BR112019016117A2 - roll forming machine and method for profiling a flat bar section in a product with a central bottom part - Google Patents
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Abstract
durante a perfilagem de uma seção de barra da placa (11) em um perfil (12, 13) com largura variável e lados verticais (22, 23) com (figura 1) ou sem (figura 2) flanges (24, 25), os lados verticais (22, 23) são fixados em uma das últimas três estações de conformação (figura 12). isto pode render um produto com um fundo plano de modo que o produto não seja dobrado para cima (figura 8) ou dobrado para baixo (figura 10), o que acontece sem a fixação citada acima (figura 13) dos lados verticais (22, 23).when profiling a section of the plate bar (11) in a profile (12, 13) with variable width and vertical sides (22, 23) with (figure 1) or without (figure 2) flanges (24, 25), the vertical sides (22, 23) are fixed in one of the last three forming stations (figure 12). this can yield a product with a flat bottom so that the product is not folded upwards (figure 8) or folded downwards (figure 10), which happens without the fixation mentioned above (figure 13) on the vertical sides (22, 23).
Description
PERFILADEIRA E MÉTODO PARA A PERFILAGEM DE UMA SEÇÃO DE BARRA PLANA EM UM PRODUTO COM UMA PEÇA DE FUNDO CENTRALPROFILER AND METHOD FOR PROFILING A FLAT BAR SECTION IN A PRODUCT WITH A CENTRAL BACKGROUND PIECE
Campo da Invenção [0001] A presente invenção refere-se a um método para a conformação de uma seção de barra de folha plana em um perfil com uma parte de fundo central, plana e com uma largura variável e lados verticais com ou sem flanges associados ao longo do comprimento do perfil e se refere a uma perfiladeira compreendendo duas fileiras de estações de conformação que podem se mover lateralmente e rotacionalmente para a conformação de tal perfil.Field of the Invention [0001] The present invention relates to a method for forming a section of flat sheet bar in a profile with a central, flat bottom part with a variable width and vertical sides with or without associated flanges along the length of the profile and refers to a roll forming machine comprising two rows of forming stations that can move laterally and rotationally to form such a profile.
Antecedentes da Invenção [0002] Perfiladeiras para tal perfilagem com uma forma de perfil variável são conhecidas de uma pluralidade de publicações.Background of the Invention [0002] Roll forming machines for such profiling with a variable profile shape are known from a plurality of publications.
[0003] Exemplos de tais são DE 100 11 755 A1 e EP 1 676 654 B1. O equipamento e procedimento para a obtenção de produtos planos são descritos no documento DE 20 2009 007 527 U1 e SE 100 12 28 A1. Outras publicações de patente também descrevem dispositivos para a fabricação da peça de fundo plana com a ajuda de dispositivos que são separados das estações de conformação. O equipamento também é conhecido com o qual um produto plano é dobrado em estações separadas após o próprio processo de perfilagem. Vide a patente EP 1 439 920 B1 e EP 1 877 205 B1.[0003] Examples of such are DE 100 11 755 A1 and EP 1 676 654 B1. The equipment and procedure for obtaining flat products are described in document DE 20 2009 007 527 U1 and SE 100 12 28 A1. Other patent publications also describe devices for manufacturing the flat-bottomed part with the help of devices that are separate from forming stations. The equipment is also known with which a flat product is folded into separate stations after the profiling process itself. See EP 1 439 920 B1 and EP 1 877 205 B1.
O propósito da invenção e uma curta descrição da invenção [0004] É um propósito da invenção reduzir ou evitar totalmente que o processo de perfilagem forneça ao produto formado uma parte de fundo central que não é plana na direção longitudinal. Isto é realizado em princípio pelo fato de que, diretamente após ou em conjunto com uma dobra completa, os lados dobrados são fixados sobre a altura total dos lados com uma força constante de modo que a distribuição de estiramento nos lados fixados seja corrigida e que um produto plano com uma largura variável seja obtido quando a perfilagem éThe purpose of the invention and a short description of the invention [0004] It is a purpose of the invention to reduce or totally prevent the profiling process from providing the formed product with a central bottom part that is not flat in the longitudinal direction. This is done in principle by the fact that, directly after or in conjunction with a complete fold, the folded sides are fixed over the full height of the sides with a constant force so that the stretch distribution on the fixed sides is corrected and that a flat product with a variable width is obtained when profiling is
Petição 870190074752, de 02/08/2019, pág. 4/23Petition 870190074752, of 08/02/2019, p. 4/23
2/7 acabada. A invenção é definida pelas reivindicações.2/7 finished. The invention is defined by the claims.
