JPH11500066A - チューブ端の拡口機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ホルダに装着された端部形成器（14）と、伸長されるチューブ（４）の一端を保持するクランピングジョーを形成する二つのジョー（６）と、端部形成器に軌道運動を与える駆動手段（17、18）と、端部形成器（14）をチューブ（４）の端に向かって動かす駆動手段（25）と、端部形成器（14）をチューブ（４）の端から離れる方向に動かす駆動手段（25）とを有する機械。構造を簡単にしかつ機械をコンパクトかつ容易に移送できるようにするため、ジョー（６）は第１ブロック（１）を形成する固定ジョーホルダに配列される。第２ブロック（２）は第１ブロック（１）に相対して配置され、また端部形成器（14）、端部形成器ホルダ及び端部形成器駆動手段（17）を備えた可動ブロック（３）は二つの固定ブロックを相互に接続するガイド手段（12）を備え、第２ブロック（２）における流体力シリンダによって変換される。

Description

【発明の詳細な説明】 チューブ端の拡口機械 本発明はヘッド形成によるチューブ端の拡口機械に関するものである。 油圧または空圧式輸液施設において、設備装置の各種オリフィスと剛性チュー ブの密封連結は、一般にフランジ継手で行なわれている。フランジ継手には、内 側に肩が付き接合するチューブに係合するナットがあり、ナット端部にフランジ が取付けられる。また肩付きナットはチューブに固定されるが、装置のオリフィ スに連なるねじ立て口部にねじ締めしてもよい。ガスケットをチューブ端と装置 間に入れて完全密封もできる。 フランジのチューブ端への装着方式は多様である。例えば、フランジはチュー ブ端に溶接される。高品質の溶接にはフランジ及びチューブ端部の清掃が不可欠 であるが、清掃は、接合に要する時間及び作業コストの増大をまねく。 またフランジを鍛造することも既知である。鍛造フランジは予め打型内に置い たチューブ端を一連の成型工具で打ち、フランジ型になるまでチューブ端を次第 に変形させて作製する。 このようなフランジの制作時間及びコストは小さくない。 フランス国特許第2642500号に記載されている継手の製作方法によれば、チュ ーブのフランジは端部形成法によるので、短時間に低コストで継手を得られる。 この方法を利用した例えばフランス国特許第2660219号に記載されるような機 械がある。この機械は内部に接合するチューブ端を挿入するクランプを形成する ２本のつめ、端部形成器及び形成器軌道運動で駆動する手段を備えている。 米国特許第3610016号にはチューブ端の拡口器が開示されている。この装 置は一方で拡口するチューブを受容する２本のつめをもつ固定セットを、また他 方で工具を備え付属ジャッキで動くつめ方向可動セットを装着したベースを備え ている。可動セットの工具は可動セットの変位軸に平行する軸の周りを回転駆動 され、従って円筒形運動をする。例えば、装置のベース下部に装着したモータで その正確な機能に必要なエネルギーが供給される。 欧州特許第0462719号にはチューブの熱間拡口器が開示されている。この機械 は海底石油探査に利用するもので、４本の平行チューブで連結した２枚の端部プ レート、４本のチューブに滑動装着した可動台車、可動台車に装着しチューブと 平行する軸周りを回転駆動する工具、拡口するチューブを保持する手段、更に台 車の移動手段を備えている。 しかし従来装置の構造は重く、かさ張り、可搬性に乏しい。更にその大半は工 具の軌道運動ができない。ところで、油圧または空圧設備の設置に際して、設備 のいずれかの装置にチューブ継手を取付けるのがしばしば有効である。その場合 、継手の工場発注及び加工が必要となり。数日間の遅延を余儀なくされる。 