EP0545100B1 - Vorrichtung zum Biegen von Trapezblechen - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Biegen von trapezförmigen Profiltafeln aus metallischen Werkstoffen, wobei der Biegeradius in einer Ebene mit der Längsachse der Profiltafeln und einer Achse senkrecht zu den Profiltafeln liegt, bestehend aus einer bezüglich der Profiltafeln oberen und unteren Formwalze, mit darauf angeordneten Zahnrädern oder einzelnen Zähnen, wobei die Zahnräder oder einzelne Zähne der oberen Formwalze mit den Zahnrädern oder einzelnen Zähnen der unteren Formwalze kämmen und die Zahnräder oder einzelne Zähne der Formwalze in die Basis der Profiltafel eindrückbar sind und zwischen diesen und den Formwalzen Verformungsräume ausgebildet sind, wobei die Eindringtiefe der Zahnräder oder einzelnen Zähne in den Verformungsraum variabel gestaltet ist.
• Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist aus der DE-A-15 52 031 bekannt. Bei dem bekannten Verfahren werden in die Trapezbleche Quersickenreihen eingedrückt, die sich über die Wurzeln der Flanken erstrecken und in den Flanken auslaufen. Die bekannten Formwalzen sind mehrstufig ausgebildet, mit verzahnten und unverzahnten Bereichen, wobei eine Führung der Profiltafeln während der Verformung nur an den Wurzeln der verzahnten Bereiche formschlüssig erfolgt. Damit soll erreicht werden, daß selbst bei kleinen Biegeradien das Trapezblech auf der nach außen gerichteten Fläche nicht beulig wird.
• Bei einer anderen Vorrichtung nach DE-A-30 37 590 greift in die Profilkammer eines Blechprofils eine sogenannte Beulvorrichtung ein, die aus mindestens zwei in horizontaler und vertikaler Richtung beweglichen Formstücken besteht, die gegen die Seitenwände des Blechprofils anpreßbar sind. Damit ist es möglich, die Seitenflächen des Blechprofils gleichmäßig in beliebiger Form, insbesondere bei Profilhöhen von mehr als 45 mm zu biegen.
• Gemäß einem Ausführungsbeispiel der bekannten Vorrichtung bestehen die Formstücke aus scherenartigen überkreuzten Beutelarmen, wobei die Scherenbewegung in Abhängigkeit vom Biegewinkel der gewellten oder profilierten Bleche gesteuert wird. Eine derartige Vorrichtung ist für viele Anwendungsfälle, wie z.B. auf der Baustelle, zu kompliziert und daher schlecht handhabbar.
• Aus der DE-A-21 61 457 ist ferner ein Verfahren zum Biegen eines gewellten oder gerippten Bogens um eine zu der Riffelung rechtwinkligen Achse bekannt, wobei in die Riffelung mehrere in Bezug auf die Achse des Bogens herausragende Rippen gepreßt werden. Dieser Preßvorgang ist zwar mit einfachen Werkzeugen auszuführen, die aber aufgrund der aufzuwendenden Preßkräfte von erheblichem Gewicht sind. Eine Anwendung dieses Verfahrens vor Ort auf der Baustelle ist daher ebenfalls nicht möglich.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art in einer einfachen, transportablen und wenig anfälligen Ausführung anzubieten, die die Herstellung von zu einem rechtwinkligen Bogen verformten Trapezprofilen aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen erlaubt.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in dem Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen 2 und 3 angegeben. Es hat sich gezeigt, daß bei Verwendung von mit Zahnrädern 4, 5 ausgerüsteten Walzen 6, 10 eine gute Verformung von Aluminiumblechen ermöglicht wird, wenn der Verformungsraum in der Mitte jedes Zahnflankenkammes der Formwalzen 6, 10 einen konkaven Querschnitt und eine Vertiefung H aufweist.
• Die Eindringtiefe der Walzen 6, 10 in den metallischen Werkstoff wird durch entsprechende Ausbildung der Formflächen 2, 3 begrenzt. Dabei ist der Verformungsraum 14 zwischen den beiden Walzen 6, 10 in Form einer konkaven Linse ausgebildet. Bei dieser Ausgestaltung legt sich das verformte Trapezblech zwischen den Walzen 6, 10 derart an, daß es in allen Richtungen geführt und einen sanften Bogen beschreibt und seine trapezförmige Form auch nach dem Biegevorgang maßgenau beibehält.
• Anhand zahlreicher Versuche hat sich herausgestellt, daß zwischen der Tiefe B des Trapezprofils und der Vertiefung H des Verformungsraums 14 ein Verhältnis von 1 : 50 bis 1 : 100 bestehen muß, damit die Biegung des Trapezbleches in der gewünschten Form erfolgt. Beim Unterschreiten dieses Verhältnisses wird die Breite T des Trapezbleches zu stark verändert. Bei Überschreiten des Verhältnisses von 1 : 100 wird dagegen die Verformbarkeit des metallischen Werkstoffes häufig überschritten, so daß es zu Brüchen oder Anrißen im Werkstoff kommt.
• Im folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1

