VERFAHREN ZUM BIEGEN VON BLECHEN UND VORRICHTUNG ZUR DURCHFÜHRUNG DES VERFAHRENS

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Biegen von Blech mit in einer Richtung durchlaufenden Profilform, bestehend aus Innen- und Außengurten mit dazwischenliegenden Stegen, z. B. von Blechen mit trapez- oder dreieckförmiger Profilierung, bei dem im Bereich der beim Biegen auftretenden Materialstauchungen, d. h. im Druckspannungsbereich (Innengurte), durchgehende Längssicken ausgebildet werden.

[0002] Bleche mit Profilierung, insbesondere sogenannte Trapezbleche, können um senkrecht zur Profilierung verlaufende Achsen kaum oder nur mit großem Aufwand gebogen werden. Der Grund hierfür liegt darin, daß beim Biegen Zug-und Druckspannungen auftreten, die verwendeten Bleche jedoch wohl Zugspannungen, nicht jedoch Druckspannungen aufnehmen können. Versucht man z. B. ein Trapezblech auf übliche Weise zu biegen, so kommt es im Druckspannungsbereich zu Ausbeulungen, deren Ausmaß erst ab einem Biegeradius von etwa 25 m in erträglichen Grenzen liegt.

[0003] Es besteht jedoch ein großer Bedarf nach gebogenen Blechen mit Biegeradien, die wesentlich kleiner als 25 m sind, z. B. für Dachkonstruktionen, wo Biegeradien von 5 bis 10 m und auch darunter erwünscht sind.

[0004] Es ist ein Verfahren zum Biegen von Trapezblechen bekannt geworden, bei welchem auf einer Presse in Abstand voneinander und quer zur Profilierung verlaufende Vertiefungen in das Blech geprägt werden. Auf diese Weise läßt sich zwar das Trapezblech tatsächlich biegen, doch haften dem Verfahren schwerwiegende Nachteile an. Einerseits ist das Verfahren sehr langsam und kostspielig, da es schrittweise und nicht kontinuierlich arbeitet. Andererseits ist das nach dem bekannten Verfahren hergestellte Blech kaum belastbar, da es wegen der querverlaufenden Vertiefungen leicht nach Art eines Ziehharmonikabalges zusammenklappt.

[0005] Es ist weiter eine Vorrichtung zum Biegen eines Bleches mit trapezförmigem Profil bekannt (US-A-4 154 077), bei welcher eine Walze eines Walzenpaares im Bereich der Innengurte der durchlaufenden Bleche eine umlaufende Nut aufweist, in die das Blech während des Verformvorganges ausweichen kann, wogegen die zugeordnete Walze eine glatte Oberfläche besitzt. An eine formschlüssige Formung von Sicken ist hier ebensowenig gedacht, wie an eine Ausbildung von Sicken im Bereich der Stege des Trapezbleches.

[0006] Schließlich beschreibt die AT-B-313 684 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Biegen von Blechen in zwei Raumrichtungen, im besonderen in einen Teil einer Ringwulstfläche. Dabei sorgen speziell geformte Walzen und eine bestimmte Lage dieser Walzen bezüglich der Walzrichtung dafür, daß ein Blech in der Nähe seiner Mittelachse am meisten gestreckt wird, wobei die Streckung gegen den Rand hin abnimmt. Nebenbei wird die Ausbildung von Sicken an den Längsrändern erwähnt, doch dienen diese Sicken nicht zur Aufnahme von Materialverformungen, sondern stellen übliche Versteigungssicken dar.

[0007] Es ist das Ziel der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Biegen von Blechen mit Profilierung, insbesondere von Trapezblechen zu schaffen, das bei rascher und einfacher Arbeitsweise gebogene Bleche hoher Qualität ergibt. Vor allem sollen die Bleche durch das Biegen nicht an Festigkeit verlieren.

[0008] Dieses Ziel läßt sich mit einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch erreichen, daß erfindungsgemäß in dem Blech während des Biegens zusätzlich in den Stegen wenigstens eine Sicke ausgebildet wird und daß bereits vorhandene Sicken durch entsprechende Profilierung der Biegewerkzeuge während des Biegens formschlüssig verstärkt werden.

