EP3866993B1 - Profilierstation, daraus gebildete profiliereinheit sowie profilieranlage - Google Patents

Profilierstation, daraus gebildete profiliereinheit sowie profilieranlage Download PDF

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EP3866993B1
EP3866993B1 EP19816497.2A EP19816497A EP3866993B1 EP 3866993 B1 EP3866993 B1 EP 3866993B1 EP 19816497 A EP19816497 A EP 19816497A EP 3866993 B1 EP3866993 B1 EP 3866993B1
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EP
European Patent Office
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profiling
roller
counter
counter roller
material strip
Prior art date
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EP19816497.2A
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English (en)
French (fr)
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EP3866993A1 (de
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Johann VIELHABER
Manfred IMBERGE
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ASMAG Holding GmbH
Original Assignee
ASMAG Holding GmbH
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Publication date
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    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/06—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
    • B21C37/08—Making tubes with welded or soldered seams
    • B21C37/0803—Making tubes with welded or soldered seams the tubes having a special shape, e.g. polygonal tubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21D5/086—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 closed hollow profiles

Definitions

  • the invention relates to a profiling station, a profiling unit formed from two associated profiling stations, and a profiling system comprising several profiling stations and/or profiling units arranged one behind the other in the direction of flow for the continuous forming of a material strip into a profile, in particular into a longitudinally welded profile with a rectangular cross-section.
  • the JP 2000 042640 A describes a forming unit for forming an elongated sheet metal part into a cross-sectional shape that is angled relative to it.
  • the two legs of the sheet metal part are pressed against another central roller with a double truncated cone shape by cylindrical rollers with rotation axes that are angled to each other.
  • both cylindrical rollers are driven separately from one another by a common drive shaft.
  • the central roller with the double truncated cone shape is also driven by the same drive motor via the common gear.
  • each of the rollers is driven by its own drive motor.
  • the roll-formed object has a dimension that varies in its width direction - namely in the direction of the height.
  • the dimension varies continuously in the longitudinal direction of the roll-formed component.
  • several individual rollers are provided next to one another and one above the other in the transverse direction with respect to the longitudinal extension of the object.
  • the US 4 558 577 A describes a technique of metal forming using a roll forming device designed to produce articles from a workpiece with longitudinally varying cross-sectional dimensions.
  • the roll forming machine comprises a series of roll forming stands for forming a flat workpiece into the desired cross-sectional configuration. Furthermore, a separate device for monitoring the positioning of the workpiece on the input side of the roll forming machine and a control unit for sending signals to each roll forming stand to effect the transverse movement of the forming elements according to a predetermined roll forming pattern.
  • the roll forming stand can have either driven contoured rollers or non-driven forming rollers.
  • the roll forming stands each have interacting pairs of rollers which are jointly adjustable in the transverse direction with respect to the longitudinal extent of the workpiece to be formed.
  • JP H04 59101 A a forming unit for forming an elongated sheet metal part to an angled cross-sectional shape.
  • the two legs of the sheet metal part are formed according to the Fig.6 by cylindrical rollers with rotation axes aligned at an angle to each other against another central roller with a double truncated cone shape. Because the two cylindrical rollers rest on one of the legs, they rotate at a circumferential speed that is the same as each other.
  • each pair of rollers comprises a first and a second forming roller rotatably mounted on corresponding roller bearings, wherein one of the first and second forming rollers is movable both upwards and downwards transversely to its axis of rotation and axially along its axis of rotation.
  • This achieves an adjustment of the roller distance between the first and the second forming roller in two planes.
  • the two adjustment movements can take place simultaneously, so that an adjustment in a diagonal direction between one of the forming rollers and the other is effected in each of the pairs of rollers.
  • the EP 1 914 020 B1 describes a generically designed profiling frame for a roller forming system with a first forming roller and a second forming roller, between which a material strip or profile to be formed is passed.
  • a free-running side roller works together with the two forming rollers located on either side of the material strip, which are mounted as free-running rollers on the profiling frame and are without any Drive connection with a drive.
  • a third forming roller is provided, which is arranged opposite the second forming roller.
  • the central first forming roller forms a first pair of forming rollers with the second forming roller and a second pair of forming rollers with the third forming roller.
  • a second free-running side roller also works together with the second pair of forming rollers.
  • the two inclined forming rollers which form the second and third forming rollers, are each connected to their own drive shaft and are in a drive connection.
  • the first central forming roller located between the two inclined forming rollers, is in turn connected to its own drive shaft.
  • the profiling frame also includes a frame in which drive shafts for the forming rollers are mounted.
  • the profiling frame in question here is designed as an inclined roller unit, i.e. the second and third forming rollers have axes of rotation that are angled relative to the axes of the associated drive shafts.
  • the disadvantage here is that the drive speeds and the associated peripheral speeds of the driven forming rollers were difficult to coordinate with one another and this resulted in surface damage.
  • a device for continuously rolling a sheet metal strip into a profile with profile legs that are straight in cross-section has become known.
  • the device is used in particular for producing longitudinally welded rectangular tubes.
  • Frames with forming rollers and counter rollers are arranged on supports in order to gradually bend the sheet metal strip to be formed into the desired profile using the forming and counter rollers of the frames on one side of a central plane and the forming and counter rollers of the frames on the other side of the central plane.
  • the counter rollers located below the sheet metal strip each have a cylindrical section and a frustoconical section adjoining it in the axial direction, both of which are arranged on a common shaft.
  • the forming rollers are freely rotatable in the respective frames, with the counter rollers being driven by a motor.
  • the disadvantage here is that the frustoconical section along its surface line also has an increasing peripheral speed as the diameter increases. This leads to surface damage to the sheet metal strip to be formed.
  • the object of the present invention was to overcome the disadvantages of the prior art and to provide a profiling station, a profiling unit formed from two associated profiling stations and a profiling system comprising several profiling stations or profiling units arranged one behind the other in the direction of flow for the continuous forming of a sheet metal strip into a profile, by means of which a user is able to carry out safe forming even with profiles with a high or large aspect ratio with a perfect surface quality in the forming area.
  • a profiling station a profiling unit comprising two profiling stations arranged directly one behind the other and a profiling system with several profiling stations arranged directly one behind the other or several profiling units arranged directly one behind the other according to the claims.
  • the advantage achieved by this is that the simultaneous drive of both counter rollers for the material strip or sheet metal strip to be formed results in safe and, above all, low-slip transport through the individual profiling stations of the profiling system. Because the two counter rollers each have a cylindrical outer shape, against which the flat side of the material strip to be formed rests, the selection of the same circumferential speed means that there is no unwanted relative movement between the material strip and the counter rollers, which are aligned at an angle to one another. The material strip to be formed is pressed by the forming roller into the bending edge defined by the counter rollers of the counter roller pair during the passage movement and is thus pressed against the counter rollers, which are aligned at an angle to one another.
  • the forming roller is preferably aligned in the bisector between the first roller axis and the second roller axis of the two counter rollers, which also increases the pressing force. into two force components. Since both counter rollers are now driven at the same circumferential speed on their outer circumference, an effective forming process and gentle further transport of the material strip to be formed in each of the profiling stations arranged one behind the other is achieved. This avoids surface damage to the flat side of the material strip due to different circumferential speeds of the counter rollers.
  • a mechanical rotation transmission device is provided between the first counter roller and the second counter roller.
  • the counter roller which is in drive connection with the first drive unit transmits the drive torque to the other counter roller by means of the mechanical rotation transmission device. This means that a precisely specified drive speed is mechanically transmitted from the driven counter roller to the other counter roller that interacts with it. This ensures low-slip to almost slip-free synchronization between the counter rollers that are in drive connection with one another.
  • the mechanical rotation transmission device includes a cardan joint.
  • the choice of the cardan joint makes it even easier to adjust the angular position of the two roller axes relative to each other.
  • the mechanical rotation transmission device comprises a cardan shaft. By choosing a cardan shaft as the mechanical rotation transmission device, additional length compensation and adaptation to different operating conditions can be easily achieved.
  • a further alternative embodiment of the mechanical rotation transmission device provides that the mechanical rotation transmission device comprises a bevel gear arrangement with a first bevel gear and a second bevel gear.
  • the mechanical rotation transmission device comprises an angular gear. If an angular gear is used between the two interacting counter rollers, this also achieves a secure, mechanical transmission of the drive torque.
  • the angular gear can be used in particular when the two roller axes form an approximately right angle to each other.
  • the drive speed can also be increased or reduced within certain limits, which also enables the use of different roller diameters.
  • first roller diameter of the first counter roller and the second roller diameter of the second counter roller are the same size. If the two roller diameters of the counter rollers are the same size, they can be driven at the same drive speed. This makes it possible to provide a mechanical force-locking transmission device between the two counter rollers in order to be able to safely transfer the drive torque from the driven counter roller to the other counter roller.
  • a further preferred embodiment is characterized in that the drive unit comprises a further drive unit and the at least one forming roller is in a drive connection with the further drive unit. This allows an additional driving force to be introduced onto the material strip to be formed. However, equal circumferential speeds with respect to the circumferential speeds of the counter rollers must also be ensured or taken into account.
  • a guide arrangement is provided, by means of which guide arrangement the at least one forming roller is adjustably guided on the frame This allows adaptation to different thicknesses or strengths of the material strip to be formed.
  • the gap width between the forming roller and the opposing counter rollers can be adjusted and set.
  • Another alternative embodiment is characterized in that the first roller axis and second roller axis of the counter rollers of a counter roller pair are arranged in a common plane, and the common plane is arranged in a normal alignment with respect to the longitudinal axis. This makes it possible to achieve an even better alignment with respect to the bending edge defined by the cooperating counter rollers.
  • a further preferred embodiment is characterized in that the first roller axis of the first counter roller is arranged in a first plane and the second roller axis of the second counter roller of a counter roller pair is arranged in a second plane and that the two planes are arranged parallel and offset from one another.
  • the invention also includes a profiling unit for the continuous, permanent forming of a material strip into a profile, in which two profiling stations designed according to the invention are provided, arranged directly one behind the other. This makes it possible to achieve symmetrical forming of the parts or sections of the material strip to be formed located on both sides of the center plane. Furthermore, this also makes it possible to create a modular system for forming the profiling system.
  • Another possible and possibly alternative embodiment has the features that a base frame is provided and the two profiling stations arranged directly one behind the other are arranged and held on the base frame.
  • profiling stations arranged directly one behind the other are arranged opposite one another and offset from one another with respect to a central plane running parallel to the longitudinal axis. This means that a forming step can be carried out in each of the profiling stations due to the opposing arrangement.
  • the additional offset arrangement in the direction of the longitudinal axis enables even more flexible use of the profiling system for a wide range of material strip widths.
  • profiling stations arranged directly one behind the other are arranged in a mirror image of each other with respect to a center plane running parallel to the longitudinal axis.
  • the mirror image arrangement enables a symmetrical deformation process to be achieved in each of the profiling units.
  • a further preferred embodiment is characterized in that the profiling stations arranged directly one behind the other are adjustable on the base frame in the normal direction with respect to the longitudinal axis, in particular in the normal direction with respect to the center plane. This allows the required processing width to be adjusted to the respective width of the material strip.
  • the invention further comprises a profiling system for the continuous, permanent forming of a material strip into a profile, in which a plurality of profiling stations designed according to the invention are provided, arranged directly one behind the other in the direction of a longitudinal axis.
  • the advantage achieved by this is that the multiple arrangement of several profiling stations one behind the other enables rapid and safe further transport of the material strip to be formed. In addition, a higher driving force is applied to the material strip for the forward movement.
  • two profiling stations designed according to the invention each form several profiling units of the profiling system designed according to the invention. This enables a symmetrical forming process to be carried out for each profiling unit.
  • Fig.1 is a profiling system 1 and in the following Fig. 2 to 5 Various details of the profiling system 1, in particular its profiling stations 2, are shown and described in more detail.
  • the profiling system 1 is used to permanently form a material strip 3, which can also be referred to as a sheet metal strip or sheet metal strip, into a profile with a polygonal cross-section by means of a continuous forming process in several profiling stations 2 arranged directly one behind the other.
  • a polygonal cross-section can be, for example, a triangular cross-section, a square cross-section, a rectangular cross-section, a hexagonal cross-section or an octagonal cross-section. In principle, such polygonal cross-sections can also be referred to as polygonal cross-sections. It should be mentioned that cross-sections that are open over the circumference, such as L-profiles, U-profiles, C-profiles, Z-profiles or the like, can also be formed from the material strip 3 by forming.
  • the forming process is carried out by so-called roll forming, also known as roll forming or cold rolling of profiles.
  • roll forming an originally flat material strip 3, in particular a sheet metal strip, which can be made of a wide variety of materials, is usually passed through several modular rollers or rolls arranged one behind the other and working together, and is continuously formed until the final cross-sectional shape is achieved.
  • the forming process is carried out in such a way that a permanent deformation of the formed material is permanently maintained.
  • the aspect ratio of the rectangular profile in its cross-section can be at least 1:3. However, there should also be Rectangular profiles with an aspect ratio of up to 1:6 or more can be formed with it. This example shows that the shorter side of the rectangular profile can be the side on which the longitudinal weld seam is formed.
  • the longitudinal weld seam can also be arranged and formed at a different cross-sectional point or even in a corner or angle area of the profile.
  • a profile in particular a polygonal profile or an open profile, is to be formed from the mostly flat material strip 3, in particular from a metallic material.
  • Ferrous materials or non-ferrous metals can be formed as metallic materials.
  • the flat sheet metal strip or the material strip 3 is preferably or predominantly deformed symmetrically to a central plane 4 running in the longitudinal direction of the strip so that the pipe wall formed by the central strip of the material strip 3 is opposite the pipe wall with the weld seam to be formed or already formed.
  • the pipe wall with the weld seam is thus made up of two angled edge webs of the material strip 3, which are initially bent up from the flat material strip 3.
  • an asymmetrical deformation of the material strip 3 with respect to the central plane 4 would also be possible and can be used for some cross-sectional shapes.
  • the profiling system 1 comprises several profiling stations 2 arranged directly one behind the other in the direction of passage of the material strip 3.
  • the direction of passage is indicated with an arrow above the profiling system 1.
  • two profiling stations 2 arranged directly one behind the other can form a corresponding profiling unit 5.
  • the profiling stations 2 are therefore always arranged in pairs.
  • Each of the profiling units 5 can be arranged and held on or on its own base frame 6.
  • Each of the profiling stations 2 also defines a longitudinal axis 7 which runs parallel to the direction of passage of the material strip 3.
  • the longitudinal axis 7 and the central plane 4 run parallel to one another, with the central plane 4 preferably forming a vertical plane.
  • profiling stations 2 arranged directly one behind the other are arranged opposite one another and thus offset from one another with respect to the central plane 4 running parallel to the longitudinal axis 7. This means that the first profiling station 2 is arranged on one side of the central plane 4 and the second profiling station 2 is arranged on the opposite side of the central plane 4.
  • profiling stations 2 arranged directly one behind the other are offset from one another in the direction of the longitudinal axis 7 and are not arranged directly opposite one another.
  • the profiling stations 2 arranged directly one behind the other can also be arranged in a mirror image of one another with respect to the central plane 4.
  • profiling stations 2 of the same construction can always be used in a profiling unit 5, although the arrangement is offset from one another in the longitudinal direction of the longitudinal axis 7.
  • the profiling stations 2 arranged directly one behind the other are usually adjustable in the normal direction with respect to the longitudinal axis 7 on the base frame 6. This is done in particular in the normal direction with respect to the center plane 4.
  • Each of the profiling units 5 preferably carries out a symmetrical deformation step with respect to the center plane 4 as the material strip 3 passes through it. As the material strip 3 progresses through the profiling system 1, it approaches the cross-sectional shape to be produced until it reaches it. The ends of the bent legs are joined (welded) to form the closed profile cross-section either at the end of the profiling system 1 or in another welding system provided for this purpose.
  • a profiling station 2 A first possible and possibly independent embodiment of a profiling station 2 is shown and described in more detail.
  • the material strip 3 to be formed is formed by a strip or a longitudinal strip and has a first flat side 8 or a first surface and a second flat side 9 arranged opposite the first flat side 8. As the forming progresses, the flat sides 8, 9 are divided into mostly several partial flat sides arranged next to one another or the material strip 3 is divided into several partial longitudinal strips.
  • the profiling station 2 in turn comprises a simplified frame 10, which serves to accommodate and hold a profiling arrangement 11.
  • a profiling arrangement 11 serves to reshape the material strip 3 by means of the rollers or cylinders during the continuous passage.
  • each of the profiling stations 2 defines the longitudinal axis 7 in the direction of passage of the material strip 3.
  • the center plane 4 preferably runs in the longitudinal axis 7, with the center plane 4 preferably also running in the middle of the profile cross-section.
  • the first counter roller 13 is cylindrical and can rotate about a first roller axis 15 or defines this.
  • the first counter roller 13 also has a first roller diameter 16.
  • the second counter roller 14 is also cylindrical and can rotate about a second roller axis 17 or defines this.
  • a second roller diameter 18 of the second counter roller 14 corresponds in its dimensions to the dimensions of the first roller diameter 16 of the first counter roller 13.
  • the two counter rollers 13, 14 are therefore the same size in relation to each other in terms of their diameters.
  • the two counter rollers 13, 14 form a pair of counter rollers 19 and face the second flat side 9 - here the underside - of the material strip 3.
  • the first roller axis 15 and the second roller axis 17 can be arranged to run in a common plane 20.
  • the two roller axes 15 and 17 enclose a bend angle 21 between them.
  • the two roller axes 15 and 17 can be arranged to intersect or cross each other.
  • the roller diameters 16 and 18 can also be different from each other, as will
  • first roller axis 15 of the first counter roller 13 in a first plane 37 and the second roller axis 17 of the second counter roller 14 of a counter roller pair 19 in a second plane 38.
  • the two planes 37 and 38 are preferably arranged parallel and offset from one another. The offset can take place in the direction of the longitudinal axis 7, whereby the two planes 37 and 38 can also be arranged in a normal alignment with respect to the longitudinal axis 7.
  • the two planes 37 and 38 are indicated in a simplified manner in dashed lines, whereby one of the two planes 37 or 38 can also form the previously described common plane 20.
  • the offset arrangement of the two planes 37 and 38 with respect to one another can also take place in the exemplary embodiments described below.
  • the included bending angle 21 is an obtuse angle and approaches at least the right angle (90°) as the rectangular profile is produced. Due to the elastic springback of the material strip 3, the included bending angle 21 can also be slightly smaller than 90°. Furthermore, the outer envelope surfaces of the counter rollers 13, 14, viewed in axial section, define a bending edge 22 for the material strip 3.
  • the counter rollers 13, 14 are each driven on their outer circumference, on which the material strip 3 rests and is supported, in such a way that they have the same circumferential speed relative to one another.
  • the profiling station 2 also includes a drive unit 23 for the rotary drive of at least one of the counter rollers 13, 14 of the counter roller pair 19.
  • the drive unit 23 can thus include at least a first drive unit 24, which in this embodiment is in a drive connection with the first counter roller 13.
  • the first drive unit 24 and/or the drive units described below can preferably be driven or supplied with electrical energy, and these can also be designed as gear motors or the like.
  • the term drive unit is understood here to mean any device or machine that is designed to apply a rotary movement for driving the counter rollers 13, 14. These can be motors or other drives that can be supplied and driven with a wide variety of drive means or energy sources.
  • the profiling arrangement 11 and possibly also the drive unit 23 are either held directly and/or indirectly on the frame 10 or accommodated in it.
  • the first drive unit 24 does not have to be in a drive connection with the first counter roller 13, as shown in this embodiment, but can only be brought into a direct drive connection with the second counter roller 14. This can also be done in the embodiments described below.
  • the two counter rollers 13, 14 have the same roller diameters 16, 18, the same speed (same number of revolutions in the same unit of time) must also be selected for each of the counter rollers 13, 14.
  • a guide arrangement 29 can also be provided to achieve the previously described gap width for guiding the material strip 3 through the interacting rollers of the profiling arrangement 11.
  • the counter rollers 13, 14 of the counter roller pair 19 are preferably arranged and held in a fixed position relative to the frame 10.
  • the at least one forming roller 12 is adjustably guided on the frame 10 by means of the guide arrangement 29.
  • An additional locking device and/or clamping device can be provided to fix the set position of the forming roller 12.
  • the previously described plane 20, in which the two roller axes 15, 17 extend in an intersecting manner, is preferably arranged or aligned in a normal orientation with respect to the longitudinal axis 7.
