FI97780C

FI97780C - Menetelmä ja laite muotolevyjen valssaustaivuttamiseksi

Info

Publication number: FI97780C
Application number: FI894853A
Authority: FI
Inventors: Hans Zeman
Original assignee: Zeman Bauelemente Prod Gmbh
Priority date: 1988-10-17
Filing date: 1989-10-13
Publication date: 1997-02-25
Also published as: KR900006038A; GR1000615B; GR890100661A; BR8905276A; PT91961B; AT392024B; FI894853A0; KR0135425B1; FI97780B; PT91961A; ATA256688A; AR245634A1

Description

97780

Menetelmä ja laite muotolevyjen valssaustaivuttamiseksi

Keksinnön kohteena on menetelmä muotolevyjen, varsinkin puolisuunnikaslevyjen valssaustaivuttamiseksi, jon-5 ka menetelmän mukaan ainakin kolmen peräkkäisen vals-sausaseman läpi kulkevaan muotolevyyn valssataan valssaus-taivutustapahtuman kuluessa pitkittäisvakoja ja/tai muoto-levyssä jo olevia pitkittäisvakoja syvennetään.

Edellä olevaa lajia oleva menetelmä, joka toimii 10 varsinkin suuren korkeuden (200 mm ja enemmän) omaavien puolisuunnikaslevyjen valssaustaivuttamiseksi, on tullut tunnetuksi julkaisusta AT-PS 359.805, jonka mukaan on muodostettu yksinomaan kolme valssausasemaa ja muotolevyä kolmannelle valssausasemalle saapumisen jälkeen käännetään 15 etukäteen annettu määrä ja niin täydellisen läpimenon kuluessa saa vakiona pysyvän käyristyksen. Tällöin on epäedullista, että täten voidaan valmistaa vain toiselle puolelle ja vain vakiokäyristyssäteellä taivutettuja muoto-levyjä.

20 Patenttijulkaisuissa DD 153 068, US 3 785 191 ja US

3 886 779 on esitetty tekniikan tasoa olevat valssauslait-teistot, jotka käsittävät aksiaalisesti siirrettävät pro-: fiilivalssit (-osat), jotka mahdollistavat j erilaiset profiilit. Tunnetaan myös valssaustaivutuskonei- 25 ta, jotka mahdollistavat jo muotoiltujen levyprofiilien • · ··· muuntamista. (US 3 788 155) .

• * · ·

Keksinnön päämääränä on kehittää edellä mainittua menetelmää siten, että muotolevyt on valmistettavissa eri- • · · laisen etumerkin omaavin muutettavin käyristyssätein yh-30 dessä ainoassa levyn läpimenossa. Tämä saavutetaan keksin- • · · nön mukaan siten, että alussa suoraa muotolevyä ensimmäi- • · · "·’ ' sen ja toisen valssausaseman läpi menemisen jälkeen jokai- : : selle seuraavallen valssausasemalle saapumisen yhteydessä • käännetään etukäteen annettu määrä ja etukäteen annetun , 35 levypituuden läpimenoajan käyristyssuuntaan.

2 97780 Kääntämisen ja levynpituuden keskinäinen riippuvuus takaa, että alussa suora muotolevy voidaan taivuttaa osittain erilaisilla käyristyssäteillä, jolloin jopa käyris-tyksen etumerkin muuttaminen on mahdollista - ja tämä vain 5 yhden ainoan läpimenon kuluessa. Viimeksi mainittu asia on sikäli merkityksellinen, että puheena olevat muotolevyt nykyään ovat usein tarpeen itsekantavia katto- ja verhous-rakenteita varten, ja sen vuoksi ne yleensä jo on päällystetty. Tämä puolestaan vaatii mahdollisimman hellävaraisen 10 valssaustaivuttamisen, koska muutoin päällystettä vahingoitettaisiin, mikä tähän saakka tavallisen, moninkertaisen levyn läpimenon yhteydessä ja vaiheittaisen taivuttamisen yhteydessä toivottuun lopputulokseen saakka usein on asianlaita.

