JPH09506556A - 構造部材の端縁を機械的に丸める端縁研削盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 端縁研削装置（２０）を通して送られる構造部材（１９）の端縁を機械的に丸める端縁研削装置。それは、構造部材（１９）がその上に休止して前方へ駆動され構造部材（１９）の移動の方向に対して横方向へ延びる支持ローラー（７）を有する主フレーム（１）を備えている。該端縁研削盤（２０）は、可動研削要素（１３）を有する少なくとも１台の研削集合体（１０）を備え、該研削集合体（１０）は、構造部材の推進軸線に対してほぼ平行に延びる軸線のまわりに旋回可能にフレーム（２）上に装着される。該枢軸軸線（２２）は、構造部材（２２）の外部にあり、研削要素（１３）の横断面の輪郭は、該枢軸軸線の位置と、端縁の丸めの曲率半径（ｒ₁）とに適合する所定の幾何学的形状を有している。

Description

【発明の詳細な説明】 構造部材の端縁を機械的に丸める端縁研削盤 本発明は、構造部材がその上に支持されて前方へ駆動され、移動の方向に対し て横方向へ延びる支持ローラーを有する主フレームを備え、それを通して送られ る構造部材の端縁の機械的に丸める端縁研削装置に関する。 この型式の端縁研削盤は、オランダ国第９００２１７５号から公知である。 本発明の目的は、圧延される形鋼および薄板のような構造部材の端縁を丸める 機械を提供することである。現在、形鋼の総ての端縁が少なくとも２ｍｍの、或 るときにはそれ以上の曲率半径を有することは、沖合構造物における要件である 。これは、保守および腐食防止のためである。これまで、この丸める手順は、通 常、角度付き研削盤（ａｎｇｕｌａｒ ｇｒｉｎｄｅｒ）または表面仕上げ機械 によって手動で実施された。 この端縁研削装置が基づく原理は、形鋼の端縁の丸めにおいて角度付き研削盤 によって現在達成される品質を遥かに越える非常に良好な品質を与えることが試 験によって立証されている。 本発明によると、可動研削要素を有する少なくとも１台の研削集合体を備え， 該研削集合体が、構造部材の推進軸線に対してほぼ平行に延びる軸線のまわりに 旋回可能にフレームに装着され，該枢軸軸線が、構造部材の外部に配置され，前 記研削要素の横断面の輪郭が、該枢軸軸線の配置と、端縁の丸めの曲率半径とに 適合する所定の幾何学的形状を有し，該研削要素が、端縁に向って撓み可能に、 ないし弾力的に、押圧されることによって特徴づけられる本明細書の序言の部分 の端縁研削装置が提供される。 そのような設計は、特に、研削要素がその全体の十文字の領域の全体にわたっ て均等に摩耗し、従って、個々の研削要素に長い有用寿命を交換前に与えること を課す。 研削集合体は、所定の幾何学的形状の表面を有するモーター作動の研削ホイー ルの形状でもよいことが考えられるが、研削集合体は、研削ベルトないしサンド ベルトが２個のローラーの間で該ローラーのまわりに走行するベルト研削盤ない しベルトサンダー（ｓａｎｄｅｒ）の形状であるのが有利なことが判明した。 各端縁研削装置に対して１台よりも多い研削集合体を有することは、実際に不 必要であっても、該集合体は、２つの端縁の同時の研削のために構造部材の各側 部に都合よく装着されてもよい。 有利に、更に２台の研削集合体は、ＩまたはＨの断面を有する鋼ビームの端縁 を研削するような１回の走行において２つの付加的な端縁の同時の研削のために 、第１研削集合体ないし第１対の研削集合体の下流で構造部材の各側部に装着さ れてもよい。 該端縁研削装置は、該端縁研削装置を通る構造部材の制御された案内のために 、垂直および水平に装着された案内ローラーを有利に備えてもよい。有利に、該 研削集合体は、研削ベルトの摩擦の低減および／または冷却するように、研削集 合体の研削シューと研削ベルトとの間への空気の供給と、空気クッションの形成 とのために空気ノズル装置を備えてもよい。 各研削集合体が独立の動力ないしモーターの作用を有することは、好都合であ る。