WO2007115707A1 - Verfahren und biegevorrichtung zum biegen eines blechteils - Google Patents

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WO2007115707A1
WO2007115707A1 PCT/EP2007/002881 EP2007002881W WO2007115707A1 WO 2007115707 A1 WO2007115707 A1 WO 2007115707A1 EP 2007002881 W EP2007002881 W EP 2007002881W WO 2007115707 A1 WO2007115707 A1 WO 2007115707A1
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Martin Stangl
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Brueninghaus Hydromatik GmbH
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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
    • B21D5/00—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves
    • B21D5/01—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves between rams and anvils or abutments
    • 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
    • B21D5/00—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves
    • B21D5/14—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves by passing between rollers

Definitions

  • the invention relates to a method for bending a sheet metal part on a profile profile having bending profile and a bending device for carrying out the method.
  • the sheet metal part according to DE 39 40 984 Al between two identical bending profiles having profiled body is positioned, which are fit to the bending profiles in the manner of two joint pieces faux1700bar.
  • the sheet metal part located between the profile bodies is reshaped by compressing the profile body according to the shape of the bending profiles.
  • the forming process involves the sheet metal part conforming piece by piece to the bending profiles of the profile body.
  • a forming process for forming, for example, a trained from a sheet metal part bearing as a seat plate for a piston roller of a radial piston engine according to document DE 198 10 372 Al is unsuitable.
  • Fig. 5 is a cross section through a cylinder block 2 of the radial piston motor and in Fig. 6 is a cross section through a cylinder 4 shown in FIG. 5 is shown.
  • piston 6 are arranged radially and perpendicular to a drive shaft 8, wherein the lifting movement of the piston 6 in the radial direction 10 (only indicated in Fig. 6 by reference numeral) to the drive shaft 8 by an outer cam ring 12 is caused.
  • the bearing 14 is positioned between the piston 6 and a coupled thereto piston roller 16 and serves as a piston-side seat plate for the directed in a parallel to the drive shaft 8, dashed lines in Fig. 5 and 6 axis of rotation 18 rotatable piston roller 16, which upon rotation of the drive shaft 8 rolls on an inner side 20 of the cam ring 12 along.
  • Deviations in shape on the seat plate lead during operation of the radial piston engine to wear on the piston roller 16 as well as on designated as a bearing 14 seat plate itself and possibly to Verschl sheer CinemaCo the cam ring 10th
  • the invention is based on the object to provide a method for bending a sheet metal part on a bending profile profile body and a bending device for performing the method, whereby the shape of the sheet metal part by particularly uniformly applied to the sheet metal part bending stresses and particularly gentle on materials Forming with respect to the bending profile of the profile body is particularly precisely adapted to the shape of the profile body.
  • Sheet metal part in order to adapt this to a bending profile of a profile body provided therefor, bending rollers, whereby the sheet metal part can be pressed against the profile body at a contact starting point provided on the profile body and can be deformed along the bending profile of the profile body.
  • the bending rollers are in turn mounted on a carriage, which is designed to be liftable at an adjustable distance from the profile body.
  • the bending rollers are connected to each other like a spring.
  • the method for bending the sheet metal part initially comprises pressing the sheet metal part by means of the bending rollers to the contact starting point of the profile body and subsequently adapting the sheet metal part to the bending profile of the profile body by plastic deformation of the
  • Sheet metal part including the bending rollers press the sheet metal part starting from the contact starting point along the bending profile.
  • the contact starting point is to be understood as meaning the punctiform, linear or planar section of the profile body, against which the sheet metal part is pressed against the profile body before the beginning of the bending process.
  • Bending the sheet metal part is always done by local plasticization at contact points, whereupon the bending rollers act on the sheet metal part with compressive stress.
  • the compressive stress arises on the one hand by lifting the
  • the advantages achieved by the invention are in particular that by pressing the sheet metal part to the profile body during the bending process, the sheet metal part is fixed and no relative movement between the sheet metal part and the profile body takes place, whereby the bending process is relatively imprecise and take place provided on the bending device element or the sheet metal part would be damaging to the material in such a way that the shape of the sheet metal part deviates from that of the bending profile of the profile body. Furthermore, a local plasticization is achieved at the contact points between the bending rollers and the sheet metal part over the entire intended for forming sheet metal part including sheet metal part ends, that in addition to the pressure generated via the lifting of the carriage also the compressive stress generated by the zugfederieri connection of the bending rollers acts on the sheet metal part.
  • the sheet metal part is continuously contacted by contact from a contact starting point along the bending profile on the profile body in the manner of a roll bending process with bending rollers, thereby also an identical to the bending profile of the profile body shape of the sheet metal part is achieved.
  • material properties of the sheet-metal part are influenced comparatively slightly by the method according to the invention and the bending device according to the invention.
  • the bending rollers are mounted on a carriage such that a lifting of the carriage moves the bending rollers against the sheet metal part and presses this to the profile body and fixed thereto.
