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TECHNISCHES
GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Wärmetauscher
und insbesondere die Ausbildung der gefalteten Rippen in einem Wämetauscher.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Wärmetauscher
für eine
breite Vielfalt von Anwendungen wie z. B. Kühler, Heizblöcke, Verflüssiger und
Verdampfer sind im Stand der Technik gut bekannt und weisen im Allgemeinen
den selben grundlegenden Aufbau auf. Der grundlegende Aufbau eines
solchen Wärmetauschers
umfasst typischerweise zwei Sammelrohre für den Eingang und Ausgang einer
wärmetauschenden
Flüssigkeit.
Eine Vielzahl von mit gleichmäßigem Abstand
angeordneten Rohren erstreckt sich zwischen den beiden Sammelrohren,
damit die wärmetauschende
Flüssigkeit dazwischen
strömen
kann. Eine Vielzahl wärmeleitender
Rippen, auch als Luft-Zentralelement bekannt, benötigt Räume zwischen
jedem Paar benachbarter Rohre und sind derart ausgerichtet, dass eine
Luftströmung
durch sie hindurch zugelassen wird. Typischerweise sind die Rippen
als eine wellenförmig
gefaltete Rippe aufgebaut, die von einer Kante aus betrachtet in
einem ziehharmonikaartigen Muster gefaltet sind. Die gefalteten
Rippen sind an die Seiten der Rohre gebondet, typischerweise metallurgisch gebondet,
um die Wärmeübertragung
von der in den Rohren strömenden
Flüssigkeit
an die gefalteten Rippen zu verbessern, so dass die überschüssige Wärme auf
einen durch die Rippen strömenden
Luftstrom konvektiv übertragen
werden kann. Merkmale eines typischen Wärmetauscherblocks 10 nach
dem Stand der Technik sind in den 1 und 2 veranschaulicht.
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Ein
Wärmetauscherblock 10 nach
dem Stand der Technik umfasst typischerweise eine Vielzahl von Rohren 12 mit
einer eiförmigen
Gestalt, wobei die Breite der Rohrenden 16 im Allgemeinen
geringer als die Breite eines mittleren Abschnittes 14 eines
Rohres 12 ist, so dass der mittlere Abschnitt 14 eine
zusammendrückbare
Wölbung
bildet. Eine Vielzahl von Luft-Zentralelementen 18, die
ziehharmonikaartig gefaltet ausgebildet sind, ist zwischen benachbarten
von den Rohren 12 angeordnet. Jedes Luft-Zentralelement 18 umfasst
im Allgemeinen eine Vielzahl benachbarter Wellenschenkel 24,
wobei jeder Wellenschenkel 24 durch einen oberen Spitzenradius 20 mit
einem vorhergehenden Schenkel 24 verbunden ist, und durch
einen unteren Spitzenradius 22 mit einem nachfolgenden
Wellenschenkel 24 verbunden ist. Jeder Wellenschenkel 24 kann
ferner eine Vielzahl darin ausgebildeter Lamellen 26 für verbesserte
Wärmeübertragungseigenschaften
aufweisen. Ein Block 10 nach dem Stand der Technik wird in
einer Weise angeordnet, dass eine Vielzahl von Rohren 12 und
Luft-Zentralelementen 18 derart abwechselnd aneinanderstoßendes,
dass die Spitzenradien 20, 22 eines Luft-Zentralelements 18 an
gegenüberliegende
Seiten benachbarter Rohre 12 anstoßen. Da die Rohre 12 mittlere
Abschnitte 14 aufweisen, die im Allgemeinen breiter als
die Rohrenden 16 sind, können die angeordneten Rohre 12 und Luft-Zentralelemente 18 dann
zusammengedrückt werden,
um den Block 10 auf eine gewünschte Abmessung zu bringen.
Durch Zusammendrücken
der gestapelten Rohre 12 und Luft-Zentralelemente 18 können die
Spitzenradien 20 und 22 dazu gebracht werden,
dass sie die gegenüberliegenden
Seiten der Rohre 12 im Wesentlichen berühren. Der zusammengedrückte Block 10 wird
dann verarbeitet, um die Spitzenradien 20 und 22 an
die Rohre 12 zu bonden, typischerweise durch ein metallurgisches
Bonding-Verfahren.
