最
小限に抑えられる。こうして、管壁１６の厚みが減少す
るにしたがって、そこに加わる垂直の力成分も減少す
る。切断刃９２ａは円形であるが、垂直の力成分が接触
部分９３ａに沿って徐々に減少するならば回転軸を中心
に左右対称に伸びる複数の直線部分から形成されてもよ
い。
【００３２】図３および図４を参照すると、刃部９０ａ
の向かい合う面はその間が１０°であり、平面壁管１４
の素材を切断するように十分鋭い刃にとがっていること
が好ましい。図５に見られるように、刃部９０ａは放射
状に切断刃９２ａの内側で終端しており、さらに詳しく
言えば、筒状で中央にあるハブ９４ａで終端し、そのハ
ブ９４ａは図３に見られるように略円形の外周を有し刃
部９０ａの両側の上方で前方と後方に突出している。
【００３３】ハブ９４ａは刃部９０ａの両側に第一およ
び第二の複数のアーチ型の切り込み９６ａを備えてお
り、その切り込み９６ａはハブ９４ａの周囲に形成され
ランド９７ａによって一つずつ隔てられている。切断刃
７８ａの片側のハブ９４ａには、それぞれ１２のアーチ
型切り込み９６ａが形成されていることが好ましい。さ
らに、互いに隣接した一対のアーチ型の切り込み９６ａ
は切断刃７８ａの回転軸から放射状に伸び、各切り込み
９６ａを二等分する中央線（ＣＬ）が隣り合うアーチ型
の切り込み９６ａの中央線（ＣＬ）に対して３０°にな
るように間隔がおかれていることが好ましい。
【００３４】アーチ型切り込み９６ａは、切断刃７８ａ
を非回転状態に固定し易くし、下記の説明が前記切断刃
７８ａの複数の切断位置を示し定義するように切断刃７
８ａを角度をつけて固定するようにする。各アーチ型切
り込み９６ａとそれによって構成される各切断位置は接
触部分９３ａの一つに対応する。アーチ型切り込みに対
応する特定の接触部分９３ａは切断刃７８ａの特定の角
度の方向の活動切断位置に配置された接触部分９３ａで
ある。
【００３５】さらに、第一の複数のアーチ型切り込み９
６ａ（図５の実線参照）は、切断刃７８ａの反対側に配
置された第二の複数のアーチ型切り込み９６ａ（図５の
想像線参照）に対して角度をつけてずらして（オフセッ
トして）置かれている。角度のついたずれ（オフセッ
ト）は、二つの互いに隣接するアーチ型の切り込み９６
ａの二本の隣接し合う中心線（ＣＬ）の間の距離の２分
の一であることが好ましい。好適な実施形態では、この
角度のついた心違いは１５°である。その結果、接触部
分９３ａは一つおきに第一の複数のアーチ型切り込み９
６ａに対応し、残りの接触部分９３ａは第二の複数の切
り込み９６ａに対応する。このような構成で、第一の複
数のアーチ型切り込み９６ａに対応する接触部分９３ａ
が消耗した後、切断刃７８ａが取り外されて垂直軸を中
心に１８０°回転させられ、第二の複数の切り込み９６
ａに対応する接触部分９３ａが使用位置に配置されるよ
うにしてもよい。
【００３６】切断刃７８ａを角度のついた固定位置に置
いた状態に保ち、切断動作中に切断刃先９２ａの接触部
分９３a の一つだけが平面壁管１４に接触するようにす
るために、固定ブロック９８ａ（図２参照）は前部およ
び後部支持アーム６４ａおよび６６ａの段部７０ａ内に
取り外し可能に配置される。固定ブロック９８ａは、段
部７０ａの上向きの水平面７２ａと接触嵌合して支持さ
れている下向きの底面１００ａと、段部７０ａの向かい
合う垂直面７４ａに接触する横向きの側面１０２ａとに
よって構成されている。固定ブロック９８ａは横に間隔
をとって置かれた二個所の留め具穴１０４ａを備え、こ
れらの留め具穴１０４ａは、前部支持アーム６４ａの水
平面７２ａに向かって下方に伸び、対応する留め具穴７
６ａに重なる。
【００３７】二個の従来の留め具１０６は留め具穴１０
４ａに取り外し可能に貫挿され、留め具穴７６ａにねじ
で嵌合させられ、固定ブロック９８ａを前部および後部
支持アーム６４ａおよび６６ａ上に取り外し可能に固定
する。固定ブロック９８ａはまた二個のかみ合い歯１１