  • an additional fixing device for fixing and holding the sheet metal part during the bending process is not required.
  • the bending rollers are so uniaxially rotatably mounted on the carriage that a pressing of the sheet metal part to the profile body subsequent further lifting of the carriage causes the bending rollers to roll along the bending profile of the profile body on the sheet metal part and to press this to the profile body and plastically so to transform that the sheet metal part takes the shape of the bending profile of the profile body.
  • the carriage In a continuous, continuous and only one step bending process in the direction of the profile body both for pressing the sheet metal part to the profile body and for forming the sheet metal part.
  • the carriage is plate-shaped designed to carry the bending rollers and provided at a vertical distance parallel to the sheet metal part.
  • the carriage is dimensioned so large area that the uniaxially rotatable and slidably mounted on supports on the carriage bending rollers by lifting the carriage follow a course of the bending profile on the profile body for bending the sheet metal part very precisely.
  • a counter-holder which supports the bending process to the effect that the sheet metal part fixed before the bending process on the profile body and to avoid relative movements between the sheet metal part and the profile body during the bending process in addition to pressing by the bending rollers the counterpart is held.
  • the counter-holder is expediently arranged on the carriage and presses the sheet metal part by lifting the carriage at the contact starting point against the profile body. As a result, for example, a pushing away of the sheet metal part at the contact starting point is avoided by exerted by the bending rollers on the sheet metal part compressive stresses.
  • the anvil at a greater distance from the carriage than the bending rollers such that at Raising the carriage, the sheet metal part first touched by the anvil and pressed by means of the profile body before the also connected to the carriage bending rollers contact the sheet metal part.
  • the counter holder has a counter-profile designed in the manner of a bending profile on a pressure side facing the profile body, which is identical to the bending profile of the profile body in the region of the contact starting point, whereupon the counterholder presses the sheet metal part against the profile body.
  • the counter profile serves to reshape the sheet metal part in the region of the contact starting point according to the bending profile of the profile body by compressing the counter-holder with the profile body.
  • the profile body is designed as a piston roller for example, a radial piston motor or a radial piston pump with a roller profile, what is provided as a seat plate for the piston roller on a piston sheet metal part with the bending rollers pressed.
  • a piston roller profile body it is expedient to press the sheet metal part by means of two bending rollers to the roller profile. The bending rollers press the sheet metal part by lifting the carriage - starting from the contact starting point in the opposite direction - along the roller profile to the piston roller.
  • the bending rollers are connected to each other via a tension spring ' which is dimensioned such that a pressing of the sheet metal part to the piston roller by lifting the carriage over the entire roller profile of the Piston roller with approximately homogeneous bending stress is feasible.
  • FIG. 1 shows a schematic structure of the bending device with a provided for forming sheet metal part
  • FIG. 2 shows the bending device according to FIG. 1 at the beginning of the bending process
  • FIG. 4 shows the bending device according to FIG. 1 at the conclusion of the bending process
  • Fig. 5 shows a cross section through a cylinder block of a radial piston motor
  • Fig. 6 shows a cross section through a cylinder according to
  • Fig. 5 with a piston and a bearing for a coupled thereto piston roller.
  • FIG. 1 shows a bending device 22 with a profile body 24, which is fixed via a fixing device (not shown), and bending rollers 26, 28, which are mounted on supports 30, 32 on a carriage 34.
  • the bending rollers 26, 28 are movably arranged on the carriages 34 in and against an arrow direction indicated by an arrow 40 in FIG. 1 on carriages 36, 38 provided on the supports 30, 32.
  • the bending rollers 26,28 are further zugfederartig a provided on the supports 30,32 tension spring 42 applied.
  • a counter-holder 44 is arranged via a compression spring 46, which acts on the counter-holder 44 in an arrow direction indicated by an arrow 48, which is at right angles to the arrow 40.
  • Profile body 24 is pressed and about the bending rollers 26,28 to a circular in this embodiment executed bending profile 52 of the profile body 24 can be pressed.
  • the counter-holder 44 has on a profile body 24 facing Andschreibseite 56 a
  • Counter profile 58 the shape of which corresponds to the shape of the bending profile 52 of the profile body 24 at the contact starting point 54.
  • Fig. 1 shows the sheet metal part 50 in a pressed against the profile body 24 position
  • the carriage 34 is already raised in the direction of arrow 48, so that in addition to the counter-holder 44, the bending rollers 26,28 which arranged on opposite sides of the anvil 44 on the carriage 34 are in contact with the sheet metal part 50.
  • the sheet metal part 50 is pressed against the profile body 24.
  • a right portion 60 of the sheet metal part 50 is pressed by means of the bending roller 26 to the profile body 24 and by lifting the carriage 34 with the
  • Bending roller 26 adapted to the bending profile 52 of the profile body 24 to a sheet metal part 62 at the right end portion 60 by plastic deformation of the sheet metal part 50.
