管接頭用箍環的製造方法、製造裝置及管接頭用的箍環的製作方法
2023-05-26 02:04:06 1
專利名稱：管接頭用箍環的製造方法、製造裝置及管接頭用的箍環的製作方法
技術領域：
本發明涉及的金屬線材是用於管接頭的箍環用金屬線材，該管接頭是用於連接管狀體的連接零件，特別涉及管狀體端部不需要處理，阻止從兩側插入的管狀體的軸方向的移動。
本發明涉及箍環，其用於管接頭，該管接頭是用於連接管狀體的連接零件，管狀體端部不需要處理，阻止從兩側插入的管狀體的軸方向的移動。
背景技術：
在多用於產業機器的管道用管狀體的相互連接上使用接頭。為了得到管狀體互相固定和接頭部的密封性，以前提出了各種結構方案。作為具有牢固的固定方法的結構，主要多用凸緣式、螺紋式、焊接式等的結構，但管道作業的效率低，且不能說沒有由於免強安裝造成的洩漏的危險。
因此，對於管道接頭部大多使用不需要切割螺紋、焊接等加工還能吸收管狀體相互的一些偏心的簡易接頭。簡易接頭就會在套筒部件的兩端分別用管接頭安裝橡膠製的墊圈和護圈，用橡膠製的墊圈的彈性確保管狀體端部的密封性，只用管接頭的緊固把切斷原樣的管狀體端部之間連接起來。根據用途，也使用首先只把各部件排好，對做成單一部件的接頭從兩個方向插入分別的管狀體端部，將管狀體互相連接的方法。
上述簡易接頭由於是通過管接頭的緊固將橡膠製的墊圈緊密附著在管道上的結構，故容許被連接的管狀體向軸方向移動。然而管狀體移動並從管狀體拔出時內部流體洩漏，在內部流體是高溫的情況和危險的化學物質的情況下是非常危險的，也很有可能引起大事故。因次，為了確保安全，由於必須採用別的方法，通過將管道固定在地板和壁面等防止管狀體拔出的措施，故由於這一工程使成本增加。
因此，如圖1例所示，以不鏽鋼和鋼鐵等作為原材料，在內面的圓周方向上設置有楔狀的槽1，由彈簧鋼組成的箍環2作為管接頭的構成部件使用。對於裝有該箍環的管接頭公開在特表2001-507782公表特許公報上。在此，根據圖2進行說明。在圖2中，3是能旋轉的接頭片，4是固定的接頭片。箍環2緊密附著在接頭片3的內面上，在箍環2一方的端部卡合著卡止片5，該卡止片5用由螺栓6和螺母7組成的緊固連接機構固定。橡膠製的墊圈8緊密附著在接頭片4的內面上，上述箍環2和橡膠製墊圈8的內徑形成比插入該接頭的管狀體的外徑稍大。因此，若從那個管接頭的兩側插入管狀體，使螺栓6從螺母7脫離，並拔出卡止片5，由於箍環2的彈簧作用，楔狀槽1侵入插入的管狀體，可以阻止管狀體軸方向的移動。進而使接頭片3沿接頭片4的內面旋轉，並用螺栓6和螺母7將接頭片3和接頭片4牢固地固定。
這樣，若使用具有箍環的管接頭就不容許管狀體軸方向的移動，被牢固地固定。現有的這種箍環用以下的方法製造。
即，將規定形狀的金屬線材卷繞成線圈狀，從該金屬線圈上切取規定長度的金屬線材，為了將切取到的金屬線材作成環狀，進行「彎曲加工」，為了將那個彎曲加工成環狀的金屬線材作成圓環狀，「焊接」環狀金屬線材的兩個端面，為了除去伴隨焊接的熱變形，進行「消除應力退火」，為了用車床等在圓環狀金屬線材內面的圓周方向上加工楔狀槽，進行「切削加工」，進而進行「焊接部清除」，以把連續體的圓環狀金屬線材變成不連續體，得到環片，最後對環片的兩個端面施行「切削處理」的作業。
這樣，現在的箍環的製造方法需要很多的加工工序。而且，焊接、消除應力退火及焊接部的切除，對於楔狀槽的加工來說是多餘的工序，未必是必需的工序。另外，也有由於焊接部切除而產生材料有效利用率下降的問題。加之還有由於隨著焊接和消除應力退火的熱處理的影響而發生的表面氧化和變色，並且由於表面性狀惡化，使產品的附加值下降的缺點。因此現有的箍環的製造方法，製造成本提高是不可避免的。且不能提供品質良好的箍環。
