EP3866992A1 - Device and method for the flexible roll forming of a semifinished product - Google Patents

Device and method for the flexible roll forming of a semifinished product

Info

Publication number
EP3866992A1
EP3866992A1 EP19783311.4A EP19783311A EP3866992A1 EP 3866992 A1 EP3866992 A1 EP 3866992A1 EP 19783311 A EP19783311 A EP 19783311A EP 3866992 A1 EP3866992 A1 EP 3866992A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
profiling
rotation
support
units
axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP19783311.4A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Lars Ingvarsson
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Metal Envelope GmbH
Original Assignee
Metal Envelope GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Metal Envelope GmbH filed Critical Metal Envelope GmbH
Publication of EP3866992A1 publication Critical patent/EP3866992A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D5/00—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves
    • B21D5/06—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves by drawing procedure making use of dies or forming-rollers, e.g. making profiles
    • B21D5/08—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves by drawing procedure making use of dies or forming-rollers, e.g. making profiles making use of forming-rollers
    • B21D5/083—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves by drawing procedure making use of dies or forming-rollers, e.g. making profiles making use of forming-rollers for obtaining profiles with changing cross-sectional configuration

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for the flexible roll forming of a semi-finished product, in particular a rolled sheet, into a profile with a cross section varying along its longitudinal axis and / or with a varying longitudinal axis.
  • the transport and profiling of a rolled sheet is carried out in a manner known per se by driven profiling rolls.
  • the profiling rollers which are spatially very close to one another, transmit the forming forces required for shaping and transport to the rolled sheet by friction.
  • the rolled sheet is conveyed through a roll gap formed between the profiling rollers, in which the forming forces required for the shaping are transmitted to the rolled sheet.
  • DE 100 1 1 755 A1 discloses a device for roll profiling longitudinally oriented components, which has a frame with a plurality of support devices which are carried by the frame. Each support device is designed as a slide and can be moved in translation relative to the frame by means of threaded spindles.
  • a profiling unit referred to as the scaffold half, is arranged on each support device, each of which has a pair of rotatably mounted rollers, between which a roll gap remains.
  • EP 1 676 654 A1 discloses a roll forming system in which a plurality of support devices referred to as forming station supports each carry three profiling units.
  • support devices with the profiling units carried by them are each translationally movable and rotatable about a vertical axis of rotation.
  • the arrangement of three profiling units on one supporting device each makes the system more stable overall than the device described in DE 100 1 1 755 A1.
  • a disadvantage of this known roll forming system is that only relatively large Krümmungsra dien the profile outer edges can be achieved in the profiling plane containing the longitudinal direction. This also applies if the profiling units are individually adjustable, as is proposed in EP 1 676 654 A1, since even then three profiling units are always secured together on a support device.
  • EP 2 134 484 B1 disclose roll profiling systems, each of which has profiling units which can be rotated independently of one another and are each individually attached to a separate stand part.
  • the SE 135 00 12 AI describes a roll forming system with pairs of profiling units.
  • Two profiling units are directly connected to each other and can be moved relative to each other perpendicular to the direction of conveying.
  • the two profiling units can be rotated together about a central axis of rotation which is arranged between the profiling units.
  • the object of the invention is therefore to provide a device and a method for flexible roll forming of a semifinished product which meets the above-mentioned disadvantages from the prior art and enables the production of free-form profiles with very small radii of curvature in a low-vibration operation.
  • a device for flexible roll forming of a semi-finished product, in particular a rolled sheet, of the type mentioned at the outset which has a frame.
  • a plurality of support devices are carried by the frame, the support devices being each mounted so as to be translatable and rotatable relative to the frame.
  • the device also has a plurality of profiling units, each one Have a pair of rotatably mounted rollers, between which a roll gap remains, which is dimensioned such that a semi-finished product, in particular a rolled sheet, can be conveyed along a conveying direction by frictional engagement of the rollers and at the same time can be roll formed.
  • the device according to the invention has the advantage that two profiling units are connected to one another via a support device and thereby form a rigid compound in spite of the individual rotatability of the profiling units.
  • the support device which carries two profiling units in comparison to the known device and therefore inevitably has a larger extension, can in turn be supported on opposite ends on the frame, which reduces the risk of tilting vibrations due to the deformation forces.
  • the device according to the invention as a whole has a stiffer structure which enables low-vibration operation.
  • the device according to the invention thus represents an optimal compromise as to the achievable radii of curvature for the profile outer edges on the one hand and a low-vibration structure on the other hand.
  • the support devices and the profiling units mounted on them are preferably arranged in two rows running essentially parallel to one another and essentially parallel to a profiling plane when the device is at rest.
  • the two rows of support devices can diverge, converge or be arranged irregularly in the conveying direction. It is also possible to arrange the support devices offset from one another at a height level in the conveying direction.
  • the profiling plane is defined by the orientation of the semi-finished product just entering the device. While the longitudinal axis and the cross section of a semi-finished product to be rolled can change over the conveying and forming time, the profiling plane defined once when the semi-finished product enters the device remains the same even when the height level of the support devices changes.
  • the support devices and the profiling units carried by them have several independent translatory and rotary elements Have degrees of freedom.
  • Independent degrees of freedom are understood to mean axes of rotation and translation, around or along which at least one element of the support devices, the profiling units or the frame can be rotated or moved in translation.
  • at least one support device is rotatably mounted about a first axis of rotation, which is arranged parallel to a first direction of rotation.
  • At least one Profileierein unit is rotatably mounted about a second axis of rotation, which is arranged parallel to a second direction of rotation.
  • the support device is translationally movable parallel to a translation direction, the first direction of rotation including a first angle with the translation direction, which is preferably 90 °, and the second direction of rotation with the translation direction includes a second angle.
  • the second axis of rotation runs through a processing point in the roll gap between the pair of rotatably mounted rollers of the at least one profiling unit. Due to this position of the second axis of rotation, the pair of rollers of each profiling unit can be aligned so that the machining point is optimally positioned to the outer profile edge of the semi-finished product to be rolled. This in turn enables particularly precise machining accuracy.
  • the pairs of rotatably mounted rollers each comprise a first roller and a second roller different from the first roller, the first and second rollers each having at least one circumferential circumferential first order shaped section and an offset in the axial direction and circumferentially have direction circumferential second forming section.
  • the processing point is then located at the transition from the first forming section to the second forming section.
  • the transition can itself be designed as a conical third forming section, for example.
  • first and second axes of rotation each run essentially parallel to one another and the direction of rotation of the axes of rotation is essentially orthogonal to the translation direction of the translation axes.
  • first and second axes of rotation and the translation axes are oriented completely differently and thus there are several directions of rotation and several directions of translation for the support devices and the profiling units.
  • the asymmetrical rotation and travel behavior and / or the skewed rotation and translation axes of the support devices and profiling units can be compensated for, for example, by inclined components of the frame and / or varying basic geometrical shapes of the support devices and / or a further axis of rotation.
  • Such a further axis of rotation can be, for example, a horizontal axis of rotation for inclining the profiling units toward the semi-finished product to be profiled or away from the semi-finished product to be profiled. Compensation is understood here to mean that the same profile shapes can be achieved.
  • first and second axes of rotation are each arranged eccentrically to the respective geometric center axis, since on the one hand the support devices can thus pivot out further and on the other hand the angular positions of the profiling units can be adjusted more precisely to the moving profile outer edge of the semi-finished product.
  • the eccentricity is preferably so great that if the supporting devices each have an elongated basic shape with at least two shorter opposite sides, the first axis of rotation runs through a point of the supporting devices, the distance to one of the two shorter sides of which is at least twice as large as to the other side.
  • the profiling units each have an elongated basic shape with at least two shorter opposite sides, the second axis of rotation runs through a point of the profiling units, the distance from one of the two shorter sides is at least twice as large as that at each whose side.
  • the ratio of the distances from the axes of rotation to the respective sides is preferably in a range from 2: 1 to 25: 1, but particularly preferably in a range from 5: 1 to 15 :1.
  • the supporting devices are in one embodiment, for example, supporting at least two supporting device bearing points stored.
  • the support devices can also have three support devices instead of two.
  • the support devices can each have two first support elements, the two first support elements providing a first support device mounting point and a second support device mounting point.
  • the support devices each have a first rotary element which defines the first axis of rotation and provides a third support device for the mounting point.
  • the profiling units have three instead of two profiling unit bearing points.
  • the profiling units can each have two second support elements, the two second support elements providing a first profile cleanliness bearing point and a second profiling unit bearing point.
  • Each profiling unit has a second rotating element that defines the second axis of rotation and provides a third profiling unit bearing point.
  • the second rotary drives can each have a first transmission element, e.g. a curved rack that is in engagement with a second transmission element, in particular a gear.
  • the two transmission elements can be arranged at a greater distance from the second axis of rotation.
  • the semi-finished products to be rolled in the plant, in particular rolled sheets, can preferably have ductile materials such as aluminum (Al), manganese (Mn), zinc (Zn), titanium (Ti), iron (Fe) or alloys of these materials.
  • the roll-feed semifinished products particularly preferably have aluminum (Al) and aluminum alloys. Elemental aluminum as well as aluminum alloys with a high aluminum content (for example over 75 atomic%) have the special property of a passivating protective layer made of aluminum oxide that is impermeable to air, water and a broad spectrum of light (AIO) or boehmite (AIO (OH)). This passivating protective layer protects the underlying aluminum or the underlying aluminum alloy from corrosion. As this is a natural process, these materials are particularly suitable for further processing into profiles that will later be used outdoors.
  • the above-mentioned object is achieved by the following steps: a) providing a frame and a plurality of support devices carried by it, where the support devices each carry exactly two profiling units, each having a pair of rotatably mounted rollers, between which a roll gap remains; b) Translational method and rotation of the support devices relative to the frame and rotation of exactly two profiling units on the respective support device, while the semi-finished product is guided along a conveying direction through the roll gap.
  • Figure 1 shows the device according to the invention in a perspective
  • Figure 2 is a perspective view of a composite of a Stauervor direction and two profiling units carried by the same, each having a pair of corresponding profiling rollers;
  • Figure 3 is a reduced perspective view of an exemplary embodiment of a first pivot drive for pivoting the support devices;
  • FIG. 4 shows a longitudinal sectional view of a profiling unit according to the invention with part of an upper support region of a support device, from which the profiling unit is carried;
  • Figure 5a is a reduced perspective view of an exemplary embodiment of a second pivot drive for pivoting the profiling units;
  • FIG. 5b shows a top view of the exemplary embodiment of the second swivel drive
  • Figures 6a and 6b exemplary designs for a profile with a cross-section varying over the longitudinal axis and a profile with varying longitudinal axis;
  • FIG. 7 shows an exemplary embodiment of a profile flower required for creating a profile
  • FIG. 8 shows a simplified illustration of a profiling method known from the prior art with a desirable profile outer edge
  • Figure 9 shows the device according to the invention in a simplified plan view with a desirable outer profile edge.
  • FIG. 1 shows a device, generally designated 10, for flexible roll forming of a semi-finished product 12, which in the exemplary embodiment shown is a rolled sheet.
  • the semifinished product 12 becomes a profile which has a cross-section that varies along its longitudinal axis and / or a varying longitudinal axis.
  • FIG. 6a An example of a profile with a varying longitudinal axis is shown in FIG. 6a, which is explained further below, and is designated by 12 '.
  • FIG. 6b shows a profile 12 "with a cross section varying along its longitudinal axis.
  • Each swivel table in turn carries exactly two profiling units 18
  • Profiling units 18 are each rotatably mounted a pair 20 of rollers 20 ', 20 ", which serve to profile the semi-finished product 12 in a manner known per se.
  • the swivel tables 16 and the profiling units 18 carried by them are arranged in two rows running essentially parallel to one another and parallel to the conveying direction F. As can best be seen in the enlarged detail in FIG. 2, the profiling units 18 are oriented such that end faces 22 of the profiling rollers 20 ′, 20 ′′ are oriented orthogonally to the conveying direction F and face one another in pairs.
  • the swivel tables 16 and thus also the profiling units 18 they carry are arranged alternately with one another, for example in a zigzag pattern. Furthermore, it is not essential for the feasibility of the invention that the profiling units 18 are arranged in two rows that run essentially parallel to one another, in rows parallel to the conveying direction F or with the end faces 22 of the profiling rollers 20 ′, 20 ′′ orthogonally to the same. It is also conceivable to arrange the profiling units 18 at different height levels or inclined to the vertical ..
  • the profiling units 18 can be arranged and / or tilted in almost any three-dimensional orientation, the orientation and / or the position for each profiling unit 18 can be individual.
  • the profiling device 10 is provided and set up to convey and to profile a semifinished product 12 along the conveying direction F in order to obtain the profile 12 ', 12 ".
  • profiling means any type of shape change of the semi-finished product 12, in particular a rolled sheet, with a thickness of up to 5 mm, which is plan at the time of clamping in the device 10.
  • each assembly of swivel table 16 and profiling units 18 can be moved in at least two degrees of freedom, namely can be moved and pivoted in translation.
  • the swivel tables 16 carried by the frame 14 can each be moved along a translation axis T n , which here runs perpendicular to the conveying direction F.
  • the swivel tables 16 can be swiveled about a first axis of rotation D1 n , where n> 2 stands for the nth composite of a swivel table 16 and two profiling units 18.
