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JP6736201B2 - Pipe cutting jig and pipe cutting device - Google Patents
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JP6736201B2 - Pipe cutting jig and pipe cutting device - Google Patents

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Description

本発明は、主に化学プラントなどに使用されている金属製および樹脂製配管を長手方向に沿って割断するための配管割断治具、配管割断装置およびこれらの治具や装置を用いた配管割断方法に関する。 The present invention relates to a pipe cutting jig for cutting metal and resin pipes used mainly in chemical plants along the longitudinal direction, a pipe cutting device, and a pipe cutting device using these jigs and devices. Regarding the method.

近年、様々な化学薬品が流れる化学プラントにおいて、長期間使用した配管(主に金属製)を廃棄する際に、その配管内の化学汚染や腐食具合を調査することが行われている。その調査を行うためには、配管内部や配管断面を調査する手法が用いられており、その準備として配管を長手方向(管軸方向)に割断加工(半割加工および等分加工)する必要がある。配管を長手方向に割断する方法としては、従来からレーザや溶接等の熱を利用した溶断方法や鋸形状の刃物や種々の工具を用いた切断方法が採用されていた。 In recent years, in a chemical plant in which various chemicals flow, when a pipe (mainly made of metal) that has been used for a long period of time is discarded, chemical contamination and a corrosion condition in the pipe have been investigated. In order to carry out the investigation, a method of investigating the inside of the pipe and the cross section of the pipe is used, and in preparation for that, it is necessary to cut the pipe in the longitudinal direction (pipe axis direction) (half-cutting and equal-division processing). is there. As a method for cutting the pipe in the longitudinal direction, a fusing method using heat such as laser or welding, or a cutting method using a saw-shaped blade or various tools has been conventionally used.

しかし、熱を利用した溶断方法では加工部にて高熱が発生することで配管内部に付着している化学物質が変質されてしまい、本来の調査すべき腐食具合等が変化してしまうという問題があった。また、溶接による溶断方法では、アセチレンガス等のアシストガスによる溶融物が飛散するという問題もあった。さらに、工具等を用いた切断方法では、切断加工の際に生じる配管の切粉が配管内部へ付着して、汚染状況の調査の際に正確な状態が把握できないという問題があった。 However, in the fusing method using heat, there is a problem that high heat is generated in the processing part and the chemical substances adhering to the inside of the pipe are altered, and the degree of corrosion that should be investigated originally changes. there were. In addition, the fusing method by welding has a problem that the melted material is scattered by the assist gas such as acetylene gas. Further, in the cutting method using a tool or the like, there is a problem that the cutting chips of the pipe generated during the cutting process adhere to the inside of the pipe, and the accurate state cannot be grasped when investigating the contamination situation.

そこで、配管の割断時に配管の変形や変質を抑制するために配管外部の上下方向から固定治具を用いて配管自体を固定しつつ、配管内部へ切断工具を挿入し、その切断工具を配管の長手方向に沿って推し出すことで、配管を割断する方法が考案された。例えば、特許文献1および非特許文献1および2では、両側に刃部を有した切断工具を配管内部へ推し出すことで、その推し出す力を刃部と配管内面との間に発生するせん断力へ変換して、配管の一部をせん断することで配管を割断する(2分割する)装置が開示されている。 Therefore, in order to suppress the deformation and deterioration of the pipe when it is cut, the cutting tool is inserted into the inside of the pipe while fixing the pipe itself with the fixing jig from the vertical direction outside the pipe and using the cutting tool of the pipe. A method of breaking the pipe by pushing out along the longitudinal direction was devised. For example, in Patent Document 1 and Non-Patent Documents 1 and 2, by pushing a cutting tool having blade portions on both sides into the inside of the pipe, the pushing force is a shearing force generated between the blade portion and the inner surface of the pipe. There is disclosed a device for cutting (dividing into two) the pipe by converting the pipe into a pipe and shearing a part of the pipe.

特開平8−215921号公報JP-A-8-215921

表野修之、中西栄徳、牧清二郎共著,「金属製パイプの軸方向割断加工方法」,日本機械学会第21回機械材料・材料加工技術講演会CD−ROM論文集(2013),No.608Nobuyuki Omoteno, Eitoku Nakanishi, Seijiro Maki, "Axial Cleaving Method for Metal Pipes", The 21st Mechanical Materials and Materials Processing Technology Lecture Meeting of the Japan Society of Mechanical Engineers (2013), No. 608 Eitoku NAKANISHI et al.,Development of axially splitting method for the pipe materials with using the cutting tool,ISAAT 2014 The 17th International Symposium on Abrasive Technology(Advances in Abrasive Technology XVII),pp350−354Eitoku NAKANISHI et al. , Development of axially splitting method for the pipe materials with using the cutting tool, ISAAT 2014 The 17th International Symposium on Abrasive Technology(Advances in Abrasive Technology XVII), pp350-354

しかし、特許文献1および非特許文献1、2に開示されている配管の割断装置では、割断時における管の変形を防ぐために用いる外部からの固定治具(クランプ)は、配管の外径に沿った仕様としなければならない。そのため、種々の配管外径に対応した固定治具を全て揃える必要があり、部品点数が多くなるという問題があった。 However, in the pipe cutting device disclosed in Patent Document 1 and Non-Patent Documents 1 and 2, an external fixing jig (clamp) used to prevent deformation of the pipe at the time of cutting is along the outer diameter of the pipe. Must be specified. Therefore, it is necessary to prepare all the fixing jigs corresponding to various pipe outer diameters, which causes a problem of increasing the number of parts.

そこで、本発明においては部品点数が少なく、小型化できる配管割断治具、配管割断装置およびそれらの治具や装置を用いた配管割断方法を提供することを課題とする。 Therefore, it is an object of the present invention to provide a pipe cutting jig, a pipe cutting device and a pipe cutting method using these jigs and devices, which has a small number of parts and can be downsized.

前述した課題を解決するために、本発明者は配管を割断する複数の刃部を有する刃具を備えた配管割断治具であって、刃具には1又は2以上のテーパ部がさらに設けられている配管割断治具とした。また、テーパ部にはローラ部またはR面取り部のいずれかを有している配管割断治具とすることもできる。さらに、刃具は2枚の刃部と2枚のテーパ部(配管の内面から配管の径方向に向かって張り出されたテーパ部)とから構成し、刃部とテーパ部とは互いに直交して形成した配管割断治具とすることもできる。 In order to solve the above-mentioned problem, the present inventor is a pipe cutting jig including a blade having a plurality of blades for cutting a pipe, and the blade further has one or more tapered portions. It was used as a pipe cutting jig. Further, a pipe cutting jig having either a roller portion or an R chamfered portion in the tapered portion may be used. Further, the cutting tool is composed of two blade portions and two taper portions (taper portions protruding from the inner surface of the pipe in the radial direction of the pipe), and the blade portion and the taper portion are orthogonal to each other. The formed pipe cutting jig can also be used.

かかる構成により、配管の割断時には配管内部に刃部とテーパ部が挿入された状態となり、刃部が推進されたことによって2分割された配管は、テーパ部が配管の内側から外側に向かって張り出されているので、割断時において配管の変形を抑えることができる。 With this configuration, when the pipe is cleaved, the blade portion and the taper portion are inserted into the pipe, and the blade portion is propelled so that the taper portion is stretched from the inside to the outside of the pipe. Since it is taken out, the deformation of the pipe can be suppressed at the time of cleaving.

また、配管割断治具を構成する刃具の刃部は斜面を有し、刃具の軸中心から刃部の斜面の下端までの距離を割断する配管の内径の半径よりも小さくし、かつ刃具の軸中心から刃部の斜面の上端までの距離を割断する配管の内径の半径よりも大きくすることができる。さらに、刃具のテーパ部は割断する配管の内径面に密着するように形成することもできる。 Further, the blade part of the cutting tool which constitutes the pipe cutting jig has a slope, and the distance from the shaft center of the cutting tool to the lower end of the slope of the cutting part is smaller than the radius of the inner diameter of the pipe to be cut, and the shaft of the cutting tool. The distance from the center to the upper end of the slope of the blade can be made larger than the radius of the inner diameter of the pipe that cuts. Further, the tapered portion of the cutting tool can be formed so as to be in close contact with the inner diameter surface of the pipe to be cut.

割断する配管材料や配管径によって切断された後の残渣(切屑)は、細かく分断される場合や長い渦巻き状になる場合など切屑の形態は様々である。中でも切屑が長い渦巻き状になる場合は、割断工程において配管割断治具内に留まったり、配管割断装置に接触することで割断工程を中断して切屑を取り除くなどの支障が生じる場合がある。 The residue (shavings) after being cut according to the pipe material to be cut and the pipe diameter has various forms such as finely divided and long spirals. In particular, if the chips have a long spiral shape, they may remain in the pipe cutting jig during the cutting process, or may come into contact with the pipe cutting device to interrupt the cutting process and remove the chips.

そこで、切屑が長く渦巻き状に発生する場合に対応して配管割断治具を、配管を割断する複数の刃部と、刃部を両側から挟み込む少なくとも2個の側面固定部と、側面固定部に取り付けられており、テーパ面を有している少なくとも2個の配管残渣制御部と、を備える構成とした。このように構成することで割断後の配管の残渣を螺旋(らせん)状の形態として排出できる。 Therefore, in order to cope with the case where chips are generated in a long spiral shape, a pipe cutting jig is provided with a plurality of blade portions for cutting the pipe, at least two side surface fixing portions that sandwich the blade portions from both sides, and a side surface fixing portion. At least two pipe residue control units that are attached and have a tapered surface are provided. With this structure, the residue of the pipe after cleaving can be discharged in the form of a spiral.

また、配管材料が銅などの快削材の場合には配管割断治具を構成する部品同士を固定する際には堅固に固定する必要は生じない。ところが、配管材料がステンレス鋼などの比較的高強度材料の場合には、上述の側面固定部同士が堅固に固定されていないと、側面固定部の取付け角度が変化したり、側面固定部と刃部の間に余分な隙間が発生したりする場合がある。 Further, when the pipe material is a free-cutting material such as copper, it is not necessary to firmly fix the components forming the pipe cutting jig together. However, when the pipe material is a relatively high-strength material such as stainless steel, the mounting angle of the side surface fixing part may change or the side surface fixing part and the blade may be changed unless the side surface fixing parts are firmly fixed. Extra gaps may occur between the parts.

その結果、割断性能が著しく低下したり、刃部における切刃の損傷につながることがある。そこで、配管割断治具に上述した構成に加えて2個の側面固定部同士をつなぐ連結部品をさらに有する構成とすることもできる。 As a result, the fracturing performance may be significantly reduced, or the cutting edge of the blade may be damaged. Therefore, in addition to the above-described configuration, the pipe cutting jig may further include a connecting component that connects the two side surface fixing portions to each other.