  • the bending roller 28 presses one to the right Section 60 opposite left portion 64 of the sheet metal part 50 to a sheet metal part end 66 on the left portion 64 to the bending profile 52 of the profile body 24th
  • Figures 2, 3 and 4 show the bending process of the sheet metal part 50 at the beginning of the bending process ( Figure 2), in the midst of the bending process ( Figure 3) and to complete the bending process ( Figure 4).
  • Fig. 2 shows the sheet metal part 50 slightly bent in the direction of arrow 48, wherein the carriage 34 is raised so that coats 68,70 of the bending rollers 26,28 are already lifted over the Andschreibseite 56 of the counter-holder 44 in the direction of arrow 48 away.
  • the counter-holder 44 fixes the sheet-metal part 50 on the profile body 24 and at the same time prevents the sheet-metal part 50 from bending at the contact starting point 54 by bending stresses which are exerted on the sheet-metal part 50 by the bending rollers 26, 28.
  • the sheet metal part 50 is in addition by the counter-holder 44 provided on the opposite profile 58 on
  • Contact starting point 54 is pressed against the profile body 24 and shaped according to the bending profile 52 of the profile body 24.
  • FIG. 3 shows the bending device 22, wherein the sheet metal part 50 is in the midst of the bending process and is already pressed to the profile body 24 until just before the sheet metal part ends 62,66.
  • the normal force F N ⁇ rm a i divides in half in the bending force caused by the tension spring 42 spring force F spring and in the lifting force F HU b of the carriage 34 in the middle of the bending process, as shown in Fig. 3 ,
  • the carriage 34 is raised in the direction of the arrow 48 such that the bending rollers 26, 28 have pushed the entire sheet metal part 50 against the profile body 24 and against the sheet metal part ends 62, 66 of the bleaching part 50 are located.
  • the tension spring 42 spring force F Fe on the lifting force F Hu b of the carriage 34 for generating the compressive stresses between the bending rollers 26,28 and the sheet metal part 50.
  • the spring force FF eder then corresponds approximately to the normal force F Norma i for local plasticization of the sheet metal part 50 and thereby compensates the comparatively small proportion of the lifting force F HUb of the carriage 34.
  • the combination of the lifting force F HUb generated by raising the carriage 34 and the spring force F spring caused by the tensioning springs 42 and 26 in tensile load allows a particularly precise forming of the sheet metal part from the contact starting point to the sheet metal part ends along the entire bending profile of the profile body with even bending stress applied to the sheet metal part.
  • the invention is not limited to the embodiment shown in the drawing, in particular not to a profile body, which is designed as a piston roller with a cylinder jacket profile limited. All features described above and shown in the drawing can be combined with each other.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)

Abstract

Bei dem Verfahren zum Biegen eines Blechteils (50) an einem ein Biegeprofil (52) aufweisenden Profilkörper (24) wird das Blechteil (26, 28) an einem Kontaktausgangspunkt (54) an den Profilkörper (24) angedrückt, wobei Biegerollen (26, 28) ausgehend vom Kontaktausgangspunkt (54) das Blechteil (50) entlang dem Biegeprofil (52) an den Profilkörper (24) andrücken und plastisch an die Form des Profilkörpers (24) anpassen. Des Weiteren wird eine Biegevorrichtung (22) zur Durchführung des Verfahrens angegeben.

Description

Verfahren und Biegevorrichtung zum Biegen eines Blechteils
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Biegen eines Blechteils an einem Biegeprofil aufweisenden Profilkörper und eine Biegevorrichtung zur Durchführung des Verfahrens .
Zur Umformung eines Blechteils ist es bislang üblich, dem Blechteil durch Stanzen oder Zusammenpressen von Profilkörpern eine gewünschte Form zu geben.
Beispielsweise wird das Blechteil gemäß DE 39 40 984 Al zwischen zwei identische Biegeprofile aufweisende Profilkörper positioniert, welche an den Biegeprofilen nach Art zweier Gelenksstücke passformartig zusammenführbar sind. Das zwischen den Profilkörpern befindliche Blechteil wird durch Zusammenpressen der Profilkörper entsprechend der Formgebung der Biegeprofile umgeformt. Der Umformungsprozess beinhaltet, dass sich das Blechteil Stück für Stück an die Biegeprofile der Profilkörper anschmiegt.
Ein vergleichbares Umformverfahren ist aus der Druckschrift EP 0 530 956 Al bekannt. Durch Zusammenpressen der Profilkörper werden an Druckpunkten, woran die Profilkörper am Blechteil angreifen,
Druckspannungen zwischen den Profilkörpern und dem Blechteil hervorgerufen. Da das Blechteil lediglich an vergleichsweise wenigen Druckpunkten durch Zusammenpressen der Profilkörper zu Umformung beaufschlagt, jedoch nicht über einen gesamten Biegebereich des Blechteils von den
Biegeprofilen der Profilkörper geführt wird, kommt es zur ungleichmäßigen Verteilung der Druckspannungen und damit zur ungleichmäßigen Umformung des Blechteils bis hin zu Formabweichungen wie beispielsweise unerwünschtem Knicken des Blechteils.
