EP0268676A1 - Verfahren und vorrichtung zum kaltumformen von profilen aus stahl- und nichteisenmetallen. - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum kaltumformen von profilen aus stahl- und nichteisenmetallen.

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EP0268676A1
EP0268676A1 EP87905198A EP87905198A EP0268676A1 EP 0268676 A1 EP0268676 A1 EP 0268676A1 EP 87905198 A EP87905198 A EP 87905198A EP 87905198 A EP87905198 A EP 87905198A EP 0268676 A1 EP0268676 A1 EP 0268676A1
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EP
European Patent Office
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profile
turntable
groove
template
roller
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EP87905198A
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EP0268676B1 (de
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Walter E Spath
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Spaeth & Co KG Stahlbau-Biegetechnik GmbH
Original Assignee
Spath & Co KG Stahlbau-Biegetechnik GmbH
SPAETH STAHLBAU BIEGETECH
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Publication date
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Publication of EP0268676A1 publication Critical patent/EP0268676A1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D11/00—Bending not restricted to forms of material mentioned in only one of groups B21D5/00, B21D7/00, B21D9/00; Bending not provided for in groups B21D5/00 - B21D9/00; Twisting
    • B21D11/02—Bending by stretching or pulling over a die
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D7/00—Bending rods, profiles, or tubes
    • B21D7/04—Bending rods, profiles, or tubes over a movably-arranged forming menber

Definitions

  • the invention relates to a method according to the preamble of claim 1.
  • the roll-down bending process was achieved by pressing a roll-off rail profile onto the profile with adjustable force on the underside of the profile, after which the roll-off tool attached to at least one end of the profile carried out a rotary movement in the sense of a wiggle movement and the profile under tension wrapped the outer circumference around.
  • the invention is therefore based on the object of developing a method and a device of the type mentioned at the outset such that profiles made of steel and non-ferrous metals in any curve shapes, in particular clotoids, can be produced efficiently and true to shape without deforming the respective profile cross section.
  • the method is characterized in that, in order to achieve a three-dimensional deformation of the profile, the bending tool executes a controlled movement in all spatial axes and the profile is pressed onto the bending tool with a play-free guide system at least in the forming area and guided in a form-fitting manner.
  • An essential feature of the present invention is therefore that the bending tool performs a three-dimensionally controlled movement in all three spatial axes and that at least in the forming area of the profile on the outside of the profile there is a play-free guide system which engages around the profile in a form-fitting manner and presses against the bending tool. This reliably prevents deformations of the profile cross-section during the bending process.
  • thin and thick-walled large and small-volume extruded, drawn, edged or rolled profiles or hollow profiles made of steel or non-ferrous profiles can be bent without deformation in any spatial direction.
  • a preferred application example of the present invention relates to the production of transport rail systems from aluminum profiles.
  • Such transport rail systems are in Motor vehicles are used to provide an extruded aluminum profile which is bent and in some cases also twisted in several spatial levels with a transport carriage which runs in the groove of the extruded profile and which guides the seat belt.
  • Another application example for the application of the method according to the invention is the production of window frames for motor vehicles with curved window panes.
  • there are a large number of identical and similar fields of application for example the bending of chassis, body or cabin spars for airplanes, cable cars and the like.
  • the invention thus makes the cold forming process independent achieved at any point on the profile with regard to deformation axes, professional geometry and cross-section.
  • a practical embodiment of the method according to the subject matter of claim 2 provides that in a first step the groove of the profile in the area of a threading station is filled with a link chain which essentially fills the cross section of the groove, that in a second step the profile thus prepared is one spatial roll-stretch-bending process is subjected according to claim 1 and that in a third step the three-dimensionally deformed profile is processed on a calibration station by pulling a link chain with calibration cores attached to it through the groove.
  • the link chain introduced into the profile after method step 2.1 is moved in the longitudinal direction of the groove during the forming process by at least half the length of a link in order to avoid that the links press off in the groove and this results in bulges in the groove wall or profile interior.
  • a first embodiment of a device for carrying out the method provides that the bending tool consists of a rotating table which can be moved in all three spatial axes and on which a template is arranged, the outer circumference of which essentially corresponds to the three-dimensional bending line of the finished bent profile, that of the rotating table furthermore, a clamping element for one-sided clamping of the profile is fastened and that the other end of the profile is received by a clamping head fixed on the machine frame.
  • the template does not necessarily have to correspond exactly to the finished three-dimensional bending line of the finished bent profile, because the bending radii can be gripped in the template in such a way that a later spring-back of the finished bent profile bar is taken into account.
  • Crucial for ensuring that the profile does not deform inadmissibly during the forming process and that in particular the groove cross section does not deform is the fact that - according to claim 5 - at least in the forming area of the profile opposite the template of the turntable and radially adjustable to the turntable or several profile rollers are arranged, which can also be moved in a controlled manner in synchronization with the controlled, three-dimensional movements of the turntable.
  • a first group of embodiments according to the present invention provides that the synchronous pressing of the profile rollers in the forming area of the profile on the template of the turntable takes place in that the profile roller is connected to the turntable and consequently synchronizes all movements of the turntable.
  • a second group of embodiments provides that the movements of the profile roll are controlled independently of the movements of the turntable by a separate control system, i.e. So that profile roll and turntable can be controlled independently. Accordingly, this also includes the possibility of not only moving the profile roller and the rotary table synchronously with one another, but also, for example, the possibility of inclining the profile roller obliquely in the direction of the plane of the rotary table and pressing it on the profile to be bent in this position.
  • the outer circumference of the profile rollers encompasses at least part of the profile in a form-fitting manner and that the part of the profile cross-section not overlapped by the profile rollers is positively overlapped by the profile of the template.
  • a single profile roll is assumed in the following description, although the inventive concept encompasses any arrangement of a plurality of profile rolls, which can rest both on one side (as described) and on the opposite side of the profile.
  • the profile is encompassed in a form-fitting manner on all sides, that is to say it is completely surrounded by associated profiles.
  • the edging on one side is done by the profile of the template, while the rest of the not yet edged part is edged by the profile shape of the profile roll.
  • the profile roller can be variably advanced against the template with great force, bulges and other undesirable deformations of the profile in the forming area are reliably avoided.
  • the profile can be deformed like a "roller coaster".
  • the profile in certain predetermined profile sections can also be twisted in a controlled manner, which is preferably achieved in that the clamping head arranged on the movable profile rail to which the profile roller is mounted is rotatably driven is.
  • the movement control of the turntable in all three room levels is also carried out in several different embodiments. All embodiments are based on the idea that the pivot point of the turntable must always lie in the neutral profile center of the profile and that the profile roll enclosing the profile in the forming area must also be as precisely aligned as possible with the pivot axis of the turntable.
  • the profile is then released from the clamping head with one end and the entire rotary table is rotated by 180 ° around its first horizontal axis (for example along the X direction), after which the end of the profile is clamped again in the clamping head, the pretension again is applied again and then by rotating the turntable the now positive - but previously negative - radius is bent over an inserted template core. It is also possible to then turn the turntable by 180 ° around its second horizontal axis (e.g. along the Y direction), after which the end of the profile is clamped in again and then, by rotating the turntable, another now positive - but previously negative Radius is bent.
  • FIG. 1 perspective view of a device for carrying out the method in a first embodiment
  • FIG. 2 top view of the device according to FIG. 1 in the direction of arrow II in FIG. 1,
  • FIG. 3 end view of the device according to FIG. 1 in the direction of arrow III in FIG. 1,
  • FIG. 4 a schematically drawn exemplary embodiment, modified compared to FIGS. 1 to 3,
  • FIG. 5 an embodiment modified from the previous exemplary embodiments in a perspective view
  • FIG. 6 section through the forming area with partial representation of the template with the profile roll
  • FIG. 7 top view of a profile with groove and link and calibration chain inserted in the groove
  • Figure 8 Top view of a profile with sections drawn sections through the profile to illustrate the twisting.
  • FIG. 1 to 3 show a longitudinal slide 1 which can be moved in the X direction (arrow direction 20) on a machine frame 21.
  • a machine frame 21 On the machine frame 21, parallel and spaced-apart guide rails 27 are provided, on which the longitudinal slide 1 can be displaced in the longitudinal direction of the guide rail 27.
  • the displacement takes place in that the guide rails are each connected on the end face by a cross-member 24, 25 and on one cross-member 24 a drive motor 22 is arranged which drives a spindle 23 which is rotatably mounted in the opposite cross-member 25.
  • the spindle passes through a spindle nut arranged in the longitudinal slide 1, as a result of which the longitudinal slide 1 can be moved in the direction of the arrow 20 described.
  • the longitudinal slide 1 in turn has parallel and mutually spaced guide rails 28 on which a cross slide 2 which is movable in the Y direction (arrow direction 30) is arranged.
  • the movement drive of the cross slide 2 takes place in an analogous manner to that described previously with reference to the longitudinal slide 1, i.e. the two guide rails 28 are each connected by cross members 29 and a drive motor 31 is arranged on one cross member, which arranges a spindle 32 which is rotatably mounted in the opposite cross member 29. The spindle in turn passes through a spindle nut connected to the cross-section 2.
  • the cross slide 2 carries a vertical slide which can be displaced in the Z direction (arrow direction 35).
  • two parallel and spaced-apart vertical guide rails 33 are arranged on the cross slide 2, which ver above through a crossbar 34 are bound.
  • two parallel drive motors 36 are fastened, each of which drives a spindle 37, which in each case passes through a spindle nut (not shown in more detail) in the vertical slide 3.
  • the spindles 37 are rotatably mounted in the cross slide 2.
  • the vertical chute 3 carries a swivel drive for the bending tool.
  • the swivel drive consists of a drive motor 38 which is fastened to the vertical chute 3 and which drives a shaft 4 which can be driven in rotation in the direction of arrow 39.
  • the free, front end of the shaft 4 engages via a flange 40 on a holding plate 42 of the bending tool.
