NO178292B - Kantsliper for maskinell avrunding av kanter på konstruksjonselementer - Google Patents

Abstract

En kantsliperanordning (20) for maskinell avrunding av kanter på konstruksjonselementer (19) som føres gjennom kantsliperanordnlngen (20). Den Innbefatter en hovedramme (1) med 1 forhold til konstruksjonselementets (19) gjennomføringsretning tverrgående bæreruller (7) hvorpå konstruksjonselementet (19) hviler og drives frem. Kantsliperen (20) har minst ett slipeaggregat. (10) med et bevegelig slipeelement (13), hvilket slipeaggregat (10) er svingbart anordnet til en ramme (2) om en akse som forløper hovedsakelig parallelt med konstruksjonselementets fremføringsakse. Svingeaksen (22) befinner seg utenfor konstruksjonselementet (22), og slipeelementets (13) tverrsnittsprofil har en forutbestemt geometrisk form tilpasset svingeaksens plassering og kantavrundlngens krumningsradius (r).

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en kantsliperanordning for maskinell avrunding av kanter på konstruksjonselementer som føres gjennom kantsliperanordningen innbefattende en hovedramme med i forhold til gjennomføringsretningen tverrgående bæreruller hvorpå konstruksjonselementet hviler og drives frem.

En kantsliper av denne type er kjent fra NL-9002175.

Formålet med oppfinnelsen har vært å tilveiebringe en maskin for å avrunde kanter på konstruksjonselementer, så som valsede stålprofiler og plater. For offshore-konstruksjoner er det idag krav om at alle kanter på stålprofilene skal ha en krumningsradie på minst 2 mm, og av og til større. Bakgrunnen for dette er vedlikehold og korrosjonsbeskyttelse. Det har vært vanlig helt frem til idag at denne kantavrunding foretas manuelt med en vinkelsliper.

Det er dokumentert gjennom tester at det prinsipp den foreliggende kantsliperanordning bygger på gir meget god kvalitet på avrundingen av stålprofilkantene og langt overgår den kvalitet som idag oppnås med vinkelsliper.

I samsvar med den foreliggende oppfinnelse er det til-veiebragt en kantsliperanordning av den innledningsvis nevnte art, som kjennetegnes ved at den har minst ett slipeaggregat med et bevegelig slipeelement, hvilket slipeaggregat er svingbart anordnet til en ramme om en akse som forløper hovedsakelig parallelt med konstruksjonselementets fremfør-ingsakse, hvilken svingeakse befinner seg utenfor konstruksjonselementet, at slipeelementets tverrsnittsprofil er tilpasset svingeaksens plassering og kantavrundingens krumningsradius, og at slipeelementet blir trykt ettergivende eller fjærende mot kanten, og at den innbefatter vertikalt og horisontalt styrende organer for føring av konstruksjonselementet .

En slik konstruksjon medfører bl.a. at slipeelementet slites jevnt over hele sin tverr-utstrekning som gir god levetid for det enkelte slipeelement før utskiftning.

Man kan tenke seg at sl ipeaggregatet er i form av en motor-drevet slipeskive med en forutbestemt geometrisk overflateform på slipeskiven, men det har vist seg fordel-aktig at sl ipeaggregatet er i form av en båndsliper hvor et slipebånd løper mellom to ruller.

Selvom det strengt tatt ikke er nødvendig med mer enn ett slipeaggregat på hver kantsliperanordning, kan det med fordel være anordnet et slikt aggregat på hver side av konstruksjonselementet for samtidig sliping av to kanter.

Med fordel kan nok et par slipeaggregater være anordnet på hver side av konstruksjonselementet nedstrøms av det første slipeaggregat eller det første par slipeaggregater, for samtidig sliping av ytterligere to kanter i ett drag, så som kantsliping av I- eller H- profil-stålbjeiker.

Kantsliperanordningen kan med fordel innbefatte vertikalt og horisontalt anordnede styreruller for kontrollert føring av konstruksjonselementet gjennom kantsliperanordningen. Med fordel kan slipeaggregatet innbefatte luftdyseorganer for lufttilførsel og dannelse av en luftpute mellom slipeaggregatets slipesko og slipebåndet, for slik å minske friksjonen og/eller avkjøle slipebåndet.

