Dornschaft-Wechselbiege-Werkzeug

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Dornschaft-Wechselbiege-Werkzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zum 2D- oder 3D-Walzbiegen von offenen, halboffenen oder geschlossenen Hohlprofilen und Rohren mit wechselnden Biegerichtungen während des Walzbiegevorgangs.

[0002] Es ist bekannt, ein sogenanntes Dornschaft- Biegewerkzeug zum wirkungsvollen Walzbiegen von offenen und geschlossenen Hohlprofilen und Normalprofilen auf Biegemaschinen zu verwenden.

[0003] Mit der gattungsgemäßen, auf den gleichen Anmelder zurückgehende Patentanmeldung DE-A1-10123265 (EP-A3-1 256 394) wird ein Dornschaft- Biegewerkzeug offenbart, welches zum Biegen von offenen bzw. geschlossenen Hohlprofilen ausgebildet ist und einen Dornschaft aufweist, welcher mittels einer Fördereinrichtung in den Innenraum des Hohlprofils ein- und ausführbar ist, wobei der Dornschaft während des Biegevorganges sich auf einer Biegelinie zwischen mindestens zwei gegeneinander gerichteten, den Biegedruck applizierenden Rollen befindet, wobei der Dornschaft mindestens im Bereich der Biegelinie hoch druckfest und verschleißfest ausgebildet ist und/oder mittels eines Schmiermittels geschmiert wird.

[0004] Ein derartiges Dornschaft- Werkzeug führt im Innenraum das zu biegende Profil während des Biegevorganges und zwar insbesondere in einem Bereich zwischen einer angeordneten Walz-Mittelrolle und einer Stützrolle.

[0005] Darüber hinaus wird eine unzulässige radial einwärts bzw. seitlich und innen ein- und auswärts gerichtete Verformung des Hohlprofils während des Biegevorgangs vermieden.
Er ist bevorzugt in seiner Formgebung an das zu biegende Profil angepasst und wird von einer Dornstange gehalten, die in einer Dornstation befestigt ist.

[0006] Während des Biegevorgangs bleibt also das Profil-Dornschaft-Werkzeug im genannten Bereich stehen, um das zu biegende Profil im Innenraum abzustützen.

[0007] Die eigentliche Biegung bei neuartigen Biegemaschinen eines Profils wird dadurch erreicht, dass neben der Biegeaufgabe noch ein zusätzliches Auswalzen des Profils in der Biegezone stattfindet.
Bei diesem Biegevorgang überlagert ein Auswalzfließeffekt im Außenbereich des Profils den Biegeprozess, in reduzierter Form geschieht der Walz-Fließeffekt auch an der Innenseite des Profils. Dieser sogenannte Walzbiegevorgang erzeugt hohe Reib- bzw. Friktionskräfte mit unter Umständen sehr hohen Bewegungswiderständen des zu biegenden Profils, welche zur Zerstörung des Profils oder mindestens zu starken Oberflächenschäden am Innenraum des zu biegenden Profils führen können. Durch schlechte Gleiteigenschaften am Dornschaft wird auch die Biegequalität stark in Mitleidenschaft gezogen.

[0008] So wird im Allgemeinen auf der Seite des Profils der größere Biegeradius ausgebildet, auf der die Walzrolle die größte Kraft auf die Materialoberfläche ausübt und somit größere Auswalzkräfte entstehen.

[0009] Ein Nachteil eines derartigen Dornschaft- Werkzeuges ist, dass ein Walzbiegevorgang mit wechselnden Biegerichtungen während des Biegevorganges nicht möglich ist, da die Biegerollen beidseitig mit dem Dornschaft immer auf gleicher Biegelinie liegen, um die erwünschte Walzbiegung auszuführen.

[0010] Auch andere beliebige Biegemaschinen verwenden einen derartigen Dornschaft, wie zum Beispiel Kern-Streck-Biegemaschinen, bei denen es darauf ankommt, den Dornschaft immer in der Biegelinie zu halten.

[0011] Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe, zugrunde ein Dornschaft-Werkzeug der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass ein kostengünstiges Walzbiegen von Profilen in unterschiedlichen Biegerichtungen während des Biegevorgangs ausführbar ist.

[0012] Zur Lösung der gestellten Aufgabe schlägt die Erfindung ein Dornschaft-Wechselbiege-Werkzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vor.

[0013] Mit der gegebenen technischen Lehre nach der Erfindung wird also der wesentliche Vorteil erreicht, dass der geteilte Dornschaft mittels einer Verschiebung der beiden Einzelschäfte gegeneinander ein Wechsel der Biegerichtung des Profils während des Walzbiegevorgangs ausbildet.

[0014] Wenn im Folgenden eine Biegung eines Profils als Wechselbiegung bezeichnet wird, ist somit das Ändern der Biegerichtung des zu biegenden Profils während des Walzbiegevorgangs in einer Ebene zu verstehen.

