DE3037590C2

DE3037590C2 - Vorrichtung zum Biegen von gewellten oder profilierten Blechen

Info

Publication number: DE3037590C2
Application number: DE3037590A
Authority: DE
Inventors: Adalbert 5300 Bonn Fusshöller; Helmuth 4048 Grevenbroich Schneider
Original assignee: Vereinigte Aluminium Werke AG
Current assignee: Vereinigte Aluminium Werke AG
Priority date: 1980-10-04
Filing date: 1980-10-04
Publication date: 1985-05-30
Also published as: EP0049313A2; DE3037590A1; ATE8746T1; EP0049313A3; EP0049313B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Biegen von gewellten oder profilierten Blechen, vorzugsweise von Trapezprofilen, die Dach-, Boden- und Seitenflächen aufweisen, durch Einkerben der Dach- bzw. Bodenfläche quer zur Wellen- oder Profilrichtung mit einem Biegeschwert, das an einem der Außenkontur der Welle oder des Profils angepaßten Oberwerkzeug ausgebildet ist, wobei das zu biegende Blech auf einem Unterwerkzeug aufliegt, das der Innenkontur der Welle oder des Profils angepaßt ist und wobei Oberwerkzeug und Unterwerkzeug gegeneinander bewegbar sind.

Aus der DE-OS 21 61 457 ist eine solche Vorrichtung bekannt. Dieser Preßvorgang stellt an die Verformbarkeit des Materials hohe Ansprüche.

Ferner ist es aus der DE-OS 27 27 287 bekannt, das Blechprofil dadurch zu biegen, daß beim Zusammenfahren eines oberen und unteren Biegewerkzeugs die Seitenflächen des Blechprofils frei ausgeformt werden. Dadurch soll erreicht werden, daß nur eine relativ einfache Kantbewegung mit der Maschine auszuführen ist und das Material in den Seitenflächen frei verdrängt wird.

Allen bekannten Verfahren, die ohne Stauchung oder Streckung Blechprofile quer zur Längsrichtung zu biegen vermögen, ist gemeinsam, daß durch die unterschiedliche Umfangslänge des Biegeradius von Ober- und Unterkante des zu biegenden Profilbleches in den Dach- und Bodenflächen und jeweils in den Seitenflächen Materialausbuchtungen entstehen. Dies tritt insbesondere bei großen Profilhöhen auf. Es hat sich durch Versuche ergeben, daß ab ca. 45 mm Seitenhöhe eine einwandfreie, definierte Ausbuchtung nicht mehr zu erzielen ist.

Ferner hat sich herausgestellt, daß bei dem Verfahren mit freier Ausbeulung der Seitenflächen teilweise eine ungleichmäßige Beulform erhalten wurde. Auch ist bei diesem Verfahren nachteilig, daß die Form der seitlichen Ausbeulung nicht beeinflußbar ist. Dieses wirkt sich insbesondere dann aus, wenn bei engen Biegeradien möglichst viel Material in die seitliche Ausbeulung ver

drängt werden muß.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs bezeichneten Gattung so zu gestalten, daß ein Blechprofil mit gleichmäßig ausgeformten Seitenflächen von beliebiger Form, insbesondere bei Profilhöhen von mehr als 45 mm gebogen werden kann. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß das Oberwerkzeug aus zwei Stegen besteht, zwischen denen das Biegeschwert verläuft, und daß das Unterwerkzeug ebenfalls aus zwei, mit den Stegen des Oberwerkzeugs fluchtenden Stegen besteht, zwischen denen zwei Formstücke über scherenartig sich überlappende Hebel an quer zu den Stegen verlaufenden Drehachsen gelagert sind, wobei die Formstücke durch die vom Oberwerkzeug verformte Dach- bzw. Bodenfläche gegen die Wirkung von Federn in Richtung der Seitenflächen auslenkbar sind.