15 Jos aluksi käyristetään suora muotoprofiili vals- saustapahtuman kuluessa, niin levyn kääntörata tavanomaisen menetelmän yhteydessä on suurimmillaan käsittelymatkan lopussa. Tämä merkitsee, että käsittelymatkan loppualueel-la sijaitsevat taivutusvalssit täytyy siirtää eniten suo-20 ran linjan suhteen, mitä vastoin alkualueella sijaitsevat valssit tarvitsevat tuskin lainkaan siirtämistä. Jotta pidettäisiin valssaustaivutustapahtuman syöttöradat ja :'/ syöttöajat mahdollisimman yhtenäisinä ja siten valssaus- : : : tapahtuman kokonaiskierrosaika mahdollisimman vähäisenä, 25 on tarkoituksenmukaista, että muotolevyä käännetään koi- • · .·. mannelle valssausasemalle tulemisen jälkeen toisen vals- • · · · sausaseman sivuttaisella siirtämisellä käyristyssuuntaan.

• · ·

On ymmärrettävää, että muotolevyn kääntönopeus ja • · · eteenpäintyöntönopeus täytyy sovittaa tämän myötämissuh- . 30 teisiin, jotta vältettäisiin pullistumia, säröjä, pinta- • · · ’···" vaurioita jne. Kuten on osoittautunut, nämä virhelähteet • · · -* • · · '·' * tulevat pääasiallisesti muotolevyn sisääntulovaiheen ai- ; kana merkittäviksi; mutta niin pian kuin levyn etureuna on \ ensimmäisen kerran kulkenut käsittelymatkan läpi, vir- 35 heiden vaara vähenee. Keksinnön mukaisesti voidaan sen 3 97780 vuoksi muotolevyn eteenpäintyöntönopeutta suurentaa kaikille valssausasemille sisääntulovaiheen päättymisen jälkeen alkunopeudesta työnopeuteen.

Keksintö kohdistuu lisäksi laitteeseen edellä se-5 lostetun menetelmän suorittamiseksi, joka laite käsittää ainakin kolme valssausasemaa, joiden valsseilla on levy-profiilia vastaava profiili sekä vulstit ja urat pitkit-täisvakojen muodostamiseksi ja/tai syventämiseksi

Eräs mainitun olennaiset piirteet sisältävä laite 10 on samoin esitetty julkaisussa AT-PS 359.805. Tässä kuitenkin on enintään kolme valssausasemaa, joista keskimmäinen käsittää valssiparin, mitä vastoin levyn läpimenosuun-nassa edellä ja takana sijaitsevat valssausasemat kulloinkin muodostuvat vain yhdestä yksittäisestä, käyttövoimalla 15 varustamattomasta taivutusvalssista. Kaikki valssit on sovitettu vaakasuoraan. Valssiparin ylempi valssi on käytetty ja laakeroitu paikaltaan kiinteästi; alempi valssi on tavanomaisella tavalla säädettävissä. Epäedullista tässä laitteessa on lähinnä valssien vaakasuora laakerointi, 20 mikä johtaa siihen, että tavallisesti vaakasuoraan syötettyä, taivuttamatonta muotolevyä taivuttamisen kuluessa käyristetään ylöspäin ja vain suurin käyttökuluin voidaan vastaanottaa ja poistaa tai syöttää muuhun käyttöön. Lisäksi on haitaksi, että tunnettu laite mahdollistaa vain :V: 25 taivuttamisen vakiona pysyvällä käyristyssäteellä ja tämä « · ··· - riippuen levyn paksuudesta ja profiilikorkeudesta - ei • · · · olennaisesti ole alle 25 m.

• · ·

Lisäksi keksinnön päämääränä on luoda laite, jossa • · · ei ole edellä mainittuja haittoja, jolla siten voidaan . 30 taivuttaa muotolevyjä, varsinkin korkean profiilikorkeuden • · · omaavia muotolevyjä levyn yhden ainoan läpimenon yhteydes- • · « '·' sä mielivaltaisesti - siis myös muuttuvalla käyristyssä- teellä - ja vastaanottaa laitteesta taivutetut muotolevyt ·;··· ongelmattomasti.

4 97780 Tämä päämäärä saavutetaan edellä mainittua rakennustapaa olevalla laitteella keksinnön mukaan siten, että kaikki valssausasemat on asennettu yhteiseen valssirunkoon ja jokaisessa valssausasemassa on kaksi toistensa suhteen 5 säädettävää, pystysuoraan sovitettua käyttävää valssia, jotka on ylhäältä ja alhaalta laakeroitu poikittain muotolevyn kulkusuunnan suhteen siirrettäviin kelkkoihin.

Sen takia että jokainen valssausasema muodostuu moottorikäyttöisestä ja säädettävästä valssiparista, voi-10 daan käsiteltävä muotolevy taivuttaa niin haluttaessa osa kerrallaan mielivaltaisesti. Tällöin edellyttää valssipa-rien pystysuora laakerointi, että levyn käyristäminen tapahtuu vaakasuorassa, minkä takia taivutettujen muotolevy-jen vastaanottaminen ja poiskuljetus ei vaadi tasoerojen 15 voittamista.