更に、各研削シューは、端縁における任意の粗さを吸収すると同時に、金属 が研削削除される際に端縁に向って研削要素が送られるように、研削圧力を調節 し、従って構造部材の端縁に対する撓みないし特定の弾性を与える目的のために 、流体動力のシリンダのような装置によって端縁に向って押圧されるか、または 上昇あるいは降下されてもよい。 各研削集合体は、リンク機構と、流体動力シリンダとによって前記枢軸軸線の まわりに都合よく旋回可能であり、従って、或る種類の振子運動を行う。 その他および付加的な目的、特徴および利点は、添付図面に関連して説明の目 的のために与えられ、これにより本発明を制限することなく本発明の現在好適な 一実施例の下記の説明によって明らかであり、ここに、 第１図は、４台の独立の研削集合体を有する本発明による端縁研削装置の一実 施例を斜視図で示し、 第２Ａ図は、前方研削区域１と、後方研削区域２とを有する本発明による端縁 研削装置の側面図を概略的に示し、 第２Ｂ図は、左側の研削区域１と、右側の研削区域２とを有する第２Ａ図によ る端縁研削装置の端面図を概略的に示し、 第３Ａ図は、研削区域１における振子運動を概略的に示し、 第３Ｂ図は、研削区域２における振子運動を概略的に示し、 第４図は、研削集合体における研削シューの概略の側面図を示し、 第５図は、第４図による研削シューの端面図を示し、 第６Ａ図から第６Ｄ図までは、研削領域の幾何学的設計と、それが実施する振 子運動とを概略的に示し、 第７図は、研削除去される材料と、研削集合体の枢軸軸線を設置するのに通常 当然と見做される点を開示するｒの中心とを示す。 第１図は、本発明による端縁研削装置２０の透視画法における描写である。端 縁研削装置２０は、地上に載置された主フレーム１上に構成されている。該主フ レーム１上には、端縁研削装置２０を通して推進される構造部材１９を支持すべ き３本の支持ローラー７が装着されている。端縁研削盤２０を通る構造部材１９ の横方向の制御のため、案内ローラー８は、構造部材１９の進路の各側部に装着 されている。更に、水平回転軸線を有する案内ローラー９が設けられている。案 内ローラー８、９は、端縁研削盤２０を通る構造部材１９の制御された運動を可 能にする。４台の研削集合体１０は、主フレーム１に旋回可能に取付けられてい る。各研削集合体１０は、好ましくは他のものに完全に独立に作動されて両方向 において回転可能であるその夫々のモーター１７によって作動される。 第２Ａ図は、端縁研削盤２０の側面図を示す。この実施例では、端縁研削盤２ ０は、前方研削区域１と、後方研削区域２とを有している。各研削区域は、構造 部材１９の各側部に１台の２台の研削集合体１０を有している。４台の研削集合 体１０の全体によって、４つの端縁は、同時に丸められるのが可能である。各研 削集合体１０は、研削ベルト１３がそのまわりに走行する２個の駆動ホイール１ １を有している。また、サイドベルトないし研削ベルト１３は、研削シュー１２ を横切って走行している。該研削シュー１２は、研削圧カシリンダ１４によって 構造部材１９の端縁に向って研削ベルト１３の付勢を変更するように上昇または 降下されてもよい。研削シュー１２は、延長部２１によって回転可能に装着され ている。１個の駆動ホイール１１は、研削ベルト１３を緊張するために流体動力 シリンダ１５によって監視されてもよい。矢印Ｄは、構造部材１９の常態の送り 方向を示す。矢印Ｒ１、Ｒ２は、集合体１０の作用の際の研削区域１、２におけ る研削ベルト１３の方向を夫々示す。前述のように、ベルト１３は、両方向にお いて走行可能なことがわかる。更に、構造部材１９の付加的な端縁は、機械を通 る戻り（矢印Ｄの反対の方向）において研削されてもよい。 一実施例では、端縁研削盤は、唯一の研削区域１から成ってもよく、代りに他 の研削区域２のみから成ってもよいことが理解されるべきである。更に他の代り のものとして、端縁研削盤は、１台のみの研削集合体から成ってもよく、随意に ３台の研削集合体から成ってもよい。Ｉビームの総ての８つの端縁が一走行にお いて研削されるべきであれば、好ましくは４つの研削区域に装着された８台の研 削集合体が必要である。 各研削集合体１０は、キャリヤ部分２へ固定され、部分２は、主フレーム１へ また固定されている。 