Brevet FR2497127A1 — publié le 19820702

La présente invention se rapporte à un appareil et à un procédé pour découper des ailettes. Plus précisément, la pré- sente invention se rapporte à un procédé et à un appareil pour maintenir des roues fendeuses coopérantes en alignement afin de permettre à une feuille de matière d'ailette d'être fendue avant d'être mise sous une configuration d'ailettes pour un échangeur de chaleur. Dans un échangeur de chaleur du type à ailette enroulée dans lequel une ailette métallique est enroulée en hélice au- tour d'un tube pour favoriser la transfert de chaleur, il existe de nombreux types de configuration d'ailette suscep- tibles d'être utilisés. Typiquement, un tube à surface pleine lisse comporte un élément d'ailette saillant qui s'é- tend à partir dudit tube pour favoriser le transfert de cha- leur d'un fluide s'écoulant dans le tube à de l'air ou autre gaz qui s'écoule dans une relation d'échange de chaleur avec le tube et l'ailette montée sur sa surface extérieure. La configuration de l'ailette peut être l'une de nom- breuses formes connues. L'une des configurations préférées consiste à former une ailette sous une forme en U ayant une partie centrale pleine qui est enroulée en appui contre la surface extérieure du tube pour favoriser le transfert de chaleur entre eux et ayant les deux parties de branche du U séparées des partiesde branche adjacentes et s'étendant vers l'extérieur à partir de la partie de centre. Ces parties de branche forment une multiplicité de petites pointes qui,après que l'ailette a été enroulée autour d'un tube, se séparent pour former une série non ordonnée de saillies définissant une surface d'échange de chaleur. On forme cette ailette en forme de U en découpant des fentes dans un rouleau de matière d'ailette de telle sorte que la matière d'ailette conserve une partie centrale pleine et comporte des fentes espacées s'étendant vers l'extérieur à partir de cette partie centrale jusqu'au bord extérieur de la matière d'ai - lette,des deux côtés.Cette matière d'ailette plate est ensuite galetée sous une configuration en forme de U, la partie cen- trale pleine formant la base du U et E2s parties latérales s'étendant à partir de la base pour former la base du U. Cette matière d'ailette qui est maintenant en forme de U est alors enroulée autour du tube pour former l'échangeur de chaleur. Des roues fendeuses coopérantes découpent la matière d'ailette pour former les fentes s'étendant vers l'extérieur a partir de la partie centrale pleine. Chacune des roues fendeuses comrporte une série de dents qui font saillie à par- tir d'elle et qui coopèrent pour déplacer la matière dans la tôle d'ailette formant la fente entre elles. Ce découpage de fentes est effectué à des vitesses r.elativement élevées et il est nécessaire de maintenir les dents fendeuses en alignement entre elles pendant que les deux roues fendeuses sont entrai- nées à une vitesse suffisante. il est nécessaire de fournir des moyens desmodromiques -!5 pour maintenir l'alignement étant donné que la vitesse des roues fendeuses peut être modifiée concurremm]ent avec la vi- tesse à laquelle l'ailette est enroulée sur un tube. Par conséquent, la vitesse de rotation du moteur entrainant la premiere roue fendeuse peut varier et, de ce fait, la vitesse de rotation de la seconde roue fendeuse doit varier de la môme manière. Sans des moyens desmodromiques pour maintenir la seconde roue fendeuse en alignement,celle-ci pourrait tour- ner plus vite ou moins vite que la première roue fendeuse lorsque la vitesse de rotation est modifiée. il est nécessaire de maintenir les dents des roues fen- deuses en alignement étant donné que si l'espacement entre les dents fendeuses devenait trop grand la fente ne serait pas formée. Si l'espacement entre les dents devenait trop petit, les roues fendeuses pourraient être endommagées. La présente invention utilise une poulie encochée mon- tée sur larbre de chaque roue fendeuse. Une courroie à double face ayant des protubérances qui coopèrent avec les encoches de chaque poulie est enroulée entre elles pour faire tourner les poulies en sens inverses. La courroie à double face, sert à maintenir les poulies en alignement et permet un léger degré de flexibilité entre elles pour empêcher un en- dommagement des roues fendeuses tout en maintenant les dents fendeuses dans la position appropriée. On