JPH0911022A - スパイラルパイプの成形および切断装置 - Google Patents
スパイラルパイプの成形および切断装置Info
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- JPH0911022A JPH0911022A JP8163007A JP16300796A JPH0911022A JP H0911022 A JPH0911022 A JP H0911022A JP 8163007 A JP8163007 A JP 8163007A JP 16300796 A JP16300796 A JP 16300796A JP H0911022 A JPH0911022 A JP H0911022A
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- pipe
- knife
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23D21/00—Machines or devices for shearing or cutting tubes
- B23D21/14—Machines or devices for shearing or cutting tubes cutting inside the tube
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
- B21C37/06—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
- B21C37/12—Making tubes or metal hoses with helically arranged seams
- B21C37/127—Tube treating or manipulating combined with or specially adapted for use in connection with tube making machines, e.g. drawing-off devices, cutting-off
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
- B21C37/06—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
- B21C37/15—Making tubes of special shape; Making tube fittings
- B21C37/156—Making tubes with wall irregularities
- B21C37/157—Perforations
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Making Paper Articles (AREA)
- Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、セクションに切断されるパイプ
用支持体を備えたスパイラルパイプの成形及び切断装置
を提供することにある。 【解決手段】 スパイラル状に成形されたパイプ、より
詳しくは約1インチ以下の直径をもつスパイラルパイプ
を成形及び切断する改善された装置を開示する。スパイ
ラルパイプをスリッティングしてセクションにする装置
は、スパイラルパイプの内側に配置される第1ナイフ
と、パイプの外側に配置される第2ナイフとを有してい
る。また、パイプの外側には支持スリーブも配置され、
該支持スリーブはパイプに対して固定の半径方向位置に
ある。内側ナイフ、外側ナイフ及び支持スリーブは、パ
イプが切断されるときにパイプとともに軸線方向に移動
する。
用支持体を備えたスパイラルパイプの成形及び切断装置
を提供することにある。 【解決手段】 スパイラル状に成形されたパイプ、より
詳しくは約1インチ以下の直径をもつスパイラルパイプ
を成形及び切断する改善された装置を開示する。スパイ
ラルパイプをスリッティングしてセクションにする装置
は、スパイラルパイプの内側に配置される第1ナイフ
と、パイプの外側に配置される第2ナイフとを有してい
る。また、パイプの外側には支持スリーブも配置され、
該支持スリーブはパイプに対して固定の半径方向位置に
ある。内側ナイフ、外側ナイフ及び支持スリーブは、パ
イプが切断されるときにパイプとともに軸線方向に移動
する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、螺旋状に成形され
るパイプ、より詳しくは、約1インチ以下の直径を有す
るスパイラルパイプの改善された製造装置に関する。
るパイプ、より詳しくは、約1インチ以下の直径を有す
るスパイラルパイプの改善された製造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車のオイルフィルタのようなフィル
タ市場には、小径スパイラルパイプに対する大きな潜在
需要が存在する。一般に、これらのフィルタは、孔が穿
けられた直径約1インチの内側金属シリンダを有してい
る。オイルフィルタに使用されるようなパイプは、大量
に、正確且つきれいに切断する必要があるので、高速且
つ正確に切断できるパイプ成形及び切断装置が必要であ
る。パイプを成形し且つ切断する幾つかの既知の方法が
ある。パイプは、連続金属ストリップをスパイラル状す
なわちヘリカル状に巻回し、巻回されたストリップの隣
接縁部を接合してパイプにスパイラルロックシームを形
成することにより製造される。或るパイプ成形及び切断
機械では、スパイラル状に成形されたパイプは、パイプ
の外側ナイフを、パイプの内側ナイフとオーバーラップ
する位置に移動させることにより切断される。他の形式
のスパイラルパイプ成形及び切断機械は、多数のナイフ
を使用するか、パイプの周囲でナイフを回転させてパイ
プをセクションに切断する。切断精度は、切断ナイフ
(単一又は複数)が係合するときのパイプの撓みを最小
にすることにより定まる。或るパイプ成形及び切断機械
では、パイプは、切断時に係合するナイフの力と反作用
するように、外側ナイフと対向して配置された1つ以上
のローラにより支持される。支持ローラは空気圧又は油
圧で駆動され、支持位置又は支持位置から外れる位置に
移動される。
タ市場には、小径スパイラルパイプに対する大きな潜在
需要が存在する。一般に、これらのフィルタは、孔が穿
けられた直径約1インチの内側金属シリンダを有してい
る。オイルフィルタに使用されるようなパイプは、大量
に、正確且つきれいに切断する必要があるので、高速且
つ正確に切断できるパイプ成形及び切断装置が必要であ
る。パイプを成形し且つ切断する幾つかの既知の方法が
ある。パイプは、連続金属ストリップをスパイラル状す
なわちヘリカル状に巻回し、巻回されたストリップの隣
接縁部を接合してパイプにスパイラルロックシームを形
成することにより製造される。或るパイプ成形及び切断
機械では、スパイラル状に成形されたパイプは、パイプ
の外側ナイフを、パイプの内側ナイフとオーバーラップ
する位置に移動させることにより切断される。他の形式
のスパイラルパイプ成形及び切断機械は、多数のナイフ
を使用するか、パイプの周囲でナイフを回転させてパイ
プをセクションに切断する。切断精度は、切断ナイフ
(単一又は複数)が係合するときのパイプの撓みを最小
にすることにより定まる。或るパイプ成形及び切断機械
では、パイプは、切断時に係合するナイフの力と反作用
するように、外側ナイフと対向して配置された1つ以上
のローラにより支持される。支持ローラは空気圧又は油
圧で駆動され、支持位置又は支持位置から外れる位置に
移動される。
【0003】支持ローラは、切断ナイフの力の方向に対
する支持を行なうけれども、切断工程中のパイプの横方
向の撓みに対する支持は行なわない。ローラは多数の部
品並びに空気圧又は油圧装置を必要とし、これはコスト
高になり且つ大形化してしまう。また、このパイプ切断
方法は、支持ローラをパイプに対する支持位置に移動さ
せるのに時間を要するので、要望されているものより切
断速度が遅く且つ精度が低い。従って、切断中の横方向
のパイプ支持能力に優れており、高速且つ高精度のパイ
プ成形及び切断機械が要望されている。
する支持を行なうけれども、切断工程中のパイプの横方
向の撓みに対する支持は行なわない。ローラは多数の部
品並びに空気圧又は油圧装置を必要とし、これはコスト
高になり且つ大形化してしまう。また、このパイプ切断
方法は、支持ローラをパイプに対する支持位置に移動さ
せるのに時間を要するので、要望されているものより切
断速度が遅く且つ精度が低い。従って、切断中の横方向
のパイプ支持能力に優れており、高速且つ高精度のパイ
プ成形及び切断機械が要望されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、スパイラル
パイプの改善された成形及び切断装置、より詳しくは、
セクションに切断されるパイプ用の改善された支持体を
備えた装置に関する。
パイプの改善された成形及び切断装置、より詳しくは、
セクションに切断されるパイプ用の改善された支持体を
備えた装置に関する。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の一態様によれ
ば、切断装置は、好ましくは、スパイラルパイプの内側
に配置される回転可能な第1ナイフと、パイプの外側に
配置される回転可能な第2ナイフと、パイプに対して固
定の半径方向位置に固定される支持組立体とを有してい
る。外側ナイフが内側ナイフにオーバーラップする関係
に外側ナイフを移動させる手段(空気圧により駆動され
る組立体が好ましい)は、支持組立体がパイプを案内し
且つ支持する間に、外側ナイフを切断位置に移動させ
る。また、この装置は、互いにオーバーラップするナイ
フ及び支持組立体をパイプと共に軸線方向に移動させる
ガイド手段(空気圧により駆動される組立体が好まし
い)を有している。互いにオーバーラップする内側ナイ
フと外側ナイフとの間でパイプが軸線方向に移動し且つ
回転するときに、ナイフ及び支持組立体は協働してパイ
プを切断する。本発明の他の態様によれば、支持組立体
は、パイプの外側を包囲し、且つ外側ナイフが内側ナイ
フとオーバーラップする位置に移動できるようにするギ
ャップを形成する凹部を有している。本発明は、細長い
フィルタパイプのようなスパイラル状に成形されたパイ
プを製造するための、慣用的な方法に比べて非常に優れ
た長所を提供する。切断工程は、本発明の切断装置によ
り加速される。また、支持組立体は、パイプが切断され
るときに、パイプに対し大きな横方向安定性を与える。
また、本発明は、成形及び切断装置を安価に製造するこ
とを可能にする。
ば、切断装置は、好ましくは、スパイラルパイプの内側
に配置される回転可能な第1ナイフと、パイプの外側に
配置される回転可能な第2ナイフと、パイプに対して固
定の半径方向位置に固定される支持組立体とを有してい
る。外側ナイフが内側ナイフにオーバーラップする関係
に外側ナイフを移動させる手段(空気圧により駆動され
る組立体が好ましい)は、支持組立体がパイプを案内し
且つ支持する間に、外側ナイフを切断位置に移動させ
る。また、この装置は、互いにオーバーラップするナイ
フ及び支持組立体をパイプと共に軸線方向に移動させる
ガイド手段(空気圧により駆動される組立体が好まし
い)を有している。互いにオーバーラップする内側ナイ
フと外側ナイフとの間でパイプが軸線方向に移動し且つ
回転するときに、ナイフ及び支持組立体は協働してパイ
プを切断する。本発明の他の態様によれば、支持組立体
は、パイプの外側を包囲し、且つ外側ナイフが内側ナイ
フとオーバーラップする位置に移動できるようにするギ
ャップを形成する凹部を有している。本発明は、細長い
フィルタパイプのようなスパイラル状に成形されたパイ
プを製造するための、慣用的な方法に比べて非常に優れ
た長所を提供する。切断工程は、本発明の切断装置によ
り加速される。また、支持組立体は、パイプが切断され
るときに、パイプに対し大きな横方向安定性を与える。
また、本発明は、成形及び切断装置を安価に製造するこ
とを可能にする。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明自体、他の目的及び長所
は、添付図面に関連して述べる以下の詳細な説明を参照
することにより最も良く理解されよう。ここで図面を参
照すると、図1及び図2は、本発明によるスパイラルパ
イプ成形装置10と改善されたスリッタ75とを組み合
せた装置100を示している。パイプ成形機10の多く
の要素は慣用的なものであり、1986年2月4日付米
国特許第4,567,742号に詳細に説明されてい
