станок с переменной линейной геометрией для непрерывного формирования труб квадратного сечения

Формула изобретения

1. Станок (31) для непрерывного формирования труб (32) квадратного сечения, содержащий последовательно, по меньшей мере, одну станцию (33) обработки для постепенного сгибания листовой полосы (34), по меньшей мере, одну станцию (35) чистовой обработки для дополнительного сведения краев (36) согнутой листовой полосы (34) и, по меньшей мере, одну сварочную станцию трубы (32) квадратного сечения, отличающийся тем, что

каждая станция (33) обработки содержит две пары приводных формующих роликов (1, 2; 3, 4; 5, 6; 7, 8; 9, 10), установленных на осях (45), параллельных плоскости листовой полосы (34), которые обращены друг к другу и совершают перемещения параллельно плоскости листовой полосы (34), при этом верхние ролики (1, 3, 5, 7, 9) каждой пары (1, 2; 3, 4; 5, 6; 7, 8; 9, 10) совершают перемещения параллельно и/или перпендикулярно плоскости металлического листа (34), каждая станция (35) чистовой обработки содержит по меньшей мере один холостой формующий ролик (12, 16, 20), расположенный под формуемой трубой (32) квадратного сечения, два холостых формующих ролика (11, 15, 19), расположенных на сторонах формуемой трубы (32) квадратного сечения, которые совершают перемещения параллельно плоскости листовой полосы (34), два холостых формующих ролика (13, 14; 17, 18; 21, 22), расположенных над формуемой трубой (32) квадратного сечения, совершающих перемещения перпендикулярно плоскости листовой полосы (34).

2. Станок (31) по п.1, отличающийся тем, что две пары формующих роликов (1, 2; 3, 4; 5, 6; 7, 8; 9, 10), принадлежащих каждой станции (33) обработки, выполнены с возможностью одновременного деформирования обоих краев листовой полосы (34).

3. Станок (31) по п.1, отличающийся тем, он выполнен с возможностью одновременного перемещения параллельно плоскости листовой полосы (34) двух пар формующих роликов (1, 2; 3, 4; 5, 6; 7, 8; 9, 10) станции (33) обработки.

4. Станок (31) по п.1, отличающийся тем, что он выполнен с возможностью перемещений параллельно и перпендикулярно плоскости листовой полосы (34) одного из верхних роликов (1, 3, 5, 7, 9) пары формующих роликов (1, 2; 3, 4; 5, 6; 7, 8; 9, 10), принадлежащих станции (33) обработки, независимо от перемещений других верхних роликов (1, 3, 5, 7, 9) той же пары формующих роликов (1, 2; 3, 4; 5, 6; 7, 8; 9, 10).

5. Станок (31) по п.1, отличающийся тем, что оси (45) вращения нижних роликов (2, 4, 6, 8, 10) каждой пары формующих роликов (1, 2; 3, 4; 5, 6; 7, 8; 9, 10), принадлежащих станции (33) обработки, выровнены друг с другом и параллельны плоскости листовой полосы (34).

6. Станок (31) по п.1, отличающийся тем, что оси вращения формующих роликов (12, 16, 20), расположенных под формуемой трубой (32) квадратного сечения, в станции (35) чистовой обработки параллельны плоскости листовой полосы (34) и осям вращения формующих роликов (13, 14; 17, 18; 21, 22), расположенных над формуемой трубой (32) квадратного сечения, а оси вращения каждой пары формующих роликов (11, 15, 19), расположенных на сторонах формуемой трубы (32) квадратного сечения, параллельны друг другу и перпендикулярны плоскости листовой полосы (34).