  • Each swivel table 16 can be moved along the translation axes T n by means of a translation drive 24.
  • the swivel table 16 is in each case moved along the translation axis T n by means of a ball screw 26 which runs parallel to the translation axis T n .
  • the ball screw 26 is set in rotation by an electric motor 28. This causes a translatory movement of the swivel table 16 along the ball screw 26 in a manner known per se.
  • the swivel tables 16 are each for the translational method on two lateral slide elements 30, which are formed on the frame 14, indirectly movable.
  • the two rail elements 30 here have an I-shaped profile which is surrounded by rail guides 32 and forms a plain bearing with these.
  • guides with roller bearings can of course also be used.
  • each assembly of the support device 16 and the two profiling units 18 is arranged on a support element arranged between the frame 12 and the support device 16, which is designed here as a plate-shaped support table 34.
  • the rail guides 32 are formed on the underside of the support tables 34, as a result of which each support table 34, together with the swivel table 16 carried by it, can be translated along the translation axis T n relative to the frame 14, who can.
  • a support element which does not necessarily have to be designed as a support table, is required in order to make the respective swivel table 16 translationally movable and pivotable independently of one another. As can best be seen in FIG.
  • each swivel table 16 has a first rotary element in the form of a first axial rotary shaft 36, which is rotatably received in a rotary bearing 38 of the support table 34.
  • the rotary shaft and the rotary bearing 38 together define the first axis of rotation D1 n of the swivel table 16, which in turn runs parallel to a first direction of rotation.
  • first swivel drive 40 By means of a first swivel drive 40, the swivel table 16 can be swiveled relative to the support table 34 and thus also relative to the frame 14 about the first axis of rotation D1 n .
  • the swivel movement is generated by the swivel drive 40.
  • the swivel drive 40 is only indicated schematically in FIG.
  • the swivel drive can comprise, for example, a hydraulically controlled lever which connects the support table 34 to the swivel table 16.
  • a drive using a ball screw can also be used to generate the swivel movement.
  • the first axis of rotation D1 n runs through a point 42 of the elongated swivel table 16, the distance AD TO one side 44 of two shorter opposite sides 44, 44 'is at least twice as large as the distance AD 1 to the other side 44'.
  • the two profiling units 18 can also be pivoted about second axes of rotation D2 n by means of a two swivel drive 45, which are each defined by second rotary elements in the form of second axial rotary shafts 46. Similar to the first axes of rotation D1 n , the second axes of rotation D2 n each pass through a point 48 of the profiling units 18, the distance Ap from one side 50 of two shorter opposite sides 50, 50 'of which is more than twice as large as the distance A P' to the other side 50 '.
  • This eccentric arrangement of the second axes of rotation D2 n causes different rotary pivoting paths of the two sides 50, 50 '.
  • An actuator arranged on the side 50 with the longer pivoting path can thereby because of the longer lever
  • FIG. 3 shows an area 56 between the swivel table 16 and the support table 34.
  • each swivel table 16 according to the invention at least two, in this execution example on three support device bearing points LI D L2 D and L 3 D, in which the tilting table is mounted supportively 16 and the three support members 52 , 52 '; 54 are provided.
  • FIG. 3 also shows a parallelogram swiveling device 58 arranged between the swiveling table 16 and the support table 34, which provides the first two support bearing points L1 d , L2 D.
  • the parallelogram swivel device 58 has a first guide element designed as a transverse rail element 60, which is fastened to the support table 34 and runs transversely to the conveying direction F, and two second guide elements designed as longitudinal rail elements 62, which are arranged on the swivel table 36 are attached and run along the conveying direction F.
  • the transverse rail element 60 can also be formed by the rail elements 30 provided by the frame 14.
  • the transverse rail element 60 and the longitudinal rail elements 62 are connected to one another in a displaceable manner by means of two swivel elements which are designed as guide carriages 64, the guide carriages 64 each being arranged to be movable along the rail elements 60, 62.
  • the guide carriages 64 have first connecting means, which are designed as a cross gripper 66 and engage around the longitudinal rail elements 62, and second connecting means, which are designed as a longitudinal gripper 68 and embrace the cross rail elements 60.
  • the swivel table 16 is connected to the support table 34 in a form-fitting and particularly stable manner, which counteracts the formation of vibrations.
  • the guide carriages 64 have rotary structures 70, which in the present exemplary embodiment are designed as a pair of axial rotary cylinders 70a, 70b, one rotary cylinder 70a in each case projecting into the other rotary cylinder 70b, that rotation of the rotary cylinders 70a, 70b relative to one another is made possible.
  • both guide carriages 64 move away from the viewer, the rotary movement of the pivot table 16 being a combination of a rotational rotation of the rotary cylinders 70a, 70b relative to one another and a translatory movement of the guide carriages 64 along the longitudinal Rail elements 62 is effected.
  • a pivoting clockwise requires correspondingly reversed movement sequences of the elements of the parallelogram pivoting device 58.
  • the second swivel drive 45 in the present exemplary embodiment is arranged below the profiling unit 18.
  • the second swivel drive 45 each has a first and a second drive element, which is designed here as a gear 72 or as a curved rack 74, which is designed by the Gear 72 is combed.
  • the curved rack 74 is fastened with fastening means 82 and via axial bores 84 to a support leg 86 of the profiling unit 18.
  • a gear 72 is attached, which is driven by a motor 47 shown in FIG. 4 via a gear pin 76. Rotation of the gear wheel 72 causes the profiling unit 18 to pivot about the second axis of rotation D2 n .
  • the curved rack 74 runs on swivel rollers 78, 78 ', which form second support elements and are attached to the swivel table 16 below the curved rack 74.
  • the directions of rotation of the axes of rotation 80, 80 'of the swivel rollers 78, 78' run essentially through the second axis of rotation D2 n . In comparison to a parallel alignment of the axes of rotation 80, 80 'to one another, this means that the curved rack 74 can roll on swivel castors 78, 78' with less frictional resistance.
  • the swivel rollers 78, 78 'in the present exemplary embodiment also have a further function: they provide a first profiling unit bearing point LI and a second profiling unit bearing point L2p for the profiling unit 18.
  • the both the swivel table 16 and the profiling unit 18 connected to the second axial rotary shaft 46 forms a third support element 79 of the second support elements 78, 78 '; 79 and thus provides a third profiling unit bearing point L3p.
  • the three relatively far apart profiling unit bearing points L1 p, L2p and L3p absorb the static and dynamic forces and contribute to the stability of the device 10.
  • the profiling units 18 each have a frame element in the form of an angle 92, to each of which two second swivel rollers 94 are attached, which provide two abutment points 96.
  • Swivel rollers 78, 78 'on the underside of the toothed rack 74 secure the two further swivel rollers 94 against tilting of the profiling unit 18 about a tilting axis arranged perpendicular to the paper plane when the vertical forces act on the rollers 20', 20 ". This measure, too reduces the tendency to undesired vibrations.
  • the axis of rotation D2 n passes through a processing point 98, 100 which is located in a between the pair 20 of rollers 20 ', 20 "of the profiling units 18 formed roll gap 102.
  • One of the forming sections 104, 106 different third circumferential Forming section 108 can also be formed at the transition from the first forming section 104 to the second forming section 106.
  • a first forming edge 110 can be formed, which transfers a large part of the forming forces required for profiling to the semi-finished product 12 to be profiled.
  • the transition forms the third forming section 108.
  • an additional second forming edge 112 is formed at the transition from the third forming section 108 to the second forming section 106.
  • the axis of rotation D2 n runs through a processing point 98, 100 which is located on one of the shaping edges 110, 112.
  • the angle of the profiling units 18 can be optimally adapted to a progressing and changing outer profile edge 14 to be profiled, because the profiling units 18 can always be pivoted exactly around one of the shaping points 98, 100 when the curvature of the outer profile edge 14 changes .
  • Profiles which both have a varying longitudinal axis are not specifically shown Xv and also have a cross-section varying over the varying longitudinal axis Xv, although the device 10 is also suitable for producing such profiles.
  • FIG. 7 shows an example of a possible profile flower, denoted by 1 16, which, in a simplified representation, illustrates different profiling steps for profiling a profile 12 ', 12 ".
  • a separate pair 20 of corresponding profiling rollers 20', 20 is shown "each required a roll gap Form 102, whose shape in longitudinal section corresponds to that of the profile 12 ', 12 "in the respective profiling step.
  • FIG. 8 shows a top view of a composite, known from the prior art, of a support device 16 and three profiling units 18 carried by it. It can be seen that the rotatability of the support device 16 means that only one profiling unit 18 can be optimally aligned with the profile outer edge 114. If, however, the curvature of the profile outer edge 1 14 is large (ie small radii of curvature r K ), not all profiling units can be aligned to the profile outer edge 1 14 at the same time in such a way that an optimal shaping (or any shaping at all) is possible.
  • Figure 9 illustrates a section of the device 10 according to the invention in a plan view.
  • each swivel table 16 carries only two profiling units 18, which can also be pivoted individually, the device 10 as a whole - with the same number of profiling units - has considerably more degrees of freedom compared to conventional devices of this type, which are necessary for adapting the profiling units 18 the profile outer edge 1 14 can be used. Assuming that the profiling units can be swiveled by any swivel angle, two profiling units 18 on a swivel table 16 can be adapted to almost any radius of curvature. If, on the other hand, as in the prior art, three profiling units are attached to a rotary table, this does not apply even if the profiling units were also pivotable on the rotary table by any angle.
  • the composite of swivel table 16 and profiling units 18 shown above in FIG. 9 performs, for example, the following movements: 1. a translatory movement of the swivel table 16 in the direction of the profile outer edge 114 to be profiled;
  • This movement sequence brings about the adaptation of the profiling units 18 to the curvature of the profile outer edge 114 as shown in FIG. 9.
  • Pivoting tables 16 to design in such a way that they are also rotatable about an axis extending parallel to the Profilierebene E P and in the direction of the conveying direction F, the rotational axis. Characterized the pivoting tables 16 and supported thereby profiling units 18 can be tilted away in the direction of P or E Profilierebene therefrom.

Abstract

The invention relates to a device (10) for the flexible roll forming of a semifinished product (12), in particular a rolled sheet, to form a profile (12', 12") with a cross section varying along the longitudinal axis thereof and/or with a varying longitudinal axis. The device (10) has a frame (14) and a number of supporting devices (16), which are carried by the frame (14). The supporting devices (16) are each movable in a translational manner in relation to the frame (14) and rotatably mounted. The device (10) also has a number of profiling units (18), which each have a pair (20) of rotatably mounted rollers (20', 20"), between which a rolling gap (102) remains. According to the invention, precisely two profiling units (18) are arranged in a rotatably mounted manner on each supporting device (16).

Description

Vorrichtung und Verfahren zum flexiblen Rollformen eines Halbzeugs  Device and method for flexible roll forming of a semi-finished product
HINTERGRUND DER ERFINDUNG BACKGROUND OF THE INVENTION
1. Gebiet der Erfindung 1. Field of the Invention
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum flexiblen Rollformen eines Halbzeugs, insbesondere eines Walzblechs, zu einem Profil mit einem entlang seiner Längsachse variierenden Querschnitt und/oder mit variierender Längsachse. The invention relates to a device and a method for the flexible roll forming of a semi-finished product, in particular a rolled sheet, into a profile with a cross section varying along its longitudinal axis and / or with a varying longitudinal axis.
2. Beschreibung des Standes der Technik 2. Description of the prior art
Vorrichtungen der eingangs genannten Art werden in der Profiliertechnik seit vielen Jah- ren eingesetzt, wenn aus Walzblechen, die zumeist als fortlaufendes Blechband auf Spin deln, sogenannten Coils, aufgewickelt sind, Profile mit über der Länge variierendem Quer schnitt und/oder mit variierender Längsachse hergestellt werden sollen. Bei einem Profil mit variierender Längsachse verläuft diese nicht entlang einer geraden Linie, sondern ist in mindestens einer Ebene gekrümmt. Mit derlei Anlagen wird dem Wunsch nach immer ausgefalleneren und möglichst frei zu gestaltender Formen von Profilen, insbesondere in der Fassaden- und Dachdeckungstech nik, entsprochen. Diese sogenannten Freiformprofile werden vorzugsweise als Abdeckele mente für Außenfassaden und Dächer verwendet, die hohen Ansprüchen an die Formge bung genügen müssen. Vor allem bei Bauvorhaben mit einem gewissen Repräsentations- Charakter kommen Freiformprofile häufig zum Einsatz. Dabei kann es, abhängig von der Komplexität der Freiform der Fassade oder des Daches, Vorkommen, dass jedes einzelne verwendete Profil eine individuelle Form hat. Devices of the type mentioned at the outset have been used in profiling technology for many years when profiles are produced from rolled sheets, which are usually wound as coils on spindles, so-called coils, with a cross-section that varies over the length and / or with a varying longitudinal axis should be. In the case of a profile with a varying longitudinal axis, this does not run along a straight line, but is curved in at least one plane. With such systems, the desire for ever more unusual and as freely designed shapes of profiles as possible, especially in facade and roofing technology, is met. These so-called free-form profiles are preferably used as cover elements for exterior facades and roofs that have to meet high demands on the form. Free-form profiles are often used, especially for construction projects with a certain representative character. Depending on the complexity of the free form of the facade or roof, it can happen that each profile used has an individual shape.