第２Ｂ図は、点のある中心線２３の左側に研削区域１を有し、右側に研削区域 ２を有する端縁研削盤２０の端面図を示す。研削区域１では、構造部材１９の下 側フランジの下側端縁が研削される。区域２では、構造部材１９の下側フランジ の上側端縁が丸められる。研削集合体１０は、構造部材１９の送り方向、従って 長手方向に平行に延びる枢軸軸線２２のまわりに旋回可能である。研削集合体１ ０の旋回運動ないし振子運動は、点線によって示される振子シリンダ１６によっ て行われる。更に、研削集合体１０は、キャリヤ部分２のその夫々の部分へ取付 けられた横シリンダ４によって相互から遠く、または相互に向って、移動可能で ある。キャリヤ部分２は、横ガイド３上を移動する。 研削集合体１０の振子運動は、研削区域１に対して第３Ａ図に、研削区域２に 対して第３Ｂ図に、更に示される。研削集合体１０の枢軸軸線２２は、構造部材 １９の外側に横たわり、この位置により、シュー１２の当接面の幾何学的設計は 、第６図に示され、構造部材１９に微細に丸められた端縁を形成することが可能 であることに注目せよ。 第４図は、研削シュー１２を更に詳細に示す。これは、供給チューブ２５を経 て加圧空気を供給する１つまたはそれ以上の空気ノズル装置２４を備えている。 この空気により、空気クッションが、研削シュー１２を研削ベルト１３との間に 形成されている。同時に、空気は、研削ベルト１３を冷却する。 第５図は、第４図による研削シュー１２の端面図を示す、全体のユニットは、 キャリヤ部分２へ固定されている。研削圧力シリンダ１４は、構造部材１９に対 する研削ベルト１３の付勢を増大／低減し得る。 第６Ａ図から第６Ｄ図までは、研削ベルト１３がそれに沿って走行する研削シ ュー１２のまさに表面の横断面図を概略的に示す。該図面は、例えば全体で６０ °の弧を作るために１つの外側から他の外側への振子運動を研削シュー１２が如 何に行うかを示す。同時に、振子懸架装置、即ち、第４図、第５図における延長 部２１およびシリンダ１４は、研削シュー１２の弾性を保証する。該弾力的な運 動は、第６Ａ図、第６Ｂ図、第６Ｃ図にＡによって示唆される。シリンダ１５は 、研削ベルト１３の正確な緊張を保証する。シリンダ１４，１５の圧力は、調和 されねばならない。シリンダ１４がシュー１２を上方へ付勢するとき、シリンダ １５は、ベルトの張力を維持するために対応するように後退せねばならない。 研削シュー１２の該実施例、即ち、その横断面輪郭は、良好な研削結果を得る のに決定的な重要さのものであることが理解されるべきである。試験は、研削シ ュー１２が研削されるべき端縁に向って研削ベルト１３を強く付勢して、材料が 研削除去される際にベルト１３が端縁に対して送給されることが重要であること を示した。これは、研削シュー１２が弾力的であると共に、構造部材１９の恐ら く不均等な／湾曲した面をたどり得ることによって達成される。更に、述べたよ うに、冷却は、好ましくは与えられるべきであり、そうでなければ、研削ベルト １３は、継手において破断する程に高温になる。第６Ａ図から第６Ｄ図までは、 ベルト研削盤に対する代りのものとして回転可能な研削ホィールの表面形状を原 理的に表わしてもよい。 満足すべき研削結果を得るために、別の面、即ち、研削シュー１２の運動の幾 何学的形状が重要である。これは、幾分湾曲されねばならない研削シューの形状 の設計に更に及ぶ。例えば２ｍｍの丸め半径が達成されるべきとき、研削シュー １２の回転中心は、第７図に示されるようにｒ₁の中心に設置されることが適当 と思われる。しかしながらこのとき、構造に関して、欠点は、回転の点が研削さ れるべき材料の内部に設置されねばならないことである。実施された試験は、こ れが簡単な実際的条件において可能であることを示したが、それは、操作および 保守に関して扱いにくい方法である。更に、研削要素の摩耗および切断が集中さ れ、該要素は、一層頻繁に交換されねばならない。ベルト研削盤に対して、この 欠点は、研削集合体を傾け、これにより、研削ベルトを構造部材１９の端縁に関 して幾分傾けることによって矯正可能である。従って、第６Ａ図から第６Ｄ図ま では、この問題が如何に解決されたかを示す。