WO2005070580A1 - Biegevorrichtung mit pendelwalzrollen - Google Patents

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WO2005070580A1
WO2005070580A1 PCT/EP2005/000161 EP2005000161W WO2005070580A1 WO 2005070580 A1 WO2005070580 A1 WO 2005070580A1 EP 2005000161 W EP2005000161 W EP 2005000161W WO 2005070580 A1 WO2005070580 A1 WO 2005070580A1
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sheet
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French (fr)
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Walter E. SPÄTH
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Klingelnberg AG
Palima W Ludwig and Co
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Klingelnberg AG
Palima W Ludwig and Co
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D7/00—Bending rods, profiles, or tubes
    • B21D7/08—Bending rods, profiles, or tubes by passing between rollers or through a curved die

Definitions

  • the invention relates to a bending device with pendulum rolling rollers according to the preamble of claim 1.
  • the invention discloses a new bending method, which is also referred to below as cold flow form bending.
  • a four-roll bending machine is equipped with a mandrel shaft which is positioned in the interior of the profile in the bending zone.
  • the bending machine consists of a center roller bearing on the inside of the curved profile, a rolling roller resting on the outside of the arch and a bending roller arranged on the outlet side of the profile, which acts on the outside of the arch, against the supporting action of one on the inlet side on the outside of the arch support roller.
  • Stretching and upsetting are events that result from the application of force to overcome the section modulus of a section to be bent; these forces cause a material flow in the section to be bent.
  • the stretching and upsetting flow is caused by large tensile and compressive forces in the outside and inside of a profile sheet production when the elastic limit is exceeded.
  • micro or macro crack formation could occur in the side wall of the curved profile, or shear forces at the transitions between rolled and unground walls, which could result in separation of the material.
  • the homogeneity of the structure was disturbed or even interrupted.
  • the invention is therefore based on the object of developing a bending device of the type mentioned in such a way that an optimal shaping of a profile is achieved without disturbing the homogeneity of the structure while avoiding micro or macro crack formation in the side walls of the profile.
  • the invention is characterized by the technical teaching of the claim.
  • pendulum rolling rolls are arranged, which act on the upper and lower side walls of the profile.
  • the homogeneity of the material during the bending process is largely maintained or is even improved by the compression according to the invention of all walls (outside of the arch, inside of the arch, top side wall and bottom side wall).
  • the invention accordingly proposes further rollers which bear against the upper and lower side walls, which are referred to below as oscillating roller rollers.
  • the invention is not restricted to the term "pendulum roller".
  • these rolling rolls (with or without a contour) are arranged in a non-oscillating manner, but rather rigidly.
  • the invention is primarily concerned with the induced structure flow that runs from the outside of the profile to the inside of the profile and controls this flow by attaching upper and lower roller rollers to the upper and lower side walls so as to redirect the flow from the outside of the arch to the inside of the arch and initiate there.
  • volume shift causes a longitudinal flow with the consequence of an elongation above the bending line.
  • an arch-shaped profile that lies in the XY plane results after the bending process. It is defined by an outer side of the sheet and an inner side of the sheet, the so-called rolling roller being in contact with the outside of the sheet, while the so-called center roller is in contact with the inside of the sheet.
  • the profile on the outside of the curve is lengthened by the dimension l + ⁇ I, while the length I remains on the inside of the curve. This applies in the event that the bending line is on the inside of the sheet. This means that the entire profile cross-section is rolled out from the inside of the bend.
  • the material is elongated, along with a controlled flow of material in length, so as to produce the outside of the sheet.
  • end walls The walls extending perpendicularly thereto are referred to as "side walls”.
  • the invention is now concerned with the material flows which arise in the end wall on the outside of the bow and which, according to the invention, are deflected via the novel pendulum rolling rollers, which act on the side walls, over the associated side walls up to the end wall on the inside of the bow.
  • the cross-section can be laid so that the compression area on the inside of the profile arch is largely eliminated due to the corresponding cross-sectional changes based on the previously described and calculated material shifts on the profile wall. There are therefore no longer any compressive forces that can cause deformation. Such laying of the bending line is achieved by rolling out on the side walls. For this reason, this process is also known as roll bending.
  • the upper and lower oscillating roller rolls are tapered in their axial position against the plane parallelism of the profile to be bent. A greater rolling depth is therefore achieved on the two upper and lower side walls on the outside of the sheet than is comparatively on the inside of the sheet.
  • the adjustment of the axial position of the two upper and lower spherical rollers is therefore such that the spherical rollers on the upper and lower side wall on the outside of the arch have a relative depth of penetration into the material, whereas this depth of penetration towards the inside of the arch can be set to 0.
  • the invention is not limited to the elimination of the bending roller. It can also be provided that the bending roller is still present and that the pendulum rolling rollers according to the invention which are provided here and which act on the upper and lower side walls of the profile are additionally present.
  • the bending line is laid on the inside of the arch and this induces a structure flow from the outside of the arch towards the inside of the arch. This is achieved by means of differently adjustable axial longitudinal angles of the pendulum roller and their depth of penetration into the material to be formed.
  • the depth of penetration of the roll (roller roll) lying on the outside of the sheet is taken up by the pendulum rolling rolls lying perpendicularly to it and acting on the side walls and diverted into the side walls and passed over the side walls to the inside of the sheet.
  • rollers should therefore, if possible, enclose the profile to be formed in a form-fitting manner in order to avoid evasion, bulging and the like in this gap area.
  • the pendulum roller In order to achieve this effect, it is necessary from a mechanical engineering point of view to design the pendulum roller to be displaceable in its longitudinal axis, so that it follows the profile to be formed during the bending process.
  • the invention is not limited to the fact that in the case of so-called roll bending, only the pendulum rollers resting on the side walls are conically set against one another.
  • the rolling and center rollers which bear against the inside and outside of the arch are designed to be commuting accordingly and can accordingly also be used against one another.
  • the bending line With this gravity bending, the bending line remains in the gravity line, i.e. H. approximately in the middle of the profile to be bent if it is a symmetrical profile.
  • the upper and lower pendulum rolling rollers which are in contact with the upper and lower side walls, can either be placed at an angle to one another, or that they have a double conical running surface.
  • Gravity bending describes a state of bending in which the profile is thinned and elongated beyond the neutral line, i.e. the line of gravity, by stretching and elongating the wall thickness beyond the line of gravity.
  • the wall thickness begins to increase with volume, which has been displaced from the gravity line to the outside of the arch.
  • the line of gravity i. H. the center of gravity shifts by the dimension X towards the inside of the arch; caused by the material volume shift.
  • the internal profile cross section is largely preserved by the mandrel shank tool.
  • This knowledge forms the basis for the volume calculation to determine the various roll penetration depths on the profile walls and the radii of a profile to be bent that can be adjusted in a controlled manner.
  • the pendulum rolling rollers are now adjusted in accordance with the physical displacement phenomena mentioned above and the volume changes in the end and side wall area calculated from this.
  • a highly ductile structure i.e. no distortions, micro or macro cracks in the structure.
  • Clean outer and inner contour of the profile cross-section i.e. no warping, bulges, corrugations in the profile wall.
  • upsetting roll bending is described in more detail as a third embodiment of the invention.
  • upper and lower pendulum rolling rollers are present, in connection with a bending roller arranged axially offset from the aforementioned rollers.
  • the bending line is moved to the outside of the arch and the conical material thickening of the side walls is deflected into the inner wall of the arch.
  • the main upsetting forces arise on the inner wall of the arch by shortening the sheet processing.
  • the upsetting roll bending uses opposed, braked center and roll rolls, i. that is, the speed of the respective roll on the inside and outside of the profile is lower than the speed of the profile through the bending gap.
  • brake shoes are arranged on the inside and outside of the bend, which increase the resistance to the profile to be bent and thus create a strong compression effect in the bending axis.
  • the internal geometry (this is the internal cross-sectional shape) of a profile remains unchanged in terms of dimensions. It is important that the internal dimensions of the profile are maintained and only the external dimensions of the profile are changed in the sense of a volume shift. The inside dimension of the profile remains constant.
  • the bending line is the line on which the forces for stretching and upsetting build up and deform the corresponding profile.
  • the present invention is not only directed to a two-dimensional shaping of a profile, but that it can additionally be achieved with the arrangement of either contoured or oscillating rolling rollers that a helix (in three-dimensional shape) can be bent.
  • a helix in three-dimensional shape
  • the present invention is not only directed to a two-dimensional shaping of a profile, but that it can additionally be achieved with the arrangement of either contoured or oscillating rolling rollers that a helix (in three-dimensional shape) can be bent.
  • a helix in three-dimensional shape
  • the upper and lower pendulum roller rolls are still used for this purpose for the desired structural flow and for the radius of the bend.
  • FIG. 2 the deformation of a profile during the bending according to FIG. 1 if there is no mandrel shaft carried in the bending zone;
  • Fig. 4 Section along the line A-A in Figure 3;
  • Fig. 6 the enlarged view of the profile to be bent under the influence of the various rollers during roll bending
  • Fig. 8 section along the line A-A in Figure 7;
  • Fig. 11 Section through the bending roll zone of the profile with the four adjacent rolls
  • Fig. 12 Schematic representation of the forming processes in section
  • a symmetrical hollow profile (referred to as profile 1) is formed into a bent profile by symmetrical bending.
