DE19754171B4

DE19754171B4 - Verfahren zur Herstellung eines Profils mit in seinem Längsverlauf sich änderndem Querschnitt und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE19754171B4
Application number: DE1997154171
Authority: DE
Inventors: Uwe Hoffmann; Klaus-Dieter Morsch; Frank Dr. Welsch
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1997-12-06
Filing date: 1997-12-06
Publication date: 2006-04-20
Anticipated expiration: 2017-12-07
Also published as: DE19754171A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Profils (3; 3') mit in seinem Längsverlauf sich änderndem Querschnitt, wobei das Profil (3; 3' bzw. E) mehrere Wandungen (30, 31, 32, 33, 34, 35, 36; 300, 301) aufweist und in Längsrichtung zwischen wenigstens zwei rollenförmigen Werkzeugen (1, 2; 1', 2') hindurchgeführt wird, deren Drehachsen in etwa in einer Ebene parallel zueinander stehen und in etwa senkrecht zur Längserstreckung des Profils (3; 3' bzw. E) ausgerichtet sind, wobei ferner der Abstand der Drehachsen während des Biegevorgangs verändert wird, und wobei während des Biegevorgangs wenigstens ein Wandungsbereich (31, 33; 302) des Profils (3; 3') durch wenigstens eines der Werkzeuge (1, 1') abgestützt und zumindest ein anderer Wandungsbereich (36; 300) des Profils (3; 3') durch wenigstens eines der Werkzeuge (2; 2') frei gebogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwischen dem die Biegung einleitenden Werkzeug (Biegewerkzeug) (2, 2') und dem zu biegenden Wandungsbereich (36, 300) in allen Phasen des...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Profils mit in seinem Längsverlauf sich änderndem Querschnitt gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 9.

Aus der DE 30 22 671 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Profils mit in seinem Längsverlauf sich änderndem Querschnitt bekannt. Das Profil läuft dabei zwischen mehreren hintereinander geschalteten, paarweise angeordneten Profilierrollen, wobei die Profilierrollen im wesentlichen dem Querschnitt des Profils angepaßt sind und das Profil mit einem Großteil eines Querschnitts durch den sich ergebenden Rollenspalt geführt wird. Zur Erzeugung eines veränderlichen Querschnitts sind die Profilrollen quer zu ihrer Drehachse geteilt und während des Profiliervorgangs voneinander weg oder zueinander hin verstellbar. Zur Ermöglichung einer Höhenänderung des Profilquerschnitts wird auch vorgeschlagen, eine Verstellung des Achsabstandes der Profilierrollen während des Profiliervorgangs vorzusehen. Die Verstellmechanismen zur Erzeugung des veränderlichen Profilquerschnitts sind jedoch vergleichsweise kompliziert, wobei die Veränderung des Querschnitts durch aufwendige Verstellmechanismen gleichzeitig mit dem eigentlichen Profiliervorgang des Werkstücks erfolgen muß. Wie in ein bestehendes Grundprofit auf einfache Weise nachträglich ein sich ändernder Querschnitt eingebracht werden kann, ist der Offenlegungsschrift nicht zu entnehmen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein gattungsmäßiges Verfahren und eine gattungsgemäße Vorrichtung vorzustellen, bei dem/der ein Profil auf einfache Weise mit in seinem Längsverlauf sich änderndem Querschnitt versehen werden kann, wobei dies auch nachträglich an einem bereits vorgefertigten Profil erfolgen kann.