ein verformbarer Profiltafelquerschnitt,

Fig. 2

prinzipielle Darstellung des erfindungsgemäßen Biegevorganges

Fig. 3

prinzipielle Darstellung der erfindungsgemäßen Biegevorrichtung

Fig. 4

vergrößerte Ansicht eines Zahnradpaares in kämmendem Einsatz

Fig. 5

perspektivische Ansicht eines verformten Trapezprofils.

• In Fig. 1 ist eine übliche Profiltafel mit trapezförmigem Querschnitt in einer Ebene dargestellt, die den Querschnitt deutlich erkennen läßt. Die hier beschriebene Biegung soll sich aber in der Längsrichtung vollziehen, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist.
• In Fig. 2 sind die beiden miteinander kämmenden Walzen 6, 10 in prinzipieller Anordnung gezeigt. Die Profiltafel 1 ist in seiner Längsrichtung geschnitten dargestellt. Durch Raffung des Materials in der verformten Blechebene ergibt sich eine automatische Krümmung des Profilbleches um die Achse der Walze 10.
• Fig. 3 zeigt noch einmal in vergrößertem Maßstab die Verformung des Trapezprofils. Die Zahnwalze 6 dringt in den Verformungsraum 14 ein und bewirkt bei weiterer Drehung eine Verformung des Trapezbleches 1. Die oberen Walzenkörper 10 weisen Zähne 12, 13 auf, die mit den Zähnen der unteren Walze korrespondieren.
• Man erkennt aus Fig. 3, daß der Querschnitt des Verformungsraums 14 die Form einer konkaven Linse aufweist. Dies bedeutet, daß die Vertiefung H zwischen dem Trapezblech 1 und dem Walzenkörper 6 in der Mitte an größten ist, so daß hier die Verformung des Profilbleches am geringsten ausfällt.
• In Fig. 4 sind in vergrößerter Darstellung die kämmenden Walzen 6, 10 dargestellt. Es ist wichtig, daß die Verformungstiefe V ein bestimmtes Maß nicht überschreitet.
• In Fig. 5 ist das gebogene Trapezprofil in perspektivischer Darstellung gezeigt. Die mit den Zahnrädern gebildeten Sicken 15 sind in die Dachebene 16 des Trapezprofils eingeformt. Die Fußebene 17 bleibt unverformt, während die Seitenflächen 18 des Trapezprofils leichte Verformungen 19 aufweisen.

Claims (3)

1. Vorrichtung zum Biegen von trapezförmigen Profiltafeln (1) aus metallischen Werkstoffen, wobei der Biegeradius in einer Ebene mit der Längsachse der Profiltafeln und einer Achse senkrecht zu den Profiltafeln liegt, bestehend aus einer bezüglich der Profiltafeln oberen und unteren Formwalze (6, 10), mit darauf angeordneten Zahnrädern (4, 5) oder einzelnen Zähnen, wobei die Zahnräder oder einzelne Zähne der oberen Formwalze mit den Zahnrädern oder einzelnen Zähnen der unteren Formwalze kämmen und die Zahnräder oder einzelne Zähne der Formwalzen in die Basis der Profiltafeln eindrückbar sind und zwischen diesen und den Formwalzen Verformungsräume (14) ausgebildet sind, wobei die Eindringtiefe der Zahnräder oder einzelnen Zähne in den Verformungsraum variabel gestaltet ist,
   dadurch gekennzeichnet,
   daß in dem Verformungsraum (14) zwischen dem Trapezblech (1) und den Zähnen der Formwalzen (6), (10) eine konkave Vertiefung H angeordnet ist, die von der Breite jedes Zahnkammes her gesehen in der Mitte am größten ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
   dadurch gekennzeichnet,
   daß der Verformungsraum (14) in einem parallel zur und durch die Walzendrehachse hindurch gelegten Querschnitt in Form einer konkaven Linse ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
   dadurch gekennzeichnet,
   daß zwischen der Höhe B eines Trapezprofils und der Vertiefung H ein Verhältnis von 1 : 50 bis 1 : 100 besteht.

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