JPH09206860A - 拡管機とテレスコハンド、及び回り止め具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱交換器の管板にチューブを安全に能率良く
圧着する拡管機と、そのスタンド、テレスコハンド、及
び回り止め具を提供することにある。 【解決手段】 台車１１より直立する一対のコラム１
２，１３間に横軸１４を昇降可能に架設し、横軸に沿っ
て左右に滑走する摺動体１５に駆動機１７を揺動自在に
垂下し、駆動機を任意方向に移動、及び揺動可能に保持
する移動式のスタンド１０と、駆動機に着脱する駆動軸
２１の先部に、自在継手２３を介して従動軸２２を連結
し、少なくとも連結部を蛇腹式ブーツ２４で被覆するテ
レスコハンド２０、及び屈伸式アーム３１の先部にホル
ダ３４，３５を軸支し、ホルダ３４をチューブエキスパ
ンダＥのベアリングカラーＬに、ホルダ３５をテレスコ
ハンドに取付け、ベアリングカラーをチューブＣに押付
け、その接触摩擦抵抗によりチューブの共回りを阻止す
る回り止め具３０より構成するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、熱交換器のチュ
ーブを管板へ固着する際に用いる拡管機と、そのテレス
コハンド、及び回り止め具に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ボイラや各種の熱交換器（コンデンサ、
オイルクーラ等）は、多数のチューブと、チューブを支
える前後の管板等から構成されている。熱交換器の管板
にチューブを固着する手段として、主にチューブエキス
パンダ（以下、エキスパンダと略称する）による圧着接
合が用いられているが、他に液圧拡管法、弾性拡管法、
爆発拡管法、鋼球拡管法、電磁力拡管法、電気水圧パル
ス拡管法、溶接等によって取付けられることもある。何
れにしても、熱交換器の効率をよくし、蒸気やガスの漏
れを防止するためと、振動による装置の破壊を防止する
ために、チューブをより緊密に固着する必要がある。

【０００３】エキスパンダは図１３の如く、マンドレル
Ｍの胴部ｍ１より前方に先細のテーパー部ｍ２と、キャ
ップナットｍ３を順に設け、胴部ｍ１の後方にシャンク
ｍ４を備え、マンドレルＭの外周にフレームＦを回動可
能に嵌挿し、その前部にテーパー部ｍ２に接する複数の
ローラＲを均一に保持し、フレームＦの後部外周に設け
たネジＳにベアリングカラーＬを摺動可能に嵌挿し、マ
ンドレルＭの回動に従いローラＲが回転すると共に、マ
ンドレルＭの出入りに応じてローラＲが内外周に出没す
るものである。

【０００４】エキスパンダによる圧着接合は図１４の如
く、管板Ｂの穴ｂにチューブＣを入れ、該チューブＣの
内部に棒材Ｄを入れ、これを上下左右に押圧して、チュ
ーブＣを管板Ｂに押付けるか、隣接チューブＣをテコの
支点として棒材Ｄで押圧し、チューブＣの共回りを防ぐ
一方、図１５の如く駆動機にエキスパンダＥを接続した
拡管装置を人手によって保持し、エキスパンダＥを回転
しながらチューブＣの内部に挿入し、チューブＣを内面
から押し拡げて管板Ｂに密着させるもので、金属の持つ
弾性変形を利用した一種の塑性加工である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】チューブの先部をエキ
スパンダによって拡管する場合、拡管装置を保持する作
業員と、チューブの共回りを防ぐ作業員の２人一組で、
しかも連携して拡管しなければならないので、高度の熟
練を要する問題点があった。また拡管装置のエキスパン
ダは駆動機に取付けられ、駆動機にて回転するものであ
るから、拡管装置の重量が重く、しかも拡管時に反力を
受けるので、長時間に渡り作業すると負担が大きく、疲
労し易い問題点があると共に、作業能率も悪く、品質の
安定も得られない問題点があった。

【０００６】熱交換器は年々高温高圧となり、高価な媒
体や、危険な媒体も使用されるに至っているので、チュ
ーブの固着精度向上が望まれていた。そこでこの発明
は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、熱交換器のチ
ューブを管板に安全に能率良く圧着する拡管機を、エキ
スパンダに能率良く動力を伝達するテレスコハンドと、
該テレスコハンドを自在に保持するスタンド、及びチュ
ーブとエキスパンダの共回りを防ぐ回り止め具より提供
することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による拡管機は、熱交換器の管板にチューブ
を圧着するチューブエキスパンダに動力を伝達するテレ
スコハンドと、該テレスコハンドを移動自在に保持する
スタンド、及びチューブとチューブエキスパンダの共回
りを防ぐ回り止め具から構成するものである。

