JP5010330B2

JP5010330B2 - パイプ開先加工機

Info

Publication number: JP5010330B2
Application number: JP2007103235A
Authority: JP
Inventors: 賢剛中川; 誠稲毛; 剛小浦
Original assignee: Chugoku Electric Power Co Inc; Chuden Plant Co Ltd
Current assignee: Chugoku Electric Power Co Inc; Chuden Plant Co Ltd
Priority date: 2007-04-10
Filing date: 2007-04-10
Publication date: 2012-08-29
Anticipated expiration: 2027-04-10
Also published as: JP2008260079A

Description

本発明は、設備に接続されるパイプの端部の開先加工をする開先加工機に関する。

２本のパイプの端部同士、例えば、既設されたパイプ（配管）の端部とこれに接続するパイプの端部とを溶接する作業では、溶接棒の融解物が２本のパイプの端部間に充填されて２本のパイプの端部同士が十分に接合されるために、予め一方又は両方のパイプの端部をテーパ状又は山切り構造等に切削する開先加工を行う必要がある。また、溶接後のパイプの接続部分の気密性を良好に保持するために、予めパイプの端部を平滑に切削する開先加工を行う場合もある。

パイプの端部の開先加工を行う方法として、（ａ）グラインダのような研磨による方法、（ｂ）バイト刃（切削刃）の如き金属刃をパイプの端部に当接しながら回転させて機械的に切削する方法が知られている。

しかしながら、（ａ）及び（ｂ）いずれの方法を行うにしても、開口されたパイプの一方の端部の開先加工を行うと、パイプの一方の端部から発生した切粉、粉塵等の異物が、パイプ内に残り、さらには、パイプの他方の端部に接続された機器や容器等の設備に入る可能性がある。

このため、開口されたパイプの一方の端部、特に、上向きに開口されたパイプの端部を切削する開先加工を行う場合には、パイプの一方の端部と他方の端部との間を閉塞させる板材のようなもので遮断して、異物が機器や容器等の設備に入り込むことを防止する必要があった。また、開先加工後には、板材を引き上げて、パイプ内に残った切粉、粉塵等の異物を除去していた。このような技術は、以下に示すように様々な方法が検討されてきた。

図５に示すように、例えば、特許文献１には、上記（ａ）の開先加工する方法の場合に採用される異物混入防止用治具１１０が開示されている。具体的には、異物混入防止用治具１１０は、パイプ１００の一方の開口１０６から内部に挿入可能なシャフト１１２と、パイプ１００の内径より直径が大きい弾性プレート１１６と、弾性プレート１１６の下位に位置する受皿１１８と、を備え、弾性プレート１１６及び受皿１１８は、シャフト１１２を挿通させてなる治具である。したがって、異物混入防止用治具１１０は、弾性プレート１１６及び受皿１１８がパイプ１００の内周面１０４に接することによって、切粉、粉塵等の異物が他方の開口１０７を通過して設備２００内に入り込むことを二段階的に防止する。

しかしながら、グラインダ等の研磨による方法では、研磨微粉、砥石微粉等の異物がパイプ１００内に付着するため、異物混入防止用治具１１０を使用しても、異物混入防止用治具１１０をパイプ１００から引き上げた際に研磨微粉、砥石微粉等の異物を完全に除去することができず、最悪の場合には、異物がパイプ１００の他方の端部１０３に接続された設備２００に落下する可能性がある。

したがって、パイプの端部を開先加工する方法しては、一般的に、機械的に開先加工が可能な上記（ｂ）の方法が採用されている。この方法には、図６に示すようなパイプ開先加工機２１０が採用されている。

図６に示すように、例えば、パイプ開先加工機２１０は、切削刃２１４が装着された回転体２１２と、パイプ１００の一方の開口１０６からパイプ１００内に装入された複数の圧接板２５０を有するチャック機構２４２と、を備える。パイプ開先加工機２１０は、複数の圧接板２５０が中心から外側に開くことによってパイプ１００の内周面１０４に圧接されることにより、パイプ開先加工機２１０自体をパイプ１００に固定することができる。したがって、パイプ開先加工機２１０は、回転体２１２が回転体２１２の回転中心Ｃ_１を中心に回転して切削刃２１４が回転した場合でも、パイプ開先加工機２１０自体が回転することを防止することができる。そして、パイプ開先加工機２１０は、刃先２１６が傾斜している切削刃２１４をパイプ１００の一方の端部１０２に当接しながら回転させることによって、パイプ１００の一方の端部１０２をテーパ状に開先加工することができる。

以上に述べたパイプ開先加工機２１０を使用する場合は、パイプ１００の他方の端部１０３に接続された機器や容器等の設備２００に異物が入り込むことを防止するために、フック２６４を有するスポンジ２６２がパイプ１００内に装入される。スポンジ２６２は、パイプ１００の内径より外径が大きいスポンジである。したがって、パイプ１００内に装入されたスポンジ２６２は、パイプ１００が上向きであっても、パイプ１００の内周面１０４に対する弾性力でパイプ１００内に保持される。そして、パイプ１００の一方の端部１０２を切削する開先加工を終了した後、作業者は、フック２６４に何らかの係合手段を係合させ、パイプ１００の一方の端部１０２にフック２６４とともにスポンジ２６２を引き寄せることによって、切粉、粉塵等の異物をスポンジ２６２に絡ませて除去する。

すなわち、パイプ開先加工機２１０は、パイプ１００の内部にスポンジ２６２を装入してパイプ１００を閉塞させることによって、異物が設備２００に入り込むことを防止するとともに、開先加工を行った後は、スポンジ２６２をパイプ１００の一方の端部１０２に引き寄せることによって、一方の端部１０２からスポンジ２６２が装入されている位置までの異物をスポンジ２６２に絡ませて除去することができる。
特開２００４−１０８３８６号公報

しかしながら、スポンジ２６２は単にパイプ１００内に装入されているだけであるので、作業者が、パイプ開先加工機２１０を使用して開先加工を行った後にパイプ１００内に装入されているスポンジ２６２を取り忘れてしまう可能性がある。

また、図６に示すように、作業者がパイプ開先加工機２１０を使用して開先加工を行う場合に、パイプ１００の寸法が短くて、パイプ開先加工機２１０のチャック機構２４２の端部２５４の位置がパイプ１００の他方の開口１０７近傍となってしまう場合がある。このような状況において、スポンジ２６２がパイプ１００内に装着された場合は、スポンジ２６２がパイプ１００から押し出されて設備２００内に落下する。その結果、そのままスポンジ２６２が設備２００内に放置される可能性がある。

以上のように、パイプ開先加工機２１０を使用して開先加工を行う場合には、パイプ１００の内部に装着されたスポンジ２６２、又は、設備２００内に落下したスポンジ２６２の有無を確認するため、パイプ１００の内部、さらには、設備２００内を視認で検査する必要があった。このため、開先加工の作業には、通常の作業工程の他に余分な作業工程が追加されるが、コスト面から余分な工数を削減するため、スポンジ２６２が確実に回収されるパイプ開先加工機２１０が求められていた。

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものである。本発明の第１の目的は、設備に接続されたパイプの端部を開先加工するパイプ開先加工機であって、パイプの端部から発生する切粉、粉塵等の異物がパイプと接続する設備に入り込むことを防止し、さらに、パイプ内に残った異物を確実に除去することができるパイプ開先加工機を提供することである。本発明の第２の目的は、異物の除去に使用されたスポンジが回収されずに放置されることを防止することができるパイプ開先加工機を提供することである。

（１）設備に接続されるパイプに着脱可能に固定されて前記パイプの端部の開先加工をする開先加工機であって、前記開先加工の時に前記パイプの端部に当接しながら前記パイプの軸心を中心に前記パイプの円周方向に回転して前記パイプの端部を切削することができる切削刃が装着された回転体と、前記回転体を回転させるモータを有する駆動部と、前記パイプの軸心と前記回転体の中心方向とが一致するように前記駆動部に保持されるチャック機構であって、前記開先加工の時に前記パイプの内周面に圧接するチャック機構と、前記パイプの軸心方向と交差する幅方向の前記パイプの開口の断面積よりも大きい前記幅方向の断面積を有するスポンジであって、前記チャック機構に装着され、前記開先加工の時に前記パイプ内に装入されるスポンジと、を備えるパイプ開先加工機。

ここで、設備とは、パイプと接続する機器や容器等の設備をいい、例えば、蒸気ボイラーの蒸気ドラムのようなものをいうが、これに限定されず、パイプと接続する設備であれば、どのような設備でもよい。

