JPS6160226A - パイプ拡管機 - 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、パイプ内径を拡管する装置に関するもので、
多数枚のフィンを積層した金属パイプを拡管して各フィ
ンを密着させるパイプ拡管機（パイプエキスパンダー）
に関する。

［従来の技術］ コンデンサー、■バポレータのごとき放熱エレメントは
、Ｕベントされた金属パイプの直状部に多数枚のアルミ
ニウムフィンを挿合し、パイプを拡管して各フィンを密
着固定し“てなるものである。

このようなエレメントは各フィンについて多段多列に孔
をあけ、この孔にそれぞれＵベントされた金属パイプを
挿合し、両端の入口、出口部となるパイプを除き、パイ
プ開口部にエルボを挿着して一連の冷７Ｊｌ媒体通路を
形成させている。冷却装置本体の性能に応じ、上記放熱
エレメントに要求される能力も変るため機種ごとにフィ
ンの大きさ、パイプ径およびパイプの挿通本数を巽にし
ている。

従来のパイプ拡管機は、ワークセツティング装置に、金
属パイプにフィンを挿合したワークをセットシ、ラムに
取付１プだ多数のマンドレルを一斉にパイプ内に圧入し
て拡管し、更に必要によりラムの下降ストローク端近く
で２．３次拡管のフレア加工を行なって、各フィンを積
層状態で密着させていた。

［発明が解決しＪ：うとする問題点１ 上記放熱エレメントは、冷却装置本体の性能に応じ、要
求される能力も変るので、機種ごとにフィンの大きさ、
パイプ径およびパイプの挿通水数等を巽にしている。こ
のような場合に、従来は多段多列のパイプが変るごとに
、両側からマンドレルを引抜いていた。このマンドレル
は長大であるため、拡管機の直前にビットを設け、一旦
ピット内に収めてから前方に引取るようにしていたため
、マンドレルの取外し取換え作業に長時間を要し不便な
ものであった。

Ｅ問題点を解決するための手段］ 本発明はＵベントされた多数のパイプの直状部に、多数
枚のアルミニウムフィンを挿入し積層したものを、ワー
クセツティング装置にセットし、各パイプの孔に孔径よ
り大きい球状先端（ビユレット）をもったマンドレルを
強制的に圧入してパイプ径を拡げることにより、パイプ
外径とフィン孔との密着を良くし、コンデンサー、エバ
ポレータのごとき放熱エレメントの生産性を増大させる
ことができる。またフィンザイズが変化したときに両端
側の使用しないマンドレルの作動をおさえて、従来行な
われていた不使用マンドレルの引Ｉ友作業を全廃したも
のである。更にマンドレル加工エンド近くで、パイプ上
端を２〜３次拡管してフレア加工できるようにしたもの
である。

マンドレルのストロークは通常１００〜１０００ｍｍで
あり、マンドレル本数は、例えば２列１４段、６列１４
段或いは６列５０段のごとく様々である。上記マンドレ
ルの変更は、両側から必要数だ（Ｊ引抜くのであるが、
この引抜きは選択爪機構のＪ：って自動的に操作できる
。またワークス１−ローフ変更も自動化でき、何れもＮ
Ｇ−１ントロールが可能である。

またマンドレルを１００本から８０本にし、更に５０本
に減らすどきに選択爪機構だけの操作ですむが、マンド
レル１００本使用していたものを５０本に減じ、再び１
００本に戻すときには、ノックアウトビームにより一旦
すべての２．３次拡管用治具を押下げたうえ、再び選択
爪機構を作動して所要本数のマンドレルを引上げるもの
である。

以下図面に基づいて本発明を具体的に説明する。

［実施例１ パイプ拡管機は、Ｕベントされた金属パイプ１０１の直
状部分１０２に多数枚のフィン１０４を積層したワーク
１００をセツティング装置３に支持し、ラム６から吊下
げた多数多段多列のマンドレル１０を各金属パイプ内に
一斉に圧入して拡管することににり各フィンを積層状態
で密着させるためのものである。

しかして本発明では、上記の装置において、ラム６の上
部に接離自在に吊上げビーム７を設け、吊上げビーム７
の両側に吊下げロッド１２．１２を設けて拡管終了後の
マンドレル引上げ時にワークの浮上りを押えるストリッ
パビーム１３を吊下げると共に、前記吊上げビーム７に
は多数本のマンドレル１０のうち、両端から選択された
マンドレルをラム下降時に吊上げ状態に保つためのマン
ドレル吊上げ選択爪機構１０を装着し、更にラム駆動用
シリンダと平行に立てた駆動スクリュー１５にマンドレ
ルストローク調節手段８０を設けたことを特徴とするも
のである。また第２番目の発明は後述するように、金属
パイプ開口部をフレア加工するためプッシャビーム１１
と２．３次拡管用治具３ｏを取付けたことを特徴とする
ものである。

以下全体の構成および各部について詳述する。

全体の構成 第１図および第２図は本装置の正面図および側面図であ
って、ベッド１の上部にフレーム２を立て、ベース１の
前部には起伏自在のワークセッテインク装置３を取付け
る。フレーム２の前部に左右一対の油圧シリンダ４．４
を設け、ピストンロッド５．５の上端にラム６を横架す
る。ラム６の上面には第３Ａ図に示すように、吊上げビ
ーム７を接離自在に載置するどともに、下面にエキスパ
ンドビーム８を固着して、先端にチップ又はピコレット
を有する多数のマンドレル１０を支持づる。