Jotta yksittäisiä valssausasemia voitaisiin siirtää mahdollisimman riippumattomasti toisistaan kulloinkin halutun taivutussuhteen mukaan, on suotuisaa, jos jokaiselle valssauasasemalla on sovitettu molempia säädettäviä kelk-20 koja varten säätökäyttölaite. Tällöin on erittäin tarkoituksenmukaista, jos säätökäyttölaitteet ja valssien käyttölaitteet ovat yhteydessä etukäteen ohjelmoitavan elektronisen ohjausyksikön kanssa. Tällä tavalla voidaan tai-; vutustapahtuman koko kulku määritellä etukäteen, niin että :Y: 25 jokainen taivutuskierros tapahtuu täysin automaattisesti, ·· siten että yksittäisiä valssausasemia ei vain muotolevyn • ··· sisääntulemisen yhteydessä vaan tarvittaessa myös läpime- .V. nemisen aikana voidaan säätää halutun käyristyksen saavut- • · · tamiseksi. Koska paikoitusvirheiden, käyttölaiteen liuku- . 30 misen jne. seurauksena voi esiintyä poikkeamia halutusta • · · • i » ohjelman kulusta, on suositeltavaa asentaa ainakin yksi • · · ' kahden valssausaseman väliin sovitettu, levyn kulun ha- : vaitseva ja ohjausyksikköön liitetty tuntolaite. Tällais- . ten tuntolaitteiden avulla havaitaan taivutustapahtuman 35 toimintatilanne ja sitten ohjausyksikön välityksellä kor- 5 97780 jataan valssausasemien syöttönopeutta ja ja syöttömäärää ja/tai muuttamalla muotolevyn eteenpäinsyöttönopeutta mahdollisesti korjataan ohjetilanteeseen.

Koska taivutettavat muotolevyt on usein päällystet-5 ty, täytyy ottaa huomioon mahdollisimman paljon pintaa säästävä valssaustaivutustapahtuma. Suurten profiilikor-keuksien tapauksessa sen vuoksi on yksittäisten levyn kanssa kosketuksiin tulevien valssinosien voimakkaasti vaihtelevien kehänopeuksien ongelma ratkaistava. Tämä on-10 nistuu keksinnön mukaisesti siten, että jokainen valssi on muodostettu moniosaiseksi, jolloin pienemmän halkaisijan omaavat valssinosat ovat kiinnittämättömät ja suuremman halkaisijan omaavat valssinosat ovat kiinteät ja säädettävällä vastuksella varustetut ylimeno-osat ovat va-15 päästi kiertyviä. Tämän toimenpiteen kautta aikaansaadaan jokaisen valssausaseman sisäkkäin tarttuvien molempien valssien pintanopeuksien optimaalinen järjestely.

Koska keksinnön mukaisella laitteella voidaan taivuttaa eri pituisia levyjä erilaisella käyristyksellä, 20 täytyisi taivutettujen muotolevyjen vastaanotto valssaus-taivutuslaitteesta ulosmenon jälkeen aina tapahtua toiseen, levyn syöttösuunnan suhteen sivulla olevaan paik-; ',· kaan. Jotta tämä voitaisiin laajalti välttää, siis jotta : taivutettu levy voitaisiin johtaa pois myös levyn syöttö- ;Y: 25 suunnan jatkeelle, suositellaan sovellutusmuotoa, jossa • · valssirunko on asennettu jalustalle vaakasuunnassa kään- ···« nettävästi. Niin pian kuin tällä tavalla muodostetussa • · « laitteessa muotolevy on täydellisesti tullut sisään, voi- • · · daan laitetta levyn ulosmenon edistyessä kääntää niin pal-30 jon, että valmiiksi taivutettu levy tulee olemaan suunnil- • · · *·:·* leen levyn syöttösuunnan jatkeella. Kääntyvä laite on sen • · · V * vuoksi erityisesti tuotantolinjojen tilaa säästävälle käy- ; tölle sopiva.

Keksintöä selostetaan seuraavassa piirustuksissa • , 35 kuvattujen sovellutusesimerkkien avulla lähemmin.

6 97780

Piirustuksissa esittää kuvio 1 sivukuvaa ja kuvio 2 etukuvaa keksinnön mukaisesta laitteesta, kuvio 3 leikkausta sisäkkäisistä valsseista ja kuvio 4 kuvioiden 1 ja 2 mukaisen laitteen toimintakaaviota.

