JP3819748B2 - 管切断装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、狭い場所でも例えば鋼管や鋳鉄管を任意の場所で高精度にかつ短時間で切断することができる管切断装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば都市ガス配管において、埋設管の切換工事を行う場合には、図６に示すように、先ず、切換工事を行う管路１を掘削して露出させた後、切断連絡する箇所の管内圧力を低圧にし、その後、切取る管路１の前後をエアーバック２等を用いて仮閉鎖する。
【０００３】
次に、図７に示すような、例えば２個で対を成し、夫々の一端側を枢支して他端側を接離揺動可能に構成した半円状の各フレーム３に、夫々２個のカッター刃４を同一円周上となるように回転が自在なように配置したパイプロータリーカッター５を管路１の切断位置ａに抱持状に設置した後、フレーム３の外周面複数箇所に突設状に形成した凸部３ａに順次ハンドル６を付け替えて廻すことにより、管路１の周りを、パイプロータリーカッター５を少しずつ公転させながら対を成すフレーム３の他端側を締付けてゆくことにより、カッター刃４を管に押し付けて切断している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記したカッター刃を用いた押し切り方式の切断は全てが人力作業に頼っており、作業性に問題がある。また、カッター刃を用いて切断する際、管路に圧縮力が働いていた場合には、このカッター刃が管肉厚に噛み込んで破損したり、荷重（負荷）が大きくなって多大な時間が必要になったりする。場合によっては、折損したカッター刃が管体に噛み込んで外れないことも度々発生する。
【０００５】
さらに、パイプロータリーカッターを公転させるためにハンドルを取り付けることから、切断すべき管路上に交差する管路等が存在する場合には、ハンドルが交差する管路等に干渉してパイプロータリーカッターを公転させることができないので、切断位置をずらせる必要があった。
【０００６】
加えて、前記したカッター刃を用いた押し切り方式の切断作業では、切断によって切取られる幅が微小であることから、管路２箇所を切断してもそのままでは切断した管を吊り上げて撤去することができず、もう一箇所余分に切断した後、無理やり吊り上げて撤去する必要があった。
【０００７】
本発明は、上記した課題に鑑みて成されたものであり、重量の軽い可搬型であって、狭い堀方の中における任意の場所（位置）で、切断すべき管路上に交差する管路等が存在する場合においても、切断位置をずらすことなく、しかも、可及的に短時間で管の切断が可能な管切断装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明に係る管切断装置は、管の外周面に所定の間隔を存して平行に巻回される２本のローラチェーンと、これら２本のローラチェーンに係合するスプロケット及び回転自在な転動ローラを下面側適所に各４個ずつ枢支すると共に前記スプロケットの回転機構を備え、前記転動ローラを介して管外周面上に載置され、スプロケットの回転によりローラチェーンに沿って管外周面上を移動可能な架台と、前記各ローラチェーンに係合する２個のスプロケットの間隔を、一方のスプロケットを他方のスプロケットに対し接離移動させて前記各ローラチェーンに張力を付与すべく、架台に設けられた張力付与機構と、前記架台上に配置された回転刃を有する切断機構及びこの切断機構の回転刃を管軸心に対して接離移動させる切込み機構を具備させたこととしている。そして、このようにすることで、狭い場所においても管を容易にかつ短時間で切断することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明に係る管切断装置は、可搬型の管切断装置であって、管の外周面に所定の間隔を存して平行に巻回される２本のローラチェーンと、これら２本のローラチェーンに係合するスプロケット及び回転自在な転動ローラを下面側適所に各４個ずつ枢支すると共に前記スプロケットの回転機構を備え、前記転動ローラを介して管外周面上に載置され、スプロケットの回転によりローラチェーンに沿って管外周面上を移動可能な架台と、
