DE2423279A1

DE2423279A1 - Aus plattenmaterial durch praegen geformte gegenstaende

Info

Publication number: DE2423279A1
Application number: DE2423279A
Authority: DE
Inventors: Claude Geoffrey Harding
Original assignee: John Lysaght Australia Pty Ltd
Current assignee: John Lysaght Australia Pty Ltd
Priority date: 1973-05-15
Filing date: 1974-05-14
Publication date: 1974-12-05
Also published as: FR2229474A1; DE2423279B2; FR2229474B1; JPS522858B2; GB1450235A; ZA742995B; MY7700260A; DE2423279C3; PH14324A; HK31577A; JPS5030782A; AU473224B2; AU6870274A

Description

Patentanwälte Liedl, Dr. Pontani, Nöth, Zeitler München 22, Steinsdorfstraße 21-22, Telefon 089/29 84 62

B 6727

JOHN LYSAGHT (AUSTRALIA) LIMITED
50 Young Street, SIDNEY/ Australien

Aus Plattenmaterial durch Prägen geformte Gegenstände

Die Er finding betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Herstellung eines profilierten Abschnittes aus einem flachen Metallstreifen, wobei der konturierte Abschnitt ein konstantes Profil aufweist, das sich über die gesamte Länge des Abschnittes erstreckt. Die Erfindung betrifft insbesondere die Ausbildung von konturierten bzw. profilierten Metallabschnitten, wie
beispielsweise von Kanälen, Ständern, gewellten Plattierblechen, gerippten Abdeckblechen, Leitplanken fttr Schnellstraßen und anderen räumlich ausge-

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bildeten oder dergleichen länglichen Elementen; die Herstellung der Abschnitte soll hierbei aus flachen, streifenförmigen Metallblechen oder -platten erfolgen, die im folgenden der Einfachheit halber als "Streifen" bezeichnet werden.

Metallabschnitte, -segments oder -profile der angegebenen Art weisen sich in Längsrichtung erstreckende Gebilde, wie beispielsweise Riefen, Wellungen, Flansche, Bippen u.dgl. auf. Dies verleiht dem Abschnitt eine "unflache" oder konturierte bzw. profilierte, seitlich oder quer verlaufende Querschnittsform auf, die über die gesamte Länge des Abschnittes konstant ist. Der Einfachheit halber wird hierbei im folgenden der Ausdruck "Profil" dafür verwendet, um eine konturierte bzw. profilierte, seitlich oder quer verlaufende Querschnitteform zu bezeichnen, und zwar unabhängig davon, ob es sich hierbei um einen fertig bearbeiteten Abschnitt oder um einen solchen handelt, der vorübergehend bzw. in einem Übergangsstadium bei einem Streifenstück vorgesehen ist, wenn dieses aus einem flachen Zustand zu einem fertig bemrbeiteten Abschnitt von in Längsrichtung konstantem quer verlaufendem Querschnitt ausgebildet wird.

Bisher hat die Herstellung von Metallabschnitten die Anwendung von sogenannten Formbiegepressen (brake presses) oder die Anwendung von Wellmaschinen erfordert.

Die Anwendung einer relativ leichten Formbiegepresse kann dann erfolgen, wenn der Streifen relativ geringe Abmessungen bzw. eine entsprechend geringe Dicke aufweist. Bei solch einer Presse, bei welcher der gesamte Abschnitt direkt aus dem Streifen in einem einzigen Hub der Presse bzw. Durchgang geformt wird, ist jedoch die Herstellung auf Abschnitte von einer Länge beschränkt, die für die meisten baulichen und dergleichen Zwecke zu kurz ist.

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Wenn ein Abschnitt aus einem Streifen mit großen Abmessungen bzw. von großer Dicke hergestellt (dies ist ein Material, das im üblichen Sprachgebrauch der Branche eher als "Platte" denn als "Blech" bezeichnet wird) und beispielsweise für Leitplanken von Schnellstraßen verwendet werden soll, kann zwar nach wie vor eine Formbiegepresse verwendet werden, jedoch sind deren Größe und Kosten derart groß, daß sich die Anwendung solch einer Presse in wirtschaftlichem Sinne verbietet, es sei denn, der Auftrag für die Herstellung dieser Gegenstände weist eine überdimensionale - und damit unpraktikable - Größe auf. Aufgrund dieses Umstandes werden Gegenstände oder Abschnitte der hier zur Bede stehenden Art gegenwärtig tiberwiegend durch einen Wellverformungsvorgang hergestellt.

