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Es wäre häufig wünschenswert, fertige Metallprofile in einfacher Weise zu biegen, wie dies beispielsweise bei Türzargen für Rundbogentüren erforderlich wäre. Geschlossene oder offene Metallprofile können jedoch nicht durch Kaltverformen um einen grösseren Winkel gebogen werden, ohne dass sich auf der Bogeninnenseite auf Grund der dort beim Biegen auftretenden Druckspannungen Stauchungen und Einfaltungen ergeben, die den Profilquerschnitt in diesen Bereichen in unerwünschter Weise verändern.
Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu vermeiden und ein Verfahren anzugeben, mit dessen Hilfe Metallprofile ohne wesentliche Stauchungen und ohne Einfaltungen gleichmässig auch über grössere Winkel gebogen werden können.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass das Profil um eine Schablone mit einem an die Profilform angepassten Querschnitt gebogen wird, wobei auf das Profil in dessen Längsrichtung während des Biegevorganges eine unterhalb der Streckgrenze des - Profilwerkstoffes, vorzugsweise jedoch nahe dieser Streckgrenze liegende Zugspannung ausgeübt wird. Durch die Überlagerung einer äusseren Zugspannung werden die im Biegebereich auftretenden Druckkräfte zumindest so weit aufgehoben, dass keine oder lediglich eine kleine, erwünschte, bleibende Stauchung im Bereich des Innenbogens entsteht.
Es müssen daher alle beim Biegen äusseren Profilteile entsprechend dem Biegeradius gestreckt werden, was eine die Streckgrenze des Profilwerkstoffes übersteigende Zugspannung verlangt. Wird nun auf das Profil während des Biegevorganges eine Zugspannung ausgeübt, die nahe unter der Streckgrenze des Profilwerkstoffes liegt, so werden die beim Biegen äusseren Profilteile ohne Schwierigkeiten entsprechend gestreckt werden können, weil ein seitliches Ausweichen dieser Profilteile durch die Querschnittsform der Schablone verhindert wird. Die im Bereich des Innenbogens sonst auftretenden Druckkräfte werden durch eine solche äussere Zugspannung aufgehoben. Die neutrale Biegezone wird also in den Bereich des Innenbogens gelegt.
Besonders günstige Verhältnisse beim Biegen eines Metallprofils erhält man in weiterer Ausbildung der Erfindung dadurch, dass das mit der Schablone mitnahmefest verbundene Profil durch Drehen der Schablone gebogen wird. Dadurch wird einerseits mit Sicherheit eine Gleitbewegung zwischen der Schablone und dem Profil verhindert und anderseits das Aufbringen der erforderlichen Zugspannung wesentlich vereinfacht, so dass die Fliessbedingungen für den Profilwerkstoff ohne Schwierigkeiten eingehalten werden können.
Um bei den erforderlichen grossen Kräften eine möglichst einfache Konstruktion zu erhalten, wird in weiterer Ausbildung der Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens vorgeschlagen, deren Kennzeichnung darin besteht, dass eine als drehbar gelagerte Scheibe ausgebildete, einen tangentialen Ansatz zur Befestigung des Profiles aufweisende Schablone mit einer an die Profilform angepassten Umfangsfläche vorgesehen ist und dass von der Schablone ein an ihr befestigtes Zugmittel über eine Umlenkrolle zu einem mit konstantem Druck beaufschlagbaren, an seinem andern Ende am zu biegenden Profil angreifenden Kolbentrieb geführt ist. Durch diese Massnahme wird ein in sich geschlossener Kraftzug erreicht, der eine besondere Vorrichtungsabstützung überflüssig macht.
Der Kolbentrieb wirkt dabei gewissermassen als Spannschloss, das auf Grund der konstanten Druckbeaufschlagung auch konstante Spannkräfte sicherstellt, so dass auf das in diesen in sich geschlossenen Kraftzug eingeschaltete Profil die gewünschten Zugspannungen in einfacher Weise ausgeübt werden können.
Ob dabei die die Reibungswiderstände und den Biegungswiderstand überwindende, einseitig wirkende Zugkraft zur Drehung der Schablone über das Zugmittel, die Umlenkrolle oder die Schablone selbst aufgebracht wird, spielt eine untergeordnete Rolle, obwohl sich für den Antrieb der Schablone selbst die günstigsten Konstruktionsverhältnisse ergeben.
In den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt. Es zeigen : Fig. 1 eine erfindungsgemässe Vorrichtung zum Biegen eines Metallprofiles nach dem erfindungsgemässen Biegeverfahren in Ansicht und die Fig. 2 und 3 verschiedene Schablonen für verschiedene Metallprofile im Querschnitt.
