DE102004060805A1

DE102004060805A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Biegen von Hohlprofilstäben, insbesondere für Abstandhalterrahmen von Isolierglasscheiben

Info

Publication number: DE102004060805A1
Application number: DE102004060805A
Authority: DE
Inventors: Peter Schuler; Peter Gerlich; Jakob Selemsky
Original assignee: Bystronic Lenhardt GmbH
Current assignee: Bystronic Lenhardt GmbH
Priority date: 2004-11-05
Filing date: 2004-12-17
Publication date: 2006-05-11

Abstract

Beschrieben wird eine Vorrichtung zum Biegen von Hohlprofilstäben (20), insbesondere für Abstandhalterrahmen für Isolierglasscheiben, wobei die Hohlprofilstäbe (20) zwei zueinander parallele Flanken (22) sowie eine Innenwand (23) und eine Außenwand (21) haben, welche die Flanken (22) miteinander verbinden, DOLLAR A - mit einem Gestell (1) DOLLAR A - mit einer Vorschubeinrichtung (6 bis 9) für die Hohlprofilstäbe (20), welche mit ihrer Förderrichtung (4) eine Förderbahn (3) bestimmt, DOLLAR A - mit einem vom Gestell (1) getragenen Biegewerkzeug (5), welches in der Förderrichtung (4) mit Abstand aufeinander folgend angeordnet eine Führungseinrichtung (17) für die Außenwand (21) der Hohlprofilstäbe (20) und zwei Rollen (26, 60) aufweist, welche um zueinander parallele und im rechten Winkel zur Förderrichtung (4) verlaufende Achse drehbar sind, wobei die erste Rolle (60) einen Mantel mit einem zur Anlage an der Innenwand (23) der Hohlprofilstäbe (20) bestimmten Abschnitt hat und die zweite Rolle (26) einen Mantel mit einem zur Anlage an der Außenwand (21) der Hohlprofilstäbe (20) bestimmten Abschnitt hat und quer zur Förderbahn (3) aus einer Ausgangsstellung unter der Förderbahn (3) in eine vorgebbare Arbeitsstellung über der Förderbahn (3) bewegbar ist. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Mantel der zweiten Rolle (26) in der Mitte seines der Außenwand (21) der Hohlprofilstäbe (20) zugewandten Abschnitts ein vorspringendes Profil (31) hat.

Description

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Biegen von Hohlprofilstäben mit dem im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Eine solche Vorrichtung ist aus der DE 101 37 766 A1 bekannt. Die bekannte Vorrichtung dient zum Biegen von Hohlprofilstäben, aus welchen Abstandhalterrahmen für Isolierglasscheiben gebildet werden. Die Hohlprofilstäbe haben zwei zueinander parallele Flanken, welche in einer Isolierglasscheibe zwei Glastafeln zugewandt sind, welche durch Verkleben mit dem Abstandhalterrahmen zu der Isolierglasscheibe verbunden sind. Die Hohlprofilstäbe haben eine Innenwand und eine Außenwand, welche die Flanken miteinander verbinden. Die bekannte Vorrichtung hat ein Gestell, welches eine nach hinten geneigte Stützwand trägt. Im unteren Bereich der Stützwand ist eine Vorschubeinrichtung für die Hohlprofilstäbe vorgesehen, welche mit ihrer Förderrichtung eine Förderbahn bestimmt. Die Förderbahn führt zu einem Biegewerkzeug, welches für das Biegen von Ecken mit geringem Biegeradius eine Biegewange aufweist, welche um eine Schwenkachse verschwenkbar ist, zum Biegen auf die Außenwand des Hohlprofilstabes einwirkt und eine Ausgangslage hat, die sie vor dem Biegen einnimmt. Außerdem hat das Biegewerkzeug einen um dieselbe Schwenkachse verschwenkbaren Gegenhalter, welcher der Biegewange angenähert und von ihr entfernt werden kann. Schließlich hat das Biegewerkzeug noch ein der Förderbahn zugewandtes Biegewiderlager, um welches der Hohlprofilstab gebogen wird.

Für das Biegen von gekrümmten Abschnitten (Bögen) mit größerem Biegeradius hat das Biegewerkzeug der bekannten Vorrichtung in der Förderrichtung mit Abstand aufeinanderfolgend angeordnet eine Führungseinrichtung für die Außenwand der Hohlprofilstäbe, welche auf der Unterseite der Förderbahn angeordnet ist und durch eine Rolle gebildet ist, sowie zwei weitere Rollen, welche um zueinander parallele und im rechten Winkel zur Förderrichtung und zur Stützwand verlaufende Achsen drehbar angeordnet sind. Eine der Rollen ist dazu bestimmt, der Innenwand der Hohlprofilstäbe anzuliegen. Die andere Rolle ist dazu bestimmt, der Außenwand der Hohlprofilstäbe anzuliegen. Beide Rollen können ihren Abstand von der Förderbahn und Ihren gegenseitigen Abstand verändern, und zwar die eine Rolle durch Verschwenken um eine parallel zu ihrer Drehachse verlaufende Schwenkachse, die andere durch eine Linearverschiebung quer zu ihrer Drehachse parallel zur Stützwand.

Die der Innenwand der Hohlprofilstäbe zugewandte Rolle hat eine ballige Mantelfläche. Dadurch kann die Rolle beim Biegen der Hohlprofilstäbe mit großem Radius sanft in die Krümmungsinnenseite des Hohlprofilstabes eindringen. Die Innenwand des Hohlprofilstabes wird durch die ballige Form der Rolle in Querrichtung etwas gedehnt und wirkt dadurch einer Faltenbildung in der Innenwand entgegen.

