DE2134036A1

DE2134036A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung der kruemmung von profilen, mit einer profilierung versehenen platten, baendern oder dergleichen

Info

Publication number: DE2134036A1
Application number: DE19712134036
Authority: DE
Inventors: Hans Joachim Dipl I Kirschning
Original assignee: Kloeckner Werke AG
Current assignee: Kloeckner Werke AG
Priority date: 1971-07-08
Filing date: 1971-07-08
Publication date: 1973-01-18

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung der Krümmung von Profilen, mit einer Profilierung versehenen Platten, Bändern oder dergleichen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung der Krümmung von Profilen, mit einer Profilierung versehenen Platten, Bändern oder dergleichen.
Um die Tragfähigkeit von Bauelementen, insbesondere von Dachabdeckungen zu erhöhen, sind bereits sogenannte Trapezprofile bekannt geworden, wobei deren Profilierung so ausgebildet ist, daß die in Längsrichtung der Profile verlaufenden parallelen Sicken Jeweils einen trapezförmigen Querschnitt aufweisen.
Diese sogenannten Trapezprofile sind wesentlich höher belastbar als sogenannte Wellprofile, z. B. Wellbleche, weil sie im wesentlichen vertikal verlaufende bzw. vertikal geneigte geradlinige Stege aufweisen, die infolge des großen Widerstandsmomentes gegen Biegung eine größere Formsteifigkeit bewirken als die flachen bogenförmig verlaufenden Wellungen bei Wellprofilen.
Um die Tragfähigkeit derartiger Trapezprofile noch weiter zu erhöhen, ist auch bereits vorgeschlagen worden, diese mit einer in Richtung der Profilierung verlaufenden Wölbung zu versehen. Dabei soll die Wölbung mit Hilfe eines Biegerollensystems durchgeführt werden.
Außerdem ist es auch bereits bekannt, z. B. plattenförmige Elemente dadurch zu krümmen, daß man diese Elemente in ein Gesenk einlegt und dann mit Hilfe eines Preßvorganges in die gewünschte gekrümmte Form bringt. Dieses Verfahren ist Jedoch auf relativ kleine Plattenelemente begrenzt.
Eine besondere Problematik liegt darin, daß eine Krümmung über die hohe Kante einer ebenen Fläche, z. B. der Stege als seitliche Sickenbegrenzung ohne Verbeulung oder Ausbiegen dieser Fläche erfolgen muß.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung der Krümmung von Profilen, mit einer Profilierung versehenen Platten, Bändern oder dergleichen aus einem plastisch verformbaren Material anzugeben, und zwar ohne eine Verwendung von Biegerollen oder Biegerollensystemen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Teil des Profilquerschnittes gegenüber dem übrigen Teil in seinem Querschnitt verändert wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgedankens wird bei einem an sich bekannten sogenannten Trapezprofil die Wanddicke der Stege sowie der Obergurte gegenüber der Wanddicke der Untergurte vermindert. Als Obergurte werden hierbei die Gurte mit dem größeren Krümmungsradius bezeichnet, während die Untergurte den kleineren Krümmungsredius aufweisen und die Gurte somit den äußeren bzw. inneren Bereich des gekrümmten Profils bilden. Dabei ist die Verminderung der Wanddicke von den Untergurten zu den Obergurten im allgemeinen kontinuierlich.
Die Verminderung der Wanddicke erfolgt durch nachträgliches Walzen des handelsüblichen Profils. Die Verminderung der Wanddicke wird entsprechend dem gewünschten Krümmungsradius des zu krümmenden Profils durchgeführt. Bei der Herstellung eines in Spiralform gekrümmten Trapezprofils wird die Wanddicke der Stege ungleich stark vermindert, um dadurch noch einen zusätzlichen seitlich gerichteten Krümmungseffekt zu erzielen.
Gemäß einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Profil in seiner Längsrichtung auf einen Teil seines Querschnittes mit einer Profilierung versehen.
Diese Profilierung kann z.B. in Form einer Wellung, Riffelung oder dergleichen durchgeführt werden Zwecks Herstellung eines in Spiralform gekrümmten Trapezprofiles sind die Stege ungleichförmig profiliert z.B. kann der Abstand zwischen den einzelnen Wellen oder Rillen unterschj0#ctlich sein.