ラム６の下部からリンクまたは数個の吊すボル１−など
によるハンガ部材９を用いてプッシャビーム１１を吊下
げる。また吊上げビーム７の両端からラム６を貫いて吊
上げロッド１２が垂設され、その下端近くで前記プッシ
ャビーム１１の両端を員装したうえ、最下端にストリッ
パビーム１３を固Ｎする。

プッシャビーム１１の両端にスクリューロッド１４を螺
挿すると共に、ラックピニオンを介して駆動スクリュー
１５を併立させる。一方、左右の吊上げロッド１２にそ
れぞれ数個のスペーサ１６を挿合し、各スペーサ内に隣
接するマンドレルの間隔保持並びに各マンドレルの座屈
防止用のガイドプレート１７を付設する。

なお、前記スクリューロッド１４と駆動スクリュー１５
との間には、後に詳述するＪ：うにマンドレルストロー
ク調節手段８０が組込まれ、また吊上げビーム７の上面
には両側より中央に向い移動しながら所定数のマンドレ
ル１０を引上げ位置に留めるための選択爪機構７０が装
着されている。

各部の構成に先立ち、本発明で加工対象とするワークピ
ース（以下単にワークという）について説明する。

ワーク１００は、第３Ａ図おＪ：び第２４図に示すよう
に、多数枚の軽金属薄板（例えばアルミ薄板）製のフィ
ン１０４と、Ｕベントされた複数本の金属パイプ（例え
ば銅パイプ）１０１とからなり、フィンにあ（）た孔１
０５に金属パイプの向い合う直状部分１０２．１０２を
ルーズに挿合し、積層した状態のものである。フィン積
層体の上下にエンドプレート　１０６．１０７を挿合し
、金属パイプのＵ字形曲り部分１０３をワークセツティ
ング装置３の受台６３に載せる。第２図に示すようにこ
の装置３は回動支点６２に支持され、シリンダ６０アー
ム６１により起伏自在されている。セット時はワーク１
００を直立させたうえ、各パイプの開口部１０８からマ
ンドレル１０を一斉に圧入してパイプ径を例えば５％稈
ｍ拡管すると同時に、パイプ長さを縮小させてフィン１
０４を密着固定するものである。なお、各パイプの開口
部１０８は第２２図以下について述べるように、２次、
３次拡管によりエルボ１０９を接合するためのフレア加
工が行なわれる。

マンドレル マンドレル１０は、ワークの形状、大きさに応じて必要
とする本数が用意されている。装置Ｎ全体の前方から後
方に向けて１列、２列・・・と称し、左方から右方に向
【プて１段、２段・・・と称した場合に、例えば４列５
０段で２００本、５列６０段で３００本となる。図示例
は、３列６０段で１８０本のマンドレルを用いた場合を
示す。また、マンドレル太さは、ワークのパイプ内径に
り僅かに小さくし、例えば３／８銅パイプ（外径９．５
２５ｍｍ）とすると、８φの鋼棒を用いる。その長さは
最大ストロークにす５０〜７５ｍｍ程度長くしておく。

マンドレル上端には第９図、第１０図に示すようにピン
２１を用いて係合筒２０を被着している。一方、マンド
レル先端にはパイプ内径を５％程度拡管するための１次
拡管用チップまたはピコレット１８がボルト１９を用い
て固着されている。またパイプ開口部には、隣接するパ
イプの聞目端をエルボ接続（第２８図）するためのフレ
ア加工を行なう２．３次拡管用治具３０をルーズに挿合
している。

次に上記係合筒２０および２．３次拡管用治具３０につ
いて説明する。

マンドレル上端の係合筒２０は、等径部分２２と、等径
部分の途中に設（）た面取り凹所２３と、等径部分２２
の上部に延出させた断面方形のネック部分２４と、ネッ
ク部分２４の上端に形成させた面取りヘッド２５とから
なっている。面取りヘッド２５は、後述する選択爪機構
７０の引上げ用爪部材７６（第１８図）の進行方向と直
角に面取りを施しており、面取りヘッド２５のアゴ部分
に爪部材７６が係合するようになっている。この等径部
分２２は、第９図のように吊上げビーム７、ラム６およ
びエキスバンドご一ム８に共通する通し穴２７に挿通さ
れ、通し穴にお（）るエキスパンドビーム８の下面にス
ｌ〜ツバ２９を取付りて抜は止めとしている。したがっ
てマンドレルまたはチップの損傷、摩耗などのため交換
する必要のあるとぎには、上記ス１−ツバ２９を解除し
、または取外して交換作業を行なえばよい。

２．３次拡管用治具３０は、上記係合筒２０と買なり、
マンドレルの外周において軸線方向に摺動自在である。

この治具３０は、はぼ中央の細径部分３３を境にして」
二部の等径部分３１．３２を形成し、」二部等径部分３
１の母線方向にキー満３４を設はプッシャビーム１１上
面のキー３５に係合させて回り１トめ並びに上下摺動自
在にガイドされている。上部等径部分３１には、第１０
図、第１４図に示すようにキー満３４を残して断面Ｕ形
の切欠き部３６を形成する。また下部等径部分３２の下
部はパイプｆｆ１１口部１０８を２次、３次拡管してフ
レア加工するための加工部３７とされている。

