Hohlprofile aus Nichteisenmetallen und deren Legierungen mit kalt-verformten Biegungen

Abstract

 Die Erfindung betrifft Hohlprofile aus Nichteisenmetallen und deren Legierungen mit kalt-verformten Biegungen mit einem inneren Biegeradius, der kleiner als der doppelte Durchmesser des zu biegenden Profils in der Biegeebene ist, wobei diese Hohlprofile insbesondere aus Aluminium sind und mittels eines Biegedorns gebogen sind, dessen Glieder als ineinandergreifende, sich überlappende Kugel-, Halbkugel- oder Scheibensegmente ausgebildet und miteinander verbunden sind, wobei der Durchmesser der Glieder sich zur Mitte der Gliederkette hin verkleinert und zum Ende hin bis auf den Profildurchmesser vergrößert.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft Hohlprofile aus Nichteisenme­tallen und deren Legierungen, insbesondere aus Aluminium und dessen Legierungen mit kaltverformten Biegungen, sowie Verfahren und Vorrichtung zu deren Herstellung.

[0002] So besitzen beispielsweise die bekannten Aluminium­hohlprofile mit kaltverformten Biegungen Biegungsdurchmes­ser, die den etwa doppelten Profildurchmesser nicht unter­schreiten. Versuch, den Biegungsradius zu vermindern, füh­ren in der Regel zu Rohrmaterialbruch um Biegungsbereich. Die verhältnismäßig großen Biegeradien der bekannten Alu­miniumhohlprofile begrenzen die Einsatzmöglichkeit von Alu­miniumhohlprofilen und schließen sie in den Fällen aus, in denen kleinere Biegedurchmesser aus Raumgründen oder aus anderen technischen Gründen gefordert werden.

[0003] Der Erfindung liegt unter Umgehung der aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile die Aufgabe zugrunde, ge­bogene Profile aus Nichteisenmetallen und deren Legierun­gen, insbesondere aus Aluminium und dessen Legierungen zur Verfügung zu stellen, die die Anwendungsmöglichkeit für Hohlprofile auf diesem Gebiet ganz allgemein erhöht, wobei insbesondere Kompakt­bauweisen von Vorrichtungen mit gebogenen Hohlprofilen ermöglicht wer­den sollen, die bisher ausgeschlossen waren. Die Aufgabe umfaßt auch eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung solcher gebogenen Hohlprofile, insbesondere aus Aluminium und dessen Legierungen.

[0004] Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch die Hohlprofile gemäß den Ansprüchen 1 bis 5, die Verfahren gemäß den Ansprüchen 6 und 7 und die Vorrichtung gemäß den Ansprüchen 8 und 9 gelöst.

[0005] Die erfindungsgemäßen Hohlprofile, insbesondere Aluminiumhohlpro­file, insbesondere in ihrer Ausführung als Strangpreß- oder Strangzieh­rohre besitzen eine völlig glatte Innenfläche im Biegebereich und Biegungen, deren Biegeradius nur bis zum 0,4-fachen des Rohrdurchmessers entspricht. Erfindungsgemäß bevorzugt sind solche Hohlprofile mit Biegungen, deren Durchmes­ser kleiner als das 1,5-fache des Profildurchmessers, ins­besondere kleiner als der Profildurchmesser sind.

[0006] Die Erfindung wird anhand der Figuren 1 bis 5 näher erläutert.

Fig. 1 ist die Aufsicht auf den Biegungsbereich einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Aluminium­hohlprofils in Rohrform;

Fig. 2 ist ein Querschnitt durch den nicht-gebogenen Bereich des Rohres gemäß Fig. 1;

Fig. 3 ist die Seitenansicht einer bevorzugten Ausfüh­rungsform des erfindungsgemäßen Biegedorns;

Fig. 4 ist der schematische Querschnitt durch eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Biegedorns;

Fig. 5 zeigt schematisch im Querschnitt die Funktions­weise des erfindungsgemäßen Biegedorns im Vorgang der Bie­gung.