Die bekannte Vorrichtung hat sich für das Biegen von Hohlprofilstäben aus Aluminium gut bewährt. Aluminium ist ein guter Wärmeleiter. Abstandhalterrahmen für Isolierglasscheiben, die aus Hohlprofilstäben aus Aluminium gebildet sind, haben deshalb den Nachteil, dass sie zwischen den beiden Glasscheiben, welche sie zum Zwecke der Wärmeisolierung auf Abstand halten, eine Wärmebrücke, bzw. Kältebrücke bilden. Um die über den Abstandhalterrahmen erfolgende Wärmeleitung zu verringern, ist es bekannt, Abstandhalter für Isolierglasscheiben aus Hohlprofilstäben zu bilden, welche nicht aus Aluminium, sondern aus Stahl, aus Gründen der Ästhetik insbesondere aus Edelstahl gebildet und so dünnwandig gehalten sind, wie es aus Festigkeitsgründen noch vertretbar ist. Leider verhält sich Edelstahl beim Biegen wesentlich anders als Aluminium. Wenn Hohlprofilstäbe für Abstandhalter nicht zu rechteckigen Rahmen, sondern zu abschnittsweise gerundeten Rahmen gebogen werden, wie sie für sogenannte Modellscheiben benötigt werden, dann werden die Flanken der Hohlprofilstäbe wellig. Die Innenwand des Hohlprofilstabes knickt beim Biegen eines gerundeten Abschnittes trotz des Einwirkens mit einer balligen Rolle auf die Innenwand wiederholt ein, und zwar um so häufiger, je kleiner der Biegeradius ist. Beim Biegen von Ecken ist das Einknicken tolerierbar, beim Biegen von gerundeten Abschnitten sind Knicke, die später in der Isolierglasscheibe gut sichtbar sind, aus ästhetischen Gründen äußerst störend. Außerdem beobachtet man eine Verbreiterung der Hohlprofilstäbe und eine Tendenz der Flanken, eine schwach keilförmige Lage einzunehmen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg aufzuzeigen, wie die beim Biegen von Hohlprofilstäben aus Edelstahl für Isolierglasscheiben auftretenden Probleme vermindert oder beseitigt werden können.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen und durch ein Verfahren mit den im Anspruch 16 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die profilierte Rolle, welche auf die Außenwand des Hohlprofilstabes einwirkt, kann diese während des Rundbiegens des Hohlprofilstabes eindrücken.

Die Erfindung hat wesentliche Vorteile:

• Die Neigung der Innenwand der Hohlprofilstäbe, einzuknicken, nimmt ab oder bleibt aus.
• Es können ansprechend aussehende Bögen mit kleinerem Biegeradius als bisher erzeugt werden.
• Die Flanken der Profilstäbe bleiben parallel.
• Die gefundene Lösung führt nicht zu einer nennenswerten Verteuerung der Biegevorrichtung.
• Die Einsatzmöglichkeiten von Edelstahlprofilen, welche wegen der geringeren Wärmeleitfähigkeit für Isolierglasscheiben vorteilhaft sind, werden erweitert.
• Die Qualität von Isolierglasscheiben wird durch Einsatz zur Erfindung verbessert.
• Eine Vergrößerung der Breite der Hohlprofilstäbe im Bogenbereich wird verhindert.

Soweit im Zusammenhang mit der Erfindung davon die Rede ist, dass eine Rolle "unter" der Förderbahn und eine andere Rolle "über" der Förderbahn angeordnet ist, wird unter den Bereich, der "über" der Förderbahn liegt, der Bereich verstanden, in welchen hinein ein Abschnitt des Hohlprofilstabes durch das Biegewerkzeug gebogen wird. Unter dem Bereich "unter" der Förderbahn wird jener Bereich verstanden, der durch die Flucht der geradlinigen Förderbahn begrenzt ist und in den hinein die Hohlprofilstäbe keinesfalls abgebogen werden. In der bevorzugten Ausführungsform hat die Vorrichtung eine Stützfläche, auf welcher die durch den Biegevorgang aus der Förderbahn herausbewegten Abschnitte der Hohlprofilstäbe beim Biegen gleiten und abgestützt werden können. Diese Stützwand ist vorzugsweise geneigt angeordnet und weist das Biegewerkzeug in ihrem unteren Bereich auf, so dass die Hohlprofilstäbe nach oben gebogen werden. In diesem speziellen Fall hat die Angabe "unter der Förderbahn" und "über der Förderbahn" eine anschauliche Bedeutung. Die Stützebene könnte aber auch waagerecht verlaufen und dann würden sich die Bereiche "unter der Förderbahn" und "über der Förderbahn" in dem Sinne, wie diese Angaben hier gebraucht sind, nicht übereinander, sondern auf gleicher Höhe befinden.

Das vorspringende Profil der auf die Außenwand der Hohlprofilstäbe einwirkenden zweiten Rolle kann ballig ausgebildet sein. Als besonders günstig hat es sich herausgestellt, wenn das Profil dieser Rolle doppelt-konisch ausgebildet ist. Das hat sich für ein Verhindern des Einknickens der Innenwand des Profils als besonders günstig herausgestellt. Der Winkel zwischen den beiden Konusflächen beträgt vorzugsweise 70° bis 110°, insbesondere 80° bis 100°. Damit läßt sich die Außenwand der Hohlprofilstäbe schonend eindrücken und ein Einknicken der Innenwand vermeiden. Die Flanken behalten ihren ursprünglichen Abstand, bleiben parallel und weisen allenfalls eine tolerierbare Welligkeit auf. Das vorspringende Profil der zweiten Rolle, welche auf die Außenwand der Hohlprofilstäbe einwirkt, ist vorzugsweise schmaler als die um die vierfache Wandstärke des Hohlprofilstabes verminderte Breite des Hohlprofilstabes. Unter der Breite des Hohlprofilstabes wird der Abstand der Außenseiten der Flanken des Hohlprofilstabes verstanden. Vorzugsweise beträgt die Breite des vorspringenden Profils nur 1/3 bis 2/3 der Breite des Hohlprofilstabes, insbesondere nur 1/3 bis zur Hälfte der Breite des Hohlprofilstabes. Das hat den Vorteil, dass man die Außenwand des Hohlprofilstabes in dessen mittleren Bereich zwangsweise definiert eindrücken kann, wohingegen sich die Außenwand des Hohlprofilstabes im Übergangsbereich von dem sich an das vorspringende Profil anlegenden Abschnitt bis zu den Flanken des Hohlprofilstabes dem freien Spiel der Kräfte überlassen schonend verformen und ihren Verlauf unterschiedlichen Biegeradien optimal anpassen kann.