7. Станок (31) по п.1, отличающийся тем, что он выполнен с возможностью перемещения параллельно плоскости листовой полосы (34) формующего ролика (11, 15, 19), расположенного на одной стороне формуемой трубы (32) квадратного сечения в станции (35) чистовой обработки, независимо от перемещения, параллельного плоскости листовой полосы (34) формующего ролика (11, 15, 19), расположенного на другой стороне формуемой трубы (32) квадратного сечения, причем перемещение, перпендикулярное плоскости листовой полосы (34) одного из формующих роликов (13, 14; 17, 18; 21, 22), расположенных над формуемой трубой (32) квадратного сечения, независимо от перемещения, перпендикулярного плоскости листовой полосы (34), другого формующего ролика (14, 13; 18, 17; 22, 21), расположенного над формуемой трубой (32) квадратного сечения.

8. Станок (31) по п.1, отличающийся тем, что станция (33) обработки дополнительно содержит опорные средства (44) для скольжения на направляющих, параллельных плоскости листовой полосы (34), при этом на каждом из опорных средств (44) установлена пара формующих роликов (1, 2; 3, 4; 5, 6; 7, 8; 9, 10), установленных на осях (45), параллельных плоскости листовой полосы (34), средство (46) для обеспечения противоположных перемещений, параллельных плоскости листовой полосы (34), пар формующих роликов (1, 2; 3, 4; 5, 6; 7, 8; 9, 10) для согласования расстояния между парами формующих роликов (1, 2; 3, 4; 5, 6; 7, 8; 9, 10) с шириной листовой полосы (34), средство (47) для обеспечения перемещения, перпендикулярного плоскости листовой полосы (34), каждого из верхних роликов (1, 3, 5, 7, 9) пар формующих роликов (1, 2; 3, 4; 5, 6; 7, 8; 9, 10) для согласования расстояния верхних роликов (1, 3, 5, 7, 9) от нижних роликов (2, 4, 6, 8, 10) каждой пары формующих роликов (1, 2; 3, 4; 5, 6; 7, 8; 9, 10) с толщиной листовой полосы (34), и средство (48) для обеспечения перемещения, параллельного плоскости листовой полосы (34), верхних роликов (1, 3, 5, 7, 9) пар формующих роликов (1, 2; 3, 4; 5, 6; 7, 8; 9, 10) для согласования расстояния между верхними роликами (1, 3, 5, 7, 9) и расстояния от опорных средств (44) с толщиной листовой полосы (34), при этом оси (45), на которых установлены верхние ролики (1, 3, 5, 7, 9), выполнены с возможностью скольжения внутрь через отверстия, выполненные в опорных средствах (44), а оси (45), на которых установлены нижние ролики (2, 4, 6, 8, 10), неподвижны.

9. Станок (31) по п.8, отличающийся тем, что он выполнен с возможностью перемещений перпендикулярно и/или параллельно плоскости листовой полосы (34) верхнего ролика (1, 3, 5, 7, 9) пары формующих роликов (1, 2; 3, 4; 5, 6; 7, 8; 9, 10), отличных по ширине относительно перемещений другого верхнего ролика (1, 3, 5, 7, 9) той же пары формующих роликов (1, 2; 3, 4; 5, 6; 7, 8; 9, 10).

10. Станок (31) по п.1, отличающийся тем, что станция (35) чистовой обработки дополнительно содержит опорное средство (49) для установки формующего ролика (12, 16, 20), расположенного под формуемой трубой (32) квадратного сечения, средство (50) для обеспечения перемещений, параллельных плоскости поступающей листовой полосы (34), формующих роликов (11, 15, 19), расположенных на сторонах формуемой трубы (32) квадратного сечения, и средство (51) для обеспечения перемещений, перпендикулярных плоскости поступающей листовой полосы (34), формующих роликов (13, 14; 17, 18; 21, 22), расположенных над трубой (32) квадратного сечения.

11. Станок (31) по п.10, отличающийся тем, что он выполнен с возможностью перемещения параллельно плоскости поступающей листовой полосы (34) одного из формующих роликов (11, 15, 19), расположенных на сторонах формуемой трубы (32) квадратного сечения, отличного по ширине относительно перемещения, параллельного плоскости поступающей листовой полосы (34) формующего ролика (11, 15, 19), расположенного на другой стороне формуемой трубы (32) квадратного сечения, а перемещение, перпендикулярное плоскости поступающей листовой полосы (34), формующего ролика (13, 14), расположенного над формуемой трубой (32) квадратного сечения, отличается по ширине относительно перемещения, перпендикулярного плоскости поступающей листовой полосы (34), другого формующего ролика (14, 13), расположенного над формуемой трубой (32) квадратного сечения.

