DE3417128A1

DE3417128A1 - Verfahren zum streckbiegen von profilstraengen

Info

Publication number: DE3417128A1
Application number: DE19843417128
Authority: DE
Inventors: Jürgen 8990 Lindau Kranz
Original assignee: Metzeler Kautschuk GmbH; Metzeler Kautschuk AG
Current assignee: Metzeler Kautschuk GmbH; Metzeler Kautschuk AG
Priority date: 1984-05-09
Filing date: 1984-05-09
Publication date: 1985-11-21
Also published as: DE3417128C2; JPS60250826A

Description

Verfahren zum Streckbiegen von Profilsträngen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Streckbiegen von Profilsträngen aus Verbundmaterialien mit einer metallischen Versteifungseinlage.
Bei Profilsträngen aus elastomerem oder thermoplastischem Material, die eine metallische Versteifungseinlage aufweisen, wie sie insbesondere im Kraftfahrzeugbau Anwendung finden, ist es oftmals erforderlich, diese Profilstränge vor ihrem Einbau entsprechend einer vorgegebenen Kontur zu biegen. Ein derartiges Biegen bereitet dann Schwierigkeiten, wenn die Versteifungseinlage hochkant liegt, d.h. beispielsweise aus einem hochkant stehenden Blechstreifen besteht, da dieser dann bei der Biegung auch partiell gestreckt bzw. gedrückt wird. Bei einem bekannten, bisher üblichen Verfahren wird ein derartiger Profilstrang an beiden Enden eingespannt und dann hochgedrückt, wobei es jedoch meist zu Faltenbildung des hochzubiegenden eingelegten Metallbandes kam.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit denen derartige eine Versteifungseinlage aufweisende Profilstränge auf einfache Weise auch hochkant gebogen werden können, ohne daß es dabei zu einer Faltenbildung des eingelegten Metallbandes oder zu einer seitlichen Verwerfung kommt.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Profilstrang allseitig in ein dicht umschließendes, verformbares Material eingebettet und mit diesem Material unter Streckung entlang einer Führungsschablone gebogen wird.
Zweckmäßigerweise wird dabei der zu biegende Profilstrang hochkant bezüglich seiner Versteifungseinlage in eine entsprechend einer Außenseite des Profilstrangs konturgetreue Ausnehmung einer Matrize eingelegt und mit einer ebenfalls konturgetreu geformten Patrize gegen die Matrize verspannt.
Durch ein derartiges Einbetten des zu biegenden Profilstranges ist ein seitliches Ausweichen der Versteifungseinlage oder eine Faltenbildung derselben beim Biegen nicht mehr möglich, da diese Versteifungseinlage insbesondere seitlich fest gefaßt ist und nicht ausweichen kann.
Bei einer derartigen Biegung soll die neutrale Faser in Biegedruckrichtung vollständig unterhalb des Profilstranges liegen, so daß auf den Profilstrang bei der Biegung nur Zugspannungen wirken und damit die Versteifungseinlage in allen Bereichen gestreckt wird.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht erfindungsgemäß aus einer langgestreckten leistenförmigen Matrize aus elastisch verformbaren Material mit mindestens einer konturgetreuen Ausnehmung auf der Oberseite entsprechend dem zu biegenden Profilstrang, sowie einer entsprechenden Patrize aus gleichem Material, die nach Aufnahme des Profilstranges gegeneinander verspannt sind.
Zur Festlegung der neutralen Faser weist die Matrize unterhalb des einzulegenden Profilstranges mindestens eine sich über die gesamte Länge erstreckende Bohrung auf, in die ein Spannkabel aus hochfestem Material eingezogen ist.
Es ist aber auch möglich, daß Matrize und Patrize mehrere nebeneinanderliegende Ausnehmungen bzw. Ansätze zur parallelen Aufnahme mehrerer gleicher Profilstränge aufweist. Matrize und Patrize sind zweckmäßigerweise aus einem elastomeren Material, insbesondere Gummi, hergestellt.
Zur entsprechenden Biegung kann die mit dem Profilstrang belegte Patrize und Matrize an einem Ende gegen axiale Verschiebung starr, jedoch um den Einspannpunkt schwenkbar und am anderen Ende axial verschieblich eingespannt sein, wobei unterhalb derselben eine Schablone mit einer der geforderten Biegelinie entsprechenden Außenkontur angeordnet ist, die mittels Druck- und/oder Schwenkvorrichtungen gegen den eingebetteten, zu verformenden Profilstrang bis zur vollständigen Anlage an die Schablonenkontur preßbar ist.
