CH617876A5 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Anlage zur Herstellung kreisförmig gebogener Werkstücke aus einem geraden metallischen Profilstrang, insbesondere zur Herstellung von Felgen für Speichenräder, bei welchem das Profil durch eine Dreiwalzen-Biegeeinrichtung mit einer gegenüber zwei Unterwalzen einstellbaren Oberwalze hindurchgeführt und dabei entsprechend der Einstellung der Oberwalze in den bestimmten Radius gebogen wird und sodann deren Enden abschliessend miteinander verbunden werden.

Bei einem bekannten Verfahren wird zur Herstellung von Fahrradfelgen ein langer Profilstrang, beispielsweise aus Stahl oder Aluminium, in die Dreiwalzen-Biegeeinrichtung eingeführt und in dieser zu einer Spirale mit einer grossen Anzahl Windungen gebogen. Von dieser Spirale wird zunächst der Anfang rechtwinklig abgeschnitten und die Spirale dann in einzelne Stücke von dem Umfang der Felge entsprechender Länge zerschnitten, deren beide Enden abschliessend miteinander verschweisst werden. Anschliessend werden die zur Aufnahme der Speichen dienenden Löcher in die Felge gebohrt und diese schliesslich poliert oder sonstwie oberflächenbehandelt. Ein grosser Nachteil dieses bekannten Verfahrens besteht darin, dass es nur von geschulten Arbeitskräften ausgeführt werden kann und dass die Herstellung der langen Profilstränge und deren Verformung zu Felgen auf wirtschaftliche Weise nur in ein und derselben Fabrik erfolgen kann, wenn man den umständlichen Transport der langen Profilstränge vermeiden will. Ein weiterer Nachteil des bekannten Verfahrens besteht darin, dass zur Verbindung der aus dem spiralförmig gebogenen Profilstrang zugeschnittenen Felgenstücke deren Enden in Querrichtung zueinander hingebogen werden müssen, wodurch Spannungen in der Felge auftreten, die zu einer seitlichen Verformung oder einem Seitenschlag der Felge führen, der späterhin durch entsprechendes Spannen der Speichen korrigiert werden muss.

Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, ein Verfahren der eingangs genannten Art in der Weise zu verwirklichen, dass die vorgenannten Nachteile behoben werden und eine äusserst wirtschaftliche Herstellung kreisförmig gebogener Werkstücke aus einem geraden metallischen Profilstrang, insbesondere von Felgen für Speichenräder wie Fahrradfelgen, erzielbar ist.

Gekennzeichnet ist das erfindungsgemässe Verfahren dadurch, dass der gerade Profilstrang zunächst in dem Umfang der herzustellenden kreisförmigen Werkstücke entsprechende Strangteile zertrennt wird, die beiden Enden eines Strangteiles dann mittels einer Biegevorrichtung entsprechend der gewünschten Kreisform vorgebogen werden und dieses Strangteil anschliessend mit seinem einen vorgebogenen Ende in die Dreiwalzen-Biegeeinrichtung eingeführt und wenigstens bis zu seinem anderen vorgebogenen Ende durch diese unter Verformung hindurchgeführt wird, woraufhin die Oberwalze der Biegeeinrichtung derart verschoben wird, dass das letzte vorgebogene Ende des Strangteiles ohne weitere Verformung geführt die Walzen durchläuft.

Dabei kann die Verschiebung der Oberwalze ohne Unterbrechung des Walzenvorganges durch automatische Steuerungen verschoben werden. Vorzugsweise wird dabei jedes Strangteil zweimal vollständig durch die Biegeeinrichtung hindurchgeführt.

Wenn die in der Mitte zwischen den beiden Unterwalzen über denselben liegende Oberwalze der Dreiwalzen-Biegevor-richtung nicht die genannte geringe Verschiebung erfährt,

kann beim Übergang des ursprünglich geraden Strangteiles in das hintere vorgebogene Ende infolge der geringeren Biegespannung eine kleine Abplattung in dem zwischen den Walzen hindurchlaufenden Strangteil auftreten, wenn das hintere vorgebogene Strangteilende zwischen den Walzen in die Einrichtung einläuft. Diese Unregelmässigkeit wird durch die genannte Verschiebung der Oberwalze korrigiert, und zwar ebenso wie eine eventuell auftretende Unregelmässigkeit im Übergang des vorderen vorgebogenen Strangteilendes in das gerade Strangteil. Auf diese Weise ermöglicht das Verfahren, dass das Strangteil mit hoher Genauigkeit kreisförmig gebogen werden kann, ohne dass am Beginn und am Ende dieses Strangteiles Stücke abgeschnitten werden müssen, und wobei infolgedessen nach dem Biegevorgang die Strangteilenden einwandfrei aneinander anschliessen und beispielsweise durch in korrespondierende Axiallöcher in den Stirnflächen einsetzbare Stifte miteinander verbunden werden können. Ein Ver-schweissen der beiden Enden ist dabei nicht erforderlich.

Von besonderem Vorteil ist bei dem Verfahren, dass das Rundbiegen der Strangteile nicht vom Hersteller der Profilstränge durchgeführt werden muss, sondern bei dem Endabnehmer, beispielsweise dem Fahrradhersteller, erfolgen kann. Ausserdem ist der Transport der auf Länge zugeschnittenen geraden Strangteile wesentlich einfacher als der von bereits zugebogenen Felgen oder von sehr langen Profilsträngen, wobei ausserdem zum Transport der auf Länge zugeschnittenen geraden Strangteile weniger Raum benötigt wird als für den Transport bereits gebogener Felgen.

