PL240254B1

PL240254B1 - Sheet metal roll forming machine

Info

Publication number: PL240254B1
Application number: PL433550A
Authority: PL
Inventors: Maciej Stachlewski
Original assignee: Stachlewski Maciej Przed Wielobranzowe Bud Masz
Priority date: 2020-04-16
Filing date: 2020-04-16
Publication date: 2022-03-07
Also published as: EP3895822A1; PL433550A1

Description

PL 240 254 B1PL 240 254 B1

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest maszyna do profilowania rolkowego blachy.The subject of the invention is a sheet roll forming machine.

Znane są maszyny do profilowania rolkowego taśmowych elementów metalowych (profili) lub blach, w których z elementu o profilu płaskim w procesie wieloetapowego profilowania kształtuje się jeden określony kształt profilu produktu.There are known machines for the roll forming of metal strip elements (profiles) or sheets, in which one specific shape of the product profile is formed from a flat profile element in the process of multi-stage profiling.

Przykładowo, polski patent PL202815B1 przedstawia walcarkę profilowej taśmy do pokryć dachowych, która jest wyposażona w zamocowany wzdłuż osi walcarki zespół odwijania metalowej taśmy z bębna z nawiniętą taśmą oraz w stanowisko walcowania profilowego, obejmujące dwa przeciwległe rzędy wielu grup zespołów walców profilowych, między którymi przesuwa się taśma. Każda grupa zespołów walców profilowych może się przemieszczać poprzecznie względem osi taśmy. Walcarka jest również wyposażona w obcinak krawędzi, przymocowany do każdego rzędu pierwszej grupy zespołów walców profilowych, przy czym każdy zespół walców profilowych jest zaopatrzony w parę walców profilowych napędzanych silnikiem i przystosowanych do zaciskania i formowania krawędzi taśmy przemieszczanej wzdłuż zespołu. Przedstawiona walcarka pozwala na formowanie długich arkuszy o zmiennej szerokości, jednak nie umożliwia kształtowania arkuszy o różnych profilach.For example, Polish patent PL202815B1 shows a roofing profiled strip rolling mill which is equipped with a metal strip unwinding unit from a strip drum mounted along the axis of the roller and a profile rolling station including two opposite rows of multiple groups of profile roll units between which it slides. tape. Each group of sets of profile rollers is moveable transversely to the belt axis. The rolling mill is also equipped with an edge cutter attached to each row of the first group of profile roll units, each profile roll group being provided with a pair of motorized profile rollers adapted to clamp and form an edge of the strip traveling along the unit. The presented rolling mill allows for the formation of long sheets of variable width, but it does not allow for the shaping of sheets with different profiles.

Celowym byłoby opracowanie maszyny do profilowania rolkowego blachy, która umożliwiałaby wytwarzanie arkuszy blachy falistej o różnych kształtach profilowania.It would be desirable to develop a sheet roll forming machine that would be able to produce corrugated sheets with various profiling shapes.

Przedmiotem wynalazku jest maszyna do profilowania rolkowego blachy zawierająca szereg stacji profilujących, z których każda ma parę równoległych do siebie wałów z dopełniającymi się rolkami profilującymi do stopniowego profilowania blachy pomiędzy rolkami. Maszyna ta charakteryzuje się tym, że zawiera szereg par obrotowych mocowań gwiaździstych z promieniowymi ramionami, na których są zamocowane stacje profilujące tak, że wały danej stacji rozciągają się pomiędzy ramionami pierwszego i drugiego mocowania danej pary mocowań, przy czym na każdej parze obrotowych mocowań gwiaździstych są zamocowane co najmniej dwie różne stacje profilujące, z których każda jest przystosowana do kształtowania innego profilu blachy. Przy jednym z obrotowych mocowań gwiaździstych w każdej parze mocowań gwiaździstych znajduje się: napęd stacji do napędzania stacji profilującej oraz mechanizm sprzęgający do rozłącznego sprzęgania napędu stacji ze stacją profilującą ustawioną w ustalonej pozycji roboczej w danej parze obrotowych mocowań gwiaździstych.The present invention relates to a sheet roll forming machine comprising a series of profiling stations each having a pair of parallel shafts with complementary profiling rolls for gradual profiling of the sheet between the rolls. The machine is characterized in that it comprises a series of pairs of rotatable radial arms on which the profiling stations are attached so that the shafts of the station extend between the arms of the first and second fasteners of the given pair of fasteners, each pair of rotatable star fasteners being fixed at least two different profiling stations, each adapted to shape a different sheet profile. At one of the rotating star holders, in each pair of star holders there are: a station drive for driving the profiling station and a coupling mechanism for detachably coupling the station drive with the profiling station set in a fixed operating position in a given pair of rotating star holders.

