JPH0271916A - 鋼管切断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ この発明は、鋼管を内部からカッター刃で押切り切断す
るための鋼管切断装置に関するものである。

〔従来の技術〕

鋼管の切断装置には、従来より種々の機構が提案され、
実用に供されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、従来の鋼管切断装置は、何れも構造が複雑で
大型化し、例えば作業員が近づけないような作業条件で
、遠隔操作によって鋼管切断を実施するのは極めて困難
である。

また、従来の鋼管切断装置は、大型で大口径鋼管の切断
用ばかりであり、比較的小口径鋼管の切断に適したもの
がないのが現状である。

この発明の課題は、構造がＦＪ’ｌで小型軽量に構成で
き、遠隔操作による鋼管切断の導入が容易に実施できる
と共に、小口径鋼管の切断に通した鋼管切断装置を提供
することにある。

（課題を解決するための手段） 上記のような課題を解決するため、この発明は、鋼管内
に回動自在となるよう挿入する反力支持用回転軸の軸方
向に偏心孔を設け、この偏心孔を回動可能に貫通する刃
物送り軸の回転軸から突出する先端に偏心軸を設け、こ
の偏心軸にカッター刃を取付け、前記回転軸と刃物送り
軸を共通の回転駆動機で回転させるようにした構成とし
たものである。

〔作用〕

切断せんとする鋼管内に回転軸を挿入して回転駆動機で
回転させると、偏心孔を貫通ずる刃物送り軸は回転軸の
回転方向へ、回転軸の軸心を中心に旋回動じ、この状態
で刃物送り軸が送り回転すると、先端の偏心軸が偏心孔
の軸心を中心に偏心回動じ、カッター刃の刃先が鋼管の
内周面に接触した状態で回動して行くため、鋼管の内周
面に切れ目をつけて行くことになり、このとき回転軸が
反力支持を行なう。

回転軸の回転に対して刃物送り軸を少しづつ送り回転さ
せると、カッター刃の鋼管に対する切込量が徐々に増大
し、ついには鋼管の周壁を切断することになる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を添付図面に基づいて説明する
。

第１図は切断装置の基本的な構造を示しており、切断せ
んとする鋼管Ａの内部に挿入する回転軸１は、軸方向に
沿って貫通する偏心孔２が設けられ、上端に大径の頭部
３が連成され、この回転軸１の鋼管Ａ内に嵌合する部分
が反力支持軸となる。

上記回転軸１には、鋼管へに内接すると共に、上端に鋼
管Ａ上へ載るフランジ４が周設された反力メタル５が回
動可能に外嵌挿され、偏心孔２にこの偏心孔２を上下に
貫通する刃物送り軸６が回動可能に挿入されている。

前記刃物送り軸６の先端に、回転軸１の先端から突出す
る偏心軸７が設けられ、この偏心軸７に鋼管Ａ内へ嵌入
する直径の円板状のカッター刃８が回動自在に取付けら
れている。

上記刃物送り軸６は、回転軸１に対して偏心した位置で
回動自在となり、回転軸１の回転時に、回転軸１の軸心
を中心に旋回動すると共に、刃物送り軸６を自転させる
と、先端の偏心軸７は刃物送り軸６の軸心を中心とした
旋回動を行なうことになる。

前記偏心軸６の偏心量２は、回転軸１と刃物送り軸６の
偏心量りと等しく設定され、第１図のように、偏心軸７
の軸心を回転軸１の軸心と一致させたとき、カッター刃
８は回転軸１と同軸心状態の位相になり鋼管Ａに対する
回転軸１の抜差操作に支障を与えないようになっている
。

また、回転軸１に対して刃物送り軸６を回転させると、
偏心軸７は、上記の位相から１８０°の回転で回転軸１
の軸心から最も離れた第２図の位相になり、カッター刃
８の外周が最大突出状態になる。

前記回転軸１と刃物送り軸６は、上部に設けた一方クラ
ッチ９で結合され、回転軸１の回転方向に対して一方ク
ラッチ９の結合で刃物送り軸６が同方向へ一体に回動す
るようになっている。

