DE1527970B2

DE1527970B2 - Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Abstandhaltern für Wärmetauscher

Info

Publication number: DE1527970B2
Application number: DE1527970A
Authority: DE
Inventors: Alvin M. Oak Park Kurz; Eugene E. Belleville Rhodes
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1963-02-19
Filing date: 1964-01-17
Publication date: 1975-01-23
Also published as: US3214954A; DE1451216A1; DE1527970C3; DE6602685U; GB1009057A; DE6912393U; DE1527970A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Rippen bildenden Abstandhaltern für Wärmetauscher, insbesondere Rippenrohrkühler für Kraftfahrzeugverbrennungsmotoren, aus flachem, streifenförmigem Material, bestehend aus zwei zusammenwirkenden Walzen, deren jede durch mehrere koaxial aneinanderliegende Scheiben mit im wesentlichen Zahnradquerschnitt gebildet ist, durch welche das streifenförmige Material zu zickzackförmigen Rippen mit aus der Materialebene vorstehenden Ausbuchtungen plastisch verformbar ist.

Bekannt ist eine Vorrichtung, bei welcher das Ausgangsmaterial mittels Zahnwalzen in einem Arbeitsgang stellenweise ausgebuchtet und gleichzeitig vorgefaltet wird (US-PS 2 329 789). Die Flanken der Zahnwalzen sind eben mit gerundeten Ecken und Erhebungen bzw. Einbuchtungen an denjenigen Stellen, an welchen das Material verformt werden soll. Wegen der Flankenform der Werkzeuge ergeben sich in diesem Fall ungleichmäßige Formdrücke, die sich auf die Materialstärke und die Oberflächengestalt auswirken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

Vorrichtung dieser Art zu schaffen, durch welche das , Material während des kombinierten Arbeitsganges der Formgebung der zickzackförmigen Rippen und der Einsenkungen zusätzlich geschlitzt und gleichzeitig auch noch zur Verbesserung der Kühlwirkung der Oberfläche wirksam geglättet wird.

Die Erfindungsaufgabe wird dadurch gelöst, daß die Scheiben der Walzen Schneidkanten aufweisen, durch welche das Material in an sich bekannter Weise neben den Ausbuchtungen schlitzbar ist, und daß sich die Zahnflanken zusammenwirkender Scheiben mit konstantem Zwischenabstand abwälzen.
Die vorgeschlagenen Schneid- und Formwerkzeuge erzeugen zwischen zusammenwirkenden Flanken einen kontinuierlich in Arbeitsrichtung fortschreitenden linienförmigen Spann- und Formdruck konstanter Größe, der den gewünschten Glättungseffekt bewirkt.

Vorzugsweise sind die Zahnflanken der Schneid- und Formwerkzeuge im Querschnitt,als Evolventen ausgebildet und im Längsschnitt unter Bildung stufenförmiger Absätze zwischen benachbarten Scheiben abgeschrägt, so daß auf den Zahnflanken schräge Verformflächen und zwischen diesen Schneidkanten ausgebildet sind.

Ferner bekannte Vorrichtungen zur kontinuierlichen Herstellung von Kraftfahrzeug-Kühlerrippen arbeiten in zwei Schritten, indem das streifenförmige Ausgangsmaterial zunächst zwischen mit Höckern versehenen Walzen, die auch aus Scheiben zusammengesetzt sein können, geprägt und geschlitzt und danach in einem weiteren Arbeitsvorgang mittels schnecken- oder zahnstangenförmiger Werkzeuge zu zickzackförmigen Rippen gefaltet wird (vgl. US-PSen 2 443 377 und 2 483 694). Während des Form- und Schneidvorgangs ist das Material ungleichmäßigen Drücken ausgesetzt, die zu einer verhältnismäßig rauhen Oberfläche führen.

Es ist weiterhin bekannt, Kühlerrippen zwischen Zahnwalzen zu falten, deren Zahnprofil so ausgebildet ist, daß durch ungleichmäßige Drücke an bestimmten Stellen des streifenförmigen Materials eine dünnere Wandstärke erzielt wird (US-PS 3 191 418).

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Vorderansicht eines Kraftfahrzeug-

kühlers mit gemäß der Erfindung hergestellten Abstandshaltern bzw. Rippen,

F i g. 2 eine perspektivische Ansicht eines Abstandhalters in zum Teil gefaltetem und ungefaltetem Zustand,

F i g. 3 eine schematische Ansicht von zwei im Schnitt dargestellten, benachbarten Rippen eines erfindungsgemäß hergestellten Abstandhalters,

F i g. 4 eine perspektivische Teilansicht in auseinandergezogener Lage dargestellter, ineinandergreifender, zahnradähnlicher Schneid- und Formblätter zweier Walzen einer Vorrichtung gemäß der Erfindung,

F i g. 5 in vergrößertem Maßstab Teil eines Axialschnittes einer praktischen Ausführung der Walzen der Vorrichtung in auseinandergezogener Stellung, mit Andeutung in gestrichelten Linien der Verlagerung von Material-Streifenteilen durch die Formzähne, wenn diese, im Eingriff sind,

Fig. 6 in verkleinertem Maßstab und bezogen auf die Darstellung nach Fig. 5 um 90° gedreht eine Ansicht auf die Walzen der Vorrichtung mit eingeführtem Materialstreifen, .

Fig. 7 eine Draufsicht in wesentlich vergrößertem Maßstab auf je einen Umfangsteil zweier miteinander kämmender Schneid- und Formblätter einer gegenüber F i g. 4 abweichenden Ausführungsart,

F i g. 8 einen Querschnitt durch gegenüberliegende Teile zweier zusammenwirkender Schneid- und Formblätter entsprechend der Schnittlinie VIII-VIII in Fig. 7.

Der in F i g. 1 dargestellte Wärmetauscher in Gestalt eines Rippenrohrkühlers für Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotoren enthält einen Kühlerkern 11 mit einem oberen und unteren Wasserkasten 12 und 13, die mit der nicht dargestellten Auslaß- bzw. Einlaßleitung des Kühlmantels eines Motorzylinderblocks verbunden sind. Damit das Kühlwasser vom oberen Wasserkasten in den unteren fließen kann, weist der Kühlerkern 11 mehrere Rohrleitungen 14 auf, die durch Abstandshalter 15 gegeneinander abgestützt sind. Der in der Zeichnung, insbesondere Fig. 2, dargestellte Abstandshalter 15 zeigt eine zickzackförmige Linienführung mit einer Reihe von Rippen 16 zwischen den bogenförmigen Übergangsstücken 17. Jeder Abstandshalter 15, und damit die Rippe 16, erstreckt sich zwischen den einander gegenüberliegenden Wänden zweier benachbarter Rohrleitungen 14, um den vorhandenen Durchgang für die Kühlluft in eine Anzahl relativ kleiner Strömungswege oder Luftzellen 18 zu unterteilen. In üblicher Weise sind die Vorder- und Rückseite des aus den Rohrleitungen 14 aufgebauten Kühlerkernes zuerst in ein Flußmittel und dann in ein geschmolzenes Lötmittel getaucht. Wenn die Rohrleitungen und Abstandshalter bzw. Rippen entsprechend gleichmäßig ausgebildet sind, so daß ein durchgehender Kontakt zwischen ihnen von der Vorderseite bis zur Rückseite des Kühlerkerns bzw. umgekehrt, vorhanden ist, so erfolgt ein kapillarer Fluß des Lötmittels zur Mitte des Kühlerkerns hin und somit eine zwangsläufige Verlötung der Teile im wesentlichen über die ganze Tiefe des Kühlerkerns um den freien Wärmefluß in den Rippen von den Rohrleitungen her zu sichern.

Da sich sämtliche Rippen in ihrer Ausführung gleichen, wird nachfolgend nur eine Rippe 16 beschrieben. In dieser Rippe sind Gruppen von parallelen, qüerliegenden Durchgangsöffnungen 19, 24 und 26 vorgesehen, durch welche die Kühlluft in den vorgenannten Luftzellen 18 von einer zur anderen strömen kann. Die Durchgangsöffnungen 19 und an diese angrenzende sogenannte Jalousien 28 sind durch Einschnitte in dem ebenen Grundkörper 20 und Herausbiegen des zwischen diesen Einschnitten liegenden Streifenmaterials aus der Grundebene heraus hergestellt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel (F i g. 2 und 3) sind zwei Gruppen A und B vorgesehen, von denen jede aus mehreren Durchgangsöffnungen 19 zwischen Jalousien 28 besteht, die parallel zueinander und mit bezug zur Grundebene der Rippe im gleichen, aber im Verhältnis zur angrenzenden Gruppe im entgegengesetzten Winkel geneigt sind. Obgleich das Ausführungsbeispiel eine Rippe mit nur zwei solcher Gruppen zeigt, ist es selbstverständlich, daß eine oder mehrere zusätzliche Gruppen vorgesehen werden können, wobei die Jalousien jeder Gruppe entgegengesetzt zu denen der benachbarten Gruppe geneigt sind.