【０００８】本発明による拡管機のスタンドは、台車に
一対のコラムを相対するように直立し、該コラム間に横
軸を昇降可能に架設し、横軸に摺動体を滑走可能に嵌挿
し、摺動体に拡管駆動機を揺動自在に垂下する一方、横
軸に加わる負荷に相当するバランサ装置を設け、駆動機
の反力を横軸で受け得るようにしたものである。また本
発明によるテレスコハンドは、駆動軸の先部に自在継手
を介して従動軸を連結し、駆動軸の外側にカバーを、従
動軸の外側に取手ハンドルを嵌挿し、ハンドルとカバー
の間に自在継手の連結部を被覆する蛇腹式ブーツを接続
し、ハンドルとカバーをストッパーとして介在させ、自
在継手の可動範囲を制限するものである。

【０００９】更に本発明による回り止め具は、屈伸式ア
ームの一方にチューブエキスパンダのベアリングカラー
に着脱する前ホルダを、他方にテレスコハンドに着脱す
る後ホルダを軸支し、前ホルダに固定するベアリングカ
ラーをチューブに押付け、接触摩擦抵抗によりチューブ
の回動を阻止し得るようにしたものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】先ず拡管機の実施形態を図１乃至
図３に基づき説明すれば、拡管機１は熱交換器Ａの管板
ＢにチューブＣを圧着するエキスパンダＥに、駆動機１
７から動力を伝達する伸縮自在なテレスコハンド２０
と、該テレスコハンド２０を吊下げ、任意方向に移動保
持するスタンド１０より構成するか、スタンド１０とテ
レスコハンド２０、及びテレスコハンド２０とエキスパ
ンダＥに跨がって取付けるチューブＣの共回り防止用の
回り止め具３０より構成するものである。

【００１１】次に本発明によるスタンドの実施形態を図
１乃至図４に基づき説明すれば、スタンド１０は移動自
在の台車１１の左右にコラム１２，１３を相対するよう
に直立し、該コラム１２，１３間に横軸１４を昇降可能
に架設し、横軸１４に摺動体１５を滑走可能に嵌挿し、
摺動体１５の下に駆動機１７の取付具１６を備え、コラ
ム１２，１３間の上端部に天桁１８を架設し、取付具１
６に駆動機１７を垂下する一方、横軸１４に加わる負荷
に相当するバランサ装置６と、駆動機１７の電気制御部
７を有するもので、横軸１４の左右にコラム１２，１３
に嵌挿する縦筒部４２，４３を有するものである。

【００１２】バランサ装置６は図６と図７の如く、スタ
ンド１０の台車１１にコラム１２，１３と対応して配置
する巻取ドラム６１と、コラム１２，１３の上部に軸支
する滑車６２、巻取ドラム６１より滑車６２を介して横
軸１４の縦筒部４２，４３に結束するロープ６３より構
成され、巻取ドラム６１に反力調整式のスプリング６４
を備え、巻取ドラム６１を格納箱６５にて囲み、巻取ド
ラム６１から滑車６２までに至るロープ６３をケース６
６で被覆し、横軸１４の昇降加重を緩和するものであ
る。このバランサ装置６はコラム１２，１３と対応して
配置するものであるが、その一方にのみ配置することも
可能である。またロープ６３の代わりにワイヤー、チェ
ーンを用いることも可能である。

【００１３】電気制御部７は図５の如く、駆動機１７を
制御するもので、例えば台車１１の上に取付けるか、天
桁１８の中央下部に取付け、スイッチ７１として電気制
御部７に接続するフットスイッチや、遠隔操作（リモコ
ン）スイッチ７２を用いる。駆動機１７には汎用の電気
モーターを用いる。

【００１４】

【実施例】横軸１４にスライドブロック４５を嵌挿し、
該ブロック４５にて摺動体１５の滑走範囲を制限すると
共に、縦筒部４２，４３の少なくとも一方に固定レバー
４４を設け、横軸１４を任意位置で固定し得るようにす
る。また摺動体１５に固定レバー５１を設け、摺動体１
５を任意位置で固定し得るようにすると共に、コラム１
２，１３の少なくとも一方にストッパー５２を嵌挿し、
該ストッパー５２にて横軸１４の上昇を制限することが
望ましい。台車１１は台板の下に取付けた自在車にて移
動自在となり、且つ自在車のロックによって固定するこ
ともできる。

