Wie Doppelschicht-Profiliermaschinen unterschiedliche Profile herstellen

A Doppelschicht-Rollformmaschineist für die Herstellung von zwei unterschiedlichen Dach- oder Wandpaneelprofilen aus Metall mit einer integrierten Maschinenstruktur konzipiert. Anstatt zwei völlig separate Rollformmaschinen zu installieren, können Hersteller zwei unabhängige Formsysteme in einem einzigen Rahmen kombinieren.

Der Hauptzweck dieser Konstruktion besteht darin, eine größere Produktionsflexibilität zu bieten und gleichzeitig den Platzbedarf und die Ausrüstungsinvestitionen zu reduzieren, die für die Herstellung mehrerer Dachprofile erforderlich sind. Die beiden Formungsschichten arbeiten normalerweise unabhängig voneinander, wobei der Bediener die erforderliche Produktionsschicht entsprechend dem herzustellenden Profil auswählt.

Der wichtige Punkt ist, dass aDoppelschichtmaschineist nicht auf ein festes Designpaar beschränkt. Die oberen und unteren Schichten können entsprechend den vom Hersteller benötigten Dachprofilen, Materialspezifikationen und lokalen Marktanforderungen konfiguriert werden. Daher hängen die tatsächlichen Fähigkeiten der Maschine von den bei der Konstruktion ausgewählten Walzenwerkzeugen und Produktionsparametern ab.

Was bedeutet „Doppelschicht“?

Unter dem Begriff „Doppelschicht“ versteht man die räumliche Anordnung zweier Umformsysteme innerhalb einer Maschinenstruktur. Ein Formabschnitt ist über dem anderen positioniert und jeder verfügt über ein eigenes Rollenwerkzeug, das für ein bestimmtes Profil ausgelegt ist.

Beispielsweise könnte die obere Lage für eine gewellte Dacheindeckung ausgelegt sein, während die untere Lage ein Trapezblech ergibt. Eine andere Konfiguration könnte ein glasiertes Fliesenprofil mit einem Trapezprofil kombinieren.

Die beiden Schichten bilden normalerweise nicht gleichzeitig Blätter. Stattdessen wird die benötigte Schicht entsprechend dem Produktionsauftrag ausgewählt und betrieben. Durch diese Anordnung können zwei unterschiedliche Produkte auf einer Maschine verfügbar sein, ohne dass zwei komplette Maschinen gewartet werden müssen.

Welche Designs kann eine Doppelschichtmaschine herstellen?

Der wichtigste Vorteil eines Doppelschichtsystems ist seine Fähigkeit, zwei unterschiedliche Profildesigns zu ermöglichen. Die genaue Kombination sollte vor der Herstellung der Maschine festgelegt werden, da jedes Profil eine eigene Formwalzenkonstruktion erfordert.

Zu den gängigen Kombinationen gehören:

Dabei handelt es sich eher um Beispiele als um eine feste Liste. Hersteller können ihre gewünschte Kombination entsprechend den Dachprodukten, die sie verkaufen möchten, festlegen. Mehrere Anbieter bieten gezielt Kombinationen wie Well- und Trapezprofile, glasierte Fliesen und Trapezprofile sowie andere kundenspezifische Profile an.

Welldachplatte

Ein Wellprofil besteht aus wiederholten gekrümmten Wellen über die Breite des Blechs. Es ist eines der am häufigsten verwendeten Designs für Metalldach- und Wandanwendungen.

Anzahl, Tiefe, Abstand und Form der Wellen können je nach gewünschtem Design variieren. Daher reicht die bloße Angabe „Wellblech“ bei der Maschinenbestellung nicht immer aus.

Der Hersteller sollte die genaue Profilzeichnung oder zumindest die erforderlichen Maße inklusive Nutzbreite, Gesamtbreite, Wellengeometrie und Materialstärke erhalten.

Verschiedene Märkte können unterschiedliche Wellendesigns verwenden, daher muss das Walzenwerkzeug entsprechend dem ausgewählten Profil hergestellt werden.

Trapezförmiges Dachblech

Trapezförmige Dachbleche haben gerade Rippen und flache Abschnitte, die ein trapezförmiges Querschnittsbild erzeugen. Sie werden häufig für industrielle, kommerzielle, landwirtschaftliche und andere Bauanwendungen eingesetzt.

