专利名称:一种用于制造旋转再生式换热器的热传导元件板的方法
本发明是关于通过一卷板材制造热传导元件板以便层叠在一个元件筐内的方法，这种元件筐典型地用于一种旋转再生式热换器中。本发明尤其是关于一种将热传导元件板装配在元件筐内的方法，其中板材的切割是受控制的，从而制造出的元件板在交替地堆叠并列在元件筐内时不会出现套叠。
一个典型的旋转再生式热换器具有一个圆筒形转筒，它分为若干个隔室，其中放置着热传导元件板，它们支撑在安装在转筒上的各个元件筐内。这种元件筐包括开口的外套，例如(但不只限于)在美国专利第2，432，198;3，314，472;3，379，340号所说明的那样。当转筒旋转时，放置在元件筐内的热传导元件板交替暴露在一股加热的气流中，然后，靠转动转筒将这部分热传导元件板暴露到一股较冷的空气流或其它需要加热的气态流体中。当热传导元件板暴露在加热的气体中时，它们从该加热气体中吸收热量，之后，当这些热的元件板暴露在冷空气或其它需要加热的气态流体中时，由热传导元件板吸收的热量便传递到冷空气中。
典型的情况是，热传导元件板是紧密地层叠在一起，它们在筐内的间隔关系在毗连的元件板之间提供若干个通道以便能使热交换气体可以从通道中流过。典型地讲，热传导元件板常常做成波形并且通常留出相等的间隔以便提供槽口，这些槽口自元件板向外伸出用以将层叠的元件板相互隔开。在热传导元件板中形成的隔片可以是单一凸起的槽口，即从元件板中朝一方向向外伸出或双凸起的槽口，即从板的相反方向外凸出，如美国专利第2，596，642号中所说明的那样，或者隔片可以包括若干个在元件板中形成的波纹，如美国专利第4，363，222号中所公开的那样。当元件板呈毗连状一同层叠在元筐内时，这些槽口或隔片不仅仅用来使相邻的元件板保持它们之间的适当间隔，而且也在相邻的元件板之间提供支撑，这样由于加热气流穿过元件筐时以及当加压的洁净气体流过元件筐时作用在元件板上的力便会均匀地分布在安装在元件筐内的用以形成热传导单元的各个单元板之间。
在热传导元件筐组件成形的过程中，利用一种连续的滚动过程将热传导元件板材料从一材料卷拉出并且至少要通过一个压制机，该压制机使热传导元件板变成波形槽口或间隔。之后，做了槽口的元件板被切割成单个的元件板。由于元件筐典型地采取一个开口式垂直梯形三棱体的形式，每一个单元板将具有一个不同的长度，这样，当每个元件板竖直层叠在文件筐内时，它们之间在筐内呈密配合。当分别的元件板从材料卷上切割下来后，它们相互毗连地竖直放置在元件筐内。
由于各个元件板的长度不同，制成热传导元件筐组件的元件板中至少有一个或多个的长度被切成使它的槽口与相邻的一块元件板的槽口一致，这是一种典型发生的情况。这样便使得相邻元件板的槽口套叠在一起，由此破坏了两个元件板之间的空间。当这种情况发生时，操作人员必须停止切割工序并且靠人工操作机器以切割一个新的元件板代替一个套叠板，以便使槽口将不会相互吻合。在这项工作完成之后，操作人员可以重新启动自动切割工序。然而，将自动工序停止运转以及用人工操作切割一个替代元件板可能会很费时间并且因此是一种昂贵的做法。
一个最近发展的自动切割热传导板的方法，其过程能排除当元件板在元件筐内堆叠时与相邻元件板产生套叠的可能性，该方法在一个与受托者共同未决的申请中揭示，其申请号为487，553，申请日为一九八三年四月二十二日。在以上的揭示中，切割过程被控制成从作有槽口的元件板材料中切割出多块第一板件，从而使每一块第一副板有一个沿着第一条线切割的前缘，该线与最近的槽口的距离是固定的;并使第二副板第二条线被切割，其前缘与最近的槽口的距离是固定的，这个固定距离跟先前的一个距离的差别相等于距槽口的间隔的一部份的固定量，建议这个固定量是间距的一半。虽然，这样的一个切割程序能保证在一个元件筐内堆叠时，并列的副板不会产生套叠，但是，大量的材料会在第一板和第二板从一连续材料板切割出来时被浪费掉。
本发明提供一个用以切割热传导元件板的控制程序，使得在元件筐中堆叠时将邻近件的套叠消除，并容许板件依次序地从一连续的材料板中切割出而浪费最少的材料。
