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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von walzprofilierten Profilen gemäß Anspruch 1 sowie eine Vorrichtung zum Herstellen walzprofilierter Profile gemäß Anspruch 4.
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Aus der deutschen Patentschrift
DE 10 2004 025 044 B3 geht ein Verfahren zur Herstellung von Metallprofilen hervor, wobei die Metallprofile durch Walzprofilieren von Bandblech mittels einer Walzprofilieranlage hergestellt werden. Es ist eine Trennvorrichtung vorgesehen, die das zugeführte Bandblech in mindestens zwei Streifen oder in mindestens zwei Metallprofile zerteilt, wodurch im Ergebnis mindestens zwei gleiche oder zueinander symmetrische Metallprofile parallel erzeugt werden. Die einzelnen Metallprofile weisen jedoch nach der Trennung entlang der Längsrichtung verschiedene Rückfederungsgrade auf, sodass deren Maßhaltigkeit für einen weiteren Verbau verbesserungswürdig ist. Insbesondere sind aufgrund der verbesserungswürdigen Maßhaltigkeit aufwändige Nacharbeiten erforderlich. Es ist auch bekannt, walzprofilierte Schalenprofile nur als Einzelprofile herzustellen. Dies ist allerdings deutlich weniger effektiv als eine parallele Herstellung, wobei insbesondere erhöhte Fertigungskosten zu berücksichtigen sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von walzprofilierten Profilen zu schaffen, wobei die genannten Nachteile nicht auftreten.
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Die Aufgabe wird gelöst, indem die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche geschaffen werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem ein Verfahren zur Herstellung von walzprofilierten Profilen geschaffen wird, welches folgende Schritte aufweist: Es werden eine Mehrzahl parallel nebeneinander eine Fertigungslinie durchlaufender Profile durch Walzprofilieren mit in die Fertigungslinie integrierten Formwalzen aus einem Bandblech erzeugt. Das Bandblech wird vor dem Walzprofilieren getrennt, oder die Profile werden nach dem Walzprofilieren getrennt, sodass im Ergebnis parallel nebeneinander die Führungslinie durchlaufende, separate Einzelprofile gebildet werden. Diese Einzelprofile werden nach dem Trennen mit in die Fertigungslinie integrierten Kalibrierwalzen kalibriert, wobei die Einzelprofile individuell in eine vorherbestimmte Endform überführt werden. Das Verfahren erlaubt somit eine parallele, mehrfache Fertigung der Einzelprofile nebeneinander in einer n-fachen Bandblechbreite, wobei n die Anzahl der zu fertigenden Einzelprofile ist. Das Problem verschiedener Springmaße beziehungsweise Rückfederungsgrade wird dadurch behoben, dass die Einzelprofile mittels der Kalibrierwalzen individuell in die vorherbestimmte Endform überführt werden, wobei die verschiedenen Rückfederungsgrade und/oder Springmaße der einzelnen Profile individuell berücksichtigt werden können. Im Ergebnis weisen die verschiedenen Einzelprofile eine einheitliche Bemaßung auf, wodurch sie ohne Nacharbeit schnell verbaubar sind. Insgesamt sind so in relativ einfacher Weise walzprofilierte Profile mit allenfalls geringen Fertigungstoleranzen herstellbar. Dadurch, dass die Kalibrierwalzen erst nach dem Trennvorgang separat auf die Einzelprofile einwirken, kann jedes Einzelprofil entsprechend seiner Notwendigkeit kalibriert werden. Es ergibt sich nach allem der Vorteil, dass Materialkosten durch Verwendung mehrfach breiter Bandbleche gesenkt werden können, wobei zugleich die Fertigungskosten entsprechend dem Vervielfältigungsfaktor verringert werden. Außerdem können die geforderten Bauteiltoleranzen bei allen parallel gefertigten Einzelprofilen ohne aufwändige Nacharbeiten eingehalten werden.
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Dass die Einzelprofile individuell in eine vorherbestimmte Endform überführt werden, bedeutet, dass diese separat voneinander durch Kalibrieren mittels der in die Fertigungslinie integrierten Kalibrierwalzen endgeformt werden. Die Endformung beziehungsweise Kalibrierung erfolgt also für jedes Einzelprofil unabhängig von der Kalibrierung der anderen Einzelprofile, wobei wenigstens ein Kalibrierparameter, beispielsweise eine Zustellung der Kalibrierwalzen, für jedes Einzelprofil unabhängig von dem entsprechenden Kalibrierparameter für die übrigen Einzelprofile gewählt werden kann. Daher ist es möglich, die Einzelprofile bedarfsgerecht je nach deren Notwendigkeit, insbesondere je nach deren Springmaß oder Rückfederungsgrad auf die vordefinierte Endform hin zu formen.
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Die Formulierung, dass die Profile oder Einzelprofile parallel nebeneinander angeordnet sind, bedeutet, dass diese jeweils parallel zur Förderrichtung durch die Vorrichtung oder Fertigungslinie nebeneinander angeordnet sind und diese gemeinsam nebeneinander durchlaufen. Senkrecht zur Förderrichtung gesehen liegt also eine Mehrzahl von Profilen oder Einzelprofilen nebeneinander, die sich gemeinsam und parallel zueinander in Förderrichtung erstrecken.