Breve Descrição das Figuras [0005] A Figura 1 mostra as etapas de conformação para um perfil com lados verticais durante a perfilagem de uma seção de barra plana.Brief Description of the Figures [0005] Figure 1 shows the shaping steps for a profile with vertical sides when profiling a flat bar section.
[0006] A Figura 2 mostra etapas de conformação para um perfil com lados verticais com flanges associados durante a perfilagem de uma seção de barra plana.[0006] Figure 2 shows forming steps for a profile with vertical sides with associated flanges when profiling a flat bar section.
[0007] A Figura 3 mostra um exemplo do produto acabado com lados verticais e flanges associados. A figura mostra um produto reto com uma peça de fundo paralela.[0007] Figure 3 shows an example of the finished product with vertical sides and associated flanges. The figure shows a straight product with a parallel bottom piece.
[0008] A Figura 4 mostra exemplos de uma perfiladeira com estações de conformação pareadas para a conformação de um perfil com dois lados verticais e flanges associados.[0008] Figure 4 shows examples of a roll forming machine with paired forming stations for forming a profile with two vertical sides and associated flanges.
[0009] A Figura 5 é uma vista transversal que mostra um exemplo básico de uma estação de conformação em dois lados para a conformação de um perfil com dois lados verticais. Eles podem se deslocar lateralmente e rotacionalmente de modo que perfis com uma largura variável possam ser formados.[0009] Figure 5 is a cross-sectional view showing a basic example of a two-sided forming station for forming a profile with two vertical sides. They can move laterally and rotationally so that profiles with a variable width can be formed.
[0010] A vista transversal é indicada por setas 5-5 na Figura 6.[0010] The cross-sectional view is indicated by arrows 5-5 in Figure 6.
[0011] A Figura 6 é uma vista de topo que mostra um exemplo básico de uma estação de conformação em dois lados para a conformação de um perfil com dois lados verticais. Eles podem se deslocar lateralmente e rotacionalmente de modo que perfis com uma largura variável possam ser formados.[0011] Figure 6 is a top view showing a basic example of a two-sided forming station for forming a profile with two vertical sides. They can move laterally and rotationally so that profiles with a variable width can be formed.
[0012] A vista de topo é indicada por setas 6-6 na Figura 5.[0012] The top view is indicated by arrows 6-6 in Figure 5.
[0013] A Figura 7 mostra por meio de exemplo uma seção de barra plana para um produto que tem uma parte de fundo convexa vista de cima. A largura varia ao longo do comprimento e é mais ampla no meio.[0013] Figure 7 shows by way of example a section of flat bar for a product that has a convex bottom part seen from above. The width varies along the length and is wider in the middle.
[0014] A Figura 8 é uma vista longitudinal de um produto acabado com uma parte de fundo convexa formada sem o uso da invenção. O produto plano desejado é dobrado para cima visto de lado.[0014] Figure 8 is a longitudinal view of a finished product with a convex bottom part formed without the use of the invention. The desired flat product is folded up from the side.
Petição 870190074752, de 02/08/2019, pág. 5/23Petition 870190074752, of 08/02/2019, p. 5/23
3/7 [0015] A Figura 9 mostra por meio de exemplo uma seção de barra plana para um produto que tem uma parte de fundo côncava vista de cima. A largura varia ao longo do comprimento e é mais estreita no meio.3/7 [0015] Figure 9 shows, for example, a flat bar section for a product that has a concave bottom part seen from above. The width varies along the length and is narrower in the middle.