Die beim Biegevorgang benötigte Materialraffung in der dem Biegeradius zugewandten Seite des zu biegenden Profilbleches wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung in zwei Richtungen vorgenommen:

In der Dach- bzw. Bodenfläche des Profils wird durch senkrechten Druck eines Biegemittels, beispielsweise einer Abkantpresse, auf die Werkzeuge die für eine Biegung erforderliche Abkantung erzeugt.

An den Seitenflächen des Profils wirken die zwei in verschiedene Richtungen beweglichen Formstücke, deren geometrische Wegstrecke in der Biegezone einer von oben nach unten (vertikal) und einer von innen nach außen (horizontal) verlaufenden Bewegung entspricht. Durch den integrierenden Bewegungsablauf wird die benötigte Malerialverdrängung erzeugt.

Mit der vorliegenden Erfindung ist es grundsätzlich möglich, jede beliebige Formgebung des Blechprofils beim Biegen zu erreichen. Man unterscheidet gleichförmig nach innen oder außen gewölbte Ausbuchtungen (kontinuierlich) und Ausbuchtungen, die in den Dach- und Bodenflächen nach innen und nt den Seitenflächen nach außen gewölbt sind (diskontinuierlich). Die Form der Ausbuchtungen ist abhängig vom Verfahrensablauf und zwar dergestalt, daß kontinuierliche Ausbuchtungen durch ein von innen eingesetztes, in horizontaler und vertikaler Richtung wirkendes Formstück erzeugt werden, während die diskontinuierlichen Ausbuchtungen durch gleichzeitig wirkende, aber gegenläufige Verformungder Dach- bzw. Bodenflächen undderSeitenflächen erreichtwerden.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können

auch diskontinuierliche Wölbungen in den Flächen der Trapezprofile erzeugt werden, die sehr tief ausgebaucht sind und trotzdem eine gleichmäßige Form aufweisen.

Dieses gilt sogar für relativ weiches Blechmaterial, wie

z. B. Aluminium in weichem Zustand, da die wellige Oberflächenbeschaffenheit durch die Verwendung geometrisch definierter Werkzeuge vermieden wird.

Andererseits können mit hartem Blechmaterial auch hohe Umformgrade erzeugt werden, da die Beulkraft variierbar ist und den besonderen Verhältnissen des Materials angepaßt werden kann.

Dieses ist besonders dann von Vorteil, wenn bei hohen Profilen mit mehr als 45 mm Seitenhöhe die Rißbildung in der Dach- bzw. Bodenfläche vermieden werden muß.

Im Gegensatz zu dem bekannten Verfahren, bei dem die für die Ausbeulung der Seitenflächen erforderliche Kraft über die Verformung der Dach- bzw. Bodenfläche eingeleitet werden muß, besteht mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Möglichkeit, die Seitenflächen

gezielt und mit vorgegebenener Abmessung auszuformen. Die Seitenflächen können kontrolliert nach innen oder außen gebeult werden, wobei in kritischen Bereichen hohe Belastungen vermieden werden können.

Insgesamt zielt die erfindungsgemäße Vorrichtung darauf hin, im Profilinnenraum des zu verformenden B.'echprofils einen variablen Gegenhalt zum Preßdruck des Biegemittels einzusetzen, der durch die Anordnung der Drehachsen und durch die geometrische Ausbildung des variablen Gegenhalts zu einer definierten Ausbuchtung des Blechprofils bzw. des profilierten Blechs führt Im folgenden soll die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Es zeigt

F i g. la die Vorrichtung in Seitenansicht, F i g. Ib die Vorrichtung in Draufsicht, F i g. 2 die Vorrichtung im Querschnitt, F i g. 3 ein mil der Vorrichtung erzeugtes Blechprofil im Querschnitt,

F i g. 4a, 4b, 5a und 5b mehrere Blechprofile im Querschnitt.

In Fig. la, Ib wird ein fester Gegenhalt im Unterwerkzeug 8 durch zwei parallel zueinander angeordnete und dem Profilinnenraum angepaßte Werkzeugstege 8a, Sb bewirkt. Diese Stege dienen auch der Lagerung von Formstücken 6a, 66, die den variablen Gegenhalt bewirken.