Somit ist auch ein derartiges Umformverfahren zur Umformung beispielsweise einer aus einem Blechteil ausgebildeten Lagerung als Sitzblech für eine Kolbenrolle eines Radialkolbenmotors gemäß Druckschrift DE 198 10 372 Al ungeeignet. In Fig. 5 ist ein Querschnitt durch einen Zylinderblock 2 des Radialkolbenmotors und in Fig. 6 ist ein Querschnitt durch einen Zylinder 4 gemäß Fig. 5 gezeigt. Bei dem Radialkolbenmotor sind Kolben 6 radial und senkrecht zu einer Antriebswelle 8 angeordnet, wobei die Hubbewegung der Kolben 6 in radialer Richtung 10 (nur in Fig. 6 mit Bezugszeichen gekennzeichnet) zur Antriebswelle 8 durch einen außen liegenden Hubring 12 hervorgerufen wird. Die Lagerung 14 ist zwischen dem Kolben 6 und einer mit diesem gekoppelten Kolbenrolle 16 positioniert und dient als kolbenseitiges Sitzblech für die in einer parallel zur Antriebswelle 8 gerichteten, in Fig. 5 und 6 gestrichelt eingezeichneten Drehachse 18 drehbare Kolbenrolle 16, welche beim Drehen der Antriebswelle 8 an einer Innenseite 20 des Hubrings 12 entlang rollt. Formabweichungen am Sitzblech führen während des Betriebs des Radialkolbenmotors zu Materialverschleiß an der Kolbenrolle 16 als auch am als Lagerung 14 bezeichneten Sitzblech selbst sowie möglicherweise zu Verschleißfolgeschäden am Hubring 10.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zum Biegen eines Blechteils an einem ein Biegeprofil aufweisenden Profilkörper und eine Biegevorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, womit die Form des Blechteils durch besonders gleichmäßig auf das Blechteil ausgeübte Biegespannungen und besonders materialschonende Umformung hinsichtlich des Biegeprofils des Profilkörpers besonders präzise an die Form des Profilkörpers anpassbar ist.
Bezüglich des Verfahrens wird die genannte Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der hierauf rückbezogen Unteransprüche.
Bezüglich der Vorrichtung wird die genannte Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 6. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der hierauf rückbezogen Unteransprüche.
So umfasst die Biegevorrichtung zum Biegen eines
Blechteils, um dieses an ein Biegeprofil eines dafür vorgesehenen Profilkörpers anzupassen, Biegenrollen, womit das Blechteil an einem am Profilkörper vorgesehenen Kontaktausgangspunkt an den Profilkörper andrückbar und entlang dem Biegeprofil des Profilkörpers umformbar ist .
Die Biegerollen sind wiederum an einem Schlitten gelagert, welcher in einstellbarem Abstand zum Profilkörper hebbar ausgebildet ist. Die Biegerollen sind untereinander zugfederartig verbunden.
Das Verfahren zum Biegen des Blechteils umfasst zunächst ein Andrücken des Blechteils mittels der Biegerollen an den Kontaktausgangspunkt des Profilkörpers und darauf folgend eine Anpassung des Blechteils an das Biegeprofil des Profilkörpers durch plastisches Umformen des
Blechteils, wozu die Biegerollen das Blechteil ausgehend vom Kontaktausgangspunkt entlang dem Biegeprofil andrücken. Unter dem Kontaktausgangspunkt ist dabei derjenige punktförmige, linienförmige oder flächenförmige Abschnitt des Profilkörpers zu verstehen, woran das Blechteil vor Beginn des Biegeprozesses an den Profilkörper angedrückt wird.
