BRPI0610981A2

BRPI0610981A2 - linha de produção e um método de moldagem de perfis

Info

Publication number: BRPI0610981A2
Application number: BRPI0610981-0A
Authority: BR
Inventors: Lars Ingvarsson
Original assignee: Ortic 3D Ab
Priority date: 2005-04-28
Filing date: 2006-04-24
Publication date: 2010-08-10
Also published as: ES2526615T3; US20090025446A1; CA2604626A1; PT1877205E; CN101166586B; EP1877205A1; CN101166586A; JP2008539083A; PL1877205T3; BRPI0610981B1; RU2007137019A; EP1877205B1; SI1877205T1; CA2604626C; KR20080000653A; SE527352C2; SE0500954L; KR101470884B1; US8650923B2; EP1877205A4

Abstract

Perfis (50) são formados em uma linha de produção com uma seção transversal que varia ao longo de seu comprimento de uma tira de metal plana (10) que é desbobinada a partir de um carretel de fita (9), pelo que cortadores de borda (14) e um número de unidades de formação de rolo (17-24) são usados, onde não somente os cortadores de borda, mas também as unidades de formação de rolo, podem ser deslocados individualmente lateralmente em relação à tira. Os cortadores de borda (14) e as unidades de formação de rolo (17-24) são individualmente controlados. O perfil formado é encurvado em uma estação de encurvamento integrada na linha, cuja estação de encurvamento compreende pares de rolos (82, 84 ; 83, 85) que podem ser controlados para laminar os lados do perfil (50) tal que eles se tornam mais finos tal que o perfil é encurvado ou torcido à medida que ele é formado. Os pares de rolos e o deslo2amento lateral e o movimento angular das unidades de formação de rolo, são controlados pelo mesmo programa de computador tal que os pares de rolos seguem os lados, e tal que uma linha ( II ) entre os eixos de um par de rolos é mantida sempre perpendicular à superfície sendo laminada.

Description

"LINHA DE PRODUÇÃO E UM MÉTODO DE MOLDAGEM DE PERFIS"

Área Técnica

A presente invenção se refere a um método para formar de uma tira plana de metal e curva um perfil que tem o perfil variável ao longo de seu comprimento. A invenção se refere também a uma linha de produção para a formação continua de perfis que têm uma seção transversal variável ao longo de seus comprimentos de uma tira de metal plana que é desbobinada de um carretei de fita, compreendendo um desbobinador, um nivelador de rolo, uma estampa para o corte transverso da tira, e cortadores de borda para corte da borda da tira, seguido por uma seção de formação de rolo com um número de unidades de formação de rolo, no qual os cortadores de borda e as unidades de formação de rolo podem ser individualmente deslocados e guiados em uma direção transversa de modo a variar continuamente a aparência final do perfil que está sendo produzido.

A Técnica Anterior

O Documento WO 02/43886 Al descreve uma máquina de formação de rolo que é usada, desse modo, para dobrar e formar as bordas de uma folha de cobertura do tipo conhecido como "costura vertical". A largura da folha de cobertura pode ser variada ao longo do comprimento da folha, e as bordas verticais têm a mesma forma ao longo do comprimento completo.Objetivo da Invenção

É um objetivo da invenção proporcionar manufatura econômica de perfis metálicos de folha curvada com perfis que variam ao longo do comprimento do perfil, e que têm alta precisão na curvatura, com baixa tensão inerente.

Isto é principalmente alcançado, de acordo com o método da invenção, pelo corte da borda da tira em uma peça de metal em folha pré-formada, dobra dos lados na peça de metal em um número de unidades de formação de rolo que podem ser individualmente deslocadas em uma direção transversa e giradas, e laminação em um par de rolos dos lados do perfil formado para tornarem-se mais finos em um lado, tal que o perfil torna-se curvado, pelo que o par de rolos é controlado pelo mesmo programa de computador conforme aquele usado para controlar os deslocamentos transversos da unidade de formação de rolo, e seus movimentos angulares, tal que o par de rolos segue os lados, e tal que uma linha entre seus eixos é mantida sempre perpendicular à superfície que está sendo laminada. Uma linha de produção, de acordo com a invenção, compreende uma estação de encurvamento após a linha de formação de rolo, e esta estação de encurvamento compreende um par de rolos que pode ser controlado para seguir os lados do perfil, e laminar partes dos lados do perfil mais finamente, tal que o perfil torna-se curvado ou torcido conforme ele é formado, pelo que o par de rolos é suportado por suportes que podem ser girados de modo a permitir torcimento do par de rolos, tal que uma linha entre oseixos dos rolos em um par pode ser mantida durante laminação sempre perpendicular ao lado sendo laminado.

