SE446601B

SE446601B - DEVICE FOR MANUFACTURING A REVERSE WHEEL

Info

Publication number: SE446601B
Application number: SE8301730A
Authority: SE
Inventors: Sven Melker Nilsson
Original assignee: Sven Melker Nilsson
Priority date: 1983-03-29
Filing date: 1983-03-29
Publication date: 1986-09-29
Also published as: AU2615284A; CA1252618A; FI841169A; JPH0360040B2; NO157807B; EP0120828A3; EP0120828B1; DK171384A; FI80393C; KR840007836A; JPS59215595A; KR920006675B1; EP0120828A2; FI841169A0; SE8301730L; FI80393B; ATE67697T1; DE3485095D1; SE8301730D0; NO841140L

Abstract

A method and an apparatus for the manufacture of heat-exchanger rolls (10). The roll (10) consists of two webs (12, 14) of material which are wound together in superposed relationship. One (12) of the webs is corrugated and formed with protrusions/dents at the crests and bottoms of the corrugations. The second web (14) is provided with lengthwise ribs having the same configuration as the protrusion/dents. When the webs (12, 14) are wound into a roll (10) a radial pressure is exerted on the wheel (10) in order to press the ribs efficiently into the protrusions/dents and to achieve efficient and safe interconnection of the various winding turns making up the roll (10). To impart a tension in said webs (12, 14) a retarding (braking) force is applied thereon during the winding-on of the webs. The invention also comprises an apparatus for performing the method, the pressure and braking force on said webs being exerted by a pressure roller (56).

Description

446 601 I den svenska patentskriften 80O80l1Ä2 beskrives en typ av värmeväxlarhjul, som principiellt skiljer sig från de värme~ växlarhjul, som fanns vid tidpunkten för denna uppfinning. De tidigare kända värmeväxlarhjulen framställdes genom att de olika i hjulet förekommande foliebanorna limmades samman. Hjulet enligt den nämnda svenska patentskriften består av två materialbanor, vilka sammanhâlles på det sätt, som har beskrivits i det före- gående, dvs. genom att räfflor/rillor utformas i de två banorna och att de två banorna lindas på varandra så, att dessa räfflor/ril- lor griper in i varandra och de båda banorna på detta sätt fixeras i hjulets axiella riktning. På detta sätt erhålles ett värmeväxlarhjul, vars verkningsgrad vida överstiger verknings- graden hos tidigare kända värmeväxlarhjul. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att anvisa en anordning för framställning av värmeväxlarrullar av den typ, som beskrivits ovan. Anordningen enligt uppfinningen utmärkes därav, att organet för sammantryckning och bromsning av de båda banorna vid deras upplindning utgöres av en med vulster försedd tryckvals, vilken är anordnad att tryckas mot den endast med längsgående räfflor utformade banan vid dennas upplindning. 446,601 Swedish patent specification 8008011Ä2 describes a type of heat exchanger wheel which differs in principle from the heat exchanger wheels which existed at the time of this invention. The previously known heat exchanger wheels were produced by gluing the various foil webs present in the wheel together. The wheel according to the mentioned Swedish patent specification consists of two material tracks, which are held together in the manner described above, ie. by forming grooves / grooves in the two tracks and that the two tracks are wound on each other so that these grooves / grooves engage each other and the two tracks are fixed in this way in the axial direction of the wheel. In this way a heat exchanger wheel is obtained, the efficiency of which far exceeds the efficiency of previously known heat exchanger wheels. The object of the present invention is to provide an apparatus for producing heat exchanger rollers of the type described above. The device according to the invention is characterized in that the means for compressing and braking the two webs during their winding consists of a pressure roller provided with beads, which is arranged to be pressed against the path formed only with longitudinal grooves during its winding.

Ytterligare kännetecken på uppfinningen framgår av de osjälvständiga kraven.Further features of the invention appear from the dependent claims.