る。この米国特許に開示されたパイプ成形装置の説明は
本願に援用し且つ本願の一部とする。この米国特許に開
示された多くの部品は、本発明のパイプ成形機10に使
用される1・1/2インチ幅のストリップ15及びその
特定縁部及び波形形状に適合できるように或る対応がな
されている。図8には、パイプ成形機10の幾つかの要
素が示されている。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
は、パイプ成形機10及びスリッタ75の作動を制御し
且つモニタリングするノブ、ゲージ及びダイアル等の複
数の制御要素14を収容している。種々の制御要素の機
能は、本件出願人に係る1987年11月17日付米国
特許第4,706,481号において説明されている。
この米国特許における制御要素の説明は本願に援用し且
つ本願の一部とする。
は、添付図面に関連して述べる以下の詳細な説明を参照
することにより最も良く理解されよう。ここで図面を参
照すると、図1及び図2は、本発明によるスパイラルパ
イプ成形装置10と改善されたスリッタ75とを組み合
せた装置100を示している。パイプ成形機10の多く
の要素は慣用的なものであり、1986年2月4日付米
国特許第4,567,742号に詳細に説明されてい
る。この米国特許に開示されたパイプ成形装置の説明は
本願に援用し且つ本願の一部とする。この米国特許に開
示された多くの部品は、本発明のパイプ成形機10に使
用される1・1/2インチ幅のストリップ15及びその
特定縁部及び波形形状に適合できるように或る対応がな
されている。図8には、パイプ成形機10の幾つかの要
素が示されている。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
は、パイプ成形機10及びスリッタ75の作動を制御し
且つモニタリングするノブ、ゲージ及びダイアル等の複
数の制御要素14を収容している。種々の制御要素の機
能は、本件出願人に係る1987年11月17日付米国
特許第4,706,481号において説明されている。
この米国特許における制御要素の説明は本願に援用し且
つ本願の一部とする。
【0007】連続金属ストリップ15は、パイプ成形機
10のフレーム11内に供給される。直径1インチのフ
ィルタパイプを製造するには、ストリップ15は、孔が
穿いた1.5インチ幅のものが好ましい。ストリップ1
5には、パイプ成形機10に入る前に穿孔するか、パイ
プ成形機10の穿孔ローラで穿孔することができる。パ
イプの直径が大きい場合には、より幅広のストリップ1
5を使用でき且つその方が好ましい。金属ストリップ1
5は、ストリップ15の縁部15aを、ロックシームを
形成する所定形状に曲げ且つ金属ストリップに波形溝を
形成する複数のローラを収容するローラハウジング16
に通される。図9〜図13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及び波形形成
ローラ16cが示されており、これらのローラは、好ま
しくは直径1インチのフィルタパイプを形成するための
ストリップの縁部及び波形を形成するのに使用される。
ストリップ15は、最初に、図9に示すローラに通さ
れ、以下連続的に、図10〜図13に示すローラに通さ
れる。縁部形成ローラ及び波形形成ローラの機能及び作
動に関するこれ以上の情報は、本件出願人に係る米国特
許第4,567,742号(該特許は本願に援用し且つ
本願の一部とする)に開示されている。
10のフレーム11内に供給される。直径1インチのフ
ィルタパイプを製造するには、ストリップ15は、孔が
穿いた1.5インチ幅のものが好ましい。ストリップ1
5には、パイプ成形機10に入る前に穿孔するか、パイ
プ成形機10の穿孔ローラで穿孔することができる。パ
イプの直径が大きい場合には、より幅広のストリップ1
5を使用でき且つその方が好ましい。金属ストリップ1
5は、ストリップ15の縁部15aを、ロックシームを
形成する所定形状に曲げ且つ金属ストリップに波形溝を
形成する複数のローラを収容するローラハウジング16
に通される。図9〜図13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及び波形形成
ローラ16cが示されており、これらのローラは、好ま
しくは直径1インチのフィルタパイプを形成するための
ストリップの縁部及び波形を形成するのに使用される。
ストリップ15は、最初に、図9に示すローラに通さ
れ、以下連続的に、図10〜図13に示すローラに通さ
れる。縁部形成ローラ及び波形形成ローラの機能及び作
動に関するこれ以上の情報は、本件出願人に係る米国特
許第4,567,742号(該特許は本願に援用し且つ
本願の一部とする)に開示されている。
【0008】下方の駆動ローラ17及び上方の駆動ロー
ラ18は、フレーム11に回転可能に取り付けられてい
る。上下の駆動ローラは、協働して金属ストリップ15
を引っ張り、フレーム11内に導き且つローラハウジン
グ16に通す。次に、両駆動ローラ17、18は、金属
ストリップ15を、上方の案内板19と下方の案内板2
0との間に押しやる。駆動ローラ17、18及び案内板
の幅は、ストリップ15の幅に一致するように適合させ
るべきである。図14に示すように、下方の案内板20
は、ボルト20aによりフレーム11に固定される。ま
た、下方の案内板20は、ストリップ15に形成される
波形及び縁部に適合する溝を有している。クランプ20
bは、フレーム11に取り付けられるベース20cに枢
着されている。クランプ20bは、下方の案内板20に
対して上方の案内板19を保持する。ここで図1〜図5
を参照して説明すると、成形ヘッド組立体21及びマン
ドレル組立体22が協働して、金属ストリップ15をス
パイラルパイプ23に成形する。成形ヘッド組立体21
は、成形ヘッドテーブル28に対して着脱可能に固定さ
れるベース27を有している。成形ヘッドベース27を
成形ヘッドテーブル28に固定するのにクランプ26が
使用される。
ラ18は、フレーム11に回転可能に取り付けられてい
る。上下の駆動ローラは、協働して金属ストリップ15
を引っ張り、フレーム11内に導き且つローラハウジン
グ16に通す。次に、両駆動ローラ17、18は、金属
ストリップ15を、上方の案内板19と下方の案内板2
0との間に押しやる。駆動ローラ17、18及び案内板
の幅は、ストリップ15の幅に一致するように適合させ
るべきである。図14に示すように、下方の案内板20
は、ボルト20aによりフレーム11に固定される。ま
た、下方の案内板20は、ストリップ15に形成される
波形及び縁部に適合する溝を有している。クランプ20
bは、フレーム11に取り付けられるベース20cに枢
着されている。クランプ20bは、下方の案内板20に
対して上方の案内板19を保持する。ここで図1〜図5
を参照して説明すると、成形ヘッド組立体21及びマン
ドレル組立体22が協働して、金属ストリップ15をス
パイラルパイプ23に成形する。成形ヘッド組立体21
は、成形ヘッドテーブル28に対して着脱可能に固定さ
れるベース27を有している。成形ヘッドベース27を
成形ヘッドテーブル28に固定するのにクランプ26が
使用される。
【0009】図5及び図6に最も良く示すように、成形
ヘッド組立体21はまた、成形ヘッドベース27にボル
ト止めされる成形ヘッド29を有している。成形ヘッド
29は、横方向ボア30の回りを包囲している。金属ス
トリップ15は、横方向ボア30の内部で、約1インチ
の直径をもつスパイラルパイプに成形される。成形ヘッ
ド29には、ヘリカル状に巻回されるストリップ及びス
パイラルパイプ23の波形に適合するヘリカル溝31が
切削加工されている。ストリップ15の成形された縁部
15a及びこれにより形成されるロックシーム24のた
めのより深いヘリカル溝32が設けられている。内側溝
31、32は、成形ヘッド29を通るヘリカル状に巻回
されたストリップ15及びスパイラルパイプ23の案内
を補助している。横方向ボア30の内径により、スパイ
ラルパイプ23の外径が決定される。スパイラルパイプ
の直径を変えたい場合には、種々の直径の横方向ボア3
0を備えた成形ヘッド29を使用すべきである。本発明
の好ましい実施例では、種々の直径の横方向ボアを備え
た互換可能な成形ヘッド29を使用できる。一実施例で
は、本発明のパイプ成形装置は、1・1/2インチ幅の
孔穿き金属ストリップ15から、直径1〜2インチのス
パイラルフィルタパイプを製造するのに使用される。本
発明のパイプ成形装置10を使用して、直径7/8イン
チという小さなスパイラルパイプを製造することもでき
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く、より大きな(又はより小さ
な)直径のパイプを製造するように変更できる。
ヘッド組立体21はまた、成形ヘッドベース27にボル
ト止めされる成形ヘッド29を有している。成形ヘッド
29は、横方向ボア30の回りを包囲している。金属ス
トリップ15は、横方向ボア30の内部で、約1インチ
の直径をもつスパイラルパイプに成形される。成形ヘッ
ド29には、ヘリカル状に巻回されるストリップ及びス
パイラルパイプ23の波形に適合するヘリカル溝31が
切削加工されている。ストリップ15の成形された縁部
15a及びこれにより形成されるロックシーム24のた
めのより深いヘリカル溝32が設けられている。内側溝
31、32は、成形ヘッド29を通るヘリカル状に巻回
されたストリップ15及びスパイラルパイプ23の案内
を補助している。横方向ボア30の内径により、スパイ
ラルパイプ23の外径が決定される。スパイラルパイプ
の直径を変えたい場合には、種々の直径の横方向ボア3
0を備えた成形ヘッド29を使用すべきである。本発明
の好ましい実施例では、種々の直径の横方向ボアを備え
た互換可能な成形ヘッド29を使用できる。一実施例で
は、本発明のパイプ成形装置は、1・1/2インチ幅の
孔穿き金属ストリップ15から、直径1〜2インチのス
パイラルフィルタパイプを製造するのに使用される。本
発明のパイプ成形装置10を使用して、直径7/8イン
チという小さなスパイラルパイプを製造することもでき
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く、より大きな(又はより小さ
な)直径のパイプを製造するように変更できる。
【0010】成形ヘッド29は着脱可能な差込み(in
set)33と組み合わされる。差込み33は、ピン
(図示せず)により所定位置に保持される。差込み33
の曲率半径は、横方向ボア30の曲率半径より小さい。
差込み33の内面は、摩擦低減材料でコーティングする
ことができる。差込み33は、金属ストリップ15が成
形ヘッド29の横方向ボア30の回りで駆動されるとき
に、金属ストリップ15がロックされてしまうことを防
止するためのものである。図1、図2及び図5に示すよ
うに、スパイラルパイプ23は、包囲された成形ヘッド
29内で成形されるだけでなく、同時に、完全に円筒状
のマンドレル60の回りでも成形される。マンドレル6
0と成形ヘッド29の横方向ボア30の面との間の間隙
は、金属ストリップの厚さの約2倍プラス各側に0.0
06〜0.003インチである。マンドレル60と包囲
された成形ヘッド29との間の厳格に制御された間隙
は、一定直径をもつパイプの製造に高い精度を与える。
間隙が大き過ぎると、ストリップ15は成形ヘッド内で
座屈してしまうであろう。一方、間隙が小さ過ぎると、
ストリップ15は成形ヘッド内でロックされてしまうで
あろう。適当なパイプ成形装置についてのより詳細な論
議については、本件出願人に係る1990年5月15日
付米国特許第4,924,684号を参照されたい。該
米国特許の全開示は本願に援用する。
set)33と組み合わされる。差込み33は、ピン
(図示せず)により所定位置に保持される。差込み33
の曲率半径は、横方向ボア30の曲率半径より小さい。
差込み33の内面は、摩擦低減材料でコーティングする
ことができる。差込み33は、金属ストリップ15が成
形ヘッド29の横方向ボア30の回りで駆動されるとき
に、金属ストリップ15がロックされてしまうことを防
止するためのものである。図1、図2及び図5に示すよ
うに、スパイラルパイプ23は、包囲された成形ヘッド
29内で成形されるだけでなく、同時に、完全に円筒状
のマンドレル60の回りでも成形される。マンドレル6
0と成形ヘッド29の横方向ボア30の面との間の間隙
は、金属ストリップの厚さの約2倍プラス各側に0.0
06〜0.003インチである。マンドレル60と包囲
された成形ヘッド29との間の厳格に制御された間隙
は、一定直径をもつパイプの製造に高い精度を与える。
間隙が大き過ぎると、ストリップ15は成形ヘッド内で