  • roller roll 4 rests on the outside of the sheet (outer end wall), while a middle roll 3 rests on the inside of the sheet (inner end wall).
  • the two rollers are either both or only one of the two is driven in rotation.
  • a mandrel rod 7 In the interior of the hollow profile runs a mandrel rod 7, at the front end of which a mandrel shaft 8 is arranged, which has corresponding support elements 9, 10.
  • These support elements 9, 10 are highly wear-resistant support bodies which rest on the inside of the profile 1 in the region of the bending zone.
  • the bending zone is formed by the juxtaposition of the central rollers 3 and 4.
  • FIG. 1 shows that the roller 4 rests on the outside of the sheet 53, while the middle roll 3 rests on the inside 52 of the sheet. It is thereby achieved that, for example, the inside of the arc is bent with a bending radius 15, while the outside of the arc 53 is bent with a bending radius 14.
  • a bending roller 11 is arranged on the outside of the arch 53 at an axial distance from the bending zone, which can be moved into the position 11 'as shown so as to act with an adjustable force on the outside of the arch 53 of the profile to be bent ,
  • the bending roller 11 acts in principle against the resistance of the support rollers 5, 6, in particular the support roller 6, while the support roller 5 has only management tasks.
  • an upper pendulum roller 12 bears in a shaping manner on the upper side wall 50, while a lower pendulum roller 13 bears in a shaping manner on the lower side wall 51.
  • these two oscillating rolling rollers 12, 13 are designed to oscillate in their axial position (with respect to the horizontal axis 21), i. H. the upper pendulum roller 12 can be pivoted in the arrow direction 18 on the pivot axis 22a and the lower pendulum roller 13 can be pivoted in the arrow direction 19 on the lower pivot axis 22b.
  • the depth of penetration on the outside of the sheet 53 is at a maximum, while it runs towards 0 on the inside of the sheet 52.
  • the upper pendulum roller 12 is pivoted clockwise in the direction of arrow 18 against the upper side wall d 50, while the lower pendulum roller 13 is pivoted counterclockwise (arrow direction 19) against the corresponding side wall 51.
  • FIG. 2 now shows that if the profile is reshaped when the corresponding guide means are removed, the profile 1 ′, which is undesirably deformed, results from a profile 1, which undergoes a corresponding indentation on the outside 53 of the arch with a corresponding reduction in the width dimension, whereby a simultaneous thinning of the material takes place.
  • FIG. 5 shows the profile deformation on an enlarged scale during gravity bending.
  • the respective rollers 3, 4, 12, 13 are only shown in a hint, and only in the area of their running surfaces when they act on the respective outer sides of the profile 1 to be formed.
  • the transfer of the drawing figure 5 to the drawing figure 1 means that practically from the drawing plane of FIG. 5 the profile is bent upwards in the direction of arrow 26.
  • roller 4 is fed into the outer sheet 29 in the direction of arrow 46 (feed direction).
  • the bending axis 54 runs through the zero line 30.
  • the previous, undeformed outer arch 29 transforms into the deformed outer arch 29 '. This is connected to a material thinning 43.
  • Material thinning 43 results from the difference between the undeformed outer arch 29 and that which results after the bending Outer arch 29 '.
  • the stretching forces that arise during the forming process result in said material thinning 43.
  • This wedge-shaped material thinning 31 disappears on the bending axis 54 in the region of the zero line 30.
  • the tread 25 of the respective pendulum roller 12, 13 is chamfered in such a way that the tread part 25a rises conically from the bending line 30 to the outer curve 29.
  • a maximum penetration depth of the pendulum rolling rollers 12, 13 acting in the outer curve is thus achieved. This depth of penetration supports arch elongation, i.e. H. the increase in length on the outside 53.
  • the center roll 3 has only a shaping character in such a way that the profile of the inside 52 of the arch is only supported accordingly.
  • the resulting increase in material 44 results from the volume shift from the two wedges of the increase in material 32 occurring in the side wall.
  • Decreasing means that they are indicated with a plus on the inner arch 28 and are therefore maximum.
  • a stretching force therefore arises on the outside of the arch, while a compression force arises on the inside of the arch.
  • the thinning 27a that arises on the outer arch 29 is consequently converted into the same size in the compression thickness 27 on the inner arch 28.
  • the pendulum rolling rollers 12, 13 do not have a specially contoured running surface 25, but that the pendulum rolling rollers 12, 13 are chamfered by an angle 45 (angle ⁇ ) overall, namely from the outer curve 29 in the direction of the inner arch 28.
  • the bending line now shifts from the center of gravity in the central axis 23 in the direction of the bending line 30 to the inner arch 28.
  • the center roll 4 is advanced in the direction of the arrow 46 (infeed direction) against the outer sheet 29, which results in a thinning of the material 43 and this thinning 43 is converted into an increase in length on the outer sheet 29.
  • the material thinning 43 in the area of the side walls is converted into a wedge-shaped material thinning 31, which runs out towards the inside of the arch 28 on the inner arch 28.
  • the bending line 30 is located on the inner side of the inner bend 28.
  • the surface pressure of the roller 4 on the outer sheet 29 is approximately three times higher than the surface pressure of the center roll 3 resting on the inner sheet 28. This results in a penetration depth of z. B. 4 mm in the area of the outer sheet 29 and to a penetration depth of 1, 3 mm in the area of the inner sheet 28 for the corresponding rollers 4th, 3rd
  • the embodiment according to FIG. 6 is thus characterized in that the upper pendulum roller 12 is tapered relative to the lower pendulum roller 13, so that a greater depth of penetration of these two pendulum rollers 12, 13 takes place on the outer bow 29 than on the inner bow 28.
  • the penetration depth is 0 on the inner bend 28, where the bend line 30 runs.
  • the entire bending process takes place in the bending axis 54.
  • the action force of the roller 4 is consequently transmitted to the central roller via the profile and the mandrel shaft 8 held in the interior of the profile.
  • the pendulum rolling rollers 12, 13 are fed against the corresponding side walls 50, 51 of the profile with an adjustable feed force, this feed force being in the range of 100 kN.
  • the feed force of the roller 4 on the outer sheet 29 could be in the range of 400 kN, while the center roller 3 only experiences a reaction force.
  • the center roll 3 takes up a total of 800 kN.
  • FIG. 7 shows a second exemplary embodiment of a pendulum roller roll bending machine, which describes the upsetting roll bending.
  • FIG. 7 additionally shows that a link chain 39 is arranged at the front free end of the mandrel shaft 8, which links individual roller elements 40 to one another in an articulated manner.
  • roller elements 40 are arranged in the region of the bending axis 54 and in the outlet direction behind the bending axis 54 in order to additionally support the inner cross section of the profile V.
  • a strong compressive force arises from the fact that the profile is pushed into the bending zone in the direction of arrow 2 and the speed at which the central roller 3 and the roller roller 4 drive the profile 1 is lower than the pushing speed in the direction of the arrow 2 one Squeezing effect on profile 1, which is additionally supported by two opposing brake shoes 37, 38.
  • the brake shoe 37 bears against the outside of the bow 53, while the brake shoe 38 bears against the inside of the bow 52.
  • FIG. 8 further shows that not only are the pendulum rolling rollers 12, 13 designed to be pivotable, but that it is also possible to also design the center roller 3 and the roller 4 to be pivotable.
  • the latter rollers 3, 4 are then designed to be pivotable when not only a two-dimensional bending of the profile 1 is required, but when this profile is to be bent in a helical shape. This is symbolized by the arrow directions in FIG. 8.
  • FIG. 9 shows a section in the direction of line B-B in FIG. 7, where it can be seen that the brake shoe 38 is applied to the inside of the bow 52 to increase friction and thereby achieve a strong compression effect.
  • the bending line 30 is now laid on the outer curve 29.
  • the bending line 30 is understood such that no force acts on the profile 1 in this area. Accordingly, it is a neutral line.
  • the previously undeformed inner arch 28 is positioned radially outward in the direction of the inner arch 28 ', as shown in FIG. 10.
  • this volume corresponds exactly to the volume of the material increase 32 'in the region of the inner curve 28'.
  • the tread 57 of the center roller has only a shaping character in order to form the enlarged inner arch 28 ".
  • the increase in material 48, 32 'on the inner arch 28 does not interfere with the use of such a profile.
  • Such upsetting roll bending is used when the statics of the bent profile make it necessary to keep the wall thickness of the outer curve 29 and the wall thickness of the side walls 50, 51 the same even after the forming.
  • the increase in the wall thickness in the area of the inner arch 28 is harmless and increases the section modulus of the curved profile.
  • FIGS. 11 and 12 show an exemplary embodiment of roll bending with volume shift using the example of a square tube 200 x 200 x 20 mm:
  • the bending line lies on the inner curve, i.e. the development length does not change.
  • the side walls are rolled symmetrically from the outside 4 mm inwards to 0.
  • This elongation on the inside is canceled out by the bending roller via upsetting.
  • the penetration depth is denoted by 60 and the rolling depth by 61 in FIG.
