УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИБКИ ПОЛОСЫ И СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ СООРУЖЕНИЯ С ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ Российский патент 2004 года по МПК B21D5/06 B21D5/08 E04C2/32 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для гибки полосы с профилированными кромками, применяемой при выполнении кровельных работ в индивидуальном или промышленном строительстве, например, при сооружении ангаров или подобных арочных (цилиндрических) конструкций.

Известно устройство для гибки листовых заготовок из описания к авт. свид. 394128 "Станок для гибки листовых заготовок", МПК В 21 D 5/06, опубликованного 22.08.73, бюл. 34, содержащее станину, подающие валки, гибочный валок и механизм для поддержания изогнутой части заготовки, выполненный в виде рычажной системы.

Однако устройство обеспечивает только одну операцию: гибку листов определенного радиуса кривизны. При выполнении кровельных работ, а именно при сооружении арочных конструкций листы должны иметь профилированные кромки для последующей стыковки их с помощью фальцевого соединения.

Известно также устройство для гибки листового материала из описания к авт. свид. 516461 "Устройство для гибки", 2 МПК В 21 D 5/06, опубликованного 05.06.76, бюл. 21, содержащее гибочную машину со станиной, задающий и приемный рольганги, раму с роликами, выполненную секционной.

Однако описанное устройство имеет тот же недостаток: обеспечивает возможность выполнения только одной операции - гибки листов без предварительного профилирования их кромок.

Известно устройство для профилирования кромок полосы или ленты из описания к патенту 2177850, МПК В 21 D 5/08, опубликованного 10.01.02, бюл. 1, 2002 (прототип). Устройство содержит станину, валы, установленные в подшипниках, которые закреплены на станине. На валах попарно закреплены слева и справа профилирующие ролики разной формы для получения разных профилированных кромок: левой и правой. Ролики установлены с возможностью изменения расстояния между ними для профилирования полос различной ширины.

Однако описанное устройство позволяет получить из прямолинейной или рулонной полосы прямолинейную полосу с профилированными кромками. Для получения криволинейной, радиусной поверхности необходимо наличие также оборудования для гибки. Кроме того, операция получения криволинейной поверхности заданного радиуса усложнена тем, что правая и левая кромки полосы из-за разной формы имеют разную жесткость и упругие свойства, поэтому при гибке полосы с профилированными кромками по всей ширине по одному радиусу гнутая полоса имеет фактически винтовую, а не радиусную (цилиндрическую) форму. Этот дефект может быть устранен за счет гибки левой и правой кромок полосы по разным радиусам, то есть за счет перегиба одной кромки по отношению к другой. При этом кромка с большей упругостью требует изгиба по меньшему радиусу.

При строительстве ангаров и выполнении кровельных работ все перечисленные операции усложнены, требуют наличия нескольких машин, что является дорогостоящим и неэффективным.

Задача предлагаемого изобретения - создание компактного и простого в эксплуатации устройства для гибки из полосы, предпочтительно рулонной, криволинейной (радиусной) поверхности с профилированными кромками, которая является готовым исходным материалом для строительства ангаров и других сооружений. Устройство объединяет в себе выполнение операций как профилирования кромок, так и гибки полосы по заданному радиусу и является более экономичным по сравнению с существующими.

Поставленная задача решается за счет того, что в устройстве для гибки полосы, включающем устройство для профилирования кромок, которое содержит станину, валы, установленные в подшипниках, размещенных на станине, с попарно закрепленными слева и справа на валах профилирующими роликами разной формы с возможностью изменения расстояния между ними и его фиксирования, на станине, со стороны выхода полосы из устройства для профилирования, смонтировано навесное оборудование для гибки, состоящее из рамы с левыми и правыми кронштейнами, выполненными в виде шарнирно и последовательно соединенных со станиной и между собой рычагов с опорами, при этом на рычагах попарно закреплены идентичные профилирующим ролики, каждый на отдельном валу, с возможностью независимого регулирования их положения в вертикальной плоскости с помощью левых и правых опор и взаимодействия с профилированными кромками полосы для получения цилиндрической поверхности.

При изменении толщины профилируемой полосы в устройстве имеется возможность изменения расстояния между осями валов в вертикальном направлении, что выполняется известным образом.

