(57)【要約】配管ネットワークにおいて機械的パイプフィッティングとの接合のため、パイプの部分を製作する装置が開示される。装置は、パイプの部分と係合可能な支持表面を備えた固定支持体と、溝切りロール（２４）、面取りロール（４４）、マーキングロール（３６）および切断ブレード（５０）などの工具（５４）が回転可能に装着された、固定支持体に対面する可動支持体とを有する。工具は、可動支持体を固定支持体に向け移動したときにパイプに周方向溝、マーキングパターン、面取り部または切断部を形成するように、パイプの外表面と係合する。パイプを受けとめる寸法の円周側壁を有するカラーまたはカップが、支持表面付近で固定支持体に装着され、溝を形成中にパイプが潰れたり円形でなくなったりすることを防止するようパイプを半径方向に補強する。
2004508205.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向軸と外円周表面とを有するパイプに複数の工程の内の少なくとも１つを実行する装置であって、
前記パイプの外円周表面と係合可能な支持表面を有する第１支持体と；
前記第１支持体と間隔をあけた関係に配置される第２支持体と、前記支持体の一方が、支持体の他方に近づく方向および他方から離れる方向に移動可能であることと；
前記第２支持体に装着され、かつ前記第１支持体に対面して配置される工具と、前記工具と前記パイプは、前記工程を実施するために、前記長手方向軸を中心に互いに回転可能であり、前記パイプが前記第１支持体上に支持される際に前記工具は前記パイプの前記外円周表面と係合可能であり、前記工具は、溝切り面、マーキング面、丸み半径面、および面取り面から成るグループから選択され、前記複数の工程には、前記溝切り面での前記パイプ周囲への周方向溝の形成、前記マーキング面での前記パイプの円周周囲への基準マークの形成、前記丸み半径面での前記パイプの外表面の丸み半径形成、および前記面取り面での前記パイプの外表面の面取りが含まれることと；を備えた装置。
【請求項２】
前記工具が、前記第２支持体に回転可能に装着され、かつ前記溝切り面から成る円周表面を有する溝切りロールから成り、前記溝切りロールが、前記パイプの前記長手方向軸に実質的に平行な回転軸を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記工具が、前記第２支持体に回転可能に装着され、かつ前記マーキング面から成る円周表面を有するマーキングロールから成り、前記マーキングロールが、前記パイプの前記長手方向軸に実質的に平行な回転軸を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記円周表面が刻み付きである、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記工具が、前記第２支持体に回転可能に装着され、かつ前記パイプの前記長手方向軸に実質的に平行な回転軸を中心に回転可能である面取りロールから成り、前記面取りロールが、前記回転軸に対して角度をなしている円周表面を有し、前記円周表面が前記面取り面から成る、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記工具が、前記第２支持体に回転可能に装着され、かつ前記パイプの前記長手方向軸に実質的に平行な回転軸を中心に回転可能である丸み半径形成ロールから成り、前記丸み半径形成ロールが、前記パイプの端部と係合可能な湾曲円周表面を有し、前記円周表面が前記丸み半径面から成る、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記第１支持体上に互いに隣接して装着された複数のローラをさらに備え、該ローラの各々が、前記支持表面の一部から成る各円周表面を有し、該ローラが前記パイプの長手方向軸に実質的に平行なそれぞれの軸を中心に回転可能である、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記第１支持体に装着されるカップをさらに備え、該カップが、前記パイプが前記第１支持体と係合したときに前記パイプの端部を受けとめる向きと寸法である開口部を区画形成する円周側壁を有し、該円周側壁が前記パイプの前記外円周表面と係合可能であり、かつ前記パイプに半径方向の補強を提供する、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記カップが、前記パイプの前記長手方向軸に実質的に平行な回転軸を中心に回転可能である、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記カップが前記開口部と反対側に位置する底部を有し、前記パイプ端部が前記カップにより受けとめられて前記底部と接触したことを視覚的確認可能にする孔が、該底部に隣接して前記円周側壁に配置されている、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記第１支持体に回転可能に装着され、かつ前記カップに対して前記工具の実質的に正反対側に配置されたローラをさらに備え、該ローラが前記支持表面から成る円周表面を有する、請求項８に記載の装置。
【請求項１２】
前記第１支持体に装着されたカラーをさらに備え、該カラーが、前記パイプが前記第１支持体と係合したときに前記パイプを受けとめる向きと寸法である開口部を区画形成する円周側壁を有し、該円周側壁が前記パイプの前記外円周表面と係合可能であり、かつ前記パイプに半径方向の補強を提供する、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記カラーが、前記パイプの前記長手方向軸に実質的に平行な回転軸を中心に回転可能である、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記第１支持体が、互いに対面して間隔をあけた関係に配置される第１および第２側壁から成り、前記第１および第２側壁が、前記カラーの前記開口部と位置合わせした関係にその内部を通るそれぞれの孔を有し、前記カラーが前記第１および第２側壁間に配置され、前記側壁の一方が、該側壁から延びかつ前記カラーと係合する保持表面を有し、それにより前記対面側壁間に前記カラーを捕捉する、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記第１支持体に回転可能に装着され、カラーの下で前記第１および第２側壁間に配置される１対の転がり軸受をさらに備え、前記転がり軸受が、前記カラーと係合すると共に前記カラーを回転可能に支持する、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記第１支持体に回転可能に装着され、かつ前記カラーに対して前記工具の実質的に正反対側に配置されたローラをさらに備え、前記ローラが前記パイプの前記長手方向軸に実質的に平行な軸を中心に回転可能であり、前記ローラが前記支持表面から成る円周表面を有する、請求項１３に記載の装置。
【請求項１７】