Korzystnie, maszyna zawiera co najmniej jeden napęd pozycjonujący do zmiany pozycji kątowej co najmniej dwóch par obrotowych mocowań gwiaździstych.Preferably, the machine comprises at least one positioning drive for changing the angular position of at least two pairs of rotatable star mounts.

Korzystnie, pary obrotowych mocowań gwiaździstych są ze sobą połączone za pomocą elementu napędowego.Preferably, the pairs of rotatable star mounts are connected to each other by a drive element.

Korzystnie, maszyna zawiera wiele napędów pozycjonujących, każdy do zmiany pozycji jednej pary obrotowych mocowań gwiaździstych.Preferably, the machine includes a plurality of positioning drives, each for repositioning one pair of rotatable star mounts.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym:The subject of the invention is shown in the example in the drawing, where:

Fig. 1 przedstawia fragment maszyny w widoku z ukosa;Fig. 1 shows a fragment of the machine in a side view;

Fig. 2 przedstawia fragment maszyny w widoku z boku;Fig. 2 is a side view of a fragment of the machine;

Fig. 3 przedstawia fragment maszyny w widoku z góry;Fig. 3 is a top view of a fragment of the machine;

Fig. 4 przedstawia fragment maszyny w widoku od przodu;Fig. 4 is a front view of a fragment of the machine;

Fig. 5 przedstawia fragment maszyny w widoku z ukosa od przodu;Fig. 5 shows a fragment of the machine as seen from the front side;

Fig. 6A przedstawia mechanizm sprzęgający w pozycji wysuniętej;Fig. 6A shows the coupling mechanism in an extended position;

Fig. 6B przedstawia w przekroju poprzecznym mechanizm sprzęgający w pozycji zasprzęglonej;Fig. 6B is a cross sectional view of the clutch mechanism in an engaged position;

Fig. 7A przedstawia mechanizm blokujący w pozycji odblokowanej;Fig. 7A shows the locking mechanism in the unlocked position;

Fig. 7B przedstawia mechanizm blokujący w pozycji blokującej;Fig. 7B shows the locking mechanism in the locking position;

Fig. 8 przedstawia lokalizację czujnika pozycji stacji profilującej;Fig. 8 shows the location of the profiling station position sensor;

Fig. 9 przedstawia maszynę z szeregiem stacji profilujących,Fig. 9 shows a machine with a series of profiling stations,

Fig. 10 przedstawia końcowe stacje maszyny z wyprofilowanym arkuszem blachy.Fig. 10 shows the end stations of a profiled sheet metal machine.

Fig. 1-5 przedstawiają fragment maszyny do profilowania rolkowego według wynalazku, przedstawionej w całości na Fig. 9.Figures 1-5 show a detail of a roll-forming machine according to the invention, shown in its entirety in Fig. 9.

Maszyna do profilowania rolkowego blachy zawiera szereg ustawionych w linii jedna za drugą stacji profilujących 10, z których każda ma parę równoległych do siebie wałów 11, 12 z dopełniającymi się rolkami profilującymi 111, 112 do stopniowego profilowania blachy pomiędzy rolkami 111, 112. Profilowanie polega na tym, że płaska blacha jest podawana na pierwszą stację profilującą 10A, której rolkiThe sheet roll forming machine comprises a series of lined up profiling stations 10 each having a pair of parallel shafts 11, 12 with complementary profiling rollers 111, 112 for gradual profiling of the sheet between the rollers 111, 112. in that the flat sheet is fed to the first profiling station 10A whose rolls