Die Teile des Grundkörpers, die sich an den äußeren Enddurchgangsöffnungen 24 anschließen, bilden äußere Umlenkjalousien 25, welche an ihrer Basis so abgebogen sind, daß sie sich von einer Seite des Grundkörpers weg erstrecken. Die sich an den inneren Durchgangsöffnungen 26 (Fig. 2) anschließenden Teile des Grundkörpers bilden innere Umlenkjalousien 27. Die inneren Umlenkjalousien 27 erstrecken sich vom Grundkörper aus auf der den äußeren Umlenkjalousien 25 gegenüberliegenden Seite und in entgegengesetzter Richtung. Weiter liegt jede der äußeren Umlenkjalousien 25 parallel zur nächsten inneren Umlenkjalousie 27. Der Rest des Grundkörpers 20 stellt jeweils einen zwischen den Gruppen A und B liegenden mittleren Querträger 21 sowie zwei Seitenträger 22 und zwei äußere Querträger 23 dar (Fig. 2 und 3). Während die aus der Ebene des Grundkörpers 20 vorspringende Kante jeder äußeren Umlenkjalousie 25 zum nächstliegenden mittleren Querträger 21 hin geneigt ist, also bei einer mit zwei Gruppen A und B versehenen Rippe, zu deren Mitte hin, ist die vorspringende Kante jeder der inneren Umlenkjalousien 27 zur nächstliegenden äußeren Umlenkjalousie 25 oder von der Rippenmitte aus weg geneigt.

Die zwischen den Durchgangsöffnungen 19 einerseits und zwischen den Durchgangsöffnungen 19 und 24 sowie 26 andererseits liegenden Materialstreifen bilden Zwischenjalousien 28, von denen jede um ihre Längsachse aus der Ebene des Grundkörpers herausgedreht ist, so daß sie sich mit ihren freien Kanten in entgegengesetzten Richtungen erstrecken. Es ist jedoch zu bemerken, daß die Erstreckung der Zwischenjalousien 28 von der Grundebene aus zu beiden Seiten des Grundkörpers geringer ist als die Erstreckung der Umlenkjalousien 25 und 27. Die Zwischenjalousien 28 liegen ebenfalls parallel zueinander und parallel zu den Umlenkjalousien 25 und 27, mit denen sie eine Jalousiegruppe A bzw. B bilden.

Die Jalousien 25,27 und 28 sind außer an den Kanten mit denen sie im Verhältnis zu den Quer- und Seitehträgern 21, 22 und 23 gedreht und gewunden sind, eben und weisen entlang ihrer im wesentlichen ganzen Länge und Breite eine glatte, flache Oberfläche auf. Bei dem dargestellten Beispiel eines Abstandshalters ist der zwischen den inneren Umlenkjalousien 27 liegende mittlere Querträger 21 von im wesentlichen gleicher Breite wie diese Umlenkjalou-

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sien. Die Hauptquerabmessung jeder Jalousie ist so Bögen zwischen diesem und den angrenzenden Zahnschmal wie möglich, damit einem Luftstrom — in flanken zusammensetzt. Weiter ist der geometrische Fig. 3 ist er durch Pfeile angedeutet — die größte Ort aller Punkte des Übergangs der Zahnflanke 44 praktische Gleitoberfläche dargeboten wird, gekop- in den entsprechenden Kopfbogen 35 durch die gepelt mit einem Minimum an Dämpfung im Verhältnis 5 strichelte Linie 48 angedeutet.

zu einem Maximum an Wärmeaustausch. Jede Rippe Die Zahnflanken 34 und 44 sind in Querrichtung ist etwa 33 mm lang, und der Abstand zwischen den gesehen an einer Seite mit einer schmalen Schneid-Biegelinien der äußeren Umlenkjalousien 25 beträgt kante versehen, von der sich der Rest der Flankenetwa 30 mm. Bei diesen Maßen sind ein mittlerer fläche einwärts zur entgegengesetzten Kante als Querträger 21, zwei innere Umlenkjalousien 27, io Schrägfläche neigt. Diese Gestaltung der Zahnflanken vierzehn Zwischenjalousien 28 und zwei äußere Um- der Schneid- und Formblätter ist am besten in F i g. 8 lenkjalousien 25 innerhalb einer Strecke von 30 mm ersichtlich und wird später im einzelnen mit Bezug ausgebildet. Es ergeben sich somit wenigstens zwölf auf diese Figur beschrieben.

und vorzugsweise vierzehn oder mehr Jalousien auf Wie bei der späteren Beschreibung der F i g. 5 zu etwa 25 mm Länge, gemessen auf der Längsachse des 15 ersehen ist, bestimmen diese Schrägflächen der Zahn-Grundkörpers der Rippe bzw. quer zur Längsabmes- flanken und die entsprechenden Schrägflächen des sung des zur Herstellung des Abstandshalters dienen- kämmenden Zahnes den Winkel mit dem die an einer den Materialstreifens. Rippe ausgeformte Jalousie aus der Ebene des Grund-

Die dargestellte Rippe ist so gestaltet, daß von der körpers herausgewinkelt ist. Jede der Schrägflächen

Form her auf eine laminare Strömung hingewirkt 20 der Zahnflanken 34 und 44 bildet auf dem größten

wird. Damit sich diese jedoch auch optimal auf den Teil ihrer Länge, an jedem gegebenen Punkt auf der

Wärmeübergang zwischen Rippe und strömender Flankenkurve, einen spitzen Winkel mit einer Quer-

Luft auswirken kann, muß dafür gesorgt sein, daß ebene des Schneid- und Formblattes. Der Neigungs-

nicht auf der Rippenoberfläche ein Luftfilm »haftet«, winkel beider zusammenwirkender Schrägflächen ist

was leicht geschehen kann, wenn diese Oberfläche 25 gleich.

rauh und uneben ist. In den folgenden Fi g. 4 bis 8 Aus Gründen der Vereinfachung sei nachfolgend die

sind deshalb Ausführungsformen einer Vorrichtung Bezeichnung »Arbeitskontakt« gebraucht, um das

zur Herstellung der vorbeschriebenen Rippen auf Abwälzen eines Schneid- und Formblattes auf dem

einem Abstandshalter dargestellt, mit deren Hilfe kämmenden Schneid- und Formblatt mit dazwischen-

das Schneiden und Formen der Rippen möglich ist 30 gelegtem dünnen Materialstreifen zu kennzeichnen,

bei gleichzeitigem Glätten der Materialoberfläche. Jede Zahnflanke des einen Schneid- und Formblattes

Obgleich das in Fig. 4 bis 6 dargestellte Ausfüh- ist während der Zeit des Arbeitskontakts über den

rungsbeispiel besonders zur Herstellung von Wärme- Materialstreifen im Eingriff mit der Gegenzahnflanke

austausch-Rippen der vorbeschriebenen Art bestimmt des kämmenden Schneid- und Formblattes und wälzt

ist, kann die Vorrichtung ebenso zur Herstellung einer 35 über die an den Schrägflächen liegenden Kontakt-

beinahe endlosen Vielfalt von anders gestalteten Rip- strecken ab, d. h., die entsprechenden Zahnflanken

pen benutzt werden und gleichfalls zur Herstellung befinden sich vom Anfang bis zum Ende der auf den

einer Vielfalt von anderen Artikeln aus Platten- Zahnflanken liegenden Kontaktflächen miteinander

material, wie z. B. Metall oder Kunststoff, wenn das kämmender Schneid- und Formblätter in jedem

Herstellungsverfahren durch gleichzeitiges Schneiden, 40 Moment auf einer von Kante zu Kante reichenden

Verformen und Erzeugen von sich wiederholenden Querlinie in Kontakt.

