DE4442030A1 - Verfahren zum Biegen von Metallprofilen, vorzugsweise Metallprofilen, die als Sprossen für Fenster und Türen verwendet werden, und Planscheibenbiegemaschine zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Biegen von Metallprofilen, vorzugsweise Metallprofilen, die als Sprossen für Fenster und Türen verwendet werden, bei dem das Metallpro­ fil mittels einer Spanneinrichtung gegen einen auf die Plan­ scheibe einer Planscheibenbiegemaschine aufsetzbaren Biegekern gespannt wird, wobei eine Spannbacke der Spanneinrichtung mit einer Stirn-Flanke an das Metallprofil angelegt wird und bei dem an das Metallprofil ein auf einer parallel zur Planschei­ bendrehachse verlaufenden Achse gelagertes Widerlagerorgan angelegt wird.

Die Erfindung betrifft auch eine Planscheibenbiegemaschine zur Durchführung des Verfahrens, mit einem Biegekern, einer Spanneinrichtung und einem Widerlagerorgan.

Ein Verfahren dieser Gattung ist aus dem europäischen Patent 0 115 840 bekannt. Bei dem in diesem europäischen Pa­ tent beschriebenen Verfahren werden auf einer Planscheibenbie­ gemaschine Metallprofile unter Verwendung zweier Biegerollen gebogen. Die erste Biegerolle wird unter geringem Druck an das gegen den Biegekern gespannte Metallprofil angelegt, sie wird somit als Widerlagerorgan verwendet. Sie ist an einem Halte­ kopf gelagert, der längs einer radial zur Planscheiben­ drehachse verlaufenden Maschinenachse bewegbar ist. Die erste Biegerolle ist der Spannbacke unmittelbar benachbart und befindet sich daher nahe dem eigentlichen Biegebereich, in dem das Metallprofil vor bzw. während der Biegung tangential an dem Biegekern anliegt. Vor Einleitung der Planscheibendrehung ist auch die Stirn-Flanke der Spannbacke etwa im Biegebereich angeordnet. Die Biegung des Metallprofils wird durch seine Ziehung um den Biegekern erreicht.

Die zweite Biegerolle ist außerhalb des Biegebereichs an das in den Biegebereich einlaufende Metallprofil an einen noch ungebogenen Abschnitt anlegbar und so zustellbar, daß das Metallprofil aus seiner Metallprofil-Fluchtlinie gedrückt wird, so daß es mit einer Vorspannung in den eigentlichen Biegebereich einläuft. Diese Vorspannung bewirkt, daß sich Biegebereich von der Stirn-Flanke der Spannbacke zur ersten Biegerolle vorteilhaft verlagert. Nachteilig ist es jedoch, daß die erste Biegerolle aufgrund ihrer geometrischen Form nur punktförmig an dem Metallprofil anliegen kann. Auch wenn die erste Biegerolle so dicht wie möglich an die Spannbacke herangeführt wird, bleibt stets ein Abstand zwischen dem Anlagepunkt der Biegerolle und der Spannbacke bestehen.

Mit dem in dem europäischen Patent 0 115 840 beschriebenen Verfahren werden Metallprofile mit relativ großen Querschnit­ ten mit guten Ergebnissen gebogen.

Bei Metallprofilen mit kleineren Querschnitten, die z. B. für Fenstersprossen verwendet werden, können beim Biegen mit dem bekannten Verfahren jedoch Probleme auftreten. Durch die zweite Biegerolle können auf derartige schmale Metallprofile keine starken Kräfte zur Vorspannung ausgeübt werden, weil die Gefahr besteht, daß dabei die Metallprofile beschädigt werden, beispielsweise durch Abknicken. Aufgrund der fehlenden oder zu geringen Vorspannung kann der Biegebereich nicht wie bei den größeren Metallprofilen von der Stirn-Flanke der Spannbacke zum Anlagepunkt der ersten Biegerolle verlegt werden. Die Biegung von schmalen Metallprofilen fällt daher gegenüber der Biegung von größeren Metallprofilen qualitativ ab. Eine Verbesserung ist auch nicht damit zu erzielen, daß die erste Biegerolle mit höherer Kraft gegen das Metallprofil gedrückt wird, da dadurch das relativ gering dimensionierte Metallpro­ fil verformt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Planscheibenbiegemaschine der eingangs genannten Gattungen zu schaffen, mit denen auch geringer dimensionierte Metallprofile problemlos gebogen werden können.