[0009] Auf diese Weise lassen sich Bleche mit Profilierung überraschend einfach und mit hoher Geschwindigkeit biegen. Die Bleche weisen außerdem nach dem Biegen zumindest die gleiche Festigkeit wie vorher auf. Da die Druckspannungen während des Biegens bloß in den Innengurten bzw. in den innenliegenden Stegteilen auftreten, genügt es, in diesen Bereichen Sicken auszubilden.

[0010] Es ist an dieser Stelle anzumerken, daß ebene, somit nicht gebogene Trapezbleche mit Längssicken dem Stand der Technik angehören. Derartige Längssicken in den Innen- und Außengurten dienen der Erhöhung des Trägheits- und des Widerstandsmomentes. Mit dem Verfahren nach der Erfindung können auch Bleche mit bereits vorhandenen Sicken gebogen werden, entweder durch Nacharbeiten dieser Sicken oder durch Herstellung neuer, zusätzlicher Sicken.

[0011] Oft ist es jedoch aus fertigungstechnischen und wirtschaftlichen Gründen zweckmäßig, wenn in der Mitte der Außen- und Innengurte sowie im Bereich der Blechmittenebene in den Stegen jeweils eine Sicke ausgebildet wird.

[0012] Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignet sich besonders eine Vorrichtung mit einem angetriebenen Walzenpaar, das eine ortsfeste sowie eine zustellbare Walze aufweist, sowie mit zumindest einer, vor bzw. hinter dem Walzenpaar angeordneten, zustellbaren Biegewalze, wobei die Walzen ein Profil aufweisen, das dem Blechprofil entspricht und eine der Walzen an der Stelle der in dem Blech auszubildenden Längssicken eine Rille aufweist und bei welcher erfindungsgemäß eine Walze zumindest des Walzenpaares eine eine Sicke formende Schulter im Bereich der Stege des Bleches aufweist bzw. Schultern an jenen Stellen aufweisen, an denen am einlaufenden Blech bereits Sicken vorhanden sind, um diese beim Biegen des Bleches zu verstärken.

[0013] Die Erfindung samt ihren weiteren Vorteilen und Merkmalen ist im folgenden an Hand beispielsweiser Ausführungen näher beschrieben, die in der Zeichnung veranschaulicht sind. Es zeigen Fig. 1a und b einen Schnitt durch ein Trapezblech vor bzw. nach dem Biegen, Fig. 2 und 3 in schematischer Seitenansicht eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und Fig. 4 einen Abschnitt eines Trapezbleches während des Biegens zwischen einem Profilwalzenpaar.

[0014] Das in Fig. 1a dargestellte Trapezblech 1 mit üblicher Profilform soll um eine Achse gebogen werden, die normal zur Profilierungsrichtung verläuft. In bezug auf die Krümmungsachse a (Fig. 3) kann man zwischen Innengurten 2 und Außengurten 3 unterscheiden, die über Stege 4 (Trapezschenkel) miteinander verbunden sind. Beim Biegen dieses Bleches 1 um die Krümmungsachse a, die in Fig. 1 nicht eingezeichnet ist, jedoch in der Zeichnung oberhalb des Bleches, parallel zu diesem und senkrecht zur Profilierungsrichtung zu denken ist, treten in den Innengurten 2 sowie im - in bezug auf die Krümmungsachse a - innenliegenden Teil der Stege 4 Druckspannungen auf, die Stauchungen und Verwerfungen des Bleches zur Folge haben.

[0015] Um diese Stauchungen zu vermeiden, werden beim erfindungsgemäßen Verfahren in dem Blech während des Biegens durchgehende Längssicken 5 ausgebildet, die im Bereich der auftretenden Druckspannungen liegen und in Fig. 1 angedeutet sind. Durch die gleichzeitig mit dem Biegen vorgenommene Ausbildung der Sicken werden die Stauchungen von den Sicken aufgenommen, so daß das Blech im gebogenen Zustand ohne Verwölbungen od. dgl. vorliegt, ein tadelloses Aussehen aufweist und auch in Hinblick auf seine Festigkeit gewonnen hat.