PL 240 254 B1 profilujące 111, 112 zaginają blachę do pewnego stopnia, a następnie na kolejnych stacjach profilujących wykonywane są kolejne zagięcia, aż do uzyskania pożądanego kształtu końcowego na ostatniej stacji profilującej 10Z (jak przedstawiono na Fig. 9, 10). Zależnie od stopnia skomplikowania pożądanego kształtu blachy do wyprofilowania, wymagane może być przejście blachy przez mniejszą lub większą ilość stacji profilujących, zwykle jest to od 10 do 30 stacji profilujących 10.The profilers 111, 112 bend the metal sheet to a certain extent, and then further bends are made at successive profiling stations until the desired final shape is obtained at the last profiling station 10Z (as shown in Figs. 9, 10). Depending on the complexity of the desired shape of the sheet to be profiled, it may be required to pass the sheet through a fewer or more profiling stations, typically 10 to 30 profiling stations 10.

W maszynie według wynalazku stacje profilujące 10 są zamontowane na ustawionych w pary obrotowych mocowaniach gwiaździstych 30A, 30B z promieniowymi ramionami 32A, 32B (przedstawionymi szczegółowo na Fig. 5), korzystnie na końcach tych ramion 32A, 32B, w taki sposób że wały 11,12 danej stacji profilującej 10 rozciągają się pomiędzy ramionami 32A, 32B pierwszego i drugiego mocowania 30A, 30B danej pary mocowań. Na każdej parze obrotowych mocowań gwiaździstych 30A, 30B znajdują się co najmniej dwie różne stacje profilujące 10, z których każda jest przystosowana do kształtowania innego profilu blachy.In the machine according to the invention, the profiling stations 10 are mounted on paired rotatable star mounts 30A, 30B with radial arms 32A, 32B (shown in detail in Fig. 5), preferably at the ends of these arms 32A, 32B, such that the shafts 11, 12 of a given profiling station 10 extend between the arms 32A, 32B of the first and second mounts 30A, 30B of a given pair of mounts. Each pair of the pivoting star fittings 30A, 30B is provided with at least two different profiling stations 10 each adapted to shape a different profile of the sheet.

Ponadto, przy jednym z obrotowych mocowań gwiaździstych 30A w każdej parze mocowań gwiaździstych 30A, 30B znajduje się napęd stacji 20 do napędzania stacji profilującej 10 oraz mechanizm sprzęgający 50 do rozłącznego sprzęgania napędu stacji 20 ze stacją profilującą 10 ustawioną w ustalonej pozycji roboczej w tej parze obrotowych mocowań gwiaździstych 30A, 30B.Further, at one of the rotatable star mounts 30A, in each pair of star mounts 30A, 30B there is a station drive 20 for driving the profiling station 10 and a coupling mechanism 50 for detachably engaging the drive of the station 20 with the profiling station 10 set at a predetermined operating position in that pair of rotators. star mounts 30A, 30B.

W trakcie pracy na każdej parze obrotowych mocowań gwiaździstych 30A, 30B jedna stacja profilująca 10 jest ustawiona w pozycji roboczej, umożliwiając stopniowe kształtowanie blachy.In operation on each pair of pivoting star fittings 30A, 30B, one profiling station 10 is brought into the working position to allow gradual sheet formation.

Zmiana pozycji kątowej obrotowych mocowań gwiaździstych 30A, 30B może być realizowana ręcznie lub przy wykorzystaniu napędu pozycjonującego 40.Changing the angular position of the rotatable star mounts 30A, 30B may be performed manually or by using the positioning drive 40.

W jednym z możliwych przykładów wykonania, maszyna może zawierać co najmniej jeden napęd pozycjonujący 40 do zmiany pozycji kątowej co najmniej dwóch par obrotowych mocowań gwiaździstych 30A, 30B. Wówczas, korzystnie kolejne pary napędzanych przez dany napęd 40 obrotowych mocowań gwiaździstych 30A, 30B są ze sobą połączone za pomocą elementów napędowych 41, przykładowo za pomocą pasa zębatego lub łańcucha, które współpracują z kołami pasowymi lub kołami zębatymi 44 zamocowanymi na osiach 31 obrotowych mocowań gwiaździstych, w celu synchronicznej zmiany pozycji kątowej wszystkich par obrotowych mocowań gwiaździstych (30A, 30B). Korzystnie, każdy element napędowy 41 łączy ze sobą jedynie dwie sąsiadujące ze sobą pary obrotowych mocowań gwiaździstych. Pozwala to uniknąć niedokładności w pozycjonowaniu wynikających z rozciągania się długich elementów napędowych.In one possible embodiment, the machine may include at least one positioning drive 40 for changing the angular position of at least two pairs of rotatable star mounts 30A, 30B. Then, preferably successive pairs of the drive-driven 40 rotatable star fasteners 30A, 30B are connected to each other by driving elements 41, for example by means of a toothed belt or chain that cooperate with pulleys or gears 44 mounted on the axes 31 of the rotatable star mounts. to synchronously change the angular position of all pairs of rotatable star mounts (30A, 30B). Preferably, each drive element 41 connects only two adjacent pairs of rotatable star mounts. This avoids positioning inaccuracies due to stretching of long drive elements.