  • the bending tool itself consists of the holding plate 42, on the underside of which a drive motor 41 is connected, which drives with its shaft 43 a turntable 5 on which a template 12 is mounted, which essentially corresponds to the shape of the finally bent profile bar (profile 13) .
  • the turntable 5 is rotatably supported on the holding plate 42 with the aid of bearing elements 45.
  • the turntable 5 is driven to rotate in the arrow directions 44 by the drive motor 41.
  • the turntable 5 carries on its upper side a clamping element 6 which can be moved in and out radially to the shaft 43 in the direction of the arrow 46, so that the free one end of the profile 13 is clamped with this clamping element, as shown in FIG.
  • a comparison of Figures 1,2,3 also shows that in the forming area 85 of the profile 13, ie in the area where the maximum bending of the Pro fils on the template 12, a profile roller 7 presses in the radial direction to the turntable from the outside against the template 12, the profile roller 7 always remaining in positive contact in the forming area 85 with the profile 13 via a corresponding drive controlled in all three spatial axes.
  • the profile roller 7 is in this case rotatably mounted in a first, inner slide 47, the slide 47 in the arrow directions 49 being able to be moved in and out radially to the center of the turntable 5.
  • the carriage 47 is mounted in a larger carriage 50 so that it can be moved in the arrow directions 49, the carriage 50 in turn being slidably held in the arrow directions 46 in a profile rail 8.
  • the profile rail 8 is essentially U-shaped according to FIG. 2, a spindle 51 extending through the entire length of the profile rail being provided in the region of the base leg, which passes through the slide 50 and interacts there with a spindle nut (not shown).
  • the spindle is driven in rotation by a drive motor 58, which is fastened to the outside with the profile rail 8.
  • the slide 50 and thus also the profile roller 7 can thus be adjusted in the arrow direction 46, while a feed motor 48 on the chute 50 takes over the adjustment of the profile roller 7 in the arrow directions 49.
  • the two opposite U-legs of the profile rail 8 are rotatably mounted in the region of mutually aligned pivot bracket 55 on the machine frame 21 in that the pivot bearings 55 are contained in associated bearing blocks 57, which in turn are connected to the machine frame 21.
  • Figures 1 to 3 also show that the end of the profile 13 opposite the clamping element 6 is held by a clamping head 10, which in turn is rotatably supported by a twisting motor 54 on the profile 8, which in turn is pivotable via the bends 53 in Area of the bearing blocks 57 is mounted.
  • a clamping head 10 With rotation of the chucking head 10, the profile 13 is twisted in the arrow directions 9, specifically before it reaches the forming area 85, ie the gap between the professional roller 7 and the template 12.
  • control cabinet 26 which is shown as an example in FIG. 1.
  • the profile rail 8 is pivotable about its pivot bearing 55 in the arrow directions 56, so that the profile roller 7 can follow all movements of the turntable 5.
  • the required frictional contact of the profiled rail 7 in the direction of the template 12 in the forming region 85 is generated in the arrow directions 49 via the feed motor 48.
  • FIGS. 1-3 show two different embodiments of the swivel drive of the turntable 5.
  • Figure 1 it is shown as a first embodiment that the drive motor 38 for the rotary drive of the rotary table 5 is seated on the vertical chute 3 and that the shaft 4 of this drive motor 38 attaches directly and without the interposition of a level regulating device 11 to the holding plate 42 of the rotary table 5.
  • the vertical pour 3 is completely eliminated.
  • the vertical slide 3 shown in FIG. 1 can then be thought of as a plate which is fixedly and immovably connected to the guide rails 33.
  • the drive motor 38 with its shaft 4 is then connected to this plate and a level control device! 1 is then provided between the free end of the shaft 4 and the holding plate 42 of the rotary table 5.
  • This level regulating device is shown in more detail in a simple design embodiment in FIGS. 2 and 3.
  • both the vertical and the level regulating device 11 can be present together; however, it is equally possible to use the level regulating device 11 without the vertical chute 3.
  • FIGS. 2 and 3 show the use of both elements, namely the vertical slide 3 and the level regulating device 11.
  • the level regulating device 11 replacing the vertical chutes 3 consists of a guide part 61 which is connected in a rotationally fixed manner to the free end of the shaft 4 and which forms a guide receptacle 62 at its front end.
  • this guide receptacle is designed as a dovetail guide aligned in the vertical direction, in which a guide chute 63 can be displaced vertically in the vertical direction (Z axis).
  • the guide chute 63 is fixedly connected to the holding plate 42 of the turntable 5 via a connecting part 66.
  • the adjustment in the vertical direction of the guide carriage 63 in the guide receptacle 62 takes place in the exemplary embodiment shown via a simple handwheel 65 which is connected to a spindle 64, the handwheel and spindle being rotatably mounted on the guide part 61 and the spindle being a spindle nut (not shown in more detail) in the guide chute 63 reaches through.
  • the guide chute 63 is thus adjusted in the vertical direction by turning the handwheel 65.
  • FIG. 4 shows a schematic top view of a modified exemplary embodiment in comparison to FIG. 2.
  • the rotary table 5 driven in rotation in the arrow directions 15, 16 carries a template 12 and a profile roller 7 is provided in the forming area 85 opposite the template 12 and is displaceably mounted in the arrow directions 46 in the region of a profile rail 8 '.
  • this profile rail 8 can now be rotated both about its longitudinal axis in the arrow directions 56, as a result of which the profile roller 7 can assume different inclinations with respect to the template 12.
  • the profile rail 8 ' can also be pivoted about a pivot bearing 60 fixed to the housing in the arrow directions 59.
  • the profile rail 8 is to be understood here as a beam clamped on one side, which is pivotably mounted in the pivot bearing 60.
  • FIG. 4 also shows as a variant that the profiled roller 7 does not necessarily have to be mounted in the profiled rail 8 'in the direction of the arrows 46; In another embodiment, it is also possible to firmly connect the profile roller 7 to the profile rail 8 and instead to mount the swivel bearing 60 on the machine frame 21 so that it can be displaced in the arrow directions 46.
  • FIG. 5 shows a further variant compared to the previously described embodiments.
  • the vertical slide 3 is slidably mounted in a (not shown) longitudinal chute 1, so that the drive motor 38 for rotating the shaft 4 can in turn perform movements in the two spatial axes (X, Z) because this Drive motor 38 is slidably mounted in a vertical slide 3.
  • the cross slide 2 is omitted, however, and the required Y connection is replaced by a displacement of the entire profile rail 8 and the clamping head 10 going in the Y direction.
  • the shaft 4 rotatable in the arrow directions 39 is seated on a flange 40 which is fixedly connected to the middle part of a rocker 67.
  • the rocker arm 67 is designed as a semicircular part, a pivot bearing 68 being provided at each of the opposite, mutually aligned ends, and the holding plate 42 of the rotary table 5 being pivotably mounted in the pivot direction 56 (see FIG. 1) in these mutually opposite pivot bearings.
  • the pivoting of the holding plate 42 in relation to the rocker 67 takes place via a swivel motor 70 which rotates the holding plate 42 in the arrow directions 69 around the swivel bearing 68.
  • the pivoting movement in the arrow directions 39 then takes place about the shaft 40, the rocker arm 67 being rotated.
  • the leveling device 11 previously described with reference to FIGS. 1 and 2 is arranged, which is not shown in the drawing for the sake of simplicity.
  • the profile roller 7 is rotatably mounted in a chute 47 which is arranged in the arrow directions 52 so as to be longitudinally displaceable in a profile rail 8 which can be displaced in the Y direction.
  • the longitudinal displacement takes place with the same arrangement as shown in Figure 2, namely in that in the longitudinal axis of the profile rail 8, a spindle 51 is rotatably mounted, which passes through a spindle nut arranged in the chute 47.
  • the drive motor 58 FIG. 2
  • the profile roller 7 thus always lies in a form-fitting manner on the outer circumference of the template 12 attached to the turntable 5, an additional feed motor 48 with an associated pouring being not shown in FIG. 5 can be seen how it was described with reference to Figures 1 and 2.
  • FIG. 6 schematically shows a section through the template and through the opposite part of the profile roller 7 in the forming area 85 (FIG. 2).
  • the profile 13 is positively received both by an assigned professional recording on the outer circumference of the template 12 and also positively by the assigned profile recording on the outer circumference of the profile roller 7.
  • the positive reception of the profile 13 in the profile roller 7 and the template 12 ensures that the profile cannot bulge or buckle on any side or surface during the forming process.
  • the forming center 77 which roughly represents the geometric center of gravity of the profile 13, must lie in the forming plane 78 (this is the longitudinal center plane through the template and the profile roller), and that a link chain 71 also lies in the groove 79 is drawn in, which prevents deformation of the groove and the groove walls during the forming process.
  • FIG. 7 shows an example of the top view of the groove 79, with the link chain 71 being shown only schematically.
  • the groove 79 has been cut away so that the larger groove profile 18 behind it is visible.
  • This groove profile 18 is completely filled by the individual links 73 of the guiding chain 71, all links 73 being fastened to a pull chain 19.
  • a plurality of calibration cores 74-76 are arranged at the end of the link chain 71. These kübrier cores are used for the final production of the Dimensional accuracy of the groove after the forming process.
  • the calibration core 74 directly adjoining the last link of the link chain 71 has a smaller diameter than the adjoining Kauerbrierkern 75 and this in turn has a smaller diameter than the adjoining last Kaübrierkern 76.
  • the pull chain 19 is pulled through the groove profile 18 in the direction of the arrow 72 in the direction of the arrow 72 for the final production of the dimensional accuracy of the groove profile 18 and the groove 79, the first kuier core 74 widening the groove slightly, the kuier core 75 further expanding the Performs groove and the last Kauerbrierkern 76 then finally widened the groove in the prescribed dimension. This creates smooth and steady transitions in the area of the groove profile 18.
