CN100408215C - 滚轧成型机 - Google Patents

Abstract

一种滚轧成型设备，在一条生产线上包括一个用于从一个带材承载卷(12)上对金属带材(10)解卷的装置(11)、一个带材剪切机(18)、和滚轧成型工段(30、90)。滚轧成型工段包括一列成型台，所述成型台包括由轴承载的成型辊，所述轴被支撑在板材部分的相应一侧上。每列成型台包括一个切边机(58、59、102、103)和安装在一个公共可动承载体(31、32、100、101)上的第一成型台，用以一起运动。可以对承载体相对于成型工段纵轴的角度进行调节，并且该承载体可以以平行的方式相对于所述纵轴横向运动，以便使这些成型台的所述运动和所述角度调节可以同时进行。

Description

滚轧成型机

发明的领域

本发明涉及一种设备，该设备包括有成型/成形辊，并且在一条生产线上包括一个用于从一个带卷上对薄金属板带解卷的装置、带材剪切机、和装备有辊子的板带成型工段。

背景技术的说明

一种用薄金属顶板覆盖屋顶的方法包括采用立接缝、即具有总是延伸于任何可能存在于屋顶上的水之上的高度的接缝。已知这种接缝是不通过挤压而被卡扣在一起的，例如根据U.S.5,519,974和U.S.5,535,567的接缝，其中，在已经被放置在一起之后，如在U.S.6,115,899中所述那样，在各个接缝处采用或不采用密封带地将板材互锁起来。在所述接缝处将板材固定在屋顶上，从而避免使用穿钉或螺栓。已知的用于滚轧成型接缝成型边缘的设备通常仅对宽度均匀的板材进行边缘成形。横向的接缝是不合需要的，并且通过这种方式可以生产很长的板材。长屋顶板有时是用被提升到屋顶上的设备生产的。这样可以直接生产可以覆盖非常宽的屋顶的屋顶板，所述板材从一个带材输送卷获得。由于生产是在屋顶上进行的，所以可能需要处理几十米长的板带。

JP9052125说明了一种可以对向一端逐渐变窄的板材的边缘进行滚轧成形的设备。这种板材例如被用于覆盖圆形建筑的屋顶。然而，该设备仅能够处理已经在其它设备中被切割并且成边的分段片材。

发明目的

本发明的目的是提供一种设备，该设备能够对不必具有恒定的均匀宽度的长板材进行滚轧成型和/或滚轧成形，所述板材直接由带材切割而成。原则上，这一目的是采用前面所述类型的设备实现的，其中滚轧成型工段包括一个成型台生产线，该成型台生产线包括用轴单侧支撑在板材移动路径的各侧上的成型辊其中，在每一列或行中对成型台进行马达驱动，用以相对于成型段横向运动，每列成型台配置一个切边机，并且该切边机连接到第一成型台上，以便可以与所述成型台一起运动。在所附的权利要求中对本发明进行了限定。

附图的简单说明

·图1是根据本发明的装配有辊子的板材成型设备的一个例子的顶视图。

·图2是同一设备的侧视图。

·图3是表示可以用图1和图2中所示的设备获得的板材外形的例子。

·图4、5和6分别是图1和2中所示设备的部件的局部剖视图，，所述视图分别沿图1中的线4-4、5-5和6-6剖开。图5同时是沿图11中的线5-5剖开的剖视图。

·图7对应于图1所示的部分，但一些特征被表示在不同的位置上。

·图8-10与图7对应，并且表示板材滚轧成型操作中的不同阶段。

·图11是替代图1和2中所示的滚轧成形段的、根据本发明的滚轧成形段的顶视图。

·图12是图8中所示的滚轧成形工段的侧视图。

·图13是沿图11中的线13-13剖开的剖视图

·图14是沿图13中的线14-14剖开的剖视图。

·图15和16表示可以用包括图11-14所示的滚轧成形工段的设备生产的屋顶板的例子。

两个示例性优选实施例的说明

图1和2中所示的是一个滚轧成型机，其包括一个用于从金属带卷12上将带子10解卷的装置11，所述带子例如为钢、铜、锌或铝。还包括一个同时具有使带材前进的功能的带材对中装置14、一个测量前进带材的长度的传感器或检测器16、两个短滚轧成型部分17、19和一个剪切机18。如图3所示，滚轧成形段17和19的功能是分别在板材10中形成两条平行的槽21和22、23。通过在所述工段中将辊子相互分离开，可以使所述工段17、19中的一个或者两个不起作用。图3表示成品板材的外形，其包括竖立的侧边25、26，所述侧边25、26以半圆形穹顶状结构27、28结束，所述这些结构的尺寸使得较小的结构可装到较大的结构中。这些较小的穹顶状结构、即结构28具有一个密封容纳槽29，并且借助封口机将所述结构密封互锁起来，随后盖住屋顶。用夹具将该板材固定到屋顶上，所述夹具向上延伸进入所述接缝并互锁起来。这些夹具螺纹配合到屋顶上，这意味着所述板材完全没有螺纹孔。