Obwohl die Well verformung in den meisten Fällen besser ist als Preßverformung, weist sie doch ernsthafte Nachteile auf. So sind Wellverformungsmaschinen in erster Linie in sich selbst schon teuer und außerdem deswegen mit hohen Kosten verbunden, da sie in der Fabrik außerordentlich viel Bodenraum einnehmen. Darüber hinaus wird das Well verformen zwangsläufig mittels Walzen durchgeführt, die den Streifen allmählich durch die aufeinanderfolgenden Herstellungsstufen hindurch verformen und transportieren. Dies legt sowohl dem Konstrukteur als auch dem Hersteller solcher Walzen den Zwang zur Genauigkeit als auch den Zwang auf, das dichte Aufeinanderpassen der miteinander zusammenwirkenden Walzenprofile zu gewährleisten, um dadurch auch die wirksame Durchführung des Form Vorganges und des Transportvorganges zu erzielen. Die nicht oder nur unzureichende Erfüllung des letztgenannten Erfordernisses verursacht unterschiedliche Geschwindigkeiten der Walzenoberfläche, und zwar aufgrund des Umstandes, daß Walzenteile von unterschiedlichem Durchmesser sich drehen und gleichzeitig in Berührung mit dem linear sich bewegenden Streifen stehen; dies winkt sich seinerseits außerordentlich schädlich auf die Walzen aus, beschädigt aufgrund des auftretenden

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Fressens die Streifenoberfläche oder deren Überzug und erfordert außerdem aufgrund der auftretenden außerordentlich großen Reibungsbelastungen zusätzliche, Überflüssige und damit teure Antriebsleistungen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen und ein Verfahren sowie eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels denen Metallabschnitte der beschriebenen Art äußeret einfach auf relativ billigen Anlagen erzeugt werden können.

Die Merkmale dee zur Lösung dieser Aufgabe geschaffenen Verfahrens

und der Vorrichtung gemäß der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen.

Die erfindungsgemäß durchgeführte Herstellung konturierter bzw. profilierter Metallabschnitte ist hauptsächlich auf die Ausbildung der Abschnitte dahingehend gerichtet, daß diese ausschließlich durch Verbiegen des Streifens gebildet werden; das bedeutet, daß das Verbiegen auf solch eine Weise erfolgt, daß die Querschnittsdicke eines fertig bearbeiteten Abschnittes über sein gesamtes Profil hinweg etwa konstant verläuft und auch etwa der Dicke desjenigen Streifens entspricht, aus dem der Abschnitt gebildet worden ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann unter Anwendung relativ leicht gewichtiger Formbiegepressen oder anderer hin- und hergehender Presseneinriohtungen angewendet werden; im Gegensatz zu den bisher angewendeten Formbiegepressentechniken kann die Erfindung auch zur kontinuierlichen Herstellung von Vorratsstücken großer Länge angewendet werden, von denen dann Abschnitte der erforderlichen Länge abgeschnitten werden können.

Mit der Erfindung ist es daher möglich, unter Vermeidung der hohen Kosten der Werkzeuge von Wellformungsmaschinen kontinuierliche Abschnittlängen zu erzeugen. Dies ermöglicht die Anwendung der Erfindung auch in

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nur kurzen Arbeitsabläufen, was ansonsten bei anderen bekannten Verfahren die Fertigungskosten nicht rechtfertigen kann. Die Erfindung füllt daher insofern eine zwischen dem konventionellen Formbiegen und dem Wellbiegen gegebene Lücke aus, als mit geringen Kosten Metallabschnitte von jeder erforderlichen Länge gefertigt werden können, deren Herstellung gegenwärtig mittels bekannter Fertigungsverfahren in wirtschaftlicher Weise nicht praktikabel ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines profilierten Abschnittes aus einem flachen Metallstreifen, wobei der konturierte Abschnitt ein konstantes Profil aufweist, das sich über die gesamte Länge des Abschnittes erstreckt, ist dadurch gekennzeichnet,