5 Kuvioissa 1 ja 2 kuvattu laite toimii suuren pro- fiilikorkeuden omaavien puolisuunnikaslevyjen valssaustai-vuttamiseksi. Siinä on valssirunko 1, joka on asennettu jalustalle 2 vaakasuoraan kääntyvästi (kuvio 2 esittää kääntöasentoa). Valssirunkoon on asennettu kuusi valssaus-10 asemaa 3. Periaatteessa riittäisi tosin myös kolme vals-sausasemaa, jotta voitaisiin toteuttaa keksinnön mukainen menetelmä, kuitenkin useammilla valssausasemilla on saavutettavissa tarvittaessa voimakkaampia käyristyksia (tässä aina niin pieneen kuin 12 m käyristyssäteeseen saakka). 15 Jokaisella valssausasemalla on kaksi toistensa suhteen säädettävää, pystysuoraan sovitettua valssia 4, jotka toimivat tavanomaiseen tapaan vulsteilla ja urilla pitkit-täisvakojen muodostamiseksi tai syventämiseksi puolisuun-nikaslevyyn. Kaikki valssit 4 ovat moottorikäyttöisiä kol-20 men valssinkäyttölaitteen 5 sekä nivelketjujen välityksellä.

Käyttölaitteen nopeus on välillä 0-30 m/min.

: ', Valssiparit 4 on laakeroitu kulloinkin ylhäältä ja alhaal- . : ta puolisuunnikaslevyjen läpikulkusuunnan suhteen poikki- 25 suuntaan laakeroituihin kelkkoihin 6. Jokaisen valssaus- • · ··· aseman kummankin kelkan käyttämiseksi on kulloinkin muo- « · Λ · dostettu säätökäyttölaite 7. Sekä säätökäyttölaitteet 7 /.·. että myös valssikäyttölaitteet 5 on yhdistetty etukäteen • « · ohjelmoitavaan, elektroniseen ohjausyksikköön 8. Kuten on . 30 nähtävissä kuvion 4 mukaisesta toimintakaaviosta, ensim- ♦ ♦ ♦ **|·* mäisen ja toisen, kolmannen ja neljännen sekä viidennen ja • · · *·* * kuudennen valssausaseman väliin on kulloinkin sovitettu : tuntolaite 9, joka havaitsee levyn läpimenon ja joka on _ ’· liitetty ohjausyksikköön 8.

7 97780

Kuten kuviosta 3 on nähtävissä, jokainen valssi 4 on muodostettu moniosaiseksi, jolloin pienemmän halkaisijan omaavat valssinosat 4a ovat kiinnittämättömät, suuremman halkaisijan omaavat valssinosat 4b ovat kiinteät ja 5 ylimeno-osat 4c ovat vapaasti kiertyvät.

Kuviossa 4 on havainnollistettu keksinnön mukaisen laiteen toimintakaavio taivutettaessa puolisuunnikaslevyä vakiokäyristyksellä. Kaikki valssausasemat 3 sijaitsevat työkierron alussa katkoviivoin merkityssä alkuasennossa. 10 Taivutuskierron kuluessa ne siirretään kokoviivoin kuvattuun loppuasentoon ja myöhemmin jälleen alkuasentoon. Ainoastaan valssausasema 1 säilyttää aina asentonsa. Niin pian kuin muotolevy 10 kulkee ensimmäisen tuntolaitteen 9 (S 1) ohi, ilmoitetaan taivutustapahtuman alku. Muotolevyn 15 10 saapuessa kolmannelle valssausasemalle tätä siirretään

nuolen suunnassa, jolloin samanaikaisesti tapahtuu vals-sausaseman II siirtyminen vastakkaiseen suuntaan. Levyun tämän jälkeen seuraavassa saapumisessa muille valssausase-mille IV, V ja VI näitä siirretään vastaavalla tavalla 20 nuolen suunnassa. Toinen tuntolaite 9 (S 2) toimii levyn asennon korjaamiseksi, mitä vastoin kolmas tuntolaite 9 (S

3) on tarkoitettu levyn pään havaitsemiseen. Niin pian kuin muotolevyn 10 sisääntulovaihe kaikille levyasemille 3 ; on päättynyt, aiheuttaa ohjausyksikkö 8 vastaavilla käs- :Y: 25 kyillä valssinkäyttölaitteille 5 alkuperäisen siirtonopeu- • · * ··· den korottamisen varsinaiseen työnopeuteen, jota sitten • · · · pidetään taivutustapahtuman loppuun saakka. Niin pian kuin « taaempi levynpää on kulkenut tuntolaitteen S 3 ohi, palau- • · · tetaan kaikki valssausasemat lähtöasentoihin ja valssin- . 30 käyttölaitteet kytketään pois tai kytketään alkunopeuteen.