根据本发明，该切割程序通过对一个位于上游的槽口相对于一条线的位置进行连续性的监察来控制的，切刀会沿该线切出元件副板的前缘，从而使最少相等于一个预先选定的最少份量的位移能经常在连续切出的元件副板的槽口之间保持着。第一块副板的前缘是沿第一线切割，同时某一个上游的槽口，此时是第一个上游槽口，其相对于沿该线切出前缘的第一线的位置会被探测并记录。该材料会前进相等于第一块副板的要求长度的份量并沿第二线切成后缘。在接着的一块将要切割的副板上游的槽口，该槽口相对于刚被切割的副板上的某一位于上游的槽口，所述接着的一块副板的槽口相对于第二线的位置会被探测，沿该第二线切出后缘。该两个被探测的槽口与他们分别的参考线的距离的差别会被计算出来并与预先选定的最小容忍量比较，该最小容忍量指示在相邻的元件副板的槽口之间的最小可接受的位移以保证在堆叠元件筐时在邻近的副板的槽口不会出现套叠。
如果计算的差别是至少等如预选的最小容忍量，刚从前一块副板沿线80切出的后缘会与即将被切割的下一块副板的前缘相吻合。在这情形下，材料板只会前进相等于下一块副板的要求长度的份量，并启动切刀替这一块副板切割一条后缘。
可是，如果计算的差别少於预选的可接受最小容忍量，材料板会前进一小部份足以保证上游槽口会移到一个新位置，在那里，计算差别会至少等如预选的最小容忍量。切刀会被启动在下一块副板沿一线切割一条前缘，该线与前一块副板被切成后缘的线相隔一个很小的距离。在前一块副板后缘之后及下一块副板新切的前缘之间的材料是损耗并被丢掉该新切的前缘现在变成确定槽口位置的参考线，材料板则被推前这一块副板要求的长度，切刀被启动以在这一块副板上切割后缘，同时，接着的控制的切割及比较程序会重复直至元件筐充满为止。
参照下述对推荐实施例的说明以及附图，可以对发明有一个更全面的了解，并且对发明所完成的目的有一个进一步的认识。
图1是一张体现本发明的一条生产装配线的简略侧视图;
图2a，2b及2c是侧视图，显示图1装配线上的不同感应装置与第一及第二切割板的槽口接触;
图3是一张平面图，俯视热传导元件板离开图1的装配线中切割器及图4是一张关于一个元件筐的端视图，筐内层叠着根据本发明切割的元件板。
现在参照附图，尤其是参照图1，图中描述了一个装置的装配线，该装置用于从一个每种传导元件材料的连续板12上切割出各个的热传导元件板10，并用于将这些单独的热传导元件板组装在一个放置在装配线末端的元件筐50内。在制造工序的一开始，将一个特定热传导元件材料的连续板12，从该连续板上切割出单独的元件板10，从一个材料卷14上拉出，该材料卷可转动地安装在一个支座16上，这样，在材料的一端只要施加一个较小的拉力便可以将材料卷展开并且送往成形压制机18和20，或者如果连续板12已经作了槽口可以将其直接送往送料辊22。
成形压制机18和20是靠未于图示的装置单独地驱动的，当板材通过压制机时该压制机赋予连续板12一种特定的表面压痕。典型的情况是，第一个辊式压制机18将赋予热传导元件材料连续板12一种连续的波纹形状或波浪形状。最常见的情况是这种压制机赋予上述材料一种连续的浅正弦波纹形状。第二个成形压制机20最典型的用作为元件板12的表面提供间隔槽口。这些槽口通常采取在材料中压制单一凸起部，该凸起部朝材料一个方向向外延伸;或双凸起部，其中一个凸起部从材料的上部向外延伸，另一个从材料的底部向外延伸而成。另外，也可以采用其他众所周知的槽口形式。这些槽口是关键的，因为当把热传导元件板10毗连地放入元件筐50时这些槽口用来保持热传导元件之间的适当间隔。加热气体和将被加热的气体将通过在毗连的元件板10之间构成的通道60穿过元件筐50。在元件板10上形成的间隔槽口24用于保持流动通道60的张开。
做成波形并作了槽口的材料离开压制机18和20，然后靠送料辊22传递到切割器26的下面。送料辊22以一种众所周知的方式进行驱动以便将连续的材料板12沿装配线拉到切割器26处。连续的热传导元件材料板12从切割器26下面通过然后到达标准辊道28。一个与标准辊道28在操作上联结的触发器30可以沿标准辊道28调节移动以提供一个止点，当从切割器26处向触发器30延伸的材料长度相等于预定的长度时，材料12将会靠在该止点上，这样便可切割一个特定的热传导元件板10。关于用作调节触发器30以便定出适当的元件板切割长度的装置是众所周知的，这里不再进一步描述，这是因为它本身并不构成本发明的一部分。