Um möglichst effizient die erforderlichen Profile anzufertigen, werden solche flexiblen Rollformvorrichtungen für gewöhnlich direkt an den Ort des Bauvorhabens gebracht und manchmal sogar direkt auf dem betreffenden Dach oder an der betreffenden Fassade be trieben. Diese mobilen und flexiblen Rollformvorrichtungen sind im alltäglichen Betrieb auf der Baustelle und durch die häufigen Transporte großen Belastungen ausgesetzt, dementspre chend hoch ist der Wartungs- und Reparaturaufwand. In order to produce the required profiles as efficiently as possible, such flexible roll forming devices are usually brought directly to the site of the construction project and sometimes even operated directly on the roof or facade in question. These mobile and flexible roll forming devices are exposed to heavy loads in everyday operation on the construction site and due to frequent transportation, which means that maintenance and repair work is correspondingly high.
Bei stationären Rollformvorrichtungen, die ohne hohen konstruktiven Aufwand nicht von ihrem einmal festgelegten Einsatzort wegbewegt werden können, sowie bei mobilen Roll formvorrichtungen, erfolgt der Transport und das Profilieren eines Walzblechs in an sich bekannter Weise durch angetriebene Profilierrollen. Die räumlich sehr dicht aneinander liegenden Profilierrollen übertragen dabei die für die Formung und den Transport erfor derlichen Umformkräfte durch Reibschluss auf das Walzblech. Dabei wird das Walzblech durch einen zwischen den Profilierrollen ausgebildeten Walzspalt gefördert, in dem die für die Formung erforderlichen Umformkräfte auf das Walzblech übertragen werden. In the case of stationary roll forming devices, which cannot be moved away from the place of use once they have been designed, and in the case of mobile roll forming devices, the transport and profiling of a rolled sheet is carried out in a manner known per se by driven profiling rolls. The profiling rollers, which are spatially very close to one another, transmit the forming forces required for shaping and transport to the rolled sheet by friction. The rolled sheet is conveyed through a roll gap formed between the profiling rollers, in which the forming forces required for the shaping are transmitted to the rolled sheet.
Aus der DE 100 1 1 755 A1 ist eine Vorrichtung zum Walzprofilieren von längsorientierten Bauteilen bekannt, das ein Gestell mit mehreren Stützvorrichtungen aufweist, die von dem Gestell getragen sind. Jede Stützvorrichtung ist als Schlitten ausgebildet und relativ zu dem Gestell mittels Gewindespindeln translatorisch verfahrbar. Auf jeder Stützvorrichtung ist eine als Gerüsthälfte bezeichnete Profiliereinheit angeordnet, die jeweils ein Paar von drehbar gelagerten Rollen aufweist, zwischen denen ein Walzspalt verbleibt. Mit dieser be kannten Vorrichtung können relativ kleine Krümmungsradien für die Außenkanten von Profilen mit über der Längsachse veränderlichen Querschnitten erzeugt werden. Nachteilig an dieser Bauart ist, dass die Profiliereinheiten beim Betrieb aufgrund der ho hen erforderlichen Umformkräfte gelegentlich in stärkere Vibrationen versetzt werden.DE 100 1 1 755 A1 discloses a device for roll profiling longitudinally oriented components, which has a frame with a plurality of support devices which are carried by the frame. Each support device is designed as a slide and can be moved in translation relative to the frame by means of threaded spindles. A profiling unit, referred to as the scaffold half, is arranged on each support device, each of which has a pair of rotatably mounted rollers, between which a roll gap remains. With this known device, relatively small radii of curvature can be generated for the outer edges of profiles with cross sections that are variable over the longitudinal axis. A disadvantage of this type of construction is that the profiling units are occasionally set into stronger vibrations during operation due to the high forming forces required.
Dies erhöht nicht nur die Geräuschbildung und die Anfälligkeit für Materialermüdung, sondern kann sich im ungünstigsten Fall auch negativ auf die Bearbeitungsgenauigkeit auswirken. Die EP 1 676 654 A1 offenbart eine Rollformanlage, bei der mehrere als Formstationsträ ger bezeichnete Stützvorrichtungen jeweils drei Profiliereinheiten tragen. Bei einem Aus führungsbeispiel sind Stützvorrichtungen mit den davon getragenen Profiliereinheiten je weils translatorisch verfahrbar und um eine vertikale Drehachse drehbar. Durch die Anordnung von drei Profiliereinheiten auf jeweils einer Stützvorrichtung ist die Anlage insgesamt stabiler als die in der DE 100 1 1 755 A1 beschriebene Vorrichtung. Nachteilig an dieser bekannten Rollformanlage ist, dass nur relativ große Krümmungsra dien der Profilaußenkanten in der die Längsrichtung enthaltenden Profilierebene erzielbar sind. Dies gilt auch, wenn die Profiliereinheiten individuell verstellbar sind, wie dies in der EP 1 676 654 A1 vorgeschlagen wird, da auch dann immer drei Profiliereinheiten gemein sam auf einer Stützvorrichtung befestigt sind. This not only increases noise and susceptibility to material fatigue, but can also have a negative impact on machining accuracy in the worst case. EP 1 676 654 A1 discloses a roll forming system in which a plurality of support devices referred to as forming station supports each carry three profiling units. In one exemplary embodiment, support devices with the profiling units carried by them are each translationally movable and rotatable about a vertical axis of rotation. The arrangement of three profiling units on one supporting device each makes the system more stable overall than the device described in DE 100 1 1 755 A1. A disadvantage of this known roll forming system is that only relatively large Krümmungsra dien the profile outer edges can be achieved in the profiling plane containing the longitudinal direction. This also applies if the profiling units are individually adjustable, as is proposed in EP 1 676 654 A1, since even then three profiling units are always secured together on a support device.
Ferner sind in der EP 2 134 484 B1 , der WO 2012/091650 A1 und der WO 2018/147773 A1 Walzprofilieranlagen offenbart, die jeweils unabhängig voneinander drehbare Profilierein- heiten aufweisen, die jeweils einzeln an einem separierten Gerüstteil angebracht sind. Furthermore, EP 2 134 484 B1, WO 2012/091650 A1 and WO 2018/147773 A1 disclose roll profiling systems, each of which has profiling units which can be rotated independently of one another and are each individually attached to a separate stand part.
Die SE 135 00 12 AI beschreibt eine Walzprofilieranlage mit Paaren von Profiliereinheiten. Jeweils zwei Profiliereinheiten sind direkt miteinander verbunden und senkrecht zur För derrichtung relativ zueinander verfahrbar. Die beiden Profiliereinheiten sind gemeinsam um eine zentrale Drehachse drehbar, die zwischen den Profiliereinheiten angeordnet ist. Auch diese Bauarten können beim Betrieb aufgrund der hohen erforderlichen Umform kräfte in stärkere Vibrationen geraten, was sich neben der erhöhten Geräuschbildung und Anfälligkeit für Materialermüdung negativ auf die Bearbeitungsgenauigkeit auswirken kann. The SE 135 00 12 AI describes a roll forming system with pairs of profiling units. Two profiling units are directly connected to each other and can be moved relative to each other perpendicular to the direction of conveying. The two profiling units can be rotated together about a central axis of rotation which is arranged between the profiling units. These designs can also get into stronger vibrations during operation due to the high required forming forces, which in addition to the increased noise and susceptibility to material fatigue can have a negative impact on the machining accuracy.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG SUMMARY OF THE INVENTION
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum flexiblen Roll- formen eines Halbzeugs anzugeben, die bzw. das den vorstehend erläuterten Nachteilen aus dem Stand der Technik begegnet und die Herstellung von Freiformprofilen mit sehr kleinen Krümmungsradien bei einem vibrationsarmen Betrieb ermöglicht. The object of the invention is therefore to provide a device and a method for flexible roll forming of a semifinished product which meets the above-mentioned disadvantages from the prior art and enables the production of free-form profiles with very small radii of curvature in a low-vibration operation.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung zum flexiblen Rollformen ei nes Halbzeugs, insbesondere eines Walzblechs, der eingangs genannten Art gelöst, welche ein Gestell aufweist. Von dem Gestell getragen sind mehrere Stützvorrichtungen, wobei die Stützvorrichtungen jeweils relativ zu dem Gestell translatorisch verfahrbar und drehbar gelagert sind. Die Vorrichtung weist ferner mehrere Profiliereinheiten auf, die jeweils ein Paar von drehbar gelagerten Rollen aufweisen, zwischen denen ein Walzspalt verbleibt, welcher derart dimensioniert ist, dass ein Halbzeug, insbesondere ein Walzblech, durch Reibschluss der Rollen entlang einer Förderrichtung gefördert und zugleich rollgeformt werden kann. Während bei den Vorrichtungen, die aus der eingangs erwähnten EP 1 676 654 A1 be kannt sind, jeweils drei Profiliereinheiten von einer gemeinsamen Stützvorrichtung getra gen sind, sind bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf jeder Stützvorrichtung genau zwei Profiliereinheiten drehbar gelagert angeordnet. Dadurch lassen sich mit der erfin dungsgemäßen Vorrichtung Profile erzeugen, deren Außenkanten kleinere Krümmungsra- dien haben können als bei der bekannten Vorrichtung. Dort schränkt die dritte Profilierein heit nämlich die möglichen Krümmungsradien beträchtlich ein. This object is achieved according to the invention with a device for flexible roll forming of a semi-finished product, in particular a rolled sheet, of the type mentioned at the outset, which has a frame. A plurality of support devices are carried by the frame, the support devices being each mounted so as to be translatable and rotatable relative to the frame. The device also has a plurality of profiling units, each one Have a pair of rotatably mounted rollers, between which a roll gap remains, which is dimensioned such that a semi-finished product, in particular a rolled sheet, can be conveyed along a conveying direction by frictional engagement of the rollers and at the same time can be roll formed. While in the devices that are known from EP 1 676 654 A1 mentioned above, three profiling units are carried by a common support device, exactly two profiling units are rotatably arranged on each support device in the device according to the invention. As a result, profiles can be produced with the device according to the invention, the outer edges of which can have smaller radii of curvature than in the known device. There the third profiling unit limits the possible radii of curvature considerably.
Gegenüber der aus der DE 100 1 1 755 A1 bekannten Vorrichtung hat die erfindungsge mäße Vorrichtung den Vorteil, dass jeweils zwei Profiliereinheiten über eine Stützvorrich tung miteinander verbunden sind und dadurch trotz der individuellen Verdrehbarkeit der Profiliereinheiten einen in sich steifen Verbund bilden. Die Stützvorrichtung, die im Ver gleich zu der bekannten Vorrichtung zwei Profiliereinheiten trägt und deswegen zwangs läufig eine größere Ausdehnung hat, kann sich ihrerseits an gegenüberliegenden Enden auf dem Gestell abstützen, was die Gefahr von Kippschwingungen aufgrund der Umform kräfte verringert. Dadurch erhält man bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung insgesamt einen steiferen Aufbau, der einen vibrationsarmen Betrieb ermöglicht. Compared to the device known from DE 100 1 1 755 A1, the device according to the invention has the advantage that two profiling units are connected to one another via a support device and thereby form a rigid compound in spite of the individual rotatability of the profiling units. The support device, which carries two profiling units in comparison to the known device and therefore inevitably has a larger extension, can in turn be supported on opposite ends on the frame, which reduces the risk of tilting vibrations due to the deformation forces. As a result, the device according to the invention as a whole has a stiffer structure which enables low-vibration operation.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung stellt also einen optimalen Kompromiss dar, was die erzielbaren Krümmungsradien für die Profilaußenkanten einerseits und einen vibrationsar men Aufbau andererseits betrifft. The device according to the invention thus represents an optimal compromise as to the achievable radii of curvature for the profile outer edges on the one hand and a low-vibration structure on the other hand.
Wenn nur eine Seite des Halbzeugs profiliert werden soll, so genügt eine Anordnung der Stützvorrichtungen entlang einer geraden oder gekrümmten Linie. Vor allem in der Fassa den- und Dachdeckungstechnik werden jedoch Profile benötigt, die durch Rollformen an beiden Längsseiten profiliert werden. Beim zweiseitigen Rollformen eines Profils sind die Stützvorrichtungen und die auf ihnen gelagerten Profiliereinheiten in einem Ruhezustand der Vorrichtung vorzugsweise in zwei im Wesentlichen parallel zueinander und im Wesentlichen parallel zu einer Profilierebene verlaufenden Reihen angeordnet. Alternativ hierzu können die beiden Reihen von Stütz- Vorrichtungen in Förderrichtung divergieren, konvergieren oder unregelmäßig angeordnet sein. Es ist auch möglich, die Stützvorrichtungen in einem Höhenniveau in Förderrichtung versetzt zueinander anzuordnen. If only one side of the semi-finished product is to be profiled, it is sufficient to arrange the support devices along a straight or curved line. Especially in facade and roofing technology, however, profiles are required that are profiled on both long sides by roll forming. In the case of two-sided roll forming of a profile, the support devices and the profiling units mounted on them are preferably arranged in two rows running essentially parallel to one another and essentially parallel to a profiling plane when the device is at rest. Alternatively, the two rows of support devices can diverge, converge or be arranged irregularly in the conveying direction. It is also possible to arrange the support devices offset from one another at a height level in the conveying direction.