配管割断装置の発明としては、前述の配管割断治具と、配管割断治具を配管の長手方向に沿って推進させる推進手段と、を具備する配管割断装置とすることができる。また、配管割断治具よりも推進前方側に配置されており、配管を可動的に支持する配管支持治具をさらに備える構成とすることもできる。さらに、当該配管支持治具には開閉式の配管固定部品を設けることもできる。 The invention of the pipe cleaving device can be a pipe cleaving device including the above-mentioned pipe cleaving jig and a propulsion means for propelling the pipe cleaving jig along the longitudinal direction of the pipe. Further, it may be configured to further include a pipe support jig which is disposed on the forward side of the pipe cleaving jig and movably supports the pipe. Further, the pipe supporting jig may be provided with an openable/closable pipe fixing component.

これは、比較的に長尺の配管を割断する際に、配管の鉛直方向および水平方向のぶれ(揺れ)を抑制するために有効である。配管の割断時に配管がぶれると、長尺配管の場合は割断中の座屈を引き起こしたり、配管が均等に割断されない恐れがあるためである。 This is effective in suppressing vertical and horizontal shake (sway) of the pipe when cutting a relatively long pipe. This is because if the pipe is shaken at the time of cleaving the pipe, it may cause buckling during cleaving in the case of a long pipe or the pipe may not be evenly cleaved.

配管割断治具を推進させる手段として油圧シリンダを用いる場合、油圧シリンダの駆動軸と割断後の配管が互いに干渉する場合がある。特に、割断対象の配管が比較的に小口径であり、油圧シリンダの駆動軸の径が配管径よりも大きい場合に割断後の配管が駆動軸と接触すると、割断工程を一時中断して割断された配管を駆動軸と干渉しないように外側へ折り曲げる等の作業が発生し、割断工程の効率が低下する。そこで、上述の配管割断装置に配管割断治具より推進後方側に配置して、割断された配管を外方へ拡げる拡径治具をさらに備えることもできる。 When a hydraulic cylinder is used as a means for propelling the pipe cutting jig, the drive shaft of the hydraulic cylinder and the pipe after the cutting may interfere with each other. In particular, if the pipe to be cleaved has a relatively small diameter and the diameter of the drive shaft of the hydraulic cylinder is larger than the pipe diameter, if the pipe after cutting comes into contact with the drive shaft, the cleaving process will be temporarily interrupted and the pipe will be cleaved. The work such as bending the outside pipe so that it does not interfere with the drive shaft occurs, and the efficiency of the cleaving process decreases. Therefore, it is possible to further include a diameter-expanding jig, which is arranged on the rear side of the pipe cleaving jig in the above-mentioned pipe cleaving device, so as to expand the cleaved pipe outward.

配管の割断方法については、前述の配管割断装置に配管を固定させた後、推進手段を用いて配管割断治具を配管の長手方向に沿って推し進めることで配管を割断する配管割断方法とすることができる。また、配管割断治具を配管の長手方向に沿って断続的に推し進めることで配管を割断する配管割断方法とすることもできる。 Regarding the method of cleaving the pipe, after fixing the pipe to the above-mentioned pipe cleaving device, push the pipe cleaving jig along the longitudinal direction of the pipe using the propulsion means to cleave the pipe. You can Further, it is also possible to adopt a pipe cleaving method for cleaving the pipe by intermittently pushing the pipe cleaving jig along the longitudinal direction of the pipe.

本発明に係る配管割断治具には、配管を割断する複数の刃部を有する刃具を備え、当該刃具には1又は複数のテーパ部をさらに設けることで割断時の配管の変形を抑える。そのため従来の配管割断装置の付属部品であり、配管の変形を防止する配管固定部品は不要となる結果、配管割断装置の部品点数が減り、装置全体として小型化されるという効果を奏する。 The pipe cutting jig according to the present invention is provided with a blade having a plurality of blades for cutting the pipe, and the blade is further provided with one or a plurality of tapered portions to suppress deformation of the pipe during the cutting. Therefore, as a result of eliminating the need for a pipe fixing component that is an accessory to the conventional pipe cutting device and prevents deformation of the pipe, the number of parts of the pipe cutting device is reduced, and the overall size of the device is reduced.

また、刃具のテーパ部に少なくともローラ部またはR面取り部のいずれかを有していることにより、配管割断時に配管内面と接触する部分の変形や微細な配管内面部の剥離を減少させる。同時に、接触面の摩擦を減少できるため推進手段による推進力を低減できて、より効率的で配管割断検査の目的に沿った回収物の少ない配管割断を実現できる。 Further, by having at least either the roller portion or the R chamfered portion in the tapered portion of the cutting tool, the deformation of the portion that comes into contact with the inner surface of the pipe at the time of pipe cutting and the fine peeling of the inner surface portion of the pipe are reduced. At the same time, since the friction of the contact surface can be reduced, the propulsion force by the propulsion means can be reduced, and more efficient pipe cutting with less collected material can be realized according to the purpose of the pipe cutting inspection.

さらに、特許文献1に示すような従来の装置では地面に対して平行に配管を据え置いた状態で割断を行う必要があった。しかし、本発明の配管割断装置では上述したように配管変形を防止する配管固定部品が不要となる結果、配管を縦置きにした状態(地面に対して垂直方向)でも割断可能となるという効果も奏する。 Further, in the conventional device as shown in Patent Document 1, it is necessary to perform the cleaving in a state where the pipe is set parallel to the ground. However, as described above, the pipe cutting device of the present invention does not require the pipe fixing parts for preventing the pipe deformation, and as a result, the pipe can be cut even in a state where the pipe is placed vertically (vertical direction to the ground). Play.

本発明の実施の形態の一例である配管割断装置を構成する配管割断治具1の模式図(正面図)である。It is a schematic diagram (front view) of the pipe cutting jig 1 which comprises the pipe cutting apparatus which is an example of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の一例である配管割断装置を構成する配管割断治具1の模式図(平面図)である。It is a schematic diagram (plan view) of the pipe cutting jig 1 which comprises the pipe cutting apparatus which is an example of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の一例である配管割断装置を構成する配管割断治具1の模式図(斜視図)である。It is a mimetic diagram (perspective view) of piping cutting jig 1 which constitutes a piping cutting device which is an example of an embodiment of the invention. 本発明の実施形態の一例である配管割断治具1を構成する刃具100の斜視図である。It is a perspective view of blade 100 which constitutes piping cutting jig 1 which is an example of an embodiment of the present invention. 配管割断治具1を構成する刃具100のテーパ部3の変形例を示す斜視図であるIt is a perspective view which shows the modification of the taper part 3 of the cutting tool 100 which comprises the pipe cutting jig 1. As shown in FIG. 配管割断治具1を構成する刃具100のテーパ部3の別の変形例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows another modification of the taper part 3 of the cutting tool 100 which comprises the pipe cutting jig 1. As shown in FIG. 刃具100の刃部2を2枚、テーパ部3を1枚とした刃具100の変形例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the modification of the cutting tool 100 which used two cutting parts 2 and one taper part 3 of the cutting tool 100. 刃具100を構成するテーパ部に取り外し式テーパ部3Cを用いた場合の変形例を示す図であり、(a)は刃具100本体に取り外し式テーパ部3Cを装着した場合の斜視図であり、同図(b)は刃具100本体から取り外し式テーパ部3Cを取り外した場合の斜視図である。It is a figure which shows the modification when the removable taper part 3C is used for the taper part which comprises the cutting tool 100, (a) is a perspective view when the removable taper part 3C is attached to the cutting tool 100 main body, FIG. 6B is a perspective view when the removable taper portion 3C is removed from the main body of the cutting tool 100. 配管割断装置Aを用いた配管Pの割断状況(工程1)図である。It is a cutting|disconnection state (process 1) figure of the pipe P which used the pipe cutting apparatus A. FIG. 配管割断装置Aを用いた配管Pの割断状況(工程2)図である。It is a cutting|disconnection state (process 2) figure of the piping P which used the piping cutting apparatus A. FIG. 配管割断装置Aを用いた配管Pの割断状況(工程3)図である。It is a cutting|disconnection state (process 3) figure of the piping P which used the piping cutting apparatus A. FIG. 本発明の実施の別形態の一例である配管割断治具11の分解構造図である。It is a disassembled structural drawing of the pipe cutting jig 11 which is an example of another form of implementation of this invention. (a)配管割断治具11を配管割断装置A2に取付けた際の配管割断治具11部分の配管P側から見た拡大斜視図、(b)配管割断装置A2に取付けられた配管割断治具11部分の推進手段T側から見た拡大斜視図である。(A) An enlarged perspective view of the pipe cutting jig 11 when the pipe cutting jig 11 is attached to the pipe cutting device A2 as seen from the pipe P side, (b) a pipe cutting jig attached to the pipe cutting device A2 It is an expansion perspective view seen from the propulsion means T side of 11 parts. 割断時に配管Pを固定する配管固定部品PFの変形例を示す図である。同 図(a)は固定治具台(配管支持治具)55における配管固定部品PFの可 動範囲を示す図であり、同図(b)は配管割断時における配管固定部品PFの使用例 を示す図である。It is a figure which shows the modification of the pipe fixing component PF which fixes the pipe P at the time of cleaving. FIG. 7A is a diagram showing the movable range of the pipe fixing component PF on the fixing jig base (pipe supporting jig) 55, and FIG. 7B is an example of using the pipe fixing component PF when cutting the pipe. FIG. 配管固定部品PFの詳細を示し、(a)配管支持治具55を構成する2本の配管固定部品PF、PFが開いた状態、(b)配管支持治具55を構成する2本の配管固定部品PF、PFが閉じた状態を示す図である。The details of the pipe fixing part PF are shown, (a) the two pipe fixing parts PF and PF forming the pipe supporting jig 55, and (b) the two pipe fixing parts forming the pipe supporting jig 55. It is a figure showing the state where parts PF and PF were closed. (a)配管割断装置A2の後方側に設置されている配管拡径治具80の側面図、(b)割断後の配管Pに対して配管拡径治具80を用いて拡径状態を示す図である。(A) A side view of the pipe expanding jig 80 installed on the rear side of the pipe cutting device A2, and (b) showing the expanded state of the pipe P after cutting using the pipe expanding jig 80. It is a figure. 配管割断装置A2を用いた配管Pの割断状況(準備段階)図である。It is a cutting|disconnection state (preparation stage) figure of the piping P using the piping cutting apparatus A2. 配管割断装置A2を用いた配管Pの割断状況(割断段階)図である。It is a cutting| disconnection state ( cutting| disconnection stage) figure of the piping P using the piping cutting apparatus A2. 配管割断装置A2を用いた配管Pの割断状況(最終段階)図である。It is a cutting|disconnection state (final stage) figure of the piping P which used the piping cutting apparatus A2. (a)配管割断装置A2を用いた配管Pの割断中に状態を示す模式図、(b)配管残渣制御具8の有無による配管の残渣P5、P6の形態の違いを示す模式図である。(A) A schematic view showing a state during the cutting of the pipe P using the pipe cutting device A2, (b) A schematic view showing a difference in the form of the pipe residues P5 and P6 depending on the presence or absence of the pipe residue control tool 8. (a)配管残渣制御具8の有無による残渣P5、P6の形態比較を示す模式図、(b)配管Pの割断中における配管残渣制御具8を備えた配管割断治具11の側面図である。(A) A schematic view showing a form comparison of the residues P5 and P6 with and without the pipe residue control tool 8, and (b) a side view of a pipe cutting jig 11 provided with the pipe residue control tool 8 during the cutting of the pipe P. .. 配管割断後に発生した配管の残渣P5の形態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the form of the residue P5 of the piping which generate|occur|produced after piping cutting.

