JPS62157738A - 熱交換チユ−ブ等の插入装置 - 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、主として熱交換器の組立てに用いられるチュ
ーブ等の挿入装置に関する。

〔従来の技術〕

バッフルプレートと管仮とをそれらに穿設されたチュー
ブ挿入孔を直線状に一致させて複数のタイロッド等で一
体に結合して組み立てられたバンドルかごにチューブを
挿入する場合、チューブをそのまま軸方向に押し動かし
ただけでは、チューブ先端が下方にたわんだり、にるい
はバンドルかごに少しでも組立て誤差があると、チュー
ブが途中でつかえやすく、チューブの挿入作業を円滑か
つ迅速に行うことができない。

このため、従来においては、例えば、実公昭５７−３６
２９号公報に見るように、上下一対の回転ベルトの間に
チューブをはさみ、回転ベルトの作動によってチューブ
を回転させたり、あるいはチューブの送出しノズルを回
転自在とし、そのノズルの回転によりチューブを回転さ
せるなどの手段が講じられている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、上記従来の挿入装置は構造が複雑になりやす
い上、チューブを挿入終了まで回転させ得ず、したがっ
て挿入終了の直航においてトラブルを生じ易いという問
題点があった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、レールに沿って移動する挿入台車と、この挿
入台車に設けられた複数の軸受ブロックに相互に平行に
設けられた複数の押棒と、上記軸受ブロックを相対的に
移動させて上記複数の押棒のピッチを調節する調節手段
と、上記押棒を周方向に回転させる回転装置と、上記押
棒の先端部によって押される熱交換チューブ等を支持す
る支持金具とを具備することによって、上記従来の問題
点を解決するとともに、チューブ挿入孔のピッチが変わ
った場合にもこれに容易に対応することができるように
したものである。

〔作用〕

押棒の移動面に突出された支持金具の上に複数のチュー
ブを平行に供給し、回転装置を作動さけて押棒を回転さ
せながら挿入台車をレールに沿って動かす。挿入台車の
移動によって押棒の先端部はチューブに当接され、回転
しながらこれを押圧する。従ってチューブは周方向に回
転しながら長さ方向に移動しバンドルかごに挿入される
。

チューブ挿入孔のピッチが変わった場合には、調節手段
により軸受ブロックを移動させて押棒のピッチをチュー
ブ挿入孔のピッチに一致させるとともに、支持金具をチ
ューブ挿入孔のピッチん合ったものにかえる。

〔実施例〕

添付図面は本発明の一実施例を示すもので、この熱交換
チューブ等の挿入装置は、フレームｌと、このフレーム
Ｉに上下自在に設けられた昇降台２と、この昇降台２に
横方向に移動自在に設けられた横移動台３と、この横移
動台３に設けられたレール４に沿って移動させられる挿
入台車５と、この挿入台車５に設けられた２個の軸受ブ
ロック６゜７に相互に平行に設けられた２本の押棒８，
９と、上記２本の軸受ブロック６．７のうち一方の軸受
ブロック６に対して他方の軸受ブロック７を移動させる
調節手段ＩＯと、上記押棒８．９を周方向に回転させる
回転装置１１と、上記押棒８．９の移動面に配設された
支持金具１２と、その支持金具１２にチューブＴを供給
する供給装置１３とから成る。

上記のフレーム１は、第１図と第２図に示すように、左
右各１対の支柱１４，１４，１５．１５を基台１６に立
設してなる。昇降台２は、上記のように構成されたフレ
ームｌの各支柱１４．１５に案内輪１７．１８を触れさ
せ、かつ一端にカウンタウェイト１９を吊り下げたチェ
ーン２０の他端に止着されている。上記のチェーン２０
は、第３図に示すように、昇降用モータ２１により伝動
機構２２を介して回転させられるスプロケットギヤ２３
に巻き掛けられており、スプロケットギヤ２３の回転で
昇降台２を上下させる構成とされている。

また横移動台３は、第１図と第２図に示すように、昇降
台２上に設けられたレール部材２４に車輪２５を関係さ
せるとともに、ねじ軸２６に螺合されて設けられており
、横移動用モータ２７に伝動機構２８を介して連絡され
た上記ねじ軸２６の回転で横方向に移動させられるよう
に構成されている。この横移動台３には前記のレール４
と支持金具１２及び供給装置Ｉ３が設けられている。