Diese Aufgabe löst das Verfahren gemäß Patentanspruch 1 bzw. die Vorrichtung gemäß Patentanspruch 9. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, daß während des Biegevorgangs wenigstens ein Wandungsbereich des Profils durch wenigstens eines der Werkzeuge abgestützt wird und zumindest ein anderer Wandungsbereich des Profils durch wenigstens eines der Werkzeuge frei gebogen wird. Es ist somit nicht erforderlich, daß das Profil mit einem wesentlichen Teil seines Querschnitts durch den Spalt von Profilrollen hindurchgeführt wird, was eine wesentlich geringere Anpassung der rollenförmigen Werkzeuge an das Profil und damit einen einfacheren Aufbau der Werkzeuge ermöglicht. Zudem ist eine nachträgliche Einbringung eines sich ändernden Querschnitts auch bei einem bereits vorgefertigten Profil sehr leicht möglich, auch wenn dieses annähernd geschlossen ist. Zumindest zwischen dem die Biegung einleitenden Werkzeug und dem zu biegenden Wandungsbereich wird erfindungsgemäß ein im wesentlichen punktförmiger Kontakt gehalten. Auf diese Weise wird in allen Phasen des Profildurchlaufs bzw. des Biegevorgangs ein geringer Kontakt zwischen Biegewerkzeug und dem zu biegenden Wandungsbereich und damit eine schonende, der Oberflächenqualität zuträgliche Bearbeitung gewährleistet.

Wenn zweckmäßigerweise der Ausgangsquerschnitt des Profils vor Durchlauf durch die Werkzeuge mittels Rollprofilierung erzeugt wird, so können selbst komplizierte Ausgangsquerschnitte des Profils leicht und kostengünstig erzeugt werden.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorteilhafterweise vorzusehen, daß der Ausgangsquerschnitt des Profils der größte Querschnitt des zu erzeugenden Endprofils ist. Somit braucht zur Erzeugung eines veränderlichen (beispielsweise kleineren) Querschnitts das Biegewerkzeug lediglich in Richtung auf das abstützende Werkzeug bis zur maximal gewünschten Querschnittsverkleinerung zugestellt und gegebenenfalls anschließend wieder zurückgestellt zu werden.

Um die Form des Profils während des Biegevorgangs sicher zu kontrollieren, kann vorgesehen sein, daß wenigstens ein weiterer Wandungsbereich des Profils, auf den während des Vorgangs des Biegens des zu biegenden mindestens einen Wandungsbereiches eine Lageänderungskraft einwirkt, durch ein zusätzliches Werkzeug – z. B. gegebenenfalls eine Unterlage – abgestützt wird.

Steuerungstechnisch kann das Verfahren vereinfacht werden, wenn nur das Biegewerkzeug eine Zustellbewegung ausführt.

Die Ansteuerung der Werkzeuge erfolgt zweckmäßigerweise CNC-gesteuert, da eine CNC-Steuerung sehr genau arbeitet.

Weiterhin kann vorgesehen sein, daß zur Vermeidung von reproduzierbaren Biegefehlern eine Vorkalibrierung des Ausgangsquerschnitts des Profils erfolgt. So kann trotz Biegefehlern, die beispielsweise aufgrund Ungenauigkeiten der rollenförmigen Werkzeuge auftreten, ein Höchstmaß an Maßgenauigkeit des Endprofils erzielt werden.

Aufgrund des Biegevorgangs sich zwischen Wandungsbereichen ergebende Überstände werden zweckmäßigerweise abgetrennt, womit das Gewicht des nicht benötigten Materials eingespart wird.

Um eine einfache Durchführung des Verfahrens zu ermöglichen, wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, bei der als Werkzeuge wenigstens eine Stützrolle und eine Biegerolle vorgesehen sind, wobei die Drehachsen der Rollen in einer Ebene und in etwa parallel zueinander stehen und zumindest die Biegerolle in der gemeinsamen Ebene der Rollen wenigstens eine Zustellbewegung senkrecht zu ihrer Drehachse ausführen kann.

Wenn dabei zumindest die Biegerolle an ihrem äußeren radialen Umfang ballig ausgeführt ist, so kann sehr leicht in allen Phasen des Biegevorgangs ein im wesentlichen punktförmiger Kontakt zwischen dem zu biegenden Wandungsbereich und der Biegerolle gehalten werden, was stets zu einem schonenden Abrollen der Biegerolle an dem zu biegenden Wandbereich führt.

Eine vertikale Abstützung des Profils kann sehr leicht realisiert werden, wenn unterhalb der Rollen eine vorzugsweise sich in Längsrichtung des Profils erstreckende Unterlage vorgesehen ist.

