CH655257A5

CH655257A5 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen von mit kuehlrippen versehenen hohlkoerpern.

Info

Publication number: CH655257A5
Application number: CH266482A
Authority: CH
Inventors: Ludwig Audolensky
Original assignee: Zschokke Wartmann Ag
Priority date: 1982-04-30
Filing date: 1982-04-30
Publication date: 1986-04-15
Also published as: WO1983003783A1; EP0107673A1

Description

**WARNUNG** Anfang DESC Feld konnte Ende CLMS uberlappen **.

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Herstellung von mit Kühlrippen versehenen Hohlkörpern, z.B. als Gehäuse für Elektromotoren, Transformatorenkessel und Wärmetauschern, mittels einer Faltpresse, bei welchem Verfahren in einem Bandstück aus Blech fortlaufend eine Rippe nach der andern durch Rippenbildung geformt wird, dadurch gekennzeichnet, dass während der fortlaufenden Formung der Rippen (8) die ihre Dimensionen und ihre Anordnung bestimmenden Werte der Faltpresse variiert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die die Dimensionen und die Anordnung jeder Rippe (8) bestimmenden Werte der Faltpresse gespeichert und für jede Rippe vor ihrer Formung abgerufen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippenhöhe (H) und/oder die Rippenteilung (T) nach einer vorgegebenen Folge variiert werden.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bei der eine Faltpresse mit zwei Spannvorrichtungen 2, 3 zum Einspannen und Falten einer Partie (6) eines Bandbleches (1) und einem senkrecht zur Bandrichtung beweglichen Schwert (7) zum Formen der Rippe (8) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Spannvorrichtung (3) durch eine Vorschubeinheit (4, V) verschiebbar ist, die mit einer Steuereinheit (5, ST) verbunden ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorschubeinheit ein von einem Schrittmotor (13) gesteuertes Stellglied, z. B. einen Linearmotor, aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (5. ST) einen den Schrittmotor (13) beaufschlagenden Impulsgeber (12) aufweist, der mit einem Rechner (11) verbunden ist, der seinerseits mindestens eine Dateneingabe (9, 10) für die Dimensionierung und Anordnung der Rippen (8) aufweist.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von mit Kühlrippen versehenen Hohlkörpern, z. B. als Gehäuse für Elektromotoren, Transformatorenkessel und Wärmetauschern, mittels einer Faltpresse bei welchem Verfahren in einem Bandstück aus Blech fortlaufend eine Rippe nach der andern durch Rippenbildung geformt wird, und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Im Elektromaschinenbau und bei Heizgeräten ist es bekannt, mit Kühlrippen versehene Hohlkörper zum Verbessern des Wärmeaustausches zu verwenden. Werden diese Hohlkörper aus Gusseisen hergestellt, wird hierfür ein Modell verwendet. Hierbei ist man weitgehend frei, dieses Modell so auszulegen, dass die danach abgegossene Form einen Hohlkörper darstellt, bei dem durch unterschiedliche Gestaltung der Rippen nach ihrer Höhe und nach ihrer Teilung die Kühlleistung für eine bestimmte Baugrösse optimiert werden kann.

Es ist weiter bekannt, dass neuerdings bei Elektromotoren die Statorgehäuse aus Stahlblech hergestellt werden.

Hierbei wird von einem Bandblech ein entsprechendes Bandstück abgetrennt und auf einer Faltpresse mit Rippen versehen, worauf aus diesem das Statorgehäuse fertiggestellt wird.

Diese Gehäuse aus Stahlblech können gegenüber den gusseisernen Gehäusen zu wesentlichen Materialeinsparungen führen. Allerdings müssen Einschränkungen in Kauf genommen werden. Damit eine rationelle Herstellung solcher Gehäuse aus mit Rippen versehenem Blech gewährleistet ist, muss eine gleichbleibende Rippenhöhe eingehalten werden.

