(57)【要約】本発明は、第一の歯型ガイドの中で縦方向（Ｌ）へ動く少なくとも１つのせん断キー（３１、３２、３３）が準備されたハウジング（１１）を有し、第二の歯型ガイドの中で縦方向（Ｌ）に対して横方向（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）へ動くサポート（２１、２２、２３）がハウジング（１１）の中に組み込まれ、せん断キー（３１、３２、３３）およびサポート（２１、２２、２３）が斜めの接触面（５１、５２、５３）を介して相互にスライドする状態で接触しており、せん断キー（３１、３２，３３）の縦方向（Ｌ）への動きが斜めの接触面（５１、５２、５３）を介して、割り当てられているサポート（２１、２２、２３）の横方向の動きに作用し、サポート（２１、２２、２３）に１つの切削工具（１６１、１６２、１６３）が固定可能であり、サポート（２１、２２、２３）が横方向（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）に通る１つのサポートアーム（１０１、１０２、１０３）を有している工具ヘッドに関するものである。 【選択図】  図４
2010510080.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の歯型ガイドの中で縦方向（Ｌ）へ動く少なくとも１つのせん断キー（３１、３２、３３）が準備されたハウジング（１１）を有し、第二の歯型ガイドの中で前記縦方向（Ｌ）に対して横方向（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）へ動くサポート（２１、２２、２３）が前記ハウジング（１１）の中に組み込まれ、前記せん断キー（３１、３２、３３）および前記サポート（２１、２２、２３）が斜めの接触面（５１、５２、５３）を介して相互にスライドする状態で接触しており、前記せん断キー（３１、３２，３３）の前記縦方向（Ｌ）への動きが斜めの前記接触面（５１、５２、５３）を介して、割り当てられている前記サポート（２１、２２、２３）の横方向の動きに作用し、前記サポート（２１、２２、２３）に１つの切削工具（１６１、１６２、１６３）が固定可能であり、前記サポート（２１、２２、２３）が前記横方向（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）に通る１つのサポートアーム（１０１、１０２、１０３）を有している工具ヘッド。
【請求項２】
前記ハウジング（１１）の断面が主として円形に形成されており、大部分の前記サポート（２１、２２、２３）は前記縦方向（Ｌ）に対する垂直の断面が星形になるように配置され、前記サポートアーム（１０１、１０２、１０３）が前記縦方向（Ｌ）に見た場合、クロスした状態に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の工具ヘッド。
【請求項３】
正確に３つの前記サポート（２１、２２、２３）が準備されていることを特徴とする、請求項２に記載の工具ヘッド。
【請求項４】
少なくとも１つの前記せん断キー（３１、３２、３３）が、互いに向かい合う、半径方向に通る外壁に第一の外部歯型（８１、８２、８３）を有しており、前記第一の外部歯型は、第一歯型ガイドの前記ハウジング（１１）のせん断キーガイド内壁にある第一の内部歯型と相互に作用することを特徴とする、請求項１に記載の工具ヘッド。
【請求項５】
少なくとも１つの前記サポート（２１、２２、２３）が、互いに向かい合う、半径方向に通る壁に第二の外部歯型（１１１、１１２、１１３）を有しており、前記第二の外部歯型は、前記ハウジング（１１）のサポートガイド内壁にある第二の内部歯型と相互に作用することを特徴とする、請求項１に記載の工具ヘッド。
【請求項６】
前記せん断キー（３１、３２、３３）が同一構造であることを特徴とする、これまでの請求項の少なくとも１つに記載の工具ヘッド。
【請求項７】
少なくとも１つの前記せん断キー（３１、３２、３３）が一定の取付け高さを有することを特徴とする、これまでの請求項の少なくとも１つに記載の工具ヘッド。