０ａにおいて終端する下方へ垂れ下がる固定突出部１０
８ａを備え、かみ合い歯１１０ａの一つは、切断刃７８
ａが選択された切断位置に保たれるように、固定ブロッ
ク９８ａが段部７０ａ上に据え付けられる時にそのかみ
合い歯と並べられたアーチ型の切り込み９６ａの一つの
中に固定されるようになっている。
【００３８】アーチ型の切り込み９６ａ内に固定される
かみ合い歯１１０ａは、切断刃７８ａの回転を防止して
選択された切断位置に対応する切断刃先９２ａの接触部
分９３ａが活動切断位置に配置されるようにする役割を
持つ。第二のかみ合い歯１１０ａは先に説明したかみ合
い歯１１０ａと横に間隔をあけて配置され、固定ブロッ
ク９８ａの単一の構造が上部切断刃７８ａと下部切断刃
７８ｂの両方を固定するために用いられるようになって
いる。第二のかみ合い歯１１０ａは管１４から離れたと
ころにあるため、通常の動作中には用いられない。
【００３９】下方に突出した固定突出部１０８ａは、隣
接する切断刃７８ａの刃部９０ａを収容するような図３
に示される形と寸法を有する前向きのアーチ型部分１１
２を備えている。固定突出部１０８ａは、前部および後
部支持アーム６４ａおよび６６ａの向き合う面の間に据
え付けられるような間隔をあけて配置され固定ブロック
９８ａが段部７０ａ上に据え付けられる際に固定ブロッ
ク９８ａの上流および下流方向への前後の動きを防止
し、向かい合う前面および後面を有する直角部分１１４
を備えている。
【００４０】固定ブロック９８ａは動作中、切断刃７８
ａの回転を防止するために図２の実線で示される固定位
置に据え付けられ、さらに、平面壁管１４の切断に用い
られる切断刃先９２ａの部分が鈍くなると、切断刃７８
ａが選択された回転を行えるように図２の想像線で示さ
れるように取り外し可能となる。このように切断刃７８
ａが選択的に回転すると、新しく未使用の切断刃先９２
ａの接触部分９３ａが無活動待機位置から活動切断位置
へと回転され、平面壁管１４の切断状態がよくなる。
【００４１】下部切断頭部５２は、下部切断刃７８ｂが
上方に突出して上部切断刃７８ａと向かい合って配置さ
れるように形成されているが、下部切断頭部５２は上部
切断頭部５０と略同じように形成されている。下部切断
頭部５２の構成要素は上部切断頭部５０と対称構造であ
り、上部切断頭部５０についてのここにおける説明は等
しく下部切断頭部５２の構成要素にもあてはまるため、
構成要素の構成について更に説明する必要はない。上部
および下部切断刃７８ａおよび７８ｂは間隔をあけて配
置され、活動切断位置に配置された切断刃先９２ａおよ
び９２ｂの各切断部分９３が上下管壁１６および１８を
それぞれ部分的にのみ切り貫く切断を管１４に行うこと
が好ましい。
【００４２】図４に見られるように、管壁１６および１
８に部分的にのみ切断を行うことにより、切断動作後の
平面壁管１４におけるバリの形成が最小限に抑えられ
る。切断が行われた後、平面壁管１４を分離するために
は、図３に見られるように、切断する平面壁管１４の部
分の両端に上流および下流締め付け装置１１６および１
１８が設けられる。平面壁管１４が切断位置に置かれる
と、上流および下流締め付け装置１１６および１１８は
作動され、平面壁管１４に締め付け力を加えて平面壁管
１４を固定する。
【００４３】切断刃７８ａおよび７８ｂが切断前の位置
（図１の実線参照）から切断後の位置（図１の想像線参
照）に、切断方向Ｂ１へ移動することによって切断が行
われると、上流および下流締め付け装置１１６および１
１８はさらに作動され、切断領域で平面壁管１４を軸方
向に引っ張る。このようにして、平面壁管１４の切断部
分でのバリの形成は最小限に抑えられる。上流および下
流締め付け装置１１６および１１８は従来の構成である
ので、それらについての詳細な説明は必要ない。
【００４４】動作において、上下切断頭部５０および５
２は位置制御装置５４に対応して垂直位置路ＣおよびＤ
