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技術 外管切断装置

出願人 京葉瓦斯株式会社秦野瓦斯株式会社武陽ガス株式会社松本ガス株式会社武州瓦斯株式会社新和産業株式会社
発明者 和田弘之菊池光洋飯田昌一石黒裕二加藤一也山本悟筒井保喜三井竜一種延優藤井健弘森中満平林秀雄
出願日 2015年11月9日 (5年0ヶ月経過) 出願番号 2015-219988
公開日 2017年5月25日 (3年5ヶ月経過) 公開番号 2017-087343
状態 特許登録済
技術分野 フライス加工 管切断 管の敷設
主要キーワード 周回ガイド 緊張機構 環状枠体 切断予定箇所 寸切りボルト 傘歯歯車 構成片 深度調整
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年5月25日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (11)

課題

鋼管鋳鉄管インサーションされたPE管分岐作業を行うために、PE管を傷付けずに鋼管などを切除することができる管体切断装置に関する。

解決手段

外管の軸方向に離間した位置で外管の壁面に外嵌し固定される左右一対環状枠体に固定され、外管の軸線方向に沿って軸方向移動ガイド部材を配置し、該軸方向移動ガイド部材によりガイドされて切削装置を軸方向に移動して外管を切断し、また環状枠体に外管の外周面と同心大径に形成された周回ガイド部材を設け、外管の外壁面上を、外管の軸線を中心とした周方向に移動する回転装置に前記切削装置を連結して前記周回ガイド部材にガイドされた状態で周回方向に切断して、外管の壁面を四角形に切断して内管露出することができる。

概要

背景

従来、金属管を切断する装置として、特開2015−435の管体切断装置では、管体軸心を中心にした周方向に外嵌し、管体の外周壁を挟圧して固定される環状枠体と、該環状枠体に設けられて管体の外周面同心円形状に形成されたガイドレールと、該ガイドレールに摺動自在に掛止められ、ガイドレールに沿って管体の外周壁上を周回する回転装置と、該回転装置に着脱自在に連結されて、管体の外周壁を切断する切削具を有する切削装置と、該切削装置に設けられて、前記切削具を管体の外周壁に離間した位置から外周壁に穿孔する位置まで移動させる深度調整手段とを備え、
前記回転装置が、管体の外周壁に捲回されるチエンと、該チエンに噛合するスプロケットと、該スプロケットを回転駆動させる回転軸と、該回転軸をチエン緊張方向に移動させる昇降軸とを備え、チエンを緊張させた状態で、チエンに沿って回転装置を管体の外周壁に沿って周回させてなる構成が開示されている。
上記構成では、切削装置が管体を周回して管体を切断することはできるが、鋼管鋳鉄管などの金属管にPE管インサーションされた管体においては、容易にPE管の分岐作業を行うことはできなかった。
即ち、金属の経年管の入替技術として、非開削でPE管に更新する工法としてPEインサーション工法が知られており、工事日数費用の削減や、道路掘削が少なくてすむことから周辺環境に与える影響を緩和することができる。
しかし、PE管を分岐する必要が生じた場合に、PE管を傷つけずに必要な個所だけ外管切取るには手間がかかるという問題点があった。

概要

鋼管や鋳鉄管にインサーションされたPE管の分岐作業を行うために、PE管を傷付けずに鋼管などを切除することができる管体切断装置に関する。外管の軸方向に離間した位置で外管の壁面に外嵌し固定される左右一対の環状枠体に固定され、外管の軸線方向に沿って軸方向移動ガイド部材を配置し、該軸方向移動ガイド部材によりガイドされて切削装置を軸方向に移動して外管を切断し、また環状枠体に外管の外周面と同心大径に形成された周回ガイド部材を設け、外管の外壁面上を、外管の軸線を中心とした周方向に移動する回転装置に前記切削装置を連結して前記周回ガイド部材にガイドされた状態で周回方向に切断して、外管の壁面を四角形に切断して内管露出することができる。

目的

この発明が解決しようとする問題点は、鋼管や鋳鉄管などの金属製の外管(既設管)にインサーションされたPE管などの樹脂製の内管(新設管)から分岐作業を行うために、切削具を前記外管の軸線方向に沿って移動させて2本の略平行な切断線を形成し、次いで、切削具を前記一対の切断線の両端を結ぶように外管の周方向に沿って切断線を形成して、前記切断線で囲まれた金属製の外管の一部を切除して樹脂製の新設管を露出させ、分岐作業をしうるようにした管体切断装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
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請求項1

