專利名稱：用于切割管子的組件的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于切割可轉動的管，尤其是在通風道系統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螺旋繞制的卷邊接縫管的機器中。在這些機器中，一金屬帶材在成形頭內被螺旋繞制成管子，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)中示出這種機器或管子成形設備的基本示例。管子切割組件安裝在成形頭之后。
背景技術：
這種類型的公知管子切割組件—本領域技術人員通常稱之為切割機—一般包括一對相對的可轉動切割輪，所述切割輪與管壁相接合并互相配合以切割或切斷轉動的管子。第一切割輪設置在管子的內部，而第二切割輪設置在管子的外部。當切割管子時，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內部切割輪的切割刃而將管壁切穿。在美國專利US-A-5,636,541和其對應專利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會在兩個切割輪以高的速度接合管壁時發生于薄壁管上。當管子的轉動速度和切割輪的轉動速度不同步時也會出現相同的問題。在切割螺旋繞制的卷邊接縫管時這種問題尤其普遍，因為螺旋形卷邊接縫在切割輪之間的切割位置處造成“隆起”，從而可導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道系統時，要將諸如彎頭、T形件、漸縮管以及其它連接構件的管件連接到所述通風道上。如果這些管件不能與通風道相配合，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—將通風道當作廢料丟掉。
發明內容
本發明的目的是提供一種新型管子切割組件，該管子切割組件經改進優于現有技術并且通過該管子切割組件可消除或至少減少上述問題。
該目的由具有權利要求1所限定特征的管子切割組件實現，在從屬權利要求中限定了優選實施方案。
由于設置在管子切割組件的至少一個切割輪上的周向彈性構件，切割操作非常平穩并且不會在管子的切割端出現變形。當可移動的切割輪在切割位置與管子相接合時，周向彈性構件被壓縮從而有效地吸收管壁上的沖擊。因而，與現有技術的管子切割器相比，施加到被切割的管子的端部上的變形力減小了。
在一優選實施方案中，兩個切割輪都具有用于在切割位置與管壁接合的周向彈性構件。該實施方案可形成一在管壁兩側都具有緩沖作用的對稱的切割操作。變形力在兩側都被減小。
優選地，周向彈性構件徑向偏置于相關聯的切割輪的切割刃內側。因此，每個彈性構件的周向表面都由相對的切割輪上一相對的管子支承表面支承。這可形成在切割管的端部變形危險降低的非常平穩的切割操作。
最為優選地，每一周向彈性構件都包括一緊固到相關聯的切割輪的前表面上的環形元件。這種彈性構件的設計是有利的，因為它結構簡單并能產生良好的緩沖作用。
在一優選實施方案中，該環形彈性元件借助于一緊固到相關聯的切割輪的前表面上的夾緊盤而被夾靠在所述前表面上。這種緊固技術簡單并且具有特別的優點即能夠容易地通過改進的管子切割組件來升級現有的管子成形設備。優選地，夾緊盤由一與相關聯的切割輪的轉動軸線同軸的中心緊固螺釘緊固到所述前表面上。這種對環形彈性元件的緊固非常可靠并且容易處理。
在本發明的另一方面，周向彈性構件安裝在相關聯的切割輪的一周向凹部中。利用這種設計，可在切割操作期間實現一良好平衡的緩沖作用。位于周向彈性構件任一側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。
在一優選實施方案中，周向彈性構件是一具有在徑向上位于相關聯的切割輪的切割刃外側的周向表面的環形元件。這種設計可對切割沖擊進行初步緩沖，這降低了切割管在端部變形的危險。最優選地，本實施方案的環形彈性元件由夾緊盤夾持在所述周向凹部內。
優選周向彈性構件由聚合體材料制成。
下面將結合示例性地示出本發明優選實施方案的附圖進一步說明本發明及其優點圖1是利用現有技術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是根據本發明第一方面的管子切割組件的剖視圖；圖3是根據本發明第二方面的管子切割組件的剖視圖。
具體實施例方式