座屈してしまうであろう。一方、間隙が小さ過ぎると、
ストリップ15は成形ヘッド内でロックされてしまうで
あろう。適当なパイプ成形装置についてのより詳細な論
議については、本件出願人に係る1990年5月15日
付米国特許第4,924,684号を参照されたい。該
米国特許の全開示は本願に援用する。
【0011】また、本発明の好ましい実施例は、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
ッティング(切込み)を入れる装置を有している。本発
明のスリッティング装置75は、米国特許第4,70
6,481号及び第4,924,684号に開示された
スリッティング装置の多くの要素を有している。これら
の米国特許に含まれているスリッティング装置の説明は
本願に援用し且つ本願の一部とする。ここで図1〜図4
に示すように、内側ナイフ80がボルト82によりブー
ム81に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は過大サイズの中央開口84を有し、このた
め、内側ナイフの位置を、スパイラルパイプ23の内面
に対する任意の半径方向に調節できる。一般に、ナイフ
80はスパイラルパイプ23内で心出しされる。内側ナ
イフは、過大サイズの中央開口84を設けないで、パイ
プ内で心出しできることが最も好ましい。ブーム81は
マンドレル60を貫通しており且つ該マンドレル60内
で自由に浮動している。従って、ブーム81はマンドレ
ルと共に回転する必要はないけれども、このスリッティ
ング工程中のみ回転するように設計されている。ブーム
は受動的に回転すること、すなわち、スリッティング工
程中に、互いにオーバーラップする内側ナイフ80及び
外側ナイフ110により回転駆動されることが好まし
い。受動的回転を与えるため、内側ナイフ80とは反対
側のブーム81の端部は、コンビネーションニードル/
スラストベアリング(図示せず)により包囲されてい
る。これらのニードル/スラストベアリングは、IKO
Bearings社(Arlington Heig
hts,イリノイ州)から入手できる。ベアリングは、
環状支持部材87、ロックワッシャ88及びロックナッ
ト89によりブームホルダ組立体86内に保持される。
成形装置10により製造されたスパイラルパイプにスリ
ッティング(切込み)を入れる装置を有している。本発
明のスリッティング装置75は、米国特許第4,70
6,481号及び第4,924,684号に開示された
スリッティング装置の多くの要素を有している。これら
の米国特許に含まれているスリッティング装置の説明は
本願に援用し且つ本願の一部とする。ここで図1〜図4
に示すように、内側ナイフ80がボルト82によりブー
ム81に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は過大サイズの中央開口84を有し、このた
め、内側ナイフの位置を、スパイラルパイプ23の内面
に対する任意の半径方向に調節できる。一般に、ナイフ
80はスパイラルパイプ23内で心出しされる。内側ナ
イフは、過大サイズの中央開口84を設けないで、パイ
プ内で心出しできることが最も好ましい。ブーム81は
マンドレル60を貫通しており且つ該マンドレル60内
で自由に浮動している。従って、ブーム81はマンドレ
ルと共に回転する必要はないけれども、このスリッティ
ング工程中のみ回転するように設計されている。ブーム
は受動的に回転すること、すなわち、スリッティング工
程中に、互いにオーバーラップする内側ナイフ80及び
外側ナイフ110により回転駆動されることが好まし
い。受動的回転を与えるため、内側ナイフ80とは反対
側のブーム81の端部は、コンビネーションニードル/
スラストベアリング(図示せず)により包囲されてい
る。これらのニードル/スラストベアリングは、IKO
Bearings社(Arlington Heig
hts,イリノイ州)から入手できる。ベアリングは、
環状支持部材87、ロックワッシャ88及びロックナッ
ト89によりブームホルダ組立体86内に保持される。
【0012】ブームホルダ組立体86は上方セクション
90及び下方セクション91を有している。各セクショ
ンは、環状支持部材87に当接する半円筒状の中央キャ
ビティを有している。上方セクション90及び下方セク
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。下方セクション91はアタッチメン
トブロック93に取り付けられ且つアレンボルト94に
より該アタッチメントブロックに固定されている。アタ
ッチメントブロック93は両ガイドシャフト95間を通
り且つアレンボルト(図示せず)によりシャフトコネク
タ96に固定されている。複数のアレンボルト97によ
り、ガイドシャフト95の周囲のシャフトコネクタ96
の端部が一体に締めつけられている。ガイドシャフト9
5は成形ヘッドテーブル28の開口を貫通し且つTHK
Slide BearingSC 30組立体を備え
たベアリングハウジング98を通って摺動する。このよ
うなベアリングハウジング98は4つあり、各ベアリン
グハウジングはアレンボルト101により取付け脚99
の頂部に取り付けられている。4つの取付け脚99は、
マンドレル組立体22及びスリッティング装置75を、
成形ヘッドテーブル28及びパイプ23に対して正しい
高さに支持するために設けられている。取付け脚99
は、アレンボルト103によりベースプレート102に
取り付けられている。ベースプレート102はパイプ成
形機10に取り付けられている。ベースプレート102
には楕円形の枢動スロット(図示せず)が設けられてお
り、これにより、パイプ切断装置は内側ナイフ80の中
心の回りで枢動できる。ブーム組立体86の種々の部品
を連結する大部分のボルトは楕円スロットに通されてお
り、これにより、部品の位置を相互に調節することがで
きる。
90及び下方セクション91を有している。各セクショ
ンは、環状支持部材87に当接する半円筒状の中央キャ
ビティを有している。上方セクション90及び下方セク
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。下方セクション91はアタッチメン
トブロック93に取り付けられ且つアレンボルト94に
より該アタッチメントブロックに固定されている。アタ
ッチメントブロック93は両ガイドシャフト95間を通
り且つアレンボルト(図示せず)によりシャフトコネク
タ96に固定されている。複数のアレンボルト97によ
り、ガイドシャフト95の周囲のシャフトコネクタ96
の端部が一体に締めつけられている。ガイドシャフト9
5は成形ヘッドテーブル28の開口を貫通し且つTHK
Slide BearingSC 30組立体を備え
たベアリングハウジング98を通って摺動する。このよ
うなベアリングハウジング98は4つあり、各ベアリン
グハウジングはアレンボルト101により取付け脚99
の頂部に取り付けられている。4つの取付け脚99は、
マンドレル組立体22及びスリッティング装置75を、
成形ヘッドテーブル28及びパイプ23に対して正しい
高さに支持するために設けられている。取付け脚99
は、アレンボルト103によりベースプレート102に
取り付けられている。ベースプレート102はパイプ成
形機10に取り付けられている。ベースプレート102
には楕円形の枢動スロット(図示せず)が設けられてお
り、これにより、パイプ切断装置は内側ナイフ80の中
心の回りで枢動できる。ブーム組立体86の種々の部品
を連結する大部分のボルトは楕円スロットに通されてお
り、これにより、部品の位置を相互に調節することがで
きる。
【0013】外側ナイフ110は、一般に、パイプ23
の外側で且つ内側ナイフ80の下に配置される。外側ナ
イフは、該ナイフの軸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内に保持さ
れる。外側ナイフ110は、ベアリング(図示せず)に
より受動的に回転できるように、すなわち、回転するパ
イプ23との接触により回転駆動されるように支持され
ている。垂直ホルダ111は、スライドベアリング組立
体111a(例えば、THK RollerTable
Type VRM 3105A)に取り付けられてい
る。スライドベアリング組立体111aはまた、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。かくして、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に対して上下に摺動
できる。ナイフスライドブロック112は、ガイドシャ
フト95が貫通する2つの円筒状開口を有している。複
数のアレンボルトが、シャフト95の回りのこれらの開
口の両側を一体に締めつけており、これにより、ナイフ
スライドブロック112は、ガイドシャフト95に取り
付けられ且つ該シャフト95と共に軸線方向に摺動す
る。パイプ成形工程中、外側ナイフ110は、スパイラ
ル状に移動するパイプ23と干渉することがない待機位
置に維持されなくてはならない。パイプを切断するとき
には、外側ナイフブレードは、該ナイフブレードがスパ
イラルパイプ23を破断し且つ内側ナイフ80とオーバ
ーラップする切断位置へと移動される(例えば、図17
参照)。
の外側で且つ内側ナイフ80の下に配置される。外側ナ
イフは、該ナイフの軸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内に保持さ
れる。外側ナイフ110は、ベアリング(図示せず)に
より受動的に回転できるように、すなわち、回転するパ
イプ23との接触により回転駆動されるように支持され
ている。垂直ホルダ111は、スライドベアリング組立
体111a(例えば、THK RollerTable
Type VRM 3105A)に取り付けられてい
る。スライドベアリング組立体111aはまた、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。かくして、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に対して上下に摺動
できる。ナイフスライドブロック112は、ガイドシャ
フト95が貫通する2つの円筒状開口を有している。複
数のアレンボルトが、シャフト95の回りのこれらの開
口の両側を一体に締めつけており、これにより、ナイフ
スライドブロック112は、ガイドシャフト95に取り
付けられ且つ該シャフト95と共に軸線方向に摺動す
る。パイプ成形工程中、外側ナイフ110は、スパイラ
ル状に移動するパイプ23と干渉することがない待機位
置に維持されなくてはならない。パイプを切断するとき
には、外側ナイフブレードは、該ナイフブレードがスパ
イラルパイプ23を破断し且つ内側ナイフ80とオーバ
ーラップする切断位置へと移動される(例えば、図17
参照)。
【0014】外側ナイフブレード110は、空気圧シリ
ンダ組立体116により、その切断位置に(及び該切断
位置から)移動される。この組立体116は、ピストン
118を制御する空気圧シリンダ117を有している。
ピストン118及び1組のリンク120、121には下
方のクレビス119が取り付けられている。下方のリン
ク120は、クレビス119と、ナイフスライドブロッ
ク112の中央部分と一体で且つ該ナイフスライドブロ
ックから延びているアーム122とに連結されている。
上方のトグルリンク121が、クレビス119及び垂直
ホルダ111の底部に枢着されている。かくして、ピス
トン118が完全に伸長すると、内側ナイフ及び外側ナ
イフの切刃がオーバーラップしてパイプ23を破断する
切断位置(図2及び図4参照)へと、垂直ホルダ111
及び外側ナイフ110が垂直方向に持ち上げられる。ピ
ストン118がシリンダ117内に引っ込められると、
トグルリンク120、121が収縮して、垂直ホルダ1
11及び外側ナイフ110を待機位置(図1参照)に引
き下げる。シリンダ117の頂部には上方のクレビス1
23が取り付けられている。上方のクレビス123は、
ねじシャフト124に枢着されている。ナット125
が、ねじシャフト124をシリンダ支持ブラケット12
6に固定している。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及びスライドベアリン
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)。シリンダ支持ブラケット1
26がナイフスライドブロック112に連結されている
ため、シリンダ支持ブラケット126及び空気圧シリン
ダ組立体116の他の部品は、ガイドシャフト95と共
に軸線方向に移動する。空気圧シリンダ組立体116の