Bei diesem Verfahren ist es ausserdem möglich, bei der Herstellung von Felgen für Speichenräder die Löcher in den Felgen zur Aufnahme der Speichen bereits in den geraden Strangteilen herzustellen, beispielsweise zu stanzen. Dies ist wesentlich einfacher als die Ausbildung dieser Löcher in den bereits rundgebogenen Felgen, wie dies bisher erforderlich war. Bei dem Verfahren können ausserdem die Strangteile vor dem Biegen poliert oder sonstwie oberflächenbehandelt werden, was ebenfalls bei geraden Strangteilen wesentlich einfacher durchzuführen ist, als bei den fertiggebogenen Felgen. Der Hersteller des Endproduktes, wie beispielsweise der Fahrradfabrikant, erhält infolgedessen die geraden Strangteile fertig vorbehandelt angeliefert, so dass er selbst je nach Bedarf auf einfachste Weise aus diesen Strangteilen die Felgen biegen kann. Dabei werden die Strangteile nicht spiralförmig, sondern in einer einzigen Ebene genau kreisförmig gebogen, so dass die Enden eines jeden Strangteiles auf einfachste Weise miteinander verbunden werden können, ohne dass dabei ein Seitenschlag in der Felge auftritt.

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Zur Durchführung des vorgenannten Verfahrens schlägt die Erfindung eine Biegeanlage vor, welche sich durch eine Dreiwalzen-Biegeeinrichtung auszeichnet.

In vorrichtungsgemässer Hinsicht liegt dabei der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese Vorrichtungen in der Weise auszubilden, dass eine Herstellung der rundgebogenen Endprodukte auf einfachste Weise auch durch ungelerntes Arbeitspersonal möglich ist.

Die Biegeanlage ist zweckmässig mit einer Biegevorrichtung zum Vorbiegen der Enden der Strangteile ausgerüstet, welche gekennzeichnet ist durch einen Tisch mit einer Längsführung für ein zu bearbeitendes Strangteil, eine hinter dem Tisch angeordnete Biegeschablone, ein in der Verlängerung der Längsführung hinter der Biegeschablone angeordnetes Anschlagorgan, welches mittels eines Antriebsorgans zwischen einer vorgeschobenen Betriebslage, in welcher das mit seiner Stirnkante an ihm anliegende Strangteil sich in der richtigen Lage zur Biegeschablone befindet, und einer zurückgezogenen Ruhelage hin und zurück bewegbar ist, ein mittels eines Antriebsorgans von oben her gegen das auf dem Tisch liegende Strangteil pressbares und nach Verbiegung des Strangteilendes wieder zurückziehbares Klemmorgan, ein der Biegeschablone gegenüber angeordnetes, durch ein Antriebsorgan unter gleichzeitiger Verbiegung des eingeführten Strangteilendes gegen die Biegeschablone pressbares und nach erfolgter Biegearbeit wieder zurückziehbares Druckorgan und durch beim An-stossen der Stirnkante des eingeführten Strangteiles am Anschlagorgan aktivierbare Steuerorgane, durch welche nacheinander das Klemmorgan in Klemmlage pressbar, das Anschlagorgan in Ruhelage führbar und das Druckorgan gegen die Biegeschablone pressbar und nach Ablauf des Biegevorganges wieder in ihre Ausgangslage rückführbar sind.

Dadurch, dass jedes Strangteil mit seinen beiden Enden nacheinander in die Biegevorrichtung eingeführt wird, können auf einfache und schnelle Weise die Endstücke eines jeden Strangteiles die gewünschte Krümmung erhalten.

Eine erfindungsgemässe Dreiwaken-Biegevorrichtung zum Rundbiegen eines Profilstranges, insbesondere von auf Länge geschnittenen, an beiden Enden vorgebogenen Strangteilen, besitzt in an sich bekannter Weise zwei im Gestell der Vorrichtung drehbar, jedoch nicht verschiebbar gelagerte Unterwalzen und eine senkrecht zur Verbindungslinie der Achsen dieser Unterwalzen verschiebbar und durch Einstellorgane auf den gewünschten Biegungsradius einstellbar in einem Tragschlitten des Vorrichtungsgestells gelagerte Oberwalze. Bei einer derartigen Dreiwalzen-Biegevorrichtung sind zweckmässig die Einstellorgane mit einem gesondert betätigbaren Oberwalzen-versteller gekoppelt, durch dessen Betätigung der Tragschlitten der Oberwalze um eine vorher einstellbare Distanz in Richtung auf die beiden Unterwalzen verschiebbar ist.

Vorzugsweise ist dabei ausserdem ein vom rückwärtigen Ende des Strangteiles beim Einlauf in die Vorrichtung betätigbares Fühlerorgan vorgesehen, durch welches der Oberwalzenversteller ohne Unterbrechung des Walzenantriebes einschaltbar ist.

Das Bedienungspersonal kann daher ein an beiden Enden vorgebogenes Strangteil auf einfache Weise in die Dreiwalzen-Biegevorrichtung einführen, welches dann automatisch in vorzugsweise zwei Durchläufen zu der gewünschten Kreisform rundgebogen wird.

Der Radius, mit welchem ein in die Dreiwalzen-Biegevor-richtung eingeführtes Strangteil rundgebogen wird, hängt ausser von der Einstellung der verschiebbaren Oberwalze ausserdem noch von den Eigenschaften des Materials des Strangteiles wie dessen Härte, dessen Streckgrenze usw. ab. Falls daher das Material ein und desselben Strangteiles nicht homogen ist, sondern lokale Unterschiede aufweist, was ohne weiteres vorkommen kann, kann dies zu einer unrund gebogenen Felge führen. Um derartige Abweichungen von der einwandfreien Kreisform auszuschalten, wurde bereits vorgeschlagen, eine Überwachungs- und Korrektureinrichtung für den Biegeradius des die Walzen verlassenden Strangteiles vorzusehen, welche aus einer unter Federdruck gegen das Strangteil drückbaren Messrolle, welche wenigstens nahezu radial gegenüber dem rundgebogenen Strangteil bewegbar gelagert ist und durch welche ein Steuerorgan für die Einsteileinrichtung der Vorrichtung betätigbar ist, besteht. Da bei einer bekannten Ausbildung einer derartigen Einrichtung nur eine einzige Messrolle vorhanden ist, welche an einem drehbar im Werkzeuggestell gelagerten Arm befestigt ist, lässt sich mit dieser Einrichtung der Krümmungsradius des gebogenen Strangteiles nicht direkt bestimmen.

