(57)【要約】エルボー・ワークピースの一部をなすインテグラル・セクションを回転させるエルボー・ローテータ装置であって、一対のグリップ・アームを具備し、グリップ・アームは、エルボー・ワークピースから離れた第１の位置と、エルボー・ワークピースの一体セクションと接する第２の位置とに選択的に位置決めをすることができる。ロータリ・アクチュエータは、作動可能にグリップ・アームに接続され、グリップ・アームが第２の位置にある時所定の量だけ、グリップ・アームを選択的に回転させる。
2006522278.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エルボー・ワークピースの一部をなすインテグラル・セクションを回転させるエルボー・ローテータ装置であって、
上記エルボー・ワークピースから離れた第１のポジションと上記エルボー・ワークピースのインテグラル・セクションに接する第２のポジションとに選択的に位置決めをすることができる一対のグリップ・アームと、
上記グリップ・アームに作動可能に接続され、上記グリップ・アームを選択的に回転させるロータリ・アクチュエータとを備え、
上記グリップ・アームが、上記第２のポジションに位置されて上記インテグラル・セクションの周りに固定されている時に、上記ロータリ・アクチュエータが上記グリップ・アームを所定の量だけ回転させ、その結果、上記インテグラル・セクションを回転させることを特徴とするエルボー・ローテータ装置。
【請求項２】
上記グリップ・アームに作動可能に接続され上記第１のポジションと上記第２のポジションとのいずれか一方に上記グリップ・アームを位置決めするための、油圧シリンダおよび空気圧シリンダのいずれか一方を備えた請求項１記載のエルボー・ローテータ装置。
【請求項３】
上記グリップ・アームの各々は、先端部に位置された弾力性のあるパッドを有する請求項１記載のエルボー・ローテータ装置。
【請求項４】
上記ロータリ・アクチュエータに作動可能に接続され上記グリップ・アームを回転させるトルクを選択的に調整するための調整可能なトルク・リミッタを備えた請求項１記載のエルボー・ローテータ装置。
【請求項５】
上記ロータリ・アクチュエータは、反対方向にも回転可能である請求項１記載のエルボー・ローテータ装置。
【請求項６】
上記グリップ・アームと上記ロータリ・アクチュエータとに作動可能に接続されピボット軸の周りに旋回可能なフレームと、
上記フレームを上記ピボット軸の周りに選択的に旋回するための旋回装置とを備えた請求項１記載のエルボー・ローテータ装置。
【請求項７】
上記旋回装置は、油圧シリンダおよび空気圧シリンダの内の１つであり、
上記フレームは、上記グリップ・アームが作動されて上記インテグラル・セクションを回転させる第１のプレースから、該第１のプレースから離れかつその第１のプレースに対して角度をなす第２のプレースまで旋回可能である請求項６記載のエルボー・ローテータ装置。
【請求項８】
上記所定の量が約１８０°である請求項１記載のエルボー・ローテータ装置。
【請求項９】
上記エルボー・ワークピースの上記インテグラル・セクションを形成するためのエルボー形成装置を更に備え、
フレームが、上記エルボー形成装置上に設けられた請求項１記載のエルボー・ローテータ装置。
【請求項１０】
上記エルボー形成装置は、開口部が形成された傾斜したワーク面を有し、上記エルボー・ワークピースが、上記開口部を通り上記傾斜したワーク面の上方に延び、
上記グリップ・アームは、上記フレームが上記第１のプレースに位置する時に、上記開口部のほぼ上方に配置され、
上記グリップ・アームは、上記フレームが上記第２のプレースに位置する時に、上記開口部から離れて旋回され、その結果、上記開口部から上記エルボー・ワークピースが取り外される請求項９記載のエルボー・ローテータ装置。
【請求項１１】
エルボー・ワークピースの一部をなすインテグラル・セクションの複数を回転するためのエルボー・ローテータ装置であって、
回転軸の周りに選択的に回転可能な第１のグリップ・アームと、上記回転軸の周りに選択的に回転可能な第２のグリップ・アームとを備え、それら第１のグリップ・アームと第２のグリップ・アームとが、第１のポジションと第２のポジションとの間で選択的に回転可能であり、
