JPS63183719A

JPS63183719A - 多重管の製造方法および装置

Info

Publication number: JPS63183719A
Application number: JP30885486A
Authority: JP
Inventors: Shiro Hatakeyama; 畠山　四郎
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1986-09-22
Filing date: 1986-12-26
Publication date: 1988-07-29

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】［産業上の利用分野Ｊ本発明は、自動車用メタルハニカム触媒装置、熱交換器
等に用いる多重管を製造するのに好適な多重管の製造方
法および装置に関する。

［従来の技術］金属箔等からなる多重管（メタルハニカム）は■熱伝導
が良好であり、■薄くでき、■熱衝撃や機械的振動に強
い等の性質があるため、自動車用触媒装置、熱交換器等
として用いるに好適である。

従来の多重管の製造方法は、第１３図に示すように、■
金属箔を切断する工程と、■切断された金属箔を上下の
波板成形ロールによって長手方向に関して波形に成形し
、波板を得る工程と、■波板と平板を重ね合わせる工程
と、■重ね合わされた波板および平板を長手方向に巻き
成形する工程と、■巻き成形された波板および平板の巻
き成形終端部を接合する工程からなり、第１２図に示す
ようなうず巻状の多重管を得ることとしている。

［発明が解決しようとする問題点］しかしながら、上記従来の多重管の製造方法にあっては
、例えば特開昭５８−４３７３号において開示されてい
るように、各製造工程が分離独立したものであるために
、生産能率が低い、また、得られる多重管の軸方向長さ
が素材である金属箔の幅方向長さに限定される。また、
得られる多重管の横断面形状が円形状に限られる等の不
都合がある。

本発明は、高い生産性で任意形状の多重管を製造可能と
することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］本発明に係る多重管の製造方法は、帯状の平板を所定巻
形状の平板管に巻成形するとともに、帯状の平板を管状
に巻成形して仮成形管を得た後に、該仮成形管を周方向
に関して波形成形してと記事板管と略同一形状の波板管
とし、かつ上記平板管と波板管を交互に重ね合わせて多
重管を形成する多重管成形工程と、多重管の最外径部を
形成する平板管もしくは波板管の周方向角ニー２ジ部を
接合する多重管接合工程とを有してなるようにしたもの
である。

また、本発明に係る多重管の製造装置は、帯状の平板を
平板管成形シューに通板し所定巻形状の平板管に巻成形
するとともに、帯状の平板を仮成形管成形シューに通板
し管状に巻成形して仮成形管を得た後に、該仮成形管を
波板管成形装置に通板し周方向に関して波形成形して上
記平板管と略同一形状の波板管とし、かつ上記平板管と
波板管を交互に重ね合わせて多重管を形成する多重管成
形装置と、多重管の最外径部を形成する平板管もしくは
波板管の周方白画エツジ部を接合する多重管接合装置と
を有してなるようにしたものである。

［作用］本発明に係る多重管の製造方法によれば、各製造工程を
連続化することにより、高い生産性で多重管を製造する
ことが可能となる。また、得られる円形多重管を楕円、
角形等にサイジング成形することにより、それぞれ楕円
形状、角形状等の任意の横断面形状に設定可能である。

また、得られる多重管は、帯状の平板素材を連続して供
給することにより、多重管の軸方向に連続化するため、
この多重管の連続体を軸方向の任意位置で切断すること
により、任意長さの多重管を得ることが可能となる。

また、本発明に係る多重管の製造装置によれば、帯状の
平板素材を連続成形し、高い生産性で多重管を製造する
ことが可能となる。また、得られる円形多重管を楕円、
角形等にサイジング成形することにより、それぞれ楕円
形状、角形状等の任意の横断面形状に設定可能である。

［実施例］第１図は本発明の一実施例に係る多重管の製造装置の要
部を示す側面図、第２図は第１図の要部を詳細に示す側
面図、第３図（Ａ）は第２図の■−■線に沿う断面図、
第３図（Ｂ）は第３図（Ａ）の一部を拡大して示す模式
図、第４図は第２図のｒ１７−ｒＶ線に沿う断面図、第
５図は第２図の■−ｖ線に沿う断面図、第６図はインナ
ガイド装置の先端部を示す側面図、第７図は第６図の■
−■線に沿う断面図、第８図は波板管成形装置による第
６図のＡ位置〜Ｄ位置での成形過程を示す模式図、第９
図は多重管を示す端面図、第１０図はマンドレルバ−を
用いない場合の芯材を示す端面図、第１１図は第１Ｏ図
の芯材を用いてなる多重管を示す端面図である。