Die Profilierebene wird durch die Ausrichtung des in die Vorrichtung gerade einlaufenden Halbzeugs definiert. Während sich die Längsachse und der Querschnitt eines zu rollfor- menden Halbzeugs über die Förder- und Umformdauer verändern können, bleibt die ein mal bei Einlauf des Halbzeugs in die Vorrichtung definierte Profilierebene selbst bei Ände rung des Höhenniveaus der Stützvorrichtungen gleich. The profiling plane is defined by the orientation of the semi-finished product just entering the device. While the longitudinal axis and the cross section of a semi-finished product to be rolled can change over the conveying and forming time, the profiling plane defined once when the semi-finished product enters the device remains the same even when the height level of the support devices changes.
Um möglichst flexibel bei der Gestaltung von Profilen mit entlang der Längsachse variie renden Querschnitten und/oder mit variierenden Längsachsen zu sein, hat der Erfinder er- kannt, dass es günstig ist, wenn die Stützvorrichtungen und die von ihnen getragenen Profiliereinheiten mehrere unabhängige translatorische und rotatorische Freiheitsgrade aufweisen. Unter unabhängigen Freiheitsgraden werden Dreh- und Translationsachsen verstanden, um bzw. entlang welchen zumindest ein Element der Stützvorrichtungen, der Profiliereinheiten oder des Gestells drehbar oder translatorisch verfahrbar ist. Vorzugsweise ist mindestens eine Stützvorrichtung um eine erste Drehachse drehbar gela gert, die parallel zu einer ersten Drehrichtung angeordnet ist. Mindestens eine Profilierein heit ist um eine zweite Drehachse drehbar gelagert, die parallel zu einer zweiten Drehrich tung angeordnet ist. Die Stützvorrichtung ist parallel zu einer Translationsrichtung transla torisch verfahrbar, wobei die erste Drehrichtung mit der Translationsrichtung einen ersten Winkel, der vorzugsweise 90° beträgt, und die zweite Drehrichtung mit der Translations richtung einen zweiten Winkel einschließt. Die zweite Drehachse verläuft jeweils durch ei nen Bearbeitungspunkt im Walzspalt zwischen dem Paar von drehbar gelagerten Rollen der mindestens einen Profiliereinheit. Durch diese Lage der zweiten Drehachse lässt sich das Paar von Rollen jeder Profilierein heit so ausrichten, dass der Bearbeitungspunkt optimal zur Profilaußenkante des rollzufor menden Halbzeugs positioniert ist. Dies ermöglicht wiederum eine besonders genaue Be arbeitungsgenauigkeit. Bei einem Ausführungsbeispiel umfassen die Paare von drehbar gelagerten Rollen jeweils eine erste Rolle und eine von der ersten Rolle verschiedene zweite Rolle, wobei die ersten und zweiten Rollen mindestens jeweils einen in Umfangsrichtung umlaufenden ersten Um formabschnitt und einen in axialer Richtung dazu versetzt angeordneten und in Umfangs richtung umlaufenden zweiten Umformabschnitt aufweisen. Der Bearbeitungspunkt befin- det sich dann am Übergang vom ersten Umformabschnitt zum zweiten Umformabschnitt. Der Übergang kann dabei selbst als ein z.B. konischer dritter Umformabschnitt ausgebildet sein. In order to be as flexible as possible in the design of profiles with cross sections varying along the longitudinal axis and / or with varying longitudinal axes, the inventor has recognized that it is advantageous if the support devices and the profiling units carried by them have several independent translatory and rotary elements Have degrees of freedom. Independent degrees of freedom are understood to mean axes of rotation and translation, around or along which at least one element of the support devices, the profiling units or the frame can be rotated or moved in translation. Preferably, at least one support device is rotatably mounted about a first axis of rotation, which is arranged parallel to a first direction of rotation. At least one Profilierein unit is rotatably mounted about a second axis of rotation, which is arranged parallel to a second direction of rotation. The support device is translationally movable parallel to a translation direction, the first direction of rotation including a first angle with the translation direction, which is preferably 90 °, and the second direction of rotation with the translation direction includes a second angle. The second axis of rotation runs through a processing point in the roll gap between the pair of rotatably mounted rollers of the at least one profiling unit. Due to this position of the second axis of rotation, the pair of rollers of each profiling unit can be aligned so that the machining point is optimally positioned to the outer profile edge of the semi-finished product to be rolled. This in turn enables particularly precise machining accuracy. In one embodiment, the pairs of rotatably mounted rollers each comprise a first roller and a second roller different from the first roller, the first and second rollers each having at least one circumferential circumferential first order shaped section and an offset in the axial direction and circumferentially have direction circumferential second forming section. The processing point is then located at the transition from the first forming section to the second forming section. The transition can itself be designed as a conical third forming section, for example.
Um die Konstruktion der Vorrichtung möglichst einfach zu halten, ist es vorteilhaft, wenn die ersten und zweiten Drehachsen jeweils im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen und die Drehrichtung der Drehachsen im Wesentlichen orthogonal zu der Translations richtung der Translationsachsen ist. Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass die ersten und zweiten Drehachsen sowie die Translationsachsen gänzlich unterschiedlich ausgerich tet sind und somit mehrere Drehrichtungen und mehrere Translationsrichtungen für die Stützvorrichtungen und die Profiliereinheiten vorliegen. Das somit asymmetrische Dreh- und Verfahrverhalten und/oder die windschiefen Dreh- und Translationsachsen der Stütz vorrichtungen und Profiliereinheiten können beispielsweise durch geneigte Bauteile des Gestells und/oder variierenden geometrischen Grundformen der Stützvorrichtungen und/oder einer weiteren Drehachse kompensiert werden. Eine solche weitere Drehachse kann beispielsweise eine horizontale Drehachse zum Neigen der Profiliereinheiten zum zu profilierenden Halbzeug hin oder vom zu profilierenden Halbzeug weg sein. Unter Kom pensation wird hier verstanden, dass die gleichen Profilformen erzielbar sind. In order to keep the construction of the device as simple as possible, it is advantageous if the first and second axes of rotation each run essentially parallel to one another and the direction of rotation of the axes of rotation is essentially orthogonal to the translation direction of the translation axes. However, there is also the possibility that the first and second axes of rotation and the translation axes are oriented completely differently and thus there are several directions of rotation and several directions of translation for the support devices and the profiling units. The asymmetrical rotation and travel behavior and / or the skewed rotation and translation axes of the support devices and profiling units can be compensated for, for example, by inclined components of the frame and / or varying basic geometrical shapes of the support devices and / or a further axis of rotation. Such a further axis of rotation can be, for example, a horizontal axis of rotation for inclining the profiling units toward the semi-finished product to be profiled or away from the semi-finished product to be profiled. Compensation is understood here to mean that the same profile shapes can be achieved.
Günstig ist es, wenn die ersten und zweiten Drehachsen jeweils exzentrisch zur jeweiligen geometrischen Mittenachse angeordnet sind, da zum einen die Stützvorrichtungen somit weiter ausschwenken können und zum anderen die Winkelstellungen der Profiliereinheiten präziser an die sich bewegende Profilaußenkante des Halbzeugs angepasst werden kön nen. It is advantageous if the first and second axes of rotation are each arranged eccentrically to the respective geometric center axis, since on the one hand the support devices can thus pivot out further and on the other hand the angular positions of the profiling units can be adjusted more precisely to the moving profile outer edge of the semi-finished product.
Vorzugsweise ist die Exzentrizität so groß, dass dann, wenn die Stützvorrichtungen jeweils eine langgezogene Grundform mit wenigstens zwei kürzeren gegenüberliegenden Seiten aufweisen, die erste Drehachse jeweils durch einen Punkt der Stützvorrichtungen verläuft, dessen Abstand zu einer der zwei kürzeren Seiten mindestens doppelt so groß ist wie zur jeweils anderen Seite. Entsprechend verläuft dann, wenn die Profiliereinheiten jeweils eine langgezogene Grundform mit wenigstens zwei kürzeren gegenüber liegenden Seiten auf weisen, die zweite Drehachse jeweils durch einen Punkt der Profiliereinheiten, dessen Ab- stand zu einer der zwei kürzeren Seiten mindestens doppelt so groß ist wie zur jeweils an deren Seite. The eccentricity is preferably so great that if the supporting devices each have an elongated basic shape with at least two shorter opposite sides, the first axis of rotation runs through a point of the supporting devices, the distance to one of the two shorter sides of which is at least twice as large as to the other side. Correspondingly, if the profiling units each have an elongated basic shape with at least two shorter opposite sides, the second axis of rotation runs through a point of the profiling units, the distance from one of the two shorter sides is at least twice as large as that at each whose side.
Sowohl bezüglich der ersten Drehachsen als auch bezüglich der zweiten Drehachsen liegt das Verhältnis der Abstände von den Drehachsen zu den jeweiligen Seiten jeweils vorzugs weise in einem Bereich von 2:1 bis 25:1 , besonders bevorzugt aber in einem Bereich von 5:1 bis 15:1. Both with respect to the first axes of rotation and with respect to the second axes of rotation, the ratio of the distances from the axes of rotation to the respective sides is preferably in a range from 2: 1 to 25: 1, but particularly preferably in a range from 5: 1 to 15 :1.
Um die Vorrichtung im Allgemeinen derart stabiler zu gestalten, dass sie durch Umform kräfte, die durch Druck-, Zug- und Scherkräfte an den Umformpunkten entstehen, nicht in eine unerwünschte Vibration verfällt, sind die Stützvorrichtungen in einem Ausführungs beispiel jeweils an mindestens zwei Stützvorrichtungslagerpunkten abstützend gelagert. In einer Weiterbildung können die Stützvorrichtungen statt zwei aber auch drei Stützvor richtungslagerpunkte aufweisen. Um den verfügbaren Bauraum effizient zu nutzen, kön nen die Stützvorrichtungen jeweils zwei erste Abstützelemente aufweisen, wobei die zwei ersten Abstützelemente einen ersten Stützvorrichtungslagerpunkt und einen zweiten Stützvorrichtungslagerpunkt bereitstellen. Ferner weisen die Stützvorrichtungen jeweils ein erstes Drehelement auf, das die erste Drehachse definiert und einen dritten Stützvorrich tungslagerpunkt bereitstellt. Zur weiteren Erhöhung der Stabilität gegenüber Umformkräften ist es möglich, auch die Profiliereinheiten jeweils an mindestens zwei Profiliereinheitslagerpunkten abstützend zu lagern. In order to make the device generally more stable so that it does not fall into an undesirable vibration due to deformation forces caused by compressive, tensile and shear forces at the forming points, the supporting devices are in one embodiment, for example, supporting at least two supporting device bearing points stored. In a further development, the support devices can also have three support devices instead of two. In order to use the available space efficiently, the support devices can each have two first support elements, the two first support elements providing a first support device mounting point and a second support device mounting point. Furthermore, the support devices each have a first rotary element which defines the first axis of rotation and provides a third support device for the mounting point. To further increase the stability with respect to forming forces, it is also possible to support the profiling units in a supporting manner at at least two profiling unit bearing points.
Es besteht auch hier die Möglichkeit, dass die Profiliereinheiten drei statt zwei Profilierein- heitslagerpunkte aufweisen. Die Profiliereinheiten können dabei jeweils zwei zweite Ab stützelemente aufweisen, wobei die zwei zweiten Abstützelemente einen ersten Profilie reinheitslagerpunkt und einen zweiten Profiliereinheitslagerpunkt bereitstellen. Jede Profi liereinheit weist ein zweites Drehelement auf, das die zweite Drehachse definiert und einen dritten Profiliereinheitslagerpunkt bereitstellt. Beispielsweise können die zweiten Schwenkantriebe jeweils ein erstes Übertragungsele ment aufweisen, z.B. eine gebogene Zahnstange, das mit einem zweiten Übertragungsele ment, insbesondere einem Zahnrad, in Eingriff steht. Die beiden Übertragungselemente können dabei in einem größeren Abstand von der zweiten Drehachse angeordnet sein. It is also possible here that the profiling units have three instead of two profiling unit bearing points. The profiling units can each have two second support elements, the two second support elements providing a first profile cleanliness bearing point and a second profiling unit bearing point. Each profiling unit has a second rotating element that defines the second axis of rotation and provides a third profiling unit bearing point. For example, the second rotary drives can each have a first transmission element, e.g. a curved rack that is in engagement with a second transmission element, in particular a gear. The two transmission elements can be arranged at a greater distance from the second axis of rotation.