ねじシャフト124は、下方のナイフ110の待機位置
及び切断位置の調節を可能にする。
ンダ組立体116により、その切断位置に(及び該切断
位置から)移動される。この組立体116は、ピストン
118を制御する空気圧シリンダ117を有している。
ピストン118及び1組のリンク120、121には下
方のクレビス119が取り付けられている。下方のリン
ク120は、クレビス119と、ナイフスライドブロッ
ク112の中央部分と一体で且つ該ナイフスライドブロ
ックから延びているアーム122とに連結されている。
上方のトグルリンク121が、クレビス119及び垂直
ホルダ111の底部に枢着されている。かくして、ピス
トン118が完全に伸長すると、内側ナイフ及び外側ナ
イフの切刃がオーバーラップしてパイプ23を破断する
切断位置(図2及び図4参照)へと、垂直ホルダ111
及び外側ナイフ110が垂直方向に持ち上げられる。ピ
ストン118がシリンダ117内に引っ込められると、
トグルリンク120、121が収縮して、垂直ホルダ1
11及び外側ナイフ110を待機位置(図1参照)に引
き下げる。シリンダ117の頂部には上方のクレビス1
23が取り付けられている。上方のクレビス123は、
ねじシャフト124に枢着されている。ナット125
が、ねじシャフト124をシリンダ支持ブラケット12
6に固定している。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及びスライドベアリン
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)。シリンダ支持ブラケット1
26がナイフスライドブロック112に連結されている
ため、シリンダ支持ブラケット126及び空気圧シリン
ダ組立体116の他の部品は、ガイドシャフト95と共
に軸線方向に移動する。空気圧シリンダ組立体116の
ねじシャフト124は、下方のナイフ110の待機位置
及び切断位置の調節を可能にする。
【0015】図1に示すように、本発明のスリッティン
グ装置はまた、パイプ支持組立体230を有している。
支持組立体230は、スリーブホルダ232に取り付け
られた支持スリーブ231を有している。スリーブは、
ボルト235によりスリーブホルダ232に対して着脱
可能に取り付けられている。スリーブホルダ232は、
該スリーブホルダ232を垂直方向に貫通するボルト2
34により上方のブラケット233に固定され、且つパ
イプ23に対してスリーブホルダが半径方向に固定され
るようにして上方のブラケット233に固定されてい
る。パイプ成形工程中、支持組立体230は、該組立体
がスパイラル状に移動するパイプ23と干渉しない固定
位置(例えば、図16及び図18参照)に維持される。
パイプを切断するときで、外側ナイフ110がその切断
位置に移動されたときには、支持スリーブ231は、外
側ナイフがスパイラルパイプと接触するとき(例えば、
図17参照)にパイプが撓まないように維持する。支持
スリーブ231は、パイプの端部に配置され、好ましく
はパイプを包囲する。従って、支持スリーブ231は、
外側ナイフ110により加えられる力に応答してブーム
81が上方又は横方向に撓まないように防止する。ま
た、支持スリーブ231は、パイプが切断されるとき
に、端部のパイプ材料が拡がることを防止する。
グ装置はまた、パイプ支持組立体230を有している。
支持組立体230は、スリーブホルダ232に取り付け
られた支持スリーブ231を有している。スリーブは、
ボルト235によりスリーブホルダ232に対して着脱
可能に取り付けられている。スリーブホルダ232は、
該スリーブホルダ232を垂直方向に貫通するボルト2
34により上方のブラケット233に固定され、且つパ
イプ23に対してスリーブホルダが半径方向に固定され
るようにして上方のブラケット233に固定されてい
る。パイプ成形工程中、支持組立体230は、該組立体
がスパイラル状に移動するパイプ23と干渉しない固定
位置(例えば、図16及び図18参照)に維持される。
パイプを切断するときで、外側ナイフ110がその切断
位置に移動されたときには、支持スリーブ231は、外
側ナイフがスパイラルパイプと接触するとき(例えば、
図17参照)にパイプが撓まないように維持する。支持
スリーブ231は、パイプの端部に配置され、好ましく
はパイプを包囲する。従って、支持スリーブ231は、
外側ナイフ110により加えられる力に応答してブーム
81が上方又は横方向に撓まないように防止する。ま
た、支持スリーブ231は、パイプが切断されるとき
に、端部のパイプ材料が拡がることを防止する。
【0016】小径(すなわち、約1インチ)パイプで
は、外側ナイフ110がパイプ23と係合するときに、
ブーム81を剛に維持することは困難である。切断工程
中にブーム81が外側ナイフ110から離れる方向に撓
む場合には、内側ナイフ及び外側ナイフは離れる方向に
移動し、パイプを切断すべくオーバーラップすることは
ない。支持スリーブ231は、パイプのあらゆる撓みを
制限することにより、スリッティング工程中に、内側ナ
イフ及び外側ナイフをオーバーラップ関係に維持する。
支持スリーブ231は、AIFI A2鋼のような熱処
理鋼で作るのが好ましい。図15に示すように、スリー
ブ231は、切断すべきパイプ材料を実質的に包囲す
る。支持スリーブは、パイプの外径とスリーブの内径と
の間に所定距離(好ましくは0.005インチ)が維持
されるように構成される。従って、スリーブは、切断さ
れるパイプの所定の外径よりも0.01インチ大きい内
径を有することが好ましい。特定のパイプ直径条件に適
合するように、種々のサイズの支持スリーブ231を構
成できる。一実施例では、スリーブ231は、パイプが
スリーブに入る位置ではパイプの全周を包囲し、且つ外
側ナイフがパイプと係合する位置では、パイプと係合す
るギャップを残してパイプの周囲の約270°を包囲す
る。他の実施例では、スリーブが、ギャップを残さない
で、パイプの全周を包囲するように構成できる。ギャッ
プのないスリーブの実施例を使用する場合には、外側ナ
イフは、スリーブの外側でパイプと係合する。
は、外側ナイフ110がパイプ23と係合するときに、
ブーム81を剛に維持することは困難である。切断工程
中にブーム81が外側ナイフ110から離れる方向に撓
む場合には、内側ナイフ及び外側ナイフは離れる方向に
移動し、パイプを切断すべくオーバーラップすることは
ない。支持スリーブ231は、パイプのあらゆる撓みを
制限することにより、スリッティング工程中に、内側ナ
イフ及び外側ナイフをオーバーラップ関係に維持する。
支持スリーブ231は、AIFI A2鋼のような熱処
理鋼で作るのが好ましい。図15に示すように、スリー
ブ231は、切断すべきパイプ材料を実質的に包囲す
る。支持スリーブは、パイプの外径とスリーブの内径と
の間に所定距離(好ましくは0.005インチ)が維持
されるように構成される。従って、スリーブは、切断さ
れるパイプの所定の外径よりも0.01インチ大きい内
径を有することが好ましい。特定のパイプ直径条件に適
合するように、種々のサイズの支持スリーブ231を構
成できる。一実施例では、スリーブ231は、パイプが
スリーブに入る位置ではパイプの全周を包囲し、且つ外
側ナイフがパイプと係合する位置では、パイプと係合す
るギャップを残してパイプの周囲の約270°を包囲す
る。他の実施例では、スリーブが、ギャップを残さない
で、パイプの全周を包囲するように構成できる。ギャッ
プのないスリーブの実施例を使用する場合には、外側ナ
イフは、スリーブの外側でパイプと係合する。
【0017】図16〜図18には、スリーブの延長上部
236が示されている。外側ナイフ110とは反対側の
スリーブ232の上部は、好ましくは1.5インチの幅
を有し、該幅は、内側ナイフ80の切刃の後方約1.3
インチの位置から、内側ナイフの切刃の前方約0.2イ
ンチの位置まで、装置のパイプ成形部分に向かって軸線
方向に延びている。また、スリーブは、ベベル状すなわ
ちテーパ状の受入れ縁部237を有している。このテー
パ状受入れ縁部は、好ましくはスリーブの全内周の回り
に延びており、該スリーブを通るパイプを案内すること
を助ける。スリーブ231の下方凹部238は、外側ナ
イフ110がパイプ23と係合するのに必要な間隙を与
える。また、図19及び図20に最も良く示すように、
支持スリーブ231は傾斜縁部240を有することが好
ましい。傾斜縁部240は、スリーブ231の下方凹部
238の一方側に位置している。切断中に内側ナイフと
外側ナイフとの間でパイプのセクションが回転すると
き、新しく成形されるパイプ縁部には、鋭い縁部すなわ
ちぎざぎざ状縁部が形成される。パイプ成形及び切断装
置100は、新しく切断された縁部がスリーブ内で回転
されるときに鋭い縁部がスリーブ231に捕捉されるこ
とにより詰まってしまうことがある。傾斜縁部240に
より、スリーブ231とパイプとの間には、好ましくは
0.005インチまで漸次移行する間隙が得られる。一
実施例では、傾斜縁部240は、垂直軸線に対し約15
°の角度を形成する。他の好ましい実施例では、この角
度は、切断すべき材料の種類又は種々の切断条件に合う
ように最適化できる。スリーブ内で回転するパイプの新
しく切断される縁部に適合する漸次移行部を設けること
により、傾斜縁部は詰まりが生じる可能性を最小にす
る。
236が示されている。外側ナイフ110とは反対側の
スリーブ232の上部は、好ましくは1.5インチの幅
を有し、該幅は、内側ナイフ80の切刃の後方約1.3
インチの位置から、内側ナイフの切刃の前方約0.2イ
ンチの位置まで、装置のパイプ成形部分に向かって軸線
方向に延びている。また、スリーブは、ベベル状すなわ
ちテーパ状の受入れ縁部237を有している。このテー
パ状受入れ縁部は、好ましくはスリーブの全内周の回り
に延びており、該スリーブを通るパイプを案内すること
を助ける。スリーブ231の下方凹部238は、外側ナ
イフ110がパイプ23と係合するのに必要な間隙を与
える。また、図19及び図20に最も良く示すように、
支持スリーブ231は傾斜縁部240を有することが好
ましい。傾斜縁部240は、スリーブ231の下方凹部
238の一方側に位置している。切断中に内側ナイフと
外側ナイフとの間でパイプのセクションが回転すると
き、新しく成形されるパイプ縁部には、鋭い縁部すなわ
ちぎざぎざ状縁部が形成される。パイプ成形及び切断装
置100は、新しく切断された縁部がスリーブ内で回転
されるときに鋭い縁部がスリーブ231に捕捉されるこ
とにより詰まってしまうことがある。傾斜縁部240に
より、スリーブ231とパイプとの間には、好ましくは
0.005インチまで漸次移行する間隙が得られる。一
実施例では、傾斜縁部240は、垂直軸線に対し約15
°の角度を形成する。他の好ましい実施例では、この角
度は、切断すべき材料の種類又は種々の切断条件に合う
ように最適化できる。スリーブ内で回転するパイプの新
しく切断される縁部に適合する漸次移行部を設けること
により、傾斜縁部は詰まりが生じる可能性を最小にす
る。
【0018】図4を参照すると、支持組立体230は、
好ましくは、ナイフスライドブロック112の両端部に
連結された上方ブラケット233に取り付けられてい
る。上方ブラケット233は、2つの垂直部材233−
F、233−Bの頂部にボルト止めされたオーバーヘッ
ド部材233−Hを有する。ボルトはオーバーヘッド部
材233−Hの楕円スロットに通され、これにより、支
持スリーブの位置の角度調節を行なうことができる。支
持スリーブ231は、スリーブホルダ232及び支持ボ
ルト234を介してオーバーヘッド部材233−Hに連
結される。上方ブラケット233の各垂直部材は楕円ス
ロット233−Sを有している。これらの楕円スロット
233−Sは、オーバーヘッド部材233−Hの高さ、
従って支持組立体230の位置を調節可能にする。支持
スリーブ231は、パイプ23に対して半径方向に固定
されているけれども、上方ブラケット233がナイフス
ライドブロック112を介してガイドシャフト95に連
結されているので、切断作業中にパイプの軸線方向に移
動する。スリッタ装置75により切断されたパイプセク
ション23aを捕捉するためのスライド147が設けら
れている。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148を有している。
かくして、スライド147は、切断作業中に、切断ナイ
フ80、110及び支持スリーブ231と一体に移動す
る。
好ましくは、ナイフスライドブロック112の両端部に
連結された上方ブラケット233に取り付けられてい
る。上方ブラケット233は、2つの垂直部材233−
F、233−Bの頂部にボルト止めされたオーバーヘッ