一旦触发器30在标准辊道28上适当定位，并且连续材料板12靠送料辊22驱动靠在触发器30上，便会启动切割器26，从而从连续材料板12切割一个单个的元件板10。当元件板10被切割下后，操作人员将元件板从标准辊道28上搬开并且将竖直地放入安放在装配线末端的元件筐50内。装配线将继续工作，将单个的元件板10切下，然后将其层叠在元件筐50内直到元件筐50装满了相互毗连的如图3所示的元件板10为止。
根据本发明，切割工序是受控制的，从而单个元件材料板10是以这样的方式从连续的热传导元件材料板12上切割下来的，即在元件板12通过压制机20时所形成的间隔槽口24在元件板10，毗连地放置在元件筐50内的时候不会发生套叠现象。为了达到这个目的，一个有多个感应元件42的感应组件40放置在相对於连续材料板12的移动的切割器的上游。感应组件40的每一个个别的感应元件42在连续板12的槽口24在其下面经过时都能测出的。在本发明的范围内需要注视的是任何众所周知可购买得到的感应器都可使用，诸如无接触的短程感应器或任何众所周知的接触式感应器，诸如滚子轻触限位开关式，将会用於本发明的过程中。
当作有槽口的连续的热传导元件材料板12从槽口成形压制机20到切割器26之间通过，感应组件40的感应元件42能测出每一个在其下面通过的槽口24。感应组件40产生一个信号，指示出在某一个时间，那一个多个感应元件42与一个槽口互相接触。控制装置36监察着由感应组件40产生的信号，并在适当时候发出控制信号35至切割器26启动切割工序。从材料12切割热传导元件10的过程是根据将在以下介绍的本发明的方法透过控制装置36来控制的。
从图2可清楚看见，感应组件40的感应元件42被隔开放置，或非常接近地在热传导元件板12上邻近槽口的距离内互相隔开。在热传导元件板12上形成的槽口以几英寸的相等间距分开，一般是三英寸。在图2本发明推荐的实施例中，感应组件40有二十五个感应元件以八份一英寸的间距布置在槽口间三英寸的空间内。在任何一个既定的时间里，只有一个感应元件42能够探测到在连续材料板12上的槽口。
发动切割过程，作有槽口的传导元件板的连续板12在切割器26下通过而第一块热传导元件板10的前缘11会被沿线70切割开。当作有槽口的元件材料板的连续板12位於切割器26之下以便切割第一块热传导元件10a的前缘11时，感应组件40的其中一个感应元件42将会与切割器26上游的一个槽口24接触。感应组件40会产生一个信号45指示出那一个感应元件42在这时与槽口24接触。当第一块热传导元件板10a的前缘被切出时，控制装置36从感应组件40在第一记录器37收到一个信号45，该信号指示感应组件40的那一个感应元件42测到一个槽口。控制装置36会储存这个资料作为以后使用。
在第一块热传导元件板10a的前缘11被切割后，作有槽口的热传导元件材料的连续板12前进至靠到在标准辊道28上的触发器止点30，该触发器止点在之前已经被调校好，使得在触发器止点30与切割器26之间伸展的板12的长度等於第一块热传导元件板10a要求的长度。切割器26跟着会被启动，在板12上沿线80切割，在第一块热传导元件板10a制成一条后缘13。这样，第一块热传导元件板便可以放入元件筐50内。
当作有槽口的热传导元件材料的连续板12的位置是靠着触发器止点30以便在第一块热传导元件板10a上切割后缘13时，位於切割器26上游的一个槽口会与感应组件40上的其中一个感应元件42相接触。这时，感应组件40产生一个信号45指示出那一个感应元件42正与槽口接触。在第一块热传导元件板10a的后缘13被切割后控制装置36在其第二纪录器39会从感应组件40接收一个信号45该信号指示出那一个感应元件42正探测到位於切割器上游的热传导元件材料板12上的一个槽口24。
