押出し曲げ加工装置
【課題】管材を複雑な形状に押出曲げ加工でき、溶接部を削減することができる押出曲げ加工装置を提供する。
【解決手段】外枠5に、直穴部3と曲げ穴部4を形成し、曲げ穴部4にマンドレル6を設け、直穴部3に管材2を挿入し、管材2を押出装置7にて曲げ穴部4に押し出して曲げ加工する押出曲げ加工装置1において、マンドレル6を、その先端から後端にかけて複数の分割パーツ16で形成し、先端の分割パーツ16にフレキシブルワイヤ18を連結すると共にフレキシブルワイヤ18を後方の分割パーツ16を挿通して最後端の分割パーツ16まで延出させ、これら分割パーツ16からなるマンドレル6を曲げ穴部4に位置させると共に、その先端を曲げ穴部4の所定位置に位置させ、かつ、フレキシブルワイヤ18にて各分割パーツ16に圧縮力を作用させて各分割パーツ16を密に連結してマンドレル6とした。
【解決手段】外枠5に、直穴部3と曲げ穴部4を形成し、曲げ穴部4にマンドレル6を設け、直穴部3に管材2を挿入し、管材2を押出装置7にて曲げ穴部4に押し出して曲げ加工する押出曲げ加工装置1において、マンドレル6を、その先端から後端にかけて複数の分割パーツ16で形成し、先端の分割パーツ16にフレキシブルワイヤ18を連結すると共にフレキシブルワイヤ18を後方の分割パーツ16を挿通して最後端の分割パーツ16まで延出させ、これら分割パーツ16からなるマンドレル6を曲げ穴部4に位置させると共に、その先端を曲げ穴部4の所定位置に位置させ、かつ、フレキシブルワイヤ18にて各分割パーツ16に圧縮力を作用させて各分割パーツ16を密に連結してマンドレル6とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、管材を押出曲げ加工する押出し曲げ加工装置に関する。
【背景技術】
【0002】
図10及び図11に示すように、押出曲げ加工装置30は、管材2を収容する直穴部3を有すると共に直穴部3に連結して形成された曲げ穴部4を有する外枠31と、曲げ穴部4内に設けられ管材2内に嵌合するマンドレル32と、直穴部3内の管材2を曲げ穴部4に押し出すための押出装置7とを備えて構成されている。
【0003】
この押出曲げ加工装置30によれば、原子力発電所等で用いられる外径数百mmの配管であっても確実に曲げ加工することができる。
【0004】
【特許文献1】特開2002−113524号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、原子力発電所等で用いられる配管は、運転中の溶接部検査を無くす目的で溶接部を可能な限り削減することが要求される。しかしながら、上述の押出曲げ加工装置30は、マンドレル32が曲げ穴部4に沿ったフック状に形成され、かつ、マンドレル32は管材2を曲げ加工したあと管材2から引き抜かなければならないため、図12(a)に示すような直管部33の一端側に曲げ管部34が形成された略J字状の配管35しか製造できず、例えば図12(b)に示すような曲げ管部34の両端に直管部33が形成された略L字状の配管36は製造できないという課題があった。このため、J字状の配管35を製造した後、この配管35の曲げ管部34に直管を溶接にて取り付けなければならず、溶接部を削減できないという課題があった。
【0006】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、管材を複雑な形状に押出曲げ加工でき、溶接部を削減することができる押出曲げ加工装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するために本発明は、外枠に、曲げ加工する管材を収容する直穴部と、その直穴部に連結して管材を曲げ加工する曲げ穴部とを形成し、その曲げ穴部に曲げ加工する管材の変形を防止すべく管材内に嵌合すると共に曲げ穴部に沿って曲げられたマンドレルを設け、上記外枠の直穴部に管材を挿入し、この管材を押出装置にて曲げ穴部に押し出して曲げ加工する押出曲げ加工装置において、上記マンドレルを、その先端から後端にかけて複数の分割パーツで形成し、その先端の分割パーツにフレキシブルワイヤを連結すると共にそのフレキシブルワイヤを後方の分割パーツを挿通して最後端の分割パーツまで延出させ、これら分割パーツからなるマンドレルを上記曲げ穴部に位置させると共に、その先端を曲げ穴部の所定位置に位置させ、かつ、上記フレキシブルワイヤにて各分割パーツに圧縮力を作用させて各分割パーツを密に連結してマンドレルとしたものである。
【0008】
上記分割パーツのそれぞれに索を連結し、曲げ加工後の管材内から上記マンドレルを引き抜くとき、基端側の分割パーツから順に引くように上記索を引いてマンドレルを分解しながら引き抜くようにするとよい。
