JP2742316B2 - スパイラルパイプ成形装置及び切断装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、螺旋状に形成されたパイプ、より詳しくは
直径の小さなスパイラルパイプの製造装置に関する。

金属の連続ストリップを螺旋状に巻回し、巻回された
ストリップの隣接縁部同士を接合してパイプに螺旋状の
ロックシーム（はぜ継ぎ）を形成することによりパイプ
を製造する方法として幾つかの方法が知られている。か
ようなパイプ成形機（製造機）の１つが、本願出願人に
係る1986年、２月４日付米国特許第4,567,742号に開示
されている。この特許に係るパイプ製造機では、金属ス
トリップを成形ヘッドの内側にカールさせて、螺旋状の
筒（シリンダ）を形成し、成形ヘッドの底開口部を通っ
てクリンチングローラ（折り曲げローラ）を上昇させ、
成形ヘッド内の支持ローラと協働させることにより、ロ
ックシームを形成するようになっている。

他の形式のスパイラルパイプ製造機として、米国特許
第3,132,616号、米国特許第3,606,779号、カナダ国特許
第927,212号、及び英国特許第830,504号に開示されたも
のがある。これらのパイプ製造機により製造されたパイ
プは、換気用及び流体移送用として広く使用されてい
る。これらのパイプ製造機により一般的に製造される最
小直径のパイプは、数インチの直径のものである。これ
らの特許においては、製造できるパイプの直径の下限に
ついて論じられていないが、直径が小さなパイプの場合
には、パイプの移動が困難になる程度まで成形ヘッドす
なわちマンドレルの摩擦が増大するため、或る下限は存
在する。

米国特許第3,940,962号には別の形式のスパイラルパ
イプ製造機が開示されており、このパイプ製造機が、直
径１から36インチ（約25〜914mm）のパイプの製造に使
用できると説明されている。しかしながら、実際には、
パイプを螺旋状に形成するのに使用されるローラの形状
的理由により、この米国特許に係るパイプ製造機により
直径１インチ（約25mm）のパイプを正確に製造すること
は困難である。また、この米国特許の開示に従って、直
径１インチ（約25mm）のパイプ内に、半円筒状のマンド
レル67及びアンビルローラ47の両方を嵌入することは困
難である。

自動車のオイルフィルタのようなフィルタ市場におい
ては、直径の小さなスパイラルパイプに対する強い潜在
的需要が存在する。一般に、これらのフィルタには、約
１インチ（約25mm）の直径をもつ金属製の孔穿き内部シ
リンダが設けられている。これまで、これらの内部フィ
ルタシリンダとしてスパイラルパイプは使用されていな
いが、その理由は、従来のスパイラルパイプ製造機では
直径１インチ（約25mm）のパイプを製造できなかったこ
とにある。

従って、フィルタパイプは、長い間に亘って次のよう
な非効率的な方法により製造されている。先ず、最終的
なシリンダに必要とされる正確なサイズに金属素材を切
断する。この素材切断作業の前又は後に、金属素材に孔
を穿ける。孔が穿けられた金属素材をローリングしてシ
リンダにし、長手方向のシームに沿ってシールする。シ
リンダが圧力を受けて押し潰されないようにするため、
シリンダに波形加工をするか、シリンダ内にばねを挿入
する。

この従来の方法で長いフィルタパイプを製造すること
の欠点は明白である。すなわち、この従来の方法は種々
の工程を必要とするため、パイプを連続的に製造するこ
とが困難である。また、パイプの直径及び長さを変更す
る度毎に、種々のサイズの素材を使用しなければならな
い。

従って、本発明の目的は、直径の小さなスパイラルパ
イプを成形しかつ切断することができる装置を提供する
ことにある。特に本発明によれば、スパイラルパイプの
直径を１インチ（約25mm）以下にすることができる成形
ヘッドの横方向ボアの内部でスパイラルパイプを製造で
きる機械が具現化される。

本発明の好ましい実施例によるスパイラルパイプ製造
機は、横方向ボアを備えた成形ヘッドと、移動するパイ
プとの接触により回転駆動されるように構成されたマン
ドレルとを有している。また、このマンドレルは、移動
するパイプとの接触により半径方向に枢動するように構
成することもできる。金属ストリップは、マンドレルの
周囲及び成形ヘッドの横方向ボアの中で形成されて、ス
パイラルパイプが製造される。

ロックシーム形成エレメントは、マンドレルから取り
外しできるように構成するのが好ましい。本発明の最も
好ましい実施例においては、ロックシームは２組のロー
ラエレメントにより形成されている。第１のローラエレ
メントは、成形ヘッドの下部に取り付けられていて、螺
旋状に巻回されたストリップの互いに組み合わされる
（噛み合わされる）縁部を折曲げるようになっている。
第２のローラエレメントは、成形ヘッドの上部に取り付
けられていて、ストリップの折曲げられた縁部を完全に
圧縮してロックシームを形成するようになっている。

また、本発明によれば、スパイラルパイプをパイプセ
クションに切断する装置が提供される。好ましくは、こ
の切断装置は、スパイラルパイプの中に配置される第１
の回転自在のナイフと、パイプの外に配置される第２の
回転自在のナイフと、パイプの外でかつ外側ナイフとは
反対側に配置される支持ローラとを有している。パイプ
を切断するには、外側ナイフは、内側ナイフに対しオー
バーラップした関係をなすように移動され、支持ローラ
は、パイプと接触するように移動される。互いにオーバ
ーラップした内側及び外側の両ナイフ及び支持ローラ
は、オーバーラップした両ナイフの間でパイプが軸線方
向に移動しかつ回転するときに、パイプと共に軸線方向
に移動しかつ協働してパイプを切断するようになってい
る。

本発明によれば、長いフィルタパイプを製造する従来
の方法に比べ、優れた特徴を有している。本発明のスパ
イラルパイプ成形及び切断装置によれば、パイプの直径
及び長さを容易に変えることができる。また、閉鎖形の
成形ヘッド内で、約１インチ（約25mm）の直径のスパイ
ラルパイプを製造することができる。この閉鎖形の成形
ヘッド及び回転自在のマンドレルにより、所望のパイプ
直径を正確に維持できると同時に、従来のスパイラルパ
イプ製造機で１イン（約25mm）直径のパイプを製造する
ことを妨げていた摩擦の問題をも解決することができ
る。また、本発明によれば、本発明のパイプ成形機によ
り製造された小径のパイプを、スリット加工の方法によ
り切断することも可能である。

本発明及びその目的及び利点は、添付図面に関連して
述べる本発明の実施例についての以下の詳細な説明によ
り明らかになるであろう。

第１図及び第２図には、本発明のスパイラルパイプ成
形機（製造機）10と、改善されたスリッタ75とを組み合
わせた装置100が示されている。パイプ成形機10の多く
のエレメントは慣用的なものであり、本願出願人に係る
1986年、２月４日付米国特許第4,567,742号において詳
細に説明されている。この米国特許に記載されているパ
イプ成形装置の説明を参考としてここに導入し、かつ本
願の一部とする。上記米国特許に開示されている多くの
部品は、１・1/2インチ（約38mm）幅のストリップ15
（第13a図〜第13e図）に適用できるようにするため、及
び本発明のチューブ成形機（パイプ成形機）10に使用さ
れるストリップ15の特定の縁部及び波形の形状に適用で
きるようにするため幾分かの修正が加えられているけれ
ども、本発明のチューブ成形機10に使用できるものであ
る。