前記第１支持体に取り付けられ、前記パイプの前記長手方向軸に実質的に垂直に前記第１支持体から延びる長尺の取っ手をさらに備え、前記取っ手が前記パイプに対する前記装置の手動回転を容易にする、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記取っ手に装着され、前記パイプの前記長手方向軸に実質的に垂直の長手方向軸を有する長尺のねじジャッキをさらに備え、前記ねじジャッキの一端が前記第１支持体付近に配置され、その上に前記第２支持体が装着され、前記第１支持体に近づく方向および前記第１支持体から離れる方向に前記ねじジャッキを手動移動させるつまみが前記ねじジャッキの他端に配置され、前記つまみを手動で回すことで、前記第１支持体に近づく方向および前記第１支持体から離れる方向に前記第２支持体の移動が実施される、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
長手方向軸と外円周表面とを有するパイプに実質的に同時に複数の工程を実行する装置であって、
前記パイプの外円周表面と係合可能な支持表面を有する第１支持体と；
前記第１支持体と間隔をあけた関係に配置される第２支持体と、前記支持体の一方が、支持体の他方に近づく方向および他方から離れる方向に移動可能であることと；
前記第２支持体に装着され、かつ前記第１支持体に対面して配置される溝切り面から成る第１工具と、前記溝切り面が、前記パイプが前記第１支持体上に支持される際に前記パイプの前記外円周表面と係合可能であることと；
前記第２支持体に装着され、かつ前記第１支持体に対面して配置される第２工具と、前記第２工具は前記第１工具と実質的に同時に前記パイプの前記外円周表面と係合可能であり、前記第２工具はマーキング面、丸み半径面、面取り面、および切断ブレードから成るグループから選択され、前記複数の工程には、前記溝切り面での前記パイプ周囲への周方向溝の形成、前記マーキング面での前記パイプの円周周囲への基準マークの形成、前記面取り面で前記パイプの外表面の面取り、前記丸み半径面での前記パイプの外表面の丸み半径形成、および前記切断ブレードでの前記パイプの切断が含まれることと；
前記第１および前記第２工具と前記パイプとが、前記複数の工程を実施するために、前記長手方向軸を中心に互いに回転可能であることと；を備えた装置。
【請求項２０】
前記第１工具が、前記第２支持体に回転可能に装着され、かつ前記溝切り面から成る円周表面を有する溝切りロールから成り、前記溝切りロールが、前記パイプの前記長手方向軸に実質的に平行な回転軸を有する、請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記第２工具が、前記第１工具と間隔をあけた関係で前記第１工具と同軸に、前記第２支持体に回転可能に装着されたマーキングロールから成り、前記マーキングロールが、前記回転軸を中心に回転可能であり、かつ前記マーキング面から成る円周表面を有する、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記円周表面が刻み付きである、請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記第２工具が、前記第１工具と間隔をあけた関係で前記第１工具と同軸に、前記第２支持体に回転可能に装着された面取りロールから成り、前記面取りロールが、前記回転軸を中心に回転可能であり、かつ前記回転軸に対して角度をなしている円周表面を有し、前記円周表面が前記面取り面から成る、請求項２０に記載の装置。
【請求項２４】
前記第２工具が、前記第１工具と間隔をあけた関係で前記第１工具と同軸に、前記第２支持体に回転可能に装着された丸み半径形成ロールから成り、前記丸み半径形成ロールが、前記回転軸を中心に回転可能であり、かつ前記第１工具に対面し前記パイプの端部と係合可能な湾曲円周表面を有し、前記湾曲円周表面が前記丸み半径面から成る、請求項２０に記載の装置。
【請求項２５】
前記第１支持体上に互いに隣接して装着された複数のローラをさらに備え、該ローラの各々が、前記支持表面の一部から成る各円周表面を有し、該ローラが前記パイプの長手方向軸に実質的に平行なそれぞれの軸を中心に回転可能である、請求項１９に記載の装置。
【請求項２６】
前記第１支持体に装着されるカップをさらに備え、該カップが、前記パイプが前記第１支持体と係合したときに前記パイプの端部を受けとめる向きと寸法である開口部を区画形成する円周側壁を有し、該円周側壁が前記パイプの前記外円周表面と係合可能であり、かつ前記パイプに半径方向の補強を提供する、請求項１９に記載の装置。
【請求項２７】
前記カップが、前記パイプの前記長手方向軸に実質的に平行な回転軸を中心に回転可能である、請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
前記カップが前記開口部と反対側に位置する底部を有し、前記パイプ端部が前記カップにより受けとめられて前記底部と接触したことを視覚的確認可能にする孔が、該底部に隣接して前記円周側壁に配置されている、請求項２６に記載の装置。
【請求項２９】
前記第１支持体に回転可能に装着され、かつ前記カップに対して前記第１工具の実質的に正反対側に配置されたローラをさらに備え、該ローラが前記支持表面から成る円周表面を有する、請求項２６に記載の装置。
【請求項３０】
前記第１支持体に装着されたカラーをさらに備え、該カラーが、前記パイプが前記第１支持体と係合したときに前記パイプを受けとめる向きと寸法である開口部を区画形成する円周側壁を有し、該円周側壁が前記パイプの前記外円周表面と係合可能であり、かつ前記パイプに半径方向の補強を提供する、請求項１９に記載の装置。
【請求項３１】
前記カラーが、前記パイプの前記長手方向軸に実質的に平行な回転軸を中心に回転可能である、請求項３０に記載の装置。
【請求項３２】
前記第１支持体に回転可能に装着され、かつ前記カラーに対して前記工具の実質的に正反対側に配置されたローラをさらに備え、前記ローラが前記パイプの前記長手方向軸に実質的に平行な軸を中心に回転可能であり、前記ローラが前記支持表面から成る円周表面を有する、請求項３０に記載の装置。
【請求項３３】
前記第１支持体に取り付けられ、前記パイプの前記長手方向軸に実質的に垂直に前記第１支持体から延びる長尺の取っ手をさらに備え、前記取っ手が前記パイプに対する前記装置の手動回転を容易にする、請求項１９に記載の装置。
【請求項３４】
前記取っ手に装着され、前記パイプの前記長手方向軸に実質的に垂直の長手方向軸を有する長尺のねじジャッキをさらに備え、前記ねじジャッキの一端が前記第１支持体付近に配置され、その上に前記第２支持体が装着され、前記第１支持体に近づく方向および前記第１支持体から離れる方向に前記ねじジャッキを手動移動させるつまみが前記ねじジャッキの他端に配置され、前記つまみを手動で回すことで、前記第１支持体に近づく方向および前記第１支持体から離れる方向に前記第２支持体の移動が実施される、請求項３３に記載の装置。
【請求項３５】
長手方向軸と外円周表面とを有するパイプに実質的に同時に複数の工程を実行する装置であって、
前記パイプの外円周表面と係合可能な支持表面を有する第１支持体と；
前記第１支持体と間隔をあけた関係に配置される第２支持体と、前記支持体の一方が、支持体の他方に近づく方向および他方から離れる方向に移動可能であることと；