Es ist zwar bekannt, (DE-Patentschrift 11 97 049), eine Maschine jeweils auf eine andere Rippenhöhe umzurüsten, jedoch bedingt dies einen Stillstand der Maschine während der Umrüstzeit, was eine entsprechende Kostenerhöhung zur Folge hat.

Ahnliche Verhältnisse liegen auch bei den aus mit Rippen versehenem Bandblech hergestellten Transformatorenkesseln vor. Diese werden meist aus vier mit Rippen versehenen Wandelementen zusammengesetzt, die einzeln mit jeweils gleichbleibender Rippenhöhe und Rippenteilung hergestellt werden. Eine rationellere Fertigung wird dadurch erreicht, dass die Transformatorenkessel aus einem einzigen, langen mit Rippen versehenen Band hergestellt werden. Die Herstellung dieser langen mit Rippen versehenen Bänder kann aber nur mit vertretbarem Aufwand erfolgen, wenn für den Rippenkörper die gleiche Rippenhöhe eingehalten wird.

Dadurch wird aber die Freiheit in der Gestaltung der Transformatorenkessel eingeschränkt. Wollte man unterschiedliche Rippenhöhen vorsehen, müsste wie auch bei den Statorgehäusen die Faltvorrichtung angehalten und die entsprechenden die Rippenhöhe bestimmenden Anschläge gelöst und neu eingestellt werden, wodurch aber eine fortlaufende Herstellung der Rippen wegen der für die Umstellung erforderlichen Unterbrüche an der Falteinrichtung nicht mehr möglich wäre.

Hier setzt die Erfindung ein, der die Aufgabe zugrundeliegt, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art so auszugestalten, dass an Hohlkörpern Kühlrippen vorgesehen werden können, deren Dimensionen und Anordnung beliebig wählbar sind.

Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass während der fortlaufenden Formung der Rippen die ihre Dimension und ihre Anordnung bestimmenden Werte der Faltpresse variiert werden.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Rippenbildung in einer Faltpresse,
Fig. 2 ein Blockdiagramm der Funktion der Faltpresse und
Fig. 3 schematische Darstellungen einiger Ausführungsformen von mit Kühlrippen unterschiedlicher Dimension versehenen Hohlkörpern, wobei a) eine Teilansicht eines Motorengehäuses, b) einen Behälter mit ovalem Querschnitt und Rippen unterschiedlicher Form und c) einen Behälter mit Rechteckquerschnitt und Rippen unterschiedlicher Form darstellt.

Bei der Herstellung von mit Rippen versehenen Hohlkörpern wird zunächst von einem, meistens in Form einer Rolle vorhandenen Bandblech ein für den herzustellenden Hohlkörper erforderliches Bandstück abgewickelt und einer Faltpresse zugeführt, wo jeweils eine Rippe hergestellt und anschliessend das Bandstück vorgeschoben wird, damit die nächste Rippe hergestellt werden kann. In Fig. list das Bandstück mit 1 bezeichnet. Die Faltpresse weist zwei Spannvorrichtungen 2, 3 auf, die in nicht näher dargestellter Weise das Band 1 klemmen und in ihrer Lage festhalten. In Fig. list die Spannvorrichtung 2 maschinenfest eingebaut, während die Spannvorrichtung 3 in einer Vorschubeinheit 4 angeordnet ist, die durch einen nicht näher dargestellten Antrieb 5 gegen die Spannvorrichtung 2 und zurück bewegt wird.

In der Vorschubeinheit 4 und dem Antrieb 5 sind auch die erforderlichen Steuereinrichtungen vorgesehen.

Für die Herstellung einer Rippe wird das Band 1 durch die Spannvorrichtungen 2, 3 geklemmt, wobei vorher die Vorschubeinheit 4 in die Ausgangsstellung a gefahren wird.

