(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空のチューブを当該チューブの軸心を中心として回転させながら軸心に沿って移送することによりチューブの外周面にらせん状にフィンを巻回させ、第一ブロックに収容したフィン用チップをフィンに当接させる一方、前記第一ブロックに絶縁板を介して第二ブロックを設け、該第二ブロックに収容したチューブ用チップを前記チューブの外周面に当接させて前記フィンを前記チューブに溶接するスパイラルフィンチューブ溶接装置において、
前記チューブ用チップを前記第二ブロックへ付勢するチップ押えを設け、該チップ押えと前記チューブ用チップとの間に、該チップ押えから前記チューブ用チップの先端へ向かって突出すると共に前記チューブ用チップにおける前記チューブに溶接された直後のフィンと対向する面を覆う絶縁板を設けたことを特徴とするスパイラルフィンチューブ溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はスパイラルフィンチューブ溶接装置に関し、フィン用チップ及びチューブ用チップの交換頻度を少なくしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
スパイラルフィンチューブは、中空のパイプ材であるチューブに帯状のフィンをらせん状に巻回し、フィンの側縁をチューブの外周面に溶接して構成される。この作業を行なうには、スパイラルフィンチューブ溶接装置が用いられる。
【０００３】
スパイラルフィンチューブ溶接装置の構造を図７に示す。図のようにチューブ１が回転を伴いながら矢印の方向へ移送される一方、ドラム２に巻回されたフィン３がチューブ１に巻回される。ここで、チューブ１としては外径寸法がＤ＝３１〜７５ｍｍのものが用いられ、フィン３としては幅寸法がＷ＝２５ｍｍのものが用いられる。そして、シューズ４に取り付けられたチップ５がチューブ１に押圧される一方、シューズ６に取り付けられたチップ７がフィン３に押圧され、チップ５，７間に流れる高周波電流によりチューブ１とフィン３とが溶接点Ｐにおいて局部的に加熱されて連続的に溶接される。なお、８はブレーキである。
【０００４】
従来のスパイラルフィンチューブ溶接装置の構成を、図８に示す。図８（ｃ）に示すように、Ｌ字形の結合部材１１を介して相互に直角に第一ホルダ１２と第二ホルダ１３とが設けられる。ここで、第二ホルダ１３と結合部材１１との間には絶縁板１４が挟持されている。
【０００５】
第一ホルダ１２には、フィン３に通電するための手段が設けられている。第一ホルダ１２には第一可動ブロック２１が結合されている。第一可動ブロック２１には溝が形成され、当該溝にはフィン用シューズ１５が摺動自在に設けられている。フィン用シューズ１５には溝が形成され、溝を埋めるようにして長尺のフィン用チップ７が設けられている。そして、フィン用シューズ１５からフィン用チップ７を繰り出して固定できるようにするため、フィン用シューズ１５に等間隔に孔が形成される一方、フィン用チップ７には同一間隔でタップ孔が形成され、孔に挿通された皿ビスがタップ孔に螺合されている。
【０００６】
一方、第二ホルダ１３にはチューブ１に通電するために回動軸１６を介して回動自在に設けられた第二可動ブロック１７にチューブ用シューズ１８が結合されるとともにチューブ用シューズ１８にチューブ用チップ５がロウ付けにより固着され、バネ２０を介してチューブ用チップ５がチューブ１に付勢されている。
【０００７】
フィン用シューズ１５を溝に沿ってスライドさせるとともにフィン３へ向かって押圧するためエアシリンダ１９が第一可動ブロック２１に取り付けられ、エアシリンダ１９のロッドには、フィン用シューズ１５を押し出すための押圧部材１５ａが結合されている。
【０００８】
次に、斯かるスパイラルフィンチューブ溶接装置の作用を説明する。まず、チューブ用チップ５をチューブ１の外周面に当接させるとともに一端がチューブ１に結合されたフィン３の他端側を少しらせん状に巻いた状態でフィン用チップ７をフィン３に当接させる。
【０００９】
摺動速度の大きいフィン用チップ７が摩耗した場合は、皿ビスを外すことでフィン用チップ７をフィン用シューズ１５内でスライドさせたのちに皿ビスで結合する。このようにして同一のフィン用チップ７を連続して長い時間使用することができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、特開平８−３３２５７８号公報にも開示されているように、チューブ用チップと溶接直後のフィンとの間にスパークが生じてスパッタが生じることがあり、これを防止するためにチューブ用チップの外面に絶縁材料でコーティングすると、チューブ用チップのコストが高くなるだけでなく、絶縁材料がチューブ用チップの摩耗に伴って飛散してチューブ等に付着したりフィンとチューブとの間に溜ったりして製品の品質が低下する。
【００１１】
そこで本発明は、斯かる課題を解決したスパイラルフィンチューブ溶接装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