A invenção é definida pelas reivindicações de patente em anexo.

Breve descrição dos desenhos, que mostra o equipamento de acordo com a invenção pelo qual o método de acordo com a invenção pode ser efetuado

A Figura 1 ilustra uma linha de produção esquematicamente em uma vista lateral;

A Figura 2 ilustra uma vista de cima da linha na Figura 1;

A Figura 3 é uma vista em corte ao longo da linha 3-3 na Figura 2, mostrando ampliada e esquematicamente um 15 furador;

A Figura 4 ilustra uma vista em corte ao longo da linha 4-4 na Figura 2, mostrando ampliada e esquematicamente uma primeira unidade de encurvamento para encurvamento do perfil formado;

A Figura 5 ilustra uma vista em corte ao longo da linha 5-5 na Figura 2, mostrando ampliada e esquematicamente uma segunda unidade de encurvamento para encurvamento do perfil formado;

As Figuras 6 e 7 mostram vistas em corte de uma tira formada no equipamento que é mostrado nas figuras precedentes, onde os cantos da seção transversal seguem as linhas 6-6 e 7-7 na Figura 8;A Figura 8 mostra a tira formada mostrada nas Figuras 6 e 7;

A Figura 9 mostra a etapa de laminação final da linha de produção na formação de um perfil C;

A Figura 10 mostra uma parte de uma borda cortada e tira puncionada antes da perfilação;

As Figuras 11 e 12 mostram cortes tomados antes e após uma unidade de formação de tubo conforme é especificada pelas linhas 11-11 e 12-12 na Figura 13 e na Figura 12;

A Figura 13 mostra ampliada e esquematicamente uma unidade de formação de tubo vista de cima;

A Figura 14 mostra esquematicamente uma parte da Figura 4 vista de cima durante a laminação de um flange de perfil reto; e

A Figura 15 corresponde à Figura 14, mas mostra a laminação de um flange de perfil curvado.

Descrição das concretizações ilustradas e preferidas

As Figuras 1 e 2 mostram esquematicamente uma linha de produção que contém um desbobinador 11 para desbobinamento de uma tira de metal 10 de um carretei de fita 9, um nivelador de rolo 12 para nivelamento da tira de metal 10, uma estampa inicial 13, uma estação cortadora de borda 14, 15 em cada lado da tira 10, um moinho de refugo 16 para 25 coleta das bordas da tira que foram removidas, quatro unidades de formação de rolo 17-20 e 21-24 em cada lado da tira 10 para dobramento da tira em um perfil, uma estação de encurvamento que contém duas unidades de encurvamento26, 27 para encurvamento do perfil formado, uma unidade de formação de tubo 28 para fechamento do perfil formado, uma unidade de soldagem 29 para soldagem da costura do perfil fechado, e um cortador terminal 30 para o corte final do perfil completado.

A Figura 3 mostra ampliada a estampa inicial 13, que tem um cortador de ângulo 31 tal que ele começa a estampagem no centro da tira, e tal que o comprimento do curso determina o comprimento da fenda.

As estações cortadoras de borda 14, 15 podem ser individualmente deslocadas em uma direção lateral, isto é, transversal à direção da tira. As unidades de formação de rolo 17-24 são todas identicamente construídas, e elas podem todas ser individualmente deslocadas. Elas têm um transportador que suporta, conforme é mostrado na unidade de formação de rolo 17, dois pares de rolos 35, 36 em tandem, e elas podem ser deslocadas em uma direção lateral e girada ao redor de um eixo vertical. A Figura 9 mostra a etapa de formação de rolo final em cada lado da tira de modo a dar o perfil C 50 final com dois pares de rolos de formação 37, 38; 39, 40.