【0009】
上記分割パーツには、隣接する分割パーツと係脱可能に嵌合すると共に隣接するパーツの捻れ方向の移動を規制する嵌合部が形成されるとよい。
【0010】
上記嵌合部は、隣接する2つの分割パーツの一方に形成された雄嵌合部と、他方の分割パーツに形成され上記雄嵌合部と嵌合される雌嵌合部とを備え、上記雄嵌合部には、径方向に延びる羽根部が形成されるとよい。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、管材を複雑な形状に押出曲げ加工でき、溶接部を削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
本発明の好適実施の形態を添付図面を用いて説明する。
【0013】
図1及び図2に示すように、押出曲げ加工装置1は、曲げ加工する管材2を収容する第1直穴部3と、第1直穴部3に連結して管材2を曲げ加工する曲げ穴部4と、曲げ穴部4に連結して配管2を直線状に加工する第2直穴部27とを有する外枠5と、曲げ穴部4内に設けられ曲げ加工する管材2の変形を防止すべく管材2内に嵌合するマンドレル6と、第1直穴部3内の管材2を曲げ穴部4に押し出すための押出装置7とを備えて構成される。
【0014】
外枠5は、二つ割りに分割可能に形成されたブロック状の雌型からなる。外枠5のそれぞれの分割面8には、第1直穴部3と曲げ穴部4と第2直穴部27を半割にした形状の溝9が形成されており、外枠5を分割することで曲げ穴部4内の管材2を取り出せるようになっている。第1直穴部3は、一端を外枠5の外方に向けて開口されると共に他端を曲げ穴部4に連結されている。曲げ穴部4は、一端を第1直穴部3の他端に連結されると共に、他端を第2直穴部27の一端に連結されている。第2直穴部27は、一端を曲げ穴部4の他端に連結されると共に、他端を外枠5の外方に向けて開口されている。
【0015】
押出装置7は、第1直穴部3の開口10に臨んで設けられており、第1直穴部3内に挿入される押出アーム11と、押出アーム11を第1直穴部3に挿抜する方向に駆動する駆動部(図示せず)とを有する。
【0016】
図1、図5及び図6に示すように、マンドレル6は、第2直穴部27の開口12に臨んで配設され、外枠5外の支柱などの固定系(図示せず)に着脱可能に固定される基端部13を有する。マンドレル6は、基端部13から直線状に延び第2直穴部27内に収容される直線部14と、直線部14の先端から曲げ穴部4に沿って曲げられた屈曲部15とを有する。また、マンドレル6は、その先端から基端(後端)にかけて複数の分割パーツ16を連結して構成される。
【0017】
分割パーツ16は、成形する配管形状に応じて所定の形状に屈曲形成された棒体を長手方向に複数分割した形状に形成されている。分割パーツ16のうち、先端に位置される先端パーツ17は、先端側を半球状に形成されると共に基端側を棒体の中心軸方向と直交する略平面に形成される。また、先端パーツ17の基端側の中央には、フレキシブルワイヤ18の一端が連結される。分割パーツ16のうち、先端パーツ17と基端部13との間に位置される中間パーツ19は、中心にフレキシブルワイヤ18を挿通させるように筒状に形成される。中間パーツ19は、曲げ加工後の管材2内からマンドレル6を引き抜くとき、一つずつ分割して引き抜くように形成されており、それぞれの中間パーツ19には、引き抜き用の索20の一端が連結される。索20は加工時の熱に耐えるものであればよく、例えばワイヤやチェーンからなるとよい。索20の他端には、連結される分割パーツ16を示す識別部(図示せず)が設けられるとよい。識別部は、番号等が記載された札であってもよく、索20の他端に色彩を施してなるものであってよい。また特に、屈曲部15を構成する中間パーツ19は、その屈曲中心Oを中心とする分割面21間の角度θが均等となるように分割される。
【0018】
図3、図4及び図5に示すように、それぞれの分割パーツ16には、隣接する分割パーツ16と係脱可能に嵌合すると共に隣接する分割パーツ16の捻れ方向の移動を規制する嵌合部22が形成されている。嵌合部22は、隣接する2つの分割パーツ16の一方に形成された雄嵌合部23と、他方の分割パーツ16に形成され雄嵌合部23と嵌合される雌嵌合部24とからなる。雄嵌合部23は、分割パーツ16の分割面21の中央に形成され軸方向に筒状に突出する芯部25と、芯部25の外周から径方向外方に延びて形成される羽根部26とからなる。羽根部26は、芯部25から直径方向に延出するように周方向に180度の間隔を隔てて2つ形成されている。また特に羽根部26は、マンドレル6の屈曲中心Oを中心とする径方向に沿って形成されており、嵌合部22の係脱が容易になされるようになっている。
