JP3699161B2 - 管を切断するための方法及び装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、管切断方法及び装置に関し、特に、長寸法と短寸法を有する扁平断面の押出金属管（押出成形された金属管）を連続的に切断するための方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
並流熱交換器が１９８６年に開発されて以来、その人気は急上昇してきた。並流熱交換器は、特に、比較的小さい流路径（最高約１．７７８ｍｍまでの流路直径）を有する多重流路を備えており、凝縮器又は蒸発器として用いられる場合は、優れた効率を発揮する。並流熱交換器は、アルミニウム部材で簡単に製造することができ、従って、軽量である。そのため、自動車用として最適であり、車両重量の軽量化に貢献するのでエネルギーの節減をもたらす。
【０００３】
並流熱交換器は、空調機や冷凍機に用いられた場合、熱交換器自体の内容積が比較的小さいので、冷媒の所要装入量が少なくてすみ、系に漏れが生じた場合でも大気中へ放出される冷媒の量が少ないという点で環境にやさしい。
更に、並流熱交換器は、例えばＣＦＣ−１２に比べてオゾン層に対する破壊作用が相当に小さい冷媒を含め、いろいろな種類の冷媒の使用に適するように容易に適合させることができる。
【０００４】
典型的な並流熱交換器の１例が、米国特許第４，９９８，５８０号に開示されている。この特許を一読すれば分かるように、並流熱交換器の特徴は、２つの対置したヘッダーの間に幾何学的にも、流体流的にも平行に延長した多数の扁平断面の管（単に「扁平管」とも称する）を用いることである。多数回通しとするために一方又は両方のヘッダーに邪魔板が配置される場合もあるが、その場合でも、両ヘッダー間に延設される個々の伝熱管は、やはり扁平管である。
【０００５】
初期の頃は、米国特許第４，９９８，５８０号に開示されているように、それらの扁平管は、扁平断面の管の中に波形インサート（挿入体）を挿入し、そのインサートをろう付けによって扁平管の両側内面に接合することによって製造されていたので、いわゆる「二次加工管」であった。しかし、米国特許第４，９９８，５８０号にも記載されているように、押出成形管であっても、同等に機能するであろうことは認識されていた。
【０００６】
並流熱交換器の人気が高くなるにつれて、管の押出成形法も、インサートを管の内面に組みつける費用を排除するという観点から並流熱交換器に用いるための押出成形管を提供することができるものとして改善されてきた。一方、そのために、押出成形管を、並流熱交換器を組み立てるのに必要な比較的短い長さに切断するための手段が必要とされるようになった。
【０００７】
そのような管を切断するためのいろいろな技法が開発されている。例えば米国特許第５，１３３，４９２号には、扁平管の対向した管壁にその長寸法方向（幅方向）に沿って切り目を入れ、クランプ器具を用いてその切り目の両側の管壁に引き離し力を加えるか、あるいは、切り目の一方の側の管の自由端を小刻みに揺り動かして金属疲労により破断させることによって切り目から切断する方法が開示されている。切り目の深さは、管の肉厚より浅くする。
【０００８】
この方法の１つの欠点は、破断部が管の長寸法の全長（全幅）に亙って画然としていないことである。この種の管は、少くとも２つの、一般的には８つ以上の比較的流路径の小さい内部通路即ちチャンネルを画定する内部ウエブを有しているので、画然とした破断部が得られないと、ろう付け金属でチャンネルを詰まらせ、あるいは部分的に閉塞することがあり、その結果、流れを妨げ、伝熱効率を低下させる。
【０００９】
これと同様な方法が、米国特許第５，２４９，３４５号に開示されている。この方法では、管に単に切り目を入れるのではなく、管壁から実際に金属を削除して切り溝を形成する。切り溝の両側をクランプで掴み、クランプを長手方向に互いに引き離す方向に移動させて管にその切り溝のところに引張り力を及ぼして管を破断させる。しかしながら、この方法で切断された管の切断面も、やはり、上述したのと同様の詰まりを起させるおそれがあるという欠点を有する。
【００１０】
しかも、上述した従来の２つの切断方法は、いずれも、管を断続的に前進させて、管に加工を施す間停止させるので、作業速度が比較的遅い。従って、所定長の管を製造するのに要する単位本数当りの製造時間が非常に長く、従ってコスト高を招く。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した従来技術の問題を解決することを課題とする。
従って、本発明の目的は、断面扁平な管を切断する新規な優れた方法及び装置を提供することである。
より具体的にいえば、本発明の目的は、生産性を最大限にし、管切断作業を経済的にするために扁平管を連続的に送りながら切断するための方法及び装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の一側面によれば、長寸法と短寸法を有する扁平断面の連続した押出金属管を切断するための方法が提供される。この方法は、
（ａ）押出金属管を切断ニップ内へ連続的に前進させ、前進する管の短寸法側の対向した両管壁は無傷のままに残し、前記切断ニップにおいて該管の長寸法側の対向した両管壁に少なくとも部分的に切り込まれた整列した切り込みを形成し、