圖1示出一現有技術的管子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為向內的凹陷，但是現有技術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示出根據本發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備中生產的、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轉動，并從一成形頭(未示出)開始沿箭頭A的方向移動。
管子切割組件包括第一切割輪6，該切割輪6位于管子3的內部并且圍繞一與管子3的中心軸線C平行的轉動軸線R1轉動。內部切割輪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。在內部切割輪6的前表面9上安裝有一周向彈性構件，此處為優選由聚合體材料制成的環形元件或環10。彈性環10通過一圓形夾緊盤11進行安裝，該夾緊盤11由一與切割輪6的轉動軸線R1同軸的中心緊固螺釘12緊固到切割輪6的前表面9上。
用于使內部切割輪6轉動的部件是公知的，從而不再詳細說明。但為完整起見，應當指出這些部件包括一由螺母14保持并安裝在軸承15內的軸13，所述軸承15位于一殼體16內并由隔離件17隔開。
管子切割組件還包括一相對的第二切割輪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平行的轉動軸線R2轉動。外部切割輪18為圓形，其設計與內部切割輪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。一優選由聚合體材料制成的彈性環22通過一圓形夾緊盤23安裝在前表面21上，該夾緊盤由一與外部切割輪18的轉動軸線R2同軸的緊固螺釘24緊固。
用于使外部切割輪18轉動的部件與用于內部切割輪6的相同，從而不再詳細說明。
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，以用于使相對的切割輪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。產生這種移動(箭頭B)的裝置25是已知的從而僅示意性地示出。
現在對根據本發明的該第一方面的管子切割組件的操作進行說明。
管子3轉動并沿箭頭A的方向移動。當要切割或切斷管子3時，使轉動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。在該切割運動期間，內部切割輪6(它在轉動但相對于切割方向B靜止)支承并支持外部切割輪18。內部切割輪6的切割刃7從內部切穿管壁5，從而其管子支承表面8鄰接管壁5的內表面。
隨著切割操作的繼續，切割刃7和19以及管子支承表面8和20鄰接相應的被壓縮的彈性環10和22。由于彈性環10和22的壓縮，對管子3的切割十分平穩并且不會出現“隆起”。彈性環10和22吸收橫向切割力，從而形成對管子3的不會在切割端部產生變形的安全切割。
這樣管壁5在內部切割輪6的彈性環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，管壁5還在外部切割輪18的彈性環22的周向表面22a和內部切割輪6的周向管子支承表面8之間被擠壓。
即使當卷邊接縫4經過切割位置L時也不會產生任何困難，因為彈性環10和22有效地補償了卷邊接縫4的凸出。因此，消除了現有技術的管子切割器中與卷邊接縫有關的問題。卷邊接縫4不會在切割輪6、18之間引起任何“隆起”。
彈性環10和22在相關聯的切割輪6和18的切割刃7和19內都徑向偏置。換句話說，周向表面10a和22a設置在從切割刃7和19向內的一定距離處。因此，切割刃7和19可在彈性環10和22被壓縮以避免管子3的切割端部的出現不希望的變形之前就開始切穿管壁5。這形成一非常平穩的切割操作和一具有理想的圓形橫截面的管子端部。
圖3示出根據本發明第二方面的管子組件。這種結構的基本思想與上述的相同，但是切割輪的設計略有不同。
外部切割輪30具有一安裝在該切割輪30的周向凹部32內的周向彈性構件，此處為一優選由聚合體材料制成的環31。該彈性環31通過一夾緊盤33緊固在凹部32內，該夾緊盤33由一與外部切割輪30的轉動軸線R2同軸的螺釘34緊固。彈性環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，這表示在切割操作中彈性環31將首先與管壁5接合。從而開始壓縮彈性環31。