Diese Aufgabe ist verfahrensseitig erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Widerlagerorgan ein Klotz verwendet wird, der mit einer dafür bestimmten Flanke an das Metallprofil angelegt wird, daß die Flanke des Klotzes und die Stirn-Flanke der Spannbacke derart ausgerichtet werden, daß sie miteinander fluchten und einander zugekehrte Kanten der Flanken in gegen­ seitige Anlage gebracht werden und daß anschließend der Biegevorgang durch eine Drehbewegung der Planscheibe eingelei­ tet wird.

Aufgrund der geometrischen Form des Klotzes lassen sich die Spannbacke und der Klotz vor Beginn des Biegevorgangs in gegenseitige Anlage bringen.

Durch die gegenseitige Anlage und die miteinander fluch­ tenden Flanken besteht ein Abstand zwischen der Spannbacke und dem Klotz nicht. Nach Biegebeginn kann der Biegebereich von der Stirn-Flanke der Spannbacke auf die Flanke des Klotzes übergehen, ohne eine dazwischen liegende Strecke zu passieren.

Auch eine Vorspannung des Metallprofils, vergleichbar der durch die zweite Biegerolle bei dem bekannten Verfahren erzeugten Vorspannung, wird mit dem verwendeten Klotz vorteil­ haft möglich. Der Klotz wird mit einer bestimmten Anlagekraft, die an seiner Lager-Achse angreift, an das Metallprofil angelegt. Dieser Anlagekraft wirkt eine Gegenkraft parallel entgegen, die im Biegebereich an dem Metallprofil angreift. Der Biegebereich befindet sich zu Biegebeginn im Bereich der Stirn-Flanke der Spannbacke. Aufgrund der zueinander verscho­ benen Angriffspunkte der Anlagekraft und der Gegenkraft entsteht ein Moment. Da der Klotz auf der Lager-Achse parallel zur Planscheibendrehachse gelagert ist, wird er durch das auftretende Moment gedreht. Das Moment tritt solange auf, bis aufgrund der Verlagerung des Biegebereiches die. Anlagekraft und die Gegenkraft auf einer Linie zwischen Lager-Achse und Planscheibendrehachse liegen. Durch die sich selbsttätig ein­ stellende Drehung des Klotzes wird das Metallprofil vor Einlauf in den Biegebereich vorteilhaft aus seiner Metallpro­ fil-Fluchtlinie abgelenkt und somit vorgespannt. Ein Abknicken des Metallprofils wird dabei vorteilhaft verhindert, da es bis in den Biegebereich an der flächigen Flanke des Klotzes und nicht punktförmig durch eine Biegerolle geführt wird.

Die Aufgabe wurde vorrichtungsseitig erfindungsgemäß dadurch gelöst, wofür auch selbständiger Schutz beansprucht wird, daß das Widerlagerorgan als Klotz ausgebildet ist.

Erfindungsgemäß werden bei dieser Planscheibenbiege­ maschine zwei Biegerollen, die durch den Stand der Technik bekannt sind, durch einen Klotz ersetzt. Dadurch wird der Aufbau der Planscheibenbiegemaschine vorteilhaft vereinfacht. Die getrennte Lagerung und Führung der beiden Biegerollen unabhängig voneinander entfällt. Für den Klotz ist vorteilhaft nur eine Lagerung erforderlich, um sowohl als Widerlagerorgan als zur Vorspannung des Metallprofils eingesetzt zu werden.