Wenn in einer höchst zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung den Rollen eine Rollprofilieranlage vorgeschaltet ist, so können die Erzeugung des Grundprofils und die Erzeugung des veränderlichen Querschnitts in einem Arbeitsgang zeitsparend ohne Zwischenlagerung erfolgen.

Es kann unter Umständen vorgesehen sein, daß die Stützrolle zumindest teilweise an das Profil angepaßt ist, was vor allem bei der Bearbeitung von vorgefertigten, im wesentlichen geschlossenen Profilen zu einer guten Abstützung führt.

Zur Bearbeitung einfacherer Profile, beispielsweise L-förmiger Profile, kann aber auch vorgesehen sein, daß auch die Stützrolle an ihrem äußeren radialen Umfang ballig ausgeführt ist.

Wenn dabei zumindest die Biegerolle in der gemeinsamen Ebene der Rollen zusätzlich eine Zustellbewegung in Richtung ihrer Drehachse ausführen kann, so ist eine zuverlässige Umbiegung beispielsweise eines Schenkels eines L-Profils gewährleistet. Die Biegerolle und die Stützrolle rollen quasi ballig gegeneinander ab und nehmen dabei jeweils einen kleinen Wandungsbereich des umzubiegenden Profilschenkels zwischen sich auf.

Im folgenden werden zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele für das erfindungsgemäße Verfahren sowie zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele für eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens näher beschrieben. Dabei zeigen:
1 eine Prinzipskizze für eine erste Biegevorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahren;
2 die beispielhafte Darstellung zweier alternativer Verschiebekurven für eines der Biegewerkzeuge gemäß 1;
3 eine Prinzipansicht des erzeugten Profils mit sich änderndem Querschnitt nach Durchlauf durch die Biegevorrichtung;
4a–4c die prinziphafte Darstellung einer zweiten erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Zunächst wird auf 1 Bezug genommen. Darin ist ein Längsprofil 3 aus Metall – beispielsweise Aluminium oder Stahl – im Querschnitt dargestellt. Das Längsprofil 3 weist im Ausgangszustand noch über seine gesamte Länge gleichen Querschnitt auf und kann auf unterschiedliche Weise vorgefertigt worden sein, beispielsweise durch Pressen, Biegen, Innenhochdruckumformung oder in besonders vorteilhafter Weise durch Rollprofilierung. Durch die Vorfertigung im Strangpreß- oder Rollprofilierverfahren mittels Profilrollen werden zumeist Endlosprofile erzeugt.
Gemäß 1 weist das Längsprofil 3 noch einen über seine Länge konstanten, maximalen Querschnitt auf, der sich durch die Anordnungen und den Abstand seiner Wandungen ergibt. Dabei ist eine erste obere, in etwa horizontal angeordnete Wandung 30 ersichtlich, an die sich eine zweite in etwa vertikal angeordnete Wandung 31 anschließt. Die Wandung 31 geht in eine dritte, zu dieser in etwa senkrecht stehenden Wandung 32 über, der eine vierte, wiederum in etwa vertikal ausgerichtete Wandung 33 folgt. Zuletzt ist eine flanschartige fünfte Wandung 34 vorgesehen, welche wiederum in etwa horizontal ausgerichtet ist. In etwa parallel zu den Wandungen 31 und 33 ausgerichtet, befindet sich eine sechste Wandung 36, die an die erste Wandung 30 angrenzt. Die sechste Wandung 36 ist wiederum mit einer siebten Wandung 35 verbunden, die in etwa parallel zur ersten Wandung 30, dritten Wandung 32 und fünften Wandung 34 ausgerichtet ist. Das rechte Ende der siebten Wandung 35 überlappt mit der flanschartigen fünften Wandung 34 und ergibt somit eine Art Flansch, zwischen dem ein Spalt 37 verläuft. Das Längsprofil 3 ist somit im wesentlichen ein Hohlprofil, welches im Bereich des eben erwähnten Flansches geöffnet ist.