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Die Förderrichtung spricht die Richtung an, in welcher das Bandblech, die Profile beziehungsweise die Einzelprofile die Fertigungslinie oder Vorrichtung durchlaufen.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden parallel nebeneinander zwei, drei, vier, fünf oder sechs Einzelprofile erzeugt. Es ist auch möglich, dass mehr als sechs Einzelprofile parallel nebeneinander die Fertigungslinie durchlaufen und entsprechend parallel hergestellt werden.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden die parallel nebeneinander erzeugten Profile mittels Walzprofilieren aus genau einem Bandblech erzeugt. Dieses Bandblech weist dann entsprechend die n-fache Bandblechbreite auf, wobei n die Zahl der zu erzeugenden Profile bedeutet. Hierdurch wird das Verfahren sehr effizient und kostengünstig durch die Verwendung eines mehrfachbreiten Bandblechs.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass das Bandblech vor dem Walzprofilieren getrennt wird, wobei in diesem Fall bereits die Formwalzen auf getrennte Abschnitte des Bandblechs einwirken und so direkt durch Walzprofilieren separate Einzelprofile erzeugen, die dann anschließend kalibriert werden. Dies hat den Vorteil, dass bereits die Formwalzen auf voneinander getrennte, separate Abschnitte des Bandblechs einwirken können. Darüber hinaus ist es möglich, den Einzelprofilen separate Formwalzen zuzuordnen.
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Bei einer anderen Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Profile nach dem Walzprofilieren getrennt werden. Dies hat den Vorteil einer besonders einfachen, gemeinsamen Erzeugung der Profile, wobei die Maßhaltigkeit der Einzelprofile nach dem Trennen durch den nachfolgenden Kalibrierschritt gewährleistet wird.
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Es wird auch eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass zum Kalibrieren für jedes der parallel zueinander angeordneten Einzelprofile zumindest eine separat dem Einzelprofil zugeordnete Kalibrierwalze verwendet wird. Auf diese Weise ist eine saubere Trennung des Kalibriervorgangs für jedes der Einzelprofile möglich. Dass die Kalibrierwalzen den Einzelprofilen separat zugeordnet sind, bedeutet insbesondere, dass Kalibrierwalzen, welche verschiedenen Einzelprofilen zugeordnet sind, auf verschiedenen Wellen angeordnet sind, wodurch sie insbesondere separat voneinander bezüglich wenigstens eines Kalibrierparameters ansteuerbar sind. Insbesondere sind die verschiedenen Einzelprofilen zugeordneten Kalibrierwalzen auf diese Weise separat und getrennt voneinander auf die Einzelprofile hin zustellbar.
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Bevorzugt wird für jedes der parallel zueinander angeordneten Einzelprofile zumindest eine separat dem Einzelprofil zugeordnete Kalibrierwalzenanordnung verwendet. Dabei entspricht eine Kalibrierwalzenanordnung einer Anordnung aus einer Welle und mindestens einer auf der Welle angeordneten Kalibrierwalze. Dabei ist jede Welle genau einem Einzelprofil zugeordnet. Insbesondere sind Kalibrierwalzen, die verschiedenen Einzelprofilen zugeordnet sind, nicht auf derselben Welle, sondern vielmehr auf verschiedenen Wellen angeordnet.
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Bevorzugt wird für jedes der parallel zueinander angeordneten Einzelprofile zumindest ein separat dem Einzelprofil zugeordneter Kalibrierwalzensatz verwendet. Ein Kalibrierwalzensatz weist mindestens ein Kalibrierwalzenanordnungspaar aus zwei einander senkrecht zur Förderrichtung auf beiden Seiten des Bandblechs oder der Profile gegenüberliegenden Kalibrierwalzenanordnungen auf. Die Wellen der Kalibrierwalzenanordnungen sind dabei aufeinander zustellbar und wirken beidseitig – insbesondere von oben und unten – auf das Bandblech oder die Profile ein. Vorzugsweise weist ein Kalibrierwalzensatz eine Mehrzahl von Kalibrierwalzenanordnungspaaren auf, insbesondere 1 bis 30, insbesondere 5 bis 20, bevorzugt 10 oder 11 Kalibrierwalzenanordnungspaaren. Auch mehr als 30 Kalibrierwalzenanordnungspaare pro Kalibrierwalzensatz sind möglich.
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Entsprechend den hier definierten Begriffen „Kalibrierwalzenanordnung”, „Kalibrierwalzenanordnungspaar” und „Kalibrierwalzensatz” werden auch die Begriffe „Formwalzenanordnung”, „Formwalzenanordnungspaar” und „Formwalzensatz” verwendet.
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Es ist möglich, dass mindestens einem Einzelprofil, vorzugsweise jedem Einzelprofil, mehr als eine Kalibrierwalze, insbesondere mehr als eine Kalibrierwalzenanordnung, zugeordnet ist. Dabei ist es möglich, dass jede Kalibrierwalze oder jede Kalibrierwalzenanordnung eine separate Welle aufweist. Vorteilhafterweise ist aber jeder Welle nur genau ein Einzelprofil zugeordnet. Umgekehrt ist es aber möglich, dass jedem Einzelprofil eine Mehrzahl von Wellen mit einer Mehrzahl von Kalibrierwalzen zugeordnet ist.