第12図には、本発明のパイプ成形機10を構成する幾つ
かのエレメントが示されており、パイプ成形機10は、フ
レーム11及び制御キャビネット12を有している。制御パ
ネル13には、パネル成形機10及びスリッタ75の作動を制
御しかつモニタリングするためのノブ、ゲージ及びダイ
アル等の複数の制御エレメント14が取り付けられてい
る。これらの種々の制御エレメントについては、本願出
願人に係る1987年、11月17日付米国特許第4,706,481号
及び係属中の米国特許出願第139,678号（1987年、12月3
0日出願）に記載されており、これらの米国特許及び米
国特許出願における制御エレメントについての説明は、
参考として本願に導入しかつ本願の一部とする。

パイプ成形機10のフレーム11には、連続する金属スト
リップ15が供給される。直径１インチ（約25mm）のフィ
ルタパイプを作るには、ストリップ15は、1.5インチ
（約38mm）幅で孔が穿けられているものが好ましい。ス
トリップ15は、パイプ成形機10に供給する前に孔を穿け
てもよいし、パイプ成形機10の孔穿け駆動ローラにより
孔を穿けてもよい。直径の大きなパイプを製造する場合
には、より幅広のストリップ15を用いることができる
し、その方が好ましい。

金属ストリップ15は、複数のローラを収容しているロ
ーラハウジング16に通される。該ローラハウジング16の
複数のローラは、ストリップ15の縁部15aを曲げてロッ
クシームを形成し、かつ金属ストリップ15に波形溝を形
成できるようになっている。第13a図〜第13e図には、上
方の縁部形成ローラ16−ｕ、下方の縁部形成ローラ16−
ｌ、及び波形（波形溝）形成ローラ16−ｃが示されてお
り、これらのローラ16−ｕ、16−ｌ、16−ｃは、直径１
インチ（約25mm）のフィルタパイプを形成するためのス
トリップ縁部及び波形溝を形成するのに具合良く使用さ
れる。ストリップ15は、最初に第13a図に示されるロー
ラに通され、順次、第13b図〜第13e図に示されるローラ
に通される。これらの縁部形成ローラ及び波形溝形成ロ
ーラの機能及び作動についてのこれ以上の情報は、前掲
の米国特許第4,567,742号に開示されている。

フレーム11（第12図）には、下方の駆動ロール17及び
上方の駆動ローラ18が回転自在に取り付けられている。
これらの駆動ローラ17、18は協働して、金属ストリップ
15をフレーム11内に引っ張り込み、ローラハウジング16
に通す働きをなす。次に、上下の駆動ローラ17、18は、
金属ストリップ15を上方のガイドプレート19と下方のガ
イドプレート20との間に押し出す働きをなす。駆動ロー
ラ17、18及びガイドプレート19、20の幅は、ストリップ
15の幅に等しい。第14図に示すように、下方のガイドプ
レート20は、ボルト20aによりフレーム11に固定されて
いる。また、下方のガイドプレート20は、ストリップ15
に形成される波形溝及び縁部を収容できる溝を備えてい
る。フレーム11に取り付けられたベース20cには、クラ
ンプ20bが枢着されており、該クランプ20bは、下方のガ
イドプレート20に対して上方のガイドプレート19を保持
する働きをなす。

第１図〜第５図に示すように、成形ヘッド組立体21及
びマンドレル組立体22は、協働して金属ストリップ15を
スパイラルパイプ23に形成するようになっている。成形
ヘッド組立体21は、成形ヘッドテーブル28に対して着脱
自在に固定できるベース27を備えている。成形ヘッドベ
ース27は、クランプ26により成形ヘッドテーブル28に固
定されている。

第６図〜第10図に最も良く示されているように、成形
ヘッド組立体21は更に成形ヘッド29を有しており、該成
形ヘッド29は成形ヘッドベース27にボルト止められてい
る。成形ヘッド29は、横方向ボア（ラテラルボア）30の
周囲を包囲している。金属ストリップ15は、この横方向
ボア30の内部で、約１インチ（約25mm）の直径をもつス
パイラルパイプ23に形成される。成形ヘッド29には螺旋
溝31が形成されていて、螺旋状に巻回されたストリップ
及びスパイラルパイプ23の波形溝を収容できるようにな
っている。成形ヘッド29には更に、より深い螺旋溝32が
設けられていて、ストリップ15に形成された縁部15a及
び形成されたロックシーム24を収容できるようになって
いる（第３図）。これらの内側溝（螺旋溝）31、32は、
螺旋状に巻回されたストリップ15及びスパイラルパイプ
23を、成形ヘッド29に通してガイドする助けをなす。ス
パイラルパイプ23の外径は、横方向ボア30の内径により
決定される。スパイラルパイプの直径を変えたい場合に
は、異なる直径の横方向ボア30をもつ成形ヘッド29を使
用する。本発明の好ましい実施例には、種々の直径の横
方向ボアを備えた互換性のある成形ヘッドを使用するこ
とができる。本発明によるパイプ成形装置は、１・1/2
インチ（約38mm）幅の孔穿き金属ストリップ15から、１
〜２インチ（約25〜51mm）の直径をもつスパイラルフィ
ルタパイプを製造するのに使用するのが好ましい。本発
明のパイプ成形機10で、直径7/8インチ（約22mm）程度
の小径のスパイラルパイプを製造できることも期待され
る。もちろん、本発明は、孔穿きフィルタパイプの製造
に限定されるものではない。

成形ヘッド29は、着脱自在のインセット（差込み部
材）33と組み合わされる。インセット33は、ピン（図示
せず）により所定位置に保持されるようになっている。
インセット33の曲率半径は、横方向ボア30の曲率半径よ
り小さい。インセット33の内面は、摩擦低減材料でコー
ティングしてもよい。インセット33は、金属ストリップ
15が成形ヘッド29の横方向ボア30の周囲で駆動されると
きに、金属ストリップ15がロックアップしてしまうこと
を防止するためのものである。

第３図に示すように、成形ヘッド組立体21のベース27
には、１対の折曲げローラ36、37が配置されている。こ
れらの折曲げローラ36、37は互いに協働して、ストリッ
プ15が成形ヘッドのボア30内で螺旋状に巻回されて螺旋
状の円筒状に形成されるときに、ストリップ15の互いに
組み合わされる縁部（mated edges）15bを折り曲げる
（すなわち、部分的に圧縮する）働きをなす。第１の折
曲げローラ36は、成形ヘッドのベース27内で横方向に角
度を付して（傾斜して）形成されたボア45内に固定され
たシャフト38を備えている。この横方向に傾斜して配置
されたボア45の正確な方向は、第８図及び第11図に最も
良く示されている。第３図においては、第１の折曲げロ
ーラ36が、その正しい角度方向から回転された状態が示
されており、このため、両折曲げローラ36、37が如何に
協働して、螺旋状に巻回されたストリップの互いに組み
合わされた縁部15bを折り曲げることができるかを、良
く理解できるように示してある。

成形ヘッド29の底部の開口部を通って第１のローラヘ
ッド39が突出しており、該ローラヘッド39は、オーバー
ラップして螺旋状に巻回されるストリップの縁部15bに
接触している（第３図）。ローラヘッド39は、シャフト
38の一端に、回転自在に取り付けられている。ローラヘ
ッド39の内部に配置されたベアリングにより、ローラヘ
ッド39は、シャフト38の回りで受動的に回転できるよう
になっている。すなわち、このローラヘッド39は、モー
タ等により確実に駆動されるのではなく、螺旋状に回転
するストリップ15との摩擦接触により回転駆動されるよ
うになっている。ローラシャフト38は偏心しており、こ
のため、螺旋状に巻回されるストリップ15に対するロー
ラヘッド39の高さを調節できるようになっている。この
偏心調節が行えるようにするため、第７図及び第８図に
示すように、ベース27から突出しているシャフト38の端
部は六角形の端部40として形成されていて、回転できる
ようになっている。また、止めねじ41が設けられてい
て、オーバーラップして螺旋状に巻回されるストリップ
の縁部15bに対してローラヘッド39を近付け又は遠ざけ
るべく軸線方向に調節できるようになっている。止めね
じ41は、成形ヘッドのベース27にボルト止めされた軸線
方向の調節ブロック46内に配置されている。