[0015] Mit dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine derartige Wechselbiegung durchführbar, ohne dass das zu biegende Profil in der Biegevorrichtung über den Profilquerschnitt gedreht werden muss.

[0016] Bei den bisherigen Biegeverfahren beschränkt sich der Biegeumfang auf symmetrische Profilquerschnittsausbildungen, wie zum Beispiel Rundrohre, Quadrat-oder Rechteckrohre mit geschlossenen Profilen.

[0017] Bei im Querschnitt asymmetrisch dünnwandigen, offenen oder geschlossenen Profilen ist ein Wechselbiegen bisher nicht realisierbar.

[0018] Diese Aufgabenstellung wird durch die vorliegende Erfindung gelöst.

[0019] In einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel wird ein Dornschaft-Wechselbiege-Werkzeug als ein in seiner axial verlaufenden Längsrichtung geteiltes Dornschaft-Werkzeug ausgebildet, wobei die beiden einzelnen Dornschäfte gegeneinander verschiebbar sind und formschlüssig miteinander verbunden sind.

[0020] Während des Biegevorgangs wird eine an dem Dornschaft seitlich angeordnete Rolle des geteilten Dornschaft-Wechselbiege-Werkzeuges versetzt zur Biegelinie der Biegerolle verschiebbar positioniert und bildet somit eine sogenannte Freifläche.

[0021] Die andere Seite des geteilten Dornschaftes wird derart angeordnet, dass die Mittellinie der daran angeordneten Rolle mit der Biegelinie der Biegerolle fluchtet, wodurch eine wesentlich geringere Rollenauflagefläche ausgebildet wird.

[0022] Die beiden an den äußeren Seitenflächen des Profils angeordneten Walzrollen dienen somit lediglich zur Erzeugung des notwendigen Anpress- bzw. Auswalzdruckes, um ein Auswalzen der seitlichen Materialwandung des Profils auszuführen.
Diese Auswalzung wird primär an den kleinen Werkzeugrollen auf der Innenseite des Profils ausgeführt.

[0023] Die Biegung des Profils wird dadurch erzeugt, dass eine der beiden seitlich am Dornschaft-Werkzeug angeordneten Werkzeugrollen von der Biegelinie der Walzrollen axial versetzt angeordnet ist, wobei eine Biegung des Profils immer in Richtung der Dornschaft-Wekzeugseite erfolgt, welche einen Versatz der Rolle zur Biegelinie der Walzrolle aufweist, das heißt, die Freifläche befindet sich jetzt genau in der Biegelinie

[0024] Dies ist darauf zurückzuführen, das eine Rollenanordnung fluchtend mit der Biegelinie der Walzrolle eine höhere Flächenpressung erzeugt, wodurch das dazwischen angeordnete Profil stärker ausgewalzt wird und somit gebogen wird.

[0025] Durch eine axiale Verschiebung der beiden Dornschafthälften wird eine Änderung der Biegerichtung eingeleitet.

[0026] Hier wird das Profilmaterial mit einer veränderten Flächenpressung ausgewalzt, da die Rolle zur Biegelinie der Walzrolle versetzt positioniert ist, das heißt, dass die Freifläche eine verminderte Flächenpressung aufweist.

[0027] Selbstverständlich ist ein derartige Systemwirkung in der vorbeschriebenen Y-Achse zum Beispiel durch eine 90° Drehung des Dornschaft-Wechselbiege-Werkzeuges auch in der Z-Achse ausführbar.

[0028] Die beiden Einzeischäfte des erfindungsgemäßen Dornschaft-Wechselbiege-Werkzeuges werden durch einen entsprechend angeordneten Dornschaftantrieb einzeln linear verschiebbar angetrieben.

[0029] Vorzugsweise ist vorgesehen, dass eine auf der Unterseite des Profils in Z-Richtung angeordnete Z-Rolle durch entsprechende Schrägstellung ihrer Rotationsachse die Profilwandung auf der Profilunterseite konisch auswalzt.

[0030] Diese konische Auswalzung erfolgt dadurch, dass die unterhalb des Profils angeordnete Z-Rolle in ihrer Drehachse verschwenkbar ist.

[0031] Eine derartige konische Auswalzung der Profilwandung auf der Profilunterseite ist erforderlich, da aufgrund der planparallelen Auswalzung der seitlichen Profilwandungen des Profils das Material eine Längenänderung in Richtung der X-Achse und der Y-Achse aufweist.

[0032] Die Längenänderung des Profils in Richtung der X-Achse führt zu einem entsprechenden Biegeverhalten des Profils, wenn die Auswalzung an den seitlichen Profilwänden mit voneinander unterschiedlichen Flächenpressungen ausgeführt wird.

