BRPI0612860A2 - máquina para conformação em rolo e método para conformação em rolo de um perfil configurado em chapéu - Google Patents
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Abstract
MáQUINA PARA CONFORMAçãO EM ROLO E MéTODO PARA CONFORMAçãO EM ROLO DE UM PERFIL CONFIGURADO EM CHAPéU. A presente invenção se refere a um feixe com um perfil configurado em chapéu com uma seção transversal que varia ao longo de seu comprimento que é sucessivamente conformado a partir de uma tira metálica de lâmina plana utilizando uma máquina para conformação em rolo com um número de estações de conformação. As estações de conformação (11, 12) possuem um par de roletes de travamento (21, 22; 23, 24) para cada flange lateral (16, 17) e roletes de suporte (25, 26) para o flange central (13). Os pares de roletes de travamento (21, 22; 23, 24) nas estações de conformação (11, 12) podem ser deslocados tanto horizontalmente e quanto verticalmente durante uma operação de conformação, e os roletes de suporte (25, 26) podem ser deslocadas verticalmente e eles podem ser deslocados individualmente em uma direção lateralmente. Todos os quatro cantos (27 - 30) do feixe configurado em chapéu são conformados ao mesmo tempo, por intermédio do que os cantos (27 - 30) são dobrados sobre as bordas periféricas dos roletes de travamento (21, 22; 23, 24) e dos roletes de suporte (25, 26). Não somente os eixos geométricos dos pares de roletes de travamento (21, 22; 23, 24), mas também dos roletes de suporte (25, 26) podem ser rotacionados de maneira a se adaptar para os cantos (27 - 30) que estão sendo formados.
Description
"MÁQUINA PARA CONFORMAÇÃO EM ROLO E MÉTODO PARACONFORMAÇÃO EM ROLO DE UM PERFIL CONFIGURADO EM CHAPÉU"
CAMPO TÉCNICO DA PRESENTE INVENÇÃO
A presente invenção se refere a um método paraconformação em rolo a partir de uma tira metálica de lâminaplana sucessivamente em um número de estações deconformação de um feixe em chapéu com um perfil què variaao longo de seu comprimento, possuindo um flange central,duas redes e dois flanges laterais. A presente invenção serefere também a uma máquina para conformação em rolo com umnúmero de estações de conformação para sucessivamenteconformação a partir de uma tira metálica de lâmina plana eum feixe em chapéu, possuindo um flange central, duas redese dois flanges laterais e uma seção transversal que variaao longo de seu comprimento.
ESTADO DA TÉCNICA DA PRESENTE INVENÇÃO
A conformação em rolo de feixes com uma seçãotransversal que varia ao longo do comprimento do feixe éconhecida através das patentes alemãs números DE 10011755B4 e DE 1339508 Bl.
PROPÓSITO DA PRESENTE INVENÇÃO
É um propósito da presente invenção o de ter acapacidade para conformação em rolo de uma maneira simplesde um feixe com um perfil configurado em chapéu que variaao longo de seu comprimento.BREVE DESCRIÇÃO DA PRESENTE INVENÇÃO
O método em concordância com a presente invenção estáprimeiramente caracterizado pelo fato de que cada flangelateral é travado nas estações de conformação entre um parde roletes de travamento e todos os quatro cantos do feixeem chapéu sendo conformados ao mesmo tempo entre osreferidos dois pares de roletes de travamento e pelo menosum rolete de suporte para o flange· central; os cantos sãodobrados sobre as bordas periféricas dos roletes detravamento e as bordas periféricas dos roletes de suporte eas redes se estendem entre o respectivo canto; pelo menosum dos pares dos roletes de travamento e do rolete desuporte são deslocados durante os processos de conformaçãode maneira a mudar o perfil do feixe em chapéu.
