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Verfahren und Vorrichtung zum Verarbeiten von
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Bandmaterïal zu Profilen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum
kontinuierlichen Verarbeiten von Bandmaterial zu im Querschnitt zumindest weitgehend
geschlossenen Profilen, insbesondere Rohren,für das das Bandmaterial mit annähernd
quer zur Bandlang sri chtung verlaufenden Kerben versehen wird mid die Kerben durch
Strecken des Materials zu Durchbrechungen aufgeweitet werden, sowie eine Vorrichtung
zum Durchführen des Verfahrens.
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Es ist ein Verfahren zum Herstellen von,Profien mit Durch brechungen
in der Wand bekannt, bei dem von einem Bandmaterial ausgegangen wirts das mit Kerben
versehen wird und im Anschluß daran,noch in bandförmiger Gestalt'einer Streckung
zur Aufweitung der Kerben unterzogen wird.
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Nachdem dieser treckvorgang abgeschlossen ist, und die Kerben in einer
entsprechenden Größe aufgeweitet sind, wird das gestreckte Band in eine Profiliereinrichtung
eingebracht und üort zu einem Profil mit weitgehend geschlossenem Querschnitt bzw.zu
einem Rohr verformt. Diesesbekannte Verfahren ist umständlich und. aufwendig, da
es für jeden Vorgang, d.h. das Kerben, das Strecken und das Profilieren getrennter
Arbeitsgänge und selbständiger Vorrichtungen bedarf. Da das Endprodukt, nämlich
Profile oder Rohre mit durchbrochenen Wendungen, relativ billig sein soll, sind
so hohe Aufwendungen für einzelne Vorrichtungen unrationell.
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Außerdem ist der Platzbedarf für diese Vorrichtungen, die in der Regel
nach Art einer Fertigungsstraße hintereinander angeordnet werden'sehr groß.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein YeffShren anzugeben
und eine Vorrichtung zu schaffen, die ein rationelles und kontinuierliches Verarbeiten
von Bandmaterial bei geringem Platzbedarf gestatten.
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Das neue Verfahren soll mit technisch geringem Aufwand durchführbar
sein, die Vorrichtung zur lurobfuhrung des Verfahrens soll kompakt und mit technisch
geringem Aufwand herstellbar sein.
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Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren der
eingangs genannten Art dahingehend gelost daß das Bandmaterial beim Profilieren
gleichzeitig zum Aufweiten der Kerben einer Streckung in Bandlängsrichtung unterworfen
wird.
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Das Merkmal , die Kerben gleichzeitig mit dem Profilieren aufzuweiten,
rationalisiert das Verfahren und bringt zusätzliche Vorrichtungen, die üblichetweise
für das Aufweiten der Kerben benötigt wurden, in Fortfall. Ein weiterer Vorteil
liegt darin, daß das noch ungestreckte Bandmaterial leichter zu profilieren ist,
als ein gestrecktes Bandmaterial, das erfahrungsgemäß durch die Streckung einen
größeren Verformungswiderstand erhalten hat.
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Bei einem erfindungsgemäßen Verfahrensbeispiel ist ferner wichtig,
daß die Kerben in einem zwischen 500 und 750 liegenden, vorzugsweise annähernd 650
betragenden, Winkel gegenüber der Bandlängsrichtung, ausgehend von der Bandoberseite,
angebracht werden.
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Diese Winkelstellung der Kerben ergibt beim Strecken des Bandes in
Bandlängsrichtung Durchbrechungen mit einer vorteilhaften Figuration, wobei die
Gefahr von Einrissen infolge zu hoher Kerbspannungen vermieden bleibt. Die Kräfte,
die zum Strecken auf das Bandmaterial ausgeübt werden müssen, bleiben bei einer
derartigen Winkelstellung der Kerben innerhalb eines zweckmäßigen Bereiches.
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Nach einem bevorzugten Verfahrensmerkmal ist ferner vorgesehen, daß
das Profilieren derart erfolgt, daß die Bandoberseite, von der die Kerben bis gegen
die Bandunterseite führen, zur Profil-Innenwand wird.