  • link chain 71 it is also important that during the forming process the link chain 71 to a small extent, e.g. is moved by the length 82 of a link 73 in the direction of arrow 72 to avoid that the individual links 73 are molded on the groove walls of the groove profile 18.
  • FIG. 8 shows an example of the top view and the section through a three-dimensional profile 13 according to the invention.
  • the profile 13 consists of an approximately arcuately curved profile bar, the cross section through the profile being shown in the area of the individual cuts. To the profile at an appropriate. To be able to fasten the fastening surface, fastening lugs 83 are formed, in which fastening openings 84 are made. It can be seen from the sections below in Figure 8 that the profile 13 is twisted in itself, i.e. Starting from the left end, the profile is continuously twisted perpendicular to the plane of the drawing.
  • the first process step relates to the fact that in the area of a threading station 80 (FIG. 7) the link chain 71 is drawn into the straight profile bar so that the individual links 73 fill the groove profile 18 over the entire length to be bent.
  • the profile 13 is first clamped at one end in the clamping head 10 and at the other end into the clamping element 6 arranged on the turntable 5.
  • the turntable 5 is then driven in accordance with FIG a bias is given to the profile 13, which is maintained throughout the order to molding process. The purpose of this measure is explained in detail in the general description section.
  • the turntable is aligned in its vertical height above the machine frame 21 with the level-regulating device 11 described at the outset in such a way that it has a neutral center from the bends in the Z direction up and down can take place after the aforementioned stretching of the profile 19, the actual forming process then takes place by the drives for the movement of the turntable 5 in the X, Y and Z directions are released, whereby is important that in the forming area 85 the idling roll 7 always the the template 12 protruding part of the profile 13 form-fit and force-fit together to prevent inadmissible deformation of the professional cross-section and especially the groove profile 18 in the forming area ch 85 to avoid.
  • a controlled torsional movement in the direction of arrow 9 can additionally be given to the profile 13 via the rotatably clamped clamping head 10 according to FIG
  • the template 12 having, for example, the shape shown in FIG. 2, the profile is released from the clamping head 10 and then the front clamping element 6 is released, after which the bent profile 13 can be brought together with the template 12 to a calibration station .
  • the calibration station 81 has approximately the function as described in FIG. 7.
  • the purpose of the calibration station is to establish the dimensional stability of the groove profile 18 after the forming process has taken place.
  • the link chain 71 is pulled out of the groove profile 18 in the direction of arrow 19, whereby the links 73 themselves cause a slight deformation of the groove profile 18.
  • the Kaierbrierkerne 74-76 arranged at the end of the link chain 71 then produce the final groove profile 18 in its promoted dimensional accuracy.
  • Swing arm 68 Swivel bearing 69 Arrow direction 70 Swing motor 71 Link chain 72 Arrow direction 73 link 74 Kaubrier core 75 "76" 77 Forming center 78 Forming plane 79 Groove (profile 13) 80 Threading station 81 Kübrier station 82 Length (link) 83 mounting tabs 84 Mounting opening 85 Forming area
  • Priority reference number P 36 18 701.1 tent), NL (European patent), NO, RO, SE (European patent), SU, US.
  • pre-tensioning is applied to the initially essen- tially straigth metal section, which is clamped at both ends.
  • the tensioned metal section is bent in a rotating bending tool.
  • the bending tool effects a controlled movement in all three spatial axes, whereby the metal section is pressed, with a backlash-free guide system, at least in the forming region against the bending tool and guided by positive commitment.
  • a preload is given up in the initially essentially straight-formed pro, which is clamped at both ends, after which the preloaded profile is then bent over a rotating bending tool.
  • the bending tool executes a controlled movement in all three spatial axes, the profile being pressed onto the bending tool and guided in a form-fitting manner at least in the forming area with a spi-free guide system.

Description

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Verfahren und Vorrichtung zum Kaltumformen von Profilen aus Eisen- und Nichteisenmetallen
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise mit der auf den gleichen Anmelder zurückgehenden DE-3404641AI bekannt geworden. Merkmal dieses Verfahrens ist, daß das zunächst gerade ausgebildete Profil einstellbar vorgespannt wird, und daß dann das unter Vorspannung stehende Profil einem Abroll-Biegevorgang unterworfen wird.
Der Abroll-Biegevorgang wurde dadurch erreicht, daß an der Unterseite des Profils ein Abiaufschienenprofil mit einstellbarer Kraft an das Profil angepresst wurde, wobei danach das mindestens am einen Ende des Profils befestigte Abrollwerkzeug eine Drehbewegung im Sinne einer WickeIbewegung ausführte und das unter Vorspannung stehende Profil um den Außenumfang herum aufwickelte.
Mit diesem bekannten Verfahren war es erstmals möglich, groß- und kleinvolumige, dünnwandige und auch dickwandige Profile kalt zu verformen, wobei sich beliebige Profilkörper mit einem hohen Maß an Genauigkeit in einer Ebene biegen lassen. Dem bekannten Verfahren lag die Erkenntnis zugrunde, daß die während des Verformungsvorganges ständig anliegende Vorspannung die bei der Biegung im Profil entstehenden Schubspannungen ausgleicht und ein verzugsfreies Biegen gewährleistet. Durch die während des Verformungsvorganges unterhalb des Profils an das Profil angepresste Profil schiene wird der zusätzliche Vorteil erreicht, daß das während der Verformung beim Überschreiten der Elastizitätsgrenze im ProfiIstrang auftretende Grobgefüge wieder in ein Feingefüge verdichtet wird. Es handelte sich hierbei also um eine Art Kaltschmiedevorgang , welcher zu einer Verfestigung des Strang-Materials während der Biegeverformung beiträgt. Würde nämlich die Grobgefüge-Struktur beibehalten werden, wären Materialeigenschaftsveränderungen, z.B. zunehmende Sprödbruch-Eigenschaften, unvermeidbar. Somit trägt die Gefüge-Umwandlung zu einer Reduzierung der Werkstoff-Verhärtung bei. Mit dem bekannten Verfahren war es allerdings nicht möglich, derartige Profile in beliebigen Raumachsen zu biegen; es war also nicht möglich, dreidimensional gebogene Profile herzustellen.
Im übrigen war es auch nicht mit dem bekannten Verfahren möglich, Strangpreßprofile mit einer hinterschnittenen Nut oder ein Hohlprofil so zu verformen, daß es nach erfolgtem Biegevorgang nicht zu einer Deformierung der Nut oder des Hohlprofils kam.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß Profile aus Stahl- und Nichteisen-Metallen in beliebigen Kurvenformen, insbesondere Klotoiden, rationell und formtreu herstellbar sind, ohne dabei den jeweiligen Profilquerschnitt zu deformieren.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist das Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß zur Erreichung einer dreidimensionalen Verformung des Profils das Biegewerkzeug eine gesteuerte Bewegung in allen Raumachsen ausführt und das Profil mit einem spielfreien Führungssystem mindestens im Umformbereich am Biegewerkzeug angepresst und formschlüssig geführt wird.
Wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung ist also, daß das Biegewerkzeug eine dreidimensional gesteuerte Bewegung in allen drei Raumachsen durchführt und daß wenigstens im Umformbereich des Profils an der Außenseite des Profils ein spielfreies Führungssystem anliegt, welche das Profil formschlüssig umgreift und gegen das Biegewerkzeug anpresst. Damit werden zuverlässig Deformierungen des Profilquerschnittes während des Biegevorganges vermieden. Damit können erstmals dünn- und dickwandige groß- und kleinvolumige stranggepresste, gezogene, gekantete oder gerollte Profile oder auch Hohlprofile aus Stahl- oder NE-Profile deformationsfrei in beliebigen Raumrichtungen gebogen werden. Ein bevorzugtes Anwendungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Transportschienen-Systemen aus Alurniniumprofilen. Derartige Transportschienensysteme werden in Kraftfahrzeugen verwendet, um ein in mehreren Raumebenen gebogenes und teilweise auch verwundenes Aluminium-Strangpressprofil mit einem in der Nut des Strangpressprofils laufenden Transportschlitten zu versehen, welcher den Sicherheitsgurt führt. Weiteres Anwendungsbeispiel für die Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens ist die Herstellung von Fensterrahmen für Kraftfahrzeuge mit gekrümmten Fensterscheiben. Darüberhinaus gibt es eine große Anzahl gleicher und ähnlicher Anwendungsgebiete, z.B. das Biegen von Chassis-, Karosserie-, bzw. Kabinenholme für Flugzeuge, Seilbahnen und dergleichen.
Mit der Realisierung des erfindungsgemäss vorgeschlagenen Verfahrens werden folgende Vorteile und Merkmale erreicht:
- Nachbearbeitungsfreie Profilverformung
- Exakte Fertigung (bis zu + 1/10 mm Toleranz von ProfiIquerschnitt bzw. bis zu + 1 mm Rahmenmaßtoleranz)
- Voraussetzung ist die Bereitstellung geeigneter Führungsvorrichtungen während des räumlichen Abroll-Streckbiegens
- Exakte Funktionsweise mit hohen Taktgeschwindigkeiten in Abhängigkeit der ProfiIbeschaffenheit (Größe, Stärke, Geometrie, Material)
- Kontinuierliche Übergangszone der einzelnen Verformungsebenen
- Exakte Verformung, in den einzelnen Verformungsbereichen exakt abgestimmte Torsionsverformung
- Bereitstellung einer Mehrachsensteuerung (Bahnsteuerung)
- Veränderung der Materialeigenschaften durch mögliche Grob-Feingefügeumwandlung während des Verformungsprozesses, insbesondere Verringerung der Sprödbrucheigenschaften und Erhöhung der Materialeigenelastizitat
- Umsetzung der räumlichen Bewegungsabläufe in Steuerungsprogramme.
Im folgenden wird der Einfachheit halber stets die Verformung eines Profils mit hinterschnittener Nut beschrieben. Die Erfindung umfasst selbstverständlich auch die Verformung von Hohlprofilen, welche nicht mehr weiter erwähnt werden.