W innym przykładzie wykonania każda para obrotowych mocowań gwiaździstych 30A, 30B może zawierać własny napęd pozycjonujący 40 do zmiany ich pozycji kątowej.In another embodiment, each pair of rotatable star mounts 30A, 30B may include its own positioning drive 40 for changing their angular position.

Po każdorazowym obróceniu pary obrotowych mocowań gwiaździstych o 60° (dla przykładu wykonania z sześcioma stacjami profilującymi na każdej parze mocowań gwiaździstych) kolejna stacja profilująca 10 zostaje nastawiona do ustalonej pozycji roboczej, korzystnie górnej pozycji pionowej, umożliwiając kształtowanie blachy o określonym profilowaniu. Korzystnie obrót pary obrotowych mocowań gwiaździstych 30A, 30B jest realizowany za pomocą napędu pozycjonującego 40 zawierającego silnik 42 połączony z osią 31 za pośrednictwem przekładni 43 (Fig. 4).After each rotation of a pair of rotatable star fasteners by 60 ° (for the embodiment with six profiling stations on each pair of star fasteners), the next profiling station 10 is brought to a predetermined working position, preferably an upper vertical position, allowing the sheet to be shaped with a specific profiling. Preferably, rotation of the pair of rotatable star mounts 30A, 30B is accomplished by a positioning drive 40 including a motor 42 connected to an axle 31 via a gear 43 (Fig. 4).

Jak wspomniano powyżej, każda stacja profilująca 10, która aktualnie znajduje się w pozycji roboczej jest napędzana za pomocą indywidualnego napędu 20. Korzystnie, napęd stacji 20 zawiera silnik 21 oraz przekładnię 22 połączoną z mechanizmem sprzęgającym 50. Mechanizm sprzęgający 50 pozwala na rozłączne sprzęganie osi napędowej (która może być osią jednego z wałów 11, 12) stacji profilującej 10 z napędem stacji 20. Gdy po obrocie pary mocowań gwiaździstych 30A, 30B wybrana stacja profilująca 10 znajdzie się w ustalonej pozycji roboczej, wówczas wielorowkowy kielich zewnętrzny 52 mechanizmu sprzęgającego 50 jest wsuwany za pomocą siłownika 51, korzystnie za pomocą siłownika pneumatycznego, na odpowiadający mu wielorowkowy wypust 53 osi napędowej (jak przedstawiono szczegółowo na Fig. 6A, 6B).As mentioned above, each profiling station 10 currently in the working position is driven by an individual drive 20. Preferably, the drive of the station 20 comprises a motor 21 and a gear 22 connected to the coupling mechanism 50. The coupling mechanism 50 allows for releasable engagement of the drive axle. (which may be the axis of one of the shafts 11, 12) of the profiling station 10 with drive of the station 20. When the selected profiling station 10 is in a predetermined operating position after rotation of the pair of star mounts 30A, 30B, the multi-groove socket 52 of the coupling mechanism 50 is inserted by means of an actuator 51, preferably by a pneumatic actuator, on a corresponding multi-groove groove 53 of the drive axle (as detailed in Figs. 6A, 6B).