Der Übergang zwischen den beiden konischen Flächen des doppelt-konischen Mantels der auf die Außenwand einwirkenden Rolle ist vorzugsweise abgeflacht, insbesondere gerundet, um die Außenwand des Hohlprofilstabes beim Eindrücken zu schonen.

Bei der zweiten Rolle, welche der Außenwand der Hohlprofilstäbe zugewandt ist, ist der Mantel, welcher das vorspringendes Profil hat, vorzugsweise durch zwei radial vorspringende Bundflächen begrenzt, welche durch eine sprunghafte Durchmesservergrößerung der zweiten Rolle gebildet sind. Diese Bundflächen sollen einen auf die Breite der Hohlprofilstäbe abgestimmten Abstand haben, so dass sie die Flanken des Hohlprofilstabes führen, während sie auf die Außenwand des Hohlprofilstabes einwirken und sie eindrücken. Das ist sowohl für die Führung und Zentrierung der Hohlprofilstäbe als auch für das Bewahren des Abstands und der Parallelität ihrer Flanken günstig.

Der auf die Innenwand des Hohlprofilstabes einwirkende Abschnitt der schräg gegenüberliegenden ersten Rolle kann zylindrisch oder ballig ausgebildet sein. Wenn er ballig ausgebildet ist, soll er weniger vorspringen als das Profil der auf die Außenwand einwirkenden zweiten Rolle. Insbesondere sollte das Profil der auf die Innenseite einwirkenden balligen ersten Rolle höchtens um 1/3 bis 1/5, insbesondere höchstens um 1/4 des Vorsprungs des Profils der zweiten, auf die Außenwand des Hohlprofilstabes einwirkenden Rolle vorspringen. Das ist für den Biegevorgang und das ansprechende Aussehen der gebogenen Innenwand des Hohlprofilstabes günstig.

Da die der Innenwand zugewandte Rolle und die der Außenwand zugewandte Rolle in Förderrichtung aufeinanderfolgen, können sie, während sie einwirken, beide dazu herangezogen werden, die Flanken des Hohlprofilstabes zu führen. Deswegen hat vorzugsweise auch die der Innenwand zugewandte erste Rolle zu beiden Seiten ihres Mantels, welcher zur Anlage an der Innenwand der Hohlprofilstäbe bestimmt ist, Wände, welche radial über die zylindrische oder ballige Mantelfläche vorstehen, wobei die einander zugewandten Oberflächen dieser beiden Wände eben und parallel zueinander ausgebildet sind. Während die zweite Rolle, welche auf die Außenwand des Hohlprofilstabes einwirkt, ein vorspringendes Profil hat, welches vorzugsweise wesentlich schmaler als die Breite des Hohlprofilstabes ist, kann die erste Rolle, welche auf die Innenwand des Hohlprofilstabes einwirkt, eine vorzugsweise ballige Mantelfläche haben, welche nur wenig schmaler ist als die Breite des Hohlprofilstabes. Damit die erste Rolle dennoch die Innenwand des Hohlprofilstabes etwas eindrücken kann, ist bei der ersten Rolle zwischen ihrer Mantelfläche und den beiden über sie vorstehenden Wänden jeweils ein Ringspalt vorgesehen, dessen Breite etwas größer ist als die doppelte Wandstärke des Hohlprofilstabes, so dass sich die Flanken des Hohlprofilstabes beim Biegen ein Stück weit in diesen Ringspalt hinein bewegen können.

Die beiden Rollen sind vorzugsweise unabhängig voneinander verlagerbar, was das Biegen mit unterschiedlichen und wechselnden Biegeradien erleichtert.

Die mit den Rollen zusammenarbeitende Führungseinrichtung definiert einen Abschnitt nicht nur der Förderbahn, sondern dient auch als ein Biegewiderlager für das Biegen von gerundeten Abschnitten des Hohlprofilstabes. Um den Profilstab während des Rundbiegens möglichst reibungsarm vorschieben zu können, besteht die Führungseinrichtung aus einer oder mehreren Rollen oder Wellen, welche eine Achse haben, die parallel zur Achse der beiden anderen Rollen verläuft. Die Rollen oder Wellen der Führungseinrichtung rollen dann beim Vorschieben des Hohlprofilstabes auf dessen Außenwand.

Vorzugsweise weist das erfindungsgemäße Biegewerkzeug, ebenso wie das be kannte Biegewerkzeug auch noch Elemente auf, die es möglich machen, nicht nur Abschnitte des Profilstabes rund zu biegen, sondern auch Ecken zu biegen. Zu diesem Zweck hat das Biegewerkzeug vorzugsweise zusätzlich eine Biegewange, welche um eine Schwenkachse verschwenkbar ist, die zu den Achsen der ersten Rolle und der zweiten Rolle parallel verläuft, zum Biegen auf die Außen wand des Hohlprofilstabes einwirkt und unter der Förderbahn eine Ausgangslage hat, welche sie vor dem Biegen einnimmt. Ferner weist das Biegewerkzeug vorzugsweise einen um dieselbe Schwenkachse verschwenkbaren Gegenhalter auf, welcher der Biegewange angenähert und von ihr entfernt werden kann, und schließlich ein über der Förderbahn angeordnetes, der Förderbahn zugewandtes Biegewiderlager, um welches der Hohlprofilstab beim Biegen einer Ecke gebogen wird. Wegen des detaillierten Aufbaus und der Arbeitsweise einer solchen Weiterbildung des Biegewerkzeuges, mit welcher auch Ecken gebogen werden können, wird auf die Offenbarung in der DE 101 37 766 A1 verwiesen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und werden nachstehend beschrieben:

1 zeigt eine vereinfachte Gesamtansicht der Vorrichtung,

2 zeigt das Biegewerkzeug der Vorrichtung in einer Vorderansicht, und zwar in einer Einstellung zum Herstellen von Bögen mit größerem Radius,

3 zeigt einen Querschnitt durch eine erste in 2 verwendete Rolle in Verbindung mit einem Hohlprofilstab,

4 zeigt einen Querschnitt durch eine zweite in 2 verwendete Rolle in Verbindung mit einem Hohlprofilstab, und

5 zeigt in einer Darstellung wie in 3 eine Abwandlung der dort gezeigten Rolle.