に沿って垂直に動き、上下切断刃７８ａおよび７８ｂが
互いに選択された距離の間隔をおいて配置されるように
する。さらに詳しく言えば、上下切断刃７８ａおよび７
８ｂは図４に見られるように、上下管壁１６および１８
をそれぞれ部分的に切り貫くように配置されることが好
ましい。そのような位置にある場合、各切断刃先９２ａ
および９２ｂの切断部分９３は上下管壁１６および１８
に接触する活動切断位置にそれぞれ配置される。切断部
分９３の残りの部分は無活動待機位置に置かれた状態に
なっている。
【００４５】活動切断位置に配置される切断部分９３が
アーチ型であるため、平面壁管１４に加わる切断力の垂
直成分は接触部分９３の長さに沿って左から右へ徐々に
減少し、バリの形成やその他の望ましくない変形が最小
限に抑えられる。切断刃７８ａおよび７８ｂが希望の位
置に設定されると、上下切断頭部５０および５２はモー
ター３０に作動されて摺動可能な基部２８に連結するよ
うに摺動可能に移動し、切断刃７８ａおよび７８ｂは図
１に実線で示された切断前の位置から、想像線で示され
た切断後の位置へ切断方向Ｂ１の方向に移動する。
【００４６】上下管壁１６および１８に切り込みが入っ
たら、そこでモーター３０が作動し、上下切断頭部５０
および５２は後退し、切断前の位置へ戻り方向Ｂ２方向
に移動する。この時、締め付け具１１６および１１８は
軸方向に移動し、平面壁管１４が切り込みを入れた部分
において分離するようする。上記の動作は平面壁管１４
を予め選択された複数の長さに切断する場合には、繰り
返し行われる。
【００４７】しかしながら、活動切断位置に置かれた切
断刃先９２の切断部分９３は、繰り返し使用された後、
最終的に消耗して平面壁管１４に加えられる切断の質は
低下する。質が望ましくない程度にまで低下した場合、
切断刃７８は新しい切断位置まで回転させられる。この
ような調整は固定ブロック９８ａおよび９８ｂを取り外
して固定突出部１０８ａおよび１０８ｂをこれらが固定
している対応するアーチ型の切り込み９６ａおよび９６
ｂから取り外すことによって行うことができる。
【００４８】固定ブロック９８ａおよび９８ｂが取り外
されると、切断刃７８ａは回転軸を中心として回転し、
次に続くアーチ型の切り込み９６ａおよび９６ｂは、固
定ブロック９８ａおよび９８ｂが再度据え付けられる時
に、固定突出部１０８ａおよび１０８ｂを受けるように
配置される。切断刃７８を新たな切断位置まで回転させ
ることにより、鈍くなった切断部分９３は活動切断位置
から無活動待機位置に移動し、同時に新たな切断位置に
対応する次の切断部分９３は無活動待機位置から活動切
断位置へ時計と反対回りに回転する。
【００４９】切断刃の片側にある１２のアーチ型切り込
み９６ａに対応する接触部分９３全てが消耗して鈍くな
ってしまうと、切断刃７８を刃の収容溝から取り外し、
垂直軸を中心に１８０°回転してから再度通常の位置に
取り付ける。こうして、先に使用されたアーチ型の切り
込み９６ａと角度をつけてずらして配置された新しいア
ーチ型の切り込み９６ａのグループがあらわれる。新し
いアーチ型の切り込み９６ａを出すことによって、その
切り込み９６ａに結びつく接触部分９３が切断作業に利
用される。このようにして、本実施形態の切断刃７８は
それぞれ切断部分９３を備え、切断刃７８の交換回数が
できる限り少なくなるようにされている。
【００５０】従って、本実施形態によれば、送り路Ａに
沿って軸方向に移動する細長い管部材１４の向かい合う
第一および第二の管壁１６および１８を切断する切断装
置であって、送り路Ａと横方向に隣接して配置され、送
り路Ａを横切って伸びる切断路に沿って管部材１４に向
かう方向Ｂ１と管部材１４から離れる方向Ｂ２とへ移動
可能な基部２８と、この基部２８に固定され回転軸を中
心に回転可能であるようにその上に回転可能に支持され
た割り出し可能な切断刃７８ａおよび７８ｂを有する組