a) daß der Streifen intermittierend in Längsrichtung in den Arbeitsbereich zweier aufeinander zu- und voneinander wegbewegbarer Pressenwerkzeuge hineinbewegt sowie hindurchtransportiert wird, so daß jeder Vorschubschritt senkrecht zur Richtung der Pressenwerkzeugbewegung erfolgt und einen Anteil der Länge der Pressenwerkzeuge, gemessen in der Vo rs chub richtung, darstellt,

b) daß jeder dieser Vorschubschritte durchgeführt wird, während die Pressenwerkzeuge gemeinsam zurückgezogen sind,

c) daß während jedem Halt bzw. Anhalten des Streifens zwischen aufeinanderfolgenden Vorschubschritten der Streifen, ohne daß sich seine Dicke ändert, durch die Pressenwerkzeuge gebogen wird, und

d) daß diese Verbiegevorgänge sowohl derart erfolgen, daß das letzte Verbiegen den Streifen in profilmäßige Übereinstimmung mit dem konstanten Profil verbringt, als auch derart erfolgen, daß sämtliche Verbiegevorgänge bis auf den letzten Verbiege Vorgang dem Streifen eine Vielzahl von Übergangsprofilen verleihen, die jeweils nacheinander in der Richtung des Streifenvorschubes sich einerseits immer weniger

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in profilmäßiger Übereinstimmung mit der ursprünglich flachen Ausbildung des Streifens befinden und sich andererseits immer mehr in profilmäßiger Übereinstimmung mit dem konstanten Profil befinden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in:

Fig. 1 perspektivisch zwei miteinander zusammenwirkende Pressenwerkzeuge in gemeinsam zurückgezogener Stellung zum Pressen eines Abschnittes mit einer sich in Längsrichtung erstreckenden Form, die dem Abschnitt ein halbkreisförmiges konstantes Profil verleiht;

Fig. 2 in Seitenansicht die Pressenwerkzeuge gemäß Fig. 1 in

ihrer endgültigen Arbeitsstellung, d. h. in der Stellung der größten gegenseitigen Annäherung;

Fig. 3 die Pressenwerkzeuge im Querschnitt gemäß Linie 3-3 in Fig. 2;

Fig. 4 die Pressenwerkzeuge im Querschnitt gemäß Linie 4-4 in Fig. 2;

Fig. 5 die Pressenwerkzeuge im Querschnitt gemäß Linie 5-5 in Fig. 2;

Fig. 6 ein Paar von Pressenwerkzeugen zur Herstellung eines gewellten Streifens in den Figuren 1 bis 5 entsprechenden Darstellungen;

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Fig. 11 in Seitenansicht eine konventionelle Formbiegepresse, die sich zur Verwendung in Verbindung mit den Pressenwerkzeugen gemäß Figur 1 bis 10 eignet;

Figur 12 in Seitenansicht einen hutförmigen Abschnitt;

Figur 13 perspektivisch zwei miteinander zusammenwirkende Pressen werkzeuge in gemeinsam zurückgezogener Stellung zum Pres sen des hutförmigen Abschnittes gemäß Fig. 12;

Figur 14 die Pressenwerkzeuge in ihrer abschließenden Arbeitsstellung im Querschnitt nach Linie 14-14 in Figur 13;

Figur 15 im Querschnitt nach Linie 15-15 in Figur 13 und

Figur 16 im Querschnitt nach Linie 16-16 in Figur 13;

Figur 17 in Seitenansicht einen querachnittlich C-förmigen Abschnitt ;

Figur 18 in Stirnansicht zwei Pressenwerkzeuge in gemeinsam zurückgezogener Stellung zur Herstellung des C-förmigen Abschnittes gemäß Figur 17;

Figur 19 in Stirnansicht eine Formbiegepresse, die zwei Pressen werkzeuge zur Herstellung eines Abschnittes trägt, der als Dachziegelleiste zur Anwendung gelangen soll, wobei das Profil dieses Leistenabschnittes aus Figur 271 ersichtlich ist;