Trapezprofile können erheblich variieren. Rippenhöhe, Rippenabstand, Anzahl der Rippen, effektive Abdeckungsbreite und Seitenüberlappungskonfiguration können alle geändert werden.

Aus diesem Grund können zwei als „Trapezprofiliermaschinen“ bezeichnete Maschinen tatsächlich völlig unterschiedliche Dachprofile herstellen.

Eine doppelschichtige Maschine kann daher ein trapezförmiges Design mit einem anderen Profil kombinieren, um dem Hersteller eine größere Produktvielfalt zu bieten.

Glasierte Fliesen- und Stufenfliesenprofile

Metalldachprofile im Ziegel--Stil sind eine weitere mögliche Konfiguration für eine Doppel{1}}-Maschine. Diese Profile sind so geformt, dass sie traditionellen Dachziegeln ähneln und gleichzeitig die Vorteile rollgeformter Metallbleche beibehalten.

Ein glasiertes Fliesenprofil weist in der Regel eine kompliziertere Formgeometrie auf als ein einfaches Well- oder Trapezblech. Die Rollenstationen müssen nach und nach die gewünschte Kurven- oder Stufenform erzeugen.

Einige Doppelschichtmaschinen sind speziell mit Kombinationen wie glasierte Ziegel + Trapez oder glasierte Ziegel + Wellpappe konfiguriert.

IBR-Dachprofil

IBR ist ein weiteres mögliches Dachprofil für eine zweischichtige Konfiguration. Die gerippte Struktur sorgt für Festigkeit und eine effiziente Wasserableitung.

Je nach Produktpalette des Herstellers kann ein IBR-Profil mit einem Well- oder Trapezprofil kombiniert werden.

Die genauen IBR-Abmessungen sind jedoch nicht universell. Rippenhöhe, -abstand, effektive Breite und Blechdicke müssen vor der Konstruktion des Walzwerkzeugs festgelegt werden.

Stehfalzprofile

Bei Stehfalzdächern werden speziell geformte Kanten verwendet, die die Verbindung benachbarter Paneele durch einen erhöhten Falz ermöglichen.

Ein zweischichtiges System kann möglicherweise ein Stehfalzprofil mit einem anderen Dachprofil kombinieren, sofern die Maschine speziell für diese Konstruktionen entwickelt wurde.

Stehfalzprofile erfordern eine sorgfältige Beachtung der Kantengeometrie, da die Verbindung zwischen benachbarten Paneelen von der Genauigkeit der geformten Kanten abhängt.

Wandverkleidungsprofile

Obwohl Doppelschichtmaschinen hauptsächlich mit Dachblechen in Verbindung gebracht werden, können einige Konfigurationen auch für Wandverkleidungsprofile entwickelt werden.

Beispielsweise kann eine Schicht ein Dachprofil herstellen, während die zweite Schicht ein Wandpaneel herstellt. Dies kann für Hersteller nützlich sein, die komplette Gebäudehüllenprodukte aus Metall- liefern.

Ob ein bestimmtes Wandprofil jedoch mit einem Dachprofil kombiniert werden kann, hängt von der erforderlichen Streifenbreite, Dicke, Formgeometrie und Maschinenstruktur ab.

Die erste große Variable: Profilzeichnung

DerProfilzeichnungist wohl die wichtigste Variable bei der Konstruktion einer Doppelschicht-Profiliermaschine.

Die Zeichnung sollte den vollständigen Querschnitt-des fertigen Blechs zeigen. Wichtige Abmessungen können sein:

• Gesamtblattbreite
• Effektive Abdeckungsbreite
• Rippenhöhe
• Rippenabstand
• Anzahl der Rippen
• Wellenform
• Flanschabmessungen
• Seitliches-Überlappungsdesign
• Prägungen oder Besonderheiten

Eine Maschine sollte nicht nur aus einem Produktnamen wie „Trapezblech“ konstruiert werden, da verschiedene Hersteller und Märkte möglicherweise unterschiedliche Abmessungen für das gleiche allgemeine Profil verwenden.

Effektive Breite vs. Spulenbreite

Eine weitere wichtige Variable ist die Differenz zwischen effektiver Breite und Rohmaterialbreite.