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Jedes
Luft-Zentralelement 18 in einem Block 10 nach
dem Stand der Technik wird im Allgemeinen ausgebildet, indem ein
Band aus einem wärmeleitenden
Metall durch ein Paar ineinander greifender sternförmiger Formwalzen ähnlich den
in 6 veranschaulichten Walzen geführt wird. Das Ineinandergreifen
der sternförmigen
Formwalzen formt das im Allgemeinen flache Metallband zu einer ziehharmonikaartig
gefalteten Rippe. Eine teilweise Querschnittsansicht einer Formwalze 30 nach
dem Stand der Technik ist in 3 veranschaulicht,
wobei 3 dem Querschnitt entlang der Linien 7 - 7 von 6 entspricht.
Die Formwalze 30 umfasst im Allgemeinen eine Vielzahl von
Platten 32–36,
wobei jede Platte einen speziellen Abschnitt von Wellenschenkeln 24 und
Spitzenradien 20 und 22 formt. Die sternförmigen Platten 32–36 weisen
eine Vielzahl von Zähnen
um den Umfang herum auf, wobei jeder Zahn eine Oberkante 38 aufweist,
und an der unteren Konvergenz benachbarter Zähne eine Vertiefung 39 definiert
ist. Die Zähne
der äußeren Platten 32 und 36 weisen
eine plane Fläche 40 zum
Formen der Enden 25 des Schenkels 24 auf. Die
Platten 33 und 35 sind innerhalb der Platten 32 und 36 angeordnet,
und ihre Zähne
weisen Flächen 42 zum
Formen von Lamellen 26 in dem Schenkel 24 auf.
Eine Abstreifplatte 34 ist zwischen den Platten 33 und 35 angeordnet.
Die Abstreifplatte 34 weist keine Zähne auf und besitzt einen Durchmesser,
der im Wesentlichen kleiner als der von den Vertiefungen 39 umschriebene
Durchmesser ist. Die Abstreifplatte 34 definiert in Kombination
mit den benachbarten Platten 33 und 35 einen Spalt 44 zwischen
den Platten 33 und 35, damit ein Abstreiffinger 46 zumindest
teilweise darin enthalten sein kann. Der Abstreiffinger 46 erleichtert
die Entfernung des ausgebildeten Luft-Zentralelements 18 von der
Formwalze 30 und bleibt somit unter den Vertiefungen 39,
um das korrekte Ineinandergreifen von Zähnen der Platten der beiden
ineinander greifenden Formwalzen zuzulassen.
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Eine
Formwalze gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1 ist. z. B. aus der US-A-5 732 584 bekannt.
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Die
ineinander greifenden Formwalzen erzeugen drei unterschiedliche
spezifische Eigenschaften des Luft-Zentralelements 18;
den Winkel der Lamellen 26, die Höhe des Luft-Zentralelements 18 und die
Abmessung der Spitzenradien 20 und 22. Die Formwalzen
arbeiten unter einem minimalen Spielraum, um die gewünschte Wirkung
auf das wärmeleitende
Rohlingband zu erzeugen. Die Anordnung der Abstreifplatte 34 entspricht
dem mittleren Wendebereich 28 des Luft-Zentralelements 18.
Die Abstreifplatte 34 kommt mit dem Luft-Zentralelement 18 nicht in
Kontakt, sondern erlaubt den Spielraum des Abstreiffingers 46,
um in die Formwalze 30 zu treten, ohne eine Behinderung
mit dem wärmeleitenden Band,
das darauf geformt wird, zu erzeugen. Das wärmeleitende Band wird durch
das Ineinandergreifen der oberen und unteren Formwalzen 30 gefasst, und
seinerseits über
die entsprechenden Kanten 38 der Platten gezogen, um die
oberen und unteren Spitzenradien 20 und 22 auszubilden.
