JPH0230339A - 二段衝撃式ベル部分形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発皿勿宜亘 本発明は管、例えば熱交換器の鋼管の押広げ及びフレヤ
ー部分形成のための装置に係る。本発明は、−層詳細に
は、熱交換器管の端にベル部分を形成し、かつ板フィン
熱交換器のなかで管を押広げるための装置に係る。

仮フィン熱交換器は例えばトラック、船舶及び鉄道用の
空気調和システム及び冷凍システムにしばしば使用され
ている。これらの板フィンは典型的に、いわゆるヘアピ
ン管又はＵ字形管をフィン板の管板のスタックの整列さ
せられた孔のなかへ、Ｕ字形に曲げられた部分が一方の
管板の一つの側面から外へ延びている状態に、レースす
ることにより形成されている。管の開いた端は他方の管
板から外へ延びている。典型的に銅である管の壁は次い
でフィンカラー及び管板の金属と接触する状態に半径方
向に押広げられる。これは良好な熱的接触及び機械的支
持を確立する。ヘアピン管端は管の押広げの前もしくは
後にベル部分を形成され、また戻りベンドが、ユニット
の流路を閉じるべく、ベル部分を形成された端のなかへ
はんだ付は又はろう付けされる。

圧縮押広げ中、ヘアピン管はＵ字形ベンドの側面から支
持されており、またベル部分形成は典型的に押広げの後
に行われる。この技術は管のベル部分を形成された端と
管板との間のオフセット又は離隔距離を確立するのに不
確かさを招き得る。

理広げの間の管の収縮の度合が変化するので、ベル部分
がしばしば不完全に形成され、成る場合にはかなりの再
加工を必要とし、また他の成る場合にはフィンバンクの
スクラップ化を招く。圧縮押広げ技術は米国特許第４．
２２８．５７３号明細書に記載されている。

引張押広げは管の開端の成る長さ、−船釣には３インチ
（７，６２ｃｍ）の長さを掴むことと、押広げに先立１
てヘアピン管にベル部分を形成することと、次いで押広
げロッドが各ヘアピン管の二つの脚のなかへ駆動される
間に管板又はそれらのベル部分を形成された端により管
を支持することとを含んでいる。管は、管板が押広げの
間にヘアピン管を支持するように、組み合わされている
管仮に直接に当接してベル部分を形成され得るし、さも
なければベル部分は管板の上の成る確立された離隔距離
に形成され得る。後者の場合には、ベル部分を形成され
た端は押広げの間に締付はジョー又は類似の装置のなか
に支持され得る。フィンパック熱交換器のなかのヘアピ
ン管のベル部分形成及び押広げのための−っの技術は米
国特許第４．５８４，７６５号明細書に記載されている
。

現在まで、−船釣に１インチ（２，５４ｃｍ）以下の短
い長さのヘアピン管のベル部分形成を簡単かつ確実に行
うことを許し、又は熱交換器管のベル部分を形成された
端が組み合わされている管板から確立された有限の距離
に確実にずらされることを許し、またもし長い鋸歯状の
クランプが使用されるならば典型的に生起して管を弱く
し得るベル部分の引っ擾きを無くす装置は提案されてぃ
ない。

■の　・　び 従って、本発明の目的は、従来の技術の欠点を回避しつ
つ、板フィン熱交換器もしくは他の環境に於いて熱交換
器管にベル部分を形成することとである。

本発明の他の目的は、所望の離隔距離にフレアー状のベ
ル部分を一様に形成することができ、また管理法げ工程
の以前に用いられ得る簡単かつ確実なベル部分形成装置
を提供することである。