前記各ローラチェーンに係合する２個のスプロケットの間隔を、一方のスプロケットを他方のスプロケットに対し接離移動させて前記各ローラチェーンに張力を付与すべく、架台に設けられた張力付与機構と、前記架台上に配置された回転刃を有する切断機構及びこの切断機構の回転刃を管軸心に対して接離移動させる切込み機構を具備してなるものである。
【００１０】
本発明に係る管切断装置では、切断しようとする管端部に、ローラチェーンを巻回することで、切断機構を設けた架台を管外周面上に設置する。
【００１１】
次に、刃先を管端に切り込ませた後、作業者が回転機構を作動して切断機構をローラチェーンに沿って管端の周りを移動させる。以上の操作によって、狭い場所であっても、容易にセッティングができて、管の任意の位置を可及的に短時間で切断することができる。
【００１２】
また、本発明に係る管切断装置において、回転刃への冷却用切削剤供給装置を具備させた場合には、刃先を管端に切り込ませる際、回転刃に冷却用切削剤を供給しながら行なうことで、火花の発生を確実に防止できる。
【００１３】
また、本発明に係る管切断装置において、案内部材に沿う管外周の移動が、回転刃の回転方向と反対方向にのみ行えるように回転機構に逆転防止機構を設けた場合には、切断機構や架台の逆方向への移動が防止され、作業者の労力が軽減されて切断時における安全性が確保できる。
【００１４】
また、本発明に係る管切断装置において、冷却用切削剤供給装置を備えている場合に、回転刃への冷却用切削剤の供給がなされない限り回転刃の回転を行わないインターロック機構を設けた場合には、切断時、火花の発生を確実に防止できる。
【００１５】
また、本発明に係る管切断装置において、切断機構として、エアーモータによりチップソーを回転させる構造を採用した場合には、切断時、管路を数ミリ幅切り取るので、２箇所のみの切断で切断した管を容易に吊り上げることができる。
【００１６】
上記した本発明に係る管切断装置のうち回転刃への冷却用切削剤供給装置を具備したものを用いて管を切断するに際しては、チップソーを回転させつつ、このチップソーに冷却用切削剤を供給しながら、チップソーを移動させることにより、火花の発生は完全に抑制でき、かつ、切断作業も良好に行なえることになる。
【００１７】
【実施例】
以下、本発明に係る管切断装置を図１〜図５に示す実施例に基づいて説明すると共に、この管切断装置を用いて管の任意の位置や管を軸方向に切断する方法に及ぶ。
図１〜図５は本発明に係る管切断装置の一実施例を示した図で、図１は概略斜視図、図２は一部断面して示す平面図、図３は図２を一部断面して側面から見た図、図４は図１において架台から切断機構を取外した状態を示す図、図５は回転刃への冷却用切削剤供給機構の概略構成図である。
【００１８】
図１〜図５において、１１は本発明に係る可搬型の管切断装置であって、例えば、クランプを兼ねた案内部材１２と、管Ｐの外周面に載置され前記案内部材１２に沿って管Ｐの外周を移動可能な架台１３と、回転刃１４を有する切断機構１５と、この切断機構１５の切込み機構１６と、前記回転刃１４への冷却用切削剤供給装置１７を備えている。
【００１９】
前記クランプを兼ねた案内部材１２は、例えば所定の間隔を存して配置される２本のローラチェーンによって構成され、これら２本のローラチェーンは巻回される管Ｐの外周長さより若干長い長さとなされている。これら対を成す２本のローラチェーンは管Ｐに巻回された際にほぼ同じ間隔を存するように巻回する必要があることから、２本のローラチェーンを例えばロッドで繋いで２本のローラチェーン間の間隔を一定に保つようにしても良い。
【００２０】
また、架台１３は、図１〜図５に示した実施例では、前記した案内部材１２すなわち２本のローラチェーンに係合する回転部材であるスプロケット１３ａをその下面側の例えば四隅近傍位置にそれぞれ１個ずつで計４個、また、これらスプロケット１３ａの内側に回転自在な転動ローラ１３ｂをそれぞれ１個ずつで計４個枢支すると共に、前記した各スプロケット１３ａの回転機構１３ｃ及び張力付与機構１３ｄを備え、前記転動ローラ１３ｂを介して管Ｐの外周面上に載置した状態で、回転機構１３ｃによって各スプロケット１３ａを回転させることにより案内部材１２である２本のローラチェーンに沿って管Ｐの外周面上を架台１３が移動するようになっている。
【００２１】