[0007] Eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hohlprofils, beispielsweise aus Aluminium, ist in Form ei­nes Rohres in Fig. 1 wiedergegeben, wobei erfindungsgemäß der mit r bezeichnete Biegeradius etwa dem 0,4-fachen des Durchmessers D des Aluminiumrohres entspricht.

[0008] Bei diesem gebogenen Rohr wird von einem stranggepreß­ten oder stranggezogenen Aluminiumrohr ausgegangen, dessen bezüglich der späteren Biegung äußerere Randbereich 1 ge­genüber dem inneren Randbereich 2 verdickt ist.

[0009] Hierdurch wird gewährleistet, das im Außenbereich der Biegung 1 genügend Material zur Verfügung steht, um einer­seits Brüche und Risse in diesem Bereich während des Biege­vorgangs zu vermeiden, wobei andererseits als Folge das gebogene Rohr in diesem Wandbereich 1 für die weitere Verwendung ausreichende Materialstärke aufweist.

[0010] In Fig. 2 ist das Ausgangsrohr für das gebogene Rohr gemäß Fig. 1 im Querschnitt wiedergegeben, wobei der bezüg­lich der späteren Biegung äußere Bereich 1 gegenüber dem inneren Bereich 2 deutlich verdickt ist.

[0011] Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Biegedorns, der für die Herstellung beispielsweise des gebogenen Rohres gemäß Fig. 1 benötigt wird, ist in Fig. 3 wiedergegeben.

[0012] Dieser Biegedorn besteht in an sich bekannter Weise aus einem stabförmigen Bauteil 3 und den daran angeordne­ten Gliedern 4, 5.

[0013] Erfindungsgemäß bestehen die einzelnen Glieder 4, 5 aus sich überlappenden ineinander greifenden Halbkugelab­schnitten, wobei der größte Durchmesser Y des letzten Glie­des 5 größer als der der übrigen Glieder 4 ist und den Durchmesser X des zu verbiegenden Rohres aufweist.

[0014] Die schematische Querschnittswiedergabe gemäß Fig. 4 zeigt eine bevorzugte Verbindungsform der einzelnen Glie­der 4, 5 mittels einer mittig geführten Gliederkette 6, die in dem stabförmigen Bauteil 3 verankert ist.

[0015] Ebenso geht aus dieser Figur bei A hervor, daß bevor­zugt die Glieder derart ausgebildet sind, daß sie selbst in gekrümmtem Stand des Werkzeugs einander überlappen, bzw. ineinander greifen, so daß sich in Gegenrichtung zum Dornauszug keine Öffnung an der Außenseite 2 des gebogenen Rohres zwischen den einzelnen Gliedern bildet, wodurch bei Auszug des Biegedorns aus dem Rohr Rohrinnenwandverletzun­gen vermieden werden.

[0016] Im Prinzip können auch Glieder Verwendung finden, die in gebogenem Zustand des Werkzeugs zwischen einander eine Öffnung aufweisen; dann jedoch sind sie derart zu wählen, daß ihre untere Kante in Richtung Dornauszug auf die Ver­bindungsglieder 6 derart hin umgebogen sind, daß dieser Bereich einen kleineren Biegeradius als der der anliegen­den verbogenen Rohrwand aufweist, so daß durch diesen Kan­tenbereich des Gliedes Rohrinnenwandverletzungen nicht er­folgen können.

[0017] In der Fig. 5 ist schematisch eine besonders bevorzug­te Ausführungsform des erfindungsgemäßen Biegedorns wieder­gegeben, wobei gemäß dieser Figur sich der Biegedorn noch in dem umgebogenen Rohr befindet.

[0018] In diesem Fall bestehen die Biegedornglieder 4 aus Kugelabschnitten und das letzte Glied 5 aus einer Kugel.

[0019] Die Kugelabschnitte sind derart ineinandergreifend und überlappend angeordnet, daß das Glied 4a, das unmittelbar am stabförmigen Bauteil 3 angeschlagen ist, das benachbarte Kugelabschnittsglied 4b überlappt, dieses wiederum das Ku­gelabschnittsglied 4c u.s.w.