[0033] Die Längenänderung in Richtung der Y-Achse aufgrund der ausgeführten Auswalzung setzt sich in der Profilwandung der Profilunterseite fort. Dies bedeutet, dass das Material durch einen entsprechend konischen Auswalzvorgang der Profilwandung auf der Profilunterseite in Richtung der Y-Achse konisch ausgewalzt wird.

[0034] Die an der Profilunterseite liegende Kante an der Profilseite, welche mit einer größeren Flächenpressung ausgewalzt wird, weist somit die größte Eindringtiefe der Z-Rolle auf.

[0035] Die konische Auswalzung der unteren Profilwandung in Richtung der Y-Achse erfolgt nunmehr mit einer abnehmenden Eindringtiefe der Z-Rolle gegen Null, wobei der Nullpunkt durch die äußere Profilkante des Gesamtprofils in Richtung der Y-Achse bestimmt ist.

[0036] Bei der Ausführung eines Profils mit einem seitlich abgewinkelten Flansch ist es erforderlich, dass dieser Flansch entsprechend der unteren Profilwandung konisch ausgewalzt wird.

[0037] Hierzu ist vorgesehen, dass zur Erzeugung der erforderlichen Flächenpressung oberhalb des Flansches eine schwenkbar gelagerte Flansch-Rolle drehbar angeordnet ist, welche sich mit ihrer Mantelfläche über die Breite des Flansches erstreckt.

[0038] Bei einem Wechsel-Walzbiegevorgang eines Profils mit einem derartigen Flansch ist die Schrägstellung der Flansch-Rolle und der an der Unterseite des Profils angeordneten Z-Rolle gleich, wobei die maximale Eindringtiefe der Flanschrolle in der Flanschoberfläche der verbleibenden Eindringtiefe beim Auswalzen der unteren Profilwandung entspricht.

[0039] Zur Erzeugung der notwendigen Flächenpressung zur Auswalzung der Profilunterseite ist vorgesehen, die einzelnen Dornschäfte des geteilten Dornschaft-Wechselbiege-Werkzeuges auf ihrer zur Unterseite des Profils gerichteten Seite mit je einer Gegenrolle auszubilden, um mit der Z-Rolle die entsprechende Auswalzkraft zur Auswalzung der Materialwandung an der unteren Profilseite zu bilden.

[0040] Die in Richtung der Y-Achse auftretenden Kräfte werden durch eine zusätzlich angeordnete, drehbar gelagerte Doppel-Z-Rolle gehalten, welche oberhalb des offenen Profils angeordnet ist.

[0041] Bei einem geschlossenen Profil ist lediglich eine einzige Z-Rolle erforderlich, deren Mantelfläche sich über die Gesamtbreite des Profils erstreckt.

[0042] Zusätzlich ist vorgesehen, diese beiden vertikalen Gegenrollen bei einem geschlossenen Profilsystem auch auf der nach oben gerichteten Seite der beiden Dornschäfte anzuordnen, um die nach oben gerichtete Wandung des Profils ebenfalls mit einer entsprechend zugeordneten, weiteren einstückigen Z-Rolle auszuwalzen.
Die primäre Auswalzung findet hier ebenfalls an der Innenseite der unteren Profilseite statt.

[0043] Es ist somit erstmalig möglich, eine Walzbiegung eines offenen oder halboffenen Profils mit wechselnder Biegerichtung ohne Drehung des Profils im Profilquerschnitt auszuführen, wobei aufgrund der Auswalzung der entsprechenden Materialwandungen das Profil spannungsfrei und maßhaltig ist.

[0044] Im Folgenden wird die Erfindung anhand von mehrere Ausführungswege darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung bevorzugte Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.

[0045] Es zeigt:

Figur 1:

schematisiert eine Draufsicht einer Anordnung von Walzrollen in der Biegelinie einer Walzbiegemaschine mit einem eingesetzten Dornschaft-Wechselbiege-Werkzeug;

Figur 2:

schematisiert eine Hauptansicht einer Walzbiegemaschine mit gleicher Anordnung wie Figur 1 mit einem eingesetzten Dornschaft-Wechselbiege-Werkzeug;

Figur 3:

schematisiert eine beispielhafte Anordnung der Rollen einer Wechsel-Walz-Biegemaschine

[0046] In Figur 1 ist ein Ausschnitt einer Wechsel-Walzbiegemaschine dargestellt, die im gezeigten Ausführungsbeispiel aus einem Sechs-Rollen-System besteht.

[0047] Selbstverständlich ändert sich die Rollenanzahl und Anordnung entsprechend einem geänderten Profilquerschnitt.

