DE60132646T2

DE60132646T2 - Vorrichtung und Verfahren zum Rollformen

Info

Publication number: DE60132646T2
Application number: DE60132646T
Authority: DE
Inventors: Lars Ingvarsson; Lars Rudman
Original assignee: Ortic 3D AB
Current assignee: Ortic 3D AB
Priority date: 2000-11-29
Filing date: 2001-11-26
Publication date: 2009-01-22
Anticipated expiration: 2021-11-27
Also published as: ES2260338T5; SE0103228D0; CN1478001A; CN100408215C; EE04842B1; HUP0302383A3; SE521076C2; US20040040357A1; ES2260338T3; HUP0302383A2; EP1676654A1; DE60131788T2; ATE320324T1; HK1060709A1; BR0115757A; ES2299140T3; DE60131788D1; AU2002224290A1; EE200300253A; DE60132646D1

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Maschine, welche Formgebungs-/Formungswalzen aufweist und welche in einer Reihe angeordnet eine Einrichtung, um ein Blechmetallband von einer Bandspule abzuwickeln, Bandschneidemaschinen und einen mit Walzen ausgestatteten Blechformgebungsabschnitt aufweist.
Beschreibung des technischen Hintergrunds
Ein Verfahren zum Eindecken von Dächern mit einem dünnen Metallblech für ein Dach umfasst die Verwendung von stehenden Säumen, d. h., Säumen, die eine Höhe aufweisen, welche sich immer über jegliches Wasser nach oben erstrecken, welches auf dem Dach vorhanden sein kann. Es sind Säume bekannt, welche zusammenschnappen, ohne gequetscht zu werden, beispielsweise die Säume gemäß der US 5 519 974 und US 5 535 567 , wobei die Bleche, nachdem sie zusammen angeordnet sind, miteinander mit oder ohne einen Dichtungsstreifen in entsprechenden Säumen verbunden werden, wie beispielsweise in der US 6 115 899 gezeigt ist. Die Bleche werden am Dach in diesen Säumen befestigt, wodurch das Durchdringen von Nägeln oder Schrauben vermieden wird. Bekannte Maschinen zum Profilwalzen der Säume aufweisenden Ränder können normalerweise lediglich die Ränder der Bleche, die eine gleichförmige Breite aufweisen, formen. Quersäume sind unerwünscht, und es ist möglich, lange Bleche auf diese Weise zu erzeugen. Lange Dacheindeckungsbleche werden manchmal mit einer Maschine hergestellt, die auf das Dach gehoben wird. Dies ermöglicht die unmittelbare Erzeugung von Dachblechen, wobei mit diesen man in der Lage ist, ein sehr breites Dach einzudecken, wobei die Bleche von einer bandtragenden Spule abgenommen werden. Da die Herstellung auf dem Dach ausgeführt wird, ist es möglich, Bleche zu handhaben, die eine Länge von mehreren 10 m aufweisen.
Die JP 9 052 125 zeigt eine Maschine, welche die Ränder von Blechen durch Walzen formen kann, die in Richtung auf ein Ende sich verjüngen. Diese Bleche werden beispielsweise dazu verwendet, die Dächer von kreisförmigen Gebäuden abzudecken. Diese Maschine kann jedoch lediglich stückweise Bleche handhaben, welche in einem anderen Gerät geschnitten und mit Rändern versehen wurden.