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Es wird auch eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass das Trennen unter Erzeugung eines Abfallstreifens durchgeführt wird. Der Abfallstreifen wird vorzugsweise abgeführt. Dies hat den Vorteil, dass die Einzelprofile direkt nach dem Trennen bereits – senkrecht zu einer Förderrichtung durch die Fertigungslinie gesehen – einen durch die Breite des Abfallstreifens definierten Abstand zueinander aufweisen.
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Alternativ ist es möglich, dass das Trennen abfallfrei durchgeführt wird, insbesondere also ohne Erzeugung eines Abfallstreifens. Dies ist vorteilhaft, weil in diesem Fall eine besonders materialsparende Herstellung der Mehrzahl von Einzelprofilen möglich ist.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass das Trennen mittels rotierender oder feststehender Schneidmesser, mittels eines Lasers, und/oder mittels eines Wasserstrahls durchgeführt wird. Mithilfe von wenigstens einem dieser Trennverfahren ist es möglich, das Bandblech oder die Profile sauber und definiert in Einzelabschnitte oder Einzelprofile zu trennen.
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Die Aufgabe wird insbesondere auch gelöst, indem eine Vorrichtung zum Herstellen walzprofilierter Profile geschaffen wird, die eine Zuführeinrichtung zur Zuführung eines Bandblechs aufweist. Vorzugsweise ist die Zuführeinrichtung als Abwickeleinrichtung zur Abwicklung eines Bandblechs insbesondere von einem Coil ausgebildet. Die Zuführeinrichtung dient insbesondere der Zuführung des Bandblechs an – in Förderrichtung desselben gesehen – abwärts der Zuführeinrichtung angeordnete Bearbeitungseinrichtungen, wobei unter dem Begriff „Bearbeitungseinrichtung” hier insbesondere Form- und/oder Kalibrierwalzen zu verstehen sind. Die Vorrichtung weist eine Mehrzahl von Formwalzen auf, die eingerichtet sind zum Erzeugen einer Mehrzahl parallel nebeneinander angeordneter Profile durch Walzprofilieren. Es ist außerdem eine Trenneinrichtung vorgesehen, die zur Trennung des Bandblechs oder der Profile eingerichtet ist, um letztlich Einzelprofile zu erzeugen. Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass jedem der parallel zueinander angeordneten Einzelprofile wenigstens eine in die Vorrichtung integrierte Kalibrierwalze separat zugeordnet ist. Somit ergeben sich die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit dem Verfahren erläutert wurden. Insbesondere ist jede, einem Einzelprofil separat zugeordnete Kalibrierwalze bezüglich wenigstens eines Kalibrierparameters, insbesondere einer Zustellung auf das zu kalibrierende Profil hin, einzeln und getrennt von den anderen Kalibrierwalzen ansteuerbar, sodass die Einzelprofile entsprechend ihrer Notwendigkeit maßhaltig kalibriert werden können, wobei insbesondere verschiedene Springmaße und/oder Rückfederungsgrade Berücksichtigung finden können.
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Vorzugsweise weist die Vorrichtung für jedes der parallel zueinander angeordneten Einzelprofile wenigstens eine in die Vorrichtung integrierte Kalibrierwalzenanordnung oder wenigstens einen in die Vorrichtung integrierten Kalibrierwalzensatz auf.
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Die separate Zuordnung der Kalibrierwalzen zu den Einzelprofilen bedeutet insbesondere, dass verschiedene Kalibrierwalzen, die verschiedenen Einzelprofilen zugeordnet sind, auf verschiedenen Wellen angeordnet sind. Dabei ist es möglich, dass die Vorrichtung für jedes der parallel zueinander angeordneten Einzelprofile eine Mehrzahl von Kalibrierwalzen, Kalibrierwalzenanordnungen oder Kalibrierwalzensätzen aufweist. Es ist dann möglich, dass jedem Einzelprofil eine Mehrzahl von Wellen zugeordnet ist. Allerdings sind Kalibrierwalzen oder Kalibrierwalzenanordnungen, die verschiedenen Einzelprofilen zugeordnet sind, stets auf verschiedenen Wellen angeordnet. Insoweit existiert keine Welle, auf welcher Kalibrierwalzen angeordnet sind, die verschiedenen Einzelprofilen zugeordnet sind.
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Es wird ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass die Trenneinrichtung – in Förderrichtung des Bandblechs gesehen – vor der Mehrzahl von Formwalzen angeordnet ist. Somit erfolgt die Trennung des Bandblechs in diesem Fall vor dem Walzprofilieren. Damit ergeben sich die bereits in Zusammenhang mit dem Verfahren erläuterten Vorteile.
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Alternativ ist es möglich, dass die Trenneinrichtung – in Förderrichtung gesehen – hinter der Mehrzahl von Formwalzen angeordnet ist. Auch in diesem Fall ergeben sich die bereits in Zusammenhang mit dem Verfahren erläuterten Vorteile, wobei es hier möglich ist, die Profile nach dem Walzprofilieren in voneinander separate Einzelprofile zu trennen.