As Figuras 6 e 7 mostram dois cortes transversais de um perfil C 50 completado, que tem um corte transversal assimétrico e um corte transversal que varia ao longo de seu comprimento. Às bordas do perfil foram dados os números de referência 51, 52, e a seus cantos foram dados os números de referência 53-56. Uma parte da tira antes de ser dobrada em um perfil é mostrada na Figura 8. Ascaracterísticas que subseqüentemente virão dos cantos sãomostradas na Figura 8 com linhas tracejadas antes daformação aos cortes transversais mostrados nas Figuras 6 e7. 0 perfil C pode ser definido como tendo um f langecentral 76 entre os cantos 54, 55; dois lados verticais 77,78 (que podem também ser definidos como paredes ou lados)entre os cantos 53, 54 e 55, 56; e dois flanges lateraisinternamente dirigidos 79, 80 entre os cantos 53, 56 e asbordas 51, 52.

A manufatura de um perfil C com um corte transversalvariante será agora descrita.

0 nivelador de rolo 12 nivela a tira que é desbobinadado carretei de fita 9, e alimenta a fita para frenteatravés da linha. A alimentação é cessada quando o metalque é para estar na extremidade de um comprimento de perfilalcança a estampa inicial 13, e uma fenda transversal épuncionada. Se a extremidade de fuga de um comprimento dechapa e a extremidade de condução do próximo comprimento dechapa não tem a mesma extensão, com a extremidade decondução sendo, por exemplo, mais ampla do que aextremidade de fuga da chapa anterior, conforme é mostradona Figura 10, uma fenda 60 é primeiro produzida para aextremidade de fuga, e uma fenda 61 é subseqüentementeproduzida para a extremidade de condução, uma vez que atira tenha sido alimentada adiante através de uma certadistância. O comprimento que assenta entre tornar-se-á umapeça de refugo quando os comprimentos são finalmenteseparados, conforme será descrito mais tarde. A Figura 10mostra a tira a medida que ela aparece após ela ter sidopuncionada, e após as bordas terem sido cortadas. Oscomprimentos das fendas são adaptados tal que os cantos 53,56 do perfil final são removidos por estampagem, e somenteas partes planas entre os cantos 53, 56 e as extremidades51, 52 permanecem no perfil final. As fendas são produzidassuficientemente largas tal que será possível mais tardecortar o perfil final usando-se ferramentas que entramatravés das fendas por baixo.

O corte da borda pode ser efetuado após opuncionamento, conforme é mostrado, ou pode ser efetuadoantes do puncionamento. Se as bordas do perfil completadosão para serem externamente dobradas, não é necessáriocortar as bordas antes da moldagem. É possível, neste caso,cortar as bordas após a formação do rolo, mas antes daoperação de encurvamento. É, contudo, vantajoso, cortar asbordas antes da formação do rolo, conforme mostrado,particularmente visto que uma máquina tal como uma mostradapode ser de aplicações gerais.

As primeiras duas unidades de formação de rolo 17, 18e 21, 22 em cada lado da tira são controlados tal que seusrolos de formação seguem os cantos mais externos 53, 56,isto é, elas seguem as linhas 53, 56 mostradas na Figura 8.Existem duas etapas com pares de formação de rolos emtandem em cada unidade de formação de rolo, e, desse modo,cada par de rolos não seguirá exatamente sua linha naFigura 8, nem será torcido exatamente na linha também.Contudo, as linhas têm curvas graduais, e isto significaque o erro será tão pequeno que não terá qualquersignificância prática. É também freqüentemente possívelter-se três etapas de formação de rolo em cada unidade deformação de rolo 17-24. É também possível, se requerido,ter-se várias unidades de formação de rolo na linha, talque é possível usar-se várias etapas de formação de rolopara cada canto, e ser capaz de para formar rolo, maiscantos do que os quatro cantos que são mostrados. 0 termo"canto" é usado para denotar não somente cantospronunciados tais como aqueles mostrados, mas também cantosna forma de curvas. Nem é necessário que a formação de roloseja efetuada em uma maneira simétrica nos dois lados datira, conforme mostrado.