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Diese Maßgabe unterstützt den Aufweitvorgang der Kerben, da durch
das Profilieren Streckkräfte an der Bandunterseite auftreten, die in Bandquerrichtung
wirken und sich mit den Streckkräften in Bandlängsrichtung derart überlagern, daß
eine zuverlässige Aufweitung der Kerben eintritt.
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Nach einem vorteilhaften' Merkmal des erfindrmgsgemäßen Verfahrens
ist ferner wichtig, daß das Strecken des Bandes in der Endphase des Profiliervorganges
vorgenommen wird.
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Dann wird zum einem der Profiliervorgang in seinem Anfangsstadium
nicht durch das Strecken ungünstig beeinflußt und andererseits schon ein Aufweiten
der Kerben durch die beim Profilieren auftretenden und in Bandguerrichtung wirkenden
Streckkräfte eingeleitet. Die Kerben sind infolge des Pro filierens schon ein kleines
ISaß geöffnet und werden erst zu Abschluß des Profiliervorganges in ihre endgültige
Größe aufgeweitet. Dies ist aus verformungstechnischen Gründen günstig.
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Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist insbesondere
eine Vorrichtung geeignet, die gekennzeichnet ist durch eine Kerbvorrichtung mit
mindestens einem Messerwellenpaar von dem zumindest ein Messersatz an seinem Umfang
Kerbschneiden trägt, und durch eine Profiliereinrichtung mit in Transportrichtung
des Bandes hintereinander liegenden Profilier-Rolienpaaren, von den wenigstens ein
Profilier-Rollenpaar mit VGreilung gegenüber dem vorhergehenden Profilier--Rollenpaar
antreibbar ist.
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Diese Vorrichtung kann mit geringem Platzbedarf aufgestellt werden
und arbeitet rationell und kontinuierlich. Selbstverständlich kann die Kerbvorrichtung
getrennt neben der Profiliereinrichtung angeordnet sein d das gegerbte Bandmaterial
nach dem Kerben aufgewickelt und gespeichert werden.
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Denkbar wäre nämlich, daß die Kerbvorrichtung mit mehreren nebeneinanderliegenden
Messerwellenpaaren arbeitet und gleinhzeitig aus einem Band unbestimmter Breite
mehrere Bänder geringerer Breite herausschneidet und kerbt, die dann gespeichert
werden und hintereinander in die Profiliereinrichtung eingeführt werden.
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- einer bevorzugten Aus fth-'rungsform der Vorrichtung ist vorgesehen,
daß das in Transportrichtung des Bandes letzte Profilier-Rollenpaar mit Voreilung
gegenüber dem davor liegenden Prifilier-Rollenpaar antreibbar ist.
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Diese Gestaltung der Vorrichtung stellt sicher daß der Profiliervorgang
in seiner Anfangsphase nicht durch das Strecken beeinflußt wird, sondern erst in
der Endphase, in der das Profil schon nahezu zu geschlossenem Querschnitt profiliert
ist. Es ist bei einer weiteren Ausführungsform auch vorgesehen, daß mehrere Profilier-Rollenpaare
jeweils zueinander mit in Transportrichtung desEandes zunehmender Voreilung antreibbar
sind.
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Dann wird der Streckvorgang in einzelne, mit geringeren Kräften erfolgende
Teilstreckvorgänge aufgespalten, so daß die spezifische Belastung des profilierten
und gleichzeitig gestreckten Bandmaterials gering gehalten bleibt.
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Diese erfindungsgemäße Ausbildungsform ist insbesondere für weiche
ichteisenmetalle oder empfindliche Kunststoffe geeignet.
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Bei den vorbeschriebenen Ansführungsbeispielen erfindungsgemäß einsetzbarer
Vorrichtungen ist es zweciäßig, daß die Voreilung derart eingestellt ist, daß die
Außenfläche des gestreckten Profiles annähernd zu 15 % mit 3)urchbrechungen, d.h.
aufgeweiteten Kerben, versehen ist. Dann werden nämlich Profile erzeugt die hervorregeid
zu einer Weiterverarbeitung geeignet sind, Sie haben- dann noch eine sehr hohe Pestigkeit
und trotzdem eine durchbrochene Wandung, die sie für verschiedene Anwendungszwecke
geeignet macht. Beispielsweise können derartige Profile bzw. Rohre dann in einem
-Querspritzkopf innen und außen mit Xunststofi' oder einem Schutzüberzug versehen
werden und als Zaunpfähle oder ähnliche tragfähige und korrosionsfeste Bauslemente
verwendet werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachstehend an Hand der Zeichnung
näher erläutert werden.