」１記マンドレル１０は、上端の係合筒２０がラム上面
６ａの第３図、第９図のにうに第１０ッキングプレート
４１によりエキスパンドビーム８に係合保持され、ラム
６の下降に従ってパイプ１０１への圧入作用を行なうも
のであるが、ワークの変更により引上げ用爪部材７６に
より引上げれたマンドレル１０は第２のロッキングプレ
ート４２により吊上げビーム７に係合保持され圧入工程
から除外される。

すなわち、ワークの変更により所要数のマンドレル１０
を引抜いたことと同じ状態になる。これらのロッキング
プレート４１．４２は、第７〜８図および第１５〜１６
図に示すように前方または後方に設けたシリンダ５１．
５２のピストンロッド５４．５５によって進退自在とさ
れている。更にマンドレル１０の挿通位置にダルマ孔４
４．４５を有し、ダルマ孔の大径部４４ａ、４５ａでマ
ンドレル上部に固着した係合筒２゜の等径部分２２を嵌
挿しつる大きさのものとなっており、ダルマ孔の細径部
４４ｂ、４５ｂは係合筒２０のネック部分２４または面
取り凹所２３にそれぞれ係合しうちのとなっている。ロ
ッキングプレート４１または４２の前進により、各ダル
マ孔の細径部分４４ｂ１４５ｂの何れかが、係合筒の面
取凹所２３に係合し、後退によりダルマ孔の大径部分４
４ａまたは４５ａが通し孔４７と一致して係合筒２０の
上下方向の移動を許容する。

吊］−げロッド１２の下端のストリッパビーム１３には
前１本のにうにプッシャビーム１１に支持された２、３
次拡管用治具３０を挿合し、この治具内に上下方向の相
対的移動が自由であるようにマンドレル１０を挿通して
いる。一方、プッシャビーム１１の下部には第３図に示
すにうに第３のロッキングプレー１〜４３を有している
。このロッキングプレート４３・ｂ背後にシリンダ５３
（第７〜８図および第１１図）により前後に移動できる
し、マンドレル挿通個所にダルマ孔４６を有している。

治具３０は、プッシャビーム１１にあけた挿通孔３８に
挿合され、通常は第７図に示すように−に部の切欠き３
６が第３のロッキングプレート４３のダルマ孔の細径部
４６ｂに係合して（第１４図）プッシャビーム１１に保
持されている。しかし圧入作業から除外するマンドレル
１０については、シリンダ５３を作動しロッキングプレ
ート４３を押出して１時アンロツク状態とし、引上げ用
爪部材７６によって所定の高さまで引上げたのち、再び
シリンダ５３を作動してロッキングプレート４３を引寄
せ第８図のように下部の細径部部分３３にダルマ孔細径
部４６ｂを係合して上方にシフトさせた状態でロックす
る。

プッシャビーム プッシャビーム１１は、２．３次拡管用治具３０を圧下
してパイプ開口部のフレア加工を行なうためのものであ
る。

第７〜８図に示すように、ラム６の下面から垂れ下げた
ハンガ部材９によって支持されている。

このビーム１１の中央部分は前述のように２．３次拡管
用治具３０を挿合する多数の挿通孔３８があ番ノられて
いる。ビーム１１の下面には前述のごときロッキングプ
レート４３が取付ｉノられている。また第３Ａ図に示ず
ようにプッシャビーム１１の両端近くに小、型シリンダ
５０を埋設し、そのピストンロッド４９を上方に突出さ
せ、ピストンロッド端にノックアウトビーム４７を取付
ける。ノックアウトビーム４７は、引上げ用爪部材１６
により上昇位置におかれたマンドレル１０を押下げて元
位置に復帰させるものである。第３Ａ図、第４図の状態
ではノックアウトビーム４７が上昇位置にあるが、第２
０図の状態ではノックアウトビーム４７が下限にあり、
マンドレル１０の始動位首への上昇によりマンドレルデ
ツプ３５を介して２．３次拡管用治具３０を原位置に戻
した状態を示している。

なお、プッシャビーム１１の端部には後述覆るごときマ
ンドレルストローク調節機構８０を構成するスクリュー
ロッド１４を螺挿するネジ孔９１と、駆動スクリュー１
５の挿入孔９２が形成されている。ネジＩＬ９１のボス
部分は第３Ｂ図に示すようにプッシャビームより厚みが
あり、ボス部分の下部外端は慢述するストリッパビーム
保持手段９５の解除用凸起９３が形成されている。

ストリッパビーム ストリッパビーム１３は、第３Ａ図、第３Ｂ図、第２０
図に示づ−ように吊下げロッド１２の下端に固着されて
いる。このビーム１３の面一トには、マンドレルと同数
、すなわち、２．３次拡管用冶貝と同数の挿通孔５１を
あけである。またビーム下部にはストリッパ取付板５８
を一体に固着している。１次拡管から２．３次拡管を終
えたのちのマンドレル１０を引抜くときには、前記挿通
孔５７と同心にあけた取付板５８の孔５８ａに円筒状の
ストリッパ５９を嵌着し、ラム６を駆動してマンドレル
１０を引上げる。