【0019】
雌嵌合部24は、芯部25と羽根部26に対応する凹状に形成されており、雄嵌合部23を嵌入させるようになっている。
【0020】
また、基端部13には、フレキシブルワイヤ18を引っ張るための図示しない締付け装置が設けられている。
【0021】
次に本実施の形態の作用を述べる。
【0022】
図1に示すように、管材2を曲げ加工する場合、まず、分割パーツ16を連結して所定の形状のマンドレル6を形成し、次に、マンドレル6を外枠5の曲げ穴部4内に位置させると共にマンドレル6の先端を曲げ穴部4の所定位置に位置させ、外枠5とマンドレル6を所定の位置に設置して押出曲げ加工装置1を組み立てる。
【0023】
図3及び図4に示すように、分割パーツ16を連結する場合、まず、先端パーツ17に連結されたフレキシブルワイヤ18を中間パーツ19に所定の順番で挿通すると共に、それぞれの中間パーツ19の索20を基端側の全ての中間パーツ19に挿通し、隣接する分割パーツ16の嵌合部22同士を嵌合させる。このとき、嵌合部22の芯部25は、隣接する分割パーツ16同士の中心を合わせ、羽根部26は、周方向の位置を合わせるため、分割パーツ16同士を連結したときの形状を容易かつ確実に所定の形状にできる。
【0024】
この後、図5に示すように、フレキシブルワイヤ18を基端部13に挿通すると共に先端パーツ17を基端部13側に引き寄せるように締付け装置でフレキシブルワイヤ18を引っ張る。これにより、各分割パーツ16に圧縮力が作用し、各分割パーツ16が密に連結されて所定形状のマンドレル6が形成される。
【0025】
図2に示すように、外枠5の曲げ穴部4内にマンドレル6を位置させる場合、外枠5を二つ割りに分割して曲げ穴部4を分割し、分割された曲げ穴部4内にマンドレル6を収容し、外枠5を組み立てる。
【0026】
このようにして、押出曲げ加工装置1が組み立てられたら、図1に示すように、外枠5の第1直穴部3内に予め加熱された管材2を収容し、押出装置7にて管材2を曲げ穴部4に押し出して曲げ加工する。管材2は、曲げ穴部4に沿って曲げられると共に、マンドレル6に嵌合され、潰れる等の曲げ穴部4に沿わない形状への変形を防止されつつ所定の形状に成型される。また、曲げ穴部4を通過して第2直穴部27内に至った管材2は、直線状に成型される。
【0027】
この後、外枠5を分割して曲げ穴部4内から管材2を取り出し、管材2内からマンドレル6を取り出す。管材2内からマンドレル6を取り出す場合、まず、後端の分割パーツ16から基端部13を取り外すと共に、フレキシブルワイヤ18から締付け装置を取り外す。この後、図7に示すように、管材2内で最後端に位置する中間パーツ19の索20を引いて隣接する中間パーツ19から分離させると共に、管材2の外に引き出す。このとき、フレキシブルワイヤ18が中間パーツ19をガイドする軸として機能し、中間パーツ19が管材2内で回転等して引っ掛かるのを防ぐ。以降、同様の作業を順次繰り返して全ての中間パーツ19を管材2の外に引き出したのち、フレキシブルワイヤ18を引いて先端パーツ17を管材2の外側に引き出す。マンドレル6を順次分割して引き出すことができるため、管材2がJ字状以外の形状、例えばL字状に屈曲される場合であっても管材2内からマンドレル6を容易に取り出すことができ、管材2を複雑な形状に押出曲げ加工できる。
【0028】
このように、マンドレル6を、その先端から後端にかけて複数の分割パーツ16で形成し、その先端の分割パーツ16たる先端パーツ17にフレキシブルワイヤ18を連結すると共にそのフレキシブルワイヤ18を後方の分割パーツ16を挿通して最後端の分割パーツ16まで延出させ、これら分割パーツ16からなるマンドレル6を曲げ穴部4に位置させると共に、その先端を曲げ穴部4の所定位置に位置させ、かつ、フレキシブルワイヤ18にて各分割パーツ16に圧縮力を作用させて各分割パーツ16を密に連結してマンドレル6としたため、フレキシブルワイヤ18による圧縮力をなくすことで容易にマンドレル6を複数の分割パーツ16に分割でき、管材2をL字状等の複雑な形状に形成しても管材2内からマンドレル6を容易に引き抜くことができ、管材2を複雑な形状に押出曲げ加工することができる。このため、管材2の曲げ加工部分の一端に必要であった溶接構造を削減することができ、溶接構造を削減した一体型の配管形状が製作可能となる。
【0029】
また、分割パーツ16のそれぞれに索20を連結し、曲げ加工後の管材2内からマンドレル6を引き抜くとき、基端側の分割パーツ16から順に引くように索20を引いてマンドレル6を分解しながら引き抜くようにしたため、管材2内のマンドレル6を複数の分割パーツ16に容易に分割でき、容易に引き抜くことができる。