第３図には、第２の折曲げローラ37の正確な角度方向
が示されている。この第２折曲げローラ37は、ローラホ
ルダ43に垂直方向に傾斜して形成されたボア内に圧嵌め
されたシャフト42を有している。ベース27を形成してい
る下方の部分は、ローラホルダ43及び第２折曲げローラ
37が摺動して出入りすることを可能にしている。ローラ
ホルダ43は、ボルト47により、成形ヘッドテーブル28に
対して所定位置に保持されている（第８図）。楕円形の
スロット48及び止めねじ49により、第２折曲げローラの
ヘッド44は、オーバーラップして螺旋状に巻回されるス
トリップの縁部15bに対して横方向に調節できるように
なっている。ローラヘッド44の内部に設けられたベアリ
ングにより、ローラヘッド44は、シャフト42の上端部の
回りで受動的に回転できるようになっている。また、こ
の第２ローラヘッド44は、成形ヘッド29の底部に設けら
れた開口部を通って突出していて、オーバーラップして
螺旋状に巻回されるストリップの縁部15bと接触できる
ようになっている。

成形ヘッド29の頂部には、ロックシーム閉じローラ組
立体（lockseam closing roller assembly）50が配置さ
れている。第６図〜第11図に示すように、ロックシーム
ローラヘッド52の回転軸線は、横方向に傾斜した位置に
配向されている。第３図においては、このロックシーム
ローラヘッド52を、その正しい傾斜位置から回転した状
態を示し、これにより、螺旋状に巻回されるストリップ
の折曲げ縁部を如何にして完全に圧隙してロックシーム
24を形成できるかを、良く示すことができるようにして
いる。

ロックシーム閉じローラヘッド52は、成形ヘッド29の
頂部の開口部を通って突出していて、折曲げられて螺旋
状に巻回されたストリップの縁部と接触するようになっ
ている。ローラヘッド52は、該ローラヘッド52の内部に
設けられたベアリングにより受動的に回転できるよう
に、シャフト51の端部に対し回転自在に取り付けられて
いる。シャフト51は、ボルト54により成形ヘッド29の頂
部に取り付けられた上方のローラホルダ53を貫通してい
る。また、ローラシャフト51は偏心しており、かつロー
ラホルダ53の開口部を通ってアクセス可能な六角形の端
部51aを有している（第11図）。ロックシームローラヘ
ッド52は、シャフト51の六角形端部51aを回転すること
により、螺旋状に巻回されたストリップ15に対し垂直方
向に調節することができる。折曲げられて螺旋状に巻回
されるストリップの縁部に対するロックシームローラヘ
ッド52の調節は、止めねじ56により行うことができる。
ナット55は、止めねじ56を所定位置に保持するためのも
のである。

第１図〜第３図に示すように、スパイラルパイプ23
は、閉鎖形の成形ヘッド29の内部だけでなく、完全に円
筒状のマンドレル60の周囲でも同時に形成される。マン
ドレル60と、成形ヘッド29の横方向ボア30の表面との間
のクリアランスは、金属ストリップ15の厚さのほぼ２倍
に、各側に0.006〜0.003インチ（約0.15〜0.08mm）を加
えた大きさである。マンドレル60と閉鎖形の成形ヘッド
29との間のクリアランスを厳格に制御することにより、
一定直径をもつパイプの製造精度を向上させることがで
きる。このクリアランスが非常に大きい場合には、スト
リップ15は成形ヘッド29内で座屈してしまう。逆に、こ
のクリアランスが非常に小さいと、ストリップ15は、成
形ヘッド29内でロックアップしてしまうであろう。

通常、小径（すなわち、約１インチ（約25mm）の直
径）のスパイラルパイプの製造の妨げとなる摩擦に打ち
勝つことができるように、マンドレル60は回転自在かつ
枢動自在に構成されている。マンドレル60は、ベアリン
グ61（第３図）により受動的に回転できる（すなわち、
螺旋状に移動するストリップ15又はパイプ23との接触に
より回転自在に駆動される）ようになっている。ベアリ
ング61は垂直ホルダ62に取り付けられており、該垂直ホ
ルダ62は、ボルト64により取り付けブロック63とカバー
プレート65との間に固定されている。取り付けブロック
63は、成形ヘッドテーブル28の中央領域に取り付けられ
ている。垂直ホルダ62は、垂直ホルダ62にはオーバーサ
イズ開口部66が設けられていて、マンドレル60の位置を
垂直方向及び横方向に調節できるようになっている。ベ
アリング61は、カバー67及びボルト68により所定位置に
保持されている。垂直ホルダ62及びカバー67には、マン
ドレル60よりも大きな直径をもつ環状開口部69が設けら
れている。この環状開口部69とベアリング61との協働に
より、マンドレル60はあらゆる半径方向に枢動できるよ
うになっている。スペーサリング70が設けられていて、
マンドレル60のあらゆる方向への枢動量が同一になるよ
うにしている。マンドレル60の端部にはロックワッシャ
71及びロックナット72が取り付けられていて、マンドレ
ル60が軸線方向に移動しないようにしている。このよう
に、マンドレル組立体22の上記エレメントが協働して、
マンドレル60が、螺旋状に移動するストリップ15すなわ
ちパイプ23により加えられる圧力に応答して、成形ヘッ
ド29の横方向ボア30内で回転及び枢動できるようにして
いる。かくして、マンドレル60は、螺旋状に移動するス
トリップ15すなわちパイプ23の内部で自由浮動（free−
floating）でき、ストリップすなわちパイプ内で最小の
摩擦力で自動調心することができる。重いゲージ金属
（gauge metal）及びステンレス鋼の場合には、マンド
レル60を、例えばタイミングベルト及び流体モータと組
み合わせて、確実駆動形のマンドレルとして構成するの
が好ましい。モータ駆動形のマンドレルを駆動する場合
には、その速度は、マンドレルを通って駆動されるスト
リップの速度よりも大きくしなければならない。

本発明の好ましい実施例は、更に、パイプ成形装置10
により製造されたスパイラルパイプにスリットを形成す
る装置を有している。本発明のスリット形成装置（スリ
ッタ）75は、本願出願人に係る係属中の米国特許出願第
139,678号（1987年、12月、30日出願）及び米国特許第
4,706,481号に開示されたスリット形成装置の多数のエ
レメントを使用している。上記米国特許出願及び米国特
許に示されているスリット形成装置の説明は、参考とし
て本願に導入し、その一部とする。実際上、上記米国特
許出願及び米国特許に記載のスリッタと、本発明による
スリッタとの間の相違は、本発明による製造されかつ切
断される小径パイプに関する点である。

第１図〜第５図に示すように、ブーム81には、ボルト
82により内側ナイフ80が取り付けられている。ボルト82
と内側ナイフ80との間にはワッシャ83が配置されてい
る。内側ナイフ80はオーバーサイズの中央開口部84を有
しており、このため、スパイラルパイプ23の内表面に対
する内側ナイフ80の位置を、任意の半径方向に調節する
ことができる。一般に、内側ナイフ80は、スパイラルパ
イプ23内で心出し（中心合わせ）される。最も好ましい
のは、オーバーサイズの開口部84が無くして、内側ナイ
フ80がパイプ23内で心出しできるようにすることであ
る。