【請求項８】
前記ハウジング（１１）に準備されている少なくとも１つの前記サポート（２１、２２、２３）が一定の取付け高さを有することを特徴とする、これまでの請求項の少なくとも１つに記載の工具ヘッド。
【請求項９】
前記せん断キー（３１、３２、３３）の取付け高さが、前記第二歯型（１１１、１１２、１１３）の深さ分だけ、付属する前記サポート（２１、２２、２３）の取付け高さよりも短いことを特徴とする、請求項１に記載の工具ヘッド。
【請求項１０】
少なくとも１つの前記せん断キー（３１、３２、３３）および／または少なくとも１つの前記サポート（２１、２２、２３）に、それぞれ１つのリターンスプリング（６１、６２、６３、１５１、１５２、１５３）が割り当てられていることを特徴とする、これまでの請求項の１つに記載の工具ヘッド。
【請求項１１】
１つの前記サポート（２１、２２、２３）に、縦方向に配置された軸を中心に回転可能なローラ（１７１）を有するたがね工具（１７０）が準備されており、前記ローラ（１７１）の前記サポート（２１、２２、２３）とは別の側にたがね（１７２）が配置され、その先端が前記ローラ（１７１）の直径を通り過ぎて半径方向へ突き出していることを特徴とする、これまでの請求項の１つに記載の工具ヘッド。
【請求項１２】
これまでの請求項の少なくとも１つに記載の工具ヘッド（１０）を有する棒状のプロファイル材の先端を加工するための機械。
【請求項１３】
前記工具ヘッド（１０）が回転フィードスルーの上に取り付けられていることを特徴とする、請求項１２に記載の機械。
【請求項１４】
前記プロファイル材（１５０）の１つの壁に半径方向の凹部（１６０）を付けることによって、棒状の前記プロファイル材（１５０）の先端を加工する方法。
【請求項１５】
少なくとも１つの前記サポート（２１、２２、２３）がプロファイル材の外壁を加工するために、まず半径方向の外側へ動かされること、あるいはプロファイル材の内壁を加工するために、まず半径方向の内側へ動かされることを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
切削工具（１６１、１６２、１６３）が、前記プロファイル材（１５０）の縦方向へ、前記プロファイル材（１５０）の正面後部にスムーズにガイドされ、前記プロファイル材（１５０）に対して、前記切削工具（１６１、１６２、１６３）が縦方向に合わせられた縦軸を中心に回転し、前記切削工具（１６１、１６２、１６３）が壁と接触し、それによって前記壁に凹部（１６０）が付けられるまで、前記切削工具（１６１、１６２、１６３）が、回転しながら前記壁の方へ半径方向に動かされる、請求項１４または１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工具ヘッド、棒状のプロファイル材の先端を加工する機械、ならびに棒状のプロファイル材の先端を加工するための方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
パイプ切断機およびそれ専用の工具ヘッドは、従来の技術から知られている。従来のパイプ切断機は、１つまたは複数の刃をもつ工具ヘッドと加工するパイプの固定具とを有し、パイプは回転可能な工具の直前に、機械と向かい合う形で縦方向に固定されて配置されている。工具ヘッドは回転運動を行い、パイプの正面に対して縦方向に動く。刃を適切に配置することにより、パイプ壁面に内部および外部の面取りを入れることができ、また、パイプ正面を加工することができる。
【０００３】
上述したパイプ切断機の欠点は、切削工具が半径方向に制御できないことである。そのため、とくに、正面後ろのパイプの内壁または外壁に溝、切り欠きなどをつけることは不可能である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、冒頭で述べた工具ヘッド、棒状のプロファイル材の先端を加工するための冒頭で述べた機械および方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
工具ヘッドに関しては、請求項１の特徴を有する工具ヘッドにより前述の課題が満たされる。
