DE2848669C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Dachbedeckung mit Ziegeldachaussehen durch Verformung eines ebenen Blechs, entspre­ chend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein solches Verfahren ist aus der CH-PS 2 51 596 bekannt. Diese Druckschrift zeigt eine Dachbedeckung aus Blech, die das Aussehen eines Ziegeldaches bieten soll. Hierbei sollen in einer ersten Schnittebene regelmäßig aufein­ anderfolgende Erhöhungen und Vertiefungen vorgesehen sein, und in einer Richtung senkrecht dazu soll das Blech mehrere Abstufungen aufweisen. Die bekannte Dachbedeckung soll aus Metallblech durch Preßverformung herge­ stellt werden. Es ist nicht ausgeführt, auf welche Weise dies geschehen soll.

Aus der US-PS 30 00 423 ist eine Biegevorrichtung für Metallblech bekannt, bei der zwei Werkzeugpaare ein zu verformendes Trägerprofil aus Blech fest einklemmen. Die Werkzeugpaare werden parallel zueinander verschoben, wobei auch das Werkstückprofil parallel verschoben und zwischen den beiden Werk­ zeugpaaren abgebogen wird. Dabei wird der Querschnitt des Profils im Biege­ bereich aufrechterhalten. Die beiden, in den Werkzeugpaaren eingeklemmten Profilabschnitte werden nur gegeneinander versetzt oder verschränkt, wobei eine Veränderung des Trägheitsmoments des Profils, also auch eine Änderung des Querschnitts des Profils, im Biegebereich vermieden werden soll.

Der relative Verschiebeweg zwischen den beiden Werkzeugpaaren kann hierbei nur gering sein, da sonst das Profil brechen oder abreißen würde.

Aus der US-PS 26 70 779 ist ferner eine Biegeanordnung mit zwei Werkzeug­ paaren bekannt, die jedoch nicht einzeln und unabhängig voneinander gegen­ einander verschiebbar sind. Auch hier sollen nur Träger oder Profile aus Blech abgebogen oder verschränkt werden. An den Werkzeugpaaren sind Halte­ teile aus weicherem Material sowie Federn vorgesehen, so daß sich auf beiden Seiten der Biegestelle beim Festklemmen des Profilmaterials eine unter­ schiedliche Verlagerung der Werkzeugteile gegeneinander ergibt. Es sind keine Einrichtungen zur kontrollierten Steuerung der Haltekraft in den Werkzeugpaaren vorgesehen, so daß es nicht möglich ist, eine bestimmte Haltekraft in jedem der Werkzeugpaare aufrechtzuerhalten, wenn diese relativ zueinander bewegt werden. Auch diese Vorrichtung eignet sich daher nur dazu, das Profilmaterial schräg abzubiegen. Die bekannte Vorrichtung ist nicht zur Herstellung verhältnismäßig hoher, ebener Stufen an einem wellen­ förmig profilierten Ausgangsmaterial geeignet. Bei Verformung eines wellen­ förmigen Blechs mit dieser bekannten Vorrichtung würde das Blech reißen oder verknittern.

Schließlich zeigt die Veröffentlichung JP 49 43 186 eine weitere Vorrich­ tung zum Bilden einer schrägen Stufe in einem wellenförmigen Blechmaterial, das auch als Dachbedeckung Verwendung finden soll. Hier hält jedoch nur ein Werkzeugpaar das zu verformende Blech fest, während das andere Werk­ zeugpaar das Blech lediglich lose niederhält. Auch hier werden nur schräg zur Wellenlängsrichtung angeordnete Stufen hergestellt, und vor allem ist das Herstellen mehrerer Stufen hintereinander an einem Blech, wie es für Bedachungsmaterial erforderlich ist, deswegen nicht möglich, weil das Blechmaterial beim Abbiegen durch das nur niederhaltende Werkzeugpaar in Wellenlängsrichtung hindurchgezogen wird, und zwar um quer zur Längs­ richtung der Wellen unterschiedliche Beträge, die sich bei Ausbildung meh­ rerer Stufen hintereinander kumulieren und zu einem Abreißen des Blechs führen würden. Diese bekannte Vorrichtung ist daher auch nur zur Ausbil­ dung eines Bedachungsmaterials mit nur einer Stufe in Querrichtung der Wellen, also praktisch nur zur Herstellung eines Ziegelstreifens, bestimmt und geeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein technisch einwandfrei durch­ führbares Verfahren zum Herstellen einer Dachbedeckung mit Ziegeldachaussehen zu schaffen, bei der das Metallblech - neben der Wellenform - mehrere, im wesentlichen ebene Stufen hintereinander aufweist.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ergibt sich, ausgehend vom Stand der Technik nach der eingangs diskutierten Druckschrift, aus dem Patentan­ spruch 1.

Das Verfahren besteht also im wesentlichen darin, daß nach der Herstellung des gewellten Querschnitts das so vorgeformte Blech in angepaßten Werk­ zeugpaaren festgehalten wird, die zu beiden Seiten der herzustellenden Stufen um die Stufenhöhe gegeneinander verschoben werden. Hierbei variiert die Haltekraft im Bereich der Stufe quer über die Breite des Blechs, um auf diese Weise einen kombinierten Streck-Zieh-Verformungsvorgang zu ermög­ lichen, bei dem das Blechmaterial sowohl gestreckt als auch in den Verfor­ mungsbereich nachgeführt wird, wodurch ein Brechen oder eine Faltenbildung des Blechs im Bereich der Stufen vermieden wird. Im einzelnen handelt es sich hierbei um etwa folgenden Vorgang: In den beiden Werkzeugpaaren wird das wellenförmig vorgeformte Blech durch Preßwirkung der Werkzeugteile klemmend festgehalten. Hierauf wird eines der Werkzeugpaare in bezug auf das andere um die Höhe der herzustellenden Stufe verschoben. Dabei steigt die Spannung in dem Blech zwischen den Werkzeugpaaren an. Nach einer gewis­ sen Verlagerung erreicht die Spannung die Streckgrenze des Blechs. Das Blech beginnt, sich relativ zu wenigstens einem der Werkzeugpaare in Rich­ tung auf die Stufe zu bewegen, so daß zusätzliches Blech in den Verformungs­ bereich hineingezogen wird. Dabei wird das Blech, ohne zu brechen, in die beabsichtigte Form gestreckt, und zwar unterschiedlich in verschiedenen Richtungen. Es handelt sich also um einen kombinierten Zieh- und Streck- Vorgang, wobei das zur Bildung der Stufe zwischen den beiden Werkzeugpaaren notwendige Blechmaterial zu einem mehr oder weniger großen Teil aus einem reinen Streckvorgang und zu einem mehr oder weniger großen anderen Teil aus einem reinen Materialnachschub zwischen den Werkzeugpaaren (Ziehvorgang) stammen kann. Da die Werkzeugpaare relativ dicht nebeneinander angeordnet sein können, wird zwischen diesen das wellenförmige Blech zu einer Stufe mit im wesentlichen ebener Fläche verformt, die den Endflächen einer Reihe nebeneinander benachbart angeordneter Ziegel entspricht. Derjenige Teil des Blechs, aus dem die Stufen gebildet werden, wird also außerordentlich stark verformt. Daher muß das Blech klemmend zwischen den Werkzeugpaaren gehalten werden, um eine ausreichend hohe Streckspannung im Blech zu erzie­ len, die für die plastische Verformung des Blechs notwendig ist.

Andererseits ist es notwendig, in gewissen Bereichen der Stufe mehr Mate­ rial in die Stufe hineinzuziehen als in anderen Bereichen, also in gewissen Bereichen mehr Material zwischen den Werkzeugpaaren herausgleiten zu lassen als in anderen Berichen, was durch die unterschiedliche Größe der Halte­ kraft quer über das Blech erreicht wird. Wenn im Bereich der Wellenberge und Wellentäler die Höhe der gebildeten Stufe gleich derjenigen im Bereich der dazwischenliegenden Flanken sein soll, würde bei gleicher Haltekraft quer über das Blech im Bereich der Flanken mehr Material in die Stufe hin­ eingezogen und dort zu Falten führen. Deswegen wird im Bereich der Flanken die Haltekraft größer gemacht als im Bereich der Wellenberge und Wellentäler. Dadurch gleitet das Blech leichter in den Bereich der Wellen­ berge und Wellentäler hinein als in den Flankenbereich, wodurch sich eine gewisse Streckung des Blechs in der Ebene der Stufen schräg zur Zuführ­ richtung ergibt. Auf diese Weise werden Faltenbildungen oder Risse an den Stufen vermieden und trotzdem ebene Stufen erzeugt.

Somit ergibt sich mit dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren eine einwandfreie Dachbedeckung aus einem wellenförmigen Blech mit ebenen Stufen von einer Höhe, die wesentlich größer ist als die Materialdicke. Das so hergestellte Dachbedeckungsmaterial weist tatsächlich Ziegeldachaussehen auf.