み立て部３２とを備え、切断刃７８ａおよび７８ｂは前
記回転軸から放射状に外向きに配置された周部切断刃先
９２ａおよび９２ｂを備え、この刃先９２ａおよび９２
ｂに沿って連続的に並べられた複数の接触部分９３ａお
よび９３ｂを構成し、これらの接触部分９３ａおよび９
３ｂの一つは活動切断位置に配置されその他はそれぞれ
無活動待機位置に配置され、切断刃７８ａおよび７８ｂ
は、前記切断路にそって移動する間に前記活動切断位置
に配置された前記接触部分９３ａおよび９３ｂが管部材
１４に切断接触し第一および第二の管壁１６および１８
の一つを切断するように、選択された位置に配置され、
組み立て部３２は、さらに複数の接触部分９３ａおよび
９３ｂの一つを前記活動切断位置に固定するために切断
刃７８ａおよび７８ｂの回転を防止する固定手段９８ａ
および９８ｂを備え、この固定手段９８ａおよび９８ｂ
は解除可能で複数の接触部分９３ａおよび９３ｂの他の
一つを無活動待機位置から前記切断位置へ配置するため
に切断刃７８ａおよび７８ｂが回転できる構成としたか
ら、バリの形成や他の望ましくない切断の作用を最小限
に抑えて管部材１４の切断を行うことができる。
【００５１】しかも、切断刃７８ａおよび７８ｂは円形
であり、各接触部分９３ａおよび９３ｂはアーチ型であ
るから、切断刃７８ａおよび７８ｂが容易に割り出すこ
とができる。その上、各切断刃７８ａおよび７８ｂに複
数の接触部分９３ａおよび９３ｂを設けたから、切断刃
７８ａおよび７８ｂの交換回数が減らされる。さらに、
各接触部分９３ａおよび９３ｂは無活動待機位置から活
動切断位置へ容易に移動可能で、その前に活動状態であ
った隣接する鈍くなった接触部分と簡単に代えられる。
【００５２】また、本実施形態では、切断刃７８ａおよ
び７８ｂは回転軸と同軸に配置されるハブ９４ａおよび
９４ｂを備え、固定手段９８ａおよび９８ｂはハブ９４
ａおよび９４ｂ内の複数の固定切り込み９６ａおよび９
６ｂと、固定切り込み９６ａおよび９６ｂの一つの中に
固定される突出部１０８ａおよび１０８ｂを含む取り外
し可能な固定部とを備え、固定切り込み９６ａおよび９
６ｂは、それぞれ接触部分９３ａおよび９３ｂの一つに
対応し、対応する前記接触部分９３ａおよび９３ｂを前
記活動切断位置に配置し固定したから、切断力の配分を
活動状態の接触部分９３ａおよび９３ｂの長さにわたっ
て変化させ切断力の垂直成分を切り口が管部材１４の内
部表面に近づくにつれて徐々に小さくなって、切断刃７
８ａおよび７８ｂの割り出しが容易となる。
【００５３】本発明の好適な実施例は説明の目的で詳細
に開示したが、開示された装置の、部品の配置替えを含
む変形や改良は本発明の範囲内にはいるものとみなされ
る。例えば、アーチ型の切り込み９６ａと切断部分９３
ａの数は変えてもよい。また、必要ならばアーチ型の切
り込み９６ａは切断刃７８の片側だけに設けてもよい。
【００５４】
【発明の効果】本発明によれば、バリの形成や他の望ま
しくない切断の作用を抑えて管部材の切断を行えるとい
う効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる切断装置の上流部
を示す部分側面図である。
【図２】固定ブロックを有する上部切断頭部を示す等角
図である。
【図３】図１の矢印III −III 線に沿う矢視断面図であ
る。
【図４】切断方向から見た、管部材の上下管壁を切断中
の向かい合う切断刃を示す拡大部分断面図である。
【図５】割り出し可能な切断刃の一つの正面図である。
【符号の説明】
１０ 切断装置 １４ 細長い管部材 16,18 第一および第二の管壁 ２８ 基部 ３２ 組み立て部 78a,78b 切断刃 92a,92b 切断刃先 93a,93b 接触部分 94a,94b ハブ 96a,96b 固定切り込み 108a,108b 突出部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クラーク デビッド シー アメリカ合衆国 ミシガン州 49091 ス タージス マールランディングロード 27156