內部切割輪36無彈性構件，但具有兩個周向切割刃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，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31。應當指出，在壓縮過程中夾緊盤33的周向邊緣40靠近彈性環31以起到切割刃的作用。管3在兩個點處被切割，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，這可增強切割操作。
使切割輪30和36轉動的部件與第一結構中的相同，從而不再詳細說明。
根據本發明的管子切割組件的一個優點是它或者可作為附件補充到現有的管子成形設備上，或者可安裝到新的管子成形設備上。
最后，應當強調的是本發明不局限于上述實施方案，在隨后的權利要求所表達的發明范圍內可進行修改。可為相對的切割輪中的任意一個或全部兩個設置在切割操作期間被壓縮的周向彈性構件。而且，雖然優選使外部切割輪可移動，但所述切割輪中的任意一個或全部兩個都可在橫向于管子中心軸線的方向上移動。
權利要求
1.一種用于切割一可圍繞一中心軸線(C)轉動并具有管壁(5)的管子(3)的組件，包括一位于管子內部并可圍繞一與管子的中心軸線平行的轉動軸線(R1)轉動的第一切割輪(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)相對并可圍繞一與管子的中心軸線平行的轉動軸線(R2)轉動的第二切割輪(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，至少一個切割輪(6，18；30)具有一周向彈性構件(10，22；31)，該彈性構件用于在切割位置(L)接合管壁(5)，并可被朝向相對的切割輪的管子支承表面(8，20；39)壓縮。
2.一種如權利要求1所述的組件，其特征在于，所述每個切割輪(6，18)都具有一周向彈性構件(10，22)，該周向彈性構件設置在所述切割輪(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)。
3.一種如權利要求2所述的組件，其特征在于，所述每個周向彈性構件(10，22)都徑向偏置在相關聯的切割輪(6，18)的切割刃(7，19)內側。
4.一種如前述權利要求之一所述的組件，其特征在于，所述至少一個周向彈性構件包括一環形彈性元件(10，22)，該環形彈性元件緊固在相關聯的切割輪(6，18)的前表面(9，21)上。
5.一種如權利要求4所述的組件，其特征在于，所述環形彈性元件(10，22)通過一固定在相關聯的切割輪(6，18)前表面(9，21)上的夾緊盤(11，23)夾靠在所述前表面上。
6.一種如權利要求5所述的組件，其特征在于，所述夾緊盤(11，23)通過一與相關聯的切割輪(6，18)的轉動軸線(R1，R2)同軸的中心緊固螺釘(12，24)緊固到所述前表面上。
7.一種如權利要求1所述的組件，其特征在于，所述至少一個周向彈性構件(31)安裝在相關聯的切割輪(30)的一周向凹部(32)內。
8.一種如權利要求7所述的組件，其特征在于，所述至少一個周向彈性構件為一具有在徑向上處在相對于相關聯的切割輪(30)的切割刃(35)的外側的周向表面(31a)的環形彈性元件(31)。
9.一種如權利要求7或8所述的組件，其特征在于，所述至少一個周向彈性構件(31)由一夾緊盤(33)夾緊在所述周向凹部(32)中。
10.一種如前述權利要求之一所述的組件，其特征在于，所述至少一個周向彈性構件(10，22；31)由聚合體材料制成。
11.一種用于制造管子的機器，其特征在于，它具有如權利要求1至10之一所述的管子切割組件。
全文摘要
本發明公開了一種管子切割組件，它具有一對相對的可轉動切割輪(6，18)，其中的外部切割輪可移動以接合一可轉動的管子(3)以用于切穿管壁(5)。每個切割輪(6，18)都設有一周向彈性環(10，22)，所述彈性環構造成用以接合管壁(5)并且可被朝向相對的切割輪壓縮。因此，可以避免管子端部的不希望的變形。
文檔編號B21C37/12GK1705526SQ200380101572
公開日2005年12月7日 申請日期2003年10月16日 優先權日2002年10月18日
發明者R·賓格利 申請人:施皮羅股份有限公司