本発明の実施の形態の一例について図面を用いて説明する。図1ないし図3は、本発明の実施の形態の一例である配管割断治具1の模式図(正面図、平面図および斜視図)を示す。図1ないし図3に示すように、配管割断治具1(以下、「治具1」とする)は、配管を切断する刃具100の上方に上面固定具30が載置された状態で両側から各2枚ずつ計4枚のスペーサ20に挟まれている。 An example of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 3 are schematic views (a front view, a plan view and a perspective view) of a pipe cutting jig 1 which is an example of an embodiment of the present invention. As shown in FIGS. 1 to 3, the pipe cutting jig 1 (hereinafter referred to as “jig 1”) is installed from both sides in a state where the upper surface fixing tool 30 is placed above the cutting tool 100 for cutting the piping. Each two sheets are sandwiched by a total of four spacers 20.

刃具100と上面固定具30とは刃具100の下方からボルトBによって一体化されており、刃具100および上面固定具30と4枚のスペーサ20とは4本のボルトBによって一体化されている。さらに、それら4枚のスペーサ20の外側(両側)から2個の側面固定具10で挟み込み、2本のボルトBを用いて固定されている。 The cutting tool 100 and the upper surface fixing tool 30 are integrated by a bolt B from below the cutting tool 100, and the cutting tool 100 and the upper surface fixing tool 30 and the four spacers 20 are integrated by four bolts B. Further, the four spacers 20 are sandwiched from outside (both sides) of the four spacers 20 by two side surface fixing tools 10 and are fixed by using two bolts B.

また、図4は配管割断治具1を構成する刃具100の模式図(斜視図)を示す。図4に示す刃具100は、配管を割断する2箇所(枚)の刃部2、2と、配管の内面を配管の径方向に向かって押さえつける2箇所(枚)のテーパ部3、3を有している一例である。この刃具100では、刃部2とテーパ部3とは配管の割断時の推進方向から見たときに互いに直行するように形成されている。 Further, FIG. 4 is a schematic view (perspective view) of the cutting tool 100 that constitutes the pipe cutting jig 1. The cutting tool 100 shown in FIG. 4 has two (sheet) blade parts 2 and 2 for cutting the pipe and two (sheet) taper parts 3 and 3 for pressing the inner surface of the pipe in the radial direction of the pipe. This is one example. In this blade 100, the blade portion 2 and the tapered portion 3 are formed so as to be orthogonal to each other when viewed from the propelling direction when the pipe is cut.

さらに、刃部2は図4に示すように、配管の割断に用いる部分は斜面を有し、刃具100の軸中心から刃部2の斜面の下端までの距離は、割断する配管の内径の半径より小さい。それに加えて、刃具100の軸中心から刃部2の斜面の上端までの距離は、割断する配管の内径の半径より大きく構成されている。 Further, as shown in FIG. 4, the blade portion 2 has a sloped portion used for cleaving the pipe, and the distance from the axial center of the blade 100 to the lower end of the sloped surface of the blade 2 is the radius of the inner diameter of the pipe to be cleaved. Smaller than In addition, the distance from the axial center of the cutting tool 100 to the upper end of the slope of the cutting portion 2 is configured to be larger than the radius of the inner diameter of the pipe to be cut.

この刃具100の軸中心から刃部2の斜面の先端と上端の最低条件は上記のようになるが、刃部2の強度の許容範囲でその差を大きく取ることで、対応出来る割断する配管の対応径を、細いものから太いものまで広く取ることができる。一方、テーパ部3は割断する配管の内径面に密着していることで、配管が歪むこと無く円滑に割断を進めるためのものであり、刃具100の軸中心からテーパ部の上端までの距離は、割断する配管の内径と同じか又は1〜5%程度大きいことが望ましい。 The minimum conditions of the tip and the upper end of the slope of the blade 2 from the axial center of the blade 100 are as described above, but by taking a large difference within the allowable range of the strength of the blade 2, The corresponding diameter can be wide, from thin to thick. On the other hand, since the tapered portion 3 is in close contact with the inner diameter surface of the pipe to be cleaved, it is for promoting the cleaving smoothly without distortion of the pipe, and the distance from the axial center of the cutting tool 100 to the upper end of the tapered portion is It is desirable that the inner diameter of the pipe to be cleaved is equal to or larger than 1 to 5%.

また、配管の厚みが薄い場合や材質により割断力が低くても良い場合には、テーパ部3は割断する配管の内径面に必ずしも密着している必要は無く、いずれか一方のテーパ部3が接触しているという状態でも良い。さらにテーパ部3が接触する配管部分は、刃部2によって割断され若干広がった開口部形状になるため、前記テーパ部3は、一時的には全く配管内部に接触しない状態も生じうるものである。 Further, when the pipe has a small thickness or when the breaking force may be low depending on the material, the tapered portion 3 does not necessarily have to be in close contact with the inner diameter surface of the pipe to be cut, and either one of the tapered portions 3 is not necessary. It may be in the state of being in contact. Further, the pipe portion with which the tapered portion 3 comes into contact has a shape of an opening portion that is split by the blade portion 2 and slightly widens, so that the tapered portion 3 may temporarily not come into contact with the inside of the pipe at all. ..

なお、刃具100及び刃部2の材質は、被加工物である配管の材種に応じて、超硬合金や高速度工具鋼やダイヤモンドそしてセラミックス等に代表されるような切削および切断加工に用いられる多くの工具用材種から選定できる。また、刃部2は切削用工具と同様の性能を有する事が望ましいため、切削工具と同様に研磨による仕上げを施すことが好ましい。 The materials of the cutting tool 100 and the cutting portion 2 are used for cutting and cutting processes represented by cemented carbide, high-speed tool steel, diamond, ceramics, etc., depending on the material type of the pipe to be processed. It can be selected from many tool grades available. Further, since it is desirable that the blade portion 2 has the same performance as that of the cutting tool, it is preferable that the blade portion 2 be finished by polishing similarly to the cutting tool.

さらに、本割断装置の目的から切削油を使えないことが多く、刃部と配管材料間の摩擦状況は非常に厳しいものであるため、刃部での摩耗を減らし、切断荷重そのものを少しでも減ずる目的で刃部のコーティングが有用である。コーティングの種類としてはダイヤモンド等、従来工具で用いるコーティングを用いることができる。また、割断対象の配管の長さが長くなると必然的に切り屑である短冊状の残渣も長くなり、残渣が割断装置の支柱に接触するなど装置との干渉が発生する。 In addition, cutting oil is often not available for the purpose of this cleaving device, and the friction between the blade and the piping material is extremely severe, so wear on the blade is reduced and the cutting load itself is reduced as much as possible. Blade coating is useful for this purpose. As the type of coating, coating used in conventional tools such as diamond can be used. In addition, if the length of the pipe to be cleaved becomes long, the strip-shaped residue, which is a chip, inevitably becomes long, and the residue may interfere with the device such as contact with the column of the cleaving device.

そこで、この干渉の解決策としては、残渣を短く分断したり、残渣にコイルバネ状の丸み持たせて、さらに流出方向を変える等の残渣の流出を制御することが好ましい。そのための手段としては、被割断配管と刃部との接触部に溝構造などでチップブレーカ加工を施し、残渣の排出を制御する事が好ましい。 Therefore, as a solution to this interference, it is preferable to divide the residue into short pieces, or to give the residue a rounded shape like a coil spring to further control the outflow of the residue by changing the outflow direction. As a means for that, it is preferable to control the discharge of the residue by subjecting the contact portion between the pipe to be cut and the blade portion to a chip breaker process with a groove structure or the like.

また、テーパ部3の材質は刃具100や刃部2と同じであっても良いが、刃部2ほどの硬度を必要としないため、工具用の材質に限る必要は無く、熱処理により充分な硬さを有する鉄鋼系材料もしくはセラミックス系の焼結材料等でも良い。 Further, the material of the tapered portion 3 may be the same as that of the cutting tool 100 or the cutting portion 2, but it does not need to be as hard as the cutting portion 2, so that it is not limited to the material for the tool, and it is sufficiently hard by heat treatment. A steel-based material or a ceramic-based sintered material having a certain degree may be used.

次に、本発明の配管割断治具(特に刃具部分)の形状の別形態について図5〜8を用いて説明する。図5および6は、配管割断治具1を構成する刃具100のテーパ部3を変形した一実施例である。図5および6に示す刃具100の刃部2は、図4に示す刃部2と同等の機能を有するものであるが、テーパ部3の一部を変形したものである。図5に示す刃具100は、テーパ部3の一部を配管の内面と接触する部分の角部分にR面取り部3Aを持たせたものである。 Next, another embodiment of the shape of the pipe cutting jig (particularly the cutting tool portion) of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6 show an embodiment in which the tapered portion 3 of the cutting tool 100 constituting the pipe cutting jig 1 is modified. The blade portion 2 of the blade tool 100 shown in FIGS. 5 and 6 has a function equivalent to that of the blade portion 2 shown in FIG. 4, but a part of the tapered portion 3 is modified. The cutting tool 100 shown in FIG. 5 has an R chamfered portion 3A at a corner portion of a portion where a part of the tapered portion 3 contacts the inner surface of the pipe.

このような構成とすることにより、配管の割断時に配管の内面と接触する部分の変形や微細な配管内面部の剥離を減少させることができる。同時にテーパ部と配管内面との接触面の摩擦を低減できるため、推進手段の押下するための推進力を低減でき、より効率的で配管割断の検査の目的に沿った回収物の少ない配管割断を実現できる。 With such a configuration, it is possible to reduce the deformation of the portion that comes into contact with the inner surface of the pipe when the pipe is cut, and the fine peeling of the inner surface portion of the pipe. At the same time, the friction of the contact surface between the tapered part and the inner surface of the pipe can be reduced, so the propulsive force for pushing down the propulsion means can be reduced, and more efficient pipe cutting with less collected products according to the purpose of the pipe cutting inspection. realizable.

同様に、図6に示すようにテーパ部3の配管の内面と接触する部分にローラ部(ベアリング部材)3Bを設けても同様の効果を奏することもできる。図5および図6では、例示として片側のテーパ部3にR面取り部3Aを有するもの、もう一方はローラ部3Bを有するものとしたが、両方のテーパ部3、3がいずれもR面取り部3Aを有するものであっても良いし、ローラ部3Bを有するものであっても構わない。 Similarly, as shown in FIG. 6, the same effect can be obtained by providing the roller portion (bearing member) 3B at the portion of the tapered portion 3 that contacts the inner surface of the pipe. 5 and 6, the taper portion 3 on one side has the R chamfered portion 3A and the roller portion 3B on the other side, but both the taper portions 3 and 3 have the R chamfered portion 3A. May be provided, or the roller portion 3B may be provided.