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 送り路に沿って軸方向に移動する細長い
    管部材の向かい合う第一および第二の管壁を切断する切
    断装置において、 前記送り路と横方向に隣接して配置され、送り路を横切
    って伸びる切断路に沿って前記管部材に向かう方向と前
    記管部材から離れる方向とへ移動可能な基部と、この基
    部に固定され回転軸を中心に回転可能であるようにその
    上に回転可能に支持された割り出し可能な切断刃を有す
    る組み立て部とを備え、 前記切断刃は前記回転軸から放射状に外向きに配置され
    た周部切断刃先を備えこの刃先に沿って連続的に並べら
    れた複数の接触部分を構成し、これらの接触部分の一つ
    は活動切断位置に配置されその他はそれぞれ無活動待機
    位置に配置され、前記切断刃は、前記切断路にそって移
    動する間に前記活動切断位置に配置された前記接触部分
    が前記管部材に切断接触し前記第一および第二の管壁の
    一つを切断するように、選択された位置に配置され、 前記組み立て部は、さらに前記複数の接触部分の一つを
    前記活動切断位置に固定するために前記切断刃の回転を
    防止する固定手段を備え、この固定手段は解除可能で前
    記複数の接触部分の他の一つを無活動待機位置から前記
    切断位置へ配置するために前記切断刃が回転できるよう
    になっていることを特徴とする管部材の切断装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載された管部材の切断装置
    において、前記切断刃は円形であり、前記各接触部分は
    アーチ型であることを特徴とする管部材の切断装置。
  3. 【請求項３】 請求項２に記載された管部材の切断装置
    において、前記切断刃は前記回転軸と同軸に配置される
    ハブを備え、前記固定手段は前記ハブ内の複数の固定切
    り込みと、前記固定切り込みの一つの中に固定される突
    出部を含む取り外し可能な固定部とを備え、前記固定切
    り込みは、それぞれ前記接触部分の一つに対応し、対応
    する前記接触部分を前記活動切断位置に配置し固定する
    ことを特徴とする管部材の切断装置。
  4. 【請求項４】 請求項３に記載された管部材の切断装置
    において、前記ハブは前記切断刃の第一の側に第一の複
    数の固定切り込みと、前記第一の側と反対側の前記切断
    刃の第二の側において第二の複数の固定切り込みとを備
    え、前記第一の複数の固定切り込みは前記第二の複数の
    固定切り込みと角度をつけてずれて配置されたことを特
    徴とする管部材の切断装置。
  5. 【請求項５】 請求項４に記載された管部材の切断装置
    において、前記固定部は前記第一の複数の固定切り込み
    と嵌合して一つおきになっている前記複数の切断部分を
    前記切断位置に配置し、前記切断刃を垂直軸を中心に１
    ８０°回転させた後、前記第二の複数の切り込みと嵌合
    して残りの前記複数の切断部分を前記切断位置に配置す
    ることを特徴とする管部材の切断装置。
  6. 【請求項６】 請求項１に記載された管部材の切断装置
    において、前記切断刃は前記第一管壁と切断接触するよ
    うに配置された第一切断刃と、この第一切断刃と対向す
    る位置で前記第二の管壁を切断接触するように配置され
    た第二切断刃とから構成されることを特徴とする管部材
    の切断装置。
  7. 【請求項７】 請求項６に記載された管部材の切断装置
    において、前記組み立て部は様々な厚みの管部材に対応
