(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板又は曲板からなるクラッド鋼板の溶接側の端面から所定距離クラッド材を除去するカットバック加工に使用されるクラッド鋼板のカットバック加工装置であって、
前記クラッド鋼板の溶接側の端面に当接する位置決めローラと、前記クラッド鋼板を両側から挟む駆動ローラと従動ローラを有する送り機構と、前記クラッド材のカットバック部分を周面に形成された刃で切削する切削刃、及び該切削刃を回転駆動する切削用モータと、これらを支持するフレームとを有し、少なくとも前記駆動ローラは、前記端面に対して上り傾斜角で傾斜配置され、
しかも、前記駆動ローラは、前記フレームに取付けられ前記クラッド鋼板に対して直角方向に伸びる傾動軸に回動自在に設けられた駆動ローラ支持板に軸受で支持されたローラ回転軸を介して取付けられ、前記駆動ローラ支持板には前記端面に対して前記駆動ローラ支持板の傾斜角を調整できる角度調整手段が設けられ、
更に、前記駆動ローラ支持板には直角方向に伸びる歯車支持板が設けられ、該歯車支持板の上には、中間部に大歯車が先端部には前記駆動ローラが取付けられた前記ローラ回転軸の端部に設けられた傘歯車に噛み合う傘歯車が設けられた歯車軸が軸受を介して設けられ、前記歯車支持板の下には前記大歯車に噛み合う小歯車を備え、軸端にはハンドルが設けられた回転軸が軸受を介して設けられていることを特徴とするクラッド鋼板のカットバック加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、平板又は曲板等のクラッド鋼板のカットバック加工に使用されるクラッド鋼板のカットバック加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、石油等の腐食性のある有機物を貯蔵する円筒状のタンクをクラッド鋼板で構成する場合、例えば母材の炭素鋼板とクラッド材のステンレス鋼板とを重ねて接合した曲板からなるクラッド鋼板が用いられる。この鋼板の端面同士を突き合わせ溶接にて接合する場合、開先部は一般的に用いられるＩ開先、Ｖ開先、Ｘ開先に形成し溶接すると異種金属の融合等により、溶接割れを発生することが多い。この防止策として、例えば、特開平３−２５８４８４号公報に開示されているように、クラッド鋼板の開先形成においては、クラッド材側を切り込むと共に、母材側に少量切り込んで段差を形成するカットバックと称される開先加工が行われる。このカットバックは、ガウジング加工の後、グラインダーによって仕上げ加工を行ったり、フライスカッターによって加工している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の方法では、次のような解決すべき問題があった。
（１）クラッド鋼板の開先部が数メートルの長さになる場合、フライスカッターで加工するには大型のフライス盤や中ぐり盤などの大型の工作機械を必要とし、設備費が膨大になり、熟練した作業者を必要とする。
（２）大型の工作機械で機械加工が出来ない現場では、ガス切断器によって人手により加工したあと、グラインダーによって仕上げ加工をしているが、加工精度や溶接部分の品質を高く維持するためには熟練した作業者が必要であった。
（３）特に、組立現場で、曲板を立てた状態あるいは垂直に吊り下げた状態で、人手によってカットバック加工を行うことは安全上難しく、通常、横に寝かせた状態で加工していた。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、設備費が安く、熟練者を要することなく、安全にカットバック加工を行うことが可能なクラッド鋼板のカットバック加工装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記目的に沿う本発明に係るクラッド鋼板のカットバック加工装置は、平板又は曲板からなるクラッド鋼板の溶接側の端面から所定距離クラッド材を除去するカットバック加工に使用されるクラッド鋼板のカットバック加工装置であって、
