JPS587374B2 - ステンレス鋼製ハンプソン式熱交換器のチュ−ブ巻付け装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ハンプソン式熱交換器のチューブバンドルを
製作するチューブ巻付け装置に関するものである。

ハンプソン式熱交換器の構造は第１図、第２図に示すよ
うに、芯金３にチューブ２をらせん状に巻付けたチュー
ブバンドル１をシエル４内に挿入し、両端にチューブシ
ート５を取付け、さらにチャンネルカバー６を取付け構
成されており、チューブ２の間隙を小さく保ちながら、
らせん状に巻付けてチューブバンドル１を製作すること
が、ハンプソン式熱交換器の製作上最も重要なことであ
る○ 従来のハンプソン式熱交換器は、使用条件により銅ある
いはアルミニウムなどのチューブが用いられており、こ
れらのチューブは材質が軟質であるため、チューブをら
せん状に巻付けてチューブバンドルを製作する作業も手
作業が主体であった。

しかしながら、使用条件によりステンレス鋼製のチュー
ブを用いてチューブバンドルを製作する場合、チューブ
の材質が硬質であるため、巻付け作業ができず製作が不
可能である。

本発明は、チューブの材質がステンレス鋼など硬質材の
場合の巻付け作業を機械的かつ自動的に行なわせること
を目的としたものである。

本発明は、アームコラムに取付けたフイードローラーユ
ニットによりチューブを供給すると共に、ベンデングロ
ールユニットにより、チューブを所定の曲率に予備曲げ
加工した後回転する心金に供給して巻付け、かつ、アー
ムコラムを心金の回転と連動させて心金の軸方向に移動
させることにより、硬質材のチューブの巻付け作業を機
械的かつ自動的に行なわせるようにしたものである。

以斥、本発明の一実施例を第３図〜第６図によって説明
する。

１１は主電動機１２、変速機１３、無段変速機１４、逆
転機１５および減速ギヤユニット１６を設けた主軸台、
１７は主軸台１１との間に芯金１８を支承した従軸台、
１９は主軸台１１に接続されたベッド、２０はベッド１
９上に滑動可能に設けられた往復台、２１は一端を逆転
機１５に連結され他端をベッド１９に支承されて往復台
２０を移動させる送りねじ棒、２２は往復台２０を送り
ねじ棒２１による移動とは無関係に早送りや戻しなど寸
動させる往復台寸動ユニット、２３は往復台２０上に取
付けられたアームコラムで、アーム昇降ユニット２４に
より昇降可能となっている。

２５はアームコラム２３の一端に取付けられ、チューブ
２６を所定の曲率に予備曲げ加工するベンデングロール
ユニット、２７はフイードローラー２７ａと無段変速機
付電動機とを同一スライドベース２７ｂに取付け、アー
ムコラム２３の他端側に摺動可能に取付けられたチュー
ブ２６のフイードローラーユニット、２８はアームコラ
ム２３のフイードローラーユニット２７前後に適当な間
隔をもって取付けられた増、減速用のリミットスイッチ
、２９は往復台２０と一体に結合された操作台、３０は
操作台２９に取付けられた操作盤、３１は心金１８に取
付けられたチューブガイドである。

チューブ２６の巻付け作業は、チューブ２６をフイード
ローラーユニット２７、ペンデングロールユニット２５
を通して先端部を主軸台１１と縦軸台１７間に支承され
た心金１８に固定した後、主電動機１２を駆動すると、
減速ユニット１６を介して心金１８が回転されると同時
に、変速機１３、無段変速機１４、逆転機１５、送りね
じ棒２１、往復台２０を介してアームコラム２３が心金
１８の軸方向に移動され、チューブ２６は心金１８に取
付けられたチューブガイド３１のピッチにしたがって心
金１８に巻付けられる。

この場合、チューブ２６はフイードローラーユニット２
７により供給されながら、ペンデングロールユニット２
５により所定の曲率に予備曲げ加工された後、心金１８
に巻付けられるため、チューブ２６が硬質材であっても
容易に巻付け作業を行なわせることができる。

すなわち、チューブ２６をベンデングロールユニット２
５により、例えば巻付け径の５０係に相当する曲率半径
に予備曲げ加工を行なった場合には、残りの５０％の曲
げ加工は主軸の回転トルクで心金１８に巻付けることに
より行なわれることになり、このペンデングロールユニ
ット２５による予備曲げ加工の曲率は、チューブ２６の
硬さ、巻付け径などにより任意に選定することができる
。