図7は、刃具100の刃部2を2枚、テーパ部3を1枚とした刃具100の変形例である。このような形状にすることで割断後の配管片を180°で2分割した場合に比べて、より角度(中心角度)の小さい配管片を得ることができる。その結果、割断対象の配管が小径時などの場合に配管内部の露出部が扱い易くなり、検査効率を向上できるという効果を奏する。なお、図7で示す刃具100のテーパ部3にも図5および6で示したR面取り部3Aまたは/およびローラ部3Bを有するものとしても良い。 FIG. 7 shows a modified example of the blade 100 in which the blade 100 has two blades 2 and one taper 3. With such a shape, a pipe piece having a smaller angle (center angle) can be obtained as compared with the case where the pipe piece after cleaving is divided into two at 180°. As a result, when the pipe to be cleaved has a small diameter, the exposed portion inside the pipe is easy to handle, and the inspection efficiency can be improved. The tapered portion 3 of the cutting tool 100 shown in FIG. 7 may also have the R chamfered portion 3A or/and the roller portion 3B shown in FIGS. 5 and 6.

図8(a)および(b)は、刃具100を構成するテーパ部を対象の配管径に応じて取り替えられるようにした着脱可能な取り外し式テーパ部3Cを用いた場合の変形例である。図8(a)は刃具100本体に取り外し式テーパ部3Cを装着した場合の斜視図であり、同図(b)は刃具100本体から取り外し式テーパ部3Cを取り外した場合の斜視図を示す。多種の太さ(外径および内径)の配管を扱う場合にテーパ部は、配管内面に接するため一定の大きさ(傾斜角)のテーパ部が扱える配管径は限定される。しかし、このような構成とすることで各種の割断対象とする配管径を1つの刃具100で対応できるようになり、作業効率が向上する。 FIG. 8A and FIG. 8B are modified examples in which a detachable detachable taper portion 3C is used in which the taper portion forming the cutting tool 100 can be replaced according to the target pipe diameter. FIG. 8A is a perspective view when the removable taper portion 3C is attached to the main body of the cutting tool 100, and FIG. 8B is a perspective view when the removable taper portion 3C is removed from the main body of the cutting tool 100. When handling pipes of various thicknesses (outer diameter and inner diameter), since the tapered portion is in contact with the inner surface of the pipe, the diameter of the pipe that can be handled by the tapered portion of a certain size (inclination angle) is limited. However, with such a configuration, one cutting tool 100 can handle various pipe diameters to be cleaved, and work efficiency is improved.

前記したように、刃具100の軸中心から刃部2の斜面の先端と上端の距離の差を大きく取ることで、対応出来る割断配管の対応径を細いものから太いものまで広く取ることができる。しかし、テーパ部3は割断する配管の内径面に密着している必要があるため、図8(a)、(b)のようにテーパ部3Cを取り外し式とすることで、割断配管の対応径の広い刃部とテーパ部を実現できる。 As described above, by taking a large difference in the distance between the tip end and the upper end of the inclined surface of the blade 2 from the axial center of the cutting tool 100, it is possible to take a wide range of compatible diameters of the split pipes that can be used. However, since the tapered portion 3 needs to be in close contact with the inner diameter surface of the pipe to be cleaved, by making the tapered portion 3C detachable as shown in FIGS. 8A and 8B, the corresponding diameter of the cleaved pipe can be obtained. A wide blade and taper can be realized.

なお、図示していないが刃具100を構成するテーパ部を開閉可能なヒンジ構造として、その内側にバネ等の弾性体を設けることによりテーパ部の外径が配管の内径に沿うように構成することでも同様の効果を得ることができる。 Although not shown, the tapered portion of the cutting tool 100 can be opened/closed, and an elastic body such as a spring is provided inside the tapered portion so that the outer diameter of the tapered portion follows the inner diameter of the pipe. However, the same effect can be obtained.

また、図7では刃部2を2枚、テーパ部3を1枚としたものの変形例を示したが、その場合に太い配管を割断すると、テーパ部3には外側からの過大な応力が働くため歪みが発生する可能性がある。その歪みを抑えるために、2枚目のテーパ部3を刃具100の中心部から見て軸対象位置に設けることでそのような歪みの発生を軽減できる。このことにより、上述した中心角度の小さい配管片を得ると共に、割断後の配管の歪みをより少なくすることができる。 Further, FIG. 7 shows a modified example in which the number of the blade portions 2 is two and the number of the taper portions 3 is one. However, if a thick pipe is cut in this case, an excessive stress from the outside acts on the taper portions 3. Therefore, distortion may occur. In order to suppress the distortion, the occurrence of such distortion can be reduced by providing the second taper portion 3 at the axially symmetrical position when viewed from the center of the cutting tool 100. This makes it possible to obtain the above-mentioned pipe piece having a small center angle and further reduce the strain of the pipe after cleaving.

さらに、図示しないが刃具100に刃部2を4枚、テーパ部3を2枚とする構成にすることで、割断後の配管片をより中心角度の小さい割断片とすることができる。また、廃棄処理の廃棄作業、運搬、保管をより効率的なものとすることが可能となる。ここで、テーパ部3を更に設けることは本発明の範囲内である。 Further, although not shown, by making the blade 100 to have four blade portions 2 and two taper portions 3, the pipe piece after cleaving can be made into a fragment having a smaller central angle. Further, it becomes possible to make the disposal work of the disposal process, transportation, and storage more efficient. Here, it is within the scope of the present invention to further provide the tapered portion 3.

次に、本発明の配管割断装置Aを用いた配管Pの割断方法を図9ないし図11を用いて説明する。図9ないし図11は、配管割断装置Aを用いた配管Pの割断状況(工程1〜3)図を示す。なお、図9ないし図11では刃具100のテーパ部3による配管Pの割断状況を見えやすくするために、配管割断治具1を構成する片側の側面固定具10およびスペーサ20を外して簡略化した形態のものを図示している。 Next, a method of cleaving the pipe P using the pipe cleaving apparatus A of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 to 11. 9 to 11 are views showing the cutting state (steps 1 to 3) of the pipe P using the pipe cutting device A. 9 to 11, in order to make it easier to see the cut state of the pipe P by the tapered portion 3 of the cutting tool 100, the side surface fixing tool 10 and the spacer 20 on one side of the pipe cutting jig 1 are removed and simplified. The form is illustrated.

まず、図9に示すように配管割断装置Aの配管固定部品PFに割断すべき配管Pを固定した後、推進手段Tの先端に取り付けられた配管割断治具1を配管Pの端面付近まで接近させる(工程1)。次に、図10に示すように推進手段Tを徐々に下方へ降下させて、配管割断治具1を配管P内へ管軸方向に推し進める。それにより、配管Pの両側から配管Pの一部が短冊状に剥離される(工程2)。その後、配管割断治具1が図11に示すように配管Pの最下点まで到達すれば、配管Pの割断は完了し、2本の短冊状の残渣P1、P2として配管割断装置A上に落下する(工程3)。最後に、配管割断治具1を割断当初の位置へ引き上げた後、配管固定部品PFにて固定されていた配管Pは二分割されており、それらを取り出すことで一連の割断工程は終了する。 First, as shown in FIG. 9, after fixing the pipe P to be cleaved to the pipe fixing part PF of the pipe cleaving device A, the pipe cleaving jig 1 attached to the tip of the propulsion means T is brought close to the end face of the pipe P. (Step 1). Next, as shown in FIG. 10, the propelling means T is gradually lowered to push the pipe cutting jig 1 into the pipe P in the pipe axis direction. Thereby, a part of the pipe P is peeled off in a strip shape from both sides of the pipe P (step 2). After that, when the pipe cutting jig 1 reaches the lowest point of the pipe P as shown in FIG. 11, the cutting of the pipe P is completed, and two strip-shaped residues P1 and P2 are left on the pipe cutting device A. It falls (step 3). Finally, after pulling up the pipe cleaving jig 1 to the original position for cleaving, the pipe P fixed by the pipe fixing component PF is divided into two parts, and by taking them out, a series of cleaving steps is completed.

なお,配管固定部品PFは必要に応じて割断する配管の取り出しが容易なように開閉可能な治具を用いても良い。また、刃部2には非常に大きな割断負荷が掛かることから、配管割断治具1を上下可動状態で支持する支柱6、6と刃部2、2の取り付け方向は略一致していることが、割断の歪みを少なくする為には望ましい。刃部2が2以上設けられる場合は、両支柱6、6に略均等に割断時の負荷が掛かる方向に刃部2の向きと支柱6の関係を決めることが望ましい。 The pipe fixing component PF may be a jig that can be opened/closed so that the pipe to be cut can be easily taken out if necessary. Further, since a very large cutting load is applied to the blade portion 2, it is possible that the mounting directions of the support columns 6 and 6 for supporting the pipe cutting jig 1 in a vertically movable state and the blade portions 2 and 2 are substantially the same. , It is desirable to reduce the distortion of fracture. When two or more blades 2 are provided, it is desirable to determine the relationship between the orientation of the blades 2 and the struts 6 in a direction in which a load is applied to the struts 6 and 6 evenly.

上記説明では、テーパ部3は刃具100の軸中心からテーパ部3の上端までの距離は、割断配管の内径と同じか又は1%から5%程度大きいことが望ましいとしたが、割断された長尺の配管と配管割断治具1との干渉を避けるように割断後の配管をハの字状に開くためには、刃具100の軸中心からテーパ部3の上端までの距離を更に大きく10%から20%にすることで対応できる。 In the above description, it is preferable that the distance from the axial center of the cutting tool 100 to the upper end of the taper portion 3 of the tapered portion 3 is equal to or larger than the inner diameter of the cleaved pipe by about 1% to 5%. In order to open the pipe after cleaving so as to avoid the interference between the long pipe and the pipe cutting jig 1, the distance from the axial center of the cutting tool 100 to the upper end of the taper portion 3 is further increased by 10%. Can be dealt with from 20% to 20%.

また、図9ないし図11により説明した配管割断装置Aを用いた配管Pの割断方法は、配管Pを縦置きした場合の割断(割断対象の配管の長手方向を地面に対して垂直にした状態で割断)例を示したが、従来のように配管Pを横置きした場合の割断(地面に対して平行に配管を据え置いた状態での割断)も可能である。 In addition, the method of cleaving the pipe P using the pipe cleaving device A described with reference to FIGS. 9 to 11 is the cleaving in the case where the pipe P is placed vertically (a state in which the longitudinal direction of the pipe to be cleaved is perpendicular to the ground). However, it is also possible to perform the cleaving in the case where the pipe P is laid horizontally (the cleaving in the state where the pipe is placed parallel to the ground) as in the prior art.