Quando um ponto na tira passa nas unidades de formaçãode rolo 18 e 22, os cantos 53 e 56 são totalmente formados,e a formação de rolo dos cantos 54, 55 então começa. Quandoa tira tiver passado na etapa de formação de rolo final, atira tiver alcançado sua forma final e, neste caso, quandoo perfil é um perfil C aberto, ela passa na estação deencurvamento 25, na unidade de formação de tubo 28 e naunidade de soldagem 29, sem ser processada ou formada.

Quando a primeira fenda 60 alcança o cortador terminal 30,a alimentação da tira é parada, e o cortador passa atravésda fenda e corta completamente o perfil. A tira é, emseguida, alimentada para frente e parada quando a fenda 61alcança o cortador terminal 30. O perfil é, em seguida,cortado nesta localização, e a seção intermediária deperfil torna-se perdida. É possível cortar a tiratotalmente antes da formação do rolo, como uma alternativaao procedimento com uma tira completa, mas o procedimentocom a tira que é mantida junta é preferido. É tambémpossível, naturalmente, formar outros perfis do que osperfis C, tais como, por exemplo, perfis de chapéu. Se maisunidades de formação de rolo do que aquelas mostradas sãousadas, é possível formar perfis com mais cantos do queaqueles mostrados. É possível determinar para cada perfilquantas unidades de formação de rolo são para serem usadaspara cada canto, visto que as unidades de formação de rolopodem ser individualmente controladas.

Quando um perfil C fechado é para ser formado, não épossível formar rolo em sua forma final, visto que énecessário introduzir rolos de formação no perfil namaneira que é mostrada na Figura 9. A formação de rolo,portanto, termina com um perfil tal como aquele mostrado naFigura 11, e na unidade de formação de rolo 28, que em umaou várias etapas pressiona o perfil junto com rolosverticais 65-68, e proporciona suporte no fundo com roloshorizontais 69, 70, conforme é mostrado ambos nas Figuras 1e 2 e, ampliado na Figura 13. 0 perfil, desse modo, obtém aforma fechada que é mostrada na Figura 12, e é, em seguida,diretamente soldado por costura na unidade de soldagem 29,que está localizada na vizinhança direta tal que o perfilnão pode encurvar-se aberto.

As Figuras 4 e 5 mostram as duas unidades deencurvamento 26, 27 que são usadas quando é desejadoencurvar ou torcer o perfil. Ao perfil 50 é dado os mesmosnúmeros de referência como na Figura 6, embora nem todos osnúmeros estejam presentes na Figura 4.

A unidade de encurvamento 26, conforme mostrado naFigura 4, será descrita em maiores detalhes. Ela consistede duas estruturas separadas 26A e 26B, cada uma da qualsuportando um par de rolos 82, 84 e 83, 85. Cada par derolos tem seu rolo contador 82, 83 dentro do perfil 50, eestes rolos contadores podem ser ajustados tal que elesfaçam contato com a parte superior do lado do perfil 50 quesuporta verticalmente. Os rolos 84, 85 fazem contato nasuperfície externa da parede ou lado. A unidade deencurvamento 26, desse modo, tem um par de rolos 82, 84para um lado do perfil 50, e um par de rolos 83, 85 para osegundo lado do perfil. Estes pares de rolo são suportadostal que eles podem ser independentemente deslocados em umamaneira que será descrita.

As estruturas 26A e 26B são suportadas por estruturasde suporte 31, 32 que podem ser giradas a uma extensãolimitada por meio de eixos de suporte 33, 34 suportadospela estrutura da máquina. As estruturas 26A e 26B podemser deslocadas verticalmente ao longo dos trilhos 86, 87nas estruturas de suporte 31, 32. Os rolos contadores sãosuportados pelas unidades 90, 91 que podem deslizar em umadireção lateral ao longo dos trilhos 92A e 92B, e os rolos84, 85 são suportados pelas unidades 93, 94 que podem serdeslocadas pelo deslizamento ao longo dos trilhos 95A e95B. Os rolos contadores e os rolos 82-85 podem seradaptados ao perfil em que os ângulos nos quais eles estãoposicionados podem ser ajustados a uma extensão limitadadentro da unidade relevante 90, 91, 93, 94 ao longo dassuperfícies parciais de um círculo, conforme foi sugeridocom linhas tracejadas 96, e eles podem ser ajustados talque a folga entre eles é para se tornar mais estreita demodo a proporcionar um afinamento contínuo do metallaminado em uma direção. As várias unidades de energia paraefetuar o ajuste e para suprir força não são mostradas nodesenho. Elas podem, por exemplo, serem unidadeshidráulicas.