[0020] Als erfindungswesentliches Merkmal geht aus dieser Figur hervor, daß das letzte Glied 5, das zudem als Voll­kugel ausgebildet ist, den größten Durchmesser, und zwar den des zu verbiegenden Rohres (D = X) aufweist; die nach­folgenden Glieder unterscheiden sich hinsichtlich ihres größten Durchmessers entsprechend den Angaben zur Fig. 5.

[0021] Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Biegever­fahrens mit dem erfindungsgemäßen Biegedorn werden im übri­gen die an sich bekannten entsprechenden Sonderbiegewerk­zeuge Biegeschablone, Faltenglattschuh, Spannbacke etc. verwendet.

[0022] Zu den bevorzugten Nichteisenmetallen und ihren Legie­rungen zählen Aluminiumlegierungen, Kupferlegierungen, Mag­ nesiumlegierungen, Messinglegierungen, Siliziumlegierungen, Manganlegierungen, wobei alle angeführten Legierungen in unterschiedlichen Mischungsverhältnissen untereinander an­gewendet werden, beispielsweise
Al Mn 1 Mg 1
Al Mn 1
Al Si 0,5
Mg Al 4 Si 1
Mg Mn 2
Al Cu 10
Al Mn Cu
Al Ti 0,1
Al Si 2 0
Mg Al 6 Zu 1
Mg Al 3 Zu.

Ansprüche

1. Hohlprofile aus Nichteisenmetallen und deren Legie­rungen mit kalt-verformten Biegungen mit einem inneren Bie­gungsradius, der kleiner als der doppelte Durchmesser des zu biegenden Profils in der Biegeebene ist.

2. Hohlprofile nach Anspruch 1 aus Aluminium und des­sen Legierungen.

3. Hohlprofile nach Anspruch 1 und/oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Biegeradius kleiner als das 1,5-fache des Durchmessers des zu biegenden Profils ist.

4. Hohlprofile nach mindestens einem der vorhergehen­den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrinnenwand im Biegungsbereich riefen- und schabfrei geglättet ist.

5. Hohlprofile nach mindestens einem der vor­hergehenden Ansprüche in Form von Strangpreß- oder Strang-­ziehrohren.

6. Verfahren zur Herstellung von Hohlprofilen gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlpro­fil in an sich bekannter Weise unter Verwendung eines Bie­gedorns gebogen wird, wobei der Biegedorn ineinander grei­fende, sich überlappende Glieder in Kugelabschnitts-, Halb­kugelabschnitts- oder Scheibenform aufweist, und der Durch­messer der Glieder sich zur Mitte der Gliederkette hin ver­kleinert und zum Ende hin sich bis auf den Profildurchmes­ser vergrößert.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch ge­kennzeichnet, daß das zu biegende Hohlprofil einen einseitig erhöhten Wandstärkenbereich auf­weist, wobei dieser Bereich bei der Biegung den nach außen weisenden Wandbereich der Biegung bildet.

8. Vorrichtung zur Herstellung der Hohlprofi­le nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5 oder für das Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 6 und 7, in Form eines Biegedorns mit einzelnen, miteinander verbunde­ nen Gliedern, dadurch gekennzeichnet, daß die Glieder als ineinandergreifende, sich überlappende Kugel-, Halbkugel- oder Scheibensegmente ausgebildet und miteinander verbunden sind, wobei der Durchmesser der Glie­der sich zur Mitte der Gliederkette hin verkleinert und zum Ende hin bis auf den Profildurchmesser vergrößert.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch ge­kennzeichnet, daß der Durchmesser des vorde­ren Gliedes der Kette etwa 1 mm kleiner als der Profildurchmes­ser, der kleinste Durchmesser im Mittelbereich der Glie­derkette etwa 8/10 bis 9/10 des Profildurchmessers und der Durchmesser des letzten Gliedes der Gliederkette gleich dem Profildurchmesser sind.

Zeichnung