[0048] Das zu biegende Profil 3 ist in dem vorbenannten Ausführungsbeispiel als offenes, dünnwandiges U-Profil 3 ausgebildet, welches an einem der beiden in der Z-Achse 13 angeordneten U-Schenkel 22 einen weiteren im 90° radial nach außen abgewinkelten Flansch 20 aufweist.

[0049] Die beiden U-Schenkel 21, 22 werden an ihren äußeren Mantelflächen durch zwei angeordnete Walzrollen 1, 2 gleichen Durchmessers gestützt, welche sich in Drehrichtung 6, 7 während des Walzbiegevorganges drehen und eine entsprechende Auswalzkraft zum Auswalzen der U-Schenkel 21, 22 des Profils 3 in Richtung der Y-Achse 4 ausbilden.
Die Auswalzung wird primär durch die kleinen Rollen 14, 15 im Dornschaft-Wechselbiege-Werkzeug ausgeführt.

[0050] Die Auswalzkraft auf die U-Schenkel 21, 22 wird nach dem sogenannten Actio/Reactio- Prinzip gebildet, wobei der einstellbare Abstand in Richtung der Y-Achse 4 der beiden Walzrollen 1, 2 ein Maß für die Flächenpressung darstellt.

[0051] In dem Hohlraum des Profils 3 sind zwei Dornschäfte 9, 10 eines in Richtung der X-Achse geteilten Dornschaft-Wechselbiege-Werkzeuges angeordnet, welche zueinander in Richtung der X-Achse 5 verschiebbar sind.

[0052] An dem jeweils vorderen freien Ende weisen die Dornschäfte 9, 10 eine in Richtung der Z-Achse angeordnete Rolle 14, 15 auf der radial nach außen gerichteten Seitenfläche 31, 31' auf, welche drehend gelagert ist und einen Überstand zur Seitenoberfläche der beiden Dornschäfte 9, 10 ausbildet.

[0053] Diese Rollen 14, 15 sind jeweils mittels angeordneter Feststellschrauben 16, 16' fixiert.

[0054] Die beiden Dornschäfte 9, 10 sind mittels einem hier nicht näher dargestellten Dornschaftantriebes in Richtung der X-Achse 5 verschiebbar, wobei einer der beiden Dornschäfte 9, 10 um ein vorbestimmtes Maß in Richtung der X-Achse versetzt zur Biegelinie in Richtung der Y-Achse 4 der seitlich angeordneten und drehbar gelagerten Walzrolle 1, 2 angeordnet ist.

[0055] Dadurch bildet die Manteloberfläche der Walzrolle 1, 2 mit Bezug auf die Seitenfläche des U-Schenkels 21, 22 eine Freifläche 11 aus, welche eine Breite aufweist, die durch den doppelten Abstand zwischen der Biegelinie 4 der Walzrolle 1, 2 und der vorstehenden Kante 32, 32' der abgesetzten Seitenfläche 31, 31' des Dornschaftes 9, 10 definiert ist.

[0056] Der hierzu gegenüber angeordnete Dornschaft 9, 10 weist lediglich eine linienförmige Rollenfläche 12 auf, welche aufgrund der in Y-Richtung fluchtenden Anordnung der Rolle 14, 15 mit der Biegelinie 4 der Walzrolle 1, 2 ausgebildet ist.

[0057] Diese Rollenfläche12 bildet somit einen Bereich der größtmöglichen Auswalzkraft aus.

[0058] Zusätzlich ist aus Figur 1 ersichtlich, dass die Dornschäfte 9, 10 jeweils eine in Richtung der Y-Achse drehbar gelagerte Gegenrolle 17, 18 aufweisen, welche zur Erzeugung einer notwendigen Auswalzkraft zur Auswalzung der unteren Profilfläche 23 des Profils 3 während des Walzbiegens ausgebildet sind.

[0059] Durch eine in Richtung der X-Achse ausgeführte Verschiebung einer der beiden Dornschäfte 9, 10 biegt sich das offene Profil 3 in die Biegerichtung 8, 8'.

[0060] Die Biegerichtung 8, 8' ist direkt von der Auswalzkraft auf die Seitenfläche des Profils 3 abhängig.
Dies bedeutet, dass sich das Profil 3 in Richtung des Dornschaftes 9, 10 biegt, welcher mit der angeordneten Walzolle 1, 2 eine Freifläche 11 auf der Seitenoberfläche des U-Schenkels 21, 22 ausbildet, da durch den axialen Versatz der Rolle 14, 15 zur Biegelinie 4 eine verminderte Auswalzkraft ausgebildet wird.

[0061] Diese verminderte Auswalzkraft bildet eine ebenso verminderte Materiallängung des U-Schenkels 21, 22 des Profils 3 aus.