従って本発明は、フランジ継手の制作に冷間形成によるチューブ端の拡口が可 能で、単純な構造、コンパクトで運搬容易な機械を提供することを目的としてい る。 この目的を達成するために提供する機械は、ホルダ内に装着した端部形成器、 拡口するチューブ端を保持するクランプを形成する２本のつめ、端部形成器の軌 道運動を可能にする駆動手段、チューブ端を近接させる駆動手段、及びチューブ 端を後退させる手段を備えたタイプである。 本発明に従ってつめは機械の第１ブロックを形成する固定つめホルダ内に配置 され、第２固定ブロックは第１ブロックと対向し、また端部形成器、そのホルダ 及びその駆動手段を含む可動ブロックは両固定ブロックを連結する ガイド手段を備えて、第２固定ブロック内にあるジャッキ本体及びジャッキ室を 含む油圧ジャッキにより、同じく可動ブロックに連動するジャッキのピストンに より並進駆動される。 この機械は、構造が単純なためコンパクトにできる。第２固定ブロックは端部 形成器を拡口するチューブ端に近づける手段の一部を含む。油圧ジャッキは可動 ブロックに装着した油圧ポンプで作動される。 端部形成器に軌道運動を与える方法は色々あるが、本発明では極めてコンパク トな手段を利用した方式を提案する、そのため端部形成器はドリフトピン内に装 着し、ピン自体は形成器を軌道運動させる駆動手段により回転駆動するピンホル ダ内にベアリングを介して装着され、形成器及びそのドリフトピンの軸がピンホ ルダ軸と角度を形成しえ端部形成器に軌道運動を与える。 端部形成器、ドリフトピン及びそのホルダは相互に組付けるが、その全長はピ ンホルダの長さとほとんど変わらない。 一方で端部形成器、ドリフトピン及びそのホルダを、他方では駆動手段を平行 に並置するため、端部形成器を軌道運動させる駆動手段は、プーリ付き出力軸を ベルトでドリフトホルダに連結したモータを備えている。 モータは空きスペースを利用して、駆動する組付体の高さに、その上部または 下部に装着できる。 実施例において油圧ジャッキを作動させる油圧ポンプは、ドリフトピンホルダ の回転軸端に装着したカムが作用するピストンを備える。 従ってドリフトピンホルダはカムにより油圧ポンプを作動させる。その場合、 軌道運動させる駆動手段は油圧ポンプも駆動するので、端部形成器のチューブ端 への接近も可能になる。そのため１台のモータのみで両運動には十分足りる。 油圧ポンプは油圧ジャッキのピストン内部からジャッキを付勢し、同様に ピンホルダ、油圧ポンプ及びジャッキと順次に行なう。 チューブ端が拡口した際に端部形成を中止するため、可動ブロックにはチュー ブ端を締め付けるつめに最後で当接する少なくとも１本の止めつめがあり、また 機械はジャッキ室に連接して電磁弁を制御する恒圧器を備え、ジャッキ室の圧力 が高すぎる場合にジャッキ室をオイルタンクと連絡する。 この構成において、端部形成器に軌道運動を加える駆動手段は恒圧器が電磁弁 を作動させる場合に電流が切れるモータを備える。従ってサイクルの終了で機械 は自動的に停止する。 恒圧器を使用せずに端部形成器の停止も可能である。恒圧器は電気装置である ため、爆発の危険を伴う場所で使用できないという欠点がある。従って本発明で はジャッキ室とオイルタンクの連絡が可能な装置も設けられている。この装置は ジャッキ室圧が設定値を超えれば開く規準弁、及び規準弁が開けば一端がジャッ キ室に連接してジャッキ室とオイルタンク間の流路の開口を制御する滑り弁を備 える。 可動ブロックの並進ガイド手段は、両固定ブロックを連結してガイド機能を高 め、機械全体の剛性を高める２本のコラムを備える。 端部形成器をチューブ端に接近させる上述の手段は油圧ジャッキを含む。端部 形成器をチューブ端から遠ざけるため上述ジャッキを複効ジャッキに代えてもよ いが、端部形成器を拡口するチューブ端から遠ざける手段には第１固定ブロック と可動ブロック間に置いた圧縮ばねがある。 