JPS5926376B2 - 中空二重管の曲げ加工法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 外管と内管の間に中空の間隙をもたせた二重管が配管ま
たは熱交換器用管に使用される。

この二重管の間隙は流体が通過して内管内または外管外
の流体と熱交換させるために利用され、また断熱の目的
にも利用される。このよ５な中空二重管は直管の場合は
容易に製作できるが曲げ加工部分のあるものは製作は容
易でない。一つの方法は外管、内管を別個に曲げ加工後
、外管に内管を嵌めこむ方法であるが、その曲げ角度に
は制限がある。

また他の方法は曲げ加工した内管に適当に分割した外管
を被せて接合するのであるが、これは工程が複雑になり
費用が嵩み、また曲り形状によつては製作できない場合
がある。それ故、中空二重管を直管の状態から任意に曲
げ加工する方法が最も工業生産的であると考えられる。
しかしながらこの場合、通常の管曲げ機でそのまゝ曲げ
加工するのでは座屈がおこり、内管と外管の間隙が均一
な曲げ管は得られない。

そこで一般に内外管の間隙に適当な固体を充填して外管
にかゝる曲げ力を内管に伝える方法が行われる。この充
填物には低融点の金属類、砂、等が用いられてきたが、
これらの充填物を入れて曲げ加工を行つても、加工後面
げ部の扁平率（註）が大きかつたり、座屈が生じたり、
曲げ角度が小さい範囲に限られたりして必ずしも満足す
べき結果は得られていない。Ｄｌ−Ｄ。

（註、扁平率＝ ×１００、但しＤ。

は曲げ加工前のパイプ外径、Ｄｌは曲げ加工後のパイプ
の長径、Ｄｓは曲げ加工後のパイプの短径。

）本発明の目的は、如上の欠点を排除した中空二重管の
曲げ加工方法を提供するにある。また簡単な操作で複雑
な曲げ形状の、しかも扁平率が小さく良好な中空二重管
を得ることも本発明の目的である。本発明方法の特徴＆
ζ外管と内管の間の中空部に熱硬化性樹脂を均一に混合
した硅砂、セラミツク等の耐火性粉体を充填し管を加熱
して充填粉体中の樹脂分を硬化させることによつて粉体
どおしを固定させ管に曲げ加工を施す点に存する。

本方法によれば曲げ加工後充填物をとり出す場合も管を
加熱し前記樹脂分を加熱炭化することにより容易にとり
出すことができるのである。都合のよいことにこの加熱
はまた曲げ加工による加工歪をとり除き、また焼鈍処理
をも兼ねることができる。前記充填用粉体はこれと混合
状態にある樹脂が加熱硬化して粉体が適度に固定さ飄外
管の受ける曲げ力を内管に伝達する性質が必要であり、
また曲げ加工後樹脂分を加熱炭化させて粉体と共に除去
するのであるから、耐火質であることが必要で硅砂、あ
るいはアルミナ、マグネシア、シリカなどのセラミツク
系粉体等が適当であり、使用する粉体の粒度は、好まし
くは１００メッシユ以下であるが、曲げ角度、曲げ半径
によつては１００メツシユより大きい粒径のものも使用
できる。

熱硬化性樹脂としては、フエノール樹脂、フラン樹脂、
キシレン樹脂、ホルムアルデヒド樹脂、尿素樹脂、メラ
ミン樹脂、アニリン樹脂、スルホンアミド樹脂、不飽和
ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、その他があるが、本
法には熱硬化性を有し、硬化によつて充填粉体の粒子ど
おしを適当に固定し、しかも曲げ加工になじみ得るもの
であれば、いずれも使用可能である。また樹脂を表面に
被覆した鋳物砂として知られるレジンコーテツドサンド
も本法の上記目的に使用することができる。充填用粉体
に対する熱硬化性樹脂の配合比率＆ζ使用する樹脂によ
り、また粉体の粒度分布、粉体の性質により異なり、さ
らには管径、内外管の空隙の大きさ、彎曲度等によつて
違つてくるから一概に限定することは困難で、実験によ
つて決定すべきであるが、大略の見当は後記する実施例
より推測され得るであろう。また粉体を中空部に充填後
、樹脂分を熱硬化させる場合の加熱温度は樹脂により異
り、その樹脂のもつ硬化温度以上で炭化しない範囲内に
決定される。

同様に曲げ加工後、樹脂分を炭化させて粉体と共に取出
す場合の加熱温度も、樹脂によつて炭化温度が異るが、
焼鈍処理をも兼ねる場合へ管の材質によつて決まる焼鈍
温度により、樹脂の方を選択すべきであつて、通常は３
００℃以上が適用される。前記中空部＆丸その全部に熱
硬化性樹脂を混合状態にした粉体を充填する方法の他、
曲げ加工の程度や管径によつては、熱硬化性樹脂を混合
状態にした粉体を中空部の開放端部、もしくは開放端部
とその他数ケ所の部分充填に使用し、残余の中空部には
熱硬化性樹脂を含まない硅砂等の粉体を単独で充填し、
本法を実施しても本法の効果を得ることができる。

