DE10131889B4

DE10131889B4 - Verfahren zur Herstellung eines wellenförmigen Flügels für Plattenwärmetauscher und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE10131889B4
Application number: DE10131889A
Authority: DE
Inventors: Claude Pierre Gerard
Original assignee: Nordon Cryogenie SNC
Current assignee: Fives Cryo SAS
Priority date: 2000-07-04
Filing date: 2001-07-04
Publication date: 2004-03-25
Anticipated expiration: 2021-07-05
Also published as: US20020002853A1; FR2811248A1; GB2365373B; FR2811248B1; GB0116389D0; JP2002066675A; JP4647144B2; GB2365373A; DE10131889A1; US6591647B2

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines wellenförmigen Flügels für einen Plattenwärmetauscher aus einem flachen Produkt, welcher Plattenwärmetauscher eine generelle Hauptwellenrichtung (D1) aufweist und wenigstens eine Welle (8) im wesentlichen quer zur Hauptwellenrichtung (D1) besitzt, welche Welle (8) Wellen-Schenkel (l2) umfaßt, die die Wellenberge (15) und Wellentäler (16) verbinden, welche Welle (8) mit einer Reihe von Perforationen (20) versehen ist, mit folgenden Verfahrensschritten:
– in dem flachen Material werden vor der Biegung Perforationen (20) mit wenigstens einem Perforationswerkzeug (30) hergestellt; und
– das flache, perforierte Material wird mit Hilfe wenigstens eines Biegewerkzeugs (40) gebogen;
gekennzeichnet durch folgende weitere Schritte;
– das Produkt wird schrittweise zwischen dem Perforationswerkzeug und dem Biegewerkzeug (40) transportiert, wobei die relative Position der Werkzeuge (30,40) zueinander in Richtung der Materialbewegung des flachen Produktes (X-X) variabel ist und
– es wird die Position einer Perforation (20) auf der Welle (8) abgetastet; und
– die...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines wellenförmigen Flügels für Plattenwärmetauscher sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und 5, sowie deren Verwendung.

Eine derartige Vorrichtung ist zusammen mit einem entsprechenden Verfahren in der US 4 888 972 beschrieben und dient zur Herstellung von Kühlrippen eines Radiators. Diese Vorrichtung zum zickzackförmigen Falten eines Metallstreifens weist gegenläufig rotierende Formwerkzeuge zur Bildung einer Abfolge voneinander beabstandeter Einpressungen im Streifen sowie gegenläufig rotierende Faltwerkzeuge zur Bildung der zickzackförmigen Falten zwischen den benachbarten Einpressungen auf. Durch eine Antriebskupplung läßt sich die Phasenbeziehung zwischen den Form- und den Faltwerkzeugen steuern.

Im einzelnen bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung eines wellenförmigen Flügels für einen Plattenwärmetauscher aus einem flachen Material, welcher Wärmetauscher eine generelle Hauptwellenrichtung und wenigstens eine im wesentlichen quer zu der Hauptwellenrichtung verlaufende Welle aufweist, welche Welle Wellenschenkel umfaßt, die Wellenberge und Wellentäler verbinden, welche Welle mit einer Reihe von Perforationen versehen ist.

1 der Zeichnung zeigt perspektivisch mit ausgebrochenen Teilen ein Ausführungsbeispiel eines derartigen Wärmetauschers herkömmlicher Bauart, auf den die Erfindung anwendbar ist. Es kann sich insbesondere um einen kryogenen Wärmetauscher handeln.

Der Wärmetauscher 1, der in der Zeichnung gezeigt ist, wird gebildet aus einem Stapel von rechteckigen, parallelen Platten 2, die alle untereinander identisch sind. Die Platten bilden miteinander eine Anzahl von Kanälen für Fluide, die einen indirekten thermischen Wärmeaustausch bilden. An dem dargestellten Beispiel werden Kanäle. nacheinander und zyklisch gebildet durch Kanäle 3 für ein erstes Fluid, 4 für ein zweites Fluid und 5 für ein drittes Fluid.

Jeder der Kanäle 3 bis 5 wird begrenzt durch Verschlußstangen 6, die die Kanäle abschließen, jedoch Fenster 7 als Einlaß und Auslaß für Fluid freilassen. In jedem Kanal sind wellenförmige Flügel 8 angeordnet, die zugleich als thermische Flügel, als Verstrebung zwischen den Platten, insbesondere beim Lötvorgang, und zur Vermeidung einer Verformung der Platten während der Einleitung von Druckfluiden, schließlich als Strömungsführung für die Fluide dienen.