Die Form der Formstücke 6a, 6b ist beliebig, sie muß nur symmetrisch zu den beiden Drehachsen 11, 12 gewählt werden. Ferner sollten zur leichten Bewegung der Formstücke. 6a, 6b deren Hebelarme bzw. Hebel 13,14 ausreichend lang bemessen werden, mindestens aus^ eichend lang, um dem Verhältnis vertikaler gegenüber horizontaler Blechausbuchtung gerecht zu werden.

Zum Auseinanderfahren der Formstücke 6a, 6b muß in der Spitze 15 eine Kerbe oder Einsenkung eingearbeitet sein. Die geöffneten Formstücke 6a, 6b sind in F i g. 1 a gestrichelt, dargestellt.

Fig. Ib zeigt das Unterwerkzeug der Vorrichtung in Draufsicht. Man erkennt, daß die Formstücke 6a, 6b pyramidenförmig ausgebildet sind, wodurch die Form der erzeugten Sicke geometrisch vorbestimmt ist.

Das Oberwerkzeug 9 besteht aus zwei Werkzeugstegen 9a, 9b, in denen die Außenkontur des Profils eingearbeitet ist. In der Mitte dieser beiden Stege befindet sich das Biegeschwert 7. Aus F i g. 2 geht hervor, wie die Werkzeugstege 9a, 9b und die Formstücke 6a, 6b zusammenarbeiten. Beim Niederfahren des Oberwerkzeuges stülpen sich die beiden Werkzeugstege über die in gleicher Flucht darunter liegenden feststehenden Stege und halten das zu biegende Profil in seiner Form. Das in der Mitte des Oberwerkzeuges angeordnete Biegeschwert drückt auf das Profil, welches auf den Stegen 8a, Sb liegt. Beim Zusammendrücken der Dach- bzw. Bodenfläche 1,2 werden zwangsläufig die darunter liegenden Formstücke beidseitig nach außen gedrückt; scmit wird der Biegevorgang gleichzeitig auf der Fläche 1 bzw. 2 und den beiden Seitenflächen 3 ausgeführt.

In F i g. 3 ist ein mit der Vorrichtung erzeugtes Blechprofil dargestellt. Es sind die diskontinuiei liehen Wölbungen im Knickpunkt des Bleches zu erkennen. Je nach der Form des Unterwerkzeuges können mehr oder weniger scharfe Knickungen ausgeführt werden. Die Anzahl der Biegevorgänge ist nicht begrenzt, so daß beliebige Krümmungsradien erzeugt werden können.

Beim Hochfahren des Oberwerkzeuges (F i g. 1) werden die Formstücke 6a, 6b durch Zugfedern 10a, \0b oder ähnliches wieder in ihre Ausgangsposition gebracht. Das Profil kann nunmehr mechanisch oder manuell um einen Schritt vorgeschoben werden. Jeder Schritt biegt das Profil um einen bestimmten Winkel, somit kann durch die Anzahl der Schritte der zu biegende Winkel vorausbestimmt werden.

Bei diesem Vorgehen können natürlich auch Unter- und Oberwerkzeug vertauscht angeordnet werden.

Die F i g. 4a, 4b zeigen ein so hergestelltes Blechprofil mit kontinuierlicher Ausbeulung der Seiten- und Dach- bzw. Bodenflächen. Dieses Profil wurde durch Einsetzen des Gegenhaltermittels bzw. der Formstücke in den Profilinnenraum und Auspressen in vertikaler Richtung erzeugt. Man erkennt, daß ähnlich wie bei einem Ofenrohr mit durchlaufender Rippe eine weiche und abgerundete Übergangszone zwischen Blechprofil und Ausbuchtung entstanden ist.

