JP2019181651A - 管切断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】構成簡易且つ軽量で取り扱いやすく、特に管に対する装着が容易で管切断作業を効率よく行うことが可能な管切断装置を提供することを課題とする。【解決手段】カッター２を備えた切断機構部１と、切断対象の管周面に巻装されて切断機構部１を管周面に保持するガイドチェーン１１と、ガイドチェーン１１にテンションをかけるテンション調整機構部２１とから成る。ガイドチェーン１１はその一端部が切断機構部１に連結され、その任意の位置のローラー軸に、テンション調整機構部２１から延びる一対のフック２２が引っ掛けられることにより管周面に巻装され、テンション調整機構部２１は、フック２２を配備した基部２３と、切断機構部１に連設されていて基部２３に対して進退移動してガイドチェーン１１のテンション調整を行う可動部２４とから成る。【選択図】図１

Description

本発明は、管切断装置に関するものであり、より詳細には、例えば、耐圧水道管として近時普及が拡大している樹脂管を切断するための管切断装置に関するものである。

耐圧水道管はかつては鋳鉄管が主流であったが、近年ではポリエチレンパイプ（樹脂管）の普及が拡大している。この樹脂管は、柔軟性があって耐震性に優れる、極寒地域においても管破裂がない、５０年以上の耐久性があり、酸・アルカリにも強い、軽量であって敷設作業が容易といった多くの利点があるところから、主に寒冷地から普及が進んでいる。

従来主流であった鋳鉄管を切断するための切断機として種々の構成のものが提案され、実用化されている（特開２０１０−１７９３８４号公報、特開２００９−１６６２２９号公報等）。それらの切断機の多くは、加工する管の外周面に設置され、管を周回できるようにローラー付きチェーン等を用いて管の外周面に保持される。そして、当該切断機が周回するに伴い、その側面に設置されている円盤状刃物で、切断加工及び溝切り加工が行われる。その動作の際の周回駆動力は、切断機に備え付けられたキャタピラ装置を介して管に伝えられ、ローラー付きチェーンのローラーが回転することにより、切断機がローラー付きチェーンと共に円滑に周回動作を行う。

樹脂管の切断にこの鋳鉄管用切断機と同様の切断機を用いるとした場合、特に、管周面に対する切断機の装着機構が複雑で重量が嵩むために取り扱いにくく、装着に手間がかかるといった問題があるため、使用に適さない。

また、両側から一対のアームで管を抱え込むタイプの切断機の提案があるが（特開２０１５−１３６７８９号公報、特許第４５３８４５９号公報）、このタイプの場合は適用し得る管径に限度があり、使用範囲に制約が伴う。

特開２０１０−１７９３８４号公報 特開２００９−１６６２２９号公報 特開２０１５−１３６７８９号公報 特許第４５３８４５９号公報

本発明は、上記従来提案されている管切断装置における問題を解決するためになされたもので、構成簡易且つ軽量で取り扱いやすく、特に管に対する装着が容易で管切断作業を効率よく行うことが可能な管切断装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するための請求項１に係る発明は、カッターを備えた切断機構部と、切断対象の管周面に巻装されて前記切断機構部を前記管周面に保持するガイドチェーンと、前記切断機構部に連設されていて、前記ガイドチェーンにテンションをかけるテンション調整機構部とから成り、
前記ガイドチェーンは、両端にローラーを備えたローラー軸をチェーンプレートを介して連結してラダー状に形成したものであって、その一端部が前記切断機構部に連結され、その任意の位置の前記ローラー軸に、前記テンション調整機構部から延びる一対のフックが引っ掛けられることにより前記管周面に巻装され、
前記テンション調整機構部は、前記フックを配備した基部と、前記切断機構部に連設されていて、前記基部に対して進退移動して前記ガイドチェーンのテンション調整を行う可動部とから成ることを特徴とする管切断装置である。

一実施形態においては、前記基部は、両端にローラーを備えた基板と、前記ローラーの軸に設置された前記フックと、適宜間隔置きに調整孔が穿設されていて前記基板に挿通される調整板と、前記調整板をテンション方向に移動させるネジ杆とから成り、前記可動部は、両端にローラーを備えた可動板と、一端が前記可動板のローラーの軸に枢支され、他端が前記切断機構部のベースプレート端部に枢支された一対のアームと、前記可動板に挿通された前記調整板の調整孔に差し込まれるピンを有するプランジャーとから成る。