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Es wird auch ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass die Formwalzen den parallel zueinander angeordneten Profilen oder den parallel zueinander angeordneten Einzelprofilen gemeinsam zugeordnet sind. Dies ist insoweit besonders wirtschaftlich, als verschiedenen Profilen oder Einzelprofilen zugeordnete Formwalzen auf einer gemeinsamen Welle angeordnet werden können, sodass die Vorrichtung zugleich kostengünstig und bauraumsparend ausgebildet sein kann. Die geforderte Maßhaltigkeit der erzeugten Einzelprofile wird durch die den Einzelprofilen separat zugeordneten Kalibrierwalzen gewährleistet.
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Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass die Formwalzen den parallel zueinander angeordneten Profilen oder Einzelprofilen separat zugeordnet sind. In diesem Fall ergibt sich – wie zuvor ausführlich in Zusammenhang mit den Kalibrierwalzen erläutert – der Vorteil, dass auch die Formwalzen bezüglich wenigstens eines Walzprofilierparameters, insbesondere einer Zustellung auf das Bandblech hin, separat voneinander ansteuerbar sind. Insbesondere sind verschiedenen Profilen oder Einzelprofilen zugeordnete Formwalzen auf verschiedenen Wellen angeordnet. Dadurch kann bereits beim Walzprofilieren eine individuelle Ansteuerung erfolgen, sodass für die verschiedenen Profile oder Einzelprofile verschiedene Bedingungen bereits in diesem Stadium der Herstellung berücksichtigt werden können. Die Genauigkeit der Herstellung der walzprofilierten Profile kann so nochmals gesteigert werden.
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Erfolgt das Trennen der Profile nach dem Walzprofilieren, wird allerdings eine gemeinsame Zuordnung der Formwalzen zu den parallel zueinander angeordneten Profilen besonders bevorzugt, weil sich hier die Vorteile einer separaten Zuordnung der Formwalzen aufgrund der aus dem zusammenhängenden Bandblech geformten Profile nur in geringerem Umfang verwirklichen, wobei andererseits die gemeinsame Zuordnung der Formwalzen zu den Profilen eine besonders kostengünstige, bauraumsparende und wirtschaftliche Ausgestaltung der Vorrichtung ermöglicht.
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Es ist ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung möglich, bei dem eine Mehrzahl von Formwalzen vorgesehen ist, wobei ein Teil der Formwalzen den parallel zueinander angeordneten Profilen oder Einzelprofilen gemeinsam zugeordnet ist, wobei ein anderer Teil der Formwalzen den parallel zueinander angeordneten Profilen oder Einzelprofilen separat zugeordnet ist. Auf diese Weise ist es möglich, die konkrete Ausgestaltung der Vorrichtung sehr flexibel auf die Erfordernisse der konkreten Bearbeitungsaufgabe abzustimmen.
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Bevorzugt wird auch ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Trenneinrichtung vor der Mehrzahl von Formwalzen angeordnet ist, wobei die Formwalzen zumindest teilweise den parallel zueinander angeordneten Profilen oder Einzelprofilen gemeinsam zugeordnet sind. Der Herstellungsprozess wird dadurch effizienter, wobei die Maßgenauigkeit durch die nachgeschalteten Kalibrierwalzen, die jedem Einzelprofil separat zugeordnet sind, sichergestellt werden kann.
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Es wird auch ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass jedem Einzelprofil eine Mehrzahl von Kalibrierwalzen zugeordnet ist, wobei die den parallel zueinander angeordneten Einzelprofilen separat zugeordneten Kalibrierwalzen – in Förderrichtung gesehen – nach Einzelprofilen gruppiert hintereinander angeordnet sind. Dies ermöglicht eine besonders ausgeprägte räumliche Trennung der den verschiedenen Einzelprofilen zugeordneten Kalibrierwalzen, sodass diese mit maximaler Effizienz voneinander separiert sind.
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Alternativ wird ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung bevorzugt, bei welchem jedem Einzelprofil eine Mehrzahl von Kalibrierwalzen zugeordnet ist, wobei die den parallel zueinander angeordneten Einzelprofilen separat zugeordneten Kalibrierwalzen – in Förderrichtung gesehen – verschachtelt angeordnet sind. In Förderrichtung gesehen ergibt sich so eine Abfolge von Kalibrierwalzen, wobei diese insbesondere alternierend verschiedenen Einzelprofilen zugeordnet sind. Dies führt zu einer besonders günstigen Stabilisierung der Einzelprofile insbesondere deswegen, weil sich die den einzelnen Einzelprofilen zugeordneten Kalibrierwalzen über einen größeren Längenbereich der Vorrichtung beziehungsweise Fertigungslinie erstrecken.