さらに、上記第１のグリップ・アームに作動可能に接続された第１の対のグリップ・フィンガと、上記第２のグリップ・アームに作動可能に接続された第２の対のグリップ・フィンガとを備え、それら第１の対のグリップ・フィンガと第２の対のグリップ・フィンガとが、上記エルボー・ワークピースの一部をなすインテグラル・セクションの複数を選択的にクランプし、
上記第１の対のグリップ・フィンガと上記第２の対のグリップ・フィンガとが、上記インテグラル・セクションの周りをクランプし、それら第１のグリップ・アームと第２のグリップ・アームとが第１のポジションと第２のポジションとの間で選択的に回転して、上記インテグラル・セクションを同時に所定の量だけ回転させることを特徴とするエルボー・ローテータ装置。
【請求項１２】
上記第１のグリップ・アームに、第１の複数対のグリップ・フィンガが作動可能に接続され、
上記第２のグリップ・アームに、第２の複数対のグリップ・フィンガが作動可能に接続され、
上記第１の複数対のグリップ・フィンガと上記第２の複数対のグリップ・フィンガとが、上記エルボー・ワークピースの一部をなすインテグラル・セクションの交互のセクションの周りをクランプする請求項１１記載のエルボー・ローテータ装置。
【請求項１３】
上記第１のグリップ・アームと上記第２のグリップ・アームとが、上記回転軸の周りを反対方向に回転する請求項１１記載のエルボー・ローテータ装置。
【請求項１４】
上記第１の複数対のグリップ・フィンガの少なくとも１つは、その第１の複数対のグリップ・フィンガの少なくとも１つが上記第１のグリップ・アームの回転時に回転される回転距離を選択的に抑止するための調整可能な抑止バーを有し、
上記第２の複数対のグリップ・フィンガの少なくとも１つは、その第２の複数対のグリップ・フィンガの少なくとも１つが上記第２のグリップ・アームの回転時に回転される回転距離を選択的に抑止するための調整可能な抑止バーを有する請求項１２記載のエルボー・ローテータ装置。
【請求項１５】
上記第１のグリップ・アームと上記第２のグリップ・アームとは、上記第１および上記第２の対のグリップ・フィンガが上記インテグラル・セクションの周りをクランプしたとき、上記第１の対のグリップ・フィンガと上記第２の対のグリップ・フィンガとの間の寸法を調整するための調整機構を各々有する請求項１１記載のエルボー・ローテータ装置。
【請求項１６】
上記第１の対のグリップ・フィンガと上記第２の対のグリップ・フィンガとに作動可能に接続され、上記第１および上記第２の対のグリップ・フィンガを上記インテグラル・セクションに選択的にクランプさせるための、油圧シリンダおよび空気圧シリンダの１つを備えた請求項１１記載のエルボー・ローテータ装置。
【請求項１７】
上記第１および上記第２の対のグリップ・フィンガは、先端部に配置され圧縮可能なパッドを各々有する請求項１６記載のエルボー・ローテータ装置。
【請求項１８】
上記エルボー・ローテータ装置を収納するハウジングを備え、そのハウジングが傾斜したワーク面を有し、
上記第１および上記第２のグリップ・アームは、上記傾斜したワーク面上に設けられ、  上記回転軸は、上記傾斜したワーク面にほぼ平行に位置された請求項１１記載のエルボー・ローテータ装置。
【請求項１９】
直線状のエルボー・ワークピースの一部をなすインテグラル・セクションの複数を同時に回転させる方法であって、
第１のポジションと第２のポジションとの間で選択的に回転可能な第１のグリップ・アームを回転軸の周りに選択的に回転可能なように設けるステップと、
上記第１のポジションと上記第２のポジションとの間で選択的に回転可能な第２のグリップ・アームを上記回転軸の周りに選択的に回転可能なように設けるステップと、
第１の対のグリップ・フィンガを上記第１のグリップ・アームに作動可能に接続するステップと、
第２の対のグリップ・フィンガを上記第２のグリップ・アームに作動可能に接続するステップと、
上記第１の対のグリップ・フィンガと上記第２の対のグリップ・フィンガとを上記エルボー・ワークピースの一部をなすインテグラル・セクションの複数の周りをクランプさせるステップと、
