VERFAHREN ZUM WARMFLIESSFORMBIEGEN UND EINE VORRICHTUNG ZUR AUSÜBUNG DES VERFAHRENS

Beschreibung

[0001] Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Warmfließformbiegen und eine Vorrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens nach dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 11.

[0002] Aus älteren Anmeldungen des gleichen Anmelders ist bekannt, mit sogenannten Vier-Rollen-Biegemaschinen auch empfindliche und dünnwandige, geschlossene, halboffene und offene Profile zu biegen.

[0003] Die Biegung erfolgt in Form von zwei- oder auch von dreidimensionalen Formgebungen.

[0004] Bei der Umformung von Profilen z. B. aus Magnesiumleg ierungen oder auch bei hochfesten Stählen hat sich herausgestellt, dass ein reines Kalt-Umformbiegen nicht ausreicht. Durch die hohe Festigkeit des umzuformenden Materials und einer damit verbundenen Sprödigkeit bedingt, reicht die Umformfähigkeit nicht aus, das Profil zufriedenstellend umzuformen. Bei bestimmten Umformgraden bricht das Profil, reißt aus oder wird in anderer Weise beschädigt, so dass es bisher nicht möglich war, solche empfindlichen Profile zu biegen.

[0005] Insbesondere bei dünnwandigen Profilen hat es sich herausgestellt, dass diese Profile zum Ausbeulen neigen und eine Umformung bisher nicht möglich war.

[0006] Gemäß US-A-3 368 377 wird das zu biegende Rohr vor dem Biegevorgang durch eine Induktions-Heizvorrichtung erwärmt.

[0007] Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein neuartiges Verfahren zur Biegeumformung von dünnwandigen und empfindlichen, offenen, halboffenen und geschlossenen Profilen vorzuschlagen, welches betriebssicher arbeitet.

[0008] Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch ein Verfahren nach der technischen Lehre des Anspruches 1 gekennzeichnet.

[0009] Wesentlich ist, dass mindestens die in der Biegewalzzone angeordneten Rollen beheizt sind.

[0010] In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die dort angeordneten und einander gegenüberliegenden Rollen, die sich an den einander gegenüberliegenden Wänden des Profils anlegen, entsprechend beheizt sind.

[0011] Zwar wird in der folgenden Beschreibung für mindestens eine dieser beiden Rollen der Begriff "Walzrolle" verwendet. Dies ist jedoch nicht wortgetreu zu verstehen, denn diese Rollen haben funktionell nicht mehr ausschließlich eine Auswalzaufgabe, sondern sie dienen zusätzlich der Formführung des Profils in der Biegewalzzone. Die eigentliche Biegung des Profils erfolgt im Abstand zwischen der in Einlaufrichtung hinten liegenden Biegerolle und mindestens einer im Abstand in Einlaufrichtung vorne angeordneten Stützrolle.

[0012] Die Erfindung ist jedoch nicht auf die beheizte Anordnung von Walzrollen im Bereich der Biegewalzzone beschränkt. Es können selbstverständlich auch zusätzlich weitere Rollen beheizt werden, insbesondere die in Einlaufrichtung vor der Biegewalzzone angeordneten Stützrolle und die gegenüberliegende Gegenrolle, welche eine Abstützung des zu biegenden Profils gegenüber der in Einlaufrichtung vorne liegenden Biegerolle ermöglichen.

[0013] Für die Ausbildung der Beheizung gibt es ebenfalls verschiedene Ausführungsformen, die alle vom Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung umfasst sein sollen.

[0014] In einer ersten bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die in der Biegewalzzone einander gegenüberliegend angeordneten Walzrollen (nämlich die obere Walzrolle und die gegenüberliegende Mittelrolle) elektrisch leitfähig (hoch-stromführend) ausgebildet sind. Zu diesem Zweck trägt jede Walzrolle einen außenliegenden stromführenden Mantel, der radial einwärts durch einen Isolierring von einem inneren Träger elektrisch isoliert ist, wobei der Träger in an sich bekannter Weise drehfest mit der Welle verbunden ist.

[0015] Die gegenüberliegende Rolle ist in gleicher Weise ausgebildet. Wird nun ein relativ hoher Strom von z. B. 1000 bis 2000 Ampere auf die eine Rolle aufgegeben, dann ergeben sich eine Reihe unterschiedlich verlaufender Strompfade, die sich mindestens teilweise durch das zu biegende Profil erstrecken. Aufgrund entsprechender Widerstandserwärmung wird das Profil hochwirksam lediglich in der Biegewalzzone gezielt erwärmt. Diese Strompfade gehen - wie ausgeführt - teilweise durch das zu biegenden Profil hindurch. Teilweise verlaufen die Strompfade jedoch auch nach innen in Richtung auf einen im Bereich der Biegewalzzone gehaltenen Dornschaft, über dessen Dornstange ebenfalls ein Teil der Stromflüsse nach außen abgeleitet wird. Dadurch erfolgt die Widerstandserwärmung auch im Innenraum des Profils.