[0016] A Figura 10 é uma vista longitudinal de um produto acabado com uma parte de fundo côncava formada sem o uso da invenção. O produto plano desejado é dobrado para baixo visto do lado.[0016] Figure 10 is a longitudinal view of a finished product with a concave bottom part formed without the use of the invention. The desired flat product is folded down from the side.
[0017] A Figura 11 mostra um exemplo de uma perfiladeira vista de cima onde a penúltima das estações de conformação em cada lado é provida de um arranjo com rolos de fixação para os lados verticais no perfil formado.[0017] Figure 11 shows an example of a roll forming machine seen from above where the penultimate forming stations on each side are provided with an arrangement with fixing rollers for the vertical sides in the formed profile.
[0018] A Figura 12 mostra um exemplo de um processo de conformação de uma seção de barra plana com o produto acabado em uma perfiladeira onde a penúltima das estações de conformação em cada lado é provida de um arranjo com rolos de fixação para os lados verticais no perfil conformado.[0018] Figure 12 shows an example of a forming process of a section of flat bar with the finished product in a roll forming machine where the penultimate of the forming stations on each side is provided with an arrangement with fixing rollers for the vertical sides in the conformed profile.
[0019] A Figura 13 mostra uma vista de uma estação de conformação com um exemplo de um arranjo em cada lado onde os rolos de fixação criam uma fixação com uma pressão constante sobre os lados verticais com a ajuda de cilindros de pressão e um mecanismo de alavanca.[0019] Figure 13 shows a view of a forming station with an example of an arrangement on each side where the fixing rollers create a fixture with constant pressure on the vertical sides with the help of pressure cylinders and a locking mechanism. lever.
[0020] A Figura 14 mostra uma vista de uma estação de conformação com um arranjo onde os rolos de fixação são ativos no exterior do perfil.[0020] Figure 14 shows a view of a forming station with an arrangement where the fixing rollers are active outside the profile.
Descrição Detalhada da Invenção [0021] A Figura 1 mostra por meio de exemplo as etapas de conformação na perfilagem de uma seção de barra plana 11 em um perfil 12 com um fundo plano e dois lados verticais 22, 23. A perfilagem inclui uma dobra sucessiva dos lados verticais 22, 23. O perfil atual nas figuras tem cantos dobrados 26, 27. No exemplo, a última e a penúltima etapa de conformação são similares. Este é frequentemente o caso onde a experiência mostrou que o perfil então recebe uma forma melhor de perfil. Por razões econômicas, às vezes isto não é feito, o que significa que o formato na última e na penúltima estação é então diferente.Detailed Description of the Invention [0021] Figure 1 shows by example the forming steps in profiling a flat bar section 11 in a profile 12 with a flat bottom and two vertical sides 22, 23. The profiling includes a successive bend on the vertical sides 22, 23. The current profile in the figures has folded corners 26, 27. In the example, the last and penultimate forming stages are similar. This is often the case where experience has shown that the profile then receives a better form of profile. For economic reasons, this is sometimes not done, which means that the format in the last and penultimate season is different.
[0022] A Figura 2, como um segundo exemplo, mostra as etapas de conformação na perfilagem de uma seção de barra plana 11 em um perfil 13[0022] Figure 2, as a second example, shows the shaping steps in profiling a flat bar section 11 in a profile 13
Petição 870190074752, de 02/08/2019, pág. 6/23Petition 870190074752, of 08/02/2019, p. 6/23
4/7 com o fundo plano 21 e dois lados verticais 22, 23 com flanges associados 24, 25. A perfilagem inclui uma dobra sucessiva dos lados verticais 22, 23. Os cantos dobrados em direção à peça de fundo são marcados com 26, 27. No exemplo, a última e a penúltima etapa de conformação são similares. Este é frequentemente o caso onde a experiência mostrou que o perfil então recebe uma forma melhor de perfil. Por razões econômicas, às vezes isto não é feito, o que significa que o formato na última e na penúltima estação são então diferentes.4/7 with the flat bottom 21 and two vertical sides 22, 23 with associated flanges 24, 25. The profiling includes a successive fold of the vertical sides 22, 23. The folded corners towards the bottom piece are marked with 26, 27 In the example, the last and penultimate forming stages are similar. This is often the case where experience has shown that the profile then receives a better form of profile. For economic reasons, this is sometimes not done, which means that the format in the last and penultimate season is different.