上記第１のポジションと上記第２のポジションとの間で上記回転軸の周りに上記第１のグリップ・アームと上記第２のグリップ・アームを回転させ、それにより上記クランプされたインテグラル・セクションを同時に所定の量だけ回転させるステップとを備えたことを特徴とする直線状のエルボー・ワークピースの一部をなすインテグラル・セクションの複数を同時に回転させる方法。
【請求項２０】
上記第１のグリップ・アームに第１の複数対のグリップ・フィンガを作動可能に接続するステップと、
上記第２のグリップ・アームに第２の複数対のグリップ・フィンガを作動可能に接続するステップと、
上記第１の複数対のグリップ・フィンガと上記第２の複数対のグリップ・フィンガとを、上記エルボー・ワークピースの一部をなすインテグラル・セクションの交互のセクションの周りにクランプさせるステップと、
上記第１のグリップ・アームと上記第２のグリップ・アームとを、上記回転軸の周りに反対方向に回転させるステップとを更に備えた請求項１９記載の直線状のエルボー・ワークピースの一部をなすインテグラル・セクションの複数を同時に回転させる方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全般として、配管のエルボー部に対して用いるエルボー・ローテータ装置に関するものであり、より詳細には、エルボー・ダクトの各セクションをそれぞれの適切な方向に自動的に回転させるエルボー・ローテータ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
配管のエルボー部分は、その特性となる相応の曲がり部を持つ完成品のエルボーへと加工される前は、通常、直線状の円筒形の配管として形成される。この加工は伝統的には手で行なってきた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
エルボー製品の手による既知の加工はある程度、効率的なものであるが、このような加工を手で行なうには困難が伴い、時間がかかり、またしばしば完成したエルボーの形が不均一となる場合もある。
【０００４】
上記の問題と懸案事項に留意し、本発明の全般的目的は、エルボー・ワークピースの個々のセクションを自動的に回転し、エルボー完成品を形成するためのエルボー・ローテータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の目的は、エルボー・ダクトの各セクションをそれぞれの適切な方向に自動的に回転させるエルボー・ローテータを提供することである。
【０００６】
さらに本発明の目的は、エルボー形成装置に組み入れられて、エルボー・ダクトの各セクションをそれぞれの適切な方向に自動的に回転させるエルボー・ローテータを提供することである。
【０００７】
さらに本発明の目的は、単独使用の装置として機能しつつ、エルボー・ダクトの各セクションをそれぞれの適切な方向に自動的に回転させるエルボー・ローテータを提供することである。
【０００８】
またさらに本発明の目的は、エルボー・ワークピースの一体として形成された各セクションを同時に回転させるエルボー・ローテータを提供することである。
【０００９】
本発明の上記の目的、およびそれ以外の目的とそれらの好適な実施形態は、明細書、請求項および図面を全体として考察することにより明らかとなるであろう。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、エルボー・ワークピースの個々のセクションを自動的に回転して、エルボー完成品を形成することができるという優れた効果を発揮するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本出願は２００２年１２月２３日付で出願された米国仮出願第６０／４３６，０９７および２００３年１１月７日付で出願された米国仮出願第６０／４９３，４２６号に開示された基本的な課題事項の利益を与えられ、参考資料としてそれらの全体が明細書に組み入れる。
【００１２】