（１）の発明によれば、開先加工時にパイプ内に装入されるスポンジの幅方向の断面積が幅方向のパイプの開口の断面積よりも大きいので、パイプの内周面に対してスポンジの弾性力が生じ、スポンジとパイプの内周面とが密接する。このため、開先加工時にパイプの端部から発生する切粉及び粉塵等の異物が、パイプと接続する設備に入り込むことを防止することができる。また、パイプ開先加工機のチャック機構がパイプから引き上げられると同時にスポンジがパイプ内から引き上げられることによって、パイプ内に残っていた異物がスポンジに付着して除去される。

すなわち、本発明によれば、パイプの端部から発生する切粉、粉塵等の異物がパイプと接続する設備に入り込むことを防止し、さらに、パイプ内に残った異物を確実に除去することができる。

また、本発明によれば、従来のようにスポンジがパイプ内に単に装入されるのではなく、チャック機構に装着されているので、パイプ開先加工機が引き上げられると同時にスポンジが引き上げられる。したがって、スポンジをパイプの内部に放置せずに必ず回収することができる。

（２）前記スポンジは、前記チャック機構の前記切削刃とは反対側の端部の近傍及び／又は前記パイプの端部の近傍に装着される（１）記載のパイプ開先加工機。

（２）の発明は、スポンジが装着される場所を規定したものである。チャック機構の切削刃とは反対側の端部の近傍にスポンジが装着された場合、また、パイプの端部の近傍にスポンジが装着された場合のいずれの場合にも、パイプの端部から発生する切粉、粉塵等の異物がパイプと接続する設備に入り込むことを防止することができる。また、パイプ開先加工機が引き上げられると同時にスポンジが引き上げられることによって、パイプ内に残った異物を確実に除去することができる。特に、上記２箇所にそれぞれスポンジが装着されることによって、パイプ内に残った切粉、粉塵等の異物を、二段構えで設備に入り込むことを防止することができるとともに、二段構えで除去することができる。

（３）前記チャック機構に装着され、前記スポンジを狭持する一対の金属片を有し、前記幅方向の前記金属片の断面積は、前記パイプの開口の断面積の０．１倍以上０．５倍以下の範囲内にある（１）又は（２）記載のパイプ開先加工機。

（３）の発明によれば、一対の金属片はスポンジを狭持しており、幅方向の金属片の断面積は、パイプの開口の断面積の０．１倍以上０．５倍以下の範囲内とするので、スポンジの端部がパイプの内周面に接してスポンジが弾性変形する場合でも、一対の金属片がスポンジを挟持することによって、スポンジが大きく弾性変形することを防止する。したがって、スポンジの端部とパイプの内周面とがより密着するため、パイプの端部から発生する切粉、粉塵等の異物がパイプと接続する設備に入り込むことをより防止することができるとともに、パイプ内に残った異物をより確実に除去することができる。

（４）前記スポンジの形状は、前記回転体の軸心方向と平行な軸心を有する円筒形である（１）から（３）いずれか記載のパイプ開先加工機。

（４）の発明によれば、スポンジの形状は回転体の軸心方向と平行な軸心を有する円筒形であるため、スポンジの外周面とパイプの内周面とが均等に接する。したがって、スポンジとパイプの内周面との間に隙間ができないため、パイプの端部から発生する切粉、粉塵等の異物がパイプと接続する設備に入り込むことを防止することができるとともに、パイプ内に残った異物を確実に除去することができる。

（５）前記スポンジの直径は、前記パイプの直径に対して１．３倍以上２．３倍以下の範囲内にある（４）記載のパイプ開先加工機。

（５）の発明は、スポンジの好ましい直径を規定したものである。スポンジの直径は、パイプの直径に対して１．３倍以上２．３倍以下の範囲内にあることが好ましい。

本発明によれば、パイプの端部から発生する切粉及び粉塵等の異物がパイプと接続する設備に入り込むことを防止し、さらに、パイプ内に残った異物を確実に除去することができる。また、本発明によれば、スポンジがチャック機構に装着されているため、パイプ開先加工機のチャック機構が引き上げられると同時にスポンジがパイプ内から引き上げられるので、スポンジをパイプの内部に放置せずに必ず回収することができる。