Die in der Anlage rollzuformenden Halbzeuge, insbesondere Walzbleche, können vorzugs- weise duktile Materialien wie Aluminium (AI), Mangan (Mn), Zink (Zn), Titan (Ti), Eisen (Fe) oder Legierungen dieser Materialien aufweisen. Besonders bevorzugt weisen die rollzufor menden Halbzeuge Aluminium (AI) und Aluminium-Legierungen auf. Elementares Alumi nium sowie Aluminium-Legierungen mit einem hohen Aluminium-Anteil (beispielsweise über 75 Atom-%) weisen die besondere Eigenschaft auf, bei Kontakt mit Sauerstoff eine für Luft, Wasser und ein breites Spektrum des Lichts undurchlässige passivierende Schutz schicht aus Aluminium-Oxid (AIO) oder Böhmit (AIO(OH)) auszubilden. Diese passivierende Schutzschicht schützt das darunter liegende Aluminium oder die darunter liegende Alumi nium-Legierung somit vor Korrosion. Da dies ein natürlich ablaufender Vorgang ist, eignen sich diese Materialien besonders, um zu Profilen weiterverarbeitet zu werden, die später im Außenbereich eingesetzt werden. The semi-finished products to be rolled in the plant, in particular rolled sheets, can preferably have ductile materials such as aluminum (Al), manganese (Mn), zinc (Zn), titanium (Ti), iron (Fe) or alloys of these materials. The roll-feed semifinished products particularly preferably have aluminum (Al) and aluminum alloys. Elemental aluminum as well as aluminum alloys with a high aluminum content (for example over 75 atomic%) have the special property of a passivating protective layer made of aluminum oxide that is impermeable to air, water and a broad spectrum of light (AIO) or boehmite (AIO (OH)). This passivating protective layer protects the underlying aluminum or the underlying aluminum alloy from corrosion. As this is a natural process, these materials are particularly suitable for further processing into profiles that will later be used outdoors.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum flexiblen Rollformen eines Halbzeugs, insbe sondere eines Walzblechs, zu einem Profil mit einem entlang seiner Längsachse variieren den Querschnitt und/oder einem Profil mit variierender Längsachse, wird die oben ge nannte Aufgabe durch die folgenden Schritte gelöst: a) Bereitstellen eines Gestells und mehrerer davon getragener Stützvorrichtungen, wo bei die Stützvorrichtungen jeweils genau zwei Profiliereinheiten tragen, die jeweils ein Paar von drehbar gelagerten Rollen aufweisen, zwischen denen ein Walzspalt verbleibt; b) Translatorisches Verfahren und Drehen der Stützvorrichtungen relativ zu dem Gestell und Drehen der genau zwei Profiliereinheiten auf der jeweiligen Stützvorrichtung, während das Halbzeug entlang einer Förderrichtung durch den Walzspalt geführt wird. In the method according to the invention for flexible roll forming of a semi-finished product, in particular a rolled sheet, to a profile with a cross-section that varies along its longitudinal axis and / or a profile with a varying longitudinal axis, the above-mentioned object is achieved by the following steps: a) providing a frame and a plurality of support devices carried by it, where the support devices each carry exactly two profiling units, each having a pair of rotatably mounted rollers, between which a roll gap remains; b) Translational method and rotation of the support devices relative to the frame and rotation of exactly two profiling units on the respective support device, while the semi-finished product is guided along a conveying direction through the roll gap.
Die für die Vorrichtung genannten Vorteile gelten für das Verfahren entsprechend. In einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens wird eine Vorrichtung verwendet, die einige oder alle der oben genannten Merkmale umfasst. The advantages mentioned for the device apply accordingly to the method. In a preferred development of the method, a device is used which comprises some or all of the features mentioned above.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen: Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawings. In these show:
Figur 1 die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer perspektivischen Figure 1 shows the device according to the invention in a perspective
Darstellung;  Presentation;
Figur 2 eine perspektivische Darstellung eines Verbunds aus einer Stützvor richtung und zwei von derselben getragenen Profiliereinheiten, wel che jeweils ein Paar von einander entsprechenden Profilierrollen auf weisen; Figur 3 eine perspektivische reduzierte Darstellung eines Ausführungsbei spiels eines ersten Schwenkantriebs zum Verschwenken der Stütz vorrichtungen; Figure 2 is a perspective view of a composite of a Stützvor direction and two profiling units carried by the same, each having a pair of corresponding profiling rollers; Figure 3 is a reduced perspective view of an exemplary embodiment of a first pivot drive for pivoting the support devices;
Figur 4 eine Längsschnittansicht einer erfindungsgemäßen Profiliereinheit mit einem Teil eines oberen Stützbereichs einer Stützvorrichtung, von welchem die Profiliereinheit getragen ist; Figur 5a eine perspektivische reduzierte Darstellung eines Ausführungsbei spiels eines zweiten Schwenkantriebs zum Verschwenken der Profi liereinheiten; FIG. 4 shows a longitudinal sectional view of a profiling unit according to the invention with part of an upper support region of a support device, from which the profiling unit is carried; Figure 5a is a reduced perspective view of an exemplary embodiment of a second pivot drive for pivoting the profiling units;
Figur 5b eine Draufsicht des Ausführungsbeispiels des zweiten Schwenkan- triebs; FIG. 5b shows a top view of the exemplary embodiment of the second swivel drive;
Figuren 6a und 6b beispielhafte Ausführungen für ein Profil mit einem über die Längs achse variierenden Querschnitt und einem Profil mit variierender Längsachse; Figures 6a and 6b exemplary designs for a profile with a cross-section varying over the longitudinal axis and a profile with varying longitudinal axis;
Figur 7 eine beispielhafte Ausführung einer zum Erstellen eines Profil benö tigten Profilblume; FIG. 7 shows an exemplary embodiment of a profile flower required for creating a profile;
Figur 8 eine vereinfachte Darstellung eines aus dem Stand der Technik be kannten Profilierverfahrens mit einer wünschenswerten Profilaußen kante; FIG. 8 shows a simplified illustration of a profiling method known from the prior art with a desirable profile outer edge;
Figur 9 die erfindungsgemäße Vorrichtung in vereinfachter Draufsicht mit wünschenswerter Profilaußenkante. Figure 9 shows the device according to the invention in a simplified plan view with a desirable outer profile edge.
BESCHREI BUNG BEVORZUGTER AUSFUHRUNGSBEISPIELE DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS
Die Figur 1 zeigt eine insgesamt mit 10 bezeichnete Vorrichtung zum flexiblen Rollformen eines Halbzeugs 12, bei dem es sich im dargestellten Ausführungsbeispiel um ein Walz blech handelt. Durch das Rollformen wird aus dem Halbzeug 12 ein Profil, das einen ent lang seiner Längsachse variierenden Querschnitt und/oder eine variierende Längsachse hat. Ein Beispiel für ein Profil mit einer variierenden Längsachse ist in der weiter unten er läuterten Figur 6a gezeigt und mit 12' bezeichnet. Die Figur 6b zeigt ein Profil 12" mit ei nem entlang seiner Längsachse variierenden Querschnitt. FIG. 1 shows a device, generally designated 10, for flexible roll forming of a semi-finished product 12, which in the exemplary embodiment shown is a rolled sheet. By roll forming, the semifinished product 12 becomes a profile which has a cross-section that varies along its longitudinal axis and / or a varying longitudinal axis. An example of a profile with a varying longitudinal axis is shown in FIG. 6a, which is explained further below, and is designated by 12 '. FIG. 6b shows a profile 12 "with a cross section varying along its longitudinal axis.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel erstreckt sich entlang einer Förderrichtung F ein Ge stell 14, welches mehrere Stützvorrichtungen in Form plattenförmiger Schwenktische 1 6 trägt. Jeder Schwenktisch trägt seinerseits jeweils genau zwei Profiliereinheiten 18. An den Profiliereinheiten 18 ist jeweils ein Paar 20 von Rollen 20', 20" drehbar gelagert, die der Profilierung des Halbzeugs 12 in an sich bekannter Weise dienen. In the illustrated embodiment extends along a conveying direction F Ge Ge 14, which carries a plurality of support devices in the form of plate-shaped swivel tables 1 6. Each swivel table in turn carries exactly two profiling units 18 Profiling units 18 are each rotatably mounted a pair 20 of rollers 20 ', 20 ", which serve to profile the semi-finished product 12 in a manner known per se.
Die Schwenktische 16 sowie die von ihnen getragenen Profiliereinheiten 18 sind dabei in zwei im Wesentlichen parallel zueinander und parallel zur Förderrichtung F verlaufenden Reihen angeordnet. Wie am besten in dem vergrößerten Ausschnitt der Figur 2 entnom men werden kann, sind die Profiliereinheiten 18 so ausgerichtet, dass Stirnflächen 22 der Profilierrollen 20', 20" orthogonal zur Förderrichtung F ausgerichtet und paarweise einan der zugewandt sind. The swivel tables 16 and the profiling units 18 carried by them are arranged in two rows running essentially parallel to one another and parallel to the conveying direction F. As can best be seen in the enlarged detail in FIG. 2, the profiling units 18 are oriented such that end faces 22 of the profiling rollers 20 ′, 20 ″ are oriented orthogonally to the conveying direction F and face one another in pairs.
In nicht eigens dargestellten Ausführungsbeispielen sind die Schwenktische 16 und damit ebenfalls die von ihnen getragenen Profiliereinheiten 18 alternierend zueinander, bei spielsweise im Zick-Zack-Muster, angeordnet. Ferner ist für die Ausführbarkeit der Erfin dung nicht wesentlich, dass die Profiliereinheiten 18 in zwei im Wesentlichen parallel zuei nander verlaufenden Reihen, in Reihen parallel zur Förderrichtung F oder mit den Stirnflä chen 22 der Profilierrollen 20', 20" orthogonal zu derselben angeordnet sind. Ferner ist denkbar, die Profiliereinheiten 18 auf unterschiedlichen Höhenniveaus oder geneigt zur Vertikalen anzuordnen. Je nach speziellem Anwendungsbereich, Einsatzort oder Profilform können die Profiliereinheiten 18 in nahezu jedweder dreidimensionaler Ausrichtung ange ordnet und/oder verkippt sein, wobei die Ausrichtung und/oder die Position für jede Profi liereinheit 18 individuell sein kann. Die Profiliervorrichtung 10 ist dazu vorgesehen und dazu eingerichtet, ein Halbzeug 12 entlang der Förderrichtung F zu fördern und dabei zu profilieren, um das Profil 12', 12" zu erhalten. Unter Profilieren wird in diesem Zusammenhang jegliche Art der Formverände rung des zum Zeitpunkt des Einspannens in die Vorrichtung 10 planen Halbzeugs 12, ins besondere eines Walzblechs, mit bis zu 5 mm Dicke verstanden. Zu diesem Zweck ist jeder Verbund aus Schwenktisch 16 und Profiliereinheiten 18 in zu mindest zwei Freiheitsgraden bewegbar, nämlich translatorisch verfahrbar und ver- schwenkbar. Wie am besten in der Figur 2 erkennbar ist, sind bei dem dargestellten Ausführungsbei spiel die von dem Gestell 14 getragenen Schwenktische 16 jeweils entlang einer Translati onsachse Tn verfahrbar, die hier senkrecht zur Förderrichtung F verläuft. Außerdem sind die Schwenktische 16 um eine erste Drehachse D1 n verschwenkbar, wobei n > 2 für den n- ten Verbund aus einem Schwenktisch 16 und zwei Profiliereinheiten 18 steht. In exemplary embodiments not specifically shown, the swivel tables 16 and thus also the profiling units 18 they carry are arranged alternately with one another, for example in a zigzag pattern. Furthermore, it is not essential for the feasibility of the invention that the profiling units 18 are arranged in two rows that run essentially parallel to one another, in rows parallel to the conveying direction F or with the end faces 22 of the profiling rollers 20 ′, 20 ″ orthogonally to the same. It is also conceivable to arrange the profiling units 18 at different height levels or inclined to the vertical .. Depending on the specific application, location or profile shape, the profiling units 18 can be arranged and / or tilted in almost any three-dimensional orientation, the orientation and / or the position for each profiling unit 18 can be individual. The profiling device 10 is provided and set up to convey and to profile a semifinished product 12 along the conveying direction F in order to obtain the profile 12 ', 12 ". In this context, profiling means any type of shape change of the semi-finished product 12, in particular a rolled sheet, with a thickness of up to 5 mm, which is plan at the time of clamping in the device 10. For this purpose, each assembly of swivel table 16 and profiling units 18 can be moved in at least two degrees of freedom, namely can be moved and pivoted in translation. As can best be seen in FIG. 2, in the illustrated embodiment, the swivel tables 16 carried by the frame 14 can each be moved along a translation axis T n , which here runs perpendicular to the conveying direction F. In addition, the swivel tables 16 can be swiveled about a first axis of rotation D1 n , where n> 2 stands for the nth composite of a swivel table 16 and two profiling units 18.
Jeder Schwenktisch 16 kann mittels eines Translationsantriebs 24 entlang der Translations achsen Tn verfahren werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Schwenktisch 16 dabei jeweils mittels einer Kugelumlaufspindel 26, die parallel zur Translationsachse Tn verläuft, entlang der Translationsachse Tn verfahren. Hierzu wird die Kugelumlaufspindel 26 von einem Elektromotor 28 in Rotation versetzt. Dies bewirkt eine translatorische Bewe gung des Schwenktischs 16 entlang der Kugelumlaufspindel 26 in einer an sich bekannten Weise. Each swivel table 16 can be moved along the translation axes T n by means of a translation drive 24. In the present exemplary embodiment, the swivel table 16 is in each case moved along the translation axis T n by means of a ball screw 26 which runs parallel to the translation axis T n . For this purpose, the ball screw 26 is set in rotation by an electric motor 28. This causes a translatory movement of the swivel table 16 along the ball screw 26 in a manner known per se.