Uppfinningen skall i det följande närmare förklaras med hänvisning till bifogade ritningar, varå fig. 1 är en principiell sidovy av en anordning enligt uppfinningen och fig. 2 är en vy sedd från höger i fig. 1. Fig. 3 är en delsidovy av ett valspar ingående i anordningen enligt uppfinningen och fig. 4 visar ett tvärsnitt av samma valspar längs linjen IV-IV i fig. 3.The invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawings, in which Fig. 1 is a principal side view of a device according to the invention and Fig. 2 is a view seen from the right in Fig. 1. Fig. 3 is a partial side view of a pair of rollers. included in the device according to the invention and Fig. 4 shows a cross section of the same pair of rollers along the line IV-IV in Fig. 3.

Fig. 5 visar ett tvärsnitt i större skala längs linjen V-V i fig. l genom en tryckvals för anliggning mot ett värmeväxlarhjul, som framställts medelst anordningen enligt uppfinningen, fig. 6 är en sidovy av ett värmeväxlarhjul enligt uppfinningen och fig. 7 är en principiell detaljvy av en del av värmeväxlarhjulet.Fig. 5 shows a cross-section on a larger scale along the line VV in Fig. 1 through a pressure roller for abutment against a heat exchanger wheel, which is manufactured by means of the device according to the invention, Fig. 6 is a side view of a heat exchanger wheel according to the invention and Fig. 7 is a principle detailed view of a part of the heat exchanger wheel.

:K- s 446 601 Ett värmeväxlarhjul 10 av i inledningen beskrivet slag framställes av två materialbanor nämligen en första 12 och en andra 14, lämpligen av aluminiumfolie, vilka vid framställnings- förfarandets början är upprullade på rullar 16, 18.: K- s 446 601 A heat exchanger wheel 10 of the type described in the introduction is made of two webs of material, namely a first 12 and a second 14, suitably of aluminum foil, which at the beginning of the manufacturing process are wound on rollers 16, 18.

Den första banan 12 matas av rullen 16 och ledes över en ryck- eller tryckutjämnare 20 och vidare på en platta 22 fram till en valsstation 24. Denna består av två valspar, av vilka det ena paret består av valsarna 26 och 28 och visas i fig. 3 och 4. Dessa valsar 26, 28 är försedda med axiella flänsar 30 resp. 32. vilka är anordnade med jämn delning på de båda valsarna 26, 28. Valsen 28 är för utformning av in/utpressningar eller rillor 34 vid topp och botten av banans 12 korrugeringar försedd med utstickande delar 36 på flänsarna 32 och valskroppen. Den andra valsen 26 är på motsvarande sätt försedd med runt om dess cylindriska yta förlöpan urgröpningar 38. Innan banan 12 når vals- paret 26, 28, har den korrugerats i ett första valspar i vals- stationen 24. Detta första valspar liknar valsparet 26, 28, men saknar motsvarighet till de utstickande delarna 36 och urgröpningarna 38. De två valsparen i valsstationen 24 är inbördes synkroniserade och drives medelst en motor 40.The first web 12 is fed by the roller 16 and passed over a jerk or pressure equalizer 20 and further on a plate 22 to a rolling station 24. This consists of two pairs of rollers, one pair of which consists of the rollers 26 and 28 and is shown in fig. 3 and 4. These rollers 26, 28 are provided with axial flanges 30 and 30, respectively. 32. which are arranged with even pitch on the two rollers 26, 28. The roller 28 is for the formation of indentations or grooves 34 at the top and bottom of the corrugations of the web 12 provided with protruding parts 36 on the flanges 32 and the roller body. The second roller 26 is similarly provided with grooves 38 extending around its cylindrical surface. Before the web 12 reaches the roller pair 26, 28, it has been corrugated in a first roller pair in the roller station 24. This first roller pair is similar to the roller pair 26, 28, but has no equivalent to the protruding portions 36 and the recesses 38. The two roller pairs in the rolling station 24 are mutually synchronized and are driven by a motor 40.