Преимущества изобретения и конструктивные особенности поясняются чертежами, где:
на фиг.1 схематично изображен вид сбоку на устройство для гибки;
на фиг.2 - вид сверху на устройство;
на фиг.3 - разрез по А-А фиг.1.

Устройство для гибки полосы состоит из устройства для профилирования кромок, которое содержит станину 1, валы 2. установленные в подшипниках 3, закрепленных на станине 1. На валах 2 попарно, слева и справа размещены профилирующие ролики 4 и 5, имеющие разную форму, что позволяет получить разные профилированные кромки с последующей стыковкой их с помощью фальцевого соединения. Для профилирования полос 6 разной ширины пары профилирующих роликов 4 и 5 закреплены на валах 2 с возможностью изменения расстояния между ними и его фиксации (на чертежах не показано, описано в прототипе устройства).

Со стороны выхода полосы 6 из устройства для профилирования кромок смонтировано навесное оборудование для гибки полосы 6, состоящее из рамы 7, на которой закреплены левые 8 и правые 9 кронштейны. Кронштейны представляют собой рычаги 10, последовательно соединенные между собой и со станиной с помощью шарниров 11.

Рычаги 10 имеют независимо регулируемые в вертикальной плоскости опоры 12, соответственно левые и правые, соединенные с рамой 7. Регулирование опор 12 по высоте может осуществляться вручную, например, с помощью резьбового соединения винт-гайка 13. Регулирование опор 12 должно быть независимым, так как левая и правая кромки полосы 6 имеют разный профиль загиба, следовательно, разную жесткость и разную упругость, что учитывается при изготовлении криволинейной (радиусной) поверхности и будет приведено при описании работы устройства. Опоры 12 размещены между шарнирами 11. На рычагах 10 попарно закреплены ролики 14 и 15, идентичные парам профилирующих роликов 4 и 5. Каждый из пары роликов 14 и 15 закреплен на отдельном валу 16. Конструкция крепления пары роликов 14 и 15 на валах 16 одинакова и аналогична креплению пар профилирующих роликов 4 и 5 на валах 2 устройства для профилирования кромок, так как пары роликов 14 и 15 взаимодействуют с кромками полосы 6, выходящей из устройства с подготовленными профилированными кромками.

Устройство для профилирования кромок с навесным оборудованием имеет привод, приводящий в движение валы с профилирующими роликами.

Работает устройство следующим образом.

Полоса 6 определенной ширины вручную заводится между профилирующими роликами 4 и 5, установленными на валах 2 попарно для получения профилированных кромок. С помощью привода полоса 6, получая необходимую для кровельных работ конфигурацию кромок, на выходе из устройства продолжает движение и попадает между парами роликов 14 и 15 навесного оборудования для гибки полосы. При необходимости полоса 6 заправляется вручную в зазор между роликами. До начала работы левые 8 и правые 9 кронштейны с рычагами 10 за счет изменения высоты опор 12 устанавливаются в положение, обеспечивающее движение левой и правой кромок полосы 6 по траекториям, соответствующим необходимому перегибу одной кромки (с меньшей жесткостью) по отношению к другой, а именно за счет разного радиуса изгиба левой и правой кромок полосы 6. Визуальное наблюдение дает возможность отрегулировать высоту опор 12 и получить гнутую полосу 6 с профилированными кромками цилиндрической формы заданного радиуса по всей ширине полосы.

Таким образом исключается деформация (закручивание) одной кромки полосы 6 относительно другой.

При изменении ширины полосы 6 в устройстве предусмотрено перемещение и фиксация одной из пар роликов на каждом валу 2 и соответственно на отдельных валах 16. При изменении толщины полосы 6 между корпусами подшипников 3 валов 2 и 16 предусмотрены сменные проставки (на чертежах не показано).

Описанное устройство компактно, просто в эксплуатации и обслуживании и позволяет применять его при выполнении кровельных работ в индивидуальном или промышленном строительстве при возведении ангаров или подобных арочных (цилиндрической формы) конструкций. Устройство применимо также для гибки полосы с предварительно профилированными кромками на любом другом станке. В этом случае самостоятельно применяется лишь навесное оборудование, снабженное приводом и дополнительными парами тянущих роликов, установленными на входе полосы. Ниже излагается способ возведения сооружения с использованием вышеописанного и представленного на чертежах устройства.

