JPS6027428A - 熱交換器用拡管機のクランプ装置 - 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】 本発明はクロスフィン形熱交換器を伝熱管の拡管処理に
よって該伝熱管とフィンとの間で固着せしめて一体化さ
せる拡営機に係り、特に拡管処理中に被加工用熱交換器
を挾みつけて固定するためのクランプ装置に関する。

クロスフィン形熱交換器を拡管機によって拡管する作業
の間を通じて前記熱交換器が拡管のための作用力によっ
て動いたり歪曲したりすることのないように、クランプ
装置によって機械的に保持することが通常行なわれてい
るが、従来のクランプ装置はオ６図及びオフ図に概要示
するように、伝熱管群が垂直方向に、フィン群が水平方
向に夫々配設されて水平台１１＋上に載置した熱交換器
（５）を各１枚の板体からなる前面保持部材（【３１：
　後面保持部材Ｉ′、左側面保持部材ｆ１５１’及び右
側面保持部材（［ｅ′の４部材によって四周からフィン
群を挾みつけ固定していた。

この場合、両側面保持部材（ｉ５１’ｕｅ＋’は夫々前
面保持部材ｆ１３１’と後面保持部材Ｉ′とにボルト締
めによって固着していたので、一般に多品種少量単位の
製品である熱交換器の拡管処理では段替作業が頻繁に行
なわれる関係上、フィンの巾万回長Ｃ図において左右方
向の長さ）が変る毎に両側面保持部材ｆ１５１’ｔｉ６
１’の取付は位置替え及びボルト締め替えの作業が必要
となり、そのだめの時間の浪費ならびに段取りのための
人的コスト増が製品価額に及ぼす影響は決して少なくな
かった。

それだけではなく、伝熱管長方向のエレメント長さが変
った場合にも適応した長さの前面保持部材＋１３１’及
び後面保持部材Ｉ′に交換する必要があるため、これも
また工数及び時間の損失につながるものであって好まし
くなかった。

このように従来の拡管機におけるクランプ装置が使用上
での諸問題を有している事実に対処して本発明はか＼る
欠点を解消するべく成されたものであって、その目的と
するところは被加工用熱交換器の寸法変更に際しても前
面・後面・左側面・右側面の四つの面保持部材を取り替
えることを要しなく、それ等保持部材を接離移動させる
だめの流体圧アクチュエータの選択操作だけで、機種に
適応した形態の保持部材による挾持が可能であって、組
替えのための人的１時間的な無駄を無くして拡管処理作
業の合理化を果させる点に存するものである。

しかして本発明は拡管機の昇降動可能な水平台上に載置
した被加工用熱交換器を西側層から挾みつけて固定せし
めるクランプ装置において、前面保持部材、後面保持部
材、左側面保持部材及び右側面保持部材を、共に所定間
隔を存する垂直の多段１列に配設した複数個の前面保持
板、後面保持板、左側面保持板及び右側面保持板により
形成して、前面保持板と後面保持板とは互いに等レベル
で相対向せしめ、かつ−万を被加工用熱交換器の前後方
向に対する位置決めのための同定側となし、他方をその
固定側に対し平行に接離し得る水平移動可能な調節側と
なす一方、左側面保持板と右側面保持板とは相互に等レ
ベルで、前・後面側保持板に対しては喰い違ったレベル
で相対向せしめて、夫々前・後面側保持板に対しその段
間に介挿して校倉状に交差する如き自身の板面方向に水
平移動可能となすと共に、−万を前記熱交換器の左右方
向に対する位置決めのだめの固定側となし、他方をその
固定側に対し平行に接離し得る水平移動可能な調節側と
なしており、さらに、少なくとも前記調節側となる２種
の複数保持板を加工すべき熱交換器の品種に対応させて
上下方向の少なくとも２群に夫々区分せしめて、各群に
ついて保持板を各流体圧アクチュエータに夫々一括接続
一せしめることにより、前記熱交換器のエレメント長（
縦１同長さ）に応じた保持板を四方形校倉状に組み合わ
せて熱交換器の外形状に合致した保持板だけによる挾持
固定が、対応する流体圧アクチュエータの選択作動によ
って可能となり、保持部材の段替作業を排除できて、こ
こに所期の目的は達成されるものである。