Wenn der Spielraum zwischen den Formwalzen verringert wird, werden
die Kurvenradien 20 und 22 des wärmeleitenden
Bandes ebenfalls verringert, wodurch schärfere Spitzenradien 20 und 22 entstehen.
Wenn die Spitzenradien 20 und 22 schärfer werden,
wird die Höhe des
Luft-Zentralelements 18 entsprechend
höher. Der
durch die Abstreifplatte 34 erzeugte Spalt 44 lässt zu,
dass ein Abschnitt des wärmeleitenden
Bandes in dem Bereich zwischen den Platten 33 und 35 in
Richtung des Spalts 44 geschoben wird, anstatt eine saubere
Kurve an dem Radius auszubilden. Diese Wechselwirkung resultiert
darin, dass der mittlere Wendebereich 28 sich an einer
höheren
Höhe als
der Rest eines jeden einzelnen der oberen und unteren Spitzenradien 20 und 22 befindet.
Somit wird, wenn die ineinander greifenden oberen und unteren Formwalzen
die entsprechenden Radien dazwischen festlegen, das Material an
dem Spalt 44 mit einem schärferen Radius geformt, was
in einer höheren
zentralen Höhe
des mittleren Randwendebereiches 28 des Luft-Zentralelements 18 resultiert.
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Beim
Zusammenbau wird der Block 10 zusammengedrückt, um
eine vorbestimmte Baugruppengröße zu erfüllen, bevor
ein Sammelrohr an den Enden der Rohre 12 angeordnet wird.
Die Höhe
der Luft-Zentralelemente 18 muss von Faltung zu Faltung
im Wesentlichen konstant sein, da ein Zentrum übermäßiger Höhe ein Zusammenklappen des Luft-Zentralelements 18 bewirken
wird. In ähnlicher Weise
wird eine zentrale Höhe,
die zu gering ist, bewirken, dass Luft-Zentralelemente 18 vor
dem Bonden der Luft-Zentralelemente 18 an die Rohre 12 aus dem
Block 10 herausfallen. Der höhere mittlere Randwendebereich 28 könnte somit
den korrekten Zusammenbau des Blocks 10 behindern. Jedoch weisen
die Rohre 12, wie vorstehend erläutert, eine zusammendrückbare Wölbung 14 auf,
um ein gewisses Zusammendrücken
des Rohres 12 während
des Zusammenbaus zuzulassen. Diese Zusammendrückbarkeit lässt zu, dass die vergrößerte Höhe des mittleren
Randwendebereiches 28 des Luft-Zentralelements durch das Zusammendrücken der
Rohre 12 aufgenommen wird.
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In
der Vergangenheit wurden Rohre 12 mit entweder geschweißtem oder
stranggepresstem Aufbau gefertigt. Nun wurde jedoch ein gefaltetes
Rohr 50 wie in 4 gezeigt in den Aufbau von
Wärmetauscherblöcken eingeführt. Das
gefaltete Rohr 50 ist derart entworfen und ausgebildet,
dass es zwei Schenkel 52 und 54 in einem mittleren
Abschnitt 56 des Rohres 50 aufweist. Die Schenkel 52 und 54 können nicht
zusammengedrückt
werden wodurch die Biegsamkeit, die ein Rohr 12 zeigt,
das einen mittleren Abschnitt 14 mit einer zusammendrückbaren Wölbung aufweist,
beseitigt ist. Die Nicht-Zusammendrückbarkeit des mittleren Abschnittes 56 resultiert
daraus, dass die Schenkel 52 und 54 an einer gegenüberliegenden
Seite des gefalteten Rohres 50 auslaufen. Die Rohrabschnitte
zwischen dem mittleren Abschnitt 56 und den Enden 58 behalten
jedoch einen Grad an Zusammendrückbarkeit.
