(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円形円筒形中空パイプ（１０）から環状パイプセグメントを製造する方法であって、
前記パイプ（１０）の外表面（１１）の近傍に電極（２０）を配設することと、
前記パイプ（１０）をその軸線の周りで回転させることと、
前記パイプ（１０）と前記電極（２０）との間の空間に電解質（３０）を供給することと、
前記パイプ（１０）と前記電極（２０）との間に、前記電解質（３０）を介して電流を供給することにより、前記パイプを機械加工することと、
前記機械加工の工程中に、前記電極（２０）を前記パイプの半径方向に振動運動させることと
を含み、
前記機械加工の工程中に、前記電極（２０）と前記パイプ（１０）との間の前記半径方向の距離が概ね一定に維持されるよう、前記振動運動に加えて前記電極（２０）又は前記パイプ（１０）を前記半径方向に絶えず動かす
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記機械加工の工程中に、前記電極（２０）と前記パイプ（１０）との間の前記半径方向の距離が概ね一定に維持されるよう、前記振動運動に加えて前記半径方向に絶えず動かすのは前記電極（２０）であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記パイプ（１０）と前記電極（２０）との間の空間への電解質の流入を強制して行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記パイプ（１０）の回転速度が少なくとも１rpmで、回転速度の値が、好ましくは、２０〜４００rpmの範囲であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記パイプ（１０）が、前記パイプ（１０）の内部にある中央パイプホルダに締結され、回転が前記パイプホルダを介して行われ、電流が、好ましくは、前記パイプホルダを介して供給されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
請求項１〜５に記載の方法を使用する装置であって、
前記装置が、
少なくとも１個の電極（２０）と、
パイプ（１０）を、前記電極（２０）に対して位置決めし、回転させる手段と、
前記パイプ（１０）と前記電極（２０）との間の空間に電解質（３０）を供給する手段と、
前記パイプ（１０）と前記電極（２０）の間に、前記電解質（３０）を介して電流を発生させることにより前記パイプを機械加工する手段（４０）と、
を備え、
前記装置が、機械加工中に前記パイプの半径方向の振動運動を前記電極（２０）に与える振動手段をさらに備え、
前記パイプ（１０）の方向に向いている前記電極（２０）の端部（２１）の形状が、円形セグメントである
ことを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、円形円筒形の中空パイプから環状パイプセグメントを製造する方法および装置に関する。
【０００２】
円形円筒形の中空パイプから環状パイプセグメントを製造する方法は公知である。たとえば、パイプは、鋸引きにより、少なくとも２個のセグメントに分割することができる。しかしながら、鋸引き法を産業上に利用するには、鋸の摩滅、それに伴う、定期的な交換等をはじめとして幾つかの欠点がある。さらに、鋸引きによる欠点として、鋸で引いた面、あるいは切断した面に、荒い削り目ができることである。この荒い削り目は、パイプセグメントをさらに加工したり、或いは使用する場合には、好ましくない。さらに、鋸引き法の欠点は、切断面に引掻き傷ができ、この引掻き傷は、パイプセグメントをさらに延伸加工したり、或いは特別な用途に利用する間に、亀裂を誘発することである。
【０００３】
本発明の目的は、パイプからパイプセグメントを製造する新規で、且つ、上述した欠点を解消した方法を提供することである。
【０００４】
本発明の目的は、パイプの外表面の近傍に電極を配置し、パイプをパイプの軸線の周りで回転させ、パイプと電極との間の空間に電解質を供給し、電解質を介してパイプと電極との間に電流を供給することにより、パイプからパイプセグメントを製造することができるという事実によって達成される。
【０００５】