Aufgabe der Erfindung
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Maschine bereitzustellen, welche das Formen durch Walzen (Profilwalzen) und/oder das Formen durch Walzen von langen Blechen ermöglicht, die nicht notwendigerweise eine konstante gleichmäßige Breite haben müssen, wobei die Bleche unmittelbar vom Band geschnitten werden. Im Prinzip wird diese Aufgabe durch eine Maschine der oben genannten Art gelöst, bei welcher der Profilwalzabschnitt eine Reihe von Formgebungsstationen aufweist, die Profilwalzen aufweisen, die Rollen bilden, die auf einer Seite durch Wellen auf entsprechenden Seiten des Blechlaufwegs gelagert sind, wobei die Formgebungsstationen in jeder Reihe oder Linie zur Bewegung quer zur Formgebungsstation motor-angetrieben sind, wobei eine Randschneidesmaschine an jeder Reihe der Formgebungsstationen angebracht ist und mit der ersten Formgebungsstation verbunden ist, um so zusammen mit der Station bewegbar zu sein. Die Erfindung ist in den beiliegenden Patentansprüchen definiert.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Draufsicht eines Beispiels einer mit Walzen ausgerüsteten Blechformungsmaschine (Profilwalzmaschine) gemäß der Erfindung;
2 ist eine Seitenansicht der gleichen Maschine;
3 zeigt ein Beispiel eines Blechprofils, welches mit der Maschine, die in 1 und 2 gezeigt ist, erhalten werden kann;
4, 5 und 6 sind entsprechend Teil-Querschnittsansichten von Teilen der Maschine, die in 1 und 2 gezeigt ist, wobei die Ansichten entsprechend den Linien 4-4, 5-5 und 6-6 in 1 dargestellt sind. 5 ist außerdem eine Querschnittsansicht längs der Linie 5-5 in 11;
7 entspricht einem Teil der Darstellung von 1, obwohl einige Merkmale in verschiedenen Positionen dargestellt sind;
8–10 entspricht 7 und zeigt unterschiedliche Phasen bei einem Blech-Profilwalzbetrieb;
Beschreibung von zwei gezeigten und bevorzugten Ausführungsformen
In 1 und 2 ist eine Profilwalzmaschine gezeigt, welche eine Einrichtung 11 aufweist, um ein Band 10 von einer Metallbandspule 12 abzuwickeln, wobei das Band beispielsweise aus Stahl, Kupfer, Zink oder Aluminium besteht. Außerdem ist eine Bandausrichtungseinrichtung 14, die außerdem bewirkt, das Band zu befördern, ein Sensor oder Detektor 16, welcher die Länge des beförderten Bandes misst, zwei kurze Profiwalzteile 17, 19 und eine Schneidemaschine 18 vorhanden. Die Profilwalzabschnitte 17 und 19 arbeiten so, um zwei parallele Kanäle 21 und 22, 23 entsprechend im Blech 10 zu bilden, wie in 3 gezeigt ist. Entweder ein oder beide Abschnitte 17, 19 können durch wechselseitiges Trennen von Walzen in den Abschnitten funktionsunfähig gemacht werden. 3 zeigt das bearbeitete Blechprofil, welches nach oben stehende Seitenränder 25, 26 aufweist, die mit einer halbkreisförmigen domartigen Struktur 27, 28 enden, wobei die Strukturen so dimensioniert sind, dass die kleinere Struktur in die längere Struktur passen wird. Die kleinere diese domartigen Strukturen, d. h., die Struktur 28, besitzt einen dichtungsunterbringenden Kanal 29, und die Strukturen werden mit der Hilfe einer Säummaschine im Anschluss an das Decken eines Daches dicht miteinander verbunden. Die Bleche werden am Dach mit Klammern befestigt, die sich nach oben in die Säume ausdehnen und damit verriegelt werden. Diese Klammern sind mit dem Dach verschraubt, was bedeutet, dass die Bleche keine Schraubenlöcher aufweisen. Der Anfang eines Formgebungsabschnitts 30 zum Formen der Seitenränder 25, 26 des Blechs und zum Formen der domartigen Strukturen 27–29 steht in unmittelbarer Verbindung mit der Schneidemaschine 18. Der Abschnitt 30 besitzt zwei sich in Längsrichtung erstreckende Formgebungsstations-Transportmittel 31, 32, um einen Blechabschnitt zwischen den durch die Transportmittel gelagerten Formgebungsstationen zu bilden. Das Transportmittel 32 ist in 2 gezeigt. Man sieht, dass das Transportmittel 32 auf vier Querführungen 33a–d auf einem Zwischenteil 34 gelagert ist, um es so zu ermöglichen, dass das Transportmittel im