Da die Schenkel 52 und 54 direkt mit dem hohen
mittleren Randwendebereich 28 des Luft-Zentralelements 18 ausgerichtet
sind, kann die überschüssige Höhe des mittleren
Randwendebereiches 28 nicht kompensiert werden, da der
mittlere Abschnitt 56 nicht mehr zusammengedrückt werden
kann. Daher bereitet der Zusammenbau eines Wärmetauscherblocks 18 aus Rohren 50 in
Kombination mit Luft-Zentralelementen, die einen mittleren Randwendebereich 28 mit
vergrößerter Höhe aufweisen,
während
des Zusammenbaus des Blocks 10 zusätzliche Schwierigkeiten beim Sicherstellen
des Kontaktes zwischen den Spitzenradien 20 und 22 mit
den Seiten der Rohre 50. Ferner kann die Kombination aus
der Höhe
des mittleren Randwendebereiches 28 mit der nicht zusammendrückbaren
Höhe des
mittleren Abschnittes 56 des Rohres 50 bewirken,
dass Luft-Zentralelemente zusammenklappen oder eine schwache Verbindung
dazwischen besteht, wenn die Höhe
des Centers zu gering ist.
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Somit
besteht ein Bedarf an einem Verfahren zum Ausbilden eines Luft-Zentralelements,
bei dem sein mittlerer Randwendebereich bei oder unter der Höhe des Rests
der Spitzenradien liegt.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Ein
Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht in einer verbesserten
Formwalze für
ein Luft-Zentralelement zur Verwendung in Kombination mit einer
gleichen Formwalze zum Fertigen einer ziehharmonikaartig gefalteten
Rippe für
einen Wärmetauscherblock.
Wobei die Formwalze von dem Typ ist, der eine Vielzahl von Formplatten,
die aneinander stoßen
und eine Vielzahl von sternförmigen Zähne darum
herum aufweisen, umfasst. Die Spitzen der sternförmigen Zähne definieren einen großen Durchmesser
der Formwalze und die Vertiefungen zwischen benachbarten von den
sternförmigen
Zähnen
definieren einen kleinen Durchmesser der Formwalze. Die Formwalze
umfasst ferner zumindest eine Abstreifplatte, die keine Zähne darum
herum aufweist und zwischen zumindest zwei von der Vielzahl von
Formplatten angeordnet ist, wobei die Abstreifplatte einen Durchmesser
aufweist, der kleiner als der kleine Durchmesser der Formwalze ist.
Die Verbesserung der Formwalze umfasst eine modifizierte Platte
mit einer Vielzahl modifizierter sternförmiger Zähne darum herum. Die modifizierte
Platte ist an jeder Angrenzung zwischen der Abstreifplatte und einer
der anstoßenden
Formplatten angeordnet. Wobei die modifizierte Platte ferner einen
großen
Durchmesser aufweist, der durch die Spitzen der modifizierten sternförmigen Zähne definiert
ist, wobei der große
Durchmesser der modifizierten Platte kleiner als der große Durchmesser
der Vielzahl von Formplatten ist.
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Ein
weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur
Fertigung einer Formwalze, die benutzt wird, um eine gefaltete Rippe
zur Verwendung in einem Wärmetauscherblock
auszubilden. Wobei die Formwalze von dem Typ ist, der eine Vielzahl
von Formplatten, die aneinander stoßen und eine Vielzahl von sternförmigen Zähnen darum
herum aufweisen, umfasst. Die Spitzen der sternförmigen Zähne definieren einen großen Durchmesser
der Formwalze, und die Vertiefungen zwischen benachbarten von den
sternförmigen
Zähnen
definieren einen kleinen Durchmesser der Formwalze. Die Formwalze
umfasst ferner zumindest eine Abstreifplatte, die keine Zähne darum
herum aufweist und derart zwischen zumindest zwei von der Vielzahl
von Formplatten angeordnet ist, dass an die zwei Formplatten stößt. Die
Abstreifplatte weist einen Durchmesser auf, der kleiner als der
kleine Durchmesser der Formwalze ist. Das Verfahren umfasst die
Schritte, dass eine Vielzahl modifizierter Platten gefertigt wird,
wobei jede modifizierte Platte eine Vielzahl modifizierter sternförmiger Zähne darum
herum aufweist und ferner einen durch die Spitzen der sternförmigen Zähne definierten
großen
Durchmesser auf weist, wobei der große Durchmesse der modifizierten
Platte kleiner als der große
Durchmesser der Vielzahl von Formplatten ist. Zwischen jeder aneinanderstoßenden Formplatte
und Abstreifplatte ist eine modifizierte Platte angeordnet und die
sternförmigen
Zähne der modifizierten
Platte sind mit den sternförmigen
Zähnen
der Formplatten ausgerichtet.