Mit der Erfindung wird also eine Unabhängigkeit des Kaltumformprozes ses an jedem beliebigen Punkt des Profils hinsichtlich Verformungsachsen, ProfiIgeometrie und -Querschnitt erreicht. Eine praktische Ausführung des Verfahrens nach dem Gegenstand des Anspruches 2 sieht vor, daß in einem ersten Arbeitsschritt die Nut des Profils im Bereich einer Einfädelstation mit einer den Querschnitt der Nut im wesentlichen ausfüllenden Gliederkette gefüllt wird, daß in einem zweiten Arbeitsschritt das so vorbereitete Profil einem räumlichen Abroll-Streck-Biegeverfahren gemäss Anspruch 1 unterworfen wird und daß in einem dritten Arbeitsschritt das dreidimensional verformte Profil auf einer Kalibrierstation dadurch bearbeitet wird, daß durch die Nut eine Gliederformkette mit daran befestigten Kalibrierkernen gezogen wird.
Damit wird der Vorteil erreicht, daß eine beschädigungsfreie, exakte Profilumformung in beliebigen Profilkörpern erreicht wird, insbesondere von ProfiIkörpern für Transportschienensysteme.
Mit der Erfindung werden verschiedene Biegeverfahren insicht vereinigt, nämlich das Rollbiegen, das Kernrollbiegen und das Kernstreckbiegen bei der mehrachsigen Profilverformung.
Damit können in den Einzelabschnitten des Profilstranges exakte Verformungen in sämtlichen Verformungsebenen durchgeführt werden, unter anderem auch Torsionsverformungen.
Um eine unerwünschte Deformierung der im ProfiIquerschnitt enthaltenen Nut zu vermeiden, ist es vorgesehen, daß die nach dem Verfahrensschritt 2.1 in das Profil eingeführte Gliederkette während des Umformvorganges um mindestens der Hälfte der Länge eines Gliedes in Längsrichtung der Nut bewegt wird, um zu vermeiden, daß sich die Glieder in der Nut abdrücken und es hierbei zu Ausbeulungen in der Nutenwandung oder Profilinnenraum kommt.
Bei der Realisierung eines Biegewerkzeuges, welches in allen drei Raumachsen gesteuert bewegbar ist, gibt es eine Reihe verschiedenartiger Möglichkeiten. Alle Möglichkeiten, die nachfolgend beschrieben werden und die sich aus der Kombination der nachfolgend beschriebenen Beispiele ergeben, sowie solche, die naheliegende Abwandlungen betreffen, werden vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung umfasst.
Eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens sieht vor, daß das Biegewerkzeug aus einem in allen drei Raumachsen gesteuert bewegbaren Drehtisch besteht, auf dem eine Schablone angeordnet ist, deren Außenumfang im wesentlichen der dreidimensionalen Biegelinie des fertig gebogenen Profils entspricht, daß auf dem Drehtisch ferner ein Spannelement zur einseitigen Einspannung des Profils befestigt ist und daß das andere Ende des Profils von einem maschinengestellfesten Einspannkopf aufgenommen ist.
Die Schablone muß nicht zwingend genau der fertigen dreidimensionalen Biegelinie des fertig gebogenen Profils entsprechen, denn in der Schablone können die Biegeradien so gefasst werden, daß damit ein späteres Auffedern des fertig gebogenen Profilstabes mit berücksichtigt wird.
Von entscheidender Bedeutung dafür, daß das Profil sich während des Umformvorganges nicht unzulässig verformt und daß insbesondere der Nutenquerschnitt sich nicht verformt, ist die Tatsache, daß - gemäss Anspruch 5 - mindestens im Umformbereich des Profils gegenüberliegend der Schablone des Drehtisches und radial zum Drehtisch zustellbar eine oder mehrere Profilrollen angeordnet sind, welche synchron zu den gesteuerten, dreidimensionalen Bewegungen des Drehtisches ebenfalls gesteuert bewegbar sind.
Es handelt sich hierbei also um ein spielfrei geführtes Führungssystem, welches möglichst formschlüssig das Profil mindestens im Umformbereich aufnehmen soll, um eine unzulässige Deformierung des Profils während des Biegevorgangs zu verhindern. Die nach dem Stand der Technik bekannte Anpress-Profilschiene wird nach der Erfindung also durch ein oder mehrere Profi Trollen ersetzt, die synchron gesteuert zu den Bewegungen des Drehtisches eine Anpressung des Profils im Umformbereich an die Schablone des Drehtisches erreicht. Eine erste Gruppe von Ausführungsformen nach der vorliegenden Erfindung sieht vor, daß die synchrone Anpressung der Profilrollen im Umformbereich des Profils an die Schablone des Drehtisches dadurch erfolgt, daß die Profilrolle mit dem Drehtisch verbunden ist und demzufolge alle Bewegungen des Drehtisches synchron mitmacht.
Eine zweite Gruppe von Ausführungsformen sieht vor, daß die Bewegungen des Profilrollen unabhängig von den Bewegungen des Drehtisches von einem gesonderten Steuerungssystem gesteuert werden, d.h. also, dass Profilrolle und Drehtisch voneinander unabhängig ansteuerbar sind. Dies beinhaltet demzufolge auch die Möglichkeit, nicht nur Profilrolle und Drehtisch synchron zueinander zu bewegen, sondern beispielsweise auch die Möglichkeit, die Profilrolle schräg in Richtung zur Ebene des Drehtisches zu neigen und in dieser Lage an das zu biegende Profil anzupressen.
Um eine deformationsfreie Biegung des Profils im Umformereich zu gewährleisten, ist nach dem Anspruch 6 vorgesehen, daß der Außenumfang der Profilrollen mindestens einen Teil des Profils formschlüssig umgreift und daß der von den Profilrollennicht übergriffene Teil des Profilquerschnittes von dem Profil der Schablone formschlüssig übergriffen wird. Der Einfachheit halber wird in der folgenden Beschreibung von einer einzigen Profilrolle ausgegangen, obwohl vom Erfindungsgedanken jede beliebige Anordnung von mehreren Profilrollen umfasst ist, die sowohl von der einen Seite (wie beschrieben) als auch an der gegenüberliegenden Seite des Profils anliegen können.
Damit wird ausgesagt, daß mindestens im Umformbereich das Profil allseitig formschlüssig umgriffen wird, d.h. voll umfänglich von zugeordneten Profilen eingefasst wird. Die Einfassung auf der einen Seite erfolgt durch das Profil der Schablone, während der restliche noch nicht eingefasste Teil durch die Profilform der Profilrolle eingefasst wird. Dadurch, daß die Profilrolle unter großer Kraft variabel gegen die Schablone zustellbar ist, werden so Ausbeulungen und sonstige unerwünschte Deformierungen des Profils im Umformbereich sicher vermieden. Das Profil kann also mit der gegebenen technischen Lehre etwa wie eine "Achterbahn" verformt werden. Zusätzlich ist nach dem Gegenstand des Anspruches 7 vorgesehen, daß das Profil in bestimmt vorgegebenen Profilabschnitten auch noch gesteuert tordierbar (verdrehbar) ist, was bevorzugt dadurch erreicht wird, daß der an der bewegbaren Profilschiene, an welche die Profilrolle gelagert ist, angeordnete Einspannkopf drehbar angetrieben ist. Die Bewegungssteuerung des Drehtisches in allen drei Raumebenen erfolgt ebenfalls in mehreren verschiedenen Ausführungsformen. Allen Ausführungsformen liegt der Gedanke zugrunde, daß der Schwenkpunkt des Drehtisches immer in der neutralen Profilmitte des Profils liegen muß und daß ferner die das Profil im Umformbereich einfassende Profilrolle möglichst genau fluchtend zur Schwenkachse des Drehtisches liegen muß.
Damit werden unerwünschte Deformierungen während des Biegevorganges vermieden.
Dadurch , daß der gesamte Drehtisch zum Maschinengestell um mindestens 180° Grad in zwei senkrecht zueinander stehenden horizontalen Achsen drehbar ist, ergibt sich der besondere Vorteil, daß nicht nur dreidimensional positive Radien biegbar sind, sondern auch negative Radien, so daß sozusagen auch ein "Schlängenprofil" mit abwechselnd umgekehrten Biegerichtungen gebogen werden kann. Hierzu wird zunächst der positive Radius auf dem Drehtisch fertig dreidimensional gebogen. Danach wird das Profil mit seinem einen Ende aus dem Einspannkopf gelöst und der gesamte Drehtisch wird um 180° Grad um seine erste horizontale Achse (z.B. längs der X-Richtung) gedreht, wonach das Ende des Profils wieder im Einspannkopf eingespannt wird, die Vorspannung erneut wieder aufgebracht wird und dann durch Drehantrieb des Drehtisches der jetzt positive - aber vorher negativ gewesene - Radius über einen eingeschobenen Schablonenkern gebogen wird. Ebenso ist es möglich , danach den Drehtisch um 180° Grad um seine zweite horizontale Achse (z.B. längs der Y-Richtung) zu drehen, wonach das Ende des Profils wieder eingespannt und dann durch Drehantrieb des Drehtisches ein jetzt anderer positiver - aber vorher negativ gewesener Radius gebogen wird. Statt der Verdrehung des Drehtisches um 180° Grad in X- und/oder Y-Richtung ist es auch möglich, das Profil bei nicht-gedrehtem Drehtisch um 180° Grad zu wenden und wieder in gewendeter Form auf dem Drehtisch festzuspannen, wobei über Magazine die jeweils benötigten Biegeschablonen zugeführt werden.
Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche , sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander. Alle in den Unterlagen offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von mehreren Ausführungswege darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.