斯かる目的を達成するための請求項１に係るスパイラルフィンチューブ溶接装置の構成は、中空のチューブを当該チューブの軸心を中心として回転させながら軸心に沿って移送することによりチューブの外周面にらせん状にフィンを巻回させ、第一ブロックに収容したフィン用チップをフィンに当接させる一方、前記第一ブロックに絶縁板を介して第二ブロックを設け、該第二ブロックに収容したチューブ用チップを前記チューブの外周面に当接させて前記フィンを前記チューブに溶接するスパイラルフィンチューブ溶接装置において、
前記チューブ用チップを前記第二ブロックへ付勢するチップ押えを設け、該チップ押えと前記チューブ用チップとの間に、該チップ押えから前記チューブ用チップの先端へ向かって突出すると共に前記チューブ用チップにおける前記チューブに溶接された直後のフィンと対向する面を覆う絶縁板を設けたことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるスパイラルフィンチューブ溶接装置の実施の形態を説明する。なお、この実施の形態は従来のスパイラルフィンチューブ溶接装置の一部を改良したものなので、従来と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、異なる部分のみを説明する。
【００１４】
スパイラルフィンチューブ溶接装置にはフィンに通電する部分と、チューブに通電する部分とがある。
【００１５】
まず、フィンに通電する部分について説明する。図１に示すように第一ホルダ１２には第一ブロック２３が斜めに取り付けられている。即ち、第一ホルダ１２に形成された図示しない長孔に挿通したボルト２４が第一ブロック２３のねじ孔にねじ込まれ、第一ブロック２３は上下方向に取付位置が移動できるようになっている。
【００１６】
図３（ｃ）に示すように、第一ブロック２３の上面にはガイド溝２６が形成され、ガイド溝２６にはガイド手段としてコの字形の断面形状のガイドレール２７が嵌合されている。ガイドレール２７にはフィン用チップ２８が摺動自在に収容されている。フィン用チップ２８がガイドレール２７から抜け出るのを防止するために、図３（ａ）における第一ブロック２３の下部には絶縁材料からなるチップ押え２９が取り付けられている。チップ押え２９は図５に示す形状を有し、孔２９ａ，２９ｂに挿通したボルト３０，３１が第一ブロック２３に螺合されている。ボルト３０，３１と第一ブロック２３との間には遊びが設けられており、ボルト３１と第一ブロック２３との間にはバネ３２が設けられている。図３（ｃ）において、チップ押え２９とフィン用チップ２８との間に絶縁材料からなる調整座を介在させることにより、フィン用チップ２８の厚さを調整することができる。
【００１７】
フィン用チップ２８をガイドレール２７に沿って付勢するために付勢手段としての第一エアシリンダ３３が設けられている。図のように第一エアシリンダ３３の取付部３３ａがボルト３４を介して第一ブロック２３の端面に結合されている。そして、第一エアシリンダ３３のロッド３３ｂには絶縁材料からなる押圧部材３５がねじ結合されている。押圧部材３５はガイドレール２７からとび出さないように図３（ｄ）の形状になっている。即ち、ガイドレール２７の底面近傍の両側には押圧部材３５の移動範囲の全体にわたって小さな溝が形成され、この溝内で摺動する突起部３５ａが押圧部材３５に形成されている。
【００１８】
第一ブロック２３には冷却水を流すための流路が形成され、流路に冷却水を供給するための給水管３６と排水管３７とが設けられている。３８はガイドレール２７とフィン用チップ２８との間へグリスを注入するためのグリスニップルである。
【００１９】
次に、チューブへ通電する部分について説明する。図２に示すように第二ホルダ１３には一対のボルト４０を介して上下左右へ調整可能に第二ブロック４１が取り付けられている。図４（ｃ）に示すように第二ブロック４１にはガイド溝４２が形成され、ガイド溝４２にはガイド手段としてコの字形断面形状のガイドレール４３が嵌合されている。ガイドレール４３は、図４（ａ）に示すように鉛直軸に対してθ＝３゜だけ傾いた方向に沿って形成されている。これは、チューブ１へのフィン３の供給方向がチューブ１の真上から真下への方向なので、フィン３から後述する第二エアシリンダ５３を逃がすためである。ガイドレール４３には前記フィン用チップ２８を縦にした場合と同一の状態のチューブ用チップ４４が摺動自在に収容されている。チューブ用チップ４４がガイドレール４３から抜け出るのを防止するため第二ブロック４１の下部には絶縁材料からなるチップ押え４５が取り付けられている。チップ押え４５は図６に示す形状を有し、孔４５ａ，４５ｂに挿通したボルト４６，４７が第二ブロック４１に螺合されている。そして、図３（ａ）に示すチップ押え２９の場合と同様にバネ５２が設けられている。図７に示すように溶接直後のフィン３とチューブ用チップ５との距離が小さいため、フィンとチューブ用チップとの間でスパークが生じたりチューブ用チップにスパッタが付着するおそれがあり、これを防止するためにチップ押え４５と略同じ形状の絶縁板５１がチップ押え４５と第二ブロック４１との間に設けられる。ここで図４（ａ），図６（ｂ）に示すように、絶縁板５１のみが第二ブロック４１の下端よりも下方へ長くなっている。