Описание изобретения к патенту

Задачей настоящего изобретения является станок с «переменной линейной геометрией» для непрерывного формирования труб квадратного сечения (т.е. квадратных или прямоугольных профилей), содержащий множество станций обработки для постепенного сгибания листовой полосы, за которыми следует по меньшей мере одна станция чистовой обработки для дополнительного сведения, для конченой сварки, краев листовой полосы, согнутых станциями обработки и по меньшей мере одной конченой сварочной станцией трубы квадратного сечения.

Станки для формирования труб квадратного сечения посредством непрерывного сгибания листовых полос хорошо известны в данной области техники и включают в себя, последовательно, множество станций, в которых листовая полоса постепенно деформируется парами сопряженных роликов, т.е. имеющих канавки, представляющие ответные профили.

Такие известные станки имеют недостаток в том, что они требуют замены пар роликов при необходимости изменения размера изготавливаемой трубы, что ведет к простоям различного оборудования, сокращая производительность системы.

Для устранения вышеуказанного серьезного недостатка предложены станки для формирования труб квадратного сечения непрерывным сгибанием листа, в которых верхние ролики пар роликов станций обработки совершают перемещение вдоль косоугольной координатной оси, расположенной вдоль средней линии канавки соответствующего нижнего ролика, что обеспечивает использование тех же пар роликов для изготовления труб квадратного сечения, размеры которых находятся в пределах более или менее широкого диапазона величин.

В некоторых известных станках для формирования труб квадратного сечения каждая станция включает в себя только одну пару роликов, сгибающих только один край (в качестве альтернативы правый или левый) листовой полосы; такие станки являются большими и дорогими, поскольку они должны включать в себя большое количество станций обработки.

Задачей настоящего изобретения является создание станка с «переменной линейной геометрией» для формирования труб квадратного сечения, который улучшает производительность известных станков для формирования, поскольку он позволяет увеличить диапазон размеров труб квадратного сечения, которые могут быть изготовлены без замены пар роликов.

Эта задача достигается посредством станка, имеющего отличительные признаки, приведенные в независимом пункте 1.

Другие предпочтительные признаки настоящего изобретения являются объектом зависимых пунктов.

Станок для непрерывного формированная труб квадратного сечения в соответствии с изобретением содержит, последовательно, станции обработки, которые постепенно сгибают листовую полосу, по меньшей мере одну станцию чистовой обработки для дополнительного сведения краев согнутой листовой полосы для конченой сварки и по меньшей мере одну конченую сварочную станцию труб квадратного сечения.

Каждая станция обработки содержит две пары приводных формующих роликов, установленных на горизонтальных осях (т.е. параллельно плоскости листовой полосы), которые обращены друг к другу и совершают горизонтальные перемещения в противоположном направлении для регулирования их расстояния по ширине листовой полосы; верхние ролики каждой пары дополнительно совершают горизонтальные перемещения и/или вертикальные перемещения (т.е. параллельно и/или перпендикулярно плоскости листовой полосы) для регулирования по меньшей мере их расстояния и расстояния от нижних роликов по толщине листовой полосы.

Горизонтальные перемещения двух пар формующих роликов являются одновременными, при этом горизонтальные и вертикальные перемещения верхнего ролика пары формующих роликов предпочтительно являются независимыми от горизонтальных и вертикальных перемещений другого верхнего ролика той же пары формующих роликов.

Не выходя за рамки объема изобретения, верхние ролики двух пар формующих роликов, обращенных друг к другу, могут совершать горизонтальные и/или вертикальные перемещения той же ширины.

