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Verfahren und Vorrichtung zum Biegen dünnwandiger Profile durch ungleichmäßiges
Strecken mittels Walzen Insbesondere im Flugzeugbau für Spanten, Rippengurtungen
u. dgl. häufig vorkommende gebogene dünnwandige Profile wurden bisher auf verschiedene
Weisen hergestellt. Das Ziehen von geraden Profilen derart, daß der beim gebogenen
Profil außenliegende Flansch größeren Druck bekommt als der andere, hat sich nicht
gut einführen können, weil. im Flugzeugbau meistens keine kreisförmigen Biegungen,
sondern andere Kurven vorkommen, die auf einer solchen Ziehmaschine äußerst verwickelte
Steuerungen benötigen. Aus den gleichen Gründen läßt sich ein Biegen durch ungleichmäßiges
Strecken mittels Walzen nicht durchführen. Weiterhin ist es bekannt, Profile dadurch
zu biegen, daß der innenliegende Flansch gestaucht wird. Infolge der geringen Flanschstärke
besteht dabei aber immer die Gefahr der Faltenbildung, die mit Rücksicht auf die
Festigkeit des Profils ausgeschaltet werden muß. Auch das gewöhnliche Durchbiegen
des Profils dadurch, daß man auf der einen Seite zwei Rollen und auf der anderen
Seite eine dazwischenliegende Rolle gegeneinanderdrückt, so daß das Profil durchgebogen
wird, hat fast in allen Fällen eine ziemlich starke Faltenbildung zur Folge. Infolgedessen
wurde hauptsächlich zur Verformung solcher dünnwandiger Profile das Treibverfahren
mittels Hämmern verwendet, wobei in erster Linie Preßlufthämmer zur Anwendung kommen,
die nicht nur wegen der starken Erschütterung für den betreffenden Arbeiter, sondern
ganz besonders wegen des Lärmes für die nähere und weitere Umgebung unangenehm sind.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun vorgeschlagen, die Werkstücke
auf einer Unterlage, z. B. einem Setzstock, auf dem sie von Hand verschoben werden,
veränderbaren, kurzzeitigen Walzendrücken zu unterwerfen. Der Spalt zwischen Setzstock
und Walzenprofil ist dabei zwecks Druckregelung verstellbar. Dieses neue Verfahren
entspricht seinem Wesen nach dem gleichfalls mit örtlich begrenzten kurzzeitigen
Streckungen des Werkstoffs arbeitenden Treibverfahren und gestattet das Biegen solcher
dünner Profile zu beliebig unregelmäßigen Formen. Dem eigentlichen Treibverfahren
gegenüber besitzt es den großen Vorzug, daß es, ähnlich dem Walzverfahren, praktisch
geräuschlos durchführbar ist. Zur Ausführung dient eine Vorrichtung, die aus einem
starren Rahmen besteht, in welchem einerseits ein dem zu biegenden Werkstück entsprechend
profilierter fester
'feil und diesem gegenüber ein ebensolcher hin
und her schwingbarer Walzen in entsprechender Anordnung und Profilierung tragender
Teil angeordnet sind, die gegeneinander verschiebbar sind. Der schwingende Teil
wird zweckmäßig als von einem Exzenter angetriebenes Pendel ausgebildet. Das zu
biegende dünne Profil. wird auf die profilierte gebogene Unterlage, den Setzstock,
aufgelegt und von Hand geführt. während die pendelnd aufgehängten Walzen an der
Stelle, an der sie gegen die Unterlage gedrückt werden, über den an dieser Stelle
gerade aufliegenden Teil des Profils pendelnd hin und her gerollt werden. Hierbei
krümmt sich das Profil nach der Seite, die der dem Walzendruck unterworfenen Seite
gegenüberliegt. Das zu biegende Leichtmetallprofil wird also während des Biegevorgangs
in der Hand gehalten und langsam über den Setzstock hinweggeschoben, während die
Walzen schnell über die eine Seite des Profils hin und her gleiten. Es ist auch
ein mehrfaches Hinundherziehen des zu biegenden Profils möglich und unter Umständen
zweckmäßig. Da die Walzen immer nur an der höchsten Stelle des gekrümmten Setzstockes
mit dem Profil in Berührung kommen, ist die tangentiale Einstellung des Profils
gegenüber dem Setzstock immer annähernd dieselbe oder schwankt nur in geringen Grenzen;
diese Schwankungen werden durch die das Profil festhaltende Hand leicht aufgenommen.
Die Walzenanordnung und sonstige Ausbildung der Vorrichtung erfordert eine den jeweiligen
Profilen entsprechende Anpassung.
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Die Biegeeinrichtung wird am besten mit Verstellspindeln versehen,
damit man den Druck gleichmäßig oder veränderlich auf das Profil wirken lassen kann.
Diese Verstellspindeln werden zweckmäßig im Maschinenunterteil, also im sog. Setzstock,
angeordnet. Dadurch ist es möglich, jeden Teil der Profillänge in kürzester Zeit
nach Belieben zu krümmen. Zur Aufnahme von Stößen durch kleine Verdickungen des
Bleches wird man zweckmäßig elastische Puffer, z. B. eitle Gummieinlage, entweder
im Maschinenunterteil oder bei den Bügelrollen anordnen.
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Für die erfindungsgemäße Maschine ist es wichtig, daß der Unterteil
und der Oberteil miteinander möglichst starr verbunden sind, damit Schwingungen
in der Maschine und dadurch ein ungleichmäßiges Walzen verhindert wird. Der Druck
des Maschinenoberteils äuf en Unterteil muß natürlich, wenn man zum Biegen des Profils
nicht viel Zeit aufwenden will, sehr groß sein. Es ist weiterhin zweckmäßig, die
Rollenachsen so verstellbar zu machen, daß der Druck über die Rollenlänge verändert
werden kann. Man kann also mit dem erfindungsgemäßen Walzwerkzeug an der Porfilkante
oder nach den Flanschen zu einen größeren Druck ausüben bzw. den Druck gleichmäßig
über die ganze Rollenlänge wirken lassen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Biegewerkzeugs dargestellt. Die Abb. i und 2 zeigen in Seiten- und Vorderansicht
eine Walzmaschine, die Abb.3 und .l ebenfalls in Seiten- und Vorderansicht den eigentlichen
Werkzeugteil dieser Maschine.
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Im Unterteil eines starren Maschinengestells a sind der Setzstock
b, im Oberteil das eigentliche Walzwerkzeug c angeordnet. Der Setzstock b
kann mittels der Verstellspindel d
nach oben und unten bewegt werden, damit
das Profile eingelegt und der Druck auf dasselbe verändert werden kann. Unter dem
Setzstock b ist eine Pufferplatte mit elastischer Einlage f angeordnet, die Stöße
aufzunehmen hat, wenn das Profil an der einen oder anderen Stelle etwas dicker ist
als im übrigen Teil. Das eigentliche Walzwerkzeug c wird von einem Riementrieb g
über ein Schwungrad h und eine Kurbelwelle i sowie dem Schwingarm
k, der um die Achse l schwingt, angetrieben. Die Walzen m sind in
den Punkten n gelagert und mittels der Verstellspindeln o und der dazugehöxigen
Handräder so verstellbar, daß der Druck über die Breite des Flansches des zti biegenden
Profils geändert werden kann.