Die effektive Breite ist die Breite, die abgedeckt wird, nachdem benachbarte Platten überlappt oder verbunden wurden. Die Coilbreite bezieht sich auf das in die Profiliermaschine einlaufende Flachstahlband.

Beispielsweise kann eine Dachbahn eine nominale effektive Breite von etwa 1.000 mm haben, während für die Bildung der Rippen und Seitenkanten ein breiterer Flachstreifen erforderlich ist.

Daher kann die Spulenbreite nicht einfach anhand der endgültigen Abdeckungsbreite ausgewählt werden.

Die benötigte Spulenbreite muss aus dem komplett entwickelten Profil berechnet werden.

Materialtyp

Eine weitere wichtige Variable ist das verarbeitete Material.

Doppelschicht-Dachdeckermaschinen können für folgende Materialien konfiguriert werden:

• GI
• PPGI
• Galvalume/GL
• PPGL
• Anderer geeigneter beschichteter Stahl
• Aluminium, in entsprechend konzipierten Systemen

Die Maschine sollte entsprechend den tatsächlichen Materialeigenschaften ausgelegt werden und nicht davon ausgegangen werden, dass sich alle Metallspulen gleich verhalten.

Streckgrenze, Zugfestigkeit, Beschichtungsart und Oberflächenzustand können den Umformprozess beeinflussen.

Materialstärke

Die Dicke hat einen direkten Einfluss auf die Rollformkraft, das Werkzeugdesign, die Motoranforderungen und die Schnittkonfiguration.

Für viele Dachplattenanwendungen sind Doppelschichtmaschinen auf ungefähr 500 mm ausgelegt0,3–0,8 mmStahlspule. Einige Konfigurationen sind für engere Bereiche konzipiert, z0,4–0,6 mm, während kundenspezifische Systeme andere Dicken unterstützen können.

Eine praktische Spezifikation könnte daher sein:

Materialstärke: 0,3–0,8 mm

Dies sollte jedoch niemals als universeller Standard betrachtet werden. Der tatsächliche Dickenbereich muss auf das gewählte Profil und die Maschinenkonstruktion abgestimmt sein.

Spulenbreite

Die Spulenbreite ist eine weitere wichtige Variable, da sie die Größe des Zuführsystems und der Formwalzen bestimmt.

Abhängig vom Maschinendesign können Dachblech-Rollformanlagen für Breiten wie 914 mm, 1.000 mm, 1.200 mm, 1.220 mm, 1.250 mm oder andere kundenspezifische Breiten konfiguriert werden.

Einige Doppelschichtsysteme sind für Spulenbreiten bis etwa 1.450 mm ausgelegt, wobei der geeignete Bereich von den gewählten Profilen abhängt.

Der wichtige Punkt ist, dass die beiden Schichten entsprechend ihren jeweiligen Materialanforderungen entworfen werden müssen.

Profilgeometrie

Selbst wenn zwei Profile die gleiche Gesamtbreite haben, können ihre Anforderungen an die Formgebung sehr unterschiedlich sein.

Beispielsweise kann ein Profil mit flachen Rippen weniger Umformvorgänge erfordern als ein Profil mit tiefen Rippen. Ein Profil im Fliesenstil kann eine wesentlich progressivere Formung erfordern als ein einfaches Wellblech.

Die Profilgeometrie beeinflusst:

• Anzahl Formstationen
• Rollenabmessungen
• Rollenanordnung
• Wellenbelastung
• Maschinenlänge
• Umformgeschwindigkeit
• Erforderliche Motorleistung
• Endgültige Maßhaltigkeit

Einige Doppelschichtmaschinen verwenden je nach Komplexität des ausgewählten Profils etwa 12 bis 24 Formstationen pro Schicht.

Anzahl der Formstationen

Bei der Anzahl der Rollenstationen kommt es nicht einfach darauf an, eine größere Anzahl zu wählen. Es hängt davon ab, wie schrittweise der Stahl gebogen werden muss, um die endgültige Form zu erreichen.

Ein einfaches Trapezprofil erfordert möglicherweise weniger Stationen als ein komplexes Fliesenprofil.