（ｂ）前記切断ニップの下流において、前記切り込みから前記管を切断するため、前記工程（ａ）における管の前進速度を越える速度で前記切り込みを有する管を前進させることから成る。
上記工程（ｂ）の結果として、管は、工程（ａ）で形成された整列した切り込みによって創生された切り目のところで緊張下におかれ、切断される。
この方法は、完全に連続的であり、管の断続的な前進及び停止を行う必要がない。
【００１３】
一実施例においては、上記工程（ａ）（前進及び切り込み工程）は前記管を切断ニップを通して引くことによって行われる。
特に好ましい実施例では、工程（ａ）は、管を切断ニップの下流に配置された摩擦抵抗の高い駆動表面を有する第１組の駆動ローラに係合させることによって行われる。工程（ｂ）は、管を第１組の駆動ローラより更に下流に配置された第２組の駆動ローラに係合させることによって行われる。
【００１４】
本発明の好ましい実施例では、工程（ａ）における整列した切り込みの形成は、管を１対の同期ローラの間に画定される前記切断ニップを通して前進させることによって行われる。各ローラには、そのニップを通る管の近接する管壁に少なくとも部分的に切り込むのには十分ではあるが、管全体の半分にまで切り通すのには不十分な距離だけローラ表面から外方に突出した切刃を有するナイフブレードを担持させておく。
好ましい実施例では、これらの同期ローラは、更に、管の短寸法のサイズを決めるために管をほぼ非弾性的にその短寸法方向に圧縮する働きをもする構成とする。
【００１５】
本発明の別の側面によれば、熱交換器の製造に使用するための管をサイズ決めし、所定の長さに切断するための方法であって、
（ａ）長寸法と短寸法を有する扁平断面のオーバーサイズの押出アルミニウム管を第１速度で連続的に前進させ、
（ｂ）該管を所望の短寸法にサイズ決めするために該管の長寸法側の管壁に互いに離隔したローラを係合させて該管をほぼ非弾性的に圧縮し、
（ｃ）工程（ｂ）とほぼ同時併行的に、該管の長寸法側の両管壁に整列したナイフを係合させて、該管を完全に切断することなく、該長寸法側の管壁に長寸法方向に沿って少なくとも部分的に切り込み、
（ｄ）該管を所望の長寸法にサイズ決めするために該管の短寸法側の管壁に互いに離隔したローラを係合させて該管をほぼ非弾性的に圧縮し、
（ｅ）次いで、該管を前記第１速度より速い第２速度で前進させて所定の長さに完全に切断することから成る方法が提供される。
上記第２速度は、第１速度より少くとも約２〜３倍速い速度とすることが好ましい。
ここで、「オーバーサイズ」とは、最終サイズより大きめのサイズであることを意味する。
【００１６】
本発明の特に好ましい実施例によれば、連続した押出金属管を所定の長さに切断するための方法であって、
（ａ）長寸法と短寸法を有する扁平断面の連続した押出金属管のコイル（巻きロール）を準備し、
（ｂ）該コイルから管を連続的に供給して真直ぐに伸ばし、
（ｃ）該管をその長寸法と短寸法のうちの一方についてその初期寸法にサイズ決めし、
（ｄ）該管をその長寸法と短寸法のうちの他方についてその初期寸法にサイズ決めし、
（ｅ）該管の長寸法側の両管壁に長寸法方向に沿って少なくとも少なくとも部分的に切り込み、
（ｆ）該管をその最終短寸法にサイズ決めし、
（ｇ）該管をその最終長寸法にサイズ決めし、
（ｈ）該管に常時第１駆動力を加え、
（ｉ）該管に第１駆動力より大きい第２駆動力を加えて前記切り込まれた箇所で該管を切断することから成る方法が提供される。
本発明の非常に好ましい実施例では、管を、各々切り込みブレードを担持した１対の互いに近接したローラによって画定される切断及びサイジングニップを通して前進させることによって上記工程（ｅ）と（ｆ）を同時に実施する。「サイジングニップ」とは、サイジング即ちサイズ決めする（管を圧縮することなどにより所定のサイズにする）ためのニップ（ローラ間の間隙）をいう。
【００１７】
本発明は、又、押出金属管を連続的に所定の長さに切断するための装置を提供する。一実施例によれば、本発明の装置は、所定の長さに切断すべき押出金属管を供給するための供給手段と、供給手段から排出点までの管の進行経路と、該経路上に切断ニップを画定する手段であって、前記管の近接する管壁に少なくとも部分的に切り込みを入れるのに十分に該経路に近接して該経路の両側に整列して対置された切り込みブレードと、該切り込みブレードを前記管が該経路に沿って移動する速度と同じ速度で移動させるためのブレード移動手段とを備えた切断ニップ画定手段と、前記経路に沿って配置されており、該管を該経路に沿って第１速度で連続的に送るための第１送り手段と、該第１送り手段の下流に配置されており、該管を緊張させて切断するために該管を第１速度より速い速度で前進させるための第２送り手段と、から成る。
本発明の好ましい実施例では、前記切断ニップ画定手段は、前記管を前記経路に沿って移動させるとともに、前記ブレードを該経路内を移動する該管に周期的に係合させるように、該管に摩擦係合するブレード取付手段を有する。従って、このブレード取付手段が前記ブレード移動手段を構成する。
本発明の好ましい実施例では、前記第１送り手段は、前記切断ニップ画定手段の下流に配置される。
【００１８】