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Es wird auch ein Ausführungsbeispiel bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass jedem der parallel zueinander angeordneten Einzelprofile wenigstens eine Formwalze und wenigstens eine Kalibrierwalze separat zugeordnet ist. Besonders bevorzugt ist jedem Einzelprofil je ein Satz aus wenigstens einer Kalibrierwalze und wenigstens einer Formwalze zugeordnet. Dabei werden die Einzelprofile durch jeweils wenigstens einen Satz aus einer Kalibrierwalze und einer Formwalze bearbeitet. Dies ermöglicht eine besonders maßhaltige und hochgenaue Herstellung der walzprofilierten Profile.
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Es wird auch ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass die Trenneinrichtung eingerichtet ist zur Trennung des Bandblechs oder der Profile mittels rotierender oder freistehender Schneidmesser. Alternativ oder zusätzlich ist die Trenneinrichtung bevorzugt eingerichtet zur Trennung des Bandblechs oder der Profile mittels Laserstrahlung, insbesondere mittels wenigstens eines Laserstrahls. Alternativ oder zusätzlich ist die Trenneinrichtung bevorzugt eingerichtet zur Trennung des Bandblechs oder der Profile durch wenigstens einen Wasserstrahl. Mit einer derart eingerichteten Trenneinrichtung lassen sich besonders gute, maßgenaue und saubere Trennungen des Bandblechs oder der Profile erzielen.
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Schließlich wird ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass die Vorrichtung als Fertigungslinie ausgebildet ist. Auf diese Weise ist eine effiziente, schnelle und kostengünstige Herstellung der walzprofilierten Profile möglich.
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Besonders bevorzugt werden im Rahmen des Verfahrens und/oder mittels der Vorrichtung Trapezprofile oder schalenförmige Profile insbesondere für Seitenschweller und/oder Längsträger insbesondere für Kraftfahrzeuge, besonders für Personenkraftwagen, hergestellt. Dabei ist es möglich, dass aus sehr breiten Blechcoils von bis zu 2 m Breite beispielsweise Trapezprofile mit einer Baubreite von 1000 mm und 8 Trapezhöckern hergestellt werden. Besonders bevorzugt werden schalenförmige Walzprofile aus höchstfesten Stahlblechen, vorzugsweise mit einer Zugfestigkeit von bis zu 2500 N/mm2, vorzugsweise von bis zu 1500 N/mm2, hergestellt.
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Als Werkstoff für das Bandblech kommt insbesondere mit Chrom oder Mangan legierter rostfreier Stahl, TRIP-Stahl, TWIP-Stahl, DP-Stahl, CP-Stahl oder BTR-Stahl infrage. Auch dünne, aber sehr harte Blechlegierungen kommen infrage, beispielsweise Usibor-Stahl, BOR-Stahl, BORON-Stahl oder ZSTE-Stahl.
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Die Beschreibung des Verfahrens einerseits und der Vorrichtung andererseits sind komplementär zueinander zu verstehen. Insbesondere sind Merkmale der Vorrichtung, die explizit oder implizit in Zusammenhang mit dem Verfahren beschrieben wurden, bevorzugt einzeln oder miteinander kombiniert Merkmale eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung. Verfahrensschritte, die explizit oder implizit in Zusammenhang mit der Vorrichtung erläutert wurden, sind bevorzugt einzeln oder miteinander kombiniert Schritte einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens. Das Verfahren zeichnet sich bevorzugt durch wenigstens einen Verfahrensschritt aus, der durch wenigstens ein Merkmal der Vorrichtung bedingt ist. Die Vorrichtung zeichnet sich bevorzugt durch wenigstens ein Merkmal aus, welches durch wenigstens einen Verfahrensschritt einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens bedingt ist.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zum Herstellen walzprofilierter Profile in Draufsicht;
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2 eine schematische Darstellung des Ausführungsbeispiels gemäß 1 in Seitenansicht;
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3 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung in Draufsicht;
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4 eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung in Draufsicht, und
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5 eine schematische Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung in Draufsicht.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung 1 und zugleich einer ersten Ausführungsform eines Verfahrens zur Herstellung von walzprofilierten Profilen. Die Vorrichtung 1 weist eine Zuführeinrichtung 3 zur Zuführung eines Bandblechs 5 auf, wobei das Bandblech entlang einer durch einen Pfeil P dargestellten Förderrichtung – in Förderrichtung gesehen – einer abwärts von der Zuführeinrichtung 3 angeordneten Bearbeitungseinrichtung zugeführt wird. Weiterhin weist die Vorrichtung 1 eine Mehrzahl von Formwalzen 7 auf, die eingerichtet sind zum Erzeugen einer Mehrzahl parallel nebeneinander die Vorrichtung 1 durchlaufender Profile 9 durch Walzprofilieren. Es ist eine Trenneinrichtung 11 vorgesehen, die bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel rotierende Schneidmesser 13 aufweist. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass die Trenneinrichtung 11 eine Einrichtung zum Laserschneiden, eine Einrichtung zum Wasserstrahlschneiden, und/oder feststehende Schneidmesser aufweist. Letztlich werden mithilfe der Trenneinrichtung 11 – entlang der Förderrichtung gesehen – parallel zueinander und insbesondere nebeneinander angeordnete Einzelprofile 15, 17, 19 erzeugt. Jedem der Einzelprofile 15, 17,19 ist wenigstens eine in die Vorrichtung integrierte Kalibrierwalze 115, 117, 119 separat zugeordnet.