Оси вращения нижних роликов каждой пары формующих роликов выровнены друг с другом.

Каждая станция обработки содержит две опоры, на которых установлены средства для обеспечения вышеуказанных перемещений формующих роликов станции обработки.

Каждая станция обработки содержит холостой формующий ролик, расположенный под формуемой трубой квадратного сечения и имеющий цилиндрическую форму, два холостых формующих ролика, расположенных на сторонах формуемой трубы квадратного сечения и имеющих форму усеченного конуса, которые совершают горизонтальные перемещения для регулирования их расстояние с шириной листовой полосы, и два холостых формующих ролика, расположенных над формуемой трубой квадратного сечения и имеющих двухконусную форму, которые совершают вертикальные перемещения для регулирования по меньшей мере их расстояния от нижних роликов по размеру формуемой трубы.

Горизонтальное перемещение формующего ролика, расположенного на одной стороне формуемой трубы квадратного сечения, является предпочтительно независимым от горизонтального перемещения формующего ролика, расположенного на другой стороне формуемой трубы квадратного сечения; вертикальное перемещение одного из формующих роликов, расположенного над формуемой трубой квадратного сечения является предпочтительно независимым от вертикального перемещения другого формующего ролика, расположенного над формуемой трубой квадратного сечения.

Не выходя за рамки объема изобретения, два формующих ролика, расположенных на сторонах трубы квадратного сечения, могут совершать горизонтальные перемещения той же амплитуды и/или два формующих ролика, расположенных над формуемой трубой квадратного сечения, могут совершать вертикальные перемещения с той же амплитудой.

Каждая станция чистовой обработки дополнительно содержит опору, на которой установлено средство для обеспечения вышеуказанных перемещений формующих роликов, расположенных на сторонах формуемой трубы квадратного сечения, и роликов, расположенных над трубой.

Станок в соответствии с изобретением называется станком с «переменной линейной геометрией», потому что он обеспечивает изготовление труб квадратного сечения различных размеров изменением взаимного положения пар роликов и/или по меньшей мере роликов каждой пары.

Изобретение будет описано ниже со ссылками на только иллюстративные (и поэтому не ограничивающие) варианты его осуществления, проиллюстрированные на прилагаемых чертежах, на которых:

Фиг.1 представляет собой схематичный вид сверху (Фиг.1а) и вид сбоку (Фиг.1b) станка для формирования труб квадратного сечения в соответствии с изобретением;

Фиг.2 и 3 представляют собой схематичный вид сбоку в перспективе (Фиг.2), вид сверху (Фиг.3а) и вид сбоку (Фиг.3b) станка, показанного на Фиг.1, без закрывающих элементов и опорного средства формующих роликов для того, чтобы показать только формующие ролики, и формуемую трубу квадратного сечения;

Фиг.4 представляет собой схематичный вид в сечении формующих роликов и формуемой трубой квадратного сечения в соответствии с одной станцией обработки и чистовой обработки;

Фиг.5 представляет собой схематичный вид станции обработки без закрывающих элементов в сечении в соответствии с плоскостью, перпендикулярной плоскости листовой полосы;

Фиг.6 представляет собой схематичный вид станции чистовой обработки без закрывающих элементов, в сечении в соответствии с плоскостью, перпендикулярной плоскости листовой полосы (Фиг.6а), и в соответствии с плоскостью, параллельной плоскости листовой полосы (Фиг.6b).

На прилагаемых чертежах соответствующие элементы будут обозначены теми же ссылочными позициями.

На Фиг.1 схематично показан вид сверху (Фиг.1а) и вид сбоку (Фиг.1b) станка 31 для формирования труб 32 квадратного сечения в соответствии с изобретением, содержащего, последовательно, станции 33 обработки листовой полосы 34 (которая поступает в станок 31 в направлении стрелки E), по меньшей мере одну станцию 35 чистовой обработки, по меньшей мере одну сварочную станцию (известна сама по себе и не показана на Фиг.1-4), из которой выходит труба 32 в направлении стрелки U.