[0023] A Figura 3 mostra um produto acabado com perfil 13, que tem neste caso uma peça de fundo paralela 21 onde os cantos 26, 27 foram formados em linhas retas.[0023] Figure 3 shows a finished product with a profile 13, which in this case has a parallel bottom piece 21 where the corners 26, 27 were formed in straight lines.
[0024] A Figura 4 mostra o processo de conformação em uma perfiladeira. Ele é construído por várias peças de suporte 81, 82 com estações de conformação 32, 33 em cada lado para a conformação dos dois lados a partir da forma do perfil atual 13. Os rolos de conformação 41, (43 escondidos) e 42, 44 estão presentes em todas as estações de conformação.[0024] Figure 4 shows the forming process in a roll forming machine. It is constructed of several support pieces 81, 82 with forming stations 32, 33 on each side for forming the two sides from the shape of the current profile 13. The forming rollers 41, (43 hidden) and 42, 44 are present in all forming stations.
[0025] As Figuras 5 e 6 mostram a conformação básica para ambos os lados na estação de conformação pareada 32, 33. Ela compreende dois pares de rolos de conformação 41, 43 e 42, 44 que mantêm a seção de barra meio formada 11 entre eles com uma fenda de folha uniforme. A estação de conformação compreende duas unidades de suporte 81, 82 e os rolos de conformação 41, 43 e 42, 44 são montados nelas. As unidades de suporte têm pinos verticais 93, 94 que carregam as unidades de suporte e são montados em uma base, que não é mostrada, de modo que as unidades de suporte se tornam giratórias em torno dos eixos verticais I e II. Os pinos 93, 94 podem ser deslocados lateralmente na base, que é indicada pelas setas 61, 62.[0025] Figures 5 and 6 show the basic conformation for both sides in the paired forming station 32, 33. It comprises two pairs of forming rollers 41, 43 and 42, 44 that keep the half formed bar section 11 between them with a uniform leaf slit. The forming station comprises two support units 81, 82 and the forming rollers 41, 43 and 42, 44 are mounted on them. The support units have vertical pins 93, 94 that carry the support units and are mounted on a base, which is not shown, so that the support units become rotatable about the vertical axes I and II. Pins 93, 94 can be moved laterally on the base, which is indicated by arrows 61, 62.
[0026] As setas 71, 72 indicam como os rolos de conformação podem ser girados. Todos os movimentos são motorizados e controlados por computador, mas os dispositivos de operação não são mostrados. Portanto, os rolos de conformação 41,42 e 43, 44 podem ser movidos lateralmente 61,62 durante o[0026] Arrows 71, 72 indicate how the forming rollers can be rotated. All movements are motorized and controlled by computer, but the operating devices are not shown. Therefore, forming rollers 41,42 and 43, 44 can be moved laterally 61,62 during
Petição 870190074752, de 02/08/2019, pág. 7/23Petition 870190074752, of 08/02/2019, p. 7/23
5/7 processo de perfilagem e eles podem ser, além disso, girados em torno dos eixos I e II, como indicado pelas setas 71,72.5/7 profiling process and they can, in addition, be rotated around axes I and II, as indicated by arrows 71,72.
