箍环用金属线材、该箍环用金属线材的制造方法、该箍环用金属线材的制造装置、使用金属线材的管接头用箍环的制造方法、该管接头用箍环的制造装置及管接头用的箍环

摘要

本发明涉及适于作箍环材料、表面性状良好、成本低的金属线材及其制造方法及其制造装置。为此，使金属线材(34)通过形状矫正单元(14)，除掉线圈状的缠卷缺陷。进而一面用上下压辊(19、20)和(26、27)防止金属线材(34)上弯曲或下弯曲，一面用第一切削辊(21)和第二切削辊(23)在金属线材(34)上形成连续的楔状槽。

说明书

技术领域

本发明涉及的金属线材是用于管接头的箍环用金属线材，该管接头是用于连接管状体的连接零件，特别涉及管状体端部不需要处理，阻止从两侧插入的管状体的轴方向的移动。

本发明涉及箍环，其用于管接头，该管接头是用于连接管状体的连接零件，管状体端部不需要处理，阻止从两侧插入的管状体的轴方向的移动。

背景技术

在多用于产业机器的管道用管状体的相互连接上使用接头。为了得到管状体互相固定和接头部的密封性，以前提出了各种结构方案。作为具有牢固的固定方法的结构，主要多用凸缘式、螺纹式、焊接式等的结构，但管道作业的效率低，且不能说没有由于免强安装造成的泄漏的危险。

因此，对于管道接头部大多使用不需要切割螺纹、焊接等加工还能吸收管状体相互的一些偏心的简易接头。简易接头就会在套筒部件的两端分别用管接头安装橡胶制的垫圈和护圈，用橡胶制的垫圈的弹性确保管状体端部的密封性，只用管接头的紧固把切断原样的管状体端部之间连接起来。根据用途，也使用首先只把各部件排好，对做成单一部件的接头从两个方向插入分别的管状体端部，将管状体互相连接的方法。

上述简易接头由于是通过管接头的紧固将橡胶制的垫圈紧密附着在管道上的结构，故容许被连接的管状体向轴方向移动。然而管状体移动并从管状体拔出时内部流体泄漏，在内部流体是高温的情况和危险的化学物质的情况下是非常危险的，也很有可能引起大事故。因次，为了确保安全，由于必须采用别的方法，通过将管道固定在地板和壁面等防止管状体拔出的措施，故由于这一工程使成本增加。

因此，如图1例所示，以不锈钢和钢铁等作为原材料，在内面的圆周方向上设置有楔状的槽1，由弹簧钢组成的箍环2作为管接头的构成部件使用。对于装有该箍环的管接头公开在特表2001-507782公表特许公报上。在此，根据图2进行说明。在图2中，3是能旋转的接头片，4是固定的接头片。箍环2紧密附着在接头片3的内面上，在箍环2一方的端部卡合着卡止片5，该卡止片5用由螺栓6和螺母7组成的紧固连接机构固定。橡胶制的垫圈8紧密附着在接头片4的内面上，上述箍环2和橡胶制垫圈8的内径形成比插入该接头的管状体的外径稍大。因此，若从那个管接头的两侧插入管状体，使螺栓6从螺母7脱离，并拔出卡止片5，由于箍环2的弹簧作用，楔状槽1侵入插入的管状体，可以阻止管状体轴方向的移动。进而使接头片3沿接头片4的内面旋转，并用螺栓6和螺母7将接头片3和接头片4牢固地固定。

这样，若使用具有箍环的管接头就不容许管状体轴方向的移动，被牢固地固定。现有的这种箍环用以下的方法制造。

即，将规定形状的金属线材卷绕成线圈状，从该金属线圈上切取规定长度的金属线材，为了将切取到的金属线材作成环状，进行“弯曲加工”，为了将那个弯曲加工成环状的金属线材作成圆环状，“焊接”环状金属线材的两个端面，为了除去伴随焊接的热变形，进行“消除应力退火”，为了用车床等在圆环状金属线材内面的圆周方向上加工楔状槽，进行“切削加工”，进而进行“焊接部清除”，以把连续体的圆环状金属线材变成不连续体，得到环片，最后对环片的两个端面施行“切削处理”的作业。

这样，现在的箍环的制造方法需要很多的加工工序。而且，焊接、消除应力退火及焊接部的切除，对于楔状槽的加工来说是多余的工序，未必是必需的工序。另外，也有由于焊接部切除而产生材料有效利用率下降的问题。加之还有由于随着焊接和消除应力退火的热处理的影响而发生的表面氧化和变色，并且由于表面性状恶化，使产品的附加值下降的缺点。因此现有的箍环的制造方法，制造成本提高是不可避免的。且不能提供品质良好的箍环。

本发明是鉴于现有技术具有的这些问题作出的，其目的在于提供一种表面性状好，且成本低的箍环用金属线材。并且还有本发明的目的是，提供一种能有效率地制造该箍环用金属线材的方法；提供一种适于制造该箍环用金属线材的装置；提供一种用金属线材能有效率地制造管接头用箍环的方法；提供一种适于制造该管接头用箍环的装置，并且提供一种表面性状良好、成本低的管接头用箍环。

发明内容

为了达到上述目的，本发明最重要的特征在于，对金属线材施行连续的切削加工。由于具有该特征，故可以提供适合作箍环材料的、表面性状良好的低成本的金属线材。

即，本发明的箍环用金属线材的特征在于，通过对线圈状的金属线材进行反卷，对反卷的金属线材施行连续的切削加工得到的。

本发明的箍环用金属线材的制造方法的特征在于，对线圈状的金属线材进行反卷，对反卷的金属线材施行连续的切削加工。

本发明的管接头用箍环的制造方法的特征在于，对线圈状的金属线材进行反卷，对反卷的金属线材施行连续的切削加工，在将施行了切削加工的金属线材加工成环状后，切断成规定长度的环片，对规定长度的环片的两个端面施行切削处理。

本发明的箍环用金属线材的制造装置的特征在于，具有对金属线材施行连续的切削加工的切削加工装置。

本发明的管接头用箍环的制造装置的特征在于，包括：切削加工装置，其对金属线材施行连续的切削加工；环加工装置，其将施行了切削加工的金属线材加工成环状；切断装置，其将环状金属线材切断成规定长度的环片；切削装置，其用于对规定长度的环片的两个端面施行切削处理。

上述切削加工装置的优选是装备形状矫正单元，其为了消除线圈状的缠卷缺陷，其设置有至少一对上下的形状矫正辊和至少一对左右的形状矫正辊。为了对金属线材施行连续的切削加工，优选是设置至少一对切削辊单元，其中一个辊子是在外周面上形成切削刃的切削辊，另一个是支撑辊。