この実施形態において、端部形成器を拡口するチューブ端に近づける駆動手段 はばねに抗して作動し、駆動手段の作動限度に達すればばねが可動ブロックを第 １固定ブロックから遠ざける。 拡口するチューブ端をしっかり保持するため、つめホルダは２本の補足形つめ が内部でかみ合うあり継ぎ形をなし、端部形成器がチューブ端に当接し た際にくさび効果により２本のつめは相互近接的に働いて、チューブを締め付け る。 第１固定ブロックはチューブ端の予備締付けのため、つめをつめホルダに入れ た時に片側が一方のつめに面し、また別の側がレバー作動のカムによりこのつめ に対し押せる底板を備え、従って２本のつめが相互に近接してチューブ端を保持 する。 更に第１固定ブロックはクランプ内で良好な位置決めが可能なよう拡口するチ ューブ端が当接し、かつ端部形成器の近くでつめに面する第１位置とチューブ端 で端部形成器の作動を妨げぬよう離れた第２位置との間に、軸周りで連接した可 動止めを備える。 端部形成器と可動止めの衝突を阻ぐため可動止めにレバーがあり、端部形成器 が第１固定ブロック方向に進む際は止めが離れた位置を通るよう、可動ブロック には可動止めのレバーと協働する傾斜面をもったカムを備える。 可動ブロックの並進運動も潤滑装置の作動に利用する。その場合、機械は可動 ブロックが第１固定ブロックに接近する際に拡口するチューブ端に向け機械的に 作動する潤滑剤の気化器を備える。 本発明は、本発明に係る機械を非限定的に例示する添付図面を参照して、以下 の説明により詳細に理解できる。 第１図は第２図の切断線Ｉ−Ｉに沿った縦断面図である； 第２図は部分断面平面図である； 第３図は端部形成器の作動停止を制御する油圧弁の拡大断面図である； 第４図は第１図及び第２図に示す機械に装着可能な細部の拡大斜視図である。 第１図及び第２図は本発明に係る機械の全体図を示す。この機械は本質的に両 図面で明確に見分けられる３つの部分、すなわち前部固定部分１、後部 固定部分２及び両固定部分１、２間に位置する可動部分３を備えている。 前部固定部分１は拡口するチューブ４の端部、また場合により肩つきブッシュ ５の位置決め及び保持の役割をなし、２本のつめ６を受容するつめホルダを構成 する。 つめ６は面７が傾斜したほぼ平行６面体の形態をもつ。つめホルダはありほぞ 形をなす。各つめの傾斜面７は従ってつめホルダの傾斜面に当接する。他方のつ めと接触する各つめの面６にはブッシュ５及びチューブ端４を受容するみぞが設 けられている。チューブの受容部分でみぞは摩擦係数を高めるため炭化物で被覆 され、従ってチューブ端４をその位置に固く保持できる。 ありほぞの最大面は拡口するチューブ端４の側にあるので、工具がチューブ拡 口のためこの端部にかかる際はつめ６を押し、またくさび効果によりつめは一層 固く締まるのでチューブ端が更に強く保持される。 クランプを形成するつめ６内でチューブ端４の正確な位置決めを可能にするた め、前部固定部分１は回転軸周りに連接した可動止め８を備える。チューブ端４ を位置決めするため、止め８はチューブ端４を受容するためつめ６内に形成した みぞに面して設けられる。従ってチューブ端は可動止め８に当接するまで締め付 けのない両つめ６間で滑動する。 チューブ端５をこの位置に保持するため、機械の前部ブロック１に装備する予 備締め付け装置は、一方でつめホルダ内のつめ６に面し他方でレバー１１で作動 するカム１０によりこのつめ６に向け押せる底板９を備える。レバー１１を作動 させて底板９を押せば、押されたつめ６は他方のつめ６に近づき、クランプ内の チューブ端４を締め付ける。 上述の前部固定部分１は、可動部分３への並進をガイドする２本の平行コラム １２により後部固定部分２に連結される。 