[发明专利]采用非旋转搭接刀片切割螺旋式成形的管的设备和方法

说明书

本发明涉及切割螺旋式成形的空心金属管的设备。特别是，本发明涉及具有相互搭接切割一根转动的管的非旋转刀片的管切割设备。

空心金属管广泛用于通风管道。这些管是利用连续的薄金属带成形的。颁布于1986年2月4日的美国专利第4567742号描述了一种用于制造三重肋螺旋缝管的优选的机器。美国专利第3132616号(发明人Hale)描述了用于制造波纹的螺旋缝管的另一类型的机器。这两种类型的机器从平的金属带开始。金属带通过一系列辊子，这些辊子将边沿弯曲成预定形状，在金属带上成形平行的波纹和加强肋。金属带然后以螺旋方式绕经一个成形头(卷筒)的内表面，结果，金属带呈螺旋形，其相对的带边啮合。然后，压缩金属带的互相啮合的边，形成一种具有螺旋锁接缝的管。金属带被连续地供入机器，从而连续地制造螺旋缝管。

当管到达所期望的长度时必须将其截断。从前，一些管切割机采用旋转锯来切割管。在一种机器中，该锯被安装在管外侧，处在它不影响管成形过程的位置。当管准备要被切割时，它停止运动。然后，锯片移入其切割位置并将管锯穿。金属带供料和管成形操作然后重又以低速开始。这使管向前移动并转动。锯适合于与管一起在管转一整圈期间作轴向移动，随后将管完全切断。锯返回其起始位置，而被切下的管段则卸到一个引出台上。然后重复管成形过程以制造另一个管段。

采用高速锯来截断金属管具有一些缺点。第一，转速高达5000rpm的锯片对机器操作者和机器附近的任何人均是危险的。第二，锯在其切割金属时产生大量火花，这也造成了一个危险处境。机器附近的任何人必须戴安全眼镜，以保护其免受火花的危害。第三，锯切割在管的边缘留下毛刺。这些毛刺必须由人来挫掉，而这个人必须小心不被毛刺刮伤。最后，切割操作噪声非常大。

另一种用来切割螺旋式成形的管的设备采用了被动式的旋转刀片。一个旋转刀片位于管内侧，而第二个旋转刀片位于管外侧。在切割时，外刀片移入与内刀片搭接的位置，使得刀片在管转动和在刀片之间被切割的同时转动。旋转刀片各需要一个轴承组件。通常轴承组件需要多个以精密方式构造的附加零件。

因此，希望一种管切割设备，它克服高速锯的缺点，并且与具有带独立轴承组件的旋转刀片的切割器相比结构简单、成本低。

本发明旨在一种克服高速锯和旋转刀片的上述缺点的用于空心金属管的管切割设备。

按本发明的第一方面，一个上刀片被不可转动地安装在一吊架的前端部上。吊杆和上刀片位于管的内侧，使该刀片的轴线平行于管的轴线，且该刀片的切削刃邻近管的内表面。一个下刀片被不可转动地安装在管的外侧。下刀片的切削刃应平行于上刀片的切削刃，并应垂直于管的轴线。为切割管，保持架被移入两个刀片的切削刃相互搭接且刺穿管的位置。滑动导轨沿管的方向一起承载上述吊杆、保持架和刀片，结果，随着管在刀片的搭接的切削刃之间旋转，刀片垂直于管轴线地切割管。

本发明的刀片采用类似于剪子的剪切动作来切割管。管被没有高速锯片的火花、噪声和危险地切割。因此，本发明提供了一种更为安全的制造螺旋缝管的环境。与采用旋转刀片的管切割机不同，本发明的非旋转刀片不需要轴承组件，从而降低了复杂性和维护要求。此外，本发明的切割过程不会在被切割的管段的端部留下毛刺。这提高了管成形过程的效率，因为不再需要人力来清理切割管的毛刺。再者，本发明的切割设备可方便地用于现有的螺旋管成形机上。

通过下面结合附图所作的详细的说明，会更好地理解本发明本身以及其他目的和所伴随的优点。

图1为按本发明的一个优选实施例的管成形和切割设备的透视图。

图2为与上述本发明的优选实施例一起使用的一个螺旋管成形机的侧视图。

图3为通过图4中的线3-3所作的剖视图。

图4为图1实施例的局部剖的局部正视图。

图5为通过图4中的线20-20所作的剖视图。

图5a为通过图5中的线20a-20a所作的剖视图。

图5b为通过图5a中的线20b-20b所作的剖视图。

图5c为通过图5中的线20c-20c所作的剖视图。

图5d为通过图5c中的线20d-20d所作的剖视图。

图5e为通过图5中的线20e-20e所作的剖视图。

图6为用在图1的管截断组件中的一个非旋转刀片的主视图。

图7为沿图6的线7-7所作的剖视图。

图8为处于切割位置的一个优选的切管设备的透视图。

图9为图8的切管设备的侧视剖视图。

图10为图6的非旋转刀片的一个替换实施例。

图11为沿图10中的线11-11所作的横剖视图。

图12为下刀片导引组件的分解图。