Die Platten, Verschlußstangen und wellenförmigen Verstrebungen bestehen im allgemeinen aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung und werden zusam mengefügt in einem einzigen Vorgang durch Löten in einem Ofen.

Anschlußkästen 9 für den Einlaß und Auslaß von Fluiden, die eine im wesentlichen halbzylindrische Form aufweisen, werden anschließend an den Korpus des Wärmetauschers angelötet, und zwar derart, daß sie die Reihen der Fenster der Einlässe und Auslässe abdecken, und sie werden ihrerseits mit Leitungen für Zufuhr und Abfuhr der Fluide verbunden.

Es gibt unterschiedliche Typen von wellenförmigen Verstrebungen 8, beispielsweise einfache wellenförmige Verstrebungen mit Perforationen, wie sie in 2 dargestellt sind.

In der gesamten Beschreibung soll Bezug genommen werden auf diese Art von einfachen wellenförmigen Flügels mit Perforationen, obgleich sich die Erfindung auf zahlreiche Typen komplizierterer wellenförmiger Flügel anwenden läßt, beispielsweise solche mit wellenförmigen Verzahnungen oder solche mit teilweisem Versatz, bei denen, in regelmäßigen Intervallen entlang den Erzeugenden, ein Querversatz der Welle von im allgemeinen einer halben Wellenlänge vorgesehen wird. In Betracht kommt auch eine Sparrenwelle oder eine Fischgrät-Welle mit wellenförmiger Erzeugenden, eine persische Welle, deren Schenkel Ausbauchungen aufweisen, usw....

Die einfache perforierte Welle weist eine generelle Hauptrichtung D1 auf, während die Wellen in einer Richtung D2 senkrecht zur Hauptrichtung D1 orientiert sind. Bei der Fischgrät-Wellen wird als D 1 die mittlere Wellenrichtung bezeichnet.

Aus Einfachheitsgründen soll im folgenden entsprechend 2 angenommen werden, daß die Richtungen D1 und D2 waagerecht verlaufen.

Die Welle 8 hat eine gerippte Form und umfaßt eine große Anzahl von rechteckigen Wellenschenkeln 12, die jeweils in einer senkrechten Ebene rechtwinklig zur Richtung D2 liegen. Die generelle Strömungsrichtung F des Fluids folgt der Richtung D1 in dem jeweiligen Kanal. Jeder Schenkel umfaßt eine Anströmkante 13 und eine Abströmkante 14. Die Schenkel sind alternativ entlang ihrem oberen Rand durch rechteckige, im wesentlichen waagerechte, ebene Wellenber ge 15 und entlang ihrem unteren Rand durch ebenfalls rechteckige, ebene, waagerechte Wellentäler 16 verbunden.

Perforationen 20 befinden sich in den Schenkeln der Wellen und bringen Turbolenzen in die Fluidströmung quer über den Wärmetauscher und verbessern so den thermisch en Wärmeaustausch.

Für die Herstellung der wellenförmigen Flügel, die beschrieben werden sollen, wird generell wie folgt verfahren:
es wird in den flachen Ausgangsmaterial vor der Biegung mit wenigstens einem Perforationewerkzeug eine Perforation hergestellt, und das flache, perforierte Produkt wird mit wenigstens einem Biegewerkzeug gebogen. Diese Vorgänge finden nacheinander und diskontinuierlich statt, und zwar diskontinuierlich nach dem Austritt des flachen Produkts mit Perforationen aus dem ersten Perforationswerkzeug und vor dem Eintritt in das zweite Werkzeug, da die Fortsetzung des Verfahrens erschwert wird durch die Differenz der Bewegungsgeschwindigkeit des flachen Produkts in den beiden Werkzeugen.

Andererseits sind Gleitverschiebungen des flachen Produkts in dem Biegewerkzeug nach der Perforation, und die Streckung des Werkstücks schwer zu beherrschen, da es erhebliche Variationen in der Positionierung der Perforationen in Bezug auf die Faltungen auftreten.