rechten Winkel zu seiner Längsachse und ebenfalls zur Längsachse des Zwischenteils versetzbar ist. Das Zwischenteil 34 ist drehbar auf dem festen Chassis 35 auf einer Drehzapfenbefestigung 36 befestigt und ruht auf drei Gleitbändern 37a–c. Das Zwischenteil 34 und das Transportmittel 32 können somit als Einheit um die Drehzapfenbefestigung 36 verschwenkt werden, und das Transportmittel 32 kann auf dem Zwischenteil 34 im rechten Winkel zu seiner Längsachse bewegt werden. Diese Bewegungen werden mit Hilfe von Motoren ausgeführt und durch einen Computer gesteuert. Um die Tatsachen nicht zu komplizieren, ist das Band 10 im Formgebungsabschnitt 30 in 1 nicht gezeigt, obwohl es in 2 gezeigt ist. Das Formgebungsstations-Transportmittel 31 ist in der gleichen Art und Weise wie das Formgebungsstations-Transportmittel 32 gelagert, und dessen Drehzapfenbefestigung 38 ist in 1 gezeigt.
Alle Formgebungsstations-Transportmittel 31, 32 tragen vier Gruppen 40–43 bzw. 44–47, wobei drei Paare der Formgebungsstationen jeweils Formgebungswalzen auf den freien Wellen aufweisen, d. h. auf Wellen, welche auf einer Seite gelagert sind. Jede Gruppe besitzt einen Motor, um alle drei Formgebungsstationen in der Gruppe anzutreiben. Dieser Antrieb ist konventionell und ist daher nicht dargestellt. Die Figuren zeigen alle Walzenwellen 71 ohne die Formgebungswalzen; alles, was auf den entsprechenden Walzenwellen dargestellt ist, ist eine Endplatte, die funktioniert, um die Formgebungswalzen an den entsprechenden Wellen sicher zu verriegeln. 4 und 5 sind Teilansichten von wechselseitig gegenüberliegenden Paaren dieser Formgebungsstationen. 1 und 2 zeigen alle Walzenwellen 71 ohne die Formgebungswalzen. Die Formgebungswalzen 67–70 und 72–75 sind in entsprechenden Wellen 71 lediglich in 4 und 5 eingepasst dargestellt. 4 zeigt das erste Paar der Formgebungsstationen 50, 51 in den ersten Gruppen 40, 44, und 5 zeigt das letzte Paar der Formgebungsstationen 52, 53 in den letzten Gruppen 41, 45. 5 ist eine Teilansicht und zeigt lediglich die Formgebungswalzen und die Motoren 76, 77 und die Gurtantriebe, welche die Walzen antreiben. 4 zeigt die entsprechenden Antriebsmotore 78, 79 und die Gurtantriebe.
Die erste Gruppe der Formgebungsstationen 40, 44, die auf jeder Seite angeordnet sind, arbeiten so, die Kanäle zu bilden, die sich parallel zu den Rändern des Blechs erstrecken. Diese Gruppe kann als Alternative zu oder zusammen mit einer der Einheiten 17, 18 verwendet werden, welche Kanäle bilden, welche sich parallel zur Symmetrielinie des Blechs erstrecken. Die verbleibenden Gruppen 41–43 und 45–47 werden dazu verwendet, die nach oben stehenden Seitenränder 25, 26 zu bilden. Nicht alle verschiedenen Paare der Formgebungsstationen liegen vollständig einander gegenüber, sondern sind wechselseitig in Zickzackweise versetzt, um nicht einander zu stören, wenn schmale Blechprofile erzeugt werden. Die Tatsache, dass die Formgebungsstationen freie Walzenwellen aufweisen, d. h., lediglich auf einer Seite gelagert sind, ermöglicht es, dass die Walzenwellen neigbar sind. Wiederum ermöglicht es die Neigung der Walzenwellen, dass die Formgebungswalzen einen relativ kleinen Durchmesser und eine einfache Form aufweisen, wodurch ermöglicht wird, dass die Walzenpaare eng zueinander und in einem wechselseitigen Versatzmuster sind, so dass der gesamte Profilwalzabschnitt kurz sein wird. Auf den Transportmitteln 31, 32 ist stromaufwärts vom ersten Formgebungsstationspaar 50, 51 ein Paar von Randschneidemaschinen 58, 59 angeordnet, welche die Bewegung des ersten Paars der Formgebungsstationen 50, 51 sowohl in bezug auf die Winkeleinstellungen als auch in bezug auf die parallele Bewegung in Richtung auf und weg voneinander, d. h., die parallele Bewegung in Richtung auf und weg von der Mittellinie des Formgebungsabschnitts, und damit auch der Mittellinie des Blech-Wegs begleiten. Die Rand-Schneidemaschinen können auch aus kreisförmigen Scheren bestehen. 2 zeigt einen durchtrennten Rand 65.