前記第２支持体に装着され、かつ前記第１支持体に対面して配置される複数の工具と、前記工具が、前記パイプが前記第１支持体上で支持される際に前記パイプの前記外円周表面と実質的に同時に係合可能であり、前記工具が、溝切り面、マーキング面、前記パイプの端部を変形させる表面、および切断ブレードを含み、前記複数の工程には、前記溝切り面での前記パイプ周囲への周方向溝の形成、前記マーキング面での前記パイプの円周周囲への基準マークのお形成、前記変形面での前記パイプの外表面の変形、前記切断ブレードでの前記パイプの切断が含まれることと；
前記工具と前記パイプとが、前記複数の工程を実施するために、前記長手方向軸を中心に互いに回転可能であることと；を備えた装置。
【請求項３６】
前記工具のうちの第１の工具が、前記第２支持体に回転可能に装着され、かつ前記溝切り表面から成る円周表面を有する溝切りロールから成り、前記溝切りロールが、前記パイプの前記長手方向軸に実質的に平行な回転軸を有する、請求項３５に記載の装置。
【請求項３７】
前記工具のうちの第２の工具が、前記溝切りロールと間隔をあけた関係で前記溝切りロールと同軸に、前記第２支持体に回転可能に装着されたマーキングロールから成り、前記マーキングロールが、前記マーキング面から成る円周表面を有し、かつ前記回転軸を中心に回転可能である、請求項３６に記載の装置。
【請求項３８】
前記円周表面が刻み付きである、請求項３７に記載の装置。
【請求項３９】
前記工具のうちの第３の工具が、前記溝切りロールおよび前記マーキングロールと間隔をあけた関係で前記溝切りロールおよび前記マーキングロールと同軸に、前記第２支持体に回転可能に装着される面取りロールから成り、前記面取りロールが、前記回転軸を中心に回転可能であり、かつ前記回転軸に対して角度をなしている円周表面を有し、前記円周表面が、前記パイプの前記端部を変形させる前記表面から成る、請求項３７に記載の装置。
【請求項４０】
前記工具のうちの第４の工具が、前記面取りロールに隣接して前記面取りロールと同軸に、前記第２支持体に回転可能に装着される円形切断ブレードから成り、前記円形切断ブレードが前記回転軸を中心に回転可能である、請求項３９に記載の装置。
【請求項４１】
前記工具の第３の工具が、前記溝切りロールと前記マーキングロールと間隔をあけた関係で前記溝切りロールと前記マーキングロールと同軸に、前記第２支持体に回転可能に装着される丸み半径形成ロールから成り、前記丸み半径形成ロールが、前記回転軸を中心に回転可能であり、かつ前記溝切りロールに対面して配置され前記パイプの端部と係合可能な湾曲円周表面を有し、前記湾曲円周表面が、前記パイプの前記外表面を変形させる前記丸み半径面から成る、請求項３７に記載の装置。
【請求項４２】
前記工具が、前記回転軸と同軸に、前記第２支持体上に配置される心棒に装着され、前記工具の少なくとも１つが、前記心棒上の前記工具の別の１つとは無関係に前記心棒上で回転可能である、請求項４０に記載の装置。
【請求項４３】
前記第１支持体上に互いに隣接して装着された複数のローラをさらに備え、該ローラの各々が、前記支持表面の一部から成る各円周表面を有し、該ローラが前記パイプの長手方向軸に実質的に平行なそれぞれの軸を中心に回転可能である、請求項３５に記載の装置。
【請求項４４】
前記第１支持体に装着されるカラーをさらに備え、該カラーが、前記パイプが前記第１支持体と係合したときに前記パイプを受けとめる向きと寸法である開口部を区画形成する円周側壁を有し、該円周側壁が前記パイプの前記外円周表面と係合可能であり、かつ前記パイプに半径方向の補強を提供する、請求項３５に記載の装置。
【請求項４５】
前記カラーが、前記パイプの前記長手方向軸に実質的に平行な回転軸を中心に回転可能である、請求項４４に記載の装置。
【請求項４６】
前記第１支持体が、互いに対面して間隔をあけた関係に配置される第１および第２側壁から成り、前記第１および第２側壁が、前記カラーの前記開口部と位置合わせ関係にその内部を通るそれぞれの孔を有し、前記カラーが、前記第１および第２側壁間に配置され、前記側壁の一方が、該側壁から延びかつ前記カラーと係合する保持表面を有し、それにより前記対面側壁間に前記カラーを捕捉する、請求項４５に記載の装置。
【請求項４７】
前記第１支持体に回転可能に装着され、カラーの下で前記第１および第２側壁間に配置される１対の転がり軸受をさらに備え、前記転がり軸受が、前記カラーと係合すると共に前記カラーを回転可能に支持する、請求項４６に記載の装置。
【請求項４８】
前記第１支持体に回転可能に装着され、かつ前記カラーに対して前記工具の実質的に正反対側に配置されたローラをさらに備え、前記ローラが前記パイプの前記長手方向軸に実質的に平行な軸を中心に回転可能であり、前記ローラが前記支持表面から成る円周表面を有する、請求項４４に記載の装置。
【請求項４９】
前記第１支持体に取り付けられ、前記パイプの前記長手方向軸に実質的に垂直に前記第１支持体から延びる長尺の取っ手をさらに備え、前記取っ手が前記パイプに対する前記装置の手動回転を容易にする、請求項３５に記載の装置。
【請求項５０】
前記取っ手に装着され、前記パイプの前記長手方向軸に実質的に垂直の長手方向軸を有する長尺のねじジャッキをさらに備え、前記ねじジャッキの一端が前記第１支持体付近に配置され、その上に前記第２支持体が装着され、前記第１支持体に近づく方向および前記第１支持体から離れる方向に前記ねじジャッキを手動移動させるつまみが前記ねじジャッキの他端に配置され、前記つまみを手動で回すことで、前記第１支持体に近づく方向および前記第１支持体から離れる方向に前記第２支持体の移動が実施される、請求項４９に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（関連出願）
本出願は、２０００年７月１７日に出願された先に出願された同時係属暫定出願第６０／２１８，７７０号と２００１年１月１９日に出願された暫定出願第６０／２６２，８１９号に基づいており、またその利益を主張する。
【０００２】
（発明の属する技術分野）
本発明は、パイプカップリングまたはフィッティングの接合のために、パイプの部分を製作する装置に関する。本装置は、パイプの表面に周方向溝を刻む、パイプの表面にマーキングをする、パイプの端部を面取りする、パイプを切断するなどの機能を果たす工具を装着する。
【０００３】
（発明の背景）
配管ネットワークでフィッティングやカップリングに接続するためのパイプの部分の製作は、パイプを切断する、パイプ表面に周方向溝を形成する、パイプ表面を特定位置でマーキングする、切断工程から生じるバリや鋭利な縁を除去するためにパイプの切断端部を面取りする、などを必要とすることがしばしばある。表面のマーキングは、フィッティング内でのパイプの適切な係合深さのための視覚的指標を提供するために有用である。周方向溝は、Ｏリングやガスケットなどの封止手段の位置決めのための位置決め用特徴や、管継手の軸方向の引っ張り強さを高めるべくカップリングを機械的に係合するための表面特徴を提供するために頻繁に利用される。切断は、所望長さにパイプ棒を整形するために当然必要であり、面取りは、切断端部のバリを除去し、パイプをフィッティングに挿入しやすくする斜角表面を提供する。
【０００４】