  • the amount of penetration depth on the inlet side is designated by 60, while the amount on the outlet side (opposite in sign) is designated by 60 '.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Metal Rolling (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)

Abstract

Eine Biegevorrichtung zur Biegeumformung von offenen, halboffenen und geschlossenen Hohlprofilen (11') arbietet mit einer sich an der innenseite des gebogenen Profils anlegenden Mittelrolle (3) einer sich an der Bogenaußenseite anlegenden Walzrolle (4) und einer an der Auslaufseite des Profils angeordneten Biegerolle (11), welche auf die Bogenaussenseite wirkt, und zwar entgegen der Abstützwirkung einer an der Einlaufseite an der Bogenaußenseite anliegenden Stützrolle (5,6). Um auch die Umformung dünnwandiger, empfindlicher Profile zu, ermöglichen ist vorgesehen, dass in senkrechter Ebene zur Biegeebene bezüglich der einander gegenüberliegenden Mittel- und Walzrollen (3,4) weitere Walzrollen (12,13) angeordnet sind, welche auf die obere und untere Seitenwand des Profils einwirken.

Description

Biegevorrichtung mit Pendelwalzrollen
Die Erfindung betrifft eine Biegevorrichtung mit Pendelwalzrollen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Die Erfindung offenbart ein neues Biegeverfahren, das im folgenden auch als Kalt- Fließformbiegen bezeichnet wird.
Beim Kaltumformen, beim Biegen von Hohlprofilen , insbesondere von offenen und halb offenen Profilen, besteht das Problem, dass das Profil zum Ausbeulen, Knicken, Wellen oder Brechen neigt.
In der DE 197 17 472 A1 wurde eine Lösung dieses Problems in der Weise vorgeschlagen, dass eine Vier-Walzenbiegemaschine mit einem Dornschaft ausgerüstet wird, der im Innenraum des Profils in der Biegezone positioniert wird. Die Biegemaschine besteht aus einer an der Innenseite des gebogenen Profils sich anlegenden Mittelrolle, einer sich an der Bogenaußenseite anlegenden Walzrolle und einer an der Auslaufseite des Profils angeordneten Biegerolle, welche auf die Bogenaußenseite wirkt, und zwar entgegen der Abstützwirkung einer an der Einlaufseite an der Bogenaußenseite anliegenden Stützrolle.
Es wurde festgestellt, dass mit dieser bekannten Biegevorrichtung ein Auswalzeffekt der horizontalen Bogenseiten (Bogeninnen- und -außenseite) des Profils stattfindet, und zwar in der Weise, dass die an der Bogenaußenseite anliegende Walzrolle das Profil in diesem Bereich ausdünnt und die an der Bogeninnenseite anliegende Mittelrolle die Reaktionskräfte aufnimmt, wobei es zu einer Materialzunahme der Wandstärke im Bereich der Bogeninnenseite durch einen Staucheffekt des gebogenen Profils kommen kann.
Bisher wurden Materialveränderungen in der Dicke der Materialwand des zu biegenden Profils im Bereich der Bogeninnen- und Bogenaußenseite in Kauf genommen, ohne dass diese Materialveränderungen kontrolliert gesteuert werden konnten. Die damit verbundenen Reck- und Stauchkräfte an der Bogeninnen- bzw. Bogenaußenseite haben demgemäß einen entsprechend negativen Einfluss auf die Formgebung des Profils und des Materialgefüges.
Damit konnte der Materialfluss von der Bogenaußenseite zur Bogeninnenseite, bzw. in Richtung zum Bogenaußenumfang und zur Bogeninnenumfang (Quer-, Längsfluss des Gefüges im Profilquerschnitt) nicht kontrolliert beeinflusst werden. Daher konnten Beulungen und Verwerfungen in den Wandungen stattfinden.
Beim Biegen dieses Profils gibt es demgemäß einen Streckbereich im Außenbogen und einen Stauchbereich im Innenbogen.
Strecken und Stauchen sind Ereignisse, die durch die Krafteinbringung zur Überwindung des Widerstandsmoments eines zu biegenden Profils entstehen, diese Kräfte bewirken im zu biegenden Profil einen Gefügefluss des Materials.
Das Reck- und Stauchfließen wird durch große Zug- und Druckkräfte im Außen- und Innenbereich einer Profilbogenherstellung beim Überschreiten der Elastizitätsgrenze bewirkt.
Beim konventionellen Biegen von Profilen nach der DE 197 17 472 A1 kommt es im Grenzbereich einer Biegung zu Deformationen im Profilquerschnitt, wobei nach dem Gegenstand der DE 197 17 472 A1 bereits schon Einfluss auf diese Deformationen insoweit genommen wurde, dass die Innen- und Außenwand des Profils eine saubere Führung durch einen in der Biegezone positionierten Dornschaft erfuhr.
Es konnte dennoch zu sogenannten Mikro- oder Makrorissbildungen in der Seitenwand des gebogenen Profils kommen, bzw. an den Übergängen zwischen gewalzter und ungewalzter Wandung zu Scherkräften, die eine Trennung des Materials zur Folge haben konnten. Die Homogenität des Gefüges war gestört oder sogar unterbrochen. Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Biegevorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass eine optimale Umformung eines Profils ohne Störung der Homogenität des Gefüges unter Vermeidung von Mikro- oder Makrorissbildungen in den Seitenwänden des Profils erreicht wird.
Damit sollen eine saubere und maßhaltige Querschnittsform des gebogenen Profils und eine saubere Oberfläche erreicht werden.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die technische Lehre des Anspruches gekennzeichnet.
Wesentlich ist, dass in senkrechter Ebene zur Biegeebene bezüglich der einander gegenüberliegenden Mittel- und Walzrollen weitere, sogenannte Pendelwalzrollen angeordnet sind, welche auf die obere und untere Seitenwand des Profils einwirken.
Mit dieser technischen Lehre wird ein neuartiges Fließform-Biegen vorgeschlagen, welches einen Gefügefluss in der Biegeachse eines Profils induziert. Dieser Gefügefluss entsteht durch den Walzvorgang in dem Augenblick, wenn der Biegeprozess in Gang gesetzt wird, einhergehend mit der Einbringung des Walzeffektes.
Reck- und Stauchkräfte werden auf diese Weise auf ein Minimum reduziert oder ganz eliminiert, je nach der einzubringenden Walzkraft und Eindringtiefe der Walzrollen in das Material.
Die Homogenität des Werkstoffs während des Biegeprozesses bleibt weitestgehend erhalten oder wird sogar noch durch die erfindungsgemäße Verdichtung aller Wände (Bogenaußenseite, Bogeninnenseite, Seitenwand oben und Seitenwand unten) verbessert.
Die vorher genannten schädlichen Einflüsse im Querschnittsgefüge in der Biegeachse können somit nicht mehr entstehen. Die Erfindung schlägt demzufolge sich an der oberen und unteren Seitenwand anlegende, weitere Rollen vor, die nachfolgend als Pendelwalzrollen bezeichnet werden. Auf den Begriff "Pendelwalzrolle" ist die Erfindung jedoch nicht beschränkt. In der einfachsten Ausgestaltung der Erfindung sind diese Walzrollen (mit oder ohne Kontur) nicht-pendelnd, sondern starr angeordnet.
Die Erfindung beschäftigt hauptsächlich sich mit dem induzierten Gefügefluss, der von der Bogenaußenseite des Profils in Richtung zur Bogeninnenseite verläuft und steuert diesen Gefügefluss durch die Anbringung von oberen und unteren Pendelwalzrollen an den oberen und unteren Seitenwänden, um so den Gefügefluss von der Bogenaußenseite zur Bogeninnenseite umzulenken und dort einzuleiten.
Zusätzlich bewirkt die Volumenverschiebung einen Längsfluss mit der Folge, einer Längung oberhalb der Biegelinie.
Wenn beispielsweise ein offenes, halb offenes oder geschlossenes Hohlprofil zweidimensional gebogen wird, ergibt sich nach dem Biegevorgang ein bogenförmiges, in der XY-Ebene liegendes Profil. Es ist durch eine Bogenaußenseite und eine Bogeninnenseite definiert, wobei an der Bogenaußenseite die sogenannte Walzrolle anliegt, während an der Bogeninnenseite die sogenannte Mittelrolle anliegt.
Bei der Erzeugung eines solchen Bogens kommt es an der Bogenaußenseite zu einer Längung des Profils um das Maß l+ΔI, während auf der Bogeninnenseite die Länge I beibehalten bleibt. Dies gilt für den Fall, dass sich die Biegelinie auf der Bogeninnenseite befindet. Das bedeutet, dass der gesamte Profilquerschnitt von der Bogeninnenseite aufwärts ausgewalzt wird.
Dadurch kommt es durch den Auswalzeffekt der Walzrolle auf der Bogenaußenseite zu einer Längung des Materials, mit einhergehend wird ein kontrollierter Materialfluss in die Länge erzeugt, um so die Bogenaußenseite zu erzeugen. Nachfolgend werden der besseren Übersichtlichkeit wegen die beiden (in der Regel planparallel einander zugeordneten) Wände, an denen die Walzrolle und die Mittelrolle anliegen, als „Stirnwände" bezeichnet. Die senkrecht hierzu sich erstreckenden Wände werden als „Seitenwände" bezeichnet.
Die Erfindung beschäftigt sich nun mit den in der bogenaußenseitigen Stirnwand entstehenden Materialflüssen, die erfindungsgemäß über die neuartigen - an den Seitenwänden wirkenden - Pendelwalzrollen über die zugeordneten Seitenwände bis zur bogeninnenseitigen Stirnwand umgelenkt werden.
Erfindungsgemäß sind nun obere und untere Pendelwalzrollen angeordnet, die sich jeweils an der oberen und unteren Seitenwand an legen. Diese nehmen den
Materialfluss von der Bogeninnen- und Bogenaußenseite auf und verteilen ihn je nach Eindringtiefe und Schrägstellung der Pendelwalzrollen in die gesamte
Auflagefläche der oberen und unteren Seitenwand.
Daher kommt es nicht mehr zu den vorher beschriebenen, nachteiligen Gefügeveränderungen durch Reck-, Scher- und Stauchkräfte, weil ein Gefügefluss des Materials, induziert durch die oberen und unteren Pendelwalzrollen in die obere und untere Seitenwand stattfindet.
Sind beispielsweise die Wandstärken eines zu biegenden Profils gleich stark, kann durch entsprechende Querschnittsveränderungen auf Grund der vorbeschriebenen und berechneten Materialverschiebungen an der Profilwandung die Biegelinie so gelegt werden, dass der Stauchbereich an der Profilbogeninnenseite weitestgehend entfällt. Es gibt daher keine Stauchkräfte mehr, die Deformationen verursachen können. Eine solche Verlegung der Biegelinie wird durch das Auswalzen an den Seitenwänden erzielt. Daher wird dieses Verfahren auch als Auswalzbiegen bezeichnet.
Bei diesem Auswalzbiegen sind die oberen und unteren Pendelwalzrollen in ihrer Achslage gegen die Planparallelität des zu biegenden Profils gegeneinander konisch angestellt. Es wird daher auf den beiden oberen und unteren Seitenwänden an der Bogenaußenseite eine stärkere Auswalztiefe erreicht, als vergleichsweise an der Bogeninnenseite.
Die Anstellung der Achslage der beiden oberen und unteren Pendelrollen ist demzufolge so, dass die Pendelrollen an der oberen und unteren Seitenwand an der Bogenaußenseite eine relative Eindringtiefe in das Material haben, wohingegen diese Eindringtiefe in Richtung auf die Bogeninnenseite auf 0 eingestellt auslaufen kann.
Damit wird erreicht, dass sogar die an und für sich notwendig vorhandene Biegerolle entfallen kann und nur durch diese Anstellung der beiden Pendelwalzrollen im Zusammenwirken mit der Horizontal-Walz- und Mittelrolle bereits schon eine bogenförmige Umformung des Profils stattfindet. Es bedarf keiner weiteren Biegerolle mehr, die sich im axialen Abstand von den vorher genannten Mittel- und Walzrollen an die Bogenaußenseite des Profils anlegt und dieses umformt.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf den Wegfall der Biegerolle beschränkt. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Biegerolle noch vorhanden ist und dass die hier vorgesehenen, erfindungsgemäßen Pendelwalzrollen, die an der oberen und unteren Seitenwand des Profils einwirken, noch zusätzlich vorhanden sind.
Wichtig bei dieser Ausführung ist, dass die Biegelinie an die Bogeninnenseite verlegt wird und hierdurch ein Gefügefluss von der Bogenaußenseite in Richtung auf die Bogeninnenseite induziert wird. Dies wird durch unterschiedlich einstellbare Achslängswinkel der Pendelwalzrollen und deren Eindringtiefen in das umzuformende Material erreicht.
Bei diesem Auswalzbiegen ist ferner noch wichtig, dass auch die auf der Bogeninnen- und -außenseite stattfindenden Materialverschiebungen mit berücksichtigt werden. Zu diesem Zweck ist es vorgesehen, dass die außenbogenseitige Rolle (Walzrolle) planparallel (oder mit Schrägstellung) gegen die Bogenaußenseite des Profils zugestellt wird, während die an der Bogeninnenseite anliegende Rolle (Mittelrolle) planparallel oder mit Schrägstellung gegen die Bogeninnenseite zugestellt wird.
Hierbei wird die Eindringtiefe der an der Bogenaußenseite anliegenden Rolle (Walzrolle) von den senkrecht hierzu liegenden, an den Seitenwänden einwirkenden Pendelwalzrollen aufgenommen und in die Seitenwände hinein umgeleitet und über die Seitenwände hinweg zur Bogeninnenseite geleitet.
Wichtig ist, dass sich zwischen der an der Bogenaußenseite befindlichen Rolle (Walzrolle) und der sich senkrecht daran anschließenden Pendelwalzrolle kein Spalt oder Freiraum am umzuformenden Profil ergibt. Diese Rollen sollten also möglichst das umzuformende Profil formschlüssig umschließen, um ein Ausweichen, Ausbeulen und dgl. in diesem Spaltbereich zu vermeiden.
Um diese Wirkung zu erzielen, ist es maschinenbautechnisch notwendig, die Pendelwalzrolle in ihrer Längsachse verschiebbar auszubilden, so dass diese während des Biegevorganges dem umzuformenden Profil folgt.
Es wird also nur das Wandvolumen ΔV von Stirn- und Seitenwänden des gebogenen Profils von der Bogenaußenseite in Richtung Bogeninnenseite mit abnehmendem ΔV auf eine Längenvergrößerung verschoben. Damit wird sichergestellt, dass auf der Bogeninnenseite keine Materialanhäufung mehr stattfinden, sondern dass diese Materialveränderungen der Bogenaußenseite ΔVmax zur Bogeninnenseite mit ΔVmin in einen entsprechenden Längenzuwachs umgewandelt werden.
Die Erfindung ist nicht darauf beschränkt, dass beim sogenannten Auswalzbiegen lediglich die an den Seitenwänden anliegenden Pendelrollen gegeneinander konisch angestellt werden. Es kann in einer weiteren Ausführungsform auch vorgesehen sein, dass bei bestimmten Profilformen und besonderen Wandstärken auch die an der Bogeninnen- und -außenseite anliegenden Walz- und Mittelrollen entsprechend pendelnd ausgebildet sind und dementsprechend auch gegeneinander angestellt werden können.
Wenn man beim Auswalzbiegen unterschiedliche Wandstärken im zu biegenden Profil hat, ist es zweckmäßig, auch die Walz- und Mittelrollen, welche an den Bogeninnen- und -außenseiten anliegen, in ihrer Eindringtiefe in das Profil unterschiedlich anzustellen (zu schrägen).
Nachfolgend wird als zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lehre das sogenannte Schwerkraftbiegen dargestellt.
Bei diesem Schwerkraftbiegen bleibt die Biegelinie in der Schwerkraftlinie, d. h. etwa in der Mitte des zu biegenden Profils, wenn es sich um ein symmetrisches Profil handelt.
Wichtig bei dieser Schwerkraftbiegung ist, dass die oberen und unteren Pendelwalzrollen, welche an den oberen und unteren Seitenwänden anliegen, entweder pendelnd schräg gegeneinander gestellt werden können, oder dass diese eine doppelt konische Lauffläche aufweisen.
Das Schwerkraftbiegen beschreibt einen Biegezustand, bei dem das Profil über die Neutrallinie, also Schwerkraftlinie, im Bogenaußenbereich durch Strecken eine Wandstärkenausdünnung und -längung über die Schwerkraftlinie hinaus erfährt.
Am Ort der Schwerkraftlinie beginnt die Wandstärke mit dem Volumen zuzunehmen, was von der Schwerkraftlinie bis zur Bogenaußenseite verdrängt wurde.
In anderen Worten: 1. Was außen an Volumen abnimmt, nimmt innen an Volumen zu. 2. Was an Längung außen zunimmt, nimmt innen an Längung ab. Diese Regel gilt für ein im Querschnitt und Wandung symmetrisch ausgebildetes Profil. Dieser physikalische Vorgang bewirkt auch eine, wenn auch minimale Abwicklungsreduzierung durch die Verschiebung der Schwerkraftlinie nach innen.
Die Schwerkraftlinie, d. h. der Schwerpunkt, verschiebt sich um das Maß X zur Bogeninnenseite hin; hervorgerufen durch die Material-Volumenverschiebung.
Der Profilinnenquerschnitt bleibt durch das Dornschaftwerkzeug weitestgehend erhalten.
Diese Erkenntnis bildet die Grundlage für die Volumenberechnung zur Ermittlung der diversen Walzeindringtiefen an den Profilwänden und die dadurch kontrolliert einstellbaren Radien eines zu biegenden Profils.
Die Pendelwalzrollen werden nun entsprechend den oben genannten physikalischen Verschiebungs-Phänomenen und den hieraus errechneten Volumenänderungen im Stirn- und Seitenwandbereich eingestellt.
Die Ausdünnung im Bogenaußenbereich, die Andickung im Bogeninnenbereich sowie die konische Seitenwandveränderung werden nun gezielt in maßgenauer Einstellung der Pendelwalzrollen ausgewalzt.
Vorteil der Schwerkraftbiegung ist:
1. Ein hochduktiles Gefüge (d. h. keine Verzerrungen, Mikro- oder Makrorisse im Gefüge). 2. Saubere Außen- und Innenkontur des Profilquerschnittes (also keine Verwerfungen, Beulungen, Wellungen in der Profilwand).
3. Hohe Maßhaltigkeit des Profilbogens sowie des Profilquerschnitts.
4. Bessere Oberflächenbeschaffenheit des Profils nach dem Biegen.
5. Höhere Biegeleistung. 6. Biegeteile in einem einzigen Arbeitsgang gebogen.
7. Frei wählbare Biegekontur.
8. Kleinstmögliche Radien und Kurven werden mit einem einzigen Biegewerkzeug gebogen. Durch die Stauchkräfte kommt es von der Biegernittenlinie des Profils zu einer Zunahme des Materials in Richtung auf die Bogeninnenseite in gleicher Größe, wie die Materialabnahme an der Bogenaußenseite.
Als dritte Ausführungsform der Erfindung wird das sogenannte Stauchwalzbiegen näher beschrieben. Hierbei sind wiederum obere und untere Pendelwalzrollen vorhanden, in Verbindung mit einer axial zu den vorher genannten Rollen versetzt angeordneten Biegerolle.
Die Biegelinie wird hierbei zur Bogenaußenseite hin verlegt und die konische Materialandickung der Seitenwände werden in die Bogeninnenwand umgelenkt. Die Hauptstauchkräfte entstehen an der Bogenin nenwand durch Kürzung der Bogenabwicklung.
Das Stauchwalzbiegen verwendet einander gegenüberliegende, gebremste Mittel- und Walzrollen, d. h., die Geschwindigkeit der jeweilig an der Profilaußen- und - innenseite sich anlegenden Rolle ist geringer als die Geschwindigkeit des Profils durch den Biegespalt. Zusätzlich sind an der Bogeninnen- und -außenseite sogenannte Bremsschuhe angeordnet, welche den Widerstand auf das zu biegende Profil erhöhen und somit in der Biegeachse ein starker Staucheffekt entsteht.
Allgemein liegt allen drei Biegeverfahren die Erkenntnis zugrunde, dass durch symmetrische bzw. asymmetrische Volu menverschiebungen eines Profilquerschnittes durch Auswalzen mit Pendelwalzxollen, die an den oberen und unteren Seitenwänden anliegen, eine Störung des Gefügeaufbaus vermieden wird.
Die Innengeometrie (das ist die Innenquerschnittsform) eines Profils bleibt maßlich unverändert beibehalten. Wichtig ist, dass das Innenmaß des Profils beibehalten wird und lediglich die Außenmaße des Profils im Sinne einer Volumenverschiebung verändert werden. Hierbei bleibt das Profilinnenmaß konstant.
Alternativ wird nachfolgend als weitere Möglichkeit beschrieben, dass das Profilaußenmaß konstant bleibt. Dies wird durch einen flexiblen, verstellbaren Dornschaft erreicht, der die im Innern des Profiles entstehenden Wanddickenveränderungen aufnimmt. Von der Außenseite her sieht man daher dem gebogenen Profil nicht an, dass es unterschiedlich ausgewalzte Wandstärken im gebogenen Innenbereich aufweist.
Die Biegelinie ist hierbei die Linie, an der die Kräfte für das Strecken und Stauchen sich aufbauen und das entsprechende Profil verformen.
Hierbei ist für die Erfindung bei allen Ausführungen wichtig, dass die vorliegende Erfindung nicht nur auf ein zweidimensionales Verformen eines Profils gerichtet ist, sondern dass mit der Anordnung von entweder konturierten oder pendelnden Walzrollen zusätzlich erreicht werden kann, dass aus einem zweidimensionalen Profil eine Wendel (in dreidimensionaler Form) gebogen werden kann. Beim Wendel-Biegen kann sogar die Biegerolle und ebenso die anderen bekannten Zusatzeinrichtungen entfallen, weil diese Wendelform allein durch die Volumenverschiebung (aufgrund der Pendelwalzrollen) erzielt wird.
Dies wird durch konisches Anstellen der Mittelrolle und der gegenüberliegenden Walzrolle erreicht.
Hierzu dienen nach wie vor die oberen und unteren Pendelwalzrollen für den gewünschten Gefügefluss und für den Radius der Biegung.
Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander. Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung, werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von mehrere Ausführungswege darstellende Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.
Es zeigen:
Fig. 1 : schematisiert die Biegung eines zweidimensionalen Profils;
Fig. 2: die Verformung eines Profils bei der Biegung nach Figur 1 , wenn auf einen in der Biegezone mitgeführten Dornschaft verzichtet wird;
Fig. 3: schematisiert die Draufsicht auf eine Biegevorrichtung in einer ersten Ausgestaltung;
Fig. 4: Schnitt gemäß der Linie A-A in Figur 3;
Fig. 5: die vergrößerte Darstellung des zu biegenden Profils unter Einwirkung der Rollen beim Schwerkraftbiegen;
Fig. 6: die vergrößerte Darstellung des zu biegenden Profils unter Einwirkung der verschiedenen Rollen beim Auswalzbiegen;
Fig. 7: eine zweite Ausführungsform einer Biegevorrichtung in Draufsicht;
Fig. 8: Schnitt gemäß der Linie A-A in Figur 7;
Fig. 9: Schnitt gemäß der Linie B-B in Figur 7; Fig. 10: eine vergrößerte Darstellung eines zu biegenden Profils beim Stauchwalzbiegen mit einer Vorrichtung nach Figuren 7 bis 9.
Fig. 11 : Schnitt durch die Biegewalzzone des Profils mit den vier anliegenden Rollen
Fig. 12: Schematisiert die Darstellung der Umformvorgänge im Schnitt
In Figur 1 wird ein symmetrisches Hohlprofil (als Profil 1 bezeichnet) durch symmetrisches Biegeumformen in ein gebogenes Profil umgeformt.
Der Vereinfachung wegen ist nicht dargestellt, dass an der Einlaufseite des Profils 1 noch zusätzliche Stützrollen 5, 6 gemäß Figur 3 angeordnet sind.
Wichtig ist beim Vergleich der Figur 1 mit Figur 3, dass an der Bogenaußenseite (äußere Stirnwand) eine Walzrolle 4 anliegt, während an der Bogeninnenseite (innere Stirnwand) eine Mittelrolle 3 anliegt. Die beiden Rollen sind entweder beide oder nur eine von beiden ist drehend angetrieben.
Im Innenraum des Hohlprofils verläuft eine Dornstange 7, an deren vorderem Ende ein Dornschaft 8 angeordnet ist, der entsprechende Stützelemente 9, 10 aufweist.
Diese Stützelemente 9, 10 sind hoch verschleißfeste Sttitzkörper, die sich an der Innenseite des Profils 1 im Bereich der Biegezone anlegen.
Die Biegezone wird hierbei durch die Gegenüberstellung der Mittelrollen 3 und 4 gebildet.
Das Profil kann im Übrigen noch in Pfeilrichtung 2 mit einer nicht näher dargestellten Schubvorrichtung durch die Biegezone hindurch geschoben werden. Figur 1 zeigt, dass an der Bogenaußenseite 53 die Walzrolle 4 anliegt, während an der Bogeninnenseite 52 die Mittelrolle 3 anliegt. Hierdurch wird erreicht, dass beispielsweise die Bogeninnenseite mit einem Biegeradius 15 gebogen wird, während die Bogenaußenseite 53 mit einem Biegeradius 14 gebogen wird.
Um die Biegung überhaupt zu ermöglichen, ist im axialen Abstand von der Biegezone eine Biegerolle 11 an der Bogenaußenseite 53 angeordnet, die entsprechend der Darstellung in die Stellung 11' verschiebbar ist, um so mit einer zustellbaren Kraft auf die Bogenaußenseite 53 des zu biegenden Profils einzuwirken.
Die Biegerolle 11 wirkt im Prinzip gegen den Widerstand der Stützrollen 5, 6, insbesondere der Stützrolle 6, während die Stützrolle 5 nur Führungsaufgaben hat.
Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass an der oberen Seitenwand 50 eine obere Pendelwalzrolle 12 formgebend anliegt, während an der unteren Seitenwand 51 eine untere Pendelwalzrolle 13 formgebend anliegt.
Dies ist neu und war bisher noch im Stand der Technik beschrieben.
Die Anordnung der oberen und unteren Pendelwalzrollen 12, 13 ist in Figur 1 ebenfalls schematisiert dargestellt.
Erfindungsgemäß ist nun in einer ersten Ausführungsform vorgesehen, dass diese beiden Pendelwalzrollen 12, 13 in ihrer Achslage (bezüglich der Horizontalachse 21) pendelnd ausgebildet sind, d. h. die obere Pendelwalzrolle 12 kann in Pfeilrichtung 18 auf die Schwenkachse 22a verschwenkt werden und die untere Pendelwalzrolle 13 kann in Pfeilrichtung 19 auf die untere Schwenkachse 22b verschwenkt werden.
Damit ist klargestellt, dass die beiden Pendelwalzrollen 12, 13 konisch gegeneinander gestellt sind und hierbei eine größere Eindringtiefe auf die jeweilige Seitenwand 50, 51 an der Bogenaußenseite 53 aufweisen, als vergleichsweise auf die Seitenwand 50, 51 in Richtung auf die Bogeninnenseite 52.
Vielmehr ist es in einer bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen, dass die Eindringtiefe an der Bogenaußenseite 53 maximal ist, während sie an der Bogeninnenseite 52 gegen 0 ausläuft.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass nicht nu r die Pendelwalzrollen 12, 13, die den oberen und unteren Seitenwänden 50, 51 zugeordnet sind, schwenkbar und anschrägbar ausgebildet sind, sondern dass auch noch zusätzlich die Walzrolle 4 und/oder die Mittelrolle 3 ebe nfalls schwenkbar ausgebildet sind. Eine solche Verschwenkung kann hierbei in den Pfeilrichtungen 16, 17 stattfinden.
Im Ausführungsbeispiel nach Figur 1 und 4 wird somit die obere Pendelwal.zrolle 12 im Uhrzeigersinn nach Pfeilrichtung 18 gegen die obere Seitenwan d 50 verschwenkt, während die untere Pendelwalzrolle 13 im Gegenuhrzeigersinn (Pfeilrichtung 19) gegen die entsprechende Seitenwand 51 verschwenkt wird.
Die Figur 2 zeigt nun, dass, wenn bei Entfernung der entsprechenden Führungsmittel das Profil umgeformt wird, sich aus einem Profil 1 das unerwünscht verformte Profil 1' ergibt, welches an der Bogenaußenseite 53 eine entsprechende Einbeulung nach innen mit einer entsprechenden Kürzung des Breitenmaßes erfährt, wobei eine gleichzeitige Materialausdünnung stattfindet.
An der Bogeninnenseite 52 ist eine Materialzunahme zu vergegenwärtigen, wobei diese Zunahme sich in einer entsprechenden Einbeulung und Wandstärkenverdickung verteilt.
Dieses Phänomen geschieht vor allem dann, wenn im Innenraum des Profils kein Dornschaft 8 mitgeführt wird und Streckkräfte außen und Stauchkräfte innen das Profil in der gezeigten Form deformieren. Erfindungsgemäß ist nun gemäß Figur 4 vorgesehen, dass die an den Seitenwänden 50, 51 anliegenden Pendelwalzrollen 12, 13 jeweils mit der Walzkraft F2 und F3 gegen die Seitenwand 50, 51 geführt werden und hierbei gleichzeitig in Pfeilrichtung 18, 19 gegeneinander verschwenkt werden.
Beim Auswalzbiegen ergibt sich somit ein konisches Seitenwandprofil des gebogenen Profils 1', wie dies in Figur 4 dargestellt ist.
Es findet eine Andickung des Profilquerschnittes im Bereich der Mittelrolle 3 auf der Bogeninnenseite statt, während im Bereich der Bogenaußenseite eine Profilverdünnung stattfindet. Im Seitenwandbereich der Seitenwände 50, 51 wird hierbei das Material konisch verteilt.
Die Figur 5 zeigt die Profilumformung im vergrößerten Maßstab beim Schwerkraftbiegen.
Hierbei sind die jeweiligen Rollen 3, 4, 12, 13 nur andeutungsweise dargestellt, und zwar nur im Bereich ihrer Laufflächen bei der Einwirkung auf die jeweiligen Außenseiten des umzuformenden Profils 1.
Die Übertragung der Zeichnungsfigur 5 auf die Zeichnungsfigur 1 bedeutet, dass praktisch aus der Zeichenebene der Figur 5 das Profil in Pfeilrichtung 26 heraus nach oben abgebogen wird.
Hierbei ist wichtig, dass die Walzrolle 4 in Pfeilrichtung 46 (Zustellrichtung) in den Außenbogen 29 zugestellt wird. Die Biegeachse 54 verläuft durch die Null-Linie 30.
Der vorherige, unverformte Außenbogen 29 verwandelt sich in den verformten Außenbogen 29'. Dies ist mit einer Materialausdünnung 43 verbunden. Die
Materialausdünnung 43 ergibt sich durch den Unterschied zwischen dem unverformten Außenbogen 29 und dem nach der Biegung sich ergebenden Außenbogen 29'. Die bei der Umformung entstehenden Reckkräfte führen zu der besagten Materialausdünnung 43.
Im Bereich der Seitenwände, wo die entsprechenden Pendelwalzrollen 12, 13 einwirken, kommt es zu einer konischen Materialausdünnung 31 , wie sie als dünne, keilförmige Flächen 31 dargestellt sind, die sich senkrecht von der vertikalen Materialausdünnung 43 auf der Bogenaußenseite in Richtung zur Bogeninnenseite erstrecken.
An der Biegeachse 54 im Bereich Null-Linie 30 verschwindet diese keilförmige Materialausdünnung 31.
Jenseits der Biegelinie 30 in Richtung auf den Innenbogen 28 ergibt sich wiederum eine Materialzunahme 32, die von der Biegelinie 30 ausgehend als schmaler, keilförmiger Keil sich in Richtung auf die Bogeninnenseite 52 hin vergrößert.
Hierbei ergibt sich zwischen der Materialausdünnung 31 und der Materialzunahme 32 eine gleiche Volumenauswechslung.
Wichtig ist nun, dass die jeweiligen Pendelwalzrollen 12, 13 eine besonders konturierte Lauffläche aufweisen und selbst nicht pendelnd oder angeschrägt an die jeweiligen Seitenwände zustellbar sind.
Die Lauffläche 25 der jeweiligen Pendelwalzrolle 12, 13 ist so angeschrägt, dass der Laufflächenteil 25a von der Biegelinie 30 beginnend bis zum Außenbogen 29 konisch ansteigt. Damit wird eine im Außenbogen wirkende, maximale Eindringtiefe der Pendelwalzrollen 12, 13 erreicht. Diese Eindringtiefe unterstützt die Bogenlängung, d. h. die Längenzunahme auf der Bogenaußenseite 53.
Von der Biegelinie 30 rechts verlaufend, in Richtung auf die Bogeninnenseite 52 bzw. auf den Innenbogen 28, ist hingegen die Lauffläche 25b der jeweiligen Pendelwalzrolle 12, 13 genau zylindrisch ausgebildet. Dies führt dazu, dass die im Seitenwandbereich 50, 51 entstehende Materialzunahme 32 in konischer Form in Pfeilrichtung 33 in den Innenbogen 28 umgelenkt wird. Dies erfolgt dadurch, dass die jeweiligen Pendelwalzrollen 12, 13 gegen die jeweilige Seitenwand 50, 51 symmetrisch und nicht angeschrägt zugestellt werden, wodurch die Materialzunahme 32 in Pfeilrichtung 33 in den Innenbogen 28 verdrängt wird und dort die spätere Innenbogenform 28' einnimmt.
Daher kommt es auf der Bogeninnenseite 52 zu einer Materialzunahme 32', so dass das links bestehende Ausdünnungsmaß 36 an der Walzrolle 4 somit über die Pendelwalzrollen 12, 13 nach rechts in Richtung zur Bogeninnenseite verschoben wird, und zwar auf die Linie der Materialzunahme 32'.
Durch die konischen Materialzuwächse der Materialzunahmen 32 entsteht im Bereich der Innenwand des Innenbogens 28 eine Materialandickung 34.
Die Mittelrolle 3 hat nur formgebenden Charakter in der Weise, dass das Profil der Bogeninnenseite 52 entsprechend nur abgestützt wird.
Die hierbei entstehende Materialzunahme 44 resultiert aus der Volumenverschiebung aus den beiden Keilen der in der Seitenwand entstehenden Materialzunahme 32.
Die Kräfte, die durch Recken und Stauchen entstehen, sind gleich groß, jedoch mit unterschiedlichen Vorzeichen. Dies ist durch die Schräge symbolisiert, welche besagt, dass die Kräfte im Bereich der Mittelachse 23 und Biegeachse 54 auf 0 sind, während sie im Bereich des Außenbogens 29 mit Minus angegeben sind.
Abnehmend bedeutet, sie auf dem Innenbogen 28 mit Plus angegeben sind und daher maximal sind.
Auf der Bogenaußenseite entsteht daher eine Streckkraft, während auf der Bogeninnenseite eine Stauchkraft entsteht. Die auf dem Außenbogen 29 entstehende Ausdünnung 27a wird demzufolge in eine auf dem Innenbogen 28 in gleicher Größe in die Stauchdicke 27 umgesetzt.
Mit 35 ist die seitliche Begrenzung der Lauffläche 35 der Pendelwalzrolle beschrieben, die mit der Bewegung der Walzrolle in Richtung auf die Lauffläche 35' verschoben wird.
In Figur 6 wird eine Anordnung zum Auswalzbiegen beschrieben.
Bei dieser Anordnung ist wesentlich, dass die Pendelwalzrollen 12, 13 nicht eine besonders konturierte Lauffläche 25 aufweisen, sondern dass die Pendelwalzrollen 12, 13 insgesamt um einen Winkel 45 (Winkel α) angeschrägt werden, und zwar von dem Außenbogen 29 an verlaufend in Richtung auf den Innenbogen 28.
Die Biegelinie verschiebt sich nun von dem Schwerpunkt in der Mittelachse 23 in Richtung auf die Biegelinie 30 auf den Innenbogen 28.
Wichtig beim Auswalzbiegen ist, dass eine Biegerolle 11 nicht unbedingt benötigt wird, sondern die formgebende Biegung nur durch die konische Anstellung der Pendelwalzrollen 12, 13 unter Zuhilfenahme der Zustellung der Walzrolle 4 und Mittelrolle 3 erfolgt.
Hierbei wird die Mittelrolle 4 in Pfeilrichtung 46 (Zustellrichtung) gegen den Außenbogen 29 zugestellt, wodurch es zu einer Materialausdünnung 43 kommt und diese Materialausdünnung 43 in einen Längenzuwachs an dem Außenbogen 29 umgesetzt wird.
Gleichzeitig wird die Materialausdünnung 43 im Bereich der Seitenwände in eine keilförmig verlaufende Materialausdünnung 31 umgesetzt, die bis zur Bogeninnenseite am Innenbogen 28 gegen 0 ausläuft. Bei dieser Auswalzbiegung befindet sich die Biegelinie 30 auf der Bogeninnenseite des Innenbogens 28.
Wichtig hierbei ist, dass die beiden Pendelwalzrollen 12, 13 in den Pfeilrichtungen 18, 19 gegeneinander angeschrägt werden, wobei die Eindringtiefe auf der linken Seite auf das Profil der Materialausdünnung 43 entspricht. Alle drei Auswalzungen, nämlich die Auswalzung mit der Walzrolle 4 und den Pendelwalzrollen 12, 13, geschehen zur gleichen Zeit.
Aus diesem Grunde kommt es auf der Bogeninnenseite zu einer Materialzunahme 56.
Die Flächenpressung der Walzrolle 4 auf den Außenbogen 29 ist etwa um das 3fache höher, als vergleichsweise die Flächenpressung der an dem Innenbogen 28 anliegenden Mittelrolle 3. Hierdurch kommt es zu einer Eindringtiefe von z. B. 4 mm im Bereich Außenbogens 29 und zu einer Eindringtiefe von 1 ,3 mm im Bereich des Innenbogens 28 für die entsprechenden Walzen 4, 3.
Das Ausführungsbeispiel nach Figur 6 ist also dadurch gekennzeichnet, dass die obere Pendelwalzrolle 12 gegenüber der unteren Pendelwalzrolle 13 konisch angeschrägt angestellt ist, so dass eine größere Eindringtiefe dieser beiden Pendelwalzrollen 12, 13 an dem Außenbogen 29 als vergleichsweise an dem Innenbogen 28 erfolgt.
Am Innenbogen 28 ist die Eindringtiefe 0, dort, wo die Biegelinie 30 verläuft.
Das ganze Biegegeschehen erfolgt in der Biegeachse 54. Bei allen drei Ausführungsbeispielen ist im Übrigen wesentlich, dass der Innenraum des Profils 1 , 1' in dieser Biegeachse 54 stets durch den dort positionsgenau gehaltenen Dornschaft 8 stabilisiert wird, um so stets das Innenmaß des Profils 1 stabil aufrechtzuerhalten. Die Aktionskraft der Walzrolle 4 wird demzufolge über das Profil und dem im Profilinnenraum gehaltenen Dornschaft 8 auf die Mittelrolle übertragen. Ebenso werden erfindungsgemäß die Pendelwalzrollen 12, 13 gegen die entsprechenden Seitenwände 50, 51 des Profils mit einer einstellbaren Zustellkraft zugestellt, wobei diese Zustellkraft im Bereich von 100 kN liegt.
Die Zustellkraft der Walzrolle 4 auf den Außenbogen 29 könnte im Bereich von 400 kN liegen, während die Mittelrolle 3 lediglich eine Reaktionskraft erfährt. Die Mittelrolle 3 nimmt hierbei insgesamt 800 kN auf.
Dies liegt daran, dass die Walzrolle 4 400 kN aufbringt, die nicht dargestellte Biegerolle 11 200 kN auf das Profil aufbringt und hierbei eine Reaktionskraft auf die Stützrolle 5, 6 entsteht. Ferner entstehen an den Pendelwalzrollen 12, 13 entsprechende Aktionskräfte von jeweils 100 kN, so dass insgesamt die Mittelrolle 3 800 kN aufnimmt, wobei die Aktionskräfte der Pendelwalzrollen 12, 13 auf die Mittelrolle 3 keinen Einfluss haben.
In Figur 7 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer Pendelrollen- Walzbiegemaschine dargestellt, welches das Stauchwalzbiegen beschreibt.
Hierbei wird die gleiche Vorrichtung verwendet, wie sie bereits schon an Hand der Figur 3 erläutert wurde. Die dort stehenden Erläuterungen gelten deshalb auch für die Figur 7.
Die Figur 7 zeigt jedoch zusätzlich, dass an dem vorderen freien Ende des Dornschaftes 8 noch eine Gliederkette 39 angeordnet ist, die einzelne Rollenelemente 40 gelenkig miteinander verbindet.
Hierbei wird sichergestellt, dass im Bereich der Biegeachse 54 und in Auslaufrichtung hinter der Biegeachse 54 die Rollenelemente 40 angeordnet sind, um zusätzlich den inneren Querschnitt des Profils V zu stützen. Es entsteht eine starke Stauchkraft dadurch, dass das Profil in Pfeilrichtung 2 in die Biegezone hineingeschoben wird und die Geschwindigkeit, mit welcher die Mittelrolle 3 und die Walzrolle 4 das Profil 1 antreiben, geringer ist, als die Schubgeschwindigkeit in Pfeilrichtung 2. Hierdurch kommt es zu einem Staucheffekt am Profil 1 , der noch zusätzlich durch zwei einander gegenüberliegende Bremsschuhe 37, 38 unterstützt wird.
Der Bremsschuh 37 liegt an der Bogenaußenseite 53 an, während der Bremsschuh 38 an der Bogeninnenseite 52 anliegt.
Die Figur 8 zeigt weiter, dass nicht nur die Pendelwalzrollen 12, 13 verschwenkbar ausgebildet sind, sondern dass es noch zusätzlich möglich ist, auch die Mittelrolle 3 und die Walzrolle 4 verschwenkbar auszubilden. Die letzteren Rollen 3, 4 werden dann verschwenkbar ausgebildet, wenn nicht nur eine zweidimensionale Biegung des Profils 1 erforderlich ist, sondern wenn dieses Profil wendeiförmig gebogen werden soll. Dies ist durch die Pfeilrichtungen in Figur 8 symbolisiert.
Die Figur 9 zeigt einen Schnitt in Richtung der Linie B-B in Figur 7, wo erkennbar ist, dass sich der Bremsschuh 38 reibungserhöhend an der Bogeninnenseite 52 anlegt und hierbei einen starken Staucheffekt erzielt.
In der vorher beschriebenen Weise liegt an der oberen Seitenwand 50 die obere Pendelwalzrolle 12 an, während an der unteren Seitenwand 51 die untere Pendelwalzrolle 13 gemäß Figur 8 anliegt.
Kennzeichnend für dieses Ausführungsbeispiel ist, dass die Biegelinie 30 nun auf den Außenbogen 29 verlegt ist. Hierbei wird die Biegelinie 30 so verstanden, dass in diesem Bereich keine Kraft auf das Profil 1 einwirkt. Es handelt sich demgemäß um eine Neutrallinie.
Von dieser Biegelinie 30 am Außenbogen 29 beginnt nun die Stauchung auf die Seitenwände 50, 51 in Richtung auf den Innenbogen 28, wobei es im Bereich dieser Seitenwände zu einer konischen Materialzunahme 32 kommt. Die Pendelwalzrollen 12, 13 haben eine gerade, zylindrische Lauffläche und sind planparallel zum ursprünglichen, ungebogenen Profil 1 ausgerichtet. Während des Biegens entsteht die keilförmige Materialzunahme 32 und es wird im gleichen Augenblick dieses überschüssige Material 32 bei den gleich bleibend unverändert gehaltenen Pendelwalzrollen in den Bereich der Bogeninnenseite 52 umgelenkt, wo es zu einer zusätzlichen Materialzunahme 48 am Innenbogen 28 kommt.
Der vorher unverformte Innenbogen 28 stellt sich radial auswärts in Richtung auf den Innenbogen 28', wie dies in Figur 10 dargestellt ist.
Sollte man den Konus 32 im Bereich der Seitenwände 51 , 52 belassen, dann würde es bei der Materialzunahme 48 verbleiben. Wird jedoch dieses Material 32 von den Seitenwänden in den Bogeninnenbereich verdrängt, kommt es zu einer zusätzlichen Materialzunahme 32'.
Wenn diese beiden Keile der Materialzunahme 32 im Bereich der Seitenwände 50, 51 aufeinander gelegt werden, entspricht dieses Volumen genau dem Volumen der Materialzunahme 32' im Bereich des Innenbogens 28'.
Die Lauffläche 57 der Mittelrolle hat lediglich dann formenden Charakter, um den vergrößerten Innenbogen 28" auszuformen.
Der Materialzuwachs 48, 32' auf dem Innenbogen 28 stört nicht bei der Verwendung eines solchen Profils.
Aufgrund der gewaltsamen Formgebung und des Auswalzeffektes der Pendelwalzrollen 12, 13 wird jedoch die konische Materialzunahme 32 in den Seitenwänden einwärts verdrängt, so dass die Seitenwände 50, 51 des verformten Profils 1 ihre absolute Planparallelität beibehalten.
Die Abwicklung eines Bogens wird generell immer von einer Biegelinie 30 aus gemessen, die im gezeigten Ausführungsbeispiel auf der Bogenaußenseite 29 ist. Es kommt auf der Bogenaußenseite (Außenbogen 29) nicht zu einem Materialauswalzeffekt und die Materialverdrängungserscheinungen werden über die Seitenwände 15, 51 in den Innenbogen 28 hinein verdrängt.