Способ возведения сооружения арочной конструкции известен из описания изобретения к заявке 94014474 "Способ монтажа сооружения арочной конструкции", МПК 6 Е 04 С 2/32, опубликованного 10.10.95, бюл. 28 (прототип).

Способ заключается в том, что арочные элементы, полученные в результате профилирования и гибки листового рулонного материала, объединяют в секции по 3-4 элемента, которые устанавливают на основание, соединяют между собой посредством забортовочной машины, а последующие секции ориентируют по продольным кромкам до достижения проектной длины сооружения.

Однако описанный способ имеет недостаток, характерный для существующих способов возведения подобных конструкций: профилирование и гибку элементов из листового рулонного материала предварительно изготавливают и объединяют в секции по 3-4 элемента в заводских условиях или в мастерских, где имеется соответствующее оборудование. Непосредственно на строительной площадке должно быть место для складирования секций, транспорт для их доставки и грузоподъемный механизм для подъема и установки секций на месте возведения сооружения.

Задача предлагаемого изобретения - упрощение и удешевление способа возведения сооружения арочной (цилиндрической) формы, исключение ряда операций, которые требуют наличия дополнительного оборудования, а следовательно, удорожают способ ведения работ.

Поставленная задача решается за счет того, что в предлагаемом способе при возведении сооружения из элементов, полученных в результате профилирования кромок и гибки полосы из рулонного материала, включающем последовательную установку элементов на предварительно установленное основание по длине сооружения, профилированными кромками друг к другу и соединение их с помощью забортовочной машины, каждый элемент с профилированием кромок и гибкой полосы цилиндрической формы изготавливают на месте возведения сооружения с помощью описанного выше устройства, которое устанавливают на передвижную платформу так, что выходящую из устройства полосу направляют и укладывают на основание, выполненное в виде каркаса шириной по длине сооружения, при этом полосу изготавливают длиной, равной длине дуги наружной поверхности сооружения, отрезают режущим инструментом, после чего ходовую платформу передвигают вдоль возводимого сооружения на расстояние, равное ширине элемента, и далее цикл повторяют до получения заданной длины сооружения.

Преимущества способа и его особенности поясняются чертежами, где:
на фиг. 4 схематично изображен первый этап возведения сооружения (вид спереди) с устройством для гибки;
на фиг. 5 - вид сбоку на сооружение с частично установленной конструкцией;
на фиг.6 - вид спереди на сооружение: полоса по длине наружной поверхности сооружения подготовлена для укладки на обрешетку.

Для реализации способа (фиг.4, 5 и 6) возведения сооружения 17 необходимы: строительные элементы 18, которые получают на месте с помощью вышеописанного устройства 19 для гибки, которое в том числе выполняет профилирование левой и правой кромок разной формы, каркас 20, любое передвижное средство, например, передвижная платформа 21, рулонный материал 22, инструмент для отрезки полосы нужного размера и забортовочная машина (на чертежах не показаны, так как не являются предметом изобретения и могут иметь любое исполнение).

Способ возведения сооружения арочной (цилиндрической) формы: ангара, склада, хранилища и т.п. заключается в следующем.

На месте возведения сооружения 17 предварительно устанавливают каркас 20 и доставляют все необходимое оборудование: устройство для гибки 19, передвижную платформу 21, рулонный материал 22, предназначенный для получения строительных элементов 18, режущий инструмент (на чертеже не показан) и забортовочную машину (не показана). Устройство 19 устанавливают на передвижную платформу 21 так, чтобы выходящая из него полоса - строительный элемент 18 была направлена шириной по длине сооружения 17. Рулонный материал 22 заправляют в устройство 19, предварительно отрегулировав его на необходимый радиус поверхности, как это описано выше при описании устройства для гибки, и включают его. Каждый строительный элемент 18 изготавливают на месте с готовыми для соединения профилированными кромками и гнутой по радиусу поверхностью. Полоса - элемент 18 выходит из устройства 19, укладывается на каркас 20, а по достижении размера, равного длине дуги наружной поверхности сооружения 17, его отрезают. После этого кровельщику остается только откорректировать положение элемента 18 на каркасе 20. Устройство 19 отключают и передвижную платформу передвигают вдоль сооружения 17 на расстояние, равное ширине элемента 18, далее цикл повторяют, т.е. изготавливают следующий элемент 18 с одновременным укладыванием его на каркас 20. Элементы соединяют между собой с помощью забортовочной машины.