  • FIG.3 another possible design of a profiling station 2 is shown, whereby again the same reference symbols or component designations are used for the same parts as in the previous Fig.1 and 2 To avoid unnecessary repetition, please refer to the detailed description in the previous Fig.1 and 2 pointed out or referred to.
  • the basic structure corresponds to that in the two Fig.1 and 2 shown and described. Only a different design of the mechanical rotation transmission device 25 is selected here.
  • the drive torque is transmitted from the driven first counter roller 13 to the second counter roller 14 by means of a cardan joint 30.
  • a cardan shaft (not shown in detail) could also be used to transmit the drive torque.
  • FIG.4 another possible design of a profiling station 2 is shown, whereby again the same reference symbols or component designations are used for the same parts as in the previous Fig.1 and 2 To avoid unnecessary repetition, please refer to the detailed description in the previous Fig.1 and 2 pointed out or referred to.
  • the basic structure corresponds to that in the two Fig.1 and 2 shown and described. Only a different design of the mechanical rotation transmission device 25 is selected here.
  • the angle gear 31 could also be used to reduce or increase the speed of the driven counter roller 13, 14 to the other counter roller 14, 13 between the counter rollers 13, 14. This is particularly the case when roller diameters 16, 18 of different diameters are used.
  • FIG.5 Another possible embodiment is shown, in which the two counter rollers 13, 14 are each connected to a drive means of their own, whereby the drive arrangement for the counter rollers 13, 14 of the counter roller pair 19, in which each counter roller is connected to a drive unit of its own, is not is covered by the scope of protection.As in Fig.5 The mechanical rotation transmission device 25 is omitted, as previously shown in the Fig. 2 to 4 has been described.
  • the drive unit 23 also comprises a second drive unit 32 in addition to the first drive unit 24.
  • the first counter roller 13 is in drive connection with the first drive unit 24, wherein the second counter roller 14 is in drive connection with the second drive unit 32.
  • each of the counter rollers 13, 14 can be driven by the drive unit 24, 32 that is in drive connection with it at a speed that is matched to the respective roller diameter 16, 18 in order to ensure that the peripheral speed is the same for each other.
  • the counter rollers 13, 14 can also be designed with roller diameters 16, 18 that are different from one another.
  • the second counter roller 14 has a larger roller diameter 18 than the first counter roller 13.
  • a separate control device can be provided for the drive unit 23 in order to set a speed corresponding to the predetermined peripheral speed for the respective drive unit 24, 32.
  • the drive unit 23 can comprise a further drive unit 33.
  • the further drive unit 33 is in drive connection with the forming roller 12 in order to be able to apply a drive torque to this as well.
  • This additional arrangement can be used optionally and does not necessarily have to be provided for each of the profiling stations 2 arranged one behind the other.
  • the further drive unit 33 can preferably be used for forming rollers 12 with a cylindrical outer circumference. In this way, different peripheral speeds in the contact area with the material strip 3 to be formed can be avoided.
  • the further drive unit 33 can also be used in the previously described designs or embodiments according to the Fig.1 , 2 , 3 or 4 Find application.
  • Fig.6 is an example of the continuous forming of the material strip 3 into a profile, in this case a hexagonal profile.
  • the finished cross-section is shown in solid lines and the forming steps carried out up to that point at the individual profiling stations 2 are shown in dashed lines.
  • the connecting seam in the area of the longitudinal edges to be connected to form the closed profile has been omitted.
  • the center plane 4 is shown in the center of the profile.
  • the two partial longitudinal strips 34, 35 arranged along the edge of the material strip 3 in the longitudinal extension have a different width to one another in a cross-sectional plane that runs in a normal alignment with respect to the longitudinal axis 7.
  • the partial longitudinal strip 34 located on the left side of the center plane 4 at the beginning has the greater width than the partial longitudinal strip 35 located on the right side at the beginning of the forming process.
  • the two partial longitudinal strips 34, 35 together form one of the partial flat sides of the profile to be produced. Due to the different widths of the two partial longitudinal strips 34, 35, the butt joint and the longitudinal connection area formed afterwards are not arranged symmetrically with respect to the center plane 4. Thus, the butt joint and the subsequently formed longitudinal connection area are arranged off-center by an offset 36 and thus laterally offset with respect to the center plane 4.

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  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Profilierstation, eine aus jeweils zwei zusammengehörigen Profilierstationen gebildete Profiliereinheit sowie eine Profilieranlage umfassend mehrere in Durchlaufrichtung hintereinander angeordnete Profilierstationen und/oder Profiliereinheiten zum kontinuierlichen Umformen eines Werkstoffbandes zu einem Profil, insbesondere zu einem längsgeschweißten Profil mit einem Rechteckquerschnitt.
  • Die JP 2000 042640 A beschreibt eine Umformeinheit zum Umformen eines langgestreckten Blechteils auf eine dazu abgewinkelte Querschnittsform. Die beiden Schenkel des Blechteils werden von zylindrischen Rollen mit zueinander abgewinkelt ausgerichteten Drehachsen gegen eine zentrale weitere Rolle mit einer doppel-Kegelstumpfform gedrückt. Von einem gemeinsamen Antrieb aus werden bei einem Ausführungsbeispiel beide zylindrische Rollen von einer gemeinsamen Antriebswelle aus jeweils getrennt voneinander angetrieben. Jene zentrale Rolle mit der doppel-Kegelstumpfform wird ebenfalls vom gleichen Antriebsmotor über das gemeinsame Getriebe angetrieben. Bei dem weiteren beschriebenen Ausführungsbeispiel ist jede der Rollen von jeweils einem eigenen Antriebsmotor angetrieben.
  • Aus der US 2017/203350 A1 ist eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Umformung von länglichen Gegenständen mittels zusammenwirkenden Rollen bekannt geworden, bei dem der rollgeformte Gegenstand eine in seiner Breitenrichtung variierenden Abmessung - nämlich in Richtung der Höhe, aufweist. Die Abmessung variiert in Längsrichtung des rollgeformten Bauteils kontinuierlich. Dazu sind in Querrichtung bezüglich der Längserstreckung des Gegenstandes nebeneinander und übereinander mehrere Einzelrollen vorgesehen.
  • Die US 4 558 577 A beschreibt eine Technik der Metallformung mittels einer Walzformvorrichtung, welche zur Herstellung von Gegenständen aus einem Werkstück mit in Längsrichtung variierenden Querschnittsabmessungen ausgebildet ist. Die Walzprofiliermaschine umfasst eine Reihe von Walzprofiliergerüsten zum Formen eines flachen Werkstücks in die gewünschte Querschnitt-Konfiguration. Weiters ist eine eigene Vorrichtung zum Überwachen der Positionierung des Werkstücks an der Eingangsseite der Walzprofiliermaschine und eine Steuereinheit zum Senden von Signalen an jedes Walzprofiliergerüst vorgesehen, um die Querbewegung der Formelemente gemäß einem vorbestimmten Walzprofiliermuster zu bewirken. Das Walzprofiliergerüst kann entweder angetriebene konturierte Walzen oder nicht angetriebene Formwalzen haben. Es sind bei den Walzprofiliergerüsten jeweils zusammenwirkende Rollenpaare vorgesehen, welche gemeinsam in Querrichtung bezüglich der Längserstreckung des umzuformenden Werkstücks verstellbar sind.
  • Es beschreibt die JP H04 59101 A eine Umformeinheit zum Umformen eines langgestreckten Blechteils auf eine dazu abgewinkelte Querschnittsform. Die beiden Schenkel des Blechteils werden gemäß der Fig. 6 von zylindrischen Rollen mit zueinander abgewinkelt ausgerichteten Drehachsen gegen eine zentrale weitere Rolle mit einer doppel-Kegelstumpfform gedrückt. Durch das Anliegen der beiden zylindrischen Rollen an jeweils einem der Schenkel drehen sich diese mit einer zueinander gleichen Umfangsgeschwindigkeit.
  • Die CA 2 322 669 A1 beschreibt eine nachrüstbare Walzvorrichtung zum Tragen von Rollenpaaren in vorbestimmten Abständen zur Bearbeitung eines bahnförmigen Werkstücks und zum Variieren der Abstände zwischen den Rollenpaaren, um Schwankungen in der Dicke des bahnförmigen Materials ausgleichen zu können. Dazu umfasst jedes Rollenpaar eine erste und eine zweite drehbar auf entsprechenden Rollenlagern montierte Umformrolle, wobei eine der ersten und zweiten Umformrollen sowohl nach oben als auch nach unten quer zu ihrer Drehachse und axial entlang ihrer Drehachse beweglich ist. Damit wird eine Einstellung des Rollenabstands zwischen der ersten und der zweiten Umformrolle in zwei Ebenen erreicht. Die beiden Verstellbewegungen können gleichzeitig erfolgen, sodass eine Verstellung in diagonaler Richtung zwischen einer der Umformrollen und der anderen in jedem der Rollenpaare bewirkt wird.
  • Die EP 1 914 020 B1 beschreibt ein gattungsgemäß ausgebildetes Profiliergerüst für eine Rollenumformanlage mit einer ersten Formrolle und einer zweiten Formrolle, zwischen denen ein umzuformendes Werkstoffband oder Profil hindurchgeführt wird. Mit den beiden beidseits des Werkstoffbandes befindlichen Formrollen wirkt jeweils eine freilaufende Seitenrolle zusammen, die als freilaufende Rollen am Profiliergerüst gelagert sind und sind ohne jeglicher Antriebsverbindung mit einem Antrieb ausgebildet. Zusätzlich ist zur zentral angeordneten ersten Formrolle eine dritte Formrolle vorgesehen, welche der zweiten Formrolle gegenüberliegend angeordnet ist. Die zentrale erste Formrolle bildet mit der zweiten Formrolle ein erstes Formrollenpaar und mit der dritten Formrolle ein zweites Formrollenpaar. Weiters wirkt mit dem zweiten Formrollenpaar eine zweite freilaufende Seitenrolle zusammen. Die beiden schräg gestellten Formrollen, welche die zweite und dritte Formrolle bilden, stehen jeweils mit einer eigenen Antriebswelle und in Antriebsverbindung. Die zwischen den beiden schräg gestellten Formrollen befindliche erste zentrale Formrolle steht ihrerseits mit einer eigenen Antriebswelle in Antriebsverbindung. Das Profiliergerüst umfasst ferner ein Gestell, in dem Antriebswellen für die Formrollen gelagert sind. Das hier vorliegende Profiliergerüst ist als Schrägrolleneinheit ausgestaltet, d. h. die zweiten und dritten Formrollen besitzen Rotationsachsen, die gegenüber den Achsen der zugehörigen Antriebswellen abgewinkelt sind. Nachteilig dabei ist, dass die Antriebsgeschwindigkeiten und damit verbunden die Umfangsgeschwindigkeiten der angetriebenen Formrollen nur schwer aufeinander abzustimmen waren und damit verbunden Oberflächenbeschädigungen aufgetreten sind.
