(57)【要約】本発明は、金属管（１３）から直角に外側に延出する周面を得るために管（１３）の端部（１３）をフランジ加工するデバイス（１１）であって、管（１３）の端部に取り付けるように構成されたフランジ加工工具（１７）を備え、前記フランジ加工工具（１７）が、案内装置（３１）のシャフト（３３、４８）によって駆動可能な案内装置（３１）と、案内装置（３１）に取り付けられた圧力要素（２７）とを有し、案内装置（３１）が、回転する（８９）シャフト（３３、４８）によって駆動される変位手段（３５）であって、圧力要素（２７）を管（１３）に対して外側径方向（３７）に変位させる変位手段（３５）を備える、デバイス（１１）に言及する。シャフト（３３、４８）に加えられたトルクが制限されない場合にデバイス（１１）が損傷することを防止するために、変位手段（３５）が、圧力要素（２７）の径方向端部位置に到達した場合に圧力要素（２７）の変位を停止し、端部位置に到達したときにシャフト（３３、４８）の回転（８９）を可能にするように配置されることが提案される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属管（１３）から直角に外側に延出する周面を得るために前記管（１３）の端部（１３）をフランジ加工するデバイス（１１）であって、前記管（１３）の前記端部に取り付けるように構成されたフランジ加工工具（１７）を備え、前記フランジ加工工具（１７）が、案内装置（３１）のシャフト（３３、４８）によって駆動可能な前記案内装置（３１）と、前記案内装置（３１）に取り付けられた圧力要素（２７）とを有し、前記案内装置（３１）が、回転する（８９）前記シャフト（３３、４８）によって駆動される変位手段（３５）であって、前記圧力要素（２７）を前記管（１３）に対して外側径方向（３７）に変位させる変位手段（３５）を備え、前記変位手段（３５）が、前記圧力要素（２７）の径方向端部位置に到達した場合に前記圧力要素（２７）の変位を停止し、前記端部位置に到達したときに前記シャフト（３３、４８）の回転（８９）を可能にするように配置された、デバイス（１１）。
【請求項２】
前記変位手段（３５）が、案内溝（６９）を備える第１の案内ホイール（５９）を有するカムギヤ（７７）を備え、前記圧力要素（２７）が、前記圧力要素を径方向（３７）に変位させる前記案内溝（６９）と係合する、請求項１に記載のデバイス（１１）。
【請求項３】
前記案内溝（６９）が、前記案内溝（６９）の内側らせん断面（７５）を囲む外側円形断面（７３）を備える、請求項２に記載のデバイス（１１）。
【請求項４】
前記圧力要素（２７）が、前記圧力要素（２７）が前記案内溝（６９）と係合するように前記案内溝（６９）内に延出する案内ピン（７１）を有する、請求項２または３に記載のデバイス（１１）。
【請求項５】
前記案内装置（３１）が、前記圧力要素（２７）を前記管（１５）に対して接線方向に移動させ、同時に、前記圧力要素を径方向（３７）に変位させるように構成された回転手段（４１）を備え、前記圧力要素（２７）を接線方向に移動させることにより、前記圧力要素（２７）のらせん移動がもたらされる、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のデバイス（１１）。
【請求項６】
前記回転手段（４１）が、前記圧力要素（２７）が前記管（１５）に対して径方向（３７）に変位可能に支持される径方向スロット（８１）を有する第２の案内ホイール（６５）を備え、前記第２の案内ホイール（６５）を回転させる（８３）ことにより前記圧力要素（２７）の接線方向への移動がもたらされる、請求項５に記載のデバイス（１１）。
【請求項７】
前記２つの案内ホイール（５９、６５）が中心軸（３９）周りに回転可能であり、前記案内装置（３１）が、前記２つのホイール（５９、６５）の回転速度（４３、８３）が互いに異なるように駆動シャフト（３３）を介して前記案内ホイール（５９、６５）を駆動する変速機（５５）を備える、請求項６に記載のデバイス（１１）。
【請求項８】