Figur 20 in Seitenansicht die beiden Pressenwerkzeuge gemäß Fig. 19;

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Figur 21 die in der abschließenden Arbeitsstellung befindlichen Pressenwerkzeuge gemäß Fig. 1Θ und 20, jeweils im Schnitt nach den Linien 21-21 bis 26-26 in Fig. 20;

Figur 27 eine Reihe von Verfahrensstufen bzw. -abschnitten zur Herstellung des Leistenabschnittes I aus dem flachen Streifen a mittels der Vorrichtung gemäß Fig. 19 bis 26. Hierbei sind die Abschnittprofile in voller Größe bzw. in naturgetreuem Maßstab dargestellt, wobei jeder der einzelnen Verfahrensabschnitte, der nach dem ersten Verfahrensechritt a erfolgt, jeweils um 100 mm stromabwärts (in Längsrichtung zur Vorschub richtung zwischen den Pressenwerkzeugen) gegenüber der unmittelbar vorhergehenden Verfahrensstufe verschoben erfolgt;

Figur 28 perspektivisch eine abgewandelte AusfUhrungeform einer

aus Pressenwerkzeugen gebildeten Einrichtung, die Streifenverbiegungen gemäß einem "Stumpf-Abscherungs"-Vorgang durchführt;

Figur 29 14 verschiedene Abschnittprofile, die mittels der Presse gemäß Figur 28 hergestellt werden können;

Figur 30 schematisch 4 Verfahrensstufen bei der Ausbildung einer

Streifenbiegung (beispielsweise einer solchen gemäß Fig. 29a) mittels des Stumpfabscherens;

Figur 31 den bei der Herstellung eines Abschnittes mit einem Profil

gemäß Fig. 29n angewendeten Stumpfabscherungsvorgang und

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Figur 32 den bei der Herstellung eines Abschnittes mit einem Profil gemäß Figur 291 angewendeten Sttunpfabscherungsvorgang.

Wie aus Figur 1 bis 5 ersichtlich, ist ein oberes Pressenwerkzeug in Form eines Werkzeugblockes 33 von seiner stromaufwärts gelegenen Stirnfläche 34 bis zu seiner stromabwärts gelegenen Stirnfläche 35 hin konisch bzw. schräg verlaufend ausgebildet; das bodenseitige Pressenwerkzeug, das mit dem oberen Pressenwerkzeug 33 zusammenwirkt, ist ein Werkzeugblock 36, der über seine gesamte Länge ein konstantes Profil aufweist. Es weist daher der hügelige Teil 37 des bodenseitigen Werkzeugblockes 36 ebenfalls ein konstantes Profil auf, das für die innere gekrümmte Fläche des herzustellenden Abschnittes eine vollständige Umhüllende ist. Diese gekrümmte Fläche 38 ist in Figur 5 aus dem konstanten Profil des Abschnittes ersichtlich.

Das konisch verlaufende obere Werkzeug 33 weist ein stromabwärts gelegenes "finishing"-Teil 39 auf, das für die äußere gekrümmte Fläche des Abschnittes 38 eine vollständige Einhüllende darstellt, während die in Längsrichtung verlaufende Abschrägung des oberen Werkzeuges 33 bewirkt, daß das stromaufwärts gelegene Ende 34 des Werkzeuges 33 im Sinne einer Umhüllenden tatsächlich Null ist. Die Formflächen der beiden Pressenwerkzeuge sind, wenn sie sich in ihrer vollständig angenäherten oder abschließenden Arbeitsstellung gemäß Fig. 2 bis 5 befinden, in einem Abstand voneinander entfernt, der der Dicke sowohl des flachen Streifens 40 (der zwischen die Werkzeuge an ihrem stromaufwärts gelegenen Ende eingegeben werden soll) als auch der Dicke des fertigen Abschnittes gemäß Fig. 2 entspricht.

Wenn beispielsweise ein Abschnitt 41 hergestellt werden soll, kann eine Formbiegepresse der aus Fig. 11 ersiohtUch bekannten Art zur Anwendung gelangen.

