[0001] Die Erfindung betrifft eine Profilieranlage mit mehreren hintereinander angeordneten
Profiliergerüsten zur Herstellung von Trapezprofilen aus einem kontinuierlich zugeführten
Band- oder Tafelmaterial aus Metall.
[0002] Zur Herstellung von Trapezprofilen auf einer aus der DE 41 32 355 A1 bekannten Profilieranlage
mit mehreren hintereinander angeordneten Rollformern wird für jedes zu walzende Trapezprofil
für die einzelnen Rollformer ein Walzensatz mit entsprechenden Profilierrollen benötigt.
Demzufolge ist die Anzahl der Trapezprofiltypen, die auf einer derartigen Profilieranlage
gewalzt werden kann, beschränkt. Aufgrund der Umrüstzeiten bei der Umstellung der
Fertigung auf ein anderes Trapezprofil wird die Produktionsleistung der Anlage vermindert.
[0003] Aus der DE 28 16 993 C2 ist eine Profilwalzmaschine für Bänder und Platten bekannt,
die aus mehreren hintereinander angeordneten Walzgerüsten besteht, die jeweils eine
Walzenwechselvorrichtung aufweisen, die obere und untere Drehscheiben enthält, die
jeweils in den Ständern der Walzgerüste eingebaut sind, wobei die oberen Drehscheiben
jeweils die Oberwalzen und die unteren Drehscheiben jeweils die Unterwalzen von Walzenpaaren
zum Walzen verschiedener Trapezprofile aufnehmen und wobei in den Ständern je ein
Einzelantrieb für alle Oberwalzen jeder oberen Drehscheibe und alle Unterwalzen jeder
unteren Drehscheibe eingebaut ist.
[0004] Die Umrüstung der Profilwalzmaschine auf ein neues Profil erfolgt durch entsprechendes
Drehen der oberen und unteren Drehscheiben der Walzgerüste nach einer auf den Walzenständern
angebrachten Skala, derart, daß die obere und untere Profilwalze mit dem gewünschten
Profil in Arbeitsstellung gelangen.
[0005] Zwar sind die Umrüstzeiten dieser bekannten Profilwalzmaschine auf ein neues Trapezprofil
kürzer als bei der aus der DE 41 32 355 A1 bekannten Profilieranlage, jedoch ist auch
bei dieser Maschine die Fertigungsmöglichkeit für verschiedene Trapezprofiltypen begrenzt.
[0006] Die vielfältigen statischen Anforderungen an Trapezprofile insbesondere beim Einsatz
im Dachbereich ergeben sich aus dem statischen System, der Belastung, der Durchbiegungsbeschränkung,
der Auflagerausbildung und eventuellen Mindestmaterialstärken. Diese Anforderungen
können nur mit einem großen Profilprogramm optimal abgedeckt werden, das sehr hohe
Investitionskosten für die entsprechenden Fertigungsanlagen erfordert.
[0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Profilieranlage zu entwickeln, die
die Fertigung eines großen Trapezprofilprogramms ermöglicht und die in sehr kurzer
Zeit auf die Herstellung von Trapezprofilen mit unterschiedlichen Abmessungen umgerüstet
werden kann.
[0008] Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Profilieranlage zur Herstellung
von Trapezprofilen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
[0009] Die Unteransprüche beinhalten vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.
[0010] Die erfindungsgemäße Ausstattung der Profiliergerüste der Profilieranlage mit oberen
und unteren Profilierscheiben, die auf angetriebenen Drehachsen angeordnet sind, und
die Verstellbarkeit der Profilierscheiben auf den Drehachsen quer zur Fertigungsrichtung
sowie die Verstellbarkeit der Profilierscheiben zusammen mit den Drehachsen senkrecht
zur Fertigungsrichtung ermöglicht die Herstellung eines großen Programms von Trapezprofilen,
deren Geometrie über die Profilhöhe stufenlos variiert werden kann. Die Profilieranlage
kann durch einfaches Verstellen der Profilierscheiben der einzelnen Profiliergerüste
quer und senkrecht zur Fertigungsrichtung in kürzester Zeit auf die Herstellung des
Trapezprofils mit den gewünschten Abmessungen umgestellt werden.