ド部材233−Hを有する。ボルトはオーバーヘッド部
材233−Hの楕円スロットに通され、これにより、支
持スリーブの位置の角度調節を行なうことができる。支
持スリーブ231は、スリーブホルダ232及び支持ボ
ルト234を介してオーバーヘッド部材233−Hに連
結される。上方ブラケット233の各垂直部材は楕円ス
ロット233−Sを有している。これらの楕円スロット
233−Sは、オーバーヘッド部材233−Hの高さ、
従って支持組立体230の位置を調節可能にする。支持
スリーブ231は、パイプ23に対して半径方向に固定
されているけれども、上方ブラケット233がナイフス
ライドブロック112を介してガイドシャフト95に連
結されているので、切断作業中にパイプの軸線方向に移
動する。スリッタ装置75により切断されたパイプセク
ション23aを捕捉するためのスライド147が設けら
れている。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148を有している。
かくして、スライド147は、切断作業中に、切断ナイ
フ80、110及び支持スリーブ231と一体に移動す
る。
【0019】外側ナイフ110がパイプ23を破断し且
つ内側ナイフ80にオーバーラップすると、ガイドシャ
フト装置は、軸線方向に移動するパイプが、該パイプと
一体に、オーバーラップするナイフ及び支持スリーブ、
及びこれらに連結された部品を軸線方向に移動させるこ
とを可能にする。パイプ切断装置75の軸線方向移動を
補助するための軸線方向移動シリンダ組立体150が設
けられている。図2に最も良く示すように、この組立体
150は空気圧シリンダ151を有し、該シリンダ15
1は、一片のフラットストック152により支持され且
つナット153により所定位置に保持される。フラット
ストック152は、取付け脚99に取り付けられてい
る。ピストン154は、1対のナット156により、フ
ラットストック155の第2片に固定されている。フラ
ットストック155の第2片は、シャフトコネクタ96
の中央内側部分にボルト止めされている。シリンダ15
1に一方向の空気が供給されると、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及びこれに連
結された部品を、パイプ23の軸線方向に押しやる。シ
リンダ151への空気が反転されると、ピストン154
が後退して、内側ナイフ80及び外側ナイフ110を、
これらの始動位置すなわち「切断開始(begin−c
ut)」位置に戻す。
つ内側ナイフ80にオーバーラップすると、ガイドシャ
フト装置は、軸線方向に移動するパイプが、該パイプと
一体に、オーバーラップするナイフ及び支持スリーブ、
及びこれらに連結された部品を軸線方向に移動させるこ
とを可能にする。パイプ切断装置75の軸線方向移動を
補助するための軸線方向移動シリンダ組立体150が設
けられている。図2に最も良く示すように、この組立体
150は空気圧シリンダ151を有し、該シリンダ15
1は、一片のフラットストック152により支持され且
つナット153により所定位置に保持される。フラット
ストック152は、取付け脚99に取り付けられてい
る。ピストン154は、1対のナット156により、フ
ラットストック155の第2片に固定されている。フラ
ットストック155の第2片は、シャフトコネクタ96
の中央内側部分にボルト止めされている。シリンダ15
1に一方向の空気が供給されると、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及びこれに連
結された部品を、パイプ23の軸線方向に押しやる。シ
リンダ151への空気が反転されると、ピストン154
が後退して、内側ナイフ80及び外側ナイフ110を、
これらの始動位置すなわち「切断開始(begin−c
ut)」位置に戻す。
【0020】内側ナイフ及び外側ナイフの切断開始位置
を固定するため、停止/衝撃吸収機構160が設けられ
ている(図2参照)。この機構は、成形ヘッドテーブル
28に取り付けられた取付け板161を有している。商
業的に入手できる油圧減衰形プランジャ162が、取付
け板161を通ってパイプの軸線方向に延びている。プ
ランジャ162は、該プランジャ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る。プランジャ
162のピストン(図示せず)には、プラスチックチッ
プ164が取り付けられている。停止/衝撃吸収機構1
60は2つの機能を発揮する。第1の機能は、パイプス
リッティング装置75の切断開始位置を設定するストッ
パとしての機能である。ピストン154の軸線方向移動
が完全に引っ込められると、図2に示すように、上方ブ
ラケット233に取り付けられたフラットストック16
5のストリップが、完全に引っ込められたプランジャ1
62のプラスチックチップ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
は、切断開始位置を設定すべく調節される。第2の機能
は、ピストン154が伸長して上方ブラケット233及
びフラットストリップ165を停止/衝撃吸収機構16
0から離れる方向に押しやるとき、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
スチックチップ164をプランジャ162から押し出
す。上方ブラケット233及びフラットストリップ16
5が切断開始作動に戻ると、これらは、上方ブラケット
233が切断開始位置に戻るまで、プラスチックチップ
164及びそのピストンをプランジャ内に押し込む。ピ
ストンがプランジャ162内に押し戻される間、ピスト
ンは、上方ブラケット233及びこれに連結された部品
に流体クッションすなわちショックアブソーバ効果を与
える。
を固定するため、停止/衝撃吸収機構160が設けられ
ている(図2参照)。この機構は、成形ヘッドテーブル
28に取り付けられた取付け板161を有している。商
業的に入手できる油圧減衰形プランジャ162が、取付
け板161を通ってパイプの軸線方向に延びている。プ
ランジャ162は、該プランジャ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る。プランジャ
162のピストン(図示せず)には、プラスチックチッ
プ164が取り付けられている。停止/衝撃吸収機構1
60は2つの機能を発揮する。第1の機能は、パイプス
リッティング装置75の切断開始位置を設定するストッ
パとしての機能である。ピストン154の軸線方向移動
が完全に引っ込められると、図2に示すように、上方ブ
ラケット233に取り付けられたフラットストック16
5のストリップが、完全に引っ込められたプランジャ1
62のプラスチックチップ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
は、切断開始位置を設定すべく調節される。第2の機能
は、ピストン154が伸長して上方ブラケット233及
びフラットストリップ165を停止/衝撃吸収機構16
0から離れる方向に押しやるとき、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
スチックチップ164をプランジャ162から押し出
す。上方ブラケット233及びフラットストリップ16
5が切断開始作動に戻ると、これらは、上方ブラケット
233が切断開始位置に戻るまで、プラスチックチップ
164及びそのピストンをプランジャ内に押し込む。ピ
ストンがプランジャ162内に押し戻される間、ピスト
ンは、上方ブラケット233及びこれに連結された部品
に流体クッションすなわちショックアブソーバ効果を与
える。
【0021】取付け板161には、停止/衝撃吸収機構
160に隣接して近接センサ170が設けられている。
近接センサ170はスリッタ制御回路に接続されてお
り、スリッタがその切断開始位置に完全に戻っていなけ
ればスリッティング工程が開始されることを防止する。
スリッタがその切断開始位置にない状態でスリッティン
グ工程が開始すると、軸線方向移動ピストン154は、
パイプ23が完全に切断される前に、ピストンの移動端
に到達するであろう。パイプ成形装置10及びスリッタ
装置75を形成する多くの部品は工具鋼(58〜62°
HRC)、CRS又はMehaniteで作られること
に留意されたい。以下、本発明の好ましい実施例による
パイプ成形装置10及びスリッタ装置75の作動を説明
する。この作動は、多くの点で、本件出願人に係る米国
特許第4,567,742号及び第4,706,481
号において詳述されたものと同じである。これらの特許
に開示された装置の作動の説明は本願に援用し且つ本願
の一部とする。パイプ成形装置とスリッタとの組合せ装
置100では、孔穿き金属ストリップ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内では、ストリップが波形
にされ且つストリップの縁部がスパイラルロックシーム
の形成に望まれる形状に成形される。次に、駆動ローラ
17、18は、波形にされ且つ縁部成形されたストリッ
プを、案内板19、20に通して成形ヘッド組立体21
内に押し込む。ストリップは回転可能なマンドレル60
の回り及び成形ヘッド29の横方向ボア30の内部で駆
動される。金属ストリップは、マンドレル60と成形ヘ
ッド29の横方向ボア30の内部との間で駆動される。
金属ストリップは、マンドレル60と成形ヘッド29と
の間でヘリカル状に駆動され、これにより、ストリップ
の外縁部はヘリカル状に互いに隣接して配置される。折
畳みローラ36、37は、協働して、ヘリカル状に巻回
されたストリップの互いに隣接する係合縁部を折り畳
む。ロックシーム閉じローラ52がマンドレル60に対
してストリップ縁部を折り畳み、タイトなロックシーム
24を形成する。パイプ成形作業中、マンドレル60は
受動的に回転及び枢動され、このため、マンドレル60
と成形ヘッド29との間で、ヘリカル状に巻回されたス
トリップ及びパイプのロックを引き起こす虞のある摩擦
力がなくなる。
160に隣接して近接センサ170が設けられている。
近接センサ170はスリッタ制御回路に接続されてお
り、スリッタがその切断開始位置に完全に戻っていなけ
ればスリッティング工程が開始されることを防止する。
スリッタがその切断開始位置にない状態でスリッティン
グ工程が開始すると、軸線方向移動ピストン154は、
パイプ23が完全に切断される前に、ピストンの移動端
に到達するであろう。パイプ成形装置10及びスリッタ
装置75を形成する多くの部品は工具鋼(58〜62°
HRC)、CRS又はMehaniteで作られること
に留意されたい。以下、本発明の好ましい実施例による
パイプ成形装置10及びスリッタ装置75の作動を説明
する。この作動は、多くの点で、本件出願人に係る米国
特許第4,567,742号及び第4,706,481
号において詳述されたものと同じである。これらの特許
に開示された装置の作動の説明は本願に援用し且つ本願
の一部とする。パイプ成形装置とスリッタとの組合せ装
置100では、孔穿き金属ストリップ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内では、ストリップが波形
にされ且つストリップの縁部がスパイラルロックシーム
の形成に望まれる形状に成形される。次に、駆動ローラ
17、18は、波形にされ且つ縁部成形されたストリッ
プを、案内板19、20に通して成形ヘッド組立体21
内に押し込む。ストリップは回転可能なマンドレル60
の回り及び成形ヘッド29の横方向ボア30の内部で駆
動される。金属ストリップは、マンドレル60と成形ヘ
ッド29の横方向ボア30の内部との間で駆動される。
金属ストリップは、マンドレル60と成形ヘッド29と
の間でヘリカル状に駆動され、これにより、ストリップ
の外縁部はヘリカル状に互いに隣接して配置される。折
畳みローラ36、37は、協働して、ヘリカル状に巻回
されたストリップの互いに隣接する係合縁部を折り畳
む。ロックシーム閉じローラ52がマンドレル60に対
してストリップ縁部を折り畳み、タイトなロックシーム
24を形成する。パイプ成形作業中、マンドレル60は
受動的に回転及び枢動され、このため、マンドレル60
と成形ヘッド29との間で、ヘリカル状に巻回されたス
トリップ及びパイプのロックを引き起こす虞のある摩擦
力がなくなる。
【0022】スパイラルパイプの製造が続けられると
き、パイプ23は成形ヘッドブロック29からヘリカル
状に出てくる。すなわち、パイプ23が回転する間、パ
イプ23は軸線方向に移動する。パイプの製造工程中、
外側ナイフ110はその待機位置並びに切断開始位置に
ある。かくして、空気圧シリンダ組立体116、150