樹脂製の内管を内蔵した金属製の外管と、該外管の軸心を中心にした周方向に外嵌した状態で、外管の軸方向に離間した位置で外管の壁面に固定される左右一対の第1および第2環状枠体と、該一対の環状枠体にそれぞれ固定され、外管の外側で外管の軸線方向に沿って外管と平行に配置された軸方向移動ガイド部材と、外管の軸心を中心にした周方向に外嵌した状態で外管の外壁面に固定される第3環状枠体に設けられて、外管の外周面と同心大径に形成された周回ガイド部材と、外管の周壁穿孔乃至切断するための切削深度方向昇降可能な切削刃を有し、前記軸方向移動ガイド部材にガイドされた状態で軸方向に移動しうる切削装置と、外管の外壁面上を、外管の軸線を中心とした周方向に移動可能な回転装置とからなり、該回転装置に前記切削装置を着脱可能に連結した状態で、回転装置または切削装置を前記周回ガイド部材にガイドされた状態で周回方向に移動しうることを特徴とする管体切断装置

請求項2

前記第3環状枠体は、第1環状枠体およびまたは第2環状枠体を兼用するものであることを特徴とする請求項1に記載の管体切断装置。

請求項3

切削装置には、切削刃が内管に接しないように先端が切削刃と内管の間に挿入される保護部材が設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の管体切断装置。

技術分野

0001

本発明は、鋼管鋳鉄管などの金属管インサーションされたPE管などの樹脂管分岐作業を行うために、前記樹脂管を傷付けずに金属管を切除することができる外管切断装置に関するものである。

背景技術

0002

従来、金属管を切断する装置として、特開2015−435の管体切断装置では、管体軸心を中心にした周方向に外嵌し、管体の外周壁を挟圧して固定される環状枠体と、該環状枠体に設けられて管体の外周面同心円形状に形成されたガイドレールと、該ガイドレールに摺動自在に掛止められ、ガイドレールに沿って管体の外周壁上を周回する回転装置と、該回転装置に着脱自在に連結されて、管体の外周壁を切断する切削具を有する切削装置と、該切削装置に設けられて、前記切削具を管体の外周壁に離間した位置から外周壁に穿孔する位置まで移動させる深度調整手段とを備え、
前記回転装置が、管体の外周壁に捲回されるチエンと、該チエンに噛合するスプロケットと、該スプロケットを回転駆動させる回転軸と、該回転軸をチエン緊張方向に移動させる昇降軸とを備え、チエンを緊張させた状態で、チエンに沿って回転装置を管体の外周壁に沿って周回させてなる構成が開示されている。
上記構成では、切削装置が管体を周回して管体を切断することはできるが、鋼管や鋳鉄管などの金属管にPE管がインサーションされた管体においては、容易にPE管の分岐作業を行うことはできなかった。
即ち、金属の経年管の入替技術として、非開削でPE管に更新する工法としてPEインサーション工法が知られており、工事日数費用の削減や、道路掘削が少なくてすむことから周辺環境に与える影響を緩和することができる。
しかし、PE管を分岐する必要が生じた場合に、PE管を傷つけずに必要な個所だけ外管を切取るには手間がかかるという問題点があった。

先行技術

0003

特開2015−435号公報

発明が解決しようとする課題

0004

この発明が解決しようとする問題点は、鋼管や鋳鉄管などの金属製の外管(既設管)にインサーションされたPE管などの樹脂製の内管新設管)から分岐作業を行うために、切削具を前記外管の軸線方向に沿って移動させて2本の略平行な切断線を形成し、次いで、切削具を前記一対の切断線の両端を結ぶように外管の周方向に沿って切断線を形成して、前記切断線で囲まれた金属製の外管の一部を切除して樹脂製の新設管を露出させ、分岐作業をしうるようにした管体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

