JPS63302298A - 中空プラグ - Google Patents

中空プラグ

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JPS63302298A
JPS63302298A JP63115048A JP11504888A JPS63302298A JP S63302298 A JPS63302298 A JP S63302298A JP 63115048 A JP63115048 A JP 63115048A JP 11504888 A JP11504888 A JP 11504888A JP S63302298 A JPS63302298 A JP S63302298A
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hardness
expansion
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D39/00—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
    • B21D39/06—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of tubes in openings, e.g. rolling-in
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
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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］ この発明は、熱交換チューブを閉塞するための中空プラ
グに係わり、この中空プラグは、所定の膨脹領域内で、
膨脹手段の補助により、熱交換チューブと共に摩擦継手
を形成している。
［従来技術の問題点］ 従来、このような中空プラグは、例えば、水圧作用又は
爆発作用によって熱交換チューブをチューブ板に固着す
るための方法として知られている膨脹手段により、熱交
換チューブの内壁に摩擦接続されている。しかしながら
、この種の固着は欠点を有している。すなわち、運転中
及びプラグとチューブ間の接合の試験中における様々な
負荷に耐えることができない、溶融シームによる接合部
の付加的な補強は不都合である。なぜならば、後にプラ
グを必要に応じて取外す場合には、高価な機械加工が必
要となるからである。それに対して、この発明の膨張し
たプラグは、その内部を加熱して収縮させることによっ
て容易に取外すことができる。
欧州特許第４４．９８２号（ＥＰ−ＰＳ４４゜９８２）
に開示された中空プラグは、円錐状の芯金によって膨張
される。しかしながら、プラグ周囲の突起はチューブの
壁を傷付け、プラグを取除いた後に続いて機械加工する
ことにより平らにする必要がある。液圧シリンダに接続
された円錐状の芯金による大きな力がプラグ及びチュー
ブの壁に加えられても、接触面の永久的変形を取除くこ
とはできない、もし、円錐状の芯金を外すことにより、
プラグを取外すなら、プラグは膨張した位置に残り、例
えば、ミル又はドリルのような高価な機械加工によって
のみ、困難な周囲の状況のもとで再び取除くことができ
る。
［発明の概要］ この発明の目的は、改良された中空プラグを提供するこ
とにあり、この中空プラグは、全ての運転及び試験中の
負荷に耐え、プラグを取除いた後に続いてチューブの内
壁を機械加工する必要がなく、しかもチューブ内に容易
に挿入できるものである。
この目的は、この発明に従って達成される。すなわち、
膨脹領域内における中空プラグの外面には、硬度の異な
る表面が設けられ、相対的に硬質の表面部分の硬度は、
熱交換チューブの硬度より高い硬度を有し、相対的に柔
らかい表面部分の硬度は、それより低い硬度を有し、硬
質の部分の表面には、レリーフパターンが設けられてい
る。
膨張工程において、レリーフパターンは、硬度の低い膨
脹領域の一部が変形するまで、熱交換チューブの側壁内
に突き刺さる。実験では、充分な摩擦結合を得るために
、略０．０５から０．１ミリメータの変形行程を示して
いる。すなわち、外面のレリーフパターン部は、熱交換
チューブの壁に略０゜０１から０．１　ミリメータ突き
刺さり、壁との相互結合を形成する。摩擦接合及び相互
結合の組合わせは、組立が単純で周囲の全ての荷重に耐
えることができる。Ｏ，ＯＳミリメータ程度の突入深さ
は、熱交換チューブの内面に対して特別傷付けることは
ない、そのため、中空プラグを取外した後に続く機械加
工は不要である。中空プラグの取外しは、特別な連結に
も係わらず、冒頭に述べた収縮方法による簡単な手段に
より達成される。
中空プラグの円筒部の長さが膨脹領域よりも大きい場合
には、好ましい態様に従って、膨脹領域の外面は、ＷＢ
Ｍ継手の変形行程の量により、プラグの円筒部の残され
なた外面より大きい直径に形成されている。従って、膨
張工程が終了した後に、残された外面は、チューブの内
壁に係合する。一方、膨脹領域における連結継手（相互
結合）及び摩擦継手（摩擦接合）は、膨脹領域より長く
形成された中空プラグにより、悪影響を受けることなく
好ましい方法で提供される。
好ましくは、硬質面を有する膨脹領域の部分は、対応す
る堅さ及び粗さの材料の使用により構成される。入手が
容易な材料の使用により、必要な連結継手の需要を増加