は、これらのそれぞれのピストンが完全に引っ込められ
た状態にある。パイプ23がその所望長さに到達する
と、これらの両空気圧シリンダ組立体に空気が供給さ
れ、該組立体をそれぞれの位置に完全に伸長させる。か
くして、空気圧シリンダ組立体116が外側ナイフ11
0を上方に押しやり、これにより、外側ナイフ110は
パイプ23を破断し且つ内側ナイフ80にオーバーラッ
プする。空気圧シリンダ組立体150がそのピストンを
伸長し、これにより、ガイドシャフト95に連結され
た、外側ナイフ及び支持スリーブを含む全ての構成部品
を、パイプの軸線方向に押しやる。パイプ成形機10が
スパイラル状にパイプ23を製造し続けるとき、パイプ
は軸線方向に移動し且つ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との間で回転する。パイ
プが完全に1回転すると、オーバーラップした両ナイフ
の前方のパイプ部分23aが完全に切断されてスライド
147内に落下する。
き、パイプ23は成形ヘッドブロック29からヘリカル
状に出てくる。すなわち、パイプ23が回転する間、パ
イプ23は軸線方向に移動する。パイプの製造工程中、
外側ナイフ110はその待機位置並びに切断開始位置に
ある。かくして、空気圧シリンダ組立体116、150
は、これらのそれぞれのピストンが完全に引っ込められ
た状態にある。パイプ23がその所望長さに到達する
と、これらの両空気圧シリンダ組立体に空気が供給さ
れ、該組立体をそれぞれの位置に完全に伸長させる。か
くして、空気圧シリンダ組立体116が外側ナイフ11
0を上方に押しやり、これにより、外側ナイフ110は
パイプ23を破断し且つ内側ナイフ80にオーバーラッ
プする。空気圧シリンダ組立体150がそのピストンを
伸長し、これにより、ガイドシャフト95に連結され
た、外側ナイフ及び支持スリーブを含む全ての構成部品
を、パイプの軸線方向に押しやる。パイプ成形機10が
スパイラル状にパイプ23を製造し続けるとき、パイプ
は軸線方向に移動し且つ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との間で回転する。パイ
プが完全に1回転すると、オーバーラップした両ナイフ
の前方のパイプ部分23aが完全に切断されてスライド
147内に落下する。
【0023】ひとたび切断工程が完了すると、空気圧シ
リンダ組立体116、150への空気の供給が切り換え
られる。この結果、外側ナイフ110がその待機位置に
戻され、ピストン154は、ガイドシャフト95に連結
された全ての構成部品(両ナイフ及び支持スリーブを含
む)を切断開始位置に引き戻す。ここで図2及び図8に
示すように、切断装置75を自動モードで作動させるた
め、パイプ製造機10の下方の駆動ローラ17には、プ
ーリ28′を介して電気エンコーダ27′が連結されて
いる。エンコーダ27′は、下方の駆動ローラ17の回
転数に対応するパルスを発生するようになっている。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
所望長さに対応する第1パルスカウント、パイプ製造時
のスローダウン時点に対応する第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対応する第3パルスカウン
トをチェックす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′が収容されている。これらのカウンタは、一度に
1パルスだけ増分又は減分することができる。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4
5′により設定され、第2パルスカウント(すなわち、
スローダウン時点)は第2カウンタ46′により設定さ
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′により設定される。制御ボックス44′
は、第1、第2及び第3パルスカウントに応答して、空
気圧信号をライン48′を介して空気圧シリンダ組立体
117、151に送り出す。制御ボックス44′はま
た、4つの制御スイッチ147′、148′、14
9′、150′を有している。第1制御スイッチ14
7′は、パイプ切断装置75の手動制御又は自動制御を
選択する。手動モードでは、第2、第3及び第4制御ス
イッチ148′、149′、150′を操作して空気圧
シリンダ組立体117、151を手動操作することがで
きる。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117から出入りさせ、
これにより外側ナイフ110をその切断位置に(及び切
断位置から)移動させるのに使用される。第3制御スイ
ッチ149′は、ピストンロッド154をそのシリンダ
151から出入りさせ、これにより、内側ナイフ80、
外側ナイフ110及び支持スリーブ231をパイプ23
の軸線方向に摺動させるのに使用される。第1制御スイ
ッチ147′を自動モードにすると、第2、第3及び第
4制御スイッチ148′、149′、150′が除勢さ
れ、3つの全てのカウンタ45′、46′、47′がゼ
ロにリセットされる。これにより、パイプ切断装置75
は、パイプ成形装置10でパイプが製造されるときに、
パイプ23をセクション23aに自動的に切断する。
リンダ組立体116、150への空気の供給が切り換え
られる。この結果、外側ナイフ110がその待機位置に
戻され、ピストン154は、ガイドシャフト95に連結
された全ての構成部品(両ナイフ及び支持スリーブを含
む)を切断開始位置に引き戻す。ここで図2及び図8に
示すように、切断装置75を自動モードで作動させるた
め、パイプ製造機10の下方の駆動ローラ17には、プ
ーリ28′を介して電気エンコーダ27′が連結されて
いる。エンコーダ27′は、下方の駆動ローラ17の回
転数に対応するパルスを発生するようになっている。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
所望長さに対応する第1パルスカウント、パイプ製造時
のスローダウン時点に対応する第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対応する第3パルスカウン
トをチェックす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′が収容されている。これらのカウンタは、一度に
1パルスだけ増分又は減分することができる。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4
5′により設定され、第2パルスカウント(すなわち、
スローダウン時点)は第2カウンタ46′により設定さ
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′により設定される。制御ボックス44′
は、第1、第2及び第3パルスカウントに応答して、空
気圧信号をライン48′を介して空気圧シリンダ組立体
117、151に送り出す。制御ボックス44′はま
た、4つの制御スイッチ147′、148′、14
9′、150′を有している。第1制御スイッチ14
7′は、パイプ切断装置75の手動制御又は自動制御を
選択する。手動モードでは、第2、第3及び第4制御ス
イッチ148′、149′、150′を操作して空気圧
シリンダ組立体117、151を手動操作することがで
きる。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117から出入りさせ、
これにより外側ナイフ110をその切断位置に(及び切
断位置から)移動させるのに使用される。第3制御スイ
ッチ149′は、ピストンロッド154をそのシリンダ
151から出入りさせ、これにより、内側ナイフ80、
外側ナイフ110及び支持スリーブ231をパイプ23
の軸線方向に摺動させるのに使用される。第1制御スイ
ッチ147′を自動モードにすると、第2、第3及び第
4制御スイッチ148′、149′、150′が除勢さ
れ、3つの全てのカウンタ45′、46′、47′がゼ
ロにリセットされる。これにより、パイプ切断装置75
は、パイプ成形装置10でパイプが製造されるときに、
パイプ23をセクション23aに自動的に切断する。
【0024】制御パネル13には、パイプ切断装置75
及び3つの速度調節ノブ135′、136′、137′
のためのオン/オフスイッチが設けられている。第1速
度調節ノブ135′は、パイプ成形機10によりパイプ
が成形されるときのパイプの製造速度を制御する。第2
速度調節ノブ136′は、外側ナイフ110がその待機
位置から切断位置へと移動する前にパイプが成形される
速度を制御する。同じ長さに切断されたパイプセクショ
ンが定常的に得られるようにするには、外側ナイフ11
0がその待機位置から切断位置に移動する間に、パイプ
23が比較的低い一定速度で移動することが重要であ
る。比較的低い速度は、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にす
る。かくして、外側ナイフ110を切断位置に移動させ
る前に、パイプ製造を、その最も効率的な最高製造速度
から、遷移「スローダウン速度」に低下させるのが好ま
しい。第2速度調節ノブ136′は、このスローダウン
速度を制御する。第3速度調節ノブ137′は、外側ナ
イフ110が、内側ナイフ80及び支持スリーブ231
と協働してパイプ23を切断する切断位置に移動し且つ
該切断位置にある間に、パイプの製造速度を制御する。
切断速度は、通常、製造速度の1/2(又は便利な任意
の速度)に設定される。速度制御ノブ135′、13
6′、137′は、手動及び自動の両作動モードの間の
パイプ切断装置75の製造速度、スローダウン速度及び
切断速度を調節するのに使用できる。
及び3つの速度調節ノブ135′、136′、137′
のためのオン/オフスイッチが設けられている。第1速
度調節ノブ135′は、パイプ成形機10によりパイプ
が成形されるときのパイプの製造速度を制御する。第2
速度調節ノブ136′は、外側ナイフ110がその待機
位置から切断位置へと移動する前にパイプが成形される
速度を制御する。同じ長さに切断されたパイプセクショ
ンが定常的に得られるようにするには、外側ナイフ11
0がその待機位置から切断位置に移動する間に、パイプ
23が比較的低い一定速度で移動することが重要であ
る。比較的低い速度は、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にす
る。かくして、外側ナイフ110を切断位置に移動させ
る前に、パイプ製造を、その最も効率的な最高製造速度
から、遷移「スローダウン速度」に低下させるのが好ま
しい。第2速度調節ノブ136′は、このスローダウン
速度を制御する。第3速度調節ノブ137′は、外側ナ
イフ110が、内側ナイフ80及び支持スリーブ231
と協働してパイプ23を切断する切断位置に移動し且つ
該切断位置にある間に、パイプの製造速度を制御する。
切断速度は、通常、製造速度の1/2(又は便利な任意
の速度)に設定される。速度制御ノブ135′、13
6′、137′は、手動及び自動の両作動モードの間の
パイプ切断装置75の製造速度、スローダウン速度及び
切断速度を調節するのに使用できる。
【0025】切断装置75は、次のようにして、パイプ
製造機10と自動モードで協働する。本発明のスパイラ
ルパイプ成形方法は、既知の態様でパイプ成形機10に
より開始される。パイプ23の前縁部が成形ヘッド29
から出始めるとき、パイプ製造機10が一時的に停止さ
れ且つパイプ切断装置75は、制御パネル13のオン/
オフスイッチを入れることにより付勢される。空気圧シ
リンダ組立体116、150は、これらが待機位置にあ
るように初期化され、これにより、外側ナイフ110が
内側ナイフ80にオーバーラップすることはない。第1
カウンタ45′、第2カウンタ46′及び第3カウンタ
47′はゼロに設定される。軸線方向移動シリンダ15
1に空気を供給して、ピストン154を完全に引っ込
め、内側ナイフ及び外側ナイフが切断開始位置を占める
ようにする。一般に、パイプ切断装置75は、最初に、
内側ナイフ80、外側ナイフ110及び支持スリーブ2
31についての最適調節位置を決定するため、数個のパ
イプセクションを切断すべく手動モードで作動される。
次に、製造速度、スローダウン速度、切断速度、及び、
パイプ長さ、スローダウン時点及び切断長さについての
パルスカウントについての最適設定を見出すため、パイ
プ切断装置75を数回自動モードに出入りさせる。ひと
たびこれらの変数が決定されたならば、パイプ切断装置
75は連続自動作業を行なう準備が整ったことになる。