Hensiktsmessig har hvert slipeaggregat uavhengig motordrift. Videre kan hver slipesko bli trykt mot kanten eller være hev-og senkbar med så som en arbeidssylinder i den hensikt å regulere slipetrykket, og dermed gi ettergivenhet eller en viss fjæring mot konstruksjonselementets kanter for å oppta ujevnheter i dette, samtidig som slipeelementet mates mot kanten etterhvert som gods slipes bort.

Hvert slipeaggregat kan med fordel svinges ved hjelp av en lenkmekanisme og en arbeidssylinder om nevnte svingeakse og beskriver på denne måte en slags pendelbevegelse.

Andre og ytterligere formål, trekk og fordeler vil fremgå av den --følgende beskrivelse av en for tiden foretrukket utførelse av oppfinnelsen, som er gitt for beskrivelsesfor-mål, uten derved å være begrensende, og gitt i forbindelse med de vedlagte tegninger hvor: Fig.l viser i perspektiv en utførelse av kantsliperanordningen ifølge den foreliggende oppfinnelse med fire

uavhengige slipeaggregater,

fig.2A viser skjematisk et sideriss av kantsliperanordningen ifølge fig. 1 med en fremre slipeseksjon 1 og

en bakre slipeseksjon 2,

fig.2B viser skjematisk et enderiss av kantsliperanordningen ifølge fig. 2A med slipeseksjonen 1 til venstre og

slipeseksjonen 2 til høyre,

fig.3A viser skjematisk de respektive slipeaggregaters

pendelbevegelse i seksjon 1,

fig.3B viser de respektive slipeaggregaters pendelbevegelse

i slipeseksjon 2,

fig.4 viser et skjematisk sideriss av selve slipeskoen i

slipeaggregatet,

fig.5 viser et enderiss av slipeskoen ifølge fig. 4, og fig.6A-6D viser skjematisk slipeflatens geometriske

utforming og pendelbevegelse som den beskriver. fig.7 viser godset som slipes bort og senteret for r angir det punkt man normalt ville tenkt var naturlig å plassere svingeaksen for slipeaggregatet.

Fig. 1 viser en perspektivisk avbildning av kantsliperanordningen 20 ifølge oppfinnelsen. Kantsliperanordningen 20 er oppbygd av en hovedramme 1 som står på underlaget. Til hovedrammen 1 er det opplagret tre bæreruller 7 som skal understøtte et konstruksjonselement 19 som fremføres gjennom kantsliperanordningen 20. For sideveis styring av konstruksjonselementet 19 gjennom kantsliperen 20 er det anordnet vertikalt opplagrede styreruller 8 plassert på hver side av løpet for konstruksjonselementet 19. I tillegg er det anordnet støtteruller 9 som har horisontale omdreiningsakser. Støtterullene 8 og 9 skal sikre kontrollert bevegelse av konstruksjonselementet 19 gjennom kantsliperen 20. Fire slipeaggregater 10 er svingbart festet til hovedrammen 1. Hvert slipeaggregat 10 blir drevet av en respektiv motor 17 som fortrinnsvis drives helt uavhengig av hverandre, og de kan kjøres i begge retninger.

Fig. 2A viser et sideriss av kantsliperen 20. Kantsliperen 20, i denne utførelsen, har en fremre slipeseksjon 1 og en bakre slipeseksjon 2. Hver slipeseksjon har to slipeaggregater 10, en på hver side av konstruksjonselementet 19. Med totalt fire slipeaggregater 10 kan fire kanter avrundes samtidig. Hvert slipeaggregat 10 innbefatter 2 slipehjul 11 omkring hvilke et slipebånd 13 løper. Slipebåndet 13 løper også over en slipesko 12. Slipeskoen 12 kan heves eller senkes for å endre trykket fra slipebåndet 13 mot kanten av konstruksjonselementet 19 ved hjelp av en slipetrykksylinder 14. Slipeskoen 12 er svinbart opplagret ved hjelp av armer 21. Det ene slipehjul 11 kan påvirkes av en arbeidssylinder 15 for stramming av slipebåndet 13. Pilen D viser den normale materetningen for konstruksjonselementet 19. Pilene RI og R2 viser respektivt retningen på slipebåndet 13 i slipeseksjon 1 og 2 under drift av aggregatet 10. Det skal som nevnt forstås at båndet 13 kari kjøres i begge retninger. Konstruksjonselementet 19 kan også slipes ved retur gjennom maskinen på ytterligere kanter (motsatt pilen D).