Daraus ergibt sich, daß die thermischen Eigenschaften wenig homogen und schlecht beherrschbar sind. Wenn außerdem die Perforationen über die gesamte Oberfläche des flachen Produkts verteilt sind, sind die Kontaktbereiche zwischen den Wellenbergen und den Wellentälern der Wellen einerseits und zwischen benachbarten Platten 2 andererseits nicht konstant. Folglich sind die Festigkeit der Lötverbindungen und die Wärmeübergänge zwischen den Wellen und Platten schlecht zu beherrschen.

Mit dem Ziel der vorliegenden Erfindung, die genannten Nachteile zu überwinden, ist die Erfindung gerichtet auf ein Verfahren der genannten Art, das folgen- de Schritte umfaßt:

– es wird das Produkt schrittweise zwischen dem Perforationswerkzeug und dem Biegewerkzeug transportiert, wobei die relative Position zwischen den beiden Werkzeugen in Richtung der Verschiebung des flachen Produkts variabel ist;
– die Position einer Perforation auf der Welle wird abgetastet; und
– die relative Position der Werkzeuge wird angepaßt entsprechend der abgetasteten Position.

Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, mit einem Perforationswerkzeug und einem Biegewerkzeug, die jeweils einen Einlaß und einen Auslaß aufweisen. Die Anordnung aus Perforationswerkzeug und Biegewerkzeug bildet eine zusammenhängende Anlage, die bestimmt ist, ein flaches Produkt zu bearbeiten. Der Ausgang des Perforationswerkzeugs ist mit dem Eingang des Biegewerkzeugs verbunden. Die Anlage ist dadurch gekennzeichnet, daß die relative Position des Perforationswerkzeugs und des Biegewerkzeugs in Richtung des Durchlaufs des flachen Produkts durch die Anlage verstellbar ist mit Hilfe einer Steuerung.