その際ストリッパ５９によりワークの上面を押え、ワー
クのけり上がりを防いでマンドレルの引抜反力を支持し
、引抜作業を容易にするためのものである。

ストリッパビーム１３の両端には、第３Ｂ図および第２
０〜２１図に示すようにビームより厚みを増した端部分
６５を形成し、ここに、前述のスクリューロッド１４お
よび駆動スクリュー１５を上下方向にルーズに通す挿入
孔６６．６７を有し、更に外端には、後述するようなス
トリッパビーム保持レバー９６に当接する斜面６８と受
爪６９を形成させている。

スペーサおよびガイドプレート 吊上げロッド１２は複数枚のスペーサ１６を上下移動自
在に挿合している。但し、このスペーサ１６は第２図で
は上下に間隔をあけて８枚用いているが、第３Ａ図の拡
大図では理解しゃすいＪ：うに２枚のみを示している。

各スペー＃Ｊ１６はラム６の下部から！ｌ！設した吊下
げ部材９を介して順次吊下げられ、最下段の吊下げ部材
９をプッシャビーム１１にかけ止めている。またスペー
サ１６には、縦横一定の配列でマンドレル挿通孔１７ａ
をあけたガイドブレート１７を取外自在に取付【プ、こ
れによりマンドレル相互の間隔を保持し、かつマンドレ
ル圧入詩の座屈を防いでいる。

ラム６の下降によらラムとプッシャビームとの距離が縮
まり、これに従って、吊上げロッド１２にガイドされた
各スベーナ１６の間隔が縮小する。またラムの上昇につ
れて、その間隔を復元させる。

選択爪機構 この機構７０は、多数本のマンドレルのうち、ワークの
大きさにより両端から選択された段列のマンドレルまで
を吊上げ状態に保持して、圧入工程から除外するように
するためのものであって、第３Ａ図に示すように吊上げ
ビーム７の上に組込まれている。その詳細は第７図、第
８図および第１８図、第１９図に示されており、吊上げ
ビーム７の長手方向に沿って固着した前後１対の枠７１
と、枠７１の１端に取付けたモータ７２と、モータ７２
に直結されたスクリュー７３と、枠７１の内側に形成さ
れたガイドレール７４にガイドされ、スクリュー７３の
回転によって左右に移動する移動体７５と、移動体７５
に設けたマンドレル引上げ用爪部材７６とからなってい
る。

スクリュー７３は中央を境にして左右逆ネジとなってお
り、各ネジ部分にそれぞれ１個の移動体１５を螺合して
いる。但し第３Ａ図〜第６図等では右端のみを示し、左
方に延びるスクリューと他方の移動体の図示を省略して
いる。したがって、第３Ａ図のように左右端にある移動
体７５．７５は、スクリュー７３の回転により同一速度
で中央に移動し、逆転すると再び左右に分かれて元の位
置に戻る。

上記引上げ用爪部材７６は、係合筒上端の面取りヘッド
２５が係合できるように下方にカギ形の間隙を有するヨ
ーク状をなしており、その上部にシリンダ７７のピスト
ン７８を固着して昇降できるＪ：うに取付けられている
。図示例は、３列多段のパイプ１０１を挿通したワーク
を扱う場合を示したので、移動体７５内には第１９図の
ように３組の引上げ用爪部材７６が設けられ、左右各列
ごとに１度に３本ずつ、計６本のマンドレルを引上げる
ことができる。

マンドレルストローク調節手 ワーク１００は、機種によってパイプ直状部長さ、すな
わちワーク高さＫも一様でなく、したがってマンドレル
ストロークを調節する必要がある。このため１１図、第
３Ｂ図に示すようにベース１の左右に駆動スクリュー１
５を立て、これと平行するスクリューロッド１４を上下
移動自在に取付け、スクリューロッド１４の頂面がラム
下面の当り部８１に当接するまでの距離をもってストロ
ークを調節している。

更に詳しく述べると、ベース１内に駆動軸８２が横架さ
れ、モータ８３の回転をつＡ−ム機構８４を介して前記
駆動スクリュー１５に回転を伝え、更にビニオン８５お
よびギヤ８６を経てスクリューロッド１４を昇降させる
ように備えている。駆動スクリュー１５とロッド１４と
には同じピッチのネジが刻まれているが、駆動スクリュ
ー１５を回転したときに、ストリッパビーム下位のカラ
ー９０とスクリューロッド１４との昇降方向を逆にする
ため、駆動スクリュー１５を左ネジとした場合にはスク
リューロッド１４を右ネジとする。また両部材ともキー
溝８８または８９を有している。

駆動スクリュー１５は前記カラー９０のメネジ孔９５に
螺合されており、その上部をストリッパビーム１３およ
びプッシャビーム１１の各端部の孔６６．９２に通して
ビニオン８５を滑りキーによって取付ける。

一方、スクリューロッド１４はカラー９０およびストリ
ッパビーム１３の孔９６．６７に通し、プッシャビーム
１１のメネジ孔９１に螺合したうえ、ビニオン８５とか
み合うギヤ８６をスベリキーで取付けている。ビニオン
８５およびギヤ８６は、プッシャビーム１１側より張出
させたギヤ押え８１で押えられ、ピニオンギヤの回転を
スクリューロッド１４の昇降動に変換するときの反力を
支えている。

