專利名稱：用于切割管子的組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于切割可轉(zhuǎn)動(dòng)的管，尤其是在通風(fēng)道系統(tǒng)中使用的螺旋繞制的卷邊接縫管的組件。
這種管子切割組件通常包括在用于生產(chǎn)螺旋繞制的卷邊接縫管的機(jī)器中。在這些機(jī)器中，一金屬帶材在成形頭內(nèi)被螺旋繞制成管子，從而在一螺旋形卷邊接縫處閉合。GB-A-2,213,748(圖1)和US-A-4,706,481(圖15)中示出這種機(jī)器或管子成形設(shè)備的基本示例。管子切割組件安裝在成形頭之后。
背景技術(shù)：
這種類型的公知管子切割組件—本領(lǐng)域技術(shù)人員通常稱之為切割機(jī)—一般包括一對(duì)相對(duì)的可轉(zhuǎn)動(dòng)切割輪，所述切割輪與管壁相接合并互相配合以切割或切斷轉(zhuǎn)動(dòng)的管子。第一切割輪設(shè)置在管子的內(nèi)部，而第二切割輪設(shè)置在管子的外部。當(dāng)切割管子時(shí)，使外部切割輪與管子的外表面相接合，從而其切割刃可抵靠?jī)?nèi)部切割輪的切割刃而將管壁切穿。在美國(guó)專利US-A-5,636,541和其對(duì)應(yīng)專利EP-A-749,787中公開了這種管子切割組件的一示例，EP-A-749,787在此被結(jié)合以做參考(特別參見圖13和14)。
在通常情況下這些已知的管子切割組件工作良好，但在某些切割操作中，切割管的端部會(huì)以不希望的方式變形。這在示出一從端部看去的切割管的圖1中示出。這種管壁端部的不希望的變形有時(shí)會(huì)在兩個(gè)切割輪以高的速度接合管壁時(shí)發(fā)生于薄壁管上。當(dāng)管子的轉(zhuǎn)動(dòng)速度和切割輪的轉(zhuǎn)動(dòng)速度不同步時(shí)也會(huì)出現(xiàn)相同的問(wèn)題。在切割螺旋繞制的卷邊接縫管時(shí)這種問(wèn)題尤其普遍，因?yàn)槁菪尉磉吔涌p在切割輪之間的切割位置處造成“隆起”，從而可導(dǎo)致切割管的端部變形。
切割管端部的變形使得難以將各種從端部插入管內(nèi)的管狀部件連接到該管子上。在安裝包括由金屬薄板制成的螺旋繞制的卷邊接縫管的通風(fēng)道系統(tǒng)時(shí)，要將諸如彎頭、T形件、漸縮管以及其它連接構(gòu)件的管件連接到所述通風(fēng)道上。如果這些管件不能與通風(fēng)道相配合，則裝配工要么必須手工消除端部變形，要么—如果情況更糟糕的話—將通風(fēng)道當(dāng)作廢料丟掉。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種新型管子切割組件，該管子切割組件經(jīng)改進(jìn)優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)并且通過(guò)該管子切割組件可消除或至少減少上述問(wèn)題。
該目的由具有權(quán)利要求1所限定特征的管子切割組件實(shí)現(xiàn)，在從屬權(quán)利要求中限定了優(yōu)選實(shí)施方案。
由于設(shè)置在管子切割組件的至少一個(gè)切割輪上的周向彈性構(gòu)件，切割操作非常平穩(wěn)并且不會(huì)在管子的切割端出現(xiàn)變形。當(dāng)可移動(dòng)的切割輪在切割位置與管子相接合時(shí)，周向彈性構(gòu)件被壓縮從而有效地吸收管壁上的沖擊。因而，與現(xiàn)有技術(shù)的管子切割器相比，施加到被切割的管子的端部上的變形力減小了。
在一優(yōu)選實(shí)施方案中，兩個(gè)切割輪都具有用于在切割位置與管壁接合的周向彈性構(gòu)件。該實(shí)施方案可形成一在管壁兩側(cè)都具有緩沖作用的對(duì)稱的切割操作。變形力在兩側(cè)都被減小。