ブーム81はマンドレル60を貫通しており、かつ該マン
ドレル60内で自由に浮動している。従って、ブーム81
は、マンドレル60と共に回転する必要はないが、このス
リット加工工程中のみは、回転できるように設計されて
いる。ブーム81は受動的に（すなわち、スリット加工中
に、オーバーラップする内側ナイフ80及び外側ナイフ11
0により回転駆動されるように）するのが好ましい。受
動的に回転されるようにするため、内側ナイフ80が設け
られている側とは反対側のブーム81の端部は、ニードル
ベアリングとスラストベアリングとの組み合わせベアリ
ング（ニードル／スラストベアリング）85により支持さ
れている。これらのニードル／スラストベアリング85
は、イリノイ州のIKOベアリング社から市販されている
ものを使用することができる。ベアリング85は、環状支
持部材87、ロックワッシャ88及びロックナット89を介し
て、ブームホルダ組立体86内に保持されている。

ブームホルダ組立体86は、上方のセクション90と下方
のセクション91とを有している。各セクションは中央の
半円筒状のキャビティを備えており、該キャビティは、
環状支持部材87に当接している。上方のセクション90及
び下方のセクション91は、複数のアレンボルト92により
互いにクランプされている。下方のセクション91は取り
付け取付けブロック93に取り付けられており、アレンボ
ルト94（第２図）を介して取り付けブロック93に固定さ
れている。取り付けブロック93は、両ガイドシャフト95
の間を通っていて、アレンボルト（図示せず）を介して
シャフトコネクタ96に固定されている。ガイドシャフト
95の周囲において、複数のアレンボルト97によりシャフ
トコネクタ96の両端部が締め付けられており、これによ
り、シャフトコネクタ96がガイドシャフト95と共に軸線
方向にスライドできるようになっている。ガイドシャフ
ト95は、セクションヘッドテーブル28に設けられた開口
部を貫通していて、THK社の滑りベアリングSC25組立体
を備えたベアリングハウジング98を通ってスライドでき
るようになっている。かようなベアリングハウジング98
は４つあり、各ベアリングハウジング98は、アレンボル
ト101により取り付け脚99の頂部に取り付けられてい
る。これらの４つの取り付け脚99は、マンドレル組立体
22及びスリット形成装置75を、成形ヘッドテーブル28及
びパイプ23に関して正しい高さに支持するためのもので
ある。取り付け脚99は、アレンボルト103によりベース
プレート102に取り付けられており、該ベースプレート1
02は、パイプ成形機10に取り付けられている。このベー
スプレート102には、楕円形のスロット（図示せず）が
設けられていて、パイプ切断装置が内側ナイフ80の中心
の回りで枢動できるようになっている。ブーム組立体86
の種々のコンポーネンツを連結する殆どのボルトが楕円
形のスロットに通されていて、これらのコンポーネンツ
の位置を互いに調節できるようになっている。

外側ナイフ110は、全体として、内側ナイフ80の下で
パイプ23の外側に配置されている。外側ナイフ110は、
該ナイフ110のシャフトに連結されたロックワッシャ及
びロックナット114により垂直ホルダ111に保持されてい
る。外側ナイフ110は、受動的に回転（すなわち、回転
するパイプ23との接触により回転駆動）できるように、
ベアリング（図示せず）により支持されている。垂直ホ
ルダ111は、滑りベアリング組立体111a（例えば、THK社
のVRM3105A形ローラテーブル）に取り付けられている。
また、この滑りベアリング組立体111aは、ナイフスライ
ドブロック112の中央部分に取り付けられている。この
構成により、垂直ホルダ111及び外側ナイフ110は、ナイ
フスライドブロック112に対して上下にスライドするこ
とができる。ナイフスライドブロック112には、ガイド
シャフト95が貫通している２つの円筒状開口部が設けら
れている。ガイドシャフト95の周囲で、これらの開口部
の両側が複数のアレンボルト113により締付けられてお
り、これにより、ナイフスライドブロック112が、ガイ
ドシャフト95に固定されかつ該ガイドシャフト95と共に
軸線方向にスライドできるようになっている。

外側ナイフブレード110は、エアシリンダ組立体116に
より、その切断位置に向かって（及び該切断位置から離
れる方向に）移動される。このエアシリンダ組立体116
は、ピストン118を制御するエアシリンダ117を備えてい
る。下方のクレビス（Ｕ字形リンク）119が、ピストン1
18及び１組のリンク120、121に取り付けられている。下
方のリンク120がクレビス119及びアーム122（該アーム1
22は、ナイフスライドブロック112の中央部分と一体に
なっていて該中央部分から延在している）に枢着されて
いる。上方のトグルリンク121は、クレビス119及び垂直
ホルダ111の底部に枢着されている。この構成により、
ピストン118が完全に伸長した場合には、垂直ホルダ111
及び下方のナイフ110が切断位置に向かって垂直方向に
上昇される。この切断位置において、内側ナイフ80及び
外側ナイフ110の切刃が互いにオーバーラップして、パ
イプ23に孔が穿けられる（第２図及び第５図）。逆に、
シリンダ117内にピストン118が引っ込められると、トグ
ルリンク120、121が収縮して、垂直ホルダ111及び外側
ナイフ110をスタンバイ位置に引き下げる（第１図）。

シリンダ117の頂部には、上方のクレビス123が取り付
けられている。この上方のクレビス123は、ねじシャフ
ト124に枢着されており、該ねじシャフト124は、ナット
125によりシリンダ支持ブラケット126の一端に固定され
ている。シリンダ支持ブラケット126の他端は、ナイフ
スライドブロック112の中央位置に取り付けられている
（垂直ホルダ111及びスベリベアリング組立体111aは、
ナイフスライドブロック112の反対側に連結されてい
る）。これらをナイフスライドブロック112に連結する
ことにより、シリンダ支持ブラケット126及びエアシリ
ンダ組立体116の他のコンポーネンツが、ガイドシャフ
ト95と共に軸線方向に移動できるようになる。エアシリ
ンダ組立体116のねじシャフト124は、下方のナイフ110
のスタンバイ位置及び切断位置の調節を可能にするため
のものである。

また、本発明のスリット形成装置75は、支持ローラ13
0を備えている。この支持ローラ130のシャフトは、ロー
ラホルダ131の一端に取り付けられており、該ローラホ
ルダ131には、支持ローラ130が受動的に回転することを
可能にするベアリングが収容されている。ローラホルダ
131の他端は、上方のローラブラケット133に固定された
ピン132の回りで枢動するようになっている。パイプの
成形工程中、支持ローラ130は、螺旋状に移動するパイ
プ23と干渉することがないスタンバイ位置に維持される
（例えば、第３図参照）。パイプ23が切断されるとき
で、かつ外側ナイフ110がその切断位置に移動するとき
には、同時に支持ローラ130もその伸長位置に移動し、
この位置においてスパイラルパイプ23の頂部と接触する
（例えば、第５図参照）。支持ローラ130は、パイプ23
の外側でかつ外側ナイフ110とは180゜反対側に位置して
いる。従って、支持ローラ130は、下方のナイフ（外側
ナイフ）110により加えられる力に応答してブーム81が
上方に撓むことを防止している。小径パイプ（すなわ
ち、直径が約１インチ（約25mm）のパイプ）の場合に
は、ブーム81の剛性を維持することがより困難になる。
ブーム81がパイプ23から離れる方向に移動すると、内側
及び外側の両ナイフ80、110がオーバーラップしなくな
り、従ってパイプ23の切断ができなくなる。従って、支
持ローラ130は、スリット加工中に、内側及び外側の両
ナイフ80、110をオーバーラップした関係に維持する働
きをなす。