Das Biegen den Blechteils erfolgt stets durch lokale Plastifizierung an Kontaktpunkten, woran die Biegerollen das Blechteil mit Druckspannung beaufschlagen. Die Druckspannung entsteht einerseits durch Anheben des
Schlittens in Richtung des Profilkörpers zwischen der jeweiligen Biegerolle und dem Blechteil und andererseits durch die zugfederartige Verbindung der Biegerollen, wodurch die eine Biegerolle von einer weiteren mit dieser zugfederartig verbundenen Biegerolle in deren Richtung mit einer Zugkraft beaufschlagt wird, welche sich am Kontaktpunkt der Biegerolle mit dem Blechteil als Druckspannung auf das Blechteil auswirkt.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch Andrücken des Blechteils an den Profilkörper während des Biegeprozesses das Blechteil fixiert ist und keine Relativbewegung zwischen dem Blechteil und dem Profilkörper stattfindet, wodurch der Biegeprozess vergleichsweise unpräzise ablaufen und ein an der Biegevorrichtung vorgesehenes Element oder das Blechteil materialschädigend beeinflusst werden würde derart, dass die Formgebung des Blechteils von der des Biegeprofils des Profilkörpers abweicht. Des Weiteren wird eine lokale Plastifizierung an den Kontaktpunkten zwischen den Biegerollen und dem Blechteil über das gesamte zur Umformung vorgesehene Blechteil einschließlich Blechteilenden dadurch erreicht, dass zusätzlich zur über die Anhebung des Schlittens erzeugten Druckspannung auch die durch die zugfederartige Verbindung der Biegerollen erzeugte Druckspannung auf das Blechteil wirkt. Ferner ist das Blechteil von einem Kontaktausgangspunkt entlang dem Biegeprofil am Profilkörper nach Art eines Rollbiegeverfahrens mit Biegerollen stetig kontaktbehaftet geführt, wodurch zudem eine zum Biegeprofil des Profilkörpers identische Formgebung des Blechteils erreicht wird. Mit der steten Führung des Blechteils während des Biegeprozesses wird außerdem ein Knicken des Blechteils, welches sich materialschädigend auswirken würde, vermieden. Darüber hinaus werden durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Biegevorrichtung Materialeigenschaften des Blechteils vergleichsweise geringfügig beeinflusst.
Gemäß vorteilhafter Ausgestaltung stehen die durch Anheben des Schlittens zwischen den Biegerollen und dem Blechteil hervorgerufene Druckspannung und die durch die zugfederartige Verbindung der Biegerollen zwischen diesen und dem Blechteil hervorgerufene Druckspannung derart im Verhältnis, dass durch die Biegerollen auf das Blechteil ausgeübte Biegespannungen während des Biegeprozesses zur plastischen Umformung des Blechteils über das gesamte Biegeprofil des Profilkörpers annähernd homogen sind.
Gemäß vorteilhafter Weiterbildung sind die Biegerollen an einem Schlitten derart gelagert, dass ein Anheben des Schlittens die Biegerollen gegen das Blechteil bewegt und dieses an den Profilkörper drückt und an diesem fixiert. Dadurch ist eine zusätzliche Fixiereinrichtung zum Fixieren und Festhalten des Blechteils während des Biegeprozesses nicht erforderlich. Zweckmäßigerweise sind die Biegerollen am Schlitten derart einachsig drehbar gelagert, dass ein auf das Andrücken des Blechteils an den Profilkörper folgendes weiteres Anheben des Schlittens die Biegerollen dazu veranlasst, entlang dem Biegeprofil des Profilkörpers am Blechteil zu rollen und dieses an den Profilkörper zu drücken und plastisch derart umzuformen, dass das Blechteil die Form des Biegeprofils des Profilkörpers annimmt. Durch das Rollen der Biegerollen entlang dem Blechteil durch weiteres Anheben des Schlittens wird der Kontakt der Biegerollen mit dem Blechteil während des Biegeprozesses ununterbrochen aufrechterhalten, wodurch ein besonders gleichmäßiger Biegeprozess erreicht wird.
Um die Formgebung des Blechteils zu präzisieren, ist es zweckmäßig, den Schlitten in einem fortlaufenden, ununterbrochenen und lediglich einen Schritt umfassenden Biegenprozess in Richtung auf den Profilkörper sowohl zum Andrücken des Blechteils an den Profilkörper als auch zum Umformen des Blechteils anzuheben.
Um die Biegevorrichtung besonders einfach und kostengünstig zu gestalten, ist der Schlitten plattenförmig zum Tragen der Biegerollen ausgeführt und in vertikalem Abstand parallel zum Blechteil vorgesehen.
In zweckmäßigerweise Weiterbildung ist der Schlitten derart großflächig dimensioniert, dass die einachsig drehbar und auf Stützen am Schlitten verschiebbar gelagerten Biegerollen durch Anheben des Schlittens einem Verlauf des Biegeprofils am Profilkörper zum Biegen des Blechteils besonders präzise folgen. Um das Blechteil entsprechend dem Biegeprofil des Profilkörpers umzuformen und eine Relativbewegung zwischen den Profilkörper und dem Blechteil zu vermeiden, ist es zweckmäßig, den Profilkörper für den Biegeprozess zu fixieren.
Weiterhin ist es zweckmäßig, an der Biegevorrichtung einen Gegenhalter vorzusehen, welcher den Biegeprozess dahingehend unterstützt, dass das Blechteil bereits vor Beginn des Biegeprozesses am Profilkörper fixiert und zur Vermeidung von Relativbewegungen zwischen dem Blechteil und dem Profilkörper während des Biegeprozesses zusätzlich zum Andrücken durch die Biegerollen mit dem Gegenhalter festgehalten wird.