[0011] Die Erfindung ist nachstehend anhand schematischer Zeichnungen erläutert, die folgendes
darstellen:
- Fig. 1
- eine Seitenansicht der neuen Profilieranlage zur Herstellung von Trapezprofilen, wobei
zur Vereinfachung lediglich ein Profiliergerüst von mehreren Gerüsten zum Profilieren
der Obergurtsicken und der Stegsicken der zu fertigenden Trapezprofile in ein kontinuierlich
zugeführtes Band- oder Tafelmaterial sowie zwei weitere Profiliergerüste einer Reihe
von Gerüsten zum Profilieren der Rippen der Trapezprofile dargestellt sind, die
- Fign. 2 bis 4
- Vorderansichten der Profiliergerüste der Profilieranlage nach Fig. 1, wobei Fig. 4
das letzte Profiliergerüst eine Reihe von Profiliergerüsten zum Profilieren der Rippen
der Trapezprofile zeigt und zur Vereinfachung jeweils nur die Profilierscheiben zum
Profilieren einer Rippe dargestellt sind,
- Fig. 5
- ein auf der Anlage hergestelltes Trapezprofil und
- Fig. 6
- jeweils eine Rippe der Trapezprofile eines bestimmten Trapezprofilprogramms, das auf
der Profilieranlage gefertigt werden kann.
[0012] Die Profilieranlage 1 nach den Fign. 1 - 4 zur Herstellung eines als Beispiel ausgewählten
Programms von Trapezprofilen 2a - 2h nach den Fign. 5 und 6 ist mit Profiliergerüsten
3 zum Profilieren der Obergurtsicken 5 und der Stegsicken 6, 7 der Rippen 4 des beispielsweise
zu fertigenden Trapezprofils 2h in ein kontinuierlich zugeführtes Band- oder Tafelmaterial
8 aus Stahlblech sowie Profiliergerüsten 9, 10 zum Profilieren der Rippen 4 des Trapezprofils
2h ausgestattet.
[0013] Die Profiliergerüste 3 zum Profilieren der Obergurtsicken 5 und der Stegsicken 6,
7 in einer ersten Fertigungsstufe weisen obere und untere Profilierscheiben 11 - 15;
16 - 20 auf, und die paarweise zusammenwirkenden Profilierscheiben sind auf angetriebenen
Drehachsen 21, 22 angeordnet und entsprechend den Sickenabständen des jeweils zu fertigenden
Trapezprofils 2a - 2h auf den Drehachsen 21, 22 in Pfeilrichtung b, c quer zur Fertigungsrichtung
a verstellbar.
[0014] In den Profiliergerüsten 9 wird in einer zweiten Fertigungsstufe das Bandmaterial
8 mit den eingeformten Obergurtsicken 5 und den Stegsicken 6, 7 zu dem Trapezprofil
2a mit einer kleinen Profilhöhe 23a profiliert, und in den nachgeordneten Profiliergerüsten
10, von denen in den Fign. 1 und 4 das letzte Gerüst dargestellt ist, wird in einer
dritten Fertigungsstufe das Trapezprofil 2a zu dem fertigen Trapezprofil 2h geformt.
[0015] Die Profiliergerüste 9 zum Profilieren der Zwischen-Trapezprofilform 2a in aufeinanderfolgenden
Stichen weisen für jede zu profilierende Rippe 4 einen ersten Scheibensatz 24 mit
einem oberen und einem unteren, auf angetriebenen Drehachsen 25, 26 angeordneten Profilierscheibenpaar
27, 28; 29, 30 sowie einen dem ersten Scheibensatz 24 in Fertigungsrichtung a nachgeordneten
zweiten Scheibensatz 31 mit einem oberen und einem unteren, auf angetriebenen Drehachsen
32, 33 angeordneten Profilierscheibenpaar 34, 35; 36, 37 zum Profilieren der Rippen
4 der Zwischen-Trapezprofilform 2a mit den Obergurten 38, den Stegen 39, 40 und den
Untergurten 41 auf. Die Profilierscheiben 34, 35; 36, 37 des zweiten Scheibensatzes
31 sind zu den Profilierscheiben 27, 28; 29, 30 des ersten Scheibensatzes 24 nach
außen versetzt.