décrira maintenant l'invention à l'aide d'un exemple en se référant aux dessins annexés dans lesquels: la Fig. 1 est une vue en bout d'un banc de découpage de fentes montrant les diverses poulies et la courroie; la Fig. 2 est une vue de dessus d'une partie d'une ma- tière première en feuille formée en un ruban plat fendu; la Fig. 3 est une vue partielle, en coupe, montrant com- ment les dents fendeuses de chaque roue coopèrent; la Fig. 4 est une vue de côté d'un banc de découpage de fentes montrant les roues fendeuses coopérantes, le moteur et les poulies; et la Fig. 5 est une vue éclatée du changeur de phase fixé à l'arbre de la seconde roue fendeuse. Sur les dessins auxquels on se référera maintenant, on a représenté sur la Fig. 1 un banc 10 à découper des fentes. Sur le banc 10 à découper des fentes sont montés un arbre me- nant 14 et un arbre mené 16. Une poulie menante 20 est mon- tée sur l'arbre menant 14 et une poulie menée 24 est montée sur l'arbre mené 16. Une courroie 40 à double face est repré- sentée comme reliant la poulie menante 20 à la poulie menée 24 et passant également autour d'une poulie réglable 22montée sur un arbre à poulie réglable 18 et autour d'une poulie folle 26 montée sur un arbre fou 19. La courroie forme une boucle fermée à l'intérieur de laquelle se trouvent la poulie menée 24, la poulie folle 26 et la poulie réglable 22. La poulie menante 20 est montée du côté extérieur de la courroie à double face. Les flèches inscrites sur la Fig. 1 in- diquent les sens de rotation de la poulie menante 20 et de la poulie menée 24. Chacune des poulies comporte des encoches ou empreintes pour recevoir les protubérances 41 qui font saillie au-dessus de chaque face extérieure de la courroie. La poulie réglable 22 est montée sur une patte 25 support de poulie dans laquelle est formée une fente de réglage 27. La patte 25 support de poulie est fixée avec la poulie réglable 22 montée sur elle de façon à produire la tension correcte dans la courroie en fixant la patte au banc au moyen d'un boulon qui traverse la fente de réglage 27. Sur la Fig. 4 à laquelle on se référera maintenant, on a représenté un banc 10 de découpage de fentes ayant un socle et un chapeau 52. L'arbre menant 14 est représenté accou- plé à un moteur 12, à la roue fendeuse inférieure 30 et à la poulie menante 20. Une roue fendeuse supérieure 32 et une poulie menée 24 sont montées sur l'arbre menant 16. Les deux arbres sont portés par des roulements 54 montés dans le banc de découpage de fentes. En outre, on peut voir que la pou- lie 26 ainsi que la poulie menante 20 et la poulie menée 24 sont toutes verticalement alignées de telle sorte que la cour- roie 40 à double face (non représentées peut être passée entre elles et autour d'elles pour les entraTner. Le changeur dephase 70 représenté-sur les Fig. 1 et 4 est monté sur l'arbre 16 et la poulie menée 24 pour commander leurposition relative. Des encoches 19 sont représentées formées dans les diverses parties pour recevoir les protubérances 41 qui s'é- tendent à partir de la courroie à double face. La Fig. 2 montre une partie de la matière d'ailette en ruban qui a été fendue. Le ruban 60 est représenté comme ayant une partie centrale pleine 65 et des fentes 63 qui s'é- tendent à partir d'elle jusqu'aux bords extérieurs du ruban. Entre les fentes se trouvent des ailettes 62 qui forment les branches de l'ailette en forme de U enroulée après galetage et cintrage. La Fig. 3 est une vue à plus grande échelle qui montre l'interaction des dents fendeuses. La roue fendeuse inférieure 30.et la roue fendeuse supérieure 32 sont représentées comme comportant toutes deux des dents 34 qui s'étendent à partir d'elles. Chaque dent a une surface supérieure 54 un bord postérieur 52 et un bord perpendiculaire 50. Lorsque les roues fendeuses tournent, les dents entrent en alignement d'une manière telle que les surfaces supérieures 54 des dents de la roue fendeuse 30 n'entrent pas en contact avec les surfaces supérieures 54 des dents de la roue fendeuse 32 et d'une manière telle qu'il y ait un espace, désigné par la référence A, entre les bords perpendiculaires 50 de chaque paire de dents coopérantes. Les dents sont maintenues en alignement pour assurer la présence d'un espace A minimal tel que ledécoupage des fentes se produise. En outre, les dents doivent être maintenues en alignement de façon que les