CS271779B1 - Method of expanded metallic profiles production - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu výroby vylehčených kovových profilů.

Nejúčelněji lze způsob podle vynálezu využít při výrobě nosníků, sloupů, příček, rámových konstrukcí a jiných konstrukčních prvků, naoházejícíoh Široké uplatnění zejména ve stavebním průmyslu.

Běžně známý je způsob výroby vylehčených kovových profilů z válcovaných profilů. Podle tohoto známého způsobu se válcovaný U- nebo I-profil podélně dělí podél klikaté čáry na dva prvky, které se od sebe oddělí a nato se k sobě přiloží vyčnívajícími čely ozubů, které se spojí svařením. Tímto způsobem se vyrábějí vylehčené profily z polotovarů válcovaných zatapla. U této technologie výroby vylehčených profilů však vzniká poměrně vysoký odpad materiálu. Protože jsou výchozím polotovarem profily tvaru U,

I a Z, umožňuje tento známý způsob vyrábět vylehčené profily jen v omezeném sortimentu.

Podle jiného známého způsobu es vylehčené profily vyrábějí tak, že se pás plechu odvíjený ze svitku nejdříve rovná, nato se ohýbá do požadovaného profilu, profil ee nastříhá na požadované délky, tyto se rozdělí podél klikaté čáry, získané prvky ae pak k sobě přiloží čely svých ozubů, které se nato spojí svařením.

Tímto způsobem je možno vyrábět vylehčené kovové profily z profilů tvarovaných ohýbáním. Přesto lze tyto profily vyrábět, stejně jako u výše popsaného způsobu, jen v omezeném sortimentu. Aby se ještě dosáhlo výroby bez odpadu a aby bylo možno ohýbané profily dělit podél klikaté dělicí čáry kontinuálně, spojují se jednotlivé kusy profilů svařováním koncových částí» před svařováním však je nutno opracovat spojovaná čela, což je spojeno s dalšími pracovními úkony, které vyžadují odpovídající vybavení, nástroje a pracovní postupy.

Podélné dělení podél klikaté čáry se provádí na stojině ohýbacího profilu, tedy po vytvarování plechového profilu, přičemž doohází k deformaci oddělených prvků v důsledku vnitřního pnutí materiálu profilu. Deformaci rozdělených profilů js nutno před svařením Čel ozubů odstranit příslušným materiálově náročným zařízením, například válcovým rovnaoím zařízením nebo jiným pomocným zařízením.

Podélné dělení stojiny ohýbaného profilu je možné jen podél jedné klikaté čáry, proto lze vylehčený kovový profil výškově zvětšovat jen v omezeném rozsahu.

Čela ozubů dělených prvků ohýbaných profilů se svařují elektrodami nebo poloautomaticky v atmosféře oxidu uhličitého, čímž vznikají další náklady na materiál, tj. na elektrody, svařovací drát a oxid uhličitý. K dosažení odpovídající produktivity výrobní linky konstruované k provádění tohoto známého způeobu je třeba použít velkého počtu svařovacích agregátů.

Při svařování prvků metodou plastické deformace, tj. zahřátím čel ozubů s následným vytlačením oxidů do otřepu, se výška stojiny vylehčeného profilu zmenší. Zbytková pnutí v prvcích ohýbaného profilu a deformace v důsledku svařování, jakož i okolnost, že se neprovádí kalibrování hotových vylehčených kovových profilů, vedou k poruchám geometrických tvarů, tedy ke snížení kvality hotových výrobků.

Úkolem vynálezu je vývoj takového poetupu výroby vylehčených profilů, při kterém by se dosáhlo vhodným sledem pracovních operací a speciálním technologickým postupem jednotlivých operací takové technologické účinnosti výrobního procesu, aby tento proces probíhal kontinuálně, plně automaticky a bezodpadově, a aby se dosáhlo zvýšení výroby vylehčených kovových profilů při zlepšené kvalitě a v širším sortimentu.

Vytyčeného úkolu se dosahuje způsobem podle vynálezu, jehož podstatou je, že pás plechu odvíjený ze svitku se ještě před ohýbáním do tvaru profilu podélně rozdělí podél klikaté čáry nejméně na dva prvky, dráha přímočarého pohybu alespoň jednoho z těchCS 271779 Bl to prvků se změní, získané prvky se ve stejné rovině k sobě připojí k vytvoření alespoň jednoho pásu rozěířeného průřezu a spoje se svaří.