Nach einer ersten Weiterbildung ist vorgesehen, daß der Klotz bezogen auf die Lager-Achse Abschnitte verschiedener Länge aufweist, wobei der jeweils kürzere Abschnitt der Spann­ backe zugekehrt ist. Durch diese Ausbildung des Klotzes ist die Lager-Achse aus der Mittellinie des Klotzes verschoben und der Spannbacke angenähert. Der Abstand zwischen den Angriffs­ punkten der das Moment verursachenden Anlage- bzw. Gegenkraft ist verringert. Durch diese Verringerung wird die Verlagerung des Biegebereiches von der Stirn-Flanke der Spannbacke bis zu der Linie zwischen Lager-Achse und Planscheibendrehachse, bezogen auf den Beginn des Biegevorgangs, früher beendet. Die aus dem Moment resultierende Drehung des Klotzes wird vorteil­ haft kurze Zeit nach Einsetzen der Planscheibendrehung beendet und die Vorspannung des Metallprofils rascher eingeleitet. Der geringe Abstand zwischen der Lager-Achse des Klotzes und der Spannbacke hat auch den Vorteil, daß der Angriffspunkt für die Anlagekraft in den Bereich der gemeinsamen Anlage von Spann­ backe und Klotz verlagert ist. Dadurch wird der Klotz sehr eng an die Spannbacke angelegt, so daß der Biegebereich bei einsetzendem Biegevorgang unmittelbar von der Stirn-Flanke der Spannbacke auf die Flanke des Klotzes übergehen kann.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist die mit dem Metallprofil in Anlage bringbare Flanke des Klotzes eine Ausformung auf, die an die Form des Metallprofils angepaßt ist. Aufgrund dieser Ausformung ist eine Führung für das Metallprofil gebildet, so daß es sicher durch den Klotz in den Biegebereich geführt wird, ohne während des Biegens aus der Führung herauszuspringen. Die auf das Metallprofil wirkende Anlagekraft wird dabei durch die angepaßte Form der Flanke gleichmäßig auf die Oberfläche des Metallprofils verteilt, so daß eine punktförmige Einwirkung der Anlagekraft vermieden wird, die zu nachteiligen Quetschverformungen von Bereichen des relativ empfindlichen Metallprofils führen könnte.

Als Sprossen für Fenster und Türen werden Metallprofile verschiedener Formen verwendet. Damit auf der Planscheibenbie­ gemaschine Metallprofile verschiedener Formen gebogen werden können, ist nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß der Klotz an einem die Lager-Achse aufweisenden Haltekopf abnehmbar gelagert ist. Ein Klotz ist dadurch vorteilhaft aus­ tauschbar an dem Haltekopf gelagert. Für verschiedene Ausfor­ mungen der Metallprofile können Klötze bereit gehalten werden, deren Flanken an die jeweiligen Ausformungen angepaßt sind. Die Lagerung eines Klotzes an- dem Haltekopf ist vorzugsweise so ausgebildet, daß die Klötze schnell austauschbar sind, um Metallprofile verschiedener Ausformung ohne Verzögerungen nacheinander auf derselben Planscheibenbiegemaschine biegen zu können. Bei entsprechender Ausformung der Biegewerkzeuge ist es auch möglich, mehrere der verhältnismäßig gering dimensio­ nierte Querschnitte aufweisenden Metallprofile zu einem Paket zu bündeln und gleichzeitig in einem Zug zu biegen.