  • Aus der AT 408 318 B ist eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Walzen eines Blechbandes zu einem Profil mit im Querschnitt geraden Profilschenkeln bekannt geworden. Die Vorrichtung dient insbesondere zum Herstellen von Längsgeschweißten Rechteckrohren. Auf Trägern sind Gestelle mit Formrollen und Gegenrollen angeordnet, um das zu verformende Blechband mit den Form- und Gegenrollen der Gestelle auf der einen Seite einer Mittelebene und mit den Form- und Gegenrollen der Gestelle auf der anderen Seite der Mittelebene schrittweise zu dem gewünschten Profil aufzukanten. Die unterhalb des Blechbandes befindlichen Gegenrollen weisen jeweils einen zylindrischen Abschnitt und einen in Axialrichtung daran anschließenden kegelstumpfförmigen Abschnitt auf, wobei beide auf einer gemeinsamen Welle angeordnet sind. Die Formrollen sind frei drehbar in den jeweiligen Gestellen gelagert, wobei die Gegenrollen von einem Motor angetrieben werden. Nachteilig dabei ist, dass der kegelstumpfförmige Abschnitt entlang seiner Mantellinie mit dem zunehmenden Durchmesser auch eine zunehmende Umfangsgeschwindigkeit aufweist. Dies führt zu Oberflächenbeschädigungen am umzuformenden Blechstreifen.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und eine Profilierstation, eine aus jeweils zwei zusammengehörigen Profilierstationen gebildete Profiliereinheit sowie eine Profilieranlage umfassend mehrere in Durchlaufrichtung hintereinander angeordnete Profilierstationen oder Profiliereinheiten zum kontinuierlichen Umformen eines Blechbandes zu einem Profil zur Verfügung zu stellen, mittels derer ein Benutzer in der Lage ist, eine sichere Umformung auch bei Profilen mit einem hohen oder gro-ßen Seitenverhältnis bei einer einwandfreien Oberflächengüte im Umformbereich durchführen zu können.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Profilierstation, eine Profiliereinheit umfassend zwei unmittelbar hintereinander angeordnete Profilierstationen und eine Profilieranlage mit mehreren unmittelbar hintereinander angeordneten Profilierstationen oder mehreren unmittelbar hintereinander angeordneten Profiliereinheiten gemäß den Ansprüchen gelöst.
  • Die erfindungsgemäße Profilierstation dient zum kontinuierlichen, bleibenden Umformen eines Werkstoffbandes zu einem Profil, insbesondere zu einem längsgeschweißten Profil mit einem Mehreckquerschnitt oder einem offenen Querschnitt. Das Werkstoffband weist seinerseits eine erste Flachseite und eine der ersten Flachseite gegenüberliegend angeordnete zweite Flachseite auf. Die Profilierstation definiert in Durchlaufrichtung des Werkstoffbandes eine Längsachse und umfasst
    • einen Gestellrahmen,
    • eine Profilieranordnung mit
      • zumindest einer Formrolle, welche zumindest eine Formrolle der ersten Flachseite des Werkstoffbandes zuwendbar ist,
      • einer ersten Gegenrolle, welche erste Gegenrolle zylindrisch ausgebildet ist und eine erste Rollenachse und einen ersten Rollendurchmesser definiert,
      • einer zweiten Gegenrolle, welche zweite Gegenrolle zylindrisch ausgebildet ist und eine zweite Rollenachse und einen zweiten Rollendurchmesser definiert,
      • wobei die erste Gegenrolle und die zweite Gegenrolle ein Gegenrollenpaar bilden und das Gegenrollenpaar der zweiten Flachseite des Werkstoffbandes zuwendbar ist, und wobei die erste Rollenachse und die zweite Rollenachse zwischen sich einen Knickwinkel einschließen, und
      • wobei die Gegenrollen des Gegenrollenpaares zwischen sich eine Biegekante für das umzuformende Werkstoffband definieren,
    • eine Antriebseinheit mit zumindest einem Antriebsaggregat, wobei zumindest eine der Gegenrollen des Gegenrollenpaares mit dem zumindest einen Antriebsaggregat in Antriebsverbindung steht,
    • und wobei die Profilieranordnung und gegebenenfalls die Antriebseinheit am Gestellrahmen gehalten sind, und dabei
    • eine mechanische Rotations-Übertragungsvorrichtung zwischen der ersten Gegenrolle und der zweiten Gegenrolle vorgesehen ist und jene Gegenrolle, welche mit dem ersten Antriebsaggregat in Antriebsverbindung steht, mittels der mechanischen Rotations-Übertragungsvorrichtung das Antriebsmoment auf die andere Gegenrolle überträgt,
    • die mechanische Rotations-Übertragungsvorrichtung ein Kardangelenk oder eine Gelenkwelle oder eine Kegelradanordnung mit einem ersten Kegelrad und einem zweiten Kegelrad oder ein Winkelgetriebe umfasst, und
    • die erste Gegenrolle und auch die zweite Gegenrolle von der Antriebseinheit und mittels der mechanischen Rotations-Übertragungsvorrichtung derart angetrieben sind, dass die erste Gegenrolle an deren Außenumfang und die zweite Gegenrolle an deren Außenumfang eine zueinander gleiche Umfangsgeschwindigkeit aufweisen.
  • Der dadurch erzielte Vorteil liegt darin, dass durch den gleichzeitigen Antrieb beider Gegenrollen für das umzuformende Werkstoffband bzw. Blechband ein sicherer und vor allem schlupfarmer Weitertransport durch die einzelnen Profilierstationen der Profilieranlage hindurch erzielt wird. Dadurch, dass die beiden Gegenrollen jeweils eine zylindrische Außenform aufweisen, an welche jeweils die Flachseite des umzuformenden Werkstoffbandes anliegt, kommt es durch die Wahl der gleichen Umfangsgeschwindigkeit zu keiner ungewollten Relativbewegung zwischen dem Werkstoffband und den winkelig zueinander ausgerichteten Gegenrollen. Das umzuformende Werkstoffband wird von der Formrolle in die von den Gegenrollen des Gegenrollenpaares definierte Biegekante während der Durchtrittsbewegung hineingedrückt und so an die winkelig zueinander ausgerichteten Gegenrollen angedrückt. Die Formrolle ist dabei bevorzugt in der Winkelhalbierenden zwischen der ersten Rollenachse und der zweiten Rollenachse der beiden Gegenrollen ausgerichtet, wodurch sich auch die Andrückkraft in zwei Kraftkomponenten aufteilt. Da nun beide Gegenrollen an deren Außenumfang mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit angetrieben werden, wird so ein effektiver Umformvorgang sowie ein schonender Weitertransport des umzuformenden Werkstoffbandes in jeder der hintereinander angeordneten Profilierstationen erzielt. Damit werden Oberflächenbeschädigungen an der Flachseite des Werkstoffbandes durch unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeiten der Gegenrollen vermieden.
  • Bei beiden erfindungsgemäß ausgebildeten Profilierstationen ist jeweils eine mechanische Rotations-Übertragungsvorrichtung zwischen der ersten Gegenrolle und der zweiten Gegenrolle vorgesehen. Jene Gegenrolle, welche mit dem ersten Antriebsaggregat in Antriebsverbindung steht, überträgt mittels der mechanischen Rotations-Übertragungsvorrichtung das Antriebsmoment auf die andere Gegenrolle. Damit wird eine exakt vorgegebene Antriebsdrehzahl mechanisch von der angetriebenen Gegenrolle auf die weitere damit zusammenwirkende weitere Gegenrolle sicher übertragen. So wird ein schlupfarmer bis nahezu schlupffreier Gleichlauf zwischen den miteinander in Antriebsverbindung stehenden Gegenrollen sichergestellt.
  • Es umfasst hier die mechanische Rotations-Übertragungsvorrichtung ein Kardangelenk. Durch die Wahl des Kardangelenks werden so noch leichter Anpassungen bei der Winkelstellung der beiden Rollenachsen zueinander ermöglicht. Weiters kann damit aber auch auf kostengünstige Normteile zur Übertragung des Antriebsmoments zurückgegriffen werden.
  • Eine alternative Ausbildung der mechanischen Rotations-Übertragungsvorrichtung sieht vor, dass diese eine Gelenkwelle umfasst. Durch die Wahl einer Gelenkwelle als mechanische Rotations-Übertragungsvorrichtung kann so ein zusätzlicher Längenausgleich und eine Anpassung an unterschiedliche Einsatzbedingungen einfach erfolgen.
  • Eine weitere alternative Ausbildung der mechanischen Rotations-Übertragungsvorrichtung sieht vor, dass die mechanische Rotations-Übertragungsvorrichtung eine Kegelradanordnung mit einem ersten Kegelrad und einem zweiten Kegelrad umfasst. Durch die Wahl einer Kegelradanordnung wird so je nach eingeschlossenem Knickwinkel zwischen den beiden Rollenachsen der Gegenrollen stets eine einwandfreie, auf mechanischer Basis beruhende Übertragung des Antriebsmoments sichergestellt. Weiters können damit aber auch Adaptierungen und Anpassungen des eingeschlossenen Knickwinkels in gewissen Grenzen vorgenommen werden.
  • Eine weitere alternative Ausbildung der mechanischen Rotations-Übertragungsvorrichtung sieht vor, dass diese ein Winkelgetriebe umfasst. Wird ein Winkelgetriebe zwischen den beiden zusammenwirkenden Gegenrollen eingesetzt, wird so ebenfalls eine sichere, mechanische Übertragung des Antriebsmoments erzielt. Das Winkelgetriebe kann insbesondere dann eingesetzt werden, wenn die beiden Rollenachsen zueinander in etwa einen rechten Winkel einschließen. Darüber hinaus kann so aber auch in gewissen Grenzen eine Übersetzung oder Untersetzung der Antriebsdrehzahl erfolgen, wodurch auch der Einsatz von unterschiedlichen Rollendurchmessern ermöglicht wird.