Ein gemäß der Erfindung gekümmtes Profil ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Profilquerschnittes gegenüber dem übrigen Teil in seinem Querschnitt verändert ist. Bei einem an sich bekannten Trttezproffll ist die Wanddicke der Stege sowie der Obergurte gegenüber den Untergurten vermindert.
Die Verminderung der Wandliche kann von den Untergurten zu den Obergurten kont#n; erich sein. Die Wanddickenverminderung ist durch Walzen erfolgr und dem gewünschten Krümmungsradius des gekrümmten Profils angepant 51 einem in Spiralform gekrümmten Trapezprofil ist die Wanddicke der Stege ungleich stark vermindert oder ungleichförmig profiliert.
Der Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu entwickeln, um Profile, mit einer Profilierung versehene Platten, Bänder oder dergleichen, insbesondere Trapezprofile ohne Biegerollen bzw. Biegerollensystem krümmen zu können.
Diese Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die mit einer trapezförmigen Profilierung versehenen Walzen im Bereich der Obergurte Jeweils einen geringeren Walzenspalt aufweisen als im Bereich der Untergurte und daß die Walzenspalte für die Stege in Richtung auf die Obergurte keilförmig verjüngt ausgebildet sind. Die Walzenspalte für die Stege können ungleich stark verJüngt sein.
Die Erfindung hat den Vorteil, daß man beliebige Profile durch eine einfache Anderung des Querschnittes, z.B. einen nachträglichen Walzvorgang, Jede gewünschte Krümmung geben kann, und zwar von einer sehr flachen Krümmung bis zu einer solchen, die zu einer Kreisform des Profils führt. Letztere ist z. B. mit Hilfe eines Preßvorganges überhaupt nicht möglich. Diese Wirkung beruht darauf, daß man das Profil auf seinen Querschnitt teilweise streckt bzw. staucht.
Das Verfahren eignet sich besonders für das Krümmen von sogenannten Trapezprofilen für Dachabdeckungen, weil man mit Hilfe gekrümmter Trapezprofile sehr große Spannweiten überbrücken kann, denn die große Tragfähigkeit der an sich bekannten Trapezprofile wird durch die zusätzliche Krümmung noch wesentlich gesteigert.
Bein großen Krümmungsradien brauchen demzufolge die Querschnittsverminderungen nur relativ gering zu sein.
Ein weiterer Vorteil des Verfahrens besteht darin, daß man durch eine asymmetrische Querschnittsveränderung auch eine zustzlishe seitliche Krümmung erzielen kann, so daß sich das Verfahren auch besonders für die Herstellung von spiralförmig ausgebildeten Hohlkörpern, z.B. Rohren aus Trapezprofilen eignet, wobei ein überwiegen über 1800 erfolgt.
Das Verfahren ist nicht auf bestimmte Werkstoffe begrenzt, sondern kommt für alle plastisch verformbaren Materialien wie z. B. Metall, Kunststoff, Mineralstoffe, Verbundwerkstoffe usw. in Frage.
Ein weiterer Vorteil des Verfahrens besteht darin, daß keine Festigkeitsminderung durch die Profilschwächung erfolgt, da z. B. bei einem gekrümmten Trapezprofil der dünnere Obergurt auf Druck und der stärkere Untergurt auf Zug beansprucht wird, so daß auch entsprechend der größeren Druckfestigkeit bei dem verringerten Querschnitt und der geringeren Zugfestigkeit beim größeren Querschnitt die Belastungsverhältnisse für derartige gekrümmte Profile nach der Verformung besonders ausgeglichen sind.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat insbesondere den Vorteil, daß es möglich ist, Profile in beliebige Längen kontinuierlich zu krümmen, was z. B. mit Hilfe des Pressens nicht möglich ist.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die erfindungsgemäß gekrümmten Profile, profilierten Platten, Bänder oder dergleichen auch für Sandwichkonstruktionen, für verschiedene Oberflächenbeschaffenheiten sowie für verschiedene Oberflächenbelegungen verwendet werden können.
Die Erfindung ist anhand der anliegenden Zeichnungen, die sich Jedoch lediglich auf die als bevorzugte Ausführungsform vorgesehenen sogenannten Trapezprofile beziehen, beispielsweise näher erläutert. Der Erfindungsgedanke ist Jedoch in keiner Weise auf derartige Trapezprofile begrenzt, sondern kann bei allen Profilen, mit einer Profilierung versehenen Platten, Bändern oder dergleichen, die aus einem plastisch verrorharen Material bestehen, angewendet werden, so z.B.
auch bei Trägern, die gelocht oder geschlitzt sind, in expandierter oder nicht expandierter Form.