【００１５】

【発明の効果】本発明による拡管機のスタンドは上記構
造のとおりであるから、次に記載する効果を奏する。ス
タンドが移動自在で、しかもコラムに沿って横軸を昇降
し、該横軸に沿って摺動体を左右に滑走し得るので、駆
動機を任意位置に移動し得るは勿論、作業範囲の変更も
容易である。また駆動機と横軸の重量に対応するバラン
サ装置を備えているため、作業者に加重の負担がなく、
軽微な力で移動し得る。特に拡管時の反力を、主に摺動
体を介して横軸で受けるため、拡管時の反力が作業者に
加わらない。その結果、労力の軽減と、拡管作業の効率
化が得られる。

【００１６】本発明によるテレスコハンドを実施形態の
図８に基づき説明すれば、テレスコハンド２０は駆動軸
２１の先部に自在継手２３を介して従動軸２２を連結
し、駆動軸２１の後部に駆動機１７と連結する継続部２
６を設け、従動軸２２の先部にエキスパンダＥと連結す
る継続部２７を設け、屈曲角度θの範囲で屈折可能とな
るもので、駆動機１７の回転をエキスパンダＥに伝達す
る。駆動軸２１の外側にカバー２８，２９を、従動軸２
２の外側に取手ハンドル２５を嵌挿し、カバー２８とハ
ンドル２５の間に自在継手２３の連結部を被覆する蛇腹
式ブーツ２４を接続し、駆動軸２１の基部に嵌挿するカ
バー２９にて継続部２６を覆い、取手ハンドル２５とカ
バー２８をストッパーとして介在させ、自在継手２３の
可動範囲を制限するものである。

【００１７】

【実施例】駆動軸２１と従動軸２２の少なくとも一方を
伸縮自在にすることが望ましい。また従動軸２２の屈曲
角度θは、採用し得る範囲は４０度以内、望ましい範囲
は３５度以内、最適な範囲は３０度以内にし、伝導トル
クの変動率を抑える。テレスコハンド２０と駆動機１７
の固定手段として、駆動軸２１の継続部２６と駆動機１
７の回転軸を、例えばナットＮを用いて離脱不能に固定
し、その固定部にカバー２９をスライドし、該カバー２
９を駆動機１７に固定する。テレスコハンド２０とエキ
スパンダＥの固定手段として、従動軸２２の継続部２７
とエキスパンダマンドレルＭのシャンクｍ４を、例えば
カップリングＫを用いて連結する。

【００１８】

【発明の効果】本発明によるテレスコハンドは上記構造
のとおりであるから、次に記載する効果を奏する。自在
継手の屈曲角度を、駆動軸のカバーと従動軸の取手ハン
ドルの干渉、及び蛇腹式ブーツの変形可能範囲により制
限し、伝達トルクの変動を一定値以内に押さえ、エキス
パンダに回転を均一に、しかも正確に伝達する。その結
果、高精度で正確均一な拡管作業がでる。尚、テレスコ
ハンドの屈曲角度を大きすると、伝達トルクが変動（脈
動）し、エキスパンダの回転が不均一になる。また本発
明のテレスコハンドは、動力にて工具類を回転する草刈
り機や、床掃除機等にも応用し得る。

【００１９】本発明による回り止め具の実施形態を図９
乃至図１１に基づき説明すれば、回り止め具３０は屈伸
式アーム３１の先部部に、アーム３１の屈伸方向に揺動
可能となるホルダ３４，３５を夫々軸支し、屈伸式アー
ム３１をバネ３６で開脚方向に押圧するもので、屈伸式
アーム３１は第一腕杆３２と第二腕杆３３の一端部を開
閉脚可能に軸支し、両腕杆３２，３３の他端部にホルダ
３４，３５を軸支するものである。バネ３６の介在手段
として、例えば図１２の如くコイルバネ３６を軸支部に
介在するか、板バネ３６を軸支部に介在するものであ
る。

【００２０】

【実施例】回り止め具３０を用いる場合、例えば屈伸式
アーム３１の第一腕杆３２に軸支するホルダ３４を、前
記エキスパンダＥのベアリングカラーＬに嵌合固定し、
第二腕杆３３に軸支するホルダ３５を、前記テレスコハ
ンド２０の取手ハンドル２５に嵌合固定する。屈伸式ア
ーム３１はバネ３６で開脚方向に押圧されているので、
ベアリングカラーＬの端面がチューブＣの端面に押付け
られ、その接触摩擦抵抗によりチューブＣの回動が阻止
される。