第１図、第３Ａ図では、スクリューロッド１４および吊
上げロッド１２を左右に各１本ずつあるごとく図示した
が、実際の装置では第２１図に示すように左右の各駆動
スクリュー１５につき、吊上げＯラド１２およびスクリ
ューロッド１４をそれぞれ２本ずつ用いている。なお、
カラー９０の−り面はストローク調節の基準面となって
いる。

ストリッパビーム保持手 ２．３次拡管後のマンドレル１０を引上げるときに、カ
ラー９０とストリッパビーム１３とを一時的にか【ノ止
め、ストリッパ５９をワーク上面に押付けてワークの浮
上りを防止するためにストリッパビーム保持手段９６が
設けられている′。

この保持手段９６は、第３Ｂ図、第２０図に示すように
、カラー９０の端部に、軸支された保持レバー９７と、
ストリッパビーム１３の端部に形成された受爪６９と、
プッシャビーム１１の端部に形成された解除用凸起９３
とから構成されている。

保持レバー９７は、カラー９０の外側に横向きのピン９
８を用いて回動自在に軸支され、作用辺側には前記受爪
６９に係合するかけ爪９９と、解除用凸起９３に当接す
る先端部９７ａとを有し、また短辺側には、保持レバー
９７の作用辺を受爪６９側に向は回動傾向を与えるコイ
ルばね９７ｂを縮設している。

この保持レバー９７は、マンドレルの圧入前には、第３
Ａ図、第３Ｂ図のように、ストリッパビーム１３の外端
部の斜面６８を過ぎた位置にレバーの先端部９７ａを当
接させているため、受爪６９とかけ爪９９とは大きく離
されている。第４図〜第５図のようにラム６の下降につ
れマンドレル１０が圧入工程に入るが、この間は、上記
斜面６８とかけ爪９９の斜面、または解除用凸起９３と
レバー先端部９７ａが当接して受爪６９とかけ爪９９と
の係合は行われない。第６図のように圧入端に至ると、
ラム下面の当り部８１に押されてスクリューロッド１４
が距離Ｈだけ下降しプッシャビーム１１のメネジ孔９１
下面をストリッパビーム１１の上面に密接させると同時
に、保持レバーのかけ爪９９をストリッパビームの受爪
６９に係合させて、両者を１時的に一体化する。

このようにしたのち、ラム６を上昇させると、ストリッ
パ５９をワーク上面に押付けたまま、マンドレル１０の
みが一斉に上昇する。第６図から第５図の状態にまで引
上げると、ストリッパビーム１３に対しプッシャビーム
１１が距１１１１ｉ　Ｈだり岨され、これにつれて保持
レバー９７が］イルばね９７ｂを圧縮しながら時計方向
に回動して受爪６９との係合を解く。更にラム６を上昇
させ、第４図に至るとストリッパビーム１３とカラー９
０に面とが１ｌｌｌｔされ、マンドレル１０を拡管済み
のパイプ１０１が引抜くことができる。この間には前述
のようにストリッパ５９によりワーク上面を押えるので
、ワークの浮上りが防止される。更にラムを上昇させ第
３図のにうにストリッパ５９をワーク上面から離して引
抜を完全に終了し、次のワークへの圧入に備えるもので
ある。

［ＩＪＪ　　作］ 次に本発明の動作につき説明する。

まず、全マンドレル（例えば３列６０段）を用いてワー
クを加工する場合について述べる。

第２５図について述べたように、Ｕベン１−された金属
パイプ１０１の直状部にフィン１０４を挿合したワーク
１００をワークセツティング装置３に装着し、第１図の
ようにパイプ開口部を上向きに静置する。

この場合に、第３Ａ図、第３Ｂ図に示すように、各寸法
を次のように定める。

Ｋ・・・ワーク高さ １−・・・ワーク最終高さく＝に−８）Ｍ・・・マンド
レルストローク Ｎ・・・ストリッパとワーク上面までの距離Ｓ・・・ワ
ーク縮み代 Ｇ・・・ストリッパ高さ Ｆ・・・ストリッパビーム１３の移動ｆｆ１（＝Ｎ＋Ｓ
）Ｈ・・・２．３次拡管（フレア加工）ストローク、例
えば３５ｎ＋ｍに設定 Ｊ・・・ストリッパ下端とマンドレルチップ中心までの
距離 Ｅ・・・スクリュ−ロッド１４頂部と当り部８１までの
距ＩＩＩ　（＝に−Ｈ） 上記のようにセットしたのち、メインシリンダ４を作動
してマンドレル１０を金属パイプ１０１内に一斉に圧入
する。この場合において、各部は次のような状態におか
れている。

（イ）選択爪機構ＯＦＦ、同移動体７５は第３Ａ図のよ
うに両Ｅ　４ｒｌ置のマンドレルセンターから外れた位
置に待機している。

０第１０ツキングプレート４１は０ＦＦ（第８図）、 Ｇ’Ｎ第２、第３０ツキングプレート４２．４３はＯＮ
で、係合筒２０はラム６と、また２、３次拡管用治具３
０はプッシャビーム１３とそれぞれ一体化されている。

