Obrázek 1. Během válcovacího cyklu ve vertikálním systému se závitem se přední hrana „kroutí“ před ohýbacími válci. Čerstvě nařezaná zadní hrana je poté přitlačena k přední hraně, přibita a svařena, aby se vytvořila válcovaná skořepina .
Každý v oboru kovovýroby zná snad válcovací lisy, ať už se jedná o výchozí upínač, tříválcový dvouupínač, tříválcovou translační geometrii nebo čtyřválcovou variantu. Každý má svá omezení a výhody, ale také mají jeden společný rys: válcují plechy a plechy ve vodorovné poloze.
Méně známá metoda zahrnuje vertikální rolování. Stejně jako jiné metody má vertikální rolování svá omezení a výhody. Tyto výhody téměř vždy řeší alespoň jeden ze dvou problémů. Jedním z nich je vliv gravitace na obrobek během procesu válcování a další je nízká efektivita manipulace s materiálem. Zlepšení obojího může zlepšit pracovní tok a v konečném důsledku zvýšit konkurenceschopnost výrobců.
Technologie vertikálního válcování není nová. Její kořeny sahají k několika zakázkovým systémům postaveným v 70. letech 20. století. V 90. letech nabízeli někteří výrobci strojů vertikální válcovací stolice jako běžnou produktovou řadu. Tuto technologii přijala různá průmyslová odvětví, zejména v oblasti výroby tanků.
Mezi běžné nádrže a kontejnery, které se typicky vyrábějí vertikálně, patří nádrže a kontejnery pro potravinářský a nápojový průmysl, mlékárenský průmysl, víno, pivo a farmaceutický průmysl;Nádrže na skladování oleje API;a svařované nádrže pro zemědělství nebo skladování vody. Vertikální válcování výrazně snižuje manipulaci s materiálem;obecně vytváří ohyby vyšší kvality;a efektivněji zajišťuje další výrobní fáze montáže, vyrovnání a svařování.
Další výhoda přichází do hry tam, kde je kapacita skladování materiálu omezená. Vertikální skladování desek nebo plechů vyžaduje mnohem méně čtverečních stop než desky nebo plechy uložené na rovném povrchu.
Vezměme si dílnu, která válcuje pláště (nebo „trasy“) nádrží o velkém průměru na horizontálních válcích. Po válcování operátor bodově svaří, spustí boční rámy a sklouzne z válcované skořepiny. Protože se tenký plášť ohýbá vlastní vahou skořepinu je třeba buď podepřít výztuhami nebo stabilizátory, nebo je třeba ji otočit do svislé polohy.
Tak velké množství manipulace – podávání archu z vodorovné polohy do vodorovných rolí, které jsou poté vyjmuty a nakloněny ke stohování po svinutí – může vytvářet různé výrobní výzvy. Díky vertikálnímu rolování sklad eliminuje veškeré mezizpracování. plechy jsou podávány a stáčeny vertikálně, lepeny a poté zvednuty vertikálně k další operaci. Při vertikálním stáčení plášť nádrže neodolává gravitaci, a proto se vlastní vahou neprohýbá.
K určitému vertikálnímu válcování dochází u čtyřválcových strojů, zejména u nádrží s menším průměrem (obvykle méně než 8 stop v průměru), které budou odeslány po proudu a zpracovány ve vertikálním směru. Systém čtyř válců umožňuje opětovné válcování, aby se odstranily neohnuté plochy ( kde rohlíky uchopí talíř), což je výraznější na skořápkách malého průměru.
Většina plechovek je svisle válcována pomocí tříválcových strojů s dvoukleštinovou geometrií, za použití plechových polotovarů nebo podávání přímo ze svitku (přístup, který je stále běžnější). V těchto nastaveních operátor používá k měření poloměru měřidlo nebo šablonu. poloměr pouzdra. Nastavují ohýbací válečky, když je přední hrana cívky v kontaktu, a poté ji znovu seřizují, když cívka pokračuje v podávání. Jak se cívka nadále zasouvá do svého těsně navinutého vnitřku, zvyšuje se zpětné odpružení materiálu, a operátor pohybuje válečky, aby způsobil větší ohyb, aby se kompenzoval.