1 zeigt eine vereinfachte Gesamtdarstellung der Vorrichtung mit einem Gestell 1, mit einer von dem Gestell getragenen, nach hinten geneigten Stützwand 2, mit einer im unteren Bereich der Stützwand 2 vorgesehenen waagerechten Förderbahn 3, längs welcher zu biegende Hohlprofilstäbe in der Förderrichtung 4 einem Biegewerkzeug 5 zugeführt werden. Für den Vorschub der Hohlprofilstäbe ist eine Vorschubeinrichtung vorgesehen, welche im Ausführungsbeispiel vorzugsweise aus zwei endlosen, zueinander parallelen, synchron angetriebenen Zahnriemen 6 und 7 besteht, welche über Paare von Zahnrädern 8 und 9 sowie 8a und 9a geführt sind, von denen die vorderen Zahnräder 8, 8a angetrieben sind. Zur Anpassung an unterschiedliche Profilhöhen der Hohlprofilstäbe sind die Zahnriemen 6 und 7 in ihrem gegenseitigen Abstand veränderlich, insbesondere durch Verschieben des oberen Zahnriemens 7 zusammen mit seinen Zahnrädern 8 und 9. Entlang der Förderbahn 3 können weitere Werkzeuge angeordnet sein, insbesondere eine Säge zum Durchtrennen der Hohlprofilstäbe, eine Beschriftungseinrichtung zum Beschriften der Hohlprofilstäbe, und eine Verbindungseinrichtung zum Verbinden von aufeinanderfolgenden Abschnitten von Hohlprofilstäben. Eine solche Verbindungseinrichtung besteht beispielsweise aus einem stationären Klemmbackenpaar 10 und aus einem längs der Förderbahn 3 verschiebbaren Klemmbackenpaar 11. Zum Verbinden zweier aufeinanderfolgender Hohlprofilstäbe wird der vordere Hohlprofilstab nahe seinem hinteren Ende zwischen den stationären Klemmbacken 10 festgelegt und der nachfolgende Hohlprofilstab nahe seinem vorderen Ende zwischen den beweglichen Klemmbacken 11 festgelegt, wobei eines der beiden Enden einen Steckverbinder trägt, der durch Vorbewegen des zweiten Klemmbackenpaares 11 auch in das gegenüberliegende Ende des anderen Hohlprofilstabes geschoben wird.
Die zu biegenden Schenkel der Hohlprofilstäbe werden in der dargestellten Vorrichtung, in welcher die Förderrichtung 4 von links nach rechts verläuft, entgegen dem Uhrzeigersinn gebogen, wobei sich die abgebogenen Schenkel auf der Stützwand 2 abstützen können und auf ihr geführt werden. Die Förderrichtung 4 von links nach rechts zu wählen, ist jedoch willkürlich, sie könnte auch von rechts nach links verlaufen; in diesem Fall würden die Hohlprofilstäbe im Uhrzeigersinn gebogen.
Die Förderbahn 3 ist nicht als kontinuierlich durchgehende Bahn ausgebildet, sondern besteht aus einer Folge von teilweise unterschiedlichen Elementen, welche die Hohlprofilstäbe sowohl parallel zur Stützwand 2 als auch in einer dazu senkrechten Ebene unterstützen und führen und dabei eine geradlinige, waagerechte Bewegungsbahn der Hohlprofilstäbe erzwingen. Zu diesen Elementen, die die Bewegungsbahn durch Hohlprofilstäbe festlegen, gehören unter anderem die Zahnriemen 6 und 7, die Klemmbackenpaare 10 und 11 und das Biegewerkzeug 5, welches in 2 näher dargestellt ist.
Die hauptsächlichen Bestandteile des Biegewerkzeuges 5 sind eine Biegewange 12, ein mit ihr zusammenarbeitender Gegenhalter 13, ein Biegewiderlager 14 und eine Klemmeinrichtung 15, 16, welche dem Biegewiderlager 14 gegenüberliegt. Diese Bestandteile sind in 2 in einer Ansicht mit einer Blickrichtung senkrecht zur Stützfläche 2 dargestellt.
Sowohl die Biegewange 12 als auch ihr Gegenhalter 13 sind um eine im Zentrum des Biegewiderlagers 14 liegende, zur Stützwand 2 rechtwinklig orientierte Schwenkachse 18 verschwenkbar. Zum Verschwenken der Biegewange 12 ist hinter der Ebene der Stützwand 2 vorzugsweise ein elektrischer Servomotor vorgesehen, welcher es gestattet, vorgegebene Schwenkwinkel besonders genau auszuführen. Es wäre aber auch möglich, die Biegewange 12 mittels eines pneumatischen Zylinders, insbesondere eines Drehflügelzylinders, zu verschwenken. Der Gegenhalter 13 hat keinen eigenen Schwenkantrieb, er wird von der Biegewange 12 mitgenommen, wenn diese in Richtung des Pfeiles 19 eine Schwenkbewegung vollführt. Dabei wird der Gegenhalter 13 gegen die Biegewange 12 gedrückt, vorzugsweise mittels eines Pneumatikzylinders, der in den Zeichnungen nicht dargestellt ist und dessen Widerstand von dem Antriebsmotor der Biegewange 12 überwunden wird. Die Folge davon ist, daß ein zu biegender Hohlprofilstab 20 während des Biegevorganges zwischen der Biegewange 12 und ihrem Gegenhalter 13 eingespannt ist.
Der Hohlprofilstab 20 wird dem Biegewerkzeug 5 auf der Förderbahn 3 so zugeführt, daß seine Außenwand 21 nach unten weist und der Biegewange 12 anliegt, daß seine zueinander parallelen Flanken 22 parallel zur Stützwand 2 verlaufen und daß seine Innenwand 23 dem Gegenhalter 13 zugewandt ist. Bei den in den 2 bis 5 dargestellten Hohlprofilstäben 20 handelt es sich um so genannte Stegprofile, bei denen – wie am besten in 3 zu sehen ist – die Flanken 22 über die Innenwand 23 vorspringen. Die Flanken 22 sind mit der Außenwand 21 und mit der Innenwand 23 einstückig verbunden. Die anstelle von Stegprofilen für Abstandhalter in Isolierglasscheiben häufig verwendeten Kastenprofile unterscheiden sich von den Stegprofilen darin, daß die Flanken nicht über die Innenwand vorspringen, sondern die Innenwand von dem inneren Rand der Flanken 22 ausgeht. Die Angaben "innen" und "außen" sind hier im Hinblick auf die zu biegenden Ecken oder Bögen gewählt, welche eine Außenseite und eine Innenseite haben, so daß die "Innenwand" die Innenseite und die "Außenwand" die Außenseite der Ecke bzw. des Bogens bildet.