前記駆動シャフト（３３）が回転している（８９）とき、前記第１の案内ホイール（５９）の回転速度（４３）が、前記第２の案内ホイール（６５）の回転速度（８３）よりも大きい、請求項６または７に記載のデバイス（１１）。
【請求項９】
前記第１の案内ホイール（５９）および／または前記第２の案内ホイール（６５）が、ギヤホイールを備える、請求項２乃至８のいずれか１項に記載のデバイス（１１）。
【請求項１０】
前記駆動シャフト（３３）の中心軸（４５）が、前記案内ホイール（５９、６５）の前記中心軸（３９）から離間して置かれ、前記案内ホイール（５９、６５）の前記中心軸（３９）に対して平行に延び、および／または前記駆動シャフト（３３）が、前記第１の案内ホイール（５９）を駆動する第１の駆動ギヤ（５３）と、前記第２の案内ホイール（６５）を駆動する第２の駆動ギヤ（６１）とを有する、請求項１乃至９のいずれか１項に記載のデバイス（１１）。
【請求項１１】
前記変速機（５５）が、前記第１の駆動ギヤ（５３）と前記第１の案内ホイール（５９）との間に置かれた第１の中間ギヤ（５７）および／または前記第２の駆動ギヤ（６１）と前記第２の案内ホイール（６５）との間に置かれた第２の中間ギヤ（６３）を有する、請求項１０に記載のデバイス（１１）。
【請求項１２】
前記フランジ加工工具（１７）が、前記デバイス（１１）のシャフトに取り付けることができる、前記案内装置（３１）を手動で駆動させる好ましくは着脱可能なクランクハンドル（４７）であって、好ましくは、前記デバイス（１１）のさらなるシャフト（４８）に取り付けることができるクランクハンドル（４７）を有し、前記さらなるシャフト（４８）と前記第１の案内ホイール（５９）および／または前記第２の案内ホイール（６５）との間の変速比が、前記駆動シャフト（３３）と前記第１の案内ホイール（５９）および／または前記第２の案内ホイール（６５）との間の変速比よりも小さい、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のデバイス（１１）。
【請求項１３】
前記さらなるシャフト（４８）が、前記第１の案内ホイール（５９）または前記第２の案内ホイール（６５）とトルク耐性に接続される、請求項１２に記載のデバイス（１１）。
【請求項１４】
前記駆動シャフト（３３）が、前記案内装置（３１）を電気的に駆動させる前記駆動シャフト（３３）に、電動ドライブ、好ましくは電動スクリュドライバ（５１）を結合する結合手段を有する、請求項１乃至１３のいずれか１項に記載のデバイス（１１）。
【請求項１５】
金属管（１３）の端部（１３）をフランジ加工する、請求項１乃至１４のいずれか１項に記載のデバイス（１１）の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属管から直角に外側に延出する周面を得るために、管の端部をフランジ加工するデバイスに言及する。
【背景技術】
【０００２】
金属管の端部をフランジ加工するデバイスは、当技術分野で知られている。このデバイスは、フランジ加工ピンを有する圧力要素を管に対して径方向に移動させる機構を有する。この機構は、ロッドを回転させることによって駆動される。径方向への移動が端部位置に達した場合、ロッドの回転は阻止される。端部位置に達しているときにロッドに高いトルクが加えられると、知られているデバイスは、損傷するおそれがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、金属管の端部をフランジ加工するデバイスであって、デバイスの駆動シャフトに付与されるトルクが制限されないときに損傷を受けず、安価に製造することができるデバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一実施形態によれば、金属管から直角に外側に延出する周面を得るために管の端部をフランジ加工するデバイスであって、管の端部に取り付けるように構成されたフランジ加工工具を備え、フランジ加工工具が、案内装置の駆動シャフトによって駆動可能な案内装置と、案内装置に取り付けられた圧力要素とを有し、案内装置が、回転するドライブシャフトによって駆動される変位手段であって、圧力要素を管に対して外側径方向に変位させる変位手段を備え、変位手段が、圧力要素の径方向端部位置に到達した場合に圧力要素の変位を停止し、端部位置に到達したときに駆動シャフトの回転を可能にするように配置された、デバイスが提供される。好ましくは、案内装置は、ドライブシャフトを介して駆動されるときにらせん経路に沿って圧力要素を案内するように構成される。