Zur Erzeugung einer motorisierten Linearbewegung entlang der Translationsachsen Tn ist es aber auch möglich, einen Rollengewindetrieb, einen Hydraulik- oder Pneumatikzylinder, einen Linearmotor oder einen anderen elektromechanischen Linearantrieb zu verwenden. To generate a motorized linear movement along the translation axes T n , however, it is also possible to use a roller screw drive, a hydraulic or pneumatic cylinder, a linear motor or another electromechanical linear drive.
Die Schwenktische 16 sind jeweils zum translatorischen Verfahren an zwei seitlichen Schie nenelementen 30, die an dem Gestell 14 ausgebildet sind, mittelbar verfahrbar gelagert. Beispielhaft haben die zwei Schienenelemente 30 hier ein I-förmiges Profil, das von Schie nenführungen 32 umfasst wird und mit diesen ein Gleitlager bildet. Alternativ können na- türlich auch Führungen mit Wälzlagern eingesetzt werden. The swivel tables 16 are each for the translational method on two lateral slide elements 30, which are formed on the frame 14, indirectly movable. For example, the two rail elements 30 here have an I-shaped profile which is surrounded by rail guides 32 and forms a plain bearing with these. Alternatively, guides with roller bearings can of course also be used.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist jeder Verbund aus Stützvorrichtung 16 und den zwei Profiliereinheiten 18 auf einem zwischen dem Gestell 12 und der Stützvorrichtung 16 angeordneten Tragelement angeordnet, das vorliegend als plattenförmiger Tragtisch 34 ausgebildet ist. An der Unterseite der Tragtische 34 sind die Schienenführungen 32 ausge- bildet, wodurch jeder Tragtisch 34 gemeinsam mit dem davon getragenen Schwenktisch 16 entlang der Translationsachse Tn relativ zu dem Gestell 14 translatorisch verfahren wer den kann. Ein Tragelement, das nicht notwendigerweise als Tragtisch ausgebildet sein muss, wird benötigt, um den jeweiligen Schwenktisch 16 unabhängig voneinander transla torisch verfahrbar und verschwenkbar zu machen. Wie am besten in der Figur 2 zu erkennen ist, weist jeder Schwenktisch 16 ein erstes Dre helement in Form einer ersten axialen Drehwelle 36 auf, die in einem Drehlager 38 des Tragtisches 34 drehbar aufgenommen ist. Die Drehwelle und das Drehlager 38 definieren gemeinsam die erste Drehachse D1 n des Schwenktischs 16, die ihrerseits parallel zu einer ersten Drehrichtung verläuft. In the present exemplary embodiment, each assembly of the support device 16 and the two profiling units 18 is arranged on a support element arranged between the frame 12 and the support device 16, which is designed here as a plate-shaped support table 34. The rail guides 32 are formed on the underside of the support tables 34, as a result of which each support table 34, together with the swivel table 16 carried by it, can be translated along the translation axis T n relative to the frame 14, who can. A support element, which does not necessarily have to be designed as a support table, is required in order to make the respective swivel table 16 translationally movable and pivotable independently of one another. As can best be seen in FIG. 2, each swivel table 16 has a first rotary element in the form of a first axial rotary shaft 36, which is rotatably received in a rotary bearing 38 of the support table 34. The rotary shaft and the rotary bearing 38 together define the first axis of rotation D1 n of the swivel table 16, which in turn runs parallel to a first direction of rotation.
Mittels eines ersten Schwenkantriebs 40 ist der Schwenktisch 16 relativ zu dem T ragtisch 34 und damit auch relativ zu dem Gestell 14 um die erste Drehachse D1 n verschwenkbar. Die Schwenkbewegung wird dabei motorisch von dem Schwenkantrieb 40 erzeugt. In der Figur 2 ist der Schwenkantrieb 40 nur schematisch angedeutet. Der Schwenkantrieb kann beispielsweise einen hydraulisch angesteuerten Hebel umfassen, der den Tragtisch 34 mit dem Schwenktisch 16 verbindet. Auch ein Antrieb mit Hilfe einer Kugelumlaufspindel kommt für die Erzeugung der Schwenkbewegung in Betracht. By means of a first swivel drive 40, the swivel table 16 can be swiveled relative to the support table 34 and thus also relative to the frame 14 about the first axis of rotation D1 n . The swivel movement is generated by the swivel drive 40. The swivel drive 40 is only indicated schematically in FIG. The swivel drive can comprise, for example, a hydraulically controlled lever which connects the support table 34 to the swivel table 16. A drive using a ball screw can also be used to generate the swivel movement.
Die erste Drehachse D1 n verläuft durch einen Punkt 42 des langgestreckten Schwenktischs 16, dessen Abstand AD ZU einer Seite 44 von zwei kürzeren gegenüberliegenden Seiten 44, 44' mindestens doppelt so groß ist wie der Abstand AD1 zur jeweils anderen Seite 44'. The first axis of rotation D1 n runs through a point 42 of the elongated swivel table 16, the distance AD TO one side 44 of two shorter opposite sides 44, 44 'is at least twice as large as the distance AD 1 to the other side 44'.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die zwei Profiliereinheiten 18 mittels eines zwei ten Schwenkantriebs 45 ebenfalls um zweite Drehachsen D2n verschwenkbar, die jeweils von zweiten Drehelementen in Form zweiter axialer Drehwellen 46 definiert sind. Ähnlich den ersten Drehachsen D1 n verlaufen die zweiten Drehachsen D2n jeweils durch einen Punkt 48 der Profiliereinheiten 18, dessen Abstand Ap zu einer Seite 50 von zwei kürzeren gegenüber liegenden Seiten 50, 50' mehr als doppelt so groß ist wie der Abstand AP' zur jeweils anderen Seite 50'. In the present exemplary embodiment, the two profiling units 18 can also be pivoted about second axes of rotation D2 n by means of a two swivel drive 45, which are each defined by second rotary elements in the form of second axial rotary shafts 46. Similar to the first axes of rotation D1 n , the second axes of rotation D2 n each pass through a point 48 of the profiling units 18, the distance Ap from one side 50 of two shorter opposite sides 50, 50 'of which is more than twice as large as the distance A P' to the other side 50 '.
Diese exzentrische Anordnung der zweiten Drehachsen D2n bewirkt unterschiedliche rota torische Verschwenkwege der beiden Seiten 50, 50'. Ein an der Seite 50 mit dem längeren Verschwenkweg angeordneter Aktor kann dadurch wegen des längeren Hebels denThis eccentric arrangement of the second axes of rotation D2 n causes different rotary pivoting paths of the two sides 50, 50 '. An actuator arranged on the side 50 with the longer pivoting path can thereby because of the longer lever
Schwenkwinkel der Profiliereinheit 18 und damit der Rollen 20', 20" besonders genau ein stellen. In Figur 3 ist ein Bereich 56 zwischen dem Schwenktisch 16 und dem Tragtisch 34 gezeigt. Zur Erhöhung der mechanischen Belastbarkeit und der Reduktion von Vibrationen weist jeder Schwenktisch 16 erfindungsgemäß mindestens zwei, im vorliegenden Ausführungs beispiel drei Stützvorrichtungslagerpunkte LI D, L2D und L3D auf, an denen der Schwenk- tisch 16 abstützend gelagert ist und die von drei Abstützelementen 52, 52'; 54 bereitge stellt werden. Adjust the swivel angle of the profiling unit 18 and thus the rollers 20 ', 20 "particularly precisely. FIG. 3 shows an area 56 between the swivel table 16 and the support table 34. To increase the mechanical strength and the reduction of vibrations, each swivel table 16 according to the invention at least two, in this execution example on three support device bearing points LI D L2 D and L 3 D, in which the tilting table is mounted supportively 16 and the three support members 52 , 52 '; 54 are provided.
In der Figur 3 ist ferner eine zwischen dem Schwenktisch 16 und dem Tragtisch 34 ange ordnete Parallelogramm-Schwenkeinrichtung 58 erkennbar, welche die ersten zwei Stütz vorrichtungslagerpunkte L1 d, L2D bereitstellt. Zum zweifachen Lagern weist die Parallelo- gramm-Schwenkeinrichtung 58 ein als Quer-Schienenelement 60 ausgebildetes erstes Führungselement auf, das am Tragtisch 34 befestigt ist und quer zur Förderrichtung F ver läuft, sowie zwei als Längs-Schienenelemente 62 ausgebildete zweite Führungselemente, die am Schwenktisch 36 befestigt sind und längs der Förderrichtung F verlaufen. Alternativ kann das Quer-Schienenelement 60 aber auch durch die vom Gestell 14 bereitgestellten Schienenelemente 30 ausgebildet sein. FIG. 3 also shows a parallelogram swiveling device 58 arranged between the swiveling table 16 and the support table 34, which provides the first two support bearing points L1 d , L2 D. For double storage, the parallelogram swivel device 58 has a first guide element designed as a transverse rail element 60, which is fastened to the support table 34 and runs transversely to the conveying direction F, and two second guide elements designed as longitudinal rail elements 62, which are arranged on the swivel table 36 are attached and run along the conveying direction F. Alternatively, the transverse rail element 60 can also be formed by the rail elements 30 provided by the frame 14.
Das Quer-Schienenelement 60 und die Längs-Schienenelemente 62 sind über zwei Schwenkelemente, die als Führungsschlitten 64 ausgebildet sind, miteinander verschiebbar verbunden, wobei die Führungsschlitten 64 jeweils entlang der Schienenelemente 60, 62 verfahrbar angeordnet sind. Hierzu weisen die Führungsschlitten 64 erste Verbindungsmit- tel auf, die als Quer-Greifer 66 ausgebildet sind und die Längs-Schienenelemente 62 um greifen, und zweite Verbindungsmittel, die als Längs-Greifer 68 ausgebildet sind und die Quer-Schienenelemente 60 umgreifen. Diese Greifer 66, 68 bewirken, dass die Führungs schlitten 64 durch eine Zugkraft, die im Wesentlichen in entgegengesetzter Richtung zur Richtung der Gravitationskraft oder in einem Winkel a < 90° zu dieser Richtung wirkt, nicht von den Schienenelementen 60, 62 gelöst werden können. Hierzu wäre es erforder lich, die Führungsschlitten 64 in jeweiliger Verfahrrichtung aus den Schienenelementen 60, 62 herauszufahren. The transverse rail element 60 and the longitudinal rail elements 62 are connected to one another in a displaceable manner by means of two swivel elements which are designed as guide carriages 64, the guide carriages 64 each being arranged to be movable along the rail elements 60, 62. For this purpose, the guide carriages 64 have first connecting means, which are designed as a cross gripper 66 and engage around the longitudinal rail elements 62, and second connecting means, which are designed as a longitudinal gripper 68 and embrace the cross rail elements 60. These grippers 66, 68 have the effect that the guide carriages 64 cannot be released from the rail elements 60, 62 by a tensile force which acts essentially in the opposite direction to the direction of the gravitational force or at an angle a <90 ° to this direction. To this end, it would be necessary to move the guide carriages 64 out of the rail elements 60, 62 in the respective travel direction.
Dadurch ist der Schwenktisch 16 mit dem Tragtisch 34 formschlüssig und besonders stabil verbunden, was der Ausbildung von Vibrationen entgegenwirkt. Damit der Schwenktisch 16 eine Dreh- oder Schwenkbewegung ausführen kann, weisen die Führungsschlitten 64 Drehstrukturen 70 auf, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Paar von axialen Drehzylindern 70a, 70b ausgeführt sind, wobei jeweils ein Drehzylin der 70a derart in den jeweils anderen Drehzylinder 70b hineinragt, dass eine Drehung der Drehzylinder 70a, 70b relativ zueinander ermöglicht wird. Bei einem Verschwenken des Drehtischs 16 gegen den Uhrzeigersinn bewegen sich beide Führungsschlitten 64 vom Be trachter weg, wobei die Drehbewegung des Schwenktischs 16 durch eine Kombination aus einer rotatorischen Verdrehung der Drehzylinder 70a, 70b zueinander und einer translato rischen Bewegung der Führungsschlitten 64 entlang der Längs-Schienenelemente 62 be- wirkt wird. Ein Verschwenken im Uhrzeigersinn erfordert entsprechend umgekehrte Bewe gungsabläufe der Elemente der Parallelogramm-Schwenkeinrichtung 58. As a result, the swivel table 16 is connected to the support table 34 in a form-fitting and particularly stable manner, which counteracts the formation of vibrations. So that the swivel table 16 can perform a rotary or swivel movement, the guide carriages 64 have rotary structures 70, which in the present exemplary embodiment are designed as a pair of axial rotary cylinders 70a, 70b, one rotary cylinder 70a in each case projecting into the other rotary cylinder 70b, that rotation of the rotary cylinders 70a, 70b relative to one another is made possible. When the rotary table 16 is pivoted counterclockwise, both guide carriages 64 move away from the viewer, the rotary movement of the pivot table 16 being a combination of a rotational rotation of the rotary cylinders 70a, 70b relative to one another and a translatory movement of the guide carriages 64 along the longitudinal Rail elements 62 is effected. A pivoting clockwise requires correspondingly reversed movement sequences of the elements of the parallelogram pivoting device 58.