優(yōu)選地，周向彈性構(gòu)件徑向偏置于相關(guān)聯(lián)的切割輪的切割刃內(nèi)側(cè)。因此，每個(gè)彈性構(gòu)件的周向表面都由相對(duì)的切割輪上一相對(duì)的管子支承表面支承。這可形成在切割管的端部變形危險(xiǎn)降低的非常平穩(wěn)的切割操作。
最為優(yōu)選地，每一周向彈性構(gòu)件都包括一緊固到相關(guān)聯(lián)的切割輪的前表面上的環(huán)形元件。這種彈性構(gòu)件的設(shè)計(jì)是有利的，因?yàn)樗Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單并能產(chǎn)生良好的緩沖作用。
在一優(yōu)選實(shí)施方案中，該環(huán)形彈性元件借助于一緊固到相關(guān)聯(lián)的切割輪的前表面上的夾緊盤而被夾靠在所述前表面上。這種緊固技術(shù)簡(jiǎn)單并且具有特別的優(yōu)點(diǎn)即能夠容易地通過(guò)改進(jìn)的管子切割組件來(lái)升級(jí)現(xiàn)有的管子成形設(shè)備。優(yōu)選地，夾緊盤由一與相關(guān)聯(lián)的切割輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線同軸的中心緊固螺釘緊固到所述前表面上。這種對(duì)環(huán)形彈性元件的緊固非常可靠并且容易處理。
在本發(fā)明的另一方面，周向彈性構(gòu)件安裝在相關(guān)聯(lián)的切割輪的一周向凹部中。利用這種設(shè)計(jì)，可在切割操作期間實(shí)現(xiàn)一良好平衡的緩沖作用。位于周向彈性構(gòu)件任一側(cè)的切割輪周向表面可在切割位置支承管壁，這使得切割平穩(wěn)。
在一優(yōu)選實(shí)施方案中，周向彈性構(gòu)件是一具有在徑向上位于相關(guān)聯(lián)的切割輪的切割刃外側(cè)的周向表面的環(huán)形元件。這種設(shè)計(jì)可對(duì)切割沖擊進(jìn)行初步緩沖，這降低了切割管在端部變形的危險(xiǎn)。最優(yōu)選地，本實(shí)施方案的環(huán)形彈性元件由夾緊盤夾持在所述周向凹部?jī)?nèi)。
優(yōu)選周向彈性構(gòu)件由聚合體材料制成。


下面將結(jié)合示例性地示出本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案的附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)圖1是利用現(xiàn)有技術(shù)的管子切割器切割的管子的端部視圖，其中管壁具有不希望的變形；圖2是根據(jù)本發(fā)明第一方面的管子切割組件的剖視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明第二方面的管子切割組件的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出一現(xiàn)有技術(shù)的管子1的圓形橫截面，其在切割端部具有不希望的變形2。所示出的變形2為向內(nèi)的凹陷，但是現(xiàn)有技術(shù)的切割操作也可引起其它類型的變形，例如小的切口或毛刺。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明第一方面的一管子切割組件。該管子切割組件將切割或切斷一在前言所述類型的管子成形設(shè)備中生產(chǎn)的、由金屬(薄)板制成的形式為螺旋繞制的卷邊接縫管3的管子。管子3具有一示意性示出的螺旋形卷邊接縫4。卷邊接縫4從管壁5向外凸出，該管壁5具有例如0.4至0.5mm的壁厚。
管子3以已知的方式圍繞一中心軸線C轉(zhuǎn)動(dòng)，并從一成形頭(未示出)開始沿箭頭A的方向移動(dòng)。