Der Gegenhalter ist zweckmäßigerweise am Schlitten angeordnet und drückt das Blechteil durch Anheben des Schlittens am Kontaktausgangspunkt gegen den Profilkörper. Dadurch wird beispielsweise ein Wegdrücken des Blechteils am Kontaktausgangspunkt durch von den Biegerollen auf das Blechteil ausgeübten Druckspannungen vermieden.
In zweckmäßigerweise Weiterbildung ist der Gegenhalter derart druckfederartig mit dem Schlitten verbunden, dass nach Andrücken des Blechteils an den Profilkörper mittels des Gegenhalters ein weiteres Anheben des Schlittens zur Umformung des Blechteils mit den vom Schlitten getragenen Biegerollen durch Zusammendrücken der druckfederartigen Verbindung möglich ist.
Um sicherzustellen, dass das Blechteil bereits vor Beginn des Biegeprozesses fest am Profilkörper fixiert ist, ist es zweckmäßig, den Gegenhalter in größerem Abstand zum Schlitten als die Biegerollen vorzusehen derart, dass bei Anhebung des Schlittens das Blechteil zuerst vom Gegenhalter berührt und mit Hilfe dessen an den Profilkörper gedrückt wird, bevor die ebenfalls mit dem Schlitten verbundenen Biegerollen das Blechteil kontaktieren.
In zweckmäßigerweise Weiterbildung weist der Gegenhalter an einer den Profilkörper zugewandten Andrückseite ein nach Art eines Biegeprofils ausgebildetes Gegenprofil auf, welches identisch dem Biegeprofil des Profilkörpers im Bereich des Kontaktausgangspunkts ist, woran der Gegenhalter das Blechteil an den Profilkörper andrückt. Das Gegenprofil dient dazu, das Blechteil im Bereich des Kontaktausgangspunkts entsprechend dem Biegeprofil des Profilkörpers durch Zusammendrücken des Gegenhalters mit dem Profilkörper umzuformen.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist der Profilkörper als Kolbenrolle für beispielsweise einen Radialkolbenmotor oder eine Radialkolbenpumpe mit einem Rollenprofil ausgeführt, woran das als Sitzblech für die Kolbenrolle an einem Kolben vorgesehene Blechteil mit den Biegerollen andrückbar ist . Bei dem als Kolbenrolle ausgeführten Profilkörper ist es zweckmäßig, das Blechteil mit Hilfe zweier Biegerollen an das Rollenprofil anzudrücken. Die Biegerollen drücken das Blechteil durch Anheben des Schlittens - ausgehend vom Kontaktausgangspunkt in entgegengesetzter Richtung verlaufend - entlang dem Rollenprofil an die Kolbenrolle.
Zweckmäßigerweise sind die Biegerollen miteinander über eine Zugfeder verbunden, 'welche derart dimensioniert ist, dass ein Andrücken des Blechteils an die Kolbenrolle durch Anheben des Schlittens über das gesamte Rollenprofil der Kolbenrolle mit annähernd homogener Biegespannung durchführbar ist.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen
Fig. 1 einen schematischen Aufbau der Biegevorrichtung mit einem zur Umformung vorgesehenen Blechteil,
Fig. 2 die Biegevorrichtung gemäß Fig. 1 zu Beginn des Biegeprozesses ,
Fig. 3 die Biegevorrichtung gemäß Fig. 1 inmitten des
Biegeprozesses ,
Fig. 4 die Biegevorrichtung gemäß Fig. 1 bei Abschluss des Biegeprozesses,
Fig. 5 einen Querschnitt durch einen Zylinderblock eines Radialkolbenmotors und
Fig. 6 einen Querschnitt durch einen Zylinder gemäß
Fig. 5 mit einem Kolben und einer Lagerung für eine mit diesem gekoppelte Kolbenrolle.
Fig. 1 zeigt eine Biegevorrichtung 22 mit einem über eine nicht dargestellte Fixiereinrichtung fixierten Profilkörper 24 und Biegerollen 26,28, welche auf Stützen 30,32 an einem Schlitten 34 gelagert sind. Die Biegerollen 26,28 sind über an den Stützen 30,32 vorgesehene Fahrwerke 36,38 auf dem Schlitten 34 in und entgegen einer in Fig. 1 mit einem Pfeil 40 gekennzeichneten Pfeilrichtung fahrbar angeordnet. Die Biegerollen 26,28 sind weiter über eine an den Stützen 30,32 vorgesehene Zugfeder 42 zugfederartig beaufschlagt. Am Schlitten 34 ist ein Gegenhalter 44 über eine Druckfeder 46 angeordnet, welche den Gegenhalter 44 in mit einem Pfeil 48 gekennzeichneter Pfeilrichtung beaufschlagt, welche im rechten Winkel zur Pfeilrichtung 40 steht.