[0016] Ein weiterer Stromfluss erfolgt durch die einander gegenüberliegenden Rollen direkt unter elektrischer Zwischenschaltung des leitfähigen Profils, so dass lediglich die Biegewalzzone konzentriert und mit hohem Wirkungsgrad mit sehr hohen Temperaturen aufgeheizt wird.

[0017] Bei der Umformung von dünnwandigem Magnesiumprofilen bzw. Magnesiumlegierungsprofilen werden hierbei Temperaturen in der Biegewalzzone von etwa zwischen 150 bis 200 °C erzeugt.

[0018] Bei der Umformung von hochfesten Stahlblechprofilen werden hingegen Temperaturen im Bereich zwischen 700 und 900 °C bevorzugt.

[0019] Wichtig bei dieser Ausführungsform ist, dass konzentriert lediglich in der Biegewalzzone eine relativ hohe Erwärmung stattfindet. Diese Erwärmung wird bevorzugt durch die genannte Stromfluss-Widerstandsheizung erzeugt.

[0020] Hierauf ist die Erfindung jedoch nicht beschränkt. Die Erfindung kann auch vorsehen, dass die einander gegenüberliegenden Walzrollen mit an sich bekannten Heizpatronen bestückt sind, welche die Walzrollen vorheizen.

[0021] Ebenso ist es möglich, Heizwendeln in die einander gegenüberliegenden Walzrollen einzulegen, um diese ebenfalls über einen entsprechenden Stromfluss aufzuheizen.

[0022] Neben der hier genannten Widerstandsstromflussheizung und der Beheizung mit einzelnen Heizelementen ist in einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Walzrollen durch andere Heizmittel aufgeheizt werden, wie z. B. durch flüssige Heizmittel, die in den Innenraum der Walzrollen geleitet werden, durch Warmluftheizmittel, welche unmittelbar auf die Rollen wirken, durch Infrarot oder durch induktive Erwärmung der Walzrollen.

[0023] Ebenso können diese Walzrollen mit Hilfe von Laser-Energie aufgeheizt werden. Alle genannten Heizverfahren können auch untereinander kombiniert werden.

[0024] Die Erfindung ist auch nicht auf die Aufheizung der Walzrolle und der dieser bezüglich der Biegewalzzone gegenüberliegenden Mittelrolle beschränkt.

[0025] In einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass auch senkrecht zu den beiden erwähnten Rollen vorgesehene, sogenannte Vertikalwalzrollen zusätzlich aufgeheizt sind. Es werden hierbei sämtliche Heizverfahren angewendet, wie sie vorstehend beschrieben wurden. Die genannten Vertikalwalzrollen legen sich an der Seitenwand des zu biegenden Profils an und führen dort konzentriert die Wärme in das zu biegende Profil in die Seitenwand ein.

[0026] Insbesondere wenn die vorher erwähnte Stromflussheizung verwendet wird, ergeben sich auch Stromflusspfade, welche sich über die Vertikalwalzrollen erstrecken.

[0027] Die Erfindung ist nicht auf die Beheizung von Walzrollen im Bereich der Biegewalzzone beschränkt, sondern es ist in einer Weiterbildung vorgesehen, dass die in der Einlaufrichtung vorne liegenden Rollen beheizt sind. Es handelt sich hierbei um die Stützrolle und die der Stützrolle gegenüberliegende Gegenrolle, die sich wiederum beide an den einander gegenüberliegenden Wänden des Profils anlegen.

[0028] Auch diese beiden Rollen können über sämtliche vorbeschriebenen Heizmechanismen beheizt werden. Die Beheizung in diesem Bereich entspricht dann einer Vorwärmung des Profils, welches dann endgültig in der Biegewalzzone konzentriert aufgeheizt und erwärmt wird. Damit wird die Umformung auch empfindlicher Profile wesentlich verbessert.

[0029] Durch die kontrollierte Anordnung von Strompfaden, die sich dadurch ergeben, dass sich die einander gegenüberliegenden Walzrollen in der Biegewalzzone elektrisch leitfähig an das Profil anlegen, ergeben sich genau definierte Strompfade, so dass es durch die Anlegung des Stromes möglich ist, die Temperatur in der Biegewalzzone auf +- 1°C genau zu regeln.

[0030] Zur Regelung werden entsprechende Temperatursensoren an den einander gegenüberliegenden Walzrollen angeordnet, welche den Stromfluss durch die Anordnung regeln.

[0031] In einer Weiterbildung der Erfindung ist es im Übrigen vorgesehen, dass auf der Einlaufseite des Profils, nämlich im Bereich der Maschinenbrücke eine weitere Vorwärmung stattfindet. Diese Vorwärmung kann aus einem Heizkanal bestehen, in dessen Innenraum eine Anzahl von mehreren hintereinander angeordneten Heizstationen angeordnet sind.