Anhand einer schematischen Zeichnung sind Aufbau und Wirkungsweise von Ausführungsbeispielen nach der Erfindung näher erläutert. Dabei zeigen: Fig. 1 eine Biegevorrichtung mit dem Profilstrang in perspektivischer Ansicht im auseinandergezogenen Zustand; Fig. 2 die Vorrichtung mit dem eingelegten Profilstrang im zusammengesetzten Zustand; Fig. 3 eine schematische Gesamtanordnung zur Biegung eines Profilstranges vor Einsetzen des Streckbiegevorganges; Fig. 4 die Gesamtanordnung nach Fig. 3 nach Abschluß des Streckbiegevorganges und Fig. 5 einen Querschnitt durch eine Vorrichtung mit mehreren nebeneinanderliegenden Profilsträngen.
Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, soll ein beispielsweise V-förmiger Profilstrang 1,der als Dachrinne für ein PKW dient, entsprechend gebogen werden. Dieser Profilstrang 1 besteht aus einem vertikalen Profilabschnitt 2 aus elastomerem oder thermoplastischem Material und einer am unteren Ende schräg angesetzten Wandung 3, wobei innerhalb des vertikalen Abschnittes 2 ein Metallband 4 als Versteifungseinlage eingeformt ist. Zur exakten Führung und Halterung dieses Profilstranges 1 ist zunächst eine langgestreckte leistenförmige Matrize 5 aus gummielastischem Material vorgesehen, die eine Ausnehmung 6 entsprechend der Außenkontur des Profilstranges 1 aufweist. Zur Verspannung des Profilstranges 1 in der Matrize 5 ist eine Patrize 7 ebenfalls aus gummielastischem Material vorgesehen, die auf ihrer Unterseite einen Ansatz 8 konturgetreu zum V-förmigen Einschnitt des Profilstranges 1 aufweist.
Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, wird nach Einlegen des Profilstranges 1 in die Matrize 5 die Patrize 7 aufgelegt, so daß der Profilstrang 1 allseitig fest umschlossen und geführt ist.
Zur Festlegung der neutralen Faser für den Biegevorgang weist die Matrize 5 im Bereich oder unterhalb der Unterkante des zu biegenden Profilstranges 1 sich über die gesamte Länge der Matrize 5 erstreckende Bohrungen 10 und 11 auf, in die - wie aus Fig. 2 zu ersehen ist -Spannkabel 12 und 13 aus hochfestem Material eingezogen sind.
Der eigentliche Biegevorgang ist schematisch in den Fig.
3 und 4 dargestellt. Matrize 5 und Patrize 7 werden zunächst über Spannschlösser 14 und 15 gegeneinander verspannt und anschließend an den Lagerpunkten 16 und 17 mit den Spannkabeln 12, 13 eingespannt. Dabei ist der linke Lagerpunkt 16 axial festliegend, während der rechte Lagerpunkt 17 axial verschieblich ausgebildet ist, beide jedoch schwenkbar um ihre Querachse. Unterhalb der Matrize 5 ist schematisch eine Führungsschablone 20 angedeutet, deren obere Außenkontur 21 entsprechend der geforderten Biegelinie verläuft.
Für den eigentlichen Streckbiegevorgang wird dann - wie aus Fig. 4 zu ersehen ist - die Schablone 20 nach oben gedrückt, bis die Unterseite der Matrize 5 vollständig an der Außenkontur 21 der Schablone 20 anliegt. Entsprechend der geforderten Biegelinie erfolgt dabei eine Schwenkung um den axial festen Lagerpunkt 16, während entsprechend der axialen Verkürzung der Lagerpunkt 17 nach innen wandert. Durch die Einspannung der Bieyevorrichtung über die Spannkabel 12 und 13 ergibt sich so- mit als neutrale Faser 22 für die Biegung der Verlauf dieser Spannkabel, so daß der zwischen Matrize 5 und Patrize 7 eingebettete Profilstrang und damit die Versteifungseinlage entsprechend gestreckt und nur auf Zug beansprucht wird. Durch die seitliche starre Führung des Profilstranges ist somit eine faltenfreie Streckbiegung desselben auf einwandfreie Weise möglich.
Nach abgeschlossener Biegung wird die Schablone 20 wieder zurückgefahren, die Verschlüsse 14 und 15 geöffnet und der gebogene Profilstrang entnommen, woraufhin dann Matrize 5 und Patrize 7 in ihre;ursprüngliche gestreckte Form zurückkehren, da diese zweckmäßigerweise aus Gummi gefertigt sind.
Zur Rationalisierung des Biegevorganges ist es dabei auch möglich - wie in Fig. 5 dargestellt ist - mehrere Profilstränge gleichzeitig parallel zu biegen. Dazu weist nach dem dargestellten Querschnitt die Matrize 30 beispielsweise vier Ausnehmungen 31 bis 34 auf, in die vier gleichgeformte Profilstränge 35 bis 38 eingelegt und mit einer entsprechenden Patrize 40 gegen die Matrize 30 verspannt sind. Entsprechende Spannkabel 41 und 42 sind in den Bohrungen 43 und 44 geführt. Nach einer Einspannung entsprechend Fig. 3 können dann gleichzeitig die vier Profilstränge 31 bis 34 in einem Arbeitsgang gebogen werden.
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Claims