【０００６】
凹部とは、ここでは、とくに棒状のプロファイル材の内壁および／または外壁を半径方向に取り巻く溝、切り欠き、輪郭などと解釈される。これらの切り欠き、溝は、半径方向の周辺に沿って変化させることができる。すなわち、周辺方向に沿って溝の深さや幅を変更することができ、また、縦方向の溝の断面が異なる形状を有することも可能である。凹部は、プロファイル材の正面からいくらでも距離を離すことができる。さらに、該当する壁の材料は内側または外側が削り取られるが、その際、正面と切削部分との間のプロファイル材が取り除かれることはない。とくに、材料の正面から一定の距離が離れ、半径方向に環状をなす溝を、材料の内壁および／または外壁に取り付けることができる。
【０００７】
さらに、発明に基づく工具ヘッドはハウジングを有し、その中には少なくとも１つのせん断キーが準備されており、これは第一の歯型ガイドの中を縦方向に動くように配置されている。第一歯型ガイドは、互いに対応し、縦方向へ相互にスライドする２つの歯を有している。第一の歯型はせん断キーの外壁に取り付けられ、もう一方の対応する第一の歯型はハウジングの中に組み込まれているせん断キーガイドの内壁に準備されている。歯型ガイドによりせん断キーとハウジングとの間にはより広い接触面が生じる。それによって、Ｔ型ガイドまたは燕尾型ガイドと比べて、このガイドは明らかに改善されており、非常に品質がよく、再現精度および精密さが向上している。
【０００８】
ハウジング内では、第二歯型ガイドの中で縦方向に対して横方向に動くサポートが、それぞれのせん断キーに取り付けられている。サポートの第二歯型ガイドに関しては、せん断キーの第一歯型ガイドの場合と同様のことが当てはまる。サポートの外壁に取り付けられている第二の歯型は、ハウジンング内に埋め込まれたせん断キーガイドの内壁に付いている対応する第二の歯型と相互に作用する。接触面が拡大したことによって、ここでも歯型ガイドの質が向上する。せん断キーとそれに割り当てられているサポートは、斜めの接触面を介して互いにスライドする状態で接触し、せん断キーの縦方向への動きは、斜めの接触面を介して、割り当てられているサポートの横方向の動きに変換される。斜めの接触面は、その広がり全体にわたって平滑であり、一定の勾配をもつように形成されるのが好ましい。
【０００９】
第二歯型ガイドの精度と質をさらに向上させるため、前記のサポートは、横方向に通るサポートアームを有している。この横方向は縦方向に対して垂直であり、切削工具の半径方向に通っているのが好ましい。
【００１０】
サポートには切削工具が固定可能であり、取付けプレートに固定できるのが好ましい。有利であるのは、サポートに固定された切削工具が半径方向に動くことである。
【００１１】
作動中、工具ヘッドは縦軸の周りを高速で回転する。発明に基づく工具ヘッドは、回転運動の間も切削工具を半径方向に制御しながら調整を行うことができる。そのために、工具ヘッドは回転フィードスルーの上に取り付けられており、この回転フィードスルーは、互いに並行して縦方向に配置された３本のスライドロッドを有している。このスライドロッドの先端はせん断キーと接触し、せん断キーと機能的に結合することができる。せん断力は、このスラストロッドを介して取り付けられているせん断キーに伝達されるのが好ましい。
【００１２】
それぞれ１つのリターンスプリングが、少なくとも１つのせん断キーと少なくとも１つのサポートに割り当てられているのが好ましい。工具ヘッドから縦方向に向かって突き出し、工具ヘッドの正面に取り付けられているせん断キーアームに加わるせん断力によって、せん断キーは工具ヘッドの中に入ることができ、一方、同じせん断キーはリターンスプリングによって自動的に縦の逆方向に戻される。
【００１３】
斜めの接触面によって、せん断キーの縦方向の動きがサポートの横方向の動きに切り換えられる。せん断キーの圧力によって、サポートは半径方向の内側へ動かされ、一方、負荷が解除されると、それに組み込まれているリターンスプリングのために、サポートは半径方向の外側へ動かされる。せん断キーアームに加わるせん断力の制御によって、付属する切削工具の横方向の動きを適切に制御することが可能である。