Nach einer nächsten Weiterbildung der Erfindung ist vorge­ sehen, daß der Klotz aus einem Lagerteil und aus einem damit lösbar verbundenen Anlageteil besteht. Diese Zweiteilung des Klotzes hat den Vorteil, daß bei einem Wechsel des zu bie­ genden Metallprofils nicht der ganze Klotz von dem Haltekopf abgenommen werden muß. Es reicht aus, das Anlageteil von dem Lagerteil zu lösen und ein anderes Anlageteil, dessen mit dem Metallprofil in Anlage bringbare Flanke an die Form des jeweils zu biegenden Metallprofils angepaßt ist, mit dem Lagerteil zu verbinden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aus dem sich weite­ re erfinderische Merkmale ergeben, ist in der Zeichnung dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Teilbereiches einer Planscheibenbiegemaschine vor Einleitung des erfindungsgemäßen Biegeverfahrens,

Fig. 2 eine weitere schematische Seitenansicht eines Teil­ bereiches gemäß Fig. 1 und

Fig. 3 eine schematische Seitenansicht des Teilbereiches gemäß Fig. 1 mit eingezeichneter Position der Bau­ teile nach Einleitung des Biegevorganges.

Die in Fig. 1 teilweise dargestellten Planscheibenbiegema­ schine hat einen Biegekern 1, der auf eine nicht weiter dargestellte Planscheibe der Planscheibenbiegemaschine aufge­ setzt ist. Mittels einer Spanneinrichtung 3 ist ein zu biegen­ des Metallprofil 2 gegen den Biegekern 1 gespannt.

Die Spanneinrichtung 3 weist eine Spannbacke 4 auf, durch die eine Gewindestange 5 verläuft. Mit ihrem der Spannbacke 4 gegenüberliegenden freien Ende ist diese Gewindestange 5 im nicht dargestellten Bereich der Planscheibendrehachse drehbar in der Planscheibe gelagert und mit einem zugeordneten Drehan­ trieb gekoppelt. Die Spannbacke 4 liegt mit einer Stirn-Flanke 12 an dem Metallprofil 2 an.

Der Klotz 8 ist auf einer Lager-Achse 15 an einem Halte­ kopf 9 gelagert. Die Lager-Achse 15 ist parallel zur Plan­ scheibendrehachse ausgerichtet. Der Klotz 8 weist eine Quader­ form auf und liegt mit einer Flanke 11 an dem Metallprofil 2 an. Die Stirn-Flanke 12 der Spannbacke 4 und die Flanke 11 des Klotzes 8 sind aufgrund ihrer Anlage an dem Metallprofil 2 derart ausgerichtet, daß sie miteinander fluchten. Die einan­ der zugekehrten Kanten 13, 14 ihrer Flanken 11, 12 stehen dabei in gegenseitiger Anlage. Da auch die Spannbacke 4 eine Quaderform aufweist, setzt sich die Anlage über die Kanten 13, 14 hinaus fort, und mit parallelen Anschmiegeflächen 19, 20 liegen Klotz 8 und Spannbacke 4 aneinander.

Der Klotz 8 weist, bezogen auf die Lager-Achse 15, Ab­ schnitte verschiedener Länge auf. Der kürzere Abschnitt des Klotzes 8 ist der Spannbacke 4 zugekehrt. Der Klotz 8 ist an dem Haltekopf 9 abnehmbar gelagert. Seine mit dem Metallprofil 2 in Anlage bringbare Flanke 11 weist eine Ausformung auf, die an die Form des Metallprofils 2 angepaßt ist.

Wie Fig. 2 zeigt, ist an dem Haltekopf 9 ein Klotz 8 angeordnet, der aus einem Lagerteil 6 und aus einem Anlageteil 16 besteht. Das Anlageteil 16 ist mit dem Lagerteil 6 lösbar verbunden. Es weist wie der Klotz 8 in Fig. 1 eine Flanke 11 auf, die jedoch gegenüber der Flanke 11 des Klotzes 8 in Fig. 1 länger ist. Auch die Flanke 11 des Anlageteils 16 weist eine Ausformung auf, die an die Form des Metallprofils 2 angepaßt ist.

In Fig. 3 ist mit gestrichelten Linien die Lage der Bau­ elemente nach Beginn des Biegevorganges veranschaulicht. Durch die eingeleitete Drehbewegung der Planscheibe wird das Metallprofil 2 aufgrund der Haltekraft der Spannbacke 4′ gegen den Biegekern 1 gespannt gehalten und um den Biegekern herumgezogen (Pfeil 17).