[0016] Zum Biegen profilierter Bleche nach dem erfindungsgemäßen Verfahren eignet sich eine Rollenprofiliermaschine, die z. B. gemäß Fig. 2 bzw. 3 aus einem Walzenpaar 6, 7 besteht, dem eine erste Biegewalze 8 vorangestellt und eine zweite Biegewalze 9 nachgeordnet ist. Sämtliche Walzen sind als Profilwalzen ausgebildet; ihr Profil entspricht dem Blechprofil und zumindest die Walzen 6, 7 des Walzenpaares sind außerdem entsprechend den herzustellenden Sicken profiliert. Dies ist deutlich der Fig. 4 zu entnehmen, die ein Trapezblech 1 zwischen den Walzen 6 und 7 des Walzenpaares zeigt. Bei dem in Fig. 4 dargestellten Blech werden die Sicken 5 genau in der Mitte der Außen- bzw. Innengurte und der Stege hergestellt.

[0017] Auf Fig. 2 und 3 zurückkommend sei erläutert, daß etwa die obere Walze 6 ortsfest gelagert und angetrieben, die untere Walze 7 jedoch gegen die Walze 6 zustellbar ist wodurch der Walzenspalt eingestellt werden kann. Das Blech 1 läuft von rechts in Richtung A über die hier nicht angestellte Biegewalze 8 in den Walzenspalt der Walzen 6, 7 ein und hierauf über die Biegewalze 9, deren Anstellgrad den Biegeradius bestimmt. Der Walzenspalt bzw. die Walzenprofilierungen sind so bemessen, daß die während des Biegens auftretenden Stauchungen im Sickenbereich zur Sickenbildung beisteuern. Es wird somit erreicht, daß die unvermeidliche Materialstauchung beim Biegen in genau definierten Zonen in Form von Sicken auftritt.

[0018] Wie Fig. 3 zeigt, kann mittels der ersten Biegewalze 8 das Blech 1 vorgebogen und mittels der zweiten Biegewalze 9 auf den endgültigen Biegeradius gebracht werden. Andererseits ist es auch möglich, zwei Biegestationen der gezeigten Art hintereinanderzuschalten oder ein Blech zwei oder mehrmals bei jeweils verschieden angestellten Biegewalzen durch die Vorrichtung laufen zu lassen. Die jeweils günstigste Methode hängt von Art und Stärke des Blechmaterials sowie vom gewünschten Biegeradius ab.

[0019] Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ließen sich Trapeßbleche aus Stahl oder Aluminium ab Blechstärken von 0,6 mm und mit Trapezhöhen bis 200 mm biegen, wobei Biegeradien bis unter 4,50 m erreicht wurden. In manchen Fällen kann auch die Herstellung mehrerer nebeneinanderliegender Sicken von Vorteil sein.

[0020] Wenngleich das Verfahren nach der Erfindung an Hand eines Trapezbleches beschrieben ist, kann das Verfahren auch bei anderen Profilformen angewendet werden, z. B. bei Wellblechen, Blechen mit Dreieck- oder Rechteckprofil usw. Wesentlich ist bloß, daß die Sicken während des Biegens und im Bereich der beim Biegen auftretenden Druckspannungen ausgebildet werden.

Ansprüche

1. Verfahren zum Biegen von Blech (1) mit in einer Richtung durchlaufenden Profilform, bestehend aus Innen- (2) und Außengurten (3) mit dazwischenliegenden Stegen (4), z. B. von Blechen mit trapez- oder dreieckförmiger Profilierung, bei dem im Bereich der beim Biegen auftretenden Materialstauchungen, d. h. im Druckspannungsbereich (Innengurte), durchgehende Längssicken (5) ausgebildet werden, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Blech (1) während des Biegens zusätzlich in den Stegen (4) wenigstens eine Sicke (5) ausgebildet wird und daß bereits vorhandene Sicken (5) durch entsprechende Profilierung der Biegewerkzeuge (6 bis 9) während des Biegens formschlüssig verstärkt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Mitte der Außen- (3) und Innengurte (2) sowie im Bereich der Blechmittenebene in den Stegen (4) je eine Sicke (5) ausgebildet wird.