本発明の一つの局面によれば、二段衝撃式ベル部分形成
装置に所与の内径及び外径の熱交換器管の開端にフレア
ー状のベル部分を形成する。クランプが、管を軸線方向
に運動しないように保持するべく、開端の近くで管を解
除可能に掴む。次いで、駆動ロッドの端に取付けられた
ピンチビユレットが開端に入り、管を少し広げる。ピン
チビユレットはクランプの位置で停止し、また管を次の
ステップの間クランプに対して固定的に保持するべく、
その点に管をピンチする。クランプは管の外径よりもご
くわずかに小さい（例えば０．０１３ｃｍ（０，００５
インチ））ので、ピンチビユレットを駆動する力は比較
的小さい。従って、クランプ上の小さい掴み表面は管を
拘束するのに十分である。しかし、管がクランプとビユ
レットとの間じピンチされた状態で、（ピンチビユレッ
ト力の大きさの数倍の）高いベル部分形成力が維持され
得る。管の端を広げてからフレアー状に形成するための
形状を有するベル部分形成工具又はポンチはピンチビユ
レットの後を駆動ロッドに沿って移動する。ベル部分形
成ダイスはベル部分を形成するべく管の端のなかへ進み
、また次いでビユレット及びダイスが引き抜かれ、また
クランプが開かれる。

小さい凹みがピンチ点で管上に存在していてよい、しか
し、これは続く管理法げ工程中に多少消滅する。

本発明の上記及び他の多くの目的、特徴及び利点は、添
付図面を参照して好ましい実施例を詳細に説明するなか
で一層よく理解されよう。

しい　　　の　　な 図面を参照すると１、第１図には金属板の管板工２を越
えて突出しているヘアピン管の一つの脚であってよい典
型的な熱交換器管１０が示されている。フィン板１４の
スクソクは管板１２に隣接して整列させられており、ま
た多数のこれらの管がフィン板１４及び管板１２のなか
の整列した孔及びフィンカラーを通してレースされてい
る。管１０の開端は、戻りベンドのような雄部材が挿入
及びはんだ付は又はロー付けされ得る雌接合構造を形成
するべくベル部分を形成されていなければらない。

先ず、熱交換器管の自由端１０は、この例では一対の向
かい合うジョー１６から形成されたクランプジョー組立
体により、軸線方向に移動しないように保持されている
。これらのジョーは、管１０の外形よりもわずかに、好
ましくは０．０１３Ｃｍ（０，００５インチ）だけ小さ
い直径の円形オリフィスを郭定する２つの半環状のリブ
部分２０を有する雌雄結合する半円筒状の掴み面１８（
第５図参照）を有する。２つの半環状リブ部分２０の間
に各ジョー１５上に半環状の間隙２２が存在する。この
間隙は管の金属が少しゆがみ又は流れるのを許し、それ
により管の表面の潰れ又はガウジングを回避する。クラ
ンプ閉鎖装置２４（第１図）はジｇ−１６を開閉するべ
く油圧又は空気圧シリンダ又はモータ及び適当なリンケ
ージを含んでいる。

管の内径よりも少し大きい直径のピンチビニレット２６
が駆動ロッド２８の遠位端に取付けられており、また第
２図中に示されているようにロントドライブ３０が、掴
みジョー１６が閉じた後に、ロッド２８及びピンチビユ
レット２６を熱交換器管１０の開端のなかへ打込む。ピ
ンチビユレット２６は管の端に中間押広げ部分３２を形
成し、またビユレット２６とジョー１６との間に管のな
かにピンチ３４を形成するべく締付はジ！ｌ　　１６に
当接する。中間押広げ部分３２が場合によっては雌結合
部として使用され得るように、中間押広げ部分３２は元
の外径よりも少し大きい新しい内径を有することは好ま
しい。

ベル部分形成工具又はポンチ３６はピンチビユレット２
６の後又は近くでロッド２８の上に置かれている。この
ポンチ３６は円形の断面を有するほぼベルの形伏である
。ポンチ３６は軸線方向の孔３８を有し、ロッド２８の
上に滑動可能に置かれている。ダイスはその遠位端にエ
ントリテーパー４０を有する。このテーパー４０は円錐
形であり、向かい合うビユレット２６の直径のなかから
最終的ベル内径へ広がる。ここからほぼ円筒状の主部分
４２がダイスの近位端に於けるテールフレアー４４へ延
びている。このフレアーは管端をフレアー状にする役割
をする。最後に、テールフレアー４４を支持する端部分
４６が存在している。