Mustern vor sich geht. ·. , Die Länge, Breite und Neigung der Zahnflanken 34

In F i g. 4 ist ein Paar zahnradähnlicher Schneid- und 44 bzw. der Schrägflächen der miteinander und Formblätter 31 und 41 dargestellt, welche in kämmenden Schneid- und Formblätter regeln die gleichmäßigem Abstand an ihrem Umfang Evolven- 45 Größe der in dem Materialstreifen erzeugten Durchten-Zähne 32 und 42 aufweisen. Das Schneid- und gangsöffnungen und die entsprechende Versetzung Formblatt 41 ist nur zum Teil, d.h. als Bruchstück, des an die Durchgangsöffnungen angrenzenden Matedargestellt und liegt seitlich achsparallel im Abstand rials. Aus diesem versetzten Material entstehen die zum Schneid- und Formblatt 31, von dem ebenfalls Jalousien der Rippen. Die mit den Schneidkanten nur ein Teil des Umfangs mit vollen Umrißlinien im 50 der Zahnflanken durchgeführte scherenartige Schnitteinzelnen dargestellt ist. Die Schneid- und Formblätter operation erfordert eine dritte Fläche zusätzlich zu 31 und 41 sind auf Wellen 33 bzw. 43 befestigt. den gegenüberliegenden Schrägflächen auf den Flan-

Jeder der Zähne 32 und 42 ist mit zwei gekrümmten ken der miteinander kämmenden Schneid- und Form-Jalousien bildenden Zahnflanken 34 bzw. 44 ver- blätter, welche, wie F i g. 5 zeigt, jeweils durch ein sehen. Die Zahnflanken sind durch einen mit dem 55 nebenliegendes Formblatt geliefert wird.
Kopfbogen 35 gekennzeichneten Kopfteil vonein- F i g. 5 zeigt einen Teil von zwei zahnradähnlichen ander getrennt. Die Kurven der Zahnflanken 34 und 44 Walzen 30 und 40, die aus einer Anzahl von im Zusind Evolventen einer nicht kreisförmigen Evolute sammenhang mit F i g. 4 vorbeschriebenen Schneid- und sind weiter dadurch gekennzeichnet, daß sie und Formblättern zusammengesetzt sind. Die Blätter Bögen mit gleichen Radien darstellen. Einer der 60 jeder Walze sind parallel zueinander auf den in Zähne 32 ist in Querrichtung geschnitten, um die Fig. 4 angedeuteten Wellen 33 und 43 angeordnet, beiden jalousiebildenden Zahnflanken besser zu zeigen. und zwar bei dem Ausführungsbeispiel in einer solchen

Die bei einem der Zähne 42 des Schneid- und Form- Reihenfolge, daß die beschriebene Rippenausführung blattes 41 eingetragene gestrichelte Linie 45 zeigt den erhalten wird. Die einzelnen Schneid- und Form-Fußkreis. An demselben Zahn ist die gestrichelte 65 blätter sind im Querschnitt dargestellt, um das Quer-Linie 46 der geometrische Ort aller Punkte des über- profil der Zähne und ihr Eingriffsverhältnis mit. den gangs der Zahnflanke 44 in den entsprechenden Fuß- entsprechenden Flächen der kämmenden Walze zu bogen 49, der sich aus dem Zahnlückengrund und den zeigen. Zu erkennen sind achtzehn Schneid- und Form-

blätter der mit Bezug auf Fig. 4 beschriebenen Art mit Schrägflächen sowie drei weitere Formblätter, deren Arbeitsflächen parallel zur Drehachse liegen.

Bei der Walze 30 sind es die Formblätter 50, 60 und 70; deren Arbeitsfläche parallel· zur Drehachse liegt. Im übrigen zeigen diese Formblätter die gleiche Evolenteri-.Form der Zähne, wie die vorgeschriebenen Schneid-und Formblätter. Die Formblätter 150, 160 und 170 bilden die kämmenden oderkorrespondierenden Formblätter auf der Walze 40. Von den genannten rufen die Formblätter 50, 70,. 150 und 170 einen Glättungseffekt auf den den äußeren Umlenkjalousien 25 benachbart liegenden Außenteilen des Materialstreifens hervor und bilden die Neutrallage für den zwischen diesen Walzen hindurchgehenden Materialstreifen. .-■■■':"■ .■:■■'. :':.': -■:..:: '■ " ■: _:

Die Formgebung der vorgeschriebenen Durchgangsöffnungen und Jalousien erfolgt in zwei Operationsstufen, wenn die Walzen 30 und 40 im normalen Arbeitsverhältnis eingreifen und ein Streifen aus plattenförmigen! Material zwischen den angetriebenen Walzen, wie in Fig. 6 dargestellt, hindurchgeführt wird. Als Beispiel sei die Formgebung einer äußeren Jalousie durch das Zusammenwirken der Schneid- und Formscheibe 51, 52 und 151 verfolgt. Ehe die entsprechenden Teile der Schrägflächen 91 und 92 der Schneid- und Formscheiben 51 und 151 in Kontakt miteinander kommen, greift die Schneidkante 93 der Schneid- und Formscheibe 151 in dichter Parallellage an der Schneidkante 94 der Schneid- und Formscheibe 52 vorbei, wodurch das Streifenmaterial in einer scherenartigen Operation entsprechend durchtrennt wird. Da dieser Schnittkontakt durch die Länge einer gegebenen Kontaktstrecke auf der Flanke eines Zahnes gegeben ist, entspricht der gemachte Schnitt im wesentlichen der Länge dieser Kontaktstrecke, d. h. der Evolvente. Die fortlaufende Bewegung, welche die Schrägfläche 92 in Arbeitskontakt mit der Schrägfläche 91 während der ganzen Kontaktstrecke der eine bestimmte Jalousie formenden Schrägflächen bringt, preßt dann den vor der Schrägfläche 92 gelegenen Teil des Streifenmaterials von der Neutrallage aus gegen die Schrägfläche 91, so daß dieser Teil die in gestrichelter Linie entlang der Schrägfläche 91 gezeigte Lage einnimmt. Die Walzwirkung der Schrägflächen 91 und 92 auf den zwischen ihnen hindurchgeführten Materialstreifen, erzeugt einen Glättungseffekt auf der entstehenden Jalousie, so daß auch diese eine glatte, geradlinige Oberfläche erhält.

Die Zwischenjalousien der gerade behandelten Jalousiengruppe werden durch Schneid- und Formscheiben 52 bis 59 und 152 bis 159 geformt, mit der Besonderheit, daß die Formgebung jeder dieser Jalousien zwei Einschnitte in dem Materialstreifen erfordert, um die Jalousie vom Träger, d. h. vom Grundkörper auf zwei Längsseiten frei zu machen. Der Teil des Materialstreifens, der diese Jalousie bildet, wird um seine Längsachse gedreht, so daß er aus der Neutrallage der Grundebene nach zwei Seiten herausragt, im Gegensatz zu der einseitigen Auslenkung der äußeren Umlenkjalousien. Im Beispielsfall folgt eine Längsseite des Materialstreifens der Schneidkante der Schneid^ und Formscheibe 52 nach der einen Seite der Neutrallage bis zur Anlage gegen die Schrägfläche der Schneid- und Formscheibe 152, während die gegenüberliegende Längsseite durch die Schneidkante der Schneid- und Formscheibe 152 gegen die Schrägfläche der Schneid- und Formscheibe 52 und dabei nach der anderen Seite aus der Neutrallage heraus gepreßt wird. Auch hier ruft die Walzwirküng wieder einen Glättungseffekt auf die sich ergebende Jalousie hervor; Dieser; Glättüngseffekt wird ermöglicht, weil über die ganze Kontaktstrecke hinweg ein Linienkontakt parallel. zur Rotationsachse der kämmenden Schneid- und Formscheiben aufrechterhalten

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.: Ebenso wie beschrieben, arbeiten die zentral Hegenden Schneid- und Formscheiben 59 und 61 sowie 159 und 161 mit reinen Formscheiben.. 60: und 160 zusammen, um eine Art Mulde,, bestehend aus dem mittleren Querträger 21 und: den beiden inneren Umlenkjalousien 27, zu bilden (F i g. 2 und 3). ,■: ;:

Die Schneid- und Formscheiben: 61 bis 69 und 161 und 169 weisen gegenüber den Schneid-, und Formscheiben. 51 und 59; und:151 bis 159.entgegengesetzt gerichtete Schrägflächen auf, aber arbeiten in gleicher Weise wie diese zusammen, um: entsprechende/Jalousien zu bilden. . i . ■; ■.,.:.;_ . ·. ;;

F i g. 6 zeigt eine Stirnänsicht der beiden Walzen 30 und 40 in Arbeitsstellung und das gleichzeitig mit der Herstellung der Jalousien vor sich gehende Knicken bzw. Falten des Materialstreifens 80, wenn dieser zwischen den Schneidr und Formscheiben, wie vorbeschrieben, hindurchgeführt wird. :.j

Die Formung der^: Rippen leitet das Falten des Materialstreifens zu benachbart hintereinanderliegen^- den Leitblechen ein. üblicherweise wird dieses Falten durch eine nicht dargestellte Sammeleinrichtung beendet. Solche Sammeleinrichtungen sind herkömmliche Werkzeuge und bilden keinen Teil der Erfindung. .... Bei dem Ausführungsbeispiel der Schneid- und Verformeinrichtung gemäß F i g. 4 bis 6 liegen die Walzen 30 und 40 in einem solchen Achsabstand zueinander, daß der zwischen ihnen bestehende Durchgang im wesentlichen der Stärke des Materialstreifens entspricht, auf welchen entlang der Arbeitskontaktstrecke eingewirkt wird.

Ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel von Schneid- und Formblättern ist in F i g. 7 dargestellt. Diese Figur zeigt in einem sehr großen Maßstab einen Teil des Umfangs von Schneid- und Formblättern 230 und 240, die mit Evolventen-Zähnen 232 bzw. 242 versehen sind. Die die Jalousien ausbildenden Zahnflanken 234 bzw. 244 dieser Zähne sind durch Kopfbögen 235 und Fußbögen 249 getrennt. Dabei sind nun die Form- und Schneidblätter 230 und 240 so ausgelegt, daß der zwischen einem Kopfbogen und dem mit ihm zusammenwirkenden gegenüberliegenden Fußbogen (F i g. 7) befindliche freie Zwischenabstand, also z. B. die kürzeste Entfernung zwischen dem Scheitel 236 des Kopfbogens 235 und dem tiefsten Punkt 251 des Fußbogens 249 anders als bei dem Beispiel entsprechend F i g. 4 etwas geringer ist als der frei Zwischenabstand zwischen den Schrägflächen 234 und 244 der Zahnflanken und als die Stärke des zu verformenden Materialstreifens. 1st der Materialstreifen, z. B. 0,08 mm stark, so wird der frei Zwischenabstand zwischen den Schrägflächen 234 und 244 der kämmenden Schneid- und Formblätter ebenfalls mit 0,08 mm gewählt, dagegen der geringste Abstand zwischen den die Faltung bzw. Knickung des Material-Streifens bewirkenden Kopf- und Fußbögen auf etwa 0,06 mm bestimmt. Die bestehende Differenz bewirkt eine leichte Verdichtung und Verformung des Streifenmaterials an dem Ubergangsteil, also an dem Knick

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zwischen den Rippen und gestattet eine sichere, ordnungsgemäße Faltung. :. ' ]-.:■■■ :_:: ■: ' , . Der in Fig. 8 ebenfalls-in stark 'vergrößertem Maßstab dargestellte Querschnitt durch äußere Endteile, der Zahnflanken 234 und 244 von den Walzen 230 und 240 zeigt die Schneidkanten 253 bzw. 255, welche parallel zu den Häuptachsen'der Walzen liegen und die Schrägflächen 257 und 259, welche in einem spitzen Winkel zu denselben liegen.

Es ist ohne weiteres festzustellen; daß die beschriebene Vorrichtung durch die Evölveritenforrn der die Jalousie ausbildenden Zahnflanken mit ihren Schneidkanten und Schrägflächen und durch das Zusammenwirken der Kopfbögen mit den Oberflächen der Fußbögen einen Glättungseffekt erbringt. Es werden nicht nur geglättete, gleichmäßige Oberflächen.beim Endprodukt im allgemeinen erzeugt, sondern es ist auch die Bildung von geraden oder ebenen: Jalousien ermöglicht,- d. hl; -von Jalousien, welche außer an ihren gedrehten Enden ebene Plattenstreifen sind.

Die folgende ins einzelne gehende Beschreibung des Entwurfs nimmt Bezug, -auf die : F ig. :9 bis 55 der Zeichnung. ■■ -^: .)i. λ::> ■<■■■.■■, '.;;:.;;;·;·.^,■■■·:■ ;/■ - ■ .. -ι Entsprechend: dem ι Beispiel; soll .eine^ Formscheibe zur Verwendung- in einem der,.Walzenpaare berechnet werden, die zur: Herstellungueihes Leitblechstreifens mit einem Faltradius^: von ;;020 inch, und einer abgewickelten Länge von. :545-inchi dienen soll. Der »Faltradius« kennzeichnet; den ■ Bogen des ■· gekrümmten Verbihdungsteiles 17· (F ig. 2),¹ dersich zwischen zwei angrenzenden¹ - ebenen Leitblechen: erstreckt.. Insbesondere soll dieser Ausdruck die ^Krümmung dieses Verbindungsteiles mit Bezug .auf einen ^gedachten Kreis kennzeichnen, von dem ein solcher gekrümmter Verbindungsteil ein .Bogenstück bildet. Der Radius eines solchen Kreises ist deshalb hier mit»Faltradius« bezeichnet und ist ^äquivalent =■ dem¹ »Zahnspitzenradius«' oder »Kopfbogeriradius« der Formscheibe. Der Zirkelschlag mit dem Zähnspitzenradius ergibt den »Zahnspitzenbogen«:ii Der Punkt näher dem Mittelpunkt der Formscheibe zwischen benachbarten Zähnen bildet den Mittelpunkt des »Fußbogens« oder »Ausnehmungsbogen«, dessen Radius gleich ist dem Radius des ^; Kopfbogens plus der Stärke des Blechstreifens. Die Bildung' jedes gekrümmten Verbihdungsteiles zwischen den Leitblechen erfolgt durch das Zusammenwirken einer gegebenen· Zahnspitze und der Oberfläche eines gegebenen Fußbogens der eingreifenden Formscheibe. Die Bezeichnung »abgewickelte Leitblechlänge« betrifft die Entfernung vom Mittelpunkt eines gekrümmten Verbindungsteiles bis zum Mittelpunkt des nächsten, entlang: der Oberfläche des Leitblechstreifens gemessen mit üblicher Einstellung für den Biegeradius. :

Der Berechnung der Formscheibe liegt die Stärke des Metalls, das zum. Leitblechstreifen verarbeitet werden soll, mit .003 inch, die^: Weite der am eigentlichen Leitblech geformten Jalousien mit ,059 inch und der Winkel der Leitblechneigung von der Mittelebene des Leitbleches mit 28° zugrunde. .; -,

Das Formblatt soll weiter einen Rollenkreisdurchmesser von 4.30 inches'; eine, Schneidkanten weite von .003 inch und eine ungerade Zähnezahl haben.: Für den Entwurf wurde entschieden, daß es zweckmäßig sei, eine Formscheibe mit Zahnabstandswinkel von etwa 100° herzustellen. Der ; »Zahnabstandswinkel« kennzeichnet den : zwischen den Stirnseiten zweier benachbarter Zähne., gemessenen Winkel, gebildet durch den Schnittpunkt von Linien, die tangential zum Kopfbogen, des entsprechenden Zahnes und zum Fußbögen und dazwischen gezogen sind. Dieser Winkel ist in F i g. 6 ersichtlich und mit CC bezeichnet.

Nach der Wahl der obengenannten Haupterfordernisse, wurde ein hiermit vereinbarter Grundriß in zwanzigfacher Vergrößerung in Übereinstimmung mit üblicher Verzahnungspraxis angefertigt. Die Zahnhöhe Und die. Zähnezahl wurden auf Grund der vorstehend genannten Haupterfordernisse geschätzt. Die Bezeich-

:; nung »Zahnhöhe« bezieht, sich auf die kürzeste Entfernung vom Fußbogeri zum geometrischen Ort der Kopfbogenradien. Mit anderen Worten, die »Zahnhöhe« schließt hier nicht in Höhe der Spitze mit ein, sondern bezieht sich auf die kürzeste Entfernung vom Fußkreis zum. Kopfkreis minus dem Radius der Zahnspitze. Im Berechnungsfall wurde eine Zähnezahl von 17 und eine Zahnhöhe von .330 inch gewählt. - . Die folgenden Berechnungen werden dann durchgeführt, um festzustellen, ob oder ob nichf ein Formblatt mit den vorgenannten Abmessungen gefertigt werden kann, das einen Zahnfreiwinkel von 100° oder mehr und eine abgewickelte halbe Zahnlänge von .545 inch erbringt und mit der gewählten abgewickelten Leitblechlänge übereinstimmt.

