Профілезгинальний стан

1 Профілезгинальний стан, що включає КЛІТІ З валками, бічні формуючі ролики і держак з оправкою, розташованою між валками і цими роликами, яка містить опорні ролики, кожний з яких розташований в осьовій площині валків однієї з клітей, який відрізняється тим, що оправка оснащена щонайменше одним додатковим роликом, встановленим в згаданій площині з можливістю фрикцій Винахід відноситься до обробки металів тиском, зокрема до обладнання для виробництва гнутих профілів, і може бути використаний для виготовлення замкнених профілів, переважно коробчатої форми, з фальцевим швом Відомий аналог - профілезгинальний стан для виготовлення замкнених і напівзамкнених профілів, переважно коробчатої форми, що містить КЛІТІ з валками і держак з оправкою, розташованою між валками двох клітей На оправці є формуючі елементи (ковзання), розташовані в осьовій площині валків КЛІТІ, в якій встановлений держак, і опорний ролик, розташований в осьовій площині валків суміжної КЛІТІ і встановлений з можливістю взаємодії з одним з них (див авт свід СРСР №522873, М кл В21Д5/06, опубл в Б В , 1976, №28) У аналога і рішення, що заявляється, співпадають наступні ознаки КЛІТІ З валками, держак з оправкою, розташованою між валками, опорний ролик, розташований в осьовій площині валків Отриманню очікуваного технічного результату при використанні аналога перешкоджають наступні причини Через недостатнє тягове зусилля можлива втрата подовжньої СТІЙКОСТІ профілю, що формується, в перших клітях стану і буксування валків в останніх клітях, що приводить до пошкодження поверхні профілю Його збільшенню шляхом додаткового обтиснення профілю в суміжній КЛІТІ перешкоджає втрата СТІЙКОСТІ ЙОГО СТІНОК, І ЯК наслідок - спотворення форми і розмірів профілю ної взаємодії з опорним роликом і переміщення разом з ним відносно оправки вздовж вертикалі 2 Профілезгинальний стан за п 1, який відрізняється тим, що опорний і додатковий ролики виконані з кільцевими виступами і заглибинами, а на валках є ВІДПОВІДНІ НИМ заглибини і виступи 3 Профілезгинальний стан за п 1 або п 2, який відрізняється тим, що оправка оснащена щонайменше однією додатковою парою опорних роликів, розміщених в осьовій площині бічних формуючих роликів з можливістю фрикційної взаємодії і спільного переміщення відносно оправки вздовж горизонталі Найбільш близьким по технічній суті до того, що заявляється, є вибраний як прототип профілезгинальний стан для виготовлення замкнених профілів, переважно труб з фальцевим швом, що включає КЛІТІ з валками, бічні непривідні формуючі ролики, блок бічних привідних роликів з шестеренною кліттю і елементами приводу, горизонтальні привідні ролики, які розташовані між клітями, і держак з оправкою Оправка розташована між валками ряду клітей і привідними роликами Вона містить опорні ролики, кожний з яких розташовується в осьовій площині валків однієї з клітей При цьому, якщо один ролик оправки розміщений ближче до верхнього валка КЛІТІ З МОЖЛИВІСТЮ взаємодії з ним (через метал, що формується), то ІНШІЙ ближче до нижнього привідного горизонтального ролика з можливістю аналогічної взаємодії з ним, і так далі в шаховому порядку до останньої КЛІТІ (ДИВ авт свід СРСР №1123761, М кп В21Д5/06, опубл в Б В , 1984, №42) У винаходу, що заявляється, і прототипу співпадають наступні ознаки КЛІТІ З валками, бічні формуючі ролики, держак з оправкою, розташованою між валками і цими роликами, оправка забезпечена опорними роликами, кожний з яких розташований в осьовій площині валків однієї з клітей Отриманню очікуваного технічного результату при використанні прототипу перешкоджають наступні причини - складність конструкції стану, що створюють додаткові вузли (блок бічних привідних роликів, (О о> (О (О 62696 вздовж вертикалі дозволяє роликам самим вибирати оптимальне положення в залежності від зміни різних параметрів, в тому числі безпосередньо в процесі формування Ролики, будучи по суті «плаваючими», сприяють вирівнюванню зусиль на стінках профілю, взаємодіючих з валками, практично повністю звільняючи при цьому оправку від впливу нормальних зусиль Рівномірний і симетричний додаток зусиль до профілю приводить до ВІДПОВІДНОГО розподілення деформацій металу, а отже отриманню стабільних розмірів поперечного перетину профілю, тобто до підвищення його якості Збільшення тягового зусилля, принаймні, в одній КЛІТІ за допомогою фрикційно взаємодіючих роликів дозволяє спростити конструкцію стану через непотребу привідних бічних і горизонтальних роликів та елементів їх приводу, а отже, зменшити його розміри і масу, застосовувати збільшені кути підгинання при формуванні профілю, що дозволяє зменшити число клітей і ще більше зменшити розміри і масу стану, розширити технологічні можливості, в тому числі за рахунок виготовлення профілів складної конфігурації із тонколистового металу з декоративним покриттям, до якості яких пред'являються підвищені вимоги, особливо до стану покриття В окремих випадках реалізації профілезгинальний стан, що заявляється, характеризується наступними ВІДМІННИМИ ВІД прототипу ознаками - опорний і додатковий ролики виконані з кільцевими виступами і западинами, а на валках є ВІДПОВІДНІ ним западини і виступи, - оправка забезпечена, щонайменше, однією додатковою парою опорних роликів, розміщених в осьовій площині бічних формуючих роликів з можливістю фрикційної взаємодії і спільного переміщення відносно оправки вздовж горизонталі Виконання кільцевих виступів і западин на роликах і ВІДПОВІДНИХ ним западин і виступів на валках дозволяє використати ролики ще і в якості формуючих, наприклад, при формуванні гофрів на стінках профілю, що дає можливість додатково зменшити число клітей Оскільки формування гофрів (особливо за рахунок витягу металу) здійснюється при більших зусиллях, то і тягове зусилля при цьому ВІДПОВІДНО зростає Розміщення пари опорних роликів в осьовій площині бічних формуючих роликів з можливістю їх фрикційної взаємодії і спільного переміщення відносно оправки вздовж горизонталі дозволяє бічним формуючим роликом додавати значних зусиль профілю, рівномірно і симетрично розподіляти їх між його бічними стінками без загрози здійснення значного опору переміщенню профілю і пошкодження його поверхні Суть винаходу, що заявляється пояснюється графічними матеріалами, на яких зображено на фіг 1 - профілезгинальний стан, на фіг2 - розріз по А-А на фіг 1, на фіг 3 - розріз по Б-Б на фіг 1, на фіг 4 - ролики оправки з кільцевими виступами і западинами, на фіг 5 - розріз по Г-Г на фіг 1 Можливість переміщення додаткового ролика На графічних матеріалах є наступні позначенразом з опорним роликом відносно оправки ня горизонтальні привідні ролики, шестеренна кліть) та конструктивні елементи їх приводу, через що збільшуються розміри і маса стану, - нерівномірність і несиметричність додатку сил від валків і горизонтальних привідних роликів до стінок профілю, що відбувається через вказане розташування (в шаховому порядку) роликів на оправці Це приводить до ВІДПОВІДНОГО розподілення деформацій металу, а отже отриманню нестабільних розмірів поперечного перетину профілю і погіршення його якості, - недостатня жорсткість системи елементів валок - опорний ролик - оправка - опорний ролик горизонтальний привідний ролик, в якій через прогинання оправки не можна збільшити нормальні зусилля, а отже, і отримати ВІДПОВІДНО більше тягове зусилля, - неможливість формування на замкненому профілю додаткових елементів, особливо тих, що потребують для цього значних зусиль, наприклад гофрів, - значний опір переміщенню по оправці профілю при обтисненні його бічними привідними роликами (опорних роликів на цій ДІЛЬНИЦІ оправка не має), в результаті чого пошкоджується його поверхня В основу винаходу поставлено задачу створити такий профілезгинальний стан, в якому удосконалення за рахунок введення додаткових конструктивних