JP2858446B2 - 内面溝付金属管の製造装置 - Google Patents

内面溝付金属管の製造装置

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JP2858446B2 JP4585591A JP4585591A JP2858446B2 JP 2858446 B2 JP2858446 B2 JP 2858446B2 JP 4585591 A JP4585591 A JP 4585591A JP 4585591 A JP4585591 A JP 4585591A JP 2858446 B2 JP2858446 B2 JP 2858446B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は内面溝付金属管の製造装
に関するもので、特に金属管引抜き手段により移動さ
れる金属管が押圧用ダイスを通る際、金属管の内側に圧
接された突条付プラグにより金属管の内面を溝付加工し
て、内面溝付金属管を製造する装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】内面溝付金属管の主な用途は冷凍機器、
空調機器用の伝熱管で、多くは内面溝付銅管が用いられ
ている。
【0003】内面溝付金属管を製造するには、従来、図
2および図3に示す装置が用いられている。図2は内面
溝付金属管製造装置全体を示し、金属管1を巻いたコイ
ル21、内面加工装置22、引抜装置23、巻取機24
で構成されている。金属管1は、コイル21から送り出
され、内面加工装置22を通り、内面溝付加工された金
属管1aとなって、引抜装置23を経て巻取機24でコ
イル25に巻き取られるように構成されている。内面加
工装置22の細部を図3に示す。図3に示すように、内
面加工装置22は、平滑金属管1の外側にダイス2、押
圧用治具3、仕上げ用ダイス4を具え、押圧用治具3は
複数個の球3aとリテーナ3bから成る。球3aは金属
管1の外周に回転自在に圧接され、リテーナ3bは金属
管1の回りを適当な速度で回転する。金属管1の内部に
は、タイロッド5で連結されたフローティングプラグ6
と突条付プラグ7が回転自在に挿入されている。フロー
ティングプラグ6の段差部6aと突条付プラグ7との間
の距離は、ダイス2と押圧用治具3の間の距離に一致し
ている。
【0004】この装置を用いて内面溝付金属管1aを製
造するには、引抜き装置23で金属管1を引張ることに
より、金属管1をコイル21から内面加工装置22を通
り、引抜き装置23を経て巻取機24に至る経路に沿っ
て移動させる。この移動により、金属管1の外径は、ダ
イス2、押圧用治具3、仕上げ用ダイス4により順次縮
径される。押圧用治具3のリテーナ3bの回転に伴い、
球3aは金属管1の外周に圧接されながら遊星状に回転
し、金属管1の第二段の縮径が行われる。フローティン
グプラグ6は、段差部6aがダイス2の内側に位置する
ので、これ以上図の左方には移動できない。この位置
で、フローティングプラグ6にタイロッド5で連結され
た突条付プラグ7は、ちょうど押圧用治具3の球3aが
金属管1の外側に接する位置に来るので、押圧用治具3
の球3aで縮径される金属管1の内面に突条付プラグ7
の外周が圧接され、金属管1の内面に、突条付プラグ7
の突条に対応する形状の溝1bが形成される。金属管1
はさらに仕上げ用ダイス4により外径を最終寸法に仕上
げられ、引抜き装置23を経て巻取機24でコイル25
に巻き取られる。
【0005】金属管の外径が小さく、あるいは肉が薄い
場合、または内面の溝が深い、あるいは溝の管軸に対す
る捻じれ角が大きい場合には、図2の内面加工装置22
として、図4に示すような装置も用いられる。この装置
は、ダイス2と押圧用治具3との中間に、金属管1を図
の左方に移動させるための中間引抜き装置41を設けた
もので、中間引抜き装置41は複数のキャタピラ41a
から成る。このキャタピラ41aの回転により金属管1
をダイス2から引抜き、押圧用治具3に押し込むので、
ダイス2における金属管1の塑性変形抵抗および摩擦抵
抗の大部分は中間引抜き装置41により負担される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、内面溝付金属
管の主な用途である冷凍および空調機器用伝熱管におい
ては最近、外径が小さく、あるいは肉が薄いもの、また
内面の溝が深い、あるいは溝の管軸に対する捻じれ角が
大きいものに対する要求が強まっており、前述のような
従来の装置では、そのような場合に加工が困難になり、
あるいは加工は可能でも作業性が悪い。
【0007】すなわち、図3に示す装置では、金属管の
外径が小さく、あるいは肉が薄い場合には、引抜き装置