このような状態下で順次次の工程を行なう。

■、アブローヂ工程（第３図→第４図）ラムの上限から
、距１１ｆｆＮだけ下降してマンドレルチップ１８がパ
イプ開口端にタッチする。同時にストリッパ５９下端が
ワークのエンドプレート１０６に接する。この間は高速
に運転される。ストリッパビーム１３とプッシャビーム
１１とは距離ト１の間隔を残しているため、第４図のよ
うにレバー先端部　　　　　９７ａが凸起９３に当接し
て保持レバー９７の回動が阻止されている。

Ｕ、１次拡管工程（第４図→第５図） ラム６の下降により、パイプ開口部に接していたマンド
レル１０が一斉にパイプ１０１内に圧入される。マンド
レルチップ１８はパイプ内でストロークエンドより距離
Ｈ（３５ＩＩｌｌ）を残した位置に達すると同時にワー
ク１００は長さ方向に５％縮み、Ｓ−〇となる。この間
、マンドレル１本につき、例えば５０に９／ｃｄの圧力
を加えると３Ｘ６Ｇ＝　１８０本ある場合には、９トン
の圧力を必要とする。ストリッパビーム１３は端部６５
の下面がワーク高さの基準面となるカラー上面に接する
ので、それ以上降下することはない。使方スクリューロ
ッド１４の頂面は、ラム下面の当り部８１にタッチする
（第５図）。なお、２．３次拡管用治具３０は、第３の
ロッキングプレート４３にロックされているため、圧入
中のマンドレルをガイドする役目を果している。

ＩＩｌ、　２．３次拡管工程（第５図→第６図）第５図
の状態から更にラムを下降させると、当り部８１がスク
リューロッド１４に当り、メネジ部９１を介してストリ
ッパビーム１３に当るまでプッシャビーム１１を圧下さ
せＨ＝Ｏとなし、冶具３０によってパイプ開口部のフレ
ア加工が行われる（第２７図参照）。プッシャビーム１
１の最終的な加工ににり保持レバー先端部９７が解除用
凸起９３から外れて反時計方向に回動するため、第６図
のようにかけ爪９９が受は爪６９に係合され、カラー９
０とストリッパビーム１３とが１時的に一体化される。

この２．３次拡管工程は、１次拡管に比べ拡管率が大き
なため、例えばマンドレル１本当り２００Ｋｇ／　ｃｄ
　、全マンドレル１８０本とすると３６トンの圧力を必
要とする。この拡管工程中には、チップ１８は最終的に
１次拡管が継続されているので、全出力は１次拡管用の
９トンに上記３６トンを加えた４５トンの力が必要であ
る。

■、戻り工程 拡管エンドに至ったのち、メインシリンダ４の油路を切
換えて第６図から第５図、第４図、第３Ａ図の状態に、
移して元の状態に戻す。

第６図のように保持レバー９７の作動によりストリッパ
ビーム１３は固定状態どされているから、前述のように
各ストリッパ５９は拡管終了後のフレア加工部周縁のワ
ーク１００を押えたままである。このようにワークを押
えたまま第５図のようにプッシャビーム１１のみを距１
１１ｆｌ」だけ上昇することにより治具３０をフレア加
工部分から離すと同時に解除用凸起９３により、保持レ
バー９７を時計方向に回動して保持レバー９７の係合を
解く。次いでラム６を上背させ第５図から第４図に至る
と拡管済みのパイプからマンドレルの引上げが行われ、
チップ１８の肩が冶具３０の下端に接し、同時に吊上げ
ビーム７の下面にラム上面６ａを密着ざＶる。引続きラ
ムを上昇させることにより第３Ａ図の状態に戻る。

このようにして第２４図のように各フィン１０４がパイ
プの直状部分１０２に固着され、かつ開口部１０８がフ
レア加工された製品となる。これをワークセツティング
装置３から取出したのち、別工程に送って第２８図のよ
うに隣接するパイプ間にエルボ１０９を接合し、最終製
品とするものである。

ストローク調節作用 ワーク高さに変更があった場合には次のにうにしてマン
ドレルストロークを調節する。

第３Ａ図、第３Ｂ図において、ス１−リツパ高さＧおＪ
：び２．３次拡管ストローク１〜１は一定であるから、
ワーク最終高さしが変化したときには、駆動モータ８２
を駆動し、軸８３つＡ−ム機椙９４を介して駆動スクリ
ュー１５を回転する。スクリュー１５の回転をピニオン
ギヤ８５．８６に伝えスクリューロツド１４を逆転する
ことににす、ストリッパビーム下面とカラー上面との距
１１１ｒ　Ｆを変えてマンドレルストロークを調節する
。

ワーク高さの小さな−６のを加■するときには、例えば
駆動スクリュー１５の左回転にＪ：り第３Ａ図の矢印の
ごとくカラー９０を下方に移動させると其に、スクリュ
ーロツド１４を右回転させてロッド拍面と当り部８１と
の距離Ｅをカラーの移動量と同じ分だけ縮める。また反
対にワーク高が大ぎい場合には、前と逆方向に回転さＵ
てカラー９０を上昇させ、ロッド１４を下げて距１１１
１１　Ｌを大きくするものである。

不使用マンドレル引抜ぎ作用 凝縮器、エバポレータなどの機種にＪ：リマンドレル全
体数を用いずに加工するときには、両端から必要数のマ
ンドレルを機内より引抜く。このため本発明では、吊上
げビーム７の上に装着した選択爪機構７０を作動する。