A máquina para conformação em rolo em concordância coma presente invenção está primeiramente caracterizada pelofato de que as estações de conformação possuem um par deroletes de travamento para cada flange lateral e pelo menosum rolete de suporte para o flange central, e os pares deroletes de travamento nas estações de conformação sãodispostos para serem deslocáveis tanto horizontalmente equanto verticalmente durante uma operação de conformação.
Outras características são tornadas evidentes pelasreivindicações de patente dependentes posteriormente.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS DA PRESENTE INVENÇÃO
A presente invenção irá ser descrita em maioresdetalhes posteriormente, de uma maneira não limitante, comreferência para as concretizações ilustrativas mostradasnos desenhos acompanhantes nos quais:A Figura 1 é uma seção transversal esquemática de umadas estações de conformação em rolo intermediárias em umamáquina de conformação em rolo em concordância com apresente invenção;
A Figura 2 é uma seção transversal esquemática daestação de conformação em rolo final na máquina deconformação em rolo;
A Figura 3 é uma vista lateral de um feixe com umperfil confiqurado em chapéu conformado em rolo comoespecificado pela presente invenção; e
A Figura 4 é uma seção transversal do feixe na Figura3 tomada como é mostrado pelas flechas 4 - 4 na Figura 3.
As Figuras são somente representações esquemáticas e apresente invenção não está limitada para estasconcretizações.
DESCRIÇÃO DE CONCRETIZAÇÃO ILUSTRADA DA PRESENTE INVENÇÃO
A patente européia número EP 1.339.508 Bl descreve umamáquina de conformação em rolo completa e é incorporadaaqui por propósito de referência. Uma máquina deconformação em rolo completa não é descrita posteriormente,mas somente duas das estações de conformação em rolo daseção de conformação em rolo da mesma estão descritas.
Uma seção de conformação em rolo possui um suporte desustentação (10) que suporta um número de estações deconformação em rolo. A Figura 1 mostra uma das estaçõesintermediárias de conformação em rolo que possui o númerode referência (11). A Figura 2 mostra a estação deconformação final (12) na seção de conformação. Todas asestações de conformação podem ser similares, o queproporciona grande flexibilidade quando manufaturandodiferentes perfis configurados em chapéu.
As duas estações de conformação mostradas são asmesmas e elas são simétricas. Cada estação de conformaçãoforma a integridade de seção transversal da tira metálica.Por esta razão, somente uma metade da estação deconformação (11) irá ser descrita em detalhes. 0 feixeconfigurado em chapéu que está no processo de ser formadopossui um flange central (13), duas redes (14, 15) e doisflanges laterais (16, 17). A estação de conformação (11)possui uma estrutura (20) que suporta um par de roletes detravamento (21, 22) que travam, isto é, os roletes retêmpor fricção, um flange lateral (16), e este possui um parde roletes de travamento (23, 24) que travam entre eles ooutro flange lateral (17) . A estação de conformação possuitambém um par de roletes de suporte (25, 26) para o flangecentral (13). As redes (14, 15) são encurvadas ascendentesem torno das bordas periféricas dos roletes de suporte (25,26) tal que os cantos (27, 28) do feixe configurado emchapéu são conformados. Os dois outros cantos (29, 30) dofeixe configurado em chapéu são dobrados em torno dasbordas periféricas dos roletes inferiores (22, 24) pelospares (21, 22; 23, 24) dos roletes de travamento. As redes(14, 15) são, por conseqüência, livremente apoiadasestendidas entre os cantos (29, 27) e (30, 28).