Mit Bezug auf F i g. 9 bis 55 und die folgenden Berechnungen stellen die anschließend genannten Werte die vorläufig gewählten Abmessungen dar:

B — .330	inch	Zahnhöhe.
B — .020	inch	Zahnspitzenradius = Biege
		radius des Leitbleches.
K — .003	inch	Materialstärke des Leitbleches
L — .059	inch	Breite der Jalousie.
M —	28°	Jalousiewinkel.
N.-— .003	inch	Schneidkantenbreite.

Die übrigen Werte in der Berechnung und. in den Fig. 9 bis 55 dargestellt, sind die Abmessungen, die in den folgenden Berechnungen abgeleitet sind.

Berechnungsstufe I, bezogen auf F i g. 9

1. Teile einen Kreis, der das beabsichtigte Formblatt darstellt, durch die gewählte Zähnezahl:

360°
- 17

= 21⁰IO' 35.29" = A = Zahnteilungswinkel.

2. Teile die gewählte Zahnhöhe durch 2:i

.330

= .165 = C = Kopfhöhe oder'/2 Zahnhöhe.

3. Teile den gewählten; Rollkreisdurchmesser ' durch 2: ■■.·; ,. ■.·.-.■..;■ =. .■:■

~^ äll50

= E = Rollkreisradius. ,

..4.: Addiere eine \/₂ Zahnhöhe zum Rollkreisradius:

'.••-■2.150 + .1.65_:;= 2.3.15 = F = Radius des Ortes ■.■.;:. .Zahnspitzenradien. , ; _:: ; :; -.;.[■■ . ,^:,

5. Ziehe vom Rollkreisradius ^[/₂ Zahnhöhe ab:

2.150-.165= 1.985 = G = Radius des Ortes der Fußbogenradien.

6. Addiere die Materialstärke des Leitbleches, zum Zahnspitzenradius:

D + K = H

.020 + .003 = .023 = H = Fußbogenradius.

7. Addiere F und D:

2.315 + .020 = 2.335 = »7« = Hauptradius.

8. Hauptradius Xl = Außendurchmesser des Formblattes.

Berechnungsstufe II, bezogen auf F i g. 10 und 1. Teile den Winkel A durch 2:

²^⁰'³⁵"²⁹'' = 10^17.65" = P.

(G + G) x Sehnenfaktor _, 2. ^ = Q.

Aus der Tabelle der Sehnenfaktoren 17 Zahnleitung = .18375.

(1.985+ 1.985) -.18375

= .3647437 = Q.

3. R= ]/ G² -Q²

1 985² = 3.940225 - .3647437² =. 133037966 ^3.807187034 = 1.95119 = R.

4. G-R

1.985-1.95119 = .03381 =S.

Berechnungsstufe III, bezogen auf Fig. 12 und

1. B (gegeben) + S aus F i g. 11 = T .330 + .03381 = .36381 = T.

2. U = ]/ T² + Q²

Berechnungsstufe IV, bezogen auf F i g. 14und 15 Zahnspitzenradius D + Fußbogenradius H=W

),. .020 + .023 = .043 = W. '^: /

2. X = V u²-W²"""'" ■·■■ ■ ;■'·. ■■■:■'

■ .515165² =.265395682 .-....-, ,. ,\.., \ ;■ ■-.043²'=.00.1849 '....',.. , .· |/.263546682 = .513367 = X. _;

3. jj = sin. Winkel Y, :

.043

.515165

= .0834684033 « 4"47'16.75" , = Winkel· y'··.-).■ :,:■"..- -;.^: ■■·;-■.·

Berechnungsstufe V, bezogen auf F i g Ίο -- ■ ■'

1. Winkel Kaüf;F^!ig. 12 und 13 + Winkel Y aus Fig. 14 und 15:

+4°47'16.75" .'C<\\ - "' "■."■;-■ ■ . ■

49^O42'52.75".=_>Winkel Z.

2. Winkel Z mihüS Winkel P aus F.i g. 10 und 11:

49°42'52:75'''
-10°35Ί7.65

39° 735.1" = Winkel AA. ^ -■'■ ^:

3. Bestimme den Komplementwinkel vom Winkel AÄv^Vi ' '-'^l■'■■■■ ' ' · ^{; ;} ' '■

90° 0' 0" - .

: -39° -TiSA".' ■■ ■■;

50^rj52'24.9"=:Winkel BB. .,·■..

4. Winkel BBxI = Winkel CC: ' 50°52-24.9" χ 2= 101°44'49.8".,-. = Winkel CC = Zahnteilungswinkel.

.3638I² = .132357716 + .3647437² = .133037966 K.265395082 = .515165 =U.

50 Wenn der hier abgeleitete Zahnteilungswinkel weniger als 100° beträgt, muß der nächste Schritt sein, zwei Zähne von der gewählten Zähnezahl abzuziehen und die Berechnung nochmals bis zu'diesem Punkt zu wiederholen. Dieser Vorgang ist solange zu = 706200925 « 44°55'36" = Winkel V ⁵⁵ wiederholen, bis ein Zahnteilungswinkel von mehr als ~" ' 100° bei einem Maximum an Zähnen erhalten ist.

3- jj-= sin. Winkel V.

.36381
.515165

Berechnungsstufe VI, bezogen auf F i g. 17 und 18
Bestimmung der abgewickelten Länge eines halben Zahnes

1. Kürzeste Entfernung zwischen Fußbogen und Zahnspitzenbogen = Seite X aus Fig. 14 und 15 oder .513367.

2. Länge des Spitzenbogens je 1° = Zahnspitzenradius D plus Materialstärke des'Leitbleches -=-3 χ 2 χ ■-- 360 χ dem Winkel in Grad

.020 + ίρ-·2 '3.14159 360"

= .000366518833 = Bogenlänge je Γ = DD (nicht dargestellt):

3." Winkel Z aus F ί g. 16 plus Winkel A/laus F i g. 16: 49°42'52.75" 88°5O'27.85 = ,88

+ 39° 7'35 1"

88.84106944° = EF, (nicht dargestellt). . . \ .^ "

_Λ er· r.n r ■· j ,,Kopfbogens plus Fußbogen ··■■..

4. EE χ DD = Lange des -——— — = FF.

88.84106944° -.000366518833 = .032561 = FF (nicht dargestellt). .. ,

5. Länge der Seite X + Länge FF = abgewickelte Länge.

Länge der Seite Λ' = .513367 .. ■ ,.-·.- -..■..,, \ ■·,· . _;..--.. :.

Länge FF = .032561 ' ■,-..-·..,-i

.545928 abgewickelte Länge des Leitbleches und des halben Zahnes.

Wenn die berechnete abgewickelte Länge gleich ist der gewählten Länge, kann die Berechnung fortgesetzt werden. Wenn die berechnete Länge, jedoch zu kurz ist^ addiere die gewählte Zahnhöhe (.330) und wiederhole die Berechnung. Wenn die abgewickelte Länge zu lang ist, ziehe die gewählte Zahnhöhe ab und wiederhole die Berechnung.; ;:,,.,. ;_,_;..;. -_: ....

■·.:'■■.: '■ . :. ^: :.; ν . Berechnungsstufe VII, bezogen auf F i g. 19 und

Evolventenradius und dessen geometrischer Ort

, (E + E) Sehnenfaktor '-,_''

1. r— = GG. ■■."■'"■

17 Zahnteilungen χ 2 = 34 Zahnteilungen

- 34 Zahnteilungssehnenfaktor = .09227

^7

2. HH = V E²-GG² 2.1S0² = 4.6225 - .1983805² = .03935482 1/4.58314518 = 2.14082 = HH.

Berechnungsstufe VIII, bezogen auf F i g. 21 und 1. // = HH aus F i g. 20 minus G aus F i g. 2.14082-1.985 = .15582 = //.

2. JJ = fll² + GG²

.15582²= ,02427987 .1983805² = .03935482

ΙΛ06363469 = .252258 = JJ.

3. ~'.= sin. Winkel XiC

. ;= .617700925 « 28°8'55" = Winkel KK.

.252258

Berechnungsstufe IX, bezogen auf F i g. 23 und U LL = H-J- '

LL = .023 -^- = .0215

2. MM = fLU + Jß

, .252258² = .06363409 + .0215² =.00046225 ]/ .06409634 = .253172 = MM.