[0062] Das in Figur 2 dargestellte Dornschaft-Wechselbiege-Werkzeug zeigt, dass die beiden Dornschäfte 9, 10 mittels einer auf ihren zueinander weisenden seitlichen Oberflächen 24, 25 eine formschlüssige Verbindung in Richtung der X-Achse 5 aufweisen.

[0063] Diese formschlüssige Verbindung kann selbstverständlich auch andere Formen aufweisen, wie zum Beispiel eine Schwalbenschwanzführung.

[0064] An der Unterseite des Profils 3 sind in entgegengesetzter Anordnung zur Z-Rolle 19 jeweils eine Gegenrolle 17, 18 drehend gelagert auf der Unterseite des Dornschaftes 9, 10 angeordnet.

[0065] Diese Gegenrolle 17, 18 bildet mit der drehend gelagerten Z-Rolle 19 die notwendige Flächenpressung aus, um die untere Profilfläche 23 während des Walzbiegevorganges ebenfalls konisch auszuwalzen.

[0066] Für einen derartigen Auswalzvorgang der unteren Profilfläche 23 ist es erforderlich, dass die unterhalb des Profils 3 in Richtung der Z-Achse drehend gelagerte Z-Rolle eine Schwenkbewegung in Pfeilrichtung 26 ausführt.

[0067] Diese Schwenkbewegung der Z-Rolle 19 bildet eine konische Materialdicke der unteren Profilfläche 23 aus, da aufgrund des Auswalzvorgangs an den seitlichen U-Schenkeln 21, 22 die Materialdickeveränderung in Richtung der unteren Profilfläche 23 weiterführt und diese ausgehend von der Profilkante zwischen U-Schenkel 21, 22 und unteren Profilfläche die gleiche Eindrucktiefe aufnimmt und dann jeweils auf Null auslaufen lässt - je nach Biegerichtung.

[0068] Die Druck-Kraft der Z-Walzrolle 19 wird durch eine oberhalb des Profils 3 drehbar angeordnete Z-Rolle 33, 34 aufgenommen.

[0069] In Figur 3 wird eine schematische Darstellung einer Wechsel-Walz-Biegevorrichtung mit einem Sechs-Rollen System gezeigt, wobei den sich gegenüberliegend drehbar angeordneten Walzrollen 1, 2 eine untere und zwei obere Z-Rollen zugeordnet sind.

[0070] Zusätzlich ist oberhalb der Walzrolle 1 zusätzlich eine Flanschrolle 39 angeordnet, welche die erforderliche Flächenpressung mit der Seitenfläche der darunter angeordneten Walzrolle 1 ausbildet und die Materialwandung des abgewinkelten Flansches 20 konisch auswalzt.

[0071] Zur Durchführung des gesamten Wechsel-Walzbiege-Vorgangs sind noch zwei den Walzrollen 1, 2 vorgelagerte Stützrollen 35, 36 und zwei den Walzrollen nachgelagerte Biegerollen 37, 38 erforderlich.

[0072] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es durchaus möglich, dass das erfindungsgemäße Dornschaft-Wechselbiege-Werkzeug ebenfalls eine Wechselbiegung in Richtung der Z-Achse 13 ausbildet.

Zeichnungslegende

[0073] 

1

Walzrolle, Biegerolle

2

Walzrolle, Biegerolle

3

Profil

4

Y-Achse = Biegelinie

5

X-Achse = Durchlaufrichtung des zu biegenden Profils

6

Drehrichtung

7

Drehrichtung

8

Biegerichtung 8'

9

Dornschaft, links

10

Dornschaft, rechts

11

Freifläche 11'

12

Rollenfläche

13

Z-Achse

14

Rolle, links, Walzrolle, vertikal drehbar/ fluchtend zur Biegelinie (4) angeordnete Rolle

15

Rolle, rechts, Walzrolle, vertikal drehbar/ fluchtend zur Biegelinie (4) angeordnete Rolle

16

Feststellschraube 16'

17

Gegenrolle, links

18

Gegenrolle, rechts

19

Z-Rolle, Z-Walzrolle

20

Flansch

21

U-Schenkel, rechts

22

U-Schenkel, links

23

untere Profilfläche

24

Kontaktfläche, rechts, zueinander weisende Oberfläche

25

Kontaktfläche, links, zueinander weisende Oberfläche

26

Pfeilrichtung

27

Pfeilrichtung

28

Absatz

29

Nullpunkt 29'

30

Maximalpunkt 30'

31

Seitenfläche 31'

32

vorstehende Kante 32'