Stromabwärts des letzten Paars der Formgebungsstationen ist ein Profilschneidemaschinenpaar 63, 64 angeordnet, das auf den Transportmitteln 31, 32 befestigt ist, das der Winkeleinstellung und der Parallelbewegung des letzten Paars der Formgebungsstationen folgt, um so das erste Paar der Formgebungsstationen 50, 51 in einer Weise ähnlich den Randschneidemaschinen 58, 59 zu begleiten. Die nach oben stehenden Seitenränder 25, 26 eines bearbeiteten Profils können in den Profilschneidemaschinen 63, 64 geschnitten werden, wie in 6 gezeigt ist. Die Schneidemaschine 18 ist eine Parallelschneidemaschine mit konvexen Schneidblättern, so dass die Messerüberlappung sich von der Mitte her vergrößert. Somit kann die Schneidlänge variiert werden, und es kann im Band oder im Blech ein Schnitt, der kurz von den Rändern aufhört, durch geeignete Einstellung zur Länge des Schnitthubs durchgeführt werden. Alternativ kann das Band vollständig durchtrennt werden.
1 zeigt den Formgebungsabschnitt 30, wenn dieser eingerichtet ist, um Metallblech einer konstanten Profilbreite zu formen. Es kann dann vorteilhaft sein, fortlaufenden Bädern ein Profil zu geben und das Band zu Blechform nach Profilgebung des Bandes zu schneiden. Dies ergibt eine größere Messgenauigkeit in bezug auf das Ende des Blechs. In dieser Hinsicht wird veranlasst, dass die Schneidemaschine 18 einen Schnitt durchführt, der kurz vor den Rändern des Bandes endet, wonach die Ränder in ein Endprofil durch die Profilschneidemaschinen 63, 64 geschnitten werden, wie in 6 gezeigt ist. Der Beginn und die Beendigung des Schneidebetriebs werden durch einen Computer gesteuert, mit dem der Längenmesssensor 16 verbunden ist. Die Randschneidemaschinen 58, 59 müssen nicht verwendet werden, wenn das Band 10 die korrekte Breite und außerdem feine Ränder aufweist. Jedoch kann ein etwas breiteres Band verwendet werden, und schmälere Bänder, welche vom Rand des Bandes geschnitten werden, um so sicherzustellen, dass ein feiner Rand erhalten wird. Ein durchtrennter Rand 65 ist in 2 gezeigt.
7 zeigt den Formgebungsabschnitt, der ausgebildet ist, das sogenannte konische Blech zu formen, d. h., Bleche, die in Richtung auf ein Ende schmal werden. Das hintere Ende der Transportmittel 31, 32 ist symmetrisch voneinander ausgeschwenkt, wobei die Zwischenteile 34 in ihren entsprechenden Drehzapfenbefestigungen verschwenkt werden und die Teile in ihren Winkeleinstellungen verriegeln.