本発明の一実施例においては、前記ブレード移動手段をサーボモータと、該サーボモータを制御するためのサーボシステムと、前記経路内の管の速度を検出し、その速度を表す信号を前記サーボシステムに供給するためのエンコーダとで構成する。
本発明の別の実施例においては、前記ブレード移動手段を前記第１送り手段によって駆動されるように第１送り手段に接続し、ブレード移動手段と第１送り手段の間にクラッチを介設し、経路内の管の移動距離を検出し、ブレード移動手段を作動させるために該クラッチを周期的に係合させるためのエンコーダを設ける。
このクラッチは、１回転型クラッチであることが好ましい。
【００１９】
長寸法と短寸法を有する扁平管を切断するのに特に適した装置実施例においては、該管を所望の長寸法にサイズ決めするために前記経路に沿って配置されており、該管の短寸法側の管壁に係合して管を変形させるための、複数のサイズ決めローラからなる第１サイズ決めローラセットと、管を所望の短寸法にサイズ決めするために該経路に沿って配置されており、該管の長寸法側の管壁に係合して管を変形させるための、複数のサイズ決めローラからなる第２サイズ決めローラセットを設ける。
本発明の特に好ましい実施例においては、２組の前記第１サイズ決めローラセット及び２組の前記第２サイズ決めローラセットが存在し、各第１及び第２サイズ決めローラセットの一方の組は、初期サイズ決め作業を行い、他方の組が最終サイズ決め作業を行うように構成する。
本発明の非常に好ましい実施例では、前記第１サイズ決めローラセット及び第２サイズ決めローラセットのうちのいずれかの前記他方の組が、前記ニップ画定手段をも構成するようにする。
【００２０】
本発明の装置の特に好ましい実施例においては、導入端と排出端を有する機枠を設け、機枠の導入端付近に、管のコイル等から管を受取り、それを真直ぐに伸ばすための管伸ばしローラを配設する。又、この機枠上の前記管伸ばしローラの下流には、初期サイズ決めローラ群が設けられ、該初期サイズ決めローラ群は、管の短寸法の初期サイズ決めを行うために管に係合する第１ローラ組と、第１ローラ組に対して９０°変位した位置で管の長寸法の初期サイズ決めを行うために管に係合する第２ローラ組とを含む。更に、この機枠上の第１及び第２ローラ組の下流部位に１対の切り込み兼サイズ決めローラを設置する。
この１対の切り込み兼サイズ決めローラは、管の短寸法の最終サイズ決めを行うために狭い間隔をおいて配置されており、対向した両側管壁に切り込むための切り込みブレードを担持している。機枠上の１対の切り込み兼サイズ決めローラの下流部位に、管に係合し、管の長寸法の最終サイズ決めを行うための第３ローラ組を設置する。更に、第３ローラ組の下流に、前記管伸ばしローラ、第１、第２及び第３ローラ組及び切り込み兼サイズ決めローラを通して該管を連続的に引くための送りローラを設ける。又、この送りローラから管を受け取るための案内ローラを機枠上に配置し、案内ローラから管を受取り、管に緊張力を与えるための引張りローラを排出端に配置する。
前記送りローラ及び引張りローラは、管に係合するための高摩擦表面を有することが好ましい。そのような高摩擦表面は、例えばポリウレタンで形成することができる。
【００２１】
【実施例】
本発明の方法及び装置が対象とするタイプの管の断面図は、図１に示されている。この種の管は、一般に、押出成形によって形成され、両端壁１８，２０と、両端壁によって互いに一体に連結された両側壁１４，１６を有し、両側壁１４と１６の間に延長した内部ウエブ１２に互いに分離された複数の断面三角形又は長方形の内部チャンネル又は内部通路１０を有する。管の両端壁と両側壁とは一体に連接しており、ここでは、説明の便宜上、長寸法側の管壁１４，１６を「側壁」、短寸法側の管壁１８，２０を「端壁」と称することとする。通常、このような管は、アルミニウムで押出成形されるが、押出成形における寸法制御は高度の精度をもって行うことが困難であるため、管を多少オーバーサイズ（大きめ）に成形するのが普通である。即ち、管の長寸法（側壁の幅）及び短寸法（端壁の幅）は、いずれも、公称寸法（最終寸法）の、例えば０．０２５４〜０．１７７８ｍｍ（０．０００１〜０．００７ｉｎ) 大きめにされる。
【００２２】
図２にみられるように、従来技術の方法によれば、管の側壁１４，１６に切り目又は切り溝２２，２４が切り込まれるが、図から明らかなように、切り目又は切り溝２２，２４は側壁１４，１６を完全に突き通す、即ち貫通するほどの深さではない。
【００２３】
これに対して、本発明の方法によれば、図３にみられるように、管の側壁即ち長寸法側の対向した管壁１４，１６に整列した切り目２６と２８が切り込まれ、それらの切り目は、側壁１４，１６を完全に突き通し、即ち貫通して管の中空内部３０に達するのに十分な深さとするが、管の端壁即ち短寸法側の対向した管壁１８，２０は無傷のままに残す。本発明の方法によれば、管切断工程において、このように切り目２６，２８を形成した後、管を緊張させると、切り目のところで極めて画然とした切断面が迅速に得られるので、内部通路１０の１つ又はそれ以上を閉塞又は詰まらせる心配がない。
【００２４】
図４及び５を参照して、本発明の装置及び方法を詳しく説明する。この装置は、管コイル繰り出しテーブル４０を備えており、周知の態様でテーブル４０に回転自在に支承されたスピンドル又はリール４４に管のコイル４２が巻回されている。コイル４２から繰り出される管ストランド（管の連続体）（「連続した管」又は単に「管」とも称する）４６は、コイル４２から引張り出されるようになされている場合もあり、あるいは、スピンドル４４自体を動力で回転させて管ストランド４６を送り出すようになされている場合もある。