sur- faces supérieures 54 ne viennent pas en contact entre elles ce qui endommagerait les dents. L'utilisation de la courroie souple 40 à double face munie de protubérances 41 maintient les poulies respectives dans leur position relative et assure un certain degré de flexibilité de façon que l'espace libre entre les dents fendeuses soit maintenu à une valeur minimale tandis que la courroie, grâce à sa souplesse, compense les imperfections des dents fendeuses. La combinaison de la cour- roie, des protubérances qui s'étendent à partir de lacourroie et de l'engagement de ces protubérances dans les encoches des poulies assure le degré de maîtrise nécessaire entre les pou- lies et les arbres pour permettre aux dents d'être maintenues en alignement. La Fig. 5 représente un changeur de phase 70 qui peut être monté sur l'arbre mené 16. (Ce changeur de phase est die- ponible dans le commerce sous la désignation Moyeu de ré- glage d'angle de synchronisation modèle AAH du département Browning Manufacturina Division de la société Emerson Elec- trie Co.,Maysville, Kentucky, EUA). Le changeur de phase 70 a été représenté en vue éclatée avec la poulie menée 24. Les éléments spécifiques du changeur de phase sont l'organe 76 d'assemblage de poulie, l'organe 74 de réglage de position et l'organe 72 d'accouplement à l'arbre. Ces diverses pièces sont assemblées par des boulons 104 qui sont introduits à partir de l'arrière de la poulie menée 24 à travers cette dernière de façon à se visser dans l'organe 76 d'assemblage de poulie. Ces boulons servent à maintenir la poulie menée et l'organe d'assemblage de poulie dans une position fixe l'un par rapport à l'autre. Un tampon d'alignement 100 s'é- tend à partir de l'organe 76 d'assemblage de poulie et est utilisé comme support au moyen duquel on peut faire tourner l'organe d'assemblage de poulie et la poulie menée par rap- port à l'organe de réglage de position et l'organe d'accou- plement à l'arbre. L'organe 74 de réglage de position est fixé à l'organe 76 d'assemblage de poulie au moyen de boulons 90 qui s'é- tendent à travers des fentes de réglage 92 et pénètrent dans des trous 94 formés dans l'organe d'assemblage de poulie. L'organe 74 de réglage de position comporte également une fente d'alignement 102 dans laquelle le tampon d'alignement s'étend. L'organe 74 de réglage de position comporter en outre, des ouvertures taraudées 89 pour vis de blocage dans l0 lesquelles des vis de blocage 88 sont introduites. L'organe 72 d'accouplement à l'arbre est fixé à l'organe 74 de ré- glage de posiXtion par des boulons 80 qui s'étendent à travers dtes trous 84 de 1 'organe 72 dans des o86ertures 86 formées dans l'organe 74 de réglage de position, Une rainure 82 Èe clavette est représentée formée dans l'organe 72 d'accouple- ment à l'arbre en vue de s'engager sur une clavette qui fait saillie sur l'arbre mené 16. Le changeur de phase est assemblé d'une manière telle que l'organe 74 de réglage de position et l'organe 72 d'ac- couplement à l'arbre sont solidaires l'un de l'autre et calés sur l'arbre mené 16. On fixe la poulie menêe '24 à l'organe 76 d'assemblage de poulie et on monte l'ensemble sur la courroie flexible 40. On desserre les boulons 90 pour permettre à l'arbre men4, à l'organede réglage de position et à l'organe d'accouplement à l'arbre de tourner par rapport a la poulie menée et à l'organe d'assemblage de poulie afin d'aligner entre elles les dents fendeuses de la roue fendeuse supé- rieure et de la roue fendeuse inférieure. On peut déterminer l'alignement en réglant les vis de blocage 88 de façon à faire tourner la roue fendeuse par rapport A la poulie. Une fois que la roue fendeuse a été positionnée, on serre les boulons 90 pour fixer l'arbre en position par rapport à la poulie menée. Par consequent, ce changeur de phase sert à permettre une rotation relative entre la poulie menée et l'arbrepour aligner les dents fendeuses. Lorsque le moteur 12 est mis sous tension, l'arbre me- nant 14 est entraîné en rotation ce qui fait tourner la pou- lie menante 20 en engrènement avec la courroie flexible 40. La courroie flexible fait tourner la poulie menée 24 qui est accouplée à l'arbre mené 16 par le changeur de phase 70 de façon à faire tourner la roue fendeuse supérieure 32 en sens inverse de la roue fendeuse inférieure 30. La courroie flexible, du fait qu'elle comporte des protubérances qui