Odpružení se liší podle vlastností materiálu a typu cívky. Důležitý je vnitřní průměr (ID) cívky. Všechny ostatní věci jsou stejné, cívka 20 palců. Ve srovnání se stejnou cívkou navinutou na 26 palců je vnitřní průměr navinut těsněji a vykazuje větší odskok.ID.
Obrázek 2. Vertikální rolování se stalo nedílnou součástí mnoha instalací na poli nádrží. Při použití jeřábu proces obvykle začíná horní vrstvou a postupuje směrem ke spodní řadě. Všimněte si jediného vertikálního svaru na horním poli.
Uvědomte si však, že vertikální válcování hrnce je velmi odlišné od válcování tlustého plechu při vodorovném válcování. U toho druhého se operátor snaží zajistit, aby okraje pásu na konci válcovacího cyklu přesně lícovaly. Silné plechy válcované na doraz průměry nelze snadno přepracovat.
Při formování pláště nádrže pomocí svislých svitků nemůže obsluha nechat okraje na konci válcovacího cyklu setkat, protože plech samozřejmě vychází přímo ze svitku. Během válcování má plech náběžnou hranu, ale ne odtokovou hranou, dokud se neodřízne ze svitku. V případě těchto systémů se svitek před skutečným ohnutím válců sroluje do plného kruhu a po dokončení se odřízne (viz obrázek 1). Poté se nově oříznutá odtoková hrana zasunuta k přední hraně, zajištěna a poté svařena, aby vytvořila válcovaný plášť.
Předběžné ohýbání a opětovné válcování ve většině jednotek s podáváním svitků je neefektivní, což znamená, že jejich přední a zadní hrany mají spádové části, které se často vyřazují (podobně jako neohýbané ploché části při válcování bez podávání svitků). To znamená, že mnoho operátorů chápat šrot jako malou cenu, kterou je třeba zaplatit za veškerou efektivitu manipulace s materiálem, kterou jim vertikální válce poskytují.
Přesto někteří operátoři chtějí vytěžit maximum z materiálu, který mají, a tak se rozhodnou pro integrovaný válečkový rovnací systém. Jsou podobné čtyřválcovým rovnačkám na lince na zpracování svitků, jen jsou překlopené. Běžné konfigurace zahrnují sedmiválcové a 12 vysokých rovnaček, které používají určitou kombinaci volnoběžných, rovnacích a ohýbacích válců. Rovnačka nejen minimalizuje část odpadního odpadu na plášť, ale také zvyšuje flexibilitu systému;to znamená, že systém může vyrábět nejen válcované díly, ale také ploché ploché sochory.
Technologie nivelace nemůže napodobit výsledky rozšířených nivelačních systémů používaných v servisních střediscích, ale může produkovat materiál, který je dostatečně plochý, aby jej bylo možné řezat laserem nebo plazmou. To znamená, že výrobci mohou používat svitky pro operace vertikálního válcování a plochého řezání.
Představte si, že operátor válcovající plášť pro sekci nádrže obdrží objednávku na dávku polotovarů pro plazmový řezací stůl. Poté, co sroluje plášť a odešle jej po proudu, nakonfiguruje systém tak, aby se rovnačka neposunula přímo do svislé polohy. Namísto toho rovnačka podává plochý materiál, který lze řezat na požadovanou délku a vytváří plochý polotovar pro řezání plazmou.
Po vyříznutí dávky polotovarů operátor překonfiguruje systém tak, aby pokračoval v válcování plášťů nádrží. A protože válcuje plochý materiál, variabilita materiálu (včetně různých stupňů odpružení) není problémem.