3. ^V= sin. Winkel/VΛ/ ' ' "'' ".

MM

·⁰²¹⁵ = .0849225032 % 4''52'18" = Winkel NN: '·> 'Λ· ' ^:'.-' Ir-κ ■

.253172

Berechnungsstufe X, bezogen auf F i g. 25 und 26 1. F aus Fig. 9 = 2.315. - · - ;^; -■ -■- ^ Π'ΛϋπΓ// <:;ί;:κ; ' > , - ^;l < !--!

F + F χ Sehnenfaktor _ _;,-7?·- i" '■ '.;■><·,){.;■

17 Zahnteilungssehnenfaktor = .18375 2.315 + 2.315-.18375

\K\i.. ~- X^ .ο

= .42538125 = 00. -Uli -,;, χ ) ] .·■■■ i.i.t

3.PP=]/ F²-00²

2.315² = 5.359225-.42538125² = . 180949

5.178276 = 2.27558 = PF.

Berechnungsstufe XI, bezogen auf F i g. 27 und 28 · ^v ._' -\/ v; ..-. > ■. > τ

1. öß = Seite PP aus Fig. 25 und 26 minus HH aus Fig. 19 und 20 : uy.r\M)^Kn-<)0 - ¹Tl-'.^ 2.27558-2.14082 = .13476. . miiMMM). ,.■ -ν:·?ώί'-

2. .RK = OO aus F i g. 25 und 26 minus GG aus F i g. 19 und 20. ^{: y} ^Y) ~ -^ί)ΐ!:™^}· ^{:;; ;}^<-«^;:<'-Ui/'). j .42538125 -.1983805 = .2270075 = RR.

3. SS= V QQ² + RR²

. 13476² = .01816025+ .22700075² = .05152934 -_νν) .. ^k!.^v: :'_: ^χ>:· „ _ixm

[/.06968959 = .263988 = SS. \:' '

. RR . . , , ^'-ν' J" ι. ~' 11 ί /. oli!>^L^!riij(!i'i'j'y!~iH >';.':■ -λ·\

4. -—- = sin. Winkel ΓΤ

^Λλ ,«:!■.,;£ .ν- ίί!Χ υ-!;!,,^,!ü-rbTiOfi WJi- Kl·!: = .859890411 » 59^Ο18Ί6" = Winkel TT. -iÄnⁿ. ■■■■· ιϋΧ riiu^^-.-und^r^oH ,.uj; '5".V)-

.2d39oö

fOj;.!U. ...„,,.

Berechnungsstufe XII, bezogen ^,uf.^,i g.. 29 und 30 '·'''^! >'■■ ■ '■'^:·

1. LL aus F i g. 23 und 24 = .0215.

2. SS aus F i g. 27 und 28 = .263988.

3. UU = 1/ LL² + SS² . ,. ,.. ._ . ,

.0215² = .00046225 + .263988² = .06968959

.^KK. .-■■■ U hm; ?.i

[/.07015185 = .264861 = l/t/.

4. -y^j = sin. Winkel VV " ._y, ■> 1 ^,-_f( . _(;f(, \ ₍._L(. _;

= .0811746538 ä4°39'22" = Winkel-FF. :-■ ■ ^! -'<- - ^;'-i-i ^^r ^i-J '■'■■ -λ ' ^{:? ;iJ}- ^ο·°-'-^{( r; T}' ' -^f-.264861

Berechnungsstufe XIII, bezogen auf F i g. 31 und 32 ,.,...,.. - ...........

1. MM aus F i g. 24 = .253172. >^>>> ,:<■■:■ ■· --'^'^ ,,^ ; ■■.-' ' -i^;·

2. l/l/ aus F i g. 29 und 30 = .264861. wm.l. -. ':,"(/ s

3. Winkel WVK = Winkel TT aus F i g. 27 und 28 minus Winkel VV aus F i gr29.,und; 3Q minus' Winkel BB aus F i g. 16

54°38'54" 3°4&29Λ" = WW. . "■ ^!!l/--^;:;'■■

409 584/142

γ

W " ' " ' ■"■■■■."

4. Winkel XX = Winkel KK aus Fig. 21 und 22 + Winkel NN aus Fi g. 23 und 24 +'Winkel BB aus Fig. 16 minus 90°. ' ■ ^; · ' ■ : '■_: . : ^;; , ,.;

38° 8Ί5" 43° 1Ί3" 93°53'37.9" :

+4°52'18" ■ ■ +50°52'24.9" -90° 0' 0" , . _: ;; . ^;.,

43° Γ13" 93°53'37.9" 3°53'37.9" = Winkel XX.

5. Winkel YY - 180° minus Winkel WW minus Winkel XX ';.

180° 0' 0" 176°13'30.9"

-3°46'29.1" -3°53'37.9^?' ' ■ . /

176°13'30.9" 172°19'53" = Winkel YY.

6. ZZ = MM χ cosJKX AAA = UU χ cos WW BBB = ZZ + AAA

.253172.r. .9976915508 = .2525875651 = ZZ .2642863370 = AAA

.264861 · .9978303226 =

.5168739021 = BBB.

7. CCC= VMM²~ZZ²

.253172² = .064096061584 -.252587² = .063800192569

]/ .000295869015 = .0172008 = CCC. ,

Berechnungsstufe XIV, bezogen auf F i g. 33 und

ZZ aus Berechnungsstufe XIII = .252587 AAA aus Berechnungsstufe XIII = .264286 CCC aus Berechnungsstufe XIII = .0172008 .252587 · .264286

.0172008 ₌ 1.949068415 = DDD

2 DDD = Zahnevolventenradius = 1.949.

. Berechnungsstufe XV, bezogen auf F i g. 35 und

1. t/aus Fig. 12 und 13 =.515165. ;

2. EEE- DDD aus F i g. 33 und 34 minus D aus F i g. 9 und 1.949-020= 1.929 ==

3. FFF - DDD aus F ig. 33 und 34 plus H aus F i g. 9, und 14. / 1.949 + .023 =; 1.972 = FFF.

■'. FFF² + u²-EEE¹ ■■■■ ^_n: ■" ' I''."' :''■ Ϊ\'^:';Γ^;'· ^^

-4. = ϊτρτ:; ft = COS GGG

2 χ FFF χ Η 1.972² = 3.888784

₂ ^ .2653949772 .-V,:-.. , ·. ." < , .-■ ■

2-1.972-.515165 = 2.03181076 .4331379772

2.03181076

= .2131783066 ä 77°4Γ29" = Winkel GGG.

Berechnungsstufe XVl, bezogen auf Fi g. 37 und 38 '' ""' '-:·'-·■ *

1. FFF aus Fig. 35 und 36 = 1.972. ■':~ ^Λ '^iU-^: ■■''■■■ ^ ^{/; ;}'·

2. Winkel HHH = 180° minus Winkel BB aus Fig. 16 plus Winkel Y aiis F i g, 14_ru'nd 15 plus. Winkel GGG

aus F i g. 35 und 36 ■ ' - ·^ν ■' · :··.·.<'.·■■.-■... ,

50°52'24.9" 180°0' Q" . '■'.-} , ,,.;,,■ < ,_;^_Γ^,_Γϊίΐ:._¥ί® . ,,„;, .*·.. ■

+ 77°41'29" 46°38'49.35 = ^

133°2Γ10.65" ' ■ . . '

3. /// = FFF χ sin HHH 1.972-.7271385456= 1.4339172119 '=■///'.

4.JJJ= ]/ FFF²-IH²

1.972² = 3.888784 -1.4339172119² = 2Ό56118568 1/1.832665432 = 1.35375 = JJJ.

Berechnungsstufe XVII, bezogen auf F i g. 39 und

1. Winkel BB aus F i g. 16 = 50°52^/24.9".

2. Hl aus F ig. 37 und 38 = 1.4339172119.

3. KKK = ^4

4f
cos-BB

1.43391.172119

.6310335424

= 2.2759378 = KKK.

4. LLL= ]/ KKK²-III²

127593789² = 5.179893279 - 1.4339172119² = 2.056118568 K 3.123774711 = 1.76742 = LLL.

Berechnungsstufe XVIII, bezogen auf F i g. 41 und

1. /// aus Fig. 37 und 38 = 1.4339172119.

2. Winkel BB aus F i g. 16 = 5O°52'24.9".

3. MMM =

sin BB

1.43391172119

.7757555464

= 1.84841374 = MMM.