【0030】
分割パーツ16には、隣接する分割パーツ16と係脱可能に嵌合すると共に隣接する分割パーツ16の捻れ方向の移動を規制する嵌合部22が形成されるものとしたため、分割パーツ16を連結してマンドレル6を形成するとき、確実かつ容易に所定の形状にできる。
【0031】
嵌合部22は、隣接する2つの分割パーツ16の一方に形成された雄嵌合部23と、他方の分割パーツ16に形成され雄嵌合部23と嵌合される雌嵌合部24とを備え、雄嵌合部23には、径方向に延びる羽根部26が形成されるものとしたため、隣接する分割パーツ16の捻れ方向の移動を簡易な構造で容易に規制することができる。
【0032】
なお、嵌合部22は、隣接する2つの分割パーツ16の一方に形成された雄嵌合部23と、他方の分割パーツ16に形成された雌嵌合部24とからなるものとしたが、これに限るものではない、対向する分割面21に雄嵌合部23と雌嵌合部24の双方が互いに噛み合うように形成されるようにしてもよい。
【0033】
また、屈曲部15を構成する中間パーツ19は、その屈曲中心Oを中心とする分割面21間の角度θが均等となるように分割されるものとしたが、管材2から中間パーツ19を容易に引き抜ける場合、分割面21間の角度θは均等でなくともよい。
【0034】
またさらに、L字状の配管を製造する押出曲げ加工装置1について述べたが、本願発明はこれに限るものではない。曲げ半径や曲げ方向が異なる複数の曲げ部を有する配管を製造するものであってもよい。例えば図8に示すように、三次元的に屈曲される曲げ管部40を有する配管41、具体的には、水平軸を中心として屈曲する第1曲げ部42と鉛直軸を中心として屈曲する第2曲げ部43とを有する曲げ管部40を備えた配管41を製造するものであってもよい。この場合、図9(a)、(b)に示すように、押出曲げ加工装置44の曲げ穴部45は、図8に示す第1曲げ部42と第2曲げ部43の形状に沿って形成されるとよく、マンドレル46の屈曲部47は、曲げ穴部45に沿うように曲げられるとよい。
【図面の簡単な説明】
【0035】
【図1】本発明の好適実施の形態を示す押出曲げ加工装置の側断面図である。
【図2】図1の平面図である。
【図3】分割パーツを連結してマンドレルを組み立てている状態の斜視図である。
【図4】分割パーツを連結してマンドレルを組み立てている状態の斜視図である。
【図5】フレキシブルワイヤを引いて分割パーツを密に連結している状態の側面図である。
【図6】マンドレルの要部斜視図である。
【図7】マンドレルから分割パーツを分割している状態の斜視図である。
【図8】本発明に係る押出曲げ加工装置で製造できる配管の他の例の斜視図である。
【図9】(a)は図8の配管を製造する曲げ加工装置の側面図であり、(b)は(a)の平面図である。
【図10】従来の押出曲げ加工装置の側断面図である。
【図11】図10の平面図である。
【図12】押出曲げ加工装置で製造される配管の側面図であり、(a)は従来の押出曲げ加工装置で製造できるものを示し、(b)は本発明に係る押出曲げ加工装置で製造できるものを示す。
【符号の説明】
【0036】
1 押出曲げ加工装置
2 管材
3 第1直穴部(直穴部)
4 曲げ穴部
5 外枠
6 マンドレル
7 押出装置
16 分割パーツ
17 先端パーツ(分割パーツ)
18 フレキシブルワイヤ
20 索
22 嵌合部
23 雄嵌合部
24 雌嵌合部
26 羽根部
【技術分野】
【0001】
本発明は、管材を押出曲げ加工する押出し曲げ加工装置に関する。
【背景技術】
【0002】
図10及び図11に示すように、押出曲げ加工装置30は、管材2を収容する直穴部3を有すると共に直穴部3に連結して形成された曲げ穴部4を有する外枠31と、曲げ穴部4内に設けられ管材2内に嵌合するマンドレル32と、直穴部3内の管材2を曲げ穴部4に押し出すための押出装置7とを備えて構成されている。
【0003】
この押出曲げ加工装置30によれば、原子力発電所等で用いられる外径数百mmの配管であっても確実に曲げ加工することができる。
【0004】
【特許文献1】特開2002−113524号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、原子力発電所等で用いられる配管は、運転中の溶接部検査を無くす目的で溶接部を可能な限り削減することが要求される。しかしながら、上述の押出曲げ加工装置30は、マンドレル32が曲げ穴部4に沿ったフック状に形成され、かつ、マンドレル32は管材2を曲げ加工したあと管材2から引き抜かなければならないため、図12(a)に示すような直管部33の一端側に曲げ管部34が形成された略J字状の配管35しか製造できず、例えば図12(b)に示すような曲げ管部34の両端に直管部33が形成された略L字状の配管36は製造できないという課題があった。このため、J字状の配管35を製造した後、この配管35の曲げ管部34に直管を溶接にて取り付けなければならず、溶接部を削減できないという課題があった。