Das Formen durch Walzen eines Blechs wird mit jedem Zwischenteil 34 begonnen, welches in seinen Drehzapfenbefestigungen 36, 38 verschwenkt ist und auf den entsprechenden Gleitbändern 37a–c gleitet, so dass die Formgebungsstationen so ausgebildet sein werden, das weiteste Ende eines individuellen Blechs zuerst zu formen. Diese Winkeleinstellung ist verriegelt. Das Blech 10 wird in der Schneidemaschine 18 völlig durchtrennt, um ein separates Blech 66 zu erhalten, welches dem Formgebungsabschnitt zugeführt wird, wie in 8 gezeigt ist. Wenn das Blech 66 in den Formgebungsabschnitt 30 durch die Bandausrichtungseinrichtung 14 geführt wird, werden die Transportmittel 31, 32 parallel symmetrisch auf die Mittellinie des Formgebungsabschnitts mit der Hilfe von Kugelrollspindeln (nicht gezeigt) zu bewegt, so dass die Randschnitte 58, 59 fortlaufend ansteigende Randbänder wegschneiden und damit fortlaufend die Breite des Blechs reduzieren. 9 zeigt das Blech 66, wenn dieses in der Mitte des Formgebungsabschnitts sich befindet, und 10 zeigt das Blech 66, wenn dieses den Abschnitt verlässt. Die Geschwindigkeit, mit welcher das Blech 66 befördert wird, und die Geschwindigkeit, mit der die Parallelbewegung des Transportmittels 32, 33 stattfindet, muss so eingerichtet werden, dass jede Formgebungsrolle der verschiedenen Formgebungsstationen im korrekten Kanal auf dem schmäler werdenden Band arbeiten wird. Dieser Prozess wird durch einen Computer gesteuert, der mit dem Sensor 16 verbunden ist, und durch Sensoren (nicht gezeigt), welche die Breitenpositionen der Transportmittel 31, 32 ermitteln.
Wenn der Sensor 16 ein Signal liefert, welches zeigt, dass das Band geschnitten werden soll, stoppt der Computer die gesamte Vorwärtsbewegung des Bandes, und das Band wird in der Schneidemaschine 18 geschnitten. Der Vorschub und die Formgebung des durchtrennten Blechs werden dann wieder aufgenommen, bis die Formgebung des Blechs beendet ist, wonach das geformte/gebildete Blech von der Formgebungseinheit 30 entladen wird.
Wenn die Formgebung eines Blechs, welches vom Band geschnitten wurde, beendet wird, ist die Messgenauigkeit des Endes des Blechs schlechter als wenn ein Blech von einem schon geformten Band abgetrennt wird. Wenn gewünscht wird, die Messgenauigkeit in bezug auf das genannte Ende zu verbessern, kann ein Schnitt, der kurz vor den Rändern endet, mit der Schneidemaschine 18 durchgeführt werden und das Band dann über eine Entfernung von beispielsweise 1 bis 2 dm befördert werden, nachdem das Band vollständig durchtrennt ist. Das Band wird dann weiter über weitere 1–2 dm befördert und es wird ein weiterer Schnitt, der kurz vom Rand endet, durchgeführt. Die Profilschneidemaschinen 63, 64 können dann verwendet werden, das Blech vollständig gemeinsam mit den beiden oben erwähnten Schnitten zu durchtrennen und damit die Endgenauigkeit verbessern. Dies hat eine verbesserte Genauigkeit in bezug auf beide Enden auf Kosten eines Abfallstücks von weniger als 0,5 Meter zwischen zwei Blechen und außerdem auf Kosten einer leicht niedrigeren Produktionsrate aufgrund von Haltepunkten zur Folge.
Um ein Blech herzustellen, welches die angekündigte Verjüngung hat und welches an einem Ende sehr schmal ist, kann es notwendig sein, die Transportmittel zu unterteilen, so dass die hinteren Transportmittelteile mit den beiden letzten Gruppen 42, 43, 46, 47 der Formgebungsstationen auf jeder Seite fortlaufend in Richtung zueinander bewegt werden können, wenn das Blech die ersten beiden Gruppen 40, 41, 44, 45 der Formgebungsstationen verlassen hat und die vorderen Teile der Transportmittel nicht enger zueinander bewegt werden können.