により引き取られる内面溝付金属管の破断強度が小さく
なり、内面加工装置22の各部、すなわちダイス2、押
圧用治具3および仕上げ用ダイス4における金属管1の
塑性変形抵抗および摩擦抵抗の総和がこれを上回るた
め、内面溝付金属管1aが破断する(具体的には、例え
ば外径9.52mm、平均肉厚0.36mmの内面溝付銅管の
破断荷重は330kgf 程度である)。また、金属管の外
径、肉厚が同じでも、内面の溝が深い、あるいは溝の管
軸に対する捻じれ角が大きい場合には、押圧用治具3に
おける金属管1の塑性変形抵抗および摩擦抵抗が増大す
るため、金属管の塑性変形抵抗および摩擦抵抗の総和が
内面溝付金属管の破断強度を上回り、やはり内面溝付金
属管が破断する。
【0008】一方、図4に示す装置では、前述の通り、
ダイス2における金属管1の塑性変形抵抗および摩擦抵
抗の大部分が中間引抜き装置41により負担されるの
で、内面溝付金属管1aに加わる応力は内面加工部(押
圧用治具3と突条付プラグ7)より下流での塑性変形抵
抗および摩擦抵抗の和となり、内面溝付金属管1aの破
断は起きにくくなる。しかし、ダイス2と押圧用治具3
の間隔が長く、従ってフローティングプラグ6と突条付
プラグ7を連結するタイロッド5が長くなるため、これ
らを金属管1に挿入する際、および金属管1をダイス2
と押圧用治具3に通す際の、作業性が悪くなる。また装
置全体が大型になる。
【0009】それ故、作業性の悪化や装置の大型化なし
に、外径が小さい、あるいは肉が薄い、または内面の溝
が深い、あるいは管軸に対する捻じれ角が大きい内面溝
付金属管を製造することができる方法および装置が強く
要求されている。
【0010】従って、本発明の目的は、作業性の悪化や
装置の大型化なしに、外径が小さい、あるいは肉が薄
い、または内面の溝が深い、あるいは溝の管軸に対する
捻じれ角が大きい内面溝付金属管を製造する装置を実現
することである。
【0011】
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の内面溝付金属管
の製造装置では、作業性の悪化や装置の大型化なしに、
外径が小さい、あるいは肉が薄い、または内面の溝が深
い、あるいは溝の管軸に対する捻じれ角が大きい内面溝
付金属管を製造する装置を実現するため、金属管を強制
的に移動させながら、第一の位置でダイスにより縮径さ
れる金属管の内側にフローティングプラグを係止し、こ
れに連結された突条付プラグにより、第二の位置でダイ
スにより押圧される金属管の内面を溝付加工する、内面
溝付金属管の製造装置において、第一の位置のダイスよ
り上流に、金属管を第一の位置ののダイスに押し込む金
属管押込手段を設け、金属管の強制的な移動を、金属管
押込手段と、第二の位置のダイスより下流に設けた金属
管引抜手段とにより、行うようにした。突条付プラグは
フローティングプラグとタイロッドで連結されており、
第一の位置のダイスは、フローティングプラグを第一の
位置で縮径される金属管の内側に係止し、第二の位置の
ダイスに対して突条付プラグの位置決めをする役目を果
たす。金属管押込手段は、少なくとも1つが回転手段に
より回転される2つ以上のピンチローラ、少なくとも2
つのキャタピラまたはベルト等で構成することができ
る。突条付プラグ、およびそれにタイロッドで連結され
たフローティンクプラグは、回転自在であることが好ま
しい。なお、突条付プラグは第二の位置で金属管の内径
をやや拡大させる形状のものであっても差し支えない。
以下に実施例を示し、本発明のさらに詳細な説明とす
る。
【0013】
【実施例1】内面溝付金属管製造装置の全体は、従来の
装置と同様で、金属管を巻いたコイル、内面加工装置、
引抜き装置、巻取機で構成される。本発明による内面溝
付金属管製造装置の内面加工装置を図1に示す。図1に
おいて、平滑金属管1の外側には金属管駆動ローラー1
1,11、ダイス2、押圧用治具3、仕上げ用ダイス4
が順に設けられ、押圧用治具3は複数個の球3aと、リ
テーナ3bから成る。球3aは金属管1の外周に回転自
在に圧接され、リテーナ3bは金属管1の回りを適当な
速度で回転する。金属管1の内部には、タイロッド5で
連結された、フローティングプラグ6と突条付プラグ7
が、回転自在に挿入されている。フローティングプラグ
6の段差部6aと突条付プラグ7の間の距離は、ダイス
2と押圧用治具3の間の距離に一致している。金属管駆
動ローラー11,11は図示しない回転手段により強制
回転される。例えば定トルク回転装置に連結され、送り
速度に関わりなく、一定の力で回転する。
【0014】この装置を用いて内面溝付金属管1aを製
造するには、図示しない引抜装置で金属管1を図の左方
から引張るとともに、金属管駆動ローラー11,11で
図の右方から金属管1をダイス2に向かって押し込むこ