Es zeigen: Fig. 1 ein an sich bekanntes Trapezprofil im Querschnitt, Fig. 2 einen vergrößert dargestellten Ausschnitt gemäß dem Kreisausschnitt A in Fig. 1, Fig 3 ~inden entsprechenden Ausschnitt, wobei der Profil querschnitt symmetrisch verändert ist, Fig. 4 einen Ausschnitt mit besonders großem, aber gleichmäßigem Trapezquerschnitt, Fig. 5 einen Ausschnitt, wobei der Profilquerschnitt asymmetrisch verändert ist, Fig. 6 eine perspektivische Darstellung eines Teiles eines Trapezprofils, wobei der Obergurt und die Stege mit einer Profilierung versehen sind, Fig. 7 eine Seitenansicht einer Walzeneinrichtung mit symmetrischem keilförmigem Walzenspalt, Fig. 8 eine entsprechende Draufsicht auf die Walzeneinrichtung.
Fig. 1 zeigt ein an sich bekanntes sogenanntes Trapezprofil 1 im Querschnitt, wobei die Abmessungen der Sicken, die Baubreite des Trapezprofils sowie die Anzahl der Sicken pro Breiteneinheit und die Wanddicke natürlich sehr unterschiedlich sein können und dem Jeweiligen Verwendungszweck angepaßt werden.
Die Wanddicke kann beispielsweise etwa in der Größenordnung von 1 mm liegen, so daß in der Fig. 2 s. B. bei Profilhöhen von etwa 90 mm die Wanddicke stark übertrieben dargestellt ist.
Eine derart ubertriebene stark dargestellte Wanddicke ermöglicht es Jedoch, den Erfindungsgedanken besser zu verbnschaulichen, weil es gemäß der Erfindung auf die Xnderung der Wanddicke bzw. des Querschnittsprofils wesentlich ankommt.
Fig. 2 soll gemäß dem Ausschnitt A in Fig. 1 den Querschnitt einer Sicke darstellen, wie er bei handelsüblichen Trapezprofilen ausgebildet ist. Dabei sind der Obergurt mit 2, die Untergurte mit 3 und die seitlichen Stege mit 4 und 4t bezeichnet.
Wenn ein Trapezprofil 1, von dem in Fig. 2 nur eine Sicke dargestellt ist, so gewölbt werden soll, daß 2 der Obergurt und 3 die Untergurte sind, ist der Profilquerschnitt so zu verändern, wie es in Fig. 3 dargestellt ist, wobei die neue Querschnittsform mit einer Schraffur versehen und die ursprüngliche Querschnittsform in gestrichelten Linien eingezeichnet ist. Aus dieser Darstellung ergibt sich, daß die Stege 4, 4t vom Untergurt 3 ausgehend kontinuierlich abnehmen und ebenfalls der Obergurt gegenüber der früheren Dicke vermindert ist, so daß auf der Profilhöhe vom Untergurt ausgehend eine kontinuierliche Streckung der Stege und des Obergurtes erfolgt, was zu einer Krümmung des gesamten Profils führt. Die Querschnittsverminderung ist entsprechend dem gewünschten Krümmungsradius zu wählen. Man erzeugt diese Krümmung beispielsweise dadurch, daß man ein handelsübliches Profil entsprechend der gewünschten Krümmung nachwalzt und dabei ein kontinuierliches Profil erhalten kann, welches, wenn man es gemäß Fig. 5 asymmetrisch im Querschnitt vermindert, auch noch in seitlicher Richtung gekrümmt wird, so daß ein spiralförmig zusammenfügbarer Hoh.-#örper, z. B. ein Rohr hergestellt werden kann, wobei dann die Randsicken benachbarter Windungen zwecks Schaffung einer formschlüssigen Verbindung ineinandergreifen. Eine zusätzliche Abdichtung gegen das Ein- oder Austreten von Gasen oder Flüssigkeiten kann dadurch erfolgen, daß man ein Abdichtelement zwischenlegt.
Gemäß Fig. 6 ist an einer Sicke eines Trapezprofils veranschaulicht, wie man z. B. durch eine Profilierung 6 am Obergurt 2 sowie an den seitlichen Stegen 4 und 4' das Trapezprofil mit einer Krümmung versehen kann. Die Dichte der Profilierung hängt auch hier von den gewünschten Krümmungsradien ab.
In der Fig. 7 ist eine Walzeneinrichtung dargestellt, mit der das Trapezprofil 1 gekrümmt wird. Der Einfachheit halber ist die Vorrichtung nur für eine Sicke veranschaulicht. Bei einem Profil mit mehreren Sicken ist die Vorrichtung entsprechend verbreitert.
Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus der Oberwalze 7 und der Unterwalze 7', wobei der Walzenspalt entsprechend dem gewünschten Querschnitt des Profils bzw. der Krümmung ausgebildet ist. Falls erforderlich, können die Ober- und Unterwalze 7 7' auch noch mit zusätzlichen Stützwalzen versehen sein, was in den Zeichnungen Jedoch nicht dargestellt ist.
Fig. 8 zeigt die entsprechende Draufsicht.