O perfil será encurvado para baixo quando os rolos sãoprensados com uma força grande, e com alguma obliqüidadecontra os lados verticais ou paredes do perfil de modo agradualmente afinar os lados verticais para cima. Os rolossão suplementados com rolos de suporte e guia localizadosapós os rolos, de modo a dar ao perfil uma forma exata emtodas as três dimensões. Estes rolos de suporte e guia nãosão mostrados nas figuras.

A unidade 27 mostrada na Figura 5 tem uma estruturasimilar àquela da unidade 26 que foi descrita acima, e émostrada na Figura 4. A unidade mostrada na Figura 5,portanto, não será descrita em detalhes. Itens equivalentestêm os mesmos números de referência que eles têm na Figura4. Os rolos 84, 85 são dispostos para laminar os ladosverticais do perfil gradualmente mais finos contra esteflange central do perfil 50, tal que o perfil encurva paracima.De modo a encurvar o perfil em uma direção lateral, osrolos de ambas as unidades são usados no mesmo lado, talque o lado vertical completo de um lado do perfil é maisfino, e encurva o perfil na direção oposta. De modo atorcer o perfil, o rolo da unidade 26 é usado em um ladovertical do perfil, enquanto o rolo da unidade é usado nosegundo lado vertical do perfil.

As Figuras 14 e 15 mostram, vistas de cima, um lado 78do perfil 50 nas Figuras 6 e 7 durante a operação delaminação com um dos pares de rolos de encurvamento, ospares 82, 84. O lado 78 na Figura 14 é paralelo com amáquina, enquanto que na Figura 15 é mostrado serencurvado. A estrutura de suporte 31, isto é, a suportadorado par de rolos 82, 84 é girada ao redor de seus eixos desuporte 33, isto é, ao redor do eixo III, que é mostradopara ir através do centro do rolo 84, tal que uma linha IIentre os eixos do par de rolos 82, 84, será sempreperpendicular ao lado 78. O girar da estrutura de suporte31 corresponde aquele das unidades de formação de rolo.

Desse modo, é possível encurvar o perfil em umadireção livremente escolhida pelo controle das forças delaminação dos rolos 84, 85, e é também possível torcer operfil na direção desejada. É também possível controlartodos os quatro rolos ao mesmo tempo, tal que o perfil éambos encurvado e torcido ao mesmo tempo.

Deve ser possível deslocar as unidades que estãolocalizadas após a unidade de encurvamento, isto é, aunidade de formação de tubo 28, a unidade de soldagem 29 eo cortador terminal 30, ambos em uma direção vertical ehorizontal, e deve ser possível girar estas unidades, se édesejado usá-las para perfis encurvados e torcidos.

Nem todos os meios disponíveis na máquina paratorcimento, deslocamento, etc, são mostrados nos desenhos.

Todos estes meios são controlados por um sistema decomputador programável tal que eles operam simultaneamentede modo a dar o resultado desejado. As unidades de formaçãode rolo 17, 18 ou 21, 22 de um lado, e os rolos deencurvamento 82, 84 ou 83, 85 do mesmo lado, sãocontrolados pelo mesmo programa de computador tal que asunidades de formação de rolo, para dobramento dos lados doperfil 50 e formação dos cantos 54, 58, e os pares derolos, para laminação destes lados, se moverão em um modosimilar ambos com relação a seu deslocamento lateral e comrelação a seu giro angular durante a manufatura do perfil50, e durante seu encurvamento. É também apropriado que omovimento das partes 26A e 2 6B da unidade de encurvamentoao longo dos trilhos 86, 87 sejam controlados porcomputador. Este movimento não é necessário se os lados doperfil têm uma altura constante.