支持ローラ130は、エアシリンダ組立体135により、そ
のスタンバイ位置に向かう方向及びスタンバイ位置から
離れる方向に移動される。エアシリンダ組立体135は、
シリンダ136及び引っ込み（収縮）自在のピストン137を
有している。クレビス138が、ねじシャフト144を介し
て、シリンダ136の頂部及び垂直支持部材139に取り付け
られている。垂直支持部材139は、上方のローラブラケ
ット133にボルト止めされている。ピストン137は、下方
のクレビス140に取り付けられており、該クレビス140に
は、上方のリンク141及び２つの下方のリンク142が枢着
されている。また、上方のリンク141は上方のトグルブ
ラケット143に枢着されており、該トグルブラケット143
は上方のローラブラケット133に取り付けられている。
下方のリンク142は支持ローラブラケット134に枢着され
ており、該支持ローラブラケット134はローラホルダ131
に取り付けられている。従って、ピストン137を引っ込
めると、支持ローラ130がスパイラルパイプ23から離れ
る方向に引き上げられ、このスタンバイ位置に移動され
る（第１図）。逆に、ピストン137を完全に伸長させる
と、支持ローラ130が押し出されて、スパイラルパイプ2
3と接触するようになる（第５図）。支持ローラ130のス
タンバイ位置及び伸長位置は、ねじシャフト144及びナ
ット145により調節することができる。

実際には、上方のローラブラケット133は２つの垂直
部材133−Ｆ、133−Ｂからなり、これらの垂直部材はナ
イフスライドブロック112の両側に連結されている。ま
た、これらの２つの垂直部材133−Ｆ、133−Ｂの頂部に
は、オーバーヘッド部材133−Ｈがボルト止めされてい
る。これらのボルトは、オーバーヘッド部材133−Ｈに
設けられた楕円形スロットに通されていて、支持ローラ
130の角度位置を調節できるようになっている。前述の
上方のエアシリンダ組立体135は、その垂直支持部材139
及び上方のトグルブラケット143を介して、オーバーヘ
ッド部材133−Ｈに連結されている。上方のローラブラ
ケット133の各垂直部材には、楕円形のスロット133−Ｓ
が設けられている。これらの楕円形のスロット133−Ｓ
により、オーバーヘッド部材133−Ｈの高さ（従って、
支持ローラ130のスタンバイ位置及び接触位置）を調節
できるようになっている。上方のローラブラケット133
は、ナイフスライドブロック112を介してガイドシャフ
ト95に連結されているため、支持ローラ130は、パイプ
の切断作業中にパイプの軸線方向にも移動することがで
きる。

スライド147（第１図）が設けられていて、スリット
形成装置75により切断された個々のパイプセクション23
aをキャッチできるようになっている。スライド147は、
シリンダ支持ブラケット126に連結された垂直フランジ1
48を備えている。従って、スライド147はまた、パイプ
の切断作業中に、切断ナイフ80、110及び支持ローラ130
と調和して移動することができる。

外側ナイフ110がパイプ23に孔を穿けかつ内側ナイフ8
0とオーバーラップすると、ガイドシャフトシステム
（装置）は、軸線方向に移動するパイプ23が、互いにオ
ーバーラップしている両ナイフ80、110、支持ローラ13
0、及びこれらに連結されたコンポーネンツを、パイプ2
3と調和して押すことを可能にする。パイプ切断装置75
の軸線方向運動を補助するための、軸線方向運動をする
シリンダ組立体150が設けられている。第２図に最も良
く示されているように、このシリンダ組立体150はエア
シリンダ151を備えており、該エアシリンダ151は、１片
のフラットストック152により支持されており、かつナ
ット153により所定位置に保持されている。フラットス
トック152は取り付け脚99に取り付けられている。ピス
トン154が、１対のナット156により、第２片のフラット
ストック155に固定されている。第２片のフラットスト
ック155は、シャフトコネクタ96の中央の内側部分にボ
ルト止めされている。空気がエアシリンダ151の一方向
に供給されると、ピストン154がシリンダから伸長し
て、シャフトコネクタ96及び該コネクタ96に連結された
コンポーネンツを、パイプ23の軸線方向に押しやる。エ
アシリンダ151の反対側に空気が供給されると、ピスト
ン154が引っ込んで、内側及び外側の両ナイフ80、110
を、これらのスタート位置すなわち「切断開始」位置
（“begin−cut"position）に戻す。シリンダ組立体150
に供給される空気は、両ナイフ80、110及び支持ローラ1
30がパイプ23と同じ軸線方向速度で移動し、きれいで直
角な切断を行なうことができるように調節される。

停止／衝撃吸収機構（stop/shock−absorber mechani
sm）160が設けられていて、内側及び外側の両ナイフ8
0、110の切断開始位置を固定できるようになっている
（第２図）。この機構160は、切断ヘッドテーブル28に
取り付けられた取り付けプレート161を備えている。市
販されている流体減衰形のプランジャ162が、取り付け
プレート161を通ってパイプ23の軸線方向に延在してい
る。プランジャ162は、該プランジャ162のねじ部分と螺
合するナット163により所定位置に保持されている。プ
ランジャ162のピストン（図示せず）には、プラスチッ
ク製の先端部が取り付けられている。停止／衝撃吸収組
立体は２つの機能を有しており、その１つは、パイプス
リット形成装置75の切断開始位置をセットする停止片
（ストップ）としての機能である。ピストン154が軸線
方向運動を行って完全に引っ込められると、上方のロー
ラブラケット133に取り付けられたフラットストック165
のストリップが、第２図に示すように、完全に引っ込ん
だプランジャ162のプラスチック先端部164に当接するよ
うになる。従って、プランジャ162のナット及びねじ部
分を調節することにより、切断開始位置をセットするこ
とができる。第２の機能は、ピストン154が伸長して、
停止／衝撃吸収機構160から離れる方向に上方のローラ
ブラケット133及びフラットストリップ165を押しやると
きに、プランジャ162のばね（図示せず）がそのピスト
ン（図示せず）及びプラスチック先端部164を押してプ
ランジャ162から外れるようにすることである。上方の
ローラブラケット133及びフラットストリップ165が切断
開始作業に戻るとき、これらは、上方のローラブラケッ
ト133が切断開始位置に戻るまで、プラスチック先端部1
64及びそのピストンをプランジャ162内に押し入れる。
ピストンがプランジャ162内に押し戻される間に、ピス
トンは、上方のローラブラケット133及びこれに連結さ
れたコンポーネンツに対して流体クッションすなわち衝
撃吸収効果を及ぼす。

停止／衝撃吸収機構160に隣接した箇所において、取
り付けプレート161には更に近接センサ170が取り付けら
れている。この近接センサ170はスリッタ制御回路に接
続されていて、スリッタがずっとその制御開始作業に戻
された状態にない限り、スリット形成工程が開始するこ
とを防止するようになっている。もしもスリッタがその
制御開始位置になくてスリット形成工程が開始される
と、パイプ23が完全に切断される前に、軸線方向運動ピ
ストン154はそのストローク端に到達してしまうであろ
う。

パイプ成形装置10及びスリッタ装置75の多くのコンポ
ーネンツは、工具鋼（58゜〜62゜HRC）、CRS又はMehani
teで作られている。

次に、本発明によるパイプ成形装置10及びスリッタ装
置75の作動について説明する。これらの装置の作動は、
本願出願人に係る前述の米国特許第4,567,742号及び4,7
06,481号における詳細な説明と多くの点で共通してい
る。これらの米国特許に記載されているこれらの装置に
ついての説明を参考として本願に導入し、かつその一部
とする。