Zur Erzeugung eines über die Länge des Profils 3 veränderlichen Querschnitts wird das Längsprofil 3 in Längsrichtung durch die Biegevorrichtung der 1 geführt. Das Längsprofil 3 vollführt also eine Vorschubbewegung v, beispielsweise aus der Blattebene hinaus, wie in 1 angedeutet. Während dieses Vorschubs werden ausgewählte Wandungen, beispielsweise die Wandungen 31 und 33 mittels geeigneter Mittel 1, beispielsweise einer Stützrolle, abgestützt, während zumindest eine ausgewählte Wandung, beispielsweise die sechste Wandung 36 in Abhängigkeit des Vorschubes v verbogen wird. Hierdurch wird, über die Länge des Längsprofils 3 gesehen, dessen Querschnitt verändert.
In 1 ist ersichtlich, daß eine bevorzugte Biegevorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beispielsweise eine Stützrolle 1 und eine Biegerolle 2 umfaßt. Die Stützrolle 1 und die Biegerolle 2 sind, wie durch die Drehpfeile angedeutet, drehbar gelagert, wobei ihre Drehachsen in etwa senkrecht zur Vorschubrichtung v bzw. Längserstreckung des Längsprofils 3 ausgerichtet sind. Aufgrund der Vorschubrichtung v läuft das Längsprofil 3 zwischen der Stützrolle 1 und der Biegerolle 2 hindurch. Dabei kann der Vorschub v durch einen gesonderten Antrieb oder aber auch direkt durch die Biegerolle 2 erfolgen. Gleichzeitig wird das Längsprofil 3 durch eine angedeutete Unterlage 4 abgestützt. Wie durch den Doppelpfeil s angedeutet, kann die Biegerolle 2 eine bidirektionale Zustellung durchführen.
So greift beim Durchlauf des Längsprofils 3 durch die Biegevorrichtung die Biegerolle 2 beispielsweise im unteren Bereich der sechsten Wandung 36 an und wird in Abhängigkeit des Vorschubs v des Längsprofils 3 mit der Zustellung s senkrecht zur Vorschubrichtung v zugestellt. Hierdurch ergibt sich, wie gestrichelt angedeutet, eine Verbiegung der sechsten Wandung 36 in Richtung auf die vierte Wandung 33 und somit ein Biegewinkel α.
Gegen die Zustellung der Biegerolle 2 wird das Längsprofil 3 durch die Stützrolle 1 abgestützt. Um das Profil der Stützrolle 1 an das abzustützende, durch die Wandungen 30, 31, 32, 33 und 34 gebildete Profil des Längsprofils 3 anzupassen, besteht die Stützrolle 1 aus drei einzeln drehbaren Einzelrollen 1a, 1b, 1c unterschiedlichen Durchmessers auf einer gemeinsamen, nicht angetriebenen Drehachse. Es ist leicht nachvollziehbar, daß sich durch die Verbiegung der sechsten Wandung 36 die siebte Wandung 35 nach rechts über die flanschartige fünfte Wandung 34 hinausbewegt, so daß sich ein Überstand ü ergibt. Hierzu muß selbstverständlich die Biegevorrichtung derart konzipiert sein, daß eine freie Beweglichkeit der entsprechend verschobenen Wandung, hier also der Wandung 35, gewährleistet ist. Der Überstand ü kann gegebenenfalls abgetrennt werden. Eine zusätzliche Stabilisierung des Längsprofils 3 kann nach Erzeugung des veränderlichen Querschnitts durch ein Schließen des Hohlprofils 3, beispielsweise durch Schweißungen oder Klebungen im Bereich des zu schließenden Spalts 37 erfolgen.