第４図に示すように、レール４は上方を開口させたチャ
ンネル部材２９の側面にボルトや溶接等の固定手段によ
って固定され、一方のレール４の内側にはラック３０が
レール４と平行に配設されている。上記レール４上には
、前記挿入台車５が、走行車輪３１をレール４に載せ、
かつ前後進用モータ３２（第１図）により回転させられ
るビニオン３３を上記ラック３０に噛み合わＵ゛て設け
られ、前後進用モータ３２の作動によってレール４に沿
って前後に移動する構成とされている。この挿入台車５
には、前記軸受ブロック６．７、押棒８．９、調節手段
１０、回転装置１１が設けられている。

すなわち、上記挿入台車５の下面には、っまみ３４によ
り操作されるねじ部材３５（第７図）がその軸方向をレ
ール４，４の幅方向に直行さあせて設けられ、そのねじ
部材３５には取付部材３６をボルト３７で固定したナツ
ト部材３８がねじ部材３５に並設された案内棒３９（第
４図、第５図）に案内されて螺着されている。そして一
方の軸受ブロック６は挿入台車５の第４図と第７図にお
いて左側の下部にボルト４０により直接固定され、また
他方の軸受ブロック７は、取付部材３６の内面に設けら
れたガイド板４１を該軸受ブロック７に固着されている
介在部材４６の溝４２（第８図）に嵌入させ、かつ取付
部材３６に穿設された長孔４３にボルト４４を挿入して
取り付けられている。

上記のねじ部材３５は軸受ブロック７を横方向に移動さ
せ、また取付部子４３６は軸受ブロック７の上下移動を
可能にするものであり、上記軸受ブロック６．７に軸方
向をレール４の長さ方向に揃えて互いに平行に軸受けさ
れた２本の押棒８．９のピッヂ凋節手段１０を構成して
いる。なお、４５は軸受ブロック７の上下調整を正確に
するためのスペーサである。

また上記一方の押棒８は、挿入台車５の下面に設けられ
た回転装置１１の駆動歯車４７に２個の自在継手４８（
第６図）と、回転軸４９及び従動歯車５０を介して連絡
され、他方の押棒９は、２個の自在継手５１と、外周面
にスライド溝５２を刻設した回転軸５３、内周面に上記
スライド溝５２に嵌入する滑りキー５４を備えた筒部材
５５、及び従動歯車５６を介して回転装置１１の駆動歯
車４７に連絡されている。２個の自在継手５１は押棒８
，９のピッヂ調節に伴う押棒９と従動歯車５６の軸心の
狂いを吸収し、また回転軸５３と筒部材５５は押棒９と
従動歯車５６間の距離の変化を吸収する。従って、軸受
ブロック７と一緒に押棒９を横方向に移動させても、回
転装置１１の回転は支障なく押棒９に伝達される。なお
、押棒８側の自在継手４８は必ずしも必要ではない。

また、前記チャンネル部材２９の内側には、一方の押棒
８によって押されろチューブＴを受ける受は部５７と、
他方の押棒９によって押されるチューブＴを受ける受は
部５８とを有する支持金具１２が、チャンネル部材２９
の底面に形成された透孔５９から上下に出没自在に設け
られ、シリンダ６０（第４図）により上下させられるよ
うに構成されている。上記支持金具１２の受は部５７．
５８には、第１０図と第１１図に示すように、多数のボ
ール６１がその一部分を押え板６２の孔６３から出して
回転自在に設けられ、チューブＴの長さ方向の移動と周
方向の回転を円滑にしている。

さらにまた、上記チャンネル部材２９の前端部（第２図
において右端部）には、上記チューブＴをバンドルかご
（図示仕ず）に向けて送り出すノズル６４（第１２図、
第１３図）が回転自在に設けられている。なお、上記シ
リンダ６０は、挿入台車５が移動してきてリミットスイ
ッチ（図示せず）を押すと、縮小して支持金具１２を押
棒８．９の移動面から下に退避させ、またチューブＴを
押し終わった挿入台車５が元に戻ると伸長して支持金具
１２を上昇させる構成となっているが、リミットスイッ
チ以外のタイマや光電管等の他の連繋素子を用いること
ができる。

前記供給装置１３は、支持金具１２に向けて下方に傾斜
して横移動台３の上に設けられた傾斜部材６５（第１４
図）の下端に、外周面にチューブＴの取出し爪６６を所
定の間隔で突設した回動板６７と、可動腕６８が設けら
れてなる。回動板６７は駆動装置（図示せず）により第
１４図で反時計方向に回動さ仕られて、傾斜部材６５の
上を転がり降りてきたチューブＴを１本宛送り出すもの
であり、可動腕６８は回動板６７によって送り出されて
きたチューブＴを受けてこれを支持金具１２の６受は部
５７．５８に送り込むもので、シリンダ６９により前後
二段に突き出されるようになっている。