可動部分３は、前部１及び後部２固定ブロックを連結する両コラム１２に ４つのベアリング１３を介して装着される。可動部分は、チューブ端４を拡口す る工具を構成する端部形成器１４、中に端部形成器１４を装着したドリフトピン １５、ピンホルダ１６、及びベルト１８及び電気モータ１７の出力軸に装着した プーリ１９を介しピンホルダ１６を回転駆動するモータ１７を備える。 ピンホルダ１６は、ボールベアリング２１を介しケース２０内に装着される。 ホルダ１６の軸はコラム１２に、従って可動ブロック３の変位方向に平行にされ る。つめホルダに面する側でピンホルダ１６にドリフトピン１５を納めるみぞが 設けられる。ドリフトピンはニードルブッシュ２２及びスラストボールベアリン グ２３を介してピンホルダのみぞに装着される。ホルダ１６内に装着したドリフ トピン１５の軸はピンホルダ１６の軸に対し若干傾斜している。 端部形成器１４はピン１５軸と平行にピン１５内に収納されるので、ピンホル ダ１６の軸に対して傾斜している。 電気モータ１７は、ピンホルダ１６の軸と平行にケース２０上に装着される。 ベルト１８でピンホルダ１６は回転駆動され、端部形成器１４の軸及びそのドリ フトピ１５が傾斜するので、端部形成器１４は軌道運動する。 端部形成器１４に相対するピンホルダ１６の端部でケース２０はカバーで閉じ られるので、これは油圧ポンプを支持する働きをしている。油圧ポンプはピスト ン２６、吸入弁２７及び吐出弁２８を備えている。 ピストン２６は、端部形成器１４に相対してピンホルダ１６に装着され、かつ カバー２４内に形成したみぞに収納したカム２９により往復運動するようにされ ている。 ポンプ２５にはオイルタンク３１に連接したたわみ管を介してオイルが供給さ れる。オイルタンク３１は機械の後部固定部分２に設けられる。 ポンプ２５は油圧ジャッキを付勢する。ジャッキ本体を後部固定ブロック２に 組み込むジャッキ室は後部ブロック２に形成した盲穴で構成され、ジャッキのピ ストン３３はケース２０のカバー２４と連動する。 ジャッキへのオイル供給はカバー２４及びピストン３３を貫通してポンプ出口 をジャッキ室に連絡する流路３４を介して行なわれる。 電気モータ１７の作動でピンホルダ１６は回転駆動され、ポンプ２５が油圧ジ ャッキを付勢する端部形成器１４は従って油圧ジャッキによる並進を伴った軌道 運動を行う。 機械は以下のように自動的に停止する。 端部形成器１４の側において可動ブロック３は、機械式止めの働きをする２本 のてこ３５を備えている。各つめ６はてこ３５に対向したフライス切削面３６を 備え、この面３６はチューブ端４のみぞを形成する際にてこ３６に当接する位置 にある。 てこ３５がフライス切削面３６に当接すれば可動ブロック３は停止するが、モ ータは引続き回転しポンプ２５を駆動する。ジャッキのピストン３３は動かず、 それによりジャッキ室３２内の圧力は増大される。ジャッキ室３２に連接した恒 圧器３７はこの圧力上昇を記録する。圧力が予定の設定値を越えれば恒圧器３７ は電磁弁３８を制御して、ジャッキ室３２をタンク３１に連接する。それにより 圧力は低下して可動ブロック３はそれ以上前部固定部分に向けて押されることは ない。 可動ブロック３を後部固定ブロック２（第１図及び第２図を参照）に向け戻す ため、前部固定ブロック１と可動部分３間に配置したばね３９が両コラム１２を 取巻く。 更に機械の損傷を防ぐため、ばね３９の周りに配置した２本の横桁４０で可動 部分の行程を制限する。従ってつめ６がつめホルダ内にない時に不注意 からモータ１７が始動しても、可動ブロック３は横桁４０があるため当接して恒 圧器３７が可動部分３の戻りを制御する。 恒圧器３７は電磁弁３８だけでなく、モータ１７への給電も制御できる。従っ て圧力が過大な場合もモータ１７が停止する。 