Um ein offenes oder geschlossenes Metallprofil-l--ohne wesentliche Veränderung der Profilform auch um grössere Winkel biegen zu können, muss auf dieses Profil-l-während des Biegevorganges eine Zugspannung ausgeübt werden, die die sonst im Innenbereich der Biegung auftretenden Druckspannungen zumindest soweit aufhebt, dass keine Stauchungen oder Einfaltungen auftreten können.
Zu diesem Zweck wird das Profil gemäss Fig. 1 entlang einer als Scheibe ausgebildeten Schablone --2-- gebogen, wobei das
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Profil an der Schablone --2-- über einen tangentialen Ansatz --3-- mitnahmefest befestigt und an seinem andern Ende über eine Kupplungszange --4-- mit einem Kolbentrieb --5-- verbunden ist, dessen Kolben --6-- über eine Druckleitung --7-- mit konstantem Druck beaufschlagt werden kann. Dieser Kolbentrieb - ist über ein Zugmittel beispielsweise über ein Seil, ein Band oder eine Kette, das um eine
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in sich geschlossenen Kraftzug befindet, bei dem der Kolbentrieb --5-- als Spannmittel wirkt.
Zur Abstützung der Schablone --2-- und der Umlenkrolle --9-- braucht lediglich ein entsprechender Träger - vorgesehen zu werden.
Wird nun die Schablone --2-- über einen nicht näher dargestellten Motor und ein Getriebe in Drehung versetzt, so wird das Profil --1-- entlang der Schablone --2-- entsprechend dem Umfangsverlauf der Schablone gebogen, wobei auf das Profil --1-- über den Kolbentrieb--5--eine gewünschte Zugkraft ausgeübt wird. In dem Mass, wie sich beim Biegevorgang das Profil --1-- auf der Schablone aufwickelt, wird das über eine Klemme --11-- an der Schablone befestigte Zugmittel --8-- von der Schablone abgewickelt. Es bleibt daher der in sich geschlossene Kraftzug erhalten.
Damit bei den auftretenden grossen Zugspannungen im Bereich des Aussenbogens die äusseren Profilwände oder-stege nicht seitlich ausweichen können, ist die Umfangsfläche der Schablone --2-- der Form des Profils --1-- angepasst. In Fig. 2 ist eine solche Schablone --2a-- für ein übliches Türzargenprofil --la-- dargestellt. Bei diesem Profil, das aus St 37 hergestellt ist, wird beispielsweise die Streckgrenze bei einer Gesamtbelastung von 13870 kp erreicht. Durch den Kolbentrieb wird eine Spannkraft von 11000 kp geliefert. Fig. 3 zeigt eine Schablone --2b-- für ein einfaches Winkelprofil --lob--. Voraussetzung für ein einwandfreies Biegen der Metallprofile ist natürlich, dass dem Werkstoff genügend Zeit gelassen wird, um sich risslos strecken zu können.
Entsprechende Fliesszeiten müssen daher beim Antrieb der drehbar gelagerten Scheibe --2-- berücksichtigt werden. Es muss daher mit geringen Umfangsgeschwindigkeiten gerechnet werden.
Bei der durch das Biegen auftretenden Kaltverformung können selbstverständlich auch noch kleine Änderungen in der Profilform im Bereich des zu biegenden Bogens erreicht werden. Zu diesem Zweck erhält die Schablone eine entsprechend geänderte Umfangsflächenform, wie dies durch die strichpunktierten Linien --12-- der Fig. 2 angedeutet ist.
Wird das Profil-l-gemäss Fig. l kreisförmig gebogen, so ergibt sich für den Kolbentrieb --3-- eine lineare Bewegung, die das Führen des Kolbentriebes --5-- auf Schienen --13-- erlaubt. Die Schablone - muss aber nicht kreisförmig ausgebildet sein. Es können selbstverständlich von der Kreisform abweichende Bögen hergestellt werden. Die sich auf Grund einer nicht kreisförmigen Schablone --2-- beim Biegevorgang ergebende Längenänderung des in sich geschlossenen Kraftzuges kann dabei ohne Schwierigkeiten vom Kolbentrieb --5-- ohne Änderung der auf das Profil wirkenden Zugspannung aufgenommen werden.
Es können auch geschlossene Profile gebogen werden. Ausserdem ist es möglich, das Profil zwischen zwei Einspannstellen zu lagern und die Schablone quer zur Profillängsrichtung zu verschieben, wodurch ebenfalls die erwünschte Biegung um die Schablone erzwungen wird.