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Es zeigen: Fig. 1 eine Vorderansicht einer Kerbvorrichtung, Fig. 2
eine Seitenansicht der Kerbvorrichtung nach Fig. 1, und Fig. 3 eine Seitenansicht
einer Profilier-Einrichtung mit einzelnen Profilier-Rollenpaaren, wobei unterhalb
jedes Profilier-Rollenpaares die Ausbildung der Proflier-Rollen angedeutet ist Eine
in Fig. 1 und 2 angedeutete Kerbvorrichtung ist mit 2 bezeichnet. In ihr wird ein
Banamaterial mit im Querschnitt V-förmigen Kerben 3 versehen, die sich von der Bandoberseite
1 a nach unten erstrecken und bis an die Band unterseite heranführen bzw. kurz davor
enden. Die Kerbvorrichtung 2 besteht aus einem auf Wellen 8,9 gelagerten Hes-erwellenpaar
6,7, wobei wenigstens eine der beiden Wellen von einem nicht naher dargestellten
Antrieb beaufschlagt wird. Die Messerwelle 6 trägt an ihrem Umfang eine Vielzahl
von Kerbachneiden 10, die sich unter einem Winkel 11 schräg gegenüber der Uinfangsrichtung
strecken. Sie Kerbachneiden 10 wein e. Höhe auf, die maximal der Spaltweite zwischen
den Messerwellen 6 und 7 entspricht.
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Zum Zwecke einer einwandfreien Führung des Baddmeteriales 1, sowie
um das Bandmaterial zu besäumen oder auch in die richtige Breite zu schneiden, sind
beiderseits der Kerbzone der Welle Schneidmesser angeordnet, die nach Art von Schneide
und Gegenaufnnhme ineinander greifen und den Rand des Bandmaterials beschneiden
bzw. führen. Wie in Fig. 1 angedeutet ist, können auch mehrere Messerwellenpaare
6 und 7 auf den Wellen 8 und 9 angeordnet sein, so daß zur gleichen Zeit mehrere
Bänder 1 aus einem Bandmaterial geschnitten und gekerbt werden können. Die Verlängerung
der Messerwellen 6 und 7 ist durch strichlierte Bereiche 6', 7' angedeutet. Diese
können sich selbstverständlich nach beiden Seiten erstrecken.
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Die Transportrichtung des Bandmaterials 1 ist durch einen Pfeil 5
angedeutet.
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In Fig 3 ist mit 14 eine Profilier-Einrichtung bekannter Bauweise
schematisch dargestellt. Sie besteht aus in Transportrichtung des Bandes 1 hintereinander
angeordneten Profilier-Rollenpaaren (15, 15'; 16, 16'; 17, 17'; 18, 18; 19, 192).
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Zu Beginn des Profiliervorganges wird das Band in flacher Form zwischen
das erste Rollenpaar 15, 15 eingeführt, das es - wie unten dargestellt wird - zu
einer U-förmigen Rinne profiliert. Dazu ist zwischen den beiden Rollen 15, 15' ein
der Materialstärke entsprechender Spalt 20 ausgebildet, dessen Figur durch den Querschnitt
der Rollen definiert wird.