Ve většině oblastí průmyslové a konstrukční výroby se výrobci zaměřují na zvýšení objemu výroby v dílnách, aby se zjednodušila a zjednodušila výroba a instalace v terénu. Pro výrobu velkých nádrží a podobných velkých konstrukcí však toto pravidlo neplatí, zejména z důvodu neuvěřitelné problémy při manipulaci s materiálem, které takové práce představují.
Vertikální role svitků, které fungují na staveništi, zjednodušují manipulaci s materiálem a zjednodušují celý proces výroby nádrží (viz obrázek 2). Je mnohem snazší přepravit kovový svitek na staveniště, než rozvinout řadu velkých sekcí v dílně. válcování na místě znamená, že i nádrže s největším průměrem lze vyrobit pouze jedním vertikálním svarem.
Uvedení rovnačky na pole umožňuje větší flexibilitu při operacích na poli. Jedná se o běžnou volbu pro výrobu nádrží na místě, kde přidaná funkce umožňuje výrobcům postavit plošiny nebo dna nádrží na místě z narovnané cívky, čímž se eliminuje přeprava mezi prodejnou. a pracovní místo.
Obrázek 3. Některé vertikální válce jsou integrovány se systémy výroby nádrží na místě. Zvedák zvedá dříve srolovanou dráhu nahoru bez potřeby jeřábu.
Některé operace v terénu integrují vertikální válce do většího systému – včetně řezacích a svařovacích jednotek používaných s jedinečnými zvedacími zvedáky – čímž odpadá nutnost použití jeřábu na místě (viz obrázek 3).
Celá nádrž je postavena odshora dolů, ale proces začíná od základů. Funguje to takto: Svitek nebo list prochází svislými rolemi jen pár centimetrů od místa, kde je stěna nádrže na poli. Stěna je pak přiváděna do vodítek, která nesou plech při jeho podávání po celém obvodu nádrže. Svislé role se zastaví, konce se odříznou a jednotlivé svislé švy se umístí a svaří. Sestava výztuhy se pak přivaří ke skořepině. Dále zvedák zvedne srolovanou skořepinu. Opakujte postup pro další skořepinu níže.
Mezi dvěma válcovanými sekcemi byly provedeny obvodové svary a vršek nádrže byl poté smontován na místě – zatímco konstrukce zůstala blízko země a byly vyrobeny pouze dvě nejvyšší skořepiny. Jakmile je střecha dokončena, zvedáky zvednou celou konstrukci dovnitř. příprava na další skořepinu a proces pokračuje – to vše bez potřeby jeřábu.
Když operace dosáhne nejnižší čáry, přijdou na řadu silnější plechy. Někteří výrobci nádrží na místě používají plechy o tloušťce 3/8 až 1 palce a v některých případech dokonce těžší. Plechy samozřejmě nejsou ve formě svitků a mohou být pouze tak dlouhé, takže tyto spodní části budou mít více svislých svarů spojujících sekce válcovaných plechů. V každém případě, s vertikálními stroji na místě, lze plechy vyložit najednou a svinout na místě pro přímé použití při stavbě nádrží.
Tento systém stavby nádrží ztělesňuje efektivitu manipulace s materiálem dosaženou (alespoň zčásti) vertikálním rolováním. Samozřejmě, jako u jakékoli jiné technologie, vertikální rolování není dostupné pro všechny aplikace. Jeho vhodnost závisí na efektivitě zpracování, kterou vytváří.
Vezměme si výrobce, který instaluje vertikální válec bez svitku pro provádění různých prací, z nichž většinu tvoří skořepiny malého průměru, které vyžadují předběžné ohýbání (ohýbání přední a zadní hrany obrobku, aby se minimalizovala neohnutá plocha). Tyto práce jsou teoreticky možné na vertikálních rolích, ale předběžné ohýbání ve vertikálním směru je mnohem obtížnější. Ve většině případů je vertikální válcování neefektivní pro velký počet zakázek, které vyžadují předběžné ohýbání.