図１はエルボー１０をその最終的な形態にするために回転させる前のエルボー配管１０のセクションを示す。図１に見られるように、エルボー１０は幾つかのセクション（インテグラル・セクション）１２を含み、セクション１２は、板金などの加工物を曲げることにより、共通のシーム１４を取り巻く円筒状の形態として形成される。各々のセクション１２は、当技術分野で既知の方法により切断され、エルボー１０に形成されているエルボー・ジョイント１６により互いから分離される。図２に図示のエルボー完成品１８を形成するためには、図１に図示のエルボー１０の各セクション１２を互いに関して回転しなければならないことは理解できるであろう。
【００１３】
図２に示すように、個々のセクション１２が回転しているため、図１に図示のエルボー・ワークピース１８と異なり、シーム１４はエルボー完成品の全長にわたって連続していない。回転の際に、エルボー完成品に通常はほぼ９０°の曲がりを与えるために、隣接するセクションに対して個々のセクション１２をほぼ１８０°回転させる方法が一般的である（図２に図示されるように）。本発明はエルボー・ワークピースの個々のセクション１２の回転を自動で行なうことのできるこれまでに知られていない装置を提供することである。
【００１４】
ほぼ１８０°の回転と記載したが、本発明のより広義の態様を逸脱せずに、それ以外の回転角度でこれを行なうことも可能であることに留意すべきである。
【００１５】
図３は本発明のエルボー・ローテータ（エルボー・ローテータ装置）２２を装備したエルボー・マシーン２０を示す。エルボー・ワークピース２４は、既知の工程によりエルボー・マシーン２０により形成された後に、図３に示すようにエルボー・マシーン２０内に設けられる。ついで、エルボー・ワークピース２４の第１のセクション２６は、図３に示すように、エルボー・ローテータ２２により回転される。その方法については後に述べる。図４と図５は、エルボー・ローテータ２２によるエルボー・ワークピース２４のその他のセクションのその後の回転とそれに対応する再配列を示す。図６は、エルボー完成品２４と、同様の加工を行なうために新しいエルボー・ワークピース２８が設けられている様子（想像線）とを示す。
【００１６】
エルボー・マシーン２０によりエルボー・ワークピース２４の各ジョイントが形成される時に、エルボー・ワークピース２４の各セクションを受け、それを自動的に操作するために、エルボー・ローテータ２２は、好適には、エルボー・マシーン２０の傾斜したワーク面（加工面）３０に設けられる。図７はエルボー・ローテータ２２の前部の部分断面図である。図７に示すように、エルボー・ローテータ２２にはフレキシブルで弾力性を有するパッド３４がその端部に配置されている一対のグリップ・アーム３２を含む。エルボー・ワークピース２４のリード部の周りにグリップ・アーム３２を閉じるために油圧シリンダ３６などが用いられる。シリンダ３６にかかる油圧に応じた力でグリップ・アーム３２がエルボー・ワークピース２４をつかむこと（クランプすること）は理解されるであろう。さらに、シリンダ３６は、グリップ・アーム３２の間に配置されグリップ・アーム３２の位置制御を行わず、グリップ・アーム３２は、エルボー・ワークピースが回転する時エルボー・ワークピース２４上またはその周辺に自ら芯あわせをする。また図７に示すように、フレーム３８は、傾斜したワーク面３０上に、ピボット・ジョイント４０の周りに回転可能に設けられて、実質上エルボー・ローテータ２２を支持している。
【００１７】
本発明に関連して、油圧シリンダの使用について述べたが、本発明のより広義の態様を逸脱せずに、空気圧システムなど（ただしそれに限るものではない）を用いた別の設計を用いることも可能であることは容易に理解されるであろう。
【００１８】
図８は、エルボー・ローテータ２２の上部の部分断面平面図である。図８に示すように、グリップ・アーム３２はグリップ・フレーム４２に設けられ、グリップ・フレーム４２は、ジョイント面にほぼ垂直に位置し、ジョイント軸に芯あわせされた軸Ａの周りを選択的に旋回する。グリップ・フレーム４２はロータリ・アクチュエータ４６により駆動されるローラ・チェーン４４により回転される。ロータリ・アクチュエータ４６はフレーム４２とグリップ・アーム３２を約１８０°選択的に回転させる。ロータリ・アクチュエータ４６上に位置するスプロケット４８は、必要な場合、１８０°を超す回転を与えるために、フレーム４２上に位置する同様のスプロケット５０よりも多くの歯数を有する。生成する回転量を調整するために、ロータリ・アクチュエータ４６上にストローク・リミッタが用いられる。さらに、エルボー・ワークピース２４を回転させるために用いるトルクを制限するために、ロータリ・アクチュエータ４６と併せて調整トルク・リミッタ５２が用いられる。