Die Klemmvorrichtung 15, 16 besteht aus einem ersten Klemmteil 15 und aus einem zweiten Klemmteil 16, deren Abstand voneinander mittels eines nicht dargestellten Druckmittelzylinders veränderbar ist. In dem Klemmteil 16 sind zwei Wellen 17 drehbar gelagert, deren Oberseite in der Flucht der Förderbahn 3 liegt, so dass die Wellen 17 auf der Außenwand 21 der auf der Förderbahn 3 dem Biegewerkzeug zugeführten Hohlprofilstäbe 20 abrollen.
Während des Zuführens des Hohlprofilstabes 20 klemmen die Klemmteile 15 und 16 nicht; die Biegewange 12 befindet sich in einer Stellung, welche etwas unterhalb der Förderbahn 3 liegt; der auf den Gegenhalter 13 einwirkende Pneumatikzylinder ist drucklos, so daß der Gegenhalter 13 nicht gegen die Biegewange 12 gedrückt wird. Unter diesen Bedingungen wird der Hohlprofilstab 20 durch seine Vorschubeinrichtung 6 bis 8 vorgeschoben, wobei das erste Klemmteil 15, der Gegenhalter 13 und das Biegewiderlager 14 zwischen die Flanken 22 des Hohlprofilstabes 20 eingreifen. Der Hohlprofilstab 20 wird zwischen dem ersten Klemmteil 15, dem Biegewiderlager 14 und dem Gegenhalter 13 auf der einen Seite und dem zweiten Klemmteil 16 und der Biegewange 12 auf der anderen Seite vorgeschoben und läuft hinter der Biegewange 12 mit seiner Außenwand 21 auf eine zweite Rolle 26, welche um eine zur Schwenkachse 18 parallele Achse drehbar ist und eines jener Elemente ist, welche die Lage der Förderbahn 3 bestimmen. Durch ihren Eingriff zwischen die Flanken 22 nehmen das erste Klemmteil 15, das Biegewiderlager 14 und der Gegenhalter 13 an der Führung des Hohlprofilstabes 20 teil. Die in 2 gestrichelt dargestellten Wellen 17 dienen ebenfalls zur Führung des Hohlprofilstabes 20.
Der Hohlprofilstab 20 wird vorgeschoben, bis die Stelle, an welcher eine Ecke gebogen werden soll, das Biegewiderlager 14 erreicht. Die korrekte Position kann durch einen längs der Förderbahn 3 verschiebbaren Anschlag 27 (1) bestimmt werden, an welchem das vordere Ende des Hohlprofilstabes 20 anschlägt und still gesetzt wird. Danach wird der Hohlprofilstab 20 dicht vor dem Biegewiderlager 14 zwischen dem ersten Klemmteil 15 und dem zweiten Klemmteil 16 eingeklemmt. Außerdem wird der Hohlprofilstab 20 jetzt zwischen der Biegewange 12 und ihrem Gegenhalter 13 eingeklemmt. Danach kann durch Verschwenken der Biegewange 12 der Biegevorgang zur Bildung einer Ecke durchgeführt werden, wobei der größtmögliche Biegewinkel erreicht ist, wenn der Gegenhalter 13 am ersten Klemmteil 15 anschlägt. Um einen möglichst großen Biegewinkel zu ermöglichen, sind die einander benachbarten Abschnitte des Gegenhalters 13 und des ersten Klemmteils 15 keilförmig ausgebildet. Die Schrägfläche 28 des Gegenhalters 13 und die Schrägfläche 29 des ersten Klemmteils 15, welche in 2 auf der der Förderbahn 3 abgewandten Seite des Gegenhalters 13 bzw. des ersten Klemmteils 15 liegen, sind so angeordnet, daß der Gegenhalter 13 mit seiner Schrägfläche 28 vollflächig an der Oberseite des Klemmteils 15 und die Oberseite des Gegenhalters 13 vollflächig an der Schrägfläche 29 des Klemmteils 15 anschlagen kann. Dadurch sind Biegewinkel möglich, die wesentlich größer als 90° sind. Das Biegewiderlager 14 hat eine im wesentlichen zylindrische Mantelfläche, mit Ausnahme der Abschnitte, an welchen es in die keilförmigen Abschnitte des Gegenhalters 13 und des ersten Klemmteils 15 übergeht.
Um den Hohlprofilstab 20 nach dem Biegen einer Ecke weitertransportieren zu können, wird seine Klemmung in der ersten Klemmeinrichtung 15, 16 gelöst, der auf den Gegenhalter 13 einwirkende Pneumatikzylinder drucklos gemacht und die Biegewange 12 in ihre Ausgangslage zurückverschwenkt. Der Hohlprofilstab 20 ist dann frei und kann in Richtung des Pfeils 4 vorgeschoben werden bis in seine nächste Biegeposition, in welcher er in der beschriebenen Weise erneut in der ersten Klemmeinrichtung 15, 16 sowie zwischen der Biegewange 12 und dem Gegenhalter 13 eingespannt wird.
Wegen weiterer zweckmäßiger Ausgestaltungen der für das Biegen von Ecken vorgesehenen Bestandteile des Biegewerkzeuges 5 wird auf die DE 101 37 766 A1 verwiesen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist nicht nur zum Biegen von Ecken mit kleinen Radien in Hohlprofilstäben geeignet, sondern auch zum Erzeugen von stetig gekrümmten Abschnitten (Bögen) mit größeren Radien, welches auch als Runden bezeichnet wird. Im Verlauf des Rundens kann der Radius gleich bleiben oder veränderlich sein. Zum Runden ist oberhalb der Förderbahn 3 eine weitere Rolle 60 vorgesehen, welche, da sie zwischen den Wellen 17 und der "zweiten" Rolle 26 liegt, als "erste" Rolle 60 bezeichnet ist. Sie ist um eine zur Schwenkachse 18 parallele Achse 61 frei drehbar an einem Hebel 62 gelagert, welcher seinerseits um eine zur Schwenkachse 18 parallele Achse 63, welche gestellfest ist, pneumatisch verschwenkbar ist. Diese erste Rolle 60 übernimmt beim Runden von Hohlprofilstäben 20 anstelle des Biegewiderlagers 18 die Aufgabe eines Widerlagers und wird dazu auf die Innenwand 23 des Hohlprofilstabes 20 herabgeschwenkt, nachdem durch Verschwenken des Gegenhalters 13 bis zum Anschlag