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Konkret zeigt sich zu dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß 1 Folgendes: Die Trenneinrichtung 11 ist – in Förderrichtung des Bandblechs 5 gesehen – hinter der Mehrzahl von Formwalzen 7 angeordnet. Dementsprechend werden die durch Walzprofilieren mittels der Formwalzen 7 erzeugten Profile 9 nach dem Walzprofilieren durch die Trenneinrichtung 11 getrennt, sodass die parallel nebeneinander die Fertigungslinie durchlaufenden Einzelprofile 15, 17, 19 gebildet werden. Die Formwalzen 7 sind den parallel zueinander angeordneten Profilen 9 gemeinsam zugeordnet, wobei insbesondere verschiedenen Profilen 9 zugeordnete Formwalzen auf gemeinsamen Wellen angeordnet sind. Es sind hier vier Wellen – eigentlich Wellenpaare, wie in 2 ersichtlich – mit jeweils drei Formwalzendargestellt, wobei jede Welle für jedes Profil 9 je eine Formwalze trägt. Dabei ist allerdings durch einen Abstand zwischen der dritten und der vierten Welle angedeutet, dass die Vorrichtung 1 bevorzugt eine größere Zahl von Formwalzen 7 beziehungsweise Wellen aufweist. Insbesondere können 1 bis 30, insbesondere 5 bis 20 oder 10 oder 11 Wellen – beziehungsweise Wellenpaare, wie in 2 ersichtlich – vorgesehen sein.
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Nach dem Trennen mittels der Trenneinrichtung 11 springen die Einzelprofile 15, 17, 19 in verschiedener Weise aufgrund verschiedener Rückfederungsgrade beziehungsweise verschiedener Springmaße zurück, wobei gleichwohl eine hochgenaue und reproduzierbare Fertigung der Einzelprofile 15, 17, 19 ohne aufwändige Nacharbeiten möglich ist, weil diese anschließend mit den in die Fertigungslinie integrierten Kalibrierwalzen 115, 117, 119 kalibriert werden, wobei die Einzelprofile 15, 17, 19 individuell, nämlich separat voneinander, in eine vorherbestimmte Endform überführt werden. Dabei ist hier dem ersten Einzelprofil 15 ein erster Kalibrierwalzensatz der Kalibrierwalzen 115 zugeordnet, wobei der Kalibrierwalzensatz drei Wellen mit jeweils zwei Kalibrierwalzen aufweist. Dem zweiten Einzelprofil 17 ist entsprechend ein zweiter Kalibrierwalzensatz mit den Kalibrierwalzen 117 zugeordnet, wobei auch hier drei Wellen mit jeweils zwei Kalibrierwalzen vorgesehen sind. Dem dritten Einzelprofil 19 ist ebenfalls ein separater Kalibrierwalzensatz mit den Kalibrierwalzen 119 zugeordnet, wobei hier ebenfalls drei Wellen mit jeweils zwei Kalibrierwalzen vorgesehen sind. Wie sich aus 2 ergibt, handelt es sich eigentlich um jeweils drei Kalibrierwalzenanordnungspaare mit insgesamt sechs Wellen pro Kalibrierwalzensatz, von denen jedoch in der Draufsicht von 1 – wegen der Draufsicht – jeweils nur drei dargestellt sind.
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Jede Welle weist jeweils nur Kalibrierwalzen für genau ein Einzelprofil 15, 17, 19 auf. Daher kann wenigstens ein Kalibrierparameter, insbesondere eine Zustellung der Kalibrierwalzen 115, 117, 119 für die Einzelprofile 15, 17, 19 individuell, nämlich separat und insbesondere unabhängig von dem Kalibrierparameter der anderen Einzelprofile 15, 17, 19 gewählt werden. Daher können die Einzelprofile 15, 17, 19 je nach den ihnen eigenen Notwendigkeiten maßhaltig kalibriert werden.
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Bei dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß 1 sind die den Einzelprofilen 15, 17, 19 separat zugeordnete Kalibrierwalzen 115, 117, 119 – in Förderrichtung gesehen – nach Einzelprofilen gruppiert hintereinander angeordnet. In Förderrichtung gesehen sind also zunächst die ersten Kalibrierwalzen 115, danach die zweiten Kalibrierwalzen 117 und schließlich die dritten Kalibrierwalzen 119 hintereinander angeordnet. Dies ermöglicht eine besonders saubere und effiziente räumliche Trennung und damit auch Separierung der Kalibriervorgänge für die Einzelprofile 15, 17, 19.
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Um die Stabilität der Bandführung zu verbessern ist es möglich, dass auf den Wellen für die Kalibrierwalzen 115, 117, 119 Führungsrollen für diejenigen Einzelprofile 15, 17, 19 angeordnet sind, die nicht durch die jeweiligen Kalibrierwalzen 115, 117, 119 bearbeitet werden. Auf diese Weise können lange Freiräume – in Förderrichtung gesehen – ohne Unterstützung für die Einzelprofile 15, 17, 19 vermieden werden, so dass diese insbesondere nicht durchhängen.