Es zeigen:
Figur 1: perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens in einer ersten Ausführungsform,
Figur 2: Draufsicht auf die Vorrichtung nach Figur 1 in Richtung des Pfeiles II in Figur 1,
Figur 3: Stirnansicht der Vorrichtung nach Figur 1 in Richtung des Pfeiles III in Figur 1,
Figur 4: ein schematisiert gezeichnetes, gegenüber den Figuren 1 bis 3 abgewandeltes Ausführungsbeispiel,
Figur 5: ein gegenüber den vorhergehenden Ausführungsbeispielsn abgewandeltes Ausführungsbeispiel in perspektivischer Ansicht,
Figur 6: Schnitt durch den Umformbereich mit teilweiser Darstellung der Schablone mit der Profil rolle, Figur 7: Draufsicht auf ein Profil mit Nut und in die Nut eingelegter Glieder- und Kalibrierkette,
Figur 8: Draufsicht eines Profils mit abschnittweise gezeichneten Schnitten durch das Profil zur Darstellung der Tordierung.
In den Figuren 1 bis 3 ist auf einem Maschinengestell 21 ein in X-Richtung (Pfeilrichtung 20) verfahrbarer Längsschlitten 1 dargestellt. Auf dem Maschinengestell 21 sind parallele und im Abstand voneinander angeordnete Führungsschienen 27 vorgesehen, auf denen der Längsschlitten 1 in Längsrichtung der Führungsschiene 27 verschiebbar ist. Die Verschiebung erfolgt dadurch, daß die Führungsschienen stirnseitig jeweils durch eine Quertraverse 24,25 verbunden sind und an der einen Quertraverse 24 ist ein Antriebsmotor 22 angeordnet, der eine Spindel 23 antreibt, die in der gegenüberliegenden Quertraverse 25 drehbar gelagert ist. Die Spindel durchgreift eine im Längsschlitten 1 angeordnete Spindelmutter, wodurch der Längsschlitten 1 in der beschriebenen Pfeilrichtung 20 verfahrbar ist.
Der Längsschlitten 1 weist wiederum parallele und in gegenseitigem Abstand voneinander angeordnete Führungsschienen 28 auf, auf dem ein in Y-Richtung (Pfeilrichtung 30) verfahrbarer Querschlitten 2 angeordnet ist.
Der Bewegungsantrieb des Querschlittens 2 erfolgt in analoger Weise, wie vorher anhand des Längsschlittens 1 beschrieben, d.h. die beiden Führungsschienen 28 sind jeweils durch Quertraversen 29 verbunden und an der einen Quertraverse ist ein Antriebsmotor 31 angeordnet, der eine Spindel 32 anordnet, die drehbar in der gegenüberliegenden Quertraverse 29 gelagert ist. Die Spindel durchgreift wiederum eine mit dem Querschiitten 2 verbundene Spindelmutter.
Der Querschlitten 2 trägt einen in Z-Richtung (Pfeilrichtung 35) verschiebbaren Vertikalschlitten. Hierzu sind auf dem Querschlitten 2 zwei parallele und im Abstand voneinander angeordnete vertikale Führungsschienen 33 angeordnet, die oben durch eine Quertraverse 34 ver bunden sind. Auf der Quertraverse 34 sind zwei parallele Antriebsmotoren 36 befestigt, von denen jeder eine Spindel 37 antreibt, welche jeweils eine nicht näher dargestellte Spindelmutter im Vertikalschlitten 3 durchgreift. Die Spindeln 37 sind im Querschlitten 2 drehbar gelagert.
Der Vertikalschütten 3 trägt einen Schwenkantrieb für das Biegewerkzeug. Der Schwenkantrieb besteht aus einem Antriebsmotor 38, welcher am Vertikalschütten 3 befestigt ist und der eine Welle 4 antreibt, die in Pfeilrichtung 39 drehantreibbar ist. Das freie, vordere Ende der Welle 4 greift über einen Flansch 40 an einer Halteplatte 42 des Biegewerkzeugs an. Das Biegewerkzeug selbst besteht aus der Halteplatte 42 , an deren Unterseite ein Antriebsmotor 41 verbunden ist, der mit seiner Welle 43 einen Drehtisch 5 antreibt, auf dem eine Schablone 12 gelagert ist, welche im wesentlichen der Formgebung des endgültig gebogenen Profilstabes (Profil 13) entspricht.
Die im Bereich von kritisch zu biegenden Radien und Verdrehungen bestimmten Zugaben an der Biegeschablone führen dazu, daß das zu biegende Profil 13 an diesen Stellen überbogen wird, so daß nach erfolgtem Biegevorgang die zu erwartende Auffederung des Profils an dieser Stelle ausgeglichen wird.
Der Drehtisch 5 ist mit Hilfe von Lagerungselementen 45 drehbar auf der Halteplatte 42 gelagert.
Der Drehtisch 5 wird über den Antriebsmotor 41 in den Pfeilrichtungen 44 drehend angetrieben. Der Drehtisch 5 trägt auf seiner Oberseite ein Spannelement 6, welches in Pfeilrichtungen 46 radial zur Welle 43 zuund wegstellbar ist, so daß mit diesem Spannelement das freie eine Ende des Profils 13 eingespannt wird, wie in Figur 2 dargestellt.
In Figur 2 ist erkennbar, daß die Schablone 12 ihrerseits mit entsprechenden Stützelementen 14 mit dem Drehtisch verbunden ist.
Ein Vergleich der Figuren 1,2,3 zeigt ferner, daß im Umformbereich 85 des Profils 13 , d.h. in dem Bereich, wo die maximale Biegung des Pro fils an der Schablone 12 stattfindet, eine Profilrolle 7 in radialer Richtung zum Drehtisch von außen an die Schablone 12 anpresst, wobei die Profilrolle 7 über einen entsprechenden, in allen drei Raumachsen gesteuerten Antrieb stets im kraftschlüssigen Kontakt im Umformbereich 85 mit dem Profil 13 bleibt.
Die Profilrolle 7 ist hierbei in einem ersten, inneren Schlitten 47 drehbar gelagert, wobei der Schlitten.47 in den Pfeil richtungen 49 radial zu dem Mittelpunkt des Drehtisches 5 zu- und wegstellbar ist. Der Schlitten 47 ist in einem größeren Schlitten 50 hierbei in den Pfeil richtungen 49 verschiebbar gelagert, wobei der Schlitten 50 seinerseits in den Pfeilrichtungen 46 verschiebbar in einer Profilschiene 8 gehalten ist.
Die Profilschiene 8 ist gemäss Figur 2 im wesentlichen U-förmig ausgebildet, wobei im Bereich des Basisschenkels eine die gesamte Länge der Profilschiene durchgreifende Spindel 51 vorgesehen ist, welche den Schlitten 50 durchgreift und dort mit einer nicht näher dargestellten Spindelmutter zusammenwirkt. Die Spindel wird drehend von einem Antriebsmotor 58 angetrieben, der außen mit der Profil schiene 8 befestigt ist. Damit kann der Schlitten 50 und damit auch die Profilrolle 7 in der Pfeilrichtung 46 verstellt werden, während ein Vorschubmotor 48 auf dem Schütten 50 die Verstellung der Profilrolle 7 in den Pfeilrichtungen 49 übernimmt.
Die beiden einander gegenüberliegenden U-Schenkel der Profilschiene 8 sind drehbar im Bereich von zueinander fluchtenden Schwenklagarn 55 am Maschinengestell 21 dadurch gelagert, daß die Schwenklager 55 in zugeordneten Lagerböcken 57 gefasst sind, die ihrerseits mit dem Maschinengestell 21 verbunden sind.
Die Figuren 1 bis 3 zeigen ferner, daß das dem Spannelement 6 gegenüberliegende Ende des Profils 13 von einem Einspannkopf 10 gehalten ist, der seinerseits drehend über einen Verdrehmotor 54 an der Profils hiene 8 gelagert ist, die ihrerseits schwenkbar über die Abwinklungen 53 im Bereich der Lagerböcke 57 gelagert ist. Mit Verdrehung des Einspannkopfes 10 wird damit das Profil 13 in den Pfeilrichtungen 9 tordiert und zwar bevor es in den Umformbereich 85 , d.h. in den Zwischenraum zwischen der Profi lrol le 7 und der Schablone 12 gelangt.
Alle hier dargestellten Antriebsmotoren und Verdrehmotoren werden von einem Steuerschrank 26 gesteuert, der in Figur 1 beispielhaft dargestellt ist.
Die Profilschiene 8 ist um ihre Schwenklager 55 in den Pfeilrichtungen 56 schwenkbar, so daß die Profilrolle 7 allen Bewegungen des Drehtisches 5 folgen kann.
Über den Vorschubmotor 48 wird in den Pfeilrichtungen 49 der erforderliche kraftschlüssige Kontakt der Profilschiene 7 in Richtung zur Schablone 12 im Umformbereich 85 erzeugt.
Die Figuren 1 - 3 zeigen zwei verschiedene Ausführungsformen des Schwenkantriebes des Drehtisches 5.
In Figur 1 ist als erstes Ausführungsbeispiel gezeigt, daß der Antriebsmotor 38 für den Drehantrieb des Drehtisches 5 an dem Vertikalschütten 3 ansitzt und daß die Welle 4 dieses Antriebsmotors 38 unmittelbar und ohne Zwischenschaltung einer Niveau-Regulierungseinrichtung 11 an der Halteplatte 42 des Orehtisches 5 ansetzt.
In einer weiteren, nicht näher zeichnerisch dargestellten Ausführungsform kann es nämlich vorgesehen sein, daß der Vertikal schütten 3 vollkommen entfällt. Man kann sich dann den in Figur 1 dargestellten Vertikalschlitten 3 als fest und unverschiebbar mit den Führungsschienen 33 verbundene Platte vorstellen. Der Antriebsmotor 38 mit seiner Welle 4 ist dann an dieser Platte verbunden und zwischen dem freien Ende der Welle 4 und der Halteplatte 42 des Drehtisches 5 ist dann eine NiveauReguüerungseinrichtung !1 vorgesehen. Diese Niveau-Regulierungseinrichtung ist in einem einfachen konstruktiven Ausführungsbeispiel in den Figuren 2 und 3 näher dargestellt.