とにより、図の右から左に向かって、金属管1を管軸に
沿って移動させる。この移動により金属管1の外径は、
ダイス2(第一のダイス)、押圧用治具3(第二のダイ
ス)、仕上げ用ダイス4(第三のダイス)により順次縮
径される。押圧用治具3のリテーナ3bの回転に伴い、
球3aは金属管1の外周に圧接されながら遊星状に回転
し、金属管1の第二段の縮径が行われる。押圧用治具3
の球3aが金属管1の外側に接する位置で、金属管1の
内側に突条付プラグ7が接するとき、突条付プラグ7に
タイロッド5で連結されたフローティングプラグ6は、
段差部6aがダイス2の内側に位置し、これ以上図の左
方には移動できない。突条付プラグ7はこの位置で、押
圧用治具3により押圧される金属管1の内面に圧接され
るから、金属管1の内面に溝1bが形成される。突条付
プラグ7は自由に回転できるから、図1のように金属管
1の内面に螺旋状の溝1bを形成させる場合でも、金属
管1の管軸方向の移動に伴い、プラグ7の突条は金属管
1内面の溝1bの延長方向に移動する。金属管1はさら
に仕上げ用ダイス4により外径を最終寸法に仕上げら
れ、内面溝付金属管1aとなる。
【0015】この装置においては、金属管1を図の左方
から引張るとともに、金属管駆動ローラー11で金属管
1を図の右方からダイス2に向かって押し込むため、ダ
イス等での塑性変形抵抗および摩擦抵抗に基づき金属管
1に加わる引張り応力が、金属管駆動ローラー11によ
る押し込み力により相殺されて、減少するから、破断を
起こさずに、外径を小さく、あるいは肉を薄く、また内
面の溝を深く、あるいは溝の管軸に対する捻じれ角を大
きくした、内面溝付金属管を製造できる。
【0016】
【発明の効果】本発明の内面溝付金属管の製造装置によ
ると、金属管の破断を起こさずに、外径を小さく、ある
いは肉を薄く、または内面の溝を深く、あるいは溝の管
軸に対する捻じれ角を大きくした、内面溝付金属管を製
造できる。しかも、作業性の悪化や装置の大型化を伴わ
ない。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明による内面溝付金属管製造装置の
内面加工装置の、金属管の軸に沿った断面図である。
【図2】図2は内面溝付金属管製造装置全体を示す略図
である。
【図3】図3は従来の内面溝付金属管製造装置の内面加
工装置の一例を示す、金属管の軸に沿った断面図であ
る。
【図4】図4は従来の内面溝付金属管製造装置の内面加
工装置の他の例を示す、金属管の軸に沿った断面図であ
る。 符号の説明 1 金属管 1a 内面溝付金属管
1b 溝 2 ダイス 3 押圧用治具 3a 球
3b リテーナ 4 仕上げ用ダイス 5 タイロッド 6 フローティングプラグ 6a フローティング
プラグの段差部 7 突条付プラグ 11 金属管駆動ローラー 21 コイル 22 内面加工装置 23 引抜き装置 24 巻取機 25 コイル 41 中間引抜き装置 41a キャタピラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−250820(JP,A) 特開 平2−220711(JP,A) 特開 昭60−82218(JP,A) 特開 昭62−263821(JP,A) 特開 昭60−15015(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B21C 1/00 B21C 37/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】所定の第一の位置で金属管内に係止される
    フローティングプラグと、これにタイロッドで連結さ
    れ、所定の第二の位置で金属管の内面に圧接される突条
    付プラグと、前記第一の位置で金属管を縮径して金属管
    内に前記フローティングプラグを係止させる第一のダイ
    スと、前記第二の位置で金属管を押圧して金属管の内面
    に前記突条付プラグを圧接させる第二のダイスと、金属
    管を前記第一および第二のダイスを通して管軸方向に強
    制的に移動させる金属管移送手段を具え、前記金属管の
    内面を前記突条付プラグにより溝付加工する、内面溝付
    金属管の製造装置において、 前記金属管移送手段が、前記第一の位置に関し前記第二
    の位置とは反対側に位置する、前記第一のダイスに金属
    管を押し込む金属管押込手段と、前記第二の位置に関し
    前記第一の位置とは反対側に位置する、前記第二のダイ
    スから金属管を引き抜く金属管引抜手段とから成ること
    を特徴とする、内面溝付金属管の製造装置。
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