第７図は、拡管■程に当るマンドレル１０を示す。

このようなマンドレルについては、前に述べたように第
１のロッキングプレート４１はＯＦＦ、第２のロッキン
グプレート４２がＯＦ　Ｆで係合筒２０の面取り凹所２
３がエキバンドビーム８に一体化され、それより吊下げ
られた状態になっている。また冶具３０は切欠き部３６
が第３のロッキングプレート４３に係合してプッシャビ
ーム１１に支持されている。

′　　さて、所定のマンドレルを引抜くときには、第１
８図、第１９図に示すように、時機位置にあった選択爪
機構７０をビームの長手方向に両側から移動させ、各列
ごとに停止してマンドレルを引上げる。

この引上げ位置のマンドレルに対しては、第８図に示す
ようにヨーク状の引上げ用爪部材７６を当該マンドレル
における係合筒２０のヘッド２５に挿合したのち、シリ
ンダ５２を作動し、第２０ツキングプレート４２をＯＦ
Ｆにして係合筒の面取り凹所２３の係合を解ぎ、同時に
シリンダ５３を作動して第３０ツキングプレート４３を
ＯＦ　Ｆにする。このようにしたうえ、移動体７５のシ
リンダ７７を作動して第８図および第１０図のように引
上げる。

このとき、冶具３０はその下端がチップ１８の肩に接し
ているため、マンドレル１０の引上げにつれて同じ量だ
け引−にげられるから、第１のロッキングプレート４１
のＯＮにＪ：つて係合筒２０を支持する場合に、第３の
ロッキングプレート４３をＯＮにすることににす、冶具
３０の細径部分３３にダルマ孔の細径部分４６ｂを嵌合
して治具３０を引上げ位置に支持する。

このように最初の１列の引−Ｌげを終えたのち、引上げ
用爪部材７６を下げ、スクリュー７３を回転して移動体
７５を１ピツチ前進させ、次の列のマンドレルの引上げ
を行なう。これを繰返して各列の両端から不必要なマン
ドレルを引−［げ、引上げ位置に静止さけ、残りの必要
なマンドレルを用いて前同様１次拡管、２．３次拡管作
用を行なう。

所要数のマンドレルを引上げたのち、再びマンドレル本
数を増加させるときには、すべてのロッキングプレート
４１．４２．４３をＯＦＦにし、次いでノックアウト用
シリンダ５０を作動してノックアウトビーム４７をプッ
シャビーム１１に向は下降させる。

引上げられていたマンドレルの冶具３０は第８図のよう
に浮−Ｌつでいるが、ノックアウトビーム４７の下降に
より押下げられる。この押下げにより冶具先端に当接し
ているチップ１８を介して各マンドレルは一旦第３Ａ図
のように正常の位置に戻されるから、前記選択爪機構７
０を再び作動することにより必要数のマンドレルによる
加工を行なうことができる。