上記傾斜部材６５の上方には、チューブＴの上方への浮
上りを防止して傾斜部材６５と一緒にチューブＴを回動
板６７の部分に導く案内部材７０が、ボルト７１により
上下に調節自在に設けられ、また傾斜部材６５の下端の
上記回動板６７の近くには、チューブストッパ７２がそ
の根端部を中心軸７３に枢着されるとともに、自由端の
下面を傾斜部材６５に設けられた調節ボルト７４の先端
に当接させて設けられている。このチューブストッパ７
２は、取出し爪６６の先端が最下段のチューブＴと次段
のチューブＴの間に入るように最下段のチューブＴの位
置を規制するもので、調節ボルト７４によってチューブ
Ｔの大きさに対応できる構成となっている。

上記傾斜部材６５を転がり降りろチューブＴの先端の移
動位置には、第１６図と第１７図に示すように、ガイド
ピン７５の装着装置７６が前記軸受ブロック７のねじ部
３５と同様な移動手段（図示せず）によって傾斜部材６
５の傾斜面に沿って移動調整可能に設けられている。こ
の装着装置７６は、先端をテーパ状にしたガイドピン７
５を水平状態で上下に整列させるガイドケース７７と、
このガイドケース７７の下に支え部７８を位置させて枢
軸７９により上下に回動自在に設けられたボルダアーム
８０と、このホルダアーム８０を上下に回動さＵ゛ろシ
リンダ８１と、ホルダアーム８０の支え部７８に保持さ
れたガイドピン７５の先端を弾性体よりなる筒部８２に
入れてこれをチューブＴ内に差し込むシリンダ８３とか
らなる。

なお第１図における８４は、横移動台３上に設けられた
レーザ発光器であり、バンドルかごが正しく組み立てら
れてその複数のチューブ挿入孔が直線状に並んでいるか
否かを調べ、また、挿入装置とバンドルかごの位置関係
の適否を調べるためのらのである。また、第６図の符号
８５は、押棒８．９の先端に取り付けられるテーパ部材
であって、チューブ′ｒに対する押棒８．９の当たりを
やイつらげ、かつチューブＴ内に挿入されて押棒８゜９
の回転力がチューブＴに効率よく伝わるようにゴム等の
柔軟材料により製作されている。さらに、第１６図の符
号８６は、傾斜部材６５上にあるチューブＴがガイドピ
ン７５を挿入する所定位置に来たことを検知するリミッ
トスイッチである。

つぎに上記のように構成された本発明の熱交換チューブ
等の挿入装置の作用を説明する。

まず、レーザ投光器８４からレーザ光をバンドルかごに
向けて発射し、バンドルかごが正しく組み立てられ、ま
た挿入装置とバンドルかごとの位置関係が適正になって
いることを確認する。これが済んだら、供給装置１３の
傾斜部材６５上にチューブＴを載せるとともに、ガイド
ケース７７にガイドピン７５をセットし、昇降台２の上
下とＩ　ｆｊ動台３の横移動によってノズル６４の位置
を最初にチューブＴを挿入するバンドルかごのチューブ
挿入孔の位置に一致させる。

このように準備してからメインスイッチ（図示せず）を
入れると、シリンダ８３が前進してホルダアーム８０の
支え部７８に保持されたガイドピン７５の先端を第１７
図のように筒部８２に嵌め入れてそのガイドピン７５を
チューブＴに装着する。この際、シリンダ８１はシリン
ダ８３がその筒部８２にガイドピン７５を入れ終わると
、ボルダアーム８０を下に退避させ、またシリンダ８３
がガイドピン７５をチューブＴに装着してホルダアーム
８０の部分を通過し終わると、直ちにボルダアーム８０
を上昇させて最下段のガイドピン７５を支え部７８に保
持させる。

上記の作動が終わると、シリンダ６９が作動して可動腕
６８を動かし、その先端を支持金具１２の一つの受は部
５７の上に突き出させる。次いで、回動板６７が所定角
度（図のものは、約１００度）回動し、チューブストッ
パ７２に係止していた最下段の１本のチューブＴを取出
し爪６６で上に持ち上げてチューブストッパ７２から外
し、可動腕６８上に移す。可動腕６８上に移されたチュ
ーブＴは可動腕６８を転がって支持金具１２の受は部５
７に落下する。