0005

本発明は、上記課題を解決するために、
樹脂製の内管を内蔵した金属製の外管と、
該外管の軸心を中心にした周方向に外嵌した状態で、外管の軸方向に離間した位置で外管の壁面に固定される左右一対の第1および第2環状枠体と、
該一対の環状枠体にそれぞれ固定され、外管の外側で外管の軸線方向に沿って外管と平行に配置された軸方向移動ガイド部材と、
外管の軸心を中心にした周方向に外嵌した状態で外管の外壁面に固定される第3環状枠体に設けられて、外管の外周面と同心大径に形成された周回ガイド部材と、
外管の周壁に穿孔乃至切断するための切削深度方向昇降可能な切削刃を有し、前記軸方向移動ガイド部材にガイドされた状態で軸方向に移動しうる切削装置と、
外管の外壁面上を、外管の軸線を中心とした周方向に移動可能な回転装置とからなり、
該回転装置に前記切削装置を着脱可能に連結した状態で、回転装置または切削装置を前記周回ガイド部材にガイドされた状態で周回方向に移動しうることを特徴とする。
前記第3環状枠体は、第1環状枠体およびまたは第2環状枠体であってもよい。
切削装置には、切削刃が内管に接しないように切削刃と内管の間に挿入される保護部材が設けられていることが好ましい。

発明の効果

0006

本発明の管体切断装置では、外管の壁面を軸線を中心にして周回させて壁面を分断させたり、壁面の一部のみを四角形に切断して切り剥がすことができる。
即ち、後者の場合には、同一の切断装置を用い、外管の軸方向に移動させて順次に左右一対の切断線を形成し、前記切断装置を外管の周回方向に移動させて前記一対の軸方向の切断線の両端側を外管の周回方向に切断して切断線をつなげて四角形に切り取ることができる。
これにより外管に内蔵された内管の一部を露出させて、簡単な構造で、内管の分岐作業が行えるようにした。

図面の簡単な説明

0007

環状枠体の正面図である。
環状枠体の側面図である。
軸方向移動ガイド部材による切削装置の移動を示す平面図である。
同背面図である。
同側面図である。
回転装置による切削装置の周回方向への移動を示す正面図である。
同側面図である。
保護部材に使用状態を示す説明図である。
管体切断装置で外管を切断する一例を示すもので、外管の壁面を四角形に切断した状態の斜視図である。
管体切断装置で外管を切断する一例を示すもので、外管を軸線の前後で切り取った状態の斜視図である。

0008

以下に、この発明の管体切断装置の好適実施例について図面を参照しながら説明する。

0009

管体切断装置1は、図2図3図5に示すように、外管P1の周回方向に着脱可能に固定されて軸方向に離間した左右一対の第1および第2環状枠体2、3と、該第1、第2環状枠体2,3間に固定されて後述の切断装置7を軸方向に移動させる軸方向移動ガイド部材4と、外管P1の周回方向に着脱可能に固定された第3環状枠体5と、該第3環状枠体5に形成された周回ガイド部材としての周回ガイドレール6と、外管P1を切断する切削刃7aを有する切断装置7と、該切断装置7に着脱自在に連結されて外管P1に沿って周回する回転装置8とからなっている。

0010

[環状枠体]
本実施例で使用する環状枠体2,3は、図1に示すように、ヒンジHに枢着された一対の半円形状の枠体構成部20A、20Bと、各枠体構成部20A、20Bを着脱可能に固着して略リング状に形成する一対の連結部21a、21bとからなっている。
枠体構成部20A、20Bは、外管P1を外側から挟み込んで連結し、外管P1の外周壁10に挟圧し固定される。

0011

また、リング状に組み立てられた環状枠体2、3には、軸心を中心に周方向に形成される突条の周回ガイドレール6が形成されている。
従って、枠体構成部20A、20Bには、略半分に分割された周回ガイドレール6の構成片が形成されており、更に外管P1の壁面10に挟圧するための管体チャック部(図示せず)を設けてもよい。

0012

上記周回ガイドレール6を設けない場合は、環状枠体は第1環状枠体2、第2環状枠体3としてのみ使用することになる。
上記周回ガイドレール6を設けた場合は、前記第1環状枠体2、第2環状枠体3とは別体の第3環状枠体5として用いる。
該第3環状枠体5は、第1環状枠体2または第2環状枠体3として兼用することもできるので、使用する環状枠体を2本に減らすことができる。

0013

[軸方向移動ガイド部材]
前記一対の第1環状枠体2と第2環状枠体3は、外管P1の切断予定箇所(四角形)の両端側に対応する位置に離間して固定される。
軸方向移動ガイド部材4は、図2から図4に示すように、前記第1環状枠体2と第2環状枠体3にそれぞれ固定された支持脚41を介して支持された基台部42に、外管P1の外側で外管P1の軸線方向に沿って外管P1の外壁と平行に移動可能なガイドレール部43が設けられている。