させる。
他の実施例では、硬質の膨脹領域の部分は溝付きスプリ
ングリングであり、これは中空プラグの溝内に配置され
、側面上に熱交換チューブの内壁方向に突出したレリー
フ模様を有している。溝付きスプリ〉・グは、中空プラ
グの外径を越えて押圧され、溝内に挿入される。膨張工
程の前に、溝付きスプリングリングは、プラグの溝の外
周面に対してその内周面が係合され、レリーフ模様の周
面は、比較的柔らかい表面を有する膨脹領域部分の外周
面に対して少なくとも付勢される。
スプリングリングには、その両側にレリーフ模様が設け
られているので、膨張工程が終了した後に、溝付きスプ
リングリングによる連結継手が良好に形成される。
他の実施例では、比較的堅い表面有する膨脹領域の一部
が提供される。この部分は、密巻きスプリングワイヤに
より構成され、中空プラグの溝内に配置されている。こ
のスプリングワイヤは、それ自身レリーフ模様を構成し
、このレリーフ模様は、好ましい距離で熱交換チューブ
の内壁及び溝の外面に共に突入する。
［実施例］ 第１図には、熱交換チューブ１の一部分の縦断図示しな
い動力プラントにおける蒸気発生機のチューブ板２に挿
入され、溶融シーム３により固着されている。そのよう
な蒸気発生機のチューブ板２には、複数のチューブ１が
貫通している。もし、繰返し試験でチューブ１の欠陥が
見付けられた場合には、中空プラグ４で閉塞してめくら
にしなければならない、この目、的のために、チューブ
１の内壁に対して僅かな遊びを有する中空プラグ４が基
部５までチューブ内に挿入され、中空プラグ４には破線
で示されたローラ器具６によって、チューブ１をチュー
ブ板２内に挿入する時に知られる膨張結合がなされる。
その後のオーバーホールで、損傷したチューブを交換又
は修理できるようにするために、プラグを取外せるよう
にする必要がある。修理作業者が受ける蒸気の放射を押
えるために、プラグの取付及び取外しは迅速に行なわな
ければならない。
この発明に係わるプラグの他の実施例について第２図か
ら第４図を参照しながら説明する。
第２図には、中空プラグ４の半断面が描かれている。中
空プラグ４は、熱交換チューブ１内で膨張作用する前の
膨張準備の状態である。ここで熱交換チューブ１は、溶
接シーム３によりチューブ板２に固着されてる。中空プ
ラグ４は、円筒部７と、円筒部７から突出した基部５と
、つば８と、円錐状のプラグ端部９を備えている。中空
プラグは、外面の形状を良く示ずために、壁の厚さを拡
大して描かれている。つば８は、円筒部７の外面上から
略０．０５〜０．１ｎｎ突出し、略１０　ｎ＋ｎの幅を
有している。
つば８の下方に近接して、層１０が設けられ、この層は
、素材の円筒部７に用いられ、つば８より堅い表面を有
し、同様に円筒部７の外面上から０．０５〜０．１ｉｎ
突出し、略６　ｎｌの幅を有している。
層１０の外面には、レリーフ模様が設けられ、これは、
０．０Ｉ１１ｎ〜０．０５ｎｉの模様深さを有している
。
つば８の表面は、チューブ１の内壁より柔らかく形成さ
れ、Ｉ関１０と共に膨脹領域を構成し、第１図に描かれ
たＩｉｊ服器具６により機能する。膨張工程において、
つば８の材料は破壊され、はとんど残らない、破壊の結
果、円筒部の材料の降伏点での変化と同時に、中空プラ
グと熱交換チューブ１との間の摩ＪＪＩ接続の強化を生
じる。ｍｓ工程の間に、チューブ１の内壁より堅い層１
０のレリーフ模様は、つば８の変形工程によって予め定
められる値と等しく（略０．０１〜０．０５ｉ１１）チ
ューブ１の内壁に突入する。
連結継手を提供する突入深さは、第２ａ図に寸法１１で
示され、これは膨張工程が終了した後の半断面で描かれ
ている。ｍｍａ手の実質的な部分は、寸法１２で示され
ている。　ｒａｆｆｌｅ手は、つば８が円筒部７の外面
に流出しているので、第２ａ図には最早描かれていない
。
第３図及び第４図には、第２図に示す構造とは別の構造
が示されている。Ｓ脹領域の部分には硬質の表面が設け
られ、異なって形成されている。
第３図に示すように、第２図のＮＪｌｏと同一の硬度を
有するスプリングリング１３は、つば８に近接して配置
されている。スプリングリング１３の外面には、図示し
ない溝が設けられ、つば８を越えて押込まれ、円筒部７
の溝１４内に挿入される。無負荷位置における溝付きス
プリングリング１３は、？１１１４の周面に係合される
。軸方向において、スプリングリング１３と渭１４との
間には、数十分の一ミリメータの遊びが設けられている
。
このスプリングリングは、略０．３　Ｉｎの厚さの壁を
有し、その外面上には、０．０１〜０．０５　ｌｌの深
さを有するレリーフ模様１５が設けられている。膨張の
前に、レリーフ模様は、円筒部７の外面上からっぽ８と
同様の長さく０．０５〜０．１　ｍｌ′Ｉ）突出してい
る。この実施例では、つば８とスプリングリング１３が
膨脹領域を構成している。この膨張は、第２図に示した
ものと同様に実行される。ｉＩＩ！圧縮後の中空プラグ
の半断面を示す第３ａ図のように、連結継手の突入深さ
くｏ、ｏｉ〜０．０５１′Ｉｎ　）は、寸法１１で示さ
れている。一方、つば８とチューブ１との閏の摩擦継手
は、寸法１２で示されている。
清１４に対するスプリングリング１３の良好な連結を達
成するために、チューブ１の対向面の反対側面には、同
様にレリーフ模ａ　１５　ａが設けられている。この模
様は、膨張工程の間に溝１４の外面に圧入される。ここ
で、スプリングリング１３の厚さの合計は、この突入深