[0032] Diese Heizstationen können in beliebiger Weise eine vordefinierte Erwärmung des Profils erbringen.

[0033] Es wird hierbei jedoch bevorzugt, dass jede Heizstation als Strahlungsheizung (IR-Heizung) ausgebildet ist. Neben der Strahlungsheizung können jedoch auch noch andere Heizmechanismen verwendet werden, wie z. B. Induktionsheizungen und bevorzugt andere berührungslose Heizverfahren.

[0034] Mit der gegebenen technischen Lehre ergibt sich der Vorteil, dass auch sehr empfindliche Magnesium und Magnesiumlegierungen bzw. Aluminium-Magnesium-Legierungen auch bei dünnstwandigen Wandstärken erstmals sicher umgeformt werden können, ohne dass es zu einem Bruch oder einem Ausbeulen des Profils kommt.

[0035] Zur Abstützung des Profils von der Innenseite wird bevorzugt im Innenraum des Profils ein Dornschaft mitgeführt, der an einer Dornstange befestigt ist.

[0036] Hierbei wird es bevorzugt, wenn am vorderen Ende eine Gliederkette angeordnet ist, die abstützend im Innenraum des Profils verläuft und aus der Biegezone heraus in den Bereich der Biegerolle hineinreicht, um so der Biegerolle ein entsprechendes Gegenlager zu bieten.

[0037] Damit wird eine Abstützung des Profils gegenüber der Biegerolle erreicht, so dass die Biegerolle nicht das Profil noch nachträglich deformieren kann.

[0038] Hier ist es in einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass der Dornschaft beheizt ist. Wie bereits schon vorhin angegeben, erfolgt die Beheizung bevorzugt über die beschriebene Stromflussheizung.

[0039] Für die Beheizung des Dornschaftes können jedoch auch alle anderen vorher genannten Heizmechanismen einzeln und/oder in Kombination untereinander verwendet werden, insbesondere eine Strahlungsheizung, eine Flüssigkeitsheizung, eine Laserheizung und dergleichen mehr.

[0040] Im Folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.

[0041] Es zeigen:

Figur 1:

schematisiert dargestellte perspektivische Ansicht einer Warmfließformbiegemaschine nach der Erfindung

Figur 2:

eine vergrößerte teilweise Darstellung des Biegekopfes im Schnitt

Figur 3:

die Darstellung der Warmfließformbiegemaschine nach Figur 1 mit weiteren Einzelheiten

Figur 4:

ein Schnitt gemäß der Linie IV-IV in Figur 3

Figur 5:

ein Schnitt gemäß der Linie V-V in Figur 3

[0042] In Figur 1 ist eine Maschinenbrücke 1 dargestellt, auf der eine Reihe von hintereinander angeordneten Führungsstationen 3, 4, 5 befestigt ist. An der hinteren Seite der Maschinenbrücke ist eine Dornhaltestation 2 für die Halterung von 2 Dornstangen 6, 7 angeordnet.

[0043] Die Führungsstationen 3, 4, 5 dienen sowohl zur Führung der Dornstangen 6, 7 als auch zur Führung eines nicht näher dargestellten, umzuformenden Profils 21.

[0044] In nicht näher dargestellter Weise ist dieses Profil 21 in einem Einspannkopf 8 eingespannt, der mit einem Schubschlitten 9 verbunden ist.

[0045] Der Schubschlitten 9 wird über Antriebe 10 in Längsrichtung der Maschinenbrücke 1 angetrieben verfahren, um so das umzuformende Profil 21 in den Biegekopf 70 einzuschieben.

[0046] Aus den Figuren 2 und 3 gehen weitere Einzelheiten hervor.

[0047] Die Figur 3 zeigt, dass es in einer Ausführungsform wesentlich ist, dass dem umzuformenden Profil 21 ein Heizkanal 30 zugeordnet ist.

[0048] Dieser Heizkanal besteht aus einer Reihe von hintereinander angeordneten Heizstationen 31, 32, 33, von denen jede Heizstation mehrere Strahler 34, 35 aufweist.

[0049] Ferner sind in dem Heizkanal 30 noch Führungsrollen 37 angeordnet, welche pendelnd gelagert sind und mit Hilfe von Federelementen 38 gegen das umzuformende Profil 21 angestellt werden.

[0050] Der Schnitt durch den Halbkanal 30 ist in Figur 4 dargestellt. Dort sind die einzelnen, vorher erwähnten Teile im Schnitt gezeichnet.

[0051] Anstatt von 2 Dornstangen 6, 7 - wie in Figur 1 dargestellt - wird hier nur eine einzige Dornstange 6 verwendet.

[0052] Anhand der Figuren 2 und 3 wird nun der erfindungsgemäße neue Biegekopf 70 näher erläutert.

[0053] Er besteht im Wesentlichen aus einer Mittelrolle 11, die auf einer Drehachse 12 drehbar gelagert ist und beispielsweise in Pfeilrichtung 29 drehend angetrieben ist.