【００１９】
作動時には、エルボー・ワークピース２４の各セクション１２がグリップ・アーム３２により順に保持され、ロータリ・アクチュエータ４６の指示で約１８０°回転される。エルボー・ワークピース２４の各セクション１２が回転を終えた後に、ロータリ・アクチュエータ４６はその原点に戻る。グリップ・フレーム４２は、エルボー・ワークピース２４の所定の各セクション１２が回転した可能性がある、１８０°を超す量だけ、回転して戻る。この例において、グリップ・フレーム４２は１８０°の位置でラチェットおよび爪車アセンブリ５４により停止され(図９参照）、一方、トルク・リミッタ５２はスリップして、ロータリ・アクチュエータ４６が回転を続けてその原点に復帰することを可能にする。このようにして、エルボー・ワークピース２４の各連続セクション１２を同じ方向に回転させることができる。さらに、ラチェットおよび爪車アセンブリ５４の配置を変え、ロータリ・アクチュエータ４６の原点を逆にすることにより、回転方向を容易に反対方向にすることができる。この点について、エルボー・ワークピース２４の各セクション１２を回転する好適な方向があり、その方向は、シーム１４が引っかからないようなシーム１４のラップ方向による。ジョイント１６の形成中にエルボー・ワークピース２４の第１のセクション１２はわずかに回転していることがあるため、正しい位置決めを行なうためには、エルボー・ワークピース２４の第１のセクション１２を１８０°以上回転させることが必要となる場合もある。
【００２０】
図９はエルボー・ローテータ２２の側面の部分断面図である。図９に示すように、エルボー・ローテータ２２は、エルボー・ローテータ２２をピボット・ジョイント４０の周りに選択的に回転させる油圧位置決めシリンダ５６を含む。図９および図６を参照してわかるように、エルボー製造サイクルが一回完了するたびに、フレーム３８をグリップ・アーム３２およびロータリ・アクチュエータ４６と共に選択的に後方に倒し(図６に位置を表示）、エルボー・マシーン２０からエルボー完成品を取り外し、新しいエルボー・ワークピース２８を挿入するために十分な隙間を設けることができる。ついで、フレーム３８はその操作位置に戻り、次のエルボー製造サイクルに対して待機する。
【００２１】
形成されたエルボー・ワークピースの異なるセクションを手動で操作する必要なしに、本発明のエルボー・ローテータ２２が自動的に且つ連続してエルボー・ワークピースの異なるセクションをそれぞれの適切な方向に回転させることは容易に理解されることであろう。従って、エルボーユニット完成品の生産は、現在行なわれている手動による製造と比べて大幅に増加する。さらに、エルボー・ローテータ２２が各回転の前に既知の原点に復帰し、またさらにエルボー・ローテータ２２がエルボー・ワークピースの第１のセクションのわずかな回転を補償することも可能であるとすれば、本発明により、ほぼ均一な特性と機械的耐性を有するエルボー完成品を反復して生産することができる。
【００２２】
図３〜図９はエルボー形成マシーン２０と一体になったエルボー・ローテータ２２を示す。ただし、本発明はこの形に限定されるものではない。実際には、本発明は、他の器具や装置に組み込まれていない単独使用のエルボー・ローテータ装置を想定しており、これは完全に単独の装置として上記のエルボー・ローテータ２２とおなじ全般作業を行なうことができる。
【００２３】
図１０は、本発明の他の実施形態による単独使用のエルボー・ローテータ４０の側面の部分断面図を示す。図１０に示すように、単独使用のエルボー・ローテータ４０は、ハウジング４２とその中に設けられた傾斜したワーク面４４を有する。
【００２４】