Die Erfindung ist im übrigen gerichtet auf die Verwendung eines Verfahrens und einer Vorrichtung der vorgenannten Art zur Herstellung von wellenförmigen Flügeln gemischter Struktur, in denen Perforationen in beabstandeten Querbändern des flachen Produkts vorgesehen sind, die zueinander in Abstand liegen und durch nicht perforierte Bänder getrennt sind, oder zur Herstellung von wellenförmigen Flügeln mit versetzten Wellen, die zumindest an einigen Anströmkanten und/oder wenigstens einigen Abströmkanten der Wellenschenkel und der Wellentäler und/oder Wellenberge ausgeschnitten sind.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten 3 bis 7 näher erläutert:
3 zeigt schematisch das Perforations- und das Biegewerkzeug und die zugehörige Steuerung;
4 zeigt in einer perspektivische Darstellung einen wellenförmigen Flügel, auf den die Erfindung vorteilhaft anwendbar ist;
5 zeigt eine Draufsicht eines flachen Teils, aus dem ein wellenförmiger Flügel gemäß 4 herstellbar ist;
6 und 7 sind entsprechende Darstellungen zu 4 und 5 und zeigen eine andere Ausführungsform eines wellenförmigen Flügels.
Anschließend soll unter Bezugnahme auf 3 eine Vorrichtung beschrieben werden, die Gegenstand einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist.
Diese Vorrichtung umfaßt ein Perforationswerkzeug 30, das ausgerüstet ist mit einem Perforationsantrieb 32, der an einem Gestell 33 des Perforationswerkzeugs 30 befestigt ist, und mit einem Dorn 35, der fest mit einer beweglichen Stange des Perforationsantriebs 32 verbunden ist. Das Perforationswerkzeug 30 weist einen Einlaß 37 und einen Auslaß 38 auf, durch die ein Metallprodukt in der Form vor einem zu behandelnden Blech hindurchgeht. Das Perforationswerkzeug 30 weist Führungen für das Metallblech auf, die nicht dargestellt sind und die eine gleichmäßige, schrittweise Verschiebung des Metallblechs in dem Werkzeug in einer im wesentlichen waagerechten Ebene gestatten. Der Perforationsantrieb 32. treibt den Dorn 35 in einer vertikalen, hin- und hergehenden Bewegung an, die mit der Verschiebung des Metallblechs koordiniert ist. Der Dorn 35 führt mit dem Zusammenwirken mit einer Matrize 39 als Gegenstück die Perforation des Metallblechs in gleichmäßigen Intervallen durch.
Die Vorrichtung umfaßt im übrigen ein Biegewerkzeug 40 mit einem Biegeantrieb 42, der an einem Gestell 43 des Biegewerkzeugs 40 befestigt ist. Eine verschiebbare Stange ist fest mit einem Biegeorgan 45 verbunden. Das Biegeorgan 45 ist hin- und hergehend in senkrechter Richtung beweglich, wie eine Stange, die mit einem nicht dargestellten Gegenwerkzeug zusammenwirkt. Das Biegewerkzeug 40 weist einen Einlaß 47 und einen Auslaß 48 auf. Der Einlaß 47 nimmt direkt das perforierte Metallblech auf, das aus dem Auslaß 38 des Perforationswerkzeugs 30 abgegeben worden ist. Das Biegewerkzeug 40 umfaßt Führungen und Antriebsmittel für das Metallblech. Die Antriebsmittel treiben das Metallblech mit einer für den Biegevorgang geeigneten Schrittfolge und Geschwindigkeit an. Die Führungs- und Antriebsmittel sind herkömmlicher Art und werden hier nicht beschrieben.
Das Biegewerkzeug 40 steht fest in bezug auf einem festen Untergrund 50, während das Perforationswerkzeug 30 beweglich ist, beispielsweise auf Rollen 51 oder Schienen oder dergleichen, und zwar in Horizontalrichtung X-X, in der auch das Metallblech durchläuft. Das Perforationswerkzeug 30 wird in dieser translatorischen Richtung durch einen Antrieb 55 im Sinne der Bewegung des Metallblechs oder in entgegengesetztem Sinne bewegt Der Antrieb 55 ist über seinen feststehenden Teil fest mit dem Gestell 43 des Biegewerkzeugs 40 verbunden und über seine bewegliche Stange mit dem Gestell 33 des Perforationswerkzeugs.
Die Vorrichtung umfaßt im übrigen eine Steuerung 60, die die Funktionen des Perforationsantriebs 32 und des Biegeantriebs 42 sowie des Antriebs 55 zur Verschiebung des Perforationswerkzeugs 30 entsprechen und/oder vorgegebenen Werten steuers.
Die Steuerung 60 umfaßt zu diesem Zweck einen Positionssensor 62, der in dem Biegewerkzeug 40 angeordnet ist und kontinuierlich die relative Position der Perforationen in bezug auf die Biegefalten überwacht und ein Signal SO abgibt, das die relativ e Position repräsentiert.
Die Steuerung 60 umfaßt im übrigen einen ersten Bewegungssensor 64 an dem Gestell 33 des Perforationswerkzeugs 30, der die Bewegung des Metallblechs in bezug auf das Gestell des Perforationswerkzeugs 30 überwacht und ein Signal S1 erzeugt, das für diese Bewegung repräsentativ ist.