[0054] Der Mittelrolle 11 liegt - dem biegenden Profil gegenüber - eine Walzrolle 14 gegenüber, so dass durch diese beiden Walzrollen 11, 14 eine Biegewalzzone 40 für das umzuformende Profil 21, 21' definiert wird.

[0055] So kann die Walzrolle 14 angetrieben sein und zusätzlich arbeitet der Schubschlitten 9 in Richtung der Längsachse des Profils 21, um dieses durch die Biegewalzzone 40 hindurchzuschieben.

[0056] Im Innenraum des Hohlprofils ist hierbei im Bereich der Biegewalzzone 40 ein Dornschaft 25 angeordnet, der bevorzugt aus mehreren Elementen besteht.

[0057] Das hintere Ende des Dornschaftes 25 wird durch ein erstes Stützelement 26 gebildet, welches im Zwischenraum zwischen einer Stützrolle 17 und einer die dem gegenüberliegenden Gegenrolle 18 angeordnet ist.

[0058] Im Bereich der Biegewalzzone 40 bildet der Dornschaft 25 ein zweites Stützelement 27 aus, welches ein Einbeulen oder ein Einbruch des Profils im Bereich der Biegewalzzone 40 verhindert.

[0059] Im Bereich nach vorne ist der Dornschaft 25 mit einer Gliederkette 28 verbunden, die aus einzelnen, gelenkig miteinander verbundenen Gliedern besteht, die sich an der Innenwand des Hohlprofils anlegen, wobei die Gliederkette 28 bis in den Bereich der Biegerolle 13 führt.

[0060] Die Biegerolle 13 ist verschwenkbar ausgebildet und kann in beliebiger Weise auf das zu biegende Profil 21' zugestellt werden, um so eine definierte Biegung zu erreichen.

[0061] Die Biegung des umzuformenden Profils erfolgt also bevorzugt durch die Einwirkung der Biegerolle 13 auf das umzuformende Profil 21, wodurch ein entsprechender Gegendruck von der im Abstand dahinter angeordneten Stützrolle 17 erreicht wird.

[0062] Die Umformung (ein Warmfließformbiegen) erfolgt jedoch im Bereich der Biegewalzzone 40.

[0063] Die Figur 5 zeigt, dass im Bereich der Biegewalzzone 40 noch weitere Walzrollen angeordnet werden können, welche sich an die obere und untere Seitenwand des Profils anlegen. Die Vertikalwalzrollen 15, 16 sind in Figur 5 dargestellt.

[0064] Sinn dieser Vertikalwalzrollen ist, noch zusätzlich das Profil im Bereich der Seitenwand zu führen und ein Ausbrechen in diesem Bereich zu verhindern.

[0065] Es ist im Übrigen nicht näher dargestellt, dass auch im Bereich der Stütz- und der Gegenrolle 17, 18 wiederum in senkrechter Ebene hierzu weitere Vertikalwalzrollen 19, 20 angeordnet sein können, so wie dies in Figur 2 angedeutet ist.

[0066] Das gesamte Profil 21 liegt im Übrigen auf einem Auflagetisch 22 auf, um ein Herabsinken des Profils zu verhindern.

[0067] Der Biegekopf weist im Übrigen einen Boden 23 und einen oberen Deckel 24 auf.

[0068] Wichtig ist nun die elektrische Stromflussheizung im Bereich der Biegewalzzone 40, wie sie anhand der Figur 2 näher dargestellt ist.

[0069] Zunächst ist erkennbar, dass die obere Walzrolle 14 auf einem Schubschlitten 65 drehbar gelagert ist, der in Richtung auf das zu biegende Profil zu und wegstellbar ausgebildet ist.
An diesem Schubschlitten 25 wird nun der eine Pol einer Stromflussquelle angelegt, während der andere Pol der Stromflussquelle elektrisch leitfähig mit der gegenüberliegenden Mittelrolle 11 verbunden wird.

[0070] Es kommt daher zur Ausbildung der Strompfade 55-64, die in der Zeichnung mit den Strompfaden A1 bis A10 im Einzelnen eingetragen sind.

[0071] Beispielsweise erstreckt sich der Strompfad A1 von der Mittelrolle 11 über den elektrisch leitfähigen Mantel 41 auf die Oberfläche des Profils 21 und wird dort in Form des Strompfades 62 (A8) umgeleitet und fließt über das Profil ab.

[0072] Der Strompfad A3 geht in den Strompfad A4 über. Der Strompfad A5 geht in den Strompfad A6 über. Der Strompfad A7 geht in den Strompfad A8 über. Der Strompfad A9 geht in den Strompfad A10 über.

[0073] Alle Strompfade sind miteinander vernetzt und elektrisch leitfähig miteinander verbunden.