Zu wenige Umformstationen können zu einer übermäßigen Verformung einzelner Walzen führen und zu Verformungen führen, während eine entsprechend gestaltete Umformsequenz die Verformung gleichmäßiger verteilt.

Daher sollte die Anzahl der Rollen-stationen durch Profil- und Umformanalyse bestimmt werden.

Produktionsgeschwindigkeit

Die Produktionsgeschwindigkeit ist eine weitere Variable, die zusammen mit dem Profildesign und der Materialstärke berücksichtigt werden muss.

Typische Doppeldecker--Dachdecker können rundherum betrieben werden8–25 m/min, wobei einige Spezialsysteme je nach Profil und Material höhere Geschwindigkeiten erreichen. Zu den veröffentlichten Beispielen gehören Konfigurationen mit etwa 10–20 m/min und 15–25 m/min.

Ein einfaches Profil aus dünnerem Material lässt sich im Allgemeinen leichter mit höherer Geschwindigkeit laufen als ein komplexes Profil aus dickerem oder höher{0}festem Material.

Daher sollten Hersteller ihre erforderliche praktische Produktionsgeschwindigkeit angeben, anstatt eine Maschine nur anhand der angegebenen Höchstgeschwindigkeit auszuwählen.

Schnittlänge

Die fertige Blechlänge kann normalerweise über das SPS-Steuerungssystem programmiert werden.

Die Maschine muss beispielsweise Folgendes produzieren:

• 2 m Blätter
• 3 m Blätter
• 4 m Blätter
• 6 m Blätter
• 8 m Blätter
• Maßgeschneiderte Längen

Die tatsächliche maximale Länge wird durch das Layout der Produktionslinie und die Handhabungsanforderungen des Kunden beeinflusst und nicht allein durch den Formprozess.

Das Längensteuerungssystem verwendet normalerweise einen Encoder, um die Bewegung des geformten Blechs zu messen und das Schneidsystem an der programmierten Position zu aktivieren.

Schneidsystem

Hydraulisches Schneiden wird häufig in Rollformanlagen für Dachbleche-verwendet. Das Schneidsystem muss auf die Materialstärke und Profilform abgestimmt sein.

Der Fräser kann so konstruiert werden, dass er das Profil schneidet, ohne die geformten Rippen zu beschädigen oder übermäßige Grate zu erzeugen.

Die Schnittgenauigkeit ist besonders wichtig, wenn Dachbahnen mit präzisen Überlappungen verlegt werden müssen oder wenn sie in standardisierten Längen geliefert werden.

Zwei Schichten bedeuten nicht zwei Profile gleichzeitig

Ein häufiges Missverständnis besteht darin, dass „doppelschichtig“ bedeutet, dass zwei verschiedene Platten gleichzeitig hergestellt werden.

Bei den meisten herkömmlichen Doppelschicht-Dachdeckermaschinen arbeiten das obere und das untere Formsystem nacheinander. Der Zweck besteht darin, zwei unterschiedliche Formprofile innerhalb einer Maschinenstruktur bereitzustellen, und nicht darin, die Leistung durch die gleichzeitige Herstellung von zwei Blechen zu verdoppeln.

Diese Unterscheidung ist wichtig bei der Berechnung der Produktionskapazität.

Eine Doppelschichtmaschine kann eine größere Produktflexibilität bieten und Platz in der Werkstatt sparen, ihre Produktionsgeschwindigkeit sollte jedoch dennoch auf der Grundlage der aktiven Formungsschicht berechnet werden.

Was kann geändert werden und was nicht?

Nicht jede Variable kann einfach durch Anpassen der Maschine geändert werden.

Aus diesem Grund sollten die Profilanforderungen vor dem Kauf der Maschine bestätigt werden.

Können die Profile nachträglich geändert werden?

Der Wechsel von einem Profil zum anderen ist nicht dasselbe wie eine Änderung der Blechlänge oder der Produktionsgeschwindigkeit.

Die Formrollen sind speziell für ein bestimmtes Profil ausgelegt. Wenn ein völlig anderes Profil erforderlich ist, sind möglicherweise neue Rollenwerkzeuge erforderlich.

