JPS5927257B2 - パイプ曲げ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は薄壁または厚塗の大径パイプを曲げるためのパ
イプ曲げ装置に関し、特に、弧状面を有する曲げシュー
と従動シューの間にパイプを挾み該曲げシューを枢動さ
せることによりその弧状面に沿つてパイプを曲げる如き
、枢動ローリング・ミル型式のパイプ曲げ機構に関する
。

本発明のパイプ曲げ装置は、比較的大きな直径を有する
薄壁または厚塗の何れのパイプの曲げも行うことができ
る。

この曲げ装置は普通可搬式で比較的小型であるが、ロー
リング・ミル装置の様式でパイプ曲げ操作の間パイプ周
囲をしつかり押えているので、薄壁パイプであつても曲
げ、操作中に管形が変形されたり捩じられたりすること
はない。本発明のパイプ曲げ装置は、枠に枢架される曲
げシュー、該曲げシューを枢動させる液圧モーター、お
よび該モーターの駆動により管を、該曲げシューの弧状
面に強制的に做わせる装備を組合せて構成される。

枠は１対の平らな水平方向の細長い腕を備え、これら腕
は一方の端部の間に液圧モーターを固定支持し、また他
方の端部に曲げシューの一方の端部を枢架する。曲げシ
ューは全体的に半円形であり、これの外側弧状面にパイ
プを受ける溝を備える。曲げシューは、これの弧状面の
円弧中心から外れたシュー端部において、枢着ピンによ
り枠に枢着される。

曲げシューは細長い真直ぐな従動シューと共同するよう
になつている。該従動シューは曲げシューの弧状面にあ
る溝を補完する溝を備え曲げられるパイプはそれら溝の
間に掴持される。掴持装備は複数個のローラを備え、こ
れらローラは従動シューと曲げシューに係合して、これ
らの間に挾まれたパイプに対しそれらシューを押付け・
パイプを掴持させる。１個のローラは曲げシューの弧
状スロット内に設けられ、他のローラは従動シューの背
面に当たるよう設けられる。

これら口一ラは、これらの軸を支持する１対のリンク・
プレートによつて相互間の距離が保たれる。操作におい
て流体モーターが作動すると、流体モーター・ピストン
の端部に連結したローラ組立体が曲げシユ一にトルクを
加え、これによつて曲げシユ一は枢動する。

曲げシユ一が枢動すると、各シユ一の両側に離間した固
定装備のローラが、それらシユ一を押し、これによつて
それらシユ一間に挟まれているパイプを押圧掴持する。
こうして典型的なローリング・ミル作動により、従動シ
ユ一はパイプを曲げシユ一の弧形に沿つて曲げる。曲げ
られる個所のパイプの全周囲に圧力が保たれるのでパイ
プの捩りやしわ寄せは避けられ、完全に滑らかな曲げが
行われる。本発明のパイプ曲げ装置は更に、非常に壁の
薄いパイプの曲げ加工における捩りやしわの生じるのを
防止する機能をもつている。

本発明の装置はローリング・ミル型曲げ加工を簡単に行
うものであるが、比較的小型で可搬式にできる。更に曲
げシユ一の弧状スロツト内に設けられるローラは偏心カ
ム上に装架され、これによつてローラ間の距離が調節で
き、従つてパイプに対する掴持圧力を調整できるので壁
厚の非常に小さいパイプの曲げを容易に行える。本発明
の装置においてパイプに加えられる圧力は液圧モーター
の液圧に直接関連せず、対向したローラによる押圧力に
関連するので、従来の装置におけるより力の小さい液圧
モーターを使用でき、従つてエネルギーの節減になる。
液圧モーターおよび枠に対する曲げシユ一の枢着点の位
置の調節により、非常に大型のパイプを１回の曲げ操作
で完全な９０常の弧形に曲げることができる。これに対
し従来の装置では大型パイプは４５るしか曲げられず、
従つて９００曲げるためには２回操作が必要である。ま
た本発明の装置の枠組立体は任意の種々な寸法の流体モ
ーターの使用を可能にし、ピストン行程が非常に短い流
体モーターを使用できる。従動シユ一および曲げシユ一
に対するローラの配置は、これらローラが全曲げ操作中
パイプに対し常に一定の圧力を加え、曲げ過程全般に亘
つて変動することがないようなものにされている。

更に本発明の装置の従来のそれに対する長所として従米
の装置ではパイプに対する圧力が液圧モーターの液圧に
よつて直接加えられていたのに対し、本発明ではそのよ
うな圧力はローラの掴持作用によつてのみパイプに加え
られる。液圧モーターが曲げシユ一上に加えるトルクに
より、曲げシユ一が枢動し、パイプを曲げるが、液圧モ
ーターはパイプに加える圧力を直接左右することはない
。本発明の更に別の利点として、分解が簡単であるため
、例えば曲げシユ一等の交換を容易にでき従つて容易に
種々な直径のパイプを曲げることができる。本発明の上
記した操作の変化形として、曲げられるパイプの強度が
、その外面に圧力を加えなくとも曲げられる程度のもの
である場合、従動シユ一を省略し、その代りにパイプの
外形に補合する形状を有する押圧ローラを使用すること
ができる。

本発明の更に他の長所は、図面を参照した以下の実施例
の説明からさらに明瞭になろう。しかしそれら図面に示
す実施例は本発明を何等限定するものではなく、単なる
具体例に過ぎないことを理解されるべきである。例えば
図面において本発明の装置は全体的に水平面内に置かれ
ているが、垂直型にしてもよいことはいうまでもない。
第１図の面内に示される本発明のパイプ曲げ装置は全体
的に、水平に延在する枠１０、水平に枢動するよう枠１
０に枢架される曲げシユ一３０、および曲げシユ一３０
の弧状面３２の形状に做つてパイプＰを曲げるための装
備を備える。

枠１０に液圧モーター２６が固定され、この液圧モータ
ーのピストン６４は掴持組立体４０に連結されている。
この掴持組立体は、従動シユ一５０を曲げシユ一３０に
係合させてパイプＰを曲げシユ一の形状に做わせる。枠
１０は１対の平行に離間した枠腕１２と１３を備えこれ
ら腕の間に、曲げシユ一３０、パイプＰ、従動シユ一５
０、および液圧モーター２６が入れられる。

枠腕１２，１３は各々中実軸方向に延びる細長いスロツ
ト１４を備え、このスロツトには垂直方向に延びるピン
１６が滑合される。枠腕１２，１３はこれの一端部に整
合した孔１８を備え、これら孔には曲げシユ一枢架ピン
２０が挿入される。ピン２０は曲げシユ一３０を枠１０
に対し枢架する。枠腕１２，１３の他端部にはそれぞれ
１対の整合した孔２２があり、これら孔には流体モータ
ー支持ピン２４が差込まれる。第３図は枠１０に対する
曲げシユ一３０の枢架態様の詳細を示す。

同図は、上側腕１２と下側腕１３の整合した孔１８、お
よび曲げシユ一３０のボア３１を貫通する取外し可能枢
架ピン２０を示す断面図である。枠１０に対する曲げシ
ユ一の枢動を容易にするため枢架ピン２０を受けるスリ
ーブ３３がボア３１内に備えられる。枢架ピン３０はス
リーブ３３内で自由に滑動でき、そして簡単に抜取れる
から、曲げるべきパイプの直径に応じ、枠１０を分解し
、曲げシユ一３０の交換を行うことが容易にできる。枠
腕１２と１３間に流体モーター２６を取付ける支持ピン
２４も、第８図に示す如く自由に取外しできる。

ここに示される流体モーター２６は、枠腕１２，１３間
に設けられるシリンダ頭部２８を備え、これは、腕１２
，１３の孔２２と整合する１対のボア２２を有し、これ
ら孔に支持ピン２４が挿入される。シリンダ頭部２８は
また、これは両側面にボルト留めされるキー２１，２３
を備える。これらキーは全体的に長円形を有し、腕１２
，１３のスロツト１４内に摺動するよう滑合される。キ
ー２１，２３は液圧モーター２６を腕１２，１３のスロ
ツト１４に沿つて軸方向に摺動案内する。キー２１，２
３と同じ形のキヤツチ部材２９がキー２３に隣接してシ
リンダ頭部２８にねじ留めされる。キヤツチ２９はキー
２３に対し枢動でき、そこで軸方向に延びるスロツト１
４に対し横方向になつて腕１２をシリンダ頭部２８に対
し係合させて掴持する。しかしキヤツチ２９は、支持ピ
ン２４を外せば、キー２３と整合するよう枢動でき、こ
うして腕１２をシリンダ頭部２８から外すことができる
。またキヤツチ・パツド２９ａがキー２１の上からシリ
ンダ頭部２８に取付けられ、腕１３をシリンダ頭部２８
に摺動可能に結合する。枠腕１２と１３は更にその長手
方向に離れた個所に、別の対の孔２２を備え、これらの
孔に流体モーター２６を取付ければ、このモーターの取
付け位置を変えることができ、こうして直径の異なるパ
イプを曲げるときに、ピストン長の違う流体モーターを
設置できるのである。前述した如く、孔１８に貫通する
枢架ピン２０によつて枠１０に取付けられる曲げシユ一
３０は、その枢架ピン２０を中心にして水平面内で枢動
できる。曲げシユ一はパイプＰを受ける溝３４を備えた
弧状面３２を有する。溝３４は断面が半円形フで、この
半円の半径は曲げられるパイプの半径とほぼ同じにされ
る。

曲げシユ一３０はまた中央弧状スロツト３６を備え、こ
のスロツトは弧状面３２と全体的に同心の弧状面３８を
有する。弧状面３８は横断方向に乎らであり、そして後
述するようなパイプ曲げ操作の間、掴持組立体４０のロ
ーラ５４と係合する。枢架ピン２０は弧状面３２の一方
の端部近くにあるから、曲げシユ一３０は弧状面３２，
３８の円弧中心から離れた個所にある枢点を中心に枢動
する。弧状面３２の反対端部にあるボア４２内に、サド
ル４６を曲げシユ一３０に対し取付けるためのピン４４
が嵌合される。サドル４６は、曲げ作業の間、パイプの
端部を曲げシユ一３０に対し固定しておくよう、そのパ
イプ端部の周りに掛けられるＵ形ブラケツトの形をして
いる。曲げシユ一３０と共同してパイプＰを曲げていく
従動シユ一５０は全体的に真直ぐな細長い部材で、この
長手方向に延びる溝５２を備えている。

溝５２は溝３４と同じように断面が半円形で従つてパイ
プが従動シユ一５０と曲げシユ一３０間に挟まれたとき
、そのパイプは溝３４と５２によつて囲われ、こうして
各シユ一はパイプＰの円周全体に押圧力を加える。この
押圧力は、１対のリンク・プレート６０と６２によつて
相互に離間して枢架される複数個のローラ５４，５６，
５８，５９を備える掴持装備４０によつて作られる。

第１図および第４図ないし第６図に示す如く、プレート
６０，６２は枠腕１２と１３の間にこれと隣接して設け
られ、そしてパイプＰの曲げ操作中、枠腕１２，１３に
対し摺動する。ローラ５８と５９は相互に垂直方向にピ
ン１６上に回転可能に装架される。ピン１６はピストン
棒６４の端部６５に明けられた垂直方向ボア内に貫通す
る。更に詳述すれば第４図に見られるようにピン１６は
止めねじ６３によつてピストン端部６５内に固定される
。リンク・プレート６０と６２はそれぞれ対向して内方
へ延びるブツシユ６７と６９を備え、これらブツシユ内
にピン１６の両端部が嵌合される。ローラ５８，５９お
よびピン６８上に枢架されるローラ５６は従動シユ一５
０の面６６と係合して従動シユ一５０を曲げシユ一３０
の方へ押し、そしてシユ一５０をパイプＰに係合させる
。リンク・プレート６０，６２はまた曲げシユ一３０と
従動シユ一５０を相互に水平方向に整合させて、曲げシ
ユ一３０を支持する。それらプレートは、曲げ作業中、
シユ一３０，５０の整合を維持し、これらがずれるのを
防止するよう補助支持を行う突出部分６３を備える。掴
持装備４０の他のローラ５４は曲げシユ一の弧状面３８
に対し係合し、これによつてパイプＰ、従動シユ一５０
、および曲げシユ一３０が、口ーラと掴持組立体４０間
の掴持係合を維持する。

ローラ５４は、リンク・プレート６０，６２の端部に取
付けられる偏心軸７０によつて枢架される。偏心軸７０
は、プレート６０の内面に溶接されるブツシユ７１およ
びプレート６２の内面に溶接されるブツシユ７２によつ
て支持される。ブツシユ７２はこれの内ボア７４に１対
の平面部７３を備え、これには偏心軸７０の両側部の平
面部が嵌合する。第４図のように偏心軸７０とブツシユ
７２の平面部が置かれると、ローラ５４はローラ５６に
対し比較的近く設定され、そこでそれらローラは曲げシ
ユ一３０をパイプＰおよび従動ローラ５０と係合させる
ように支持する。しかし軸７０の偏心のため軸７０を１
８００回転させればローラ５４および５６，５８，５９
間の間隙は大きくされ、従つて曲げシユ一によつて加え
られる圧力は小さくなる。ローラ５４を支持し且つ掴持
装備４０のローラ間隙を調節するための図示の偏心軸機
構は多くの可能な変化形の中の１つに過ぎず、従つて本
発明の範囲内で更に多くの調節構造が考えられることは
明らかであろう。次に本発明の装置の操作について説明
する。

本発明の装置によるパイプ曲げ工程の遂次的段階は第１
図、第５図、および第６図において最もよく理解される
。第１図の曲げシユ一３０の位置においてパイプＰは枠
腕１２と１３の間で曲げシユ一３０の溝３４内に置かれ
る。次いでサドル４６がパイプＰの端部上に置かれ、第
７図に示すようにサドル・ピン４４によつて留められる
。装置から自由に取外しできる従動シユ一５０が次にパ
イプＰおよびローラ５６，５８，５９の間に挿入される
。この挿入を容易にするため従動シユ一５０は傾斜面５
１を備えている。曲げ装置の諸要素が第１図に示す位置
にあるところで、流体モーター２６が作動されるとピス
トン６４が延出され、そこでこのピストンの端部に連結
した掴持組立体４０は曲げシユ一３０に対しトルクを与
える。

これにより曲げシユ一は枢架ピン２０を中心に水乎方向
に枢動を始める。流体モーター２６が作動するとローラ
５６と５８，５９は従動シユ一５０に対し押付けられ、
そこでこの従動シユ一はパイプＰに対し押圧力を加える
。このパイプは曲げシユ一３０の弧状面３０に対し力を
加えるが、この力はパイプと弧状面３０の接触点におい
て、その弧の法線方向に加えられるから、曲げシユ一３
０には枢架ピン２０を中心とするトルクが生じる。この
トルクは曲げシュ一を枢架ピン２０において回転させる
。しかし容易に理解できるように、流体モーター２６は
パイプＰに押圧力を加えることはなく、単に曲げシユ一
３０の枢動を起させるに過ぎない。この押圧力は、先述
したようにしてローラ５４，５６，５８，５９によりそ
れぞれのシユ一３０と５０に加えられる押圧力から作ら
れるものである。曲げシユ一が第５図と第６図に示され
るように回転していくときローラは従動シユ一５０と曲
げシユ一３０間の掴持係合を保ち、パイプＰを曲げシユ
一３０の弧状面３２に従かわせて曲げていく。この操作
の間、ローラ５４は曲げシユ一３０の弧状面３８に沿つ
て動き、そしてローラ５６，５８，５９は従動シユ一５
０の真直ぐな面６６に沿つて動く。液圧モーター２６の
ピストン６４の長さがパイプを完全に曲げるに充分でな
い場合には、最初のストロークが終つて部分的な曲げが
なされた後、ピン２４を外し、そしてモーターをパイプ
の方へ摺動させていつて、ボア２７を腕１２，１３の最
も近い孔２２に整合させ、そこでピン２４を再び挿入し
てからモーター２６を新たに駆動させれば完全に曲げを
行うことができる。

本発明の装置はまた、薄壁パイプのような変形や捩れを
受けない充分な壁厚を有するパイプの曲げ加工にも適用
できる。

この場合、普通従動シユ一５０は使う必要がなく、曲げ
るパイプの外形に合致した外面形を有するローラ５６と
５８、または外面に弾性スリーブを嵌めたそのようなロ
ーラをパイプに直接当て、押圧するようにできる。本発
明の装置はさらに直径６インチ（約１５０ｍｍ）までの
種々な直径のパイプの曲げ作業を簡単にできる。異なる
直径のパイプを曲げるためには、その曲げるべきパイプ
の直径に相当する半円形溝３４と５２を有する曲げシユ
一３０と従動シユ一５０を使用しなければならない。そ
こで曲げシユ一を交換するためには、枢架ピン２０とモ
ーター支持ピン２４を外し、こうして上側枠腕１２を外
す。そして現在取付けられている曲げシユ一を外し、次
いでその代りに所要半径の溝を有する曲げシユ一を取付
け、腕１２を再び取付ける。この交換した曲げシユ一が
例えば前の曲げシユ一より短かい場合には、液圧モータ
ー２６をスロツト１４に沿つて摺動させ、そうしてシリ
ンダ頭部２８のボア２７を最も近い孔２２に整合させ、
ピン２４を挿人してモーター２６を腕１２と１３に対し
固定させる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のパイプ曲げ装置のパイプ曲げ操作開始
時の平面図、第２図は掴持組立体と液圧モーターの結合
部の部分詳細図、第３図は第１図の３−３線における断
面図、第４図は第１図の４−４線における断面図、第５
図は装置がパイプ曲げ操作の中間段階にある第１図と同
等な図面、第６図は装置がパイプ曲げ操作の終了時にあ
る第１図と同等な図面、第７図は第５図の７ー７線にお
ける断面図、第８図は枠組立体の一部分と液圧モーター
の分解斜視図、第９図は曲げシユ一と従動シュ一の斜視
図である。 １０・・・・・・枠、１２，１３・・・・・・枠腕、１
４・・・・・・スロツト、１６・・・・・・ピン、２０
・・・・・・枢架ピン、２１，２３・・・・・・キー、
２４・・・・・・支持ピン、２６・・・・・・流体モー
ター、２８・・・・・・シリンダ頭部、３０・・・・・
・曲げシユ一 ３２，３８・・・・・・弧状面、３４・
・・・・・溝、４０・・・・・・掴持装備、４４・・・
・・・ピン、４６・・・・・・サドル、５０・・・・・
・従動シユ一 ５２・・・・・・溝、５４，５６，５８
，５９・・・・・・ローラ、６０，６２・・・・・・リ
ンク・プレート、６４・・・・・・ピストン、６６・・
・・・・従動シユ一面、６７，６９・・・・・・ブツシ
ユ、７０・・・・・・偏心軸、７１，７２・・・・・・
ブツシユ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ パイプ曲げ装置において、 向かい合つた端部を有する枠体と、 パイプを受入れるための第１弧状面とこの第１弧状面に
   対し同心の第２弧状面とを有する曲げシューと、前記第
   １弧状面の端部に隣接して曲げシューを前記枠体の一端
   部に枢着する手段と、一方がパイプに対して力を加え他
   方が前記第２弧状面に対して力を加える一対の、該パイ
   プ及び第２弧状面を受入れるために離隔した部材から成
   り、前記枠体に関して動くことができ前記第１弧状面に
   対しパイプを掴持するクランプ手段と、前記枠体の前記
   一端部に連結された固定部材と、該枠体に関し前記クラ
   ンプ手段を動かすため該クランプ手段に連結された伸長
   可能な部材とから成る駆動手段と、を設けて成るパイプ
   曲げ装置。