Gemäß Anspruch 2 ist es vorteilhaft, an dem Blech nicht nur einzelne Stufen nacheinander, sondern mehrere Stufen gleichzeitig unter Verwendung einer entsprechenden Zahl von Werkzeugpaaren auszubilden. Dies bedeutet, daß die Blechhaltekraft der Werkzeugpaare so hoch sein muß, daß während des Zieh-Streck-Vorgangs nicht zusätzliches Material in Längsrichtung der Wel­ lenprofile von außerhalb der Werkzeugpaare (mit Ausnahme des ersten Werk­ zeugpaares der Reihe) in diese hineingezogen werden darf, da sonst dieses Material nicht mehr für die Bildung der benachbarten Stufen zur Verfügung stehen würde. Andererseits muß die Blechhaltekraft jedoch so niedrig sein, daß ein Gleiten des Blechmaterials im Bereich der Verformungszone zwischen zwei benachbarten Werkzeugpaaren zur Stufenbildung möglich ist.

Im folgenden wird die Erfindung beispielsweise anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein vorgeformtes Blech mit gewelltem Querschnitt in perspektivischer Ansicht,

Fig. 2 die hergestellte Dachbedeckung in perspektivischer Ansicht,

Fig. 3 die Dachbedeckung im Längsschnitt,

Fig. 4 links eine schematische Ansicht von zwei Werkzeugpaaren zur Herstel­ lung der Dachbedeckung, rechts einen Schnitt nach der Linie A-A von Fig. 4,

Fig. 5 die Werkzeugpaare gemäß Fig. 4 in geschlossenem Zustand,

Fig. 6 die Werkzeugpaare gemäß Fig. 4 und 5 in geschlossenem Zustand und zueinander versetzt,

Fig. 7 schematisch eine Stirnansicht einer Stufe der Dachbedeckung,

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht einer Stufe der Dachbedeckung.

Das Aussehen der Dachbedeckung ergibt sich aus Fig. 2, wobei die Größe der einzelnen "Ziegel" sowohl in Längsrichtung der Wellenform als auch quer dazu variiert werden kann. Auch die Anzahl der Ziegelreihen ist in beiden Richtungen variierbar. Das Verfahren zur Herstellung der Dachbe­ deckung besteht im wesentlichen aus den Schritten des Profilwalzens oder -pressens oder -biegens von Blechen zur Bildung des gewellten Querschnitts, wobei die Bleche ggf. mit Kunststoff überzogen oder in anderer Weise oberflächenbehandelt sind. Das Blech wird so verformt, daß es Wellenform aufweist und seine unterschiedlichen Krümmungsradien mit dem entsprechenden Aussehen von Ziegeln übereinstimmen. Auf diese Weise ist es möglich, Größe und Abmessungen der einzelnen "Ziegel" zu variieren, indem man ein Form­ blech mit entsprechender Wellenform und entsprechenden Krümmungsradien herstellt.

Aus dem vorgeformten Blech, das beispielsweise in Fig. 1 dargestellt ist, wird dann die Dachbedeckung dadurch hergestellt, daß eine oder mehrere Stufen längs der Längserstreckung der Wellenform durch einen Zieh-Preß-Vor­ gang oder Zieh-Streck-Vorgang hergestellt werden. Die Stufen werden dabei quer zur Profilrichtung mit geeigneten Mittenabständen gebildet, die durch die Wellentäler und Wellenberge des Profils bestimmt sind. Die Stufen kön­ nen natürlich auch in unterschiedlicher Höhe ausgebildet werden.

Fig. 3 zeigt die Dachabdeckung von der Seite, wobei die Stufen erkennbar sind. Die Höhe der Stufen entspricht dem Überstand in der Höhe zwischen gewöhnlichen Dachziegeln.

Die Herstellung der Dachbedeckung erfolgt mittels des in Fig. 4 bis 6 gezeigten Werkzeugs, das aus zwei getrennten Werkzeugpaaren mit je zwei Werkzeugteilen besteht. In Fig. 4 sind die vier Werkzeugteile in getrenntem Zustand dargestellt. Sie haben eine solche Form, daß sie sowohl ineinander­ passen als auch mit der Form des gewellten Blechquerschnitts übereinstimmen, wie der Schnitt A-A zeigt.

Nachdem das wellenförmige Blech in das Werkzeug eingelegt ist, wird zu­ nächst das Blech gesichert, indem die beiden Teile des linken Werkzeugpaares und die beiden Teile des rechten Werkzeugpaares das Blech jeweils zwischen sich erfassen. Auf diese Weise halten jeweils zwei zusammengehörige Teile eines Werkzeugpaares das Blech so zwischen sich fest, wie es für die nach­ folgende Bearbeitung notwendig ist.