以下、本発明の１実施例を添付図面にもとづいて詳細に
説明する。

オ１図は熱交換器用拡管機であって、被加工用熱交換器
（転）としてのクロスフィン形熱交換器Ｃ以下熱交換器
（ロ）と称す）を、伝熱管群が垂直方向に、フィン群が
水平方向に夫々配量される縦置に支持して昇降動可能と
なした水平台ｉｌ＋、全体の基部となる基台（２１、前
板（３）、複数枚の連結用板ｆ４１　＋４１、面圧板（
５）が下方側から水平に夫々配設されて、基台（２局）
ら垂直に立設した案内軸（６）に振励可能に夫々嵌合さ
せている。

前記水平台（１）は、案内軸（６）に設けた固定片（３
２と前記基台１２）との間に設けたネジ軸（（２）の回
転により上下するものである。なお、該ネジ軸（２）は
、基台（２）内に設けたモータ（ロ）で、軸（（財）を
介して、が２ば歯車（３４）　、　３５を回転すること
により回転するものである。

前板（３）はマンドレル案内孔を多行多列（３行×２０
列など）に穿設して有すると共に、各マンドレル案内孔
の下部開口周縁から丸部をなし、かつ等長のストリッパ
（ｌ〔を前記案内孔に同軸で垂設させている。

（７）は前記各マンドレル案内孔に夫々遊挿通した複数
本のマンドレルであって、先端には拡管冶具（８）を固
着して有すると共に、後端を面圧板（５）に着脱可能に
係止せしめて、垂直かつ多行多列の配置で垂下させてお
り、面圧板（５）を前板（３）に接離し得る降昇動せし
めることによって各マンドレル＋７１　＋７１は一斉に
前進（降下）、後退（上昇）するようになっている。

なお、図示しないがマンドレル（７）とストリッパ（１
０）の間にはテーパ筒状をなすフレア治具が同心的に介
設されており、マンドレル（７）の動きに運動してスト
リッパｆｌｙｉ内の短いストロークで前進・後退するよ
う形成されている。

面圧板（５）は細長四辺形状の角枠をなす加圧枠（１２
１の中央部に固着せしめていて、該加圧枠１Ｉ２１に案
内軸（６）と軸平行させて取り付けた加圧用アクチュエ
ータｕ　、　（１１１のロッド進退により、この血圧板
（５）ハ加圧枠（１２＋と一体で前板（３）に接離せし
められる。

その際、詳細構造は省略しているが、血圧板（５１を降
下させると、前板（３）、連結用板＋４１　、　（４１
が一斉降下し、前板（３）が最初に下降停止し、次いで
最下段の連結用板（４）が前板１３１に接当して下降停
止し、順次下の方から連結用板（４）が下降停止して、
最終的にス）　ＩＪツバａωの下端で前記熱交換器（５
）の上側管板（９）を押え付けている前板（３）と面圧
板（５）とで全部の連結用板ｆ４＋　＋４１を挾持する
状態にまで達すると下降が停止するようになる。

従って、マンドレル（７）は面圧板（５）が停止するま
で連動して降下し先端の拡管治具（８）を対応する伝熱
管内に圧挿入し、所定長にわたる拡管処理を行なうこと
ができる。

拡管終了後、面圧板（５）を上昇せしめると、最下降停
止位置から所定ストローク上昇して最上段の連結用板（
４）を引き上げ、順次同じ状態をつづ番すて最後に前板
（３）を旧位置まで引き上げて最初の状態に戻らせるも
のである。

このようにして拡管を行なっている開−こ、熱間が配設
されている。

上記クランプ装置の構造を第２図乃至第５図によって説
明すると、昇降動が成される水平台（１）の移動空間を
囲む前面、後面、左側面及び右側面の四側面部分に夫々
配設した前面保持部材０３１．後面保持部材Ｉ、左側面
保持部材ｆ１５１及び右側面保持部材ａｅと、それら４
部材（１３１−’（１６）を夫々水平移動させるための
流体圧アクチュエータ住η（１ト・を構成部材としてい
る。