0014

図示例で、ガイドレール部43は、基台部42に回転可能に軸受44されて外管P1の軸線と平行に伸び寸切りボルト45を有し、該寸切りボルト45の先端に回転ハンドルHにより回転される回転軸部46が設けられている。
上記寸切りボルト45には、該寸切りボルト45の回転で前記軸線方向に螺進退する移動体49が螺合している。

0015

この移動体49には、後述の切削装置7を着脱可能に係止部の一方47が形成されており、切削装置7に設けられた係止部の他方48と係合することができる。
そこで、前記ハンドルHを回転して寸切りボルト45を回転させ、移動体49を螺進させることで、切削装置7を外管P1の軸線方向に移動させることができるので、外管P1に軸線に沿った切断線を形成することができる。

0016

そして、次に、前記切断線と平行な切断線を形成するために、前記第1環状枠体2と第2環状枠体3の外管P1に対する固定位置を軸線を中心にした周方向に所定角度回転させて再度固定し、または、軸方向移動ガイド部材4の支脚部41の前記第1環状枠体2と第2環状枠体3に対する固定位置を軸線を中心にした周方向に変位した位置で再度、第1環状枠体2と第2環状枠体3に固定する。
この位置で、前記と同様に切削装置7を軸方向に移動させて前記切断線と平行に離間した切断線を形成する。

0017

[第3環状枠体]
次に、外管P1の軸線方向に伸びる2本の切断線の両端側を繋げるように切断するために、第3環状枠体5と回転装置8とを用いる。
ここで第3環状枠体5は、前述のように第1環状枠体2、第2環状枠体3と兼用する構造としてもよく、その場合は、外管P1に固定された第1環状枠体2、第2環状枠体3をそのまま第3環状枠体5として用いてもよい(図1参照)。

0018

[回転装置]
回転装置8は、前記特開2015−435の図3図5で例示したような公知の回転装置を用いることができる(図5参照)。
この回転装置8は、筐体90内に回転機構8Aとチエン緊張機構8Bとを備えている。
回転機構8Aは、ウォーム81aを有して筐体90内に設けられた支持台80に水平に軸支された回転軸81と、該ウォーム81aに噛合するウォームホイール82とを有している。
前記ウォーム81aの回転軸81の両端側は支持台80の両端に突出されており、前記回転軸81を手動回転操作しうる手動ハンドル(図示せず)を両側で接続しうるように設けられている。

0019

前記ウォームホイール82の回転軸83には、同軸上に左右一対で駆動スプロケット84が設けられている。
該各駆動スプロケット84には、外管P1の外壁に捲回される無端のチエンCがそれぞれ噛合している(図5ではチェンCの一部を省略して図示している)。

0020

一方、前記筐体90の下部には、筐体90の前後に左右一対のガイドローラ85がそれぞれ軸支されており、該ガイドローラ85の回転軸86と同軸上に前記チエンCが掛け止められる従動スプロケット87が取り付けられている。
そこで、チエンCを外管P1の外壁に捲回し、該外壁にガイドローラ85が接して転動し、回転装置8の周回に際して摩擦力が生じないようにしている。

0021

従って、前記ハンドルHにより回転軸81を手動で回転操作すると、ウォーム81aが回転し、これと連動してウォームホイール82が回転するので駆動スプロケット84を駆動回転することができ、外管P1に巻回されたチエンCに沿って回転装置8を外管P1の外周壁に沿って周回させることができる。

0022

[チエン緊張機構]
前記支持台80には、上方に延びて筐体90の上面に軸受されて先端が配置される昇降軸88が設けられており、チエン緊張機構8Bとなっている。
図示例では、昇降軸88は中央と左右の3個所に設けられている。
該昇降軸88の先端にハンドルを接続して昇降軸88を正逆回転させることで、支持台80を昇降させ前記チエンCを外管P1に巻回した状態で緊張させることができる。

0023

この回転装置8の筐体90の一方の側壁には、前記周回ガイドレールに掛け止められて摺動自在な摺動片部91が一体に形成されており、摺動片部91が摺動子となって周回ガイドレール6に規制されて回転装置8を外管P1の外壁に沿って同心状に周回する際の旋回軌跡を示すガイドとなる。
回転装置8の筐体90の他方の側壁には、切削装置7を係合し着脱可能に固定して、回転装置8と一体になって切削装置7を周回させるための係合部が形成されている。