【００２５】
装置は、導入端５２と排出端５４を有する機枠５０を備えており、導入端５２に管ストランド４６の両側に位置するように１対のローラ５６が垂直軸線の周りに回転自在に取付けられている。ローラ５６は、機枠５０上を移動経路に沿って送られる管ストランド４６を単に案内するための案内ローラであり、管の長寸法より大きい軸方向の幅を有する真円筒の表面を有するものであってよい。
【００２６】
１対のローラ５６の後に、即ち、管の進行（流れ）方向でみて下流に、１対のローラ５８が機枠上に水平軸線の周りに回転自在に取付けられている。ローラ５８も、管ストランド４６の短寸法側の管壁に係合する単なる案内ローラである。ローラ５８の後に、水平軸線の周りに回転自在の一連のローラ６０が機枠５０上に取付けられている。これらのローラは、短寸法側の管壁をぴったり受容するように寸法づけされた溝を有する溝付きローラであり、上下に互い違いに（図５参照）配置されている。かくして、ローラ６０は、コイル４２に巻回されていたときの湾曲形状を残さないように真直ぐに伸ばす管伸ばしローラとして機能する。
【００２７】
ローラ６０の後に、垂直軸線の周りに回転自在の１対の第１初期サイズ決めローラ６２が配置されている。先に述べたように、管４６は押出機から押し出された時点では、オーバーサイズにされているから、そのオーバーサイズの管が以後の熱交換器への組み立ての支障にならないように、サイズ決めローラ６２は、管の短寸法を初期サイズ決めするために管をその短寸法方向にほぼ非弾性的に圧縮し、管の短寸法の初期サイズ決めを実施する。即ち、サイズ決めローラ６２は、長寸法側の対向した両管壁に係合し、管の短寸法方向に作用する（即ち、管をその短寸法方向に圧縮する）。ローラ６２が、通常、真円筒形を有するものとする。
【００２８】
第１初期サイズ決めローラ６２によって管の短寸法の初期サイズ決めを実施した後、管の長寸法の初期サイズ決めを実施する。この目的のために、第１初期サイズ決めローラ６２の後に１対の第２初期サイズ決めローラ６４が垂直軸線の周りに回転自在に取り付けられている。第２初期サイズ決めローラ６４も、やはり、管をほぼ非弾性的に圧縮する。即ち、ローラ６４は、短寸法側の対向した両管壁に係合し、管の長寸法方向に作用し（即ち、管をその長寸法方向に圧縮し）、管の長寸法の初期サイズ決めを実施する。ローラ６４は、通常、溝付きローラである。かくして、管ストランド４６は、第１初期サイズ決めローラ６２及び第２初期サイズ決めローラ６４を通過したときは、管の長寸法も、短寸法も、それらの所望の最終寸法に非常に近い寸法とされている。
【００２９】
本発明の一実施例においては、第２初期サイズ決めローラ６４の後に、１対の切り込み兼サイズ決めローラ６６を設置する。ローラ６６は、垂直軸線の周りに回転自在とし、それらの円筒形外周面に切り込みブレード６８を担持させる。これらのローラ６６は、通常、同じ角速度で互いに反対方向に同期して回転するように調時（同期）歯車等によって互いに連結する。切り込みブレード６８を担持した１対のローラ６６は、それらの間に上述した切断ニップを画定し、サイズ決めローラ６４から出てきた管ストランド４６は、この切断ニップに通される。
【００３０】
通常の場合、各ローラ６６は、単一のブレード６８を備えるものとし、それらのブレードを整列させて同時に移動させ、前進する管ストランド４６の対向した側壁（長寸法側の管壁）１４，１６に整列した切り目２６，２８（図３）を形成するようにする。
ブレード６８は、慣用のブレード（ナイフ）素材を研磨して作られたものであり、ブレード素材の片面又は両面を研磨して約１８°〜３２°の夾角を有する切り刃とすることができる。両面を研磨する場合は、対称的に削るのが普通であるが、必ずしもそうする必要はない。
【００３１】
ローラ６６の回転によりそのブレードによって前進する管に順次に切り込まれる切り目と切り目の間の間隔の長さを正確にするために、各ローラ６６の外周面の長さが、得るべき切断管の長さに等しくなるように選定する。従って、この実施例では、得るべき切断管の長さが変更された場合は、外周面の周囲長の異なるローラに交換する必要がある。
【００３２】
本発明のこの実施例のローラ６６は、管ストランド４６との摩擦接触だけによって駆動される。多くの場合、ローラ６６を機枠５０上の進行経路に沿って移動する管ストランド４６に摩擦係合させるためにローラの表面に特別な加工を施す必要はないが、滑りが生じるような場合は、一方又は両方のローラ６６の円筒形外表面に刻みを施しておくことによって滑りを回避することができる。
【００３３】
１対のローラ６６は、又、管ストランド４６に対してその短寸法方向に作用し、その最終サイズ決め操作を実施するのに十分な狭い間隔をもって配置されている。即ち、１対のローラ６６は、それらの間に画定された切断ニップを通り抜ける管ストランド４６を実質的に（もちろん完全にではないが）非弾性的に変形させて所望の最終短寸法にする。従って、ローラ６６は、管の最終短寸法を決定する第１最終サイズ決めローラとしても機能する。
【００３４】