• · ·

On ymmärrettävää, että keksinnön mukaisen laitteen t · · . '·' ' esitetyn suunnitelman yhteydessä voidaan taivuttaa levyjä • myös muuttuvalla käyristyssäteellä. Tätä varten on päin- ·;··; vastoin kuin edellä olevassa toimintatavassa tarpeen ai- 35 noastaan, että yksittäiset valssausasemat siirretään etu- 8 97780 käteen annetun levynpituuden läpimenoajan aikana edeltä käsin määrätyn määrän käyristyssuunnassa. Tämä voidaan ohjelmoida etukäteen ohjausyksikköön ja sitä voidaan valvoa tuntolaitteilla.

» » » • 1 · • · • · · > · · · • · · » 1 ' * · · ψ • « • » · • · 1 • · • · · « · • · · il m i liiti l i i M ,1 1 · • · ·

Claims

9 97780

1. Menetelmä muotolevyjen, varsinkin puolisuunni-kaslevyjen valssaustaivuttamiseksi, jonka menetelmän mu- 5 kaan ainakin kolmen peräkkäisen valssausaseman läpi kulkevaan muotolevyyn valssataan valssaustaivutustapahtuman kuluessa pitkittäisvakoja ja/tai muotolevyssä jo olevia pitkittäisvakoja syvennetään, tunnettu siitä, että alussa suoraa muotolevyä käännetään ensimmäisen ja 10 toisen valssausaseman läpäisemisensä jälkeen käyristys-suuntaan etukäteen annettu määrä ja etukäteen annetun levynpituuden läpimenoajan aikana.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muotolevy kolmannelle vals- 15 sausasemalle tulemisen jälkeen käännetään toisen valssaus-aseman sivuttaisella siirtämisellä käyristyssuuntaa kohti.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muotolevyn eteenpäintyöntö-nopeus kaikille valssausasemille sisääntulovaiheen päät- 20 tymisen jälkeen nostetaan alkunopeudesta työnopeuteen.

4. Laite jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukaisen menetelmän suorittamiseksi, joka laite käsittää aina- : kin kolme valssausasemaa, joiden valsseissa on levyprofii- lia vastaava profiili sekä vulsteja ja uria pitkit-;Υί 25 täisvakojen muodostamiseksi ja/tai syventämiseksi, ·; tunnettu siitä, että kaikki valssausasemat (3) on li» asennettu yhteiseen valssirunkoon (1) ja jokaisessa vals- ♦ ,V, sausasemassa (3) on kaksi toistensa suhteen säädettävää, • * < pystysuoraan sovitettua, käyttävää valssia (4), jotka on , 30 ylhäältä ja alhaalta laakeroitu muotolevyn (1) läpikulku- • « J suunnan suhteen poikittain siirrettäviin kelkkoihin (6). » · *

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, t u n - n e t t u siitä, että jokaiselle valssausasemalle (3) on * i 10 97780 sovitettu säätökäyttölaite (7) molempia siirrettäviä kelkkoja (6) varten.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että säätökäyttölaitteet (7) ja valssien 5 käyttölaitteet (5) ovat yhteydessä etukäteen ohjelmoitavan, elektronisen ohjausyksikön (8) kanssa.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laite, tunnettu siitä, että on muodostettu ainakin yksi kahden valssausaseman (3) väliin sovitettu, levyn läpimenon ha- 10 vaitseva ja ohjausyksikköön (8) liitetty tuntolaite (9).

8. Jonkin patenttivaatimuksista 4-7 mukainen laite, tunnettu siitä, että jokainen valssi (4) on muodostettu moniosaiseksi, jolloin pienemmän halkaisijan omaavat valssinosat (4a) ovat kiinnittämättömät, suuremman 15 halkaisijan omaavat valssinosat (4b) ovat kiinteät ja säädettävällä vastuksella varustetut ylimeno-osat ovat vapaasti kiertyvät.

9. Jonkin patenttivaatimuksista 4-8 mukainen laite, tunnettu siitä, että valssirunko (1) on asen- 20 nettu jalustalle (2) vaakasuunnassa kääntyvästi. • · · · • · • · · • · · • · • · · • · · · • M • · « • · · • · • · · • · · 11 97780