s'é- tendent à partir d'elle qui s'engagent dans les encoches des poulies, maintient les dents fendeuses en alignement tout en permettant un léger degré de flexibilité pour absorber les chocs inhérents au système. On a décrit l'invention en détail en se référant plus particulièrement à son mode de réalisation préféré mais il est bien entendu que diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre ni s'écarter de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Appareil pour former un ruban d'ailette fendu conçu pour être utilisé dans un échangeur de chaleur, cet appareil com- portant une première roue fendeuse (30) montée sur un premier arbre (14); une seconde roue fendeuse (32) montée sur un se- cond arbre (16) et coopérant avec la première roue fendeuse lorsque toutes deux sont entraînées en rotation et en aligne- ment pour découper des fentes dans une matière d'ailette en ruban qui est entraînée entre elles, et des moyens (12) pour entraîner en rotation soit le premier arbre, soit le second arbre, cet appareil étant caractérisé en ce qu'il comporte une première poulie (20) montée sur le premier arbre; une seconde poulie (24) montée sur le second arbre;et une cour- roie (40) à' double face reliant la première poulie (20) à la seconde poulie (24) pour faire tourner l'arbre qui est mené à partir de l'arbre accouplé aux moyens (12) d'entraînement en rotation tout en maintenant les roues fendeuses en aligne- ment. 2 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune des première poulie (20) et seconde poulie (24) com- porte des surfaces encochées (29)réceptrices de courroie à poulies et en ce que la courroie (40) comporte des protubé- rances (41) qui font saillie au-dessus de chacune de ses deux faces, une face engrenant avec la première poulie et l'autre face engrenant avec la seconde poulie, les protu- bérances de la courroie s'engageant dans les encoches des - poulies pour maintenir les roues fendeuses en alignement. 3 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, une poulie folle (26) et une pou- lie réglable (22), et en ce que la courroie à poulies est accouplée à la première poulie, à la seconde poulie, à la poulie folle et à la poulie de réglage de façon à former une unique boucle, la première poulie étant entraînée en rotation en sens opposé au sens d'entraînement en rotation de la se- conde poulie. 4 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un changeur de phase (70) pour fixer soit la 249712: première poulie au premier arbre soit la seconde poulie au second arbre, ce changeur de phase servant à fixer la poulie intéressée dans une position réglable par rapport à l'arbre pour permettre de choisir l'alignement approprié entre les roues fendeuses. - Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que le premier arbre (14) avec la première poulie (20), le se- cond arbre (16) avec la seconde poulie (24), la poulie folle (26) et la poulie réglable (22) sont tous montés sur un unique banc de découpage de fentes dont il font partie. 6 - Un procédé pour maintenir des première et seconde roues fendeuses coopérantes (30, 32) en alignement entre elles, chaque roue fendeuse comportant des dents fendeuses indivi- duelles (34), les roues fendeuses étant montées sur des arbres rotatifs respectifs espacés l'un de l'autre pour per- mettre aux dents fendeuses individuelles de coopérer pour découper des fentes dans un ruban d'ailette, ce procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste à monter au moins une pou- lie encochée (20, 24) sur chacun des arbres (14, 16); à re- lier entre elles les poulies au moyen d'une courroie flexible (40) à double face à partir de laquelle s'étendent des protu- bérances (41) et à entraîner en rotation l'un des arbres de telle sorte que la poulie portée par cet arbre engrène avec un côté de la courroie flexible provoquant un déplacement de translation de la courroie, l'autre côté de la courroie en- grenant avec l'autre poulie pour faire tourner l'arbre mené, la courroie servant à maintenir les poulies respectives en alignement tout en permettant une certaine élasticité entre elles. 7 - Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, l'étape qui consiste à aligner la pre- mière roue fendeuse (30) avec la seconde roue fendeuse (32) en faisant tourner l'arbre fixé à la roue fendeuse par rap- port à la poulie qui engrène avec la courroie flexible.