При строительстве небольших сооружений устройство для гибки может стационарно устанавливаться на торцевые опоры непосредственно на почву у края сооружения, а изготовленные с помощью устройства строительные элементы при этом поочередно, один за другим вручную укладывают на каркас и соединяют между собой с помощью забортовочной машины.

Описанное устройство для гибки и способ возведения сооружения с поверхностью из гнутых элементов с использованием этого устройства позволяют ускорить процесс производства кровли для ангаров, складов и других сооружений, исключают промежуточное складирование и доставку элементов на место возведения сооружения, позволяют улучшить качество работ, так как при перемещении гнутых элементов возможно их повреждение и деформация. Изобретение снижает стоимость ведения работ и повышает их эффективность.

Использование: изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для гибки полосы с профилированными кромками, применяемой при выполнении кровельных работ в индивидуальном или промышленном строительстве при сооружении ангаров или подобных арочных (цилиндрических) конструкций. Сущность: в устройстве для гибки полосы имеется устройство для профилирования кромок и со стороны выхода из него полосы смонтировано навесное оборудование для гибки, состоящее из рамы с левыми и правыми кронштейнами, выполненными в виде шарнирно и последовательно соединенных со станиной и между собой рычагов с опорами. На рычагах попарно закреплены идентичные профилирующим ролики, каждый на отдельном валу, взаимодействующие с профилированными кромками полосы, а пары роликов установлены на рычагах с возможностью независимого регулирования их положения в вертикальной плоскости с помощью левых и правых опор для получения заданной радиусной поверхности. Устройство используется для реализации способа возведения сооружения арочной (цилиндрической) формы. Способ заключается в том, что на передвижную платформу устанавливают устройство для гибки, с помощью которого изготавливают элементы с одновременным укладыванием их на предварительно установленный каркас, отрезают их по необходимому размеру наружной поверхности сооружения, платформу передвигают вдоль возводимого сооружения на ширину уложенного элемента, после чего цикл повторяют. Изобретение обеспечивает создание компактного экономичного и простого в эксплуатации устройства для гибки из полосы, а также упрощение и удешевление способа возведения сооружения арочной (цилиндрической) формы, исключение ряда операций, которые требуют наличия дополнительного оборудования. 2 с.п. ф-лы, 6 ил.

1. Устройство для гибки полосы, включающее устройство для профилирования кромок, содержащее станину, валы, установленные в подшипниках, размещенных на станине, с попарно закрепленными слева и справа на валах профилирующими роликами разной формы с возможностью изменения расстояния между ними и его фиксирования, отличающееся тем, что на станине, со стороны выхода полосы из устройства профилирования, смонтировано навесное оборудование для гибки, состоящее из рамы с левыми и правыми кронштейнами, выполненными в виде шарнирно и последовательно соединенных со станиной и между собой рычагов с опорами, при этом на рычагах попарно закреплены идентичные профилирующим ролики, каждый на отдельном валу, с возможностью независимого регулирования их положения в вертикальной плоскости с помощью левых и правых опор и взаимодействия с профилированными кромками полосы для получения цилиндрической поверхности.2. Способ возведения сооружения, включающий последовательную установку элементов на предварительно установленное основание по длине сооружения профилированными кромками друг к другу и соединение их с помощью забортовочной машины, отличающийся тем, что каждый элемент изготавливают путем профилирования кромок и гибки полосы в цилиндрическую форму на месте возведения сооружения с помощью устройства для гибки полосы по п.1, которое устанавливают на передвижную платформу так, что выходящую из устройства полосу направляют и укладывают шириной по длине сооружения на основание, выполненное в виде каркаса, полосу изготавливают длиной, равной длине дуги наружной поверхности сооружения, отрезают режущим инструментом, после чего передвижную платформу передвигают вдоль возводимого сооружения на расстояние, равное ширине полосы, и далее цикл повторяют до получения заданной длины сооружения.