CH598878A5 - Bending machine for ribbed circular sections - Google Patents

Description

  
 



   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Biegen kaltgewalzter oder gezogener Profilrohre aus Metall, insbesondere Stahl, welche einen von der Rohrwandung aus nach aussen ragenden, sich über die gesamte Länge des Profilrohres erstreckenden, einteilig mit dem Rohr erstellten und zur Rohrachse parallel verlaufenden Steg aufweisen.



   Ferner betrifft die Erfindung eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens, ein nach dem Verfahren hergestelltes gebogenes Profilrohr sowie eine spezielle Verwendung desselben.



   Profilrohre mit einer derartigen durchgehenden Längsleiste, in der Praxis auch als  Lappenprofile  bezeichnet, sind dem Fachmann bekannt. Sie haben sich dank ihrer relativ einfachen Herstellung durch Kaltwalzen bzw. Ziehen sowie ihrer beträchtlichen Biegefestigkeit sehr bewährt und werden häufig zur Herstellung von Rahmenkonstruktionen benützt, da der nach innen weisende Steg ein ideales Anschlussorgan für Verstrebungen, Gitter, Geflechte usw. darstellt.



   Da es bisher nicht möglich war, derartige Profilrohre mit relativ kleinen Radien zu biegen, war es   beispielsweisenot-    wendig, die vier Seiten eines Rechteckrahmens getrennt abzulängen, an den Verbindungsstellen mit einer Gehrung zu versehen und zu verschweissen. Da die Schweissstellen jedoch keine ebenen Flächen bilden, sondern stark verwinkelte und unebene Übergänge aufweisen, ist das Entgraten derselben eine besonders zeitraubende Arbeit. Auch lässt es sich erfah   rungsgemäss    nicht vermeiden, dass die auf Gehrung vorbereiteten Verbindungsstellen mitunter nicht genau aufeinanderpassen, was sich auf die Festigkeit der Schweissverbindungen ungünstig auswirkt.



   Eine wesentliche Vereinfachung würde sich bei der Herstellung solcher Profilrohrrahmen ergeben, wenn es möglich wäre, diese Profilrohre mit relativ kleinem Radius von beispielsweise 5 - 20 mm zu biegen. Wie dem Fachmann bekannt ist, sind grössere Biegeradien für die Praxis deshalb unbrauchbar, weil dann im Eckenbereich der Rahmen Schwierigkeiten beim Anschluss der engmaschigen Geflechte und Gitter auftreten.



  Die Erzielung der erforderlichen kleinen Biegeradien ist jedoch bisher nicht gelungen, und man braucht nur einen Blick auf den Querschnitt des Rohrprofils zu werfen, um zu verstehen, dass der Fachmann hierjedes Biegen auf kleine Radien von vornherein für aussichtslos halten muss. Die beim Biegen notwendigerweise auftretende Verkürzung der inneren Fasern kann nämlich von dem Steg gar nicht bewältigt werden, so dass Verformungen und Risse unabwendbar wären.



  Zwar wäre es wohl möglich, den Steg im Biegebereich zu entfernen, doch würde dies gerade an der meist hochbeanspruchten Rahmenecke eine empfindliche Schwächung der Festigkeit bedeuten, so dass bisher durchwegs der erwähnten Schweisskonstruktion der Vorzug gegeben wurde.



   Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein Verfahren und eine Einrichtung in Vorschlag zu bringen, die es gestatten, die erwähnten Schwierigkeiten und die bestehenden Vorurteile der Fachwelt zu überwinden.



   Das den Gegenstand der Erfindung bildende Verfahren ist demgemäss dadurch gekennzeichnet, dass der Steg im Bereich der beabsichtigten Rohrkrümmung in Richtung der Rohrachse derart eingedrückt wird, dass sich der dem Rohr benachbarte Stegteil zusammen mit einem Teil der an ihn angrenzenden Rohrwandung ins Innere des Rohres hinein verlagert, und dass das Rohrprofil gebogen wird.



   Dank diesem Verfahren ist es möglich, ein gebogenes Rohrprofil der erwähnten Art herzustellen, das den geschweissten Konstruktionen vom Gesichtspunkt der Ästhetik, der Festigkeit und der Herstellungskosten klar überlegen ist.



  Das erfindungsgemässe Verfahren lässt sich ausserdem mit geringstem Aufwand auch von ungeschultem Personal ausführen.



   Gemäss einer speziellen Ausführungsform dieses Verfahrens kann vorgesehen sein, dass der Steg so tief in Richtung der Rohrachse eingedrückt wird, bis die freie Oberkante des Stegs mit den beidseits an sie angrenzenden Randwülsten des Rohres annähernd bündig ist.



   Auch wäre es beispielsweise möglich, zwecks Herstellung von quadratischen oder rechteckförmigen Rahmen den Steg gleichzeitig an vier in gegenseitigem Abstand befindlichen Stellen des Rohrprofils einzudrücken und anschliessend zu biegen.



   Die zur Durchführung dieses Verfahrens dienende Einrichtung, welche eine Rohrbiegevorrichtung aufweist, ist erfindungsgemäss gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zum Eindrücken des Profilrohrstegs, welche ein das Profilrohr mindestens teilweise umschliessendes Gesenk und einen gegen das Gesenk bewegbaren Stempel aufweist.



   Auf der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht.



   Fig.   list    eine Perspektivdarstellung des zu biegenden Profilrohres,
Fig. 2 ist eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Eindrücken des Profilrohrstegs,
Fig. 3 ist die zugehörige Stirnansicht,
Fig. 4 zeigt die gleiche Vorrichtung nach dem Eindrücken des Profilrohrstegs,
Fig. 5 ist ein Schnitt längs der Linie V-V in Fig. 4,
Fig. 6 ist eine Seitenansicht einer Biegevorrichtung,
Fig. 7 ist ein Schnitt längs der Linie   Vil-Vil    in Fig. 6,
Fig. 8 zeigt ein Anwendungsbeispiel des gebogenen Profilrohres und
Fig. 9 veranschaulicht ein Detail aus Fig. 8.



   Das in Fig. 1 dargestellte Profilrohr 1, das beispielsweise durch Kaltwalzen aus einem rohrförmigen Ausgangsmaterial erzielt werden   karton,    weist einen unteren, rohrförmigen Teil 2 auf, der in der nachfolgenden Beschreibung kurz als  Rohr   2     bezeichnet wird, sowie einen Steg 3, der von der Rohrwandung aus nach aussen ragt und sich über die gesamte Länge des Profilrohres erstreckt.



   Der Steg 3 bildet mit dem Rohr 2 ein einziges Teil und besitzt etwa die doppelte Wandstärke des Rohres 2, da er aus zwei nach Art einer Überlappungsnaht übereinander liegenden Verlängerungen der Rohrwand besteht.



   In den Fig. 2 und 3 ist schematisch eine Einrichtung dargestellt, mittels welcher der Steg 3 nach unten, d.h. in Richtung der Rohrachse A in das Rohr hinein gedrückt werden kann. Diese Einrichtung weist ein Gesenk auf, das aus zwei Gesenkhälften 4 und 5 besteht, welche eine den Umrissen des Profilrohres 1 genau angepasste Durchgangsbohrung 6 aufweisen. Die beiden miteinander verschraubten Gesenke 4 und 5 umschliessen das Profilrohr somit allseitig bis auf eine zentrale Öffnung 7, deren Querschnitt demjenigen eines Stempels 8 angepasst ist. Der an einem Querhaupt 9 befestigte Stempel 8 kann durch ein nicht dargestelltes Antriebsorgan, beispielsweise den Exzenter einer Exzenterpresse, in Richtung des Pfeiles 10 entgegen der Rückstellkraft der Federn 13 nach unten gepresst werden. Dabei trifft die Unterkante des Stempels 8 auf den Steg 3 des Profilrohres und drückt diesen nach unten.

   Da das Profilrohr bis auf den Wirkungsbereich des Stempels allseitig von dem Gesenk gehalten bzw. in dieses eingespannt ist, wird sich lediglich der Oberteil des Profilrohres verformen. Wie insbesondere die Fig. 4 und 5 zeigen, ist der Steg 3 nach beendigtem Eindrückvorgang so weit nach unten gedrückt worden, dass dessen Oberkante mit den beidseits des Steges entstandenen Randwülsten 11 und 12 bündig ist. Damit steht einerseits der Steg dem beabsichtigten Biegevorgang nicht mehr im Wege, andererseits ist das Rohr, wie die Schnittdarstellung nach den Fig. 5 und 7 eindeutig zeigt,  von innen her verstärkt worden. Zum Vergleich ist das Ausgangsprofil des Profilrohres in Fig. 5 gestrichelt eingezeichnet.



   Den Biegevorgang veranschaulichen die Fig. 6 und 7. Das Profilrohr 1, dessen Steg 3 an der beabsichtigten Krümmungsstelle eingedrückt wurde, wird zunächst in die entsprechend geformte   Aufnahmerille    14 zweier Backen 15 und 16 eingeleitet. Die Backe 16 ist ortsfest, während die Backe 15 mittels eines Gelenkes 17 in Richtung des Pfeiles 18 nach oben geschwenkt werden kann, was beispielsweise durch eine hydraulisch betätigte Stange 19 erfolgt, die ihrerseits über einen Hydraulikzylinder 20 betätigt wird und an ihrem einen Ende an einen Ansatz 21 der Schwingbacke 15 angelenkt ist.



   Beim Biegevorgang schiebt sich zunächst ein in Richtung des Doppelpfeiles 22 beweglicher Gegenhalter 23 gegen den eingedrückten Stegbereich, worauf die Backe 15 verschwenkt wird. Das ins Innere des Rohres 2 hineinragende eingedrückte Material, das am unverformten Profilrohr 1 den unteren, dem Rohr 2 benachbarten Stegteil sowie einen Teil der an diesen angrenzenden Rohrwandung umfasst, wird beim Biegen noch etwas mehr an die Innenfläche der gegenüberliegenden Rohrwandung herangedrückt und stützt die sich beim Biegevorgang streckenden Aussenfasern des Rohres von innen her ab.



   Praktische Versuche haben gezeigt, dass sich die Biegung auch bei kleinem Biegeradius von beispielsweise 5 - 10 mm einwandfrei durchführen lässt.



   Ein Anwendungsbeispiel des gebogenen Profilrohres zeigen die Fig. 8 und   9.Auf    einer handelsüblichen Palette 24 sitzt ein Aufsetzgitter 25, das sich aus mehreren rechteckförmigen, mit Drahtgitter bespannten Rahmen zusammensetzt. Der mit 26 bezeichnete Rahmen besteht z.B. aus einem Profilrohr 27, das gemäss dem beschriebenen Verfahren an vier Stellen um   900    gebogen wurde.

  Während somit ein solcher rechteckförmiger oder quadratischer Aufsetzgitter-Rahmen nach der konventionellen Methode mit vier an den Ecken liegenden Abbrenn-Schweissstellen versehen werden musste, ist gemäss dem beschriebenen Verfahren nach dem Biegen des Rahmens nur noch eine einzige Schweissstelle erforderlich, die sich nun nach Belieben in einen geraden Rahmenabschnitt verlegen und beispielsweise nach dem CO2-Schweissverfahren ausführen lässt, das keinerlei Entgratung mehr erfordert.



   Die vier   90 -Biegungen    des Rahmens können in einem Arbeitsgang erzielt werden. Bei häufig wechselnden Rahmenabmessungen dürfte eine Anlage mit zwei Arbeitsgängen zweckmässig sein. Das Eindrücken des Stegs lässt sich dagegen auf einer einzigen, entsprechend konstruierten Vorrichtung in beliebiger Anzahl ausführen.



   Die vergrösserte Darstellung nach Fig. 9 zeigt die Anordnung des Drahtgitters 28 im Eckenbereich des Rahmens an den beiden mit P bezeichneten Stellen. Vor allem ist ersicht lich; dass diese Gitterbefestigung, die normalerweise durch Punktschweissen erfolgt, nur bei relativ kleinem Biegeradius r möglich ist. Sobald dieser Radius ein bestimmtes Mass überschreitet, muss das Gitter speziell angepasst werden, was selbstverständlich eine zeitraubende Arbeit mit sich bringt.



   Die Vorteile des neuen Verfahrens und der nach demsel ben hergestellten gebogenen Profilrohre lassen sich somit fol gendermassen zusammenfassen:  - Dank dem erfindungsgemässen Verfahren lassen sich
Profilrohre auch mit relativ kleinen Radien risikolos bie gen,  - durch die Verlagerung gewisser Profilrohrteile an die In nenfläche des Rohres wird dasselbe verstärkt und kann insbesondere dem Biegevorgang bedenkenlos unterworfen werden,  - bei der Herstellung von Profilrohrrahmen müssen die ein zelnen Rahmenabschnitte nicht mehr zugeschnitten bzw.



   auf Gehrung bearbeitet werden, wobei insbesondere auch das genaue, zeitraubende Zurichten der Schweissstellen entfällt,  - der Schweissvorgang wird bei der Rahmenherstellung er heblich, mindestens aber um 75% reduziert,  - das Entgraten der speziell geformten Schweissstellen im
Verbindungsbereich zweier aneinander grenzender Profil rohre entfällt völlig,  - der gebogene Rahmen sieht besser aus als der vierfach an den Ecken geschweisste und  - die Herstellungskosten sind im Vergleich zu der konven tionellen Methode geringer.



   Bei der Beschreibung des gewählten Ausführungsbeispiels wurde angenommen, dass zunächst auf einer Vorrichtung der Steg des Profilrohres eingedrückt wird und dass dann auf einer weiteren Vorrichtung das Biegen erfolgt. Es wäre aber durchaus möglich, beide Vorrichtungen zu kombinieren, d.h. das Profilrohr in der gleichen Vorrichtung einzudrücken und zu biegen. In diesem Fall würden die Backen 15 und 16 zuerst als Auflager (Gesenke) beim Eindrücken des Steges und dann als Biegebacken dienen. 

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE

   I. Verfahren zum Biegen kaltgewalzter oder gezogener Profilrohre aus Metall, insbesondere Stahl, welche einen von der Rohrwandung aus nach aussen ragenden, sich über die gesamte Länge des Profilrohres erstreckenden, einteilig mit dem Rohr erstellten und zur Rohrachse parallel verlaufenden Steg aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg im Bereich der beabsichtigten Rohrkrümmung zunächst in Richtung der Rohrachse derart eingedrückt wird, dass sich der dem Rohr benachbarte Stegteil zusammen mit einem Teil der an ihn angrenzenden Rohrwandung ins Innere des Rohres hineinverlagert, und dass das Rohrprofil gebogen wird.

   II. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, mit einer Rohrbiegevorrichtung, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (4 - 9) zum Eindrücken des Profilrohrstegs (3), welche ein das Profilrohr (1) mindestens teilweise umschliessendes Gesenk (4, 5) und einen gegen das Gesenk bewegbaren Stempel (8) aufweist.

   III. Gebogenes Profilrohr, hergestellt nach dem Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Steg (3) im Bereich der Krümmung mindestens grösstenteils ins Innere des Rohres (2) hineinverlagert ist.

   IV. Verwendung des gebogenen Rohrprofils nach Patentanspruch III zur Herstellung von Aufsetzgittern für Paletten, deren Rahmen an mindestens drei Stellen um 900 gebogen und mit nur einer Schweissstelle versehen ist (Fig. 8, 9).

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (3) so tief in Richtung der Rohrachse (A) eingedrückt wird, bis die freie Oberkante des Stegs (3) mit den beidseits an sie angenzenden Randwülsten (11, 12) des Rohres (2) bündig ist.

   2. Verfahren nach Patentanspruch I oder Unteranspruch 1, zwecks Herstellung von quadratischen oder rechteckförmigen Rahmen, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (3) gleichzeitig an vier in gegenseitigem Abstand befindlichen Stellen des Profilrohres (1) eingedrückt und anschliessend gebogen wird.

   3. Verfahren nach Patentanspruch I oder einem der Unteransprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (3) so tief ins Innere des Rohres (2) eingedrückt wird, bis dessen in das Rohr hineinragende Abschnitte an der gegenüberlie genden Innenfläche des Rohres aufliegen und das Rohr damit verstärken.

   4. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das Eindrücken des Steges (3) und das Biegen des Profilrohres gleichzeitig durchgeführt werden.

   5. Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass das Gesenk zwei übereinander angeordnete, gemäss einer Horizontalebene voneinander getrennte Gesenkhälften (4, 5) aufweist, die so geformt sind, dass sie das Profil rohr (1) bis auf eine im Bewegungsbereich des Stempels (8) liegende Öffnung (7) umschliessen können.

   6. Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass das Gesenk (4, 5) zwei nebeneinander gelenkig miteinander verbundene Teile aufweist, deren eines ortsfest, das andere mit einem Antriebsorgan, beispielsweise einem hydraulisch bewegbaren Kolben, gekoppelt ist, derart, dass die beiden Gesenkteile gleichzeitig die das Profilrohr (1) aufzu- nehmen bestimmte Elemente der Biegevorrichtung darstellen.

   7. Profilrohr nach Patentanspruch III, dadurch gekennzeichnet, dass die freie Oberkante des eingedrückten Stegs (3) mit den beiden ihn seitlich begrenzenden Randwülsten (11, I2) annähernd bündig ist.

   8. Profilrohr nach Patentanspruch III, dadurch gekennzeichnet, dass die ins Rohrinnere hineinragenden Abschnitte des eingedrückten Stegs praktisch bis zur gegenüberliegenden Innenwand des Rohres (2) reichen (Fig. 7).

   9. Verwendung nach Patentanspruch IV, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (27) des Aufsetzgitters (25) vier Biegestellen aufweist und die Schweissstelle auf einem geraden Abschnitt liegt.