【0006】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、管材を複雑な形状に押出曲げ加工でき、溶接部を削減することができる押出曲げ加工装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するために本発明は、外枠に、曲げ加工する管材を収容する直穴部と、その直穴部に連結して管材を曲げ加工する曲げ穴部とを形成し、その曲げ穴部に曲げ加工する管材の変形を防止すべく管材内に嵌合すると共に曲げ穴部に沿って曲げられたマンドレルを設け、上記外枠の直穴部に管材を挿入し、この管材を押出装置にて曲げ穴部に押し出して曲げ加工する押出曲げ加工装置において、上記マンドレルを、その先端から後端にかけて複数の分割パーツで形成し、その先端の分割パーツにフレキシブルワイヤを連結すると共にそのフレキシブルワイヤを後方の分割パーツを挿通して最後端の分割パーツまで延出させ、これら分割パーツからなるマンドレルを上記曲げ穴部に位置させると共に、その先端を曲げ穴部の所定位置に位置させ、かつ、上記フレキシブルワイヤにて各分割パーツに圧縮力を作用させて各分割パーツを密に連結してマンドレルとしたものである。
【0008】
上記分割パーツのそれぞれに索を連結し、曲げ加工後の管材内から上記マンドレルを引き抜くとき、基端側の分割パーツから順に引くように上記索を引いてマンドレルを分解しながら引き抜くようにするとよい。
【0009】
上記分割パーツには、隣接する分割パーツと係脱可能に嵌合すると共に隣接するパーツの捻れ方向の移動を規制する嵌合部が形成されるとよい。
【0010】
上記嵌合部は、隣接する2つの分割パーツの一方に形成された雄嵌合部と、他方の分割パーツに形成され上記雄嵌合部と嵌合される雌嵌合部とを備え、上記雄嵌合部には、径方向に延びる羽根部が形成されるとよい。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、管材を複雑な形状に押出曲げ加工でき、溶接部を削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
本発明の好適実施の形態を添付図面を用いて説明する。
【0013】
図1及び図2に示すように、押出曲げ加工装置1は、曲げ加工する管材2を収容する第1直穴部3と、第1直穴部3に連結して管材2を曲げ加工する曲げ穴部4と、曲げ穴部4に連結して配管2を直線状に加工する第2直穴部27とを有する外枠5と、曲げ穴部4内に設けられ曲げ加工する管材2の変形を防止すべく管材2内に嵌合するマンドレル6と、第1直穴部3内の管材2を曲げ穴部4に押し出すための押出装置7とを備えて構成される。
【0014】
外枠5は、二つ割りに分割可能に形成されたブロック状の雌型からなる。外枠5のそれぞれの分割面8には、第1直穴部3と曲げ穴部4と第2直穴部27を半割にした形状の溝9が形成されており、外枠5を分割することで曲げ穴部4内の管材2を取り出せるようになっている。第1直穴部3は、一端を外枠5の外方に向けて開口されると共に他端を曲げ穴部4に連結されている。曲げ穴部4は、一端を第1直穴部3の他端に連結されると共に、他端を第2直穴部27の一端に連結されている。第2直穴部27は、一端を曲げ穴部4の他端に連結されると共に、他端を外枠5の外方に向けて開口されている。
【0015】
押出装置7は、第1直穴部3の開口10に臨んで設けられており、第1直穴部3内に挿入される押出アーム11と、押出アーム11を第1直穴部3に挿抜する方向に駆動する駆動部(図示せず)とを有する。
【0016】
図1、図5及び図6に示すように、マンドレル6は、第2直穴部27の開口12に臨んで配設され、外枠5外の支柱などの固定系(図示せず)に着脱可能に固定される基端部13を有する。マンドレル6は、基端部13から直線状に延び第2直穴部27内に収容される直線部14と、直線部14の先端から曲げ穴部4に沿って曲げられた屈曲部15とを有する。また、マンドレル6は、その先端から基端(後端)にかけて複数の分割パーツ16を連結して構成される。
【0017】