Zwischen dem Profilkörper 24 und den Biegerollen 26,28 sowie dem Gegenhalter 44 ist ein zur Umformung vorgesehenes Blechteil 50 positioniert, welches über den Gegenhalter 44 an einem Kontaktausgangspunkt 54 am
Profilkörper 24 angedrückt und über die Biegerollen 26,28 an ein in diesem Ausführungsbeispiel kreisförmig ausgeführtes Biegeprofil 52 des Profilkörpers 24 andrückbar ist. Der Gegenhalter 44 weist an einer dem Profilkörper 24 zugewandten Andrückseite 56 ein
Gegenprofil 58 auf, dessen Form der Form des Biegeprofils 52 des Profilkörpers 24 am Kontaktausgangspunkt 54 entspricht .
Fig. 1 zeigt das Blechteil 50 in einer an den Profilkörper 24 angedrückten Position, wobei der Schlitten 34 bereits in Pfeilrichtung 48 angehoben ist, so dass zusätzlich zum Gegenhalter 44 die Biegerollen 26,28, welche an gegenüberliegenden Seiten des Gegenhalter 44 am Schlitten 34 angeordnet sind, mit dem Blechteil 50 in Kontakt stehen. Durch weiteres Anheben des Schlittens 34 in Pfeilrichtung 48 wird das Blechteil 50 an den Profilkörper 24 gedrückt. Ein rechter Abschnitt 60 des Blechteils 50 wird mittels der Biegerolle 26 an den Profilkörper 24 gedrückt und durch Anheben des Schlittens 34 mit der
Biegerolle 26 an das Biegeprofil 52 des Profilkörpers 24 bis zu einem Blechteilende 62 am rechten Abschnitt 60 durch plastische Umformung des Blechteils 50 angepasst . Im Gegensatz dazu drückt die Biegerolle 28 einen dem rechten Abschnitt 60 gegenüberliegenden linken Abschnitt 64 des Blechteils 50 bis zu einem Blechteilende 66 am linken Abschnitt 64 an das Biegeprofil 52 des Profilkörpers 24.
Die Figuren 2, 3 und 4 zeigen den Biegeprozess des Blechteils 50 zu Beginn des Biegeprozesses (Fig. 2), inmitten des Biegeprozesses (Fig. 3) und zum Abschluss des Biegeprozesses (Fig. 4) .
Fig. 2 zeigt das Blechteil 50 leicht in Pfeilrichtung 48 angebogen, wobei der Schlitten 34 derart angehoben ist, dass Mäntel 68,70 der Biegerollen 26,28 bereits über die Andrückseite 56 des Gegenhalters 44 in Pfeilrichtung 48 hinweg gehoben sind. Der Gegenhalter 44 fixiert das Blechteil 50 am Profilkörper 24 und verhindert zugleich, dass das Blechteil 50 durch Biegespannungen, welche von den Biegerollen 26,28 durch Anheben des Schlittens 34 auf das Blechteil 50 ausgeübt werden, am Kontaktsausgangspunkt 54 knickt. Das Blechteil 50 wird zusätzlich durch das am Gegenhalter 44 vorgesehene Gegenprofil 58 auch am
Kontaktsausgangspunkt 54 an den Profilkörper 24 angedrückt und entsprechend dem Biegeprofil 52 des Profilkörpers 24 geformt .
Zu Beginn des Biegeprozesses besitzt eine Federkraft
FFeder/ welche in den Figuren 2, 3 und 4 mit einem Pfeil gekennzeichnet ist, lediglich einen vergleichsweise geringen Anteil an einer die Druckspannung erzeugenden, in den Figuren 2, 3 und 4 mit einem Pfeil gekennzeichneten Normalkraft FNorτnai zur lokalen Plastifizierung des
Blechteils 50. Zu Beginn des Biegeprozesses wird die Normalkraft FNormai größtenteils von einer durch Anhebung des Schlittens 34 erzeugten Hubkraft FHub aufgebracht. Fig. 3 zeigt die Biegevorrichtung 22, worin das Blechteil 50 sich inmitten des Biegeprozesses befindet und bereits bis kurz vor die Blechteilenden 62,66 an den Profilkörper 24 angedrückt ist. Im Gegensatz zum Beginn des Biegeprozesses teilt sich die Normalkraft FNθrmai inmitten des Biegeprozesses, wie gezeigt in Fig. 3, je zur Hälfte auf in die durch die Zugfeder 42 hervorgerufene Federkraft FFeder und in die Hubkraft FHUb des Schlittens 34.
Zum Abschluss des Biegeprozesses, welcher in Fig. 4 gezeigt ist, ist der Schlitten 34 derart in Pfeilrichtung 48 angehoben, dass die Biegerollen 26,28 das gesamte Blechteil 50 an den Profilkörper 24 gedrückt haben und sich an den Blechteilenden 62,66 des Bleichteils 50 befinden. Im Teilstück, welches die Biegerollen 26,28 zwischen der in Fig. 3 gezeigten Position und der in Fig. 4 gezeigten Position der Biegerollen 26,28 am Blechteil 50 zurückgelegt haben, überwiegt die durch die Zugfeder 42 hervorgerufene Federkraft FFeder über die Hubkraft FHub des Schlittens 34 zur Erzeugung der Druckspannungen zwischen den Biegerollen 26,28 und dem Blechteil 50. Die Federkraft FFeder entspricht dann annähernd der Normalkraft FNormai zur lokalen Plastifizierung des Blechteils 50 und kompensiert dadurch den vergleichsweise geringen Anteil der Hubkraft FHUb des Schlittens 34.