Banan 12 ledes vidare till en pendel 42 och över ett hjul 44 i änden av dess ena arm. Denna pendel tjänar som ut- gämnare av dragspänningar i banan 12. Pendeln 42 är försedd med ett avkännarorgan (ej visat, men det utgöres lämpligen av en potentiometer, som är anordnad vid pendelns 42 lagringspunkt), som är anordnat att avge en signal för styrning av motorns 40 hastighet.The web 12 is passed to a pendulum 42 and over a wheel 44 at the end of one of its arms. This pendulum serves as an equalizer of tensile stresses in the path 12. The pendulum 42 is provided with a sensor means (not shown, but it is suitably constituted by a potentiometer, which is arranged at the storage point of the pendulum 42), which is arranged to emit a signal for control. of engine 40 speed.

Banan 12 löper från pendelhjulet 42 kring ett fast bryt- hjul 46 och vidare till upplindningsstationen.The path 12 runs from the pendulum wheel 42 around a fixed breaking wheel 46 and on to the winding station.

Den andra materialbanan 14 lindas av rullen 18 och leds över en tryck- eller ryckutjämnare 48 motsvarande utjämnaren 20. Från utjämnaren 48 leds banan 14 till en brytrulle 50 motsvarande brytrullen 46 för banan 12. Banan 14 leds vidare fram till en andra valsstation 52 för utformande av räfflor i banan 14 i dess längdriktning. Denna valsstation omfattar två valspar, vilka är anordnade att utforma räfflor 88 i banan 14, dvs. i valsparen 446 eoi ar den ena valsen försedd med längs sin cvlinöeryta runt om förlöpande rillor, medan den andra valsen är försedd med motsvarande urtagningar. Dessa valsar paminner följaktligen -m valsarna 26 och 28 men saknar motsvarighet till flänsarna 32.The second web of material 14 is wound by the roller 18 and guided over a pressure or jerk equalizer 48 corresponding to the equalizer 20. From the equalizer 48 the web 14 is led to a breaking roller 50 corresponding to the breaking roller 46 of the web 12. The web 14 is passed to a second rolling station 52 for forming of grooves in the path 14 in its longitudinal direction. This rolling station comprises two pairs of rollers, which are arranged to form grooves 88 in the web 14, i.e. in the pair of rollers 446, one roller is provided with along its cylindrical surface around extending grooves, while the other roller is provided with corresponding recesses. These rollers consequently resemble the rollers 26 and 28 but have no equivalent to the flanges 32.

Valsstationen 52 omfattar även ett avkännarorgan (lämpligen i form av en tachometer), vilket är anrodnat att avge styrsignaler till motorn 40 för anpassande av dennas hastig- het till bandets 14 hastighet.The rolling station 52 also comprises a sensor means (suitably in the form of a tachometer), which is arranged to deliver control signals to the motor 40 for adapting its speed to the speed of the belt 14.