Dadurch wird eine freie Bandpartie 6 zwischen den Spannvorrichtungen 2, 3 definiert die zur Bildung der Rippe benö

tigt wird (Stellung I). Die Bildung der Rippe erfolgt durch die Bewegung der Vorschubeinheit 4 bei geklemmter Spannvorrichtung 3 von der Stellung I in die Stellung II, wobei gleichzeitig ein unter der freien Bandpartie 6 angeordnetes Faltschwert 7 senkrecht zum Band 1 bewegt und hierdurch die Rippe gefaltet wird. Da die Spannvorrichtung 2 maschinenfest ist, muss das Faltschwert 7 in derselben Richtung, jedoch nur mit der halben Geschwindigkeit der Vorschubeinheit 4 bewegt werden. In der Stellung II hat die Vorschubeinheit 4 ihre Endstellung b erreicht, wodurch die Rippe 8 mit einer Rippenhöhe H fertiggeformt ist.

In der Stellung III befindet sich die Vorschubeinheit in der Lage c. Die Spannvorrichtung 3 klemmt das Band ein, während die Spannvorrichtung 2 geöffnet ist.

In der Stellung IV hat sich die Vorschubeinheit 4 soweit verschoben, dass die Rippe 8 um die Teilung T, siehe Stel lung III, versetzt ist. Die Spannvorrichtung 2 klemmt nun erneut das Band 1, so dass die Ausgangslage für das Formen einer neuen Rippe 8 erreicht ist. Anstelle der Verschiebung von Stellung III nach Stellung IV kann das Band um die Tei lung T durch ein separates Gerät verschoben werden.

Ist die nächste Rippe mit einer andern Rippenhöhe H vorgesehen als in der Stellung I, ändert auch der Wert der freien Bandpartie 6 und auch der Wert a' in Stellung IV. Da jedoch für jede Rippe die freie Bandpartie durch das Vor schieben der Vorschubeinheit 4 in die gewünschte Lage ein gestellt wird, kann die fortlaufende Formung einer Rippe 8 nach dem andern die Rippenhöhe H jeweils variiert werden.

Wie dies steuerungsmässig gelöst wird, zeigt Fig. 2.

Fig. 2 zeigt ein Blockdiagramm der Steuerung und des
Antriebs der Vorschubeinheit 4, wobei im Blockdiagramm mit ST die Steuerungseinheit und mit V die Vorschubeinheit bezeichnet ist. Die in Fig. 2 angegebenen Distanzen a, b und c lassen sich aus der Stärke T des Rippenschwertes 7 (siehe Fig. 2, Stellung II), aus der Blechstärke s des Bandes 1, der Rippenhöhe H und der Teilung P errechnen. Hierbei sind die Schwertdicke D und die Blechstärke s für die Herstellung einer bestimmten Art von Bändern mit Kühlrippen konstante Grössen, während die Rippenhöhe H und die Teilung T variable Grössen sind. In Fig. 2 wird hierfür eine Dateneingabe 9 für die konstanten Werte s und D und eine Dateneingabe 10 für die variablen Werte H und T vorgesehen.

Aus den genannten Grössen werden in einem Rechner 11 die Distanzen a, b und c errechnet und in der erforderlichen zeitlichen Reihenfolge einem Impulsgeber 12 zugeleitet. Der Impulsgeber 12 wandelt die Grössen in Impulsfolgen um, wobei die Anzahl der Impulse nO, n, und n2 ein Mass für die Distanzen a, b und c ist. Mit 13 ist ein Schrittmotor mit einem Linearverstärker, z. B. einem elektrohydraulischen linearen Positionierantrieb, bezeichnet, mit dem nun die Vorschubeinheit 4 nach Massgabe der Anzahl Impulse in die entsprechenden Stellungen I-IV gebracht wird.