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Ein
noch weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren
zur Fertigung eines gefalteten Rippen-Luft-Zentralelements mit einem
mittleren Randwendebereich mit verringerter Höhe zur Verwendung in einem
Wärmetauscherblock.
Das Verfahren umfasst die Schritte, dass ein Paar Formwalzen bereitgestellt
wird, wobei jede Formwalze von dem Typ ist, der eine Vielzahl von
Formplatten, die aneinander stoßen
und eine Vielzahl von sternförmigen
Zähnen
darum herum aufweisen, umfasst. Die Spitzen der sternförmigen Zähne definieren
einen großen
Durchmesser der Formwalze, und die Vertiefungen zwischen benachbarten
von den sternförmigen
Zähnen
definieren einen kleinen Durchmesser der Formwalze. Die Formwalze
umfasst ferner zumindest eine Abstreifplatte, die keine Zähne darum herum
aufweist und zwischen zumindest zwei von der Vielzahl von Formplatten
angeordnet ist. Die Abstreifplatte weist einen Durchmesser auf,
der kleiner als der kleine Durchmesser der Formwalze ist. Die Formplatten,
die an die Abstreifplatte stoßen,
sind modifizierte Formplatten, die modifizierte sternförmige Zähne darum
herum aufweisen. Die Spitzen der modifizierten Zähne definieren einen großen Durchmesser
der modifizierten Platte, der kleiner als der große Durchmesser
der Formwalze ist. Die Formwalzen werden in entgegengesetzten Richtungen
auf eine Weise gedreht, dass die sternförmigen Zähne einer Formwalze mit den
sternförmigen
Zähnen
der anderen Formwalze ineinander greifen. Ein Rohlingband aus einem
wärmeleitenden
Material wird zwischen den drehenden Formwalzen vorgeschoben. Es
wird zugelassen, dass die Zähne
jeder Formwalze mit dem Rohlingband in Eingriff treten. Das Rohlingband
wird dann über die
Spitze eines gegenüberliegenden
Zahns geformt, um einen Spitzenradius auszubilden, der zwei Schenkel
einer gefalteten Rippe aneinander fügt. Das Band wird weiter über die
Spitze des gegenüberliegenden
Zahns gezogen, um einen Schenkel auszubilden, der einen mittleren
Randwendebereich in dem Bereich über
den modifizierten Platten und der Abstreifplatte aufweist, wobei
die Höhe
in diesem Bereich geringer als die Höhe des restlichen Schenkels über dem
Bereich der Vielzahl von Formplatten ist.
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Diese
und weitere Vorteile der Erfindung werden für den Fachmann durch Bezugnahme
auf die folgende/n schriftliche Ausführung, Ansprüche und
beigefügten
Zeichnungen weiter verständlich und
einsehbar.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine perspektivische Ansicht eines Segments einer Wärmetauscheranordnung
aus wellenförmig
gefalteten Luft-Zentralelement-Rippen,
die sich mit geschweißten
Kühlmittelrohren
abwechseln, nach dem Stand der Technik.
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2 ist
eine vordere Aufrissansicht einer Luft-Zentralelement-Rippe nach
dem Stand der Technik.
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3 ist
eine teilweise Querschnittsansicht eines Plattenstapels, der verwendet
wird, um die Luft-Zentralelement-Rippen nach dem Stand der Technik
auszubilden.
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4 ist
eine Querschnittsansicht eines gefalteten Kühlmittelrohres.