また、刃物送り軸６の自転は、回転軸１の回転方向には
、一方クラッチ９の掛合が外れて自由となり、逆方向に
は一方クラッチ９の掛合によって阻止されることになる
。

鋼管切断装置の基本構造は上記のような構成であり、次
に鋼管の切断方法を説明する。

第１図のように、偏心軸７の軸心が回転軸１の軸心と一
致するよう刃物送り軸６の位相をセットし、この状態で
回転軸１を鋼管Ａ内に挿入すれば、反力メタル５を介し
て回転軸１がカッター刃８が切断所望位置に９ｎむこと
になる。

上記の状態で回転軸１に対して刃物送り軸６を自転させ
、回動したカッター刃８の周囲を鋼管Ａの内周面に圧接
させれば、反力メタル５のカッター刃８と反対側の外周
面が鋼管Ａの内面に圧接し、反力メタル５を介して回転
軸１がカッター刃８の反力支持となる。

この状態で回転軸１を回転させると、一方りランチＳを
介して刃物送り軸６が同方向へ回動し、カッター刃８の
刃先が鋼管Ａの内周面を転動して行き、この内周面に切
れ目をつける。

回転軸１を所定数回転させると、刃物送り軸６を所要角
度だけ自転させ、カッター刃８を鋼管Ａに対して送り込
み、再び回転軸１に回転を与えて切断を行ない、回転軸
１の所定回転ごとに刃物送り軸６を少しづつ自転させて
カッター刃８の送り込みを繰返せば、カッター刃８によ
る鋼管Ａの切り込みが進行し、第２図と第３回のように
、刃物送り軸６を１８０°自転させた位相でカッター刃
８は最大の突出状態になり、鋼管Ａの切断が完了するこ
とになる。

切断完了後は、偏心軸６の軸心が回転軸１の軸心に一致
するよう刃物送り軸６を回転させ、回転軸１を残った鋼
管Ａ内から抜取ればよい。

なお、回転軸１及び刃物送り軸６の回転は、各軸の上端
に取付けたハンドルで手動的に回転させてもよいし、モ
ータ等の動力源を用いて回転さ仕てもよい。

次に、第４図と第５図はこの発明の鋼管切断装置を示し
ており、遠隔操作によって鋼管を切断するようにしたも
のであり、第１図乃至第３図に示した基本構造と同一部
分については、同一符号を付すことによって説明に代え
る。

この発明の鋼管切断装置は、基本構造の切断装置を回転
と起伏動が自在となるよう保持し、回転軸１と刃物送り
軸６を共通の回転駆動機で回転させ、各種配置条件の鋼
管に対して遠隔操作で切断が行なえるようにしている。

第４図は被切断対象物である鋼管Ａを備えたタンク１１
の配置と遠隔切断の状態を示している。

タンク１１はセル内に設ｉヒされ、タンク１１上に配置
した台車１４に切断装置１５が昇降動するように吊下げ
保持されている。

上記切断装置１５は、第５図のように、昇降フレーム１
６の下端に垂直軸１７を介して下向きコ字状の回動フレ
ーｌ、１８が取付けられ、回ＦＪＩフレーム１８の側面
に担止した横軸ＩＳと垂直軸１７とが一対の傘歯車２０
で連動され、回動フレーム１８の先端に一対の起伏用軸
２１．２２が同軸心状で回動自在となるよう担止され、
両起伏用軸２１．２２間で基本構造で示した切断装置と
略同様のカッターヘッド２３を回動自在に保持している
。

一方の起伏用軸２１は複数枚の平歯車２４を介して横軸
１９と連動され、他方の起伏用軸２２は回動フレーム１
８に取付けた起伏アクチュエータ２５で駆動され、両起
伏用軸２１と２２の軸心を中心にカッターヘッド２３を
起伏回動させるようになっている。

一方の起伏用軸２１とカッターヘッド２３における回転
軸１及び刃物送り軸６が歯車機構２６を介して連動され
、カッターヘッド２３は垂直状態にあるときその回転軸
１が垂直軸１７と同軸心状の配置となり、昇降フレーム
１６に取付けた共通の回転駆動機となるアクチュエータ
２７で垂直軸１７を正逆可能に駆動すると、カッター−
・ノド２３における回転軸１の回転とこの回転に対して
減速する刃物送り軸６の回転とが同時に得られるように
なっている。