用于成型所述板材的侧边25、26和成形所述穹顶状结构27-29的成型段30的前端与剪切机18直接连接。该工段30包括两个纵向延伸的成型台承载体31、32，以便在被承载体支撑的成型台之间对板材部分进行成型。在图2中表示承载体32。可以看出，该承载体32被支撑在中间部分34上的四个横向导向件33a-d上，以便使承载体可以相对于其纵向轴线以及中间部分的纵向轴线成直角地运动。中间部分34则于一个枢转设备36上可枢转地安装到的固定底盘35上，并且设置在三个滑动带37a-c上。因此，中间部分34和承载体32可以作为一个单元绕枢转设备36摆动，并且承载体32可以在中间部分上与其纵向轴线成直角地运动。这些运动受到马达的辅助并且由一个计算机进行控制。为了不使问题复杂化，在图1中没有在成形段30中表示出带材，而在图2中却表示出了该带材。

按照与成型台承载体32相同的方式对成型台承载体31进行支撑，并且在图1中表示出了它的枢转设备38。

各成型台承载体31、32分别用三对成型台承载四个组40-43和44-47，每个成型台在自由的轴上、即在一侧被支撑的轴上具有成型辊。各个组具有一个用于驱动在该组中的所有三个成型台的马达。这种驱动是已有的并且因此没有示出。该图表示出没有成型辊的所有辊轴71；在各辊轴上表示出全部的是一个端板，该端板的功能是将成型辊牢固地锁定在它们各自的轴上。

图4和5是相互对向的这种成型台对的局部视图。图1和2表示没有成型辊的所有辊轴71。在图4和5中单独地表示成型辊67-70和72-75被插入到各自的轴71中。图4表示第一组40、44中的第一对成型台50、51，并且图5表示最后一组41、45中的最后一对成型台52、53。图5是局部图并且仅表示成型辊和马达76、77以及驱动所述辊的皮带传动装置。图4表示相应的驱动马达78、79和皮带传动装置。

位于每一侧上的第一组成型台40、44的功能是成型出平行于板材边缘延伸的槽。该组可以用于替代单元17、19，或与单元17、19一起使用，所述单元17、18用于成型平行于板材对称线延伸的槽。其余的组41-43和45-47用于成型竖立的侧边25、26。不是所有各对成型台都完全相互对向，而是以锯齿形的方式相互错开，以便当生产形状窄的板材时不会相互干扰。成型台具有自由辊轴、即仅在一侧被支撑的辊轴这一事实使得辊轴可以倾斜。从而，辊轴的倾斜又使得成型辊可以具有相对较小的直径和简单的形式，于是可以使辊对靠近在一起并且处于相互偏离的形式，从而整个滚轧成型段可以缩短。

在第一成型台对50、51上游安装于承载件31、32上的是一对切边机58、59，这对切边机58、59随着第一对成型台50、51同时相对于角度设置和相互靠近及远离的平行运动、即向着和远离成型段的中心线且从而还有板材路径的中心线的平行运动而运动。切边机可以由圆盘剪切机构成。图2表示一个切割的边缘65。

最后一对成型台的下游是一对安装在承载体31、32上的成型刀具63、64，以便随着最后一对成型台的角度设置和平行运动而运动，从而以与切边机58、59类似的方式伴随第一对成型台50、51运动。如图6所示，成品形状的竖立侧边25、26可以在成型工具63、64中进行切割。

剪切机18是一个具有凸形剪切刀片的平行剪切机，以便刀片重叠从中心起增加。因此，通过适当调节剪切行程的长度，可以改变剪切长度并且可以在带材或板材中制成一个没有到达边缘的切口。或者，可以完全切断。