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Wie aus den unterhalb jedes Rollenpaares angedeuteten Querschnitten
ersichtlich ist, ändert sich der Spalt 20 stufenwe se durch eine unterschiedliche
Ausbildung der Rollen in die mit 21, 22, 23, und 24 bezeichneten Querschnitte. Diese
stufenweise Änderung leitet zu dem rohrförmigen Querschnitt 24 über, in den das
Band 1 gezwungen wird.Das Band verläßt das letzte Profilier-Rollenpaar 19, 19' schließlich
in Form eines Profils 27 mit rohrförmigen Querschnitt. Die Profilier-Rollenpaare
sind mit @ einer durch Pfeile 25 angedeutet n Umdrehungsgeschwindi keit V angetrieben
und transportieren dss Band kontinuierlich weiter, wobei es stufenweise profiliert
wird. Das letzte Profilier-Rollenpaar 19, 19' ist mit einer Umdrehungsgeschwindigkeit
(V plus E), versinnbildlicht durch einen Pfeil 26, angetrieben, die um das MaI3
E einer bestimmten Voreilung größer ist, als die Umdrehungsgeschwindigkeit V der
anderen Profilier-Rollen. Dies bedeutet, daß in dem Abschnitt zwischen den Profilier-Rollen
18, 18' und den Profilier-Itollen 19, 19' das Bandmaterisl einer Streckung unterzogen
zlird. Infolge dieser Streckung worden die um den Winkel 11 gegen die Bandlängsrichtung
geneigten Kerben 3 zu DurcWt>rechungen aufgeweitet.
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Das die Profilier-Einrichtung verlassende Profil 27 ist mit Durchbrechungen
an seiner Oberfläche versehen, die aus den Kerben 3 entstanden sind.
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Das gekarbte Band 1 wird dazu so in die Profilieren vorrichtung 14
eingeführt, daß die Bandoberseite 1a zur Profil-Innenwandung wird. Dies bewirkt,
daß durch den Profiliervorgang bereits eine geringfiigiges Aufweiten der Kerben
im Bereich des Kerbengrundes auftritt, so daß die nachfolgende Streckung zwischen
den Profilier-Rollen 18 18' Art 19, 19' nur mehr so stark zu sein braucht, daß ein
einwandfreies Aufweiten aller Kerben garantiert ist.
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Der Öffnungswinkel der V-förmigen Kerben 3 muß so groß gewählt sein,
daß die Kerben nicht infolge des Profiliervorganges und der Stauchung der Profilinnenwand
wieder geschlossen werden können. Das Aufweiten der Kerben erfolg.
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von der Seite des Kerbengrundes her, der zuerst beim Pro filieren
aufbricht und sich geringfügig weitet, und dann durch das Strecken zu Ende des Profiliervorganges
so weit geöffnet wird, daß eindeutige Durchbrechungen im Profil vorliegen, die einen
Zugang zum Profilinneren gewährleisten.
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Derartige Profile können beispielsweise in einem Querspritzkopf eines
Extruders mit einer Innen- und Außenbesch: cht.ung versehen welderl. Zur einwandfreien
Vorbereitung auf dieses Beschichtungsverfahren hat es sich als vorteilhaft; erwiesen,
wenn die Oberflächen der Profile zu ca. 15 9;; mit Burchbrechungen versehen sind,
durch welche das Beschichtungsmaterial einwandfrei ins Profilinnere eintreten kann.
Das Profilieren des Bandmaterials zu einem geschlossenen P(.'hi' und das Strecken
zum Aufweiten der farben kann insbesondere dann mit einem rationellen Kraftaufwand
folgen, wenn dio Korben in einem Winkelbereich von annährend 650 zur Bandlangsrichtung
schräg gestellt sind.
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Selbstverständlich ist; es auch prakt;ikabel1 die Kerben steiler oder
flacher als 650 zur Bandlängsrichtung anzubringen und dann aufzuweiten, nur ändern
sich dann die 5 treckbedingungen.
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Sofern die Kerben durchgehend oder in einer anderen Figur ausgebildet
werden, ist es möglich, den profiliervorgang so vorzunehmen, daß die Bandunterseite
zu späteren Profil-Innenseite wird. Weiterhin ist es denkbar, daß Kerben mit unterschiedlichen
Schrägstellungen in ein Band eingebracht werden bzw. diese gratenförinig schräg
zueinander geneigt sind Wichtig ist nur, daß ihre JIauptrichtung schräg gegenüber
der Bandlängsrichtung liegt, so daß beim Strecken des Bandes in Längsrichtung entsprechende
Bewegungskomponenten vorliegen, die ein Aufweiten der Kerben senkrecht zu ihrer
Hauptrichtung bewirken.
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L e e r s e i t e