分割パーツ16は、成形する配管形状に応じて所定の形状に屈曲形成された棒体を長手方向に複数分割した形状に形成されている。分割パーツ16のうち、先端に位置される先端パーツ17は、先端側を半球状に形成されると共に基端側を棒体の中心軸方向と直交する略平面に形成される。また、先端パーツ17の基端側の中央には、フレキシブルワイヤ18の一端が連結される。分割パーツ16のうち、先端パーツ17と基端部13との間に位置される中間パーツ19は、中心にフレキシブルワイヤ18を挿通させるように筒状に形成される。中間パーツ19は、曲げ加工後の管材2内からマンドレル6を引き抜くとき、一つずつ分割して引き抜くように形成されており、それぞれの中間パーツ19には、引き抜き用の索20の一端が連結される。索20は加工時の熱に耐えるものであればよく、例えばワイヤやチェーンからなるとよい。索20の他端には、連結される分割パーツ16を示す識別部(図示せず)が設けられるとよい。識別部は、番号等が記載された札であってもよく、索20の他端に色彩を施してなるものであってよい。また特に、屈曲部15を構成する中間パーツ19は、その屈曲中心Oを中心とする分割面21間の角度θが均等となるように分割される。
【0018】
図3、図4及び図5に示すように、それぞれの分割パーツ16には、隣接する分割パーツ16と係脱可能に嵌合すると共に隣接する分割パーツ16の捻れ方向の移動を規制する嵌合部22が形成されている。嵌合部22は、隣接する2つの分割パーツ16の一方に形成された雄嵌合部23と、他方の分割パーツ16に形成され雄嵌合部23と嵌合される雌嵌合部24とからなる。雄嵌合部23は、分割パーツ16の分割面21の中央に形成され軸方向に筒状に突出する芯部25と、芯部25の外周から径方向外方に延びて形成される羽根部26とからなる。羽根部26は、芯部25から直径方向に延出するように周方向に180度の間隔を隔てて2つ形成されている。また特に羽根部26は、マンドレル6の屈曲中心Oを中心とする径方向に沿って形成されており、嵌合部22の係脱が容易になされるようになっている。
【0019】
雌嵌合部24は、芯部25と羽根部26に対応する凹状に形成されており、雄嵌合部23を嵌入させるようになっている。
【0020】
また、基端部13には、フレキシブルワイヤ18を引っ張るための図示しない締付け装置が設けられている。
【0021】
次に本実施の形態の作用を述べる。
【0022】
図1に示すように、管材2を曲げ加工する場合、まず、分割パーツ16を連結して所定の形状のマンドレル6を形成し、次に、マンドレル6を外枠5の曲げ穴部4内に位置させると共にマンドレル6の先端を曲げ穴部4の所定位置に位置させ、外枠5とマンドレル6を所定の位置に設置して押出曲げ加工装置1を組み立てる。
【0023】
図3及び図4に示すように、分割パーツ16を連結する場合、まず、先端パーツ17に連結されたフレキシブルワイヤ18を中間パーツ19に所定の順番で挿通すると共に、それぞれの中間パーツ19の索20を基端側の全ての中間パーツ19に挿通し、隣接する分割パーツ16の嵌合部22同士を嵌合させる。このとき、嵌合部22の芯部25は、隣接する分割パーツ16同士の中心を合わせ、羽根部26は、周方向の位置を合わせるため、分割パーツ16同士を連結したときの形状を容易かつ確実に所定の形状にできる。
【0024】
この後、図5に示すように、フレキシブルワイヤ18を基端部13に挿通すると共に先端パーツ17を基端部13側に引き寄せるように締付け装置でフレキシブルワイヤ18を引っ張る。これにより、各分割パーツ16に圧縮力が作用し、各分割パーツ16が密に連結されて所定形状のマンドレル6が形成される。
【0025】
図2に示すように、外枠5の曲げ穴部4内にマンドレル6を位置させる場合、外枠5を二つ割りに分割して曲げ穴部4を分割し、分割された曲げ穴部4内にマンドレル6を収容し、外枠5を組み立てる。
【0026】
このようにして、押出曲げ加工装置1が組み立てられたら、図1に示すように、外枠5の第1直穴部3内に予め加熱された管材2を収容し、押出装置7にて管材2を曲げ穴部4に押し出して曲げ加工する。管材2は、曲げ穴部4に沿って曲げられると共に、マンドレル6に嵌合され、潰れる等の曲げ穴部4に沿わない形状への変形を防止されつつ所定の形状に成型される。また、曲げ穴部4を通過して第2直穴部27内に至った管材2は、直線状に成型される。
【0027】
この後、外枠5を分割して曲げ穴部4内から管材2を取り出し、管材2内からマンドレル6を取り出す。管材2内からマンドレル6を取り出す場合、まず、後端の分割パーツ16から基端部13を取り外すと共に、フレキシブルワイヤ18から締付け装置を取り外す。この後、図7に示すように、管材2内で最後端に位置する中間パーツ19の索20を引いて隣接する中間パーツ19から分離させると共に、管材2の外に引き出す。このとき、フレキシブルワイヤ18が中間パーツ19をガイドする軸として機能し、中間パーツ19が管材2内で回転等して引っ掛かるのを防ぐ。以降、同様の作業を順次繰り返して全ての中間パーツ19を管材2の外に引き出したのち、フレキシブルワイヤ18を引いて先端パーツ17を管材2の外側に引き出す。マンドレル6を順次分割して引き出すことができるため、管材2がJ字状以外の形状、例えばL字状に屈曲される場合であっても管材2内からマンドレル6を容易に取り出すことができ、管材2を複雑な形状に押出曲げ加工できる。