以下、本発明の一例を示す実施形態について、図面に基づいて説明する。

図１は、本発明における開先加工機の概略断面図である。図２は、パイプに固定された開先加工機がパイプの端部を開先加工する前の状態を示す概略図である。図３は、パイプに固定された開先加工機がパイプの端部を開先加工している時の状態を示す概略図である。図４は、開先加工機に使用されるスポンジの斜視図である。

［パイプ開先加工機］
図１から図３に示すように、パイプ開先加工機１０は、パイプ１００（図２参照）に着脱可能に固定されてパイプ１００の一方の端部１０２を開先加工する開先加工機である。パイプ１００は機器や容器等の設備２００（図２参照）に接続されている。なお、図１は、パイプ１００及び設備２００の記載を省略している。パイプ開先加工機１０は、切削刃１４が装着された回転体１２と、回転体１２を回転させるモータ２４を有する駆動部２２と、駆動部２２をパイプ１００に固定することができるチャック機構４２と、このチャック機構４２に装着されたスポンジ６２と、を備える。さらに、パイプ開先加工機１０は、チャック機構４２と接続するリング３０と、チャック機構４２に装着されスポンジ６２を狭持する一対の金属片７２と、駆動部２２と接続する操作部８２と、電源あるいは高圧空気等が供給される駆動源９２と、を有する。

回転体１２は駆動部２２に接続している。回転体１２は、回転体１２に着脱可能に装着されている切削刃１４と、切削刃１４の位置を回転体１２の径方向に調節可能なビス１８と、を有する。回転体１２は、モータ２４と連結されている後述する回転軸（図示せず）によってモータ２４の駆動力が伝達されて回転する。

切削刃１４の刃先１６は、回転体１２の回転中心Ｃ_１方向と一致する方向である長手方向（以下、「Ｘ方向」という）に交差（垂直）する幅方向（以下、「Ｙ方向」という）とＸ方向との間の角度に傾斜している。

駆動部２２はモータ２４を有する。さらに、駆動部２２は、モータ２４に連結されている回転軸（図示せず）と、モータ２４及び回転軸の周囲を覆うカバー２８と、を有する。

モータ２４は、電動式又は気体駆動式のモータであって、後述する図示しないスイッチのオン・オフによって始動・停止される。具体的には、モータ２４が電動式モータの場合は駆動源９２から供給される電気によって、モータ２４が気体駆動式モータの場合は駆動源９２から供給される気体によって、モータ２４は駆動する。

なお、本実施形態において、モータ２４は電動式又は気体駆動式のモータであるが、油圧モータであってもよい。

リング３０は、複数のハンドル３２を有しており、ハンドル３２を回転することによって、回転体１２及び駆動部２２をＸ方向に摺動させることができる構造となっている。

チャック機構４２は、回転体１２の回転中心Ｃ_１とパイプ１００の軸心Ｃ_２とが一致するように駆動部２２に保持される。したがって、パイプ１００の軸心Ｃ_２方向とは、Ｘ方向となり、パイプ１００の軸心Ｃ_２方向と交差する方向とはＹ方向となる。

さらに、チャック機構４２は、外周面が螺刻され回転体１２の回転中心Ｃ_１と一致する軸心を有する内軸４５と、この内軸４５の外周面に螺合し、回転体１２及び駆動部２２を摺動可能に設けられた回転体１２の回転中心Ｃ_１と一致する軸心を有する外軸４４と、を有する。この外軸４４は、端部が複数のテーパ溝５３が形成され、内軸４５が挿通された筒状のチャックボディ５２と連結されている。さらに、チャック機構４２は、テーパ溝５３に進退自在に嵌め込まれた逆テーパ面（図示せず）が形成された複数の圧接板５０と、内軸４５の一方の端部が螺入されたチャックホルダ４８とを有する。複数の圧接板５０は、内軸４５を回転することにより、外軸４４からパイプ１００の内周面１０４に向けて広がる構造を有している。

また、チャック機構４２は、内軸４５の一方の端部と螺合する螺合部５４を有する。螺合部５４は、スポンジ６２及び一対の金属片７２に内軸４５を挿通した後、内軸４５の一方の端部に螺合部５４を螺合させて、スポンジ６２及び一対の金属片７２を固定する。