Dieser Nachteil wird zweckmässig dadurch ausgeschaltet, dass die Überwachungs- und Korrektureinrichtung zwei durch einen bewegbar gelagerten Träger in einem festen Abstand voneinender verbundene Tastrollen und eine dazwischen liegende Messrolle aufweist, wobei diese Messrolle gegenüber dem Tastrollenträger längs einer wenigstens nahezu mit der Mittelsenkrechten auf der durch die Achsen der aussenseitigen beiden Tastrollen zusammenfallenden Bahn federnd bewegbar ist, und dass die innenseitige Messrolle und die beiden aussenseitigen Tastrollen durch eine am Tastrollenträger und an der Messrolle angreifende Federung gegen das die Biegewalzen verlassende Strangteil drückbar sind.

Vorzugsweise besteht dabei die eine Tastrolle aus der am Abgabeende der Walzenanordnung liegenden Unterwalze, so dass die Kontrolle und eventuelle Korrektur des Biegeradius so dicht wie möglich hinter den Walzen erfolgt. Durch diese Dreipunkt-Abtastung des gebogenen Strangteiles kommen Abweichungen vom gewünschten Biegeradius direkt als Verschiebungen der in der Mitte liegenden Messrolle gegenüber dem die beiden Tastrollen verbindenden Tastrollenträger zum Ausdruck, wobei diese Verschiebungen auf bekannte Weise zur Betätigung des Steuerorgans der Biegevorrichtung ausgenutzt werden können.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen einer Biegevorrichtung zum Vorbiegen der Enden eines Strangteiles und einer Dreiwalzen-Biegevorrichtung, wie sie zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens vorgeschlagen werden, im einzelnen erläutert; es zeigt:

Fig. I eine Seitenansicht einer Biegevorrichtung zum Vorbiegen der Enden eines Strangteiles mit in Ruhelage befindlichen Teilen,

Fig. 2 das Oberteil der Biegevorrichtung aus Fig. 1 nach dem Einführen und Festkelmmen des Strangteiles,

Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung der Vorrichtung nach dem Verbiegen eines Strangteilendes,

Fig. 4 einen Schnitt durch Fig. 3 längs der Linie IV—IV in vergrössertem Massstabe,

Fig. 5 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemässen Dreiwalzen-Biegevorrichtung,

Fig. 6 einen Schnitt durch Fig. 5 längs der Linie VI—VI in vergrössertem Massstabe,

Fig. 7 die Enden eines rundgebogenen Strangteiles vor deren Verbindung und

Fig. 8 eine schematische Darstellung einer Steuer- und Korrektureinrichtung für die Dreiwalzen-Biegevorrichtung.

Die in Fig. 1 dargestellte Biegevorrichtung 2 und die in Fig. 5 dargestellte Dreiwalzen-Biegevorrichtung 2a sind insbesondere zur Herstellung von Fahrradfelgen aus auf Länge zugeschnittenen geraden Strangteilen 1 vorgesehen. Diese Strangteile 1 sind aus einem Profilstrang einer geeigneten Aluminiumlegierung zugeschnitten und haben die in den Fig. 4 und 6 wiedergegebene Profilform. Dieses Profil weist ein Felgenbett 3 und Seitenflansche 4 auf, wobei letztere abgesetzt

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sind und zwischen einer Aussenschulter 5 und einer Innenschulter 5 ein verdicktes Flanschteil 7 aufweisen (Fig. 5). In das Bett 3 des geraden Strangteiles 1 sind Löcher 8 eingestanzt, welche in der rundgebogenen Felge die Radspeichen und das Ventil des um die Felge herumgelegten Schlauches aufnehmen. In den Stirnflächen der Strangteile 1 sind in den verdickten Flanschteilen 7 Axiallöcher 9 gebohrt, in welche nach dem Rundbiegen der Felge Stifte 10 eingesetzt werden können, welche die beiden Strangteilenden dadurch miteinander verbinden. Schliesslich sind die geraden Strangteile 1 poliert und derart vorbearbeitet, dass nach dem Rundbiegen keinerlei Nachbearbeitung mehr erforderlich ist.

Die in Fig. 1 dargestellte Biegevorrichtung besitzt ein rah-menförmiges Gestell 11, welches an einer Seite einen langgestreckten, waagerechten Tisch 12 trägt, auf welchem Führungsnocken 13 angeordnet sind, welche zwischen sich ein auf diesen Tisch 12 gelegtes Strangteil 1 einschliessen und eine Längsführung für dieses Strangteil bilden. Über diesem Tisch 12 ist kurz vor dessen Hinterkante am Gestell 11 eine pneumatisch bedienbare Klemmeinrichtung 14 angeordnet, welche einen durch einen Luftzylinder 15 senkrecht auf und nieder bewegbaren Klemmstempel 16 besitzt. Durch Betätigung des Zylinders 15 wird dieser Klemmstempel 16 von oben her auf das darunter liegende Strangteil 1 gepresst und klemmt es infolgedessen auf dem Tisch 12 fest, so dass es sich bei der weiteren Bearbeitung nicht mehr in Längsrichtung verschieben kann (Fig. 2).

Hinter der Klemmeinrichtung 14 ist im Gestell 11 eine Biegeschablone 17 austauschbar befestigt, welche eine nach unten weisende in Längsrichtung gebogen verlaufende und dem Profil des Strangteiles angepasste Biegekante 18 besitzt. Wie Fig. 4 zeigt, weist diese Biegekante eine zwischen zwei Seitenkanten 18' eingeschlossene Längsnut 19 auf, so dass das Bett 3 des Strangteiles 1 zwischen diesen Seitenkanten 18' hindurchläuft, ohne den Boden der Längsnut 19 zu berühren, während diese Seitenkanten 18' an den Aussenschultern 5 des Felgenprofils angreifen. Diese Biegeschablone 17 ist derart im Vorrichtungsgestell 11 angeordnet, dass ihre Vorderkante mit geringer Überlappung an die Hinterkante des Tisches 12 an-schliesst und in einer derartigen Höhe über diesem Tisch liegt, dass ein eingeführtes Strangteil 1 mit seinem Bett 3 in die Längsnut 19 dieser Biegeschablone 17 hineinläuft. Von der Vorderkante der Biegeschablone aus läuft die Biegekante 18 in einem Aufwärtsbogen zur Hinterkante, wobei der Biegeradius dieses Bogens allmählich abnimmt und an der Hinterkante dieser Biegekante 18 gleich dem Radius der Kreisform ist, in welche das Strangteil 1 schliesslich gebogen werden muss.