管子切割組件包括第一切割輪6，該切割輪6位于管子3的內(nèi)部并且圍繞一與管子3的中心軸線C平行的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線R1轉(zhuǎn)動(dòng)。內(nèi)部切割輪6為圓形，它具有一周向切割刃7和一用以接合管壁5的周向管子支承表面8。在內(nèi)部切割輪6的前表面9上安裝有一周向彈性構(gòu)件，此處為優(yōu)選由聚合體材料制成的環(huán)形元件或環(huán)10。彈性環(huán)10通過(guò)一圓形夾緊盤11進(jìn)行安裝，該夾緊盤11由一與切割輪6的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線R1同軸的中心緊固螺釘12緊固到切割輪6的前表面9上。
用于使內(nèi)部切割輪6轉(zhuǎn)動(dòng)的部件是公知的，從而不再詳細(xì)說(shuō)明。但為完整起見，應(yīng)當(dāng)指出這些部件包括一由螺母14保持并安裝在軸承15內(nèi)的軸13，所述軸承15位于一殼體16內(nèi)并由隔離件17隔開。
管子切割組件還包括一相對(duì)的第二切割輪18，該切割輪18位于管子3的外部并可圍繞一與管子3的中心軸線C平行的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線R2轉(zhuǎn)動(dòng)。外部切割輪18為圓形，其設(shè)計(jì)與內(nèi)部切割輪6相同。因而，外部切割輪18具有一周向切割刃19、一周向管子支承表面20和一前表面21。一優(yōu)選由聚合體材料制成的彈性環(huán)22通過(guò)一圓形夾緊盤23安裝在前表面21上，該夾緊盤由一與外部切割輪18的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線R2同軸的緊固螺釘24緊固。
用于使外部切割輪18轉(zhuǎn)動(dòng)的部件與用于內(nèi)部切割輪6的相同，從而不再詳細(xì)說(shuō)明。
外部切割輪18可在垂直于管子3的中心軸線C的方向上移動(dòng)，以用于使相對(duì)的切割輪6和18在所述切割輪6和18之間的一切割位置L處切割接合。產(chǎn)生這種移動(dòng)(箭頭B)的裝置25是已知的從而僅示意性地示出。
現(xiàn)在對(duì)根據(jù)本發(fā)明的該第一方面的管子切割組件的操作進(jìn)行說(shuō)明。
管子3轉(zhuǎn)動(dòng)并沿箭頭A的方向移動(dòng)。當(dāng)要切割或切斷管子3時(shí)，使轉(zhuǎn)動(dòng)中的較低的或外部切割輪18上升從而與管壁5的外表面相接合。外部切割輪18的切割刃19切穿管壁5，在此期間該外部切割輪18的管子支承表面20鄰接管壁5的外表面。在該切割運(yùn)動(dòng)期間，內(nèi)部切割輪6(它在轉(zhuǎn)動(dòng)但相對(duì)于切割方向B靜止)支承并支持外部切割輪18。內(nèi)部切割輪6的切割刃7從內(nèi)部切穿管壁5，從而其管子支承表面8鄰接管壁5的內(nèi)表面。
隨著切割操作的繼續(xù)，切割刃7和19以及管子支承表面8和20鄰接相應(yīng)的被壓縮的彈性環(huán)10和22。由于彈性環(huán)10和22的壓縮，對(duì)管子3的切割十分平穩(wěn)并且不會(huì)出現(xiàn)“隆起”。彈性環(huán)10和22吸收橫向切割力，從而形成對(duì)管子3的不會(huì)在切割端部產(chǎn)生變形的安全切割。
這樣管壁5在內(nèi)部切割輪6的彈性環(huán)10的周向表面10a和外部切割輪18的周向管子支承表面20之間被擠壓。同時(shí)，管壁5還在外部切割輪18的彈性環(huán)22的周向表面22a和內(nèi)部切割輪6的周向管子支承表面8之間被擠壓。
即使當(dāng)卷邊接縫4經(jīng)過(guò)切割位置L時(shí)也不會(huì)產(chǎn)生任何困難，因?yàn)閺椥原h(huán)10和22有效地補(bǔ)償了卷邊接縫4的凸出。因此，消除了現(xiàn)有技術(shù)的管子切割器中與卷邊接縫有關(guān)的問(wèn)題。卷邊接縫4不會(huì)在切割輪6、18之間引起任何“隆起”。