Der Klotz 8 ist lediglich an das Metallprofil angelegt, so daß kaum Kräfte auf das Metallprofil ausgeübt werden. Sobald der Biegevorgang anläuft, entstehen im Biegebereich jedoch auf das Metallprofil wirkende Kräfte, weil diesem durch die starre Position des Klotzes eine Formänderungsarbeit aufgezwungen wird, die aus der Kraft, mit der der Klotz in seiner Anlagepo­ sition gehalten wird, resultiert.

Die eine Formänderungsarbeit bewirkenden Kräfte wirken stets im Biegebereich. Die den Klotz haltenden Stützkräfte wirken stets auf einer durch die Lager-Achse und das Plan­ scheibenzentrum verlaufenden Linie.

Da sich zwischen dem Biegebereich bei Einleitung des Biegevorganges und der durch die Lager-Achse verlaufenden Stützkraft ein Abstand befindet, bilden die im Biegebereich wirkenden Kräfte und die in der Lager-Achse wirkenden Kräfte ein Moment, das den Klotz um die Lager-Achse dreht und dabei das Metallprofil aus seiner Flucht drückt.

Durch die sich dabei einstellende Vorspannung des Metall­ profils 2′ verlagert sich der Biegebereich von dem Bereich der Stirn-Flanke 12 der Spannbacke 4 zu der Maschinenachse 10, in dem das Metallprofil 2′ tangential an dem Biegekern 1 anliegt und das Moment wird kleiner, bis die Bewegung des Klotzes aufhört, weil der Abstand zwischen den Kräften nicht mehr gegeben ist, wenn der Biegebereich auf die durch Lager-Achse und Planscheibenzentrum verlaufende Linie gewandert ist.

Claims (6)

1. Verfahren zum Biegen von Metallprofilen, vorzugsweise Metallprofilen, die als Sprossen für Fenster und Türen verwendet werden, bei dem das Metallprofil mittels einer Spanneinrichtung gegen einen auf die Planscheibe einer Planscheibenbiegemaschine aufsetzbaren Biegekern gespannt wird, wobei eine Spannbacke der Spanneinrichtung mit einer Stirn-Flanke an das Metallprofil angelegt wird, und bei dem an das Metallprofil ein auf einer parallel zur Planscheibendrehachse verlaufenden Achse gelagertes Widerlagerorgan angelegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Widerlagerorgan ein Klotz (8) verwendet wird, der mit einer dafür bestimmten Flanke (11) an das Metallprofil (2) angelegt wird, daß die Flanke (11) des Klotzes (8) und die Stirn-Flanke (12) der Spannbacke (4) derart ausgerichtet werden, daß sie miteinander fluchten und einander zugekehrte Kanten (13, 14) der Flanken (11, 12) in gegenseitige Anlage gebracht werden und daß anschließend der Biegevorgang durch eine Drehbewegung der Planscheibe eingeleitet wird.

2. Planscheibenbiegemaschine zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem Biegekern, einer Spanneinrichtung und einem Widerlagerorgan, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlagerorgan als Klotz (8) ausgebildet ist.

3. Planscheibenbiegemaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Klotz (8) bezogen auf Lager-Achse (15) der Abschnitte verschiedener Länge aufweist, wobei der jeweils kürzere Abschnitt der Spannbacke (4) zugekehrt ist.

4. Planscheibenbiegemaschine nach Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Metallprofil (2) in Anlage bringbare Flanke (11) des Klotzes (8) eine Ausformung aufweist, die an die Form des Metallprofils (2) angepaßt ist.

5. Planscheibenbiegemaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Klotz (8) an einem die Lager-Achse (15) aufweisenden Haltekopf (9) abnehmbar gelagert ist.

6. Planscheibenbiegemaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Klotz (8) aus einem Lagerteil (6) und aus einem damit lösbar verbundenen Anlage­ teil (16) besteht.