このようにして、パイプは、電気化学的方法により、パイプセグメントに分割される。この方法では、パイプは、その軸線の周りを回転する。その間、パイプの外表面の近傍に電極が置かれ、パイプと電極の間の空間に電解質が供給される。電極とパイプが電圧源に接続される。電極に対してパイプが陽（正）になる。このようにして、電解質を介して、電極とパイプとの間に発生した電流の影響下で、パイプの材料が電解質に溶解する。パイプは回転しているので、パイプの材料は、パイプの切断個所から溶解し、それが、電極の影響下で、パイプの全周に亘って半径方向に進行する。その結果、パイプに溝が形成される。パイプが、別々のパイプセグメントに分割するまで、この方法を続行する。
【０００６】
本発明による方法を利用すると、高品質のパイプセグメントが製造でき、その切断面が、滑らかで、機械加工を必要としないという利点がある。
【０００７】
さらに、本発明は、この方法を使用する装置、この方法によりパイプから製造されたパイプセグメント、およびこのパイプセグメントから製造された最終製品に関する。
【０００８】
電解質を介して被加工品と電極との間に電流を流して、平らな被加工品を機械加工する方法自体は公知である。このような方法では、被加工品を電解質浴に入れ、被加工品の表面を電極で機械加工する。この公知の方法では、被加工品は電極に対して動かさない。さらに、この公知の方法は、平らな被加工品の表面処理には適しているが、円形円筒形の被加工品から環状セグメントを製造するには不適当である。
【０００９】
以下、添付図面を参照して、本発明の方法、および本発明の方法を使用する装置の好ましい形態を、詳細に説明する。
【００１０】
図において、同じ或いは類似の部品には同じ参照番号を付してある。
【００１１】
図１および図２は、本発明の方法を使用する装置の構成部品を示す概略図である。
【００１２】
本発明の方法を使用する装置は、端部２１を有する電極２０を備えている。電極２０は、機械加工する円形円筒形の中空パイプ１０の外表面１１の近傍に配置されている。パイプ１０は、たとえば、外径が９６〜１０６ｍｍ、外径と内径の差が４ｍｍ以下の金属パイプである。機械加工する間、パイプ１０を回転させる。供給手段（図示せず）によって、パイプ１０と電極２０との間の空間に、電解質３０を供給する。電圧源４０を使用して、電解質３０を介して、パイプ１０と電極２０との間に電流を供給する。この場合、パイプ１０が、電極２０に対して陽（正）になり、パイプ１０の材料が、電解質３０に溶解する。この間、パイプ１０は回転しているので、パイプ１０の円周全体に溝１５が形成される。この溝１５は、溝底１６を有している。
【００１３】
溝１５の深さが、パイプ１０を、２個の別々のパイプセグメントに分割するような深さになるまで、パイプの材料の半径方向への溶解を続ける。
【００１４】
パイプ１０が、電極２０に対して常に陽（正）である場合、この方法は、「単極性」(monopolar)という。一方、パイプ１０が、電極２０に対して陽（正）と陰（負）と交互に変わり、次いで、パイプ１０が、電極２０に対して、平均して、主として陽（正）になる場合、この方法は、「双極性」(bipolar)で実施される。
【００１５】
有利なことに、機械加工の間、パイプ１０の中心軸に向かう半径方向の動きが、電極２０に加わる。さらに有利なことには、電極２０の端部２１と溝底１６の間の半径方向の距離を、概ね一定に維持するような方法で、電極２０を半径方向に動かす。当然、パイプ１０を半径方向に動かすこともできるが、本発明の場合、電極２０を半径方向に動かす方が好ましい。
【００１６】
電極２０が、絶えず半径方向に動いているならば、パイプ１０を正確に加工するために、電極２０に半径方向の振動運動を与えてもよい。
【００１７】
パイプ１０を、回転パイプホルダ（図示せず）に締結しておくことが好ましい。この場合、パイプホルダは、パイプ１０の内部に配置する。パイプホルダを回転させれば、パイプ１０は、その軸線の周りで回転する。
【００１８】
電流は、たとえば、パイプホルダを介して供給してもよい。あるいは、パイプ１０の外表面１１に滑り接触、或いは回転接触させて、電流を流してもよい。
【００１９】
それぞれのパイプセグメントとの電気的接触は個々に行うことが好ましい。それによって、均等で、概ね均一な方法で、パイプ１０を別々のパイプセグメントに分割することができる。従って、このようして製造したそれぞれのパイプセグメントは、特に、切断面において互いに同じである。パイプを個々のパイプセグメントに分割した後でも、電気的接触を一定時間維持することが有利である。
【００２０】