Ebenso umfaßt die Steuerung 60 einen zweiten Bewegungssensor 66, der an dem Gestell 43 des Biegewerkzeugs 40 angebracht ist und die Bewegung des Metallblechs n bezug auf das Biegewerkzeug 40 in Höhe seines Einlasses 47 abtastet. Der zweite Bewegungssensor 66 erzeugt ein Signal S2, das repräsentativ ist für die Bewegung des Metallblechs.
Im übrigen umfaßt die Steuerung 60 einen Rechner 70, der mit dem Positionssensor 62, dem ersten Bewegungssensor 64 und dem zweiten Bewegungssensor 66 verbunden ist und deren Signale S0, S1 und S2 aufnimmt. Der Rechner 70 nimmt im übrigen vorab eingespeicherte Parameter Pi sowie eine vorab programmierte Steuerlogik Li auf. Der Rechner 70 gibt an den Perforationsantrieb 32, den Biegeantrieb 42 und den Antrieb 55 Signale C1, C2 und C3 ab, die auf der Basis der Abtatsignale S0, S1 und S2, der vorgegebenen, externen Parameter Pi und der Steuerlogik Li errechnet worden sind.
Anschließend soll die Funktion der Vorrichtung genauer beschrieben werden. Es versteht sich, daß sich diese Funktion in sehr großer Zahl mit hoher Geschwindigkeit während des Durchlaufs des Metallblechs durch die Werkzeuge wiederholt.
Für eine exakte Perforation und Biegung ist es notwendig, daß der Perforationsantrieb 32 nur im Sinne eines Absenkens des Dorns 35 aktiviert werden kann, wenn der erste Bewegungssensor 64 abtastet, daß das Metallblech in Bezug auf das Perforationswerkzeug 30 steht, und der Biegeantrieb 42 nur dann bewegt werden kann, wenn der zweite Bewegungssensor 66 feststellt, daß das Metallblech nicht in Bezug auf das Gestell 43 des Biegewerkzeugs 40 bewegt wird.
Die Signale C1, C2 und die Antriebe 32, 42 des Perforationswerkzeugs 30 und des Biegewerkzeugs 40 werden durch den Rechner 70 synchronisiert, derart, daß eine Betätigung des Biegewerkzeugs nur in der oberen Position des Dorns 35 erfolgen kann, das heißt, wenn das Metallblech von dem Perforationswerkzeug 30 freigegeben ist.
Der Antrieb 55 regelt seinerseits den Abstand zwischen dem Perforationswerkzeug 30 und dem Biegewerkzeug 40 als Funktion des Maßes der Position der durch den Positionssensor 62 ermittelten Beziehung der Perforationen 20 in Bezug auf die Welle 8 stromabwärts des Biegeorgans 45. Das heißt, wenn die Position des Perforationswerkzeugs 30 der Position der Perforationen 20 auf der Welle 8 angepaßt wird.
Die vorgegebenen Parameter Pi und die Steuerlogik Li entsprechen ihrerseits dem vorgegebenen Wert der Positionierung der Perforationen 20 in Bezug auf die Wellen 8. Die Logik und die Parameter ändern sich als Funktion des Types der Wellen und d er thermischen Eigenschaften des wellenförmigen Flügels oder entsprechend der Charakteristik oder der Steuerung des ausgewählten Fluids.
Die beschriebene Vorrichtung gestattet die kontinuierliche Regelung der relativen Position des Perforationswerkzeugs 30 und des Biegewerkzeugs 40 auf der Grundlage vorgegebener Parameter des fertigen Produkts. Ein Funktionszyklus des Perforationswerkzeugs 30 und des Biegewerkzeugs 40, die hintereinander in einer Anlage angeordnet sind, läuft wie folgt ab: das Metallblech wird von dem Perforationsschritt weitertransportiert und angehalten für die Durchführung des Biegevorgangs. Anschließend wird die Position des Perforationswerkzeugs in Bezug auf das Biegewerkzeug eingestellt. Wenn das Perforationswerkzeug 30 festgelegt ist, wird ein Perforationsschritt durchgeführt, wenn alle identischen Teile ein und denselben Welle 8 perforiert werden sollen. Wenn dies nicht der Fall ist, wird derselbe Zyklus reproduziert oder der Vorgang angehalten, in Funktion des Motivs der Perforation, das angestrebt wird und vorprogrammiert ist in der Steuerlogik Li und in den vorgegebenen äußeren Parametern Pi.
Beispielsweise kann das Motiv der vorprogrammierten Perforation einer gemischten Strtuktur entsprechen, in der Perforationen alternierend so angeordnet sind, daß die Wellentäler alternativ verbunden oder dicht sind. Diese Struktur wird verwendet für die Herstellung von Mehrkanal-Kreuzstrom-Wärmetauschern.
Je nach Bedarf können die Perforationen in den Schenkeln der Wellen und/oder auf den Wellenbergen oder den Wellentälern oder in den Biegefalten vorgesehen sein.
Eine spezielle Anwendung der Erfindung besteht in der Herstellung eines Wärmetauschers, der eine Welle aufweist, deren Hauptwellenrichtung senkrecht zur Richtung des Fluidstroms läuft, eine Gestaltung, die als "hard-way" bezeichnet wird, und darauf abzielt, eine verbesserte Verteilung des Fluids in dem Wärmetauscher zu erreichen.