【０００５】
一実施形態では、変位手段が、圧力要素の径方向端部位置に到達した場合に圧力要素の変位を停止し、停止位置に到達したときに駆動シャフトの回転を可能にするように配置されたカムギヤを備える。
【０００６】
デバイスの変位手段は、圧力要素が径方向端部位置に到達したときに駆動シャフトの回転を阻止しないようにする。この結果、駆動シャフトは、フランジ加工操作が完了した後も回転し続けることができ、駆動シャフトの最大トルクを制限せずに駆動シャフトを駆動することによりデバイスを損傷することがなくなる。したがって、デバイスをコードレス・スクリュドライバなどのかなり単純な電動ドライブによって駆動することができる。さらに、駆動シャフトを手動で駆動するとき、径方向端部位置に到達したときにデバイスを損傷することを回避するために、駆動シャフトの回転の停止に注意を払う必要がない。
【０００７】
一実施形態では、変位手段は、案内溝を備える第１の案内ホイールを有するカムギヤを備え、圧力要素が、圧力要素を径方向に変位させる案内溝と係合する。ギヤのカムが、駆動シャフトおよび／または第１の案内ホイールの回転を圧力要素の径方向への移動に変換する。案内溝は、端部位置に到達したときに駆動シャフトおよび／または第１の案内ホイールを破損または阻止することなく圧力要素の径方向の変位が停止するように、容易に適合することができる。
【０００８】
好ましくは、案内溝は、案内溝の内側らせん断面を囲む外側円形断面を備える。圧力要素が内側らせん断面と係合するとき、圧力要素は、圧力要素がその径方向端部位置に達する外側円形断面と係合するまで外側径方向に変位する。圧力要素は、円形断面と係合した後それ以上径方向に変位しない。しかし、圧力要素は端部位置に到達しているので、駆動シャフトおよび第１の案内ホイールの両方が依然として回転することができ、阻止されない。
【０００９】
好ましい実施形態では、圧力要素は、圧力要素が案内溝と係合するように案内溝内に延出する案内ピンを有する。換言すれば、案内溝が、端部位置に達するまで圧力要素を径方向に移動させる。
【００１０】
一実施形態では、案内装置は、圧力要素を管に対して接線方向に移動させ、同時に圧力要素を径方向に変位させるように構成された回転手段を備え、圧力要素を接線方向に移動させることにより圧力要素のらせん移動がもたらされる。
【００１１】
好ましくは、回転手段は、圧力要素が管に対して径方向に変位可能に支持される、径方向スロットを有する第２の案内ホイールを備え、第２の案内ホイールを回転させることで圧力要素の接線方向への移動がもたらされる。
【００１２】
一実施形態によれば、２つの案内ホイールが共通の中心軸周りに回転可能であり、案内装置は、２つのホイールの回転速度が互いに異なるように駆動シャフトを介して案内ホイールを駆動する変速機を備える。回転速度が互いに異なることにより、圧力要素および／または案内ピンが案内溝内で横方向に移動される。圧力要素および／または案内ピンが案内溝内で移動されるので、圧力要素が径方向に変位される。
【００１３】
一実施形態では、駆動シャフトが回転するとき、第１の案内ホイールの回転速度は第２の案内ホイールの回転速度よりも大きい。別の実施形態では、駆動シャフトが回転するとき第１の案内要素の回転速度は、第２の案内ホイールの回転速度よりも小さい。
【００１４】
一実施形態では、第１の案内ホイールおよび／または第２の案内ホイールは、ギヤホイールを備える。ギヤホイールは、案内装置の変速機の一部であってもよい。
【００１５】
駆動シャフトの中心軸が案内ホイールの中心軸から離間して置かれ、かつ案内ホイールの中心軸に平行に延び、ならびに／または駆動シャフトが、第１の案内ホイールを駆動する第１の駆動ギヤおよび第２の案内ホイールを駆動させる第２の駆動ギヤを有する場合、小型の、具体的には平坦なデバイスを得ることができる。