既に論じたように、調整可能なエルボー・ワークピースは最初は一連の一体となったセクションを有する直線状の管として製造される。エルボー・マシーンによりエルボー・ワークピースにジョイントを作り終えた後、エルボー・ワークピースはまだ直線状の形のままである（図１参照）。ついで、エルボー・ワークピースを回転させて曲がった形にし、他のエルボーと合わせてドーナツ型を形成する。このドーナツ型が多くの製造業者にエルボーを出荷する方法として好まれている。
【００２５】
図２に示すように、９０°のエルボーは４つのセクション１２から成る。既に述べたように、各セクション１２は、エルボーが９０°の形である位置まで、隣接するセクション１２に対して約１８０°回転させる必要がある。セクションの数が少ないほかのエルボーの形態もあり、この場合、回転するエルボーの角度は異なる場合もあるが、エルボー完成品の形態を製作するためには通常、すべて、隣接するセクションを１８０°回転させる必要がある。
【００２６】
図１０に戻って、単独使用のエルボー・ローテータ４０にはさらに一対のグリップ・アーム４６及び４８が含まれる。各々のグリップ・アーム４６及び４８は複数対のグリップ・フィンガ５０を支持し、回転軸Ｒの周りに選択的回転を行なうように配置されている。作動時には、グリップ・アーム４６及び４８のグリップ・フィンガ５０がエルボー・ワークピースの各セクション１２の周りを選択的に固定し、それらをその完成方向に回転させる。この方法については後にさらに詳述する。単独使用のエルボー・ローテータ４０は、各々のグリップ・アーム４６／４８に対して複数対のグリップ・フィンガ５０を有するものとして記載したが、本発明はこの形態に限定されるものではなく、本発明のより広義の態様を逸脱せずに、グリップ・アーム４６／４８は何対もの（一対を含む）グリップ・フィンガ５０を交互に支持してもよい。
【００２７】
従って、すべての各セクション１２が同時に回転するように、一対のグリップ・フィンガ５０が各セクション１２を回転させるという点は、本発明の重要な態様である。このようにして、特にエルボー・ワークピースの各セクション１２を手動で回転させるという従来の方法と比べて、本発明の単独使用のエルボー・ローテータ４０は、エルボー・ワークピースの製造時間を大幅に短縮することに貢献する。
【００２８】
さらに図１０に示すように、グリップ・アーム４６及び４８が「上」ポジション（位置）にある状態で、オペレータは、前部から実質的にＬの方向に、直線状のエルボー・ワークピース５２を単独使用エルボー・ローテータ４０に搭載する。シーム１４が上向きになり、かつクリンプ加工を施された端部（crimped end）が外向きになるように直線状のエルボー・ワークピース５２を搭載することが望ましい。
【００２９】
スタートボタンを押すと、直線状のエルボー・ワークピース５２がつり上げられ、瞬間に直線状のエルボー・ワークピース５２の再位置決めをして、単独使用エルボー・ローテータ４０内の傾斜した位置５４に合わせる。従って、直線状のエルボー・ワークピース５２／５４の縦軸は、グリップ・アーム４６、４８の回転軸Ｒとほぼ平行に、好適には同軸上に配置される。図１１は、直線状のエルボー・ワークピース５２／５４が、単独使用エルボー・ローテータ４０の中に配置され、グリップ・アーム４６、４８およびグリップ・フィンガ５０が「上」ポジションにある様子を示す部分断面図である。
【００３０】
カムとローラを配することにより各々のグリップ・アーム４６及び４８が下に回りながら旋回する。各々のグリップ・アーム４６及び４８が「下」ポジションに達すると、各々のグリップ・フィンガ５０は調整ストップ５６に接触し、各々のグリップ・フィンガ５０はセクション１２をつかむための正しい開始位置に停止させられる。各々のセクション１２に適正な回転量を与えるため、ストップ５６は手動で調整可能である。
【００３１】
グリップ・アーム４６、４８が「下」ポジションに来ると、グリップ・アーム５０はエルボー・ワークピース５２／５４の各セクション１２の周囲を囲む。図１２に示すように、隣接するセクション１２のグリップ・フィンガ５０はグリップ・アーム４６及び４８に接続されている。すなわち、４つのセクションを有するエルボー・ワークピース上で、第１と第３のセクションのグリップ・フィンガ５０が一方のグリップ・アームに設けられ、第２と第４のセクションのグリップ・フィンガ５０がもう一方のグリップ・アームに設けられている。図１２は、グリップ・アーム４６及び４８が「下」ポジションにあり、グリップ・フィンガ５０が各々エルボー・ワークピース５２／５４のそれぞれのセクション１２の周りに固定されている時の単独使用エルボー・ローテータ４０を示す。