[0016] Die Profilierscheiben 27 - 30, 34 - 37 der Profiliergerüste 9 weisen ein konisches
Profil 42 auf, dessen halber Konuswinkel ∝/2 dem Steigungswinkel β der beiden Stege
39, 40 der einzelnen Rippen 4 des Trapezprofils 2a angepaßt ist.
[0017] Die Profiliergerüste 10 zum Profilieren der fertigen Trapezprofilform 2h mit einer
großen Profilhöhe 23h in aufeinanderfolgenden Stichen weisen für jede zu profilierende
Rippe 4 einen ersten Scheibensatz 43 mit zwei oberen Profilierscheibenpaaren 44, 45;
46, 47 und einem unteren Profilierscheibenpaar 48, 49 auf, die auf angetriebenen Drehachsen
50, 51 sitzen, sowie einen dem ersten Scheibensatz 43 in Fertigungsrichtung a nachgeordneten
zweiten Scheibensatz 52 mit einem oberen Profilierscheibenpaar 53, 54 sowie zwei unteren
Profilierscheibenpaaren 55, 56; 57, 58, die auf angetriebenen Drehachsen 59, 60 angeordnet
sind. Die Profilierscheiben 53, 54; 55 - 58 des zweiten Scheibensatzes 52 sind zu
den Profilierscheiben 44 - 47; 48, 49 des ersten Scheibensatzes 43 nach außen versetzt.
[0018] Die oberen Profilierscheiben 46, 47 des ersten Scheibensatzes 43 und die unteren
Profilierscheiben 55, 56 des zweiten Scheibensatzes 52 der Profiliergerüste 10 besitzen
ein balliges Profil 61.
[0019] Die Profilierscheiben 27 - 30, 34 - 37 der Profiliergerüste 9 und die Profilierscheiben
44 - 49, 53 - 58 der Profiliergerüste 10 der Profilieranlage 1 sind zur Herstellung
z.B. von Trapezprofilen 2a - 2h mit unterschiedlichen Abmessungen gemäß Fig. 6 zur
Einstellung der Obergurtbreite 38a - 38h , der Rippenbreite 4a - 4h und der Profilhöhe
23a - 23h des jeweils zu fertigenden Trapezprofils 2a 2h auf den Drehachsen 25, 26,
32, 33; 50, 51, 59, 60 quer zur Fertigungsrichtung a in Pfeilrichtung b, c und zusammen
mit den Drehachsen in Pfeilrichtung d, e senkrecht zur Fertigungsrichtung a verstellbar.
[0020] Diese Verstellbarkeit der Profilierscheiben 27 - 30, 34 - 37, 44 - 49, 53 - 58 in
Verbindung mit dem balligen Profil 61 der Profilierscheiben 46, 47, 55, 56 ermöglicht
die Herstellung von z.B. im Dachbereich zum Einsatz kommenden Trapezprofilen 2a -
2h gemäß dem in Fig. 6 dargestellten Trapezprofilprogramm, wobei die Profilhöhen z.B.
in einem Bereich von 100 bis 170 mm in Stufen von ungefähr 1 mm frei wählbar sind.
Dabei müssen die Geometrien der Trapezprofile der DIN 18807 entsprechen, damit die
statische Tragfähigkeit nach der DIN 18807-3 berechnet werden kann und bis auf die
Versuche zur Begehbarkeit keine Tragfähigkeitsversuche gemacht werden müssen.
[0021] Die Verstellung der Profilierscheiben 11 - 20; 27 - 30, 34 - 37; 44 - 49, 53 - 58
der Profiliergerüste 3, 9, 10 quer und senkrecht zur Fertigungsrichtung a kann stufenlos
oder stufenweise erfolgen.
[0022] Zur Steuerung der Einstellung der Profilierscheiben 11 - 20; 27 - 30, 34 - 37; 44
- 49, 53 - 58 der Profiliergerüste 3, 9, 10 der Profilieranlage 1 für die Fertigung
verschiedener Trapezprofile 2a - 2h kommt ein elektronischer Rechner zum Einsatz.