Es ist denkbar, daß während des Biegevorgangs reproduzierbare Fehler auftreten, beispielsweise eine geringe Umbiegung der ersten Wandung 30 um die Profilkante 10 der Stützrolle 1, so daß ein Biegefehler 30' entsteht. Dies läßt sich durch eine oder mehrere zusätzliche abstützende (obere) Rollen oder auch durch entsprechende Kalibriervorgänge ausschließen, welche nach dem Stand der Technik bekannt sind.
In 2 ist zur Verdeutlichung noch einmal graphisch die Abhängigkeit der Zustellung s der Biegerolle 2 in Abhängigkeit vom Vorschub v des Längsprofils 3 dargestellt. Das Längsprofil 3 weist eine bestimmte Länge l auf. Die Zustellung s kann beispielsweise derart erfolgen, daß die Zustellung s linear ansteigt und ihr Maximum s_max bei etwa der Hälfte der Länge l des Längsprofils 3 erreicht und danach wieder linear abnimmt und bei dem Vorschub v des Längsprofils 3, welcher der Länge l des Längsprofils 3 entspricht, wieder auf den Ausgangspunkt zurückgeht. Dies wird durch die Zustellfunktion z₁ (durchgezogene Linie in 2) beschrieben.
Analog hierzu ist in 3 das Längsprofil 3 nach Durchlaufen der Biegevorrichtung 1, 2 schematisch dargestellt. Man sieht deutlich, daß das Längsprofil 3 nach erfolgter Biegung über seine Länge l einen sich ändernden Querschnitt aufweist, wobei die Querschnittsveränderung in der Ansicht gemäß 3 eine bauchige Form hat. Die tiefste Querschnittseinschnürung entspricht dabei der maximalen Zustellung s_max. Die Biegerolle 2 ist gemäß 3 am Ende wieder auf ihre Ausgangsposition (also keine Zustellung) zurückgefahren. Desweiteren ist angedeutet, daß das Längsprofil 3 natürlich Bestandteil eines Endlosprofils E sein kann, welches vorher beispielsweise mittels Rollprofilierung hergestellt wurde. Die einzelnen Längsprofile 3 können dann vor oder nach dem Durchlaufen der Biegevorrichtung 1, 2 beispielsweise durch Ablängung erzeugt werden.
Natürlich sind auch andere Zustellfunktionen denkbar, so kann die Biegerolle 2 beispielsweise die Zustellfunktion z₂ gemäß 2 (strichlierte Linie) ausführen, wodurch sich wiederum eine anders geartete Querschnittsveränderung des Längsprofils 3 über seine Länge l ergeben würde.
Eine Hindurchführung des Längsprofils 3 durch die Biegevorrichtung 1, 2 führt zu einer einfachen Steuerung der Biegerolle 2, da diese nur senkrecht zur Längserstreckung des Längsprofils 3 verstellbar sein muß und die Biegevorrichtung 1, 2 im wesentlichen stationär gehalten werden kann, was den konstruktiven Aufbau vereinfacht. Natürlich ist es auch denkbar, die Kinematik derart umzukehren, daß das Längsprofil 3 stationär verbleibt und die Stützrolle 1 und die Biegerolle 2 in Längsrichtung des Längsprofils 3 verschoben werden, wobei gleichzeitig eine entsprechende Verstellung s der Biegerolle 2 durchgeführt wird. Auch sind durchaus mehrere Stütz- bzw. Biegerollen denkbar.