【００３２】
各々のセクション１２をつかんだ（クランプした）後、グリップ・アームの１つは９０°時計回りに回転し、一方で、他のグリップ・アームはほぼ９０°反時計回りに回転する。アームが回転するとき、アームはエルボー・ワークピース５２／５４のアーチ形の動きに追随してほぼ１５°外側にふれる。グリップ・フィンガ５０の各セットはピボット・ジョイントを介してグリップ・アーム４６、４８に設けられ、その結果、グリップ・フィンガ５０はエルボー・ワークピース５２／５４が回転している間、エルボー・ワークピース５２／５４と共にねじれることができる。２つのグリップ・アーム４６／４８の回転はチェーンおよびスプロケット・アセンブリにより同期され、図１２に示すように、連動する２つのシャフト５８に作動可能に接続されている。そのため、グリップ・アーム４６、４８の回転によりエルボー・ワークピース５２／５４の各々のセクション１２がその最終位置まで回転し、従って、完成エルボー６０が定義される。図１３は、グリップ・アーム５０がその上向きの回転を完了した状態における完成エルボー・ワークピース６０の側面の部分断面図を示す。
【００３３】
グリップ・アーム４６、４８が完全に回転して、図１３に示すように再びその「上」ポジションをとると、グリップ・フィンガ５０は完成エルボー６０を開放する。すると完成エルボー６０は、単独使用エルボー・ローテータ４０のハウジング４２から取り外されるために、最初に搭載されたのと反対の方向に旋回する。
【００３４】
図１４はグリップ・アーム４６／４８の１つに取り付けられた1セットのグリップ・フィンガ５０の端面図である。図１４に示すように、グリップ・フィンガの先端部（distal ends）には各々、ウレタンバンパーなどの（ただしこれに限るものではない）弾性でエラステックなクッション・バンパー６２が装備され、単独使用エルボー・ローテータ４０の作動中にエルボー・ワークピース５２／５４のボディが保護される。グリップ・フィンガ５０をエルボー・ワークピース５２／５４のボディの周りに選択的に交互に伸びたり縮んだりさせるために空気圧シリンダ６４などが用いられる。
【００３５】
さらに、図１５に示すように、グリップ・アーム４６／４８のグリップ・フィンガ５０は異なる直径をもつエルボー・ワークピース５２／５４に適合するように選択的に形成されることができる。すなわち、シリンダ６４自体に対するグリップ・フィンガ５０の取り付けポイント６８を変更したり、グリップ・アーム４６／４８のグリップ・フィンガ５０の取り付けポイント６６を変更することにより、直径の異なるエルボー・ワークピース５２／５４を正確に収容することができる。以下に考察するように、グリップ・アーム４６／４８の少なくとも一方には、スライド・バー７０も含まれており、スライド・バーは摩擦ボルトなどを用いて選択的に位置決めされ所定の距離延び、その結果、選択的に調整ストップ５６に接触し、それにより図１６に示すように、下向き回転中のグリップ・アーム４６／４８を停止させる。
【００３６】
エルボー・マシーンにエルボー・ジョイント１６（図１に図示）が形成される時、セクション１２はわずかに回転して互いにずれてしまう場合がよくあることは容易に理解できるであろう。従って、回転の完了時点で正しく位置を合わせるためには、各々のセクション１２は異なる回転量で回転されなければならない。すでに述べたように、本発明では、グリップ・アーム４６／４８上の一対のグリップ・フィンガ５０をスライド・バー７０上に設置し、グリップ・アーム４６／４８が完全に回転して下まで降りる前にそれを停止させるような設計としている。グリップ・アーム４６／４８は、下に回転する時、それぞれのエルボー・セクション１２の始点に合うように異なる始点で停止する。従って、グリップ・アーム５０は、スライド・グリップ・フィンガ５０がそれぞれのセクション１２の始点に合うような位置で、停止する。グリップ・アーム４６／４８が上に回転する時、固定されたグリップ・フィンガ５０により保持されたセクション１２のみが最初に回転を開始し、スライド・グリップ・フィンガ５０が停止する位置にグリップ・アーム４６／４８が達するまで回転する。回転が続くに従って、固定されたグリップ・フィンガ５０と共にスライド・グリップ・フィンガ５０もまた、残りの回転を通してそれぞれのセクション１２を回転させる。その結果、アームの回転の完了時点では、各々のセクション１２は正しい最終位置にある。