【００２１】

【発明の効果】本発明による回り止め具は上記構造のと
おりであるから、次に記載する効果を奏する。エキスパ
ンダのベアリングカラーで直接チューブを回り止めし得
るため、片手で素早く、しかも容易に拡管できる。即
ち、チューブを固定する補助者がいらず、１人でチュー
ブを拡管できるので、労力を大幅に低減し、省力化に大
きく貢献する。またエキスパンダとテレスコハンドに対
する着脱も容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によ拡管機の側面図である。

【図２】その平面図である。

【図３】その正面図である。

【図４】取付具の構造例を示す要部断面図である。

【図５】電気制御部の回路図である。

【図６】（Ａ）（Ｂ）バランサ装置の構造例を示す概略
側面図と、横軸に対するロープの結束例を示す要部正面
図である。

【図７】（Ａ）（Ｂ）巻取ドラムの概略平面図と斜視図
である。

【図８】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）本発明によるテレスコハン
ドの構造例とその取付け例を示す一部切欠側面図、及び
自在継手の連結例を示す要部側面図である。

【図９】本発明による回り止め具の構造例を示す側面図
である。

【図１０】その正面図である。

【図１１】回り止め具の使用例を示す側面図である。

【図１２】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）回り止め具におけるバネ
の使用例を示す要部断面図である。

【図１３】チューブエキスパンダの構造例を示す断面図
である。

【図１４】従来チューブの固着例を示す熱交換器の一部
切欠側面図である。

【図１５】従来エキスパンダの使用例を示す側面図であ
る。

【符号の説明】

１ 拡管機 ６ バランサ装置 ７ 電気制御部 １０ スタンド、１１ 台車、１２，１３ コラム １４ 横軸、１５ 摺動体、１６ 取付具、１７ 駆動
機、１８ 天桁 ２０ テレスコハンド、２１ 駆動軸、２２ 従動軸、
２３ 自在継手 ２４ 蛇腹式ブーツ、２５ 取手ハンドル、２８，２９
カバー ３０ 回り止め具、３１ 屈伸式アーム、３２，３３
腕杆 ３４，３５ ホルダ、３６ バネ Ｅ チューブエキスパンダ、Ｆ フレーム、Ｓ ネジ Ｒ ローラ、Ｌ ベアリングカラー Ｍ マンドレル、ｍ１ 胴部、ｍ２ テーパー部、ｍ３
キャップナット Ａ 熱交換器、Ｂ 管板、Ｃ チューブ、Ｋ カップリ
ング θ テレスコハンドの屈曲角度

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 笹島 隆司 富山県魚津市本江2410番地 株式会社スギ ノマシン内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱交換器（Ａ）の管板（Ｂ）にチューブ
   （Ｃ）を圧着するチューブエキスパンダ（Ｅ）に動力を
   伝達するテレスコハンド（２０）と、該テレスコハンド
   （２０）を移動自在に保持するスタンド（１０）、及び
   チューブエキスパンダ（Ｅ）とチューブ（Ｃ）の共回り
   を防ぐ回り止め具（３０）からなる拡管機。
2. 【請求項２】 スタンド（１０）を、一対のコラム（１
   ２，１３）を相対するように直立した走行式の台車（１
   １）と、該台車（１１）のコラム（１２，１３）間に架
   設して昇降可能となる横軸（１４）、横軸（１４）に沿
   って滑走する摺動体（１５）、摺動体（１５）より揺動
   自在に垂下する駆動機（１７）、及び横軸（１４）に加
   わる負荷に相当するバランサ装置（６）から構成し、バ
   ランサ装置（６）によって横軸（１４）の負荷を軽減し
   得るようにしたことを特徴とする請求項１記載の拡管
   機。
3. 【請求項３】 駆動機（１７）に着脱可能なる駆動軸
   （２１）の先部に、自在継手（２３）を介して従動軸
   （２２）を連結し、駆動軸（２１）の外側にカバー（２
   ８）を、従動軸（２２）の外側に取手ハンドル（２５）
   を嵌挿し、取手ハンドル（２５）とカバー（２８）をス
   トッパーとして介在せしめて自在継手（２３）の可動範
   囲を制限し、伸縮自在に構成したテレスコハンド。
4. 【請求項４】 屈伸式アーム（３１）の一方にチューブ
   エキスパンダ（Ｅ）のベアリングカラー（Ｌ）に着脱す
   る前ホルダ（３４）を、他方にテレスコハンド（２０）
   に着脱する後ホルダ（３５）を軸支し、前ホルダ（３
   ４）に固定するベアリングカラー（Ｌ）をチューブ
   （Ｃ）に押付け、その接触摩擦抵抗によりチューブ
   （Ｃ）の回動を阻止する回り止め具。