елементів дозволяє забезпечити досягнення технічного результату, що полягає в спрощенні його конструкції, розширенні технологічних можливостей і підвищенні якості профілів На рішення поставленої задачі направлений профілезгинальний стан, що заявляється, який включає КЛІТІ з валками, бічні формуючі ролики і держак з оправкою, розташованою між валками і цими роликами, яка містить опорні ролики, кожний з яких розташований в осьовій площині валків однієї з клітей Від прототипу профілезгинальний стан, що заявляється, відрізняється тим, що оправка забезпечена, щонайменше, одним додатковим роликом, встановленим в згаданій площині з можливістю фрикційної взаємодії з опорним роликом і переміщення разом з ним відносно оправки вздовж вертикалі Між сукупністю суттєвих ознак рішення, що заявляється, і досягненням технічного результату є наступний причинно-наслідковий зв'язок Постачання оправки, щонайменше, одним додатковим роликом, встановленим в осьовій площині валків з можливістю фрикційної взаємодії з опорним роликом, дозволяє передавати зусилля від одного валка КЛІТІ через профіль, що формується, і ці ролики які, розташовані всередині профілю на оправці, до іншого валка, тобто повністю замикати зусилля на валках КЛІТІ При цьому зусилля до профілю додаються симетрично його поперечного перетину Таким чином, ролики, будучи жорсткою опорою для валків, дають можливість значно (в декілька разів) збільшувати нормальне зусилля у валках, що приводить до ВІДПОВІДНОГО збільшення тягового зусилля 1 - КЛІТІ профілезгинального стану, 2 і 3 - валки клітей, 4 - бічні формуючі ролики, 5 - держак оправки, 6 - оправка, 7 - опорний ролик, 8 - отвір оправки, 9 - вісь опорного ролика 7, 10 - крізний вертикальний отвір оправки, 11 - додатковий ролик, 12 - торцеві циліндричні виступи фрикційне взаємодіючих роликів, 13 - направляючі пази, 14 - робочі поверхні роликів 7 і 11, 15 і 16 - кільцеві виступи і западини роликів 7 і 11, 17 і 18 - кільцеві западини і виступи валків 2 і З, 19 і 20 - додаткова пара опорних роликів, 21 - крізний горизонтальний отвір оправки, 22 - замкнений профіль, 23 - фальцевий шов профілю 22, 24 - замкнений профіль з гофрами, 25 - подовжні гофри профілю 24, Г і Д - напрями спільного переміщення відносно оправки пар роликів 7, 11 і 19, 20 ВІДПОВІДНО Профілезгинальний стан, що пропонується (фіг 1), містить КЛІТІ 1 з валками 2 і 3, бічні формуючі ролики 4, а також держак 5 з оправкою б, яка розташована між валками і цими роликами Держак 5 закріплений на двох суміжних клітях з можливістю регулювання положення оправки між валками На оправці 6 є опорні ролики 7 (фіг 2), кожний з яких розташований в осьовій площині валків 2 і 3 однієї з клітей і встановлений з можливістю обертання в отворі 8 оправки на нерухомій осі 9 В осьової площині валків 2 і 3 (фіг 3) однією з останніх клітей стану в крізному вертикальному отворі 10 оправки під опорним роликом 7 встановлений додатковий ролик 11 Обидва ролики виконані з СПІВВІСНИМИ ним торцевими циліндричними виступами 12, які розміщені в направляючих пазах 13 і не закріплені в них Тобто ролики є «плаваючими», вони мають можливість обертатися, фрикційно взаємодіючи один з одним по їх робочих поверхнях 14, і спільно переміщатися відносно оправки вздовж вертикалі У окремих випадках конструкція профілезгинального стану має наступні особливості За однією з них ролики 7 і 11 (фіг 4) виконані з кільцевими виступами 15 і западинами 16, встановлені з можливістю фрикційної взаємодії по цих виступах, а на валках 2 і 3 виконані ВІДПОВІДНІ НИМ (З урахуванням товщини металу, що формується) западини 17 і виступи 18 Іншою особливістю є наявність в оправці пари опорних роликів 19 і 20 (фіг 5), які розміщені в осьовій площині бічних формуючих роликів 4 в и крізному горизонтальному отворі 21 Ці ролики конструктивно і функціонально виконані аналогічно роликам 7 і 11 і відрізняються від них лише своїм розташуванням