本發明是鑑於現有技術具有的這些問題作出的，其目的在於提供一種表面性狀好，且成本低的箍環用金屬線材。並且還有本發明的目的是，提供一種能有效率地製造該箍環用金屬線材的方法；提供一種適於製造該箍環用金屬線材的裝置；提供一種用金屬線材能有效率地製造管接頭用箍環的方法；提供一種適於製造該管接頭用箍環的裝置，並且提供一種表面性狀良好、成本低的管接頭用箍環。
發明內容
為了達到上述目的，本發明最重要的特徵在於，對金屬線材施行連續的切削加工。由於具有該特徵，故可以提供適合作箍環材料的、表面性狀良好的低成本的金屬線材。
即，本發明的箍環用金屬線材的特徵在於，通過對線圈狀的金屬線材進行反卷，對反卷的金屬線材施行連續的切削加工得到的。
本發明的箍環用金屬線材的製造方法的特徵在於，對線圈狀的金屬線材進行反卷，對反卷的金屬線材施行連續的切削加工。
本發明的管接頭用箍環的製造方法的特徵在於，對線圈狀的金屬線材進行反卷，對反卷的金屬線材施行連續的切削加工，在將施行了切削加工的金屬線材加工成環狀後，切斷成規定長度的環片，對規定長度的環片的兩個端面施行切削處理。
本發明的箍環用金屬線材的製造裝置的特徵在於，具有對金屬線材施行連續的切削加工的切削加工裝置。
本發明的管接頭用箍環的製造裝置的特徵在於，包括切削加工裝置，其對金屬線材施行連續的切削加工；環加工裝置，其將施行了切削加工的金屬線材加工成環狀；切斷裝置，其將環狀金屬線材切斷成規定長度的環片；切削裝置，其用於對規定長度的環片的兩個端面施行切削處理。
上述切削加工裝置的優選是裝備形狀矯正單元，其為了消除線圈狀的纏卷缺陷，其設置有至少一對上下的形狀矯正輥和至少一對左右的形狀矯正輥。為了對金屬線材施行連續的切削加工，優選是設置至少一對切削輥單元，其中一個輥子是在外周面上形成切削刃的切削輥，另一個是支撐輥。
在上述的切削輥單元的前後的優選是設置上下一對壓輥，其用於防止向金屬線材的上方或下方彎曲。
由於本發明如上述那樣構成，具有如下的效果。
(1)根據本發明的第一方面，可以提供表面性狀良好、成本低的箍環用金屬線材。
(2)根據本發明的第二方面，可以提供不需要大量加工工序且成本低的箍環用金屬線材的製造方法。
(3)根據本發明的第三方面，可以提供不需要大量加工工序和多餘加工工序，使用低成本且材料有效利用率高的管接頭用箍環的製造方法。
(4)根據本發明的第四方面，可以提供對實施本發明的第二方面所述的方法合適的裝置。
(5)根據本發明的第五、第八方面，可以提供能消除線圈狀的金屬線材的纏卷缺陷、對金屬線材施行連續的切削加工合適的裝置。
(6)根據本發明第六、第九方面，能防止在切削加工工序中向金屬線材的上方或者下方彎曲。
(7)根據本發明的第七方面，可以提供適於實施本發明的第三方面所述方法的裝置。
(8)根據本發明的第十方面，可以提供表面性狀良好，成本低的管接頭用箍環。
圖1(a)是箍環的側視圖，圖1(b)是圖1(a)從B-B向剖面圖，圖1(c)是箍環的立體圖，圖1(d)是圖1(a)從D-D向放大剖面圖；圖2是使用箍環的管接頭的立體圖；圖3是箍環製造裝置的概略結構圖；圖4是切削加工裝置的側視圖；圖5(a)是表示上下的形狀矯正輥與金屬線材卡合關係的圖，圖5(b)是表示左右的形狀矯正輥與金屬線材卡合關係的圖；圖6是表示切削輥與金屬線材的卡合關係的圖；圖7是環加工裝置的概略結構圖；圖8(a)是表示用上下的壓輥夾住金屬線材的狀態的一實施例的圖，圖8(b)是表示用上下的壓輥夾住金屬線材的狀態的另一實施例的圖；圖9(a)、圖9(b)是表示連續切削加工金屬線材上部和側部狀態的圖；