【００１４】
この切削工具によって、例えば、半径方向の凹部を、断面が円形の棒状プロファイル材の外壁に付けることが可能となる。そのためにはまず、切削工具が半径方向の外側へ動かされ、工具ヘッドが回転を開始し、次に、切削工具が棒状のプロファイル材の先端を通り過ぎるまで、棒状のプロファイル材の正面へ向かって縦方向へ動かされる。少なくとも１つのせん断キーアームに加わる圧力を制御することにより、切削工具が制御されながら内側へ動き、それによって、プロファイル材の正面から離れた場所にある外壁に凹部を作ることができる。
【００１５】
さらに、切削工具をまず半径方向の内側へ動かし、次に工具ヘッドを縦方向に動かして切削工具を材料の内部に入れて、回転運動を行うことにより、円形の材料先端の内壁に半径方向の凹部を作ることも可能である。ここで、せん断キーアームの負荷が解除され、それによって切削工具が半径方向の外側へ動き、半径方向の凹部が材料の内壁にできる。
【００１６】
とくに好ましい発明の実施形態において、大部分のサポートは、その縦方向に対して垂直な断面が星形であり、それぞれのサポートには横方向に通るサポートアームが１つ取り付けられている。その際、サポートアームは、縦方向に見た場合にクロスした形に配置されている。この発明の実施形態は、スペースをとらずに、しかもより高いガイド精度で、複数のサポート、好ましい場合には３つのサポートを工具ヘッドに格納することができる。サポートアームには、好ましくはサポートアームの外面に沿って、対応する第二の歯型がサポートアームの横方向の動きに沿う形で備えられており、このサポートアームのクロス配置によって、サポートは高いガイド性能と再現精度を保持している。
【００１７】
好ましい場合、縦方向に対して垂直なハウジング断面が主として円形に形成され、少なくとも１つのせん断キーが、せん断キーの互いに対面している半径方向の外壁に、第一の外部歯型を有しており、この第一の外部歯型は、第一の歯型ガイドであるせん断キーガイドの内壁にある第一の内部歯型と相互に作用する。
【００１８】
縦方向に対して垂直な断面が長方形であるせん断キーの半径方向の外壁に、縦方向に通る第一の外部歯型が備えられている場合は有利である。これに対応する第一の内部歯型は、ハウジング内のせん断キーガイドの内壁に取り付けられている。
【００１９】
すべての歯型は、ワイヤ放電加工によってとりわけ正確に製造される。このワイヤ放電加工では、構成部品に割り当てられているガイドの広がり全体に歯型が延びていることが必要である。
【００２０】
もう１つの好ましい発明の実施形態では、少なくとも１つのサポートが、互いに対面する半径方向の壁にそれぞれ第二の外部歯型を有し、この第二の外部歯型は、第二の歯型ガイドであるサポートガイドの内壁にある第二の内部歯型と相互に作用する。この第二の歯型ガイドは、縦方向に対して垂直に半径方向へハウジングを通り抜けていることが好ましい。外部の第二歯型は、有利な場合、サポートアームの半径方向の広がり全体にわたって延びている。サポートの追加的な第二の歯型ガイドによって、とくに高いガイド精度とガイド性能が得られる。
【００２１】
少なくとも１つのせん断キーが一定の取付け高さを有しているのが好ましい。ここでは、工具ヘッドの縦方向に対して垂直、および半径方向に対して垂直なせん断キーの広がりを取付け高さとする。コストを節約するために、せん断キーは同じ構造である。
【００２２】
もう１つの有利な発明の実施形態では、ハウジング内に準備された少なくとも１つのサポート部品が、同様にその広がり全体に沿って一定の取付け高さを有している。
【００２３】
有利な場合には、作動中、せん断キーが一時的にサポートガイドの中へ入り込む。そのために、せん断キーの取付け高さは、第二歯型の歯の深さ分だけサポートの取付け高さよりも小さくなっている。
【００２４】
コストのかからない発明の実施形態では、サポートおよびせん断キーが、適切にサイズの決められたリターンスプリングによって自動的に元に戻ることができる。
【００２５】