パイプ成形機10とスリッタ75との組み合わせ装置100
において、孔が穿けられた金属ストリップ15が、駆動ロ
ーラ17、18によりローラハウジング16内に引き込まれ
る。ローラハウジング16内において、ストリップ15には
波形溝が形成され、ストリップ15の両縁部は、スパイラ
ルロックシームを形成するのに要する形状に形成され
る。次いで、この波形溝が形成されかつ縁部が加工され
たストリップ15が、駆動ローラ17、18によりガイドプレ
ート19、20に通され、更に成形ヘッド組立体21へと押し
込まれる。ストリップ15は回転自在のマンドレル60の周
囲でかつ成形ヘッド29の横方向ボア30の内側に押し通さ
れる。金属ストリップ15は、該ストリップ15の外側の縁
部が互いに螺旋状に隣接して配置されるようにして、マ
ンドレル60と成形ヘッド29との間に押し通される。この
ようにして螺旋状に巻回されたストリップ15の、互いに
隣接して組み合わされた縁部15bは、折曲げローラ36、3
7の協働により折曲げられる。この折曲げられたストリ
ップの縁部は、ロックシーム閉じローラ52によりマンド
レル60に対して圧縮され、タイトな（すなわち、きつく
かしめられた）ロックシーム24が形成される。このパイ
プ成形作業中に、マンドレル60は受動的に回転しかつ枢
動することができる。これにより、螺旋状に巻回された
ストリップ15及びパイプ23が、マンドレル60と成形ヘッ
ド29との間でロックアップされる原因ともなる摩擦力を
低減させることができる。

上記スパイラルパイプの製造工程が連続的に行われる
と、パイプ23は、螺旋状になって成形ヘッドブロック29
から出てくる。すなわち、パイプ23は、回転すると同時
に、軸線方向に移動しながら出てくる。このパイプ製造
工程中に、外側ナイフ110及び支持ローラ130は、それら
のスタンバイ位置並びに切断開始位置にある。従って、
全てのエアシリンダ組立体116、135、150の各ピストン
は、完全に引っ込められた状態にある。パイプ23がその
所望の長さに到達した場合には、これらの全てのエアシ
リンダ組立体に空気が送り込まれ、各ピストンを完全に
伸長させる。これにより、エアシリンダ組立体116によ
り外側ナイフ110が上方に押し出され、該外側ナイフ110
は、パイプ23に孔を穿けて内側ナイフ80にオーバーラッ
プする。また、エアシリンダ組立体135により支持ロー
ラ130が下方に押し出され、該支持ローラ130がスパイラ
ルパイプ23と周方向に接触するようになる。更に、エア
シリンダ組立体150のピストンが伸長され、これによ
り、ガイドシャフト95に連結された全てのコンポーネン
ツ（内側及び外側のナイフ80、110及び支持ローラ130を
含む）がパイプの軸線方向に押しやられる。本発明のパ
イプ成形機10によりパイプ23が螺旋状に製造され続ける
とき、パイプは、互いにオーバーラップする内側ナイフ
80と外側ナイフ110と共に軸線方向に移動すると同時に
これらの両ナイフの間で回転する。パイプ23が１回転す
ると、両ナイフ80、110の前方にあるパイプ23のセクシ
ョン23aが完全に切断されて、スライド147内に落下す
る。

この切断工程が完了すると、エアシリンダ組立体11
6、135、150に供給される空気を各ピストンの反対側に
供給する。これにより、支持ローラ130及び外側ナイフ1
10がそれらのスタンバイ位置に戻され、かつ、ガイドシ
ャフト95に連結されたあらゆるコンポーネンツ（両ナイ
フ80、110及び支持ローラ130を含む）が、ピストン154
により切断開始位置に押し戻される。

切断装置75を自動モードで作動させるには、パイプ成
形機10の下方の駆動ローラ17に、プーリベルト28′を介
して、電気エンコーダ27′を連結する。このエンコーダ
27′は、下方の駆動ローラ17の回転数に相当するパルス
を発生するようになっており、これらのパルスはケーブ
ル29′を介して制御ボックス44′に伝達される。制御ボ
ックス44′は、パイプの所望の長さに相当する第１パル
スカウント、パイプ製造のためのスローダウン点に相当
する第２パルスカウント、及び切断装置75によりパイプ
を完全に切断するのに要するパイプの軸線方向移動量に
相当する第３パルスカウントをチェックできるようにプ
ログラムされている。制御ボックス44′内には、３つの
カウンタ45′、46′、47′が組み込まれている。これら
のカウンタは、一度に１パルスの増減を行うことができ
るものである。第１パルスカウント（すなわちパイプ長
さ）は第１カウンタ45′に設定され、第２パルスカウン
ト（すなわちスローダウン点）は第２カウンタ46′に設
定され、第３パルスカウント（すなわち切断長さ）は第
３カウンタ47′に設定される。これらの第１、第２及び
第３パルスカウントに応答して、制御ボックス44′は、
ライン48′を介して、各エアシリンダ117、136、151に
空気力学的信号（ニューマチックシグナル）を送るよう
になっている。

また、制御ボックス44′は、４つの制御スイッチ14
7′、148′、149′、150′を有している。第１制御スイ
ッチ147′は、パイプ切断装置75を手動制御にするか、
又は自動制御にするかの選択をするものである。手動モ
ードにおいては、第２、第３及び第４制御スイッチ14
8′、149′、150′は、種々のエアシリンダ117、136、1
51を手動で操作できるようにする。すなわち、第２制御
スイッチ148′は、ピストンロッド118をそのシリンダ11
7から出入りさせる（従って、外側ナイフ110をその切断
位置に近付けたり遠ざける）のに使用することができ、
第３制御スイッチ149′は、ピストン154をそのシリンダ
151から出入りさせる（従って、内側ナイフ80、外側ナ
イフ110及び支持ローラ130をパイプ23の軸線方向にスラ
イドさせる）のに使用することができ、また、第４制御
スイッチ150′は、ピストン137をそのシリンダ136から
出入りさせる（従って、支持ローラ130をその接触位置
に近付けたり遠ざける）のに使用することができる。第
１制御スイッチ147′を自動モードにした場合には、第
２、第３及び第４制御スイッチ148′、149′、150′の
付勢が解除され、これらの全てのカウンタ45′、46′、
47′がゼロにリセットされる。これにより、パイプ23
は、パイプ成形装置10により製造されるときに、パイプ
切断装置75により自動的に切断されるようになる。

制御パネル13（第12図）には、パイプ切断機75のオン
／オフスイッチ及び３つの速度調節ノブ135′、136′、
137′が設けられている。第１の速度調節ノブ135′は、
パイプがパイプ成形機10で成形されるときのパイプの製
造速度（成形速度）を制御し、第２の速度調節ノブ13
6′は、外側ナイフ110がそのスタンバイ位置から切断位
置に移動する前の、パイプの成形速度を制御するように
なっている。パイプの成形速度が比較的低速であると、
パイプセクション23aの長さに関するあらゆるパルスカ
ウント誤差の効果を最小限にすることができる。従っ
て、外側ナイフ110及び支持ローラ130を切断位置に移動
させる前に、パイプの製造速度を、その最も高速で最も
効率的な製造速度から、過渡的な「スローダウン速度」
に低下させるのが好ましい。このスローダウン速度は、
第２速度調節ノブ136′により制御される。第３速度調
節ノブ137′は、外側ナイフ110及び支持ローラ130が切
断位置（この切断位置において、外側ナイフ110及び支
持ローラ130は内側ナイフ80と協働してパイプ23を切断
する）に移動してこの切断位置にある間のパイプ製造速
度を制御する。通常、切断速度は製造速度の1/2に設定
されるが、任意の便利な切断速度に設定してもよい。上
記速度制御ノブ135′、136′、137′は、手動作業モー
ド及び自動作業モードの両モードにおける、製造速度、
スローダウン速度及びパイプ切断装置75の切断速度の調
節に使用することができる。

