PL241776B1 - Sposób kształtowania blach falistych - Google Patents

Abstract

Sposób kształtowania blach falistych na elementy stożkowego dachu silosu, w którym taśmę metalową poddaje się operacji usunięcia naprężeń szczątkowych w prostownicy (4) rolkowej o wysokiej sztywności konstrukcyjnej, podaje się na nożycę (6) kątową, która odcina kątowo arkusz blachy, który poddaje się, ustawioną pod kątem nożycą (5) krążkową, cięciu wzdłużnemu na niesymetryczne formatki (8), składowane na układaczu (7), po czym formatki (8) podlegają profilowaniu w wieloosiowym module (9) profilowania w procesie wielozabiegowego gięcia wokół roboczych promieni za pomocą zestawu walców (11), w których położenie krawędzi roboczych zmienia się według ustalonego algorytmu sterowania, przy czym zmianie ulega zarówno położenie względem osi wzdłużnej, jak i kąt skręcenia powierzchni roboczej, aż do uzyskania ostatecznego kształtu, zaś formatka (8) przechodząc między kolejnymi parami walców (11) podlega stopniowemu gięciu wokół promieni R1 oraz R2, a zarysy walców (11) profilujących pomiędzy kolejnymi przepustami określają stopień odkształcenia osiągany w kolejnym przejściu, zaś po profilowaniu formatkę (8) przenosi się, poprzez podajnik (10) do automatycznego zespołu perforatorów (12) i wykonuje otwory usytuowane precyzyjnie w strukturze okładziny dachowej, po czym formatka (8) trafia na automatyczny układacz (14).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób kształtowania blach falistych na elementy stożkowego dachu silosu.

Tendencje rozwojowe stosowania łukowych blach falistych koncentrują się na poszukiwaniu rozwiązań umożliwiających stosowanie technologii produkcji powtarzalnych elementów o wysokiej dokładności geometrycznej i wykonanych z materiałów o coraz wyższych własnościach wytrzymałościowych, co gwarantuje obniżenie masy wyrobu przy zachowaniu wytrzymałościowych własności struktury. Blachy faliste wyposażone są z reguły w szereg otworów, których rozmieszczenie uzależnione jest od wymagań montażowych. W technice istnieje wiele rozwiązań technologicznych procesu produkcji blach falistych, różniących się zarówno technologią profilowania jak również konfiguracją linii produkcyjnej.

Znane procesy technologiczne produkcji blach falistych mogą być realizowane jako:

- sekwencyjne, w systemie start-stop, w których brak jest powtarzalności geometrycznej pomiędzy poszczególnymi elementami, co znacznie utrudnia, a czasami wręcz uniemożliwia proces montażu na obiekcie;

- ciągłe, będące zintegrowaną sekwencją kolejnych operacji technologicznych wytwarzania wyrobu o mniejszym lub większym stopniu automatyzacji, co znacznie ogranicza możliwości logistyczne nie pozwalając na elastyczne dostosowanie produkcji do potrzeb wynikających z realizowanych zamówień.

Istniejące modele płynięcia plastycznego przy profilowaniu nie uwzględniają odkształceń taśmy, a w szczególności sprężynowania powrotnego, co prowadzi do znacznej rozbieżności geometrii zaprojektowanego wyrobu. Podczas profilowania na zimno występują równocześnie zjawiska sprężynowania powrotnego taśmy, rozciągania w sztywnych strefach zewnętrznych taśmy oraz zmiana grubości taśmy w strefie oddziaływania odkształceń. Skutkiem dotychczas stosowanego sposobu określania kształtów walców w poszczególnych przepustach, jest znana cecha blach falistych i innych, o dużych promieniach gięcia produkowanych na profilarkach wielorolkowych, wyrażająca się w dużych tolerancjach wysokości i szerokości fali. Wada ta uniemożliwia wykonanie blach falistych z dokładnością pozwalającą na konstrukcję szczelnej struktury warstwowej o wymaganym stopniu przylegania. Spowodowane to jest dużymi wartościami promienia gięcia i niewystarczającymi do pełnego uplastycznienia strefy gięcia wartościami odkształceń plastycznych.