銅、鋼鉄、アルミなどの可鍛性材料製のパイプへの周方向溝の形成は、金属をその降伏応力を超えて冷間加工し、それにより金属に永久変形を生じさせることにより行われる。金属パイプに周方向溝を形成する現行の技術は、２個の隣接するロールまたはホィールの円周の間にパイプ壁を挟み、一方のホィールをパイプの内側に、他方を外側に配置することを必然的に伴う。ホィールの一方は、他方のホィールの円周が嵌入する凹形金型をその外周上に有する。２個のホィールが反対方向に回転し、ホィールを互いに押し付け合わせるような十分な圧力がかかると、ホィールの圧力によりパイプ壁が降伏変形し、これによりホィール円周と凹形金型とのパイプ壁の相互作用によって定義される溝が形成される。
【０００５】
２個のホィールの方法は、パイプ壁がホィールとホィールの間で互いに支持され、パイプを潰したりあるいは円形でなくしたりしがちな圧縮点負荷を受けることがないため、パイプの円形を維持しながらパイプ壁に溝を形成する上で効果的である。ただし、この２個のホィールの方法は、内側のホィールが、パイプ内に延びる片持ちばりに支持されなければならないため、手で実施することが困難であり、比較的小径のパイプに使用する場合にはその有用性が限られる。片持ちばり支持体はパイプ内に嵌合されなければならないため、その物理的寸法と、その結果、その曲げ剛性とが制限される。長い片持ちばりまたは小径のパイプの場合、内側のホィールは、降伏点を超えてパイプ壁の変形をもたらすよう外側ホィールに反応して十分な力をかけるのに十分硬いマウントを有しないことがある。
【０００６】
さらに、現行の技術は、パイプの内表面と同心の溝を作製する傾向がある。その結果、パイプ壁がその円周の周りで厚みが不均一であると、溝の深さが不均一となる。不均一な溝の深さは、管継手を実施するための溝と接合する機械的カップリングの性能を悪化させる恐れがある。
【０００７】
パイプの切断は、パイプをブレードの反対側で支えながら、パイプに切断ブレード漸進的に係合させることでしばしば行われる。ブレードがパイプに係合すると、切断が完了するまで、パイプとブレードが互いに、パイプの長手方向軸を中心に相対回転する。切断端部の面取りは、金属を冷間加工し、端部を斜角形成するため、切断端部に対してパイプの周囲で面取りホィールまたはロールを回転させることで行われる。パイプのマーキングは、パイプの溝切りと同様に、あるいは円周の周囲で刻印ホィールかグラビアホィールを回転させることで行われる。
【０００８】
かくして、パイプの製作は、切断、面取り、溝切りおよびマーキングを必要とすることがある。前述のように、小径パイプの場合、パイプの溝切りは、手動であれ自動であれ、現行の手段では簡単には行えない。さらに、パイプを製作するために多数の機能を実行しなければならない場合、通常、各機能は、１つの専用装置で実行される。かくして、多数の装置が必要となる。操作者は、パイプ加工の際に、パイプをそれぞれの装置に順番に係合したり取り外したりするために時間を取らなくてはならないため、多数の機能を実行しなければならない場合、これは非効率的である。この非効率性は、多数のパイプを加工する場合に、度合いを増す。配管ネットワークの接合のためにパイプを製作するために必要な機能のいくつかまたはすべてを実行でき、したがって、多数の単機能装置の使用に伴う非効率性を防止できる装置はもちろん、小径パイプを効果的に溝切りできる１つの装置に対する必要性が明らかに存在する。
【０００９】
（発明の概要）
本発明は、長手方向軸と外円周表面とを有するパイプに複数の工程の内の少なくとも１つを実行する装置に関する。本発明による装置は、パイプの外円周表面と係合可能な支持表面を有する第１支持体を有する。第１支持体と間隔をあけた関係に第２支持体が配置される。支持体の一方は、支持体の他方に近づく方向および他方から離れる方向に移動可能である。
【００１０】
工具が第２支持体に装着され、第１支持体に対面して配置される。工具は、パイプが第１支持体上で支持される際にパイプの外円周表面と係合可能である。工具は溝切り面、マーキング面、または面取り面でもよい。装置が実行できる複数の工程には、溝切り面でのパイプ周囲への周方向溝の形成、マーキング面でのパイプの円周周囲への基準マークの形成、および面取り面でのパイプの外表面の面取りを含まれる。工具とパイプは、工程を実施するために、長手方向軸を中心に互いに相対回転可能である。
【００１１】
別の実施形態において、装置は、パイプに対して実質的に同時に複数の工程を実行する。本実施形態も、パイプの外円周表面と係合できる支持表面を有する第１支持体と、第１支持体と間隔をあけた関係に配置される第２支持体とを有する。本実施形態でも、支持体の一方が支持体の他方に近づく方向および他方から離れる方向に移動可能である。溝切り面から成る第１工具は、第２支持体に装着されることが好ましく、第１支持体に対面して配置される。溝切り面は、パイプが第１支持体上に支持される際にパイプの外円周表面と係合可能である。第２工具も第２支持体に装着され、第１支持体に対面して配置される。第２工具は、第１工具と実質的に同時に、パイプの外円周表面と係合可能である。第２工具は、マーキング面、丸み半径面、面取り面、または切断ブレードであり、装置によって実行される複数の工程には、溝切り面でのパイプ周囲への周方向溝の形成、マーキング面でのパイプの円周周囲の基準マークの形成、丸み半径形成または面取り面でのパイプの外表面の丸み半径形成または面取り、および切断ブレードでのパイプの切断を含む。工程を実施するため、第１および第２工具とパイプは、パイプの長手方向軸を中心に互いに相対回転可能である。
【００１２】
本発明のさらに別の実施形態において、装置は、パイプの外円周表面と係合可能な支持表面を有する第１支持体と、第１支持体と間隔をあけた関係に配置される第２支持体とを有する。本実施形態でも、支持体の一方は、支持体の他方に近づく方向および他方から離れる方向に移動可能である。
【００１３】
装置は、第２支持体に装着され、第１支持体と対面するように配置される複数の工具も有する。工具はすべて、パイプが第１支持体上に支持されると、パイプの外円周表面と実質的に同時に係合可能である。工具は、溝切り面、マーキング面、面取り面、および切断ブレードを含むことが好ましい。装置によって同時に実行される複数の工程には、溝切り面でのパイプ周囲への周方向溝の形成、マーキング面でのパイプの円周周囲への基準マークの形成、面取り面でのパイプの外表面の面取り、および切断ブレードでのパイプの切断が含まれる。工具とパイプは、複数の工程を実施するため、パイプの長手方向軸を中心に互いに相対回転可能である。
【００１４】
本発明の１つの目的は、機械的フィッティングとの接合のために、パイプの部分を効率的に製作する装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、比較的小径のパイプに使用できる装置を提供することにある。
【００１５】
本発明のさらに別の目的は、パイプの内表面に接する支持体を使用することなく、パイプに溝を形成できる装置を提供することにある。
本発明のさらに別の目的は、パイプの外表面に対してパイプに均一の深さの溝を形成できる装置を提供することにある。
【００１６】
本発明のさらに別の目的は、パイプに実質的に同時に複数の工程を実施できる装置を提供することにある。
本発明のさらに別の目的は、手動または自動操作に適合可能な装置を提供することにある。
【００１７】
本発明のさらに別の目的は、交換可能な構成要素を有し、様々な直径と材料から成るパイプに適合可能な装置を提供することにある。
本発明の以上の目的とその他の目的および利点は、以下の図面と、好ましい実施形態の詳細な説明を考慮することから明らかとなろう。