１本のチューブＴが支持金具１２の受は部５７に供給さ
れると、シリンダ６９が少し縮小して可動腕６８の先端
を支持金具１２の他の受は部５８の上に突き出させる。

上記同様にして回動板６７が、次のチューブＴを可動腕
６８のうえに移す。

なお、これまでの間に次のチューブＴに対するガイドピ
ン７５の装着は、リミットスイッチ８６が該チューブが
所定の位置に来たことを検知し、装着装置７６を作動さ
せて完了している。

上記のようにして２本のチューブＴが支持金具１２の番
受は部５７．５８に供給されると、回転装置１１が作動
して押棒８，９を回転させるとともに、前後進用モータ
３２ら作動して挿入台車５をレール４に沿って移動させ
る。挿入台車５の前進移動によって押棒８，９は、上記
２本のヂューブＴの後端にテーパ部材８５を差し込んで
チューブ′ｒを周方向に回転させ、またチューブＴをバ
ンドルかごに向けて押し動かす。支持金具１２に支持さ
れたチューブＴはこのようにしてノズル６４を通りバン
ドルかごに挿入されるが、この際、支持金具１２は挿入
台車５の移動に伴って順次下降し挿入台車５の移動を自
由にする。回転装置１１は押棒８，９がノズル６１１を
突き抜けてチューブＴをバンドルかごに挿入し終わるま
で押棒８，９を回転させ続ける。チューブＴのバンドル
かごへの挿入が終わると、重役進用モータ３２が逆回転
して挿入台車５を元の状態に戻す。昇降台２と横移動台
３あるいはそれらの一方のみを動かしてノズル６４を次
のチューブ挿入孔の位置に着け、１回の挿入サイクルが
終了する。

バンドルかごのチューブ挿入孔のピッチが変わ−た場合
、つまみ３４によってねじ部材３５を回転させて軸受ブ
ロック７とともに押棒９を横方向に移動させ、またボル
ト４４を緩めて軸受ブロック７を上下させスペーサ４５
を替えてチューブ挿入孔のピッチに合わせる一方、支持
金具１２とノズル６４をチューブ挿入孔のピッチに合っ
たものに付は替える。また管径の異なるチューブＴを挿
入する場合は、支持金具１２とノズル６４、及び押棒８
，９（あるいはテーパ部材８５）を取り替える他、ボル
ト７１を緩めて供給装置Ｉ３の案内部材７０を動かし、
傾斜部材６５と案内部材７０との間隔を調整するととも
に、調節ボルト７４を進退させてチューブストッパ７２
を中心軸７３を支点に回動させ、最下段の１本のチュー
ブＴが回動仮６７の取出し爪６６により的確に可動腕６
８に移されるように調整する。そして、それに合わせて
先端の移動位置にあるチューブＴに筒部４１が合うよう
に、装着装置７６を傾斜部材６５の傾斜に沿って移動調
整する。

上記以外の技術事項と他の実施例等について以下に説明
する。

（１）本挿入装置を構成する各装置の連繋作動は、通常
、前に述べた挿入台車５と支持金具１２のように、リミ
ットスイッチやタイマ等の連繋手段によって自動的に切
り換えられるように構成される。

（２）チューブＴを回転させる回転装置１１は、可変ボ
リューム等を付属していて、その回転速度を自由に変え
られるものが好ましい。

（３）重役進モータ３２ら可変速構造で、前進（挿入）
時には、スタート後徐々にスピードを上げて一定速度と
なり、挿入終了の直前にスピードを低下さけてチューブ
Ｔの挿入を終わり、早戻りするような構成が採られるの
が普通である。

（４）挿入台車５によるチューブＴの挿入速度は、４５
〜５０　Ｍ／　ｍｉｎ程度であり、また押棒Ｓ、９（チ
ューブＴ）の回転数は、４０〜４５ｒｐｍ程度である。

（５）図のものは２本のチューブＴを同時に挿入する構
成となっているが、押棒や受は部の数を増加して一度に
３本以上のチューブＴを挿入できるようにすることも可
能である。