Ir: Fig.5a, 5b ist eine diskontinuierliche Profilierung zu erkennen, wobei die Dach- bzw. Bodenfläche des Blechprofils nach innen gedrückt und die Seitenflächen nach außen gedrückt sind. Zur Erzielung eines besonders engen Biegewinkels sind die Seitenflächen pyramidenartig mit scharfen Einkerbungen nach außen gedrückt worden.

Die F i g. 4a, 4b zeigen ein so hergestelltes Blechprofil mit kontinuierlicher Ausbeulung der Seiten- und Dachbzw. Bodenflächen. Dieses Profil wurde durch Einsetzen des Gegenhaltermittels bzw. der Formstücke in den Profilinnenraum und Auspressen in vertikaler Richtung erzeugt. Man erkennt, daß ähnlich wie bei einem Ofenrohr mit durchlaufender Rippe eine weiche und abgerundete Übergangszone zwischen Blechprofil und Ausbuchtung entstanden ist.

In Fig.5a, 5b ist eine diskontinuierliche Profilierung zu erkennen, wobei die Dach- bzw. Bodenfläche des Blechprofils nach innen gedruckt und die Seitenflächen nach außen gedrückt sind. Zur Erzielung eines besonders engen Biegewinkels sind die Seitenflächen pyramidenartig mit scharfen Einkerbungen nach außen gedrückt worden.

Die vorstehend erwähnte Profilierung kann besonders vorteilhaft dadurch verwirklicht werden, daß die Scherenbewegung der sich überlappenden Hebel 13,14 in Abhängigkeit vom Biegewinkel der gewellten oder profilierten Bleche steuerbar ist.

Es ist vorteilhaft, wenn die Länge zwischen Formkante und Drehpunkt des Formstückes 6a, 6b größer ist als der Abstand zwischen Drehpunkt und Seitenwand des auszubeulenden Blechprofils. Einzelheiten sind vorstehend beschrieben.

Ein bevorzugtes Verfahren zum Biegen von gewellten oder profilierten Blechen ist in der Weise gekennzeichnet, daß die Kantung der Dach- bzw. Bodenfläche und die Verformung der Seitenflächen unabhängig von einem mehrteiligen Werkzeug ausgeführt werden, wobei die Bewegung des Werkzeuges sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung steuerbar ist, daß während des Biegevorgangs die Seitenflächen der Profilierung kontinuierlich von der Profilkammer her nach außen gedrückt werden, wobei die Andrück-Kraft gegen die Seitenflächen der Profilierung bis zur vollständigen Ausbeulung in den Seitenflächen variiert werden kann, und daß die Form der Ausbeulung durch den im wesentlichen kreisförmigen Bewegungsablauf eines innerhalb der Profilkammer angeordneten Beulwerkzeuges bestimmt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Vorrichtung zum Biegen von gewellten oder profilierten Blechen, vorzugsweise von Trapezprofilen, die Dach-, Boden- und Seitenflächen aufweisen, durch Einkerben der Dach- bzw. Bodenfläche quer zur Wellen- oder Profilrichtung mit einem Biegeschwert, das an einem der Außenkontur der Welle oder des Profils angepaßten Oberwerkzeug ausgebildet ist wobei das zu biegende Blech auf einem Unterwei kzeug aufliegt, das der Innenkontur der Welle oder des Profils angepaßt ist, und wobei Oberwerkzeug und Unterwerkzeug gegeneinander bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Oberwerkzeug (9) aus zwei Stegen (9a, 9b) besteht, zwischen denen das Biegeschwert(7)verläuft,unddaßdasünterwerkzeug (P) ebenfalls aus zwei, mit den Stegen des OberwerkzeugE fluchtenden Stegen (8a, Sb) besteht, zwischen denen zwei Formstücke(6a,6A_/)überscherenartigsich überlappende Hebel (13,14) an quer zu den Stegen verlaufenden Drehachsen (11,12) gelagert sind, wobei die Formstücke durch die vom Oberwerkzeug verformte Dach- bzw. Bodenfläche (1; 2) gegen die Wirkung von Federn(10a, i0b)'m Richtung der Seitenflächen(3)auslenkbarsind.