棒状のプロファイル材の先端を加工する機械に関して、課せられた課題は、上述の工具ヘッドによって解決される。工具へッドの適切な制御が可能な機械は、例えば、回転フィードスルーを有している。
【００２６】
方法に関して、この課題は、プロファイル材の壁に半径方向の凹部を作ることによる、棒状プロファイル材先端の加工方法によって解決される。このような方法は、上述の工具ヘッドと上述の機械とによって実施することができる。
【００２７】
好ましくは、少なくとも１つのサポートが、プロファイル材外壁を加工するために、まず半径方向の外側へ動かされるか、またはプロファイル材内壁を加工するために、まず半径方向の内側へ動かされる。それによって、切削工具をスムーズにプロファイル材の正面後部まで縦方向へガイドし、次にプロファイル材に対して、縦方向に合わせた縦軸を中心に切削工具を回転させ、切削工具を回転させながら壁に接触させ、それによって壁に凹部が作られるまで、切削工具を半径方向の壁に対して調整することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
本発明を７つの図に示した実施例に基づいて説明する。
【図１】発明に基づく工具ヘッドの透視図である。
【図２】発明に基づく工具ヘッドの第２の透視図である。
【図３】図１のハウジングを取り除いた図である。
【図５】は、ハウジングのない工具ヘッドの基本図である。
【図４】図３にホルダプレートを付けた図である。
【図６】刃を付けた工具ヘッドの図である。
【図７】発明に基づくたがねを付けた工具ヘッドの図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１に示された工具ヘッド１０は、縦方向Ｌに対して垂直な断面が、本質的に円形のハウジング１１を有している。前記工具ヘッド１０は、棒状プロファイル材のパーツを切断する機械、とくにパイプ切断機の中で、作動中、縦方向Ｌに合わせられた、工具ヘッド１０の中心を通る回転軸の周りを回転するように支持されており、この軸の周りを最大回転数１０００回／分で回転する。工具ヘッド１０は、半径方向に動く３つのサポート２１、２２、２３を有している。３つの半径方向Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、互いに１２０度の角度を保ち、縦方向Ｌに対して垂直に配置されている。作動中は、各サポート２１、２２、２３の外部にそれぞれ１つの切削工具（図に示されていない）がサポートと向かい合わせに固定されている。各サポート２１、２２、２３の調整長さは、関連する半径方向Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３に沿って約１０ｍｍである。工具ヘッドは、作動中、パイプ切断機の回転フィードスルーによってＮＣ制御される。
【００３０】
図１に示された工具へッド１０は、金属プロファイル、とくにパイプまたは円形のソリッドなプロファイルの先端を、切削工具（図には示されていない）を使って加工するために用途が決められている。この切削工具は交換可能であり、異なる種類に交換することもできる。工具ヘッド１０は、工具ヘッド１０を縦方向Ｌに貫通する３つの穴１６、１７、１８を有し、これらは工具ヘッドを駆動する回転フィードスルーに固定するためのボルト用の穴である。
【００３１】
図２は、図１による工具ヘッド１０を後から見た図である。作動中、加工されるパイプは縦方向Ｌに工具ヘッド１０に対して同心性に配置され、それによって、３つの（図に示されていない）切削工具がパイプ先端を加工することができる。そのために、工具ヘッド１０は縦方向Ｌ、すなわち、工具ヘッド１０の前に取り付けられているパイプ先端の方向へ移動し、３つの切削工具が回転運動によってパイプ先端で規定の加工を行う。
【００３２】