［発明の効果］ 上述のように本発明はＵベンドされた多数のパイプの直
状部に多数枚のアルミニウムフィンを挿入し積層したも
のをセットし、各パイプの孔に孔径より大きい球状先端
（ビユレット）をもったマンドレルを強制的に圧入して
パイプ径を拡げることにより、パイプ外径とフィン孔と
の密着を良くし、放熱エレメントの生産性を増大させる
ことができる。またワークのフィンザイズが変化したと
きに両側の使用しないマンドレルの引抜作業を容易に行
なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明パイプ拡管機の正面図、第２図は同じく
側面図、第３Ａ図要部の断面図、第３Ｂ図は第３Δ図の
部分的拡大図、第４図〜第６図は同作用時の断面図、第
７図はマンドレルロック状態の拡大断面図、第８図は同
じくアンロック状態の拡大断面図、第９図は第７図の状
態を一層拡大して示した断面図、第１０図は第８図の状
態を一層拡大して示した断面図、第１１図は第１０図の
Ｉ−Ｉ線における断面図、第１２図は第９図のＩｔ−Ｉ
線におＩＪる断面図、第１３図は第１０図の■−■線に
おける断面図、第１４図は第９図のＴＶ−ＩＶ線におけ
る断面図、第１５図おＪ：び第１６図は第１、第２０ツ
キン　　　　　゛グプレートの平面図、第１７図は第３
０ッキングプレート附近の拡大側面図、第１８図および
第１９図は選択爪機構の拡大断面図および平面図、第２
０図は保持レバー取付部分の拡大側面図、第２１図は同
じく平面図、第２２図はマンドレルチップの拡大断面図
、第２３図はワークの拡大平面図、第２４図は同じく拡
大側面図、第２５図〜第２７図は拡管■程を示す断面図
、第２８図は隣接するパイプ上端に０字エルボをろう付
けした状態の断面図である。 １・・・ベッド、２・・・フレーム、３・・・ワークセ
ツティング装置、４・・・油圧シリンダ、５・・・ピス
トンロッド、６・・・ラム、７・・・吊上げビーム、８
・・・エキスパンドビーム、９・・・ハンガ部材、１０
・・・マンドレル、１１・・・プッシャビーム、１２・
・・吊上げロッド、１３・・・ストリッパビーム、１４
・・・スクリューロッド、１５・・・駆動スクリュー、
１６・・・スペーサ、１８・・・チップ、２０・・・４
３・・・ロッキングプレート、４４．４５．４６・・・
ダルマ孔、４７・・・ノックアウトビーム、５１．５２
．５３・・・シリンダ、５９・・・ストリッパ、７０・
・・選択爪機構、７５・・・移動体、１６・・・引」二
げ用爪部材、８０・・・マンドレルストローク調節手段
、８１・・・当り部、８４・・・ウオーム機構、８５・
・・ビニオン、８６・・・ギヤ、９０・・・カラー、９
１．９４・・・メネジ孔、９３・・・解除用凸起、９６
・・・ストリッパビーム保持手段、９７・・・保持レバ
ー、９９・・・かけ爪。 出　願　人　　株式会礼日立製作所 丸機械工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　Ｕベントされた金属パイプの直状部分に多数枚のフ
   ィンを積層したワークをセッティング装置（３）に支持
   し、ラム（６）から吊下げた多段多列のマンドレル（１
   ０）を各金属パイプ内に一斉に圧入して拡径することに
   より各フィンを積層状態で密着させるパイプ拡管機であ
   って； ラム（６）の上部に接離自在に載置した吊上げビーム（
   ７）と； 吊上げビーム（７）の両側の吊下げロッド（１２）を介
   して吊下げられ、拡管終了後のマンドレル引上げ時にワ
   ークの浮上りを押えるストリッパビーム（１３）と； 多数本のマンドレル（１０）のうち、両端から選択され
   たマンドレルをラム下降時に吊上げ状態に保つため、吊
   上げビーム（７）に設けたマンドレル吊上げ選択爪機構
   と； ラム駆動用シリンダ（４）と平行に立てた昇降自在のス
   クリューロッド（１４）と、ラム（６）の下面に設けた
   当り部（８１）とによるマンドレルストローク調節手段
   （８０）と； からなるパイプ拡管機。 ２　Ｕベントされた金属パイプの直状部分に多数枚のフ
   ィンを積層したワークをセッティング装置（３）に支持
   し、ラム（６）から吊下げた多段多列のマンドレル（１
   ０）を各金属パイプ内に一斉に圧入して拡径することに
   より各フィンを積層状態で密着させるパイプ拡管機であ
   って； ラム（６）の上部に接離自在に載置した吊上げビーム（
   ７）と； 吊上げたビーム（７）両側の吊下げロッド（１２）の最
   下端に吊下げられ、拡管終了後のマンドレル引上げ時に
   ワークの浮上りを押えるストリッパビーム（１３）と； 多数本のマンドレル（１０）のうち、両端から選択され
   たマンドレルをラム下降時に吊上げ状態に保つため、吊
   上げビーム（７）に設けたマンドレル吊上げ選択爪機構
   （７０）と； ラム（６）の下部に固着したエキスパンドビーム（８）
   と；各マンドレル（１０）の上部を係外自在に把持する
   ため吊上げビーム（７）およびエキスパンドビーム（８
   ）に取付けた第１、第２のロッキングプレート（４１）
   （４２）と； ストリッパビーム（１３）上に接離自在に取付けられた
   プッシャビーム（１１）と； ラム（６）の下降ストローク端近くで前記パイプの開口
   部のフレア加工を行うためプッシャビーム（１３）に取
   付けた２、３次拡管用治具（３０）と；２、３次拡管用
   治具をプッシャビーム（１１）に対し係外自在に取付け
   るためプッシャビーム（１１）の下部に付設した第３の
   ロッキングプレート（４３）と；ラム（６）とプッシャ
   ビーム（１１）との間におけるリンクまたは数個の吊り
   ボルトのごときハンガ部材（９）に支持され、かつ左右
   の吊下げロッド（１２）にガイドされた数枚のスペーサ
   （１６）と； ラム駆動用シリンダと平行して立てた昇降自在のスクリ
   ューロッド（１４）と、ラム（６）の下面に設けた当り
   部（８１）とによるマンドレルストローク調節手段（８
   ０）と； プッシャビーム（１１）の上面に配置されたノックアウ
   トビーム（４７）とからなるパイプ拡管機。 ３　吊下げロッド（１２）は、吊上げビーム（７）の左
   右両端よりラム（６）およびプッシャビーム（１１）を
   貫き、最下端のストリッパビーム（１３）に達する長さ
   を有している特許請求の範囲第１項または第２項記載の
   パイプ拡管機。 ４　選択爪機構（７０）は、吊上げビーム（７）の長手
   方向に沿って固着した前後１対の枠（７１）と、枠（７
   １）の１端に取付けたモータ（７２）と、モータ（７２
   ）に直結されたスクリュー（７３）と、枠（７１）の内
   側に形成されたガイドレール（７４）にガイドされ、ス
   クリュー（７３）の回転によって左右に移動する移動体
   （７５）と、移動体（７５）に設けたマンドレル引上げ
   用爪部材（７６）とからなっている特許請求の範囲第１
   項または第２項記載のパイプ拡管機。 ５　ロッキングプレート（４１）（４２）（４３）は、
   多数のダルマ孔と、ダルマ孔の細径部をマンドレル上部
   または２、３次拡管用治具の細径部または切欠き部に係
   合してロックするためのシリンダ（５１）（５２）（５
   ３）とからなる特許請求の範囲第２項記載のパイプ拡管
   機。