[0074] Durch die Einleitung eines relativ großen Stromes, der über den elektrisch leitfähigen Mantel 41 der Walzrolle 14 auf das elektrisch leitfähige Profil 21 fließt, und von diesem Profil auf den elektrisch leitfähigen Mantel 41 der Mittelrolle 11 ergeben sich konzentrierte hoch energiereiche Heizzonen im Bereich der Biegewalzzone 40, so dass das empfindliche Profil konzentriert nur im Bereich dieser Umformzone aufgeheizt wird.

[0075] Es ist noch dargestellt, dass die gleichen Heizmechanismen mit den Strompfaden auch im Bereich der senkrecht hierzu angeordneten Vertikalwalzrollen 15, 16 angeordnet sein können.

[0076] Ebenso ist dargestellt, dass auch der Dornschaft 25 elektrisch leitfähig ausgebildet ist, wobei die Stützelemente 26, 27 ebenfalls elektrisch leitfähig sind und der Strom dann schließlich über die Dornstange 6 nach hinten abgeleitet wird.

[0077] Die Figur 2 zeigt im Übrigen, dass auch die Stützrolle 17 und die Gegenrolle 18 in der gleichen Weise elektrisch beheizt sind, wobei ein entsprechender Stromfluss über den Schubschlitten 66 eingeleitet wird und der Gegenpol beispielsweise elektrisch leitfähig mit dem Mantel der Gegenrolle 18 verbunden ist.

[0078] Es ergeben sich dann die Strompfade 45-54 mit den in der Zeichnung eingetragenen Bezeichnungen B1 bis B10.

[0079] Auch hier kommt es zu einer vielfältigen Verzweigung der Strompfade, wobei diese Stromflussbeheizung im Bereich der Stützrolle 17 und der Gegenrolle 18 als Vorwärmung für die eigentliche Beheizung in der Biegewalzzone 40 anzusehen ist.

[0080] Auch hier kann es vorgesehen sein, dass senkrecht hierzu verlaufende Vertikalwalzrollen 19, 20 angeordnet sind, die in der gleichen Weise beheizt sein können.

[0081] Die Biegerolle 13 ist im Übrigen auch auf einem Schubschlitten 67 gelagert, wobei jedoch die Biegerolle 13 nicht beheizt ist.

[0082] Wie bereits schon eingangs erwähnt, besteht jede durch Stromflussheizung beheizte Rolle 11, 14, 17, 18, 15, 16, 19, 20 aus einem elektrisch leitfähigen Mantel 41, der über einen elektrisch isolierenden Isolierring 43 von einem gegebenenfalls leitfähigen Träger 42 isoliert ist. Der jeweilige Träger 42 ist dann jeweils mit der Welle 44 drehfest verbunden.

[0083] Zur Figur 3 wird noch angemerkt, dass das auslaufseitige Ende des Heizkanals 30 mit einer Abschlussplatte 39 versehen ist, um eine unzulässige Entweichung der dort entwickelten Wärme aus dem Heizkanal 30 zu verhindern.

[0084] Der gesamten Heizeinrichtung ist ein entsprechend dimensionierter Transformator zugeordnet, der die entsprechenden Stromleistungen zur Verfügung stellt.

[0085] Der wesentliche Unterschied des erfindungsgemäßen Warmfließformbiegeverfahrens zum Kaltfließformbiegen liegt darin, dass beim Kaltfließformbiegen die Biegerollen eine gewisse Eindringtiefe in das Material des umzuformenden Profils benötigt wird, um einen Gefügefluss zu erreichen. Dieser Gefügefluss wird durch einen Walzeffekt erzielt und dieser durch eine bestimmte Eindringtiefe des Profilquerschnitts in das umzuformende Profil erreicht. Hier liegt ein wesentlicher Unterschied zu dem neuartigen erfindungsgemäßen Warmfließformbiegen, weil - wie vorher dargestellt - die eigentlichen Walzrollen, nämlich die Mittelrolle 11 und die Walzrolle 14 keine eigentliche Auswalzung des Profils mehr vornehmen, sondern lediglich eine Stützfunktion und eine Stromleitung übernehmen.

[0086] Aufgrund der Widerstandserwärmung in der Walzbiegezone 40 wird eine Erwärmung im Gefüge des umzuformenden Profils erzeugt, um das Gefüge biegefähig zu machen. Ein entsprechendes Magnesiumprofil wäre bei Raumtemperaturen nicht umformbar. Hier wird die vorher erwähnte verdrehte Erwärmung in der Biegewalzzone ermöglicht, um das Gefüge der Magnesiumlegierung fließfähig zu machen und eine Umformung im Bereich zwischen der Biegerolle 13 und der im Abstand davon angeordneten Stützrolle 17 zu ermög lichen.

[0087] Auf ein hochfestes Stahlmaterial bezogen bedeutet dies, dass dieses hochfeste Stahlmaterial in der Biegewalzzone im Temperaturbereich zwischen 700 bis 1000 °C aufgeheizt werden muss, um ebenfalls einen Gefügefluss in der Biegewalzzone zu ermöglichen und hierdurch erstmals die Umformung dieses Profils zu erreichen.