図２に示されている背面図には、ハウジング１１の中で縦方向Ｌに前後運動するように配置された３つのせん断キー３１、３２、３３の各せん断キーアーム４１、４２、４３が示されている。工具ヘッド１０は、（図に示されていない）３つのスラストロッドを有する回転フィードスルーによって制御され、この回転フィードスルーは、一方において縦軸Ｌを中心とする適切な回転運動を提供する。この回転運動は、回転フィードスルーに関して位置を固定された工具ヘッド１０へ伝送され、追加的に個々に制御可能な３つのスラストロッドを使用可能にし、これらのスラストロッドは、スラストロッドのそれぞれに割り当てられている３つのせん断キー３１、３２、３３へ圧力負荷を加えることによって、せん断キーを制御しながら動く。（図に示されていない）回転フィードスルーは、作動中、３つのせん断キーアーム４１、４２、４３のそれぞれに対して、それぞれの接触面５１、５２、５３を介して制御圧力を加える。その圧力によって、せん断キー３１、３２、３３は縦方向Ｌの加工パイプまで移動する。割り当てられているせん断キー３１、３２、３３は、圧力負荷の停止によって、ハウジング１１内に準備されているリターンスプリング６１、６２、６３により、自動的に元に戻る。
【００３３】
図３は、３つのせん断キー３１、３２、３３と３つのサポート２１、２２、２３の相対的配置を示したものである。３つのせん断キー３１、３２、３３は同じ構造に形成されており、互いに工具ヘッド１０の縦軸Ｌの周りに１２０°の角度を保って配置されている。各せん断キー３１、３２、３３は、割り当てられているせん断キーアーム４１、４２、４３を回転フィードスルー側の先端に有し、サポート２１、２２、２３側の先端には斜面７１、７２、７３を有している。斜面７１の傾斜は、縦軸Ｌに対して均等である。各せん断キー３１、３２、３３には、半径方向の外側部分に、せん断キーにそれぞれ割り当てられているリターンスプリング６１、６２、６３のための切り欠きが設けられている。リターンスプリング６１、６２、６３の一方の先端は、位置を固定された状態でせん断キー３１、３２、３３と接続され、リターンスプリング６１、６２、６３のもう一方の先端は、位置を固定された状態でハウジング１１と接続されている。
【００３４】
各せん断キー３１、３２、３３は、半径方向に対面する２つの外壁を有し、それぞれの外壁全体に縦方向の歯型８１、８２、８３が取り付けられている。歯型８１、８２、８３は、ワイヤ放電加工法によって外壁に付けられる。縦軸Ｌに垂直および半径方向に垂直に準備されている各せん断キー３１、３２、３３の取付け高さは、せん断キー３１、３２、３３の縦方向および半径方向の広がり全体にわたって一定である。せん断キー３１、３２、３３の斜めの接触面７１、７２、７３は、その全体の広がりにわたって一定の傾斜を有している。この接触面は、せん断キー３１、３２、３３に割り当てられているサポート２１、２２、２３の斜めの接触面７１、７２、７３とスライドする状態で常に接触している。
【００３５】
各サポート２１、２２、２３は、図４に従って、切削工具の取付けプレート９１、９２、９３を１つずつ有している。切削工具は図に示されていない。サポート２１、２２、２３は、工具ヘッド１０の中で、工具ヘッド１０の半径方向へ前後に運動するように配置されている。サポート２１、２２、２３に割り当てられているせん断キー３１、３２、３３がハウジング１０の内部へ押されることにより、せん断キー３１、３２、３３を介してサポート２１、２２、２３に圧力が加わり、それによってサポート２１、２２、２３が半径方向の内側へ動く。せん断キー３１、３２、３３と、割り当てられているサポート２１、２２、２３と斜めの接触面７１、７２、７３を介して、せん断キー３１、３２、３３へ加えられた力は半径方向へと転換される。組み立てられた状態では、サポート２１、２２、２３の取付けプレート９１、９２、９３がハウジング１１の外部に準備されている。ハウジング１１の内部では、各サポート２１、２２、２３が半径方向に通るサポートアーム１０１、１０２、１０３を有している。３つのサポートアーム１０１、１０２、１０３は、縦軸Ｌに沿って見た場合、ハウジングの内部で互いにクロスしている。各サポート２１、２２、２３は、半径方向に通る２つの向かい合う横側サポート壁を有し、このサポート壁は、対応する斜めの接触面７１、７２、７３の上に垂直に立っており、割り当てられているサポートアーム１０１、１０２、１０３に沿って通り、主としてサポート壁の広がり全体に沿って、半径方向の第二の歯型１１１、１１２、１１３が取り付けられている。