an das erste Klemmteil 15 Platz für die erste Rolle 60 geschaffen wurde. Die erste Rolle 60 hat einen Grundkörper 64 mit balliger Mantelfläche 65. Der Grundkörper 64 ist unter Ausbildung einer Hohlwelle 66 durchbohrt. Die Hohlwelle 66 nimmt die Achse 61 auf und trägt darüberhinaus zwei Scheiben 67, welche den Grundkörper 64 flankieren und über die ballige Mantelfläche 65 radial hinausragen. Auf ihren einander zugewandten Innenseiten haben die beiden Scheiben 67 eine in der Weise abgestufte Kontur, daß die Scheiben 67 im radial inneren Bereich dem Grundkörper 64 anliegen, in einem radial äußeren Bereich demgegenüber aber zurückspringen, so daß zwischen den Scheiben 67 und dem Grundkörper 64 beidseits ein Ringspalt 68 besteht. Dessen Breite ist so bemessen, daß er die vorspringenden Abschnitte der Flanken 22 eines als Stegprofil ausgebildeten Hohlprofilstabes 20 aufnehmen kann, siehe 3. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß der Grundkörper 64 mit seiner balligen Mantelfläche 65 zwischen die Flanken 22 eindringen kann, ohne diese zu verformen.
Damit die Scheiben 67 nicht mit der Biegewange 12 kollidieren, kann diese, wie in 2 dargestellt, in eine unterhalb der Förderbahn 3 liegende unwirksame Stellung herabgeschwenkt werden. Anstelle der Biegewange 12 übernimmt beim Runden die Rolle 26 eine aktive Funktion, indem sie je nach dem gewünschten Krümmungsradius mehr oder weniger weit über das Grundniveau der Förderbahn 3 hinaus vorgeschoben und festgelegt wird. Da die Mantelfläche der Wellen 17, die ballige Mantelfläche 65 der ersten Rolle 60 und die Mantelfläche der zweiten Rolle 26 einander so zugeordnet sind, daß der Hohlprofilstab 20 nicht auf geradem Wege zwischen ihnen hindurchgeschoben werden kann, wird er zwangsweise gekrümmt (gerundet), und zwar um so stärker, je weiter die zweite Rolle 26 über das Grundniveau der Förderbahn 3 hinaus vorgeschoben wird. Den für das Runden erforderlichen Vorschub des Hohlprofilstabes 20 übernimmt die in 1 dargestellte Vorschubeinrichtung 6 bis 9.
Die ballige Mantelfläche 65 der ersten Rolle 60 kann die Innenwand 23 des Hohlprofilstabes 20 beim Runden entsprechend ballig eindrücken. Durch die ballige Ausbildung erfolgt ein sanftes Eindringen der ersten Rolle 60 in die Krümmungsinnenseite des Hohlprofilstabes 20. Dabei wird die Innenwand 23 in Querrichtung etwas gedehnt und neigt dadurch weniger zur Faltenbildung, ohne sie allein verhindern zu können. Außerdem begünstigt die ballige Form der ersten Rolle 60 ein ansprechendes Erscheinungsbild, zu welchem das ausschließlich zwischen rollenden Flächen erfolgende Runden wesentlich beiträgt.
Die erste Rolle 60 ist vorzugsweise ballig ausgebildet, wie in 3 dargestellt. Sie kann jedoch auch eine zylindrische Mantelfläche haben, wie in 5 dargestellt.
Die erste Rolle 60 eignet sich nicht nur für das Verarbeiten von Stegprofilen, sondern auch für das Verarbeiten von Hohlprofilstäben, deren Querschnitt ein Kastenprofil ist. Auch in diesem Fall ist durch die abgestuften Scheiben 67, welche an den Flanken des Kastenprofils anliegen, gewährleistet, daß der ballige Mantel 65 der ersten Rolle 60 beim Eindrücken der Innenwand 23 des Hohlprofilstabes 20 die Flanken 22 nicht verformt.
Die unterhalb der Förderbahn 3 angeordnete zweite Rolle 26, hat die in 4 dargestellte Kontur mit einem zylindrischen Mantel 30, bestehend aus zwei Abschnitten 30a und 30b, zwischen denen sich ein doppelt-konisches vorspringendes Profil 31 befindet, welches sich über den vollen Umfang der Rolle 26 erstreckt und im Übergangsbereich 34 zwischen den beiden Konusflächen 32 und 33 gerundet ist. Die beiden Konusflächen 32 und 33 schließen einen Winkel von 90° miteinander und von 45° zur Achse der Rolle 26 ein. Die beiden Abschnitte 30a und 30b des Mantels 30 und das vorspringende Profil 31 sind jeweils ungefähr gleich breit. Das ist ein wesentlicher Unterschied zu der ersten Rolle 60, bei welcher sich die ballige Mantelfläche 65 nahezu über den gesamten Abstand der Stege erstreckt, welche die Innenwand 23 des Hohlprofilstabes 20 begrenzen. Verglichen mit dem Maß, um welches das Profil 31 über die zylindrischen Abschnitte 30a und 30b des Mantels 30 der zweiten Rolle 26 vorspringt, ist die Höhe des balligen Profils der Mantelfläche 65 der ersten Rolle 60 vergleichsweise niedrig und beträgt ungefähr nur 1/4 des Maßes, um welches das Profil 31 der zweiten Rolle 26 vorspringt. Die Eindringtiefe des vorspringenden Profils 31 in die Außenwand 21 wird dadurch begrenzt, dass die Außenwand 21 an die zylindrischen Abschnitte 30a und 30b anschlägt. Im gezeichneten Beispiel, in welchem der Hohlprofilstab 20 auch auf seiner Außenwand 21 zwei längs verlaufende Stege 21a hat, welche einen Abstand zu den Flanken 22 aufweisen, sind es die Stege 21a, an welchen die zweite Rolle 26 mit ihren Abschnitten 30a und 30b zur Begrenzung der Eindringtiefe anschlägt.
Zur Führung der Flanken 22 des Hohlprofilstabes 20 hat die zweite Rolle 26 zu beiden Seiten des Mantels 30 Bundflächen 35, welche an zwei scheibenförmigen Wänden 36 und 37 ausgebildet sind, welche den Mantel 30 beidseits begrenzen. Im Grenzfall kann der Hohlprofilstab 20 an seiner Außenwand 21 und an seiner Innenwand 23 soweit eingedrückt werden, dass sich die Außenwand 21 und die Innenwand 23 berühren.