  • Weiters kann es vorteilhaft sein, wenn der erste Rollendurchmesser der ersten Gegenrolle und der zweite Rollendurchmesser der zweiten Gegenrolle gleich groß ausgebildet sind. Werden die beiden Rollendurchmesser der Gegenrollen gleich groß gewählt, können diese mit der gleichen Antriebsdrehzahl angetrieben werden. Damit wird die Möglichkeit geschaffen, eine mechanische kraftschlüssige Übertragungsvorrichtung zwischen den beiden Gegenrollen vorzusehen, um so das Antriebsmoment von der angetriebenen Gegenrolle auf die weitere Gegenrolle sicher übertragen zu können.
  • Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit ein weiteres Antriebsaggregat umfasst und die zumindest eine Formrolle mit dem weiteren Antriebsaggregat in Antriebsverbindung steht. Dadurch kann eine zusätzliche Vortriebskraft auf das umzuformende Werkstoffband eingebracht werden. Dabei ist allerdings ebenfalls auf gleiche Umfangsgeschwindigkeiten bezüglich der Umfangsgeschwindigkeiten der Gegenrollen zu achten bzw. Bedacht zu nehmen.
  • Weiters kann es vorteilhaft sein, wenn eine Führungsanordnung vorgesehen ist, mittels welcher Führungsanordnung die zumindest eine Formrolle am Gestellrahmen verstellbar geführt ist. Damit kann eine Anpassung an unterschiedliche Dicken bzw. Stärken des jeweils umzuformenden Werkstoffbandes durchgeführt werden. So kann die Spaltweite zwischen der Formrolle und den gegenüberliegend angeordneten Gegenrollen angepasst und eingestellt werden.
  • Eine andere alternative Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die erste Rollenachse und zweite Rollenachse der Gegenrollen eines Gegenrollenpaares in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind, und die gemeinsame Ebene in einer normalen Ausrichtung bezüglich der Längsachse angeordnet ist. Damit kann eine noch bessere Ausrichtung bezüglich der von den zusammenwirkenden Gegenrollen definierten Biegekante erzielt werden.
  • Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die erste Rollenachse der ersten Gegenrolle in einer ersten Ebene angeordnet ist und die zweite Rollenachse der zweiten Gegenrolle eines Gegenrollenpaares in einer zweiten Ebene angeordnet ist und dass die beiden Ebenen parallel sowie zueinander versetzt angeordnet sind. Durch diese Ausbildung kann eine noch individuellere Anpassung an unterschiedliche Umformbedingungen erzielt werden.
  • Die Erfindung umfasst weiters auch noch eine Profiliereinheit zum kontinuierlichen, bleibenden Umformen eines Werkstoffbandes zu einem Profil, bei der zwei unmittelbar hintereinander angeordnete, erfindungsgemäß ausgebildete Profilierstationen vorgesehen sind. Damit kann eine symmetrische Umformung der beidseits der Mittelebene befindlichen Teile oder Teilabschnitte des umzuformenden Werkstoffbandes erzielt werden. Weiters kann damit aber auch ein Baukastensystem zur Bildung der Profilieranlage geschaffen werden.
  • Eine weitere mögliche und gegebenenfalls alternative Ausführungsform hat die Merkmale, dass ein Basisrahmen vorgesehen ist und die beiden unmittelbar hintereinander angeordneten Profilierstationen am Basisrahmen angeordnet und gehalten sind. Durch die Wahl eines gemeinsamen Basisrahmens für je zwei Profilierstationen kann so die Flexibilität der gesamten Profilieranlage sowie deren gegenseitige Ausrichtung und Abstimmung noch zusätzlich erleichtert und verbessert werden.
  • Eine weitere Ausbildung sieht vor, dass die unmittelbar hintereinander angeordneten Profilierstationen bezüglich einer bezüglich der Längsachse in paralleler Richtung dazu verlaufenden Mittelebene einander gegenüberliegend und zueinander versetzt angeordnet sind. Damit kann durch die gegenüberliegende Anordnung der Profilierstationen in jeder derselben ein Umformschritt durchgeführt werden. Durch die zusätzliche in Richtung der Längsachse versetzte Anordnung kann so ein noch flexiblerer Einsatz der Profilieranlage bei den unterschiedlichsten Breiten des Werkstoffbandes ermöglicht werden.
  • Eine andere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die unmittelbar hintereinander angeordneten Profilierstationen bezüglich einer bezüglich der Längsachse in paralleler Richtung dazu verlaufenden Mittelebene zueinander spiegelbildlich angeordnet sind. Durch die spiegelbildliche Anordnung kann ein symmetrischer Verformungsvorgang bei jeder der Profiliereinheiten erzielt werden.
  • Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die unmittelbar hintereinander angeordneten Profilierstationen in normaler Richtung bezüglich der Längsachse, insbesondere in normaler Richtung bezüglich der Mittelebene, am Basisrahmen verstellbar geführt sind. Damit kann eine Einstellung der erforderlichen Bearbeitungsbreite auf die jeweilige Breite des Werkstoffbandes durchgeführt werden.
  • Die Erfindung umfasst weiters auch noch eine Profilieranlage zum kontinuierlichen, bleibenden Umformen eines Werkstoffbandes zu einem Profil, bei welcher mehrere in Richtung einer Längsachse unmittelbar hintereinander angeordnete, erfindungsgemäß ausgebildete Profilierstationen vorgesehen sind.
  • Der dadurch erzielte Vorteil liegt darin, dass durch die Mehrfachanordnung von mehreren Profilierstationen hintereinander ein rascher und sicherer Weitertransport des umzuformenden Werkstoffbandes erzielt werden kann. Weiters wird damit aber auf das Werkstoffband eine höhere Antriebkraft für die Vorwärtsbewegung eingebracht.
  • Weiters kann es vorteilhaft sein, wenn jeweils zwei erfindungsgemäß ausgebildete Profilierstationen jeweils mehrere erfindungsgemäß ausgebildete Profiliereinheiten der Profilieranlage bilden. Damit kann je Profiliereinheit ein symmetrischer Umformvorgang ermöglicht werden.
  • Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.
  • Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung:
    • Fig. 1
    eine Profilieranlage mit mehreren hintereinander angeordneten Profilierstationen, in schaubildlicher Darstellung;
    Fig. 2
    eine erste mögliche Ausbildung einer Rotations-Übertragungsvorrichtung zwischen dem Gegenrollenpaar der Profilieranordnung, welche als Kegelradanordnung ausgebildet ist, in Ansicht;
    Fig. 3
    eine weitere Ausführung der Rotations-Übertragungsvorrichtung zwischen dem Gegenrollenpaar der Profilieranordnung, welche als Kardangelenk ausgebildet ist, in Ansicht;
    Fig. 4
    eine mögliche weitere Ausführung der Rotations-Übertragungsvorrichtung zwischen dem Gegenrollenpaar der Profilieranordnung, welche als Winkelgetriebe ausgebildet ist, in Ansicht;
    Fig. 5
    eine andere, jedoch nicht vom Schutzumfang umfasste Antriebsanordnung für die Gegenrollen des Gegenrollenpaares, bei welcher jede Gegenrolle mit einem eigenen Antriebsaggregat in Antriebsverbindung steht, in Ansicht;
    Fig. 6
    ein Beispiel eines herzustellenden Profils mit einem sechskantigen Querschnitt, mit mehreren angedeuteten Umformstufen.
  • Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lageangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.
  • Der Begriff "insbesondere" wird nachfolgend so verstanden, dass es sich dabei um eine mögliche speziellere Ausbildung oder nähere Spezifizierung eines Gegenstands oder eines Verfahrensschritts handeln kann, aber nicht unbedingt eine zwingende, bevorzugte Ausführungsform desselben oder eine zwingende Vorgehensweise darstellen muss.
  • In der Fig. 1 ist eine Profilieranlage 1 und in den nachfolgenden Fig. 2 bis 5 sind unterschiedliche Details der Profilieranlage 1, insbesondere deren Profilierstationen 2 näher gezeigt und beschrieben.
  • Die Profilieranlage 1 dient dazu, in mehreren unmittelbar hintereinander angeordneten Profilierstationen 2 ein Werkstoffband 3, welches auch als Blechband oder Blechstreifen bezeichnet werden kann, mittels eines kontinuierlichen Umformvorganges bleibend zu einem Profil mit einem Vieleckquerschnitt umzuformen. Ein Vieleckquerschnitt kann z.B. ein Dreieckquerschnitt, ein Quadratquerschnitt, ein Reclkteckquerschnitt, ein Sechseckquerschnitt oder ein Achteckquerschnitt sein. Grundsätzlich können derartige Mehreckquerschnitte auch als Polygon-Querschnitte bezeichnet werden. Dabei sei erwähnt, dass auch über den Umfang offene Querschnitte, wie z.B. L-Profile, U-Profile, C-Profile, Z-Profile oder dergleichen aus dem Werkstoffband 3 durch Umformung gebildet werden können.
  • Der Umformvorgang erfolgt durch sogenanntes Walzprofilieren, auch als Rollformen oder Kaltwalzen von Profilen bezeichnet. Beim Walzprofilieren wird zumeist ein ursprünglich ebenes Werkstoffband 3, insbesondere ein Blechband, welches aus den unterschiedlichsten Werkstoffen gebildet sein kann, durch mehrere modular hintereinander gereihter und zusammenwirkender Walzen oder Rollen geleitet und dabei stets weiter bis zur endgültigen Querschnittsform umgeformt. Der Umformvorgang wird so durchgeführt, dass eine bleibende Verformung des umgeformten Werkstoffs dauerhaft erhalten bleibt. Das Seitenverhältnis des Rechteckprofils in seinem Querschnitt kann zumindest 1:3 betragen. Es sollen aber auch noch Rechteckprofile mit einem Seitenverhältnis bis hin zu 1:6 oder mehr damit ausgebildet werden können. Bei diesem Beispiel ist gezeigt, dass die kürzere Seite des Rechteckprofils dabei jene Seite sein kann, an welcher auch die Längsschweißnaht ausgebildet wird. Die Längsschweißnaht kann auch an einer davon abweichenden Querschnittsstelle oder sogar in einem Eck- oder Winkelbereich des Profils angeordnet und ausgebildet werden.