【００３６】
各サポート２１、２２、２３の取付け高さは、縦軸Ｌに対して垂直および半径方向に対して垂直に配置されており、主として、ハウジング１１内のサポート２１、２２、２３の広がり全体にわたって一定である。
【００３７】
せん断キー３１、３２、３３の取付け高さは、縦方向および半径方向に対しすべて同じである。各せん断キー３１、３２、３３には、第一の歯型８１、８２、８３が向かい合って取り付けられている。せん断キー３１、３２、３３の取付け高さは、第二の歯型１１１、１１２、１１３の歯型の深さ分だけサポート２１、２２、２３の取付け高さよりも小さい。
【００３８】
歯型８１、８２、８３、１１１、１１２、１１３は、ハウジング１１内部に埋め込まれた、割り当てられた歯型と対応する。
【００３９】
ハウジング１１は、短いソリッドなプロファイルパイプから製造される。せん断キーの保持のために準備された３つのせん断キーガイドは、縦軸Ｌに対して垂直な断面が長方形になっており、これらのガイドは工具ヘッド１０の全長にわたって延び、半径方向に通るそれらの内壁に、縦方向の広がり全体に延びる、対応する第一の歯型を有している。
【００４０】
対応する第一の歯型は、同様にワイヤ放電加工によって製造される。
【００４１】
さらにハウジング１１は、３つのサポート２１、２２、２３のための半径方向のサポートガイドを３つ有している。３つのサポートガイドは、半径方向Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３にハウジング１１を貫通しており、半径方向に通るサポートガイドの内壁にも、同様にワイヤ放電加工によって製造可能な第二の歯型を有している。サポートガイドの幅は、せん断キーガイドの幅よりも若干大きいため、縦方向Ｌに動くせん断キー３１、３２、３３の一部が、作動中、サポート２１、２２、２３のガイドの中へ入ることができる。
【００４２】
３つのサポートガイドは、それらのシリンダ形の外側が、図５に示されているように、それぞれ２つのカバープレード１２１、１２２、１２３、１３１、１３２、１３３で塞がれている。各サポートアーム１０１、１０２、１０３の長さは、サポートアーム１０１、１０２、１０３の先端がボルト締めされたカバープレート１３１、１３２、１３３に当たる前に、各サポート２１、２２、２３がサポートガイド内で半径方向Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３へ約１０ｍｍ動くことができるように測定されている。各サポートアーム１０１、１０２、１０３には、半径方向にリターンスプリング１５１、１５２、１５３が埋め込まれ、このリターンスプリングがサポート２１、２２、２３、を自動的に半径方向の外側へ押し戻す。
【００４３】
カバープレート１２１、１２２、１２３、１３１、１３２、１３３の配置は図５に示されている
【００４４】
せん断キー３１、３２、３３は同じ構造に形成されているが、サポート２１、２２、２３は同様の構造には形成されていない。サポートの縦方向Ｌへの広がりは同じである。サポートの半径方向への広がりも同様に等しい。しかし、サポートアーム１０１、１０２、１０３の配置は、サポート２１、２２、２３に対してそれぞれ異なっている。サポートアーム１０１、１０２、１０３は、隣り合うサポートアーム１０１、１０２、１０３の縦方向への広がり分だけ縦方向Ｌへずれる形で、付属しているサポート２１、２２、２３に配置されているために、サポートアーム１０１、１０２、１０３はハウジング１１でクロスした形で配置され、それらの半径方向への動きを互いに妨害することはない。その際、サポート２１、２２、２３の取付けプレート９１、９２、９３の面は同じ高さになる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