在上述的切削辊单元的前后的优选是设置上下一对压辊，其用于防止向金属线材的上方或下方弯曲。

由于本发明如上述那样构成，具有如下的效果。

(1)根据本发明的第一方面，可以提供表面性状良好、成本低的箍环用金属线材。

(2)根据本发明的第二方面，可以提供不需要大量加工工序且成本低的箍环用金属线材的制造方法。

(3)根据本发明的第三方面，可以提供不需要大量加工工序和多余加工工序，使用低成本且材料有效利用率高的管接头用箍环的制造方法。

(4)根据本发明的第四方面，可以提供对实施本发明的第二方面所述的方法合适的装置。

(5)根据本发明的第五、第八方面，可以提供能消除线圈状的金属线材的缠卷缺陷、对金属线材施行连续的切削加工合适的装置。

(6)根据本发明第六、第九方面，能防止在切削加工工序中向金属线材的上方或者下方弯曲。

(7)根据本发明的第七方面，可以提供适于实施本发明的第三方面所述方法的装置。

(8)根据本发明的第十方面，可以提供表面性状良好，成本低的管接头用箍环。

附图说明

图1(a)是箍环的侧视图，图1(b)是图1(a)从B-B向剖面图，图1(c)是箍环的立体图，图1(d)是图1(a)从D-D向放大剖面图；

图2是使用箍环的管接头的立体图；

图3是箍环制造装置的概略结构图；

图4是切削加工装置的侧视图；

图5(a)是表示上下的形状矫正辊与金属线材卡合关系的图，图5(b)是表示左右的形状矫正辊与金属线材卡合关系的图；

图6是表示切削辊与金属线材的卡合关系的图；

图7是环加工装置的概略结构图；

图8(a)是表示用上下的压辊夹住金属线材的状态的一实施例的图，图8(b)是表示用上下的压辊夹住金属线材的状态的另一实施例的图；

图9(a)、图9(b)是表示连续切削加工金属线材上部和侧部状态的图；

图10是表示多级切削加工金属线材的的状态的图；

图11是表示在金属线材上不发生弯曲地切削加工的方法的图。

具体实施方式

下面将参照附图说明本发明的实施方式。但本发明不限定于下述的实施例，可以适当地变更实施。

在图3中，金属线材9：其卷绕成线圈状；切削装置10(箍环用金属线材制造装置)：其对线圈状的金属线材进行反卷，并对金属线材施行连续的楔状的槽加工；环加工装置11：其把施行了楔状槽加工的金属线材加工成环状；剪断装置12：其把加工成环状的环状金属线材切断成规定长度的环片，其被归入环加工装置11中；切削装置13(例如铣床)，其用于对规定长度的环片的两个端面施行切削处理。切削加工装置10的详细情况在图4中示出。环加工装置的详细情况在图7中示出。作为金属线材的原料，用于箍环时，优选是使用弹簧用不锈钢丝(特别是根据JIS-G-4314的SUS304-WPB)。其拉伸强度根据钢丝直径而变化，优选是500～2000N/mm²。这是由于有如下问题，如若不到500N/mm²则强度不够，若超过2000N/mm²，则很难插入管状体。

箍环用金属线材的线径可以取为2～20mm。箍环用金属线材当连续切削加工时，并且在卷绕成线圈状之前，通过施行平直加工(用配置在上下或左右的形状矫正辊等进行平直的机械加工)，最好使偏差(离平直线的偏移量)在20mm/m以下。这是由于有如下问题，该偏差的数值若超过20mm/m，则在切削加工时，由于发生小幅振动而产生切削不良。

在图4中，14是形状矫正单元，包括两对上下的形状矫正辊15、15和16、16，以及两对左右的形状矫正辊17、17和18、18。左右的形状矫正辊17或18的另一个在纸面的里面侧。这些形状矫正辊如图5(a)、图5(b)所示，优选是具有沿着圆形截面的金属线材34的外形形状。该形状矫正装置由两对上下的形状矫正辊和两对左右的形状矫正辊组成，也可以由一对上下的形状矫正辊和一对左右的形状矫正辊组成。除该方式以外，是在辊列之间让矫正材料通过并对被矫正材料的形状进行矫正的方式。也就是说也可以使用辊校平器。

在图4中，19、20是配置在切削辊单元前方的上压辊、下压辊。这些上下的压辊与图5(a)所示的形状矫正辊一样，优选是具有沿着圆形截面的金属线材34的外形形状。

在图4中，21是第一切削辊、22是第一支撑辊、23是第二切削辊、24是第二支撑辊。本实施例有两对切削辊单元。在第一切削辊21和第二切削辊23的外周面上，如图6所示形成切削刃25，用于对金属线材34施行楔状槽加工。另外，第一支撑辊22和第二支撑辊24也与图5(a)所示的形状矫正辊一样，优选是具有沿着圆形截面的金属线材34的外形形状。在图4中，有第一切削辊和第二切削辊两个切削辊。根据情况，切削辊也可以是一根，也可以是三根以上。

在图4中，26、27是配置在发削辊单元后方的上压辊、下压辊。这些上下的压辊也与图5(a)所示的形状矫正辊一样，优选是具有沿着圆形截面的金属线材34的外形形状。另外，在第一切削辊21和第二切削辊23之间也可以设置上下压辊。

在图4中，28是电机，29是变频器，用变频器29控制电机28的速度。30是同步皮带，31是中间齿轮、32是传动皮带、33是操作盘。

在图7中，把施行了楔状槽加工的金属线材35加工成环状的环加工装置，包括：金属线材导入器36、第一导引部件37、第一可动辊38、和二可动辊39和第三可动辊40。这些可动辊为了调节环径，能用图中未示出的操作机器沿着箭头方向移动。

可以用环加工装置和剪断装置及切削装置把金属线材加工成像以下那样的管接头用箍环，该金属线材是由如上述结构的本发明的箍环用金属线材制造装置制造的。

对卷绕成线圈状的金属线材进行反卷，用切削加工装置对金属线材施行连续的切削加工。即在图4中，由于使反卷的金属线材34通过矫正单元14，消除线圈状的缠卷缺陷。进而用上下的压辊19和20及26和27防止金属线材34的上弯曲或下弯曲。用第一支撑辊22和第二支撑辊24支撑金属线材34，并用第一切削辊21和第二切削辊23在金属线材34上形成连续的楔状槽。这些压辊的作用可以期待如下效果：调整金属线材的汇流线(パスラィン)，通过调整下压辊20和27的旋转速度调整金属线材的移动速度，防止伴随着切削加工所产生的振动等。