Kromě problémů s manipulací s materiálem výrobci integrovali vertikální role, aby se vyhnuli boji s gravitací (opět proto, aby se zabránilo vybočení velkých nepodepřených krytů). Pokud však operace zahrnuje pouze válcování desky dostatečně silné, aby si udrželo svůj tvar během procesu válcování, pak válcování deska vertikálně nedává moc smysl.
Také asymetrická práce (ovály a jiné neobvyklé tvary) se obvykle nejlépe formují na vodorovných válcích, je-li to žádoucí, s podpěrou nad hlavou. V těchto případech podpěry dělají více než jen zabraňují prohýbání způsobenému gravitací;vedou práci přes válcovací cykly a pomáhají udržovat asymetrický tvar obrobku. Výzva při provádění takové úlohy ve vertikální orientaci může vyvrátit jakoukoli výhodu vertikálního rolování.
Stejná myšlenka platí pro kuželové válcování. Válcovací kužely se spoléhají na tření mezi válečky a měnící se množství tlaku od jednoho konce válečků k druhému. Svislé posouvání kužele zvyšuje gravitaci ještě složitější. Mohou nastat jedinečné situace, ale pro všechny záměry a účely je vertikální válcování kužele nepraktické.
Vertikální použití tříválcových strojů s translační geometrií také obecně není praktické. U těchto strojů se dva spodní válce pohybují doleva a doprava v obou směrech;horní válec lze nastavit nahoru a dolů. Tato nastavení umožňují těmto strojům ohýbat složité geometrie a válet materiály různých tlouštěk. Ve většině případů tyto výhody nezvýší vertikální rolování.
Při výběru stroje na válcování plechů je důležité pečlivě a důkladně prozkoumat a zvážit zamýšlené výrobní použití stroje. Vertikální válce mají omezenější funkčnost než tradiční horizontální válce, ale při správné aplikaci nabízejí klíčové výhody.
Ve srovnání s horizontálními ohýbačkami plechů mají vertikální ohýbačky plechů obecně více základních konstrukčních, provozních a konstrukčních charakteristik. Role jsou také často předimenzované pro aplikaci, aby obsahovaly korunky (a efekty zaoblení nebo přesýpacích hodin, ke kterým dochází u obrobků, když korunky nejsou správně přizpůsobené pro danou práci). Při použití ve spojení s odvíječi tvoří tenký materiál pro celou dílenskou nádrž, typicky ne více než 21 stop 6 palců v průměru. Lze vyrobit nádrže instalované na místě s mnohem větším průměrem horních vrstev pouze s jedním svislým svarem spíše než se třemi nebo více panely.
Největší výhodou vertikálního válcování je opět to, že nádrž nebo kontejner musí být postaveny ve vertikální orientaci kvůli účinkům gravitace na tenčí materiály (např. až 1/4 nebo 5/16 palce). Horizontální výroba si vynutí použití výztužných nebo stabilizačních kroužků pro zachování kulatého tvaru válcované součásti.
Skutečnou výhodou vertikálních rolí je efektivita manipulace s materiálem. Čím méněkrát je třeba s krytem manipulovat, tím méně je pravděpodobné, že bude poškozen a přepracován. Vezměte v úvahu vysokou poptávku po nerezových nádržích ve farmaceutickém průmyslu, který je nyní rušnější než kdy dříve Hrubé zacházení může vést ke kosmetickým problémům nebo v horším případě k pasivační vrstvě, která se rozpadne a vytvoří kontaminovaný produkt. Vertikální válce pracují v tandemu se systémy řezání, svařování a konečné úpravy, aby se snížila manipulace a možnosti kontaminace. Když k tomu dojde, výrobci sklízejí výhody.
FABRICATOR je přední severoamerický časopis pro tváření a výrobu kovů. Časopis poskytuje zprávy, technické články a historie případů, které výrobcům umožňují dělat jejich práci efektivněji. FABRICATOR slouží tomuto odvětví od roku 1970.
Čas odeslání: 16. června 2022