【００２０】
チューブ用チップ４４をガイドレール４３に沿って付勢するために、前記と同様にして付勢手段としての第二エアシリンダ５３が設けられている。第二エアシリンダ５３のロッド５３ａには絶縁部材からなる押圧部材４８がねじ結合されている。押圧部材４８には、ガイドレール４３からとび出さないように、前記と同様にして溝内を摺動する突起部４８ａが形成されている。この押圧部材４８にはチューブ用チップ４４と略同じ高さの押圧部４８ｂが一体に形成されている。
【００２１】
このほか、前記と同様に、第二ブロック４１の内部に冷却水を流すための給水管４９と排水管５０とガイドレール４３とチューブ用チップ４４との間にグリスを注入するための図示しないグリスニップルとが設けられている。
【００２２】
次に、斯かるスパイラルフィンチューブ溶接装置の作用を説明する。一端がチューブ１に結合されたフィン３の他端側を少しらせん状に巻いた状態で、第一，第二エアシリンダ３３，５３を動作させ、フィン用チップ２８，チューブ用チップ４４を一定の圧力で押圧し、フィン３，チューブ１に当接させる。このようにしてフィン用チップ２８，チューブ用チップ４４を介してフィン３，チューブ１に通電しながらチューブ１の回転と軸方向への送りとを行なうと、フィン３がチューブ１にらせん状に巻回されながら溶接が行なわれる。
【００２３】
単位時間当りの摺動距離の長いフィン用チップ２８は摩耗が早いが、フィン用チップ２８は長さが本実施の形態では１５０ｍｍもあるので、長時間連続で溶接することができる。フィン用チップ２８は長さが４０ｍｍ位になったら交換するが、図３（ｃ）と図４（ｃ）とを比較するとわかるように、フィン用チップ２８を横にしてガイドレール４３に挿入することで、使用済みのフィン用チップ２８をそのまま新しいチューブ用チップ４４として約２５ｍｍになるまで使用することができる。このため、チップの無駄がない。
【００２４】
前述したように、図３（ｃ）において、フィン用チップ２８とチップ押え２９との間に調整座を介在させることにより、フィン用チップ２８の厚さを変更することができる。
【００２５】
図１（ｂ）に示すように、チューブ用チップ４４と、溶接直後のフィン３との間に絶縁板５１が介在することから、フィン３の巻回ピッチが小さい場合であっても、チューブ用チップ４４とフィン３との間でのスパークの発生が防止される。このため、チューブ用チップ４４と溶接直後のフィン３との間にスパッタが生じることもない。
【００２６】
【発明の効果】
以上の説明からわかるように、請求項１に係るスパイラルフィンチューブ溶接装置によればチップ押えとチューブ用チップとの間に、該チップ押えからチューブ用チップの先端へ向かって突出すると共にチューブ用チップにおけるチューブに溶接された直後のフィンと対向する面を覆う絶縁板を設けたので、チューブ用チップとフィンとの間に生じるスパークが防止され、チューブ用チップにスパッタが付着するのが防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるスパイラルフィンチューブ溶接装置の実施の形態に係り、（ａ）は平面図、（ｂ）正面図。
【図２】本発明によるスパイラルフィンチューブ溶接装置の実施の形態における左側面図。
【図３】本発明によるスパイラルフィンチューブ溶接装置の実施の形態におけるフィンへ給電する部分に係り、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視図、（ｄ）は（ｂ）のＢ−Ｂ矢視図。
【図４】本発明によるスパイラルフィンチューブ溶接装置の実施の形態におけるチューブへ給電する部分に係り、（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ矢視図、（ｄ）は（ｂ）のＤ−Ｄ矢視図。
【図５】フィン用チップのチップ押えに係り、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図。
【図６】チューブ用チップのチップ押えに係り、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図。
【図７】スパイラルフィンチューブ溶接装置の構造原理を示す斜視図。
【図８】従来のスパイラルフィンチューブ溶接装置に係り、（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は平面図。
【符号の説明】
１…チューブ
３…フィン
１４，５１…絶縁板
２３…第一ブロック
２８…フィン用チップ
４１…第二ブロック
４４…チューブ用チップ
４５…チップ押え
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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