In Fig. 3 ist unter a) ein Motorengehäuse aus einem Rippenrand teilweise dargestellt, bei dem die Partie zwischen den Lagerfüssen 14, 15 mit ungleichlangen Rippen versehen ist. Der zur Verfügung stehende freie Platz wird hierbei optimal ausgenützt. Beim ovalen Behälter b) wird die Rippenhöhe derart variiert, dass im Grundriss die Rippen durch ein Rechteck begrenzt sind, während beim rechteckförmigen Behälter nach c) die Rippen mit zur jeweiligen Seitenmitte zunehmender Rippenhöhe ausgebildet sind.

Claims

PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Herstellung von mit Kühlrippen versehenen Hohlkörpern, z.B. als Gehäuse für Elektromotoren, Transformatorenkessel und Wärmetauschern, mittels einer Faltpresse, bei welchem Verfahren in einem Bandstück aus Blech fortlaufend eine Rippe nach der andern durch Rippenbildung geformt wird, dadurch gekennzeichnet, dass während der fortlaufenden Formung der Rippen (8) die ihre Dimensionen und ihre Anordnung bestimmenden Werte der Faltpresse variiert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die die Dimensionen und die Anordnung jeder Rippe (8) bestimmenden Werte der Faltpresse gespeichert und für jede Rippe vor ihrer Formung abgerufen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippenhöhe (H) und/oder die Rippenteilung (T) nach einer vorgegebenen Folge variiert werden.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bei der eine Faltpresse mit zwei Spannvorrichtungen 2, 3 zum Einspannen und Falten einer Partie (6) eines Bandbleches (1) und einem senkrecht zur Bandrichtung beweglichen Schwert (7) zum Formen der Rippe (8) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Spannvorrichtung (3) durch eine Vorschubeinheit (4, V) verschiebbar ist, die mit einer Steuereinheit (5, ST) verbunden ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorschubeinheit ein von einem Schrittmotor (13) gesteuertes Stellglied, z. B. einen Linearmotor, aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (5. ST) einen den Schrittmotor (13) beaufschlagenden Impulsgeber (12) aufweist, der mit einem Rechner (11) verbunden ist, der seinerseits mindestens eine Dateneingabe (9, 10) für die Dimensionierung und Anordnung der Rippen (8) aufweist.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von mit Kühlrippen versehenen Hohlkörpern, z. B. als Gehäuse für Elektromotoren, Transformatorenkessel und Wärmetauschern, mittels einer Faltpresse bei welchem Verfahren in einem Bandstück aus Blech fortlaufend eine Rippe nach der andern durch Rippenbildung geformt wird, und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Im Elektromaschinenbau und bei Heizgeräten ist es bekannt, mit Kühlrippen versehene Hohlkörper zum Verbessern des Wärmeaustausches zu verwenden. Werden diese Hohlkörper aus Gusseisen hergestellt, wird hierfür ein Modell verwendet. Hierbei ist man weitgehend frei, dieses Modell so auszulegen, dass die danach abgegossene Form einen Hohlkörper darstellt, bei dem durch unterschiedliche Gestaltung der Rippen nach ihrer Höhe und nach ihrer Teilung die Kühlleistung für eine bestimmte Baugrösse optimiert werden kann.

Es ist weiter bekannt, dass neuerdings bei Elektromotoren die Statorgehäuse aus Stahlblech hergestellt werden.

Hierbei wird von einem Bandblech ein entsprechendes Bandstück abgetrennt und auf einer Faltpresse mit Rippen versehen, worauf aus diesem das Statorgehäuse fertiggestellt wird.

Diese Gehäuse aus Stahlblech können gegenüber den gusseisernen Gehäusen zu wesentlichen Materialeinsparungen führen. Allerdings müssen Einschränkungen in Kauf genommen werden. Damit eine rationelle Herstellung solcher Gehäuse aus mit Rippen versehenem Blech gewährleistet ist, muss eine gleichbleibende Rippenhöhe eingehalten werden.