4 zeigt nun eine alternative erfindungsgemäße Anordnung für eine andere Biegevorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Hierbei wird ein im Querschnitt in etwa L-förmiges Längsprofil 3' mit einem Vertikalschenkel 300, einem Horizontalschenkel 301 und einem (Übergangs-)Scheitelbereich 302 durch eine aus wenigstens einer Stützrolle 1' und einer Biegerolle 2' bestehende Biegevorrichtung geführt. Die Durchlaufrichtung des Längsprofils 3' ist dabei senkrecht zur Blattebene und die Drehachsen der Rollen 1', 2' liegen, wie angedeutet, in der Blattebene und sind in etwa parallel zueinander angeordnet. Wie ersichtlich, schließen die Schenkel 300, 301 des Längsprofils 3' im Scheitelbereich 302 einen Winkel β ein, der im vorliegenden Fall etwa 90 Grad beträgt. Beim Durchlauf des Längsprofils 3' kann dieses zusätzlich durch eine Unterlage 4' am Horizontalschenkel 301 abgestützt werden. Zur Erzeugung eines über die Länge des Profils 3 veränderlichen Querschnitts wird die Biegerolle 2' je nach Bedarf in Richtung auf die Stützrolle 1' zugestellt. Wie in 4a, 4b, 4c ersichtlich ist, sind sowohl die Stützrolle 1' als auch die Biegerolle 2' ballig ausgeführt, wobei das Längsprofil 3' mit dem Scheitelbereich 302 und dem dem Scheitelbereich 302 benachbarten Ende des Vertikalschenkels 300 zwischen den balligen Außenradien der Rollen 1', 2' aufgenommen wird. Eine entsprechende Steuerung der Biegevorrichtung ermöglicht eine kombinierte Zustellbewegung, welche sich aus einer Zustellung s₁ senkrecht zur Drehachse der Biegerolle 2' und einer Zustellung s₂ parallel zur Drehachse der Biegerolle 2' zusammensetzt. Bei Durchführung des Biegevorgangs rollen die balligen Enden der Rollen 1', 2' im Längsprofil-Scheitelbereich 302 und an dem Scheitelbereich 302 benachbarten Ende des Vertikalschenkels 300 ohne Beschädigung des Längsprofils 3' aneinander ab, und der Vertikalschenkel 300 des Längsprofils 3' wird um den balligen Außenradius der Stützrolle 1' in Richtung des Horizontalschenkels 301 gebogen. Dadurch verringert sich der Schenkelwinkel β. Je nach Bedarf können über die Länge des Längsprofils 3' von der Biegerolle 2' unterschiedliche Zustellfunktionen und damit unterschiedliche Querschnittsveränderungen durchgeführt werden.
Vorzugsweise erfolgt die Ansteuerung der Biegerollen 2 bzw. 2' mittels einer CNC-Steuerung, wodurch eine sehr genaue Ansteuerung der Biegerollen 2, 2' ermöglicht wird.
Es ist noch darauf hinzuweisen, daß die in 1 gezeigte Stützrolle 1 durch die Ausbildung aus drei einzeln drehbaren Einzelrollen 1a, 1b, 1c unterschiedlichen Durchmessers auf einer gemeinsamen, nicht angetriebenen Drehachse in ihrem Profil zumindest teilweise auf das Längsprofil 3 abgestimmt ist, das heißt in diesem Falle an die durch die Wandungen 30, 31, 32 und 33 gebildete Kontur angepaßt ist. Somit steht die Stützrolle 1 mit dem Längsprofil 3 zumindest entlang der Wandungen 31 und 33 in einem linienförmigen Kontakt. Der in 1 ersichtliche Spalt zwischen der Stützrolle 1 und dem Längsprofil 3 ist nur der besseren Übersichtlichkeit halber dargestellt. Die Biegerolle 2 indessen weist kein auf das Längsprofil 3 abgestimmtes Profil auf, sondern dient allein der Umbiegung der Wandung 36, wobei der radiale äußere Umfang der Biegerolle 2 ballig ausgeführt ist und sich während des Betriebes zwischen der Biegerolle 2 und der Wandung 36 somit ein im wensentlichen punktförmiger Kontakt ergibt. Durch die Balligkeit der Biegerolle 2 wird eine Beschädigung in der Wandung 36 während des kontinuierlichen Umbiegens vermieden und ein einwandfreies Abrollen dieser kontaktierenden Teile gewährleistet.