Os roletes de travamento (23, 24) são suportados porum corrimão de guia vertical (35) para movimentaçãoperpendicular para os eixos geométricos horizontais (!) e(II) dos roletes de travamento. 0 corrimão de guia (35) ésuportado por um suporte (31, 32) e ele pode serrotacionado em torno de um eixo geométrico horizontal (III)que é paralelo com os eixos geométricos horizontais (I) e(II) dos roletes de travamento. A parte inferior (32) dosuporte (31, 32) por sua vez é suportada sobre um corrimãohorizontal transversal (33) na estrutura (13) de umamaneira que possibilita translação. A parte superior (31)do suporte (31, 32) é suportada pela parte inferior (32) deuma maneira que possibilita rotação em torno de um eixogeométrico vertical (IV). A distância entre os roletes detravamento pode ser ajustada por uma ajustamento deparafuso manual (34) tal que uma força de travamentoapropriada contra o flange lateral (17) é obtida. O par deroletes de travamento (21, 22) é suportado da mesma maneiracomo o par de roletes de travamento (23, 24), como umaimagem de espelho.
Os dois roletes de travamento (25, 26) são suportadospor suportes (40, 41) e (42, 43) que são suportados por umcorrimão transversal horizontal (44) na estrutura (20) deuma maneira que possibilita translação. As partesinferiores (41) e (43) dos suportes são suportadas de umamaneira que possibilita rotação pelas partes superiores(40, 42) tal que elas possam ser rotacionadas em torno doseixos geométricos verticais (V, VI) que são perpendicularespara os eixos geométricos (VII, VIII) dos roletes detravamento (23, 24). As partes inferiores (41, 43) dossuportes podem ser também verticalmente deslocadasrelativamente para as partes superiores (40, 42).Todos os deslocamentos e todas as rotações (giros,voltas) são realizados por dispositivos de força que podemser hidráulicos ou elétricos. Estes dispositivos não estãomostrados nos desenhos esquemáticos. As ações dosdispositivos de força são controladas por um computador.
De maneira a conformar um perfil configurado em chapéu(um feixe em chapéu) a partir de uma lâmina plana éapropriado utilizar 5-6 estações de conformação em rolo.A estação de conformação (11) mostrada na Figura 1 pode,neste caso, ser a terceira estação de conformação, enquantoque aquela mostrada na Figura 2 é a estação de conformaçãofinal (12) . Quando um feixe em chapéu com um perfil que éconstante ao longo de seu comprimento é formado, todas asestações de conformação são ajustadas para serem fixadas.Quando um feixe em chapéu com uma seção transversal quevaria ao longo de seu comprimento é formado, tal como ofeixe que é mostrado na Figura 3, os dispositivos de forçasão controlados pelo computador durante a operação deconformação seguindo algoritmos pré-determinados. Osroletes de suporte (25, 26) podem possuir contra roletes(roletes opostos) sobre a superfície inferior do flangecentral (13), porém tais contra roletes não sãonecessários.
O feixe mostrado na Figura 3 possui flanges lateraisretos (16, 17) que são planos, mas se encontram em doisdiferentes planos. 0 flange central (13) possui uma larguraconstante, porém as alturas das redes (14, 15) variam aolongo do comprimento do feixe. Durante a conformação destefeixe os roletes de suporte (25, 26) são deslocados em umadireção vertical nas estações de conformação, enquanto ospares de roletes de travamento (21, 22; 23, 24) sãodeslocados tanto horizontalmente e quanto verticalmente. Éapropriado que o ângulo das redes (14, 15) seja apoiadoconstantemente em qualquer uma estação de conformação, istoé, tal que a estação de conformação dobra as redes (14, 15)para graus iguais independentemente de variações nasalturas das redes (14, 15).
É possível também conformar um feixe com variação delargura do flange central. Neste caso, os roletes desuporte (25, 26) são deslocados ao longo do corrimão deguia (42) durante a operação de conformação. Os roletes desuporte são girados (rotacionados) em torno dos eixosgeométricos (V) e (VI) tal que seus eixos geométricos sãomantidos sempre perpendiculares para os cantos (27, 28) dofeixe configurado em chapéu. 0 par de roletes de travamento(23, 24) é rotacionado de uma maneira similar em torno doeixo geométrico (IV) tal que os eixos geométricos dosroletes são mantidos sempre perpendiculares para a borda(30) do feixe configurado em chapéu. 0 par de roletes detravamento (21, 22) é rotacionado de uma maneiraequivalente. É ainda possível manufaturar um feixeconfigurado em chapéu que é encurvado em uma direçãohorizontal por deslocamento dos roletes de suporte (25, 25)de uma maneira assimétrica ao longo do corrimão de guia(42).