前記パイプホルダは、セグメントに分割されたマンドレルとして製造することが好ましい。マンドレル部分の半径方向の寸法は、それぞれマンドレル部分に応じて異なる。たとえば、公知の引込み型マンドレル部分を具備したマンドレルを使用することができる。マンドレルの好ましい形態としては、軸方向で、マンドレル部分が電極２０のいずれかの側にあるものである。パイプ１０を、それぞれ、パイプセグメントに分割したら、電極２０とマンドレル間との接触を回避する。さらに、それぞれのパイプセグメントを、別々のマンドレル部分に配置すれば、たとえば、管理した方法下で、パイプセグメントの取出しを実施することができる。
【００２１】
円形円筒形パイプ１０の方に向いている電極２０の端部２１の形状は、円形セグメントが好ましく、その半径は、パイプ１０の半径に合わせてある。この一例が、図１に示してある。原則として、円形セグメントの接線方向の寸法は、任意に設定することができる。
【００２２】
接線方向で、複数個の電極２０を使用することができる。この場合、電極２０は、パイプ１０の円周に沿って接線方向に配置される。この場合、電極２０は、個々に、半径方向に配置してもよく、あるいは、分割した電極を使用してもよい。この場合、複数の端部２１は、パイプ１０の円周に沿って接線方向に配置される。
【００２３】
電極２０は、プレート状が有利である。図２に示したように、電極２０は、パイプ１０の軸線に対して、概ね垂直な位置に配設する。パイプ材の無駄と、エネルギー消費量を少なくするという点から、厚い電極２０よりも、薄い電極２０の方が好ましい。
【００２４】
電極２０の端部２１とパイプ１０との間だけに確実に電流を流すために、電極２０の他の面を絶縁体で被覆してもよい。
【００２５】
パイプ１０の回転速度は、少なくとも１rpmである。ただし、この回転速度の値は、たとえば、被加工品の寸法、希望する切断状態等により、４００rpm以上まで変えることができる。回転速度の値は、２０〜４００rpmの範囲が好ましく、ほぼ100rpm程度が好ましい。
【００２６】
パイプ１０と電極２０の間の空間への電解質３０の供給は、電解質の強制流入によって行うのが有利である。電解質の強制流入は、たとえば、圧力差を与えることにより可能である。このように強制流入することにより、パイプ材料のディスチャージが容易になる。
【００２７】
電解質３０を供給する手段は、好ましくは、パイプ１０と電極２０の間の空間の近傍に配設されたノズル（図示せず）を備えている。
【００２８】
他の有利な態様では、電解質３０を供給する手段は、電極２０に設けた供給経路（図示せず）を備えている。この供給経路は、パイプ１０の方に向いた電極２０の端部２１で開口している出口で開口している。このような供給手段を使用することにより、電解質３０が、パイプ１０と電極２０の間の空間へ直接導入される。この場合、電極２０は、少なくとも、部分的に、中空に設計してある。
【００２９】
使用済みの電解質３０は回収して、供給手段に戻すのが好ましい。
【００３０】
図３は、本発明の方法を使用する装置の好ましい態様の側面の概略図である。
【００３１】
図３に示した装置は、パイプ１０の軸線方向に互いに隣合わせて配列された数個の電極２０を備えている。この装置を使用すると、パイプ１０を、数カ所で同時に機械加工することができる。その結果、数個のパイプセグメントを同時に製造することができる。パイプ１０は回転され、電極２０に対して、主として陽(正）になる。これらの電極２０は、個別に搭載して、動かすことができる。しかし、図示した態様では、電極２０は、共通の電極マウント５０に配設されている。そのことにより、電極マウント５０を移動すれば、数個の電極２０が一緒に移動することになる。図３には、数個の電極２０を搭載した２個の電極マウント５０が示してある。電解質は、パイプ１０と電極２０の間の個々の空間の全てに供給される。電流は、電解質を介して、パイプ１０と、それぞれの電極２０の間に流れる。
【００３２】
本発明の範囲は、上述した実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲で規定した本発明の範囲を逸脱しない限り、種々の変形および改良が可能であることは当業者には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による方法を使用する装置の構成部品の断面図である。
【図２】  図１に示した数個の構成部品の縦断面図である。
【図３】  本発明の方法を使用する装置の好ましい形態の側面図である。
【符号の説明】
１０  円形円筒形中空パイプ
１１  外表面
１５  溝
１６  溝底
２０  電極
２１  電極端部
３０  電解質
４０  電圧源
５０  電極マウント
【図１】
0005165171.tif 000002
【図２】
0005165171.tif 000003
【図３】
0005165171.tif 000004