Zeichnungslegende

[0088] 

1

Maschinenbrücke

2

Dornhaltestation

3

Führungsstation

4

Führungsstation

5

Führungsstation

6

Dornstange

7

Dornstange

8

Einspannkopf

9

Schubschlitten

10

Antrieb

11

Mittelrolle

12

Drehachse

13

Biegerolle 13' 13"

14

Walzrolle

15

Vertikalwalzrolle

16

Vertikalwalzrolle

17

Stützrolle

18

Gegenrolle

19

Vertikalwalzrolle

20

Vertikalwalzrolle

21

Profil 21'

22

Auflagetisch

23

Boden (Biegekopf)

24

Deckel

25

Dornschaft

26

Stützelement (hinten)

27

Stützelement (vorne)

28

Gliederkette

29

Pfeilrichtung

30

Heizkanal

31

Heizstation

32

Heizstation

33

Heizstation

34

Strahler (oben)

35

Strahler (seitlich)

36

Führung (Schubschlitten 9)

37

Führungsrolle

38

Federelement

39

Abschlussplatte

40

Biegewalzzone

41

Mantel

42

Träger

43

Isolierung

44

Welle

45

Strompfad B1

46

Strompfad B2

47

Strompfad B3

48

Strompfad B4

49

Strompfad B5

50

Strompfad B6

51

Strompfad B7

52

Strompfad B8

53

Strompfad B9

54

Strompfad B10

55

Strompfad A1

56

Strompfad A2

57

Strompfad A3

58

Strompfad A4

59

Strompfad A5

60

Strompfad A6

61

Strompfad A7

62

Strompfad A8

63

Strompfad A9

64

Strompfad A10

65

Schubschlitten

66

Schubschlitten

67

Schubschlitten

68

69

70

Biegekopf

Ansprüche

1. Verfahren zum Warmfließformbiegen von dünnwandigen geschlossenen, halboffenen oder offenen Profilen mit einer Biegemaschine umfassend einen Biegekopf bestehend aus mindestens zwei in Einlaufrichtung des biegenden Profils (21, 21') einander gegenüberliegend angeordneten Rollen (17, 18) hinter denen in Einlaufrichtung in axialem Abstand mindestens eine Walzrolle (14) und eine gegenüberliegend angeordnete Mittelrolle (11) angeordnet sind, die zusammen eine Biegewalzzone (40) für das umzuformende Profil (21, 21') ausbilden, wobei an der Auslaufseite mindestens eine gegen das zu biegende Profil zu- und wegstellbare Biegerolle (13) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die in der Biegewalzzone (40) angeordneten Rollen (11, 14) beheizt sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auch weitere Rollen der Biegemaschine beheizt sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die in Einlaufrichtung vor der Biegewalzzone angeordneten Stützrolle (17) und die gegenüberliegende Gegenrolle (18), welche eine Abstützung des zu biegenden Profils gegenüber der in Einlaufrichtung vorne liegenden Biegerolle ermöglichen, beheizt sind.

4. Verfahren nach Anspruch nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Biegewalzzone angeordneten, einander gegenüberliegend angeordneten Walzrollen elektrisch leitfähig ausgebildet und von einem hohen Strom durchsetzt sind, der durch das umzuformende Profil (21, 21') mindestens im Bereich der Biegewalzzone verläuft.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der angelegte Strom auch auf die Innenseite des umzuformenden Profils auf einem Innenraum in der Biegewalzzone angeordneten Dornschaft geleitet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollen durch ein flüssiges Heizmittel beheizt werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollen durch elektrisch beheizte Heizpatronen und/oder Heizwendeln aufgeheizt werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollen durch Strahlungsheizung und/oder durch induktive Erwärmung aufgeheizt werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass auch weitere, senkrecht zu den beheizten Rollen angeordnete und in der Biegewalzzone angeordneten Vertikalwalzrollen beheizt sind.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Einlaufseite des Profils, nämlich im Bereich der Maschinenbrücke, eine Vorwärmung stattfindet.

11. Biegemaschine zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, zum Warmfließformbiegen von dünnwandigen geschlossenen, halboffenen oder offenen Profilen mit einem Biegekopf bestehend aus mindestens zwei in Einlaufrichtung des biegenden Profils (21, 21') einander gegenüberliegend angeordneten Rollen (17, 18) hinter denen in axialem Abstand in Einlaufrichtung mindestens eine Walzrolle (14) und eine gegenüberliegend angeordnete Mittelrolle (11) angeordnet sind, die zusammen eine Biegewalzzone (40) für das umzuformende Profil (21, 21') ausbilden, wobei an der Auslaufseite mindestens eine gegen das zu biegende Profil zu- und wegstellbare Biegerolle (13) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die in der Biegewalzzone (40) angeordneten Rollen (11, 14) beheizbar sind.

12. Biegemaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Verwendung das umzuformende Profil (21, 21') durch die Biegewalzzone (40) zusätzlich hindurch geschoben wird.