切り目を付された管ストランド４６は、ローラ６６を出た後、管の最終長寸法を決定するための第２最終サイズ決めローラ６９，６９に通される。ローラ６９，６９もやはり溝付きローラであり、水平軸線の周りに回転自在に取り付けられており、管の短寸法側の管壁１８，２０（図１参照）に作用する。
【００３５】
その後、管ストランド４６は、３対の駆動ローラ即ち送りローラ７０の間に通される。
駆動ローラ７０は、それらの角速度が管ストランド４６を前進させる所望の速度に等しくなるようにモータ７１等によって垂直軸線の周りに駆動される。管ストランド４６がリール４４から上述した各加工ステーションを通して整然と引き出されるようにするとともに、管ストランド４６が切り目２６，２８（図３）のところで切断されるのに十分な緊張下におかれるようにするために、各駆動ローラ７０の外周面は管ストランド４６をしっかり把持することができるように高摩擦表面（即ち、高い摩擦係数を有する表面）とすることが好ましい。そのような高摩擦表面を形成するのに用いることができる材料の１例は、ポリウレタンであり、ローラ７０の外周をポリウレタンのカバーで覆うことができる。
最大限の摩擦を確実に得るために、ローラ７０は、接触面積の大きい長寸法側の管壁に係合させる。
【００３６】
管ストランド４６は、送りローラ７０から出た後、水平軸線の周りに回転自在の案内ローラ７２に通され、次いで、機枠の排出端に配置された１対の引張りローラ７４に通される。引張りローラ７４は、垂直軸線の周りに回転自在であり、送りローラ７０と同様に、管ストランド４６の側壁１４，１６に十分な摩擦力でもって係合し、管ストランドを摩擦力でしっかり把持する。引張りローラ７４は、送りローラ７０の角速度より好ましくは２〜３倍又はそれ以上高い角速度となるような速度でモータ７６によって駆動される。その結果、引張りローラ７４は、管ストランド４６を加速して装置から引き出し、管ストランド４６を緊張させる。引張りローラ７４と管ストランド４６との強い摩擦係合と、切り目２６，２８（図３）が深いことにより管の切断端が非常にきれいである（画然としている）こととが相俟って、管を熱交換器として組み立てる際の以後のろう付け工程において管の内部通路１０（図１）の１つ又は幾つかが塞がれる可能性は極めて少ない。
【００３７】
所望の管切断を得るためには、送りローラ７０のうちの最も下流に位置するローラと引張りローラ７４との間の間隔は、切断すべき管の長さより長く、切断すべき管の長さの２倍よりは短くしなければならない。通常の場合、この間隔は、管の切り目を付された部分が送りローラ７０から出て間もなくの時点で破断が生じ、案内ローラ７２が管ストランドの自由端（先端）を受取り、確実に引張りローラ７４へ案内することができるように設定される。
【００３８】
送りローラ７０及び、又は引張りローラ７４は、所望ならば、同様の機能を果たす他の部材に代えることもできる。例えば、送りローラ７０及び引張りローラ７４のどちらか一方、又は両方に代えて、管４６を両側から挟んで把持するクローラ・トラクタ型軌道ベルト（無端軌道ベルト）を用いることができる。
【００３９】
更に別の変型例として、引張りローラ７４の代わりに、常態においてでは管４６に接触しないが、適当な命令を受けたとき、互いに引き寄せられて管４６を把持するようになされたローラ対を用いることもできる。又、管４６を把持し、高速度で移動する軸方向に移動自在のクランプパッドを用いることもできる。
【００４０】
図４及び５に示された装置の構成は、比較的構造が簡単であるため非常に好ましいが、切り込み兼サイズ決めローラ６６の直径を得るべき切断管の長さに依存して決めなければならないので、特に長い管を得たい場合は、径の大きい切り込み兼サイズ決めローラ６６を用いなければならないという不都合がある。従って、長い管を得たい場合は、別の実施例を用いることができる。例えば、短寸法の最終サイズ決めローラとしてのローラ６６はそのまま保持するが、それらのローラに切り込みブレード６８を設けず、ローラ６６のところ又はその上流側に別個に切り込みステーションを追加する。そのような実施例が図６に示されている。
即ち、図６の実施例では、切り込みナイフ８２を担持するだけの役割の１対のローラ８０によって切り込みステーションを構成する。これらのローラ８０は、軸８４上で垂直軸線の周りに回転自在とされ、両ローラ８０に担持されたナイフ８２が整列するようにして両ローラを調時（同期）歯車８６によって同期させて回転させる。
【００４１】
ローラ８０，８０は、常態においてはそれらの間を管ストランド４６を自由に通過させるように管の短寸法より大きいニップを画定するように構成されているが、両ローラに担持されているナイフ８２の切り込み切り刃は、管に所望の切り目を入れるのに十分に互いに近接して配置されている。一方のローラの軸８４に綱車９０が固定されており、綱車９０は、調時ベルト９２を介して上述の送りローラ７０を駆動するモータ７１に連結されている。かくして、ローラ８０が駆動されると、ナイフ８２は、機枠５０上を通して移動する管ストランド４６と同じ速度で移動する。綱車９０と調時歯車８６の間に慣用の１回転型クラッチ９４が介設されている。周知のように、１回転型クラッチは、機械的又は電気的信号を受取るようになされており、そのような信号を受取ると、係合してその出力軸を１回転だけ駆動する。
【００４２】