巻心１８の回転速度とアームコラム２３の移動速度は、
主軸の回転と送りねじ棒２１の回転を同調させることに
連動させることができ、チューブ２６をチューブガイド
３１に沿って巻付けることができるが、チューブガイド
３１の取付誤差などにより、チューブガイド３１へのチ
ューブ２６の挿入が困難な場合には、往復台寸動ユニッ
ト２２を作動して調整することができる。

また、心金１８の回転によるチューブ２６の巻付け量と
、フイードローラーユニット２７よりベンデングロール
ユニット２５を経て供給されるチューブ２６の供給量の
調整は、チューブ２６の供給速度より心金１８の巻付け
速度が大きい場合には、スライドベース２７ｂがチュー
ブ２６を介し引張られて増速側のリミットスイッチ２８
が作動され、電動機のパイ巳ットモーターがフイードロ
ーラー２７ａの回転数を増速させて、チューブ２６の供
給速度が心金１８の巻付け速度と同一速度になるまで変
速させる。

この場合、チューブ２６の供給速度が心金１８の巻付け
速度と同一速度になるまでは、チューブ２６とフイード
ローラー２７ａは滑っているが、同一速度に達するとス
ライドベース２７ｂは戻しばねにより中立位置に保持さ
れる。

反対にチューブ２６の供給速度より心金１８の巻付け速
度が小さい場合には、スライドベース２７ｂがチューブ
２６を介し押されて減速側のリミットスイッチ２８が作
動され、上述とは逆にフイードローラー２７ａの回転数
を減速させて、チューブ２６の供給速度を心金１８の巻
付け速度と同一速度になるまで変速させる。

したがって、チューブ２６の供給量を心金１８の巻付け
量に対応して、自動的に制御することができる。

しかして、主電動機１２、往復台寸動ユニット２２その
他の運転操作に必要な制御機構を操作盤３０に集めて電
気的に制御することにより、装置の運転操作を自動化す
ることができる。

本発明は以上述べたように、アームコラムに取付けたフ
イードローラーユニットによりチューブを供給すると共
にベンデングロールユニットによりチューブを所定の曲
率に予備曲げ加工した後、回転する心金に供給して巻付
け、かつ、アームコラムを心金の回転に連動させて心金
の軸方向に移動させるようにしたものであるから、硬質
のチューブの巻付け作業を機械的かつ自動的に行なわせ
ることができ、ステンレス鋼製チューブ等を用いたハン
プソン式熱交換器を製作することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はハンプソン式熱交換器の構造を示す断面図、第
２図は第１図のＡ−Ａ断面図、第３図ないし第６図は本
発明によるチューブ巻付け装置の一実施例を示しもので
、第３図は全体斜視図、第４図は正面図、第５図は第４
図のＢ−Ｂ断面図、第６図は系統図である。 １１……主軸台、１２……主電動機、１３……変速機、
１４……無段変速機、１５……逆転機、１６……減速ギ
ヤユニット、１７……従軸台、１８……心金、１９……
ベッド、２０……往復台、２１……送りねじ棒、２２…
…往復台寸動ユニット、２３……アームコラム、２４…
…アーム昇降ユニット、２５……ベンデングロールユニ
ット、２６……チューブ、２７……フィードローラユニ
ット、２７ａ……フィードローラー、２７ｂ……スライ
ドベース、２８……リミットスイッチ、２９……操作台
、３０……操作盤、３１……チューブガイド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 心金の両端を支持しこれを回転させる装置とチュー
   ブを所定の曲率に予備曲げ加工するベンデングロールユ
   ニットおよびチューブを供給するフイードローラーユニ
   ットを備えたアームコラムとこのアームコラムを心金の
   軸方向に移動させる機構とを設けたことを特徴とするハ
   ンプソン式熱交換器のチューブ巻付け装置。 ２ 心金の回転速度とアームコラムの移動速度とを連動
   させた特許請求の範囲第１項記載のハンプソン式熱交換
   器のチューブ巻付け装置。 ３ フイードローラーユニットによるチューブ供給量を
   心金の回転によるチューブ巻付け量に対応して自動的に
   制御する機構を設けた特許請求の範囲第１項記載のハン
   プソン式熱交換器のチューブ巻付け装置。