なお、本実施形態においては、上述したチャック機構４２によってパイプ開先加工機１０を固定しているが、これに限らず、パイプの軸心Ｃ_２と回転体１２の回転中心Ｃ_１とが一致するように駆動部２２に保持されるチャック機構で固定されるパイプ開先加工機であればよい。換言すれば、パイプ開先加工機は、回転体１２の回転中心Ｃ_１とパイプ１００の軸心Ｃ_２とが一致するようにパイプ開先加工機１０を固定することができる機構を備えるパイプ開先加工機であればよい。

スポンジ６２は、チャック機構４２に装着され、開先加工時にパイプ１００内に装入されるスポンジである。図４に示すように、スポンジ６２は、内軸４５が貫通する貫通口６４が形成されている。

スポンジ６２の形状はＸ方向と平行な軸心を有する円筒形である。しかし、スポンジ６２の形状は、これに限らず、例えば、正方形、長方形、及び、円錐形等であってもよい。

スポンジ６２のＹ方向の断面積Ｓは、Ｙ方向のパイプ１００の開口１０６の断面積よりも大きい。具体的には、スポンジ６２のＹ方向の断面積ＳとＹ方向のパイプ１００の開口１０６の断面積との比は、１．７倍以上５．３倍以下の範囲内にあることが好ましく、２．３倍以上４倍以下の範囲内にあることがより好ましい。

すなわち、図４に示すスポンジ６２の直径Ｄｓは、パイプ１００の内径よりも大きく、スポンジ６２の形状が円筒形の場合は、パイプ１００の直径に対して１．３倍以上２．３倍以下の範囲内にあることが好ましく、１．５倍以上２倍以下の範囲内にあることがより好ましい。直径比が１．３倍未満の場合は、パイプ１００の内周面１０４に対するスポンジ６２の弾性力が弱いため、パイプ１００の一方の端部１０２から発生する切粉、粉塵等の異物がパイプ１００と接続する設備２００に入り込むことを絶対的に防止できず、また、パイプ１００内に残った異物を除去する能力が低下する。直径比が２．３倍を超える場合は、パイプ１００の内周面１０４とスポンジ６２の外周面６６との間に生じる摩擦が大きいためスポンジ６２の劣化を早める。さらには、スポンジ６２が装着されたチャック機構４２をパイプ１００内に装入すること、又は、パイプ１００からスポンジ６２が装着されたチャック機構４２を取り外すことが困難となる。

スポンジ６２の高さＨは、スポンジ６２の直径Ｄｓに対して０．１倍以上０．５倍以下の範囲内にあることが好ましく、０．２倍以上０．４倍以下の範囲内にあることがより好ましい。０．１倍未満である場合は、パイプ１００の一方の端部１０２から発生する切粉、粉塵等の異物がパイプ１００と接続する設備２００に入り込むことを絶対的に防止できず、また、パイプ１００内に残った異物を除去する能力が低下する。０．５倍を超える場合は、パイプ１００の内周面１０４とスポンジ６２の外周面６６との間に生じる摩擦が大きいためスポンジ６２の劣化を早める。さらには、スポンジ６２が装着されたチャック機構４２をパイプ１００内に装入すること、又は、パイプ１００からスポンジ６２が装着されたチャック機構４２を取り外すことが困難となる。

スポンジ６２の材質は、パイプ１００の内周面１０４とスポンジ６２の外周面６６が密着し、チャック機構４２とともにスポンジ６２がパイプ１００内から引き上げられたときに、パイプ１００内の異物が残らないようなものであれば特に限定されない。例えば、カイメン（海綿）のような天然スポンジ、ポリウレタンのようなプラスチックを発泡成形して作られた合成スポンジを例示として挙げることができる。

一対の金属片７２は、スポンジ６２を狭持する円盤状の金属の薄片である。金属片７２のＹ方向の断面積は、Ｙ方向のパイプ１００の開口の断面積の０．１倍以上０．５倍以下の範囲内にあることが好ましく、０．２倍以上０．４倍以下の範囲内にあることがより好ましい。すなわち、金属片７２の直径は、スポンジ６２の直径の０．３倍以上０．７倍以下の範囲内にあることが好ましく、０．４倍以上０．６倍以下の範囲内にあることがより好ましい。０．３倍未満の場合は、スポンジ６２の外周面６６がパイプ１００の内周面１０４に接してスポンジ６２が大きく弾性変形するため、スポンジ６２の外周面６６とパイプ１００の内周面１０４との密着が低下する。このため、パイプ１００の一方の端部１０２から発生する切粉、粉塵等の異物がパイプ１００と接続する設備２００に入り込むことを絶対的に防止できず、また、パイプ１００内に残った異物を除去する能力が低下する。０．７倍を超える場合は、パイプ１００の内周面１０４とスポンジ６２の外周面６６との間に生じる摩擦が大きいためスポンジ６２の劣化を早める。さらには、スポンジ６２が装着されたチャック機構４２をパイプ１００内に装入すること、又は、パイプ１００からスポンジ６２が装着されたチャック機構４２を取り外すことが困難となる。