【００１８】
（好ましい実施形態の詳細な説明）
図１〜４は、本発明によるパイプ製作装置１０の多機能の実施形態を示す。装置１０は支持体１２を有する。支持体１２には１対のローラ１４，１６が回転可能に装着されていることが好ましい。ローラ１４，１６は、互いに間隔をあけた関係で支持体１２上に配置され、図２に破線で図示されるパイプ２２を受けとめて支える支持表面を形成する円周表面１８，２０を有する。各ローラは、パイプ２２の長手方向軸２２ａに実質的に平行な向きのそれぞれの軸１４ａ，１６ａを中心に回転可能である。
【００１９】
図２に示されるように、工具、好ましくは溝切りロール２４は、支持体１２と間隔をあけた関係で配置される第２支持体２６上に配置される。溝切りロール２４は、支持体１２に対面するように配置され、周方向溝切り面２８を有する。溝切りロール２４は、以下に説明される手段によって、２本の矢印３０によって示される方向へ支持体１２に近づく方向と支持体１２から離れる方向に移動可能である支持体２６上に回転可能に装着されることが好ましい。（本発明は、支持体２６が固定され、支持体１２が支持体２６に対して相対移動する場合もうまく機能する。）溝切りロール２４は、パイプ２２の長手方向軸２２ａに実質的に平行な軸３２を中心に回転する。パイプ２２がローラ１４，１６の支持表面１８，２０上で受けとめられると、溝切り面２８をパイプ２２に強制的に係合するために、支持体２６が支持体１２に向かって移動される。次に、図５に最もよく示される周方向溝３４が、溝切りロール２４の溝切り面２８がパイプの長手方向軸２２ａの周囲でパイプ２２の円周を横切るように、工具に対してパイプを回転させるかパイプに対して工具を回転させることで、パイプ２２に形成される。溝切り面は、パイプを構成する材料よりも硬く、周方向溝３４を形成するためパイプ材料を冷間加工する。
【００２０】
１個の装置で効率的にパイプに多数の工程を行えるようにするために、支持体２６上に溝切りロール２４などの複数の工具を含むことが望ましい。溝切りロールと共に使用できる実用的な補助工具の例を以下に述べる。
【００２１】
図２は、溝切りロール２４と同軸に支持体２６上に回転可能に装着されたマーキングロール３６も図示している。マーキングロール３６は、溝切りロール２４よりも小径で、刻み付き円周表面３８を有することが好ましい。マーキングロールの直径は、溝切りロールが支持体１２に向かってその動作の終わりに近づいて溝３４を所望深さに形成している場合に、刻み付き表面３８がパイプに係合するような寸法である。図５に示されるように、パイプ２２との係合時、刻み付き表面３８は、周方向溝３４がフィッティング内の保持特徴に適切に係合するように、フィッティング内でのパイプの所要貫通深さを示すために例えば用いられるパターン４０をパイプに刻印する。溝切りロール２４からのマーキングロール３６の横の間隔は、所要パイプ貫通深さを正しく示すため、パターン４０が周方向溝３４から適切に間隔をあけられるよう配置される。
【００２２】
代わりにマーキングロール３６は、パイプ上に印刷パターンを転写するグラビアローラ、刻印ロール、またはその他の溝切りロールでもよい。さらに、パイプをマーキングする表面３８は、ロールやホィールの円周上に存在する必要はなく、支持体２６上に適切に装着されたナイフエッジに沿って存在するか、あるいは針の先端に存在してもよい。
【００２３】
図２はさらに、溝切りロール２４と同軸に支持体２６上に回転可能に装着された面取りロール４２を示している。図５に示されるように、面取りロール４２は、面取り部４６を形成すべくパイプ２２の端部２２ｂに係合可能な面取り面４４を有する。面取り面４２は、パイプ２２の長手方向軸２２ａに対して角度４８の向きであり、パイプ２２の端部２２ｂに対面する。装置１０とパイプ２２が互いに相対回転し、支持体２６が支持体１２に向かって進められると、パイプの円周周囲に面取り部４６を形成すべく面取り面４４がパイプ端２２ｂと係合する。パイプ２２の面取りは、パイプが切断された場合に形成されることがあるバリまたは鋭利な縁を端部から除去し、かつ、フィッティングへの挿入を容易にする表面もパイプの端部に与える。
【００２４】
図２はさらに、溝切りロール２４と同軸に支持体２６上に回転可能に装着された切断ブレード５０も示している。切断ブレード５０は、面取りロール４２上または面取りロール４２に隣接して装着されることが好ましく、支持体２６が支持体１２に向かって移動されたときに切断ブレード５０がローラ１４，１６上に支持されたパイプ２２に最初に係合し切断するよう、支持体上の工具の中で最大の直径を有する。切断が進行するにつれて、支持体２６はさらにパイプ２２に向かって移動され、したがって、端部２２ｂ上に面取り部４６と、周方向溝３４とをそれぞれ形成するため、面取りロール２４と溝切りロール２４をパイプ２２に連続して係合させる。支持体２６の移動の終わりに近づくと、好ましくは最小径の工具であるマーキングロール３６がパイプ２２に係合し、その刻み付き面３８によりパターン４０を形成する。別の実施形態では、機能が生じる順番によって、切断ブレードは溝切りロールより、あるいはさらにはマーキングロールより、小径であることが想定される。
【００２５】
総括すると、図５に示されるように、溝切りロール２４と、マーキングロール３６と、面取りロール４２と、切断ブレード５０は、様々な直径のパイプに使用するために適合可能な様々な幅と深さの溝や面取り部を形成するための、支持体２６上に着脱可能に装着され、かつより少ないあるいは多い工具や様々な寸法の工具から成る他の工具セットと簡単に交換される、１つの多機能の工具セット５２とみなすことができる。
【００２６】
図５ａは、面取りロールの代わりに丸み半径形成ロール４３を有する多機能工具セット５３を示している。丸み半径形成ロールと面取りロールは、いずれのロールも、パイプ２２の端部２２ｂに係合してパイプ２２の端部２２ｂを変形させる表面を提供するという点で類似している。丸み半径形成ロール４３は、溝切りロール２４と同軸に支持体２６上に回転可能に装着され、ロールの円周周りに配置される湾曲丸み半径面４５を有する。半径河口面４５は、溝切りロールとパイプ２２の端部２２ｂとに対面する。装置１０とパイプ２２が互いに相対回転され、支持体２６が支持体１２に向かって前進された場合、パイプの円周周りに湾曲半径４７を形成するため、丸み半径面４５がパイプ端部２２ｂと係合する。面取りと同様、パイプ２２の丸み半径形成は、パイプが切断された時に形成されるバリや鋭利な縁を端部から除去し、フィッティングへの進入を容易にし、パイプを所定位置に配置するために必要な係合力を減少し、フィッティング内にあることがあるＯリングやその他の弾性シールへの損傷を防止する表面もパイプ端部にもたらす。
【００２７】
図６は、軸３２を中心とする回転のために支持体２６上に回転可能に装着できる多機能工具セット５４の別の実施形態を示す。多機能工具セット５４は１個の切断ブレード５０を有するが、２個の面取りロール４２と、２個の溝切りロール２４と、２個のマーキングロール３６とを有する。工具セット５４は、切断ブレード５０を中心に対称形に配置されることが好ましいが、非対称形の配置が有用であることも想定される。かかる多機能工具セット５４を使用する場合、切断によって生じるパイプ２２の両方の部分を加工し、図６に示されるように、それぞれが、面取り部４６と、パイプ端部２２ｂから適切に間隔をあけた周方向溝３４と、対応する周方向溝３４から適切に間隔をあけたパターン４０とを備えた端部２２ｂを有する。かかる工具は、パイプの加工効率を非常に向上させる。