在这时，控制装置36将两个从感应组件40接收到槽口位置的读数比较，并计算两个槽口的感应位置之间的距离。然后，控制装置36将这个计算距离与一个预选的最小距离比较，该预选的最小距离必须在连续感应到的槽口位置读数之间保持，从而保证在邻近元件板之间不会出现套叠。如果计算距离比预选最小值更大时，元件板10a的后缘13便会与将被切割的下一块元件板10b的前缘15相吻合。因此，热传导材料元件的连续板12会再次前进到靠着标准辊道28上的触发器止点30，该触发器止点30在之前已被调校好，使得在触发器止点30与切割器26之间伸展的连续材料板12的长度等于即将被切割的第二块热传导元件板10b的要求长度。之后，切割器26会被再次启动去切割连材料板12，为元件板10b提供一条后缘17。操作人员将元件板10b从标准辊道28上移去并沿边堆叠在元件筐50之内与刚刚切割及放置在元件筐50内的热传导元件板10a并列。
然而，如果计算出感应的槽口的位置之间的距离少于该预选最小值时，热传导元件材料的连续板12会前进一小部份，例如一个等如槽口之间预选最小的要求距离的距离。这样做，在感应组件40之下的第二块板10b上的槽口位置会被改变，以致槽口现在与另一感应元件42接触。当热传导元件材料的连续板12经已前进了一小段距离足以保证该计算的距离会大于预选最小的要求值时，切割器26会由控制装置36启动沿线70′在第二块热传导元件板10b切割出前缘15。一个由感应组件产生的新信号45指示出该槽口相对於新切的前缘15的位置并由控制装置36接收来替换先前指示相对於感应元件42在第二块元件板10b上的槽口的位置的读数。该连续板12会再次前进至靠在标准辊道28上面的触发器止点30，该触发器止点30是之前调校好使得在切割器26及触发器止点30之间伸展的连续板12的长度等于即将切割的第二块热传导元件板10b的要求长度。此时，切割器26被再次启动，将连续板12沿线80′切割，替第二块热传导元件板10b提供一条后缘17。板10b由操作人员将之移离标准辊道28并沿边堆叠在元件筐50之内，同时与之前已经切割及装放在元件筐50的第一块热传导板10a并列。
以上所述的步骤会透过控制装置36在切割器26每次切割热传导元件材料连续板12时从感应组件40接收信号45来成功地重覆。感应组件40连续地监察着位於上游连续板12的槽口24相对於感应元件42的位置，并连续地产生指出那一个感应元件42的与槽口相触的信号45。控制装置36将一块其前缘将被切割的板的槽口的位置，与其前缘刚被切割的上一块板的槽口的位置相比较，从而保证了每一块板从前缘到那里被感应位於上游的槽口的距离与相邻的板有足够的差别，即是说，这个差别大于最小预选值，因此保证了当热传导元件板如图4所示装配在元件筐50之内时，邻近板件不会出现套叠。
现在根据附图1至3介绍一个例子，从而增加对本发明的切割程序的了解。开始切割程序时，作有槽口的热传导元件材料连续板12被送至切割器26，而切割器26则被启动沿线70在热传导元件板10a上切割一条前缘11。同时，在第一块热传导元件板10a上的槽口24会与感应组件40的一个感应元件42相接触，例如在图2a所示感应元件42a，其为切割器26上游第十二个感应元件。位於感应元件42a的槽口其在第一块热传导元件板10a上的位置会由控制装置36储存作以后使用。接着，连续板12前进至靠着在标准辊道28上的触发器止点30，该止点已在之前调校好，使在触发器止点30与切割器26之间伸展的板12的长度等于元件板10a的要求长度。然后切割器26被启动将板12沿线80切割，在元件板10a上产生后缘13。当元件板10a被切割后缘13时，控制装置36从感应组件40接受指示在切割器26上游材料板12的下一个槽口的位置的信号。这便是即将切割的下一个热传导元件板10b上的位於上游的第一个槽口。如图2b所示，在即将切割的下一块材料板10b的槽口24与一感应元件接触，例如感应元件42b，此时，前一块元件板10a的后缘13正被切割。如之前所述，如果被控制装置36储存的在板10a及10b上感应的槽口的位置间的距离大于对此距离的最小预选容忍值，控制装置36发出信号33至滚辊22的驱动装置将材料板12推进到再次靠在触发器止点30并沿线80′在元件板10b切割后缘17。在这种情况下，元件板10b的前缘15与元件板10a的后缘13相吻合，而且没有浪费任何热传导元件材料12。
