190858. lajstromszámú szabadalom • Kompenzátorként működő ber csavarvonal bordázatú hőcserélők előállításához
1 190.358 2 A találmány tárgyát kompenzátorként működő berendezés képezi, melynek segítségével csavarvonal bordázató hőcserélők állíthatók elő. A csavarvonal bordázató hőcserélőket a hűtő- és fűtőtechnikában széleskörűen alkalmazzák. Az egyedit egyre inkább felváltó központi fűtésmódok elterjedésével, valamint a hűtési technika újabb és újabb területeken való használatával várhatóan tovább szélesedik ezeknek a nagy termelékenységgel előállítható elemeknek a felhasználása. A csavarvonal bordázatú hőcserélők előállítására szolgáló ismert eljárások közül a legkorszerűbbnek azok tekinthetők, melyek a bordázatot képező fémszalagnak a hordozócsőre rögzítését, illetve a feltekercselés során a bordázat belső és külső átmérőjének jelentős eltéréséből létrejövő egyenetlenségek - ráncok - megszüntetését hidegalakítással végzik. Ezeknek az eljárásoknak a lényegét egy szerszámpár képezi, mely a hordozócső előtt van elrendezve. A szerszámpár között vezetett fémszalag- a szalagvastagság és a szerszámpár közötti távolság függvényében - hidegalakítást nyer. Az erre az elvre épülő eljárásoknak három alapvető hiányosságuk van:- a csűszósúrlódás következtében felmelegedő fémszalag szakítóereje lecsökken. Amennyiben a szakítóerő-csökkenés meghaladja a hidegalakításhoz alkalmazott erő mértékét, a szalag elszakad;- ha a szalagban keresztmetszeti egyenlőtlenségek - szalagvastagodás - jelentkeznek, ugrásszerűen megnő a hidegalakító erő, s ez ugyancsak szalagszakadást okoz,- a csúszósúrlódás folytán a fémszalag kikoptatja a hidegalakító szerszám felületét. A kopás következtében létrejött mélyedés(ek)be a szalag beékelődik. A beékelődött szalag könnyen elszakad. A csúszósúrlódásból eredő problémák erősítése irányába hat az a körülmény is, hogy a fémszalag a gyártása, tárolása és szállítása során szennyeződik. E szennyeződés eltávolítása jelentős költségnövekedéssel járna, ezért annak alkalmazásától eltekintenek. A szennyezett szalag súrlódási tényezője viszont lényegesen nagyobb, mint a fémtiszta szalag súrlódási tényezője. A gyakori szalagszakadás jelentős mértékben csökkenti a termelékenységet és emellett balesetveszélyes is. Ezen túlmenően a csúszósúrlódás fokozottabban veszi igénybe az alakítószerszámokat, s így azoknak gyakori cseréje válik szükségessé. A csúszósúrlódás folytán jelentkező hátrányok egy részének megszüntetését, illetve csökkentését célozza a 166 214-es lajstromszámú magyar szabadalommal védett találmány. Ennek lényegét az képezi, hogy az alakítószerszámok és a szalag közötti csúszósúrlódást az alakítószerszámok egyikének - vagy mindkettőnek - a meghajtásával gördülő ellenállássá alakítja át. E megoldás jelentős előrelépést jelent a csavarvonal bordázatú hőcserélők gyártása terén, de ezt csak költséges meghajtószerkezet beiktatásával tudja biztosítani. Ezen túlmenően - mivel az alakítószerszámok a meghajtás következtében adagolóként is működnek - ha a szerszámok által történő adagolás sebessége és a hordozócsövekre történő feltekercselés sebessége között eltérés jelentkezik, a sebességkülönbség jellegétől függően vagy szalagfeszültség-növekedés, vagy anyagtorlódás következik be. A megoldás további hátránya, hogy az állandó értékű hidegalakító erő a - keresztmetszeti egyenlőtlenség függvényében - szalagot különböző minőségben munkálja meg. Ha ugyanis a hidegalakító erőt a névleges keresztmetszetnek megfelelően állítjuk be, az ennél vékonyabb helyek megmunkálása nem lesz megfelelő. Amennyiben viszont az előforduló legvékonyabb helynek megfelelően állítjuk be a hidegalakító erőt, úgy a meghajtóművet rendszeres túlterhelésnek tesszük ki, illetve erősen túlméretezett hajtóművet kell alkalmaznunk. Megoldást jelent az is, ha kisebb szórástartományú keresztmetszeti egyenlőtlenséggel rendelkező - s ezáltal költségesebb - szalagot használunk. Mivel a hőcserélési funkció szempontjából nem bír gyakorlati jelentőséggel a bordázat alapját képező szalag keresztmetszeti egyenlőtlensége, igény jelentkezik olyan megoldás iránt, mely a szalag minőségi paramétereitől függetlenül, költséges kiegészítő berendezések nélkül biztosítja a nagy termelékenységű, baleseti veszélytől mentes gyártást. Az ismert megoldások hátrányainak a kiküszöbölését célozza találmányunk, mely a csavarvonal bordázatú hőcserélők nagy termelékenységű előállítását teszi lehetővé anélkül, hogy akár a feldolgozásra kerülő fémszalag minőségével, akár a meghajtás módjával szemben különleges igényeket támasztana. A találmány lényegét az a felismerés képezi, hogy a szalag és a megmunkáló szerszámok közötti csúszósúrlódás nemcsak a szerszámok hajtómű általi meghajtásával alakítható át gördülő ellenállássá. Megfelelően kialakított szerszámok esetén a csúszósúrlódásnak gördülő ellenállássá való átalakulása akkor is bekövetkezik, ha a megmunkálandó szalag végzi a szerszámok forgatását. Míg tehát a már ismert megoldásnál a csúszósúrlódásnak gördülő ellenállássá való átalakításánál a szerszámok aktív szerepet játszanak, addig az általunk feltalált megoldásban e folyamat során a szerszámok passzívak. A szerszámok passzivitása elkerülhetővé teszi költséges hajtómű alkalmazását. Annak következtében azonban, hogy a szerszámok passzívvá válnak - vagyis a hidegalakításhoz szükséges forgómozgást a szalag közvetíti - a szalag fokozottan érzékennyé válik a keresztmetszeti egyenlőtlenségekből származó, ugrásszerű feszültségnövekedésre (nő a szalagszakadások száma). A keresztmetszeti egyenlőtlenségekből eredő, ugrásszerű feszültségnövekedéseket a találmány szerint oly módon kerüljük el, hogy a hidegalakítást végző szerszámpár egyik tagját kompenzátorként működő kétkarú emelőn rendezzük el. Ily módon biztosítható, hogy a hidegalakító erő mindig a keresztmetszetnek megfelelő értéket vegye fel. Amennyiben a névleges értékhez képest csökken a keresztmetszet, csökken a hidegalakító erő is. A keresztmetszet növekedése esetén nő a hidegalakító erő. A keresztmetszet függvényében változó hidegalakító erő hatására a szalag gyártási feszültsége stabil marad. A találmány mindezek alapján olyan forgathatőan kiképzett hidegalakító szer-5 10 15 20 25 30 35 10 45 50 55 60 65 2