【００３７】
上記より、本発明が、エルボー・ワークピースの各セクションの回転を自動的に行なうエルボー・ワークピースのローテータを提供し、それにより従来の手間がかかり、困難で時間のかかる工程を自動化できることが理解されるであろう。さらに、本発明では、エルボー・ローテータをエルボー形成機とあわせて提供し、エルボー・ワークピースの各セクションを形成をしながら回転する方法と、また別の方法として、単独使用エルボー・ローテータを用いて、エルボー・ワークピースの各セクションの形成を行なった後に、エルボー・ワークピースのすべてのセクションの回転を同時に行なう方法も想定している。
【００３８】
以上、好適な実施形態について述べてきたが、本発明の本質的な範囲を逸脱することなく、種々の明らかな変更を行なうことが可能であり、その発明の要素を等価なもので置き換えても良いことは、当業者に理解されることであろう。従って、本発明は、開示した特定の実施形態に限定されるべきものではなく、添付の請求項の範囲に含まれるすべての実施形態を含むものと解釈されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】一体として形成された複数セクションをもつ直線状のエルボー配管またはエルボー・ワークピースを示す図である。
【図２】完成したエルボー配管のセクションを示す図である。
【図３】本発明の一実施形態によるエルボー・ローテータを具備するエルボー・マシーンの部分断面図であり、図中、エルボー・ワークピースは第１の位置にある。
【図４】本発明の一実施形態によるエルボー・ローテータを具備するエルボー・マシーンの部分断面図であり、図中、エルボー・ワークピースが第２の位置にある。
【図５】本発明の一実施形態によるエルボー・ローテータを具備するエルボー・マシーンの部分断面図であり、図中、エルボー・ワークピースが完了位置にある。
【図６】本発明の一実施形態によるエルボー・ローテータを具備するエルボー・マシーンの部分断面図であり、図中、エルボー完成品を取り外すためにエルボー・ローテータが後ろに傾斜した状態を示す。
【図７】本発明のエルボー・ローテータの前部の部分断面図である。
【図８】本発明のエルボー・ローテータの上面の部分断面図である。
【図９】本発明のエルボー・ローテータの側面の部分断面図である。
【図１０】本発明の他の実施形態による、単独使用エルボー・ローテータの側部の部分断面図である。
【図１１】「上」ポジションにある単独使用エルボー・ローテータのグリップ・アームの端面の部分断面図である。
【図１２】「下」ポジションにあり、エルボー・ワークピースのそれぞれのセクションの周りに固定された状態の単独使用エルボー・ローテータのグリップ・アームの上面の部分断面図である。
【図１３】単独使用エルボー・ローテータのグリップ・アームの側面の部分断面図であり、図中、グリップ・アームは回転してその「上」ポジションに戻り、それにより、エルボーの形成が完了した状態を示す。
【図１４】単独使用エルボー・ローテータのグリップ・アームの端面の部分断面図である。
【図１５】図１４のグリップ・アームに異なる直径のエルボー・ワークピースを装てんした状態を示す図である。
【図１６】単独使用エルボー・ローテータのグリップ・アームの端面の部分断面図であり、図中、両グリップ・アームは「上」ポジションおよび「下」ポジションにある。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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