Die Kombination der durch Anhebung des Schlittens 34 erzeugten Hubkraft FHUb und der durch die die Biegerollen 26,28 miteinander in Zugbelastung setzenden Zugfeder 42 hervorgerufenen Federkraft FFeder erlaubt eine besonders präzise Umformung des Blechteils vom Kontaktausgangspunkt bis zu den Blechteilenden entlang dem gesamten Biegeprofil des Profilkörpers mit gleichmäßiger auf das Blechteil ausgeübter Biegespannung. Die Erfindung ist nicht auf das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel, insbesondere nicht auf einen Profilkörper, welcher als Kolbenrolle mit einem Zylindermantelprofil ausgebildet ist, beschränkt. Alle vorstehend beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Merkmale sind beliebig miteinander kombinierbar .

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Biegen eines Blechteils (50) an einem ein Biegeprofil (52) aufweisenden Profilkörper (24), wobei das Blechteil (50) an einem Kontaktausgangspunkt (54) an den Profilkörper (24) angedrückt wird und Biegerollen (26,28) das Blechteil (50) entlang dem Biegeprofil (52) an den Profilkörper (24) andrücken und plastisch an die Form des Profilkörpers (24) anpassen.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die an einem Schlitten (34) gelagerten Biegerollen (26,28) durch Anheben des Schlittens (34) gegen das Blechteil (50) gedrückt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet, dass die am Schlitten (34) einachsig drehbar gelagerten Biegerollen (26,28) durch weiteres Anheben des Schlittens (34) am Profilkörper (24) entlang des Biegeprofils (52) geführt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3 , gekennzeichnet durch eine einstufige Anhebung des die Biegerollen (26,28) tragenden Schlittens (34) zum Andrücken des Blechteils (50) an den Profilkörper (24) und zum Anpassen des Blechteils (50) an die Form des Profilkörpers (24) .
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Bleichteil (50) vor dem Beginn des Biegeprozesses am Kontaktausgangspunkt (54) von einem am Schlitten (34) gelagerten Gegenhalter (44) an den Profilkörper (24) angedrückt und während des Biegeprozesses am Kontaktausgangspunkt (54) gehalten wird.
6. Biegevorrichtung (22) zum Biegen eines Blechteils (50) an einem ein Biegeprofil (52) aufweisenden Profilkörper (24) , mit einem zu diesem in variierbarem Abstand angeordneten Schlitten (34) , worauf zugfederartig miteinander verbundene Biegerollen (26,28) zum Andrücken des Blechteils (50) an einen Kontaktausgangspunkt (54) und entlang des Biegeprofils (52) des Profilkörpers (24) gelagert sind.
7. Biegevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass von den Biegerollen (26,28) auf das Blechteil (50) ausgeübte Biegespannungen während eines gesamten Biegeprozesses annähernd homogen sind.
8. Biegevorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten (34) vertikal zum Blechteil (50) hebbar ausgebildet ist.
9. Biegevorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, gekennzeichnet durch am Schlitten (34) fahrbar angeordnete Stützen (30,32) zur
Führung der an diesen einachsig gelagerten Biegerollen
(26,28) entlang des Biegeprofils (52).
10. Biegevorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Profilkörper (24) fixiert ist.
11. Biegevorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, gekennzeichnet durch einen Gegenhalter (44) zum Andrücken des Blechteils (50) an den Kontaktausgangspunkt (54) des Profilkörpers (24) .
12. Biegevorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenhalter (44) druckfederartig mit dem Schlitten (34) verbunden ist.
13. Biegevorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenhalter (44) mit einer dem Blechteil (50) zugewandten Andrückseite (56) im druckfederentlasteten Zustand in größerem Abstand zum Schlitten (34) als die über die Stützen (30,32) am Schlitten (34) gelagerten Biegerollen (26,28) vorgesehen ist.
14. Biegevorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenhalter (44) an der Andrückseite (56) ein Gegenprofil (58) aufweist, welches dem Biegeprofil (52) des Profilkörpers (24) im Bereich des Kontaktausgangspunkts (54) identisch ist.
15. Biegevorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Profilkörper (24) als Kolbenrolle nach Art eines Zylinders ausgeführt ist, welche für eine Radialkolbenmaschine vorgesehen ist.
16. Biegevorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, gekennzeichnet durch zwei mit einer Zugfeder (42) miteinander gekoppelte Biegerollen (26,28).
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