次に、図9における配管割断装置Aの配管固定部品PFの変形の一実施例を示す。図14は、割断時に配管Pを固定する配管固定部品PFの変形例である。同図(a)は固定治具台(配管支持治具)55における配管固定部品PFの可動範囲を示し、同図(b)は配管割断時における配管固定部品PFの使用例を示す。図14(a)および(b)に示すように1対の配管固定部品PFは固定治具台55に載置され、配管割断装置Aの支柱60を軸として回転可能に支持されている。配管固定部品PFは、使用しない時においてはバネ力などにより図14(a)の矢印に示すように解放されているが、配管割断時には図14(b)に示すように割断対象の配管Pを1対の配管固定部品PF、PFで両側から挟み込み、押さえ金具70で配管固定部品PF、PFが解放されないように固定される。 Next, an example of a modification of the pipe fixing component PF of the pipe cutting device A in FIG. 9 will be described. FIG. 14 is a modified example of the pipe fixing component PF that fixes the pipe P at the time of cleaving. The figure (a) shows the movable range of the pipe fixing part PF in the fixing jig base (pipe supporting jig) 55, and the figure (b) shows an example of use of the pipe fixing part PF at the time of pipe cutting. As shown in FIGS. 14A and 14B, the pair of pipe fixing parts PF are placed on the fixing jig base 55 and are rotatably supported around the columns 60 of the pipe cutting device A as axes. When the pipe fixing part PF is not used, it is released by the spring force as shown by the arrow in FIG. 14( a ), but when the pipe is cut, the pipe P to be cut is cut as shown in FIG. 14( b ). It is sandwiched by a pair of pipe fixing parts PF, PF from both sides, and is fixed so that the pipe fixing parts PF, PF are not released by the pressing metal fitting 70.

このように構成することで、図9における配管割断治具1を押下する推進手段Tの移動にほぼ同期して、配管固定部品PFと固定治具台55が移動する。推進手段Tと配管固定部品PFをほぼ同期して移動させるために、固定治具台55の両側にはバネ等で配管割断装置Aの台座部分および推進手段Tとの距離が所定の間隔になるように構成される。 With this configuration, the pipe fixing component PF and the fixing jig base 55 move substantially in synchronism with the movement of the propulsion unit T that presses the pipe cutting jig 1 in FIG. In order to move the propelling means T and the pipe fixing part PF substantially in synchronization, the distance between the pedestal portion of the pipe cutting device A and the propelling means T is set to a predetermined distance by springs or the like on both sides of the fixing jig base 55. Is configured as follows.

このように構成することにより、配管Pが長尺の場合でも配管固定部品PFが配管割断に最適な位置に保たれるため、配管Pの曲がりなどで作業が中断することなく、効率的に長尺の配管を割断できる。なお、配管固定部品PFには押さえ金具70が作業終了時には配管割断装置Aの台座部等に解放用のピンなどで自動的に外れるようにすることもできる。 With such a configuration, even if the pipe P is long, the pipe fixing component PF is kept at the optimum position for pipe cutting, so that the work is not interrupted due to bending of the pipe P and the length is increased efficiently. Can be used to cut length pipes. It should be noted that the pipe fixing component PF may be configured such that the holding metal fitting 70 is automatically detached from the pedestal portion of the pipe cutting device A by a releasing pin or the like when the work is completed.

そのように構成することで、配管固定部品PFが図14(a)のように解放されるため、配管割断後の割断片の扱いを極めて効率的に行える。また、上述したように割断用の刃部と配管を内面に接して支持し、湾曲やねじれを防ぐためのテーパ部を設けた配管割断治具を用いるという簡単な構成により、従来困難であった金属製の配管の割断をより効率的に実施できる。 With such a configuration, the pipe fixing component PF is released as shown in FIG. 14(a), so that the split fragments after pipe cutting can be handled extremely efficiently. Further, as described above, it has been difficult in the past due to the simple structure of supporting the cutting blade portion and the pipe in contact with the inner surface and using the pipe cutting jig provided with the tapered portion for preventing the bending and the twisting. The metal pipe can be cut more efficiently.

なお、本実施形態では例えばステンレス鋼のような比較的に高硬度の難削材製の配管を割断する場合を示したが、例えば銅のような比較的に快削材製の配管を割断する場合には図5ないし図7に示すような配管割断治具1を構成する側面固定具10および図1に示すスペーサ20を外した状態のものであっても構わない。すなわち、配管材料に応じて配管割断治具1を構成する部品を取付けたり、または取り外すことができる。 In the present embodiment, a case is shown in which a pipe made of a relatively hard material such as stainless steel is cut, but a pipe made of a free-cutting material such as copper is cut. In this case, the side fixing device 10 and the spacer 20 shown in FIG. 1 which constitute the pipe cutting jig 1 as shown in FIGS. 5 to 7 may be removed. That is, it is possible to attach or detach the components of the pipe cutting jig 1 according to the pipe material.

また、図9〜図11に示す配管割断装置Aに取り付ける配管固定部品PFは、例えば4つ爪タイプのスクロールチャックにすることで割断完了後に配管下部が変形したことにより配管固定部品PFから取り出し難い場合でも、上記の爪部品を外側に広げることで配管を容易に取り外すことができる。 Further, the pipe fixing part PF attached to the pipe cutting device A shown in FIGS. 9 to 11 is difficult to be taken out from the pipe fixing part PF because the lower part of the pipe is deformed after the completion of the cutting by using, for example, a 4-jaw type scroll chuck. Even in such a case, the pipe can be easily removed by expanding the above-mentioned claw component to the outside.

次に、本発明の実施の別形態の配管割断治具について図面を用いて説明する。図12は、本発明の実施の別形態の一例である配管割断治具11の分解構造図を示す。配管割断治具11は、図12に示すように先端部に図示しない2枚の超硬製チップを嵌め込んだ刃具110を中央位置に配置して、その両側から片側2枚ずつ、両側で計4枚のスペーサ20で挟み込んでボルトBとナットNで固定する(図12に図示した例は計4組のボルトBとナットNで固定した場合を示している)。 Next, a pipe cutting jig according to another embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 12 shows an exploded structural view of a pipe cutting jig 11 which is an example of another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 12, the pipe cutting jig 11 has a cutting tool 110, in which two cemented carbide chips (not shown) are fitted at the tip end, as shown in FIG. 12, and is arranged at the central position. It is sandwiched by four spacers 20 and fixed with bolts B and nuts N (the example shown in FIG. 12 shows the case where four sets of bolts B and nuts N are fixed).

次に、刃具110の片側に固定された2枚のスペーサ20、20に対して、テーパ面を有する配管残渣制御具8、8をボルトBとナットNでさらに固定する。すなわち、図12で示す配管割断治具11は刃具110、スペーサ20、配管残渣制御具8およびそれらの部品を一体化するための複数のボルトBとナットNで構成されている。 Next, the pipe residue control tools 8 and 8 having tapered surfaces are further fixed to the two spacers 20 and 20 fixed to one side of the cutting tool 110 with bolts B and nuts N. That is, the pipe cutting jig 11 shown in FIG. 12 includes a blade 110, a spacer 20, a pipe residue control tool 8 and a plurality of bolts B and nuts N for integrating these parts.

図13は図12で示した配管割断治具11を配管割断装置A2に取り付けた状態を示すものであり、同図(a)は配管割断治具11を配管割断装置A2に取付けた際の配管割断治具11部分の拡大斜視図を示し、同図(b)は配管Pが有る場合の配管割断装置A2に取付けられた配管割断治具11部分の拡大斜視図を示す。配管割断治具11は、配管割断装置A2において図13(a)に示すように推進手段Tの前方側(推進方向側)であって、配管支持治具55の後方側(推進方向とは逆側)の位置に取り付けられる。 FIG. 13 shows a state where the pipe cutting jig 11 shown in FIG. 12 is attached to the pipe cutting device A2, and FIG. 13A shows the pipe when the pipe cutting jig 11 is attached to the pipe cutting device A2. The enlarged perspective view of the cleaving jig 11 part is shown, and the same figure (b) shows the enlarged perspective view of the pipe cleaving jig 11 part attached to the pipe cleaving device A2 when the pipe P is present. The pipe cutting jig 11 is on the front side (propulsion direction side) of the propulsion means T in the pipe cutting device A2 as shown in FIG. 13A, and on the rear side of the pipe support jig 55 (opposite to the propulsion direction). Side) position.

割断工程の準備としては、先ず割断対象の配管Pが配管割断装置A2に図示しない配管固定手段により固定(チャッキング)されると、図13(b)に示すように配管支持治具55を用いて配管Pの周囲を挟み込む。その後、配管割断治具11を構成する刃具110の先端部分に取り付けられている2枚の超硬チップCH、CHが配管Pの内径側に入るように、推進手段Tを用いて配管割断治具11の先端部分を配管P側へ接近させる。なお、図13(a)および(b)は配管割断装置A2は配管Pの管軸方向(長手方向)を地面に対して平行にした状態で割断する場合の装置例である。 In preparation for the cleaving step, first, when the pipe P to be cleaved is fixed (chucked) to the pipe cleaving device A2 by a pipe fixing means (not shown), a pipe supporting jig 55 is used as shown in FIG. 13(b). And sandwich the circumference of the pipe P. After that, the pipe cutting jig is moved by using the propelling means T so that the two cemented carbide chips CH, CH attached to the tip end portion of the cutting tool 110 constituting the pipe cutting jig 11 enter the inner diameter side of the pipe P. The tip portion of 11 is brought closer to the pipe P side. 13(a) and 13(b) show an example of the device for cutting the pipe cutting device A2 in a state where the pipe axis direction (longitudinal direction) of the pipe P is parallel to the ground.

図15は図14を更に詳細に説明する図であり、配管支持治具55を構成する2本の配管固定アーム(配管固定部品)PF、PFの開閉状態を示す。同図(a)は配管支持治具55の2本の配管固定アームPF、PFが開いた状態、同図(b)は配管支持治具55の2本の配管固定アームPF、PFが閉じた状態を示す。配管支持治具55は、図15(a)に示すように配管Pを固定する2本の配管固定アームPF、PFとそれらのアームをつなぐ四角形の枠材から構成されている。各配管固定アームPF、PFと枠材とはバネによって固定されており、配管固定アームPFが配管割断装置A2の支柱160を中心として自在に回転できる構造となっている。同時に、各配管固定アームPFには孔部が設けられており、当該孔部には配管割断装置A2の支柱160が貫通されているため、配管支持治具55が支柱160の軸方向を摺動可能に構成されている。 FIG. 15 is a view for explaining FIG. 14 in more detail, and shows the open/closed state of the two pipe fixing arms (pipe fixing parts) PF, PF that constitute the pipe supporting jig 55. In the same figure (a), the two pipe fixing arms PF and PF of the pipe supporting jig 55 are open, and in the same figure (b) the two pipe fixing arms PF and PF of the pipe supporting jig 55 are closed. Indicates the state. As shown in FIG. 15A, the pipe support jig 55 is composed of two pipe fixing arms PF and PF for fixing the pipe P and a rectangular frame member connecting the arms. Each of the pipe fixing arms PF, PF and the frame member are fixed by a spring, and the pipe fixing arm PF has a structure in which the pipe fixing arm PF can freely rotate around the support column 160 of the pipe cutting device A2. At the same time, a hole is provided in each pipe fixing arm PF, and the support 160 of the pipe cutting device A2 is penetrated through the hole, so that the pipe support jig 55 slides in the axial direction of the support 160. It is configured to be possible.