圖10(a)～10(c)是表示多級切削加工金屬線材的的狀態的圖；圖11是表示在金屬線材上不發生彎曲地切削加工的方法的圖。
具體實施例方式
下面將參照
本發明的實施方式。但本發明不限定於下述的實施例，可以適當地變更實施。
在圖3中，金屬線材9其卷繞成線圈狀；切削裝置10(箍環用金屬線材製造裝置)其對線圈狀的金屬線材進行反卷，並對金屬線材施行連續的楔狀的槽加工；環加工裝置11其把施行了楔狀槽加工的金屬線材加工成環狀；剪斷裝置12其把加工成環狀的環狀金屬線材切斷成規定長度的環片，其被歸入環加工裝置11中；切削裝置13(例如銑床)，其用於對規定長度的環片的兩個端面施行切削處理。切削加工裝置10的詳細情況在圖4中示出。環加工裝置的詳細情況在圖7中示出。作為金屬線材的原料，用於箍環時，優選是使用彈簧用不鏽鋼絲(特別是根據JIS-G-4314的SUS304-WPB)。其拉伸強度根據鋼絲直徑而變化，優選是500～2000N/mm2。這是由於有如下問題，如若不到500N/mm2則強度不夠，若超過2000N/mm2，則很難插入管狀體。
箍環用金屬線材的線徑可以取為2～20mm。箍環用金屬線材當連續切削加工時，並且在卷繞成線圈狀之前，通過施行平直加工(用配置在上下或左右的形狀矯正輥等進行平直的機械加工)，最好使偏差(離平直線的偏移量)在20mm/m以下。這是由於有如下問題，該偏差的數值若超過20mm/m，則在切削加工時，由於發生小幅振動而產生切削不良。
在圖4中，14是形狀矯正單元，包括兩對上下的形狀矯正輥15、15和16、16，以及兩對左右的形狀矯正輥17、17和18、18。左右的形狀矯正輥17或18的另一個在紙面的裡面側。這些形狀矯正輥如圖5(a)、圖5(b)所示，優選是具有沿著圓形截面的金屬線材34的外形形狀。該形狀矯正裝置由兩對上下的形狀矯正輥和兩對左右的形狀矯正輥組成，也可以由一對上下的形狀矯正輥和一對左右的形狀矯正輥組成。除該方式以外，是在輥列之間讓矯正材料通過並對被矯正材料的形狀進行矯正的方式。也就是說也可以使用輥校平器。
在圖4中，19、20是配置在切削輥單元前方的上壓輥、下壓輥。這些上下的壓輥與圖5(a)所示的形狀矯正輥一樣，優選是具有沿著圓形截面的金屬線材34的外形形狀。
在圖4中，21是第一切削輥、22是第一支撐輥、23是第二切削輥、24是第二支撐輥。本實施例有兩對切削輥單元。在第一切削輥21和第二切削輥23的外周面上，如圖6所示形成切削刃25，用於對金屬線材34施行楔狀槽加工。另外，第一支撐輥22和第二支撐輥24也與圖5(a)所示的形狀矯正輥一樣，優選是具有沿著圓形截面的金屬線材34的外形形狀。在圖4中，有第一切削輥和第二切削輥兩個切削輥。根據情況，切削輥也可以是一根，也可以是三根以上。
在圖4中，26、27是配置在切削輥單元後方的上壓輥、下壓輥。這些上下的壓輥也與圖5(a)所示的形狀矯正輥一樣，優選是具有沿著圓形截面的金屬線材34的外形形狀。另外，在第一切削輥21和第二切削輥23之間也可以設置上下壓輥。
在圖4中，28是電機，29是變頻器，用變頻器29控制電機28的速度。30是同步皮帶，31是中間齒輪、32是傳動皮帶、33是操作盤。
在圖7中，把施行了楔狀槽加工的金屬線材35加工成環狀的環加工裝置，包括金屬線材導入器36、第一導引部件37、第一可動輥38、和二可動輥39和第三可動輥40。這些可動輥為了調節環徑，能用圖中未示出的操作機器沿著箭頭方向移動。
可以用環加工裝置和剪斷裝置及切削裝置把金屬線材加工成像以下那樣的管接頭用箍環，該金屬線材是由如上述結構的本發明的箍環用金屬線材製造裝置製造的。