なお、一対の金属片７２は、本実施形態において、円盤状であるが、これに限らず、例えば、楕円状、矩形状、正方形状、三角形状でもよい。

金属片７２の材質は、安価で適度に加工しやすいものであれば特に限定されず、例えば、鉄、ステンレス、ブリキ、アルミニウム合金等が例示される。

操作部８２は、作業者が作業時に把持する部分である。操作部８２は、図示しないスイッチを有しており、このスイッチをオン・オフすることにより、モータ２４の駆動を開始、停止することができる。

［パイプ開先加工機の使用方法］
次に、図１から図４を参照して、パイプ開先加工機１０を用いて具体的にパイプ１００を開先加工する方法について説明する。

図１に示すように、作業者は、チャック機構４２の内軸４５に螺合している螺合部５４を外し、貫通口６４が中央部に形成されたスポンジ６２を一対の金属片７２に挟持させる。スポンジ６２を一対の金属片７２で挟持させたものに、内軸４５を挿通する。螺合部５４を内軸４５の一方の端部に螺合させることにより、チャック機構４２にスポンジ６２が装着される。

なお、本実施形態においては、スポンジ６２は螺合部５４で固定されることによって、チャック機構４２に装着されているが、チャック機構４２にスポンジ６２を装着する手段はこれに限定されず、例えば、スポンジ６２を一対のナットで挟持して、スポンジ６２をチャック機構４２に装着させるようにしてもよい。

図２に示すように、作業者は、パイプ１００の一方の開口１０６からパイプ１００内にスポンジ６２が装着されたチャック機構４２を装入する。作業者は、内軸４５の他方の端部４６にメガネレンチのような工具を係合させて内軸４５を回転させる。この作業によって、チャックホルダ４８が回転体１２側へ摺動し、それに伴ってテーパ溝５３に沿って逆テーパ面４０が形成された複数の圧接板５０が、外側へ広がる。このため、複数の圧接板５０がパイプ１００の内周面１０４に圧接する。圧接板５０がパイプ１００に接した後も、さらに、作業者が続けて内軸４５を回転する操作を行うと、圧接板５０はパイプ１００の内周面１０４に強力に圧接するため、回転体１２が回転することによって切削刃１４が回転しても、パイプ開先加工機１０がパイプ１００に対して回転することがない。

チャック機構４２によってパイプ１００にパイプ開先加工機１０を固定させた後、作業者は、回転体１２にパイプ１００に適した切削刃１４を装着する。作業者がスイッチを入れてモータ２４を駆動することによって、モータ２４に連結されている回転軸が回転し、回転軸に連結されている回転体１２が回転する。

次に、作業者は、ハンドル３２を回転させることによりリング３０を回転させることによって、回転体１２及び駆動部２２をパイプ１００側のＸ方向に徐々に摺動させる。そして、作業者は、回転体１２に装着された切削刃１４がパイプ１００の一方の端部１０２に当接されてパイプ１００の一方の端部１０２がテーパ状に開先加工されていることを確認する。この工程において、パイプ開先加工機１０は、切削刃１４を適切な位置に調整することができる調整ノブを備えることが好ましい。

以上のような作業により、切削刃１４は、パイプ１００の一方の端部１０２に当接しながらパイプ１００の軸心Ｃ_２を中心にパイプ１００の円周方向に回転して一方の端部１０２をテーパ状に切削することができる。すなわち、パイプ開先加工機１０は、パイプ１００の一方の端部１０２に傾斜する切削刃１４の刃先１６を当接しながら回転させることによって、パイプ１００の一方の端部１０２をテーパ状に開先加工することができる。