【００２８】
マーキングロール３６、溝切りロール２４、面取りロール４２、切断ブレード５０などの種々のロールは１つのシャフト上に一体形成でき、したがって、パイプの円周を横断する際に、一緒に回転できる。しかし、様々な直径のロールを同じ角変位で強制的に回転させると、パイプ２２に対する溝切り面２８や刻み付き面３８などの表面に滑りが生じることがある。この滑りはパイプ２２と装置１０との間の相対回転に対する抵抗の原因になることがあるため、ロールとブレードが、共通のシャフト上で互いに独立して回転できることが好ましい。かかる多機能工具セットが図４に図示される。図４では工具セットの各要素は、軸３２を中心に互いに独立して回転するように、心棒５６に装着される。
【００２９】
支持体１２と、種々の工具が回転可能に装着された可動支持体２６とから成る多機能パイプ製作装置１０は、自動または手動使用のいずれにも簡単に適合できる。図７に略図で示される自動化装置の１例において、パイプ２２は、電動モータ（ＭＯＴＯＲ）６２かその他の駆動手段によって回転可能なチャック６０内に保持され、支持体１２，２６がチャックに隣接配置される。支持体１２に向かう支持体２６の動作は、油圧ラム６４かその他の電動アクチュエータ手段によって実行される。かかるシステムは、比較的大径のパイプや、比較的硬質の材料から形成されるパイプ、および生産性向上のための大量生産に好まれる。
【００３０】
０．５インチ（約１．２７ｃｍ）のアメリカ材料試験協会（ＡＳＴＭ）規格の銅製チューブなどの、より小径のパイプでは、図１〜４に示される手動装置１０が実用的である。図１に最もよく示されるように、装置１０は、パイプ２２の長手方向軸２２ａに実質的に垂直の支持体１２から延びる長尺の取っ手６６を有する。取っ手６６は、パイプ２２に対する装置１０の回転を容易にするてこ作用の増加を提供する。取っ手６６は支持体２６用の便利な取付部も提供する。
【００３１】
手動装置１０では、支持体２６は、好ましくは取っ手６６に装着された手動操作式のねじジャッキアセンブリ６８によって、支持体１２に近づく方向および支持体から離れる方向に移動できる。支持体２６は、第１支持体１２付近で、ねじジャッキアセンブリ６８の一端７０に装着され、一方、つまみ７２がねじジャッキアセンブリ６８の他端に装着される。図２の円矢印７４によって示されるようにつまみ７２を回すと、手動パイプカッタなどの装置でよく分かるように、矢印３０の方向に支持体２６が支持体１２に向かって前進したり、支持体１２から後退したりする。
【００３２】
溝切りロール２４や他の工具からの圧力を受けた場合にパイプが円形のままであることを確実にするため、支持体１２は、支持ローラ１４，１６に隣接すると共にパイプ２２の長手方向軸２２ａと同軸に装着されたカラー７６（図１参照）を含む。図２に示されるように、パイプ２２がローラ１４，１６上で支持されるとき、パイプ２２はカラー７６に挿入される。カラー７６は、パイプ壁がカラー７６の円周側壁７８と係合するよう最小の空隙でパイプを受けとめる寸法の開口部８０を区画形成する円周側壁７８を有する。図２に最もよく示されるように、溝切りロール２４は、カラー７６にすぐ隣接してパイプ２２と係合するように配置されることが好ましい。これにより、カラーが、パイプ壁に半径方向の最大の補強を提供し、周方向溝３４を形成すべく溝切りロールがパイプと強制的に係合したときにパイプ壁が円形から変形したりあるいは潰れたりすることを防止できる。カラー７６のこの補強機能は、薄壁パイプに特に有用であり、比較的厚壁パイプの加工ではカラーは省くことができる。カラーは、面取りロール４２と切断ブレード５０がパイプ端部に係合し、パイプ端部を適切に切断および面取りできるよう、支持体２６の下でパイプ２２の部分全体にわたっては延在しないことに留意する。
【００３３】
カラー７６は、図２に示されるように、支持体１２内に回転可能に装着されることが好ましく、ここではカラー７６は１対の側壁８２，８４の間に閉じ込められる。図１に示されるように、側壁８２，８４は、カラー７６の開口部８０と位置合わせされた開口部８６，８８を有する。側壁開口部８６，８８は、パイプが支持体１２上のローラ１４，１６と係合するときに、パイプ２２を受けとめる向きと寸法である。側壁８２，８４の少なくとも一方は、カラー７６を捕捉し、側壁８２，８４間にカラー７６を回転可能に保持するため、他方の側壁に向かって外側に延びる保持表面９０（図２参照）を有することが好ましい。カラー７６は、支持体１２に装着された１対の転がり軸受９２（図３に最もよく図示される）上にさらに支持されてもよい。転がり軸受９２は好ましくはローラ１４，１６と同軸である。カラーを回転できるようにすると、摩擦が軽減され、パイプ２２に対して装置１０を回転させるために必要なトルクが最小限に抑えられる。カラーは回転式でなくてもよく、その場合、ＰＴＦＥ層か、液体状または粉末状の潤滑剤などの摩擦軽減表面をカラーとパイプの間に設けることが望ましい。
【００３４】
図２に最もよく示されるように、カラー７６は、深さ止めを形成し、周方向溝３４が正しい深さに形成されることを保証するため、溝切りロール２４と面取りロール４２の間に位置する円筒バレル部９４とも協動する。バレル部９４の直径は、バレル部９４がカラー７６に接すると、溝３４が所望深さになり、支持体２６がそれ以上前進できないような寸法である。カラー７６とバレル部９４が深さ止めとして使用されるとき、カラーの外表面と内径がパイプの外径と同心であるという事実により、それらはパイプの外径に対して溝の均一な深さを保証する。パイプの外表面に対する均一な溝深さは、溝が、歯付きリングかその他の種類の機械的保持手段と係合する機械的管継手において最大強度が発生できるため、望ましい。
【００３５】
装置１０がパイプを溝切りしマーキングする２機能の工具として使用される場合、保持壁８４は開口部８８を有さないことが好ましい。かくして、壁８４は、軸２２ａに沿ったパイプ２２の動作をさえぎる。装置１０は、パイプ２２が側壁８４と接した場合に、溝と係合しカップリングにパイプを固定する歯付きリテーナを使用する機械的カップリングなどの特定のパイプフィッティングを収容するために必要となるような、周方向溝３４とパターン４０がパイプ端部に対して正しく配置される寸法である。
【００３６】
図２に示される装置１０の手動操作において、パイプ２２は、ローラ１４，１６上に支持され、カラー７６内に挿入される。カラー７６の反対側でパイプに支えを提供するために、追加ローラ９６，９８をさらに使用してもよい。支持体２６を支持体１２に向かって前進させ、切断ブレード５０と、面取りロール４２と、溝切りロール２４と、マーキングロール３６とを連続してパイプと強制接触させるため、ねじジャッキアセンブリ６８のつまみ７２が回される。支持体２６が前進すると、装置は、パイプ２２の長手方向軸２２ａを中心に手動で回転される。取っ手６６は、装置の手動回転を容易にするてこ作用を提供する。切断ブレード５０がパイプを切断し、また、面取りロールが、面取り部４６を形成すると共に切断中にパイプ端部に形成されたすべてのバリまたは隆起縁も除去するために冷間加工することで、切断端部を潰す。溝切りロール２４が、周方向溝３４を形成するためにパイプを冷間加工し、マーキングロールがパイプ表面にパターン４０を刻印する。