Uma máquina integrada para a formação de rolo de umperfil e seu encurvamento foi mostrada acima, e esta é,freqüentemente, preferida. É, contudo, possível, ter-se umamáquina para formação de rolo e uma máquina paraencurvamento, e também, neste caso, usar-se o mesmoprograma para controle das unidades de formação de rolo demodo a dobrar os lados e controlar o encurvamento dos rolosde modo a seguir os lados na maneira que foi descrita.

Claims

1.- Método para formação a partir de uma tira plana demetal (50) , e para ou encurvar ou torcer, ou ambos, umperfil (50) com uma seção transversal que varia ao longo deseu comprimento, caracterizado pelo fato de quelados (77, 78) são dobrados na tira de metal em umnúmero de unidades de formação de rolo (17, 18; 21, 22) quepodem ser deslocadas lateralmente e giradasindependentemente uma da outra, eos lados do perfil formado são laminados em pares derolos (82, 84; 83, 85) para tornarem-se mais finos em umade suas bordas tal que o perfil é encurvado ou torcido,e em que os pares de rolos e o deslocamento lateral eo movimento angular das unidades de formação de rolo sãocontrolados pelo mesmo programa de computador, tal que ospares de rolo seguem os lados, e uma linha (II) entre oseixos dos rolos em um par de rolos é mantida sempreperpendicular ao lado sendo laminado.

2.- Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que uma folga de laminação nospares de rolos (82, 84; 83, 85) é variada durante aalimentação do perfil (50) através dos pares de rolos, e,desse modo, a curvatura do perfil ao longo de seucomprimento é variada.

3.- Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de quea formação e encurvamento do rolo são efetuados em umalinha de produção unificada, em que a tira de metal édesbobinada de um carretei de fita (9), e as bordas sãocortadas em uma forma adequada para o produto final antesda tira, as bordas das quais foram cortadas, são formadaspor laminação.

4.- Método, de acordo com a reivindicação 2 ou 3,caracterizado pelo fato de que uma fenda transversa (61, 62) é cortada na tira (10) na linha antes da operação deformação do rolo, sem cortar totalmente a tira, e em que umcortador terminal (30) corta a tira antes da operação deformação do rolo, de modo a cortar a extremidade de fuga deum comprimento de perfil manufaturado a partir da tira.

5.- Método, de acordo com a reivindicação 4,caracterizado pelo fato de que comprimentos de perfil sãomanufaturados tendo larguras diferentes de extensão em suasduas extremidades, e a largura da tira é ajustada entre umafenda (60) que define a extremidade de fuga de umcomprimento de perfil e uma fenda adicional (61) que écortada de modo a definir a extremidade de condução docomprimento subseqüente de perfil, e, em seguida, a tira écortada em ambas as fendas no cortador terminal subseqüente(30).

6.- Linha de produção para a formação continua deperfis que têm uma seção transversal que varia ao longo docomprimento, a partir de uma tira de metal plana (10) que édesbobinada de um carretei de fita (9), compreendendoum desbobinador (11), um nivelador de rolo (12), umaestampa (13) para o corte transverso da tira, e cortadoresde borda (14) para cortar as bordas da tira, seguido poruma seção de formação de rolo (17, 24), com um número deunidades de formação de rolo, pelo que os cortadores deborda e as unidades de formação de rolo podem serindividualmente deslocados e guiados em uma direção lateralde modo a variar continuamente a aparência final do perfil(50) que está sendo manufaturado,caracterizada pelo fato de queuma estação de encurvamento (25) após a seção deformação de rolo (17-24), que compreende pares de rolos(35-40) que podem ser guiados para seguir os lados doperfil (50), e para laminar partes dos lados para tornarem-se mais finos, tal que o perfil é, desse modo, encurvado outorcido a medida que ele é formado, os pares de rolos sendosuportados por suportes que podem ser girados de modo apermitir rotação dos pares de rolo tal que uma linha entreos eixos dos rolos em um par de rolos é mantida sempreperpendicular ao lado que está sendo laminado.

7.- Linha de produção, de acordo com a reivindicação-6, caracterizada pelo fato de que a estação de encurvamentocompreende duas unidades de encurvamento (26, 27), umamontada após a outra ao longo da linha, cada umacompreendendo um par de rolos em cada lado da linha centralda máquina.