このシステムは、又、装置内を通る管ストランド４６に係合するホイール状入力器９８を有する慣用のエンコーダ９６を備えている。エンコーダ９６は、管への１つの切り込みが終った後通過した管ストランド４６の長さを表す一連のパルスの形の信号を提供する。これらの信号は、長さ制御回路１００へ送られ、長さ制御回路１００は、その信号に基づいて適当な時間間隔で１回転型クラッチ９４を係合させる働きをし、それによってナイフ８２を管ストランド４６に接触させて切り目２６，２８（図３）を形成する。例えば、エンコーダ９６は、管ストランド４６の移動距離を表す、入力器９８が１回転する毎に１０００個のパルスを出力するものとすることができる。これらのパルスは、管の所望の長さを表す一定のパルス数に達するまで慣用のカウンターに蓄積される。一定のパルス数が蓄積されると、長さ制御回路１００が１回転型クラッチ９４を係合させる信号を発し、カウンターをリセットし、サイクルが新規に開始される。
【００４３】
別法として、エンコーダ９６を用いて長さ情報と速度情報の両方を慣用のサーボシステム１０２（図７参照）へ供給するようにすることもできる。図７に示された実施例では、一方の軸８４をサーボモータ１０４によって駆動させ、サーボモータ１０４に速度フィードバックセンサ１０６を連結しておく。情報は、図６の実施例の場合と同様にしてエンコーダ９６からサーボシステム１０２へ供給され、サーボシステム１０２が、サーボモータ１０４に指令を発してサーボモータ１０４を回転させナイフ８２を駆動する。サーボシステム１０２は、又、サーボモータ１０４にそれが回転すべき速度を指令し、サーボモータ１０４の実際の回転速度が速度フィードバックセンサ１０６によってシステム１０２へフィードバックされ、慣用の態様で所要の修正を行うことができる。
【００４４】
同じ装置で長寸法の異なる管を加工する場合は、ローラ対５８，６０，６４，６６及び７２の下側のローラの軸を固定にし、上側のローラの軸を上下に調節自在にしておくことが好ましい。それによって、コイル繰り出しテーブル４０の高さを調節する必要なしに、異なる寸法の管に合うようにローラ間の間隙を迅速にセットアップすることができる。
【００４５】
ここに開示された実施例では、サイズ決め、切り込み、送り及び引張り操作を上述した順序で実施することを企図しているが、そのような順序は、必要に応じて変更することができる。例えば、送りローラは、切り込み及びサイズ決めローラの後（下流）にではなく、前（上流）に配置してもよい。
【００４６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の方法及び装置は、従来技術に比べて優れた経済的利点及び生産上の利点をもたらす。即ち、送りモータ７１を連続的に作動することによって真に連続的な切断作業を実施することができ、大きな経済性を提供する。更に、従来の装置において採用されていた断続的作動に随伴する上述した欠点は、本発明の連続操作によって完全に回避される。
【００４７】
更に、切断すべき管の管壁に完全に貫通する切り目を入れることによって管の切断面を著しくきれいにすることができる。このことは又、管を切断するために切り目を付された管に引張りローラ７４によって及ぼすべき引張り力が小さくてすむので、連続的動作を容易にする効果も提供する。
【００４８】
以上、本発明は、押出管に関連して説明されたが、本発明は、いわゆる二次加工管の切断にも有効に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、並流熱交換器を製造するのに通常用いられるタイプの押出アルミニウム管の断面図である。
【図２】図２は、従来技術によって管に切り目又は切り溝を形成する態様を示す管の断面図である。
【図３】図３は、本発明の一実施例によって管に切り目を形成する態様を示す管の断面図である。
【図４】図４は、本発明の方法を実施するための本発明の装置の平面図である。
【図５】図５は、図４の装置の側面図である。
【図６】図６は、サイズ決めローラと切り込みブレードを別個に設けた、本発明の別の実施例の部分透視図である。
【図７】図７は、図６と同様の図であるが、本発明の更に別の実施例による装置を示す。
【符号の説明】
１０：内部チャンネル（内部通路）
１４，１６：側壁（長寸法側の管壁）
１８，２０：端壁（短寸法側の管壁）
２６，２８：整列した切り目
３０：中空内部
４２：管のコイル
４４：スピンドル又はリール
４６：管ストランド
５０：機枠
５２：導入端
５４：排出端
６０：管伸ばしローラ
６２：第１初期サイズ決めローラ
６４：第２初期サイズ決めローラ
６６：切り込み兼サイズ決めローラ（第１最終サイズ決めローラ）
６８：切り込みブレード
６９：第２最終サイズ決めローラ
７０：駆動ローラ（送りローラ）
７１：モータ
７４：引張りローラ
７６：モータ
８０：ローラ
８２：切り込みブレード
９４：１回転型クラッチ
９６：エンコーダ
１０２：サーボシステム
１０４：サーボモータ

Claims (24)

1. 長寸法と短寸法を有する扁平断面の連続した押出金属管を切断するための方法であって、
   （ａ）金属管を切断ニップ内へ連続的に前進させ、前進する管の短寸法側の対向した両管壁は無傷のままに残し、前記切断ニップにおいて該管の長寸法側の対向した両管壁に少なくとも部分的に切り込まれた整列した切り込みを形成する工程と、