De tvâ banorna 12 och 14 lindas upp för bildandet av ett värmeväxlarhjul 10. En platta 54 är anordnad att styra banan 14 i sidled in för pâlindning på rullen 10. Den andra banan 12 går till anliggning mot banan 14 och styres i sidled in mot rullen 10. En tryckvals 56, som är försedd med vulster 57 motsvarande räfflorna på banan 14 är anordnad att trycka mot rullen 10 vid dennas upplindning, vilket medför, att varje nytt lindnings- varv av banorna 12, 14 trycks in i de redan pålindade lindningsvarven med rillorna/räfflorna i ingrepp med varandra. Detta innebär säkert , grepp mellan banorna 12, 14 och undvikande av glapp mellan lind- ningsvarven samt utpressning av ojämnheter. Vid drift kommer värme- växlarhjulet att utsättas för påfrestningar i axiell led av den luft, som strömmar igenom och mot värmeväxlarhjulet 10 och dessa påfrestningar upptas bättre av ett hjul, vars lindningsvarv är hårt sammanpressade enligt uppfinningen. Vid lindning av rullen sker även en sträckning av banorna 12, 14, genom att tryckvalsen 56 är bromsad. Denna sträckning av banorna medför, att den hoppressning och den spänning som bibringas banorna medelst tryckvalsen 56 bevaras och kvarstår i den färdiga rullen 10.The two webs 12 and 14 are wound up to form a heat exchanger wheel 10. A plate 54 is arranged to guide the web 14 laterally in for winding on the roll 10. The second web 12 abuts against the web 14 and is guided laterally towards the roll. A pressure roller 56, which is provided with beads 57 corresponding to the grooves on the web 14, is arranged to press against the roller 10 during its winding, which means that each new winding turn of the webs 12, 14 is pressed into the already wound winding turns with the grooves / grooves in engagement with each other. This means safe grip between the paths 12, 14 and avoiding play between the winding turns and squeezing out unevenness. In operation, the heat exchanger wheel will be subjected to axial stresses by the air flowing through and towards the heat exchanger wheel 10 and these stresses are better absorbed by a wheel whose winding turns are tightly compressed according to the invention. When winding the roll, the webs 12, 14 are also stretched by the pressure roller 56 being braked. This stretching of the webs means that the compression and the tension imparted to the webs by means of the pressure roller 56 are preserved and remain in the finished roll 10.

De yttersta varven av hjulet 10 nitas samman och/eller så förses hjulet 10 med en ytterring för dess sammanhållande och för bevarande av den förspänning, som getts hjulet vid lind- ningen.The outermost turns of the wheel 10 are riveted together and / or the wheel 10 is provided with an outer ring for its cohesion and for the preservation of the preload given to the wheel during winding.

Tryckvalsen 56 visas i fig. 5 och utgöres av en cylinderkropp 58, som är roterbart lagrad på en axel 60, vilken är avlyftbart men ej vridbart lagrad i en hållare 62. En bromsskiva 64 är anordnad att tryckas mot ena cylindergaveln 66, genom att 446 601 en med utstickande armar 68 försedd bult 70 skruvas på gängor 72 på axeln 60, varvid bromsskivan 64 med sina bromsbackar 74 pressas mot cylindergaveln 66 och tryckvalsen 56 bromsas.The pressure roller 56 is shown in Fig. 5 and consists of a cylinder body 58, which is rotatably mounted on a shaft 60, which is liftable but not rotatably mounted in a holder 62. A brake disc 64 is arranged to be pressed against one cylinder end 66, by 446 601 a bolt 70 provided with protruding arms 68 is screwed onto threads 72 on the shaft 60, whereby the brake disc 64 with its brake jaws 74 is pressed against the cylinder end 66 and the pressure roller 56 is braked.

Bromsskivan 64 löper med en fläns i ett spår 76 i axeln 60, varigenom vridning av bromsskivan 64 hindras vid bromsning.The brake disc 64 runs with a flange in a groove 76 in the shaft 60, whereby rotation of the brake disc 64 is prevented during braking.

Tryckvalsen 56 pressas mot rullen 10 genom att den är förbunden med en motvikt 78 (se fig. 2) medelst en kring ett block 80 lagd lina 82, som är fäst vid tryckvalsens hållare 62. Denna är försedd med hjul 84, vilka löper längs det hjulet 10 uppbärande stativet 86 och styr hållarens 62 rörelser.The pressure roller 56 is pressed against the roller 10 by being connected to a counterweight 78 (see Fig. 2) by means of a line 82 laid around a block 80, which is attached to the holder 62 of the pressure roller. This is provided with wheels 84, which run along the the wheel 10 supporting the stand 86 and controlling the movements of the holder 62.

I fig. 6 och 7 visas det principiella utseendet av värmeväxlarhjulet 10. I fig. 7 visas ett avsnitt av hjulet 10.Figs. 6 and 7 show the basic appearance of the heat exchanger wheel 10. Fig. 7 shows a section of the wheel 10.