【００１６】
好ましい実施形態では、変速機は、第１の駆動ギヤと第１の案内ホイールとの間に置かれた第１の中間ギヤおよび／または第２の駆動ギヤと第２の案内ホイールとの間に置かれた第２の中間ギヤを有する。
【００１７】
一実施形態では、フランジ加工工具は、デバイスのシャフトに取り付けることができる、案内装置を手動で駆動する好ましくは着脱可能なクランクハンドルであって、好ましくはデバイスのさらなるシャフトに取り付けることができるクランクハンドルを有し、さらなるシャフトと第１の案内ホイールおよび／または第２の案内ホイールとの間の変速比が、駆動シャフトと第１の案内ホイールおよび／または第２の案内ホイールとの間の変速比よりも小さい。管の端部をフランジ加工するのに要求されるさらなるシャフトの手動回転はわずか数回であるので、さらなるシャフトと第１の案内ホイールおよび／または第２の案内ホイールとの間に低い変速比を適用することが、デバイスの手動操作を容易にする。
【００１８】
好ましくは、さらなるシャフトは、案内ホイールのうちの１つ、好ましくは、第１の案内ホイールとトルク耐性に接続される。第１の案内ホイールおよび／または第２の案内ホイールの軸は、さらなるシャフトの中心軸と対応することができる。この場合では、さらなるシャフトと対応する案内ホイールとの間の変速比は、１である。駆動シャフトと各案内ホイールとの間の変速比は、デバイスを駆動、たとえば、かなり高い回転速度およびかなり低いトルクで電気的に駆動させるために、１よりも大きい。
【００１９】
別の実施形態では、案内装置を電気的に駆動させる駆動シャフトは、電動ドライブ、好ましくは、電動スクリュドライバを結合する結合手段を有する。
【００２０】
さらに別の実施形態では、駆動シャフトは、着脱可能なクランクハンドルまたは電動ドライブによって別の方法で駆動することができる。
【００２１】
デバイスを管に取り付けることを可能にするために、一実施形態では、フランジ加工工具は締結手段を有し、前記締結手段は、好ましくは、管に固定されるクランプ体にフランジ加工工具を締結するように構成されたフランジを備える。
【００２２】
本発明の好ましい実施形態によれば、金属管から直角に外側に延出する周面を得るために、本明細書に記載した、管の端部をフランジ加工するデバイスを使用することが提案される。
【００２３】
本発明の好ましい実施形態およびさらなる利点を図面に示し、本明細書において以下で詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】金属管の端部をフランジ加工するデバイスの側面図である。
【図２】図１に示すデバイスの第１の案内ホイールの図である。
【図３】図１に示すデバイスの第２の案内ホイールの図である。
【図４】互いの頂部に配置された２つの案内ホイールならびに２つの案内ホイールによって案内された圧力要素の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
説明および図面は、単に本発明の原理を示すものに過ぎない。したがって、本明細書に明示的に記載または示されないにもかかわらず、当業者であれば本発明の原理を具体化する様々な構成を考案することができ、この様々な構成は本発明の要旨および範囲内に含まれることを了解されよう。さらに、本明細書に列挙されたすべての例は、主として、当技術分野を推進するために本発明者によって与えられた本発明の原理および概念を読者が理解するのを支援する教育上の目的に過ぎないことを明白に意図し、そのような特に列挙した例および条件に限定することなく解釈されたい。さらに、本発明の原理、態様および実施形態ならびにその特定の例を列挙した本明細書におけるすべての記述は、それらの均等物を包含することを意図する。
【００２６】
図１は、金属管１５から少なくとも実質的に直角に外側に延出する周面を得るために管１５の端部１３をフランジ加工するデバイス１１を示す。このデバイス１１は中空導体のために使用することができ、中空導体の端部には、継手または中空導体中の他の接続部の差し込み部が取り付けられることになる。フランジ加工された縁部によって形成される面は、要素を機械的に確実に締結するために使用されるだけでなく、電気的接点の面としても使用される。しかし、原則として、そのような面は、端部が直角に延出する周面を有する必要があるすべての金属管に使用することができる。加工すべき管が滑らかであるか、または横方向に波形をつけられているかどうかは重要ではない。管の断面部が円形または楕円であるかどうかも、デバイスの使用にはいかなる重要性を有さない。しかし、図１に示される例示的実施形態は、円形断面を有する管１５に関して使用するように適合される。
【００２７】
デバイス１１は、フランジ加工工具１７と、クランプ体１９とを備える。クランプ体１９のクランプ要素２１は、管１５に固定され、クランプ体１９は、フランジ加工工具１７の締結手段２３に取り付けられる。図示される実施形態では、締結手段２３は、フランジ加工工具１７をクランプ体１９に締結するフランジ２５を有する。フランジ加工工具１７は、フランジ加工ピン２９を備える圧力要素２７を有する。フランジ加工工具１７の案内装置３１は、案内装置３１が駆動シャフト３３を回転させることによって駆動される場合に圧力要素２７をらせん経路に沿って案内するように構成される。
【００２８】
案内装置は、圧力要素２７を径方向（矢印３７）、すなわち、管１５の中心軸３９に直交する方向３７に変位するように配置された変位手段を有する。
【００２９】
さらに、案内装置３１は、圧力要素２７を中心軸３９周りに移動させる、すなわち、圧力要素２７を接線方向（矢印８３）に移動させるように適合された回転手段４１を有する。案内装置３１が、圧力要素２７を径方向３７に変位させ、同時に圧力要素２７を接線方向８３に移動させる場合、圧力要素２７は、管１５の内側領域で始まり管１５の側面４３を越えた領域で終わるらせん経路に沿って移動する。フランジ加工ピン２９が、回転しながら径方向３７に管１５の内側領域を越えて移動すると管１５の端部１３が外側に曲がり、その結果、管１５の端部１３がフランジ加工される。
【００３０】
案内装置３１の駆動に関して、駆動シャフト３３をその中心軸４５周りに回転させることができる。フランジ加工工具１７は、第１の案内ホイール５９にトルク耐性に取り付けられたさらなるシャフト４８に取り付けられるクランクハンドル４７を有し、その結果、第１の案内ホイール５９が手動で回転され、駆動シャフト３３を駆動する。軸３９は、さらなるシャフト４８の中心軸に一致する。図示される実施形態では、クランクハンドル４７は、さらなるシャフト４８から取り外すことができ、結合手段４９は、駆動シャフト３３に取り付けることができる。結合手段４９は、コードレス・スクリュドライバ５１、パワードリルなどの電動ドライブと結合されるように構成される。
【００３１】
クランクハンドル４７による手動操作に関して、第１の案内ホイール５９は、第１の中間ギヤ５７と係合する。第１の中間ギヤ５７は、変速機５５の駆動ギヤ５３と係合する。駆動シャフト３３でのモータ駆動される操作に関して、第１の駆動ギヤ５３は、変位手段３５の案内ホイール５９の第１のギヤと係合する中間ギヤ５７と係合する。さらに、第２の駆動ギヤ６１は、駆動シャフト３３に配置され、回転手段４１の第２の案内ホイール６５のギヤと係合する第２の中間ギヤ６３と係合する。
【００３２】
図１でわかるように、駆動シャフト軸４５は、第１の駆動ギヤ５３および第２の駆動ギヤ６１の回転軸である。管１５の中心軸３９は、第１の案内ホイール５９および第２の案内ホイール６５の両方の回転軸に相当する。しかし、中間ギヤ５７、６３は異なる回転軸を有する。
【００３３】
図２は、圧力要素２７に面する第１の案内ホイール５９の第１の面６７の図を示す。第１の面６７は、案内溝６９を有し、圧力要素２７の案内ピン７１は、圧力要素２７が案内溝６９と係合するように案内溝６９内に延出する。案内溝６９は、内側らせん断面７５を囲む外側円形断面７３を有する。案内溝６９および案内ピン７１を含む第１の面６７は、第１の案内ホイール５９の回転４３を圧力要素２７の径方向３７への移動に変換するように構成されたカムギヤ７７の一部である。
【００３４】