Dráhu přímočarého pohybu alespoň jednoho z uvedených prvků je možno změnit vychýlením alespoň jednoho z prvků do ěroubovicové smyčky. Tím se při kontinuálním technologickém procesu dosáhne oddělení rozdělených prvků ze vzájemného záběru ozubů a umožní ee jejich spojení hranami v různých kombinacích, k vytvoření pásu rozšířeného průřezu.

Při výrobě pásu rozšířeného průřezu s otvory, je třeba prvky připojit a spojit k sobě čely ozubů klikatého okraje.

Při výrobě pásu rozšířeného průřezu bez otvorů je třeba prvky připojit a spojit k sobě rovnými okrajovými hranami.

Aby se zvýšila produktivita technologického poatupu, snížila spotřeba přídavných svařovacích materiálů a aby bylo možno svařovat za nepřetržitého pohybu plechového materiálu, je vhodné provádět svařování metodou plastické deformace styčných hran prvků.

Při svařování metodou plastické deformace je třeba sousedící prvky zkroutit v podélném směru do protilehlých stran a po spojení je vůči eobě opět vyrovnat do stejné roviny. To umožňuje zlepšit svářecí podmínky při uplatnění metody plastické deformace, neboí ee mezi svařovanými hranami prvků vytvoří žádoucí úhel konvergence. Kromě toho lze při tomto způsobu svařování tlakem na vnější okraje pásu rozšířeného průřezu vyrovnávat smršíování materiálu, k němuž při svařování dochází, a snížit riziko šavlovitého borcení vnějších okrajů.

Pokud se má vyrobit pás rozšířeného průřezu s otvory uspořádanými kvadraticky hnízdovitě, je třeba při podélném dělení plechového pásu na tři prvky dvěma klikatými řezy oddělovat oba okrajové prvky od středního tak, aby klikaté okraje prostředního prvku byly navzájem vůči sobě symetrické. Tím se také umožňuje vyrobit z prostředního prvku symetrický úhelník s klikatými hranami.

Pokud se má vyrobit pás rozšířeného průřezu s otvory šachovnicovitě rozloženými, musí být při podélném dělení plechového pásu na tři prvky klikaté okraje prostředního prvku navzájem vůči aobě kongruentní.

Aby bylo usnadněno tváření vylehčeného profilu mezi válci, je třeba po svaření více než dvou prvků do jednoho páeu rozšířeného průřezu začistit svarový šev.

Pokud je třeba vyrobit současně dva typy vylehčených profilů, je možné pás plechu současně dělit klikatými řezy na čtyři prvky, načež se spolu spojí a svaří čela protilehlých ozubů dvojice vnějších prvků s rovnými vnějšími okraji a čela protilehlých ozubů dvojice vnitřních prvků a oba takto vzniklé pásy rozšířeného průřezu, jeden s rovnými okraji a druhý s klikatými okraji, ee navíjejí do samostatných svitků.

Příklad provedení způsobu výroby vylehčených kovových profilů je znázorněn na výkresech, kde obr. 1 schematicky znázorňuje linku na výrobu vylehčených kovových profilů ze svitku plechu, obr. 2 a obr. 3 znázorňují detail svařovacího agregátu, obr. 4,

10, 11, 13 až 20 znázorňují vzorky vylehčených profilů vyrobených způsobem podle vynálezu, obr. 5 značí detail podélného dělení plechového materiálu podél klikaté čáry na tři prvky e kongruentním uspořádáním okrajů středního prvku, obr. 6 znázorňuje detail pásu rozšířeného průřezu ee šachovnicovitě uspořádanými otvory, obr. 7 znázorňuje detail podélného rozdělení plechového materiálu podél klikaté čáry na čtyři prvky, obr.

detail páeu rozšířeného průřezu s rovnými okraji, obr. 9 detail pásu s klikatými okraji, na obr. 12 je vzorek svařené ocelové konstrukce, obr. 13 znázorňuje U-profil, obr, 14 C-profil, obr. 15 a obr. 16 Z-profil, obr. 17 a obr. 18 L-profil, obr. 19 a obr. 20 čtyřhrany.

CS 271779 Bl

Způeob výroby vylehčených profilů podle vynálezu spočívá v tom, že se do výrobního zařízení přivádí pás plechu ze svitku, pás se rovná a nato se podélně dělí podél klikatá čáry nejméně na dva prvky. Po rozdělení ae změní dráha přímočarého pohybu alespoň jednoho z uvedených prvků jeho vychýlením do Sroubovioové smyčky. Pohybem ve šroubovici se dosáhne toho, že se při kontinuálním technologickém postupu oddělí jednotlivé prvky ze vzájemného záběru a spojí se ve stejné rovině na čelních hranách ozubů a tím vytvoří alespoň Jeden pás rozšířeného průřezu.