製造機10と自動モードで協働する。本発明のスパイラ
ルパイプ成形方法は、既知の態様でパイプ成形機10に
より開始される。パイプ23の前縁部が成形ヘッド29
から出始めるとき、パイプ製造機10が一時的に停止さ
れ且つパイプ切断装置75は、制御パネル13のオン/
オフスイッチを入れることにより付勢される。空気圧シ
リンダ組立体116、150は、これらが待機位置にあ
るように初期化され、これにより、外側ナイフ110が
内側ナイフ80にオーバーラップすることはない。第1
カウンタ45′、第2カウンタ46′及び第3カウンタ
47′はゼロに設定される。軸線方向移動シリンダ15
1に空気を供給して、ピストン154を完全に引っ込
め、内側ナイフ及び外側ナイフが切断開始位置を占める
ようにする。一般に、パイプ切断装置75は、最初に、
内側ナイフ80、外側ナイフ110及び支持スリーブ2
31についての最適調節位置を決定するため、数個のパ
イプセクションを切断すべく手動モードで作動される。
次に、製造速度、スローダウン速度、切断速度、及び、
パイプ長さ、スローダウン時点及び切断長さについての
パルスカウントについての最適設定を見出すため、パイ
プ切断装置75を数回自動モードに出入りさせる。ひと
たびこれらの変数が決定されたならば、パイプ切断装置
75は連続自動作業を行なう準備が整ったことになる。
【0026】自動作業の一般的な例では、第1カウンタ
45′はパイプ長さについて1250パルスに設定さ
れ、第2カウンタ46′はスローダウン時点について1
100パルスに設定され、且つ切断長さについて375
パルスに設定される。3つの全てのカウンタ45′、4
6′、47′をゼロにリセットし且つ切断開始位置にお
いて内側及び外側ナイフを通過したパイプ23の部分を
切断することにより、切断サイクルが開始する。パイプ
のこの部分は、「リードセクション」と呼ばれる。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
ときは、制御ボックス44′は、ライン48′を介し
て、第1空気圧パルス信号を空気圧シリンダ組立体11
6に送る。これにより、ピストン118が付勢され且つ
その伸長位置へと下方に押し出される。これにより外側
ナイフ110が切断位置に移動され、この切断位置で、
内側ナイフ及び外側ナイフの切刃がパイプ23を破断す
る。また、第1空気圧パルス信号は軸線方向移動シリン
ダ151に供給される空気の方向を反転させ、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構成部品を、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をスパイラル状に製造し続ける。かくして、パイ
プ23は、互いにオーバーラップする内側ナイフ80及
び外側ナイフ110と共に軸線方向に移動し且つこれら
のナイフの間で回転する。エンコーダ27′は、成形さ
れるパイプの次のセクション(該セクションは、その前
縁部が、オーバーラップするナイフの位置に位置する)
の長さに対応するパルス列を発生する。新しいパイプセ
クションが形成され且つパイプの前方セクションが切断
されるとき、3つの全てのカウンタ45′、46′、4
7′が一斉にカウントする。
45′はパイプ長さについて1250パルスに設定さ
れ、第2カウンタ46′はスローダウン時点について1
100パルスに設定され、且つ切断長さについて375
パルスに設定される。3つの全てのカウンタ45′、4
6′、47′をゼロにリセットし且つ切断開始位置にお
いて内側及び外側ナイフを通過したパイプ23の部分を
切断することにより、切断サイクルが開始する。パイプ
のこの部分は、「リードセクション」と呼ばれる。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
ときは、制御ボックス44′は、ライン48′を介し
て、第1空気圧パルス信号を空気圧シリンダ組立体11
6に送る。これにより、ピストン118が付勢され且つ
その伸長位置へと下方に押し出される。これにより外側
ナイフ110が切断位置に移動され、この切断位置で、
内側ナイフ及び外側ナイフの切刃がパイプ23を破断す
る。また、第1空気圧パルス信号は軸線方向移動シリン
ダ151に供給される空気の方向を反転させ、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構成部品を、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をスパイラル状に製造し続ける。かくして、パイ
プ23は、互いにオーバーラップする内側ナイフ80及
び外側ナイフ110と共に軸線方向に移動し且つこれら
のナイフの間で回転する。エンコーダ27′は、成形さ
れるパイプの次のセクション(該セクションは、その前
縁部が、オーバーラップするナイフの位置に位置する)
の長さに対応するパルス列を発生する。新しいパイプセ
クションが形成され且つパイプの前方セクションが切断
されるとき、3つの全てのカウンタ45′、46′、4
7′が一斉にカウントする。
【0027】ガイドシャフト95は、オーバーラップす
るナイフ上で押し出されるパイプの新しいセクション及
び軸線方向移動ピストン154により与えられる力を受
けて、内側ナイフ及び外側ナイフがパイプの軸線方向に
移動できるようにする。従って、パイプが軸線方向に移
動し且つ内側ナイフと外側ナイフとの間で回転するとき
に、内側ナイフ80、外側ナイフ110及び支持スリー
ブ231が協働して、パイプの前方セクションの全周を
切断する。第3パルスカウントは、パイプの1回転より
も僅かに大きい軸線方向移動に相当するパルス数に設定
されるであろう。一般に、前方パイプセクションが完全
に切断されるようにするには、僅かにオーバーラップし
て切断するのが好ましい。第3パルスカウントに到達す
ると、第3カウンタ47′がカウントを停止するけれど
も、新しいパイプセクションが連続して製造されるとき
に第1カウンタ45′及び第2カウンタ46′がカウン
トを続ける。また、制御ボックス44′が、ライン4
8′を介して、空気圧シリンダ組立体116、150に
第2空気圧パルス信号を送る。この第2空気圧パルス信
号は切断工程が完了したことを示し、従って、空気圧シ
リンダ117、151がこれらのそれぞれのピストンを
完全に引っ込めるように作動させる。次に、外側ナイフ
110がその待機位置に移動される。シリンダ151へ
の空気の供給も反転され、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7
5を、その切断開始位置に引き戻す。第3パルスカウン
トに到達すると、新しいパイプセクションも切断速度で
の製造を停止し、製造速度での成形を開始する。
るナイフ上で押し出されるパイプの新しいセクション及
び軸線方向移動ピストン154により与えられる力を受
けて、内側ナイフ及び外側ナイフがパイプの軸線方向に
移動できるようにする。従って、パイプが軸線方向に移
動し且つ内側ナイフと外側ナイフとの間で回転するとき
に、内側ナイフ80、外側ナイフ110及び支持スリー
ブ231が協働して、パイプの前方セクションの全周を
切断する。第3パルスカウントは、パイプの1回転より
も僅かに大きい軸線方向移動に相当するパルス数に設定
されるであろう。一般に、前方パイプセクションが完全
に切断されるようにするには、僅かにオーバーラップし
て切断するのが好ましい。第3パルスカウントに到達す
ると、第3カウンタ47′がカウントを停止するけれど
も、新しいパイプセクションが連続して製造されるとき
に第1カウンタ45′及び第2カウンタ46′がカウン
トを続ける。また、制御ボックス44′が、ライン4
8′を介して、空気圧シリンダ組立体116、150に
第2空気圧パルス信号を送る。この第2空気圧パルス信
号は切断工程が完了したことを示し、従って、空気圧シ
リンダ117、151がこれらのそれぞれのピストンを
完全に引っ込めるように作動させる。次に、外側ナイフ
110がその待機位置に移動される。シリンダ151へ
の空気の供給も反転され、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7
5を、その切断開始位置に引き戻す。第3パルスカウン
トに到達すると、新しいパイプセクションも切断速度で
の製造を停止し、製造速度での成形を開始する。
【0028】新しいパイプセクションは製造速度で連続
的に製造され、第1カウンタ45′及び第2カウンタ4
6′は、第2パルスカウントに到達するまでパルスのカ
ウントを続ける。やがてスローダウン時点に到達する。
第2カウンタ45′がカウントを停止し、新しいパイプ
セクションがスローダウン速度で成形される。新しいパ
イプセクションがスローダウン速度で連続的に成形さ
れ、第1カウンタ45′が、第1パルスカウントに到達
するまでパルスのカウントを続ける。第1パルスカウン
トは、新しいパイプセクションがその所望長さに到達し
たことを示す。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、新しいパイプ
セクションについて上記プロセスが反復される。更にパ
イプセクションが製造されるとき、同じ切断工程が連続
的に反復される。パイプ切断機75について説明した上
記制御計画は概ね好ましいものである。なぜならば、パ
イプ長さ、スローダウン時点及び切断長さについてのパ
ルスカウントを独立して設定でき、且つ切断長さが自動
的にパイプ長さを定めることになるからである。また、
上記制御計画は、スパイラルパイプを約5フィートまで
の長さのセクションに切断するのに好ましい。より長い
パイプセクションの場合には、第1パルスカウンタを省
略し、パイプ排出テーブルに連結されるリミットスイッ
チを使用して、所望のパイプ長さに到達したことを表示
することができる。本件出願人に係る1989年4月2
5日付米国特許第4,823,579号には、他の制御
計画及び考察が開示されている。該米国特許に開示の制
御計画は、特に本願に援用する。
的に製造され、第1カウンタ45′及び第2カウンタ4
6′は、第2パルスカウントに到達するまでパルスのカ
ウントを続ける。やがてスローダウン時点に到達する。
第2カウンタ45′がカウントを停止し、新しいパイプ
セクションがスローダウン速度で成形される。新しいパ
イプセクションがスローダウン速度で連続的に成形さ
れ、第1カウンタ45′が、第1パルスカウントに到達
するまでパルスのカウントを続ける。第1パルスカウン
トは、新しいパイプセクションがその所望長さに到達し
たことを示す。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、新しいパイプ
セクションについて上記プロセスが反復される。更にパ
イプセクションが製造されるとき、同じ切断工程が連続
的に反復される。パイプ切断機75について説明した上
記制御計画は概ね好ましいものである。なぜならば、パ
イプ長さ、スローダウン時点及び切断長さについてのパ
ルスカウントを独立して設定でき、且つ切断長さが自動
的にパイプ長さを定めることになるからである。また、
上記制御計画は、スパイラルパイプを約5フィートまで
の長さのセクションに切断するのに好ましい。より長い
パイプセクションの場合には、第1パルスカウンタを省
略し、パイプ排出テーブルに連結されるリミットスイッ
チを使用して、所望のパイプ長さに到達したことを表示
することができる。本件出願人に係る1989年4月2
5日付米国特許第4,823,579号には、他の制御
計画及び考察が開示されている。該米国特許に開示の制
御計画は、特に本願に援用する。
【0029】
【発明の効果】以上、スパイラルパイプの改善された成
形及び切断装置を説明した。この装置は、パイプが切断
されるときにパイプに特別な支持を与える簡単な方法を
提供するパイプ支持組立体を有している。好ましい実施
例では、支持組立体がパイプの切断端部でパイプを包囲
するため、互いにオーバーラップするナイフの力により
引き起こされるあらゆるパイプの撓みが最小にされ且つ
切断精度が向上される。当業者には、上記好ましい実施
例に加えられる種々の変更は明白であろう。上記説明は
制限的ではなく例示的なものであり、本発明の範囲はあ
らゆる均等物を含む特許請求の範囲の記載により定めら
れるものである。
形及び切断装置を説明した。この装置は、パイプが切断
されるときにパイプに特別な支持を与える簡単な方法を
提供するパイプ支持組立体を有している。好ましい実施
例では、支持組立体がパイプの切断端部でパイプを包囲
するため、互いにオーバーラップするナイフの力により
引き起こされるあらゆるパイプの撓みが最小にされ且つ
切断精度が向上される。当業者には、上記好ましい実施
例に加えられる種々の変更は明白であろう。上記説明は