Es wird noch darauf hingewiesen, daß aber sowohl der Vertikal schl itten als auch die Niveau-Regulierungsei nrichtung 11 zusammen vorhanden sein können; es aber genauso möglich ist, die Niveau-Regulierungseinrichtung 11 ohne den Vertikalschütten 3 zu verwenden.
Die Figuren 2 und 3 zeigen allerdings die Verwendung beider Elemente, nämlich des Vertikalschlittens 3 und der Niveau-Regulierungseinrichtung 11.
Die den Vertikalschütten 3 ersetzende Niveau-Regulierungseinrichtung 11 besteht gemäss Figur 2 aus einem drehfest mit dem freien Ende der Welle 4 verbundenen Führungsteil 61, welches an seinem vorderen Ende eine Führungsaufnahme 62 bildet. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist diese Führungsaufnahme als in vertikaler Richtung ausgerichtete Schwalbenschwanz-Führung ausgebildet, in der ein Führungsschütten 63 in vertikaler Richtung (Z-Achse) vertikal verschiebbar ist. Der Führungsschütten 63 ist über ein Verbindungsteil 66 fest mit der Halteplatte 42 des Drehtisches 5 verbunden.
Die Verstellung in vertikaler Richtung des Führungsschlittens 63 in der Führungsaufnahme 62 erfolgt im gezeigten Ausführungsbeispiel über ein einfaches Handrad 65, welches mit einer Spindel 64 verbunden ist, wobei Handrad und Spindel am Führungsteil 61 drehbar gelagert sind und die Spindel eine nicht näher dargestellte Spindelmutter im Führungsschütten 63 durchgreift.
Durch Verdrehung des Handrades 65 wird damit der Führungsschütten 63 in vertikaler Richtung verstellt.
Sinn dieser Verstellung ist, daß der Drehtisch in vertikaler Richtung zunächst in eine neutrale Mittellage ausgerichtet wird und daß dann von dieser neutralen Mittellage aus in positiver Z-Richtung und in negativer Z-Richtung der Biegevorgang abläuft. Statt der nur beispielhaft dargestellten, manuell zu betätigenden Spindel 64 ist es selbstverständl ich vorgesehen, hier ebenfalls für den Antrieb der Spindel 64 einen entsprechenden steuerbaren Antriebsmotor zu verwenden.
Es versteht sich auch vonselbst, daß sämtliche in den gezeigten Ausführungsbeispielen dargestellten elektromotorischen Antriebe durch fluidische Antriebe ersetzbar sind.
Die Figur 4 zeigt schematisiert in der Draufsicht ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel im Vergleich zu Figur 2.
Dort ist erkennbar, daß der in den Pfeilrichtungen 15 , 16 drehend angetriebene Drehtisch 5 eine Schablone 12 trägt und im Umformbereich 85 gegenüberliegend der Schablone 12 eine Profilrolle 7 vorgesehen ist, die in den Pfeilrichtungen 46 im Bereich einer Profilschiene 8' verschiebbar gelagert ist.
Abweichend von den vorher beschriebenen Ausführungsbeispielen ist diese Profilschiene 8 nun sowohl um ihre Längsachse in den Pfeilrichtungen 56 verdrehbar, wodurch die Profilrolle 7 unterschiedliche Neigungen in Bezug zur Schablone 12 einnehmen kann.
Darüberhinaus ist die Profilschiene 8' jedoch auch noch um ein gehäusefestes Schwenklager 60 in den Pfeilrirhtungen 59 schwenkbar. Die Profilschiene 8 ist hierbei als einseitig eingespannter Balken aufzufassen, der im Schwenklager 60 schwenkbar gelagert ist.
Die Figur 4 zeigt auch noch als Variante, daß nicht unbedingt die Profilrolle 7 in Pfeilrichtungen 46 verschiebbar in der Profilschiene 8' gelagert sein muß; es ist in einer anderen Ausführungsform ebenso möglich, die Profilrolle 7 fest mit der Profilschiene 8 zu verbinden und stattdessen das Schwenklager 60 in den Pfeilrichtungen 46 verschiebbar auf dem Maschinengestell 21 zu lagern.
Die Figur 5 zeigt eine weitere Variante im Vergleich zu den vorher beschriebenen Ausführungsformen. Der Einfachheit halber ist fortgelassen, daß der Vertikal sehlitten 3 in einem (nicht näher dargestellten) Längsschütten 1 verschiebbar gelagert ist, so daß der Antriebsmotor 38 zur Verdrehung der Welle 4 wiederum Bewegungen in den zwei Raumachsen (X,Z) ausführen kann, weil dieser Antriebsmotor 38 in einem Vertikalsehlitten 3 verschiebbar gelagert ist. Der Querschlitten 2 entfällt hingegen und die erforderliche Y-Verbindung wird durch eine in Y-Richtung gehende Verschiebung der gesamten Profilschiene 8 und des Einspannkopfes 10 ersetzt. Die in den PfeilriGhtungen 39 verdrehbare Welle 4 sitzt an einem Flansch 40 an, der fest mit dem Mittelteil einer Schwinge 67 verbunden ist. Die Schwinge 67 ist als halbkreisförmiges Teil ausgebildet, wobei an den einander gegenüberliegenden, zueinander fluchtenden Enden jeweils ein Schwenklager 68 vorgesehen ist und in diesen einander gegenüberliegenden Schwenklagern die Halteplatte 42 des Orehtisches 5 in Schwenkrichtung 56 (vergl. Figur 1) schwenkbar gelagert ist. Die Verschwenkung der Halteplatte 42 in Bezug zur Schwinge 67 erfolgt über einen Schwenkmotor 70, der die Halteplatte 42 in den Pfei lrichtungen 69 um die Schwenklager 68 herum verdreht. In senkrechter Richtung zu dieser Verdrehbewegung in den Pfei l richtungen 69 erfolgt dann die Schwenkbewegung in den Pfeilrichtungen 39 um die Welle 40,wobei die Schwinge 67 verdreht wird. Zwischen Schwinge 67 und dem Flansch 40 ist hierbei die vorher anhand der Fig. 1 und 2 beschriebene Nieveaureguüerung 11 angeordnet, die der Einfachheit halber nicht zeichnerisch dargestellt ist.
Aus Figur 5 ergibt sich ferner, daß die Profilrolle 7 drehbar in einem Schütten 47 gelagert ist, der in den Pfeilrichtungen 52 längsverschiebbar in einer in Y-Richtung verschiebbaren Profilschiene 8 angeordnet ist. Die Längsverschiebung erfolgt mit einer gleichen Anordnung, wie sie in Figur 2 dargestellt ist, nämlich dadurch, daß in der Längsachse der Profilschiene 8 eine Spindel 51 drehbar gelagert ist,welche eine im Schütten 47 angeordnete Spindelmutter durchgreift. Bei Drehung der Spindel 51 durch den Antriebsmotor 58 (Figur 2) wird damit der Schlitten 47 in den Pfeilrichtungen 52 hin- und herbewegt. Die Profilrolle 7 liegt damit stets formschlüssig am Aussenumfang der auf dem Drehtisch 5 angebrachten Schablone 12 auf, wobei - in Figur 5 nicht dargestellt - ein zusätzlicher Vorschubmotor 48 mit einem zugeordneten Schütten vorge sehen sein kann, wie er anhand der Figuren 1 und 2 beschrieben wurde.
Damit ist dann eine Zustellung in den Pfeilrichtungen 49 zum Drehtisch 5 für die Profilrolle 7 vorgesehen. Um eine Verkantung der Profilrolle 7 in Bezug zum Drehtisch zu vermeiden, kann es vorgesehen sein, daß die Drehachse der Profilrolle 7 im Schütten 47 selbst noch schwenkbar um eine horizontale Achse (Y-Achse) verdrehbar ist.
Die Figur 6 zeigt schematisiert einen Schnitt durch die Schablone und durch den gegenüberliegenden Teil der Profilrolle 7 im Umformbereich 85 (Figur 2).
Aus der Darstellung ist ersichtlich, daß das Profil 13 formschlüssig sowohl von einer zugeordneten Profi1aufnähme am Außenumfang der Schablone 12 aufgenommen ist als auch formschlüssig von der zugeordneten Profilaufnähme am Außenumfang der Profilrolle 7. Durch die formschlüssige Aufnahme des Profils 13 in der Profilrolle 7 und der Schablone 12 wird gewährleistet, daß das Profil an keiner Seite oder Fläche während des Umfornvorganges ausbeulen oder ausknicken kann.
Es ist ferner erkennbar, daß das Umformzentrum 77, welches in etwa den geometrischen Schwerpunkt des Profils 13 darstellt, in der Umformebene 78 (das ist die Längsmittenebene durch die Schablone und die Profilrolle) liegen muß, und daß ferner in die Nut 79 eine Gliederkette 71 eingezogen ist, welche eine Deformation der Nut und der Nutenwandungen während des Umformvorganges verhindert.
In Figur 7 ist beispielhaft die Draufsicht auf die Nut 79 dargestellt, wobei nur schematisiert die Gliederkette 71 gezeichnet ist. Hierbei ist der besseren Deutlichkeit halber die Nut 79 weggeschnitten, so daß das dahinterliegende größere Nutprofil 18 sichtbar ist. Dieses Nutprofil 18 wird von den einzelnen Gliedern 73 der Güederkette 71 vollständig ausgefüllt, wobei alle Glieder 73 an einer Zugkette 19 befestigt sind.
Am Ende der Gliederkette 71 sind mehrere Kalibrierkerne 74 - 76 angeordnet. Diese Kaübrierkerne dienen zur endgültigen Herstellung der Maßhaltigkeit der Nut nach erfolgtem Umformvorgang.