彈性環(huán)10和22在相關(guān)聯(lián)的切割輪6和18的切割刃7和19內(nèi)都徑向偏置。換句話說(shuō)，周向表面10a和22a設(shè)置在從切割刃7和19向內(nèi)的一定距離處。因此，切割刃7和19可在彈性環(huán)10和22被壓縮以避免管子3的切割端部的出現(xiàn)不希望的變形之前就開始切穿管壁5。這形成一非常平穩(wěn)的切割操作和一具有理想的圓形橫截面的管子端部。
圖3示出根據(jù)本發(fā)明第二方面的管子組件。這種結(jié)構(gòu)的基本思想與上述的相同，但是切割輪的設(shè)計(jì)略有不同。
外部切割輪30具有一安裝在該切割輪30的周向凹部32內(nèi)的周向彈性構(gòu)件，此處為一優(yōu)選由聚合體材料制成的環(huán)31。該彈性環(huán)31通過(guò)一夾緊盤33緊固在凹部32內(nèi)，該夾緊盤33由一與外部切割輪30的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線R2同軸的螺釘34緊固。彈性環(huán)31的周向表面31a在徑向上位于外部切割輪30的周向切割刃35的外側(cè)，這表示在切割操作中彈性環(huán)31將首先與管壁5接合。從而開始?jí)嚎s彈性環(huán)31。
內(nèi)部切割輪36無(wú)彈性構(gòu)件，但具有兩個(gè)周向切割刃37和38，在所述切割刃之間有一周向管子支承表面39。操作時(shí)，外部切割輪30借助于裝置25(按箭頭B)上升從而在切割位置L處與管壁5接合。切割刃35、37和38相互配合以切割管子3，管子支承表面39壓縮彈性環(huán)31。應(yīng)當(dāng)指出，在壓縮過(guò)程中夾緊盤33的周向邊緣40靠近彈性環(huán)31以起到切割刃的作用。管3在兩個(gè)點(diǎn)處被切割，從而剩下一“圈”管3成為廢料。
外部切割輪30的周向表面30a和33a以及夾緊盤338被用作管壁5的管子支承或支持表面，這可增強(qiáng)切割操作。
使切割輪30和36轉(zhuǎn)動(dòng)的部件與第一結(jié)構(gòu)中的相同，從而不再詳細(xì)說(shuō)明。
根據(jù)本發(fā)明的管子切割組件的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它或者可作為附件補(bǔ)充到現(xiàn)有的管子成形設(shè)備上，或者可安裝到新的管子成形設(shè)備上。
最后，應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)的是本發(fā)明不局限于上述實(shí)施方案，在隨后的權(quán)利要求所表達(dá)的發(fā)明范圍內(nèi)可進(jìn)行修改?？蔀橄鄬?duì)的切割輪中的任意一個(gè)或全部?jī)蓚€(gè)設(shè)置在切割操作期間被壓縮的周向彈性構(gòu)件。而且，雖然優(yōu)選使外部切割輪可移動(dòng)，但所述切割輪中的任意一個(gè)或全部?jī)蓚€(gè)都可在橫向于管子中心軸線的方向上移動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種用于切割一可圍繞一中心軸線(C)轉(zhuǎn)動(dòng)并具有管壁(5)的管子(3)的組件，包括一位于管子內(nèi)部并可圍繞一與管子的中心軸線平行的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(R1)轉(zhuǎn)動(dòng)的第一切割輪(6；36)，該第一切割輪(6；36)具有一周向切割刃(7；37)和一用以接合管壁(5)的周向管子支承表面(8；39)；一位于管子外部、與第一切割輪(6；36)相對(duì)并可圍繞一與管子的中心軸線平行的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(R2)轉(zhuǎn)動(dòng)的第二切割輪(18；30)，該第二切割輪(18；30)具有一周向切割刃(19；35)和一用以接合管壁(5)的周向管子支承表面(20；30a)；用于使所述切割輪(6，18；30，36)沿一與管子的中心軸線垂直的切割方向(B)與管壁(5)進(jìn)行切割接合的裝置(25)，以用于在一切割位置(L)切穿該管壁(5)；其特征在于，至少一個(gè)切割輪(6，18；30)具有一周向彈性構(gòu)件(10，22；31)，該彈性構(gòu)件用于在切割位置(L)接合管壁(5)，并可被朝向相對(duì)的切割輪的管子支承表面(8，20；39)壓縮。