前記クラッド鋼板の溶接側の端面に当接する位置決めローラと、前記クラッド鋼板を両側から挟む駆動ローラと従動ローラを有する送り機構と、前記クラッド材のカットバック部分を周面に形成された刃で切削する切削刃、及び該切削刃を回転駆動する切削用モータと、これらを支持するフレームとを有し、少なくとも前記駆動ローラは、前記端面に対して上り傾斜角で傾斜配置され、
しかも、前記駆動ローラは、前記フレームに取付けられ前記クラッド鋼板に対して直角方向に伸びる傾動軸に回動自在に設けられた駆動ローラ支持板に軸受で支持されたローラ回転軸を介して取付けられ、前記駆動ローラ支持板には前記端面に対して前記駆動ローラ支持板の傾斜角を調整できる角度調整手段が設けられ、
更に、前記駆動ローラ支持板には直角方向に伸びる歯車支持板が設けられ、該歯車支持板の上には、中間部に大歯車が先端部には前記駆動ローラが取付けられた前記ローラ回転軸の端部に設けられた傘歯車に噛み合う傘歯車が設けられた歯車軸が軸受を介して設けられ、前記歯車支持板の下には前記大歯車に噛み合う小歯車を備え、軸端にはハンドルが設けられた回転軸が軸受を介して設けられている。
ここで、切削刃には、砥石等の研削刃も含む。
これにより、駆動ローラを回転駆動して、カットバック加工装置全体をクラッド鋼板の溶接側の端面に沿って移動させながら、カットバック加工装置に設けた回転する切削刃によってカットバック部分を切削することができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここに、図１は本発明の一実施の形態に係るクラッド鋼板のカットバック加工装置を示す斜視図、図２は同クラッド鋼板のカットバック加工装置を示す正面図、図３は同クラッド鋼板のカットバック加工装置を示す側面図、図４、図５はそれぞれ同クラッド鋼板のカットバック加工装置の変形例を示す正面図、側面図である。
【０００６】
図１、図２、図３に示すように、本発明の一実施の形態に係るクラッド鋼板のカットバック加工装置１０は、対向する前枠２１と後枠２２、前枠２１と後枠２２とを一方側の端部で連結するベース板２３及び他方側の端部で連結するベース枠２４とからなる平面視して枠状に形成されたフレーム２０を設けている。前枠２１と後枠２２には、それぞれの上面より突出させて、クラッド鋼板Ｗの溶接側の端面Ｅに当接するようにした鋼製の位置決めローラ３１、３２を設けている。そして、位置決めローラ３１、３２の位置は、それぞれ調整ネジ３３、３４によって上下方向に調整できるようにしている。ベース板２３の上面には間隔を開けて、垂直方向に立設した二つの支持部材２５、２６を設け、支持部材２５、２６のそれぞれの中間部にはクラッド鋼板Ｗに対して直角方向に伸びる傾動軸４１、４２を設けて、カットバック加工装置１０全体をクラッド鋼板Ｗの端面Ｅに沿って移動させる送り機構４０を支持させている。
【０００７】
送り機構４０は、クラッド鋼板を両側から挟む駆動ローラ５３と従動ローラ８１とを備え、以下のような構造を有する。支持部材２５のクラッド鋼板Ｗに対向する面に沿って、駆動ローラ支持板５０を配置し、駆動ローラ支持板５０には支持部材２５を囲む補強板５１を設け、傾動軸４１によって駆動ローラ支持板５０及び補強板５１を回動自在に支持している。駆動ローラ支持板５０には、上下方向に伸びるローラ回転軸５２を配置し、ローラ回転軸５２の中間部には２個の駆動ローラ５３を取付け、端部には傘歯車５４を取付け、２個の軸受５５によってローラ回転軸５２を支持している。
【０００８】