このように構成することにより、割断する配管が長尺の場合でも配管固定アームPFが配管割断時に最適な位置に保たれるため、配管Pの曲がりなどで割断作業が中断することなく、効率的に長尺の配管を割断できる。なお、配管固定アームPFには押さえ金具などの部品を設けることで割断作業終了時に配管割断装置に解放用のピンなどで配管固定アームPFによる配管の拘束を自動解除することもできる。 With this configuration, even if the pipe to be cleaved is long, the pipe fixing arm PF is kept at the optimum position when the pipe is cleaved, so that the cleaving work is not interrupted due to the bending of the pipe P, etc. Can cut long pipes. It should be noted that the pipe fixing arm PF may be provided with a part such as a holding metal fitting to automatically release the constraint of the pipe by the pipe fixing arm PF by a releasing pin or the like at the end of the cleaving work.

配管割断装置A2が図示しない配管を拘束していない状態は、同図(a)に示すように配管支持治具55の2本の配管固定アームPF、PFの先端部分は支柱160の外側に位置する。また、2本の配管固定アームPF、PFと上述の枠材とはバネによってつながっているので、同図(a)に示す矢印の方向に支柱160を中心にして回転可能に動くことができる。配管割断装置A2が図示しない配管を拘束する状態は、同図(b)に示すように2本の配管固定アームPF、PFの先端部分が2本の支柱160、160の間に位置するように各アームを回転させる。 In the state where the pipe cutting device A2 does not restrain the pipe (not shown), the two pipe fixing arms PF of the pipe supporting jig 55, and the tip portions of the PF are located outside the column 160, as shown in FIG. To do. Further, since the two pipe fixing arms PF, PF and the above-mentioned frame member are connected by the spring, the two pipe fixing arms PF, PF can move rotatably around the column 160 in the direction of the arrow shown in FIG. In the state where the pipe cutting device A2 restrains the pipe (not shown), the two pipe fixing arms PF, PF have their tip portions positioned between the two columns 160, 160 as shown in FIG. Rotate each arm.

2本の配管固定アームに設けられた凹部(切り欠き部)同士が互いに合わさることで、その合わさった部分に割断すべき配管P(図示せず)が挿入されることになる。なお、図15に示した配管固定アームPFの凹部の形状はV字型形状であるが、その形状はV字形状に限らず、U字形状や半円形状等であっても構わない。また、当該凹部と配管とが接触する部分については、割断工程において配管支持治具55が円滑に移動するためにベアリングなどのローラ部や溝を設けたり、凹部表面に潤滑剤を塗布することもできる。 When the recesses (notches) provided in the two pipe fixing arms are fitted to each other, the pipe P (not shown) to be cut is inserted into the fitted portions. The shape of the recess of the pipe fixing arm PF shown in FIG. 15 is a V-shape, but the shape is not limited to the V-shape, and may be a U-shape or a semicircle. In addition, at the portion where the recess and the pipe come into contact, a roller portion such as a bearing or a groove may be provided so that the pipe supporting jig 55 moves smoothly in the cleaving process, or a lubricant may be applied to the surface of the recess. it can.

次に、割断後の配管を外側へ押し広げる(拡径する)治具である配管拡径治具80の構造および機能について図16を用いて説明する。図16は、同図(a)が配管割断装置A2の後方側に設置されている配管拡径治具80の側面図、同図(b)が割断後の配管Pに対して配管拡径治具80を用いて拡径している状態を示す模式図である。配管拡径治具80は、配管割断装置A2において配管割断治具11の後方側(推進方向とは逆側)に設置されており、図16(a)に示すように推進手段T(図示せず)の推進源となる油圧シリンダのシリンダ軸の先端部分に着脱可能にネジ等で取り付けることができる。また、配管拡径治具80の形状は図16(a)に示すようにテーパ形状を有しており、テーパ部分の長さや傾斜角度は割断対象となる配管の材質、直径、肉厚など種々の条件によって適宜変更できる。 Next, the structure and function of the pipe expanding jig 80, which is a jig for expanding (expanding) the pipe after cleaving, will be described with reference to FIG. 16A is a side view of the pipe expanding jig 80 installed on the rear side of the pipe cutting device A2, and FIG. 16B is a pipe expanding treatment for the pipe P after the cutting. It is a schematic diagram which shows the state in which the diameter is expanded using the tool 80. The pipe expanding jig 80 is installed on the rear side (opposite to the propelling direction) of the pipe breaking jig 11 in the pipe breaking device A2, and as shown in FIG. 16(a), the propelling means T (not shown). It can be detachably attached to the tip of the cylinder shaft of the hydraulic cylinder, which is the source of propulsion. The shape of the pipe diameter expanding jig 80 has a taper shape as shown in FIG. 16(a), and the length and inclination angle of the taper portion are various such as the material, diameter, and wall thickness of the pipe to be cleaved. It can be changed appropriately depending on the conditions.

次に、配管拡径治具80の機能について説明する。前述したように配管拡径治具80を油圧シリンダのシリンダ軸の先端部分に取り付けて使用する場合、配管割断装置A2の推進手段Tが推進方向へ進む。このような動作原理によって配管Pは配管割断治具11により(配管の)残渣(図示せず)を発生させながら、2分割される。この2分割された配管Pが、配管割断治具11の後方にある推進手段Tや油圧シリンダのシリンダ軸に接触することで割断工程が中断することがある。そこで、配管割断装置A2において配管割断治具11の後方側にテーパ部分を有する配管拡径治具80を設置することで、2分割された配管Pが外側へ広がり、配管割断治具11の後方側にある推進手段Tや油圧シリンダのシリンダ軸と接触することを防止し、円滑に割断工程を進めることができる。 Next, the function of the pipe diameter expanding jig 80 will be described. As described above, when the pipe expanding jig 80 is used by being attached to the tip end portion of the cylinder shaft of the hydraulic cylinder, the propulsion means T of the pipe cleaving device A2 advances in the propulsion direction. According to such an operation principle, the pipe P is divided into two while a residue (not shown) (of the pipe) is generated by the pipe cutting jig 11. The cleaving process may be interrupted due to the two divided pipes P coming into contact with the propulsion means T behind the pipe cleaving jig 11 and the cylinder shaft of the hydraulic cylinder. Therefore, in the pipe cutting device A2, by installing the pipe expanding jig 80 having a tapered portion on the rear side of the pipe cutting jig 11, the divided pipe P spreads outward and the rear side of the pipe cutting jig 11 is reached. It is possible to prevent contact with the propulsion means T on the side and the cylinder shaft of the hydraulic cylinder, and to smoothly proceed with the cleaving process.

次に、配管割断装置A2を用いた配管Pの割断工程について図17ないし図19を用いて説明する。図17は、配管割断装置A2を用いた配管Pの割断準備段階の状態を示す。すなわち、配管割断装置A2に配管Pの一端を図示しない固定治具によりチャッキング(固定)した後、配管支持治具55により配管Pの周囲を支持し、配管割断治具11の図示しない刃具先端部分を配管Pの内径側に接近させた状態を示す。言い換えると、図13(b)に示す配管割断装置A2における状態において、推進方向側から配管支持治具55および配管割断治具11をそれぞれ見た状態と同じである。 Next, the cleaving process of the pipe P using the pipe cleaving device A2 will be described with reference to FIGS. 17 to 19. FIG. 17 shows the state of the cleaving preparation stage of the pipe P using the pipe cleaving device A2. That is, after one end of the pipe P is chucked (fixed) to the pipe cutting device A2 by a fixing jig (not shown), the periphery of the pipe P is supported by the pipe supporting jig 55, and the tip of the cutting tool (not shown) of the pipe cutting jig 11 is supported. The state where the part is brought close to the inner diameter side of the pipe P is shown. In other words, in the state of the pipe cutting device A2 shown in FIG. 13(b), it is the same as the state in which the pipe support jig 55 and the pipe cutting jig 11 are viewed from the propulsion direction side.

図18は、配管割断装置A2を用いた配管Pの割断段階の状態を示す。配管割断装置A2を構成する推進手段Tが配管割断装置A2の2本の支柱160、160に沿って推進方向(図面の矢印の方向)に進む。これにより推進手段Tと接触している配管割断治具11が推進方向に進むことで配管Pの割断が行われる。また、配管支持治具55および配管割断治具11とは図18に示すようにバネによって互いの距離が伸縮自在になるようにつながっており、配管支持治具55と配管割断治具11との距離は所定の範囲内で収まるように調整されている。 FIG. 18 shows the state of the cleaving stage of the pipe P using the pipe cleaving device A2. The propulsion means T forming the pipe cutting device A2 advances in the propulsion direction (the direction of the arrow in the drawing) along the two columns 160, 160 of the pipe cutting device A2. As a result, the pipe cutting jig 11 that is in contact with the propulsion means T advances in the propulsion direction, whereby the pipe P is cut. Further, the pipe supporting jig 55 and the pipe breaking jig 11 are connected by a spring so that the distance between them can be expanded and contracted as shown in FIG. 18, and the pipe supporting jig 55 and the pipe breaking jig 11 are connected to each other. The distance is adjusted to be within a predetermined range.

また、配管Pの割断工程が進むと、図18に示すように配管割断治具11の上下2方向から配管Pの残渣(切屑)P3、P4がらせん状に排出される。配管Pの残渣P3、P4がらせん状に排出されることで、残渣P3、P4が配管割断治具11内で目詰まりすることによる残渣の排出が抑制されたり、配管割断装置A2の一部に接触や衝突することで割断工程を阻害(中断)することを防止できる。なお、推進手段Tおよび配管支持治具55の一部には、配管割断装置A2を構成する2本の支柱160、160が貫通しているので、共に2本の支柱160、160に沿って自在に可動できる構成となっている。 Further, when the process of cleaving the pipe P proceeds, as shown in FIG. 18, the residues (chips) P3 and P4 of the pipe P are spirally discharged from the upper and lower two directions of the pipe cleaving jig 11. Since the residues P3 and P4 of the pipe P are discharged in a spiral shape, discharge of the residues due to clogging of the residues P3 and P4 in the pipe cutting jig 11 is suppressed, or a part of the pipe cutting device A2 is provided. It is possible to prevent the cleaving process from being hindered (interrupted) by contact or collision. Since the two columns 160, 160 forming the pipe cutting device A2 penetrate through a part of the propulsion means T and the pipe support jig 55, both can be freely moved along the two columns 160, 160. It is configured to be movable.