Quando um feixe configurado em chapéu é formado, quenão possui um flange lateral plano (17), o par de roletesde travamento (23, 24) é rotacionado em torno do eixogeométrico (III) tal que uma linha entre os eixosgeométricos (I) e (II) dos roletes de travamento (23, 24) émantido sempre perpendicular para o flange lateral (16,17). Uma descrição equivalente é valida para o par (21, 22)dos roletes de travamento.
A tira é alimentada através da seção de conformação emrolo pelas estações de conformação, que possuem motorescontrolados por computador para tração dos roletes deconformação. Quando o flange central varia em largura, avelocidade rotacional dos pares de rolete tem que servariada individualmente para evitar deslizamento na medidaem que um par de roletes tem que possuir velocidaderotacional mais alta quando este é movimentadotransversamente do que quando este é apoiado fixado.
A máquina de conformação em rolo pode ser utilizadapara conformar blanks de pré-corte na forma de tiras planascurtas, e pode ser utilizada para conformar feixesconfigurados em chapéu diretamente a partir de uma bobinada tira metálica. Neste caso, as bordas da tira metálicapodem ser cortadas para a configuração desejada utilizandouma unidade de corte de borda em associação direta com aprimeira estação de conformação. É possível como umaalternativa cortar as bordas da tira depois da operação deconformação, na medida em que os flanges laterais sãodirecionados para o exterior. O corte de borda antes deconformação é preferido, na medida em que a tira é sempreplana antes da operação de conformação. A tira pode sercortada completamente ou parcialmente antes da conformação.É possível cortar a tira diretamente antes da conformaçãoenquanto preservando uma parte no centro da tira, queposteriormente vem a se tornar o flange central, oupreservando partes das redes, que posteriormente vêm a setornar flanges laterais. Estas partes planas sãosubseqüentemente fáceis de cortar finalmente, em associaçãodireta com a terminação da operação de conformação. Esteprocedimento utilizando um tira cuja integridade é mantidadurante a operação de conformação é preferida.
É também possível utilizar cortadores conformadosdepois da operação de conformação, mas um tal procedimentonão irá ser tão flexível quanto aquele em que somentepartes planas são cortadas.
Embora a presente invenção tenha sido descrita comreferência para concretizações específicas, deverá serobservado por aqueles especializados no estado da técnicaque a presente invenção não é para ser considerada comoestando limitada para as concretizações ilustrativas,preferidas e vantajosas descritas anteriormente, mascertamente, um número de variações e de modificações éconceptível dentro do escopo de proteção das reivindicaçõesde patente posteriormente.
Claims (11)
1. Um método para conformação em rolo a partir de umatira metálica de lâmina plana sucessivamente em um númerode estações de conformação (11, 12) de um feixe em chapéucom um perfil que varia ao longo de seu comprimento,possuindo um flange central (13), duas redes (14, .15) edois flanges laterais (16, 17), o referido método sendocaracterizado pelo fato de que:- cada flange lateral (16, 17) está travado nasestações de conformação (11, 12) entre um par de roletes.detravamento (21, 22; 23, 24) e todos os quatro cantos. (27, - 30) do feixe em chapéu sendo .conformados ao mesmo tempoentre os referidos dois pares dos. cilindros de travamento(21, 22 e 23, 24) e pelo menos um rolete de suporte (25, 26) para o flange central (13); - os cantos (27 - 30) são dobrados sobre ã's' bordasperiféricas dos roletes de travamento (21, 22; 23, 24) e asbordas periféricas dos roletes de suporte (25, 26) e asredes se estendem entre os respectivos cantos (27 - 30) ;- pelo menos um dos pares de roletes de travamento(21, 22; 23, 24) e do rolete de suporte (25, 26) sãodeslocados durante o processo de conformação de maneira amudar o perfil do feixe em chapéu.
2. O método de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que os pares de roletes detravamento (21, 22; 23, 24) são deslocados tantohorizontalmente e quanto verticalmente durante uma operaçãode conformação.
3. O método de acordo com qualquer uma dasreivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de queo rolete de suporte ou roletes de suporte (25, 26) para oflange central (13) é deslocado ou são deslocados em umadireção que é perpendicular para o flange central (13).
4. O método de acordo co'm qualquer uma dasreivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de queura rolete de suporte (25, 26) é utilizado para cada canto(27, 28) do flange central (13) e.' de que - estes .são :deslocados em uma direção lateralmente -durante' uma operaçãode conformação de maneira a variar, a largura do .flangecentral (13), por intermédio do que os ro-lctes de suporte(25, 26) são rotacionados tal que seus eixos geométricos(VII, VIII) são mantidos perpendiculares para os cantos(28, 27) que fazem contato cóm o rolete de suporterelevante.
5. O método de acordo com a reivindicação 4,caracterizado pelo fato de que os pares de roletes detravamento (21, 22; 23, 24) são rotacionados tal que seuseixos geométricos (I, II) são mantidos.perpendiculares parao canto (28, 27) do feixe em chapéu, e de que uma linhaentre os eixos geométricos dos pares de roletes detravamento (21, 22; 23, 24) são mantidos perpendicularespara os flanges laterais (16, 17).
6. O método de acordo com qualquer uma dasreivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de quetranslações e rotações são realizadas por intermédio dedispositivos de força que são controlados por um computadorem concordância para algoritmos pré-programados.
7. O método de acordo cõm qualquer uma dasreivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de queuma tira metálica desenrolada a partir de uma bobina éintroduzida diretamente para, a primeira estação deconformação e de que as bordas da tira são cortadas antesou depois da operação de conformação diretamente emassociação com a operação de conformação, e de qúe a tira écortada antes ou depois da operação de conformaçãodiretamente em associação com a operação de conformação.
8. Uma máquina para conformação em rolo com um númerode estações de conformação (11, 12) para sucessivamenteconformação a partir de uma tira metálica de lâmina planade um feixe em chapéu, que possui um flange central (13) ,duas redes (14, 15) e dois flanges laterais (16, 17) e umaseção transversal que varia ao longo de seu comprimento,caracterizada pelo fato de que as estações de conformação(11, 12) possuem um par de roletes de travamento (21, 22;- 23, 24) para cada flange lateral (16, 17) e pelo menos umrolete de suporte (25, 26) para o flange central (13), e ospares de roletes de travamento (21, 22; 23, 24) nasestações de conformação (11, 12) são dispostos para seremdeslocáveis tanto horizontalmente e quanto verticalmentedurante uma operação de conformação.
9. A máquina para conformação de acordo com areivindicação 8, caracterizada pelo fato de que os roletesde suporte (25, 26) são deslocáveis na direção vertical.
10. A máquina para conformação de acordo com areivindicação 9, caracterizada pelo fato de que doisroletes de suporte (25, 26) para .o flange central (13) sãolocalizados próximos um para o outro, e de que estesroletes de suporte (25, 26) são deslocáveis individualmenteem direção, e para fora, um a partir do outro, e rotativosem torno de eixos geométricos (V, VI) , respectivamente,perpendiculares para os eixos geométricos dos roletes.
11. A máquina para conformação de acordo com areivindicação 10, caracterizada pelo fato de que cada parde roletes de travamento (21, 22; 23, 24) são rotativosindividualmente em torno de dois eixos geométricos (III,IV)que são perpendiculares um para o outro, um eixo geométricodos quais é paralelo para os eixos geométricos dos roletesde travamento (21, 22; 23, 24).
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