Unter dem hinteren Ende der Biegeschablone 17 ist in dem Gestell 11 eine Druckeinrichtung 20 angeordnet, welche aus einem senkrecht stehenden, pneumatischen Antriebszylinder 21 mit nach oben weisender Kolbenstange und daran befestigter Gabel 22 und einer in dieser Gabel frei drehbar und austauschbar gelagerten Druckrolle 23 besteht. Wie Fig. 4 zeigt, besitzt diese Druckrolle 23 ein radial vorstehendes Mittelteil 24 mit einer derartigen Breite, dass dieses Mittelteil zwischen die Felgenflansche 4 passt und an den Innenschultern 6 des Felgenprofils angreifen kann, ohne dass dabei die Innenseiten der Felgenflansche 4 belastet werden.

In der durch die Führungsnocken 13 auf dem Tisch 12 bestimmten Bahn des Strangteiles 1 ist hinter der Biegeschablone 17 eine Anschlageinrichtung 25 am Gestell 11 befestigt. Diese Einrichtung 25 besitzt einen durch einen Luftzylinder 26 hin und zurück bewegbaren Anschlagblock 27, wobei dieser Luftzylinder am einen Arm 28 eines zweiarmigen Winkelhebels 28,

29 befestigt ist, der mittels eines waagerechten Gelenkzapfens

30 an einem im Gestell 11 befestigten Tragstück 31 angelenkt ist. Der waagerechte Arm 29 dieses Winkelhebels 28, 29 liegt in Ruhelage gemäss Fig. 1 in geringem Abstand unterhalb eines Mikroschalters 32 und unter einem Anschlag 33, welche am Tragstück 31 befestigt sind. Der Luftzylinder 26 wird durch eine an seinem rückwärtigen Ende angreifende Zugfeder 34 in s der Weise beaufschlagt, dass in Ruhelage der Arm 28 gegen einen am Tragstück 31 angeformten Anschlag 35 gedrückt wird.

Der Mikroschalter 32 bildet das Unterteil eines in einem Kasten 36 untergebrachten elektrischen Steuersystems, wel-lo ches mit an sich bekannten und daher nicht weiter dargestellten Einrichtungen beim Schliessen des Schalters 32 die Luftzylinder 15, 26 und 21 in einer vorgegebenen, nachstehend noch zu beschreibenden Zeitfolge einschaltet.

Die vorbeschriebene Biegevorrichtung arbeitet folgender-15 massen: Wenn das in Fig. 1 teilweise eingeführte Strangteil 1 zwischen der Biegeschablone 17 und der Druckrolle 23 weiter nach vorn geschoben wird, bis es in seiner Endlage an den Anschlagblock 27 anstösst, wird dieser Anschlagblock zusammen mit dem Zylinder 26 um einen kleinen Winkel um die Gelenk-20 achse 30 verdreht, bis der Arm 29 gegen den Anschlag 33 stösst und dabei gleichzeitig den Mikroschalter 32 betätigt. Dadurch wird das erwähnte elektrische Steuersystem eingeschaltet, wodurch mit kurzen Zeitabständen zunächst der Zylinder 15 der Klemmeinrichtung 14-betätigt wird, wodurch der 25 Klemmstempel 16 nach unten gedrückt wird und das Strangteil 1 auf dem Tisch 12 festklemmt (Fig. 2). Unmittelbar danach wird der Zylinder 26 der Anschlageinrichtung 25 betätigt, wodurch der Anschlagblock 27 vom Ende des Strangteiles 1 abgezogen und dadurch aus der Bahn der Druckrolle 23 heraus-30 gezogen wird, wobei gleichzeitig die Zugfeder 34 den Zylinder 26 mit dem Anschlagbock 27 in die Horizontale zurückzieht. Anschliessend wird durch Betätigung des Zylinders 21 die Druckeinrichtung 20 in Gang gesetzt, deren Druckrolle 23 dadurch nach oben geschoben wird, so dass sie am äussersten Ende 35 des Strangteiles 1 angreift und dieses gegen die Biegekante 18 der Biegeschablone 17 presst, wodurch an dem Strangteil 1 ein gebogenes Ende 37 angeformt wird. Nach Abschluss des Biegevorganges bewegen sich die Druckrolle 23, der Klemmstempel

16 und der Anschlagblock 27 wieder in die in Fig. 1 darge-40 stellte Ausgangslage zurück, so dass das Strangteil 1 aus der

Vorrichtung herausgezogen und mit seinem anderen Ende in die Vorrichtung eingeführt werden kann, um an diesem anderen Ende eine zweite in der gleichen Richtung verlaufende Biegung 38 anzuformen. Während des Biegevorganges wird 45 das Strangteil 1 durch die Seitenkanten 18' der Biegeschablone

17 und das Mittelteil 24 der Druckrolle 23 einzig und aHein an den Schultern 5 und 6 der verdickten Flanschteile 7 ergriffen, so dass das Profil selbst nicht verformt wird und praktisch keinerlei Kräfte auftreten, welche die Flansche 4 auseinander-

50 spreizen können. Je nach dem Stück, um welches das gebogene Ende des Strangteiles 1 nach dem Zurückziehen der Druckrolle 23 wieder zurückfedert, kann der Radius dieses hintersten Endes der Biegekante 18 kleiner gewählt werden, um die gewünschte Anpassung an den Radius des Endproduktes zu 55 erhalten.