図19は、配管割断装置A2を用いた配管Pの割断工程の最終段階の状態を示す。配管Pの割断工程が最終段階になると、図18に示す状態と同様に配管Pの残渣P3、P4は図12に示す配管割断治具11を構成するスペーサ20と配管残渣制御具8との間から排出される。残渣P3、P4の状態は図18に示す状態よりも更に長くなるが、排出状態はらせん状態を維持されるので、残渣P3、P4が配管割断治具11や2本の支柱160、160などと接触せずに割断工程が円滑に行われる。なお、割断後の配管Pが推進手段Tの後方側で少し膨らんでいる理由は、配管Pの割断後に図16で示した配管拡径治具80により配管Pが外側へ広げられているためである。ここで、割断の精度や効率を向上させるため、図16に示すシリンダ軸を低周波で振動させ、推進手段Tを断続的にわずかに推進させることによる前進と反発による後退をさせることで、座屈などによる割断の中断を少なくすることができる。この時の周波数は1〜80Hz、振動量は0.01〜10mmの範囲で自由に選ぶことができる。その振動は、モータやソレノイドによる電磁的、電気機械的な方法であっても良く、油圧ポンプの圧力を微少に制御することでも実現できる。 FIG. 19 shows the state of the final stage of the cleaving process of the pipe P using the pipe cleaving device A2. When the cleaving process of the pipe P is at the final stage, the residues P3 and P4 of the pipe P are between the spacer 20 and the pipe residue control tool 8 constituting the pipe cleaving jig 11 shown in FIG. 12, as in the state shown in FIG. Emitted from. The state of the residues P3 and P4 becomes longer than the state shown in FIG. 18, but since the discharge state is maintained in the spiral state, the residues P3 and P4 become the pipe cutting jig 11 and the two columns 160, 160, etc. The cleaving process can be performed smoothly without contact. The reason why the pipe P after cleaving is slightly expanded on the rear side of the propulsion means T is that the pipe P is expanded outward by the pipe expanding jig 80 shown in FIG. 16 after the pipe P is cleaved. is there. Here, in order to improve the accuracy and efficiency of the cleaving, the cylinder shaft shown in FIG. 16 is vibrated at a low frequency, and the propelling means T is intermittently slightly propelled to advance and retreat due to repulsion. It is possible to reduce interruption of fracture due to bending. At this time, the frequency can be freely selected within the range of 1 to 80 Hz and the vibration amount within the range of 0.01 to 10 mm. The vibration may be an electromagnetic or electromechanical method using a motor or a solenoid, or can be realized by minutely controlling the pressure of the hydraulic pump.

次に、図12に示す配管割断治具11を備えた配管割断装置A2(全長約1300mm)を用いた配管割断試験を行ったので、その結果について図20〜図22を用いて説明する。本試験では、割断する配管に火力・原子力発電用復水器用配管として使用されているアルミニウム黄銅(C6872)製配管(全長500mm、直径19mm、肉厚1.2mm)を用いて、推進手段を手動式油圧ポンプ(シリンダストローク300mm、最大負荷10ton)により行った。また、配管割断治具11の一方には配管残渣制御具8を取り付けた状態として、もう一方には配管残渣制御具8を取り外した状態として配管割断試験を行い、配管残渣制御具8の有無による配管残渣の形態の違いを確認した。 Next, a pipe cutting test using a pipe cutting device A2 (total length of about 1300 mm) provided with the pipe cutting jig 11 shown in FIG. 12 was conducted. The results will be described with reference to FIGS. 20 to 22. In this test, an aluminum brass (C6872) pipe (total length 500 mm, diameter 19 mm, wall thickness 1.2 mm) used as a pipe for a condenser for thermal power/nuclear power was used as the pipe to be cleaved, and the propulsion means was manually operated. A hydraulic pump (cylinder stroke 300 mm, maximum load 10 ton) was used. In addition, a pipe cutting test is conducted with the pipe residue control tool 8 attached to one side of the pipe cutting jig 11 and the pipe residue control tool 8 removed from the other side, depending on the presence or absence of the pipe residue control tool 8. The difference in the form of the piping residue was confirmed.

図20は、(a)配管割断装置A2を用いた配管Pの割断中の状態を示す模式図、(b)配管残渣制御具8の有無による配管の残渣P5、P6の形態の違いを示す模式図である。
図20(a)は、配管割断装置A2を用いて配管Pを割断する工程において、図示しない推進手段により図面上の右側方向から左側方向に向けて配管割断治具11が移動している状態を示す。配管Pは配管割断治具11を構成する2枚の超硬製チップCH、CHによって2つに割断されて、その切屑として残渣P5、P5が発生する。2本の残渣P5、P5は2枚の超硬製チップCH、CHによって配管Pから切削された後、刃具110の形状に沿って共に排出される。その後、残渣P5、P5は、その側面が配管残渣制御具8のテーパ面に沿って排出されるので、その形態は図面奥側から手前方向に向けて螺旋状の形態を呈する。
20A and 20B are schematic views showing a state of the pipe P being cleaved using the pipe cleaving device A2, and FIG. 20B is a schematic diagram showing the difference between the forms of the pipe residues P5 and P6 depending on the presence or absence of the pipe residue control tool 8. It is a figure.
FIG. 20(a) shows a state in which the pipe cutting jig 11 is moving from the right side to the left side in the drawing by a propelling means (not shown) in the step of cutting the pipe P using the pipe cutting device A2. Show. The pipe P is cut into two parts by the two cemented carbide chips CH, CH constituting the pipe cutting jig 11, and residues P5, P5 are generated as chips. The two residues P5 and P5 are cut from the pipe P by the two cemented carbide chips CH and CH, and then discharged together with the shape of the cutting tool 110. After that, since the side surfaces of the residues P5 and P5 are discharged along the tapered surface of the pipe residue control tool 8, the shape thereof has a spiral shape from the back side of the drawing toward the front side.

図20(b)は、配管割断治具11の片側のみに配管残渣制御具8を取り付け、配管残渣制御具8の有無による配管の残渣P5、P6の形態の違いを示す模式図である。配管割断治具11の片側(図面上側)には配管残渣制御具8を取付ており、もう一方の片側(図面下側)には配管残渣制御具8を取り付けない状態で、図面左側から図面右側に向けて図示しない推進手段により配管割断治具11を移動させた場合の割断途中の状態を示す。なお、図20(b)では配管残渣制御具8を取り付けた側にはスペーサ20も取り付けているが、配管残渣制御具8を取り付けない側には、排出される残渣P6の形態を把握するために一時的にスペーサ20を外している。 FIG. 20B is a schematic diagram showing the difference in the form of the residue P5 and P6 of the pipe depending on the presence or absence of the pipe residue control tool 8 with the pipe residue control tool 8 attached to only one side of the pipe cutting jig 11. The pipe residue control tool 8 is attached to one side (upper side of the drawing) of the pipe cutting jig 11, and the pipe residue control tool 8 is not attached to the other side (lower side of the drawing). 2 shows a state in the middle of cleaving when the pipe cleaving jig 11 is moved by a not-shown propulsion means. 20B, the spacer 20 is also attached to the side on which the pipe residue control tool 8 is attached, but on the side where the pipe residue control tool 8 is not attached, the shape of the discharged residue P6 is grasped. The spacer 20 is temporarily removed.

配管割断治具11に配管残渣制御具8を取り付けた場合、図20(b)に示すように配管Pは同図(a)に示した場合と同様に残渣P5は円滑に配管割断治具11から排出される。これに対して、配管割断治具11に配管残渣制御具8を取り付けていない場合には配管Pから発生する残渣P6は同図(b)に示すように超硬製チップCHによって配管Pから切削された後、配管割断治具11から外部へ出る時に配管割断治具11内で詰まりが生じた。その結果、配管の割断工程を中断して、その詰まりを取り除く必要があるので、割断工程の効率は低下することになる。 When the pipe residue control tool 8 is attached to the pipe cleaving jig 11, the residue P5 is smoothly removed from the residue P5 as shown in FIG. 20(a) as shown in FIG. 20(b). Emitted from. On the other hand, when the pipe residue control tool 8 is not attached to the pipe cutting jig 11, the residue P6 generated from the pipe P is cut from the pipe P by the cemented carbide chip CH as shown in FIG. After that, the pipe cleaving jig 11 was clogged when it came out from the pipe cleaving jig 11. As a result, it is necessary to interrupt the cleaving process of the pipe and remove the clogging, so that the efficiency of the cleaving process is reduced.

図21(a)および(b)は、図20(b)に示す場合と同様に配管割断治具11における配管残渣制御具8の有無による配管割断試験後の配管残渣P5、P6の形態を比較する模式図である。図21(a)に示す配管割断治具11には、図面右側に配管残渣制御具8を配管割断治具11に取り付けており、図面左側に配管残渣制御具8を取り付けていない状態を示している(配管残渣P5の排出形態全体を把握するために配管残渣制御具8が取り付けられた図面右側のスペーサ20を1枚取り外した状態を示す)。 21(a) and 21(b), similar to the case shown in FIG. 20(b), the forms of the pipe residues P5 and P6 after the pipe cutting test with and without the pipe residue control tool 8 in the pipe cutting jig 11 are compared. FIG. In the pipe cutting jig 11 shown in FIG. 21A, the pipe residue control tool 8 is attached to the pipe cutting jig 11 on the right side of the drawing, and the pipe residue control tool 8 is not attached to the left side of the drawing. (In order to grasp the entire discharge form of the pipe residue P5, one spacer 20 on the right side of the drawing to which the pipe residue control tool 8 is attached is removed).

配管残渣制御具8の有無による配管残渣P5、P6の(排出)形態の違いは、図21(a)および(b)に示すように配管残渣制御具8が配管割断治具11に取り付けている場合には、配管残渣P5は螺旋状に排出される。そのため、配管残渣P5が配管割断治具11や図示しない割断装置に接触することによって割断工程が途中で妨げられることを防止できる。 The difference in the (discharging) form of the pipe residues P5 and P6 depending on the presence or absence of the pipe residue control tool 8 is that the pipe residue control tool 8 is attached to the pipe cutting jig 11 as shown in FIGS. In some cases, the pipe residue P5 is spirally discharged. Therefore, it is possible to prevent the pipe residue P5 from coming into contact with the pipe cutting jig 11 or a not shown cutting device so as to prevent the cutting process from being interrupted midway.

これは、配管残渣P5が刃部である超硬製チップCHと刃具連続面のテーパT1および刃具110のS1面に沿って排出される際に曲率を与えられ略渦巻き状に形成されると共に、配管残渣制御具8のT2テーパ面であるS2面の傾きθによって実現される。図21(a)に示す紙面右側の配管残渣P5では、図20(a)の紙面上方に向かって配管残渣P5の側面を押し上げることで適度なピッチで螺旋形状またはスプリングバネ形状になるように配管残渣P5を制御することにより実現するものである。 The pipe residue P5 is given a curvature when being discharged along the cemented carbide chip CH that is the blade portion, the taper T1 of the blade tool continuous surface, and the S1 surface of the blade tool 110, and is formed in a substantially spiral shape, It is realized by the inclination θ of the S2 surface which is the T2 taper surface of the pipe residue control tool 8. In the pipe residue P5 on the right side of the paper shown in FIG. 21A, the side surface of the pipe residue P5 is pushed upward toward the top of the paper of FIG. This is realized by controlling the residue P5.