もちろん第１図及び第２図に示す機械は、後部固定部分２及び可動部分３をカ バーするフード、ならびに機械の移動を容易にするハンドルを装備してもよい。 これらアクセサリは図示しない。 第３図は恒圧器３７及び電磁弁３８に類似する機能をもつ弁４１の断面を示す 。 この弁４１は、その入力部４２がジャッキ室３２に、またその出力部４７がタ ンク３１に連接し、規準弁４３及び滑り弁４４を備えている。 ジャッキ室３２の圧力が上昇してねじ４５で調節可能な設定値を越えれば、規 準弁４３が開きジャッキ室を滑り弁４４の端部に位置する室４６に連通する。そ の際に滑り弁４４は圧力の作用で押され、入力部４２が出力部４７と連通する位 置まで滑動する、すなわちジャッキ室３２はタンク３１に連通する。 滑り弁４４をこの位置に保つため、ボール４８、ばね４９及び滑り弁４４に連 動するロッド５１に形成した切りノッチ５０を含むラチェット機構が設けられる 。 この機構をリセットするには、可動ブロック３が第１図及び第２図に示す位置 に戻る場合に指針（図示せず）がロッド５１上を動いて第３図に示す位置に再び くるように決めればよい。 弁４１は特に機械が爆発のリスクを伴う危険な環境にある場合に利用可能であ る。電気モータ１７は従って例えば空気モータに替え、機械は火花を生じること なく作動できる。 第４図は、可動ブロック３が前部固定部分１に近づく際、チューブ端４の位置 決めに必要な可動止め８を自動的に起こす装置を示す。 この装置は可動ブロック３に取付けた引上げカム５２を備えている。カム５２ は可動止め８に連動するレバーと協働する傾斜面をもち、可動ブロック３が前部 固定部分１に向け進む際、可動ブロック３はチューブ端４の正確な位置決めが可 能な位置から遠ざかる。 自明のように本発明は例として上述した実施形態及びその変化に限定されるも のではなく、あらゆる変形を包含する。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９７年１月２３日 【補正内容】 第４図は、可動ブロック３が前部固定部分１に近づく際、チューブ端４の位置 決めに必要な可動止め８を自動的に起こす装置を示す。 この装置は可動ブロック３に取付けた引上げカム５２を備えている。カム５２ は可動止め８に連動するレバーと協働する傾斜面をもち、可動ブロック３が前部 固定部分１に向け進む際、可動ブロック３はチューブ端４の正確な位置決めが可 能な位置から遠ざかる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ホルダ内に装着した端部形成器（１４）、拡口するチューブ端（４）を保持 するクランプを形成する２本のつめ（６）、端部形成器に軌道運動を与える駆動 手段（１７、１８）、端部形成器をチューブ端（４）に接近可能とする駆動手段 （２５）及び形成器の離間を可能とする手段（３９）を有する端部形成器による チューブ端の拡口機械であって、第１ブロック（１）を形成する固定つめホルダ 内につめ（６）を設け、第２固定ブロック（２）が第１ブロックに対向して設け られ、また端部形成器（１４）、そのホルダ及びその駆動手段（１７）を含む可 動ブロック（３）が両固定ブロックを連絡するガイド手段（１２）を備えて第２ 固定ブロック（２）に整えるジャッキ本体及びジャッキ室（３２）を含む油圧ジ ャッキにより、また可動ブロック（３）に連動するジャッキのピストン（３３） により並進駆動されることを特徴とするチューブ端の拡口機械。 ２．端部形成器（１４）がピン（１５）内に装着され、ピン自体が端部形成器に 軌道運動を与える駆動手段（１７）により回転駆動するピンホルダ（１６）内に ベアリング（２１）を介して装着され、端部形成器及びそのピンの軸がピンホル ダの回転軸と角度をなし、従って端部形成器（１４）に軌道運動を可能にするこ とを特徴とする請求の範囲１に記載の機械。 ３．端部形成器に軌道運動させる駆動手段は、プーリ（１９）を備えた出力軸が ベルト（１８）によりピンホルダ（１６）に連接するモータ（１７）を備えてい ることを特徴とする請求の範囲２に記載の機械。 ４．油圧ジャッキが可動ブロック（３）に装着した油圧ポンプ（２５）で付勢さ れることを特徴とする請求の範囲１に記載の機械。 ５．油圧ポンプ（２５）が、ピンホルダの回転軸端に装着したカム（２９）の作 用するピストン（２６）を含むことを特徴とする請求の範囲 １及び２の一項に記載の機械。 ６．油圧ポンプ（２５）がジャッキのピストンを介して油圧ジャッキを付勢する ことを特徴とする請求の範囲４または５のいずれかに記載の機械。 ７．可動ブロック（３）がチューブ端（４）を締め付けるつめ（６、３６）に行 程の終りで当接する少くとも１本の止めてこ（３５）を備え、またジャッキ室（ ３２）に連絡しかつ電磁弁（３８）を制御する恒圧器（３７）を有し、ジャッキ 室（３２）の圧力が高すぎる場合はジャッキ室（３２）がオイルタンク（３１） に連通することを特徴とする請求の範囲１〜６のいずれか一項に記載の機械。 ８．端部形成器を軌道運動させる駆動手段は、恒圧器（３７）が電磁弁（３８） を作動させる場合に電気が切れる電気モータ（１７）を備えていることを特徴と する請求の範囲７に記載の機械。 ９．ジャッキ室（３２）をオイルタンク（３１）に連接可能な装置を備え、この 装置は、ジャッキ室（３２）の圧力が設定値を超えれば開く規準弁（４３）及び 規準弁（４３）が開けば端部がジャッキ室（３２）と連通してジャッキ室（３２ ）及びオイルタンク（３１）間の流路の開きを制御する滑り弁（４４）を含んで いることを特徴とする請求の範囲１〜６のいずれか一項に記載の機械。 10．可動ブロック（３）の並進ガイド手段が両固定ブロック（１、２）を連絡す る２本のコラムを有することを特徴とする請求の範囲１〜９のいずれか一項に記 載の機械。 11．端部形成器（１４）を拡口するチューブ端（４）から離す手段が第１固定ブ ロック（１）及び可動ブロック（３）間に設けた圧縮コイルばね（３９）を含む ことを特徴とする請求の範囲１〜10のいずれか一項に記載の機械。 12．つめホルダは、補足的形態の両つめ（６）が相互に係合するありほぞの形態 をなし、端部形成器（１４）がチューブ端（４）に当接する場合はくさび効果に より両つめ（６）が相互に近接してチューブを締め付けることを特徴とする請求 の範囲１〜11いずれか一項に記載の機械。 13．第１固定ブロック（１）は、一方でつめ（６）がつめホルダ内にある際につ め（６）に対向し、他方、レバー（１１）で作動するカム（１０）により両つめ （６）を相互接近させ、従ってチューブ端（４）を保持するためこのつめ（６） に向けて押す底板（９）を備えることを特徴とする請求の範囲12に記載の機械。 14．第１固定ブロック（１）が、クランプ内で正確な位置決めできるようにする ため拡口するチューブ端（４）と当接しかつ端部形成器（１４）の側でつめ（６ ）に面する第１位置とチューブ端（４）に対する端部形成器（１４）の作用を妨 げぬよう離れた第２位置の間で軸周りに連接した可動止め（８）を備えることを 特徴とする請求の範囲１〜13のいずれか一項に記載の機械。 15．可動止め（８）がレバーを含み、また可動ブロックは、端部形成器（１４） が第１固定ブロック（１）の方向に向く際に止め（８）をその遠い位置を通すよ うに可動止めのレバーと協働する傾斜面をもつカム（５２）を備えることを特徴 とする請求の範囲14に記載の機械。 16．拡口するチューブ端（４）へ向きかつ可動ブロック（３）が第１固定ブロッ ク（１）に接近する際、機械的に作動する潤滑剤気化器を備えることを特徴とす る請求の範囲１〜15のいずれか一項に記載の機械。