Det skal forstås at i én utførelse, kan en kantsliper bestå av bare den ene slipeseksjon 1, alternativt av bare den andre slipeseksjon 2. Som nok et alternativ kan kantsliperen bestå av kun ett slipeaggregat, eventuelt tre. Dersom alle åtte kanter på et I-profil skulle slipes i ett drag, ville det være nødvendig med åtte slipeaggregater, fortrinnsvis anordnet i fire slipeseksjoner.

Hvert slipeaggregat 10 er festet til en bæreseksjon 2 som igjen-er festet til hovedrammen 1.

Fig.-~2B viser et enderiss av kantsliperen _=20 med slipeseksjonen 1 på venstre side og slipeseksjonen 2 på høyre side av en stiplet midtlinje 23. Ved slipeseksjon 1 slipes den nedre kant av den nedre flens på konstruksjonselementet 19. I seksjon 2 avrundes den øvre kant på den nedre flens av konstruksjonselementet 19. Slipeaggregatet 10 kan svinges om en svingeakse 22 som forløper parallelt med konstruksjonselementets 19 materetning og dermed lengderetning. Svingebe-vegelsen, eller pendelbevegelsen, av slipeaggregatet 10 besørges av en pendelsylinder 16 illustrert med en stiplet linje. Videre kan slipeaggregatene 10 beveges fra hverandre eller mot hverandre ved hjelp av en tverrsylinder 4 som er festet til hver sin del av bæreseksjonen 2. Bæreseksjonen 2 løper på de tverrgående føringer 3.

Slipeaggregatenes 10 pendelbevegelse er nærmere vist i fig. 3A for slipeseksjon 1, og fig. 3B for slipeseksjon 2. Legg merke til at svingeaksen 22 for slipeaggregatet 10 ligger utenfor konstruksjonselementet 19 og med denne beliggenhet og den geometriske utforming av skoens 12 anleggsflate som er vist i fig. 6, er det mulig å utforme fint avrundede kanter på konstruksjonselementet 19. Fig. 4 viser i nærmere detalj slipeskoen 12. Denne innbefatter én eller flere luftdyseorganer 24 for tilførsel av trykkluft som skjer via tilførselsrøret 25. Ved hjelp av denne luft dannes en luftpute mellom slipeskoen 12 og selve slipebåndet 13. Luften vil samtidig avkjøle slipebåndet 13. Fig. 5 viser et enderiss av slipeskoen 12 ifølge fig. 4. Hele enheten er festet til bæreseksjonen 2. Slipetrykksylinderen 14 kan øke/minske trykket av slipebåndet 13 mot konstruksjonselementet 19.

Fig. 6A-6D viser skjematisk selve overflaten av slipeskoen 12 i tverrsnitt som slipebåndet 13 løper langsetter. Figurene viser hvordan slipeskoen 12 beveger seg i en pendelbevegelse fra den ene yttersiden til den andre, eksempe-lvis over en bue på 60° totalt. Samtidig sørger pendelopphenget, dvs. armene 21 og sylinderen 14 i fig. 4 og 5, for at det blir en fjæring av selve slipeskoen 12. Fjærbevegelsen er antydet med A i fig. 6B.6C og 6D. Sylinderen 15 sørger for korrekt stramming i slipebåndet 13. Trykket fra sylinderene 14 og 15 må være samstemt. Når sylinderen 14 trykker skoen 12 oppover, må sylinderen 15 gi tilsvarende etter for å beholde stramming på båndet.

Det skal forstås at utformingen av slipeskoen 12, dvs. tverrsnittsprofilet, er avgjørende dersom et godt sliperesultat skal kunne oppnås. Tester har vist at det er viktig at slipeskoen 12 presser slipebåndet 13 godt inntil kanten som skal slipes og at båndet 13 mates etterhvert som gods slipes bort. Dette oppnås ved at slipeskoen 12 er fjærende og kan også følge eventuelle ujevnheter/krumninger på konstruksjonselementet 19. Det må, som nevnt, dessuten fortrinnsvis sørges for kjøling for ellers vil slipebåndet 13 bli så varmt at det ryker i skjøten. Fig. 6A-6D kan også i prinsipp stå for overflateformen på en roterbar slipeskive som alternativ til båndsliper.