4. NNN =■ ΊMMM²-UI²

1.84841374² = 3.416633354 -1.433917211² = 2.056118568

1/ 1.36051-4786 = 1.1664 = NNN.

Berechnungsstufe XIX, bezogen auf F i g. 43 und

1. Winkel ßß aus Fig. 16 = 50°52'24.9", . : .;;:,;;, :._:irl

2. OOO = JJJ aus Fig. 37 und 38 + NNN aus 'Fig. 41 und 42-(J-; aus Fig:9; - ■ ^ >, ·' io/i.ii, · i 1.35375 + 1.1664- 1.985 = .53515 = OOO. _;;;1 .. _;._;./..,...,_;., , -

3. PPP = OOO χ sin BB 7 ...,'.,.

.53515 · .7757555464 = .4151455807 = PPP = Ort des Zahnevolventenradius unter der Blattmittellinie mit zum Winkel AAA aus der Reihe XIII gedrehter Zahnteilung. ^; :, :. ; .l·^/-: .. -·

η 22

4. QQQ = ]/ ΟΟΟ²-PPP² ,. .,.,,, _u .53515² = .2863855225 -.4151455807² = .1723458531

■ |/. 1140396694 = .337697 = QQQ. ' "' ' . , -

Berechnurigsstufe XX, bezogen auf F i g. 45 und 46

1. RRR = KKK aus F i g. 39 und 40 minus DDD aus F i g. 33 und 34. 2.2759378-1.949 = .3269378. "

2. SSS = LLL aus F i g. 39 und 40 minus JJJ aus F i g. 37 und 38 1.76742- 1.35375 = .41377 = SSS = ^l/₂ Kontrollwalzendurchmesser.

3. Winkel AA aus F i g. 16 = 39°7'35.1".

Berechnungsstufe XXI, bezogen auf Fi g..47 . . .-.. /

1. TTT = Walzendurchmesser = RRR aus F i g. 45 und 46 χ 2 = .6538. ^;

2. UUU = Mittellinie der Wäfee'zur Mittellinie der Leitblechwalze G aus Fig. 9 + SSS aus F i g. 45 und 1.985+ .41377 = 2.3988. :. ■ - ._ .■ · .··· .: · :

3. Gaus Fig. 9 =1.985. ' ^v' ^!-- ■■' ■■■>■'■ ''■' - . :.m '.V

4. VVV = NNN aus F i g. 41 und 42 minus OOO aus F i g. 43 und 44. '· ■' .. , · _; 1.1664 —.53515 = .6313 = VVV.

5. III aus F i g. 37 und 38 = 1.4339. ' '·

6. PPP aus F i g. 43 und 44 = .4151. _; . . \

7. W W W = MMM aus Fig. 41 und 42 minus QQQ aus Fig. 43 und 44/ "

1.84841374-.337697 = .1.5107= WWW. . ' . .„.,/.

Mitte des Leitblechblattes zur Mittellinie des Zahnevolventenradius in einer horizontalen Richtung (mit Bezug auf F i g. 48) mit der zum Winkel AA aus der Berechnungsstufe V gedrehten Zahnteilung.

8. XXX= UUU + RRR aus Fig. 45 und 46. ..,..,.. " ,.

2.3988 + .3269 = 2.7257 = XXX = Abstand über die Kontrollwalze bis zur Mittellinie der Leitblechwalze.

9. Faus Fig. 9 = 2.315.

10. Jaus F ig. 9 = 2.335. >^;. _r,:, ^ ^/Λ·

11. DDD aus F i g. 33 und 34 = 1.949 = Zahnevolventenradius, v/·,/■·,; ;■:■:;..(.-■ . >;■>;-'■.'>'

12. A aus F i g. 9 = 2Γ10'35.29" = Zahnteilungswinkel."

■■■\ll ■ -UVU ; :■·■· /.rV f-

13. PausFig. 10 und 11 = 10°35'17.65". ^;::^..^. ;-_fjjiHJ(:

■ '■ ■'.'■'.'■/. ■■■■■- [S-.;'' i ■-■ '^~l'':i^·'..'.

15. AA aus Fig. 16 = 39°7'35" = Winkel der Blattdrehung bis zur Mittellinie des Zahnevolventenradius.

•ί-ί- f.f:f·:; ?.L·-.2 , Ί "tij;., (ϊί·?/>··:Ά :/AA ■'■■'.<; \ϊ> ϋίίί,.ι-'ϋί^'π^Η

Berechnungsstufe XXII, bezogen auf F i g. 48, 49 und 50 ' ^;; ^{; ä} -^ii:; '""-''■'·■ ^Vj'^AiV·'-" ■'■

1. Winkel M (gegeben) =*> 2.8?.'-} z-n: 0 -- ίΐ boa ' ί- t' + -'■>'■ ^v''' '■ '■ '+ ^i;-^ri "^; ·"■: ^: "^; '■>■· ^u·'· ^:: ^:'^'^K) ■'-

2. L (gegeben) = .059. °^;Ms '^Λ '^K:' '""'' "''""'"" ^l ' '^r '

4. N (gegeben) = .003. _;;:';::--:;:;_;ii:\ nr.vih:·:; !H/i ;>iiv>i ^L .-:;:·: i ■■ \ io/iüiW ;;>■:*

23 24

5. ZZZ = N χ ig M.

.003-.5317094317 = .0015951282 = ZZZ.

6. AAAA = YYY-ZZZ.

.0313708564-.00.15951282 = .0297757282 = AAAA.

7. BBBB = AAAA + DDD aus Berechnungsstufe XIV

,0298 + 1.949 = 1,9788 = BBBB = Jalousie-Schneidkantenradius.

Berechnungsstufe XXIII, bezogen auf F i g. 51, 52, 53 und 54

1. BBBB aus F i g.'50 - 1.9788.

2. CCCC = 2.000.

3. DDDD = BBBB - Γ— ]/ 4 BBBB² - CCCC²I
, ₉₇₈₈ _. 4-1.9788-1.9788-(2-2)

= .27128 = DDDD.

4. EEEE = DDDD X cos M.

.27128 · .8829475928 = .2395260229 = EEEE.

5. FFFF = ¹Z₂CCCC= 1.000.,
GGGG=V₂CCCC=LOOo.

6. HHHH =

1 VFFFF χ GGGG

2 I EEEE
= Hinterschnittradius,
1

1Γ 2 L -

2395-26Ö229+-^2395260229J = ²·^2072188

= HHHH = Jalousie-Hinterschnittradius.

Berechnungsstufe XXIV, bezogen auf F i g. 55
Kontrolle der Berechnungen

1. Es sind zwei Musterstücke von Leitblechwalzen in zehnfacher Vergrößerung und mit wenigstens zwei Zähnen anzufertigen.

2. Auf jedem Musterstück sind auf dem Teilkreisbogen Markierungslinien im gleichen Abstand zu ziehen. Ausgehend von der Mittellinie des Zahnes auf einem der Musterstücke und der Mittellinie der Zahnlücke auf dem anderen Musterstück sind die Markierungslinien von der Mittellinie aus fortlaufend zu numerieren.

3. Beide Musterstücke sind an ihren Mittellinien festzuhalten, so daß die Teilkreise und die Zahnformen zusammenpassen.

4. Die beiden Musterstücke sind zu drehen, wobei die numerierten Markierungslinien zusammenpassen.

5. Die Zahnformen sind während des Abwälzens aufeinander zu beobachten und eventuelle Störungen festzustellen. Wenn Berichtigungen notwendig sind, müssen die Berechnungen auf Fehler untersucht werden.

6. Die Formblätter sind dann in Übereinstimmung mit den vorstehenden Berechnungen und den gewählten Werten herzustellen.

Zwei Walzen werden zusammengefügt, wobei jede von ihnen 21 zahnradförmige Blätter enthält, die wie in F i g. 5 angeordnet sind. Die Schneid- und Formblätter werden in Übereinstimmung mit dem vorstehend mit Bezug auf F i g. 9 bis 55 beschriebenen Berechnungen hergestellt, wobei die die Jalousie bildenden Evolventenflächen der Zähne so geschnitten werden, daß sie einen Jalousiewinkel von 35° ergeben.

Die Mittel- und Endblätter werden in gleicher Weise hergestellt, wobei jedoch alle Arbeitsflächen parallel zur Hauptachse der Blätter ausgeführt werden.