7 bis 10 zeigen das Profilformen des Blechs, welches in Richtung auf ein Ende sich verjüngt, während das weiteste Teil des Blechs zuerst durch Walzen geformt wird. Es ist jedoch natürlich möglich, das schmalste Ende zuerst durch Walzen zu formen. Dies kann ein Vorteil sein, wenn die Maschine auf dem Dach, welches einzudecken ist, eng an der Basis des Dachs angeordnet ist und die Dachplatten durch Walzen geformt werden, die eine Länge von mehreren 10 m aufweisen und wenn das Blech nach oben in Richtung auf die Mitte des Dachs durch Walzen geformt wird, da die Platte dann das korrekte Ende nach oben haben wird.
Die Länge der gezeigten Maschine kann ausreichend kurz sein, um zu ermöglichen, dass die Maschine in einem Frachtcontainer einer Standardgröße, beispielsweise 12 m × 2,4 m, untergebracht werden kann, und der Container zusammen mit der Maschine durch einen Kran auf das mit dem Dachblech einzudeckenden Dach gehoben werden kann. Eine diesel-angetriebene elektrische Antriebsanlage kann im Container eingebaut sein, so dass die Maschine selbst versorgt wird. Die Erfindung ist nicht auf Maschinen zum Formgeben von Dachblechen mit nach oben stehenden Säumen beschränkt, sondern kann auch für andere Arten durch Profilwalzen verwendet werden.

Claims

Rollformgebungsmaschine, welche in Reihe eine Einrichtung (11), um ein Metallband von einer ein Metallband tragenden Spule (12) abzuspulen, eine Schneideeinrichtung (18), um das Band quer zu schneiden, und einen Formgebungsabschnitt (30) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Formgebungsabschnitt (30) zwei einander gegenüberliegende Träger (31, 32) aufweist, die zwischen sich einen Bandpfad gebildet wird, ein Randschneidemesser (58, 59) auf jedem Träger befestigt ist, um den Rand des Bandes zu beschneiden, eine Reihe von Paaren von motor-getriebenen Rollen (67, 68; 69, 70) auf jedem Träger (31, 32) befestigt ist, um das abgewickelte Band zu klemmen und um dieses über den Formgebungsabschnitt zu transportieren, wobei nacheinander ein jeweiliger nach oben stehender Seitenrand des Bandes gebildet wird, der Winkel jedes der Träger in Bezug auf die Mittellinie des Formgebungsabschnitts einstellbar ist und die Winkeleinstellung verriegelbar ist, und jeder Träger seitlich in Richtung zu der und weg von der Mittellinie des Formgebungsabschnitts mechanisch-bewegbar ist, wobei dessen Winkeleinstellung verriegelt bleibt.
Verfahren zum Erzeugen von konusförmigen Metallbändern mit nach oben stehenden Seitenrändern, gekennzeichnet durch die Schritte zum Abwickeln eines Metallbands von einer ein Metallband tragenden Spule (12), teilweises oder komplettes Abtrennen eines Bandes (66) von dem abgewickelten Band und Fördern des Bandes zwischen zwei seitlich gegeneinander geneigte Reihen, wobei jede Reihe ein Randschneidemesser (58, 59) und mehrere Paare motor-getriebener Randformgebungsrollen (67, 68; 69, 70) aufweist, Bewegen der Reihen als Einheiten seitlich in Bezug zueinander, während das Band längs des Pfads durch die Rollenpaare gezogen wird, die Ränder des Bandes geschnitten werden und nach oben stehende Seitenränder (25, 27 bzw. 26, 28, 29) des Bands gebildet werden.
Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Anpassen des Fortschreitens des Bandes und der seitlichen Bewegung der Reihen mittels eines Computers, so dass jedes Formrollenpaar in dem korrekten Pfad auf dem Band arbeitet.