Ein großer Vorteil eines Doppelschichtsystems besteht darin, dass die beiden erforderlichen Rollensätze bereits in der oberen und unteren Formsektion installiert sind. Dadurch kann der Bediener zwischen den beiden Profilen wechseln, ohne einen kompletten Rollensatz austauschen zu müssen. Einige Systeme verfügen auch über Mechanismen zur schnelleren Auswahl oder zum schnelleren Wechsel zwischen Ebenen.

Die Herstellung eines dritten, völlig anderen Profils erfordert jedoch in der Regel zusätzliche Werkzeuge oder eine andere Umformmaschine.

So wählen Sie die richtigen zwei Profile aus

Die beiden Profile sollten basierend auf der tatsächlichen Marktnachfrage ausgewählt werden.

Beispielsweise könnte ein Hersteller von Dachplatten-, der hauptsächlich Industriedächer verkauft, Trapez- und Wellplatten priorisieren.

Ein Hersteller, der den Markt für Wohn- und Zierdächer bedient, bevorzugt möglicherweise glasierte Dachziegel + Trapezziegel.

Ein Hersteller, der sowohl Dach- als auch Wandpaneele bedient, könnte eine Kombination aus Dachprofil und Wandverkleidungsprofil in Betracht ziehen.

Das wichtige Prinzip besteht darin, Profile zu kombinieren, die kompatible Materialreihen verwenden und für die gleiche Produktionsanlage kommerziell nützlich sind.

Konfiguration der Produktionslinie

Ein typischesProduktionslinie für Doppel-schichtige Dacheindeckungen-kann Folgendes umfassen:

Abwickelhaspel → Zuführführung → Doppelschicht-Rollformeinheit → Hydraulisches Schneiden → SPS-Steuerungssystem → Auslauftisch

Die Abwickelhaspel hält das Rohstahlcoil und führt es der ausgewählten Formschicht zu. Die Formwalzen formen das Material nach und nach, während das Schneidsystem die erforderliche Endlänge herstellt.

Das SPS-System koordiniert Zuführung, Längenmessung, Zuschnitt, Produktionsmenge und weitere Betriebsparameter.

Die genaue Konfiguration hängt von der Maschinenspezifikation und den Profilanforderungen ab.

Zusammenfassend

A Doppelschicht-Rollformmaschineist in erster Linie eine flexible Produktionslösung für Dachbahnen, die zwei unterschiedliche Rollformprofile in einer Maschinenstruktur vereint. Der größte Vorteil besteht darin, dass ein Hersteller zwei Produktdesigns herstellen kann und gleichzeitig den Bedarf an separaten Maschineninstallationen verringert.

Zu den möglichen Ausführungen gehören Well-, Trapez-, IBR-, Glasziegel-, Stufenziegel-, Stehfalz-, Wandverkleidungs- und individuelle Dachprofile, wobei die Kombinationen nach den Anforderungen des Herstellers ausgewählt werden.

Die wichtigsten Variablen sind Profilzeichnung, Nutzbreite, Coilbreite, Materialart, Materialstärke, Streckgrenze, Rippenhöhe, Rippenabstand, Anzahl der Formstationen, Produktionsgeschwindigkeit, Schnittlänge sowie Stanz- oder Prägeanforderungen.

Bei vielen Dachanwendungen kann die Stahldicke auf etwa 0,3 bis 0,8 mm sinken, während die praktischen Formgeschwindigkeiten häufig bei etwa 8 bis 25 m/min liegen. Diese Werte variieren jedoch je nach Profil und Maschinenkonfiguration.

Am wichtigsten ist, aDoppelschichtmaschinesollte genau auf die beiden Profile abgestimmt sein, die die Fabrik produzieren möchte. Die Profilnamen allein reichen nicht aus. Durch die Bereitstellung genauer Zeichnungen und Materialspezifikationen können die Formwalzen, das Zuführsystem, das Schneidsystem, die Antriebsanordnung und das Steuerungssystem ordnungsgemäß an die geplante Produktion angepasst werden.

Auf diese Weise bietet das Doppelschichtkonzept ein praktisches Gleichgewicht zwischen Profilvielfalt, Produktionsflexibilität, Werkstattfläche und Ausrüstungsinvestitionen und ist daher besonders nützlich für Dachblechhersteller, die mehrere Produktanforderungen von einer Produktionsanlage aus bedienen müssen.