Nato ae takto spojené prvky svaří. Získaný pás rozěířeného průřezu ee podélné ohýbá do požadovaného tvaru vylehčeného profilu a nakonec se profil příčné dělí na požadované délky.

Když se má vyrobit vylehčený podélně ohýbaný kovový profil opatřený otvory, použije se pás rozěířeného průřezu s otvory, vytvořený spojením čel ozubů na klikatém řezu.

Pokud je třeba vyrobit vylehčený ohýbaný kovový profil bez otvorů, spojí se prvky k sobě svými rovnými okraji a klikaté ozubení tvoří okraje takto vyrobeného pásu rozšířeného průřezu.

Za účelem zvýšení produktivity technologického postupu a dosažení úspory svařovacího materiálu je výhodné spojovat prvky metodou plastické deformace. Za tímto účelem Je třeba sousedící prvky v podélném směru zkroutit do protilehlých stran a po svaření sousedících hran opět vyrovnat do stejné roviny. Účelem tohoto postupu je vytvořit mezi hranami svařovaných prvků žádoucí úhel konvergence, čímž se dosáhne lepších podmínek pro svařování. Kromě toho při opětném vyrovnávání svařených prvků do stejné roviny je možno působit tlakem na vnější okraje takto vzniklého pásu rozšířeného průřezu a tím vyrovnávat amršíování materiálu, ke kterému dochází při svařováni, a Boučaeně enížit možnost šavlovitého zborcení vnějších okrajů pásu.

Pokud je z výrobně technických důvodů třeba vyrobit pás rozšířeného průřezu s otvory uspořádanými kvadraticky hnízdovitě, rozdělí se plechový pás podél klikatých čar například na tři prvky. Přitom se řez vede tak, aby klikaté okraje prostředního prvku byly navzájem symetrické.

Jsou-li okraje prostředního prvku uspořádány navzájem vůči sobě kongruentně, získá se pás rozšířeného průřezu ee šachovnicovítě rozloženými otvory.

Pokud je třeba vyrobit současně dva pásy rozšířeného průřezu, rozdělí se výchozí plechový pás podél klikaté čáry například na čtyři prvky, V tomto případě se prvky spojují po dvojicích a svaří tak, že spojením a svařením dvou vnějších prvků se získá pás rozšířeného průřezu s rovnými okraji a svařením dvou vnitřních prvků se získá pás rozšířeného průřezu β klikatými okraji. Takto vyrobené dva pásy sa jednotlivě navíjejí do svitků a do tvaru požadovaného profilu se ohýbají dodatečně.

Výroba vylehčených kovovýoh profilů Je automatická a provádi se na známém zařízení.

Do odvíjecího zařízení JL podle obr. 1 se založí svitek £ pleohu. Odvíjený pás pleohu se přivádí do rovnaoího zařízení Bo vyrovnání postupuje pás do dělicího zařízení 4, kde dochází k jeho podélnému dělení podél Jedné nebo víoe klikatých čar, takže dělením vzniknou například tři prvky 5, 6 a 7, jak je znázorněno na výkresu, přičemž klikaté okraje prvku 6 jaou navzájem symetrické.

Aby se dosáhlo oddělení jednotlivých prvků 5, £ a 7 ze vzájemného záběru, změní se dráha jejich přímočarého pohybu do tvaru Sroubovioové smyčky. V oblasti 8 se všechny tři prvky 5, 6 a 7 ve stejné rovině spojí Sely ozubů tak, že se vytvoří otvory 9 a ve svařovacím zařízení 10 se tato Sela ozubů trvale spojí svařením.

Svařování se provádí metodou plastické deformace. Za tímto účelem Be sousedící

CS 271779 Bl prvky, například prvky a 6, zkroutí v podélném améru do opačných stran. Hrany prvků, které se mají svařit, se ohřejí na teplotu tavení kovu a ve válcích 11 a 12 znázorněných na obr. 2, se navzájem spojí. Pomocí válců 13 a 14 znázorněných na obr, 3, se oba spojené prvky J5 a 6 vůči sobě opět vyrovnají do stejné roviny a současně se vyvozuje tlak na vnějěí okraje prvků 5 a é, čímž se oxidy kovu vytlačí, vytvoří výronek 15. a tak docházi k pevnému spojeni obou prvků a 6. Stejným způsobem se spojí získaný pás rozSířeného průřezu s prvkem 7, znázorněným na obr. 1,

Po svaření věeeh tří prvků 5, 6 a 2 s® svarový šev začistí v zařízení 16, například pomocí neznázorněného nože, V ohýbacím zařízení 17 se z vylehčeného pásu podélně ohýbá požadovaný profil, například U-profil jLS, znázorněný na obr. 4, který ae potom dělí v libovolném dělicím zařízení 19, například pomocí neznázorněné pily, na jednotlivé kusy požadované délky.