    するように前記第一および第二切断刃を互いに向かう方
    向と互いから離れる方向とに配置するように調節する手
    段を備えることを特徴とする管部材の切断装置。
  8. 【請求項８】 請求項７に記載された管部材の切断装置
    において、前記第一および第二の切断刃は、それぞれの
    活動切断位置に配置された前記接触部分がそれに対応す
    る前記第一および第二管面を部分的にのみ切り貫くよう
    にそれぞれ間隔をおいて配置されることを特徴とする管
    部材の切断装置。
  9. 【請求項９】 送り路に沿って軸方向に移動する細長い
    管部材の向かい合う第一および第二の管壁を切断する切
    断装置において、 前記送り路と横方向に隣接して配置され、送り路を横切
    って伸びる切断路に沿って前記管部材に向かう方向と前
    記管部材から離れる方向とへ移動可能な基部と、この基
    部に固定され回転軸を中心に回転可能であるようにその
    上に回転可能に支持された第一および第二の割り出し可
    能な切断刃を有する組み立て部とを備え、 前記第一および第二の割り出し可能な切断刃はそれぞれ
    前記回転軸から放射状に外向きに配置された周部切断刃
    先を備え、その刃先に沿って連続的に並べられた複数の
    接触部分を構成し、これらの接触部分の一つは活動切断
    位置に配置され前記接触部分の残りの部分はそれぞれ無
    活動待機位置に配置され、前記第一および第二の割り出
    し可能な切断刃は、前記切断路に沿って移動する間に前
    記活動切断位置に配置された前記第一および第二の割り
    出し可能な切断刃の各前記接触部分がそれぞれ前記管部
    材に切断接触し前記第一および第二の管壁を切断するよ
    うに、間隔をおいて配置され、 前記組み立て部は、さらに前記複数の接触部分の一つを
    前記活動切断位置に固定するために前記第一および第二
    の割り出し可能な切断刃の回転をそれぞれ防止する固定
    手段を備え、この固定手段は解除可能で前記複数の接触
    部分の他の一つを無活動の待機位置から前記切断位置へ
    配置するために前記切断刃が回転できるようになってい
    ることを特徴とする管部材の切断装置。
  10. 【請求項１０】 請求項９に記載された管部材の切断装
    置において、前記第一および第二の切断刃は、それぞれ
    円形であり、前記各接触部分は、アーチ型であることを
    特徴とする管部材の切断装置。
  11. 【請求項１１】 請求項９に記載された管部材の切断装
    置において、前記第一および第二の切断刃はそれぞれ前
    記回転軸と同軸に配置されるハブを備え、前記固定手段
    は前記ハブ内の複数の固定切り込みと、前記固定切り込
    みの一つの中に固定される突出部を含む取り外し可能な
    固定部とを備え、前記固定切り込みはそれぞれ前記接触
    部分の一つに対応し、対応する前記接触部分を前記活動
    切断位置に配置し固定することを特徴とする管部材の切
    断装置。
  12. 【請求項１２】 請求項１１に記載された管部材の切断
    装置において、前記ハブは前記切断刃の第一の側に第一
    の複数の固定切り込みと、前記第一の側と反対側の前記
    切断刃の第二の側において第二の複数の固定切り込みと
    を備え、前記第一の複数の固定切り込みは前記第二の複
    数の固定切り込みと角度をつけてずれて配置されたこと
    を特徴とする管部材の切断装置。
  13. 【請求項１３】 請求項１２に記載された管部材の切断
    装置において、前記固定部は前記第一の複数の固定切り
    込みと嵌合して一つおきになっている前記複数の切断部
    分を前記切断位置に配置し、前記切断刃を垂直軸を中心
    に１８０°回転させた後、前記第二の複数の切り込みと