【0028】
このように、マンドレル6を、その先端から後端にかけて複数の分割パーツ16で形成し、その先端の分割パーツ16たる先端パーツ17にフレキシブルワイヤ18を連結すると共にそのフレキシブルワイヤ18を後方の分割パーツ16を挿通して最後端の分割パーツ16まで延出させ、これら分割パーツ16からなるマンドレル6を曲げ穴部4に位置させると共に、その先端を曲げ穴部4の所定位置に位置させ、かつ、フレキシブルワイヤ18にて各分割パーツ16に圧縮力を作用させて各分割パーツ16を密に連結してマンドレル6としたため、フレキシブルワイヤ18による圧縮力をなくすことで容易にマンドレル6を複数の分割パーツ16に分割でき、管材2をL字状等の複雑な形状に形成しても管材2内からマンドレル6を容易に引き抜くことができ、管材2を複雑な形状に押出曲げ加工することができる。このため、管材2の曲げ加工部分の一端に必要であった溶接構造を削減することができ、溶接構造を削減した一体型の配管形状が製作可能となる。
【0029】
また、分割パーツ16のそれぞれに索20を連結し、曲げ加工後の管材2内からマンドレル6を引き抜くとき、基端側の分割パーツ16から順に引くように索20を引いてマンドレル6を分解しながら引き抜くようにしたため、管材2内のマンドレル6を複数の分割パーツ16に容易に分割でき、容易に引き抜くことができる。
【0030】
分割パーツ16には、隣接する分割パーツ16と係脱可能に嵌合すると共に隣接する分割パーツ16の捻れ方向の移動を規制する嵌合部22が形成されるものとしたため、分割パーツ16を連結してマンドレル6を形成するとき、確実かつ容易に所定の形状にできる。
【0031】
嵌合部22は、隣接する2つの分割パーツ16の一方に形成された雄嵌合部23と、他方の分割パーツ16に形成され雄嵌合部23と嵌合される雌嵌合部24とを備え、雄嵌合部23には、径方向に延びる羽根部26が形成されるものとしたため、隣接する分割パーツ16の捻れ方向の移動を簡易な構造で容易に規制することができる。
【0032】
なお、嵌合部22は、隣接する2つの分割パーツ16の一方に形成された雄嵌合部23と、他方の分割パーツ16に形成された雌嵌合部24とからなるものとしたが、これに限るものではない、対向する分割面21に雄嵌合部23と雌嵌合部24の双方が互いに噛み合うように形成されるようにしてもよい。
【0033】
また、屈曲部15を構成する中間パーツ19は、その屈曲中心Oを中心とする分割面21間の角度θが均等となるように分割されるものとしたが、管材2から中間パーツ19を容易に引き抜ける場合、分割面21間の角度θは均等でなくともよい。
【0034】
またさらに、L字状の配管を製造する押出曲げ加工装置1について述べたが、本願発明はこれに限るものではない。曲げ半径や曲げ方向が異なる複数の曲げ部を有する配管を製造するものであってもよい。例えば図8に示すように、三次元的に屈曲される曲げ管部40を有する配管41、具体的には、水平軸を中心として屈曲する第1曲げ部42と鉛直軸を中心として屈曲する第2曲げ部43とを有する曲げ管部40を備えた配管41を製造するものであってもよい。この場合、図9(a)、(b)に示すように、押出曲げ加工装置44の曲げ穴部45は、図8に示す第1曲げ部42と第2曲げ部43の形状に沿って形成されるとよく、マンドレル46の屈曲部47は、曲げ穴部45に沿うように曲げられるとよい。
【図面の簡単な説明】
【0035】
【図1】本発明の好適実施の形態を示す押出曲げ加工装置の側断面図である。
【図2】図1の平面図である。
【図3】分割パーツを連結してマンドレルを組み立てている状態の斜視図である。
【図4】分割パーツを連結してマンドレルを組み立てている状態の斜視図である。
【図5】フレキシブルワイヤを引いて分割パーツを密に連結している状態の側面図である。
【図6】マンドレルの要部斜視図である。
【図7】マンドレルから分割パーツを分割している状態の斜視図である。
【図8】本発明に係る押出曲げ加工装置で製造できる配管の他の例の斜視図である。
【図9】(a)は図8の配管を製造する曲げ加工装置の側面図であり、(b)は(a)の平面図である。
【図10】従来の押出曲げ加工装置の側断面図である。
【図11】図10の平面図である。
【図12】押出曲げ加工装置で製造される配管の側面図であり、(a)は従来の押出曲げ加工装置で製造できるものを示し、(b)は本発明に係る押出曲げ加工装置で製造できるものを示す。