   （ｂ）前記切断ニップの下流において、前記切り込みから前記管を切断するため、前記工程（ａ）における管の前進速度を越える速度で前記切り込みを有する管を前進させる工程とを含む方法。
2. 前記工程（ａ）における前進は、前記管を前記切断ニップを通して引くことによって行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記工程（ａ）における前進は、前記管を前記切断ニップの下流に配置された摩擦抵抗の高い駆動表面を有する第１組の駆動ローラに係合させることによって行われ、前記工程（ｂ）における前進は、該管を第１組の駆動ローラより下流に配置された第２組の駆動ローラに係合させることによって行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. １対の同期ローラの間に前記管を前進させることによって前記工程（ａ）の切り込み形成が行われ、各前記同期ローラは、該管が前記切断ニップを通る際、前記管の近接する管壁に少なくとも部分的に切り込むのには十分ではあるが、管全体の半分にまで切り通すのには不十分な距離だけローラ表面から外方に突出した切刃を有するナイフブレードを担持することを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. １対の同期ローラは、更に、前記管の短寸法のサイズを決めるために該管をほぼ非弾性的にその短寸法方向に圧縮する働きをもすることを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 熱交換器の製造に使用するための管をサイズ決めし、所定の長さに切断するための方法であって、
   （ａ）長寸法と短寸法を有する扁平断面のオーバーサイズの押出アルミニウム管を第１速度で連続的に前進させ、
   （ｂ）該管を所望の短寸法にサイズ決めするために該管の長寸法側の管壁に互いに離隔したローラを係合させて該管をほぼ非弾性的に圧縮し、
   （ｃ）工程（ｂ）とほぼ同時併行的に、該管の長寸法側の両管壁に整列したナイフを係合させて、該管を完全に切断することなく、該長寸法側の管壁に長寸法方向に沿って少なくとも部分的に切り込み、
   （ｄ）該管を所望の長寸法にサイズ決めするために該管の短寸法側の管壁に互いに離隔したローラを係合させて該管をほぼ非弾性的に圧縮し、
   （ｅ）次いで、該管を前記第１速度より速い第２速度で前進させて所定の長さに完全に切断することから成る方法。
7. 前記第２速度は、前記第１速度より少くとも約２〜３倍速い速度とすることを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 前記工程（ａ）は、前記工程（ｄ）が実施された後、該管に送り手段を係合させることによって実施されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
9. 前記工程（ｄ）は、前記工程（ｂ）及び（ｃ）を実施した後に実施されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
10. 連続した押出金属管を所定の長さに切断するための方法であって、
    （ａ）長寸法と短寸法を有する扁平断面の連続した押出金属管のコイルを準備する工程と、
    （ｂ）該コイルから管を連続的に供給して真直ぐに伸ばす工程と、
    （ｃ）該管をその長寸法と短寸法のうちの一方についてその初期寸法にサイズ決めする工程と、
    （ｄ）該管をその長寸法と短寸法のうちの他方についてその初期寸法にサイズ決めする 工程と、
    （ｅ）該管の長寸法側の両管壁に長寸法方向に沿って少なくとも部分的に切り込む工程と、
    （ｆ）該管をその最終短寸法にサイズ決めする工程と、
    （ｇ）該管をその最終長寸法にサイズ決めする工程とを含み、
    上記（ｂ）から（ｇ）の工程は、該管に常時第１駆動力を加えながら行われ、
    当該方法は、（ｈ）該管に第１駆動力より大きい第２駆動力を加えることにより、前記切り込まれた箇所で該管を切断する工程を更に含む方法。
11. 前記記工程（ｅ）と（ｆ）とは、前記管を、各々切り込みブレードを担持した１対の互いに近接したローラによって画定される切断及びサイジングニップを通して前進させることにより同時に実施されることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
12. 押出金属管を所定の長さに連続的に切断するための装置であって、
    所定の長さに切断すべき連続した押出金属管を供給するための供給手段と、
    該供給手段から排出点までの前記管の進行経路と、
    前記経路上に切断ニップを画定する手段であって、前記管の近接する側の管壁に少なくとも部分的に切り込みを入れるのに十分に該経路に近接して該経路の両側に整列して対置された切り込みブレードと、該切り込みブレードを前記管が該経路に沿って移動する速度と同じ速度で移動させるためのブレード移動手段とを備えた切断ニップ画定手段と、
    前記経路に沿って配置されており、該管を該経路に沿って第１速度で連続的に送るための第１送り手段と、
    該第１送り手段の下流に配置されており、該管を緊張させて切断するために該管を第１速度より速い速度で前進させるための第２送り手段と、