33

Z-Rolle oben

34

Z-Rolle oben

35

Stützrolle, links

36

Stützrolle, rechts

37

Biegerolle, links

38

Biegerolle, rechts

39

Flanschrolle

Ansprüche

1. Dornschaft-Wechselbiege-Weckzeug zum Biegen von offenen bzw. geschfossenen Hohlprofilen (3), beinhaltend ein Dornschaft-Werkzeug, welches mittels einer Fördereinrichtung in den Innenraum eines Hohlprofils ein- und ausführbar ist, wobei der Dornschaft während des Biegevorganges sich auf einer Biegelinie zwischen mindestens zwei gegeneinander gerichteten, den Biegedruck applizierenden Walzrollen (1, 2) befindet, dadurch gekennzeichnet, dass der Dornschaft zwei formschlüssig miteinander verbundene, einzelne Domschäfte (9, 10) aufweist, welche gegeneinander , in Richtung einer X-Achse (5) der Dornschäfte (9, 10) verschiebbar sind und an ihrem vorderen sind und an ihrem vorderen freien Ende je eine drehbar gelagerte Rolle (14, 15) in radial auswärts angeordneter Richtung aufweisen, welche primär das Walzbiegen des Profils (3) mit wechselnder Biegerichtung während des Biegevorgangs ausbilden.

2. Dornschaft-Wechselbiege-Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das die beiden einzelnen Domschäfte (9, 10) an ihrem freien Ende je eine in Richtung einer Y-Achse (4) drehbar gelagerte Gegenrolle (17, 18) aufweisen, welche mit einer unter der unteren Profilfläche (23) des Profils (3) angeordneten drehbar gelagerten Z-Rolle (19) die Auswalzkraft zur Auswalzung der unteren Profilfläche (23) ausbildet.

3. Dornschaft-Wechselbiege-Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Verschiebung der beiden einzelnen Domschäfte (9, 10) zueinander die in Richtung einer Z-Achse (13) drehbar gelagerte Rolle (14, 15) einen Versatz zur Biegelinie (4) der Walzrolle (14, 15) in Richtung der X-Achse (5) ausbildet.

4. Dornschaft-Wechselbiege-Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Dornschaft (9, 10) auf seiner radial nach außen liegenden Seitenfläche einen Absatz mit einer Auslauffläche aufweist, wobei die vertikal drehbar gelagerte Rolle (14, 15) aus der Oberfläche des Absatzes herausragt und an der inneren Oberfläche des mit U-Schenkeln (21, 22) ausgebildeten Profils (3) aufliegt.

5. Dornschaft-Wechselbiege-Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzrolle (1, 2) mit dem versetzt angeordneten Dornschaft (9, 10) im Bereich der zugeordneten Biegelinie (4) eine Freifläche (11) ausbildet, welche eine verringerte Auswalzkraft aufweist.

6. Dornschaft-Wechselbiege-Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzrolle (1, 2) mit der fluchtend zur Biegelinie (4) angeordneten Rolle (14, 15) ein höhere Auswalzkraft im Vergleich zur versetzt angeordneten Rolle (14, 15) aufweist.

7. Dornschaft-Wechselbiege-Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil (3) eine Biegerichtung (8) in Richtung der Y-Achse (4) ausbildet, welche in die Richtung mit der versetzt angeordneten Rolle (14, 15) verläuft.

8. Dornschaft-Wechselbiege-Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Walzrolle (1, 2) und der vertikal drehbar angeordneten Rolle (14, 15) erzeugte Flächenpressung ein Auswalzen der U-Schenkel (21, 22) des Profils (3) entsprechend der Flächenpresskraft primär auf der Innenseite der U-Schenkel (21, 22) ausbilden.

9. Dornschaft-Wechselbiege-Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzrolle (1, 2) einen Absatz (28) mit einem mittels entsprechenden Befestigungsmittels darauf befestigten Deckel aufweist, wobei der Deckel beabstandet zur Biegerolle (1, 2) angeordnet ist und der daraus entstehende Spalt zur gleitenden Führung eines radial nach außen abgewinkelten Flansches (20) des Profils (3) ausgebildet ist.

10. Dornschaft-Wechselbiege-Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die unterhalb der unteren Profilfläche (23) angeordnete Z-Rolle (19) eine Schwenkbewegung in Pfeilrichtung (26) ausführt, um das untere Profilmaterial mit einer konischen Materialdicke auszuwalzen.

11. Dornschaft-Wechselbiege-Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Materialkante des Profils (3) einen Nullpunkt (29, 29') bzw. einen Maximalpunkt (30, 30') der Eindringtiefe ausbildet, wobei die Z-Rolle (19) zwischen dem Maximalpunkt (30, 30') und Nullpunkt (29, 29') den erforderlichen konischen Auswalzvorgang der unteren Profilfläche (23) ausbildet.

12. Dornschaft-Wechselbiege-Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die oberhalb des Profils (3) angeordneten Z-Rollen (33, 34) zur Aufnahme der erzeugten Druckkraft der unteren Z-Rolle (19) ausgebildet sind, wobei diese beim Wechsel der Biegerichtung in Richtung der X-Achse (5) gegenläufig sind.