Die Perforationen können unterschiedliche Formen aufweisen und beispielsweise rund, rechteckig, länglich sein. Sie können bogenförmig sein und auf wenigstens einige Zustromseiten und/oder wenigstens einer Abstromseite der Wellenschenkel und eventuell auf den Wellentälern und/oder Wellenbergen vorgesehen sein.
Die Erfindung ist ebenso besonders geeignet für die Herstellung von versetzten, abgewinkelten Wellen, wie sie in 4 bis 6 gezeigt sind.
Gemäß 4 umfaßt die Welle 8 eine große Anzahl von benachbarten Wellenreihen, von denen die Wellenreihen 8A und 8B gezeigt sind. Diese Wellenreihen 8A, 8B sind getrennt durch eine Versatzlinie 107. Jeder Schenkel 12A, 12B weist einen Auschnitt 108A, 108B an dem anstromseitigen Rand 13A, 13B auf. Die Ausschnitte 108A, 108B erstrecken sich von dem Wellental 16A, 16B bis zu halber Höhe, das heißt bis zur Höhe h/2 mit h als Höhe der Wellen.
In 5 ist in einer Abwicklung das entsprechende Blech 110 zur Herstellung eines Flügels der genannten Art gezeigt. Die Biegekanten sind eingezeichnet, obwohl sie in der Darstellung der 5 nicht sichtbar sind, und es soll auf die einzelnen Flächen der Flügel Bezug genommen werden, die nach dem Falten y entstehen.
Wie in 5 gezeigt ist, werden die wellenförmigen Flügel der 4 hergestellt, indem in dem Blech 110 rechteckige, langgestreckte Perforationen oder Ausschnitte angrenzen an den Anströmrand 13 der Schenkel 12 jeder Reihe 8 hergestellt werden, und zwar stets von einer selben Seite der Versatzlinien 107. Alle Ausschnitte 108 haben eine häben h/2 und gehen von den Basen oder Wellentälern 15 aus.
In abgewandelter Form können die Ausschnitte 108 eine andere Länge als h/2 haben.
Die Ausführungsform gemäß 6 und 7 unterscheidet sich von derjenigen der 5 nur dadurch, daß die Perforationen oder Ausschnitte 108, die wiederum die L Lange oder Höhe h/2 haben, in mittlerer Höhe der Anströmränder 13A, 13B der Schenkel 12A, 12B vorgesehen sind. Die Ausschnitte 108 sind in entsprechender Form versetzt (7).
In einer weiteren Abwandlung kann durch Dimensionierung und geeignete Positionierung der Ausschnitte ein wellenförmiger Flügel entstehen, der Ausschnitte an beliebiger Stelle auf wenigstens einem Teil der Anströmkanten, der Abströmkanten, der Wellenberge und/oder der Wellentäler, oder in einigen dieser Positionen aufweisen.
Bei Verwendung von Vorrichtung und Verfahren gemäß der Erfindung sind die Perforationen regelmäßig angeordnet und ohne nennenswerte Abweichung in bezug auf die Vorgabe. Die Genauigkeit der Positionierung der Perforationen oder Ausschnitte auf der Welle ist soweit unabhängig von Problemen der Dehnung des Metalls, insbesondere aufgrund des Vorgangs der Biegung und aufgrund der Art der verwendeten Legierung, und von Problemen des Gleitens des Metallblechs in den Führungen und der Verschiebung des Blechs.
Es ist daher möglich, trotz der Kompliziertheit der Anlage und der Schrittfolge der Produktion zufriedenstellend wellenförmige Blecheinsätze für Wärmetauscher mit großer Qualität und genau in reproduzierbarer Weise herzustellen.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines wellenförmigen Flügels für einen Plattenwärmetauscher aus einem flachen Produkt, welcher Plattenwärmetauscher eine generelle Hauptwellenrichtung (D1) aufweist und wenigstens eine Welle (8) im wesentlichen quer zur Hauptwellenrichtung (D1) besitzt, welche Welle (8) Wellen-Schenkel (l2) umfaßt, die die Wellenberge (15) und Wellentäler (16) verbinden, welche Welle (8) mit einer Reihe von Perforationen (20) versehen ist, mit folgenden Verfahrensschritten: – in dem flachen Material werden vor der Biegung Perforationen (20) mit wenigstens einem Perforationswerkzeug (30) hergestellt; und – das flache, perforierte Material wird mit Hilfe wenigstens eines Biegewerkzeugs (40) gebogen; gekennzeichnet durch folgende weitere Schritte; – das Produkt wird schrittweise zwischen dem Perforationswerkzeug und dem Biegewerkzeug (40) transportiert, wobei die relative Position der Werkzeuge (30,40) zueinander in Richtung der Materialbewegung des flachen Produktes (X-X) variabel ist und – es wird die Position einer Perforation (20) auf der Welle (8) abgetastet; und – die relativ e Position der Werkzeuge wird entsprechend der abgetasteten Position angepaßt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei jedem Bewegungsschritt des flachen Produkts wie folgt verfahren wird: – es wird ein Biegevorgang durchgeführt; – die Position des Perforationswerkzeugs (30) und des Biegewerkzeugs (40) werden relativ zueinander als Funktion der abgetasteten Position eine Perforation (20) auf der Welle (8) geregelt; – es wird ein Perforationsvorgang durchgeführt oder direkt zum nächsten Schritt übergegangen; und – die Schritfolge wird wiederholt oder das Verfahren beendet.