3: Profil
30: erste Wandung
31: zweite Wandung
32: dritte Wandung
33: vierte Wandung
34: flanschartige fünfte Wandung
36: sechste Wandung
35: siebte Wandung
37: Spalt
v: Vorschub des Profils
1: Stützrolle
1a, 1b, 1c: Einzelrollen
2: Biegerolle
4: Unterlage
s: Zustellung der Biegerolle
s_max: maximale Zustellung der Biegerolle
a: Biegewinkel
ü: Überstand
10: Profilkante der Stützrolle
30': Biegefehler
l: Länge des Profils
E: Endlosprofil
z: Zustellfunktionen für die Zustellung s in Abhängigkeit des Vorschubs v
300: Vertikalschenkel des Profils 3'
301: Horizontalschenkel des Profils 3'
302: Scheitelbereich des Profils 3'
β: Schenkelwinkel des Profils 3'
s₁: Zustellung senkrecht zur Drehachse der Biegerolle 2'
s₂: Zustellung in Richtung der Drehachse der Biegerolle 2'

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Profils (3; 3') mit in seinem Längsverlauf sich änderndem Querschnitt, wobei das Profil (3; 3' bzw. E) mehrere Wandungen (30, 31, 32, 33, 34, 35, 36; 300, 301) aufweist und in Längsrichtung zwischen wenigstens zwei rollenförmigen Werkzeugen (1, 2; 1', 2') hindurchgeführt wird, deren Drehachsen in etwa in einer Ebene parallel zueinander stehen und in etwa senkrecht zur Längserstreckung des Profils (3; 3' bzw. E) ausgerichtet sind, wobei ferner der Abstand der Drehachsen während des Biegevorgangs verändert wird, und wobei während des Biegevorgangs wenigstens ein Wandungsbereich (31, 33; 302) des Profils (3; 3') durch wenigstens eines der Werkzeuge (1, 1') abgestützt und zumindest ein anderer Wandungsbereich (36; 300) des Profils (3; 3') durch wenigstens eines der Werkzeuge (2; 2') frei gebogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwischen dem die Biegung einleitenden Werkzeug (Biegewerkzeug) (2, 2') und dem zu biegenden Wandungsbereich (36, 300) in allen Phasen des Biegevorgangs ein weitestgehend punktförmiger Kontakt gehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangsquerschnitt des Profils (3, 3') vor Durchlauf durch die Werkzeuge (1, 2; 1', 2') mittels Rollprofilierung erzeugt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangsquerschnitt des Profils (3, 3') der größte Querschnitt des zu erzeugenden Endprofils ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein weiterer Wandungsbereich (35, 301) des Profils (3, 3'), auf den während des Vorgangs des Biegens des zu biegenden mindestens einen Wandungsbereiches (36, 300) eine Lageänderungskraft einwirkt, durch ein zusätzliches Werkzeug (Unterlage 4, 4') abgestützt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß nur das Biegewerkzeug (2, 2') eine Zustellbewegung (s bzw. s₁, s₂) ausführt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuerung der Werkzeuge (1, 2; 1', 2') CNC-gesteuert erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung von reproduzierbaren Biegefehlern eine Vorkalibrierung des Ausgangsquerschnitts des Profils (3, 3') erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß aufgrund des Biegevorgangs sich zwischen Wandungsbereichen (34, 35) ergebende Überstände (ü) abgetrennt werden.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei als Werkzeuge wenigstens eine Stützrolle (1, 1') und eine Biegerolle (2, 2') vorgesehen sind, die Drehachsen der Rollen (1, 2; 1', 2') in einer Ebene und in etwa parallel zueinander stehen und zumindest die Biegerolle (2, 2') in der gemeinsamen Ebene der Rollen (1, 2; 1', 2') wenigstens eine Zustellbewegung (s, s1) senkrecht zu ihrer Drehachse ausführen kann, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Biegerolle (2, 2') an ihrem äußeren radialen Umfang ballig ausgeführt ist und zu dem zu biegenden Wandungsbereich (36, 300) in allen Phasen des Biegevorgangs einen weitestgehend punktförmigen Kontakt hält.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Rollen (1, 2; 1', 2') eine vorzugsweise sich in Längsrichtung des Profils (3, 3') erstreckende Unterlage (4, 4') vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß den Rollen (1, 2; 1', 2') eine Rollprofilieranlage vorgeschaltet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützrolle (1) zumindest teilweise an das Profil (3) angepaßt ist, z. B. mindestens zwei Einzelrollen (1a, 1b, 1c) unterschiedlichen Durchmessers auf einer gemeinsamen Drehachse umfaßt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet; daß auch die Stützrolle (1') an ihrem äußeren radialen Umfang ballig ausgeführt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Biegerolle (2') in der gemeinsamen Ebene der Rollen (1', 2') zusätzlich eine Zustellbewegung (s₂) in Richtung ihrer Drehachse ausführen kann.