多重管製造装置１０は、第１図に示すように、多重管成
形装置ｐＨｌ、多重管接合装置１２）多重管切断？を置
１３からなっている。多重管成形装置１１は、第１図、
第２図に示すように、マンドレルバ−１４、平板管用帯
板巻出しリール１５（１５Ａ、１５Ｂ・・・・・・）、
波板管用帯板巻出しリール（１６Ａ、１６Ｂ・・・・・
・）、駆動ロール装置１７（１７Ａ、１７Ｂ・・・・・
・）、平板管成形シュー１８　（１８Ａ、ｔ８Ｂ・・・
・・・）、仮成形管成形シュー１９　（１９Ａ、１９Ｂ
・・・・・・）、波板管成形装置２０（２０Ａ、２０Ｂ
・・・・・・）からなっている。

多重管成形装置１１は、■平板管用帯板巻出しリール１
５から巻出される帯状所定幅の平板２１を平板管成形シ
ュー１８の円錐状成形内面２２に通板し、所定巻き形状
の平板管２３に巻成形するとともに、■波板管用帯板巻
出しリール１６から巻出される帯状所定幅の平板２４を
仮成形管成形シュー１９の円錐状成形内面２５に通板し
、管状に巻き成形して仮成形管２６を得た後に、■鎖板
成形管２６を波板管成形装置２０に通板し周方向に関し
て波形成形して上記平板管２３と略同一形状の波板管２
７とし、かつ■上記平板管２３と波板管２７を交互に重
ね合わせて第９図に示すような多重管２８を形成する。

上記■、■において。

平板管２３となる平板２１は先行して成形された波板管
２７の外面に対して巻成形され、仮成形管２６となる平
板２４は先行して成形された平板管２３の外面に対して
巻成形され、これにより、上記■を得た後、■の多重管
２８を形成可能とする。

上記■において、平板管成形シュー１８によって！！成
形される平板２１は、マンドレルバ−１４によってその
内面側をガイドされながら平板管２３となる。また、上
記■において、仮成形管成形シュー１９によって巻成形
される平板２４は、波板管成形装Ｒ２０を構成する中空
状インナガイド２９の外面によってその内面側をガイド
されながら仮成形管２６となる。この時、仮成形管２６
の巻成形外径は、該仮成形管２６が波形成形されて得ら
れる波板管２７の全周方向長さを確保するのに必要十分
な大きさに設定される。

なお、マンドレルバ−１４は、上記平板管２３の成形ガ
イドとして機能するとともに、多重管２８の成形段階に
おける芯材を形成するように、ラインの全長に延設され
る。

また、駆動ロール装置１７は、第３図（Ａ）に示すよう
な３つの駆動ロール３０からなり、巻出しリール１５．
１６の平板２１．２４を送り出すとともに、平板管２３
、仮成形管２６の巻成形状態を保持する。各駆動ロール
３０は、マンドレルバ−１４が平板に付与する摩擦力よ
り大なる摩擦力を平板に付与するように、ウレタンゴム
等の摩擦穴なる材料から構成される。また、平板管２３
、仮成形管２６の周方向の両エツジ部は、第３図（Ｂ）
に示すように、重なり合うように巻成形される。平板管
２３、仮成形管２６の上記型なり合わされた両エツジ部
は、スポット溶接、もしくは連続溶接されてもよい。

−り記■において用いられる波板管成形装置２０は、第
２図、第４図〜第７図に示されるように、ディスク装Ｍ
３１と、前述のインナガイド２９とからなる。ディスク
装２１３１は仮成形管２６の外面を押圧して該仮成形管
２６の周囲に波形溝部を付与するディスクロール３２を
該仮成形管２６の外面に沿う周方向に並設している。す
なわち、各ディスクロール３２は、第２図、第５図に示
すように、１ピツチの波形溝部に対応するロール面を備
え、中心部に締りばめ状態で挿入された支軸３３の両端
部をブツシュ３４を介して軸受部材３５に支持される状
態で、ボルト３６によってフレーム３７に支持される。

インナガイド２９は、ディスク装置３１の成形領域内に
ガイド部３８を配置し、ガイド部３８は、各ディスクロ
ール３２に押圧される仮成形管２６の内面を支持する波
形外周面を備えている。ディスク装Ｍ３１のディスクロ
ール３２と、インナガイド２９のガイド部３８とが、仮
成形管２６に波形成形していく過程は第８図（Ａ）〜（
Ｄ）の通りであり、隣接するディスクロール３２が仮成
形管２６との接触開始点で仮成形管２６の周方向になす
長さＪＩＯと、インナガイド２９のガイド部３８におい
て隣接する波形溝部が挟む波形の弧の長さ交とは等しく
設定される（第８図）、シたがって、ガイド部３８に設
けられる波形溝部は、第８図（Ａ）〜（Ｄ）に示すよう
に、ディスクロール３２が仮成形管２６に接触開始して
からその接触角θを増すにしたがって徐々に深くなり、
仮成形管２６が全体にわたって安定的に波形成形を施さ
れるように、ガイド部３８の軸方向各断面における波形
の弧の長さ旦２を同等化している。

なお、インナガイド２９は、ガイド部３８の入側に単独
ディスク３９を備えている。単独ディスク３９は、第２
図、第４図に示すように、支軸４０を、ガイド本体に固
定した支持ブラケット４１の軸受４２に支持している。

単独ディスク３９は、ディスク装ｆｉ３１に導入される
仮成形管２６の両エツジ重なり部に単一の波形溝を付与
し、類型なり部がディスク装置３１の１ｇ４のディスク
ロール３２によって波形成形される際のガイドの役割を
果たす、なお、単独ディスク３９によって曲げ成形され
る重なり部は、スポット溶接もしくは連続溶接されるも
のであってもよい。

上記■において得られた多重管２８は、接合装置１２に
よってその最外径部を形成する平板管２３もしくは波板
管２７の周方自前エツジ部を溶接される。その後、上記
多重管２８は、切断装置１３によって任意の長さに切断
される。

なお、上記実施例ではマンドレルバ−１４を用いたが、
本発明の実施においてはマンドレルバ−１４を必ずしも
用いる必要がない、この場合には、第１０図に示すよう
な芯材４３を用い、芯材４３の両端折り曲げ部４４によ
って第１１図に示す多重管２８の剛性が確保される。

次に上記実施例の作用について説明する。

本発明に係る多重管の製造方法によれば、各鯛漬方法を
連続化することにより、高い生産性で多重管２８を製造
することが可能となる。また、得られる多重管２８の横
断面形状は、平板管２３゜仮成形管２６および波板管２
７の成形形状を円形、楕円形、角形等に設定することに
より、それぞれ円形状、楕円形状、角形状等の任意の横
断面形状に設定可能である。また、得られる多重管２８
は、帯状の平板素材２１．２４を連続して供給すること
により、多重管２８の軸方向に連続化するため、該多重
管２８の連続体を軸方向の任意位置で切断することによ
り、任意長さの多重管２８を得ることが可能となる。

また、本発明に°係る多重管の製造装置によれば、帯状
の平板素材２１．２４を連続成形し、高い生産性で多重
管２８を製造することが可能となる。また、得られる多
重管２８の横断面形状は、平板管成形シュー１８．仮成
形管成形シュー１９および波板管成形装置２０の成形形
状を円形、楕円形、角形等に設定することにより、それ
ぞれ円形状、楕円形状、角形状等の任意の横断面形状に
設定可能である。また、得られる多重管２８は、多重管
２８の軸方向に連続化するため、該多重管２８の連続体
を軸方向の任意位置で切断することにより、任意長さの
多重管２８を得ることが可能となる。

第１４図は本発明における波板管成形装置の変形例を一
部破断して示す側面図、第１５図は第１４図の要部を拡
大して示す断面図、第１６図は第１４図の変形例の作動
状態を示す模式図である。

第１４図において、ｌｏｔは前記実施例の仮成形管成形
シュー１９と略同−の仮成形管成形シュー、１０２は前
記実施例の波板管成形装置２０に代わる波板管成形装置
である。

すなわち、この変形例による場合には、■前記実施例に
おけると全く同様に平板管用帯板巻出しリール１５から
巻出される帯状所定幅の平板２１を平板管成形シュー１
８の円錐状成形内面２２に通板し、所定巻き形状の平板
管２３に巻成形するとともに、■前記波板管用帯板巻出
しリール１６から巻出される帯状所定幅の平板２４を仮
成形管成形シュー１０１の円錐状成形内面１０３に通板
し、管状に巻き成形して仮成形管２６を得た後に、■鎖
板成形管２６を波板管成形装置１０２に通板し周方向に
関して波形成形して上記平板管２３と略同一形状の波板
管２７とし、かつ■上記平板管２３と波板管２７を交互
に重ね合わせて第９図に示すような多重管２８を形成す
る。

ここで、上記■において用いられる波板管成形装置１０
２は、第１４図〜第１６図に示されるように、インナガ
イド１０４と内歯ダイス１０５とからなる。インナガイ
ド１０４は、■仮成形管成形シュー１０１の内面側に同
軸的に配設されて、仮成形管成形シュー１０１によって
巻成形される平板２４の内面をその基端部〜中間部にお
いてガイドし、仮成形管２６を形成するとともに、■そ
の先端部に仮成形管２６の内面に接する波形外周面１０
６を備えている。

他方、仮成形管成形シュー１０１、インナガイド１０４
の周囲に配設される筒状のハウジング１０７には、軸受
１０８を介して回転フレーム１０９が支持されている０
回転フレーム１０９は、そのＶ溝１１０に巻き回される
Ｖベルト１１１により駆動される０回転フレーム１０９
に固定される取付板１１２には、回転面板１１３がポル
）１１４によって固定され、面板１１３には軸受１１５
を介してダイスホルダ１１６が保持され、ダイスホルダ
１１６には前記内歯ダイス１０５が取替可能に取着され
ている。内歯ダイス１０５は、インナガイド１０４の波
形外周面１０６との間に仮成形管２６を挟んでインナガ
イド１０４の周囲を回転するようにインナガイド１０４
に対して偏心配置されている。インナガイド１０４に対
する内歯ダイス１０５の偏心量は、取付板１１２に対す
る面板１１３の固定位置を調整ボルト１１７によって調
整することにより設定される。１１８は上記位置調整の
ために面板１１３に設けられている長孔である。

すなわち、内歯ダイス１０５は、Ｖベルト１１１による
回転フレーム１０９の駆動により、インナガイド１０４
の周囲を第１６図に示すように回転し、インナガイド１
０４の波形外周面１０６と内歯ダイス１０５の波形内周
面１１９とによって仮成形管２６を押圧し、該仮成形管
２６の周囲に波形溝部を形成し、波板管２７を得る。

ここで、内歯ダイス１０５は、前記軸受１１５の存在に
より、インナガイド１０４の周囲を回転する時に、自軸
まわりにおいても自転する。

なお、第１４図において、１２０は溶接機であり、溶ｍ
＠ｘ２ｏは、仮成形管成形シューｌｏｔで成形された仮
成形管２６の両エフジ重なり部をスポット溶接もしくは
連続溶接する。

［発明の効果］以上のように、本発明に係る多重管の製造方法および装
置によれば、高い生産性で任意形状の多重管を製造する
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る多重管の製造装置１７
）要部を示す側面図、第２図は第１図の要部を詳細に示
す側面図、第３図（Ａ）は第２図のｍ−ｍ線に沿う断面
図、第３図（Ｂ）は第３図（Ａ）の一部を拡大して示す
模式図、第４図は第２図の■−１’Ｖ線に沿う断面図、
第５図は第２図のｖ−Ｖ線に沿う断面図、第６図はイン
ナガイド装置の先端部を示す側面図、第７図は第６図の
■−■線に沿う断面図、第８図は波板管成形装置による
第６図の人位置〜Ｄ位置での成形過程を示す模式図、第
９図は多重管を示す端面図、第１Ｏ図はマンドレルバ−
を用いない場合の芯材を示す端面図、第１１図は第１Ｏ
図の芯材を用いてなる多重管を示す端面図、第１２図は
従来の多重管製造方法によって製造されたうず巻状多重
管を示す端面図、第１３図は従来の多重管製造方法を示
す模式図、第１４図は本発明における波板管成形装置の
変形例を一部破断して示す側面図、第１５図は第１４図
の要部を拡大して示す断面図、第１６図は第１４図の変
形例の作動状態を示す模式図である。１０・・・多重管製造装と、１１・・・多重管成形装置
、１２・・・多重管接合装置、１３・・・多重管切断装
置、１８・・・平板管成形シュー、１９・・・仮成形管
成形シュー、２０・・・波板管成形装置、２１．２４・
・・平板、２２．２５・・・円錐状成形内面、２３・・
・平板管、２６・・・仮成形管、２７・・・波板管、２
８・・・多重管、２９・・・インナガイド、３１・・・
ディスク装置、３２・・・ディスクロール、３８・・・
ガイド部、１０１・・・仮成形管成形シュー、１０２・
・・波板管成形装置、１０４・・・インナガイド、１０
５・・・内歯ダイス、１０６・・・波形外周面、１１９
・・・波形内周面。代理人　弁理士　　塩　川　修　治第３回（Ａ）第３面（Ｂ）第　４　図第　６　回第７図第８図第　９　日第１０回第１１図第１５面

Claims

【特許請求の範囲】

（１）帯状の平板を所定巻形状の平板管に巻成形すると
ともに、帯状の平板を管状に巻成形して仮成形管を得た
後に、該仮成形管を周方向に関して波形成形して上記平
板管と略同一形状の波板管とし、かつ上記平板管と波板
管を交互に重ね合わせて多重管を形成する多重管成形工
程と、多重管の最外径部を形成する平板管もしくは波板
管の周方向両エッジ部を接合する多重管接合工程とを有
してなる多重管の製造方法。
（２）特許請求の範囲第１項に記載の多重管の製造方法
において、仮成形管の巻成形外径は、該仮成形管が波形
成形されて得られる波板管の全周方向長さを確保するの
に必要十分な大きさに設定される多重管の製造方法。
（３）特許請求の範囲第１項に記載の多重管の製造方法
において、平板管となる帯状の平板は先行して成形され
た波板管の外面に対して巻成形され、仮成形管となる帯
状の平板は先行して成形された平板管の外面に対して巻
成形される多重管の製造方法。
（４）帯状の平板を平板管成形シューに通板し所定巻形
状の平板管に巻成形するとともに、帯状の平板を仮成形
管成形シューに通板し管状に巻成形して仮成形管を得た
後に、該仮成形管を波板管成形装置に通板し周方向に関
して波形成形して上記平板管と略同一形状の波板管とし
、かつ上記平板管と波板管を交互に重ね合わせて多重管
を形成する多重管成形装置と、多重管の最外径部を形成
する平板管もしくは波板管の周方向両エッジ部を接合す
る多重管接合装置とを有してなる多重管の製造装置。
（５）特許請求の範囲第４項に記載の多重管の製造装置
において、仮成形管の巻成形外径は、該仮成形管が波形
成形されて得られる波板管の全周方向長さを確保するの
に必要十分な大きさに設定される多重管の製造装置。
（６）特許請求の範囲第４項に記載の多重管の製造装置
において、平板管となる帯状の平板は先行して成形され
た波板管の外面に対して巻成形され、仮成形管となる帯
状の平板は先行して成形された平板管の外面に対して巻
成形される多重管の製造装置。
（７）特許請求の範囲第４項に記載の多重管の製造装置
において、平板管成形シューは、円錐状成形内面を備え
る多重管の製造装置。
（８）特許請求の範囲第４項に記載の多重管の製造装置
において、仮成形管成形シューは、円錐状成形内面を備
える多重管の製造装置。
（９）特許請求の範囲第４項に記載の多重管の製造装置
において、波板管成形装置は、仮成形管の外面を押圧し
て該仮成形管の周囲に波形溝部を付与するディスクロー
ルを該仮成形管の外面に沿う周方向に並設してなるディ
スク装置と、ディスク装置の成形領域内に配置され、各
ディスクロールに押圧される仮成形管の内面を支持する
波形外周面を備えた中空状のインナガイドとからなる多
重管の製造装置。
（１０）特許請求の範囲第４項に記載の多重管の製造装
置において、波板管成形装置は、仮成形管の内面に接す
る波形外周面を備えた中空状のインナガイドと、インナ
ガイドの波形外周面との間に仮成形管を挟んでインナガ
イドの周囲を回転するようにインナガイドに対して偏心
配置されてなる内歯ダイスとからなり、インナガイドの
波形外周面と内歯ダイスの波形内周面とによって仮成形
管を押圧し、該仮成形管の周囲に波形溝部を付与する多
重管の製造装置。