Der sich unmittelbar an das letzte Glied der Gliederkette 71 anschüessende Kalibrierkern 74 hat einen geringeren Durchmesser als der sich daran anschließende Kaübrierkern 75 und dieser hat wiederum einen geringeren Durchmesser als der sich daran anschließende letzte Kaübrierkern 76.
Nach erfolgter Umformung der Nut 18 , d.h. nach vollendeter dreidimenionaler Biegung des Profils 13, wird zur endgültigen Herstellung der Maßhaltigkeit des Nutprofils 18 und der Nut 79 die Zugkette 19 in Pfeilrichtung 72 durch das Nutprofil 18 gezogen, wobei der erste Kaübrierkern 74 die Nut geringfügig aufweitet, der Kaübrierkern 75 eine weitere Aufweitung der Nut vornimmt und der letzte Kaübrierkern 76 die Nut dann endgültig in der vorgeschriebenen Dimension aufweitet. Damit werden glatte und stetige Übergänge im Bereich des Nutprofils 18 geschaffen.
Wichtig ist noch, daß während des Umformvorganges die Gliederkette 71 um ein geringes Maß, z.B. um die Länge 82 eines Gliedes 73 in Pfeilrichtung 72 bewegt wird, um zu vermeiden, daß sich die einzelnen Glieder 73 an den Nutenwandungen des Nutprofils 18 abformen.
Die Figur 8 zeigt beispielhaft die Draufsicht und den Schnitt durch ein dreidimensionales Profil 13 nach der Erfindung.
Das Profil 13 besteht aus einem etwa bogenförmig gekrümmten Profilstabt wobei im Bereich der einzelnen Schnitte jeweils der Querschnitt durch das Profil gezeigt ist. Um das Profil an einer entsprechenden. Befestigungsfläche befestigen zu können, sind Befestigungsläppen 83 angeformt, in denen Befestigungsöffnungen 84 angebracht sind. Es ist aus den darunterliegenden Schnitten in Figur 8 erkennbar, daß das Profil 13 insich verwunden ist, d.h. vom linken Ende ausgehend ist das Profil senkrecht zur Zeichenebene stetig insich verwunden.
Nach der Beschreibung sämtlicher Vorrichtungsmerkmale der vorliegenden Erfindung werden nun die erfindungsgemäss vorzunehmenden Verfahrensschritte beschrieben: Zur Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens sind drei voneinander unabhängige Verfahrensschritte notwendig. Der erste Verfahrensschritt bezieht sich darauf, daß im Bereich einer Einfädelstation 80 (Figur 7) in den geraden Profilstab die Gliederkette 71 eingezogen wird so daß die einzelnen Glieder 73 das Nutprofil 18 auf der gesamten zu biegenden Länge ausfüllen.
Nach dem Einfädeln der Gliederkette 71 in den geraden, ungebogenen Profilstab wird das Profil in die Biegemaschine gemäss den Figuren 1 b gebracht und dort dem beschriebenen Umformvorgang unterworfen.
Das Profil 13 wird hierbei gemäss Figur 2 zunächst am einen Ende in dem Einspannkopf 10 eingespannt und am anderen Ende in das auf dem Drehtisch 5 angeordnete Spannelement 6. Der Drehtisch 5 wird dann gemäss Figur 2 um ein geringes Maß in Pfeilrichtung 15 drehend angetrieben, wodurch auf das Profil 13 eine Vorspannung gegeben wird, die während des ganzen Um formvorganges aufrechterhalten bleibt. Der Sinn dieser Maßnahme ist im allgemeinen Beschreibungsteil eingehend erläutert.
Wichtig ist ferner, daß der Drehtisch in seiner vertikalen Höhe über dem Maschinengestell 21 mit der eingangs beschriebenen Niveau-Regulierungs einrichtung 11 so ausgerichtet wird, daß von einer neutralen Mittelli aus die Verbiegungen in Z-Richtung nach oben und unten erfolgen können Nach dem vorher erwähnten Vorstrecken des Profils 19 erfolgt dann der eigentliche Umformvorgang , indem die Antriebe für die Bewegung des Drehtisches 5 in X-,Y- und Z-Richtung freigegeben werden, wobei wichtid ist, daß im Umformbereich 85 die mitlaufende Profilrolle 7 stets den der Schablone 12 herausragenden Teil des Profils 13 formschlüssig aufnimmt und kraftschlüssig zusammenpresst, um eine unzulässige Verformung des ProfiIquerschnitts und vor allem des Nutprofils 18 im Umformbere ch 85 zu vermeiden. Während des Umformvorganges kann gemäss Figur 2 noch zusätzlich eine gesteuerte Torsionsbewegung in Pfeilrichtung 9 auf das Profil 13 über den drehbar eingespannten Einspannkopf 10 gegeben werden Nach erfolgtem Umformvorgang, wobei die Schablone 12 beispielsweise die in Figur 2 gezeigte Formgebung hat, wird das Profil aus dem Einspannkopf 10 gelöst und danach wird das vordere Spannelement 6 gelöst, wonach das gebogene Profil 13 zusammen mit der Schablone 12 auf eine Kalibrierstation gebracht werden kann. Die Kalibrierstation 81 hat etwa die Funktion, wie sie in Figur 7 beschrieben wurde.
Zweck der Kalibrierstation ist, die Maßhaltigkeit des Nutprofils 18 nach erfolgtem Umformvorgang herzustellen. Hierzu wird die Gliederkette 71 aus dem Nutprofil 18 in Pfeilrichtung 19 gezogen, wodurch die Glieder 73 selbst schon eine geringfügige Verformung des Nutprofils 18 bewirken.
Die am Ende der Gliederkette 71 angeordneten Kaübrierkerne 74 - 76 stellen dann das endgültige Nutprofil 18 in seiner geförderten Maßhaltigkeit her.
Wichtig hierbei ist, daß das Profil 13 auf der Schablone 12 fest eingespannt wird, um zu vermeiden, daß während des Kaübriervorganges auf der Kalibrierstation 81 das Nutprofil 18 sich verformt oder das gesamte Profil 13 sich in unerwünschter Weise verformt.
Statt der Verwendung einer Gliederformkette 71 , welche die Nut (79) oder das Hohlprofil ausfüllt, ist es in einer anderen Ausführungsform vorgesehen, stattdessen ein Kunststoffprofil zu verwenden oder auch die Nut (79) oder das Hohlprofil mit einer bei niedrigen Temperaturen (z.B. 70°Celsius) schmelzenden Legierung auszugießen oder in einer weiteren Ausführung kann es auch vorgesehen sein, das Hohlprofil mit Sand auszufüllen. Zeichnungs-Legende
1 Längssehlitten 31 Antriebsmotor
2 Querschlitten 32 Spindel
3 Vertikalschütten 33 Führungsschiene
4 Welle 34 Quertraverse
5 Drehtisch 35 Pfeilrichtung δ Spannelement 36 Antriebsmotor
7 Profilrolle 37 Spindel
8 Profilschiene 8' 38 Antriebsmotor
9 Pfeilrichtung (Torsion) 39 Pfeilrichtung
10 Einspannkopf 40 Flansch
11 Niveaureguüerungseinricht. 41 Antriebsmotor
12 Schablone 42 Halteplatte
13 Profil 43 Welle 14 Stützelement 44 Pfeilrichtung 15 Pfeilrichtung 45 Lagerungselemente 16 Pfeilrichtung Drehtisch5 46 Pfeilrichtung 17 Mittelpunkt (Welle 4) 47 Schütten (Profilrolle 7) 18 Nutproffl 48 Vorschubmotor 19 Zugkette 49 Pfeilrichtung 20 Pfeilrichtung (Längsschiit50 Schlitten (Vorschub-Prof. 7) ten 1) 21 Maschinengestell 51 Spindel 22 Antriebsmotor 52 Pfeilrichtung 23 Spindel 53 Abwinklung (Profilseh.8) 24 Quertraverse 54 Verdrehmotor 25 Quertraverse 55 Schwenklager 26 Steuerschrank 56 Pfeilrichtung 27 Führungsschiene 57 Lagerbock 28 Führungsschiene 58 Antriebsmotor 29 Quertraverse 59 Pfeilrichtung 30 Pfeilrichtung 60 Schwenklager 61 Führungsteil 62 Führungsaufnahme 63 Führungsschütten 64 Spindel 65 Handrad 66 Verbindungstei! 67 Schwinge 68 Schwenklager 69 Pfeilrichtung 70 Schwenkmotor 71 Gliederkette 72 Pfeilrichtung 73 Glied 74 Kaübrierkern 75 " 76 " 77 Umformzentrum 78 Umformebene 79 Nut (Profil 13) 80 EinfädelStation 81 Kaübrierstation 82 Länge (Glied) 83 Befestigungslappen 84 Befestigungsöffnung 85 Umformbereich
(51) Internationale Patentklassifikation 4 : (11) Internationale Veröffentlichungsnummer: WO 87/ 07 B21D 11/02, 7/04 A3 (43) Internationales
Veröffentlichungsdatum 17. Dezember 1987 (17.1
(21) Internationales Aktenzeichen : PCT/EP87/00284 (81) Bestimmungsstaaten: AT (europäisches Patent), BE ropäisches Patent), BG, BR, CH (europäisches
(22) Internationales Anmeldedatum: 2. Juni 1987 (02.06.87) tent), DE (europäisches Patent), DK, FI, FR (e päisches Patent)! GB (europäisches Patent), HU (europäisches Patent), JP, KR, LU (europäisches
(31) Prioritätsaktenzeichen: P 36 18 701.1 tent), NL (europäisches Patent), NO, RO, SE (e päisches Patent), SU, US.