さの量により大きく形成されなければならない。
第４図に示す実施例では、密巻きスプリングワイヤ１６
が、第２図に示ずＭｌｏ又は第３図に示すスプリングリ
ング１３の代わりに、つば８に近接して配置されている
。スプリングの螺旋は、容易につば８を押して越えるこ
とができ、清１７内に係合する。螺旋の選択されたワイ
ヤの直径は、略０．３１１１である。このワイヤは、円
筒部７の外面上からっぽ８と同様に突出している。第４
ａ図に示す膨張工程の後には、ワイヤ１６は、チューブ
１及び中空プラグ４内に共に突入し、寸法１１で示す膨
脹領域の連結継手を構成する。第４ａ図に寸法１２で示
すように、摩擦継手がつば８により形成されている。ま
た、中空プラグ４の取外しは、所定の間隔の連結継手に
もかかわらず、冒頭に述べた収縮方法による単純な手段
により可能となる。
そして、膨脹領域の硬質部を構成している全ての構造は
、収縮運動により分離される。
【図面の簡単な説明】
第１図は、中空プラグ及び膨張器具を備えた熱交換チュ
ーブの一部を通るａ断面図； 第２図及び第２ａ図は、各々膨張工程前後における、中
空プラグを備えた熱交換チューブの半断面図； 第３図、第３ａ図、第４図、及び第４ａ図は、各々第２
図及び第２ａ図に示す実施例の他の変形を示す半断面図
である。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦Ｆｉｇ、１ Ｆｉｇ、２α Ｆｉｇ、３ａ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）所定の膨脹領域内で膨脹手段によって、熱交換チ
    ューブと共に摩擦継手を形成する、熱交換チューブを閉
    塞するための中空プラグにおいて、膨脹領域における中
    空プラグの外面には、異なる硬度の表面が設けられ、比
    較的硬質の表面部分の硬度は、熱交換チューブの表面硬
    度より高く、比較的柔らかい表面部分の硬度は、熱交換
    チューブの表面硬度より低く、比較的硬質の表面部分に
    は、レリーフ模様が設けられていることを特徴とする中
    空プラグ。
  2. （２）前記中空プラグの円筒部は、膨脹領域より大きく
    、膨脹領域の外周面は、摩擦膨脹継手の変形行程の量に
    より、円筒部の残された外周面より大きい直径を有する
    ことを特徴とする請求項第１項記載の中空プラグ。
  3. （３）比較的硬質の表面を有する膨脹領域の部分は、対
    応する硬度及び粗さの材料の使用により形成されること
    を特徴とする請求項第１項又は第２項記載の中空プラグ
    。
  4. （４）比較的硬質の表面を有する膨脹領域の部分は、溝
    付きスプリングリングから成り、この溝付きスプリング
    リングは、中空プラグの円筒部の溝内に配置され、その
    側面には、熱交換チューブの内壁の方向に向いたレリー
    フ模様が設けられていることを特徴とする請求項第１項
    又は第２項記載の中空プラグ。
  5. （５）前記スプリングリングは、前記熱交換チューブの
    内壁に対向する側面とは反対の側面にもレリーフ模様が
    設けられていることを特徴とする請求項第４項記載の中
    空プラグ。
  6. （６）比較的硬質の表面を有する膨脹領域は、密巻きス
    プリングワイヤから成り、この密巻きスプリングワイヤ
    は、円筒部の溝内に配置され、また、密巻きスプリング
    ワイヤは、それ自身レリーフ模様を構成していることを
    特徴とする請求項第１項又は第２項記載の中空プラグ。
JP63115048A 1987-05-15 1988-05-13 中空プラグ Expired - Lifetime JPH0781795B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3716328.0 1987-05-15
DE3716328A DE3716328C3 (de) 1987-05-15 1987-05-15 Hohlstopfen zum Verschließen eines Wärmetauscherrohres

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63302298A true JPS63302298A (ja) 1988-12-09
JPH0781795B2 JPH0781795B2 (ja) 1995-09-06

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ID=6327655

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63115048A Expired - Lifetime JPH0781795B2 (ja) 1987-05-15 1988-05-13 中空プラグ

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US (1) US5022437A (ja)
EP (1) EP0291003B1 (ja)
JP (1) JPH0781795B2 (ja)
KR (1) KR940007202B1 (ja)
DE (2) DE3716328C3 (ja)
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