Wie man am besten in der Seitenansicht der Figur 4 erkennt, ist der zweite Schwenkan trieb 45 im vorliegenden Ausführungsbeispiel unterhalb der Profiliereinheit 18 angeord net. In der perspektivischen Darstellung der Figur 5a und der Draufsicht der Figur 5b ist er- kennbar, dass der zweite Schwenkantrieb 45 jeweils ein erstes und ein zweites Antriebsele ment aufweist, das hier als Zahnrad 72 bzw. als gekrümmte Zahnstange 74 ausgeführt ist, die von dem Zahnrad 72 gekämmt wird. Die gekrümmte Zahnstange 74 ist mit Befesti gungsmitteln 82 und über Axialbohrungen 84 an einem Stützfuß 86 der Profiliereinheit 18 befestigt. An dem Schwenktisch 16 ist ein Zahnrad 72 befestigt, das von einem in der Figur 4 darge stellten Motor 47 über einen Zahnradachsstift 76 angetrieben wird. Eine Drehung des Zahnrades 72 bewirkt ein Verschwenken der Profiliereinheit 18 um die zweite Drehachse D2n. As can best be seen in the side view of FIG. 4, the second swivel drive 45 in the present exemplary embodiment is arranged below the profiling unit 18. In the perspective illustration of FIG. 5a and the top view of FIG. 5b, it can be seen that the second swivel drive 45 each has a first and a second drive element, which is designed here as a gear 72 or as a curved rack 74, which is designed by the Gear 72 is combed. The curved rack 74 is fastened with fastening means 82 and via axial bores 84 to a support leg 86 of the profiling unit 18. On the swivel table 16, a gear 72 is attached, which is driven by a motor 47 shown in FIG. 4 via a gear pin 76. Rotation of the gear wheel 72 causes the profiling unit 18 to pivot about the second axis of rotation D2 n .
Bei einer durch das Zahnrad 72 erzeugten Schwenkbewegung der Profiliereinheit 18 läuft die gekrümmte Zahnstange 74 auf Schwenkrollen 78, 78' ab, die zweite Abstützelemente bilden und unterhalb der gebogenen Zahnstange 74 an dem Schwenktisch 16 befestigt sind. Die Drehrichtungen der Drehachsen 80, 80' der Schwenkrollen 78, 78' verlaufen dabei im Wesentlichen durch die zweite Drehachse D2n. Dies bewirkt im Vergleich zu einer paral lelen Ausrichtung der Drehachsen 80, 80' zueinander, dass die gekrümmte Zahnstange 74 mit weniger Reibwiderstand auf Schwenkrollen 78, 78' abrollen kann. When the profiling unit 18 pivots through the gear 72, the curved rack 74 runs on swivel rollers 78, 78 ', which form second support elements and are attached to the swivel table 16 below the curved rack 74. The directions of rotation of the axes of rotation 80, 80 'of the swivel rollers 78, 78' run essentially through the second axis of rotation D2 n . In comparison to a parallel alignment of the axes of rotation 80, 80 'to one another, this means that the curved rack 74 can roll on swivel castors 78, 78' with less frictional resistance.
Zusätzlich zur Reibungsminderung besitzen die Schwenkrollen 78, 78' im vorliegenden Ausführungsbeispiel noch eine weitere Funktion: sie stellen für die Profiliereinheit 18 einen ersten Profiliereinheitslagerpunkt LI und einen zweiten Profiliereinheitslagerpunkt L2p be reit. Die sowohl mit dem Schwenktisch 16 als auch der Profiliereinheit 18 verbundene zweite axiale Drehwelle 46 bildet ein drittes Abstützelement 79 der zweiten Abstützele mente 78, 78'; 79 aus und stellt damit einen dritten Profiliereinheitslagerpunkt L3p bereit Die drei relativ weit auseinander liegenden Profiliereinheitslagerpunkte L1 p, L2p und L3p nehmen die statischen und dynamischen Kräfte auf und tragen zur Stabilität der Vorrich tung 10 bei. In addition to reducing friction, the swivel rollers 78, 78 'in the present exemplary embodiment also have a further function: they provide a first profiling unit bearing point LI and a second profiling unit bearing point L2p for the profiling unit 18. The both the swivel table 16 and the profiling unit 18 connected to the second axial rotary shaft 46 forms a third support element 79 of the second support elements 78, 78 '; 79 and thus provides a third profiling unit bearing point L3p. The three relatively far apart profiling unit bearing points L1 p, L2p and L3p absorb the static and dynamic forces and contribute to the stability of the device 10.
Wie man in der Figur 4 erkennt, weisen die Profiliereinheiten 18 jeweils ein Gerüstelement in Form eines Winkels 92 auf, an dem jeweils zwei zweite Schwenkrollen 94 befestigt sind, die zwei Widerlagerpunkte 96 bereitstellen. Gemeinsam mit den oben erwähnten As can be seen in FIG. 4, the profiling units 18 each have a frame element in the form of an angle 92, to each of which two second swivel rollers 94 are attached, which provide two abutment points 96. Together with the above
Schwenkrollen 78, 78' auf der Unterseite der Zahnstange 74 sichern die zwei weiteren Schwenkrollen 94 gegen Verkippungen der Profiliereinheit 18 um eine senkrecht zur Pa pierebene angeordnete Kippachse, wenn an den Rollen 20', 20" Umformkräfte vertikaler Richtung wirken. Auch durch diese Maßnahme wird die Neigung zu unerwünschten Vibra- tionen verringert. Swivel rollers 78, 78 'on the underside of the toothed rack 74 secure the two further swivel rollers 94 against tilting of the profiling unit 18 about a tilting axis arranged perpendicular to the paper plane when the vertical forces act on the rollers 20', 20 ". This measure, too reduces the tendency to undesired vibrations.
Wie in den Figuren 2 und 4 zu erkennen ist, verläuft die Drehachse D2n, um welche die Profiliereinheiten 18 verschwenkbar ist, durch einen Bearbeitungspunkt 98, 100, der sich in einem zwischen dem Paar 20 von Rollen 20', 20" der Profiliereinheiten 18 ausgebildeten Walzspalt 102 befindet. Die Rollen 20', 20" weisen jeweils mehrere Abschnitte auf: einen ersten in Umfangsrich tung umlaufenden Umformabschnitt 104 und einen von diesem verschiedenen zweiten in Umfangsrichtung umlaufenden Umformabschnitt 106. Ein von den Umformabschnitten 104, 106 verschiedener dritter in Umfangsrichtung umlaufender Umformabschnitt 108 kann außerdem jeweils am Übergang vom ersten Umformabschnitt 104 zum zweiten Um formabschnitt 106 ausgebildet sein. As can be seen in FIGS. 2 and 4, the axis of rotation D2 n , about which the profiling units 18 can be pivoted, passes through a processing point 98, 100 which is located in a between the pair 20 of rollers 20 ', 20 "of the profiling units 18 formed roll gap 102. The rollers 20 ', 20 "each have a plurality of sections: a first circumferential forming section 104 and a different from this second circumferential forming section 106. One of the forming sections 104, 106 different third circumferential Forming section 108 can also be formed at the transition from the first forming section 104 to the second forming section 106.
Am Übergang vom ersten Umformabschnitt 104 auf den zweiten Umformabschnitte 106 kann eine erste Umformkante 1 10 ausgebildet sein, welche einen großen Teil der zum Pro- filieren benötigten Umformkräfte auf das zu profilierende Halbzeug 12 überträgt. In der vorliegenden Ausführungsform bildet der Übergang den dritten Umformabschnitt 108 aus. Entsprechend ist eine zusätzliche zweite Umformkante 1 12 am Übergang vom dritten Umformabschnitt 108 zum zweiten Umformabschnitt 106 ausgebildet. At the transition from the first forming section 104 to the second forming sections 106, a first forming edge 110 can be formed, which transfers a large part of the forming forces required for profiling to the semi-finished product 12 to be profiled. In the present embodiment, the transition forms the third forming section 108. Correspondingly, an additional second forming edge 112 is formed at the transition from the third forming section 108 to the second forming section 106.
Bei der in der in Figur 4 dargestellten und besonders bevorzugten Ausführungsform ver- läuft die Drehachse D2n durch einen Bearbeitungspunkt 98, 100, der sich an einer der Um formkanten 1 10, 1 12 befindet. Somit kann der Winkel der Profiliereinheiten 18 optimal an eine fortschreitende und sich verändernde zu profilierende Profilaußenkante 1 14 ange passt werden, weil die Profiliereinheiten 18 bei sich verändernder Krümmung der Profilau ßenkante 1 14 stets exakt um einen der Umformpunkte 98, 100 verschwenkt werden kön- nen. In the particularly preferred embodiment shown in FIG. 4, the axis of rotation D2 n runs through a processing point 98, 100 which is located on one of the shaping edges 110, 112. Thus, the angle of the profiling units 18 can be optimally adapted to a progressing and changing outer profile edge 14 to be profiled, because the profiling units 18 can always be pivoted exactly around one of the shaping points 98, 100 when the curvature of the outer profile edge 14 changes .
In Figur 6 ist jeweils beispielhaft ein aus einem Halbzeug 12 gefertigtes Profil 12' mit ei nem entlang seiner Längsachse LK variierenden Querschnitt und ein Profil 12" mit einer va riierenden Längsachse Xv dargestellt. Nicht eigens gezeigt sind Profile, die sowohl eine va riierende Längsachse Xv als auch einen über die variierende Längsachse Xv variierenden Querschnitt aufweisen, gleichwohl die Vorrichtung 10 ebenfalls dazu geeignet ist, derar tige Profile herzustellen. 6 each shows an example of a profile 12 'made from a semifinished product 12 with a cross-section varying along its longitudinal axis L K and a profile 12 "with a varying longitudinal axis Xv. Profiles which both have a varying longitudinal axis are not specifically shown Xv and also have a cross-section varying over the varying longitudinal axis Xv, although the device 10 is also suitable for producing such profiles.
Unter sich verändernden Längsachsen Xv werden in diesem Zusammenhang durchgängige Längsachsen Xv mit Krümmung verstanden. Die Längsachsen Xv können dabei Krümmun gen nicht nur in zwei Dimensionen, sondern auch in drei Dimensionen haben. In Figur 7 ist beispielhaft eine mögliche und mit 1 16 bezeichnete Profilblume dargestellt, die in vereinfachter Darstellung unterschiedliche Profilierschritte für das Profilieren eines Profils 12', 12" veranschaulicht. Für jeden der Profilierschritte wird ein gesondertes Paar 20 von einander entsprechenden Profilierrollen 20', 20" benötigt, die jeweils einen Walzspalt 102 ausbilden, dessen Form im Längsschnitt der des Profils 12', 12" im jeweiligen Profilier schritt entspricht. In this context, changing longitudinal axes X v are understood to be continuous longitudinal axes X v with curvature. The longitudinal axes X v can have curvatures not only in two dimensions, but also in three dimensions. FIG. 7 shows an example of a possible profile flower, denoted by 1 16, which, in a simplified representation, illustrates different profiling steps for profiling a profile 12 ', 12 ". For each of the profiling steps, a separate pair 20 of corresponding profiling rollers 20', 20 is shown "each required a roll gap Form 102, whose shape in longitudinal section corresponds to that of the profile 12 ', 12 "in the respective profiling step.
In Figur 8 ist eine Draufsicht eines aus dem Stand der Technik bekannten Verbunds aus ei ner Stützvorrichtung 16 und drei von ihr getragenen Profiliereinheiten 18 dargestellt. Es ist erkennbar, dass durch die Drehbarkeit der Stützvorrichtung 16 immer nur eine Profilierein heit 18 optimal zur Profilaußenkante 1 14 ausgerichtet werden kann. Wenn die Krümmung der Profilaußenkante 1 14 jedoch groß ist (d.h. kleine Krümmungsradien rK), lassen sich nicht alle Profiliereinheiten gleichzeitig so zur Profilaußenkante 1 14 ausrichten, dass eine optimale Umformung (oder überhaupt eine Umformung) möglich ist. Im Vergleich hierzu veranschaulicht Figur 9 einen Ausschnitt der erfindungsgemäßen Vor richtung 10 in einer Draufsicht. Da jeder Schwenktisch 16 nur zwei Profiliereinheiten 18 trägt, die zudem individuell verschwenkbar sind, verfügt die Vorrichtung 10 insgesamt - bei gleicher Zahl von Profiliereinheiten - im Vergleich zu herkömmlichen Vorrichtungen dieser Art über wesentlich mehr Freiheitsgrade, die für eine Anpassung der Profiliereinhei- ten 18 an die Profilaußenkante 1 14 genutzt werden können. Unterstellt man, dass die Pro filiereinheiten um beliebige Schwenkwinkel verschwenkt werden können, so lassen sich zwei Profiliereinheiten 18 auf einem Schwenktisch 16 an beinahe beliebig kleine Krüm mungsradien anpassen. Wenn hingegen wie beim Stand der Technik drei Profiliereinheiten auf einem Drehtisch befestigt sind, so gilt dies selbst dann nicht, wenn die Profiliereinhei- ten ebenfalls um beliebige Winkel auf dem Drehtisch verschwenkbar wären. FIG. 8 shows a top view of a composite, known from the prior art, of a support device 16 and three profiling units 18 carried by it. It can be seen that the rotatability of the support device 16 means that only one profiling unit 18 can be optimally aligned with the profile outer edge 114. If, however, the curvature of the profile outer edge 1 14 is large (ie small radii of curvature r K ), not all profiling units can be aligned to the profile outer edge 1 14 at the same time in such a way that an optimal shaping (or any shaping at all) is possible. In comparison, Figure 9 illustrates a section of the device 10 according to the invention in a plan view. Since each swivel table 16 carries only two profiling units 18, which can also be pivoted individually, the device 10 as a whole - with the same number of profiling units - has considerably more degrees of freedom compared to conventional devices of this type, which are necessary for adapting the profiling units 18 the profile outer edge 1 14 can be used. Assuming that the profiling units can be swiveled by any swivel angle, two profiling units 18 on a swivel table 16 can be adapted to almost any radius of curvature. If, on the other hand, as in the prior art, three profiling units are attached to a rotary table, this does not apply even if the profiling units were also pivotable on the rotary table by any angle.