そして、図１〜図５に示した実施例では、各スプロケット１３ａの回転機構１３ｃとして、同軸に設けた２個のハンドル１３ｃａによってウォーム１３ｃｂを介して各スプロケット１３ａと同軸のウォームホイール１３ｃｃを回転するものを示している。また、張力付与機構１３ｄとして、図１〜図５に示した実施例では、ねじ軸１３ｄａの正逆回転により、一方側のスプロケット１３ａを枢支する台座１３ｄｂを架台１３に設けた溝１３ｆに沿ってスライドさせることで、他方側のスプロケット１３ａに対して接離移動可能とし、これらスプロケット１３ａに係合するローラチェーンに所定の張力を付与するものを示している。なお、１３ｇは一方側のスプロケット１３ａのスライド量を測るスケールである。
【００２２】
また、前記切断機構１５は、前記した架台１３上に例えばボルトによって取外し可能に配置され、回転刃１４例えばチップソーをエアーモータ１５ａにより回転させるものである。
【００２３】
また、前記切込み機構１６は、前記回転刃１４を管軸心に対して接離移動させることで行なうもので、図１〜図５に示す実施例では、例えばハンドル１６ａを正逆回転させることでウォーム１６ｂを介してウォームホイール１６ｃと同軸のピニオン１６ｄを正逆回転させ、このピニオン１６ｄに噛合すべく切断機構１５の一方外側面に設けたリングギア１６ｅを介して、切断機構１５の他方外側面に設けた枢支ピン１６ｇを支点として回転刃１４を上下方向に揺動させることで回転刃１４を管軸心に対して接離移動させるものを示している。なお、１６ｆは回転刃１４の管軸心に対する接離移動をロックするクランプレバーである。
【００２４】
また、回転刃１４への冷却用切削剤供給機構１７は、例えば図５に示したように、冷却用切削剤１７ａの貯留用タンク１７ｂと、切削時、このタンク１７ｂ内の冷却用切削剤１７ａを回転刃１４に供給するためのポンプ１７ｃ及び配管１７ｄと、回転刃１４への冷却用切削剤１７ａの供給を感知して、回転刃１４への圧縮空気の供給を開始すべくバルブを開放することで、回転刃１４に冷却用切削剤１７ａが供給されない限り回転刃１４の回転を行わせないようにするためのインターロック機構１７ｅを具備した構成のものを示している。
【００２５】
上記した構成の本発明に係る管切断装置１１では、切断しようとする管Ｐの任意の位置に、クランプを兼ねた案内部材（ローラチェーン）１２を巻回した後、ねじ軸１３ｄａを回転させて台座１３ｄｂを架台１３の一方側に移動させることで同一のローラチェーンに係合するスプロケット１３ａ同士を離反させ、ローラチェーンの張力を調整して予め切断機構１５や切込み機構１６を取り付けてある架台１３を管Ｐの外周面上に設置する。
【００２６】
次に、ポンプ１７ｃを駆動して回転刃１４に冷却用切削剤１７ａを供給しながら、エアーモータ１５ａを駆動させた状態でハンドル１６ａを廻し、回転刃１４の刃先を管端に切り込ませる。管内面に２〜３ｍｍ、回転刃１４の刃先が貫通したところで、クランプレバー１６ｆを回動させて回転刃１４（切断機構１５）の位置を固定する。そして、この切り込ませた状態で、作業者がハンドル１３ｃａを廻して架台１３ごと切断機構１５を案内部材１２に沿って管端の周りを移動させる。以上の操作によって管Ｐの任意の位置における切断が完了する。
【００２７】
上記した管切断装置１１を用いた管Ｐの任意の位置での切断時において、回転刃１４として例えば外径が１３５ｍｍのチップソーを採用した場合には、このチップソーをエアーモータ１５ａにより例えば１分間に１０００回転させると、チップの半径方向中心位置の周速は約１０００×１３５×π≒４２３９００ｍｍ／分＝７０６５ｍｍ／秒＝７．０６５ｍ／秒となることから、例えばチップソーを８．０ｍ／秒以下の速度で回転させつつ、このチップソーに冷却用切削剤１７ａを供給しながら、チップソーを移動させることにより、回転刃１４が管に乗り上げることもなく安全に切断できると共に、切断時における火花の発生も完全に抑制することができる。
【００２８】
ところで、本発明に係る管切断装置１１を用いて上記したように管Ｐの任意の位置を切断する際には、回転刃１４の回転によりハンドル１３ｃａは架台１３を移動させる方向と反対方向に回転しようとするので、切断時、作業者は常にこの力に抗してハンドル１３ｃａが反対方向に回転しないように保持しておく必要がある。
【００２９】