  • Bevorzugt soll bei dieser Profilieranlage 1 aus dem zumeist ebenen Werkstoffband 3, insbesondere aus einem metallischen Werkstoff, ein Profil, insbesondere ein Mehreckprofil oder ein offenes Profil, geformt werden. Als metallische Werkstoffe können Eisenwerkstoffe oder Nichteisenmetalle umgeformt werden. Zum Herstellen von längsgeschweißten Rohren, insbesondere von Rechteckrohren oder Quadratrohren, wird bevorzugt oder überwiegend das ebene Blechband bzw. das Werkstoffband 3 symmetrisch zu einer in Bandlängsrichtung verlaufenden Mittelebene 4 so verformt, dass die durch den Mittelstreifen des Werkstoffbandes 3 gebildete Rohrwand jener Rohrwand mit der auszubildenden oder bereits ausgebildeten Schweißnaht gegenüberliegt. Die Rohrwand mit der Schweißnaht setzt sich somit aus zwei abgewinkelten Randstegen des Werkstoffbandes 3 zusammen, die zunächst aus dem ebenen Werkstoffband 3 aufgebogen werden. Es wäre aber auch eine asymmetrische Umformung des Werkstoffbandes 3 bezüglich der Mittelebene 4 möglich und kann bei einigen Querschnittsformen Anwendung finden..
  • Die Profilieranlage 1 umfasst mehrere in Durchlaufrichtung des Werkstoffbandes 3 unmittelbar hintereinander angeordnete Profilierstationen 2. Die Durchlaufrichtung ist mit einem Pfeil oberhalb der Profilieranlage 1 angedeutet. Weiters können jeweils zwei unmittelbar hintereinander angeordnete Profilierstationen 2 eine zusammengehörige Profiliereinheit 5 bilden. Damit sind die Profilierstationen 2 stets paarweise angeordnet. Es kann jede der Profiliereinheiten 5 an oder auf einem eigenen Basisrahmen 6 angeordnet und gehalten sein. Jede der Profilierstationen 2 definiert weiters eine in Durchtrittsrichtung des Werkstoffbandes 3 dazu parallel ausgerichtet verlaufende Längsachse 7. Die Längsachse 7 und die Mittelebene 4 verlaufen parallel zueinander, wobei die Mittelebene 4 bevorzugt eine Vertikalebene bildet.
  • Die unmittelbar hintereinander angeordneten Profilierstationen 2 sind bezüglich der bezüglich der Längsachse 7 in paralleler Richtung dazu verlaufenden Mittelebene 4 einander gegenüberliegend und damit zueinander versetzt angeordnet. Dies bedeutet, dass die erste Profilierstation 2 auf einer Seite der Mittelebene 4 angeordnet ist und die zweite Profilierstation 2 auf der gegenüberliegenden Seite der Mittelebene 4. Um eine ausreichende Breite quer oder orthogonal bezüglich der Mittelebene 4 bei jeder Profilierstation 2 zur Verfügung zu haben, sind unmittelbar hintereinander angeordnete Profilierstationen 2 in Richtung der Längsachse 7 zueinander versetzt und nicht direkt einander gegenüberliegend angeordnet.
  • Bevorzugt können die unmittelbar hintereinander angeordneten Profilierstationen 2 bezüglich der Mittelebene 4 auch noch zueinander spiegelbildlich angeordnet sein. Damit können stets baugleiche Profilierstationen 2 bei einer Profiliereinheit 5 eingesetzt werden, wobei jedoch die zueinander in Längsrichtung der Längsachse 7 versetzte Anordnung erfolgt.
  • Um unterschiedliche Ausmaße bzw. Abmessungen an Profilquerschnitten herstellen zu können, sind Werkstoffbänder 3 mit unterschiedlicher Ausgangsbreite erforderlich. Zur Anpassung und Einstellung der Umformbreite sind zumeist die unmittelbar hintereinander angeordneten Profilierstationen 2 in normaler Richtung bezüglich der Längsachse 7 am Basisrahmen 6 verstellbar geführt. Dies erfolgt insbesondere in normaler Richtung bezüglich der Mittelebene 4.
  • Jede der Profiliereinheiten 5 führt beim Durchlauf des Werkstoffbandes 3 durch diese bevorzugt einen symmetrischen Verformungsschritt bezüglich der Mittelebene 4 durch. Mit fortschreitendem Durchtritt des Werkstoffbandes 3 durch die Profilieranlage 1 nähert sich dieses an die herzustellende Querschnittsform bis zum Erreichen derselben an. Das Verbinden (Schweißen) der Enden der aufgebogenen Schenkel zum geschlossenen Profilquerschnitt erfolgt entweder am Ende der Profilieranlage 1 oder aber in einer weiteren dazu vorgesehenen eigenen Schweißanlage.
  • In der Fig. 2 ist eine erste mögliche und gegebenenfalls für sich unabhängige Ausbildung von einer Profilierstation 2 näher gezeigt und beschrieben.
  • Das umzuformende Werkstoffband 3 ist durch ein Band oder einen Längsstreifen gebildet, und weist eine erste Flachseite 8 oder eine erste Oberfläche und eine der ersten Flachseite 8 gegenüberliegend angeordnete zweite Flachseite 9 auf. Mit fortschreitender Umformung werden die Flachseiten 8, 9 in zumeist mehrere nebeneinander angeordnete Teil-Flachseiten bzw. das Werkstoffband 3 in mehrere Teil-Längsstreifen unterteilt.
  • Die Profilierstation 2 umfasst ihrerseits einen vereinfacht dargestellten Gestellrahmen 10, welcher zur Aufnahme und Halterung einer Profilieranordnung 11 dient. In der nachfolgenden Beschreibung der Profilieranordnung 11 werden deren zusammenwirkende Rollen oder Walzen sowie deren Antrieb beispielhaft beschrieben. Die Profilieranordnung 11 dient dazu, das Werkstoffband 3 mittels der Rollen oder Walzen während des kontinuierlichen Durchlaufs umzuformen. Wie bereits zuvor beschrieben, definiert jede der Profilierstationen 2 in Durchlaufrichtung des Werkstoffbandes 3 die Längsachse 7. Bevorzugt verläuft die Mittelebene 4 in der Längsachse 7, wobei die Mittelebene 4 bevorzugt auch im Mittel des Profilquerschnitts verläuft.
  • Die Profilieranordnung 11 umfasst hier zumindest eine Formrolle 12, welche der ersten Flachseite 8 - hier die Oberseite - des Werkstoffbandes 3 zugewendet ist. Die zumindest eine Formrolle 12 dient dazu, das Werkstoffband 3 gegen eine erste Gegenrolle 13 und eine zweite Gegenrolle 14 während des Durchlaufs zu drücken, wie dies allgemein bekannt ist. Zum Hindurchführen des Werkstoffbandes 3 durch die Profilieranordnung 11 ist ein Spalt zwischen der zumindest einen Formrolle 12 und den beiden Gegenrollen 13, 14 entsprechend der Dicke bzw. Stärke des umzuformenden Werkstoffbandes 3 auszubilden.
  • Die erste Gegenrolle 13 ist zylindrisch ausgebildet und ist um eine erste Rollenachse 15 drehbar bzw. definiert diese. Weiters weist die erste Gegenrolle 13 einen ersten Rollendurchmesser 16 auf. Die zweite Gegenrolle 14 ist ebenfalls zylindrisch ausgebildet und ist ihrerseits um eine zweite Rollenachse 17 drehbar bzw. definiert diese. Ein zweiter Rollendurchmesser 18 der zweiten Gegenrolle 14 entspricht in seiner Abmessung der Abmessung des ersten Rollendurchmessers 16 der ersten Gegenrolle 13. Damit sind bei diesem Ausführungsbeispiel die beiden Gegenrollen 13, 14 bezogen auf deren Durchmesser zueinander gleich groß ausgebildet. Weiters bilden die beiden Gegenrollen 13, 14 ein Gegenrollenpaar 19 und sind der zweiten Flachseite 9 - hier die Unterseite - des Werkstoffbandes 3 zugewendet. Die erste Rollenachse 15 und die zweite Rollenachse 17 können in einer gemeinsamen Ebene 20 verlaufend angeordnet sein. Die beiden Rollenachsen 15 und 17 schließen zwischen sich einen Knickwinkel 21 ein. Weiters können die beiden Rollenachsen 15 und 17 einander schneidend oder einander kreuzend angeordnet sein. Die Rollendurchmesser 16 und 18 können auch zueinander unterschiedlich sein, wie dies nachfolgend noch beschrieben wird.
  • Es wäre aber auch noch möglich, die erste Rollenachse 15 der ersten Gegenrolle 13 in einer ersten Ebene 37 und die zweite Rollenachse 17 der zweiten Gegenrolle 14 eines Gegenrollenpaares 19 in einer zweiten Ebene 38 anzuordnen. Die beiden Ebenen 37 und 38 sind bevorzugt parallel sowie zueinander versetzt angeordnet. Der Versatz kann in Richtung der Längsachse 7 erfolgen, wobei die beiden Ebenen 37 und 38 auch noch in einer normalen Ausrichtung bezüglich der Längsachse 7 angeordnet sein können. Die beiden Ebenen 37 und 38 sind vereinfacht in strichlierten Linien angedeutet, wobei eine der beiden Ebenen 37 oder 38 auch die zuvor beschriebene gemeinsame Ebene 20 bilden kann. Die versetzte Anordnung der beiden Ebenen 37 und 38 zueinander kann auch bei den nachfolgen beschriebenen Ausführungsbeispielen erfolgen.
  • Am Beginn des Umformvorgangs ist der eingeschlossene Knickwinkel 21 ein stumpfer Winkel und nähert sich mit fortlaufendem Durchtritt bei einem herzustellenden Rechteckprofil zumindest dem rechten Winkel (90°) an. Aufgrund der elastischen Rückfederung des Werkstoffbandes 3 kann der eingeschlossene Knickwinkel 21 auch geringfügig kleiner als 90° sein. Weiters definieren äußere Hüllflächen der Gegenrollen 13, 14 im Axialschnitt betrachtet eine Biegekante 22 für das Werkstoffband 3.
  • Wesentlich ist bei diesem Ausführungsbeispiel und auch bei den nachfolgend noch beschriebenen weiteren möglichen Ausführungsbeispielen, dass die Gegenrollen 13, 14 jeweils an deren Außenumfang, an welchem jeweils das Werkstoffband 3 aufliegt und abgestützt ist, derart angetrieben sind oder werden, dass diese zueinander die gleiche Umfangsgeschwindigkeit aufweisen.