Patentansprüche Verfahren zum Streckbiegen von Profilsträngen aus bundmaterialien mit einer metallischen Versteifungseinlage, d a d u r c h gekennzeichnet, daß der Profilstrang allseitig in ein dicht umschließendes, verformbares Material eingebettet und mit diesem Material unter Streckung entlang einer Führungsschablone gebogen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zu biegende Profilstrang hochkant bezügl.

seiner Versteifungseinlage in eine entsprechend einer Außenseite des Profilstranges konturgetreue Ausnehmung einer Matritze eingelegt und mittels einer ebenfalls konturgetreu geformten Patrize gegen die Matrize verspannt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die neutrale Faser der Streckbiegung in Biegedruckrichtung vollständig unterhalb des Profilstranges liegt.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine langgestreckte, leistenförmige Matrize (5) aus elastisch verformbarem Material mit mindestens einer konturgetreuen Ausnehmung (6) auf der Oberseite entsprechend dem zu biegenden Profilstrang (1), sowie einer entsprechenden Patrize (7) aus gleichem Material, die nach Aufnahme des Profilstranges (1) gegeneinander verspannt sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrize (5) unterhalb des einzulegenden Profilstranges (1) mindestens eine sich über die gesamte Länge erstreckende Bohrung (10, 11) zur Festlegung der neutralen Biegefaser aufweist, in die ein Spannkabel (12, 13) aus hochfestem Material eingezogen ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Matrize (30) und Patrize (40) mehrere nebeneinanderliegende Ausnehmungen (31 ... 34) bzw. Ansätze zur parallelen Aufnahme mehrerer gleicher Profilstränge (35 ... 38) aufweisen.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Matrize (5; 30) und Patrize (7; 40) aus einem elastomeren Material, insbesondere Gummi, hergestellt sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Profilstrang (1) belegte Matrize (5) und Patrize (7) an einem Ende (16) gegen axiale Verschiebung starr, jedoch um den Lagerpunkt (16) schwenkbar und am anderen Ende (17) axial verschieblich eingespannt sind, und daß unterhalb derselben eine Schablone (20) mit einer der geforderten Biegelinie entsprechenden Außenkontur (21) angeordnet ist, die mittels Druck- und/oder Schwenkvorrichtungen gegen den eingebetteten, zu verformenden Profilstrang (1) bis zur vollständigen Anlage an die Schablonenkontur (21) preßbar ist.