Um die in der Figur 9 dargestellte Anpassung der Lage der Profiliereinheiten an die Profil außenkante 1 14 zu erzielen, werden mehrere einzelne Bewegungen hintereinander oder gleichzeitig durchgeführt. Der in der Figur 9 oben dargestellte Verbund aus Schwenktisch 16 und Profiliereinheiten 18 vollführt beispielsweise die folgenden Bewegungen: 1. eine translatorische Bewegung des Schwenktischs 16 in Richtung der zu profilie renden Profilaußenkante 1 14; In order to achieve the adjustment of the position of the profiling units to the profile outer edge 114 shown in FIG. 9, several individual movements are carried out in succession or simultaneously. The composite of swivel table 16 and profiling units 18 shown above in FIG. 9 performs, for example, the following movements: 1. a translatory movement of the swivel table 16 in the direction of the profile outer edge 114 to be profiled;
2. eine Schwenkbewegung des Schwenktischs 16 im Uhrzeigersinn; 3. eine Schwenkbewegung der oberen der beiden Profiliereinheiten 18 im Uhrzeiger sinn; und 2. a pivoting movement of the swivel table 16 in a clockwise direction; 3. a pivoting movement of the upper of the two profiling units 18 in a clockwise direction; and
4. eine Schwenkbewegung der unteren der beiden Profiliereinheiten 18 gegen den Uhrzeigersinn. Der in der Figur 9 unten dargestellte Verbund aus Schwenktisch 16 und Profiliereinheiten 18 vollführt beispielsweise die folgenden bezogenen Bewegungen: 4. a pivoting movement of the lower of the two profiling units 18 counterclockwise. The combination of swivel table 16 and profiling units 18 shown below in FIG. 9 performs, for example, the following related movements:
1. eine translatorische Bewegung des Schwenktischs 16 in Richtung der zu profilie renden Profilaußenkante 1 14; 1. a translatory movement of the swivel table 16 in the direction of the profile outer edge 1 14 to be profiled;
2. eine Schwenkbewegung des Schwenktischs 16 gegen den Uhrzeigersinn; 3. eine Schwenkbewegung der unteren der beiden Profiliereinheiten 18 gegen den Uhrzeigersinn. 2. a pivoting movement of the swivel table 16 counterclockwise; 3. a pivoting movement of the lower of the two profiling units 18 counterclockwise.
Dieser Bewegungsablauf bewirkt die in Figur 9 beispielhaft dargestellte Anpassung der Profiliereinheiten 18 an die Krümmung der Profilaußenkante 1 14. This movement sequence brings about the adaptation of the profiling units 18 to the curvature of the profile outer edge 114 as shown in FIG. 9.
In einem nicht eigens dargestellten Ausführungsbeispiel ist es möglich, die Schwenktische 16 entlang weiterer Translationsrichtungen zu verfahren. Auch ist es möglich, die In an embodiment that is not specifically shown, it is possible to move the swivel tables 16 along further translation directions. It is also possible that
Schwenktische 16 derart auszugestalten, dass sie ferner um eine parallel zur Profilierebene EP und in Richtung der Förderrichtung F verlaufende Drehachse drehbar sind. Dadurch können die Schwenktische 16 und die davon getragenen Profiliereinheiten 18 in Richtung der Profilierebene EP oder von dieser weg gekippt werden. Pivoting tables 16 to design in such a way that they are also rotatable about an axis extending parallel to the Profilierebene E P and in the direction of the conveying direction F, the rotational axis. Characterized the pivoting tables 16 and supported thereby profiling units 18 can be tilted away in the direction of P or E Profilierebene therefrom.

Claims

PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS
1. Vorrichtung (10) zum flexiblen Rollformen eines Halbzeugs (12), insbesondere eines Walzblechs, zu einem Profil (12', 12") mit einem entlang seiner Längsachse variieren den Querschnitt und/oder mit variierender Längsachse, mit einem Gestell (14), mehreren Stützvorrichtungen (16), die von dem Gestell (14) getragen sind, wobei die Stützvorrichtungen (16) jeweils relativ zu dem Gestell (14) translatorisch verfahrbar und drehbar gelagert sind, mehreren Profiliereinheiten (18), die jeweils ein Paar (20) von drehbar gelagerten1. Device (10) for flexible roll forming of a semi-finished product (12), in particular a rolled sheet, into a profile (12 ', 12 ") with a cross-section varying along its longitudinal axis and / or with a varying longitudinal axis, with a frame (14) , a plurality of support devices (16) carried by the frame (14), the support devices (16) each being translationally movable and rotatable relative to the frame (14), a plurality of profiling units (18), each of which is a pair (20 ) of rotatably mounted
Rollen (20', 20") aufweisen, zwischen denen ein Walzspalt (102) verbleibt, dadurch gekennzeichnet, dass auf jeder Stützvorrichtung (16) genau zwei Profiliereinheiten (18) drehbar gelagert angeordnet sind. Have rollers (20 ', 20 ") between which a roll gap (102) remains, characterized in that exactly two profiling units (18) are rotatably mounted on each support device (16).
2. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Stützvorrichtung (16) um eine erste Drehachse (D1 n) drehbar gela gert ist, die parallel zu einer ersten Drehrichtung angeordnet ist, mindestens eine Profiliereinheit (18) um eine zweite Drehachse (D2n) drehbar gela gert ist, die parallel zu einer zweiten Drehrichtung angeordnet ist, die Stützvorrichtung (16) parallel zu einer Translationsrichtung translatorisch ver fall rbar ist, die erste Drehrichtung mit der Translationsrichtung einen ersten Winkel und die zweite Drehrichtung mit der Translationsrichtung einen zweiten Winkel einschließt, und dass die zweite Drehachse (D2n) jeweils durch einen Bearbeitungspunkt (98, 100) im Walzspalt (102) zwischen dem Paar (20) von drehbar gelagerten Rollen (20', 20") der mindestens einen Profiliereinheit (18) verläuft. 2. Device (10) according to claim 1, characterized in that at least one support device (16) is rotatably mounted about a first axis of rotation (D1 n ), which is arranged parallel to a first direction of rotation, at least one profiling unit (18) around a second axis of rotation (D2 n ) is rotatably mounted, which is arranged parallel to a second direction of rotation, the support device (16) is translationally ver fallable parallel to a translation direction, the first direction of rotation with the translation direction includes a first angle and the second direction of rotation with the translation direction includes a second angle, and that the second axis of rotation (D2 n ) is in each case defined by a machining point (98, 100) in the roll gap (102) between the pair (20) of rotatably mounted rollers (20 ', 20 ") of the at least one profiling unit (18).
3. Vorrichtung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Paare (20) von drehbar gelagerten Rollen (20', 20") jeweils eine erste Rolle (20') und eine von der ersten Rolle verschiedene zweite Rolle (20") umfassen, dass die ersten und zweiten Rollen (20', 20") mindestens jeweils einen in Umfangsrich tung umlaufenden ersten Umformabschnitt (104) und einen in axialer Richtung dazu versetzt angeordneten und in Umfangsrichtung umlaufenden zweiten Umfor mabschnitt (106) aufweisen, dass der Bearbeitungspunkt (98, 100) am Übergang vom ersten Umformabschnitt (104) zum zweiten Umformabschnitt (106) angeordnet ist. 3. Device (10) according to claim 2, characterized in that the pairs (20) of rotatably mounted rollers (20 ', 20 ") each have a first roller (20') and a second roller different from the first roller (20" ) include that the first and second rollers (20 ', 20 ") each have at least one circumferential circumferential first forming section (104) and an axially offset and circumferential circumferential second forming section (106) that the Processing point (98, 100) is arranged at the transition from the first forming section (104) to the second forming section (106).
4. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass die Stützvorrichtungen (16) jeweils an mindestens zwei Stützvorrichtungsla gerpunkten (L1 d, L2d, L3D) abstützend gelagert sind. 4. Device (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the support devices (16) are each supported at least on at least two support device storage points (L1 d , L2 d , L3 D ).
5. Vorrichtung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützvorrichtungen (16) jeweils zwei erste Abstützelemente (52, 52') aufweisen, wobei die zwei ersten Abstützelemente (52, 52') einen ersten Stützvorrichtungsla gerpunkt (LI D) und einen zweiten Stützvorrichtungslagerpunkt (L2D) bereitstellen, und dass die Stützvorrichtungen (16) jeweils ein erstes Drehelement (36) aufweisen, das die erste Drehachse (D1 n) definiert und einen dritten Stützvorrichtungslagerpunkt (L3D) bereitstellt. 5. The apparatus (10) according to claim 4, characterized in that the support devices (16) each have two first supporting elements (52, 52 '), wherein the first two supporting elements (52, 52') includes a first Stützvorrichtungsla gerpunkt (LI D) and provide a second support bearing point (L2 D ), and that the support devices (16) each have a first rotating element (36) which defines the first axis of rotation (D1 n ) and provides a third supporting device bearing point (L3 D ).
6. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass die Profiliereinheiten (18) jeweils an mindestens zwei Profiliereinheitslager punkten (LI P, L2P, L3P) abstützend gelagert sind. 6. Device (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the profiling units (18) each have points on at least two profiling unit bearings (LI P, L2 P , L3 P ) are supported for support.
7. Vorrichtung (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Profiliereinheiten (18) jeweils zwei zweite Abstützelemente (78, 78') aufweisen, wobei die zwei zweiten Abstützelemente (78, 78') einen ersten Profiliereinheitsla gerpunkt (LI P) und einen zweiten Profiliereinheitslagerpunkt (L2P) bereitstellen, und dass jede Profiliereinheit (18) ein zweites Drehelement (46) aufweist, das die zweite Drehachse (D2n) definiert und einen dritten Profiliereinheitslagerpunkt (L3P) bereit stellt. 7. The device (10) according to claim 6, characterized in that the profiling units (18) each have two second support elements (78, 78 '), the two second support elements (78, 78') having a first Profiliereinheitsla gerpunkt (LI P ) and provide a second profiling unit bearing point (L2 P ), and that each profiling unit (18) has a second rotating element (46) which defines the second axis of rotation (D2 n ) and provides a third profiling unit bearing point (L3 P ).
8. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an der Stützvorrichtung (16) jeweils genau zwei Gerüstelemente (92) angeordnet sind, die jeweils mindestens zwei von den Lagerpunkten (LI D, L2D, L3D; L1 p, L2p, L3P) verschie- dene Widerlagerpunkte (96) für die Profiliereinheiten bereitstellen. 8. The device (10) according to one of claims 4 to 7, characterized in that exactly two scaffolding elements (92) are arranged on the support device (16), each of which has at least two of the bearing points (LI D , L2 D , L3 D ; L1 p , L2 p , L3 P ) provide different abutment points (96) for the profiling units.
9. Verfahren zum flexiblen Rollformen eines Halbzeugs (12), insbesondere eines Walz blechs, zu einem Profil (12', 12") mit einem entlang seiner Längsachse variierenden Querschnitt und/oder mit variierender Längsachse, mit folgenden Schritten: a) Bereitstellen eines Gestells (14) und mehrerer davon getragener Stützvorrich- tungen (16), wobei die Stützvorrichtungen (16) jeweils genau zwei Profilierein heiten (18) tragen, die jeweils ein Paar (20) von drehbar gelagerten Rollen (20', 20") aufweisen, zwischen denen ein Walzspalt (102) verbleibt; b) Translatorisches Verfahren und Drehen der Stützvorrichtungen (16) relativ zu dem Gestell (14) und Drehen der genau zwei Profiliereinheiten (18) auf der je- weiligen Stützvorrichtung (16), während das Halbzeug (12) entlang einer Förder richtung (F) durch den Walzspalt (102) geführt wird. 9. A method for the flexible roll forming of a semi-finished product (12), in particular a rolled sheet, into a profile (12 ', 12 ") with a cross-section varying along its longitudinal axis and / or with a varying longitudinal axis, with the following steps: a) providing a frame (14) and a plurality of support devices (16) carried thereby, the support devices (16) each carrying exactly two profiling units (18), each of which has a pair (20) of rotatably mounted rollers (20 ', 20 "), between which a roll gap (102) remains; b) translatory method and rotation of the support devices (16) relative to the frame (14) and rotation of exactly two profiling units (18) on the respective support device (16), while the semi-finished product (12) along a conveying direction (F) is passed through the roll gap (102).
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 verwendet wird. 10. The method according to claim 9, characterized in that a device (10) according to one of claims 1 to 8 is used.
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