В варианте осуществления, показанном на Фиг.1-4, станок 31 содержит пять станций 33 обработки и три станции 35 чистовой обработки, но, не выходя за рамки объема изобретения, количество станций обработки 33 и станций 35 чистовой обработки может изменяться для соответствия потребностям конкретного станка 31.

Станция 33 обработки будет описана со ссылкой на Фиг.2-5, а станция 35 чистовой обработки - на Фиг.2-4 и 6.

На Фиг.2 и 3 схематично показан вид в перспективе (Фиг.2), вид сверху (Фиг.3а) и вид сборку (Фиг.3b) станка 31, показанного на Фиг.1, без закрывающих элементов и опорных и/или подвижных средств формующих роликов 1-22 для отображения только формующих роликов 1-22 и формуемой трубы 32 квадратного сечения.

Как ясно видно на Фиг.2 и 3, каждая станция 33 обработки содержит две пары формующих роликов (1, 2; 3, 4; 5, 6; 7, 8; 9, 10), обращенных друг к другу, которые одновременно деформируют оба края листовой полосы 34; поэтому станок 31 согласно настоящему изобретению является намного более компактным и менее дорогим, чем известный станок, в котором каждая станция обработки содержит одну пару формующих роликов, которая только сгибает один край (в качестве альтернативы, правый и левый) листовой полосы.

Как лучше видно из видов в сечении на Фиг.4, в каждой станции 33 обработки оси 45 вращения (Фиг.5) нижних роликов (2, 4, 6, 8, 10) каждой пары формующих роликов (1, 2; 3, 4; 5, 6; 7, 8; 9, 10) выровнены друг с другом и параллельны плоскости листовой полосы 34; в каждой станции 35 чистовой обработки оси вращения формующих роликов (12, 16, 20), расположенных под формуемой трубой 32 квадратного сечения, параллельны плоскости листовой полосы 34 и осям вращения формующих роликов (13, 14; 17, 18; 21, 22), расположенных над формуемой трубой 32 квадратного сечения, а оси вращения каждой пары формующих роликов (11; 15; 19), расположенных на сторонах формуемой трубы 32 квадратного сечения параллельны друг другу и перпендикулярны плоскости листовой полосы 34.

Заявитель экспериментально проверил, что такое расположение осей вращения формующих роликов является предпочтительным, поскольку оно обеспечивает выполнение очень компактного станка для формирования труб квадратного сечения.

Постепенная деформация листовой полосы 34 для получения трубы 32 квадратного сечения показана на Фиг.2 и 3, наилучшим образом показана на Фиг.4, которая схематично показывает в сечении формующие ролики 1-22, листовую полосу 34, постепенно деформированную в станциях 33 обработки (Фиг.4а-4е), и формуемую трубу 32 квадратного сечения в станциях 35 чистовой обработки (Фиг.4f-4h).

На фиг.5 схематично показана станция 33 обработки, без закрывающих элементов, в сечении в соответствии с плоскостью, перпендикулярной плоскости листовой полосы 34.

В варианте осуществления, показанном на Фиг.5, станция 33 обработки содержит пару формующих роликов 1 и 2, но приведенное ниже описание также применимо к другим станциям 33 обработки, принадлежащим станку 31.

Станция 33 обработки включает в себя две опоры 44, скользящих на горизонтальных направляющих, на каждой из которых установлена пара формующих роликов (1, 2), установленных на горизонтальных осях 45, средство 46 для обеспечения горизонтальных перемещений в противоположных направлениях двух пар формующих роликов (1, 2) для согласования расстояния между парами формующих роликов (1, 2) с шириной листовой полосы 34, средство 47 для обеспечения вертикального перемещения каждого из верхних роликов 1 двух пар формующих роликов (1, 2) для согласования расстояния верхних роликов 1 от нижних роликов 2 с толщиной листовой полосы 34, и средство 48 для обеспечения горизонтальных перемещений верхних роликов 1 пары формующих роликов (1, 2) для согласования расстояния между верхними роликами 1 и расстояния от опор 44 с толщиной листовой полосы 34.