2.一種如權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，所述每個(gè)切割輪(6，18)都具有一周向彈性構(gòu)件(10，22)，該周向彈性構(gòu)件設(shè)置在所述切割輪(6，18)的前表面(9，21)上并具有一用以接合管壁(5)的周向表面(10a，22a)。
3.一種如權(quán)利要求2所述的組件，其特征在于，所述每個(gè)周向彈性構(gòu)件(10，22)都徑向偏置在相關(guān)聯(lián)的切割輪(6，18)的切割刃(7，19)內(nèi)側(cè)。
4.一種如前述權(quán)利要求之一所述的組件，其特征在于，所述至少一個(gè)周向彈性構(gòu)件包括一環(huán)形彈性元件(10，22)，該環(huán)形彈性元件緊固在相關(guān)聯(lián)的切割輪(6，18)的前表面(9，21)上。
5.一種如權(quán)利要求4所述的組件，其特征在于，所述環(huán)形彈性元件(10，22)通過(guò)一固定在相關(guān)聯(lián)的切割輪(6，18)前表面(9，21)上的夾緊盤(11，23)夾靠在所述前表面上。
6.一種如權(quán)利要求5所述的組件，其特征在于，所述夾緊盤(11，23)通過(guò)一與相關(guān)聯(lián)的切割輪(6，18)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(R1，R2)同軸的中心緊固螺釘(12，24)緊固到所述前表面上。
7.一種如權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，所述至少一個(gè)周向彈性構(gòu)件(31)安裝在相關(guān)聯(lián)的切割輪(30)的一周向凹部(32)內(nèi)。
8.一種如權(quán)利要求7所述的組件，其特征在于，所述至少一個(gè)周向彈性構(gòu)件為一具有在徑向上處在相對(duì)于相關(guān)聯(lián)的切割輪(30)的切割刃(35)的外側(cè)的周向表面(31a)的環(huán)形彈性元件(31)。
9.一種如權(quán)利要求7或8所述的組件，其特征在于，所述至少一個(gè)周向彈性構(gòu)件(31)由一夾緊盤(33)夾緊在所述周向凹部(32)中。
10.一種如前述權(quán)利要求之一所述的組件，其特征在于，所述至少一個(gè)周向彈性構(gòu)件(10，22；31)由聚合體材料制成。
11.一種用于制造管子的機(jī)器，其特征在于，它具有如權(quán)利要求1至10之一所述的管子切割組件。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種管子切割組件，它具有一對(duì)相對(duì)的可轉(zhuǎn)動(dòng)切割輪(6，18)，其中的外部切割輪可移動(dòng)以接合一可轉(zhuǎn)動(dòng)的管子(3)以用于切穿管壁(5)。每個(gè)切割輪(6，18)都設(shè)有一周向彈性環(huán)(10，22)，所述彈性環(huán)構(gòu)造成用以接合管壁(5)并且可被朝向相對(duì)的切割輪壓縮。因此，可以避免管子端部的不希望的變形。
文檔編號(hào)B21C37/12GK1705526SQ200380101572
公開日2005年12月7日 申請(qǐng)日期2003年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月18日
發(fā)明者R·賓格利 申請(qǐng)人:施皮羅股份有限公司