Eine Stufe mit der Höhe h wird nun dadurch erzeugt, daß das rechte Werkzeug­ paar gemäß Fig. 6 nach unten über die Höhe bzw. eine Strecke h bewegt wird. Auf diese Weise läßt sich jeweils eine Stufe über die Breite des Blechs herstellen. Die Bewegung der Werkzeugpaare gegeneinander wird dadurch hervorgerufen, daß mindestens eines der Werkzeugpaare eine geeignete Bewegung, etwa durch Federn oder getrennte Zylinder erfährt. Hierauf wird das mit der ersten Stufe versehene Blech um die zur Bildung einer Ziegelreihe erforderliche Strecke nach Lösen der Werkzeugpaare weiter vorgeschoben, so daß anschließend die nächste Stufe geformt werden kann.

Fig. 7 zeigt schematisch die Stufe in Längsrichtung der Wellen des Blechs gesehen, d. h. die Höhe der Stufe, die dem vertikalen Überstand zweier gewöhnlicher benachbarter Dachziegel entspricht. Fig. 8 ist eine perspek­ tivische Ansicht derselben Einzelheit. Wenn die Stufe geformt wird, wird das Blech im Bereich der Wellenberge und Wellentäler A und im Bereich der dazwischenliegenden Flanken B, C unterschiedlich gereckt oder gestreckt, und zwar derart, daß die Höhe der Stufe in den Bereichen A einerseits und B, C andererseits gleich ist, nämlich dem Verschiebeweg bzw. der Strecke h der Werkzeugpaare entspricht.

Um hierbei eine unkontrollierte Ausbildung der Stufe zu vermeiden, können die Werkzeugpaare auf unterschiedliche Weise ausgebildet sein. Die Halte­ kraft der Werkzeugpaare variiert quer über die Form des Werkzeugs (Quer­ schnitt A-A), d. h. die Haltekraft darf an den Bereichen A und B, C nicht gleich sein, sondern die Haltekraft soll im Bereich B, C größer als im Bereich A sein, wobei gleiche Niederhaltekräfte der Werkzeugpaare (Kraft für die Verschiebung eines Werkzeugpaares um die Strecke h gegenüber dem ande­ ren Werkzeugpaar und Festhaltung der Werkzeugpaare in der verschobenen Stellung) vorausgesetzt sind. Auch kann die Auslegung der Werkzeugpaare so erfolgen, daß die Höhe der gebildeten Stufe an den Bereichen A und B, C unterschiedlich ist. Dadurch kann eine gleichmäßige Streckung des Blechs über die Stufe erzielt werden. Eine dritte Möglichkeit ist die Auslegung des Werkzeugs in der Weise, daß eine Eindrückung im ebenen Abschnitt der Stufe im Bereich B, C vorgenommen wird, die eine gleichmäßige Streckung im Blech bewirkt.

Es können eine oder mehrere Stufen gleichzeitig hergestellt werden, wobei in letzterem Fall eine entsprechende Anzahl von Werkzeugen in einer Reihe hintereinander erforderlich ist.

Claims (2)

1. Verfahren zum Herstellen einer Dachbedeckung mit Ziegeldauchaussehen durch Verformung eines ebenen Blechs, wobei die Dachbedeckung in einer ersten Schnittebene senkrecht zu ihrer Oberflächenerstreckung einen gewellten Querschnitt hat und in einer zweiten Schnittebene, die senkrecht sowohl zu der Oberflächenerstreckung als auch zu der ersten Schnittebene ist, Stufen aufweist, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

• a) Das ebene Blech erhält den gewellten Querschnitt,
• b) das so vorgeformte Blech wird in mindestens zwei in Wellenlängsrich­ tung hintereinanderliegenden, seinem gewellten Querschnitt angepaßten Werzeugpaaren festgehalten, worauf benachbarte Werkzeugpaare parallel zur ersten Schnittebene um die Höhe (h) der Stufen gegeneinander verschoben werden,
• c) das Festhalten des Blechs erfolgt im Bereich der Stufe mit einer Haltekraft, die an den Wellenbergen und Wellentälern (A) kleiner ist als an den dazwischenliegenden Flanken (B, C),
• c) an in Wellenlängsrichtung versetzten Stellen des Blechs werden in gleicher Weise weitere Stufen ausgebildet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausbilden der weiteren Stufen unter Verwendung von mehr als zwei Werkzeugpaare gleichzeitig erfolgt.