13. Biegemaschine nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dornschaft vorgesehen ist, wobei der Dornschaft (25) im Bereich der Biegewalzzone (40) beheizt ist und ein Stützelement (27) für den Innenraum des Profils ausbildet.

14. Biegemaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass an der Vorderseite des Dornschaftes (25) eine Gliederkette (28) befestigt ist , die aus einzelnen, gelenkig miteinander verbundenen Gliedern besteht, die sich an der Innenwand des Hohlprofils anlegen, wobei die Gliederkette (28) bis in den Bereich der Biegerolle (13) führt.

15. Biegemaschine nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Biegewalzzone (40) Vertikalwalzrollen (15, 16) angeordnet sind, die sich an die obere und untere Seitenwand des Profils anlegen.

16. Biegemaschine nach Anspruche 15, gekennzeichnet, dass auch die Vertikalwalzrollen (15, 16) beheizt sind.

17. Biegemaschine nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Verwendung ein Strom über den elektrisch leitfähigen Mantel (41) der Walzrolle (14) über das elektrisch leitfähige, umzuformende Profil (21) fließt, und von dort auf den elektrisch leitfähigen Mantel (41) der Mittelrolle (11) abgeleitet ist.

Claims

1. Process for the hot flow-form bending of thin-walled closed, half-open or open profiled sections with a bending machine comprising a bending head consisting of at least two rolls (17, 18) which are arranged opposite one another in the feed direction of the profiled section (21, 21') to be bent, and at an axial distance behind which in the feed direction at least one milling roll (14) and one opposing middle roll (11) are arranged which together constitute a roll-bending zone (40) for the profiled section (21, 21') to be worked, at least one bending roll (13) that can be traversed towards and away from the profiled section to be bent being arranged on the discharge side, characterized in that at least the rolls (11, 14) arranged in the roll-bending zone (40) are heated.

2. Process according to Claim 1, characterized in that other rolls of the bending machine are heated too.

3. Process according to Claim 1 or Claim 2, characterized in that the support roll (17) arranged before the roll-bending zone in the feed direction and the opposing counter-roll (18), which enable the profiled section to be supported against the bending roll forward-located in the feed direction, are heated.

4. Process according to Claim [sic] according to any one of Claims 1 to 3, characterized in that the milling rolls arranged opposite one another in the roll-bending zone are electrically conducting and are energized by a high current which passes through the profiled section (21, 21') to be worked, at least in the region of the roll-bending zone.

5. Process according to any one of Claims 1 to 4, characterized in that in the roll-bending zone, the applied current is also conducted to the inside of the profiled section to be worked, on a mandrel shank arranged in the interior.

6. Process according to any one of Claims 1 to 5, characterized in that the rolls are heated by a liquid heating medium.

7. Process according to any one of Claims 1 to 6, characterized in that the rolls are heated up by electrically heated cartridge heaters and/or heater coils.

8. Process according to any one of Claims 1 to 7, characterized in that the rolls are heated up by radiation heating and/or by induction heating.

9. Process according to any one of Claims 1 to 8, characterized in that other, vertical, milling rolls arranged perpendicularly to the heated rolls and arranged in the roll-bending zone, are heated too.

10. Process according to any one of Claims 1 to 8, characterized in that pre-heating takes place on the feed side of the profiled section, namely in the region of the machine bridge.

11. Bending machine for carrying out the process according to any one of Claims 1 to 10, for the hot flow-form bending of thin-walled closed, half-open or open profiled sections with a bending head consisting of at least two rolls (17, 18) which are arranged opposite one another in the feed direction of the profiled section (21, 21') to be bent, and at an axial distance behind which in the feed direction at least one milling roll (14) and one opposing middle roll (11) are arranged which together constitute a roll-bending zone (40) for the profiled section (21, 21') to be worked, at least one bending roll (13) that can be traversed towards and away from the profiled section to be bent being arranged on the discharge side, characterized in that at least the rolls (11, 14) arranged in the roll-bending zone (40) are heatable.

12. Bending machine according to Claim 11, characterized in that, during operation, the profiled section (21, 21') to be worked is additionally propelled through the roll-bending zone (40).

13. Bending machine according to either of Claims 11 and 12, characterized in that a mandrel shank is provided, the mandrel shank (25) being heated in the region of the roll-bending zone (40) and constituting a support element (27) for the interior of the profiled section.

14. Bending machine according to Claim 13, characterized in that a link chain (28) consisting of individual articulated links that bear on the inner wall of the hollow profiled section is attached to the forward end of the mandrel shank (25), the said link chain (28) leading as far as the region of the bending roll (13).

15. Bending machine according to any one of Claims 11 to 14, characterized in that vertical milling rolls (15, 16) that bear on the upper and lower side walls of the profiled section are arranged in the region of the roll-bending zone (40).