Claims

1. A mandrel shaft alternating bending tool for bending open and/or closed hollow profiles (3), containing a mandrel shaft tool, which is insertable into and retractable from the inner chamber of a hollow profile using a conveyance apparatus, the mandrel shaft being located during the bending procedure on a bending line between at least two rolling rolls (1, 2), which are oriented opposite to one another and apply the bending pressure, characterized in that the mandrel shaft has two individual mandrel shafts (9, 10) positively connected to one another, which are displaceable in relation to one another in the direction of an X axis (5) of the mandrel shaft (9, 10) and each have a rotatably mounted roll (14, 15) in the direction situated radially outward on their front free ends, which primarily implements the roll-bending of the profile (3) with alternating bending direction during the bending procedure.

2. The mandrel shaft alternating bending tool according to Claim 1, characterized in that the two individual mandrel shafts (9, 10) each have a counter roll (17, 18) mounted so it is rotatable in the direction of a Y axis (4) on their free end, which implements the rolling-out force for rolling out the lower profile face (23) with a Z roll (19) situated rotatably mounted below the lower profile face (23) of the profile (3).

3. The mandrel shaft alternating bending tool according to Claim 1 or 2, characterized in that upon a displacement of the two individual mandrel shafts (9, 10) to one another, the roll (14, 15) rotatably mounted in the direction of a Z axis (13) implements an offset to the bending line (4) of the rolling roll (14, 15) in the direction of the X axis (5).

4. The mandrel shaft alternating bending tool according to one of preceding Claims 1 through 3, characterized in that the mandrel shaft (9, 10) has a recess having a runout face on its lateral face lying radially outward, the vertically rotatably mounted roll (14, 15) projecting out of the surface of the recess and resting on the inner surface of the profile (3) implemented having U-legs (21, 22).

5. The mandrel shaft alternating bending tool according to one of preceding Claims 1 through 4, characterized in that the rolling roll (1, 2) implements a free face (11), which has a reduced rolling-out force, with the mandrel shaft (9, 10) situated offset in the area of the assigned bending line (4).

6. The mandrel shaft alternating bending tool according to one of preceding Claims 1 through 5, characterized in that the rolling roll (1, 2) has a higher rolling-out force with the roll (14, 15) situated aligned to the bending line (4) than the roll (14, 15) situated offset.

7. The mandrel shaft alternating bending tool according to one of preceding Claims 1 through 6, characterized in that the profile (3) implements a bending direction (8) in the direction of the Y axis (4) which runs in the direction with the roll (14, 15) situated offset.

8. The mandrel shaft alternating bending tool according to one of preceding Claims 1 through 7, characterized in that the surface pressure generated by the rolling roll (1, 2) and the roll (14, 15) situated vertically rotatably implements rolling out of the U-legs (21, 22) of the profile (3) in accordance with the surface pressure force primarily on the interior side of the U-legs (21, 22).

9. The mandrel shaft alternating bending tool according to one of preceding Claims 1 through 8, characterized in that the rolling roll (1, 2) has a recess (28) having a cover fastened thereon using appropriate fasteners, the cover being situated at a distance to the bending roll (1, 2) and the gap resulting therefrom being implemented for frictional guiding of a flange (20) of the profile (3) angled radially outward.

10. The mandrel shaft alternating bending tool according to one of preceding Claims 1 through 9, characterized in that the Z roll (19) situated below the lower profile face (23) executes a pivot movement in the arrow direction (26) to roll out the lower profile material at a conical material thickness.

11. The mandrel shaft alternating bending tool according to one of preceding Claims 1 through 10, characterized in that the outside material edge of the profile (3) implements a zero point (29, 29') and/or a maximum point (30, 30') of the penetration depth, the Z roll (19) implementing the required conical rolling out procedure of the lower profile face (23) between the maximum point (30, 30') and the zero point (29, 29').

12. The mandrel shaft alternating bending tool according to one of preceding Claims 1 through 10, characterized in that the Z rolls (33, 34) situated above the profile (3) are implemented to absorb the generated pressure force of the lower Z roll (19), these being opposed upon change of the bending direction in the direction of the X axis (5).

Revendications

1. Outil de cintrage à mandrin par alternance destiné à cintrer des profilés creux ouverts ou fermés (3), contenant un outil à mandrin qui peut être amené et retiré dans l'intérieur d'un profilé creux au moyen d'un dispositif de déplacement, la tige de mandrin, pendant le processus de cintrage, se trouvant sur une ligne de cintrage entre au moins deux rouleaux de cylindrage (1, 2) orientés à l'opposé et appliquant la pression de cintrage, caractérisé en ce que la tige de mandrin présente deux tiges (9, 10) séparées reliées ensemble par engagement mécanique, qui peuvent être déplacées l'une par rapport à l'autre dans le sens d'un axe X des tiges (9, 10) et présentent respectivement au niveau de leur extrémité libre avant un rouleau logé de façon à pouvoir pivoter (14, 15) dans le sens disposé radialement vers l'extérieur, et qui forment principalement le cintrage du profilé (3) avec un sens de cintrage qui alterne pendant le processus de cintrage.