[0023] Die Profilieranlage zeichnet sich aufgrund der Fertigungsmöglichkeit für ein großes
Trapezprofilprogramm und kurze Maschinenrüstzeiten durch eine hohe Wirtschaftlichkeit
aus. Durch die Nutzung einer Einlaufbreite für eine ganze Profilpalette ergeben sich
geringe Vormaterialvarianten. Eine weitere Verringerung der Vormaterialvarianten wird
durch eine auftragsbezogene Zieloptimierung auf eine Materialstärke des Vormaterials
erreicht, d.h., unterschiedliche statische Anforderungen bei einem Auftrag werden
durch ein minimal höheres Profil statt wie bisher durch unterschiedliche Blechdicken
abgedeckt. Dies bietet Gewichtsvorteile und erfordert kein gesondertes Vormaterial
in einer größeren Materialdicke, so daß sich die Vormaterialbevorratung vereinfacht
und verbilligt.
Bezugszeichen
[0024]
- 1
- Profilieranlage
- 2a - 2h
- Trapezprofile
- 3
- Profiliergerüst zum Profilieren von 5 - 7
- 4
- Rippe von 2a - 2h
- 4a - 4h
- Rippenbreite
- 5
- Obergurtsicke von 2a - 2h
- 6
- Stegsicke von 2a - 2h
- 7
- Stegsicke von 2a - 2h
- 8
- Bandmaterial
- 9
- Profiliergerüst zum Profilieren von 4
- 10
- Profiliergerüst zum Profilieren von 4
- 11 - 15
- obere Profilierscheiben von 3
- 16 - 20
- untere Profilierscheiben von 3
- 21
- Drehachse von 11 - 15
- 22
- Drehachse von 16 - 20
- 23a - 23h
- Profilhöhen von 2a - 2h
- 24
- erster Scheibensatz von 9
- 25
- Drehachse von 27, 28
- 26
- Drehachse von 29, 30
- 27
- obere Profilierscheibe von 24
- 28
- obere Profilierscheibe von 24
- 29
- untere Profilierscheibe von 24
- 30
- untere Profilierscheibe von 24
- 31
- zweiter Scheibensatz von 9
- 32
- Drehachse von 34, 35
- 33
- Drehachse von 36, 37
- 34
- obere Profilierscheibe von 31
- 35
- obere Profilierscheibe von 31
- 36
- untere Profilierscheibe von 31
- 37
- untere Profilierscheibe von 31
- 38
- Obergurt von 4
- 38a - 38h
- Obergurtbreite von 2a - 2h
- 39
- Steg von 4
- 40
- Steg von 4
- 41
- Untergurt von 4
- 42
- konisches Profil von 27 - 30, 34 - 37
- 43
- erster Scheibensatz von 10
- 44
- obere Profilierscheibe von 43
- 45
- obere Profilierscheibe von 43
- 46
- obere Profilierscheibe von 43
- 47
- obere Profilierscheibe von 43
- 48
- untere Profilierscheibe von 43
- 49
- untere Profilierscheibe von 43
- 50
- Drehachse von 44 - 47
- 51
- Drehachse von 48, 49
- 52
- zweiter Scheibensatz von 10
- 53
- obere Profilierscheibe von 52
- 54
- obere Profilierscheibe von 52
- 55
- untere Profilierscheibe von 52
- 56
- untere Profilierscheibe von 52
- 57
- untere Profilierscheibe von 52
- 58
- untere Profilierscheibe von 52
- 59
- Drehachse von 53, 54
- 60
- Drehachse von 55- 58
- 61
- balliges Profil von 46, 47, 55, 56
- a
- Fertigungsrichtung
- b, c
- Verstellrichtung von 11 - 15, 16 - 20, 27 - 30, 34 - 37, 44 - 49, 52 - 58 quer zu
a
- d, e
- Verstellrichtung von 27 - 30, 34 - 37, 44 - 49, 52 - 58 senkrecht zu a
- α/2
- halber Konuswinkel von 42 von 27 - 30 und 34 - 37
- β
- Steigungswinkel von 39, 40 von 4
1. Profilieranlage mit mehreren hintereinander angeordneten Profiliergerüsten zur Herstellung
von Trapezprofilen aus einem kontinuierlich zugeführten Band- oder Tafelmaterial aus
Metall, dadurch gekennzeichnet, daß die Profiliergerüste (9, 10) mit oberen und unteren