前記４種の各保持部材（１３）〜（１６）は共シこ所定
間隔を存する垂直の多段（例えば６段）１列に配設した
複数個の前面保持板（１３Ａ）　（１３Ｂ）・・・、後
面保持板（ｌΦＡ）　（１４Ｂ）・・・、左側面保持板
（１５Ａ）　ｒ１５Ｂ）・・及び右側面保持板（１６Ａ
）　（１６Ｂ）・・・により形成されて、前面保持板（
１３Ａ）　（１３Ｂ）・・・と後面保持板（１４Ａ）　
（１４Ｂ）・・・とは相互に等レベルで対称的に相対向
せしめ、左側面保持板（１５Ａ）　（１’５Ｂ）・・・
と右側面保持板（１６Ａ）　（１６Ｂ）・・・とは相互
に等レベルで対称的に相対向せしめると共に、前面保持
板（Ｌ３Ａ）　（１３Ｂ）・・・。

後面保持板（１４Ａ）　（１４Ｂ）・・・に対しては喰
い違ったレベルで配置して第２図乃至第４区１に示す如
く、四方形校倉状に交差し得るよう構成している。

前面保持板（１３Ａ）　（１３Ｂ）・・・と後ｍｌ保持
板（１４Ａ）（１４Ｂ）・・とば、いずれも相手側との
平行を保持した接近離間し得る如く適宜の案内部材を介
し水平移動可能となっていると共に、一方例えば後面保
持板（１４Ａ）　（１４Ｂ）・・・を熱交換器（ロ）の
前後方向位置を決めるだめの固定側となし、他方例えば
前面保持板Ｃ１３Ａ）　（１３］３）・・・を、前記固
定側に対して接離せしめる調節側となしている。

一方、左側面保持板（１５Ａ）（１５Ｂ）・・と右側面
保持板（１６Ａ）　（１６Ｂ）・・とは、相手側との平
行を保持した接近離間し得る如く適宜の案内部材を介し
水平移動可能となっていると共に、一方例えば右側面保
持板（Ｌ６Ａ）ｒ１６Ｂ）・・・を熱交換器（資））の
左右方向の前後方向位置を決めるための固定側となし、
他方例えば左側面保持板（１５Ａ）　Ｄ５Ｂ）・・・を
、前記固定側に対して接離せしめる調節側となしている
。

それ等保持板（１３Ａ）　（１３Ｂ）・・・、〜ｒ１６
Ａ）　（１６Ｂ）・・・に関連する機構の１例を第５図
によって説明すると、調節側となる前面保持板（１３Ａ
　）は、該保持板（１３Ａ’）の板面に対し軸直角させ
て水平に配設した流体圧アクチュエータ１１で例えば油
圧シリンダａつのロッド端が係着されていて、ロッド進
退により、後面保持板（１４Ａ）に接離し得るように設
けられている。

前記油圧シリンダ化ηを作動させる油圧回路（Ｘｉは、
ソレノイド操作切換弁（Ｖ、）、逆止弁（ｖ３）を並列
に有する減圧弁部）を備えた公知の切換形回路であって
、Ｌ　４３　Ｋｙ／ａ／を程度の軽油圧力によって前面
保持板（１３Ａ　）を熱交換器（支））のフィン群に対
して圧接させるよう形成している。

一方、固定側となる後面保持板（１４Ａ）には、該保持
板（１４Ａ）の板面に対し長手方向を直交差させて配設
した１対のラックｔ２２１　（２２４が背ｍｌ側に固定
されており、このラックｃａ　（２２に対し中継軸（ハ
）に成製された３個のピニオン［２４１（２４）ＣＩ！
４１のうちの２個を夫々噛合させると共に、残りのピニ
オン１２滲を、後面保持板（１４Ａ）に対し軸直角させ
て水平に配設した流体圧アクチュエータ（搬例えば油圧
シリンダ（１８１のロッドに添設してなるラック（ハ）
に噛合せしめて、それ等の動力伝達部材及び油圧シリン
ダ１１８１によって後面保持板位置決め機構を形成して
いる。