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5 ist
eine vordere Aufrissansicht einer gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ausgebildeten Luft-Zentralelement-Rippe.
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6 ist
eine seitliche Aufrissansicht des ineinander greifenden Plattenstapels,
der verwendet wird, um die Luft-Zentralelement-Rippen mit einem verringerten
mittleren Rand auszubilden.
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7 ist
eine teilweise Querschnittsansicht des Plattenstapels von 6 entlang
der Linie 7 - 7.
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8 ist
eine Ansicht eines Segments einer Wärmetauscheranordnung aus wellenförmig gefalteten
Luft-Zentralelement-Rippen, wobei ein verringerter mittlerer Rand
sich mit gefalteten Kühlmittelrohren abwechselt.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Zum
Zweck der Beschreibung hierin sollen sich die Ausdrücke "ober(e/s)", "unter(e/s)", "links", "hinter(e/s)", "rechts", "vorder(e/s)", "vertikal", "horizontal" und Ableitungen
davon auf eine Ausführungsform
der Erfindung beziehen, wie sie in 7 orientiert
ist. Es sollte jedoch einzusehen sein, dass die Erfindung verschiedene
Orientierungen und Schrittfolgen gemäß den Ansprüchen annehmen kann. Es sollte
auch einzusehen sein, dass die speziellen in den angefügten Zeichnungen
veranschaulichten und in der folgenden Ausführung beschriebenen Vorrichtungen
und Verfahren nur beispielhafte Ausführungsformen des in den beigefügten Ansprüchen definierten
erfinderischen Konzepts sind. Daher sind spezielle Abmessun gen und
weitere physischen Eigenschaften in Bezug auf die hierin offen gelegten
Ausführungsformen
nicht als einschränkend
zu verstehen.
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Wendet
man sich den Zeichnungen zu, so zeigt 5 ein Luft-Zentralelement 60 mit
einem Schenkel 62 mit mittleren Rändern 68 mit verringerter Höhe, das
durch Formwalzen 70, die eine der bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung umfassen und illustrativ für ihre verschiedenen Komponenten
sind, ausgebildet ist.
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Wendet
man sich den 6 – 7 zu, so sind
ineinander greifende Formwalzen 70 und 71 gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gezeigt, die sich in ihren jeweiligen
Drehrichtungen 74 bzw. 76 drehen. Wenn ein wärmeleitendes Rohlingband 78 zwischen
den Formwalzen 70 und 71 in der Richtung 77 vorgeschoben
wird, greifen die Zähne 72 der
Formwalzen 70 und 71 in da Band 78 ein
und erzeugen ein gefaltetes Band 80. Das gefaltete Band 80 wird
später
auf verschiedene Längen geschnitten,
um ein Luft-Zentralelement 60 wie in 5 veranschaulicht
auszubilden.
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Das
Luft-Zentralelement 60 ist auf ziehharmonikaartige Weise
gefaltet und umfasst eine Vielzahl von Schenkeln 62, wobei
ein Schenkel 62 durch einen oberen Spitzenradius 64 an
einen vorhergehenden Schenkel 62 gefügt ist und durch einen unteren
Spitzenradius 66 auch mit einem nachfolgenden Schenkel 62 verbunden
ist. Jeder Spitzenradius 64 und 66 weist einen
mittleren Randwendebereich 68 auf, wobei die Höhe des Schenkels 62 vom
oberen Spitzenradius 64 zum unteren Spitzenradius 66 am mittleren
Randwendebereich 68 kleiner als an den restlichen Abschnitten
des Schenkels 62 ist.
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Um
ein Luft-Zentralelement 60 mit einem mittleren Randwendebereich 68 mit
verringerter Höhe
auszubilden, wird ein Formwalzenplattenstapel verwendet, der gegenüber dem
unter Bezugnahme auf 3 oben beschriebenen Plattenstapel
modifiziert ist. Solch eine modifizierte Formwalze 70 ist
in den 6 – 7 veranschaulicht.