For å oppnå et tilfredsstillende sliperesultat er ytterligere et forhold viktig, nemlig geometrien for bevegelsen av slipeskoen 12. Dette som nevnt i tillegg til utformingen av slipeskoens fasong som må være noe bøyd. Når det skal oppnås en avrundingsradius på f.eks. 2 mm ville det vært naturlig at omdreiningssenteret for slipeskoen 12 plasseres som vist ved senteret av r^ på fig. 7. Ulempen rent konstruktivt er imidlertid at omdreiningspunktet da må plasseres inne i godset som skal slipes. Forsøk man har gjort viser at dette er mulig rent praktisk, men drifts- og vedlikeholdsmessig vil dette være en tungvint måte. Dessuten får man konsentrert slitasje på slipeelementet som hyppigere må skiftes ut. For en båndsliper kunne dette avhjelpes ved at slipeaggregatet og dermed slipebåndet ble noe skråstilt i forhold til kanten av konstruksjonselementet 19. Fig. 6A-6D viser .a-ltså hvordan man har løst dette. Slipeskoen 12 beveger seg om omdreiningssenteret 22 og når det gjelder fasongen på slipeskoen, inngår to parametere, nemlig krumningsradien r og vinkelen cx. Vinkelen a og krumningsradien r har et avhengighetsforhold til den avstand a som er mellom kanten på konstruksjonselementet 19 og' omdreiningssenteret 22. Det antydes at vinkelen a bør ligge mellom 10° og 20°, og på en prototyp er en vinkel a = 14° funnet gunstig. Den tilhørende krumningsradius er da r = 27 mm, og vinkelutslaget for pendelbevegelsen er 30° til hver side, altså totalt 60°. I tillegg er "fjæringen" A på en viktig parameter som sørger for etter-mating etterhvert som gods fra kanten (se fig.7) slipes bort.

Claims (9)

1. Kantsliperanordning for maskinell avrunding av kanter på konstruksjonselementer (19) som føres gjennom kantsliperanordningen (20), innbefattende en hovedramme _ jl) med i forhold til gjennomføringsretningen D tverrgående baereruller (7) hvorpå konstruksjonselementet (19) hviler og drives frem, karakterisert ved at den har minst ett slipeaggregat (10) med et bevegelig slipeelement (13), hvilket slipeaggregat (10) er svingbart anordnet til en ramme (2), om en akse (22) som forløper hovedsakelig parallelt med konstruksjonselementets (19) fremføringsakse, hvilken svingeakse (22) befinner seg utenfor konstruksjonselementet (19), at slipeelementets (13) tverrsnittsprofil er tilpasset svingeaksens (22). plassering og kantavrundingens krumningsradius (r), og at slipeelementet blir trykt ettergivende eller fjærende mot kanten, og at den innbefatter vertikalt og horisontalt styrende organer (8, 9) for føring av konstruksjonselementet (19).

2. Kantsliperanordning ifølge krav 1, karakterisert ved at sl ipeaggregatet (10) er i form av en båndsliper, og slipeelementet er et slipebånd som får sitt tverrsnittsprofil av en slipesko (12) over hvilken slipebåndet løper.

3. Kantsliperanordning ifølge krav 1, karakterisert ved. at sl ipeaggregatet er i form av en roterende slipeskive med nevnte overflateprofil.

4. Kantsliperanordning ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at ett slipeaggregat (10) er anordnet på hver side av konstruksjonselementet (19) for samtidig sliping av to kanter.

5. Kantsliperanordning ifølge krav 1,2,3 eller 4, karakterisert ved at nok et par slipeaggregater (10) er anordnet på hver side av konstruksjonselementet (19) nedstrøms av det første slipeaggregat (10) eller det første par slipeaggregater (10), for samtidig sliping av ytterligere to kanter (såsom I- eller H-profil stålbjelker).

6. Kantsliperanordning ifølge krav 2, karakterisert ved at hvert slipeaggregat (10) innbefatter luftdyseorganer (24) for lufttilførsel og dannelse av en luftpute mellom slipeaggregatets (10) slipesko (12) og slipebåndet (13).

7. Kantsliperanordning ifølge krav 1-7, karakterisert ved at hvert slipeaggregat (10) har uavhengig motordrift.

8. Kantsliperanordning ifølge krav 2 eller 7, karakterisert ved at slipeskoen (12) er hev- og senkbar med så som en arbeidssylinder (14) i den hensikt å regulere slipetrykket.

9. Kantsliperanordning ifølge krav 1-9, karakterisert ved at hvert slipeaggregat (10) svinges ved hjelp av en arbeidssylinder (16).