Profilierscheiben (27 - 30, 34 - 37; 44 - 49, 53 - 58) ausgestattet sind, die auf
angetriebenen Drehachsen (25, 26, 32, 33; 50, 51, 59, 60) angeordnet sind, und daß
die Profilierscheiben (27 - 30, 34 - 37; 44 - 49, 53 - 58) zur Herstellung von Trapezprofilen
(2a - 2h) mit unterschiedlichen Abmessungen zur Einstellung der Obergurtbreite (38a
- 38h), der Rippenbreite (4a - 4h)und der Profilhöhe (23a - 23h) des jeweils zu fertigenden
Trapezprofils (2a - 2h) auf den Drehachsen (25, 26, 32, 33; 50, 51, 59, 60) quer (b,c)
zur Fertigungsrichtung (a) und zusammen mit den Drehachsen (25, 26, 32, 33; 50, 51,
59, 60) senkrecht (d, e) zur Fertigungsrichtung (a) verstellbar sind.
2. Profilieranlagen nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Profiliergerüste (9) mit Profilierscheiben
(27 - 30, 34 - 37), die ein konisches Profil (42) aufweisen, dessen halber Konuswinkel
(∝/2) dem Steigungswinkel (β) der beiden Stege (39, 40) der einzelnen Rippen (4) zu
Beginn des Profiliervorganges angepaßt ist, sowie den Profiliergerüsten (9) nachgeordnete
Profiliergerüste (10) mit Profilierscheiben (46, 47; 55, 56), die ein balliges Profil
(61) besitzen, zum Fertigprofilieren der Trapezprofile (2b - 2h).
3. Profilieranlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Profiliergerüste
(9, 10) zum Profilieren von Trapezprofilen (2a - 2h) in aufeinanderfolgenden Stichen
für jede zu profilierende Rippe (4) einen ersten Scheibensatz (24), (43) und einen
zweiten Scheibensatz (31), (52) aufweisen, dessen Profilierscheiben (34 - 37), (53
- 58) zu den Profilierscheiben (27 - 30), (44 - 49) des ersten Scheibensatzes (24),
(43) nach außen versetzt sind.
4. Profilieranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch den Profiliergerüsten
(9, 10) zum Profilieren der Trapezprofile (2a - 2h) vorgeordnete Profiliergerüste
(3) mit oberen und unteren Profilierscheiben (11 - 15, 16 - 20) zum Profilieren von
Obergurtsicken (5) und/oder Untergurtsicken und/oder Stegsicken (6, 7) in ein kontinuierlich
einlaufendes Band- oder Tafelmaterial (8) aus Metall, wobei die paarweise zusammenwirkenden
oberen und unteren Profilierscheiben (11 - 15, 16 - 20) auf angetriebenen Drehachsen
(21, 22) angeordnet und entsprechend den Sickenabständen des jeweils zu fertigenden
Trapezprofils (2a - 2h) auf den Drehachsen (21, 22) quer (b, c) zur Fertigungsrichtung
(a) verstellbar sind.
5. Profilieranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine stufenlose
Verstellbarkeit der Profilierscheiben (11 - 20; 27 - 30, 34 - 37; 44 - 49, 53 - 58)
der Profiliergerüste (3, 9, 10) quer und senkrecht zur Fertigungsrichtung (a).
6. Profilieranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine stufenweise
Verstellbarkeit der Profilierscheiben (11 - 20; 27 - 30, 34 - 37; 44 - 49, 53 - 58)
der Profiliergerüste (3, 9, 10) quer und senkrecht zur Fertigungsrichtung (a).
7. Profilieranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Steuerung
der Einstellung der Profilierscheiben (11 - 20; 27 - 30, 34 - 37; 44 - 49, 53 - 58)
für die Fertigung verschiedener Trapezprofile (2a - 2h) mittels eines elektronischen
Rechners.