ここで、配管の長さ、厚み、材質によって前記S2面の傾きθを変えることにより必要とされる配管残渣の螺旋やリングバネ形状のピッチを実現することができる。本配管割断試験における図21におけるテーパT1を実現する角度γ=45°、θ=7°であるが、S1面は必ずしも角度γと同等の角度を有する必要は無く、連続したT1傾斜を続けても良いし、図12に示す刃具110ように平面であっても良い。 Here, by changing the inclination θ of the S2 surface depending on the length, thickness, and material of the pipe, it is possible to realize the required spiral of the pipe residue and the pitch of the ring spring shape. The angles γ=45° and θ=7° that realize the taper T1 in FIG. 21 in the main pipe breaking test, but the S1 surface does not necessarily have to have the same angle as the angle γ, and continuous T1 inclination is continued. Alternatively, it may be a flat surface such as the cutting tool 110 shown in FIG.

ここで、それぞれの角度は、γ=30〜60°、θ=5〜15°の範囲から選ばれるのが好適である。上記したように刃具の面S1とS1が刃部につながる大きな残渣制御テーパT1で残渣に適度な曲率を与えてリング状にし、前記S1面とほぼ垂直の位置にある配管残渣制御具8のS2面の小さな残渣制御テーパT2(図中θで示す傾き)でリング状のものを斜めに押し出す事でスプリングバネのような適度なピッチを与えて、三次元的に残渣の排出形状を制御することができる。このことにより割断装置全体に障害を与えない形状として排出することができる。 Here, it is preferable that each angle is selected from the range of γ=30 to 60° and θ=5 to 15°. As described above, the surfaces S1 and S1 of the cutting tool are given a proper curvature to the residue by the large residue control taper T1 connected to the cutting portion to form a ring shape, and S2 of the piping residue control tool 8 located at a position substantially perpendicular to the S1 surface. To control the discharge shape of the residue three-dimensionally by giving an appropriate pitch like a spring spring by pushing out a ring-shaped object diagonally with a small residue control taper T2 (inclination shown by θ in the figure). You can As a result, the cleaving device can be discharged in a shape that does not hinder the entire cutting device.

ここで配管残渣のリングバネ状のピッチを制御する他の実施形態を説明する。図12において、スペーサ20と配管残渣制御具8の間にスプリングまたはバネワッシャを入れ、ボルトBの締め付け力を制御することでテーパ面S2がスペーサ20の端面からはみ出す量を制御する事により、簡易的に配管残渣のピッチを可変する事ができる。このことで、配管の種類、直径、厚みの異なる配管の割断を、実際の現場で円滑に実施することができる。 Here, another embodiment for controlling the ring spring pitch of the pipe residue will be described. In FIG. 12, a spring or a spring washer is inserted between the spacer 20 and the pipe residue control tool 8, and the tightening force of the bolt B is controlled to control the amount of the tapered surface S2 protruding from the end surface of the spacer 20. The pitch of the pipe residue can be changed. As a result, it is possible to smoothly carry out the cutting of pipes having different types, diameters, and thicknesses at the actual site.

また、上記スプリングまたはバネワッシャの可変できる部材に代えてスペーサを入れ、その厚みや枚数を変更することにより、配管残渣のピッチを変更することもできるものである。さらに、図12から図20までの配管割断試験の説明で用いた刃具110に代えてテーパ部を有する刃具として図1〜図8で説明したテーパ部を有する刃具を用いることも本発明の範囲である。また、刃具110には超硬チップCHが埋め込まれたものとして説明、図示しているが、図4のテーパ部を無くするか極めて低くした形状の一体型刃部を有する刃具とすることは本発明の範囲に入るものである。 Also, the pitch of the pipe residue can be changed by inserting a spacer in place of the variable member of the spring or spring washer and changing the thickness and the number of spacers. Further, in place of the cutting tool 110 used in the description of the pipe breaking test from FIG. 12 to FIG. 20, it is also within the scope of the present invention to use a cutting tool having a tapered portion described in FIGS. 1 to 8 as a cutting tool having a tapered portion. is there. Further, although the cutting tool 110 is described and illustrated as having the cemented carbide chip CH embedded therein, it is essential to eliminate the taper portion in FIG. 4 or to use a cutting tool having an integrated cutting portion having an extremely low shape. It falls within the scope of the invention.

これに対して、配管残渣制御具8が配管割断治具11に取り付けていない場合には、図21(a)の図面左側に示すように配管残渣P6が排出された後も再びスペーサ20、20間に入り込み、終には図20(b)に示した場合と同様に配管残渣P6が配管割断治具11から排出不能に陥るため、配管割断工程の中断を余儀なくされる。 On the other hand, when the pipe residue control tool 8 is not attached to the pipe cutting jig 11, the spacers 20 and 20 are again provided after the pipe residue P6 is discharged as shown in the left side of the drawing of FIG. 20B, and finally the pipe residue P6 cannot be discharged from the pipe cutting jig 11 as in the case shown in FIG. 20B, so that the pipe cutting process must be interrupted.

図22は、配管残渣制御具8を取り付けた配管割断治具11により配管Pを割断した後の配管残渣(切屑)P5の形態の一例を示す。配管残渣P5は図22に示すように立体的な螺旋形状を呈しているので、例えば配管内面の汚染や腐食状態を2分割された配管と共に正確に化学調査を行うことが可能になる。 FIG. 22 shows an example of the form of the pipe residue (chips) P5 after the pipe P is cut by the pipe cutting jig 11 to which the pipe residue control tool 8 is attached. Since the pipe residue P5 has a three-dimensional spiral shape as shown in FIG. 22, for example, it becomes possible to accurately perform a chemical investigation on the contamination or corrosion state of the inner surface of the pipe together with the divided pipe.

上記したように、配管を長手方向に割断する方法としては、従来からレーザや溶接等の熱を利用した溶断方法や鋸形状の刃物や種々の工具を用いた切断方法が採用されていたがそれぞれ課題が多かった。また、非鉄金属を含めた鉄鋼系材料の配管では、工具の断面がV字型でナイフの刃のようにする事も考えられるが、V字型では先端の鋭利な部位にかかる応力が大きいために刃先がすぐに欠損するという課題があった。 As described above, as a method of cleaving the pipe in the longitudinal direction, conventionally, a fusing method utilizing heat such as laser and welding and a cutting method using a saw-shaped blade or various tools have been adopted, respectively. There were many issues. In addition, for piping of ferrous materials including non-ferrous metals, it may be considered that the tool has a V-shaped cross section like a knife blade, but with the V-shaped the stress applied to the sharp tip is large. However, there was a problem that the cutting edge was immediately lost.

また、工具が材料に切り込んでくると、その形状に応じて材料が変形する必要であるが、材料そのものの強度も高いために変形しにくく、材料内に無理やりに入り込んできた工具を大きな力で挟み込むことになる。その結果として非常に大きな切断荷重が必要になり、切断不可能であったり、材料の座屈を引き起こしてしまうという課題を克服したものである。 Also, when the tool cuts into the material, the material needs to be deformed according to its shape, but it is difficult to deform because the material itself has high strength, and the tool that has forced into the material with great force is required. It will be sandwiched. As a result, an extremely large cutting load is required, and it is possible to overcome the problems that the cutting is impossible and the material buckles.

本発明の配管割断装置は、材料に押し込んでいくと同時に,材料の一部を工具と同じ幅をもった帯状の残渣として排出しながら割断する事で、工具を挟み込む力を極めて小さくして材料の軸方向への工具の移動つまり「切り込み」を容易にしたものである。そのことにより非鉄金属や鉄鋼系材料等の強度の高い材料の軸方向割断が可能になったものであり、化学工場等で配管を廃棄する際の配管割断に留まらず、配管の割断や再利用に際して非常に有用な効果を奏するものである。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The pipe cutting device of the present invention cuts a part of the material as a strip-shaped residue having the same width as that of the tool while pressing the material into the material, and at the same time, the force for pinching the tool is made extremely small. This facilitates the movement of the tool in the axial direction, that is, "cutting". As a result, it has become possible to axially cleave high-strength materials such as non-ferrous metals and steel-based materials, and not only when cleaving pipes at chemical plants, but also when cleaving and reusing pipes. At that time, it has a very useful effect.

1、11 配管割断治具
2 刃部
3 テーパ部
3A R面取り部
3B ローラ部
3C 取り外し式テーパ部
8 配管残渣制御具
10 側面固定具
20 スペーサ
55 配管支持治具
80 配管拡径治具
100、110 刃具
160 支柱
A、A2 配管割断装置
B ボルト
CH 超硬製チップ
N ナット
P 配管
PF 配管固定部品(配管固定アーム)
P3〜P6 配管残渣(切屑)
T 推進手段
1, 11 Pipe Cleaving Jig 2 Blade Part 3 Tapered Part 3A R Chamfering Part 3B Roller Part 3C Detachable Tapered Part 8 Pipe Residue Control Tool 10 Side Fixing Tool 20 Spacer 55 Pipe Supporting Jig 80 Pipe Expanding Jig 100, 110 Cutting tool 160 Supports A, A2 Pipe cutting device B Bolt CH Carbide chip N nut P Pipe PF Pipe fixing part (pipe fixing arm)
P3 to P6 Pipe residue (chips)
T propulsion means

Claims (2)

配管を長手方向に沿って割断する2枚の刃部および前記配管の内径面に密着する2枚のテーパ部から形成される刃具と、前記刃具を両側から挟み込む2枚のスペーサと、前記スペーサに取り付けられて、テーパ面を有している2個の配管残渣制御具と、を備えており、前記刃部と前記テーパ部とは互いに直交して形成されていて、前記刃部および前記テーパ部は前記刃具の軸中心から径方向に向かって放射状に延出されて、前記刃具の外周部にて円周方向に間隔をおいて配置されており、かつ、前記配管残渣制御具のテーパ面は前記刃部に対して前記配管の径方向外方に設けられていることを特徴とする配管割断治具。 A blade tool formed of two blade portions that cut the pipe along the longitudinal direction and two tapered portions that closely adhere to the inner diameter surface of the pipe, two spacers that sandwich the blade tool from both sides, and the spacer And a pipe residue control tool having two tapered surfaces, wherein the blade portion and the taper portion are formed orthogonal to each other, and the blade portion and the taper portion are provided. Is radially extended from the axial center of the cutting tool in a radial direction, is circumferentially spaced at the outer peripheral portion of the cutting tool, and the tapered surface of the pipe residue control tool is A pipe cutting jig, which is provided radially outward of the pipe with respect to the blade portion. 請求項1に記載の配管割断治具と、前記配管割断治具を前記配管の長手方向に沿って推進させる推進手段および支柱と、前記配管を前記支柱に沿って可動的に支持する開閉式の配管固定部品を有した配管支持治具と、を具備し、前記配管支持治具は前記配管割断治具の推進前方側に配置されていて、かつ前記推進手段は前記配管割断治具の推進後方側に配置されていて、前記配管固定部品は前記支柱を中心として自在に回転できる構造であることを特徴とする配管割断装置。 The pipe cleaving jig according to claim 1, a propelling means and a prop for propelling the pipe cleaving jig along the longitudinal direction of the pipe, and an opening-closing type that movably supports the pipe along the prop. A pipe support jig having a pipe fixing part, wherein the pipe support jig is arranged on the forward side of the pipe cleaving jig, and the propulsion means is behind the pipe cleaving jig. A pipe cutting device, which is disposed on a side, and has a structure in which the pipe fixing component can freely rotate around the column.
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