研削シュー１２は、回転中心２２ のまわりに移動し、研削シューの形状に関しては、２つのパラメーター、即ち、 湾曲半径ｒと、角度αとが存在する。角度αと、湾曲半径ｒとは、構造部材１９ の端縁と回転中心２２との間の距離に依存する関係を形成する。角度αは、１０ °および２０°の範囲内にあるべきことが示唆され、試作品では、角度α＝１４ °が有利なことが判明した。このとき、対応する曲率半径は、ｒ＝２７ｍｍであ り、振子運動における角度の振れは、各側部で３０°、即ち、全体で６０°であ る。更に、「弾性」Ａは、端縁の材料（第７図参照）が研削除去される際に付加 的な送りを与える重要なパラメーターである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ)，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｎ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，Ｎ Ｌ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．移動の方向Ｄに対して横方向へ延び構造部材（１９）をその上に支持して 前方へ駆動する支持ローラー（７）を有する主フレーム（１）を備え、それを通 して送られる構造部材（１９）の端縁を機械的に丸める端縁研削装置において， 可動研削要素（１３）を有する少なくとも１台の研削集合体（１０）を備え、該 研削集合体（１０）が、前記構造部材（１９）の推進軸線に対してほぼ平行に延 びる軸（２２）のまわりに旋回可能にフレーム（２）上に装着され，該枢軸軸線 （２２）が、該構造部材（１９）の外部に配置され，前記研削要素（１３）の横 断面の輪郭が、該枢軸軸線（２２）の位置と、前記端縁の丸めの曲率半径（ｒ） とに適合され，該研削要素が、該端縁に向って撓むように、ないし弾力的に押圧 され，前記構造部材（１９）を案内するために垂直および水平に設置された案内 ローラー（８、９）を備えることを特徴とする端縁研削装置。 ２．請求の範囲第１項に記載の端縁研削装置において，前記研削集合体（１０ ）が、ベルト研削盤の形状であり，前記研削要素が、それを横切って研削ベルト の走行する研削シュー（１２）からその横断面輪郭を受取る研削ベルトまたはサ ンドベルトであることを特徴とする端縁研削装置。 ３．請求の範囲第１項に記載の端縁研削装置において，前記研削集合体が、前 記面輪郭を有する回転研削ホイールの形状であることを特徴とする端縁研削装置 。 ４．請求の範囲第１項または第２項に記載の端縁研削装置において，１台の研 削集合体（１０）が、２つの端縁の同時の研削のために前記構造部材（１９）の 各側部に装着されていることを特徴とする端縁研削装置。 ５．請求の範囲第１項、第２項、第３項または第５項に記載の端縁研削装置に おいて，付加的な一対の研削集合体（１０）が、２つの付加的な端縁（Ｉまたは Ｈの断面を有する鋼ビームにおけるような）の同時の研削のために前記第１研削 集合体（１０）または前記第１対の研削集合体（１０）の下流で前記構造部材（ １９）の各側部に装着されていることを特徴とする端縁研削装置。 ６．請求の範囲第２項に記載の端縁研削装置において，各研削集合体（１０） が、該研削集合体（１０）の前記研削シュー（１２）と前記研削ベルト（１３） との間への空気の供給および空気クッションの形成のために空気ノズル装置（２ ４）を有することを特徴とする端縁研削装置。 ７．請求の範囲第１項から第７項のいずれか１つの項に記載の端縁研削装置に おいて，各研削集合体（１０）が、独立のモーターの作用を有することを特徴と する端縁研削装置。 ８．請求の範囲第２項または第７項に記載の端縁研削装置において，前記研削 シュー（１２）が、研削圧力を調節する目的で流体動力シリンダ（１４）によっ て上昇または降下され得ることを特徴とする端縁研削装置。 ９．請求の範囲第１項から第９項のいずれか１つの項に記載の端縁研削装置に おいて，各研削集合体（１０）が、流体動力シリンダ（１６）によって旋回され ていることを特徴とする端縁研削装置。