開先加工が終了した後、作業者は、スイッチをオフにして回転体１２の回転を止めて、ハンドル３２を逆に回転してリング３０を逆に回転させる。これによって、回転体１２及び駆動部２２をパイプ１００の方向とは反対方向に摺動させる。作業者は、内軸４５の他方の端部４６を逆回転させ、チャックホルダ４８を回転体１２の方向とは反対の方向へ摺動させ、パイプ１００へのチャック機構４２の固定を解除する。作業者は、スポンジ６２の形状を大きく変形させない程度の速度でチャック機構４２をパイプ１００から抜き出し、切粉、粉塵等の異物をスポンジ６２によって除去する。

なお、本実施形態において、切削刃１４の刃先１６は、Ｙ方向とＸ方向との間の角度に傾斜しているが、Ｘ方向とほぼ同じ方向に傾斜させることによって、パイプ１００の一方の端部１０２を平滑に切削することができる。

また、本発明は、上述した実施形態にのみ限定されるものではない。例えば、スポンジ６２は、内軸４５の一方の端部に装着されるだけでなく、チャック機構４２に装着され、開先加工時にパイプ１００内に装入されるものであればよく、例えば、スポンジ６２は、外軸４４のパイプ１００の一方の端部１０２の近傍部５６付近に装着されるようにしてもよい。すなわち、スポンジ６２は、チャック機構４２の切削刃１４とは反対側の端部の近傍及び／又はパイプ１００の一方の端部１０２の近傍に装着されるようにしてもよい。

本発明におけるパイプ開先加工機の概略断面図である。本発明におけるパイプ開先加工機がパイプの端部を開先加工する前の状態を示す概略図である。本発明におけるパイプ開先加工機がパイプの端部を開先加工している時の状態を示す概略図である。本発明におけるパイプ開先加工機に使用されるポンジの斜視図である。従来使用された異物混入防止用治具を用いてパイプの端部を開先加工する状態を示す図である。従来使用された開先加工機がパイプの端部を開先加工する状態を示す図である。

符号の説明

１０パイプ開先加工機
１２回転体
１４切削刃
２２駆動部
２４モータ
４２チャック機構
５０圧接板
５６近傍部
６２スポンジ
７２金属片
１００パイプ
１０２一方の端部
１０４内周面
２００設備
２６２スポンジ
Ｃ_１回転体の回転中心
Ｃ_２パイプの軸心

Claims

設備に接続されるパイプに着脱可能に固定されて前記パイプの端部の開先加工をする開先加工機であって、
前記開先加工の時に前記パイプの端部に当接しながら前記パイプの軸心を中心に前記パイプの円周方向に回転して前記パイプの端部を切削することができる切削刃が装着された回転体と、
前記回転体を回転させるモータを有する駆動部と、
前記パイプの軸心と前記回転体の中心方向とが一致するように前記駆動部に保持されるチャック機構であって、前記開先加工の時に前記パイプの内周面に圧接するチャック機構と、
前記パイプの軸心方向と交差する幅方向の前記パイプの開口の断面積よりも大きい前記幅方向の断面積を有するスポンジであって、前記チャック機構に装着され、前記開先加工の時に前記パイプ内に装入されるスポンジと、を備え、
前記スポンジの形状は、前記回転体の軸心方向と平行な軸心を有する円筒形であり、
前記スポンジの直径は、前記パイプの直径に対して１．３倍以上２．３倍以下の範囲内にあり、
前記スポンジの高さは、前記スポンジの直径に対して０．１倍以上０．５倍以下の範囲内にあり、
前記チャック機構に装着される際、前記スポンジは、直径が前記スポンジの直径の０．３倍以上０．７倍以下の範囲内にある金属片に挟持されるパイプ開先加工機。
前記スポンジは、前記開先加工の時に前記パイプ内に装入されると前記スポンジの外周面と前記パイプの内周面とが均等に接するように、前記チャック機構の前記切削刃とは反対側の端部の近傍及び／又は前記パイプの端部の近傍に装着される請求項１記載のパイプ開先加工機。
前記幅方向の前記金属片の断面積は、前記パイプの開口の断面積の０．２倍以上０．４倍以下の範囲内にある請求項１又は２記載のパイプ開先加工機。
前記スポンジは、前記前記幅方向の断面積と前記幅方向のパイプの開口の断面積との比が１．７倍以上５．３倍以下の範囲内にある請求項１〜３いずれかに記載のパイプ開先加工機。
前記スポンジの直径は、前記パイプの直径に対して１．５倍以上２倍以下の範囲内にある請求項１〜３いずれかに記載のパイプ開先加工機。