[0027] A Figura 7 mostra uma seção de barra 11 que tem uma forma convexa, onde as linhas, das quais os cantos 26, 27 devem ser formados, são marcadas com linhas pontilhadas que receberam a mesma designação que os cantos. Tal seção de barra com uma forma convexa provida para a conformação de perfil 12 (Figura 1) tende a conferir um formato curvado para cima ao produto acabado visto de lado como mostrado na Figura 8. Este fenômeno descrito também se aplica se o produto for baseado na forma de perfil 3 (Figura 2) com flanges 24, 25 nos lados verticais 22, 23.[0027] Figure 7 shows a section of bar 11 that has a convex shape, where the lines, from which the corners 26, 27 must be formed, are marked with dotted lines that received the same designation as the corners. Such a section of bar with a convex shape provided for the conformation of profile 12 (Figure 1) tends to give an upward curved shape to the finished product seen from the side as shown in Figure 8. This described phenomenon also applies if the product is based in the form of profile 3 (Figure 2) with flanges 24, 25 on the vertical sides 22, 23.
[0028] A Figura 9 mostra uma seção de barra 11 que tem em vez disso uma forma côncava. Tal seção de barra com uma forma côncava provida para a conformação de perfil 12 (Figura 1) tende a conferir um formato curvado para baixo ao produto acabado visto de lado que é mostrado na Figura 10. Este fenômeno descrito também se aplica se o produto for baseado na forma de perfil 13 (Figura 2) com flanges 24, 25 nos lados verticais 22, 23.[0028] Figure 9 shows a section of bar 11 which has a concave shape instead. Such a concave bar section provided for the conformation of profile 12 (Figure 1) tends to give a downward curved shape to the finished product seen from the side which is shown in Figure 10. This described phenomenon also applies if the product is based on the profile shape 13 (Figure 2) with flanges 24, 25 on the vertical sides 22, 23.
[0029] A fim de impedir que o produto acabado seja dobrado no plano vertical, isto é, que seu fundo 21 (Figuras 1 e 2) não seja plano na direção longitudinal, como é mostrado nas Figuras 8 e 10, este pode ser neutralizado de acordo com a invenção pelo fato de que, em uma das últimas estações de conformação, um dispositivo para a fixação dos lados verticais 22, 23 com uma força constante é instalado. No caso de um formato convexo ou côncavo da peça de fundo, a superfície da placa não concorda com os lados verticais dobrados para cima. A fixação dos lados verticais 22, 23 diretamente após ou em conjunto com uma dobra completa sobre a altura total dos lados com uma força constante 55, 56 pode realizar uma redistribuição do estiramento na conformação de modo que a tendência a não ser plana é reduzida ou totalmente eliminada. A força de fixação 55, 56 cria um estado de tensionamento de três eixos no material, o que confere um estado plástico aos lados verticais 22, 23 de modo que os estiramentos possam ser redistribuídos.[0029] In order to prevent the finished product from being folded in the vertical plane, that is, that its bottom 21 (Figures 1 and 2) is not flat in the longitudinal direction, as shown in Figures 8 and 10, it can be neutralized according to the invention by the fact that, in one of the last forming stations, a device for fixing the vertical sides 22, 23 with a constant force is installed. In the case of a convex or concave shape of the bottom part, the surface of the plate does not agree with the vertical sides folded up. Fixing the vertical sides 22, 23 directly after or together with a complete bend over the total height of the sides with a constant force 55, 56 can redistribute the stretch in the conformation so that the tendency not to be flat is reduced or totally eliminated. The clamping force 55, 56 creates a three-axis tensioning state in the material, which gives the vertical sides 22, 23 a plastic state so that the stretches can be redistributed.
Petição 870190074752, de 02/08/2019, pág. 8/23Petition 870190074752, of 08/02/2019, p. 8/23
6/7 [0030] As Figuras 11 e 12 mostram um exemplo de uma perfiladeira 30 com 6 unidades de estações de conformação pareadas usuais 32, 33 para a dobra sucessiva dos lados verticais 22, 23. A penúltima das estações foi provida de dispositivos 51, 52 para a fixação com uma força constante dos lados verticais 22, 23. O dispositivo 51, 52, no exemplo, compreende cilindros de pressão 57, 58 que provoca que os rolos de fixação 45, 46 fixem as bordas verticais 22, 23 (Figuras 1 e 2). Os rolos de conformação 41, 42 constituem ferramentas de sustentação. A Figura 12 mostra a máquina e todo o processo de conformação, por exemplo, com perfil 13 formado da seção de barra plana 11 (Figura 2).6/7 [0030] Figures 11 and 12 show an example of a roll forming machine 30 with 6 units of usual paired forming stations 32, 33 for successive folding of vertical sides 22, 23. The penultimate of the stations was provided with devices 51 , 52 for fixing with a constant force on the vertical sides 22, 23. The device 51, 52, in the example, comprises pressure cylinders 57, 58 which causes the fixing rollers 45, 46 to fix the vertical edges 22, 23 ( Figures 1 and 2). Forming rollers 41, 42 are support tools. Figure 12 shows the machine and the entire forming process, for example, with a profile 13 formed from the flat bar section 11 (Figure 2).