従来技術に対して、本発明に基づく工具ヘッド１０は、図６に示されているように、取付けプレート９１、９２、９３の上に取り付けることが可能な３つの工具１６１、１６２、１６３を、作動中に、すなわち工具ヘッド１０が回転している間に、半径方向へ調整可能という大きな利点を有している。これらの半径方向の動きは、作動中、いつでも制御可能である。発明に基づく工具ヘッド１０によって、パイプ先端１５０の内側と外側に面取りを行い、パイプ先端１５０の正面を加工することができる。その際、パイプ先端１５０の直径が異なっていても、工具を交換せずに同じ長さの面取りを行うことができる。とくに、パイプ先端１５０の内壁および外壁に半径方向の凹部や、とくに半径方向の内壁および外壁に様々な形状を有する切り欠きを取り付けることも可能である。そのためにはまず、サポート２１、２２、２３を内側に動かし、次に工具ヘッド１０をパイプ先端１５０の中へ入れてから、切削工具１６１、１６２、１６３がパイプの壁に接触するまでサポート２１、２２、２３を外側へ動かす。このとき、半径方向の凹部１６０がパイプ先端１５０の壁に作られる。
【００４６】
通常、パイプ先端１５０には偏心があり、パイプの板厚は周辺に沿って僅かに変化しているパイプ先端１５０の周辺に沿って一定の深さの内側段または半径方向の凹部１６０を付けるため、図７のようなたがね１７０が準備されている。たがね１７０はローラ１７１を有し、このローラは縦方向Ｌの軸を中心に回転可能であり、サポート２１、２２、２３の取付けプレート９１、９２、９３の１つから固定された状態で分かれている。ローラ１７１のサポート２１、２２、２３側の反対には、たがね１７２が準備されており、その先端はローラ１７１から出て半径方向に突き出している。パイプの内壁に半径方向の凹部１６０を付けるためには、まず、半径方向の内側へ調整されたサポート２１、２２、２３によって工具ヘッド１０をパイプ先端１５０の内部に挿入する。その際、たがね１７２およびローラ１７１とはパイプ内壁と接触していない。次に、割り当てられているせん断キー３１、３２、３３が後ろへ動き、割り立てられているサポート２１、２２、２３がリターンスプリング１５１、１５２、１５３の力によって半径方向の外側へ動く。たがね１７２がパイプの内壁と接触し、パイプの内壁に半径方向の凹部１６０ができる。たがね１７２の侵入深さは、パイプの円周に沿って、ローラ１７１の直径により常に制限されている。
【００４７】
さらに、ローラ１７１と、ローラ１７１とサポート２１、２２、２３との間に配置された刃とを有するもう１つの工具を用いて、適切な方法により、パイプ先端１５０の周辺に沿って、パイプの内壁に同じ長さの面取りを行うことも可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１０  工具ヘッド
１１  ハウジング  
１６  穴
１７  穴
１８  穴
２１  サポート
２２  サポート  
２３  サポート
３１  せん断キー
３２  せん断キー
３３  せん断キー
４１  せん断キーアーム  
４２  せん断キーアーム
４３  せん断キーアーム
５１  接触面
５２  接触面
５３  接触面  
６１  リターンスプリング
６２  リターンスプリング
６３  リターンスプリング
７１  接触面
７２  接触面  
７３  接触面
８１  歯型
８２  歯型
８２  歯型
９１  取付けプレート  
９２  取付けプレート
９３  取付けプレート
１０１  サポートアーム
１０２  サポートアーム
１０３  サポートアーム  
１１１  歯型
１１２  歯型
１１３  歯型
１２１  カバープレート
１２２  カバープレート  
１２３  カバープレート
１３１  カバープレート
１３２  カバープレート
１３３  カバープレート
１５０  パイプ先端  
１５１  リターンスプリング
１５２  リターンスプリング
１５３  リターンスプリング
１６０  凹部
１６１  切削工具  
１６２  切削工具
１６３  切削工具
１７０  たがね
１７１  ローラ
１７２  たがね  
Ｌ  縦方向
Ｒ１  半径方向
Ｒ２  半径方向
Ｒ３  半径方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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