Znany jest z polskiego opisu patentowego PL124757 sposób wytwarzania blachy falistej, który polega na tym, że symetrycznie, w osi arkusza blachy kształtuje się rowek centralny, zaś po ukształtowaniu rowka, na długości odpowiadającej odległości między kolejnymi parami walców, rozpoczyna się kształtowanie kolejnych rowków rozmieszczonych symetrycznie względem osi arkusza blachy. W dalszej kolejności rozpoczyna się formowanie następnych symetrycznych rowków, aż do wykonania pełnej ich ilości rozplanowanej na całej szerokości arkusza blachy. Formowanie każdego z rowków odbywa się od początku na pełną, zamierzoną głębokość profilu.

Znany jest z polskiego opisu patentowego PL174486 Sposób i urządzenie do wykonywania blach profilowanych polegający na tym, że walcami, według zadanego programu sterownika sprzężonego z przetwornikiem, profiluje się taśmę blachy do zadanej długości, po czym, walce zatrzymują się, a nożycami część wyprofilowanej blachy odcina się, następnie ponownie według zadanego programu sterownika uruchamia się walce do wykonania następnego odcinka wyprofilowanej blachy.

Z opisu patentowego SE525938 znany jest sposób formowania podłużnych przedmiotów, na przykład haka rynnowego. Proces przebiega w sposób ciągły i obejmuje rozwijanie taśmy metalowej z kręgu, pomiar długości formowanego odcinka, kształtowanie w wieloetapowym zespole formującym, gięcie oraz odcinanie gotowego wyrobu. W tym rozwiązaniu dane pomiarowe z pomiaru wzdłużnego rozwijanego materiału oraz dane dotyczące wymiarów detalu, który ma być wytwarzany, są wprowadzane do jednostki sterującej i przetwarzane w jednostce sterującej w celu wzajemnej korelacji tych danych, w wyniku czego są wysyłane sygnały z jednostki sterującej w celu aktywacji kolejnych operacji procesu.

Znany jest z opisu patentowego IE950490 sposób wytwarzania profilowanej blachy obejmujący stopniowe formowanie płaskiej blachy w sinusoidalny lub falisty profilowany materiał arkuszowy w trakcie wielu przejść, przy czym każde przejście zawiera górny i dolny walec, zaś każdy walec ma określony profil, tak, że arkusz jest stopniowo formowany przy każdym przejściu. Korzystnie sposób obejmuje nakładanie pół fałdowania na każdą stronę uformowanego pofałdowania przy każdym przejściu, aby

PL 241 776 B1 zmniejszyć naprężenia wprowadzane do materiału przy kolejnym przejściu. Korzystnie, sposób obejmuje ponadto zaginanie progresywnie uformowanego profilu przed ostatecznym formowaniem arkusza, aby spróbować spłaszczyć materiał i zmniejszyć tendencję do „sprężynowania” materiału po utworzeniu pofałdowań.

Celem wynalazku jest wskazanie sposobu kształtowania blach falistych na elementy stożkowego dachu silosu, zwłaszcza blach falistych z perforacją, o różnej grubości i różnych parametrach fali, który by umożliwił zapewnienie wzajemnego połączenia blach w sposób maksymalnie wykorzystujący powierzchnie przylegania elementów składowych.