駆動ローラ支持板５０の上端部には直角方向に伸びる歯車支持板６０を設け、その上方に、傾動軸４１に平行に歯車軸６１を配置し、歯車軸６１の軸端には傘歯車５４に噛み合う傘歯車６２を取付け、歯車軸６１の中間部には大歯車６３を取付け、２個の軸受６４によって歯車軸６１を歯車支持板６０に支持している。歯車支持板６０の下面には歯車軸６１に対して平行な回転軸６５を２個の軸受６６によって支持し、回転軸６５には大歯車６３に噛み合う小歯車６７を取付け、回転軸６５の端部にはハンドル６８を取付けている。ベース板２３と駆動ローラ支持板５０には角度調整手段７０を設けている。すなわち、ベース板２３には連結ピン７１を、駆動ローラ支持板５０には係止片７２を取付け、連結ピン７１には調整ネジ７３の端部を回動自在に連結し、係止片７２に設けた貫通孔には調整ネジ７３を通し、係止片７２を挟んで調整ネジ７３に螺合する調整ナット７４を設けて、調整ナット７４の位置を変えることにより駆動ローラ支持板５０の傾斜角θを１０〜１５°に調整するようにしている。
【０００９】
支持部材２６には、クラッド鋼板Ｗに対向する面に沿って従動ローラ支持板５６を配置し、従動ローラ支持板５６には、上下方向に伸びるローラ回転軸５７を回転自在に支持して従動ローラ５８を取付けている。支持部材２６には連結ピン７５を、従動ローラ支持板５６には係止片７６を取付け、連結ピン７５には調整ネジ７７の端部を回動自在に連結し、係止片７６に設けた貫通孔には調整ネジ７７を通し、係止片７６を挟んで調整ネジ７７に螺合する調整ナット７８を設けて、調整ナット７８の位置を変えることにより従動ローラ支持板５６の傾斜角θを調整するようにして、従動ローラ支持板５６の傾斜角θを１０〜１５°に調整する角度調整手段７９を形成している。
【００１０】
ベース枠２４の上には、クラッド鋼板Ｗを挟んで駆動ローラ５３及び従動ローラ５８に対向する従動ローラ８１、８２を配置し、それをクラッド鋼板Ｗに対して直角の軸の回りに回動しうるキャスター８３、８４に取付けて自由に向きを変えられるようにしている。キャスター８３、８４はクラッド鋼板Ｗに対して直角方向に押圧ネジ８５、８６によって移動するようにして、従動ローラ８１、８２をクラッド鋼板Ｗに押し付けるようにしている。ここで、少なくとも駆動ローラ５３及び従動ローラ５８の材質は外周面がクラッド鋼板Ｗに対し摩擦係数が適度に高いものが好ましく、カットバック部の切削加工時の発生熱を考慮するとゴム等の材質のものを使用する場合は耐熱性のものを使用することが好ましい。また、少なくとも駆動ローラ５３及び従動ローラ５８の材質に鋼板により密着すべく磁石を使用することも考えられる。
このように、駆動ローラ５３及び従動ローラ５８をクラッド鋼板Ｗの端面Ｅに対して僅かな上り傾斜角θで傾斜配置し、駆動ローラ５３及び従動ローラ５８と従動ローラ８１、８２によってクラッド鋼板Ｗを挟みながら駆動ローラ５３を回転してクラッド鋼板Ｗに上向きの力を与えながら送る送り機構４０を形成している。
ベース板２３には、切削用モータ９１によって回転駆動される周面に形成された刃で切削する切削刃（フライスカッター）９０を配置し、切削刃９０がクラッド鋼板Ｗのクラッド材側の表面に沿って溶接側の端面Ｅから所定距離（カットバック幅Ｂは、通常一回に１０〜２０ｍｍ）だけクラッド材のカットバック部分を除去（カットバック）するようにしている。切削用モータ９１はベース板２３のクラッド鋼板Ｗに対面する側に開口する切り欠き部２３１から切削刃９０を固定したモータ軸９１１を通し、切削用モータ９１のフランジ９１２はベース板２３に複数のネジによって固定するようにしている。また、フランジ９１２は支持部材２５側に寄った位置に回動ピン９１３を設けてベース板２３に貫通させ、モータ軸９１１を挟んで回動ピン９１３の反対側に回動自在に支持した切り込み用調整ネジ９２を設け、ベース板２３に固定した係止片９３に設けた貫通孔に切り込み用調整ネジ９２を通し、係止片９３を挟んで両側にナット９４を螺合させている。そして、ナット９４の位置を調整することにより、切削用モータ９１を回動ピン９１３を軸として回動させて、切削用モータ９１の位置をクラッド鋼板Ｗに対して直角方向に調整し、切削刃９０の切り込み深さを１〜３ｍｍ程度調整するようにしている。