(32) Prioritätsdatum: 4. Juni 1986 (04.06.86)
(33) Prioritätsland: DE Veröffentlicht
Mit internationalem Recherchenbericht. Vor Ablauf der für Änderungen der Ansprüche zug
(71) Anmelder (für alle Bestimmungsstaaten ausser US): senen Frist. Veröffentlichung wird wiederholt falls
SPÄTH GMBH & CO KG STAHLBAU-BIEGEderungen eintreffen. TECHNIK [DE/DE]; Friedrich- Werber-Str. 32, D- 7760 Radolfzell (DE). (88) VeröfTentlichungsditum da inteπutioiulen Re
(72) Erfinder; und chenbericfats: 14. Januar 1988 (14.01
(75) Erfinder/Anmelder (nur für US) : SPÄTH, Walter, E. [DE/DE]; Friedrich- Werber-Str. 32, D-7760 Radolfzell (DE).
(74) Anwälte: RIEBLING, G. usw.; Postfach 3160, Rennerle 10, D-8990 Lindau (DE).
(54) Title: PROCESS AND DEVICE FOR COLD FORMING OF FERROUS AND NON-FERROUS METAL S TIONS
(54) Bezeichnung: VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM KALTUMFORMEN VON PROFILEN AUS EIS UND NICHTEISENMETALLEN
(57) Abstract
In the process for the cold forming of ferrous and non-ferrous metal sections, pre- tensioning is applied to the initially essen- tially straigth metal section, which is clamped at both ends. Next, the tensioned metal section is bent in a rotating bending tool. In order to achieve three-dimensional forming of the metal section, the bending tool effects a controlled movement in all three spatial axes, whereby the metal section is pressed, with a backlash-free guide System, at least in the forming region against the bending tool and guided by positive en- gagement.
(57) Zusammenfassung
Bei dem Verfahren zum Kaltumformen von Profilen aus Eisen- und Nichteisen-Metallen wird bei dem zunächst im wesentlichen gerade ausgebildeten Pro welches an beiden Enden eingespannt ist, eine Vorspannung aufgegeben, wonach dann das unter Vorspannung stehe Profil über ein sich drehendes Biegewerkzeug gebogen wird. Zur Erreichung einer dreidimensionalen Verformung des P fils führt das Biegewerkzeug eine gesteuerte Bewegung in allen drei Raumachsen aus, wobei das Profil mit einem spi freien Führungssystem mindestens im Umformbereich am Biegewerkzeug angepresst und formschlüssig geführt wird.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren zum Kaltumformen von Profilen (13) aus Stahl- und Nichteisenmetallen, bei denen das zunächst im wesentlichen gerade ausgebildete Profil an beiden Enden eingespannt wird und einer Vorspannung unterworfen wird, wonach dann das unter Vorspannung stehende Profil über ein sich drehendes Biegewerkzeug (5,12) gebogen wird, d a du rc h g e k e n n z e i c h n e t, daß zur Erreichung einer dreidimensionalen Verformung des Profils (!3) das Biegewerkzeug (5,10,12) eine gesteuerte Bewegung in allen drei Raumachsen (X,Y,Z) ausführt und daß das Profil (13) mit einem spielfreien Führungssystem (7,8,8') mindestens im Umformbereich (85) am Biegewerkzeug (5,10,12) angepresst und formschlüssig geführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzei chnet , daß bei einem stranggepressten,gezogenen, gekanteten oder gerollten Profil (13) mit einer darin befindlichen offenen oder hinterschnittenen Nut (79)bwz. einem Hohlprofi! eine dreidimensionale Verformung dadurch ausgeführt wird, daß
2.1 in einem ersten Arbeitsschritt die Nut (79) des Profils (13) bzw. das Hohlprofil im Bereich einer Einfädelstation (80) mit einer den Querschnitt der Nut (79)bzw. das Hohlprofil im wesentlichen ausfüllenden Gliederkette (71) gefüllt wird, daß
2.2 in einem zweiten Arbeitsschritt das so vorbereitete Profil (13) einem räumlichen Abroll-Streck-Biegeverfahren gemäss Anspruch 1 unterworfen wird und daß
2.3 in einem dritten Arbeitsschritt das dreidimensional verformte Profil (13) auf einer Kalibrierstation (81) dadurch bearbeitet wird, daß durch die Nut (79)bzw. das Hohlprofil eine Güederformkette (71) mit daran befestigten Kalibrierkernen (74-76) gezogen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn zei chnet, daß während der Umformung des Profils (13) durch das räumliche Abroll-Streck-Biegeverfahren die Gliederkette (71) um mindestens die Hälfte einer Länge eines Gliedes (73) in Längsrichtung der Nut (79) bewegt wird.
4. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, da durch gekenn ze i chnet, daß das Biegewerkzeug aus einem in mindestens zwei Raumachsen (X,Z) gesteuert bewegbaren Drehtisch (5) besteht, auf dem eine Schablone (12) angeordnet ist, deren Außenumfang im wesentlichen der dreidimensionalen Biegelinie des fertig gebogenen Profils (13) entspricht, daß auf dem Drehtisch (5) ferner ein Spannelement (6) zur einseitigen Einspannung des Profils (13) befestigt ist und daß das andere Ende des Profils (13) von einem drehbar angetriebenen Einspannkopf (10) aufgenommen ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, d adurch geken n ze i ch net , daß mindestens im Umformbereich (85) des Profils (13) gegenüber liegend der Schablone (12) des Drehtisches und radial zum Drehtisch (5) zustellbar eine oder mehrere Profilrollen (7) angeordnet sind, welche synchron zu den gesteuerten dreidimensionalen Bewegungen des Drehtisches (5) ebenfalls gesteuert bewegbar sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, d adu rc h g e k e n n z e i ch n et, daß der Außenumfang der Profilrollen (7) mindestens einen Teil des Profils formschlüssig umgreift und daß der von den Profilrollen (7) nicht übergriffene Teil des ProfiIquerschnitts von dem Profil der Schablone (12) formschlüssig übergriffen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4, d ad u r c h g e k e n n z ei c h n e t , daß das Profil (13) gesteuert tordierbar dadurch ist, daß der Einspannkopf (10) drehbar angetrieben ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 4, d ad u r c h g e k e n n ze i c h n e t , daß der Drehtisch (5) dadurch in allen Raumachsen (X,Y,Z) gesteuert bewegbar ist, daß der die Schablone (12) haltende Drehtisch (5) auf einer Halteplatte (42) drehbar gelagert ist, an welcher der Drehantrieb (Antriebsmotor 41) für den Drehtisch (5) befestigt ist, daß an der Halteplatte (42) eine in vertikaler Richtung (Z-Achse) verstellbare Vorrichtung (Niveauregulierung 11) angeordnet ist, und daß an der vertikal verstellbaren Vorrichtung die Welle (4) eines Drehantriebes (Antriebsmotor 38) ansetzt, der an einer gesteuert in X- und Y-Richtung (20,30) verfahrbaren Schlittenanordnung (1,2) befestigt ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, d adu r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die in vertikaler Richtung (35) verstellbare Vorrichtung aus einer in vertikaler Richtung motorisch oder fluidisch gesteuerten Längsführung (61-64) besteht, deren einer Teil als verschiebbares Führungsteil (66) fest an der Halteplatte (42) des Drehtisches (5) befestigt ist und deren anderer Teil als Führungsaufnahme (62) das verschiebbare Führungsteil (63,66) aufnimmt, wobei an der Führungsaufnahme (62) die Welle (4) des Drehantriebes zur Steuerung der Neigung des Drehtisches (5) ansetzt, (Fig. 2).
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die in vertikaler Richtung (35) verstellbare Vorrichtung aus einer U-förmigen Schwinge (67) besteht, an deren einander gegenüberliegenden und zueinander fluchtenden Schenkeln schwenkbar die Halteplatte (42) des Drehtisches (5) gelagert ist, daß die Steuerung der Neigung des Drehtisches (5) in der einen Achse (X-Achse) durch Steuerung der Schwenkläge der Schwinge (67) bezüglich der Halteplatte (42) durch einen Schwenkmotor (70) erfolgt und daß die Steuerung der Neigung des Drehtisches (5) um die zweite Achse (Y-Achse) durch Steuerung der Schwenklage der Schwinge (67) bezüglich dem Maschinengestell (21) durch einen Antriebsmotor (38) erfolgt, der in X- und Z-Richtung (20,30) verfahrbaren Schlitten (1,3) angeordnet ist, wobei die Nachführung der Verformung des Profils in Y-Richtung dadurch erfolgt, daß die Profilschiene (8)mit der Profilrolle (7) und dem Einspannkopf (10)eine gesteuerte Bewegung in Y-Richtung ausführen (Fig.5).
11. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die synchrone Verstellung der Profilrolle (7) in Bezug zum Drehtisch (5) dadurch erfolgt, daß die Profilrolle (7) in einem ersten, radial zum Drehtisch (5) zustellbaren Schlitten (47) drehbar gelagert ist, daß dieser Schlitten (47) in einem zweiten, tangential zum Drehtisch (5) verschiebbaren Schlitten (50) geführt ist, und daß der zweite Schlitten (50) in einer Profilschiene (8) längsverschiebbar ist,an welche der Einspannkopf (10) gelagert ist und welche schwenkbar um ihre Längsachse am Maschinengestell (21) gelagert ist, (Fig. 1-3).
12. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, d a d u rc h g e k en n nz e i c h n et, daß die synchrone Verstellung der Profilrolle (7) in Bezug zum Drehtisch (5) dadurch erfolgt, daß die Profilrolle (7) längsverschiebbar in einer Profilschiene (8') gelagert ist, welche ihrerseits um ihre Längsachse drehbar (Pfeilrichtung 56) und welche ferner einseitig am Maschinengestell (21) schwenkbar (Pfeilrichtung 59) gelagert ist, (Fig.4).
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e ic h n e t , daß anstatt der Güederformkette (71) ein die Nut (79) bzw. das Hohlprofil ausfüllendes Kunststoffmaterial durch die Nut (79) bzw. das Hohlprofil bewegbar ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t , daß zum Ausschluß einer Verkantung zwischen Profilrolle (7) und Schablone (12) die Profilrolle (7) drehbar um die Drehachse der Welle (4) am Schlitten (50) gelagert ist.
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