  • Die Profilierstation 2 umfasst dazu hier auch noch eine Antriebseinheit 23 zum rotatorischen Antrieb zumindest einer der Gegenrollen 13, 14 des Gegenrollenpaares 19. So kann die Antriebseinheit 23 zumindest ein erstes Antriebsaggregat 24 umfassen, welches bei diesem Ausführungsbeispiel mit der ersten Gegenrolle 13 in Antriebsverbindung steht. Das erste Antriebsaggregat 24 und/oder auch die noch nachfolgend beschriebenen Antriebsaggregate können bevorzugt mit elektrischer Energie angetrieben bzw. versorgt werden, wobei diese auch als Getriebemotore oder dergleichen ausgebildet sein können. Unter dem Begriff Antriebsaggregat wird hier jegliche Vorrichtung oder Maschine verstanden, welche zum Aufbringen eine Rotationsbewegung für den Antrieb der Gegenrollen 13, 14 ausgebildet ist. Dabei kann es sich um Motore oder andere Triebwerke handeln, welche mit den unterschiedlichsten Antriebsmitteln oder Energieträgern versorgt und angetrieben werden können. Auf die nähere Beschreibung von möglichen Lagerstellen sowie Antriebswellen für die Gegenrollen 13, 14 wurde verzichtet, da dies zum allgemeinen Fachwissen zählt und frei gewählt werden kann. Die Profilieranordnung 11 sowie gegebenenfalls auch noch die Antriebseinheit 23 sind entweder direkt und/oder indirekt am Gestellrahmen 10 gehalten oder in diesem aufgenommen. Es sei erwähnt, dass das erste Antriebsaggregat 24 nicht, wie bei diesem Ausführungsbeispiel gezeigt, mit der ersten Gegenrolle 13 in Antriebsverbindung stehen muss, sondern nur mit der zweiten Gegenrolle 14 direkt in Antriebsverbindung gebracht werden kann. Dies kann auch bei den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen erfolgen.
  • Weisen, wie hier gezeigt, die beiden Gegenrollen 13, 14 die gleich großen Rollendurchmesser 16, 18 auf, ist für jede der Gegenrollen 13, 14 auch die gleiche Drehzahl (gleiche Anzahl an Umdrehungen in der gleichen Zeiteinheit) zu wählen.
  • Es ist hier nur die erste Gegenrolle 13 angetrieben bzw. steht diese mit dem ersten Antriebsaggregat 24 in Antriebsverbindung. Um die Rotationsbewegung und damit verbunden auch das Drehmoment von der ersten Gegenrolle 13 auf die zweite Gegenrolle 14 übertragen zu können, ist dazu eine mechanische Rotations-Übertragungsvorrichtung 25 vorgesehen, welche somit zwischen der ersten Gegenrolle 13 und der zweite Gegenrolle 14 angeordnet ist. Damit kann das Antriebsmoment ausgehend vom ersten Antriebsaggregat 24 auf die erste Gegenrolle 13, von dieser auf die mechanische Rotations-Übertragungsvorrichtung 25 und weiter auf die zweite Gegenrolle 14 übertragen werden. So wird ein synchroner und schlupfarmer bis nahezu schlupfloser Antrieb beider Gegenrollen 13, 14 mit der zueinander gleichen Umfangsgeschwindigkeit erzielt.
  • Die mechanische Rotations-Übertragungsvorrichtung 25 kann unterschiedlichst ausgebildet sein, wobei bei diesem Ausführungsbeispiel eine Kegelradanordnung 26 mit einem ersten Kegelrad 27 und einem damit kämmenden zweiten Kegelrad 28 vorgesehen ist. Jedes der Kegelräder 27, 28 ist an der jeweiligen Gegenrolle 13, 14 angeordnet oder daran ausgebildet, insbesondere daran befestigt. Auf die nähere Darstellung der jeweiligen Befestigungen wurde der besseren Übersichtlichkeit verzichtet.
  • Um die zuvor beschriebene Spaltweite zum Hindurchführen des Werkstoffbandes 3 durch die zusammenwirkenden Rollen der Profilieranordnung 11 kann noch eine Führungsanordnung 29 vorgesehen sein. Bevorzugt sind die Gegenrollen 13, 14 des Gegenrollenpaares 19 ortsfest bezüglich des Gestellrahmens 10 an diesem angeordnet und gehalten. Mittels der Führungsanordnung 29 ist die zumindest eine Formrolle 12 verstellbar am Gestellrahmen 10 geführt. Eine zusätzliche Arretiervorrichtung und/oder Klemmvorrichtung kann zur Festlegung der eingestellten Position der Formrolle 12 vorgesehen sein.
  • Die zuvor beschriebene Ebene 20, in welcher die beiden Rollenachsen 15, 17 einander schneidend angeordnet verlaufen, ist bevorzugt in einer normalen Ausrichtung bezüglich der Längsachse 7 angeordnet oder ausgerichtet.
  • In der Fig. 3 ist eine weitere mögliche Ausbildung einer Profilierstation 2 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Fig. 1 und 2 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Fig. 1 und 2 hingewiesen bzw. Bezug genommen.
  • Der grundsätzliche Aufbau entspricht jenem, wie er in den beiden Fig. 1 und 2 gezeigt und beschrieben worden ist. Es ist hier lediglich eine dazu unterschiedliche Ausführung der mechanische Rotations-Übertragungsvorrichtung 25 gewählt.
  • So ist hier vorgesehen, dass anstelle des zuvor beschriebenen Kegelradgetriebes 26 das Antriebsmoment mittels eines Kardangelenks 30 von der angetriebenen ersten Gegenrolle 13 auf die zweite Gegenrolle 14 erfolgt.
  • Anstatt des Kardangelenks 30, welches auch als Kreuzgelenk bezeichnet werden kann, könnte aber auch eine nicht näher dargestellte Gelenkwelle zur Übertragung des Antriebsmoments eingesetzt werden.
  • In der Fig. 4 ist eine weitere mögliche Ausbildung einer Profilierstation 2 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Fig. 1 und 2 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Fig. 1 und 2 hingewiesen bzw. Bezug genommen.
  • Der grundsätzliche Aufbau entspricht jenem, wie er in den beiden Fig. 1 und 2 gezeigt und beschrieben worden ist. Es ist hier lediglich eine dazu unterschiedliche Ausführung der mechanische Rotations-Übertragungsvorrichtung 25 gewählt.
  • So ist hier vorgesehen, dass anstelle des zuvor in der Fig. 2 beschriebenen Kegelradgetriebes 26 das Antriebsmoment von der ersten Gegenrolle 13 mittels eines Winkelgetriebes 31 auf die zweite Gegenrolle 14 des Gegenrollenpaares 19 übertragen wird. Dies insbesondere dann, wenn die beiden Rollenachsen 15, 17 zueinander einen rechten Winkel einschließen.
  • Mit dem Winkelgetriebe 31 könnte auch zwischen den Gegenrollen 13, 14 eine Untersetzung oder eine Übersetzung der Drehzahl von der angetriebenen Gegenrolle 13, 14 auf die weitere Gegenrolle 14, 13 erfolgen. Dies insbesondere dann, wenn zueinander unterschiedliche Rollendurchmesser 16, 18 eingesetzt werden.
  • In der Fig. 5 ist noch ein weiteres mögliches Ausführungsbeispiel gezeigt, bei welchem die beiden Gegenrollen 13, 14 jeweils mit einem eigenen Antriebsmittel antriebsverbunden sind, wobei die Antriebsanordnung für die Gegenrollen 13, 14 des Gegenrollenpaares 19, bei welcher jede Gegenrolle mit einem eigenen Antriebsaggregat in Antriebsverbindung steht nicht vom Schutzumfang umfasst ist..Wie in Fig. 5 dargestellt wird auf die mechanische Rotations-Übertragungsvorrichtung 25 verzichtet, wie diese zuvor in den Fig. 2 bis 4 beschrieben worden ist.
  • Dazu umfasst die Antriebseinheit 23 zusätzlich zum ersten Antriebsaggregat 24 auch noch ein zweites Antriebsaggregat 32. Die erste Gegenrolle 13 steht mit dem ersten Antriebsaggregat 24 in Antriebsverbindung, wobei die zweite Gegenrolle 14 mit dem zweiten Antriebsaggregat 32 in Antriebsverbindung steht.
  • Bei dieser Ausführung ist es nicht zwingend notwendig, die Gegenrollen 13, 14 mit einem zueinander gleichen Rollendurchmesser 16, 18 auszubilden. Es kann jede der Gegenrollen 13, 14 von dem jeweils damit in Antriebsverbindung stehenden Antriebsaggregat 24, 32 mit der auf den jeweiligen Rollendurchmesser 16, 18 abgestimmten Drehzahl angetrieben werden, um eine zueinander gleiche Umfangsgeschwindigkeit sicherzustellen. So können die Gegenrollen 13, 14 auch mit zueinander unterschiedlichen Rollendurchmessern 16, 18 ausgebildet sein. So weist hier die zweite Gegenrolle 14 bezüglich der ersten Gegenrolle 13 einen dazu größeren Rollendurchmesser 18 auf. Dazu kann eine eigene Steuerungsvorrichtung für die Antriebseinheit 23 vorgesehen sein, um eine der vorgegebenen Umfangsgeschwindigkeit entsprechende Drehzahl bei dem jeweiligen Antriebsaggregat 24, 32 einzustellen.
  • Wie nun weiters aus der Fig. 5 zu ersehen ist, kann die Antriebseinheit 23 ein weiteres Antriebsaggregat 33 umfassen. Das weitere Antriebsaggregat 33 steht mit der Formrolle 12 in Antriebsverbindung, um auch diese mit einem Antriebsmoment beaufschlagen zu können. Diese zusätzliche Anordnung kann wahlweise eingesetzt werden und muss nicht zwingend bei jeder der hintereinander angeordneten Profilierstation 2 vorgesehen sein. Bevorzugt kann das weitere Antriebsaggregat 33 bei Formrollen 12 mit einem zylindrischen Außenumfang eingesetzt werden. So können unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeiten im Kontaktbereich mit dem umzuformenden Werkstoffband 3 vermieden werden. Das weitere Antriebsaggregat 33 kann auch bei den zuvor beschriebenen Ausführungen bzw. Ausbildungen gemäß der Fig. 1, 2, 3 oder 4 Anwendung finden.
