JPH03207537A - 拡管評価方法 - Google Patents

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〕 本発明はボイラーや多管式熱交換器などの拡管（以下エ
キスパンダ）継手に係り、特に、管板とその管穴にチュ
ーブを挿入し、そのチューブ内面を押し拡げて固着させ
るローラ形エキスパンダ加工の拡管評価方法に関する。

１ 〔従来の技術〕 エキスパンダ加工における従来の拡管評価方法は、種々
の方法がエキスパンダ加工技術総覧に論じられている。

その中で実用的と思われる方法は、（１）チューブのエ
キスパンダ加工前後の軸方向の寸法変化量を測定する方
法。

（２）エキスパンダ加工前のチューブ内径ｄ，肉厚ｔ、
およびチューブと管大のすきまＣを測定しておき，加工
後、チューブ内径ｄ２を測定して次の計算式からチュー
ブが管穴に押し付けられ、その押し付け力によってチュ
ーブ肉厚の減少率を算出して評価する方法 （３）ローラ形エキスパンダのマンドレルに伝達される
トルクを評価する方法、実用的には、あるチューブと管
板の組合せに対してマンドレルを回転する電動機の所要
動カ値が一度確定されたならば、その値を用いて電動機
の動カを制御する方法 ２ がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記（ｌ），（２）の寸法変化を基準とする方法はそれ
に必要とする寸法を正確に測定するには手間を要し実用
的でない。従って、チューブと管穴の寸法が均一に保た
れることが前提となるが、このような条件を揃えるのは
製作が困難であり費用もかさむ。（３）の電気的トルク
制御法は、現在、実用的で広く利用されているが、これ
はマンドレルを回転する電動機の電流値が拡管の進行と
共に増加する。この増加する電流値が所要電流値に達し
たのを検知して拡管を制御するもので、実質的には拡管
電動機のピーク電流値の制御である。従って、拡管機、
拡管具の状態やチューブ、管板の状況を十分考慮した拡
管制御、或いは、評価方法ではなかった。

本発明の目的はこのエキスパンダ加工の進行過程を評価
することにより、従来の評価方法をさらに高精度で、か
つ、効率よく評価，制御する方法を提供することにある
。

本発明の他の目的は拡管機，拡管具及び拡管されるチュ
ーブ、管板の評価も同時に行うことにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するための手段を第１図を用いて説明す
る。拡管動力機９により回転駆動されるマンドレル３に
はエキスパンダ加工に伴い軸方向に送り込まれる送り量
に連動して、その送り量を測定する長さ測定器１２を配
置し、拡管動力機９にはマンドレル３に加わるトルク測
定器１１’或いはこれに代用可能な動力機９の電流等の
動力測定器１１を配置し、パソコン或いはその他の図形
処理が可能な図形処理器１３を用い、エキスパンダ加工
の進行に合わせて長さ測定器１２と拡管動力測定器１１
、又は１王′の測定値を対比したエキスパンダ加工の進
行過程を図形処理する。

〔作用〕

本発明に使用するローラ形エキスパンダ加工の拡管具は
、拡管のためのテーパをもつマンドレル３、このマンド
レル３の回転によって遊星運動し３一 ながらチューブ２を押し広げる一定分角に配置される三
ヶ以上からなるローラ４と、このローラ４およびマンド
レル３に自己送り作用を与えるための送り角をもってロ
ーラ４を保持するためのケージ５から構威される。

この構或からなる拡管具のマンドレル３を拡管動力機９
により回転駆動し、マンドレル３を軸方向に送り込むこ
とにより、送り角を持って配置されたローラ４とマンド
レル３の自己送り作用によって、テーパをもつマンドレ
ル３を軸方向に送り込みチューブ２を押し広げるべく作
用する。

このテーパをもつマンドレル３の送り込み量は或る比例
関係をもってローラ４が押し広げた径とみることができ
る。

一方、マンドレル３の回転駆動動力は拡管の進行、すな
わち、マンドレル３の送り込み量と共に変化する。この
関係を上述の測定器１１．或いは１１”，１２により測
定し、これを図形処理器１３により図形処理すると実施
例１，２の第２図，第３図に示す様な関係が得られる。

第２図，第３図のＡ部は拡管開始前の無負荷動力状態で
ある。

Ｂ部はチューブ２と管板１との隙間を拡管している状態
で、その勾配はチューブ３の硬さ、肉厚に関係する量と
みることができる。Ｃ部はチューブ２が管板１に押し付
けられている過程、Ｄ部は拡管の最後過程での増し締め
状態とみることができ、このときのマンドレル３の送り
量がチューブ２の拡管内径に換算できる量である。

このことから上述の図形処理はエキスパンダ加工を精度
良く評価することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第２図，第３図により説明する
。

［実施例１コ 第１図の構或において、エキスパンダ継手は管板１に２
３ｍ＋厚さのＳＵＳ３０４材質の板にφ１６．９厠の管
穴を設けたものを使用し、チューブ２は外径１（３．７
ｍｎ，肉厚１．５ｍの銅チューブを用いた。

拡管動力機９は市販の電動式のものを使用し拡管具は拡
管範囲φ１３ｍｍ〜１４．９ｍｎのものを使用した。拡
管動力測定器１１には１．ＯＡ容量のクランプ電流計、
長さ測定器は１００ｎｗｎ測定用のりーアゲーシセンサ
を用いてＧ　Ｉ）−Ｉ　Ｂ経出でパソコンにとり込み図
形処理を行った。その結果の第２図は］２管穴のエキス
パンダ加工を纏めて表示したものであるがそれぞれの１
２管穴について精度よく拡管の進行過程を表示している
。

［実施例２］ 実施例１の構戊と器具を用い、管板１を４．５冊厚さの
鉄板にφ］．６．９［１の管穴を設けたものに変更し、
チューブが管穴に接触する程度，すなわち、第２図の増
し締め過程Ｄ部を除＜尺＜作用させて、９管穴をエキス
パンダ加工して図形処理した結果を第３図に示す。この
結果からも、拡管の進行過程を精度良く表示しているこ
とが解る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ローラ形エキスパンダ加工の進行過程
を図形処理により精度良く評価でき、拡管動力機、拡管
具の状態及びエキスパンダ加工の幻象となるチューブ、
管板の管大の状態も評価で−７− きる。

さらに、図形の一部又は全区域に或る管理巾を設定して
図形処理器１３に良否判定をさせることもできる。

【図面の簡単な説明】

第工図は本発明の一実施例の系統図、第２図および第３
図は図形処理結果の説明図である。 １・・・管板、２・・・チューブ、３　・マンドレル、
４・ローラ、５　ケージ、６・・つば、７・・・ベアリ
ング、８・継手、９・拡管動力機、１０　・コン１〜〇
ーラ、１１．１１’・・・動力測定器、１２・長さ測定
器、一８− 尽排篇Ｒ（Ｏデ榎） せ捗秦−Ｒ（１１％’東〈劃

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、マンドレルを回転駆動させる動力の測定器と、前記
   マンドレルの送り量に連動して、前記送り量を測定する
   長さ測定器とを含むエキスパンダ継手に係るローラ形拡
   管加工において、 前記動力測定器および前記長さ測定器による測定値を図
   形処理器により拡管加工の進行過程に合わせた図形処理
   を行い、 前記図形処理の結果により、前記拡管加工の評価を行う
   ことを特徴とする拡管評価方法。