切断装置75は、パイプ製造機（パイプ成形機）10と関
連して自動モードで次のようにして作動する。スパイラ
ルパイプ成形工程は、パイプ成形機10を公知の方法で作
動させることにより開始される。パイプ23の先端縁が成
形ヘッド29を離れ始めると、パイプ製造機10が一時的に
停止され、制御パネル13上のオン／オフスイッチを入れ
ることにより、パイプ切断装置75が付勢される。外側ナ
イフ110が内側ナイフ80にオーバーラップしないよう
に、エアシリンダ組立体116、135、150が初期化され
る。第１カウンタ45′、第２カウンタ46′及び第３カウ
ンタ47′が、ゼロに設定される。軸線方向運動を行うシ
リンダ151に空気を供給してピストン154を完全に引っ込
めれば、内側及び外側の両ナイフ80、110は切断開始位
置に位置決めされる。

一般的には、最初、パイプ切断装置75をその手動モー
ドで作動して、数個のパイプセクションを切断すること
により、内側ナイフ80、外側ナイフ110及び支持ローラ1
30の最適位置を調節する。次いで、パイプ切断外側75を
自動モードにして（及び自動モードを解除して）数回運
転し、製造速度、スローダウン速度、及び切断速度につ
いての最適設定値、及び、パイプ長さ、スローダウン
点、及び切断長さに関するパルスカウントについての最
適設定値を見出す。これらの変数が決定されたならば、
パイプ切断装置75が連続自動作業を行う準備が整ったこ
とになる。

自動作業を行う一般的な例として、パイプ長さに関す
る第１カウンタ45′は1,250パルスに、スローダウン点
に関する第２カウンタ46′は1,100パルスに、切断長さ
に関する第３カウンタ47′は375パルスに設定すること
ができる。切断サイクルは、３つの全てのカウンタ4
5′、46′、47′はゼロにリセットし、かつ、切断開始
位置にあるときに、内側及び外側の両ナイフ80、110を
超えて突出しているパイプ部分を切断することにより開
始される。パイプのこの突出部分を、「リードセクショ
ン」と呼ぶものとする。

３つの全てのカウンタにおけるパルスカウントがゼロ
であるとき、第１エアパルス信号が、ライン48′を介し
て、制御ボックス44′からエアシリンダ組立体116、135
に送られる。これにより、それぞれのピストン118、137
が付勢され、それらの伸長位置に押し下げられる。従っ
て、外側ナイフ110及び支持ローラ130が切断位置に移動
され、ここで、内側及び外側の両ナイフ80、110により
パイプ23に孔が穿けられる。また、第１エアパルス信号
により、軸線方向運動シリンダ151に供給される空気の
方向が逆に切り換えられ、これにより、ピストン154
が、シャフトコネクタ96、及びガイドシャフト95に連結
された全てのコンポーネンツをパイプと共に軸線方向に
押しやる。パイプ成形機10は、パイプ23を螺旋状に製造
し続けている。従って、パイプ23は、互いにオーバーラ
ップしている内側ナイフ80と外側ナイフ110と共に軸線
方向に移動し、かつこれらの両ナイフ80、110の間で回
転する。エンコーダ27′は、成形されているパイプ（該
パイプの先端縁は、互いにオーバーラップしている両ナ
イフの位置にある）の次のセクションの長さに相当する
連続パルスを発生する。パイプのこのセクションを、
「新セクション」と呼ぶものとする。パイプの新セクシ
ョンが形成されかつパイプの先端セクションが切断され
るとき、３つの全てのカウンタ45′、46′、47′が調和
してカウントを行うようになっている。

ガイドシャフト95は、内側及び外側の両ナイフ80、11
0が、互いにオーバーラップする両ナイフ80、110上で押
されるパイプの新セクション及び軸線方向運動ピストン
154の伸長により与えられる力を受けて、パイプの軸線
方向に移動することを可能にする。従って、パイプが内
側及び外側の両ナイフ80、110の間で軸線方向に移動し
かつ回転するときに、内側ナイフ80、外側ナイフ110及
び支持ローラ130が協働して、パイプのリーディングセ
クション（リードセクション）の全周を切断するように
なっている。従って、第３パルスカウントは、パイプの
１回転より僅かに大きい回転量に等しい軸線方向移動に
相当するパルス数に設定される。一般に、リーディング
パイプセクションが完全に切断されるようにするには、
切断部を僅かにオーバーラップさせることが好ましい。

第３パルスカウントに到達すると、第３カウンタ47′
はカウントを停止するが、第１カウンタ45′及び第２カ
ウンタ46′はカウントを続け、パイプの新セクションの
製造が続けられるようにする。また、制御ボックス44′
から、ライン48′を介して、エアシリンダ組立体116、1
35、150に第２エアパルス信号が送られる。この第２エ
アパルス信号は、切断工程が完了したこと、従ってエア
シリンダ117、136、151のそれぞれのピストンを完全に
引っ込めるべく作動することを示すものである。次に、
外側ナイフ110及び支持ローラ130が、それらのスタンバ
イ位置に移動される。次に、シリンダ151への空気の供
給方向も逆の側に切り換えられ、これにより、ピストン
154は、ガイドシャフト95に取り付けられた切断組立体
（切断装置）75を、その切断開始位置に押し戻す。第３
パルスカウントに到達すると、パイプの新セクション
も、切断速度で製造されることを停止し、製造速度での
成形が開始される。

パイプの新セクションは、製造速度での製造が続けら
れ、第１カウンタ45′及び第２カウンタ46′は、第２パ
ルスカウントに到達するまで、パルスをカウントし続け
る。その時点でスローダウン点に到達し、第２カウンタ
45′がカウントを停止し、スローダウン速度でパイプの
新セクションが形成される。

パイプの新セクションはスローダウン速度での成形が
続けられ、第１カウンタ45′は、第１パルスカウントに
到達するまで、パルスをカウントし続ける。第１パルス
カウントは、パイプの新セクションがその所望の長さに
到達したことを示すものである。第１パルスカウントに
到達すると、３つの全てのカウンタがゼロにリセットさ
れ、パイプの新セクションについて上記切断工程が繰り
返される。パイプの付加的なセクションが製造されると
きには、同じ切断工程が連続して繰り返される。

パイプ切断機75に関する上記制御方法（control sche
me）は全体として好ましいものである。なぜならば、パ
イプ長さ、スローダウン点及び切断長さに関するパルス
カウントを独立的に設定でき、かつパイプ長さに、切断
長さを自動的に考慮に入れることができるからである。
また、上記制御方法は、スパイラルパイプを約５フィー
ト（約1.5m）までの長さのセクションに切断する方法と
して好ましいものである。長いパイプセクションの場合
には、第１パルスカウンタを省略でき、かつパイプ排出
テーブルに接続されたリミットスイッチを用いて、所望
のパイプ長さに到達したことを示すこともできる。本願
出願人に係る1987年、12月２日付米国特許出願第127,74
4号の第25〜29頁には、他の制御方法及び考察が記載さ
れている。この米国特許出願のこの部分は、参考として
本願に特に導入する。