【００３７】
軸２２ａを中心とする装置の１回の回転で、パイプを切断し、面取りし、または所望深さに溝３４を形成することは非現実的であるため、支持体２６は一連のステップで前進し、切断部と、面取り部と、溝を増加的に形成するため、パイプの周囲での装置の回転を交互に行う。このプロセスのある時点で、マーキングロール３６がパイプ２２に接触し、その刻み付き円周表面３８がパイプのマーキングを開始する。バレル部９４がカラー７６と接触し、装置がその後パイプ周囲で完全に回転を完了すると、パイプが切断され、溝３４が正しい深さになり、面取り部４６が完成し、パターン４０がパイプ外表面上にマーキングされる。次に、支持体１２から支持体３６を後退させるため、つまみ７２を反対方向に回し、マーキングロール３６と、溝切りロール２４と、面取りロール４２をパイプからはずす。これで、パイプは装置１０からはずせる。
【００３８】
本発明による装置の別の実施形態が、図８〜１３において符号１００で示される。装置１００も、パイプ２２の円周表面と係合し支持する表面１８，２０を有するローラ１４，１６が装着された第１支持体１２を有する（図９、１２参照）。
【００３９】
本実施形態では、支持体１２にボルト止めされた取り付けプレート１０４によって、カップ１０２も第１支持体１２に装着される。カップ１０２は、パイプがローラ１４と１６上に支持されているときに、パイプ２２の長手方向軸２２ａに実質的に平行かつ同軸の向きであることが好ましい軸１０６を中心に回転できることが好ましい。カップ１０２は、軸１０６とやはり同心の開口部１１０を区画形成する円周側壁１０８を有する。図９、１２に最もよく示されるように、開口部１１０は、パイプ２２がローラ１４，１６上に支持されるときに、パイプ２２を受けとめるよう配置される。カップ側壁１０８によって同じく形成されるカップ２０の内表面１１２は、カラー７６と同様の半径方向の補強を提供するため、パイプ２２の外表面と実質的に連続して円周に係合可能である。
【００４０】
図１０、１３で最もよく示されるように、カップ１０２は、支持ローラ１４，１６と同軸に第１支持体１２に装着される１または複数のローラ１１４，１１６によって支持されることが好ましい。図８、１１で最もよく示されるように、ローラ１１４，１１６は、それぞれの軸１４ａ，１６ａを中心にそれぞれ回転可能である。以下に説明するように、パイプに溝を形成するかパイプにマーキングを行うために力が加えられているときにカップが湾曲して軸２２ａとの整列からはずれることを防止するため、ローラ１１４，１１６は、開口部１１０に隣接して配置されると最も効果的である。
【００４１】
図８〜１３でさらに示されるように、装置１００は、第１支持体１２に対して移動可能な第２支持体２６も有する。好ましい実施形態において、第２支持体は、パイプの長手方向軸２２ａに実質的に垂直な、矢印３０によって示される方向に移動可能である。図８、９に図示される溝切りロール２４や図１１、１２に図示されるマーキングロール３６などの工具が、パイプ２２の外表面との係合のため、支持体１２に対面して支持体２６に装着される。前述のように、工具は、パイプ２２の長手方向軸２２ａに実質的に平行な軸１１８を中心に回転するように、回転可能に装着されることが好ましい。
【００４２】
ローラ１４，１６は等しい直径を有し、溝切りロール２４やマーキングロール３６などの工具の回転軸は、最大の安定性のため３点でパイプ２２を支持するために、ローラ１４，１６と正反対側に溝切りロールを配置するため、軸１４ａ，１６ａから等距離に配置されることが好ましい。
【００４３】
溝切りロール２４は、パイプ材料を降伏させ、永久変形形成溝３４を受け入れさせるために十分な力で、パイプ２２に対して押し付けられなければならない。必要な力は、溝を形成するために必要な力でパイプに対してホィール２４が押し付けられた時にいかなる応力誘導変形も受けないようにするため、硬化鋼からホィール２４を製造することが好ましいという力である。必要な力は、ホィールとパイプの界面で集中負荷として加えられるため、負荷はパイプを楕円形状にゆがめる傾向があり、パイプを押し潰すことすらある。加えられた力の結果としてパイプが円形から外れて変形する（そしておそらくは潰れる）ことを防止するために、パイプにその円周の周囲で半径方向の補強を提供すべくカップ１０２の内表面１１２を使用することが有効である。カラー７６の場合と同様、カップ１０２の使用により、パイプを変形させることなく比較的高い力が加えられる。パイプがカップにより適切に支持されることを保証するため、図９に示されるように、カップ１０２の開口部１１０にすぐ隣接して溝切りロール２４を位置させるのも有効である。カップは、溝切りロール２４とパイプ２２の接触点から離れるほど、支えが少なくなる。
【００４４】
溝の形成中、パイプ壁を補強することに加え、カップ１０２は、パイプ２２に沿って軸方向に溝３４かパターン４０を位置決めするためにも使用され、それにより、パイプ端部と溝またはマーキングパターンの間の所望距離を設定する。パイプ端部と溝またはパターンの間の正しい距離は、パイプがカップ内に完全に挿入され、カップが正しい深さを有している場合にのみ得られる。したがって、この位置決め機能を果たすため、カップ１０２には、図９と１２で最もよく示される底部１２０を設けられる。底部１２０は、カップ１０２の回転軸１０６に実質的に垂直に配置され、パイプがカップ内へ挿入された時にパイプ２２の端部と係合するよう開口部１１０に対面する。溝がパイプ端部から所望の間隔を有するように、パイプ２２が、カップ底部と正しく係合されることを視覚的に観察するため、底部１２０に隣接したカップ側壁１０８に、孔１２２が配置される。溝とマーキングパターンは、パイプ端部から異なる距離で配置されることが最も一般的であるため、カップ１０２の深さは、装置１００をパイプのマーキングまたはパイプの溝切りのために使用されるかどうかによって異なることに留意する。図９と１３を比較すると、パイプ端部からの第１距離にある溝と、パイプ端部から別の距離にあるマーキングパターン（または、図示される多数のホィール３６用のパターン）とを位置決めするための、カップ深さの所要変動が示される。
【００４５】
前述のように、カップ１０２は、第２の対のローラ１１４，１１６によっても支持される。これらのローラは、溝の形成中に溝切りローラ２４がパイプに対して押し付けられている時に、パイプによってカップに伝えられる力に対する反作用点として機能し、カップを回転軸１０６と同心に維持しやすくする。カップ１０２は、溝切りロール２４の回転軸１１８にパイプを平行に維持することも行い、かくして、パイプが回転軸１１８から逸れることを防止する。
【００４６】
前述のように、本発明により、パイプの外側に溝切りロールを適用することで、工具が、パイプの壁厚変動に係わらず、均一の深さの溝を生成することができる。先行技術の溝切り装置は、パイプの内表面と係合するホィールを有し、結果的に、チューブ内表面と同心の溝を形成する。これにより、パイプ壁がその円周にわたって不均一な厚みを有する場合、不均一な溝の深さが生じる。溝の深さがパイプの外表面に対して均一でないと、カップリング強度が低下するため、管継手を実施するために機械的カップリングを使用する場合、溝の深さの均一性は重要である。