Pokud jsou okraje prvku 6 viz obr, 5, vůči sobě navzájem kongruentní, je výsledkem popsaného způsobu výroby vylehčený kovový profil s otvory 20 - obr, 6 - uspořádaný šachovnicovitě.

V případě, že se mají současně získat dva pásy rozšířeného průřezu, dělí se pás plechu podél klikatých čar v dělicím zařízení £ na čtyři prvky 21 až 24 znázorněné na obr, 7. V tomto případě je možno svařit na svařovacím zařízení 10 popsaným způsobem dvojici prvků 21 a 24 do tvaru pásu rozšířeného průřezu s rovnými okraji podle obr. 8 a dvojici prvků 22 a 23 do tvaru pásu s klikatě ozubenými okraji podle obr, 9. Z takto získaných pásů 25, viz obr, 8, a 26, viz obr, 9, je možno výše popsaným postupem zhotovit vylehčený ohýbaný profil, například z pásu 25 U-profil 27, viz obr, 10, a rovnými okraji ohnutých ramen, a z pásu 26, viz obr. 9, U-profil 28 s ozubenými okraji ramen, který je zřejmý z obr. 11. Tento U-profil 28 je zejména vhodný pro výrobu velkorozměrových svařovaných konstrukcí, například skříňových profilů 29, znázorněných na obr. 12,

Způsob výroby vylehčených kovových profilů podle vynálezu umožňuje dosáhnout plně automatizace technologie výroby, kontinuálního a bezodpadového výrobního cyklu a výrobu vylehčených kovových profilů vyšší kvality a v rozšířeném sortimentu.

Tímto způsobem lze tedy vyrábět jak profily otevřeného typu, například U-profily, C-profily, Z-profily, L-profíly, tak i profily uzavřeného typu, například čtyřhrany, profily obdélníkového průřezu a profily jiných tvarů.

Claims (10)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Způsob výroby vylehčených kovových profilů z pásu plechu, který se odvíjí ze svitku, rovná se a ohýbá do tvaru profilu, získaný profil ae dělí na požadované délky, podélně se dělí podél klikaté čáry na jednotlivé prvky, které se potom spojují a svařují do tvaru profilu rozšířeného průřezu, vyznačující se tím, že ještě před ohýbáním do tvaru profilu se pás plechu podélně rozdělí podél klikaté Čáry nejména na dva prvky, dráha přímočarého pohybu alespoň jednoho z těchto prvků se změní, získané prvky se ve stejné rovině k sobě připoji k vytvoření alespoň jednoho pásu rozšířeného průřezu a spoje se svaří.
2. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že dráha přímočarého pohybu alespoň jednoho z prvků se změní jeho vychýlením do šroubovicové smyčky.
3. 3. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, Že se prvky k sobě připojí čelními hranami klikatých ozubů,
4. 4. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se prvky k sobě připojí rovnými okrajovými hranami.

   CS 271779 Bl
5. 5. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že svařování spojů se provádí metodou plastické deformace styčných hran prvků.
6. 6. Způsob podle bodu 5, vyznačující se tím, že při svařování se sousedící prvky zkroutí v podélném směru do protilehlých stran, načež se vůči sobě opět vyrovnají do stejné roviny.
7. 7. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že při podélném dělení pásu plechu na tři prvky podél dvou klikatých čar jsou klikaté okraje prostředního prvku navzájem vůči sobě symetrické.
8. 8. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že při podélném dělení pásu plechu na tři prvky podél dvou klikatých čar jsou klikaté okraje prostředního prvku navzájem vůči sobě kongruentní.
9. 9. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že při svařování více než dvou prvků do jednoho páau rozšířeného průřezu se začistí svarový šev.
10. 10. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že při podélném dělení plechového pásu podél klikatých čar na čtyři prvky se spolu spojí a svaří čela protilehlých ozubů dvojice vnějších prvků s rovnými vnějšími okraji a čela protilehlých ozubů dvojice vnitřních prvků a oba takto vzniklé pásy rozšířeného průřezu, jeden s rovnými okraji a druhý s klikatými okraji, se navíjejí do samostatných svitků.