Korzystnie, przed zasprzęgleniem stacji profilującej 10 z napędem 20, ruch obrotowy pary mocowań gwiaździstych 30A, 30B jest blokowany za pomocą mechanizmu blokującego 60. Korzystnie, mechanizm blokujący 60 zawiera siłownik pneumatyczny zakończony stożkową kształtką, która w pozycji roboczej siłownika wsuwa się w stożkowe gniazdo, ustalając pozycję pary obrotowych mocowań gwiaździstych (jak przedstawiono na Fig. 7A, 7B). Podobnie, w celu obrócenia pary mocowań gwiaździstych, mechanizm blokujący 60 zwalnia blokadę, umożliwiając obrót mocowań.Preferably, prior to engaging the profiling station 10 with the drive 20, the rotation of the pair of star mounts 30A, 30B is blocked by a locking mechanism 60. Preferably, the locking mechanism 60 comprises a pneumatic actuator terminated in a conical shape which, in the actuator's operating position, slides into the conical seat, positioning a pair of rotatable star mounts (as shown in Figs. 7A, 7B). Similarly, in order to rotate a pair of star mounts, the locking mechanism 60 releases the lock to allow the mounts to rotate.

Korzystnie, osiągnięcie ustalonej pozycji roboczej przez stację profilującą 10 jest wykrywane za pomocą czujnika pozycji 80 zamontowanego na szczycie jednego z ramion 32A, 32B (Fig. 8).Preferably, the achievement of a predetermined operating position by the profiling station 10 is detected by a position sensor 80 mounted on top of one of the arms 32A, 32B (Fig. 8).

Claims

PL 240 254 B1

Preferably, the distance between the shafts 11, 12 with the profiling rollers 111, 112 is adjusted by an adjustment mechanism 70 which includes a motor with a gear on which one of the pairs of shafts 11, 12 is movably mounted.

In a preferred embodiment, each pair of rotatable star mounts 30A, 30B has six pairs of arms 32A, 32B, each pair of arms 32A, 32B having a profiling station 10 each adapted to shape a different profile of the sheet. This type of machine allows sheet metal to be shaped up to six different profile shapes depending on which profiling stations 10 are brought into the working position. This method of changing the machine configuration is quick and does not require (as before) the replacement of shafts with rollers at individual stations.

Fig. 10 shows the end stations of a profiled sheet metal machine. The sheet can be cut with a straight knife guillotine placed in front of the first profiling station - then sheets 90 are profiled in the machine, cut to a predetermined length, preferably not less than twice the distance between adjacent profiling stations, so that the sheet is gripped simultaneously by three stations. The sheet can also be profiled in the form of a strip and cut only after the last profiling station by means of a flying guillotine with a shaped knife suitable for the shaped profile.

The machine of the structure according to the invention thus enables the production of corrugated sheets with different profiling shapes. It can be used in production halls with a small area, as it basically replaces as many machines as it contains different profiling stations on star mounts. It is important taking into account the fact that machines of this type take up a lot of space (especially if they contain several dozen stations) and require large material costs for their production.

Patent claims

CLAIMS 1. A sheet metal roll forming machine comprising a series of profiling stations each having a pair of parallel shafts with complementary profiling rolls for gradual profiling of sheet metal between the rolls, characterized in that it comprises:

- a series of pairs of rotatable star mounts (30A, 30B) with radial arms (32A, 32B) on which the profiling stations (10) are mounted so that the shafts (11, 12) of a given station extend between the arms (32A, 32B) of the first and a second mount (30A, 30B) of a given pair of mounts, each pair of the rotatable star mounts (30A, 30B) being fitted with at least two different profiling stations (10) each adapted to form a different profile of the sheet;

- whereby one of the rotating star mounts (30A) in each pair of star mounts (30A, 30B) there is:

- a station drive (20) for driving the profiling station (10) and

- a coupling mechanism (50) for detachably coupling the drive of the station (20) to the profiling station (10) positioned in a predetermined operating position in a given pair of rotatable star mounts (30A, 30B).

2. The machine according to claim The apparatus of claim 1, wherein at least one positioning drive (40) is provided for changing the angular position of at least two pairs of rotatable star mounts (30A, 30B).

3. The machine according to claim 2. The apparatus of claim 2, characterized in that the pairs of the rotatable star mounts (30A, 30B) are connected to each other by means of a driving element (41).

4. The machine according to p. The apparatus of claim 1, wherein the plurality of positioning drives (40) are each for repositioning one pair of rotatable star mounts (30A, 30B).