本発明の上記好ましい実施例に他の変更を加えること
が当業者にとって明白であることは理解されよう。例え
ば、パイプの切断作業中にパイプ切断装置75の軸線方向
移動量を制限するためのリミットスイッチを設けて、パ
イプ切断装置が詰まってしまう可能性を最小限にするこ
とができるし、このリミットスイッチを成形ヘッドテー
ブル28に取り付けて、シャフトコネクタ96又はナイフス
ライドブロック112により該リミットスイッチを作動さ
せるように構成することもできる。

本発明についての上記説明は制限的なものではなく例
示的なものであり、また、本発明の範囲は特許請求の範
囲に記載されている通りである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の好ましい実施例を右後方から見た斜
視図である。 第２図は、本発明の好ましい実施例を後方から見た立面
図である。 第３図は、本発明の好ましい実施例の後部の一部を断面
して示す立面図である。 第４図は、本発明の好ましい実施例を示す平面図であ
る。 第５図は、本発明の好ましい実施例の右側面を示す側面
図である。 第６図は、本発明の好ましい実施例による成形ヘッド組
立体の右前面を示す斜視図である。 第７図は、本発明の好ましい実施例による成形ヘッド組
立体の左前面を示す斜視図である。 第８図は、本発明の好ましい実施例による成形ヘッド組
立体の底面を示す、第３図の８−８線方向から見た底面
図である。 第９図は、本発明の好ましい実施例による成形ヘッド組
立体の左側面を示す側面図である。 第10図は、本発明の好ましい実施例による成形ヘッド組
立体の前面を示す正面図である。 第11図は、本発明の好ましい実施例による成形ヘッド組
立体の上面を示す平面図である。 第12図は、本発明の好ましい実施例と共に使用されるス
パイラルパイプ成形機の一部を示す側面図である。 第13a図〜第13e図は、本発明の好ましい実施例と共に使
用されるスパイラルパイプ成形機に使用される縁部形成
ローラ及び波形溝形成ローラを示す断面図であり、これ
らのローラ間におけるストリップの縁部の形状を示すも
のである。 第14図は、本発明の好ましい実施例と共に使用されるス
パイラルパイプ成形機に使用されるガイドプレート及び
クランプ部材を示す断面図である。 10……スパイラルパイプ成形装置、 15……金属ストリップ、 17、18……駆動ローラ、 21……成形ヘッド組立体、 22……マンドレル組立体、 23……スパイラルパイプ、 24……ロックシーム、27′……電気エンコーダ、 29……成形ヘッド、30……横方向ボア、 36、37……折曲げローラ、 44′……制御ボックス、 50……ロックシーム閉じローラ組立体、 52……ロックシーム閉じローラ、 60……マンドレル、 75……スリット形成装置（スリッタ）、 80……内側ナイフ、86……ブーム組立体、 95……ガイドシャフト、110……外側ナイフ、 116……エアシリンダ組立体、 130……支持ローラ、 135……エアシリンダ組立体、 150……軸線方向運動組立体、 160……停止／衝撃吸収機構。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】螺旋状に形成されるパイプを切断する装置
   であって、パイプの成形中にパイプが軸線方向に移動し
   かつ回転するように構成されたスパイラルパイプ切断装
   置において、 パイプの中に配置される内側の回転自在のナイフ手段
   と、 パイプの外に配置される外側の回転自在のナイフ手段
   と、 パイプの外でかつ前記外側ナイフ手段とは反対側の位置
   に配置される支持ローラ手段と、 前記外側ナイフ手段が前記内側ナイフ手段にオーバーラ
   ップする位置に、前記外側ナイフ手段を移動させる第１
   手段と、 前記支持ローラ手段がパイプに接触する位置に、前記支
   持ローラ手段を移動させる第２手段と、 前記外側ナイフ手段が前記内側ナイフ手段にオーバーラ
   ップして、パイプが前記両ナイフ手段の間で軸線方向に
   移動しかつ回転するときに、前記内側ナイフ手段及び外
   側ナイフ手段が協働してパイプを切断できるようにする
   ため、前記内側ナイフ手段、前記外側ナイフ手段及び前
   記支持ローラ手段がパイプの軸線方向に移動できるよう
   にするガイド手段とを有していることを特徴とするスパ
   イラルパイプ切断装置。
2. 【請求項２】螺旋状に形成されるパイプを切断する装置
   であって、パイプの成形中にパイプが軸線方向に移動し
   かつ回転するように構成されたスパイラルパイプ切断装
   置において、 パイプの中に配置される回転自在のブームと、 該ブームに固定されて該ブームと共に回転する内側ナイ
   フ手段と、 パイプの外に配置される外側の回転自在のナイフ手段
   と、 パイプの外でかつ前記外側ナイフ手段とは反対側の位置
   に配置される支持ローラ手段と、 前記外側ナイフ手段が前記内側ナイフ手段にオーバーラ
   ップする位置に、前記外側ナイフ手段を移動させる第１
   手段と、 前記支持ローラ手段がパイプに接触する位置に、前記支
   持ローラ手段を移動させる第２手段と、 前記外側ナイフ手段が前記内側ナイフ手段にオーバーラ
   ップして、パイプが前記両ナイフ手段の間で軸線方向に
   移動しかつ回転するときに、前記内側ナイフ手段及び外
   側ナイフ手段が協働してパイプを切断できるようにする
   ため、前記ブーム、前記内側ナイフ手段、前記外側ナイ
   フ手段及び前記支持ローラ手段がパイプの軸線方向に移
   動できるようにするガイド手段とを有していることを特
   徴とするスパイラルパイプ切断装置。
3. 【請求項３】前記内側ナイフ手段、前記外側ナイフ手段
   及び前記支持ローラ手段が、回転する前記パイプとの接
   触により回転駆動されるように構成したことを特徴とす
   る請求項２に記載のスパイラルパイプ切断装置。
4. 【請求項４】金属ストリップからスパイラルパイプを成
   形しかつ切断する装置であって、 パイプの成形中にパイプが軸線方向に移動しかつ回転す
   るように構成されたスパイラルパイプの成形及び切断装
   置において、 枢動できかつ受動的に回転できるマンドレルと、 横方向ボアを備えた成形ヘッドと、 マンドレルの周囲でかつ成形ヘッドの横方向ボア内で、
   金属ストリップを、該ストリップの外縁部同士を組み合
   わせる螺旋状のシリンダ内に押し込む手段と、 ストリップの組み合わされた縁部を圧縮してスパイラル
   パイプのロックシームを形成するための、マンドレルか
   ら取り外しできる手段と、 前記マンドレルの中に配置される回転自在のブームと、 該ブームに固定されて該ブームと共に回転する内側ナイ
   フ手段と、 前記マンドレルの外に配置される外側の回転自在のナイ
   フ手段と、 前記マンドレルの外でかつ前記外側ナイフ手段とは反対
   側の位置に配置される支持ローラ手段と、 前記外側ナイフ手段が前記内側ナイフ手段にオーバーラ
   ップする位置に、前記外側ナイフ手段を移動させる第１
   手段と、 前記支持ローラ手段がパイプに接触する位置に、前記支
   持ローラ手段を移動させる第２手段と、 前記外側ナイフ手段が前記内側ナイフ手段にオーバーラ
   ップして、パイプが前記両ナイフ手段の間で軸線方向に
   移動しかつ回転するときに、前記内側ナイフ手段及び外
   側ナイフ手段が協働してパイプを切断できるようにする
   ため、前記ブーム、前記内側ナイフ手段、前記外側ナイ
   フ手段及び前記支持ローラ手段がパイプの軸線方向に移
   動できるようにするガイド手段とを有していることを特
   徴とするスパイラルパイプの成形及び切断装置。