För enkelhets skull har i fig. 7 hänsyn ej tagits till hjulets 10 rundning. I fig. 7 visas tydligt hur banan 14 är försedd med längsgående räfflor 88 och banan 12 är utformad med mot- svarande in/utpressningar eller rillor 34 vid botten resp. toppen av sina korrugeringar. Ingrepp sker mellan rillorna 34 och räff- lorna 88 vid lindandet av banorna 12, 14 till hjulet 10. Det kan nämnas att räfflorna i banan 14 är så utformade, att förhållandet mellan deras bredd vid överkanten, deras bredd vid nedre kanten och deras inbördes avstånd i banans 14 tvärriktning är ca 1:2:8.For the sake of simplicity, Fig. 7 has not taken into account the rounding of the wheel 10. Fig. 7 clearly shows how the web 14 is provided with longitudinal grooves 88 and the web 12 is formed with corresponding indentations or grooves 34 at the bottom resp. top of their corrugations. Engagement takes place between the grooves 34 and the grooves 88 in the winding of the tracks 12, 14 to the wheel 10. It can be mentioned that the grooves in the track 14 are designed so that the ratio between their width at the upper edge, their width at the lower edge and their mutual distance in the transverse direction of the web 14 is about 1: 2: 8.

Såsom framgår av fig. 7 kommer vid lindning av banorna 12, 14 åsarna eller topparna 92 på banans 12 korrugeringar att vid de flesta lindningsvarven vara förskjutna i förhållande till bottnarna eller dalarna 94 hos närmast intill belägna lindningsvarv av banan 12. Sammanpressningen av de olika lindnings- varven medelst tryckvæsen 56 medför, att det sker en inrpessning av banan 14, så att denna, på det sätt som visas i fig. 7, kommer att beskriva en vågform i sin längdriktning. Denna kvarstående elastiska deformation av banan 14 medför god sammanhållning mellan banorna och att glapp ej uppstår mellan de olika banorna vid drift av hjulet 10 och följaktligen erhålls en ytterligare säkerhet mot krafter i axiell riktning på hjulet 10.As shown in Fig. 7, when winding the webs 12, 14, the ridges or peaks 92 on the corrugations of the web 12 will be offset at most winding turns relative to the bottoms or valleys 94 of adjacent winding turns of the web 12. The compression of the various windings the turns by means of pressure means 56 cause the web 14 to be pressed in, so that this, in the manner shown in Fig. 7, will describe a waveform in its longitudinal direction. This residual elastic deformation of the track 14 results in good cohesion between the tracks and that no play occurs between the different tracks during operation of the wheel 10 and consequently an additional safety against forces in axial direction on the wheel 10 is obtained.

Försök har gjorts med värmeväxlarhjul framställda enligt uppfinningen, varvid har framkommit att med lämpliga val av den tryckkraft och den bromskraft, varmed tryck- valsen 56 påverkar banorna 12, 14 vid dessas upplindning på 446 601 hjulet 10, ett hjul 10 kan erhållas med egenskaper, som innebär, att hjulet förblir i sitt elastiska område vid de deformationer, som kan förekomma vid normal drift. Vid ett val av vinkel °¿ på korrugeringarna på 650 ger en tryckkraft på 50N och en broms- kraft på 70 N hjulet 10 egenskaper, som är fullt tillfredsställan- de vid drift. Val av större förspänningskrafter ger ännu bättre egenskaper och ett större elastiskt område.Experiments have been made with heat exchanger wheels manufactured according to the invention, it has been found that with suitable choices of the pressure force and the braking force, with which the pressure roller 56 affects the tracks 12, 14 when they are wound on the 446 601 wheel 10, a wheel 10 can be obtained with properties. which means that the wheel remains in its elastic range during the deformations that may occur during normal operation. When choosing an angle ¿on the corrugations of 650, a compressive force of 50N and a braking force of 70 N give the wheel 10 properties, which are fully satisfactory during operation. Selection of larger prestressing forces gives even better properties and a larger elastic range.