Zadanie dla blach falistych na elementy stożkowego dachu silosu zostało według wynalazku rozwiązane w ten sposób, że taśmę metalową poddaje operacji usunięcia naprężeń szczątkowych w prostownicy rolkowej o wysokiej sztywności konstrukcyjnej, podaje się na nożycą kątową, która odcina kątowo arkusz blachy, który z kolei poddaje się, ustawioną pod kątem nożycą krążkową, cięciu wzdłużnemu na niesymetryczne formatki, które trafiają na układacz. Następnie formatki podlegają profilowaniu w wieloosiowym module profilowania w procesie wielozabiegowego gięcia wokół roboczych promieni za pomocą zestawu walców, w których położenie krawędzi roboczych zmienia się według ustalonego algorytmu sterowania, przy czym zmianie ulega zarówno położenie względem osi wzdłużnej, jak i kąt skręcenia powierzchni roboczej, aż do uzyskania ostatecznego kształtu. Formatka przechodząc między kolejnymi parami walców podlega stopniowemu gięciu wokół promieni Ri oraz R2. Zarysy walców profilujących pomiędzy kolejnymi przepustami określają stopień odkształcenia osiągany w kolejnym przejściu. Po profilowaniu formatkę przenosi się, poprzez podajnik, do automatycznego zespołu perforatorów i wykonuje otwory usytuowane precyzyjnie w strukturze okładziny dachowej, po czym formatka trafia na automatyczny układacz. Geometrię cięcia formatki ustawia się poprzez dobór kąta α skręcenia nożycy kątowej, dobór kąta β skręcenia nożycy krążkowej, dobór prędkości Vi taśmy metalowej podawanej z przejezdnej rozwijarki oraz dobór prędkości V2 posuwu nożycy krążkowej.

Poprzez zaawansowany zintegrowany system sterowania interaktywnego wieloosiowego zespołu profilującego oraz system perforacji, możliwa jest elastyczna konfiguracja poszczególnych operacji technologicznych dla wielu wariantów produktu. Zabieg perforowania prowadzi się w co najmniej czterech indywidualnych portalach automatycznego zespołu perforatorów, które zaopatrzone są w indywidualnie sterowane siłowniki hydrauliczne oraz narzędzia do perforowania formatki.

Zastosowanie sekwencji operacji technologicznych zgodnych z wynalazkiem, dla blach falistych na elementy stożkowego dachu silosu, stwarza możliwość uzyskania wielu wariantów produktu.

Sposób według wynalazku zostanie bliżej objaśniony na podstawie przykładów realizacji przedstawionych na rysunku, na którym fig. 1 zawiera schemat sposobu kształtowania blach falistych na elementy stożkowego dachu silosu, fig. 2 układ perforatora, fig. 3 schemat tworzenia formatki, fig. 4 promienie profilowania formatki, zaś fig. 5 schemat sterowania cięciem formatki.

Wykaz oznaczeń:

- rozwijarka

- układ załadowczy

- kontroler krawędzi taśmy

- prostownica rolkowa

- nożyca krążkowa

- nożyca kątowa

- układacz

- formatka

- moduł profilowania

- podajnik

- walce profilujące

- zespół perforatorów

- portal perforatora

- układacz automatyczny

- pulpit sterowania

- siłownik hydrauliczny

- narzędzia do perforowania

PL 241 776 B1

W sposobie formowania blach falistych na elementy stożkowego dachu silosu, taśmę metalową podawaną z przejezdnej rozwijarki 1, z układem załadowczym 2 i kontrolerem krawędzi 3, poddaje się operacji usunięcia naprężeń szczątkowych w prostownicy 4 rolkowej o wysokiej sztywności konstrukcyjnej. Następnie, ustawioną pod kątem nożycą 6 kątową odcina się kątowo arkusz blachy i poddaje się go, ustawioną pod kątem nożycą 5 krążkową, cięciu wzdłużnemu na niesymetryczne formatki 8, składowane na układaczu 7. Formatki 8 profiluje się w wieloosiowym systemie profilowania 9 w procesie wielozabiegowego gięcia wokół roboczych promieni za pomocą zestawu walców (11), w których położenie krawędzi roboczych zmienia się według ustalonego algorytmu sterowania, przy czym zmianie ulega zarówno położenie względem osi wzdłużnej, jak i kąt skręcenia powierzchni roboczej, aż do uzyskania ostatecznego kształtu. Formatka 8 przechodząc między kolejnymi parami walców (11) podlega stopniowemu gięciu wokół promieni Ri oraz R2, a zarysy walców (11) profilujących pomiędzy kolejnymi przepustami określają stopień odkształcenia osiągany w kolejnym przejściu. Po profilowaniu formatkę 8 przenosi się, poprzez układacz 10, do automatycznego zespołu perforatorów 12 i wykonuje otwory usytuowane precyzyjnie w strukturze okładziny dachowej. Zabieg perforowania prowadzi się w czterech indywidualnych portalach 13 automatycznego zespołu perforatorów 12, które zaopatrzone są w indywidualnie sterowane siłowniki 16 hydrauliczne oraz narzędzia 17 do perforowania formatki 8. Następnie formatka 8 trafia na automatyczny układacz 14. Geometrię cięcia formatki 8 ustawia się poprzez dobór kąta α skręcenia nożycy 6 kątowej, dobór kąta β skręcenia nożycy 5 krążkowej, dobór prędkości Vi taśmy metalowej podawanej z przejezdnej rozwijarki 1 oraz dobór prędkości V2 posuwu nożycy 5 krążkowej. Poprzez zaawansowany zintegrowany system sterowania interaktywnego wieloosiowego zespołu profilującego w module 9 profilującym oraz systemu perforacji w zespole perforatorów 12 możliwa jest elastyczna konfiguracja poszczególnych operacji technologicznych dla wielu wariantów produktu.

Claims (4)

1. Sposób kształtowania blach falistych na elementy stożkowego dachu silosu, w którym taśmę metalową rozwija się z kręgu, prostuje, podaje na linię obrabiającą i w procesie plastycznego odkształcania profiluje się w sposób ciągły między rotacyjnymi narzędziami kształtującymi, znamienny tym, że taśmę metalową poddaje się operacji usunięcia naprężeń szczątkowych w prostownicy (4) rolkowej o wysokiej sztywności konstrukcyjnej, podaje się na nożycę (6) kątową, która odcina kątowo arkusz blachy, który poddaje się, ustawioną pod kątem nożycą (5) krążkową, cięciu wzdłużnemu na niesymetryczne formatki (8), składowane na układaczu (7), po czym formatki (8) podlegają profilowaniu w wieloosiowym module (9) profilowania w procesie wielozabiegowego gięcia wokół roboczych promieni za pomocą zestawu walców (11), w których położenie krawędzi roboczych zmienia się według ustalonego algorytmu sterowania, przy czym zmianie ulega zarówno położenie względem osi wzdłużnej, jak i kąt skręcenia powierzchni roboczej, aż do uzyskania ostatecznego kształtu, zaś formatka (8) przechodząc między kolejnymi parami walców (11) podlega stopniowemu gięciu wokół promieni Ri oraz R2, a zarysy walców (11) profilujących pomiędzy kolejnymi przepustami określają stopień odkształcenia osiągany w kolejnym przejściu, zaś po profilowaniu formatkę (8) przenosi się, poprzez podajnik (10) do automatycznego zespołu perforatorów (12) i wykonuje ot wory usytuowane precyzyjnie w strukturze okładziny dachowej, po czym formatka (8) trafia na automatyczny układacz (14).

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że geometrię cięcia formatki (8) ustawia się poprzez dobór kąta α skręcenia nożycy (6) kątowej, dobór kąta β skręcenia nożycy (5) krążkowej, dobór prędkości V1 taśmy metalowej podawanej z przejezdnej rozwijarki (1) oraz dobór prędkości V2 posuwu nożycy (5) krążkowej.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że poprzez zaawansowany zintegrowany system sterowania interaktywnego wieloosiowego zespołu profilującego oraz system perforacji, możliwa jest elastyczna konfiguracja poszczególnych operacji technologicznych dla wielu wariantów produktu.

4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że zabieg perforowania prowadzi się w co najmniej czterech indywidualnych portalach (13) automatycznego zespołu perforatorów (12), które zaopatrzone są w indywidualnie sterowane siłowniki (16) hydrauliczne oraz narzędzia (17) do perforowania formatki (8).