Die Formwalze 70 (die Formwalze 71 ist im Wesentlichen
mit dieser ident) umfasst einen Stapel aus Formplatten 82–84 und 86–88 und
zumindest eine Abstreifplatte 85. Die Formwalze 70 weist
eine Vielzahl sternförmiger
Zähne 72 auf,
wobei jeder Zahn 72 eine obere Spitze 93 aufweist,
wobei die oberen Spitzen 93 einen großen Durchmesser der Formwalze 70 definieren.
Jedes benachbarte Paar von Zähnen 72 ist
an seiner jeweiligen Basis aneinander gefügt und definiert Vertiefungen 94,
wobei die Vertiefungen 94 einen kleinen Durchmesser der
Formwalze 70 definieren. Endplatten 82 und 88 sind
in einem Abstand voneinander angeordnet und umfassen plane Flächen 90 an
jeder Seite davon, um Enden 65 eines Wellenschenkels 62 auszubilden.
Lamellenausbildungsplatten 83 und 87 stoßen an die
Endplatten 82 bzw. 88 an und sind innerhalb dieser
angeordnet. Die Lamellenausbildungsplatten 83 und 87 umfassen
an jeder Seite ihrer jeweiligen Zähne 72 Flächen 91,
die derart ausgebildet sind, dass sie in dem Wellenschenkel 62 Lamellen 63 formen.
Die Platten 82, 83, 87 und 88 verbinden
sich, um eine obere Spitze 93 der Formwalze 70 zu
bilden.
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Die
modifizierten Platten 84 und 86 sind derart angeordnet,
dass die Platte 84 innerhalb der Platte 83 und
die Platte 86 innerhalb der Platte 87 angeordnet
ist. Jede der Platten 84 und 86 weist eine Lamellenausbildungsfläche 92 auf,
die im Wesentlichen koplanar mit den Lamellenausbildungsflächen 91 der Platten 83 und 87 sind.
Die jeweiligen Zähne
der Platten 82–84 und 86–88 sind
derart ausgerichtet, dass sie Zähne 72 mit
oberen Spitzen 93 und Vertiefungen 94 der Formwalze 70 bilden.
Eine Abstreifplatte 85 ist innerhalb der Platten 84 und 86 angeordnet
und ist die mittlere Platte des Plattenstapels. Die Abstreifplatte 85 weist
einen Durchmesser auf, der kleiner als der von den Vertiefungen 94 umschriebene
Durchmesser ist, und definiert somit in Kombination mit den Platten 84 und 86 einen
Spalt 96 dazwischen. Ein Abstreiffinger 73 ist
zumindest teilweise innerhalb des Spalts 96 aufgenommen,
während
er unter den Vertiefungen 94 bleibt, damit er nicht die
ineinander greifenden Zähne 72 und
die Ausbildung des gefalteten Bandes 80 behindert. Die
Platten 82–84 und 86–88 sind
derart aufgebaut, dass die Vertiefung 94 kolinear über diese
verläuft.
Die oberste Spitze 93 des Zahns 72 ist jedoch
durch die Oberkante der Zähne 72 der Platten 82, 83, 87 und 88 definiert.
Die Platten 84 und 86 weisen modifizierte Zähne 89 mit
einer Oberkante 95 mit verringertem Abstand, die einen
Durchmesser umschreibt, der kleiner als der von den oberen Spitzen 93 der
Zähne 72 umschriebene
Durchmesser ist, auf. Da die Flächen 92 der
Platten 84 und 86 im Wesentlichen koplanar mit
den Flächen 91 der
Platten 83 und 87 sind, weist die Oberkante 95 der
Platten 84 und 86 einen größeren Spitzenradius auf als
die Oberkante, die der oberen Spitze 93 der Platten 82, 83, 87 und 88 entspricht.
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In
Betrieb wird ein Rohlingband 78, wenn die Formwalzen 70 und 71 sich
in ihren jeweiligen Richtungen 74 und 76 drehen,
entlang der Richtung 77 derart dazwischen vorgeschoben,
dass die Zähne 72 der
jeweiligen Formwalze 70, 71 mit dem Rohlingband 78 in
Eingriff treten und daraus das gefaltete Band 80 formen.