Hjulet 10 upplindas på en som lindningskärna fungerande axel 96. Vid upplindning drives denna av en motor 98, som via en växelanordning 100 är ansluten till axeln 96. Axeln 96 är hyls- formig och är försedd med en inre, axiellt rörlig axel 102, som vid sin ytterände sticker ut ur hylsaxeln 96 och är försedd med gängor för fästande av en yttre avlastningsskiva 104. Vid sin andra ände är den inre axeln 102 försedd med ett genomgående hål eller spår, i vilket en stav 106 är anordnad, vilken stav dessutom löper genom ett spår i den yttre axeln 96. Denna stav 106 är anordnad att pressa en inre avlastningsskiva 108 mot hjulet 10 för fastklämning av hjulet mellan skivorna 104, 108 vid dettas lindning för att, när hjulet 10 har upplindats till en viss stor- lek, vid ytterligare pålindning avlasta hjulets 10 inre lind- ningsvarv. Den inre axeln 102 roterar med den hylsformiga axeln 96.The wheel 10 is wound on a shaft 96 acting as a winding core. When wound up, it is driven by a motor 98, which is connected to the shaft 96 via a gear device 100. The shaft 96 is sleeve-shaped and is provided with an inner, axially movable shaft 102, which at its outer end protrudes from the sleeve shaft 96 and is provided with threads for attaching an outer relief disc 104. At its other end the inner shaft 102 is provided with a through hole or groove, in which a rod 106 is arranged, which rod also runs through a groove in the outer shaft 96. This rod 106 is arranged to press an inner relief disc 108 against the wheel 10 for clamping the wheel between the discs 104, 108 at its winding so that, when the wheel 10 has been wound to a certain size, for further winding, relieve the wheel's 10 internal winding turns. The inner shaft 102 rotates with the sleeve shaft 96.

Konstruktionen med en inre axiellt rörlig axel 102 medför, att avlastningsskivorna 104, 108 har en viss axiell rörlighet i för- hållande till axeln 96, för erhållande av effektivare åtklämning med avlastningsskivorna 104, 108.The construction with an inner axially movable shaft 102 means that the relief plates 104, 108 have a certain axial mobility in relation to the shaft 96, in order to obtain more efficient clamping with the relief plates 104, 108.

Den ovan beskrivna utföringsformen av uppfinningen är endast att betrakta som exempel på uppfinningen och många andra utföringsformer är tänkbara inom ramen för efterföljande patent- krav. Den tryckkraft som tryckvalsen 56 pressar med mot hjulet 10 kan exempelvis åstadkommas medelst hydrauliska eller pneuma- tiska organ i stället för med en motvikt 78.The above-described embodiment of the invention is to be considered only as an example of the invention and many other embodiments are conceivable within the scope of the appended claims. The compressive force with which the pressure roller 56 is pressed against the wheel 10 can be provided, for example, by means of hydraulic or pneumatic means instead of with a counterweight 78.

Claims

446 601 P A T E N T K R A V

An apparatus for manufacturing a heat exchanger wheel (10) comprising a first station (24) for profile rolling of a first web (12), which station (24) is arranged to provide this first web of transverse ridges, which are provided at the top and bottom with indentations or grooves (34), a second station (52) for forming longitudinal grooves (88) in a second path (14) and a winding station for winding the two paths (12, 14) on each other to form the wheel (10), and a means (56) is provided for compressing the two tracks (12, 14) and braking them to bias them longitudinally at their winding to the wheel (10) in the winding station, characterized in that that the means for compressing and braking the two webs (12, 14) upon their winding consists of a pressure roller (56) provided with beads (57), which is arranged to be pressed against the web formed only with longitudinal grooves (88). (14) at its winding.

Device according to claim 1, characterized in that the beaded pressure roller (56) is connected to a weight (78) which is arranged to impart to the pressure roller (56) the required force for the compression and braking of the tracks (12, 14).

Device according to claim 1, characterized in that the beaded pressure roller (56) is provided with a disc brake (64) for braking the web (12) provided only with longitudinal grooves when it is wound on the wheel (10). ___... ...-......-......................._ .. 2