すなわち二重管の中空部の両端が硬化樹脂によつて固定
されるので、充填物の密度に留意すれば、曲げ加工に際
して間隙空間内で充填粉体の体積が一定に保持されよう
とし、所望の曲げ加工が可能になるのである。この場合
、曲げ加工後の充填物の取出しは一層容易になる。なお
本法実施の対象となる二重管は管材質の如何を問うもの
でなく、また外管及び内管が同種材質のものも、また異
種材質のものでも勿論実施可能である。次に本法の実施
例並びに本発明の実施効果について述べる。

実施例 １ 外管に材質炭素鋼、６３．５φＸｌ．６ｔＸ７５Ｏｌの
電縫管、内管に材質ＳＵＳ３Ｏ４、４８．６φＸｌ．５
ｔ×７５０１の電縫管を使用し、この二重管直管の間隙
中空部に、充填材として１００メツシユ以下の硅砂にフ
エノール樹脂の粉末を５Ｗｔ％均一に混合した粉体を充
填し、管を２００℃に加熱して充填粉体中のフエノール
樹脂を硬化し、硅砂を固定して後、ロールベンダーを使
用して曲げ半径１９５Ｖ！ｌφ、曲げ角度１３００に曲
げ加工した。

加工品の外観は曲げ部に座屈がなく甚だ良好であつた。
第１図及第２図にこの曲げ加工した二重管の扁平率の分
布及び曲げ中央部周位置上の中空部間隙の変化を曲線図
で示す。両図表にみる如く、扁平率の分布は４％前後と
非常に小さく、また二重管の空隙部間隔も全周にわたり
均一である。この曲げ加エニ重管を焼鈍を兼ねて７５０
℃の大気中で３０分加熱したところ、充填粉体はたやす
く抜け、充填物除去後の管にスプリングバツク現象はみ
られなかつた。なお前記第１図には本発明方法の効果を
比較する意味で、充填粉体に１００メツシユ以下の硅砂
のみを使用した場合の数値をも曲線で表示した。

この場合は如工中に砂の移動が起り、実際作業は非常に
やりにく＼、曲げ加工によつて座屈が生じ、扁平率も大
きく到底商品にならない状態であつた。実施例 ２実施
例１と同様の二重管を用い、充填粉体として硅砂の表面
に３ｗｔ％のフエノール樹脂を被覆したレジンコーテツ
ドサンドを使用して、実施例１と同様条件で曲げ加工し
た。

加工製品の扁平率分布及び周位置上の中空部間隙の変化
は第１図及び第２図に示す通りいずれも極めて小さく、
良好な結果が得られている。実施例 ３ 実施例１と同様の二重管を用い、実施例１と同じ樹脂を
含む粉体を二重管空隙部両端１００ｕに充填し、残余の
中空部５５０ｍＪ１には２０メツシユ以下の硅砂単独を
充填し、管を２００℃に加熱して前記両端部の充填粉体
を固定し、実施例１と同じ条件で曲げ加工を行つた。

内管、外管とも座屈は発生しておらず、扁平率の分布及
び中空部間隙の変化は第１図、第２図に示す通りで、こ
の程度の曲げ加工では前２例に遜色ない結果が得られて
いる。なお充填物をとりだすため、両端部を６５０℃で
３０分加熱したところ、充填物は前記実施例の場合より
さらに簡単に抜き出すことができた。本発明方法はその
特徴よりして直管から実施例に述べた単なる二次元の彎
曲のみならずさらに高次元の複雑な彎曲形状をもつ中空
二重管にも加工できることは明かである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本方法による曲げ加工後の扁平率の分布と本法
によらない場合の同上分布を示す曲線図、第２図は本方
法による曲げ加工後の曲げ中央部周位置における二重管
中空部間隔の変化を示す曲線図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 外管と内管の間の中空部に熱硬化性樹脂を混合状態
   にした硅砂、セラミック等の耐火性粉体を充填し、管を
   加熱して前記充填粉体中の樹脂分を硬化させてから管を
   曲げ加工し、しかるのち管を加熱し前記樹脂分を炭化せ
   しめ粉体を抜き去ることを特徴とする中空二重管の曲げ
   加工法。 ２ 外管と内管の間の中空部の開放両端部を含む一部に
   熱硬化性樹脂を混合状態にした硅砂、セラミック等の耐
   火性粉体を、残余の中空部に樹脂分を含まない耐火性粉
   体をそれぞれ充填し、管を加熱して前記充填粉体中の樹
   脂分を硬化させてから管を曲げ加工し、しかるのち管を
   加熱して前記樹脂分を炭化せしめ粉体を抜き去ることを
   特徴とする中空二重管の曲げ加工法。