對卷繞成線圈狀的金屬線材進行反卷，用切削加工裝置對金屬線材施行連續的切削加工。即在圖4中，由於使反卷的金屬線材34通過矯正單元14，消除線圈狀的纏卷缺陷。進而用上下的壓輥19和20及26和27防止金屬線材34的上彎曲或下彎曲。用第一支撐輥22和第二支撐輥24支撐金屬線材34，並用第一切削輥21和第二切削輥23在金屬線材34上形成連續的楔狀槽。這些壓輥的作用可以期待如下效果調整金屬線材的匯流線(パスライン)，通過調整下壓輥20和27的旋轉速度調整金屬線材的移動速度，防止伴隨著切削加工所產生的振動等。
在這一點上由上下壓輥產生的金屬線材的夾緊力優選是作成10N/cm2以上。但是若其夾緊力過大，金屬線材的移動速度調整困難。根據情況有時金屬線材也發生塑性變形，故優選是在1000N/cm2以下夾緊。另外，作為壓輥與金屬線材的接觸方式，如圖5(a)所示，與金屬線材34在曲面上接觸的方式最穩定，能夾緊金屬線材。但也可以如圖8(a)所示，作到上壓輥41和下壓輥42與金屬線材34在多處接觸，或如圖8(b)所示，作到上壓輥43和下壓輥44與金屬線材34進行點接觸。
為了期待上述的壓輥的作用，切削輥的中心與其前後的壓輥的中心的距離最好作得短一些。由於在這點上若太長就不能期待壓制的效果，故切削輥的中心與其前後的壓輥的中心的距離最好在300mm以下。
如上所述，形成楔狀槽的金屬線材在環加工裝置上加工成環狀。即在圖7中，金屬線材35經過金屬線材導入器36、第一導引部件37，通過使第一、第二、第三可動輥38、39、40分別在箭頭方向上移動，可以調節成任意的環徑。在這些可動輥中，第一可動輥38和第二可動輥39主要起調節環徑的作用，第三可動輥40主要的作用是使圓度的離散性降低，同時，也起消除內部應力的作用。然後，用歸入在圖3所示的環加工裝置11中的剪斷裝置12將環狀金屬線材切斷成規定長度的環片。
在該環片的兩個端面上，用圖3所示的切削裝置13施行切削處理，得到圖1所示的箍環2。用本發明的方法製造的管接頭用箍環，不存在現有製造方法中，由於焊接和消除應力退火的工序產生的表面氧化和變色等問題，表面性狀良好。
在圖4中也可以配置切削輥，使得第一切削輥21和第二切削輥22全從上方切削加工金屬線材34，如圖9(a)所示，用位於金屬線材34上方的切削輥45對金屬線材34的上部施行切削加工後，如圖9(b)所示，用位於金屬線材34側方的切削輥46對金屬線材34的側部也施行切削加工。而且，可以根據需要如圖9(b)所示，對金屬線材34的上部和一方的側部施行切削加工後，用金屬線材的，配置在與圖9(b)相反側的側方的切削輥(沒有圖示)對金屬線材34的另一方側部也施行切削加工。
而且，也可以如圖10(a)→圖10(b)→圖10(c)所示，多次進行金屬線材34的切削加工。這樣，若進行多次切削，由於每一次切削量可以很少，金屬線材的變形阻力變小，從而可以使通過切削加工裝置的線材的速度提高(加工效率提高)。另外，切削工序次數除圖10所示的三次之外，根據需要也可以採用四次以上。
如圖11所示，為了防止切削加工時金屬線材34彎曲，也可以用上下壓輥47和48從上方和下方牢固地夾緊金屬線材34，用設在金屬線材34側方的切削輥49切削金屬線材34。50是電機，直接接在電機50上的驅動側鏈輪51和從動側鏈輪52通過皮帶53連接，由於電機50旋轉，從鏈輪51藉助皮帶53，經過鏈輪52和傳送軸54，把旋轉傳送到切削輥49，金屬線材34被連續地切削加工。
在圖4的切削加工裝置中，第一切削輥21、第二切削輥23、上壓輥19和26是驅動輥，其它輥是從動輥。這種情況既可以在切削加工裝置的前方設置推入金屬線材用的驅動夾緊輥，也可以在切削加工裝置的後方設置拉拔金屬線材用的驅動夾緊輥。若採用推入金屬線材用的驅動夾緊輥或拉拔金屬線材用的驅動夾緊輥，就會具有線速穩定的優點。