駆動スリーブ４８は適当な駆動機構５０（第３図）によ
り付勢されるピンチビユレット駆動ロッド２８の上に嵌
合している。駆動スリーブ４８はベル形成ポンチ３６を
管端のなかへ打込む。これは管ＩＯの端に最終的なベル
部分を形成する。この実施例では、ジョー１６は管ＩＯ
を、ベル部分５２と管板１２との間に予め定められた離
隔距離が確立されるように、予め定められた間隔に保持
する。

ベル部分５２は全く簡単に形成される。先ず、管１０が
ベル部分形成装置と整列させられる。締付はジ！１　１
６が第１図中に示されているように閉じられる０次いで
ピンチビユレット２６が、管１０が第２図中に示されて
いるようにビユレット２６とジョー１６との間でピンチ
されるまで駆動される。その後、第３図中に示されてい
るように、外側スリーブ及びベル部分形成ポンチ３６が
、管の端をさらに拡大しかつフレアー状にするべく駆動
される。この後に、ベル部分形成組立体が第３図中に示
されているように引き抜かれ、管ｌＯの端にベル部分５
２を残す。

一１ｍ的に約１００ボンド（４５ｋ　ｇ）の力がピンチ
ビユレット２６に対して必要とされる。その数倍の力が
ベル部分形成ダイスに対して必要とされるが、十分な締
付は力がピンチ３４により得られる。

以上に於ては本発明を特定の好ましい実施例について説
明してきたが、本発明はこれらの実施例に限定されるも
のではなく、本発明の範囲内にて種々の実施例が可能で
あることは当業者にとって明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による板フィン熱交換器管及び
衝撃式ベル部分形成装置の側面図、第２図ないし第４図
はピンチ部分形成、ベル部分形成又はフレア一部分形成
と、ベル部分を形成された管からのベル部分形成装置の
引き抜きとを含んでいるベル部分形成工程を示す第１図
と類似の図、第５図はベル部分形成工程の間に管を締付
けるための掴みジョーの概要図である。 １０・・・熱交換器管、１２・・・管板、１４・・・フ
ィン板、１６・・・ジョー　１８・・・掴み面、２０・
・・リブ部分、２２・・・半環状間隙、２４・・・クラ
ンプ閉鎖装置、２６・・・ピンチビユレット、２８・・
・駆動ロッド、３０・・・ロントドライブ、３２・・・
中間押広げ部分、３４・・・ピンチ、３６・・・ベル部
分形成工具又はポンチ、３８・・・軸線方向孔、４０・
・・エントリテーパー、４２・・・円筒状主部分、４４
・・・テールフレアー、４６・・・端部分、４８・・・
駆動スリーブ、５０・・・駆動機構、。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 内径及び外径を有する熱交換器管の開端にベル部分を形
   成するための二段衝撃式ベル部分形成装置に於いて、 管を軸線方向に運動しないように解除可能に保持するた
   めの締付け手段と、 管の内径を越える直径を有するピンチビュレットと、 前記管端のなかへ軸線方向に運動可能であり、かつ前記
   ピンチビュレットが取付けられている遠位端を有する駆
   動ロッドと、 前記ピンチビュレットの後に前記ロッド上に滑動可能に
   取付けられており、また前記管のなかへ駆動された時に
   前記管にフレヤー部分を形成するフレヤー状の近位端を
   有するベル状工具と、前記ピンチビュレットが前記管端
   に入った後に前記管端のなかへ前記ベル状工具を駆動す
   るための手段とを含んでいることを特徴とする二段衝撃
   式ベル部分形成装置。