【００１１】
ここで、クラッド鋼板のカットバック加工方法について、クラッド鋼板Ｗを吊り下げた状態で下側の端部のカットバック加工を行う場合を説明する。
先ず、クラッド鋼板Ｗの端面Ｅからのカットバック幅Ｂを決め、切削刃９０の上端Ｕと位置決めローラ３１、３２の上端を結ぶ線との間の長さが、カットバック幅Ｂになるように調整ネジ３３、３４によって調整する。この状態で、フレーム２０を持ち上げ、駆動ローラ５３側の位置決めローラ３１をクラッド鋼板Ｗの溶接側の端面Ｅに下から当接させ、クラッド鋼板Ｗを駆動ローラ５３と従動ローラ８１との間に入れ、キャスター８３を介して従動ローラ８１を押圧ネジ８５によってクラッド鋼板Ｗに押し付ける。そして、ハンドル６８によって回転軸６５を回転し、小歯車６７、大歯車６３、傘歯車６２を介して傘歯車５４を回転し、ローラ回転軸５２、駆動ローラ５３を回転する。
【００１２】
駆動ローラ５３がクラッド鋼板Ｗの端面Ｅに対して僅かな上り傾斜角θ（好ましくは、１０〜１５°）で傾斜配置されているので、駆動ローラ５３を回転することにより、駆動ローラ５３と従動ローラ８１は上向きの力を与えられる。しかし、位置決めローラ３１がクラッド鋼板Ｗの端面Ｅに当接しているので、カットバック加工装置１０全体がクラッド鋼板Ｗに沿って上昇していくことはなく、位置決めローラ３１がクラッド鋼板Ｗの端面Ｅを押し付けながらクラッド鋼板Ｗの端面Ｅに沿って図２に示す矢印Ａ方向に移動する。切削刃９０がクラッド鋼板Ｗに近づいたときに切削用モータ９１によって切削刃９０を回転し、端面Ｅからカットバック幅Ｂを切削する。このとき、切り込み深さは切り込み用調整ネジ９２によって切削用モータ９１の位置を移動して調整する。さらに、カットバック加工装置１０が進んで、従動ローラ５８と従動ローラ８２とがクラッド鋼板Ｗを挟み、従動ローラ８２を押圧ネジ８６によってクラッド鋼板Ｗに押し付ける。このとき、従動ローラ５８もクラッド鋼板Ｗの端面Ｅに対して僅かな上り傾斜角θ（好ましくは、１０〜１５°）で傾斜配置されているので、カットバック加工装置１０は上向きの力を与えられながら送られ、位置決めローラ３２がクラッド鋼板Ｗの端面Ｅに当接した状態で図２に示す矢印Ａ方向に移動する。
【００１３】
このようにして、カットバック加工装置１０はクラッド鋼板Ｗの端面Ｅに沿って順次送られながら切削していくが、駆動ローラ５３及び従動ローラ５８をクラッド鋼板Ｗの端面Ｅに対して僅かな上り傾斜角θで傾斜配置することにより、上向きの力が与えられながら送られるので、クラッド鋼板のカットバック加工装置１０は重力に打ち勝ってクラッド鋼板Ｗから脱落することなく端面Ｅに沿って移動しながらカットバック加工を行う。しかも端面Ｅに位置決めローラ３１、３２を当接させて切削刃９０とクラッド鋼板Ｗの位置を決め、駆動ローラ５３と従動ローラ５８の間隔が開いているので、クラッド鋼板Ｗが平板でも曲板でも、クラッド鋼板Ｗの端面Ｅが下向きの状態でカットバック加工を行うことができる。なお、クラッド鋼板Ｗの端面Ｅが上向きの状態でカットバック加工を行うことは、カットバック加工装置１０の向きを上下逆にして、位置決めローラ３１、３２をクラッド鋼板Ｗの端面Ｅの上に載せる状態にすることにより当然可能であり、クラッド鋼板Ｗの端面Ｅが横向きの状態でカットバック加工を行うことも可能である。
【００１４】