Nachdem das Strangteil 1 auf die vorbeschriebene Weise an beiden Enden vorgebogen ist, wird es in die Dreiwalzen-Biegevorrichtung 2a der Fig. 5 eingeführt. Diese Vorrichtung besitzt eine Grundplatte 40, auf welcher ein Vorrichtungsge-60 stell 41 angeordnet ist. In diesem Gestell 41 sind zwei glatte Unterwalzen 42 und 43 auf waagerechten Achsen drehbar gelagert, wobei diese Unterwalzen in einiger Entfernung voneinander waagerecht nebeneinander und parallel zueinander gelagert sind und den gleichen Durchmesser aufweisen. Im Gestell 65 41 ist ausserdem ein Tragschlitten 45 senkrecht verschiebbar gelagert, in welchem eine Oberwalze 44 ebenfalls auf einer horizontalen Achse drehbar gelagert ist, deren Längsachse sich bei Verschiebung des Tragschlittens 45 in einer senkrechten

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Bahn bewegt, welche die Verbindungslinie der beiden Längsachsen der Unterwalzen 42 und 43 rechtwinklig in der Mitte schneidet. Diese drei Walzen 42, 43 und 44 werden jeweils auf nicht dargestellte Weise angetrieben.

In eine Gewindebohrung des Tragschlittens 45 greift eine Stellspindel 46 ein, welche frei drehbar, jedoch axial unverschiebbar in einem zweiten Schlitten 47 sitzt, welcher in den gleichen im Gestell 41 ausgebildeten senkrechten Führungen 39 wie der Tragschlitten 45 verschiebbar ist. Am oberen Ende der Stellspindel 46 ist ein Handrad 48 befestigt, mittels welchem die Stellspindel zur genauen Höheneinstellung der Oberwalze 44 verdreht werden kann, wobei diese Einstellung an einer Skala 49 über einen sich längs dieser bewegenden Zeiger 50 abgelesen werden kann.

Am Gestell 41 ist ausserdem ein Gelenkzapfen 51 vorgesehen, auf welchem das eine Ende eines Hebels 52 verschwenkbar befestigt ist, dessen anderes Ende mittels eines Gelenkzapfens 53 am oberen Ende einer Kolbenstange 54 eines in einem Luftzylinder 55 bewegbaren Kolbens angelenkt ist, wobei dieser Zylinder 55 mit seinem unteren Ende auf der Grundplatte 40 verschwenkbar befestigt ist. Der Hebel 52 verläuft an der Vorderseite des Gestells 41 entlang und ist durch einen Kupplungszapfen 56 mit dem Schlitten 47 verbunden.

In Ruhelage wird der Luftzylinder 55 derart beaufschlagt, dass der Hebel 52 in der in Fig. 5 dargestellten oberen Lage liegt, während durch Umschalten der Betätigung des Zylinders 55 das an seiner Kolbenstange durch den Gelenkzapfen 53 angelenkte Ende des Hebels 52 ein kurzes Stück nach unten gezogen wird. Dadurch drückt dieser Hebel 52 über den Kupplungszapfen 56 den Schlitten 47 und damit gleichzeitig den Tragschlitten 45 mit der Oberwalze 44 um ein der Länge des Hebelarmes entsprechend kleineres Stück nach unten.

Das Gestell 41 trägt ausserdem noch einen Halter 57 für einen Fühler 58, welcher vorzugsweise als Näherungsschalter ausgebildet ist und in der Bahn des nach oben umgebogenen hinteren Endes des zwischen die Walzen der Vorrichtung eingeführten Strangteiles 1 liegt. Sobald das hintere Ende 38 dieses Strangteiles 1 den Schalter 58 betätigt, schaltet dieser über nicht dargestellte elektrische Steuereinrichtungen, welche ein einstellbares Zeitverzögerungselement aufweisen, die Betätigung des Luftzylinders 55 um, so dass die Oberwalze 44 um ein kleines Stück gegen die Unterwalzen 42 und 43 gedrückt wird, während nach dem Herausnehmen der fertig rundgebogenen Felge aus der Vorrichtung die Betätigung des Luftzylinders 55 wieder zurückgeschaltet und die Oberwalze 44 wieder in die in Fig. 5 dargestellte Ruhelage nach oben verschoben wird.

Wie Fig. 6 zeigt, ist die Oberwalze 44 anders profiliert als die Unterwalzen 42 und 43, und zwar in der Weise, dass sie eine Umfangsnut 59 aufweist, in welche das Bett 3 des Felgenprofils mit ausreichendem Höhenspiel derart eingreifen kann, dass diese Oberwalze 44 nur an den Aussenschultern 5 des Strangteiles 1 angreift, während die Aussenkanten der Seitenflansche 4 an den glatten Unterwalzen 42 und 43 anliegen. Erforderlichenfalls können allerdings auch die Unterwalzen 42 und 43 in entsprechender Weise wie die Druckrolle 23 aus Fig. 4 profiliert ausgebildet werden. Die Oberwalze 44 ist zweckmässigerweise austauschbar auf ihrer Antriebswelle befestigt, wobei eine Mutter 60 die Oberwalze auf ihrer Antriebswelle festhält.

Die vorbeschriebene Dreiwalzen-Biegevorrichtung 2a arbeitet folgendermassen: Die drei Walzen 42, 43 und 44 werden in dem in Fig.5 durch Pfeile angedeuteten Drehsinn in ständige Drehung versetzt, während der Hebel 52 in der dargestellten obersten Lage gehalten wird. Alsdann wird ein Strangteil 1, dessen beide Enden 37 und 38 mittels der in Fig.l dargestellten Biegevorrichtung vorgebogen sind, mit seinem einen vorgebogenen Ende 37 zwischen die Walzen 42, 43 und