Unter Verwendung dieser Walzen wurden Leitbleche entsprechend der in F i g. 2 gezeigten Gestaltung hergestellt und dann auf ihre Kühlleistung in einem Kraftfahrzeugkühler unter nachfolgenden Arbeitsbedingungen geprüft:

Die Kühlleistung wurde mit einer herkömmlich geschlitzten Leitblechausführung mit gleichen äußeren Abmessungen und vollständigem gleichem Oberflächeninhalt verglichen. Das Vergleichsleitblech war mit zwei Endjalousien, sechs Zwischenjalousien und einem Mittelträger mit zwei Mitteljalousien versehen. Die Leitblechstreifen der Vergleichsleitbleche wurden mit herkömmlichen Rollscheiben hergestellt, welche mit im wesentlichen geraden, im wesentlichen rechteckigen Zähnen versehen waren, die eine etwas gekrümmte Hauptumrißlinie und eine gewöhnliche

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unebene Oberfläche aufweisen. Alle Jalousien des Vergleichsleitbleches erstreckten sich, im Gegensalz zu den Ausführungen bei den planarcn Leitblechcn gemäß der Erfindung, vom Grundkörper mit im wesentlichen gleicher Entfernung.

Die Vergleichsmessungen wurden durchgeführt mit Leitblechen gemäß der Erfindung und ähnlich ausgebildeten Vergleichsleitblechen in Kraftfahrzeugkühlern auf einer 5-Meilen-Kreisbahn mit einem Kraftfahrzeug, das mit einem 8-Zylinder-Benzinmotor mit einem Hubraum von 221 Kubikinch ausgerüstet war. Die Vergleichsmessungen wurden durchgeführt bei einer Geschwindigkeit von 60, 75 und 90 Meilen je Stunde. Beide zu vergleichende Leitblcchc hatten vierzehn Leitblechstreifen je inch, und es wurde die Kühlleistung jedes Leitbleches aufgenommen. Die Kühlleistung der planaren Leitbleche gemäß der Erfindung erwies sich höher als die der Vergleichsleitbleche bei jeder gemessenen Geschwindigkeit, gemessen durch Luft-zu-Siedetemperatur (air-to-boil temperature). Luft-zu-Siedetemperatur (air-to-boil temperature) ist ein übliches Maß von Kühlsystemen, das die Umgebungstemperatur, bei der das flüssige Medium, in diesem Fall Wasser, kocht, mißt.

Die erhaltenen Ergebnisse wurden durch andere Messungen bestätigt, bei denen das Kraftfahrzeug mit einem geeigneten Dynamometer verbunden war, um eine bestimmte Straßensteigung durch das Ziehen einer Meßlast vorzutäuschen. Vergleichsmessungen wurden durchgeführt bei 30 Meilen je Stunde und einer Steigung von 7%, bei 45 Meilen je Stunde und einer Steigung von 5% und bei 60 Meilen je Stunde und einer Steigung von 4%. Das Leitblech gemäß der Erfindung erbrachte wiederum eine wesentlich höhere Kühlleistung als das Vergleichsleitblech.

In beiden Meßreihen war der Grad der Überlegenheit eines Leitbleches gemäß der Erfindung entschieden größer bei höheren Geschwindigkeiten, d. h. beiden mehr rauhen Bedingungen.

Beispiel 2

Die beim Beispiel 1 durchgeführten Vergleichsmessungen wurden mit folaenden Unterschieden wiederholt:

1. Das Kraftfahrzeug war mit einem 8-Zylinder-Benzinmotor mit einem Hubraum von 260 Kubikinch ausgerüstet.

2. Das Leitblech gemäß der Erfindung hatte 14 Leitblechstreifen je inch, während das Vergleichsleitblech 15 Leitblechstreifen je inch aufwies.

Das Leitblech gemäß der Erfindung ergab eine höhere Kühlleistung als das Vergleichsleitblech bei VergleichsmessLingen bei den vorgetäuschten Steigungen.

Beispiel 3

In einem Standard-Windkanal wurden Vergleichsmessungen durchgeführt, welche die Bedingungen des Beispiels 1 vortäuschten und bei denen ein 8-Zylinder-Benzinmotor mit einem Hubraum von 260 Kubikinch benutzt wurde. Die Kühlleistung des Leitbleches

ίο gemäß der Erfindung war im wesentlichen gleich der des Vergleichsleitbleches,' wenn für dieses 15 Leitblechstreifen und für das Leitblech gemäß der Erfindung 13 Leitblechstreifen gewählt wurden. ....

Beispiel 4

Die Vergleichsmessungen des Beispiels
mit folgenden Unterschieden wiederholt:

wurden

Das Kraftfahrzeug war mit einem 8-Zylinder-Benzinmotor mit einem Hubraum von 352 Kubikinch ausgerüstet.

Das benutzte Leitblech gemäß der Erfindung bestand aus einem Kupferstreifen mit einer Breite von 1.27 inch in der Gestaltung nach F i g. 2 und war mit 13 Leitblechstreifen je inch versehen.

Das Vergleichsleitblech bestand aus einem Kupferstreifen mit einer Breite von 1.95 inch und war wie im Beispiel 1 gestaltet, wobei jeder Leitblechstreifen drei Jalousiefenster enthielt, die durch zwei Zwischenträger ähnlich dem Mittelträger in den zweifenstrigen Leitblechstreifen getrennt waren. ■·■.·..

Die Ergebnisse dieser Vergleichsmessungen sind in der folgenden Tabelle aufgenommen:

Vergleichskühlmessungen bei
Luft-zu-Siedetemperatur (air-to-böil-temperatures) gemessen ■■: .

40 Vcrglcichsmcssung bei	planarcs Leitblech	Vergleichs Leitblech
30 m.p.h. — 7%. Steigung ,..... ^₅ 45 m.p.h. — 5% Steiguna 60 m.p.h. — 4% Steigung ........	119' 124 128". '	116' 121" 126

Es ist zu ersehen, daß ein planares Leitblech entsprechend der Erfindung mit einer kleineren Oberfläche als das Vergleichsleitblech bei einem Verhältnis von etwa 16,5:23,4 eine Kühlleistung erbringt, die nahezu gleich ist der Kühlleistung des größeren Vergleichsleitbleches. . . ■

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Rippen bildenden Abstandhaltern für Wärmetauscher, insbesondere Rippenrohrkühler für Kraftfahrzeugverbrennungsmotoren, aus flachem, streifenförmigem Material, bestehend aus zwei zusammenwirkenden Walzen, deren jede durch mehrere koaxial aneinanderliegende Scheiben mit im wesentlichen Zahnradquerschnitt gebildet ist, durch welche das streifenförmige Material zu zickzackförmigen Rippen mit aus der Materialebene vorstehenden Ausbuchtungen plastisch verformbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben (31, 41) Schneidkanten (253, 255) aufweisen, durch welche das Material (80) in an sich bekannter Weise neben den Ausbuchtungen (25, 27, 28) schlitzbar ist, und daß sich die Zahnflanken (34, 44) zusammenwirkender Scheiben (31, 41) mit konstantem Zwischenabstand abwälzen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnflanken im Querschnitt als Evolventen ausgebildet.sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnflanken (34,44 bzw. 91, 92 bzw. 234, 244) im Längsschnitt abgeschrägt sind und stufenförmige Absätze (93, 94) zu den Zahnflanken benachbarter Scheiben vorhanden sind, so daß auf den Zahnflanken schräge Verformflächen und zwischen den Verformflächen Schneidkanten ausgebildet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die äußerste Kante (253, 255) von Zahnflanken mit schräger Verformfläche (257, 259) gebrochen ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel jeder schrägen Verformfläche (91, 92 bzw. 257, 259) über deren volle Erstreckung gleich groß ist und die Schrägfläche über den Hauptteil ihrer Ausdehnung gleich breit ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fußbögen (47,49) zwischen den Flanken der Zähne eines Schneid- und Formblattes mit größeren Radien ausgeführt sind als die Kopfbögen (35) der Zähne des entsprechenden Schneid- und Formblattes auf der Gegenwalze und der kleinste Zwischenabstand im Bereich gegenüberliegender Kopf- und Fußbögen beim Drehen der Walzen nicht wesentlich größer ist als die Stärke des streifenförmigen Materials.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der kleinste Zwischenabstand im Bereich gegenüberliegender Kopf- und Fußbögen beim Drehen der Walzen kleiner ist als die Dicke des streifenförmigen Materials.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch einen geradlinigen Ubergangsteil zwischen den Bogen der Zahnflanken (234, 244) und den Kopfbogen (235, 236).