  • In der Fig. 6 ist ein Beispiel der fortlaufenden Umformung des Werkstoffbandes 3 zum Profil, im vorliegenden Fall einem Sechskantprofil, gezeigt. Dabei ist der fertige Querschnitt in vollen Linien und die bis dahin durchgeführten Umformschritte bei den einzelnen Profilierstationen 2 in strichlierten Linien dargestellt. Auf die Darstellung der Verbindungsnaht im Bereich der miteinander zu verbindenden Längsränder zur Bildung des geschlossenen Profils, wurde verzichtet.
  • Im Zentrum des Profils ist die Mittelebene 4 dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist noch gezeigt, dass jene beiden randseitig des Werkstoffbandes 3 in Längserstreckung verlaufend angeordnet Teil-Längsstreifen 34, 35 zueinander eine unterschiedliche Breite in einer in normaler Ausrichtung bezüglich der Längsachse 7 verlaufenden Querschnittsebene aufweisen. Im vorliegenden Fall weist der am Beginn linksseitig der Mittelebene 4 befindliche Teil-Längsstreifen 34 die größere Breite auf als der am Beginn des Umformvorgangs rechtsseitig befindliche Teil-Längsstreifen 35. Die beiden Teil-Längsstreifen 34, 35 bilden gemeinsam eine der Teil-Flachseiten des herzustellenden Profils aus. Durch die zueinander unterschiedlich gewählten Breiten der beiden Teil-Längsstreifen 34, 35 ist auch die Stoßfuge und der anschließend ausgebildete Längs-Verbindungsbereich nicht symmetrisch bezüglich der Mittelebene 4 verlaufend angeordnet. Damit ist die Stoßfuge und der anschließend ausgebildete Längs-Verbindungsbereich um einen Versatz 36 außermittig und somit seitlich versetzt bezüglich der Mittelebene 4 verlaufend angeordnet.
  • Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränlkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt.
  • Der Schutzbereich ist durch die Ansprüche bestimmt. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind jedoch zur Auslegung der Ansprüche heranzuziehen. Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.
  • Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verstehen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mitumfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mit umfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereiche beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1, oder 5,5 bis 10.
  • Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus Elemente teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.
    • Bezugszeichenaufstellung
  • 1 Profilieranlage 29 Führungsanordnung
    2 Profilierstation 30 Kardangelenk
    3 Werkstoffband 31 Winkelgetriebe
    4 Mittelebene 32 zweites Antriebsaggregat
    5 Profiliereinheit 33 weiteres Antriebsaggregat
    6 Basisrahmen 34 Teil-Längsstreifen
    7 Längsachse 35 Teil-Längsstreifen
    8 erste Flachseite 36 Versatz
    9 zweite Flachseite 37 erste Ebene
    10 Gestellrahmen 38 zweite Ebene
    11 Profilieranordnung
    12 Formrolle
    13 erste Gegenrolle
    14 zweite Gegenrolle
    15 erste Rollenachse
    16 erster Rollendurchmesser
    17 zweite Rollenachse
    18 zweiter Rollendurchmesser
    19 Gegenrollenpaar
    20 Ebene
    21 Knickwinkel
    22 Biegekante
    23 Antriebseinheit
    24 erstes Antriebsaggregat
    25 Rotations-Übertragungsvorrichtung
    26 Kegelradanordnung
    27 erstes Kegelrad
    28 zweites Kegelrad

Claims (13)

  1. Profilierstation (2) zum kontinuierlichen Umformen eines Werkstoffbandes (3) zu einem Profil, insbesondere zu einem längsgeschweißten Profil mit einem Mehreckquerschnitt oder einem offenen Querschnitt, wobei das Werkstoffband (3) eine erste Flachseite (8) und eine der ersten Flachseite (8) gegenüberliegend angeordnete zweite Flachseite (9) aufweist, und wobei die Profilierstation (2) in Durchlaufrichtung des Werkstoffbandes (3) eine Längsachse (7) definiert, die Profilierstation (2) umfasst
    - einen Gestellrahmen (10),
    - eine Profilieranordnung (11) mit
    - zumindest einer Formrolle (12), welche zumindest eine Formrolle (12) der ersten Flachseite (8) des Werkstoffbandes (3) zuwendbar ist,
    - einer ersten Gegenrolle (13), welche erste Gegenrolle (13) zylindrisch ausgebildet ist und eine erste Rollenachse (15) und einen ersten Rollendurchmesser (16) definiert,
    - einer zweiten Gegenrolle (14), welche zweite Gegenrolle (14) zylindrisch ausgebildet ist und eine zweite Rollenachse (17) und einen zweiten Rollendurchmesser (18) definiert,
    - wobei die erste Gegenrolle (13) und die zweite Gegenrolle (14) ein Gegenrollenpaar (19) bilden und das Gegenrollenpaar (19) der zweiten Flachseite (9) des Werkstoffbandes (3) zuwendbar ist, und wobei die erste Rollenachse (15) und die zweite Rollenachse (17) zwischen sich einen Knickwinkel (21) einschließen, und
    - wobei die Gegenrollen (13, 14) des Gegenrollenpaares (19) zwischen sich eine Biegekante (22) für das umzuformende Werkstoffband (3) definieren,
    - eine Antriebseinheit (23) mit zumindest einem Antriebsaggregat (24, 32), wobei zumindest eine der Gegenrollen (13, 14) des Gegenrollenpaares (19) mit dem zumindest einen Antriebsaggregat (24, 32) in Antriebsverbindung steht,
    - und wobei die Profilieranordnung (11) und gegebenenfalls die Antriebseinheit (23) am Gestellrahmen (10) gehalten sind,
    dadurch gekennzeichnet,
    - dass eine mechanische Rotations-Übertragungsvorrichtung (25) zwischen der ersten Gegenrolle (13) und der zweiten Gegenrolle (14) vorgesehen ist und jene Gegenrolle (13), welche mit dem ersten Antriebsaggregat (24) in Antriebsverbindung steht, mittels der mechanischen Rotations-Übertragungsvorrichtung (25) das Antriebsmoment auf die andere Gegenrolle (14) überträgt,
    - dass die mechanische Rotations-Übertragungsvorrichtung (25) ein Kardangelenk (30) oder eine Gelenkwelle oder eine Kegelradanordnung (26) mit einem ersten Kegelrad (27) und einem zweiten Kegelrad (28) oder ein Winkelgetriebe (31) umfasst, und
    - dass die erste Gegenrolle (13) und auch die zweite Gegenrolle (14) von der Antriebseinheit (23) und mittels der mechanischen Rotations-Übertragungsvorrichtung (25) derart angetrieben sind, dass die erste Gegenrolle (13) an deren Außenumfang und die zweite Gegenrolle (14) an deren Außenumfang eine zueinander gleiche Umfangsgeschwindigkeit aufweisen.
  2. Profilierstation (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Rollendurchmesser (16) der ersten Gegenrolle (13) und der zweite Rollendurchmesser (18) der zweiten Gegenrolle (14) gleich groß ausgebildet sind.
  3. Profilierstation (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (23) ein weiteres Antriebsaggregat (33) umfasst und die zumindest eine Formrolle (12) mit dem weiteren Antriebsaggregat (33) in Antriebsverbindung steht.
  4. Profilierstation (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Führungsanordnung (29) vorgesehen ist, mittels welcher Führungsanordnung (29) die zumindest eine Formrolle (12) am Gestellrahmen (10) verstellbar geführt ist.
  5. Profilierstation (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Rollenachse (15) und zweite Rollenachse (17) der Gegenrollen (13, 14) eines Gegenrollenpaares (19) in einer gemeinsamen Ebene (20) angeordnet sind, und die gemeinsame Ebene (20) in einer normalen Ausrichtung bezüglich der Längsachse (7) angeordnet ist.
  6. Profilierstation (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Rollenachse (15) der ersten Gegenrolle (13) in einer ersten Ebene (37) angeordnet ist und die zweite Rollenachse (17) der zweiten Gegenrolle (14) eines Gegenrollenpaares (19) in einer zweiten Ebene (38) angeordnet ist und dass die beiden Ebenen (37, 38) parallel sowie zueinander versetzt angeordnet sind.
  7. Profiliereinheit (5) zum kontinuierlichen Umformen eines Werkstoffbandes (3) zu einem Profil, insbesondere zu einem längsgeschweißten Profil mit einem Rechteckquerschnitt, umfassend mehrere in Richtung einer Längsachse (7) unmittelbar hintereinander angeordnete Profilierstationen (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Profiliereinheit (5) zwei unmittelbar hintereinander angeordnete Profilierstationen (2) umfasst, und dass jede der Profilierstationen (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ausgebildet ist.
  8. Profiliereinheit (5) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Basisrahmen (6) vorgesehen ist und die beiden unmittelbar hintereinander angeordneten Profilierstationen (2) am Basisrahmen (6) angeordnet und gehalten sind.
  9. Profiliereinheit (5) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die unmittelbar hintereinander angeordneten Profilierstationen (2) bezüglich einer bezüglich der Längsachse (7) in paralleler Richtung dazu verlaufenden Mittelebene (4) einander gegenüberliegend und zueinander versetzt angeordnet sind.
  10. Profiliereinheit (5) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die unmittelbar hintereinander angeordneten Profilierstationen (2) bezüglich einer bezüglich der Längsachse (7) in paralleler Richtung dazu verlaufenden Mittelebene (4) zueinander spiegelbildlich angeordnet sind.
  11. Profiliereinheit (5) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die unmittelbar hintereinander angeordneten Profilierstationen (2) in normaler Richtung bezüglich der Längsachse (7), insbesondere in normaler Richtung bezüglich der Mittelebene (4), am Basisrahmen (6) verstellbar geführt sind.
  12. Profilieranlage (1) zum kontinuierlichen Umformen eines Werkstoffbandes zu einem Profil, insbesondere einem längsgeschweißten Profil mit einem Rechteckquerschnitt, umfassend mehrere in Richtung einer Längsachse (7) unmittelbar hintereinander angeordnete Profilierstationen (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Profilierstationen (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ausgebildet sind.
  13. Profilieranlage (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei Profilierstationen (2) jeweils mehrere Profiliereinheiten (5) bilden und die Profiliereinheiten (5) nach einem der Ansprüche 7 bis 11 ausgebildet sind.
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