另外，在圖3中，環加工裝置11也可以續接在切削加工裝置10的後面設置。在切削加工裝置上對金屬線材施行連續的切削加工並卷繞成線圈狀後，用反卷該線圈狀的金屬線材並利用另外設置的環加工裝置將金屬線材加工成環狀。接著，將環狀金屬線材切斷成規定長度的環片。
產業上利用的可能性由於本發明的構成是如上所述那樣的結構，適合作為箍環材料和作為表面性狀良好、低成本的金屬線材的製造裝置。
附圖標記說明1...楔狀槽、2...箍環、3、4...接頭片、5...卡止片、6...螺栓、7...螺母、8...橡膠墊片、9...線圈狀金屬線材、10...切削加工裝置、11...環加工裝置、12...剪斷裝置、13...切削裝置(銑床)、14...形狀矯正單元、15、16、17、18...形狀校正輥、19、26、41、43、47...上壓輥、20、27、42、44、48...下壓輥、21...第一切削輥、22...第一支撐輥、23...第二切削輥、24...第二支撐輥、25...切削刃、28...電機、29...變頻器、30...同步皮帶、31...中間齒輪、32...傳動皮帶、33...操作盤、34、35...金屬線材、36...金屬線材導入器、37...第一導引部件、38...第一可動輥、39...第二可動輥、40...第三可動輥、45、46、49...切削輥、50...電機、51...驅動側鏈輪、52...從動側鏈輪、53...皮帶、54...傳送軸。
權利要求
1.一種管接頭用箍環的製造方法，是用於緊密附著在流體流通的管狀體外周上，為連接管狀體而使用的管接頭用箍環的製造方法，其特徵在於，對線圈狀的金屬線材進行反卷，並對反卷的金屬線材施行連續的切削加工，將施行了切削加工的金屬線材加工成環狀後，切斷成規定長度的環片，對規定長度的環片的兩個端面施行切削處理。
2.一種管接頭用箍環的製造裝置，是用於緊密附著在流體流通的管狀體外周上，為連接管狀體而使用的管接頭用箍環的製造裝置，其特徵在於，包括切削加工裝置，其對金屬線材施行連續的切削加工；環加工裝置，其將施行切削加工後的金屬線材加工成環狀；切斷裝置，其將環狀金屬線材切斷成規定長度的環片；切削裝置，其用於對規定長度的環片的兩個端面施行切削處理。
3.如權利要求2所述的管接頭用箍環的製造裝置，其中，切削加工裝置包括形狀矯正單元，其具有至少一對上下的形狀矯正輥和至少一對左右的形狀矯正輥；切削輥單元，其具有至少一對，其中一個輥是在外周面上形成切削刃的切削輥，另一個是支撐輥。
4.如權利要求2或3所述的管接頭用箍環的製造裝置，其中，在切削輥單元的前後分別設置上下一對壓輥，用於防止金屬線材向上方或下方彎曲。
5.一種管接頭用箍環，是用於緊密附著在流體流通的管狀體外周上，為連接管狀體而使用的管接頭用箍環，其中，通過對線圈狀的金屬線材進行反卷，並對反卷的金屬線材施行連續的切削加工，將施行了切削加工的金屬線材加工成環狀後，切斷成規定長度的環片，對規定長度的環片的兩個端面施行切削處理而得到。
全文摘要
本發明涉及適於作箍環材料、表面性狀良好、成本低的金屬線材及其製造方法及其製造裝置。為此，使金屬線材(34)通過形狀矯正單元(14)，除掉線圈狀的纏卷缺陷。進而一面用上下壓輥(19、20)和(26、27)防止金屬線材(34)上彎曲或下彎曲，一面用第一切削輥(21)和第二切削輥(23)在金屬線材(34)上形成連續的楔狀槽。
文檔編號B21F37/00GK1714992SQ20051007793
公開日2006年1月4日 申請日期2002年7月1日 優先權日2001年7月3日
發明者住本伸 申請人:金井宏彰