在这一点上由上下压辊产生的金属线材的夹紧力优选是作成10N/cm²以上。但是若其夹紧力过大，金属线材的移动速度调整困难。根据情况有时金属线材也发生塑性变形，故优选是在1000N/cm²以下夹紧。另外，作为压辊与金属线材的接触方式，如图5(a)所示，与金属线材34在曲面上接触的方式最稳定，能夹紧金属线材。但也可以如图8(a)所示，作到上压辊41和下压辊42与金属线材34在多处接触，或如图8(b)所示，作到上压辊43和下压辊44与金属线材34进行点接触。

为了期待上述的压辊的作用，切削辊的中心与其前后的压辊的中心的距离最好作得短一些。由于在这点上若太长就不能期待压制的效果，故切削辊的中心与其前后的压辊的中心的距离最好在300mm以下。

如上所述，形成楔状槽的金属线材在环加工装置上加工成环状。即在图7中，金属线材35经过金属线材导入器36、第一导引部件37，通过使第一、第二、第三可动辊38、39、40分别在箭头方向上移动，可以调节成任意的环径。在这些可动辊中，第一可动辊38和第二可动辊39主要起调节环径的作用，第三可动辊40主要的作用是使圆度的离散性降低，同时，也起消除内部应力的作用。然后，用归入在图3所示的环加工装置11中的剪断装置12将环状金属线材切断成规定长度的环片。

在该环片的两个端面上，用图3所示的切削装置13施行切削处理，得到图1所示的箍环2。用本发明的方法制造的管接头用箍环，不存在现有制造方法中，由于焊接和消除应力退火的工序产生的表面氧化和变色等问题，表面性状良好。

在图4中也可以配置切削辊，使得第一切削辊21和第二切削辊22全从上方切削加工金属线材34，如图9(a)所示，用位于金属线材34上方的切削辊45对金属线材34的上部施行切削加工后，如图9(b)所示，用位于金属线材34侧方的切削辊46对金属线材34的侧部也施行切削加工。而且，可以根据需要如图9(b)所示，对金属线材34的上部和一方的侧部施行切削加工后，用金属线材的，配置在与图9(b)相反侧的侧方的切削辊(没有图示)对金属线材34的另一方侧部也施行切削加工。

而且，也可以如图10(a)→图10(b)→图10(c)所示，多次进行金属线材34的切削加工。这样，若进行多次切削，由于每一次切削量可以很少，金属线材的变形阻力变小，从而可以使通过切削加工装置的线材的速度提高(加工效率提高)。另外，切削工序次数除图10所示的三次之外，根据需要也可以采用四次以上。

如图11所示，为了防止切削加工时金属线材34弯曲，也可以用上下压辊47和48从上方和下方牢固地夹紧金属线材34，用设在金属线材34侧方的切削辊49切削金属线材34。50是电机，直接接在电机50上的驱动侧链轮51和从动侧链轮52通过皮带53连接，由于电机50旋转，从链轮51借助皮带53，经过链轮52和传送轴54，把旋转传送到切削辊49，金属线材34被连续地切削加工。

在图4的切削加工装置中，第一切削辊21、第二切削辊23、上压辊19和26是驱动辊，其它辊是从动辊。这种情况既可以在切削加工装置的前方设置推入金属线材用的驱动夹紧辊，也可以在切削加工装置的后方设置拉拔金属线材用的驱动夹紧辊。若采用推入金属线材用的驱动夹紧辊或拉拔金属线材用的驱动夹紧辊，就会具有线速稳定的优点。

另外，在图3中，环加工装置11也可以续接在切削加工装置10的后面设置。在切削加工装置上对金属线材施行连续的切削加工并卷绕成线圈状后，用反卷该线圈状的金属线材并利用另外设置的环加工装置将金属线材加工成环状。接着，将环状金属线材切断成规定长度的环片。

产业上利用的可能性

由于本发明的构成是如上所述那样的结构，适合作为箍环材料和作为表面性状良好、低成本的金属线材的制造装置。