1.: Gestell
2.: Stützwand
3.: Förderbahn
4.: Förderrichtung
5.: Biegewerkzeug
6.: Zahnriemen der Vorschubeinrichtung
7.: Zahnriemen der Vorschubeinrichtung
8.: Zahnräder der Vorschubeinrichtung
8a.: Zahnräder der Vorschubeinrichtung
9.: Zahnräder der Vorschubeinrichtung
9a.: Zahnräder der Vorschubeinrichtung
10.: stationäres Klemmbackenpaar
11.: verschiebbares Klemmbackenpaar
12.: Biegewange
13.: Gegenhalter
14.: Biegewiderlager
15.: erstes Klemmteil einer Klemmeinrichtung
16.: zweites Klemmteil einer Klemmeinrichtung
17.: Wellen; Führungseinrichtung
18.: Schwenkachse
19.: Pfeil
20.: Hohlprofilstab
21.: Außenwand
21a.: Stege
22.: Flanken
23.: Innenwand
26.: zweite Rolle
27.: Anschlag
28.: Schrägfläche
29.: Schrägfläche
30.: Mantel
30a.
31.: vorspringendes Profil
31a.: Abschnitte von 30
31a.: Abschnitte von 30
32.: Konusfläche
33.: Konusfläche
34.: Übergangsbereich
35.: Bundflächen
36.: scheibenförmige Wand
37.: scheibenförmige Wand
60.: erste Rolle
61.: Achse
62.: Hebel
63.: Achse
64.: Grundkörper
65.: Mantelfläche
66.: Hohlwelle
67.: Scheiben
68.: Ringspalt