2. Outil de cintrage à mandrin par alternance selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux tiges de mandrin individuelles (9, 10) présentent au niveau de leur extrémité libre respectivement un contre-rouleau (17, 18) logé de façon à pouvoir pivoter dans le sens d'un axe Y (4), qui, avec un rouleau Z (19) logé de façon à pouvoir pivoter et disposé sous la surface inférieure de profilé (23) du profilé (3), développe la force de cylindrage permettant de cylindrer la surface inférieure de profilé (23).

3. Outil de cintrage à mandrin par alternance selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lors d'un déplacement des deux tiges de mandrin séparées (9, 10) l'une par rapport à l'autre, le rouleau (14, 15) logé de façon à pouvoir pivoter dans le sens de l'axe Z (13) forme un décalage par rapport à la ligne de cintrage (4) du rouleau de cylindrage (14, 15) dans le sens de l'axe X (5).

4. Outil de cintrage à mandrin par alternance selon l'une des revendications 1 à 3 précédentes, caractérisé en ce que la tige de mandrin (9, 10) présente sur sa surface latérale reposant radialement vers l'extérieur un étagement avec une surface de sortie, le rouleau (14, 15) logé de façon à pouvoir pivoter verticalement dépassant de la surface de l'étagement et reposant sur la surface interne de profilé (3) formé avec la branche du U (21, 22).

5. Outil de cintrage à mandrin par alternance selon l'une des revendications 1 à 4 précédentes, caractérisé en ce que le rouleau de cylindrage (1, 2) avec la tige de mandrin (9, 10) disposée de façon décalée forme dans la zone de la ligne de cintrage (4) coordonnée un espace libre (11) qui présente une force de cylindrage réduite.

6. Outil de cintrage à mandrin par alternance selon l'une des revendications 1 à 5 précédentes, caractérisé en ce que le rouleau de cylindrage (1, 2) avec le rouleau (14, 15) disposé pour affleurer par rapport à la ligne de cintrage (4) présente une force de cylindrage supérieure par comparaison avec le rouleau (14, 15) disposé de façon décalée.

7. Outil de cintrage à mandrin par alternance selon l'une des revendications 1 à 6 précédentes, caractérisé en ce que le profilé (3) forme un sens de cintrage (8) dans la direction de l'axe Y (4) qui s'étend dans la direction du rouleau (14, 15) disposé de façon décalée.

8. Outil de cintrage à mandrin par alternance selon l'une des revendications 1 à 7 précédentes, caractérisé en ce que la pression superficielle générée par le rouleau de cylindrage (1, 2) et le rouleau (14, 15) disposé de façon à pouvoir pivoter verticalement forme un cylindrage de la branche du U (21, 22) du profilé (3) conformément à la force de pression superficielle principalement sur la surface interne de la branche du U (21, 22).

9. Outil de cintrage à mandrin par alternance selon l'une des revendications 1 à 8 précédentes, caractérisé en ce que le rouleau de cylindrage (1, 2) présente un étagement (28) avec un capot fixé dessus au moyen d'un élément de fixation correspondant, le capot étant disposé de façon écartée par rapport au rouleau de cintrage (1, 2) et la fente en découlant alors étant formée pour un guidage par glissement d'une bride (20) du profilé (3) coudé radialement vers l'extérieur.

10. Outil de cintrage à mandrin par alternance selon l'une des revendications 1 à 9 précédentes, caractérisé en ce que le rouleau Z (19) disposé sous la surface inférieure de profilé (23) exécute un déplacement d'orientation dans le sens de la flèche (26) pour cylindrer le matériau de profilé inférieur avec une épaisseur de matériau conique.

11. Outil de cintrage à mandrin par alternance selon l'une des revendications 1 à 10 précédentes, caractérisé en ce que l'arête de matériau externe du profilé (3) forme un point zéro (29, 29') ou un point maximal (30, 30') de la profondeur de pénétration, le rouleau Z (19) formant entre le point maximal (30, 30') et le point nul (29, 29') le processus de cylindrage conique nécessaire de la surface inférieure de profilé (23).

12. Outil de cintrage à mandrin par alternance selon l'une des revendications 1 à 10 précédentes, caractérisé en ce que les rouleaux Z (33, 34) disposés au-dessus du profilé (3) sont formés pour assumer la force de pression générée du rouleau Z inférieur (19), ceux-ci étant opposés lors du changement du sens de cintrage dans la direction de l'axe X (5).

Zeichnung