图1表示设置用于成型具有恒定宽度的金属板时的成型段30。于是，可以有利地成型连续的带材并在带材成型之后将带材切割成板形。这样对于板材的端部可获得更高的测量精度。在这一点上，剪切机18进行剪切，形成没有到达带材边缘的切口，而后，如图6所示，利用成型刀具63、64将边缘切断形成成品形状。剪切操作的开始和结束由一个连接有长度测量传感器16的计算机进行控制。当带材10具有正确的宽度和精细的边缘时，不需要采用切边机58、59。然而，可以采用略宽的带材并从带材的边缘切掉窄带材，从而确保获得精细的边缘。在图2中表示出了一个切割好的边缘65。

图7表示适于成形所谓锥形板、即向一端变窄的板材的成型段。通过中间部分34在各自的枢转设备中摆动并且所述部分锁定在它们的角度设定位置中，承载体31、32的后端相互对称地摆出。

板材的滚轧成形以各中间部分34在其输转设备36、38中的摆动和在它们各自的滑动带37a-c上的滑动开始，从而成型台将适于对特定板材的最宽的端部进行第一成形。这一角度设定被锁定。如图8所示，片材10在剪切机18中被完全切断，以获得独立的板材66，板材66被进给到成型段中。当板材66被带材对中装置14进给到成型段30中时，承载体31、32在滚珠丝杠(未示出)的辅助下平行对称地向着成型台的中心线运动，从而切边机58、59将连续地切去增加的边缘带材，并且使板材的宽度连续减小。图9表示板材66在成型段的半途中的情况，而图10表示板材66从所述工段中出来时的情况。板材66前进的速度和承载体32、33的平行运动速度必须相适，以便不同成型台的各个成型辊在变窄的带材上的正确的槽中工作。这一过程由连接到传感器16和检测承载体31、32的宽度位置的传感器(未示出)上的计算机进行控制。

当传感器16输送一个指示应当对带材进行切割的信号时，计算机停止带材的前进并且在剪切机18中对带材进行切割。然后，重新开始被切断的带材的进给和成型，直到板材的成型完成为止，在此之后，从成型单元30中排出被成型/成形的板材。

当已经从带材上切下的板材的成型结束时，板材端部的测定精度与从准备成形的带材上切下板材时相比更差。当希望提高对所述端部的测量精度时，可以用剪切机18切割形成一个不到达边缘的切口，并且随后，带材前进通过例如1-2dm的距离，在此之后将带材完全切断。然后，带材前进通过1-2dm并进一步形成一个不到达带材边缘的切口。然后，成型刀具63、64可以沿着前述两个切口完全切断板材，并且提高端部精度。这可以提高两个端部的精度，所付出的代价是在两个板材之间小于0.5米的碎屑以及在停机过程中生产率略微下降。

为了生产具有明显锥度且在一端非常窄的板材，可能需要将承载体分开，以便当板材已经离开前面两组成型台40、41、44、45并且承载体的前部不能更为靠近地一起运动时，在每侧上带有最后两组成型台42、43、46、47的后面的承载体部分可以相互相对地继续运动。

图7-10表示向一端变窄的板材的滚轧成型，而板材的最宽部分首先被滚轧成形。然而，当然，可以对首先对最窄的端部进行滚轧成型。当设备被置于要覆盖的屋顶上、靠近屋顶的基部时，以及当对长度为几十米的屋顶板进行滚轧成型和对向上朝向屋顶中心的板材进行滚轧成型时，这可能是有利的，这是因为所述板材从而将以正确的端部朝上。

所示设备的长度可以足够短，以便使该设备可以在一个标准尺寸、例如12m×2.4m的运货容器中使用，并且所述容器与所述设备一起被一个起重机提升到要用屋顶板覆盖的屋顶上。在所述容器中可以建立一个柴油驱动发电设备，以便该设备可以自给。本发明不限于用于以竖接缝成型固定板的设备，也可以用于其它类型的滚轧成型。

图11和12表示对前面的附图中的滚轧成型段30的进行改型的滚轧成型段90。该成型段90包括在板材部分的每一侧上的成型台各自的四个组91-94和95-98，与前述实施例类似。在本实施例中，各组具有一个可以平行运动且可以单独对其角度进行调节的承载体。第一组91、95中的承载体100、101(对应于图1-2中的承载体31、32)分别承载各自的切边机102、103，另外还承载三个成型台104-109。由于各组91-98可以单独调节，不仅可以朝着锥形板的一端进行加工，而且还可以生产在给定限制下包含所选择的曲线形状的板材，从而提供具有自由的设计，例如拉制具有恒定或可变曲率半径的穹顶状屋顶板结构。图15和16表示用于穹顶状屋顶的屋顶板的例子，该屋顶板可以在滚轧成型部分90中生产。该屋顶板包括平行于所述板材的边缘延伸的槽120、121，即在成型段90中的成型台的第一组91、95中制成的槽。切边机102、103总是与第一对成型台同时运动，并且如前面所述的实施例中那样，该成型段还可以直接与一个用于对带材解卷的装置连接。