前記油圧シリンダ＋１ｇＪは前記油圧回路［Ｘ）と同構
造　。

の油圧回路（Ｘ）によって作動せしめられるが、後面保
持板（１４Ａ）の位置検出のためのリミットスイッチ（
ＥＩｆＩ２）の作動で後面保持板（１４Ａ）が所定位置
に移動した場合にソレノイド操作切換弁（Ｖ、）をクロ
ーズドセンタ位置に自動復帰せしめて位置固定するよう
になっている。

次に調節側となる左側面保持板（１５Ａ）は、ラック１
２ｅを同軸に直結して有していて、このラック（ハ）を
案内用ブロック０′？）に水平方向の摺動自在に係合せ
しめており、ラック（２ｅの前進・後退に伴なって、左
側面保持板（１５Ａ）　Ｕ鎖板面方向に水平移動される
よう形成している。

前記案内ブロック（５）は、左側面保持板（１５Ａ）に
軸直角させて水平に設けた流体圧アクチュエータ囚例え
ば油圧シリンダ（イ）のロッドに連結せしめていて、該
油圧シリンダ（イ）を前記油圧回路ＴＸ）と同じ構造の
油圧回路（Ｘｌによって作動させると、案内ブロックゐ
θは左側面保持板（１５Ａ）の板面に直角の方向に水平
移動せしめられるものである。

一方、前記ラックｔ２６）には、前記油圧シリンダ（２
０）と軸平行させたスプライン軸（至）に軸方向の摺動
可能に嵌合してなるピニオン（２ωを噛合させて、この
ピニオン翰をラック圓との噛合が保たれるように案内ブ
ロック（２７）に支持せしめており、そして、前記スプ
ライン軸（至）の原動側端部に嵌着してなるピニオン（
至）を、左側面保持板（１５Ａ　）に対し軸平行させて
水平に設けた流体圧アクチュエータｉｌ１例えば油圧シ
リンダ旺のロッドに添設したラック（３υに噛合させて
いる。

か＼る構造となしていることにより、油圧シリンダ［ｌ
αを前記油圧回路ｉＸ）と同一構造の油圧回路（Ｘ）で
作動せしめると、案内ブロック（２″０の水平移動に影
響されることなく、前記ラック（洞を前進・後退せしめ
て左側面保持板（１５Ａ　）を板面方向に水平移動させ
ることができ、しかも該左側面保持板（１５Ａ）を熱交
換器（ロ）のフィン群に有効に接当し得る所定前進位置
にリミットスイッチ（ＳＷ、”ｌ　の作動によって位置
決めすることができる。

一方、固定側となる右側面保持板（１６Ａ）には該保持
板（１６Ａ　）の板面に軸平行させ水平に配設した。

流体圧アクチュエータ（２１１例えば油圧シリンダ１２
１１のロッド端が係着されていて、このロッドの進退に
より前記保持板（１６Ａ）を該板面方向に水平移動させ
るようになっている。

なお、油圧シリンダＣＤは前記油圧回路（Ｘｌと同構造
の油圧回路（Ｘｌによって作動せしめられ、右側面保持
板（１６Ａ　）の位置検出のためのリミットスイッチ（
ＳＷ、）の作動により、前記保持板（Ｌ６Ａ）が所定位
置に移動したところで固定せしめるように制御されるも
のである。

以上、４種の保持板（Ｌ３Ａ　）〜（１６Ａ）に関連す
る機構を説明したが、それらのうちの少なくとも調節側
となる２種の保持板、例えば前面保持板（１３Ａ）（１
３Ｂ）・・・と左側面保持板（１５Ａ）　（１５Ｂ）と
について、あるいは全保持板（１３Ａ”ｌ　（１３Ｂ）
・・・、　（Ｌ４Ａ）（１４Ｂ）・・・、　（１５Ａ／
）　（１５Ｂ）・・・、及び（１６Ａ）（１６Ｂ）・・
・について、熱交換器（転）の品種に対応させて上下方
向の少なくとも２群に夫々区分せしめて、各群について
保持板を各流体アクチュエータ（１７）　１１８１・・
・に夫々一括接続せしめ、各群の保持板を一括して個別
に水平移動可能となしている。