然而，如果如图2a及2b所示，当切割器26在第一块板10a上切割前缘11时，第一块热传导元件板10a上的槽口位於感应元件42a，即切割器26上游的第十二个感应元件;并且当在元件板10a上切割后缘13时，元件板10b的槽口24位于感应元件42b，即切割器26上游的第十个感应元件，该两个槽口之间的距离便是两个感应元件的间距或四份之一英寸。由於在两个感应到的槽口间的典型最小预选距离的值为八份之五英寸，由控制装置36计算的该两个槽口间的距离的四份之一英寸便少于容许最小容忍值。并由控制装置36再次启动驱动装置将板推前进一个小距离，例如八份之五英寸，即是在槽口间的最小预选要求距离。在板10b的槽口24移到一个更接近切割器26的位置并如图2c所示的正与感应元件42c，即切割器26上游的第五个感应元件相接触。控制装置36现在再次计算元件板10a上槽口24及元件板10b的槽口24的感应位置间的距离，该距离应为七个感应元件间距或八份之七英寸。由於这个新计算的距离大于预选最小距离八份之五英寸，控制装置36发出一个信号35到切割器26在板10b上沿线70′切割后缘15。控制装置36再次将连续板12推进至靠着触发器止点30，该止点已在之前调校好，使得在触发器止点30及切割器26之间伸展的板12的长度等于对元件板10b要求的长度。跟着，切割器26被再次启动在元件板10b沿线80′切割出一条后缘17。位于板10a的后缘13及板10b的前缘15之间的材料板12的一小块浪费材料90则被抛弃。
根据本发明，沿线70′的元件板10b的前缘15与热传导元件板10b上最近的槽口24相隔的距离d2及沿线70切割元件板10a的前缘11与在热传导元件板10a上最近的槽口24相隔的距离d1的差别大于预选设计容忍值。因此，当元件板10a及10b如图4所示堆叠成并列於元件筐50之内，邻近板件的槽口互相相隔於一个大于最小预选容忍值的距离，因而消除了在邻近板件上槽口的套叠。
权利要求
1.一个控制从一连材料板切割热传导元件板的方法，该连续材料板在切割器下面沿一装配线通过，以便将元件板组装在旋转再生式换热器的元件筐内，该辨法包括a·从一料源拉出一张热传导元件材料，b.在所述的一张热传导元件材料形成多个向外伸展的槽口，沿所述的一张材料板上，槽口是等距的互相间隔，c.沿横向布置的第一条线横跨所述作有槽口的板在第一块副板切割一条前缘，d.在切割器上游探测在所述作有槽口板的第一个槽口的位置，并确定从那里到所述副板沿该第一条线切割的前缘的距离，e.将所述作有槽口的板前进一个要求的长度，并沿第二条与所述第一条线相隔及平行的线在所述第一副板切割一条后缘，而使所述第一块副板被切割成符合装入元件筐内，f.在切割器上游所述作有槽口的板探测第二个槽口的位置，并确定从那里到所述第一块副板沿该第二条线切割后缘的距离，g计算在所述作有槽口的板在步骤(d)中探测到第一个槽口的位置与在所述作有槽口的板在步骤(f)中探测到第二个槽口的位置之间在距离上的差别，h.将在步骤(g)中计算得在距离上的差别与预选最小容忍值相比较，i.如果在步骤(g)中计算得的距离差别至少等于所述预选最小容忍值时，直接进行步骤(k)，j.如果在步骤(g)中计算得的距离差别少于所述预选最小容忍值时，将所述作有槽口的板推前一个约略相等于所述预选最小容忍值的距离，并在进行步骤(k)之前，沿横向布置的第三条线横跨地切割所述作有槽口的板而形成一条前缘，及k.成功地重复步骤(d)至(j)，直至元件筐被堆叠满了互相间隔并列的副板。
专利摘要
用以在旋转再生式换热器中的元件筐(50)内堆叠热传导元件(12)的板(10a，10b)，这些板被切割成使在元件板(10a，10b)上形成的槽口(24)间的距离在元件板并列地安排在元件筐(50)内时不会出现套叠。
文档编号G05B11/00GK85105123SQ85105123
公开日1987年3月25日 申请日期1985年7月4日
发明者斯库诺弗 申请人:空气预热器公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan