JPH0333416B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は管、例えば熱交換器の銅管の押広げ及
びフレヤー部分形成のための装置に係る。本発明
は、一層詳細には、熱交換器管の端にベル部分を
形成し、かつ板フイン熱交換器のなかで管を押広
げるための装置に係る。

板フイン熱交換器は例えばトラツク、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。これらの板フインは典型
的に、いわゆるヘアピン管又はＵ字形管をフイン
板の管板のスタツ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
壁は次いでフイ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、ユニツトの流路を閉じ
るべく、ベル部分を形成された端のなかへはんだ
付け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ツト又
は離隔距離を確立するのに不確かさを招き得る。
押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、或る場合に
はかなりの再加工を必要とし、また他の或る場合
にはフインパツクのスクラツプ化を招く。圧縮押
広げ技術は米国特許第4228573号明細書に記載さ
れている。

引張押広げは管の開端の或る長さ、一般的には
３インチ（7.62cm）の長さを掴むことと、押広げ
に先立つてヘアピン管にベル部分を形成すること
と、次いで押広げロツ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板に
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或る確立された離
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けジヨー又
は類似の装置のなかに支持され得る。フインパツ
ク熱交換器のなかのヘアピン管のベル部分形成及
び押広げのための一つの技術は米国特許第
4584765号明細書に記載されている。

現在まで、一般的に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
分の引つ掻きを無くす装置は提案されていない。

発明の目的及び概要 従つて、本発明の目的は、従来の技術の欠点を
回避しつつ、板フイ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
た管押広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、二段式衝撃式ベ
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、駆動ロツドの端に取付けられたピンチビユ
レツトが開端に入り、管を少し広げる。ピンチビ
ユレツトはクランプの位置で停止し、また管を次
のステツ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0.013
cm（0.005インチ））ので、ピンチビユレツトを駆
動する力は比較的小さい。従つて、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ツトとの間じピン
チされた状態で、（ピンチビユレツト力の大きさ
の数倍）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
ビユレツトの後を駆動ロツドに沿つて移動する。
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、また次いでビユレツト及びダ
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、これは続く管押広げ工程中に多少消
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。

好ましい実施例の詳細な説明 図面を参照すると、第１図には金属板の管板１
２を越えて突出しているヘアピン管の一つの脚で
あつてよい典型的な熱交換器管１０が示されてい
る。フイン板１４のスタツクは管板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
フイン板１４及び管板１２のなかの整列した孔及
びフインカラーを通してレースされている。管１
０の開端は、戻りベンドのような雄部材が挿入及
びはんだ付け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ヨー１６から形成されたクラ
ンプジヨー組立体により、軸線方向に移動しない
ように保持されている。これらのジヨーは、管１
０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イス
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
各ジヨー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
ジヨー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ユレ
ツト２６が駆動ロツド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ツ
ドドライブ３０が、掴みジヨー１６が閉じた後
に、ロツド２８及びピンチビユレツト２６を熱交
換器管１０の開端のなかへ打込む。ピンチビユレ
ツト２６は管の端に中間押広げ部分３２を形成
し、またビユレツト２６とジヨー１６と間に管の
なかにピンチ３４を形成するべく締付けジヨー１
６に当接する。中間押広げ部分３２が場合によつ
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
レツト２６の後又は近くでロツド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
ほぼベルの形状である。ポンチ３６は軸線方向の
孔３８を有し、ロツド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、向かい合うビユレツト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ツト駆動ロツ
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１０の端に最終的なベル部分を形成する。こ
の実施例では、ジヨー１６は管１０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
付けジヨー１６が第１図中に示されているように
閉じられる。次いでピンチビユレツト２６が、管
１０が第２図中に示されているようにビユレツト
２６とジヨー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
１０の端にベル部分５２を残す。

一般的に約100ポンド（45Kg）の力がピンチビ
ユレツト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、十分な締付け力がピンチ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つて
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イン熱交換
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
又はフレアー部分形成と、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
めの掴みジヨーの概要図である。 １０……熱交換器管、１２……管板、１４……
フイン板、１６……ジヨー、１８……掴み面、２
０……リブ部分、２２……半環状間隙、２４……
クランプ閉鎖装置、２６……ピンチビユレツト、
２８……駆動ロツド、３０……ロツドドライブ、
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、５２……最終的ベル部分、５４……離隔距
離。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内径及び外径を有する熱交換器管の開端部に
   ベル部分を形成するための二段衝撃式ベル部分形
   成装置にして、 前記熱交換器管を軸線方向に移動しないように
   保持し且これより解除することができるクランプ
   装置と、 前記熱交換器管の内径より大きい直径を有する
   ピンチビユレツトと、 一端に前記ピンチビユレツトが取付けられ、前
   記熱交換器管の開端部内へ軸線方向に運動可能な
   駆動ロツドと、 前記駆動ロツド上を滑動することができるよう
   に前記ピンチビユレツトの後方に装着されたベル
   形工具であつて、前記熱交換器管の開端部の中へ
   駆動された時前記開端部にフレヤー部分を形成す
   るフレヤー状の端部を有するベル形工具と、 前記ピンチビユレツトが前記熱交換器管の開端
   部に導入された後に前記熱交換器管の開端部の中
   へ前記ベル形工具を駆動するための駆動装置と、 を含んでおり、前記ピンチビユレツトによつて前
   記熱交換器管の開端部が拡径されて前記クランプ
   装置と当接する肩部が形成され、前記肩部が前記
   クランプ装置と当接することによつて前記熱交換
   器管の開端部に前記フレヤー部分が形成されるべ
   く前記ベル形工具を受入れるために必要な軸線方
   向の支持力が前記熱交換器管に付与されるように
   構成されていることを特徴とする二段衝撃式ベル
   部分形成装置。