44 geschoben und dabei durch die am Profil des Strangteiles angreifende Oberwalze 44 geführt. Über das Handrad 48 wird diese Oberwalze von vornherein derart eingestellt, dass die drei Walzen in an sich bekannter Weise das gerade Strangteil kreisförmig mit einem derartigen Radius rundbiegen, welcher einem Kreisumfang mit der Länge des Strangteiles 1 entspricht. Das vorwärtslaufende vorgebogene Ende 37 ermöglicht nicht nur das Einführen des Strangteiles zwischen die Walzen, sondern sorgt gleichzeitig dafür, dass dieses Strangteilende ebenfalls die gewünschte Biegung erhält und wenigstens nahezu ohne Abweichung von der Kreisform in das anschliessende rundgebogene Teil übergeht. Sobald jedoch beim Durchgang des Strangteiles 1 zwischen den Walzen das rückwärtige vorgebogene Ende 38 die Unterwalze 42 erreicht, tritt eine Senkung der Spannung in dem zwischen den drei Walzen eingeklemmt liegenden Strangteil und damit eine Minderung der auf dieses Strangteil ausgeübten Biegekraft ein, wodurch beim Übergang des anfänglich geraden Strangteiles in das nachfolgende gekrümmte Ende 38 eine lokale geringe Abplattung entsteht. Um dies zu korrigieren, werden nun die Steuerorgane für den Luftzylinder 55 derart eingestellt, dass diese nach Passieren des hinteren Endes des Strangteiles am Näherungsschalter 58 die Betätigung des Luftzylinders 55 umschalten und die Oberwalze 44 um ein kleines Stück in dem Augenblick nach unten drücken, in welchem die hintere Biegung 38 die Unterwalze 42 erreicht. Hierdurch wird die Spannungsminderung, welche beim Einlaufen dieser Biegung 38 in die Walzen auftreten kann, kompensiert und somit die Ausbildung der vorgenannten Abplattung wenigstens grösstenteils ausgeschaltet, so dass nach vollständigem Durchlauf des Strangteiles dieses mit ausreichender Genauigkeit in die gewünschte Kreisform mit aneinander anschliessenden Enden gebogen ist.

In dem vorstehend beschriebenen Fall ist theoretisch ein einziger Durchlauf des Strangteiles durch die Biegevorrichtung ausreichend. In der Praxis wird es jedoch oftmals schwierig, den Luftzylinder 45 genau im richtigen Augenblick zu betätigen. Aus diesem Grunde wird vorzugsweise das im ersten Durchlauf durch die Biegewalzen rundgebogene Strangteil noch einmal durch die Walzen hindurchgeführt, wobei die Oberwalze 44 in der nach unten geschobenen Lage bleibt, so dass der Zeitpunkt zum Umschalten des Zylinders 55 auch nach dem Durchlauf des hinteren gekrümmten Endes 38 liegen kann und die Korrektur der auftretenden Abplattung dann beim zweiten Durchlauf erfolgt. Bei diesem zweiten Durchlauf wird auch eine eventuell am vorderen vorgebogenen Ende 37 aufgetretene Unregelmässigkeit korrigiert. Die Distanz, um welche die Oberwalze 44 nach unten geschoben wird, muss derart gewählt werden, dass die mit dem richtigen Biegeradius gebogenen Bereiche des Strangteiles völlig frei oder nur mit äusserst geringer Spannung zwischen den Walzen hindurchlaufen, d. h. ohne dass sie dabei eine zweite bleibende Biegeverformung erhalten. Eine genaue Einstellung des Winkels, um welchen der Hebel 52 verschwenkt werden muss, kann beispielsweise durch nicht dargestellte einstellbare Anschlagorgane erreicht werden.

Nachdem die Felge rundgebogen ist, können in der in Fig. 7 dargestellten Weise die beiden aneinander anschliessenden Strangteilenden durch in die Axiallöcher 9 eingesetzte Stifte 10 miteinander verbunden werden, woraufhin die Felge zur weiteren Verarbeitung in der Speichenradfabrikation fertig ist.

Die in den Figuren 1 und 5 dargestellten erfindungsgemäs-sen Vorrichtungen nehmen nur wenig Platz in Anspruch und können ohne weiteres durch ungeschulte Arbeitskräfte bedient werden, da die einzigen Handgriffe, welche vom Arbeitspersonal ausgeführt werden müssen, darin bestehen, dass jedes Strangteil zweimal in der richtigen Lage in die Biegevorrich5

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tung gemäss Fig. 1 eingesetzt und anschliessend mit dem einen vorgebogenen Ende in die Dreiwalzen-Biegevorrichtung eingeführt wird.

Fig. 8 zeigt schematisch eine Einrichtung zur Kontrolle und erforderlichenfalls Korrektur des Radius D des aus den Walzen 42, 43 und 44 der Vorrichtung gemäss Fig. 5 austretenden gebogenen Teiles 1' eines in die Vorrichtung eingeführten Strangteiles 1. In der Praxis hat sich gezeigt, dass bei einer bestimmten Einstellung der Oberwalze 44 kleine Veränderungen dieses Radius D infolge von Unregelmässigkeiten im Material des Strangteiles 1 sowie infolge von Unregelmässigkeiten in der Vorrichtung selbst, wie beispielsweise einem Spiel oder Unrundheiten der Walzen oder deren Antrieb und Lagerung, auftreten können.

Diese Kontroll- und Korrektureinrichtung gemäss Fig. 8 besteht zunächst aus zwei Tastrollen 43 und 61 und einer Messrolle 62, wobei die Achsen der Rollen 43 und 61 in einem festgelegten Abstand voneinander liegen und durch einen Tastrollenträger 63 miteinander verbunden sind, während die dazwischen liegende Messrolle 62 gegenüber diesem Träger 63 längs einer Bahn bewegbar ist, welche wenigstens nahezu mit der Mittelsenkrechten auf der Verbindungslinie der Achsen dieser beiden Tastrollen 61 und 43 zusammenfällt. Wenn die drei Rollen gegen das gebogene Teil 1' angedrückt gehalten werden, bildet der Abstand des Anlagepunktes der Messrolle 62 von der Sehne, welche die Anlagepunkte der Tastrollen 43 und 61 verbindet, ein Mass für den Biegeradius D. Dabei kann im Prinzip die Messrolle 62 an der gleichen Seite oder auch wie dargestellt an der anderen Seite des Strangteiles anliegen wie die beiden Tastrollen 61 und 43. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird für die eine Tastrolle die feste Unterwalze 43 verwendet, um zu erreichen, dass die Messung des Radius D so dicht wie möglich hinter den Biegewalzen 42, 43 und 44 erfolgt. Zu diesem Zweck ist der Tastrollenträger 63 an der Welle der Walze 43 angelenkt und trägt an seinem anderen Ende eine Achse 64, auf welcher die Tastrolle 61 frei verdrehbar gelagert ist. Auf dieser Achse 64 ist ausserdem ein zweiarmiger Hebel 65 verschwenkbar gelagert, dessen einer Arm 65a am äussersten Ende die frei verdrehbare Messrolle 62 trägt. Zwischen dem Hebelarm 65a und dem Tastrollenträ-ger 63 wirkt eine Zugfeder 66 derart, dass sie die Tastrolle 61 gegen die Aussenseite und die Messrolle 62 gegen die Innenseite des gebogenen Teiles V des Strangteiles 1 drückt. Wenn auch die Messrolle 62 bei Verschwenkung des Hebels 65 um seinen Gelenkpunkt 64 einen Bogen beschreibt, fällt bei ausreichender Länge des Tastrollenträgers 63 dieser Bogen we-5 nigstens nahezu mit der vorgenannten Mittelsenkrechten zusammen. Der Ausschlag des Hebels 65 gegenüber der mit dem Sollwert des Radius D übereinstimmenden Lage bildet daher eine Anweisung für das Mass, um welches der Istwert des Radius in der einen oder anderen Richtung vom Sollwert ab-10 weicht.