    嵌合して残りの前記複数の切断部分を前記切断位置に配
    置することを特徴とする管部材の切断装置。
  14. 【請求項１４】 送り路に沿って軸方向に移動する細長
    い管部材の向かい合う第一および第二の管壁を切断する
    切断装置において、 前記送り路と横方向に隣接して配置され、送り路を横切
    って伸びる切断路に沿って前記管部材に向かう方向と前
    記管部材から離れる方向とへ移動可能な基部と、この基
    部に固定され回転軸を中心に回転可能であるようにその
    上に回転可能に支持された第一および第二の割り出し可
    能な切断刃を有する組み立て部とを備え、 前記第一および第二の割り出し可能な切断刃はそれぞれ
    前記回転軸から放射状に外向きに配置された周部切断刃
    先を備え、この刃先に沿って連続的に並べられた複数の
    接触部分を構成し、これらの接触部分の一つは活動切断
    位置に配置され残りの部分はそれぞれ無活動待機位置に
    配置され、前記第一および第二の割り出し可能な切断刃
    は、前記切断路に沿って移動する間に前記活動切断位置
    に配置された前記第一および第二の割り出し可能な切断
    刃の各前記接触部分がそれぞれ前記管部材に切断接触し
    前記第一および第二の管壁を切断するように、間隔をお
    いて配置され、前記接触部分は、切り口の厚みが大きく
    なるにつれて前記接触部分に対する接線が前記接触部分
    の長さに沿って前記切断路に平行な方向に徐々に向かう
    ような所定の形状を有し、 前記組み立て部は、さらに前記複数の接触部分の一つを
    前記活動切断位置に固定するために前記第一および第二
    の割り出し可能な切断刃の回転をそれぞれ防止する固定
    手段を備え、この固定手段は解除可能で前記複数の接触
    部分の他の一つを無活動の待機位置から前記切断位置へ
    配置するために前記切断刃が回転できるようになってい
    ることを特徴とする管部材の切断装置。
  15. 【請求項１５】 請求項１４に記載された管部材の切断
    装置において、前記第一および第二の切断刃は、それぞ
    れ円形であり、前記各接触部分は、アーチ型であること
    を特徴とする管部材の切断装置。
  16. 【請求項１６】 請求項１４に記載された管部材の切断
    装置において、前記第一および第二の切断刃はそれぞれ
    前記回転軸と同軸に配置されるハブを備え、前記固定手
    段は前記ハブ内の複数の固定切り込みと、前記固定切り
    込みの一つの中に固定される突出部を含む取り外し可能
    な固定部とを備え、前記固定切り込みはそれぞれ前記接
    触部分の一つに対応し、対応する前記接触部分を前記活
    動切断位置に配置し固定することを特徴とする管部材の
    切断装置。
  17. 【請求項１７】 請求項１６に記載された管部材の切断
    装置において、前記ハブは前記切断刃の第一の側に第一
    の複数の固定切り込みと、前記第一の側と反対側の前記
    切断刃の第二の側において第二の複数の固定切り込みと
    を備え、前記第一の複数の固定切り込みは前記第二の複
    数の固定切り込みと角度をつけてずれて配置されたこと
    を特徴とする管部材の切断装置。
  18. 【請求項１８】 請求項１７に記載された管部材の切断
    装置において、前記固定部は前記第一の複数の固定切り
    込みと嵌合して一つおきになっている前記複数の切断部
    分を前記切断位置に配置し、前記切断刃を垂直軸を中心
    に１８０°回転させた後、前記第二の複数の切り込みと
    嵌合して残りの前記複数の切断部分を前記切断位置に配
    置することを特徴とする管部材の切断装置。
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