【００４７】
溝の深さは、図８と９で最もよく示される深さ位置決めローラ１２４によって、装置１００で制御される。深さ位置決めローラ１２４は軸１１８を中心とする回転のために可動支持体２６に装着される。ローラ１２４は、溝切りロール２４と間隔をあけて、カップ１０２と重なり合った関係で配置される。ローラ１２４の直径は、ローラ１２４の円周表面１２６がカップ１０２と接し、所望溝深さが達成された場合にパイプ２２に向かうホィール２４の動作を停止させるように、溝切りロール２４の直径に対して設定される。
【００４８】
装置１００が手動操作できるようにするため、前述の実施形態に対して述べたように、パイプに対して装置を回転させるてこ作用を提供するため、取っ手１２８が支持体１２に取り付けられる。可動支持体２６は、ここでも、取っ手１２８上に都合よく配置され、ねじジャッキアセンブリとつまみ（図示せず）によって起動される。
【００４９】
本装置をさまざまな寸法のパイプやチューブに使用するよう容易に適合させるため、カップ１０２が容易に交換可能であることは想定される。溝切りロール２４とマーキングホィール３６も、さまざまな深さ、幅、およびテクスチャーの溝を製造するため、さまざまな直径、厚み、および円周表面パターンのホィールを使用できるよう、交換可能である。
【００５０】
図１４は、パイプ２２に対して溝切りロール２４の正反対側に支持体１２上に配置された１個の支持ローラ１３２を使用する装置１３０の別の実施形態を示す。溝を形成するために力を加える際に、溝切りロール３４と支持ローラ１３２の間にパイプを保持するため、カップ１０２が使用される。
【００５１】
溝切りロール２４とパイプ２２の間に同時に過剰な力をかけないように適切な注意が払われれば、装置１３０以外の装置のすべての実施形態からカップ１０２を排除できることに注意する。パイプに対して溝切りロールによって加えられる力が溝を作るために十分であるがパイプを円形でなくすには不十分である限り、パイプ端を支えるためのカップは必要ではない。
【００５２】
あるいは、カップを使用する場合、カップを装置に取り付ける必要はなく、溝切りロール２４がパイプに係合する前に、カップをパイプ端上に配置することも可能である。同様に、パイプを支持すると共にパイプが円形から変形することを防止するため、パイプ孔内にプラグフィッティングを用いてもよい。
【００５３】
さらに、種々の工具のパイプとの係合を実施するため、支持体１２を固定保持し支持体２６を移動させることが好ましいが、支持体２６を固定保持し、支持体１２を移動させることで、そのに装着された工具とパイプを強制係合させることも可能であることは勿論である。
【００５４】
本発明によるパイプ製作装置の使用により、チューブやパイプの内部に配置されるホィールを使用することなく、チューブ壁厚の均一性にかかわらず、パイプまたはチューブの所定位置に、均一の深さの溝が形成できる。カラーまたはカップによって提供される支持により、外表面に加えられる比較的大きい集中負荷にも係わらず、チューブは実質的に円形のままである。本装置は、手動および自動化使用の両方に適合可能であり、手動実施形態は、チューブを中心に工具を手で回転させるためのてこ作用を提供するための取っ手を有する。
【００５５】
本発明による多機能の実施形態により、１つの装置で、パイプが簡単で素早く切断、面取り、丸み半径形成、溝切り、マーキングされる。本装置は、比較的小径のパイプのために手動で操作することもできるし、また、より大径および大量生産のために電動装置であってもよい。本発明による装置は、特定のパイプに適した寸法の交換可能な部品を提供することで、さまざまな寸法のパイプを処理するようにも適合できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるパイプ製作装置の多機能の実施形態の斜視図。
【図２】図１に図示される装置の側面図。
【図３】図２の３−３線における断面図。
【図４】図３の４−４線における断面図。
【図５】本発明による装置と共に使用可能な多機能工具セットの詳細図。
【図５Ａ】本発明による装置と共に使用可能な多機能工具セットの詳細図。
【図６】本発明による装置と共に使用可能な多機能工具セットの詳細図。
【図７】本発明による装置の自動化実施形態の側面図。
【図８】本発明による装置の別の実施形態の部分斜視図。
【図９】図８の９−９線における部分断面図。
【図１０】図９の１０−１０線における部分断面図。
【図１１】本発明による装置の別の実施形態の部分斜視図。
【図１２】図１１の１２−１２線における部分断面図。
【図１３】図１２の１３−１３線における部分断面図。
【図１４】本発明による装置のさらに別の実施形態の部分側面図。
【国際公開パンフレット】
2004508205.tif 000003
2004508205.tif 000004
2004508205.tif 000005
2004508205.tif 000006
2004508205.tif 000007
2004508205.tif 000008
2004508205.tif 000009
2004508205.tif 000010
2004508205.tif 000011
2004508205.tif 000012
2004508205.tif 000013
2004508205.tif 000014
2004508205.tif 000015
2004508205.tif 000016
2004508205.tif 000017
2004508205.tif 000018
2004508205.tif 000019
2004508205.tif 000020
2004508205.tif 000021
2004508205.tif 000022
2004508205.tif 000023
2004508205.tif 000024
2004508205.tif 000025
2004508205.tif 000026
2004508205.tif 000027
2004508205.tif 000028
2004508205.tif 000029
2004508205.tif 000030
2004508205.tif 000031
2004508205.tif 000032
2004508205.tif 000033
2004508205.tif 000034
2004508205.tif 000035
2004508205.tif 000036
2004508205.tif 000037
2004508205.tif 000038
2004508205.tif 000039
2004508205.tif 000040
2004508205.tif 000041
2004508205.tif 000042
2004508205.tif 000043
2004508205.tif 000044
2004508205.tif 000045
2004508205.tif 000046
2004508205.tif 000047
2004508205.tif 000048
2004508205.tif 000049
2004508205.tif 000050
2004508205.tif 000051
2004508205.tif 000052
【国際調査報告】
2004508205.tif 000053
2004508205.tif 000054