Ein solches Stauchwalzbiegen wird dann eingesetzt, wenn die Statik des gebogenen Profils es erforderlich macht, die Wandstärke des Außenbogens 29 und die Wandstärke der Seitenwände 50, 51 auch nach der Umformung gleich bleibt. Die Vergrößerung der Wandstärke im Bereich des Innenbogens 28 ist hierbei unschädlich und erhöht hierbei das Widerstandsmoment des gebogenen Profils.
Die Figuren 11 und 12 zeigen ein Ausführungsbeispiel des Auswalzbiegens mit Volumenverschiebung am Beispiel eines Quadratrohres 200 x 200 x 20 mm:
Berechnung der Volumenverschiebung:
Ua/4 = Da x π/4 = (200 x 3,14) : 4 = 1.570 mm Ui/4 = Di x π/4 = (1600 x 3,14) : 4 = 1.256 mm L = 314 mm
Bei 100 % Auswalzbiegen liegt die Biegelinie am Innenbogen, d.h. die Abwicklungslänge verändert sich nicht.
Fi = Ui x Si = 1256 x 20 = 25.120 mm 2
Sa = Fa/Ua = 25120 mm2/1.570 mm = 16 mm Wandstärke an Bogenwand aussen, d.h. 20 - 16 = 4 mm müssen ausgewalzt werden, die Summe der Volumen bleibt konstant, d.h. Fi = Fa.
Die Seitenwände werden symmetrisch von außen 4 mm konisch nach innen auf 0 ausgewalzt. Im Umkehrverhältnis 200 : 600 = 1/3 ist bei einer Eindringtiefe von außen 4 mm die Eindringtiefe innen = 4/3 = 1 ,33 mm. Diese Längung innen wird durch die Biegerolle über Stauchen aufgehoben. Hierbei sind in Figur 11 die Eindringtiefe mit 60 und die Auswalztiefe mit 61 bezeichnet. Der einlaufseitige vorhandene Betrag der Eindringtiefe ist mit 60 bezeichnet, während der auslaufseitige (im Vorzeichen entgegen gesetzte) Betrag mit 60' bezeichnet ist. Die Verlegung der Schwerkraftlinie 58 zu, der weiter radial einwärts liegenden Schwerkraftlinie 58' erfolgt in Form einer kleinen Stufe 59 in der Biegewalzzone.
Zeichnungslegende
Profil 1'
Pfeilrichtung
Mittelrolle
Walzrolle
Stützrolle
Stützrolle
Dornstange
Dornschaft
Stützelement
Stützelement
Biegerolle 11' obere Pendelwalzrolle untere Pendelwalzrolle
Biegeradius außen
Biegeradius innen
Pfeilrichtung
Pfeilrichtung
Pfeilrichtung
Pfeilrichtung
Mittelachse (Rolle)
Horizontalachse
Schwenkachse 22a, 22b
Mittelachse (Profil)
Pfeilrichtung
Lauffläche 25a, 25b
Pfeilrichtung
Stauchdicke 27a
Innenbogen 28', 28"
Außenbogen 29'
Biegelinie
Materialausdünnung Materialzunahme 32' Pfeilrichtung Materialandickung Lauffläche 35' Ausdünnungsmaß Bremsschuh außen Bremsschuh innen Gliederkette Rollenelement Profilandickung
Materialausdünnung Materialzunahme Winkel α Zustellrichtung (links) Zustellrichtung (rechts) Materialzunahme Pfeilrichtung Seitenwand oben Seitenwand unten Bogeninnenseite Bogenaußenseite Biegeachse Linie Materialzunahme Lauffläche Schwerkraftlinie 58' Stufe Eindringtiefe 60' Auswalztiefe

Claims

Patentansprüche
1. Biegevorrichtung zur Biegeumformung von geschlossenen, halboffenen und offenen Hohlprofilen mit einer an der Innenseite des gebogenen Profils (1 , 1') sich anlegenden Mittelrolle (3), einer sich an der Bogenaußenseite anlegenden Walzrolle (4) und einer an der Auslaufseite des Profils angeordneten Biegerolle (11), welche auf die Bogenaußenseite wirkt, und zwar entgegen der Abstützwirkung einer an der Einlaufseite an der Bogenaußenseite anliegenden Stützrolle (5, 6), dadurch gekennzeichnet, dass in senkrechter Ebene zur Biegeebene bezüglich der einander gegenüberliegenden Mittel- und Walzrollen (3, 4) weitere Walzrollen (12, 13) angeordnet sind, welche auf die obere und untere Seitenwand (50, 51) des Profils einwirken.
2. Biegevorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die auf die Seitenwände (50, 51) einwirkenden Walzrollen als Pendelwalzrollen (12, 13) ausgebildet sind.
3. Biegevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die in der bogenaußenseitigen Stirnwand entstehenden Materialflüssen, über die an den Seitenwänden (50, 51) wirkenden Pendelwalzrollen (12, 13) über die zugeordneten Seitenwände in die bogeninnenseitige Stirnwand umgelenkt werden.
4. Biegevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass beim Auswalzbiegen die oberen und unteren Pendelwalzrollen (12, 13) in ihrer Achslage gegen die Planparallelität des zu biegenden Profils gegeneinander konisch angestellt sind.
5. Biegevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an den beiden oberen und unteren Seitenwänden (50, 51) an der Bogenaußenseite eine stärkere Auswalztiefe erreicht wird, als vergleichsweise an der Bogeninnenseite.
6. Biegevorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Pendelrollen (12, 13) an der oberen und unteren Seitenwand (50, 51) an der Bogenaußenseite eine relative Eindringtiefe in das Material haben, wohingegen die Eindringtiefe in Richtung auf die Bogeninnenseite auf 0 ausläuft.
7. Biegevorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Biegelinie an die Bogeninnenseite verlegt ist und ein Gefügefluss von der Bogenaußenseite in Richtung auf die Bogeninnenseite induziert ist.
8. Biegevorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die außenbogenseitige Rolle (Walzrolle) planparallel gegen die Bogenaußenseite des Profils zugestellt ist, und dass die an der Bogeninnenseite anliegende Rolle (Mittelrolle) planparallel gegen die Bogeninnenseite zugestellt wird.
9. Biegevorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass auch die an der Bogeninnen- und -außenseite anliegenden Walz- und Mittelrollen pendelnd ausgebildet sind und gegeneinander angestellt sind.
10. Biegevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass beim Schwerkraftbiegen eines symmetrischen Profils die Biegelinie in der Schwerkraftlinie, etwa in der Mitte des zu biegenden Profils, bleibt.
11. Biegevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die oberen und unteren Pendelwalzrollen (12, 13) eine mindestens teilweise konische Lauffläche aufweisen.
12. Biegevorrichtung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich auf eine zentrale (mittlere) Mittellinie von der Biegelinie nach außen die Kontur eine Schräge aufweist, und dass von der Biegelinie in Richtung zur Bogeninnenseite die Kontur der oberen und unteren Pendelwalzrolle (12, 13) planparallel zu der Profilform des ursprünglichen unverformten Profils ist.
13. Biegevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass beim Stauchwalzbiegen die Biegelinie zur Bogenaußenseite hin verlegt ist und die Materialandickungen der Seitenwände in die Bogeninnenwand umgelenkt sind.
14. Biegevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit der jeweilig an der Profilaußen- und -innenseite sich anlegenden Rolle geringer ist als die Geschwindigkeit des Profils durch den Biegespalt.
15. Biegevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass an der Bogeninnen- und -außenseite Bremsschuhe angeordnet sind, die den Widerstand auf das zu biegende Profil erhöhen und in der Biegeachse ein starker Staucheffekt entsteht.
16. Biegevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass neben den Pendelwalzrollen (12, 13), auch die Mittelrolle (3) und die Walzrolle (4) verschwenkbar ausgebildet sind.
17. Biegevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass auch die Mittelrolle und die gegenüberliegende Walzrolle konisches neigbar sind.
18. Verfahren mit einer Vorrichtung nach einem oder mehreren den Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die in der bogenaußenseitigen Stirnwand entstehenden Materialflüsse über die zugeordneten Seitenwände in die bogeninnenseitige Stirnwand umgelenkt werden.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass beim Fließform-Biegen ein Gefügefluss in der Biegeachse eines Profils induziert wird, der von der Bogenaußenseite des Profils in Richtung zur Bogeninnenseite verläuft, (Auswalzbiegen).
20. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass beim Fließform-Biegen ein Gefügefluss in der Biegeachse eines Profils induziert wird, der von der Bogeninnenseite des Profils in Richtung zur Bogenaußenseite verläuft, (Stauchwalzbiegen).
21. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass beim Fließformbiegen die Schwerkraftlinie(=annäherungsweise Biegelinie) unverschoben erhalten bleibt, dass durch die Stauchkräfte von der Biegemittenlinie des Profils ausgehend eine Zunahme des Materials in Richtung auf die Bogeninnenseite stattfindet und dass in gleicher Volumengröße eine Materialabnahme durch Auswalzen an der Bogenaußenseite stattfindet (), mit der Folge, dass durch die Auswalzeffekte Stauch- und Streckkräfte durch Auswalzen eliminiert werden, (Schwerkraftbiegen).
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