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In Förderrichtung gesehen hinter der Zuführeinrichtung kann in an sich bekannter Weise eine Einrichtung zur Vorbearbeitung des Bandblechs, beispielsweise eine Presse oder eine Einrichtung zum Stanzen oder Vorlochen, vorgesehen sein. Es ist zusätzlich oder alternativ möglich, dass am Ende der Vorrichtung 1 – in Förderrichtung gesehen, insbesondere hinter den Kalibrierwalzen 115, 117, 119 – eine Vorrichtung zur Nachbearbeitung, beispielswiese eine Presse, eine Stanze oder eine andere geeignete Einrichtung vorgesehen ist.
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2 zeigt eine schematische Darstellung des ersten Ausführungsbeispiels gemäß 1 in Seitenansicht. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Dabei zeigt sich, dass die Vorrichtung 1 – nicht nur bei diesem Ausführungsbeispiel sondern auch bei den im Folgenden erläuterten, weiteren Ausführungsbeispielen gemäß den 3 bis 5, jeweils Formwalzenanordnungspaare und Kalibrierwalzenanordnungspaare aufweist, wobei die Kalibrier- und Formwalzenanordnungen von gegenüberliegenden Seiten auf das Bandblech 5 beziehungsweise die Profile 9 und die Einzelprofile 15, 17, 19 einwirken. Dabei wird als Kalibrierparameter und bevorzugt auch als Formparameter für die Walzenprofilierung durch die Formwalzen 7 bevorzugt eine Zustellung zwischen entlang des Bandblechs 9 gesehen gegenüberliegenden Walzen eingestellt, also ein vertikaler Abstand A. Es ist offensichtlich, dass dieser im Fall gemeinsam auf einer Welle angeordneter Walzen für verschiedene Profile oder Einzelprofile lediglich gemeinsam gewählt werden kann. Ist dagegen jede Welle nur einem Profil 9 oder Einzelprofil 15, 17, 19 zugeordnet, kann eine Profil- beziehungsweise einzelprofilindividuelle und insoweit separate Einstellung des Abstands A und damit der Zustellung der Walzen erfolgen.
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Anhand von 2 zeigt sich auch noch, dass bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel bevorzugt eine Trennung unter Erzeugung eines Abfallstreifens 21 durchgeführt wird. Dies hat den Vorteil, dass die Einzelprofile 15, 17, 19 bereits durch die Entfernung des Abfallstreifens 21, der bevorzugt in Förderrichtung abwärts von der Trenneinrichtung 11 abgeführt wird, voneinander in Breitenrichtung, also senkrecht zu der Förderrichtung gesehen, beabstandet sind, nämlich zumindest ungefähr – bis auf ein Springmaß oder einen Rückfederungsgrad – um die Breite des Abfallstreifens 21. Alternativ ist es möglich, dass die Trennung abfallfrei durchgeführt wird. Dies hat dann den Vorteil, dass die Einzelprofile 15, 17, 19 besonders materialsparend erzeugt werden können, wobei das volle Material des Bandblechs 5 entlang der gesamten Breite verwendet werden kann.
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3 zeigt eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung 1 sowie einer zweiten Ausführungsform des Verfahrens in Draufsicht. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Im Folgenden wird lediglich auf die Unterschiede zu dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 eingegangen. Dabei zeigt sich, dass hier die den parallel zueinander angeordneten Einzelprofilen 15, 17, 19 separatzugeordneten Kalibrierwalzen 115, 117, 119 – in Förderrichtung gesehen – verschachtelt angeordnet sind. Dabei ist insbesondere eine alternierende Anordnung von Kalibrierwalzensätzen vorgesehen, wobei – entlang der Förderrichtung gesehen – zunächst ein erster Kalibrierwalzensatz 115.1 dem ersten Einzelprofil 15 zugeordnet ist, wobei darauf ein erster Kalibrierwalzensatz 117.1 für das zweite Einzelprofil 17 und hierauf ein erster Kalibrierwalzensatz 119.1 für das dritte Einzelprofil 19 folgt. Daran schließt sich wiederum ein zweiter Kalibrierwalzensatz 115.2 für das erste Einzelprofil 15 an, an den sich ein zweiter Kalibrierwalzensatz 117.2 für das zweite Einzelprofil 17 anschließt, und an den sich einer zweiter Kalibrierwalzensatz 119.2 für das dritte Einzelprofil 19 anschließt. Daran schließt sich wiederum ein dritter Kalibrierwalzensatz 115.3 für das erste Einzelprofil 15 an, an den sich ein dritter Kalibrierwalzensatz 117.3 für das zweite Einzelprofil 17 anschließt, an den sich wiederum ein dritter Kalibrierwalzensatz 119.3 für das dritte Einzelprofil 19 anschließt. Auch hierbei ist wiederum jede der Wellen der Kalibrierwalzensätze nur einem Einzelprofil 15, 17, 19 zugeordnet. Die hier dargestellte, verteilte Anordnung von Kalibrierwalzensätzen gewährleistet eine besonders hohe Stabilität der Bandführung für die Einzelprofile durch Vermeidung großer Freiräume ohne tragende und/oder führende Strukturen.