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des flachen Produkts in bezug auf das Perforationswerkzeug (30) abgetastet wird und daß ein Perforationsvorgang nur dann durchgeführt wird, wenn das flache Produkt in bezug auf das Perforationswerkzeug (30) steht.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des flac hen Produkts in bezug auf das Biegewerkzeug (40) abgetastet wird und daß ein Biegevorgang nur dann durchgeführt wird, wenn das flache Produkt in bezug auf das Biegewerkzeug (40) steht.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einem Perforationswerkzeug (30) und einem Biegewerkzeug (40), die jeweils einen Einlaß (37,47) und eine Auslaß (38,48) aufweisen, wobei die Anordnung aus Perforationswerkzeug (30) und Biegewerkzeug (40) eine zusammenhängende Anlage zur Behandlung eines flachen Produkts bildet, und die zusammenhängende Anlage (30,40) so ausgebildet ist, daß das Produkt kontinuierlich bearbeitet wird, indem der Auslaß (38) des Perforationswerkzeugs (30) mit dem Einlaß (47) des Biegewerkzeugs (40) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die relative Position des Perforationswerkzeugs (30) und des Biegewerkzeugs (40) in der Durchlaufrichtung (X-X) des flachen Produkts in der Anlage durch eine Steuerung (60) verstellbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (60) einen Positionssensor (62) zur Abtastung der Position einer Perforation (20) auf der Welle (8) in einer Partie des flachen Produkts, das in der Anlage (30,40) bearbeitet wird, aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (60) einerseits einen Rechner (70) aufweist, der ein Signal SO des Positionssensors (62) aufnimmt und andererseits aus dem Signal SO und vorgegebenen Parametern Pi sowie der vorprogrammierten Steuerlogik Li ein Befehlssignal (C3) für die relative Position des Perforationswerkzeugs (30) und des Biegewerkzeugs (40) bildet, und daß ein Antrieb (55) vorgesehen ist, der das Befehlssignal (C3) des Rechners (70) aufnimmt und wenigstens entweder das Perforationswerkzeug (30) oder das Biegewerkzeug (40) zur Regelung der relativen Position zwischen beiden verschiebt.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Biegewerkzeug (40) feststehend angeordnet ist und daß das Perforationswerkzeug (30) durch den Antrieb (55) verschiebbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (60) einen ersten Bewegungssensor (64) in Verbindung mit dem Perforationswerkzeug (30) zur Ermittlung der Bewegung des flachen Produkts in bezug auf das Perforationswerkzeug (30) und zur Übertragung des entsprechenden Signals (S1) an den Rechner aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steurung einen zweiten Bewegungssensor (66) in Verbindung mit dem Biegewerkzeug (40) umfaßt, der Bewegungen zwischen dem flachen, perforierten Produkt und dem Biegewerkzeug abtastet und ein entsprechendes Signal (S2) an den Rechner (70) überträgt.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Perforationswerkzeug (30) und das Biegewerkzeug (40) durch Antriebe (32,42) betätigbar sind, die durch die Steuerung (60) steuerbar sind, wobei die Steuerung ein Befehlssignal (C1,C2) an die Antriebe (32,42) abgibt, das von dem Signal (S1) des ersten Bewegungssensors (64) und/oder dem Signal (S2) des zweiten Bewegungssensors (66) abhängt.
Verwendung eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 oder einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 5 bis 11 zur Herstellung von wellenförmigen Flügeln gemischter Struktur, in denen Perforationen in beabstandeten Querbändern des flachen Produkts vorgesehen sind, die durch nicht perforierte Bänder getrennt sind.
Verwendung eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 oder einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 5 bis 11 zur Herstellung von wellenförmigen Flügeln mit versetzten Wellen, die zumindest an einigen Anström kanten und/oder wenigstens einigen Abströmkanten der Wellenschenkel und der Wellentäler und/oder Wellenberge ausgeschnitten sind.