Der andere Arm 65b des Hebels 65 ragt nach aussen und wirkt mit einem am Gestell der Vorrichtung befestigten Steuerorgan 67 zusammen. Dieses Organ 67 besteht aus einer Grundplatte 68, auf welcher zwei beiderseits des Hebelarmes 15 65b angeordnete Mikroschalter 69 angeordnet sind, deren Schaltstifte 70 rechtwinklig zum Hebelarm 65b verlaufen und diesen mit einem einstellbaren Spiel zwischen sich einschlies-sen. Dadurch, dass die Mikroschalter 69 bezw. deren Schaltstifte 70 weit auseinander oder näher zueinander gebracht 20 werden, lässt sich die Korrekturtoleranz vergrössern oder verkleinern. Die Grundplatte 68 ist ausserdem insgesamt ebenfalls rechtwinklig zum Hebelarm 65b verschiebbar, wobei die jeweilige Lage dieser Grundplatte an einer Skala 71 abgelesen werden kann.

25 Die Mikroschalter 69 steuern bei Betätigung durch den Hebelarm 65b die Verstellorgane für die Oberwalze 44 bezw. den sie tragenden Tragschlitten 45 aus Fig. 5 beispielsweise dadurch, dass die Stellspindel 46 mit einem nicht dargestellten geeigneten elektrischen Antrieb gekoppelt ist, so dass bei einer 30 auftretenden Abweichung vom gewünschten Biegeradius D der eine oder der andere Mikroschalter 69 betätigt wird, dessen Signal den elektrischen Antrieb der Stellspindel 46 in der Weise einschaltet, dass die Oberwalze 44 in der gewünschten Richtung verstellt wird.

35 Durch Verschiebung der Grundplatte 68 längs der Skala 71 kann die Dreiwalzen-Biegevorrichtung auch ohne weiteres auf einen anderen Biegeradius D eines rundzubiegenden Strangteiles 1 eingestellt werden.

Ausserdem können naturgemäss statt der Mikroschalter 69 40 auch andere Organe wie beispielsweise elektronische Distanzmesser vorgesehen werden, um den Ausschlag des Hebels 65 entsprechend auszunutzen.

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3 Blatt Zeichnungen

Claims (19)

617 876 PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Herstellung kreisförmig gebogener Werkstücke aus einem geraden metallischen Profilstrang, insbesondere zur Herstellung von Felgen für Speichenräder, bei welchem das Profil durch eine Dreiwalzen-Biegeeinrichtung mit einer gegenüber zwei Unterwalzen einstellbaren Oberwalze hindurchgeführt und dabei entsprechend der Einstellung der Oberwalze in den bestimmten Radius gebogen wird und sodann deren Enden abschliessend miteinander verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, dass der gerade Profilstrang zunächst in dem Umfang der herzustellenden kreisförmigen Werkstücke entsprechende Strangteile (1) zertrennt wird, die beiden Enden eines Strangteiles dann mittels einer Biegevorrichtung (2) entsprechend der gewünschten Kreisform vorgebogen werden und dieses Strangteil (1) anschliessend mit seinem einen vorgebogenen Ende in die Dreiwalzen-Biegeein-richtung (2a) eingeführt und wenigstens bis zu seinem anderen vorgebogenen Ende durch diese unter Verformung hindurchgeführt wird, woraufhin die Oberwalze (44) der Biegeeinrichtung (2a) derart verschoben wird, dass das letzte vorgebogene Ende des Strangteiles ohne weitere bleibende Verformung geführt die Walzen (42; 43; 44) durchläuft.

2. Biegeanlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Dreiwalzen-Biegeeinrichtung.

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rollenträger (63) und an der Messrolle (62) angreifende Federung (66) gegen das die Biegewalzen verlassende Strangteil drückbar sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberwalze (44) ohne Unterbrechung des Walzenvorganges durch automatische Steuerungen (52, 55, 58; 61-71) verschoben wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Strangteil (1) zweimal vollständig durch die Biegeeinrichtung (2a) hindurchgeführt wird.

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5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden (37, 38) der fertig gebogenen Strangteile durch in korrespondierende Axiallöcher (9; 9) in den Stirnflächen einsetzbare Stifte (10) miteinander verbunden werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung von Speichenradfelgen, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Aufnahme der Speichenenden erforderlichen Löcher in den geraden, ungebogenen Strangteilen (1) hergestellt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strangteile (1) vor jeglicher Verformung oberflächenbehandelt, z. B. poliert, werden.