    から成る装置。
13. 前記切断ニップ画定手段は、前記ブレードが取り付けられる手段であって、前記管を前記経路に沿って移動させるとともに、前記ブレードを該経路内を移動する該管に周期的に係合させるように、該管に摩擦係合する当該ブレード取付手段を有し、該ブレード取付手段が前記ブレード移動手段を構成することを特徴とする請求項１２に記載の装置。
14. 前記第１送り手段は、前記切断ニップ画定手段の下流に配置されていることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
15. 前記ブレード移動手段は、サーボモータと、該サーボモータを制御するためのサーボシステムと、前記経路内の管の速度を検出し、その速度を表す信号を前記サーボシステムに供給するためのエンコーダとから成ることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
16. 前記ブレード移動手段は、前記第１送り手段によって駆動されるように該第１送り手段に連結されており、該ブレード移動手段と第１送り手段の間にクラッチを介設し、前記経路内の管の移動距離を検出し、該ブレード移動手段を作動させるために該クラッチを周期的に係合させるためのエンコーダが設けられていることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
17. 前記クラッチは、１回転型クラッチであることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
18. 長寸法と短寸法を有する扁平管を切断するのに特に適するように、該管を所望の長寸法にサイズ決めするために前記経路に沿って配置されており、該管の短寸法側の管壁に係合して管を変形させるための、複数のサイズ決めローラからなる第１サイズ決めローラセットと、該管を所望の短寸法にサイズ決めするために該経路に沿って配置されており、該管の長寸法側の管壁に係合して管を変形させるための、複数のサイズ決めローラからなる第２サイズ決めローラセットとを含むことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
19. ２組の前記第１サイズ決めローラセット及び２組の前記第２サイズ 決めローラセットが存在し、第１及び第２サイズ決めローラセットのそれぞれ一方の組は、初期サイズ決め作業を行い、それぞれ他方の組は最終サイズ決め作業を行うことを特徴とする請求項１８に記載の装置。
20. 前記第１サイズ決めローラセット及び第２サイズ決めローラセットのうちのいずれかのセットの前記他方の組が、前記切断ニップ画定手段をも構成することを特徴とする請求項１９に記載の装置。
21. 長寸法と短寸法を有する扁平断面の押出金属管を連続的に切断するための装置であって、
    導入端と排出端を有する機枠と、
    該機枠の導入端付近に配置されており、管のコイルから押出金属管を受取り、それを真直ぐに伸ばすための管伸ばしローラと、
    前記機枠上の前記管伸ばしローラの下流に設けられており、前記管の短寸法の初期サイズ決めを行うために該管に係合する第１ローラ組と、第１ローラ組に対して９０°変位した位置に配置されており、該管の長寸法の初期サイズ決めを行うために該管に係合する第２ローラ組とを含む初期サイズ決めローラ群と、
    前記第１及び第２ローラ組の下流において前記機枠上に設けられており、前記管の短寸法の最終サイズ決めを行うために狭い間隔をおいて配置されて、対向した両側の管壁に切り込むための切り込みブレードを担持した１対の切り込み兼サイズ決めローラと、
    該１対の切り込み兼サイズ決めローラの下流において前記機枠上に設けられており、前記管に係合し、該管の長寸法の最終サイズ決めを行うための第３ローラ組と、
    該第３ローラ組の下流において前記機枠上に設けられており、前記管を前記管伸ばしローラ、第１、第２及び第３ローラ組及び切り込み兼サイズ決めローラを通して連続的に引くための送りローラと、
    前記送りローラから管を受け取るように前記機枠上に設けられた案内ローラと、
    前記機枠の排出端に配置されており、前記案内ローラから管を受取り、管に緊張力を与えるための引張りローラと、
    から成る装置。
22. 前記送りローラ及び引張りローラは、管に係合するための高摩擦表面を有することを特徴とする請求項２１に記載の装置。
23. 前記高摩擦表面は、ポリウレタンで形成されていることを特徴とする請求項２２に記載の装置。
24. 互いに離隔した管壁部分を有する連続した金属管を切断するための方法であって、
    （ａ）金属管を切断ニップ内へ連続的に前進させ、該切断ニップにおいて、該管の対向した管壁部分の一部分に少なくとも部分的に切り込まれた整列した切り込みを形成しつつ、該管の対向した管壁部分の、該切り込みを形成された部分以外の残りの部分を無傷のままに残す工程と、
    （ｂ）前記切断ニップの下流において、前記切り込みから前記管を切断するため、前記工程（ａ）における管の前進速度を越える速度で前記切り込みを有する管を前進させる工程とを含む方法。

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