图13表示在第一组91、95中的第一对成型台104、107。由于成型辊与在图4中所示的成型辊类似，所以用与图4中相同的参考标号67-70表示成型辊。由于是对称的，所以仅对成型台104进行说明。用承载体100承载成型辊69、70，所述承载体100被安装在中间部分112上的一个输转设备111(图14)上。中间部分112被滑动杆113、114可移动地承载在固定底盘(支架)115上，并且可以利用一个马达116和一个滚珠丝杠117移动。承载体100借助马达118和滚珠丝杠119可枢转地安装在中间部分112上。图14表示承载件100在链线中的两个可替代的角度位置。

因此，可以相对于成型段的纵轴对承载体100的角度进行调节，并且承载体也可以相对于所述纵轴横向地平行运动，以便可以使所承载的成型台同时运动和进行角度调节。各组成型台可以按照这种方式单独运动，这意味着除了生产具有直边的板材之外，还可以生产在各个独立的板材上具有弯曲边缘和变化的曲率半径的板材。由于各组包含多于一个的成型台并且由于所述成型台均由一个承载件支撑，所以仅可以用于使每组中的成型台之一精确地跟随正确的槽，尽管在合理的曲率半径的情况下，误差将仅在毫米的量级上。这样的误差将不会影响功能。在小曲率半径的情况下，需要可以单独对各成型台进行调节。然而，如图所示，实际上可以对两个或更多成型台同时进行调节。

Claims (10)

1. 一种滚轧成型设备，在一条生产线上包括一个用于从一个带材承载卷(12)上对金属带材(10)解卷的装置(11)、一个用于剪切带材的剪切机(18)、和对板材进行成型的成型工段(30、90)，所述成型工段形成一个板材通道，其特征在于，成型工段(30、90)包括一列成型台(50、51、52、53、104-109)，所述成型台在板材部分的每一侧、在一个单侧支撑的轴(71)上具有成型辊(67-75)，其中，在每列中成型台可以借助机械化驱动装置横穿成型工段移动，并且其中，一个切边机(58、59、102、103)被配置给每列成型台，并且被连接起来与第一成型台一起运动。

2. 如权利要求1所述的设备，其特征在于，每列成型台中的所述切边机(58、59、102、103)和第一成型台(50、51、104、107)安装在一个公共的可移动的承载体(31、32、100、101)上，用以彼此一起运动。

3. 如权利要求1或2所述的设备，其特征在于，在每列成型台，在所述列中的几个成型台被安装在一个承载体(31、32、100、101)上，所述承载体(31、32、100、101)的角度相对于成型工段的纵轴可以进行调整，并且所述承载体还可以相对于所述纵轴横向地平行运动，从而获得所述成型台的同步运动和角度调节。

4. 如权利要求3所述的设备，其特征在于，每列成型台在生产线上包括几个承载体(31、32、100、101)，所述每个承载体承载两个或更多成型台并且可以单独运动。

5. 如权利要求3所述的设备，其特征在于，每列中的所有成型台被安装在一个公共的承载体(31、32)上。

6. 如权利要求1所述的设备，其特征在于，两列成型台中的至少一部分成型台被设置成使得任一侧上的成型辊(67-75)相对于另一侧的成型辊相互错开。

7. 如权利要求1所述的设备，其特征在于，至少一部分成型台具有安装在倾斜轴上的成型辊(67-75)。

8. 如权利要求1所述的设备，其特征在于，剪切机(18)具有朝着中心凸起的剪切边缘，并且其中，所述剪切机具有长度可变的行程，以便可以在带材平坦的中心部分向着带材的边缘形成可变长度的切口，或者，完全切断带材。

9. 如权利要求1所述的设备，其特征在于，对边缘进行成型剪切的剪切机(63、64)被置于最后的成型台的下游。

10. 如权利要求1所述的设备，其特征在于，该设备被配备在一个运输容器中。

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