відносно оправки Профілезгинальний стан, що пропонується (фиг 1), працює таким чином При виготовленні, наприклад, замкненого профілю коробчатої форми з фальцевим швом із тонколистового металу з 62696 полімерним покриттям смугова заготівля (штучна або рулонна), почергово проходячи через валки 2 і З тих клітей і бічних формуючих роликів, які розташовані до держака 5 оправки, послідовно формозмінюється до стану недоформованого незамкненого профілю з недогнутими елементами фальцевого шва Потім на оправці 6 за допомогою и формуючих елементів (не показано) здійснюється подальше формоутворення профілю Бічними формуючими роликами 4 здійснюється перегинання бічних стінок профілю, що приводить до зчеплення елементів фальцевого шва, а в наступній КЛІТІ (фіг 2) валком 2 і опорним роликом 7 оправки відбувається їх закачування з утворенням замкненого профілю 22 з фальцевим швом 23 При цьому нормальні зусилля від валка 2 через фальцевий шов 23, опорний ролик 7 і його вісь 9 сприймаються оправкою 6 На цьому етапі формування (починаючи з перших клітей) тягове зусилля створюється на дільницях контакту профілю, що формується переважно з нижніми валками 3, оскільки більшість верхніх валків 2 є непривідними для зменшення відносного ковзання в калібрах і забезпечення ЦІЛІСНОСТІ покриття Замкнений профіль 22, попадаючи в наступну кліть (фігЗ), сприймає нормальні зусилля від валків 2 і З (в цій КЛІТІ вони обидва привідні) і передає їх на розташовані на оправці ролики 7 і 11, які взаємодіють між собою по робочих поверхнях 14 Оскільки ролики виконані «плаваючими», то під впливом валків вони самовстановлюються в крізному вертикальному отворі 10 оправки, при цьому зусилля, а отже і деформації на стінках профілю, вирівнюються Ролики, маючи можливість передавати значні по величині нормальні зусилля, сприяють істотному збільшенню тягового зусилля При цьому сама оправка не випробовує на собі ці зусилля, а її жорсткість не має впливу на їх величину Це дозволяє не тільки запобігати можливому буксуванню валків, але і компенсувати нестачу тяги, причому не тільки в попередніх клітях, а і в подальших клітях, що відбувається шляхом підпору, тим більше, що замкнена форма профілю має достатню жорсткість в подовжньому напрямі У разі використання роликів 7 і 11 з кільцевими виступами 15 і западинами 16 (фіг 4) профілезгинальний стан працює аналогічно описаному вище з тією лише різницею, що ці ролики виконують додаткову функцію формуючих 3 їх допомогою на стінках профілю 24 формуються подовжні гофри 25 При цьому потреба в формуючих клітях зменшується, а тягове зусилля навпаки збільшується Застосування додаткової пари опорних роликів 19 і 20 оправки впливає на профіль в процесі формовки таким же чином, як і ролики 7 і 11, але в горизонтальній площині і за винятком створення тягового зусилля А подолання опору переміщенню профілю при цьому здійснюється за рахунок тягового зусилля, яке створюють валки КЛІТІ з тими ж роликами 7 і 11 Профілезгинальний стан, що пропонується, в порівнянні з прототипом має наступні переваги Це - більш широкі технологічні можливості за рахунок створення гарантованого тягового зусилля і кращих умов формування, в тому числі при виготовленні профілів складної конфігурації із тонкостін 62696 ного металу з декоративним покриттям, з забезпеченням при цьому підвищеної якості готових профілів за рахунок запобігання втраті СТІЙКОСТІ елементів профілю і пошкодженню його покриття Крім того, його конструкція є значно простішою, має менші розміри і масу, вона може бути створе 8 на на основі існуючих профілезгинальних станів середнього типу Таким чином, при використанні профілезгинального стану, що заявляється, забезпечується досягнення технічного результату, що полягає в спрощенні його конструкції, розширенні технологічних можливостей і підвищенні якості профілів Mr. 1 Mr. Комп'ютерна верстка Н Лисенко Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119