16. Bending machine according to Claim 15, characterized in that the vertical milling rolls (15, 16) are heated too.

17. Bending machine according to any one of Claims 11 to 16, characterized in that, during operation, a current flows through the electrically conducting shell (41) of the milling roll (14) and through the electrically conducting profiled section (21) to be worked, and is led therefrom to the electrically conducting shell (41) of the middle roll (11).

Revendications

1. Procédé de cintrage par fluage à chaud de profilés fermés, semi-ouverts ou ouverts à paroi mince à l'aide d'une machine de cintrage comprenant une tête de cintrage composée d'au moins deux rouleaux (17, 18) qui sont disposés l'un en face de l'autre dans le sens d'entrée du profilé à cintrer (21, 21') et derrière lesquels, dans le sens d'entrée, sont disposés avec un écartement axial au moins un rouleau de laminage (14) et un rouleau central (11) placé en face de celui-ci, les rouleaux (14, 11) formant ensemble une zone de cintrage (40) pour le profilé à transformer (21, 21'), étant précisé qu'au moins un rouleau de cintrage (13) qui est apte à être rapproché et éloigné du profilé à cintrer est disposé côté sortie, caractérisé en ce que le ou les rouleaux (11, 14) disposés dans la zone de cintrage (40) sont chauffés.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que d'autres rouleaux de la machine de cintrage sont chauffés eux aussi.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on chauffe le rouleau de support (17) et le rouleau opposé (18) disposés avant la zone de cintrage, dans le sens d'entrée, qui permettent de supporter le profilé à cintrer par rapport au rouleau de cintrage situé à l'avant, dans le sens d'entrée.

4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les rouleaux de laminage opposés qui sont disposés dans la zone de cintrage sont conçus pour être conducteurs d'électricité et sont traversés par un courant élevé qui passe dans le profilé à transformer (21, 21') au moins dans la zone de cintrage.

5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le courant appliqué est également amené sur le côté intérieur du profilé à transformer, sur une tige de mandrin disposée à l'intérieur, dans la zone de cintrage.

6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les rouleaux sont chauffés par un agent caloporteur liquide.

7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les rouleaux sont chauffés par des cartouches et/ou filaments chauffants qui sont chauffés par voie électrique.

8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les rouleaux sont chauffés par un chauffage à rayonnement et/ou par échauffement inductif.

9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'on chauffe aussi d'autres rouleaux verticaux qui sont disposés dans la zone de cintrage, perpendiculairement aux rouleaux chauffés.

10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'un préchauffage a lieu sur le côté entrée du profilé, c'est-à-dire dans la zone de la traverse de machine.

11. Machine de cintrage pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 10, pour le cintrage par fluage à chaud de profilés fermés, semi-ouverts ou ouverts à paroi mince, comprenant une tête de cintrage composée d'au moins deux rouleaux (17, 18) qui sont disposés l'un en face de l'autre dans le sens d'entrée du profilé à cintrer (21, 21') et derrière lesquels, dans le sens d'entrée, sont disposés avec un écartement axial au moins un rouleau de laminage (14) et un rouleau central (11) placé en face de celui-ci, les rouleaux (14, 11) formant ensemble une zone de cintrage (40) pour le profilé à transformer (21, 21'), étant précisé qu'au moins un rouleau de cintrage (13) qui est apte à être rapproché et éloigné du profilé à cintrer est disposé côté sortie, caractérisée en ce que le ou les rouleaux (11, 14) disposés dans la zone de cintrage (40) sont aptes à être chauffés.

12. Machine de cintrage selon la revendication 11, caractérisée en ce que lors de l'utilisation, le profilé à transformer (21, 21') est poussé en supplément à travers la zone de cintrage (40).

13. Machine de cintrage selon la revendication 11 ou 12, caractérisée en ce qu'il est prévu une tige de mandrin, cette tige de mandrin (25) étant chauffée dans la zone de cintrage (40) et formant un élément de support (27) pour l'intérieur du profilé.

14. Machine de cintrage selon la revendication 13, caractérisée en ce qu'il est prévu, fixée à l'avant de la tige de mandrin (25), une chaîne à maillons (28) composée de maillons individuels qui sont reliés entre eux de manière articulée et qui s'appliquent contre la paroi intérieure du profilé creux, la chaîne (28) allant jusque dans la zone du rouleau de cintrage (13).

15. Machine de cintrage selon l'une des revendications 11 à 14, caractérisée en ce qu'il est prévu dans la zone de cintrage (40) des rouleaux de laminage verticaux (15, 16) qui s'appliquent contre les parois latérales supérieure et inférieure du profilé.

16. Machine de cintrage selon la revendication 15, caractérisée en ce que les rouleaux de laminage verticaux (15, 16) sont chauffés eux aussi.

17. Machine de cintrage selon l'une des revendications 11 à 16, caractérisé en ce que lors de l'utilisation, un courant passe par l'intermédiaire de la gaine (41) conductrice d'électricité du rouleau de laminage (14) sur le profilé à transformer (21) conducteur d'électricité, d'où il est transmis à la gaine (41) conductrice d'électricité du rouleau central (11).

Zeichnung