前記実施例においてに、第３図及び第４図ｆこ示すよう
に、各保持板（１３Ａ）（１３Ｂ）・・・、　（１４Ａ
）　（１４Ｂ）・・・、　（１５Ａ）　（１５Ｂ）・・
・及び（１６Ａ）　（１６Ｂ’）・・・を、前ｍｌ保持
板（１３Ａ）　（１３Ｂ）・・・と後面保持板（１ΦＡ
’）　（１４Ｂ）・・とについては、上から４段目まで
の群と残り下２段の群とに区分する一万、左側面保持板
（１５Ａ）　（１５Ｅ）・・・と右側面保持板ｒ１６Ａ
）　（１６Ｂ）・・とについては上から３段目までの群
と残り３段の群とに区分せしめて、大きい方の熱交換器
（Ｗｌ）と小さい万の熱交換器（Ｗ２）とｔこ夫々適応
したクランプ作動が可能なように形成している。

此の場合、前記水平台（１）が昇降動するに際して固定
側となる後面保持板（１４Ａ）（１４Ｂ）・・・及び右
側面保持板（１６Ａ）　（１６Ｂ）・・・とが水平台（
１）の移動に対し障害とならないように、例えば水平台
（１）の平面形状を前記保持板０４ｈ）（１４Ｂ）　−
、（１６Ａ）　（１６Ｂ）・・・に接しないような形に
適宜選定しておけば、上下方向の少なくとも２群に区分
せしめる保持板は前面保持板（１３Ａ）（１３Ｂ）・・
・及び左側Ｉｆｌｉ保持板（１５Ａ）（１５Ｂ）・・・
の２種だけで十分である。

叙上の構成になるクランプ装置は加工すべき熱交換器（
５）の大きさに応じて、少なくとも調節側となる前面保
持板（１３Ａ）　（１３Ｂ）・・・及び左側面保持板（
１５Ａ）　（１５Ｂ）・・・を、そのうちの必要な保持
板だけを選んでクランプ作動せしめ、他の保持板は原位
置でそのま＼固定状態としておくことにより、例えばエ
レメント長の長い方の熱交換器（Ｗ、）の場合は第３図
のように全段を使用し、エレメント長の短い万の熱交換
器（Ｗ２）の場合は牙４図のように２分された上段側を
使用すれば、保持板の取替えをその都度行なう必要はな
くて、適切かつ確実なりランプが可能であり、しかも水
平台ｆｉ＋の昇降移動に際して保持板が障壁となること
もない。

そしてか＼る保持板のクランプ作動は全て油圧シリンダ
の作動によって自動的に行なわせることができる。

つづいて本発明の効果を挙げると次の通りである。

（イ）　４面の各保持部材（１３１〜ｉｌｌを夫々所定
間隔を存する垂直の多段１列に配設した各保持板（１３
Ａ）　（１３Ｂ）・・・、（１４Ａ）　（１４Ｂ）・・
・、（１５Ａ）　（１５Ｂ）　・・、（１６Ａ）　’（
１６Ｂ）・・・により形成して、それらを加工用熱交換
器（ロ））の品種に対応させて上下方向の少なくとも２
群に夫々区分すると共に、各群について保持板を流体圧
アクチュエータけη１１８１・・・により一括かつ個別
に水平移動可能となしたから、加工すべき熱交換器僧）
の寸法に応じて必要な保持板を選んでクランプ作動させ
ればよく、従来装置における段替作業を省略することが
できてロスタイムの削減、人件費の軽減を果し得る。

（ロ）　それ等４面の各保持部材（１３１〜（■６）は
各複数枚の保持板（１３Ａ）、（１３Ｂ）・・・、　（
１４Ａ）（１４Ｂ）・・、（１５Ａ）（１５Ｂ）・・・
、　（１６Ａ）　（１６Ｂ）・・・を四方形の校倉状に
交差させた配置をとって前記熱交換器（ｗ＋の側周面に
接触できるようにしているので、４面共に熱交換器に接
して有効に作用でき、その結果、適正な力で確実に挾持
固定が可能となる。