前記歯車機構２６は、回転軸１に外嵌固定した歯車２８
と一方起伏用軸２１とを一対の傘歯車２９で連動し、他
方起伏用軸２２に直角状の配置でフリー回動するよう取
付けた中間軸３０に筒状歯車３１を回動自在に外嵌し、
前記筒状歯車３１と歯車２８を一対の平歯車３２によっ
て連動している。

上記筒状歯車３１は、回転軸１に軸受を介して取付けた
プレート３３で回動自在に保持され、プレート３３上に
回動自在となるよう取付けたリング状歯車３４と前記筒
状歯車３１の上端平歯車３５が連動され、更に刃物送り
軸６の上端に固定したアーム３６がリング状歯車３４と
一体に回動するように固定化されている。

前記アクチュエータ２７による垂直軸１７の駆動により
、カッターヘッド２３の回転軸１が回転すると、歯車機
構２６により設定された減速比で刃物送り軸６が同方向
へ減速回転することになる。

なお、回動フレーム１８は、昇降フレーム１６との間に
設けた旋回アクチュエータ３７での駆動又は、垂直軸と
の間に設けた電磁クラッチによる垂直軸１７の回転を駆
動源として、平面的な回転が付与されることになる。

この発明の鋼管切断装置は上記のような構成であり、次
に鋼管の切断方法を説明する。

カッターヘッド２３における偏心軸７を回転軸１と同軸
心状の位相とした状態で、タンク１１内において、回動
フレーム１８を平面的に回動させると共に、起伏アクチ
ュエータ２５を起動し、カッターヘッド２３の軸方向を
切断せんとする鋼管Ａの軸心と平行させ、昇降フレーム
１６の上下動によりカッターヘッド２３と鋼管へを同軸
心状とし、この状態で台車１４を移動させ、カッターヘ
ッド２３の回転軸１とカッター刃８とを鋼管Ａ内に挿入
する。

次に、アクチエエータ２７で垂直軸１７を駆動すると、
歯車を介して回転軸１が回転し、同時に歯車機構２６を
介して刃物送り軸６も同方向へ減速回転する。

これによって、カッター刃８は徐々に外方へと移動し、
外周の刃先が鋼管Ａの内周面を転動し、環状に切り目を
入れて行くことになり、例えば回転軸１に対して刃物送
り軸６は１１５０の減速比で回転し、カッター刃８で鋼
管Ａを切断して行く。

刃物送り軸６が１８０°自転したカッター刃８の最大突
出状態で切断が終了し、アクチュエータ２７を逆転させ
て偏心軸７を回転軸１と同軸心の位相にした状態で、台
車１４を移動させて残った鋼管内から回転軸１を抜取れ
ば切断作業が完了する。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によると、反力支持用回転軸の
偏心孔に挿入した刃物送り軸の先端に偏心軸を設け、こ
の偏心軸にカッター刃を取付け、回転軸と刃物送り軸を
共通の回転駆動機で回転させ、回転軸に対する刃物送り
軸の回転でカッター刃、回転駆動機を鋼管内周面に対し
て送り込んで切断を行なうようにしたので、回転軸と刃
物送り軸及びカッター刃とで切断装置を構成することが
でき、構造が簡単で小型軽量になり、小口径鋼管の切断
が可能になる。

また、軽量小型であるため、方向や移動等の制？１が容
易に行なえ、遠隔操作による鋼管切断の導入が実施でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る切断装置の基本構造を示す縦断
面図、第２図は同上の銅管切断状態を示す縦断面図、第
３図は同上の底面図、第４図はこの発明に係る切断装置
を示す使用状態の説明図、第５図は同上要部の拡大断面
図である。 １・・・・・・回転軸、　　　　２・・・・・・偏心孔
、６・・・・・・刃物送り軸、 ８・・・・・・カッター刃。 ７・・・・・・偏心軸、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）鋼管内に回動自在となるよう挿入する反力支持用
   回転軸の軸方向に偏心孔を設け、この偏心孔を回動可能
   に貫通する刃物送り軸の回転軸から突出する先端に偏心
   軸を設け、この偏心軸にカッター刃を取付け、前記回転
   軸と刃物送り軸を共通の回転駆動機で回転させるように
   した鋼管切断装置。