Es ist zwar bekannt, (DE-Patentschrift 11 97 049), eine Maschine jeweils auf eine andere Rippenhöhe umzurüsten, jedoch bedingt dies einen Stillstand der Maschine während der Umrüstzeit, was eine entsprechende Kostenerhöhung zur Folge hat.

Ahnliche Verhältnisse liegen auch bei den aus mit Rippen versehenem Bandblech hergestellten Transformatorenkesseln vor. Diese werden meist aus vier mit Rippen versehenen Wandelementen zusammengesetzt, die einzeln mit jeweils gleichbleibender Rippenhöhe und Rippenteilung hergestellt werden. Eine rationellere Fertigung wird dadurch erreicht, dass die Transformatorenkessel aus einem einzigen, langen mit Rippen versehenen Band hergestellt werden. Die Herstellung dieser langen mit Rippen versehenen Bänder kann aber nur mit vertretbarem Aufwand erfolgen, wenn für den Rippenkörper die gleiche Rippenhöhe eingehalten wird.

Dadurch wird aber die Freiheit in der Gestaltung der Transformatorenkessel eingeschränkt. Wollte man unterschiedliche Rippenhöhen vorsehen, müsste wie auch bei den Statorgehäusen die Faltvorrichtung angehalten und die entsprechenden die Rippenhöhe bestimmenden Anschläge gelöst und neu eingestellt werden, wodurch aber eine fortlaufende Herstellung der Rippen wegen der für die Umstellung erforderlichen Unterbrüche an der Falteinrichtung nicht mehr möglich wäre.

Hier setzt die Erfindung ein, der die Aufgabe zugrundeliegt, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art so auszugestalten, dass an Hohlkörpern Kühlrippen vorgesehen werden können, deren Dimensionen und Anordnung beliebig wählbar sind.

Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass während der fortlaufenden Formung der Rippen die ihre Dimension und ihre Anordnung bestimmenden Werte der Faltpresse variiert werden.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung der Rippenbildung in einer Faltpresse, Fig. 2 ein Blockdiagramm der Funktion der Faltpresse und Fig. 3 schematische Darstellungen einiger Ausführungsformen von mit Kühlrippen unterschiedlicher Dimension versehenen Hohlkörpern, wobei a) eine Teilansicht eines Motorengehäuses, b) einen Behälter mit ovalem Querschnitt und Rippen unterschiedlicher Form und c) einen Behälter mit Rechteckquerschnitt und Rippen unterschiedlicher Form darstellt.

Bei der Herstellung von mit Rippen versehenen Hohlkörpern wird zunächst von einem, meistens in Form einer Rolle vorhandenen Bandblech ein für den herzustellenden Hohlkörper erforderliches Bandstück abgewickelt und einer Faltpresse zugeführt, wo jeweils eine Rippe hergestellt und anschliessend das Bandstück vorgeschoben wird, damit die nächste Rippe hergestellt werden kann. In Fig. list das Bandstück mit 1 bezeichnet. Die Faltpresse weist zwei Spannvorrichtungen 2, 3 auf, die in nicht näher dargestellter Weise das Band 1 klemmen und in ihrer Lage festhalten. In Fig. list die Spannvorrichtung 2 maschinenfest eingebaut, während die Spannvorrichtung 3 in einer Vorschubeinheit 4 angeordnet ist, die durch einen nicht näher dargestellten Antrieb 5 gegen die Spannvorrichtung 2 und zurück bewegt wird.

In der Vorschubeinheit 4 und dem Antrieb 5 sind auch die erforderlichen Steuereinrichtungen vorgesehen.

Für die Herstellung einer Rippe wird das Band 1 durch die Spannvorrichtungen 2, 3 geklemmt, wobei vorher die Vorschubeinheit 4 in die Ausgangsstellung a gefahren wird.

Dadurch wird eine freie Bandpartie 6 zwischen den Spannvorrichtungen 2, 3 definiert die zur Bildung der Rippe benö **WARNUNG** Ende CLMS Feld konnte Anfang DESC uberlappen**.