8. Anlage nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Biegevorrichtung zum Vorbiegen der Enden der Strangteile, welche einen Tisch (12) aufweist, mit einer Längsführung (13) für ein zu bearbeitendes Strangteil (1), eine hinter dem Tisch angeordnete Biegeschablone (17), ein in der Verlängerung der Längsführung hinter der Biegeschablone angeordnetes Anschlagorgan (27), welches mittels eines Antriebsorgans (26) zwischen einer vorgeschobenen Betriebslage, in welcher das mit seiner Stirnkante an ihm anliegende Strangteil sich in der richtigen Lage zur Biegeschablone befindet, und einer zurückgezogenen Ruhelage hin und zurück bewegbar ist, ein mittels eines Antriebsorgans (15) von oben her gegen das auf dem Tisch liegende Strangteil pressbares und nach Verbiegung des Strangteilendes wieder zurückziehbares Klemmorgan (16), ein der Biegeschablone gegenüber angeordnetes, durch ein Antriebsorgan (21) unter gleichzeitiger Verbiegung des eingeführten Strangteilendes gegen die Biegeschablone pressbares und nach erfolgter Biegearbeit wieder zurückziehbares Druckorgan (23) und durch beim Anstossen der Stirnkante des eingeführten Strangteiles am Anschlagorgan (27) aktivierbare Steuerorgane, durch welche nacheinander das Klemmorgan (16) in Klemmlage pressbar, das Anschlagorgan (27) in Ruhelage führbar und das Druckorgan (23) gegen die Biegeschablone (17) pressbar und nach Ablauf des Biegevorganges wieder in ihre Ausgangslage rückführbar sind.

9. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagorgan (27) derart pendelnd aufgehängt ist, dass es durch den Druck des eingeführten Strangteiles (1) um ein kurzes Stück unter gleichzeitiger Betätigung eines Schalters (32) für die Steuerorgane nach hinten drückbar ist.

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10. Anlage nach Anspruch 8 zur Bearbeitung eines Strangprofils mit abgesetzt profilierten Seitenflanschen, dadurch gekennzeichnet, dass die Biegeschablone (17) und das Druckorgan (23) derart profiliert sind, dass sie nur an den beiderseitigen querlaufenden Flanschteilen (7) des Strangteiles angreifen.

11. Anlage nach Anspruch 2 zum Rundbiegen von auf Länge geschnittenen, an beiden Enden vorgebogenen Strangteilen, wobei die Dreiwalzen-Biegevorrichtung, zwei im Gestell der Vorrichtung drehbar, jedoch nicht verschiebbar gelagerte Unterwalzen und eine senkrecht zur Verbindungslinie der Achsen dieser Unterwalzen verschiebbar und durch Einstellorgane auf den gewünschten Biegungsradius einstellbar in einem Tragschlitten des Vorrichtungsgestells gelagerte Oberwalze besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellorgane (46^8) mit einem gesondert betätigbaren Oberwalzenversteller (55; 52) gekoppelt sind, durch dessen Betätigung der Tragschlitten (45) der Oberwalze (44) um eine vorher einstellbare Distanz in Richtung auf die beiden Unterwalzen (42, 43) verschiebbar ist.

12. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein vom rückwärtigen Ende (38) des Strangteiles (1)

beim Einlauf in die Vorrichtung betätigbares Fühlerorgan (58) vorgesehen ist, durch welches der Oberwalzenversteller (55, 52) ohne Unterbrechung des Walzenantriebes einschaltbar ist.

13. Anlage nach Anspruch 11, wobei der Tragschlitten der Oberwalze mittels einer im Vorrichtungsgestell gelagerten Stellspindel verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellspindel (46) in einem zweiten, in der gleichen Richtung wie der Tragschlitten (45) der Oberwalze (44) verschiebbaren Schlitten (47) gelagert ist und der gesondert betätigbare Oberwalzenversteller (55, 52) an diesem zweiten Schlitten angreift.

14. Anlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der gesondert betätigbare Oberwalzenversteller (55, 52) einen mit seinem einen Ende drehbar im Vorrichtungsgestell (41) befestigten und mit seinem anderen Ende an der aus einem Hydraulik- oder Pneumatikzylinder bestehenden Betätigung (55) angelenkten Hebelarm (52) aufweist, welcher in einem Zwischenpunkt (56) derart mit dem zweiten Schlitten (47) gekuppelt ist, dass beim Einschalten der Betätigung (55) eine Verschiebung des zweiten Schlittens (47) und damit gleichzeitig des Tragschlittens (45) mit seiner Oberwalze (44) in Richtung auf die beiden Unterwalzen (42, 43) um eine kleine Distanz über den Hebelarm (52) erzielbar ist.

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15. Anlage nach Anspruch 11 mit einer Kontroll- und Korrektureinrichtung für den Biegeradius des die Walzen verlassenden Strangteiles, bestehend aus einer unter Federdruck gegen das Strangteil drückbaren Messrolle, welche wenigstens nahezu radial gegenüber dem rundgebogenen Strangteil bewegbar gelagert ist und durch welche ein Steuerorgan für die EinStelleinrichtung der Vorrichtung betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontroll- und Korrektureinrichtung zwei durch einen bewegbar gelagerten Träger (63) in einem festen Abstand voneinander verbundene, vorzugsweise an der Aussenseite des gebogenen Strangteiles angreifende Tastrollen (61; 43) und eine dazwischenliegende, vorzugsweise an der Innenseite des gebogenen Strangteiles angreifende Messrolle (62) aufweist, wobei diese Messrolle gegenüber dem Tastrollenträger (63) längs einer wenigstens nahezu mit der Mittelsenkrechten auf der durch die Achsen der aussenseitigen beiden Tastrollen (61; 43) zusammenfallenden Bahn federnd bewegbar ist, und dass die innenseitige Messrolle (62) und die beiden aussenseitigen Tastrollen (61; 43) durch eine am Tast2

16. Anlage nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Tastrolle aus der am Abgabeende der Walzenanordnung (42; 43; 44) liegenden Unterwalze (43) besteht.

17. Anlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Messrolle (62) am einen Arm (65a) eines an der Achse (64) der anderen Tastrolle (61) angelenkten zweiarmigen Hebels (65) sitzt, durch dessen anderen Arm (65b) das Steuerorgan (67) betätigbar ist, und dass der zweiarmige Hebel und der Tastrollenträger (63) derart durch eine Feder (66) beaufschlagt sind, dass eine sichere Anlage der Messrolle (62) an der Innenseite und der beiden Tastrollen (61; 43) an der Aussenseite des rundgebogenen Strangteiles (1) erzielbar ist.

18. Anlage nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das vom zweiten Hebelarm (65b) betätigbare Steuerorgan (67) ungefähr rechtwinklig zur Längsachse des zweiarmigen Hebels (65) einstellbar ist.

19. Anlage nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine zusätzliche Biegevorrichtung.