一実施形態では、第１の案内ホイール５９は、第１の中間案内ホイール５７と係合するギヤと、ギヤに取り付けられた板の形態の別個の部品とを備える。この板は、案内溝６９を備える。この実施形態では、ギヤがプラスチック材料製であってもよく、および／または板が金属製であってもよい。別の実施形態では、案内溝６９は、ギヤの面内に直接形成される。
【００３５】
図３は、第２の案内ホイール６５の第２の面７９を示し、第２の面７９は、第１の案内ホイール６５の第１の面６７に面する。図３でわかるように、第２の案内ホイールは径方向スロット８１を有し、その結果、この圧力要素２７の範囲内で、圧力要素２７は径方向３７に移動することができるが、中心軸３９に関する接線方向および第２の案内ホイール６５に対する接線方向には移動することができない。第２の案内ホイール６５の回転（矢印８３）により、圧力要素２７が中心軸３９の周りを回転する。図示される実施形態では、第２の案内ホイール６５は、第２の中間ギヤ６３と係合するギヤを備える。第２の案内ホイール６５のギヤは、プラスチック材料製であってもよい。ギヤのプラスチック材料のアブレシブ摩耗を低減するために、径方向スロット８１は、金属製または異なる材料であってもよく、ねじ８７でギヤに固定することができる強化要素８５によって囲まれていてもよい。
【００３６】
デバイス１１を手動操作するとき、駆動シャフト３９を回転させ（矢印４３）、案内ホイール５９が駆動シャフト３３を回転させる。変速機５５は、第１の案内ホイール５９および第２の案内ホイール６５を異なる回転速度で回転させるように適合される。好ましい実施形態では、クランクハンドルまたは代替としてモータの時計回りの操作により、第１の案内ホイール５９の回転速度は、第２の案内ホイール６５の回転速度よりも大きい。第１の案内ホイール５９の回転速度が第２の案内ホイール６５の回転速度よりも低いときには、デバイスは反時計回りで操作しなければならない。
【００３７】
図４は、デバイスの操作開始時、すなわち、管１５の端部１３がフランジ加工される前の圧力要素２７の位置を示す。第２の面７９の径方向スロット８１は、第１の面６７の案内溝６９とは異なる回転速度で回転するので、圧力要素２７が、その案内ピン７１において案内溝６９の内側らせん断面７５と並行して押される。案内ピン７１が内側らせん断面７５内で移動する限りは、圧力要素２７は径方向３７に移動する。さらに、径方向スロット８１が回転することにより、管１５の内側領域から始まる圧力要素２７の外側へのらせん移動がもたらされる。
【００３８】
圧力要素２７の案内ピン７１は、最終的に案内溝６９の外側円形断面７３に到達し、デバイス１１の操作が終了するまでそこに留まる。結果として、案内ピン７１が案内溝６９の円形断面７３に入るとすぐに、圧力要素２７の径方向３７への移動は停止する。案内ホイール５９、６５の両方が、圧力要素２７の径方向３７への移動が停止、すなわち、圧力要素２７の径方向への移動が端部位置に到達したにもかかわらず、回転し続けることができる。
【００３９】
本明細書に記載した本発明の実施形態をまとめると、案内溝６９および案内ピン７１を備え、径方向端部位置に到達するまで第１の案内ホイール５９の回転４３を圧力要素２７の径方向３７への移動に変換するように構成されたカムギヤ７７を使用することである。径方向端部位置に到達した場合、移動は停止するが、案内ホイール５９および６５の両方、したがって、駆動シャフト３３は、依然として自由に回転することができる。したがって、駆動シャフト３３におけるトルクが制限されない場合にデバイスを損傷し得る危険がない。さらに、デバイス１１の機械部品のいくつか、たとえばギヤは、典型的には大量規模で作製される標準的な部品であるので、デバイス１１を安価に製造することができる。
【図１】
2014512271.tif 000003
【図２】
2014512271.tif 000004
【図３】
2014512271.tif 000005
【図４】
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【国際調査報告】
2014512271.tif 000007
2014512271.tif 000008