（ハ）　油圧などの流体圧力を駆動源として全自動化的
なりランプ作動が行なえるので省人化及び省力化を果す
のみならず、加工能率を高め得る効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例に係る略示構造図、第２図は
第１図におけるクランプ装置部の拡大図、第３図および
牙４図は前記クランプ装置の作動を熱交換器の種別に応
じて対比水した機構説明図、第５図は第２図に示すクラ
ンプ装置の一部の展開水構造図、第６図及びオフ図は従
来のクランプ装置の正面図及び平面図である。 ＋１＋・・・・・・・・・・・・・・・・・・・　水平
台。 （１３１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・　前面保持部材。 （１３Ａ）（１３Ｂ）・・・・・・　前面保持板。 ａ４）・・・・・・・・・・・・・・・・・　後面保持
部材。 （１４Ａ）（１４Ｂ）・・・・　後面保持板。 （１５１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・　左側面保持部材。 （１５Ａ　）（１５Ｂ　）・・・・・　左側面保持板。 １１６）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・　右側面保持部材。 （１６Ａ）（１６Ｂ）・・・・・・　右側面保持板。 住ト→Ｄ・・・・・・・・・・・・　流体圧アクチュエ
ータ。 ■・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
　被加工用熱交換器。 第１図 第２図 第３図　第４図 第５図 第６図 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　伝熱管群が垂直方向に、フィン群が水平方向に夫々
   配設されて、拡管機の昇降動可能な水平台（１）上に載
   置した被加工用熱交換器（５）を、前面保持部材（１３
   ）　、後面保持部材１１（イ）、左側面保持部材（［９
   及び右側面保持部材（１６０こより挾み付けて固定せし
   めるクランプ装置であって、それ等各保持部材＋１３１
   　、　（１４）。 ｆ１５）　、　＋１６１は共に所定間隔を存する垂直の
   多段１列に配設した複数個の前面保持板（１３Ａ）　、
   　Ｑ３Ｂ）・・・、後面保持板（１４Ａ）、（１４Ｂ）
   ・・・、左側面保持板（Ｌ５Ａ　）　。 （１５Ｂ）・・・及び右側面保持板（１６Ａ）　、　（
   １６Ｂ）・・・により形成し、前面保持板（１３Ａ）、
   （１３Ｂ）・・・と後面保持板（１＋Ａ）、（１＋Ｂ）
   ・・・とは互いに等レベルで相対向せしめ、かつ−万を
   固定側となし、他方をその固定側に対し平行に接離し得
   る水平移動可能な調節側となす一万、左側面保持板（１
   ５Ａ）、（１５Ｂ）・・・と右側面保持板（１６Ａ）、
   （１６Ｂ）・・・とは相互に等レベルであって、前面保
   持板（１３Ａ）、（１３Ｂ）・・・−９後面保持板（１
   ４Ａ）、（１４Ｂ）・・・に対しては喰い違ったレベル
   で相対向せしめて、夫々前面保持板（１３Ａ）、（１３
   Ｂ）　・、後面保持板（１４Ａ）、（１４Ｂ）・・・に
   対し校倉状に交差する如き板面方向の水平移動可能とな
   すと共に、一方を固定側となし、他方をその固定側に対
   し平行に接離し得る水平移動可能な調節側となしており
   、さらに、前面保持板（１３Ａ）、（１３Ｂ）・・・と
   後面保持板（１４Ａ）、（１４Ｂ）・　とのうちの少な
   くとも前記調節側ならびに左側面保持板（１５Ａ）、（
   １５Ｂ）　と右側面保持板（１６Ａ）、（１６Ｂ）・・
   ・とのうちの少なくともＭｆＩ記調節側を前記被加工用
   熱交換器（資））の品種に対応させて上下方向の少なく
   とも２群に夫々区分せしめて、各群ｌこついて保持板を
   各流体圧アクチュエータ１７）（１８１・・・に夫々一
   括接続せしめることにより、各群毎に保持板を一括かつ
   、個別１こ水平移動可能となしたことを特徴とする熱交
   換器用拡管機のクランプ装置。