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Die
Formwalzen 70, 71 treten in Bezug aufeinander
auf eine Weise ineinander greifend in Eingriff, dass die gewünschte Höhe des Luft-Zentralelements 60 und
die entsprechenden Spitzenradien 64, 66 erzeugt
werden. Da die Oberkante 95 der Platten 84 und 86 niedriger
als die Oberkante 93 der restlichen Platten ist, resultiert
dies in einem zusätzlichen Spielraum über der
Oberkante 95. Der zusätzliche Spielraum über der
Oberkante 95 in Kombination mit deren größerem Radius
resultiert darin, dass der Abschnitt der oberen und unteren Spitzenradien
an dem mittleren Randwendebereich 68, der über die
Breite der Platten 84 und 86 geformt wird, dann
mit einem größeren Spitzenradius
ausgebildet ist. Die oberen Ränder 95 der
Platten 84 und 86 mit verringerter Höhe schieben
einen Abschnitt des Bandes 78 nicht länger in Richtung des Bereiches über der
Abstreifplatte 85. Die Platten 82, 83, 87 und 88 setzen
die oberen und unteren Spitzenradien 64 und 66 über die Enden 65 und
Lamellenreihen 63, und an dem Spitzenradius über den
Scheiben 84 und 86 erfolgt ein reibungsloser Übergang.
Da die Platten 84 und 86 kein Material in den
Spalt 96 schieben, resultieren die in diesem Bereich ausgebildeten
Spitzenradien in einem mittleren Randwendebereich 68, der
eine geringere Höhe
als der Rest des Schenkels 62 aufweist. Wenn das gefaltete
Band 80 zwischen den Formwalzen 70 und 71 austritt,
bewirkt der teilweise in dem Spalt 96 aufgenommene Abstreiffinger 73,
dass das gefaltete Band 80 außer Eingriff mit den Zähnen 72 der
Formwalze 70 gebracht wird. Das gefaltete Band 80 kann
dann auf eine gewünschte
Länge geschnitten
werden, um ein gewünschtes
Luft-Zentralelement 60 zu bilden.
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8 veranschaulicht
einen Abschnitt eines Wärmetauscherblocks 100 und
zeigt das Zusammenfügen
eines gefalteten Rohres 50 mit anliegenden Luft-Zentralelementen 60.
Das Rohr 50 mit einem mittleren Abschnitt 56,
der als ein Resultat der gefalteten Schenkel 52 und 54 im
Wesentlichen nicht zusammendrückbar
ist, stößt an einen
oberen Spitzenradius 64 eines ersten Luft-Zentralelements 60 und
an einer gegenüberliegenden
Seite davon an den unteren Spitzenradius 66 eines zweiten Luft-Zentralelements 60 an.
Die Luft-Zentralelemente 60 sind derart entlang des Rohres 50 angeordnet, dass
der mittlere Abschnitt 56 im Wesentlichen mit der verringerten
Höhe des
mittleren Randwendebereiches 68 ausgerichtet ist. Da der
Abschnitt des Rohres 50 zwischen dem mittleren Abschnitt 56 und den
Enden 58 zusammendrückbar
bleibt, kann ein Stapel aus einer Vielzahl von Rohren 50 und Luft-Zentralelementen 60 zusammengedrückt werden,
um der gewünschten
Gesamtbreite des Blocks 100 zu entsprechen. Auf diese Weise
stoßen
obere Spitzenradien 64 und untere Spitzenradien 66 im Wesentlichen
an die jeweiligen benachbarten Rohre 50, ohne dass der
mittlere Randwendebereich 68 den nicht zusammendrückbaren
Abschnitt 56 des Rohres 50 behindert. Nach dem
Zusammendrücken des
gestapelten Blocks 100 stoßen die Spitzenradien 64 und 66 hinreichend
an die Seiten der Rohre 50, um das metallurgische Bonden
dazwischen zum Ausbilden des fertig gestellten Blocks 100 zu
erlauben.