Claims

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung der Krümmung bei Profilen, mit einer Profilierung versehenen Platten, Bändern oder dergleichen aus einem plastisch verformbaren Material dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Profilquerschnittes gegenüber dem übrigen Teil in seinem Querschnitt verändert wird.

2. Verfahren zur Herstellung der Krümmung bei Profilen, mit einer Profilierung versehenen Platten, Bändern oder dergleichen aus einem plastisch verformbaren Material dadurch gekennzeichnet, daß das Profil in seiner Längsrichtung auf einem Teil seines Querschnittes mit einer Profilierung versehen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß bei einem an sich bekannten sogenannten Trapezprofil (1) die Wanddicke der Stege (4, 4') sowie der Obergurte (2) gegenüber der Wanddicke der Untergurte (3) vermindert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Verminderung der Wanddicke von den Untergurten (3) zu den Obergurten (2) kontinuierlich durchgeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, 3 und 4 dadurch gekennzeichnet, daß die Verminderung der Wanddicke durch Walzen erfolgt.

6. Verfahren nach Anspruch 1 und 3 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Verminderung der Wanddicke entsprechend dem gewünschten Krümmungsradius durchgeführt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1 und 3 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Herstellung eines in Spiralform gekrümmten Trapezprofils (1) die Wanddicke der Stege (4, 4') ungleich stark vermindert wird.

8. Verfahren nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Profilierung (6) in Form einer Wellung, Riffelung oder dergleichen durchgeführt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 2 und 8 dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Herstellung eines in Spiralform gekrümmten Trapezprofils (1) die seitlichen Stege (4, 4') ungleichförmig profiliert sind.

Aus Auseinem plastisch verformbaren Material bestehendes gekrümmtes Profil, mit einer Profilierung versehene Platte, Band oder dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Profilquerschnittes gegenüber dem übrigen Teil in seinem Querschnitt verändert ist.

11. Aus einem plastisch verformbaren Material bestehendes gekrümmtes Profil, mit einer Profilierung versehene Platte, Band ouer dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil in seiner Längsrichtung auf einem Teil seines Querschnittes mit einer Profilierung (6) versehen ist.

12. Profil nach Anspruch 10 dadurch gekennzeichnet, daß bei einem an sich bekannten Trapezprofil (1) die Wanddicke der Stege (4> 4') sowie der Obergurte (2) vermindert ist.

13. Profil nach Anspruche12 dadurch gekennzeichnet, daß die Verminderung der Wanddicke von den Untergurten (3) zu den Obergurten (2) kontinuierlich ist.

14. Profil nach Anspruch 1G und 12 bis 13 dadurch gekennzeichnet, daß die Wanddickenverminderung durch Walzen erfolgt ist.

15. Profil nach Anspruch 10 und 12 bis 14 dadurch gekennzeichnet, daß die Verminderung der Wanddicke entsprechend dem Krümmungsradius erfolgt ist.

16. Profil nach Anspruch 8 und 11 bis 14 dadurch gekennzeichnet, daß bei einem in Spiralform gekribmuten Trapezprofil (1) die Wanddicke der seitlichen Stege (4, 4') ungleich stark vermindert ist.

17. Profil nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, daß die Profilierung (6) als Wellung, Riffelung oder dergleichen ausgeführt ist.

18. Profil nach Anspruch 11 und 17 dadurch gekennzeichnet, daß bei einem in Spiralform gekrdwmten Trapezprofil (1) die Profilierung der Stege (4, 4') ungleichförmig ist.

19. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 3 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß die mit einer trapezförmigen Profilierung versehenen Walzen (7, 7') im Bereich der Obergurte (2) Jeweils einen geringeren Walzenspalt aufweisen als im Bereich der Untergurte (3) und daß die Walzenspalte ~für die Stege (4, 4') in Richtung auf die Obergurte (2) keilförmig verJüngt ausgebildet sind.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19 dadurch gekennzeichnet, daß die Walzenspalte für die Stege (4, 4') ungleich stark ver-Jüngt ausgebildet sind.