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4 zeigt eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung 1 sowie einer dritten Ausführungsform des Verfahrens in Draufsicht. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Auch hier wird im Folgenden im Detail lediglich auf die Unterschiede zu den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen eingegangen. Bei dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Trenneinrichtung 11 – in Förderrichtung gesehen – vor den Formwalzen 7 angeordnet, wobei insoweit hier das Bandblech 5 bereits vor der Walzenprofilierung in Abschnitte geteilt wird, die dann als Profile 9.1, 9.2, 9.3 durch die Formwalzen 7 walzprofiliert und schließlich zu den Einzelprofilen 15, 17, 19 ausgeformt werden. Dabei zeigt sich, dass hier die Formwalzen 7 den parallel nebeneinander angeordneten Profilen 9.1, 9.2, 9.3 separat zugeordnet sind. Insbesondere sind – wie dies zu 3 für die Kalibrierwalzen erläutert wurden, den Profilen 9.1, 9.2, 9.3 einzeln zugeordnete Formwalzensätze alternierend zueinander – in Förderrichtung gesehen – angeordnet. Die Anordnung der Formwalzen 7 ist dabei völlig analog zu der Anordnung der Kalibrierwalzen gemäß 3, sodass auf die Beschreibung hierzu verwiesen wird. Die Kalibrierwalzensätze 115, 117, 119 sind bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 so angeordnet wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 3, sodass auch insoweit auf die Beschreibung zu 3 verwiesen wird. Dies ist – der besseren Übersichtlichkeit wegen – in 4 nur schematisch angedeutet. Insbesondere schließen die Kalibrierwalzensätze bevorzugt direkt an die Formwalzensätze an, wobei der in 4 dargestellte Leerraum lediglich andeuten soll, dass eine größere Zahl von Walzensätzen vorgesehen sein kann, welche die dargestellte Anzahl übersteigt.
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Es zeigt sich insbesondere, dass bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 jedem Profil 9.1, 9.2, 9.3 beziehungsweise jedem Einzelprofil 15, 17, 19 wenigstens eine Formwalze 7 und wenigstens eine Kalibrierwalze 115.1, 117.1, 119.1 separatzugeordnet ist. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass bereits die Walzprofilierung mittels der Formwalzen 7 mit mindestens einem separat und individuell gewählten Walzprofilierparameter erfolgen kann, sodass eine besonders genaue Fertigung maßhaltiger, walzprofilierter Profile 23 als Endprodukt möglich ist.
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5 zeigt eine schematische Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung 1 sowie einer vierten Ausführungsform des Verfahrens in Draufsicht. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Das Ausführungsbeispiel gemäß 5 entspricht dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 insoweit, als die Trenneinrichtung 11 – in Förderrichtung gesehen – vor den Formwalzen 7 angeordnet ist, und insoweit als die Kalibrierwalzen 115, 117, 119 in Förderrichtung gesehen verschachtelt angeordnet sind.
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Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 sind allerdings die Formwalzen 7 den parallel nebeneinander angeordneten, jedoch voneinander getrennten Profilen 9.1, 9.2, 9.3 gemeinsam zugeordnet. Hierdurch kann die Vorrichtung 1 besonders bauraumsparend und kostengünstig ausgebildet sein.
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In einer Abwandlung des Ausführungsbeispiels gemäß 5 ist es auch möglich, dass die Kalibrierwalzen 115, 117, 119 – wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 – nach Einzelprofilen 15, 17, 19 gruppiert hintereinander angeordnet sind. In diesem Fall besteht dann der einzige Unterschied zu dem Ausführungsbespiel gemäß 1 darin, dass die Trenneinrichtung 11 – in Förderrichtung gesehen – vor den Formwalzen 7 angeordnet ist.
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In Abwandlung des dritten Ausführungsbeispiels gemäß 4 ist es auch noch möglich, dass dort die Kalibrierwalzen 115, 117, 119 nach Einzelprofilen 15, 17, 19 gruppiert hintereinander angeordnet sind, wie bei 1. Ein solches Ausführungsbeispiel unterscheidet sich dann von dem ersten Ausführungsbespiel gemäß 1 dadurch, dass zum einen die Trenneinrichtung 11 in Förderrichtung vor den Formwalzen 7 angeordnet ist, wobei zum anderen die Formwalzen 7 den einzelnen, voneinander getrennten Profilen 9.1, 9.2, 9.3 separat zugeordnet und verschachtelt hintereinander angeordnet sind.
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Schließlich ist statt einer verschachtelten Anordnung der Formwalzen 7 bei separater Zuordnung zu den einzelnen Profilen 9.1, 9.2, 9.3 auch eine Gruppierung nach Einzelprofilen hintereinander möglich, wie dies für die Kalibrierwalzen 115, 117, 119 in 1 dargestellt ist.
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Insgesamt zeigt sich, dass es mittels des Verfahrens sowie der Vorrichtung 1 möglich ist, ohne aufwändige Nachbearbeitung in relativ einfacher Weise walzprofilierte Profile mit allenfalls geringen Fertigungstoleranzen herzustellen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102004025044 B3 [0002]