Claims

Vorrichtung zum Biegen von Hohlprofilstäben (20), insbesondere für Abstandhalterrahmen für Isolierglasscheiben, wobei die Hohlprofilstäbe (20) zwei zueinander parallele Flanken (22) sowie eine Innenwand (23) und eine Außenwand (21) haben, welche die Flanken (22) miteinander verbinden, – mit einem Gestell (1) – mit einer Vorschubeinrichtung (6 bis 9) für die Hohlprofilstäbe (20), welche mit ihrer Förderrichtung (4) eine Förderbahn (3) bestimmt, – mit einem vom Gestell (1) getragenen Biegewerkzeug (5), welches in der Förderrichtung (4) mit Abstand aufeinanderfolgend angeordnet eine Führungseinrichtung (17) für die Außenwand (21) der Hohlprofilstäbe (20) und zwei Rollen (26, 60) aufweist, welche um zu einander parallele und im rechten Winkel zur Förderrichtung (4) verlaufende Achsen drehbar sind, wobei die erste Rolle (60) einen Mantel mit einem zur Anlage an der Innenwand (23) der Hohlprofilstäbe (20) bestimmten Abschnitt hat und die zweite Rolle (26) einen Mantel mit einem zur Anlage an der Außenwand (21) der Hohlprofilstäbe (20) bestimmten Abschnitt hat und quer zur Förderbahn (3) aus einer Ausgangsstellung unter der Förderbahn (3) in eine vorgebbare Arbeitsstellung über der Förderbahn (3) bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel der zweiten Rolle (26) in der Mitte seines der Außenwand (21) der Hohlprofilstäbe (20) zugewandten Abschnitts ein vorspringendes Profil (31) hat.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das vorspringende Profil (31) der zweiten Rolle (26) ballig ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das vorspringende Profil (31) der zweiten Rolle (26) doppelt-konisch ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergangsbereich (34) zwischen den beiden konischen Flächen (32, 33) des Mantels (30) der zweiten Rolle (26) abgeflacht, insbesondere gerundet ist.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der der Außenwand (21) der Hohlprofilstäbe (20) zugewandte Abschnitt des Mantels (30) der zweiten Rolle (26) durch zwei die Flanken (22) führende Bundflächen (35) begrenzt ist, welche durch eine sprunghafte Durchmesservergrößerung der zweiten Rolle (26) gebildet sind.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Rolle (60), welche auf die Innenwand (23) der Hohlprofilstäbe (20) einwirkt, eine Mantelfläche (65) mit einem balligen Profil hat.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das ballige Profil der ersten Rolle (60) weniger vorspringt als das Profil (31) der zweiten Rolle (26).
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das ballige Profil der ersten Rolle (60) höchstens um 1/3 bis 1/5 des Vorsprungs des Profils (31) der zweiten, auf die Außenwand (21) des Hohlprofilstabes (20) einwirkenden Rolle (26) vorspringt.
Vorrichtung nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das ballige Profil der ersten Rolle (6D) breiter ist als das vorspringende Profil (31) der zweiten Rolle (26).
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste, der Innenwand (23) zugewandte Rolle (60) zu beiden Seiten der Mantelfläche (65), welche zur Anlage an der Innenwand (23) der Hohlprofilstäbe (20) bestimmt ist, Wände (67) hat, welche radial über die Mantelfläche (65) vorstehen, wobei deren einander zugewandte Oberflächen eben und parallel zueinander ausgebildet sind und zwischen der Mantelfläche (65) und den beiden Wänden (67) in der ersten Rolle (60) jeweils ein Ringspalt (68) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringspalt (68) so auf die Wandstärke der zu verarbeitenden Hohlprofilstäbe (20) abgestimmt ist, dass die Breite des Ringspaltes (68) größer als die doppelte Wandstärke des Hohlprofilstabes (20) ist.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Rolle (60) und die zweite Rolle (26) unabhängig voneinander verlagerbar sind.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung durch eine oder mehrere Rollen oder Wellen (17) gebildet ist, welche eine Achse haben, die parallel zur Achse der ersten Rolle (60) und der zweiten Rolle (26) verläuft.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Biegewerkzeug (5) zusätzlich – eine Biegewange in (12) aufweist, welche um eine Schwenkachse (18) verschwenkbar ist, die zu den Achsen der ersten Rolle (60) und der zweiten Rolle (26) parallel verläuft, zum Biegen auf die Außenwand (21) des Hohlprofilstabes (20) einwirkt und unter der Förderbahn (3) eine Ausgangslage hat, welche sie vor dem Biegen einnimmt, – einen um diesselbe Schwenkachse (18) verschwenkbaren Gegenhalter (13) aufweist, welcher der Biegewange (12) angenähert und von ihr entfernt werden kann, – und über der Förderbahn (3) ein der Förderbahn (3) zugewandtes Biegewiderlager (14) aufweist, um welches der Hohlprofilstab (20) gebogen wird.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gestell (1) eine nach hinten geneigte Stützwand (2) trägt, welche eine ebene Oberfläche hat und Unterbrechungen aufweisen kann, wobei am unteren Rand oder im unteren Bereich der Stützwand (2) die vorzugsweise waagerecht verlaufende Förderbahn (3) und das Biegewerkzeug (5) angeordnet sind, dessen auf die Hohlprofilstäbe (20) einwirkende Teile oberhalb der Oberfläche der Stützwand (2) angeordnet sind.
Verfahren zum Biegen von Hohlprofilstäben (20), welche zwei zueinander parallele Flanken (22) sowie eine Innenwand (23) und eine Außenwand (21) haben, welche die Flanken (22) miteinander verbinden, insbesondere für Abstandhalterrahmen für Isolierglasscheiben, indem ein Hohlprofilstab (20) zwischen einer ersten Rolle (60) auf der einen Seite und einer Führungseinrichtung (17) sowie einer zweiten Rolle (26) auf der anderen Seite so vorgeschoben wird, dass die Innenwand (23) des Hohlprofilstabes (20) der ersten Rolle (60) und die Führungseinrichtung (17) und die zweite Rolle (26) der Außenwand (21) des Hohlprofilstabes (20) anliegen, wobei die Lage der Führungseinrichtung (17) sowie der beiden Rollen (26, 60) relativ zueinander durch Verlagern der ersten Rolle (60) und/oder der zweiten Rolle (26) so eingestellt, dass es für den Hohlprofilstab (20) keinen geradlinigen Weg durch die Anordnung der beiden Rollen (26, 60) und der Führungseinrichtung (17) gibt und der Mantel der zweiten Rolle (26) in der Mitte seines der Außenwand (21) des Hohlprofilstabes (20) zugewandten Abschnitts ein vorspringendes Profil (31) hat, mit welchem er während des Vorschiebens des Hohlprofilstabes (20) dessen Außenwand (21) wenigstens in einem mittleren Bereich zwischen den Flanken (22) eindrückt.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass gleichzeitig mit der ersten Rolle (60) die Innenwand (23) des Hohlprofilstabes (20) eingedrückt wird, während er vorgeschoben wird.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwand (23) weniger tief eingedrückt wird als die Außenwand (21).
Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Rolle (60) mit einer größeren Breite auf die Innenwand (23) einwirkt als es die zweite Rolle (26) auf der Außenwand (21) tut.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass während des Vorschiebens des Hohlprofilstabes (20) dessen Flanken (22) gerade und parallel zueinander geführt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass es auf Hohlprofilstäbe (20) aus Edelstahl angewendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass es auf Hohlprofilstäbe (20) angewendet wird, welche auf ihrer Außenwand (21) zwei parallel zueinander verlaufende, nach außen vorspringende Stege (21a) haben.