なお、図４、図５に変形例として示すように、送り機構４０ａの駆動ローラ支持板５０を支持部材２５に回転軸６５ａと傾動軸４１ａと角度調整手段７０によって支持するようにしてもよい。すなわち、ハンドル６８によって回転される回転軸６５ａの端部を延長して支持部材２５の上部に設けた嵌合孔５９に回転自在に嵌合させて軸支し、補強板５１ａに長孔５１１を設けて両端にネジ４１１を設けた傾動軸４１ａを通す。角度調整手段７０によって駆動ローラ支持板５０の傾斜角を決めた後、ネジ４１１にナット４１２を締めつけることによって支持部材２５と駆動ローラ支持板５０とを固定する。これにより、駆動ローラ支持板５０は回転軸６５ａと傾動軸４１ａと角度調整手段７０の３か所によって強固に安定した状態に支持される。
また、上記実施の形態に係るクラッド鋼板のカットバック加工装置１０においては、駆動ローラ５３を回転軸６５を介してハンドル６８によって回転するようにしているが、回転軸６５を送り用モータ（図示しない）によって回転させてもよい。
【００１５】
【発明の効果】
請求項１記載のクラッド鋼板のカットバック加工装置においては、平板又は曲板からなるクラッド鋼板の溶接側の端面に当接する位置決めローラと、クラッド鋼板を両側から挟む駆動ローラと従動ローラを有する送り機構と、クラッド材のカットバック部分を切削する切削刃、及び切削刃を回転駆動する切削用モータと、これらを支持するフレームとを有するので、クラッド鋼板のカットバック加工装置は常に安定した状態で端面に沿って移動しながらカットバック加工を行うことができる。したがって、大型の工作機械を用いる必要がなく、設備費が極めて安く、熟練者を要することなく、安全にカットバック加工を行うことができる。
【００１６】
また、少なくとも駆動ローラは端面に対して僅かな上り傾斜角で傾斜配置され、駆動ローラの傾斜角は、角度調整手段によって調整可能にしているので、クラッド鋼板のカットバック加工装置は鋼板を吊り下げた状態の下辺のカットバック加工を行う場合にも重力に打ち勝ってクラッド鋼板から脱落することなく、しかも、カットバック幅の形成状態やカットバック加工装置の重量や鋼板の傾きに応じて傾斜角を変えることにより、安定した送り動作を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るクラッド鋼板のカットバック加工装置を示す斜視図である。
【図２】同クラッド鋼板のカットバック加工装置を示す正面図である。
【図３】同クラッド鋼板のカットバック加工装置を示す側面図である。
【図４】同クラッド鋼板のカットバック加工装置の変形例を示す正面図である。
【図５】同クラッド鋼板のカットバック加工装置の変形例を示す側面図である。
【符号の説明】
１０：カットバック加工装置、２０：フレーム、２１：前枠、２２：後枠、２３：ベース板、２４：ベース枠、２５、２６：支持部材、３１、３２：位置決めローラ、３３、３４：調整ネジ、４０、４０ａ:送り機構、４１、４１ａ、４２：傾動軸、５０：駆動ローラ支持板、５１、５１ａ：補強板、５２：ローラ回転軸、５３：駆動ローラ、５４：傘歯車、５５：軸受、５６：従動ローラ支持板、５７：ローラ回転軸、５８：従動ローラ、５９：嵌合孔、６０：歯車支持板、６１：歯車軸、６２：傘歯車、６３：大歯車、６４：軸受、６５、６５ａ：回転軸、６６：軸受、６７：小歯車、６８：ハンドル、７０：角度調整手段、７１：連結ピン、７２：係止片、７３：調整ネジ、７４：調整ナット、７５：連結ピン、７６：係止片、７７：調整ネジ、７８：調整ナット、７９：角度調整手段、８１、８２：従動ローラ、８３、８４：キャスター、８５、８６：押圧ネジ、９０：切削刃、９１：切削用モータ、９２：切り込み用調整ネジ、９３：係止片、９４：ナット、２３１：切り欠き部、４１１：ネジ、４１２：ナット、５１１：長孔、９１１：モータ軸、９１２：フランジ、９１３：回動ピン
【図１】
0004446512.tif 000002
【図２】
0004446512.tif 000003
【図３】
0004446512.tif 000004
【図４】
0004446512.tif 000005
【図５】
0004446512.tif 000006