一実施形態においては、前記ローラーはボールベアリング内蔵のウレタンローラーである。また、一実施形態においては、前記ガイドチェーンのローラー幅は１００〜２５０ｍｍであり、前記ガイドチェーンのローラーピッチは８０〜１５０ｍｍである。また、前記ガイドチェーンは、延長ガイドチェーンを連結することによって長尺化可能である。

一実施形態においては、前記切断機構部は、前記ガイドチェーンが接続されるローラー付きのベース板を含み、前記ベース板の前記ローラーは、切断対象の管の管径に合わせて付け替え可能である。その場合、前記ベース板に取り付け可能な連結板に一対のローラーを設置して成るローラーアタッチメントを用いることができる。

本発明は上記のとおりであって、構成簡易且つ軽量で取り扱いやすく、管切断作業を効率よく行うことができ、種々の管径の管に対応しての使用が可能という効果がある。

本発明に係る管切断装置の構成及び使用状態（装着方法）を示す斜視図である。 本発明に係る管切断装置の構成及び使用状態（切り込み前）を示す斜視図である。 本発明に係る管切断装置の構成及び使用状態（切り込み後）を示す斜視図である。 本発明に係る管切断装置におけるテンション調整機構部の構成を示す一部切截平面図である。 図４におけるＡ−Ａ線断面図である。 本発明に係る管切断装置における延長ガイドチェーンを示す斜視図である。 本発明に係る管切断装置におけるアタッチメント付きローラーの構成例を示す斜視図である。

本発明を実施するための好ましい形態について、添付図面に依拠して説明する。本発明に係る管切断装置は、カッター２を備えた切断機構部1と、切断対象の管５０（本発明においては主に樹脂管を対象とするが、以下の説明においては単に管とする。）の周面５１に巻装されて切断機構部１を管周面５１に保持するガイドチェーン１１と、切断機構部１に連設されていて、ガイドチェーン１１にテンションをかけるテンション調整機構部２１とから成る。

切断機構部1は、ベース板４と、ベース板４の一端辺に設置される円弧状のガイド孔６を有する昇降ガイド５と、昇降ガイド５に支持されて枢動する安全カバー３付きのカッター２と、カッター２を回転駆動するモーターと、モーターを収納するハンドル８付きのモーターケース７とから成る。安全カバー３はモーターケース７に連設されており、安全カバー３の一端部はベース板４に軸支されている。また、安全カバー３に、ガイド孔６に摺動可能に係入される係合ピン（図示してない）が横向きに設置され、昇降ガイド５の端部に、係合ピンをガイド孔６の所望の位置にロックするためのストッパーレバー１０が設置される。

ガイドチェーン１１は、両端にローラー１２を備えたローラー軸１３をチェーンプレート１４を介して連結してラダー状に形成したものである。ガイドチェーン１１は、その一端のチェーンプレート１４が切断機構部１のベース板４の端部に枢着されることによって切断機構部１に連結され、その任意の位置のローラー軸１３に、テンション調整機構部２１から延びる一対のフック２２が引っ掛けられることにより、管周面５１に巻装される（図１参照）。

ローラー１２としては、ボールベアリング内蔵のウレタンローラーを用いることが好ましい（以下の各ローラーについても同様）。また、ローラー軸１３の長さ、換言すれば、ローラートレッドは、１００〜２５０ｍｍであることが好ましい。ローラートレッドが１００ｍｍ以下であると、カッティング動作の際における垂直方向の安定性に欠けることになり、２５０ｍｍを超える場合は、材料コスト並びに重量が嵩み、無駄が出るので好ましくない。また、ローラーピッチは、管径にもよるが、８０〜１５０ｍｍが適当である。

切断対象となる管５０の管径は、２００Ａ（直径２５０ｍｍ）〜１１００Ａ（直径１２００ｍｍ）の範囲の１３種であり、ガイドチェーン１１は、これらに対応する長さのものが用意される。即ち、切断機構部１に、小径の管５０に対応する１.２ｍの長さのガイドチェーン１１が固定され、別途、例えば、０．７ｍの長さの延長ガイドチェーン１１ａと、１．４ｍの長さの延長ガイドチェーン１１ｂとが用意される（図６参照）。各延長ガイドチェーン１１ａ，１１ｂの一端部には、フック２２と同様のフック２２ａが備え付けられていて、そのフック２２ａを、切断機構部１に固定されているガイドチェーン１１の末端のローラー軸１３に引掛けることにより、長尺化が可能となる。