制限的ではなく例示的なものであり、本発明の範囲はあ
らゆる均等物を含む特許請求の範囲の記載により定めら
れるものである。
【図1】本発明の好ましい実施例による装置の後側及び
右側を示す斜視図である。
右側を示す斜視図である。
【図2】本発明の好ましい実施例による装置の後面図で
ある。
ある。
【図3】本発明の好ましい実施例による装置の平面図で
ある。
ある。
【図4】本発明の好ましい実施例による装置の右側面図
である。
である。
【図5】本発明の好ましい実施例による成形ヘッド組立
体を示す左側面図である。
体を示す左側面図である。
【図6】本発明の好ましい実施例による成形ヘッド組立
体を示す正面図である。
体を示す正面図である。
【図7】本発明の好ましい実施例による成形ヘッド組立
体を示す平面図である。
体を示す平面図である。
【図8】本発明の好ましい実施例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。
ルパイプ成形機の一部を示す側面図である。
【図9】本発明の好ましい実施例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形
成ローラの断面図であり、ローラ間のストリップの縁部
形状を示すものである。
ルパイプ成形機に使用される縁部形成ローラ及び波形形
成ローラの断面図であり、ローラ間のストリップの縁部
形状を示すものである。
【図10】本発明の好ましい実施例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
形成ローラの断面図であり、ローラ間のストリップの縁
部形状を示すものである。
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
形成ローラの断面図であり、ローラ間のストリップの縁
部形状を示すものである。
【図11】本発明の好ましい実施例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
形成ローラの断面図であり、ローラ間のストリップの縁
部形状を示すものである。
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
形成ローラの断面図であり、ローラ間のストリップの縁
部形状を示すものである。
【図12】本発明の好ましい実施例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
形成ローラの断面図であり、ローラ間のストリップの縁
部形状を示すものである。
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
形成ローラの断面図であり、ローラ間のストリップの縁
部形状を示すものである。
【図13】本発明の好ましい実施例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
形成ローラの断面図であり、ローラ間のストリップの縁
部形状を示すものである。
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
形成ローラの断面図であり、ローラ間のストリップの縁
部形状を示すものである。
【図14】本発明の好ましい実施例に使用されるスパイ
ラルパイプ成形機に使用される案内板及びクランプ部材
を示す断面図である。
ラルパイプ成形機に使用される案内板及びクランプ部材
を示す断面図である。
【図15】図1の装置に使用される上方ブラケット/パ
イプ支持組立体を示す正面断面図である。
イプ支持組立体を示す正面断面図である。
【図16】図15の16−16線に沿う断面図である。
【図17】外側ナイフが切断位置にあるところを示す上
方ブラケット/パイプ支持組立体の部分側面図である。
方ブラケット/パイプ支持組立体の部分側面図である。
【図18】外側ナイフが待機位置にあるところを示す上
方ブラケット/パイプ支持組立体の部分側面図である。
方ブラケット/パイプ支持組立体の部分側面図である。
【図19】図1の装置に使用する支持組立体を示す正面
図である。
図である。
【図20】図19の円Aで囲む部分の拡大図である。
10 スパイラルパイプ成形装置 15 ストリップ 17 駆動ローラ 18 駆動ローラ 23 スパイラルパイプ 29 成形ヘッド 60 マンドレル 75 スリッタ(スリッティング装置、切断装置) 80 内側ナイフ 87 環状支持部材 95 ガイドシャフト 110 外側ナイフ 230 パイプ支持組立体 231 支持スリーブ
フロントページの続き (71)出願人 595168004 999 Deerfield Parkwa y, Buffalo Grove,Ll linois 60089, United States of America
Claims (18)
- 【請求項1】 成形される間に軸線方向に移動し、回転
するスパイラル状に成形されるパイプを切断する装置に
おいて、 パイプの内側に配置される回転可能な内側ナイフと、 パイプの外側に配置される回転可能な外側ナイフと、 パイプに対して固定の半径方向位置においてパイプの外
側に配置されるパイプ支持組立体と、 外側ナイフが内側ナイフにオーバーラップする位置に外
側ナイフを移動させる手段と、 内側ナイフ、外側ナイフ及び支持組立体がパイプの軸線
方向に移動できるようにするガイド手段とを有し、外側
ナイフが内側ナイフにオーバーラップし且つパイプが内
側ナイフと外側ナイフとの間で軸線方向に移動し、回転
するときに、内側ナイフ及び外側ナイフが協働してパイ
プを切断することを特徴とする装置。 - 【請求項2】 前記支持組立体が更に、支持スリーブ及
び支持スリーブホルダを有することを特徴とする請求項
1に記載の装置。 - 【請求項3】 前記パイプが所定の直径を有し、前記支
持組立体がパイプの直径よりも大きい内径を有している
ことを特徴とする請求項1に記載の装置。 - 【請求項4】 前記支持組立体がパイプの周囲を包囲す
ることを特徴とする請求項1に記載の装置。 - 【請求項5】 前記支持スリーブが更に、パイプが切断
されるときに、パイプが詰まることを防止するための傾
斜縁部を有していることを特徴とする請求項2に記載の
装置。 - 【請求項6】 前記支持組立体が更に、外側ナイフがパ
イプと係合できるようにするギャップを形成するための
凹部を有することを特徴とする請求項1に記載の装置。 - 【請求項7】 前記支持組立体が更に、テーパ状受入れ
縁部を有していることを特徴とする請求項1に記載の装
置。 - 【請求項8】 スパイラル状に成形される間に軸線方向
に移動し且つ回転するパイプを切断する装置において、 パイプの内側に配置される回転可能なブームと、 該ブームに固定され且つ該ブームと共に回転する内側ナ
イフと、 パイプの外側に配置される回転可能な外側ナイフと、 パイプの外側に配置されるパイプ支持組立体とを有し、
該パイプ支持組立体はパイプに対して半径方向に固定さ
れており、 外側ナイフが内側ナイフにオーバーラップする位置に外
側ナイフを移動させる手段と、 ブーム、内側ナイフ、外側ナイフ及び支持組立体がパイ
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、外側ナイフが内側ナイフにオーバーラップし且つパ
イプが内側ナイフと外側ナイフとの間で軸線方向に移動
し且つ回転するときに、内側ナイフ及び外側ナイフが協
働してパイプを切断することを特徴とする装置。 - 【請求項9】 前記内側ナイフ及び外側ナイフが、回転
するパイプとの接触により回転駆動されることを特徴と
する請求項8に記載の装置。 - 【請求項10】 成形される間に軸線方向に移動し且つ
回転するスパイラルパイプを金属ストリップから成形し
且つ切断する装置において、 枢動可能且つ受動的に回転可能なマンドレルと、 横方向ボアを備えた成形ヘッドと、 金属ストリップを、マンドレルの回りで且つ成形ヘッド
の横方向ボアの内部で、ストリップの外縁部が係合する
スパイラルシリンダ内に駆動する手段と、 ストリップの係合縁部を圧縮してスパイラルパイプにロ
ックシームを形成するためのマンドレルから取り外され
る手段と、 マンドレルの内側に配置される回転可能なブームと、 該ブームに固定され且つ該ブームと共に回転する内側ナ
イフと、 マンドレルの外側に配置される回転可能な外側ナイフ
と、 パイプに対して固定の半径方向位置においてパイプの外
側に配置されるパイプ支持組立体と、 外側ナイフが内側ナイフにオーバーラップする位置に外
側ナイフを移動させる手段と、 ブーム、内側ナイフ、外側ナイフ及び支持組立体がパイ
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、外側ナイフが内側ナイフにオーバーラップし且つパ
イプが内側ナイフと外側ナイフとの間で軸線方向に移動
し且つ回転するときに、内側ナイフ及び外側ナイフが協
働してパイプを切断することを特徴とする装置。 - 【請求項11】 パイプ内に配置されるブームと、該ブ
ームに取り付けられる内側ナイフと、該内側ナイフに対
向してパイプの外部に配置される外側ナイフと、外側ナ
イフが内側ナイフにオーバーラップする位置に外側ナイ
フを移動させる組立体とを有する、スパイラル状に成形
されるパイプを切断する装置において、 外側ナイフから離れる方向へのパイプの撓みを最小にす
るための、パイプの外側に配置されるパイプ支持組立体
を有し、該パイプ支持組立体がパイプに対して半径方向
に固定されていることを特徴とする装置。 - 【請求項12】 前記支持組立体が更に、支持スリーブ
及び支持スリーブホルダを有していることを特徴とする
請求項11に記載の装置。 - 【請求項13】 前記パイプが所定の直径を有し、前記
支持組立体がパイプの直径より大きい内径を有すること
を特徴とする請求項11に記載の装置。 - 【請求項14】 前記支持組立体の内径が、パイプの直
径より0.010インチ大きいことを特徴とする請求項
13に記載の装置。 - 【請求項15】 前記支持組立体がパイプの周囲を包囲
することを特徴とする請求項11に記載の装置。 - 【請求項16】 前記支持スリーブが更に、パイプが切
断されるときに、パイプが詰まることを防止するための
傾斜縁部を有していることを特徴とする請求項12に記
載の装置。 - 【請求項17】 前記支持組立体が更に、外側ナイフが
パイプと係合できるようにするギャップを形成するため
の凹部を有することを特徴とする請求項11に記載の装
置。 - 【請求項18】 前記支持組立体が更に、テーパ状受入
れ縁部を有していることを特徴とする請求項11に記載
の装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/494,027 US5636541A (en) | 1995-06-23 | 1995-06-23 | Apparatus for forming and cutting spiral pipe |
US08/494027 | 1995-06-23 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0911022A true JPH0911022A (ja) | 1997-01-14 |
Family
ID=23962712
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8163007A Pending JPH0911022A (ja) | 1995-06-23 | 1996-06-24 | スパイラルパイプの成形および切断装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5636541A (ja) |
EP (1) | EP0749787B1 (ja) |
JP (1) | JPH0911022A (ja) |
DE (1) | DE69623540T2 (ja) |
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CN104096901A (zh) * | 2014-07-04 | 2014-10-15 | 张家港市斯维达机械有限公司 | 切管机 |
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US6295853B1 (en) | 2000-02-18 | 2001-10-02 | Lindab Ab | Spirally formed pipe cutter with driving mechanism to actively rotate inner knife |
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