[0031] A máquina tem a mesma aparência básica mesmo se um produto sem flanges for formado (Figura 1). As estações de conformação com dispositivos de fixação 51, 52 são colocadas de modo adequado, próximas à última na máquina, mas outras colocações no final da máquina também podem ocorrer. É possível prover uma das três últimas estações de conformação com dispositivo de fixação 51, 52.[0031] The machine has the same basic appearance even if a product without flanges is formed (Figure 1). Forming stations with clamping devices 51, 52 are placed properly, close to the last one on the machine, but other placement at the end of the machine can also occur. It is possible to provide one of the last three forming stations with fixing device 51, 52.
[0032] A Figura 13 mostra uma vista de um exemplo do dispositivo de fixação 51, 52. A mudança desejada da distribuição de estiramento da placa nos lados verticais 22, 23 para o perfil 13, de acordo com a Figura 2, é realizada por rolos de fixação 45, 46 que pressionam 55, 56 contra os lados verticais 22, 23 com uma força constante. Os rolos de conformação 41, 42 constituem ferramentas de sustentação. As superfícies de contato de rolos de conformação 41, 42 e de rolos de fixação 45, 46 são paralelas com os lados verticais 22, 23. O dispositivo no exemplo consiste em cilindros de pressão 57, 58 que criam forças de pressão 59, 60 que criam forças de pressão 55, 56 sobre os rolos de fixação 45, 46 com braços de alavanca 95, 96 em torno de pontos de viragem 53, 54. Os cilindros de pressão 57, 58 usados podem ser hidráulicos, pneumáticos ou elétricos.[0032] Figure 13 shows a view of an example of the fixing device 51, 52. The desired change in the distribution of stretch of the plate on the vertical sides 22, 23 to the profile 13, according to Figure 2, is carried out by clamping rollers 45, 46 which press 55, 56 against the vertical sides 22, 23 with constant force. Forming rollers 41, 42 are support tools. The contact surfaces of forming rollers 41, 42 and clamping rollers 45, 46 are parallel to the vertical sides 22, 23. The device in the example consists of pressure cylinders 57, 58 that create pressure forces 59, 60 that create pressure forces 55, 56 on the clamping rollers 45, 46 with lever arms 95, 96 around turning points 53, 54. The pressure cylinders 57, 58 used can be hydraulic, pneumatic or electric.
[0033] A Figura 14 mostra uma vista básica de um exemplo de um dispositivo de fixação no qual os rolos de fixação 45, 46 são ativos a partir do exterior do perfil 13, que confere forças de pressão constante 55, 56 contra o exterior dos[0033] Figure 14 shows a basic view of an example of a fixing device in which the fixing rollers 45, 46 are active from outside the profile 13, which gives constant pressure forces 55, 56 against the outside of the
Petição 870190074752, de 02/08/2019, pág. 9/23Petition 870190074752, of 08/02/2019, p. 9/23
7/7 lados verticais 22, 23. Os rolos de conformação 41, 42 constituem ferramentas de sustentação. As superfícies de contato dos rolos de conformação 41, 42 e de rolos de fixação 45, 46 são paralelas com os lados verticais 22, 23.7/7 vertical sides 22, 23. Forming rollers 41, 42 are support tools. The contact surfaces of forming rollers 41, 42 and clamping rollers 45, 46 are parallel to the vertical sides 22, 23.
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Applications Claiming Priority (2)
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