テンション調整機構部２１は、上記フック２２を配備した基部２３と、一対のアーム２９を介して切断機構部１に連設されていて、基部２３に対して進退移動してガイドチェーン１１のテンション調整を行う可動部２４とから成る（主に図４，５参照）。基部２３は、両端にローラー２６を備えた基板２５と、後端がローラー２６の軸に枢支されるフック２２と、適宜間隔置きに調整孔２７が穿設されていて基板２５に設置される調整板２８と、調整板２８をテンション方向に移動させる機構とを含む。

図４，５に詳細に示されるように、基板２５には、調整板２８の端部を受け入れる横長の空間部３０が形成され、基板２５の外端面からこの空間部３０にかけて調整ネジ３２が差し込まれ、空間部３０内に臨む調整板２８の端部が、この調整ネジ３２の先端部に固定される。調整ネジ３２は、基板２５の外端面に配置された駆動ナット３３に螺合していて、駆動ナット３３の回転に伴い、回転することなく直進的に進退移動する。なお、駆動ナット３３は、基板２５の外端面に設置されているストッパー３４に止められて、回転するのみで移動はしない。

可動部２４は、両端にローラー３６を備えていて、調整板２８を挿通するための横長の空間部３７を設けた可動板３５と、一端がローラー３６の軸に枢支され、他端が切断機構部１のベース板４の端部に枢支された一対のアーム２９と、可動板３５に挿通された調整板２８の調整孔２７に差し込まれるピン３９を有するプランジャー３８とから成る。プランジャー３８は、ノブを操作してピン３９の出し入れを行うことで、ワークの位置決め・固定を迅速に行うための機械要素部品である。

ベース板４には４個のローラー９が取り付けられるが、このローラー９は、切断対象の管５０の管径に応じて付け替え可能にすることが好ましい。これは、小径管に対して小径ローラー９を備えたベース板４を用いると、ベース板４の中間部が管５０の周面に接触し、片側のローラー９が浮いてしまうおそれがあるからである。そこで、例えば、大径（７００Ａ，８００Ａ，９００Ａ，１１００Ａ）の管５０の場合にはφ２０のローラーを用い、中径（４５０Ａ，５００Ａ，５５０Ａ，６００Ａ）の管５０の場合にはφ２８のローラーを用いることとする。

また、小径（２００Ａ，２５０Ａ，３００Ａ，３５０Ａ，４００Ａ）の管５０の場合には、アタッチメント付きローラー１５を用いることが好ましい。このアタッチメント付きローラー１５は、固定板１６の前後にφ２０の小径ローラー９ａを、ベース板４におけるローラー９の場合よりもローラーピッチを狭めて設置して成るもので（図７参照）、このアタッチメント付きローラー１５を一対、ローラー９を外したベース板４に固定板１６を介して取り付ける。なお、ベース板４と管５０の周面との間隙が小さければ小さいほど、カッター２が下位に位置して切込みが深くなるので、厚みのある管５０の切断が可能となる。

次いで、上記構成の管切断装置の使用方法について、工程順に説明する。
準備工程
管５０の切断作業に入る前に、先ず、ガイドチェーン１１の長さを切断対象の管５０の管径に対応させる。即ち、２００Ａの管５０の場合は備え付けのガイドチェーン１１のみを用い、５００Ａの管５０の場合は短尺の延長ガイドチェーン１１ａを付け足し、１１００Ａの管５０の場合は、更にそれに長尺の延長ガイドチェーン１１ｂを連結する。

ガイドチェーン巻装工程
管５０の切断作業に際しては、管５０を図示せぬ支持台上にセットし、管５０の端部上に切断機構部１を載せ、ガイドチェーン１１を管５０に巻き付けて反対側に回し、テンション調整機構部２１に近接する巻き付け端のローラー軸１３ａに、基部２３から延びるフック２２を引っ掛ける（図１）。次いで、プランジャー３８のノブを引き上げてそのピン３９を調整板２８のピン嵌合孔２７から引き抜き、調整板２８をずらし動かして仮締めし、その位置においてプランジャー３８のノブを離してピン３９を突出させ、その最も近くに位置するピン嵌合孔２７に嵌入させて仮締め状態を維持させる。

その状態において調整ネジ３３を回し、ネジ杆３２を介して調整板２８を引き寄せることにより、ガイドチェーン１１を緊張させて本締めする。ガイドチェーン１１は、このようにして、何らの工具を用いることなく管５０に容易且つ迅速に装着できるため、管切断作業を効率よく行うことが可能となる。

切り込み工程
管５０の切断に当たっては、先ず、カッター２を、モーターによって回転駆動しつつ管５０に食い込ませる。そのために、モーターケース７のハンドル８を持って、カッター２を管５０に押し付けていく（図２参照）。その動きは、モーターケース７と一体の安全カバー３に突設されて昇降ガイド５の円弧状孔６内に係入されている係合ピンが、円弧状孔６の内周壁に沿って摺動することによってガイドされる。そして、所望深さまで切り込まれたところで、ストッパーレバー１０を引いてカッター２の高さ位置を固定することにより、以後の切り込み深さを一定に維持することができる。

切断工程
上記のようにしてカッター２を管５０に食い込ませた後、その状態のままハンドル８を持って管５０の切断を進行させる。管５０の切断は、管５０を回転させることなく、ハンドル８を持って切断機構部１をガイドチェーン１１と共に管周面５１に沿って移動させて行う場合と、ハンドル８を持って切断機構部１を支持した状態で、支持台上において管５０を回転させることによって、切断を進めていく場合とがある。

撤去工程
切断作業終了後、上記巻装工程の場合と逆の操作を行うことにより、管５０から本切断機を取り外す。

本発明に係る管切断装置は以上のような構成であり、従来の管切断装置において用いられていた、レールに相当するガイドリングのような部品がなく、シンプルな構成で、管周面に対する装着並びにその緊締作業が容易であり、ガイドチェーン１１を構成するローラー１２のトレッドを広めにすることで、管切断の際の垂直安定性を向上させることができ、更に、種々の管径の管に対応しての使用が可能といった効果のあるものであって、その産業上の利用可能性は大である。

１ 切断機構部
２ カッター
３ 安全カバー
４ ベース板
５ 昇降ガイド
６ 円弧状孔
７ モーターケース
８ ハンドル
９ ローラー
１０ ストッパーレバー
１１ ガイドチェーン
１２ ローラー
１３ ローラー軸
１４ チェーンプレート
１５ アタッチメント付きローラー
１６ 固定板
２１ テンション調整機構部
２２ フック
２３ 基部
２４ 可動部
２８ 調整板
３２ ネジ杆
３８ プランジャー

Claims (8)

1. カッターを備えた切断機構部と、切断対象の管周面に巻装されて前記切断機構部を前記管周面に保持するガイドチェーンと、前記切断機構部に連設されていて、前記ガイドチェーンにテンションをかけるテンション調整機構部とから成り、
   前記ガイドチェーンは、両端にローラーを備えたローラー軸をチェーンプレートを介して連結してラダー状に形成したものであって、その一端部が前記切断機構部に連結され、その任意の位置の前記ローラー軸に、前記テンション調整機構部から延びる一対のフックが引っ掛けられることにより前記管周面に巻装され、
   前記テンション調整機構部は、前記フックを配備した基部と、前記切断機構部に連設されていて、前記基部に対して進退移動して前記ガイドチェーンのテンション調整を行う可動部とから成ることを特徴とする管切断装置。
2. 前記基部は、両端にローラーを備えた基板と、前記ローラーの軸に設置された前記フックと、適宜間隔置きに調整孔が穿設されていて前記基板に挿通される調整板と、前記調整板をテンション方向に移動させるネジ杆とから成り、前記可動部は、両端にローラーを備えた可動板と、一端が前記可動板のローラーの軸に枢支され、他端が前記切断機構部のベースプレート端部に枢支された一対のアームと、前記可動板に挿通された前記調整板の調整孔に差し込まれるピンを有するプランジャーとから成る、請求項１に記載の管切断装置。
3. 前記ガイドチェーンは、延長ガイドチェーンを連結することによって長尺化可能である、請求項１又は２に記載の管切断装置。
4. 前記ローラーはボールベアリング内蔵のウレタンローラーである、請求項１乃至３のいずれかに記載の管切断装置。
5. 前記ガイドチェーンのローラー幅は１００〜２５０ｍｍである、請求項１乃至４のいずれかに記載の管切断装置。
6. 前記ガイドチェーンのローラーピッチは８０〜１５０ｍｍである、請求項１乃至５のいずれかに記載の管切断装置。
7. 前記切断機構部は、前記ガイドチェーンが接続されるローラー付きのベース板を含み、前記ベース板の前記ローラーは、切断対象の管の管径に合わせて付け替え可能である、請求項１乃至６のいずれかに記載の管切断装置。
8. 前記ベース板に取り付け可能な固定板の側部前後にローラーを設置して成るアタッチメント付きローラーを用いる、請求項７に記載の管切断装置。