【符号の説明】
【0036】
1 押出曲げ加工装置
2 管材
3 第1直穴部(直穴部)
4 曲げ穴部
5 外枠
6 マンドレル
7 押出装置
16 分割パーツ
17 先端パーツ(分割パーツ)
18 フレキシブルワイヤ
20 索
22 嵌合部
23 雄嵌合部
24 雌嵌合部
26 羽根部
【特許請求の範囲】
【請求項1】
外枠に、曲げ加工する管材を収容する直穴部と、その直穴部に連結して管材を曲げ加工する曲げ穴部とを形成し、その曲げ穴部に曲げ加工する管材の変形を防止すべく管材内に嵌合すると共に曲げ穴部に沿って曲げられたマンドレルを設け、上記外枠の直穴部に管材を挿入し、この管材を押出装置にて曲げ穴部に押し出して曲げ加工する押出曲げ加工装置において、上記マンドレルを、その先端から後端にかけて複数の分割パーツで形成し、その先端の分割パーツにフレキシブルワイヤを連結すると共にそのフレキシブルワイヤを後方の分割パーツを挿通して最後端の分割パーツまで延出させ、これら分割パーツからなるマンドレルを上記曲げ穴部に位置させると共に、その先端を曲げ穴部の所定位置に位置させ、かつ、上記フレキシブルワイヤにて各分割パーツに圧縮力を作用させて各分割パーツを密に連結してマンドレルとしたことを特徴とする押出曲げ加工装置。
【請求項2】
上記分割パーツのそれぞれに索を連結し、曲げ加工後の管材内から上記マンドレルを引き抜くとき、基端側の分割パーツから順に引くように上記索を引いてマンドレルを分解しながら引き抜くようにした請求項1記載の押出曲げ加工装置。
【請求項3】
上記分割パーツには、隣接する分割パーツと係脱可能に嵌合すると共に隣接するパーツの捻れ方向の移動を規制する嵌合部が形成された請求項1又は2記載の押出曲げ加工装置。
【請求項4】
上記嵌合部は、隣接する2つの分割パーツの一方に形成された雄嵌合部と、他方の分割パーツに形成され上記雄嵌合部と嵌合される雌嵌合部とを備え、上記雄嵌合部には、径方向に延びる羽根部が形成された請求項3記載の押出曲げ加工装置。
【請求項1】
外枠に、曲げ加工する管材を収容する直穴部と、その直穴部に連結して管材を曲げ加工する曲げ穴部とを形成し、その曲げ穴部に曲げ加工する管材の変形を防止すべく管材内に嵌合すると共に曲げ穴部に沿って曲げられたマンドレルを設け、上記外枠の直穴部に管材を挿入し、この管材を押出装置にて曲げ穴部に押し出して曲げ加工する押出曲げ加工装置において、上記マンドレルを、その先端から後端にかけて複数の分割パーツで形成し、その先端の分割パーツにフレキシブルワイヤを連結すると共にそのフレキシブルワイヤを後方の分割パーツを挿通して最後端の分割パーツまで延出させ、これら分割パーツからなるマンドレルを上記曲げ穴部に位置させると共に、その先端を曲げ穴部の所定位置に位置させ、かつ、上記フレキシブルワイヤにて各分割パーツに圧縮力を作用させて各分割パーツを密に連結してマンドレルとしたことを特徴とする押出曲げ加工装置。
【請求項2】
上記分割パーツのそれぞれに索を連結し、曲げ加工後の管材内から上記マンドレルを引き抜くとき、基端側の分割パーツから順に引くように上記索を引いてマンドレルを分解しながら引き抜くようにした請求項1記載の押出曲げ加工装置。
【請求項3】
上記分割パーツには、隣接する分割パーツと係脱可能に嵌合すると共に隣接するパーツの捻れ方向の移動を規制する嵌合部が形成された請求項1又は2記載の押出曲げ加工装置。
【請求項4】
上記嵌合部は、隣接する2つの分割パーツの一方に形成された雄嵌合部と、他方の分割パーツに形成され上記雄嵌合部と嵌合される雌嵌合部とを備え、上記雄嵌合部には、径方向に延びる羽根部が形成された請求項3記載の押出曲げ加工装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【公開番号】特開2009−233709(P2009−233709A)
【公開日】平成21年10月15日(2009.10.15)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−83547(P2008−83547)
【出願日】平成20年3月27日(2008.3.27)
【出願人】(000000099)株式会社IHI (5,014)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成21年10月15日(2009.10.15)
【国際特許分類】
【出願日】平成20年3月27日(2008.3.27)
【出願人】(000000099)株式会社IHI (5,014)
【Fターム(参考)】
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