Горизонтальные оси 45, на которых установлены верхние ролики 1, скользят внутрь через отверстия, выполненные в опоре 44, а оси на которых установлены два нижних ролика 2, являются неподвижными.

Вертикальное и/или горизонтальное перемещение одного из верхних роликов 1 имеет (или может иметь) другую амплитуду, чем амплитуду вертикального и/или горизонтального перемещения другого верхнего ролика 1 для компенсирования любых неточностей толщины листовой полосы 34.

В варианте осуществления, показанном на Фиг.5, средство 46 состоит из приводных бесконечных шнеков 46', которые взаимодействуют с неподвижными винтовыми гайками, выполненными за одно целое с опорами 44 и непоказанными на Фиг.5 для упрощения графического представления; средство 47 состоит из ползунов, скользящих на вертикальных направляющих, выполненных за одно целое с опорой 44, и приводимых в действие, например, приводными группами «шнек-гайка», на которой установлена ось 45 одного из верхних роликов 1.

Не выходя за рамки объема изобретения, специалист в данной области техники может сделать опору 44 и средства 46, 47 и 48, которые перемещают формующие ролики 1 и 2 другими известными способами, отличными от приведенных выше, которые являются просто примерными и не ограничивающими.

На Фиг.6 схематично показана станция 35 чистовой обработки без закрывающих элементов, в сечении, соответственно, в соответствии с плоскостью, перпендикулярной плоскости листовой полосы 34 (Фиг.6а), и в соответствии с плоскостью, параллельной плоскости листовой полосы 34 (Фиг.6b).

В варианте осуществления, показанном на Фиг.6, станция 35 чистовой обработки содержит формующий ролик 12, расположенный под формуемой трубой 32 квадратного сечения, формующие ролики 11, расположенные на сторонах формуемой трубы 32 квадратного сечения, и формующие ролики 13 и 14, расположенные над формуемой трубой 32 квадратного сечения, но следующее описание также применимо к другим станциям 35 чистовой обработки, относящимся к станку 31.

Станция 35 чистовой обработки содержит опору 49, на которой установлен формующий ролик 12, расположенный под формуемой трубой 32 квадратного сечения, средство 50 для обеспечения горизонтальных перемещений формующих роликов 11, расположенных на сторонах формуемой трубы 32 квадратного сечения, и средство 51 для обеспечения вертикальных перемещений формующих роликов (13, 14), расположенных над формуемой трубой 32 квадратного сечения.

Для компенсирования неточностей толщины листовой полосы 34, горизонтальное перемещение одного из формующих роликов 11, расположенного на сторонах трубы 32 квадратного сечения, имеет (или может иметь) другую амплитуду, чем горизонтальное перемещение формующего ролика 11, расположенного на другой стороне формуемой трубы 32 квадратного сечения, а вертикальное перемещение формующего ролика 13, расположенного над формуемой трубой 32 квадратного сечения, имеет (или может иметь) другую амплитуду, чем вертикальное перемещение другого формующего ролика 14, расположенного над формуемой трубой 32 квадратного сечения.

В варианте осуществления, показанном на Фиг.6, средство 50 состоит из ползунов, скользящих на горизонтальных направляющих, выполненных за одно целое с опорой 49, перемещаемых толкателями, а средство 51 состоит из ползунов, скользящих на вертикальных направляющих, выполненных за одно целое с опорой 49, перемещаемых толкателями, но, не выходя за рамки объема изобретения, специалист в данной области техники может сделать опору 49 и средства 50 и 51 другими известными способами, отличными от приведенных выше, которые являются просто примерными и не ограничивающими.

Не выходя за рамки объема изобретения, специалист в данной области техники может выполнить в вышеописанном станке с переменной линейной геометрией для формирования труб квадратного сечения все изменения и дополнения, предполагаемые обычным опытом и/или естественной эволюцией уровня техники.