従って、案内部材１２に沿う管Ｐの外周面上の移動が、回転刃１４の回転方向と反対方向にのみ行うように回転機構１３ｃに例えば一方向クラッチなどの逆転防止機構を設けた場合には、切断機構１５の逆方向への移動が防止され、作業者の労力が軽減されて切断時における安全性が確保できる。なお、本実施例では、ウォーム歯車を使用することで、逆転を防止している。すなわち、本実施例では、ウォーム１３ｃｂとウォームホイール１３ｃｃが逆転防止機構を兼ねている。
【００３０】
本発明に係る管切断装置１１の実施例では、防爆仕様のものとして、エアーモータ１５ａを使用して回転刃１４を回転させるものを示したが、防爆仕様でない場合には、電気モータを使用しても良く、また、インターロック機構１７ｅを設ける必要もない。
【００３１】
また、第１の管切断装置１１の回転機構１３ｃ、張力付与機構１３ｄや切込み機構１６も同様の作用を奏するものであれば適宜設計変更は任意である。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、狭い場所においても、切断すべき管路上に交差する管路等が存在する場合においても、切断位置をずらすことなく、容易に、しかも、可及的に短時間で管を切断することができる。そして、案内部材に沿う管外周面上の移動を、回転刃の回転方向と反対方向にのみ行うように回転機構に逆転防止機構を設けた場合には、切断機構の逆方向への移動が防止され、切断時における安全性を確保できるようになる。
【００３３】
また、冷却用切削剤供給装置を備えている場合に、回転刃への冷却用切削剤の供給がなされない限り回転刃の回転を行わないようにするインターロック機構を設けた場合には、切断時、火花の発生を確実に防止できる。さらに、回転刃としてチップソーを使用した場合には、切断時、管路を数ミリ幅切り取るので、２箇所のみの切断で切断した管を容易に吊り上げることができる。
【００３４】
加えて、本発明によれば、インサーション配管（二重管）の分岐取り出し工事の際における管軸方向の切断も可能で、従来のように管軸方向２箇所を切落とした後、たがね等によって縁切り部を叩いて切断するような煩わしい作業が不要になる。
【００３５】
上記した本発明に係る管切断装置を用いて管を切断するに際しては、チップソーを回転させつつ、このチップソーに冷却用切削剤を供給しながら、チップソーを移動させることにより、火花の発生は完全に抑制でき、かつ、切断作業も良好に行なえることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る管切断装置の一実施例を示した概略斜視図である。
【図２】 本発明に係る管切断装置の一実施例を一部断面して示した平面図である。
【図３】 図２を一部断面して側面から見た図である。
【図４】 図１において架台から切断機構を取外した状態を示す図である。
【図５】 回転刃への冷却用切削剤供給機構の概略構成図である。
【図６】 埋設管の切換工事の際における従来の概略説明図である。
【図７】 従来の管切断に使用したパイプロータリーカッターの概略説明図である。
【符号の説明】
Ｐ 管
１１ 管切断装置
１２ 案内部材（ローラチェーン）
１３ 架台
１３ａ スプロケット
１３ｂ 転動ローラ
１３ｃ 回転機構
１３ｄ 張力付与機構
１３ｅ 滑動部材
１４ 回転刃
１５ 切断機構
１５ａ エアーモータ
１６ 切込み機構
１７ 冷却用切削剤供給装置
１７ｅ インターロック機構

Claims (1)

1. 可搬型の管切断装置であって、
   管の外周面に所定の間隔を存して平行に巻回される２本のローラチェーンと、
   これら２本のローラチェーンに係合するスプロケット及び回転自在な転動ローラを下面側適所に各４個ずつ枢支すると共に前記スプロケットの回転機構を備え、前記転動ローラを介して管外周面上に載置され、スプロケットの回転によりローラチェーンに沿って管外周面上を移動可能な架台と、
   前記各ローラチェーンに係合する２個のスプロケットの間隔を、一方のスプロケットを他方のスプロケットに対し接離移動させて前記各ローラチェーンに張力を付与すべく、架台に設けられた張力付与機構と、
   前記架台上に配置された回転刃を有する切断機構及びこの切断機構の回転刃を管軸心に対して接離移動させる切込み機構を具備してなることを特徴とする管切断装置。

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