3. Vorrichtung zum Biegen von Blechen (1) mit in einer Richtung durchlaufenden Profilform zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 oder 2, mit einem angetriebenen Walzenpaar (6, 7), das eine ortsfeste (6) sowie eine zustellbare Walze (7) aufweist, sowie mit zumindest einer, vor bzw. hinter dem Walzenpaar (6, 7) angeordneten, zustellbaren Biegewalze (8, 9), wobei die Walzen (6 bis 9) ein Profil aufweisen, das dem Blechprofil entspricht und eine der Walzen (6, 7) an der Stelle der in dem Blech (1) auszubildenden Längssicken (5) eine Rille aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Walze (7) zumindest des Walzenpaares (6, 7) eine eine Sicke (5) formende Schulter im Bereich der Stege des Bleches (1) aufweist bzw. Schultern an jenen Stellen aufweisen, an denen am einlaufenden Blech (1) bereits Sicken vorhanden sind, um diese beim Biegen des Bleches zu verstärken.

Claims

1. A process of bending sheet material having a sectional shape which is continuous in one direction, comprising inner and outer beams and webs connecting said beams, e. g. of trapezium- section or triangular-section sheet metal, wherein longitudinal beads are formed at least in the region in which the bending results in an upsetting of material, i. e. in the region in which the sheet metal is subjected to compressive stress (inner beams), characterized in that at least one bead is formed additionally in the webs during the bending of the sheet metal and that " existing beads are entlarged in a form-locking manner during bending by the respective sectioning of the bending tools.

2. The process of claim 1, characterized in that a bead is formed at the center of each of the outer and inner beams and in each web adjacent to the center plane of the sheet metal.

3. Apparatus for bending sheet metal (1) having a sectional shape which is continuous in one direction for carrying out the process according to one of claims 1 or 2, comprising a driven pair of rolls (6, 7) which comprises a stationary roll (6) as well es an adjustable roll (7), and at least one adjustable bending roll (8, 9) disposed in front or behind the pair of rolls (6, 7), the rolls (6 to 9) having a profile which corresponds to the sectional shape of the sheet metal, and one of the rolls (6, 7) having a groove where the longitudinal beads (5) are to be formed in the sheet metal (1), characterized in that a roll (7) of at least the pair of rolls (6, 7) has a shoulder forming a bead (5) in the region of the webs of the sheet metal (1), or shoulder in those places where beads in the incoming sheet metal (1) exist to enlarge these when the sheet metal is bent.

Revendications

1. Procédé pour le pliage de tôles (1) présentant une forme profilée s'étendant dans une direction, ledit profil consistant en men- brures intérieures (2) et extérieures (3) et entretoises (4) intercalées, par exemple en tôles ayant un profil trapézoidal ou triangulaire, dans lesquelles des moulures longitudinales (5) traversantes sont formées par l'écrasement du matériel se produisant lors du pliage, à savoir dans la zone de tension de compression membrures intérieures), caractérisé en ce que au moins une moulure (5) est en plus formée dans les entretoises (4) de la tôle (1) et que des moulures préexistantes (5) sont renforcées pendant le pliage tout en gardant leur forme, ceciétant obtenu par l'utilisation d'outillage de pliage ayant un profilé correspondant (6 à 9).

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au milieu des membrures extérieures (3) et intérieures (2) ainsi qu'au niveau du plan médian de la tôle, une moulure (5) est formée dans les entretoises (4).

3. Dispositif pour le pliage de tôles (1) présentant une forme profilée traversant en une direction pour la réalisation du procédé selon une des revendications 1 ou 2, moyennant une paire de rouleaux (6, 7) entraînés, comportant un rouleau stationnaire (6) et un rouleau mobile (7) pouvant être rapproché ainsi qu'au moins un rouleau de pliage mobile pouvant être rapproché (8, 9) disposé en aval ou en amont de la paire de rouleaux (6, 7), les rouleaux (6 à 9) ayant un profilé correspondant au profilé de la tôle, un des rouleaux (6, 7) présentant à l'endroit de la tôle (1) où la moulure longitudinale (5) est à former une rainure, caractérisé en ce qu'au moins un rouleau (7) de la paire de rouleaux (6, 7) présente au niveau des entretoises de la tôle (1) un épaulement formant une moulure (5) ou des épaulements aux endroits où se trouvent déjà des moulures dans la tôle qui arrive (1) afin de renforcer ces moulures par le pliage de la tôle.

Zeichnung