（６）ガイドピン７５の装着装置７６を省いて作業員が
ガイドビン７５をチューブＴに直接装着するようにする
場合らある。

（７）支持金巳１２は、供給装置１３の構造に関連して
、チューブＴの受は部５７．５８を上下二段に配設して
いるが、複数の受は部を水平に配設することもできる。

（８）押棒８．９の後端がチューブ挿入面に対して少し
上がった状態にして、チューブＴの後端に押棒８，９の
先端にあるテーパ部材８５を差し込んでチューブＴを周
方向に回転させつつバンドルかごに向けて押し動かす構
成としてらよい。この場合、支持金具１２は出没自在に
する必要はないが、ノズル６４は支持金具１２と類型の
上部が切欠いた構成にする。

（９）押棒と支持金具の受は部は上下または横に設ける
だけでなく、上下と横に縦横に複数設けることもできる
。

（１０）支持金具は、受は部を複数設けず１つだけ設け
、該支持金具を押棒の数に対応して複数設けてもよい。

この場合、押棒のピッチの調整手段（ねじ部材３５）と
同様の方式で該支持金具のピッチを調整する構成として
もよい。

（１１）また、予め異なるピッチを有する受は部列を存
する支持金具を複数チューブ挿入方向と直行する位置に
出没自在に設け、チューブ挿入孔のピッチが変わった場
合、そのピッチに対応した受は部列の支持金具を選定す
るようにしてらよい。

（１２）支持金具１２の受は部５７．５８は、多数のボ
ール６Ｉを設けず、単なる板状の受は部としてもよい。

また、ノズル６４も必ずしら回転自在とする必要はない
。

（１３）軸受ブロック７は、スペーサ４５や介在部材４
６を用いずに、他の軸受ブロック６と同様に、ねじ部材
（この場合は垂直なねじ部材）によって上下させるよう
に構成することもできる。

（１４）挿入台車５の駆動方式は、ラック・ピニオン方
式となっているが、スクリュー・ナツト方式、あるいは
チェーン（ワイヤ）方式など、他の方式でしよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の熱交換チューブ等の挿入
装置は、　レールに沿って移動する挿入台車と、この挿
入台車に設けられた複数の軸受ブロックに相互に平行に
設けられた複数の押棒と、上記軸受ブロックを相対的に
移動させて上記複数の押棒のピッチを調節する調節手段
と、上記押棒を周方向に回転させる回転装置と、上記押
棒の先端部によって押される熱交換チューブ等を支持す
る支持金具とを具備した構成となっており、押棒を周方
向に回転させながら挿入台車をレールに沿って走行させ
てチューブを挿入ずろらのであるから、確実にチューブ
を回転させながらバンドルかごのチューブ挿入孔に挿入
することができるとと乙に、チューブが最終挿入位置に
着くまでに、何等かの障害物（例えば、最端部のバッフ
ルプレートや管板）があっても、それに影響されること
なくチューブの回転を最後まで継続してチューブのより
円滑な挿入を計ることができる。しから構造が簡単であ
る上、軸受ブロックを移動させるだけでチューブ挿入孔
のピッチの変化に対応できので、挿入作業を迅速に為す
ことができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は本発明
に係る熱交換チューブ等の挿入装置の正面図、第２図は
フレームの支柱を水平に切断して示した平面図、第３図
は昇降用モータとスプロケットギヤ等の関係を示す平面
図、第４図はレールと挿入台車及び支持金具等の関係を
示す断面図、第５図は回転装置と押棒等の関係を示す側
面図、第６図は、同、一部切断の平面図、第７図はねじ
部材とナツト部材等の関係を示す断面図、第８図は取付
部材の側面図、第９図は支持金具の正面図、第１θ図は
支持金具の受は部の正面図、第１１図は第１０図の受は
部の断面図、第１２図はノズルの正面図、第１３図はノ
ズルの断面図、第１４図は回動仮と傾斜部材等の関係を
示す側面図、第１５図はチューブストッパの側面図、第
１６図はガイドピン装着装置の正面図、第１７図は、同
、一部切断の平面図である。 ４・・・レール、５・・・挿入台車、６．７・・・軸受
ブロック、８．９・・・押棒、１０・・・調節手段、１
１・・・回転装置、！２・・・支持金具。 第７図 つ 第８図 第１１図 第１６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. レールに沿って移動する挿入台車と、この挿入台車に設
   けられた複数の軸受ブロックに相互に平行に設けられた
   複数の押棒と、上記軸受ブロックを相対的に移動させて
   上記複数の押棒のピッチを調節する調節手段と、上記押
   棒を周方向に回転させる回転装置と、上記押棒の先端部
   によって押される熱交換チューブ等を支持する支持金具
   とを具備したことを特徴とする熱交換チューブ等の挿入
   装置。