0024

上記構成からなっているので、第3環状枠体5をその周回ガイドレール6が外管P1の軸心を中心にした同心状の環状突条となるように固定し、この周回ガイドレール6に回転装置8の摺動片部91を摺動可能に掛止める。
回動装置8は、チエンCを外管P1の外周壁に捲回し、緊張させる。
そして、ガイドローラ85が外管の外壁上を転動して、回転装置8を周回ガイドレール6に沿ってスムーズに所定の角度だけ周回させる。
これにより、外管P1の壁面を四角形に切り取って、開口Kを形成することができる(図8(a)参照)
また、前述のように、外管P1の軸線に沿って直線状に切断して1本の切断線を形成し、該直線の切断線の両端でそれぞれ外管P1の軸線に沿った周方向に沿って1回転させれば、外管P1を分断して開口K’を形成することができる(図8(b)参照)。

0025

[切削装置]
次に、切削装置7は、外管P1を軸線方向に移動して切断し、また軸線を中心とした周回方向に移動して切断するための切断刃7aを有している。
本実施例では、切削刃7aはエンドミルからなっているので、刃の先端の形状を変えることで、外管P1の管肉の切断面を所定の角度に形成することができ、切断と同時に開先加工を行うことができる。
また、切断に際して、エンドミルの外管P1内への突出が少ないので、内管P2を傷つけにくい。
上記切削刃7aは、モータ71の出力軸71aに形成された傘歯歯車列Gを介して回転駆動させる。

0026

また、モータ71と切削刃7aを支持する支持体62は昇降調節ネジ63によって切削装置7内で切削深度方向に昇降させることができ、前記切削刃7aを外管P1の外方から外管P1の軸心方向に移動させる深度調整手段62が設けられており、前記昇降調節ネジ63の先端が操作可能に外方に設けられている。

0027

そこで、ハンドルを用いて前記昇降調節ネジ63を回転させることで、支持体52を介して切削刃7aを外管P1の離間位置から外管P1内に突入する位置まで昇降させ穿孔させることができる。
また、この切削装置7には、回転装置8に切削装置7を着脱可能に連結させる一対の係合部がそれぞれ設けられている。

0028

また、切削装置7には、切削刃7aが内管P2に接触しないように切削刃7aと内管P2の間に挿入される保護部材65が設けられている(図7参照)。
保護部材65は、直線状に伸びて切削装置7に高さ調整可能に固定される基軸部66aと、該基軸部66aから横向きに折れ曲がる折曲り部66bと、該折曲り部66bから下方に伸び先端が前記折曲り部66bと同じ方向に折れ曲がる刃先保護部66cとからなっている。

0029

保護部材65は、切削刃7aの進行方向と逆方向に配置される。
この保護部材65は、切削装置7の保護部材保持部75に前記基軸部66aが高さ調整可能に保持される(図7参照)。
保護部材保持部75は、図示例では固定位置に設けられるが、切削刃7aを中心に任意の角度に旋回しうるように設けられていてもよい。

実施例

0030

従って、切削刃7aが外管P1に穿孔し、その孔を広げた段階で、前記保護部材の先端を挿入して刃先保護部66cを切削刃7aの真下に配置し、その状態で外管P1を直線状または外管P1の軸線を中心にした周方向に任意角度あるいは360度移動させることで、外管の壁面を四角形に切り離したり、外管P1を軸線方向に切り分けていくことで内管P2を傷つけずに外管P1だけを切断することができる。
なお、本実施例では、回転装置8に周回ガイドレール6に掛け止められる摺動片部91を設けたが、切削装置7に摺動片部を設けてもよい。
なお、本実施例で各ハンドルHは、共通のネジに螺着して回転しうる共用のものを用いたが、それぞれ個別の寸法のものであってもよい。
その他、要するにこの発明の要旨を変更しない範囲で種々設計変更しうること勿論である。

0031

1管体切断装置
2,3 第1および第2環状枠体
4軸方向移動ガイド部材
5 第3環状枠体
6周回ガイドレール
7切削装置
7a切削刃
8回転装置
65保護部材
P1外管(鋼管、鋳鉄管など)
P2内管(PE管)

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