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Wie aus Fig. 11 ersichtlich, weist die Formbiegepresse sowohl einen vertikal hin- und herverschieblichen Kopf oder Ramme 42, an dem ein oberes Werkzeug 33 gemäß Fig. 1 bis 5 befestigt ist, als auch ein Bett oder eine Basis 43 auf, an dem das untere Werkzeug 36 befestigt ist.

Der zu pressende flache Streifen kann sowohl in Form von Blechen, die auf Länge vorgeschnitten sind, als auch in Form eines kontinuierlichen Streifens den Pressenwerkzeugen zugeleitet und durch diese hindurchgeleitet werden. Der intermittierende Vorschub des Streifen« durch die Pressenwerkzeuge kann sowohl manuell als auch automatisch durchgeführt werden. Zur Durchführung eines kontinuierlichen Fertigungsvorgange·, bei dem der flache Streifen von einer Spule abgewickelt wird, eignet sich der automatische Vorschub in größerem Ausmaß, jedoch ließen sich im Versuch auch durch manuellen Vorschub in gleichem Ausmaß befriedigend« Ergebnisse erzielen, und dies auch bei der Herstellung von gewellten, als Straßenleitplanken vorgesehenen Abschnitten von großer Dicke auf einer relativ leichten Formbiegepresse. In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, daß der Streifenvorschub dann durchgeführt wird, wenn eich die Formwerkzeuge in ihrer zurückgezogenen Stellung befinden und dal sowohl die Länge jedes Vorschubschrittes als auch der Umstand, ob jeder dieser Vorschubschritte eine gleichförmige Länge aufweist, keine speziell kritischen Parameter darstellen. Der einzige einschränkende Faktor in dieser Hinsicht liegt darin begründet, daß gewährleistet werden muß, daß kein Vorschubschritt derart groß ist, daß die Pressenwerkzeuge ihren Formvorgang in einem einzigen Hub durchführen müssen, der über der Kapazität der verwendeten Presse liegt. In vielen Fällen hat sich gezeigt, daß sich ein äußerst vorteilhaftes Ergebnis dann erzielen läßt, wenn eine leichte Presse, die einen kurzhubigen, schnell hin- and hergehenden Kopf aufweist, in Verbindung mit sehr kurzen Vorschubechritten verwendet wird; wie jedoch schon erläutert, kann die Art des Streifenvorschubes in außerordentlich großem Ausmaß variieren. Beim Durch-

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lauf durch die Preasenwerkzeuge kann der Streifen auf dem Weg seiner Ausbildung vom flachen Streifen sowohl wenigen, beispielsweise zwei, PressenformhUben als auch sehr vielen, beispielsweise hunderten von Pressenhüben unterworfen werden; dies alles hängt ab von der Leistung der verwendeten Presse, der Dicke des Streifens, der Breite des Streifens, dem Ausmaß der Profiländerung und von den gleichen Parametern.

Wenn sich der Streifen in Form ei ner kontinuierlichen Wicklung bzw. Spule befindet, kann das Abschneiden des Streifens auf die gewünschte AbschnlttlHnge dann durchgeführt werden, wenn sich der Streifen im Stillstand befindet und angehalten ist, und zwar entweder vor dem Eintritt in die Preseenwerkzeuge oder aber am Auslaßende, wenn das endgültige Profil ausgebildet worden ist. Wenn das Abschneiden vor dem Eintritt in die Pressenwerkzeuge erfolgt, entspricht das gesamte Verfahren im wesentlichen demjenigen, das bei vorgeschnittenen Bögen oder Streifen zur Anwendung gelangt.

An der stromaufwärts gelegenen Seite der Pressenwerkzeuge sind vorzugsweise Kantenftthrungsanschläge bekannter Art vorgesehen, und es können auch zusätzliche Führungen vorgesehen werden, um den Weg des Bogene bzw. Streifens auf seinem Durchlauf durch die Pressenwerkzeuge zu steuern.

Wie aus Fig. 11 ersichtlich, werden vorgeschnittene Streifen auf den Vorsohubtisch 44 gelegt und an Anschlägen 45, die zueinander ausgerichtet sind, angeorndet, um die zentrale Zufuhr in Zufuhrquetschwalzen 46 und von da aus in die Formwerkzeuge 33, 36 zu gewährleisten. Der Vorachubüsch 44 ist in seiner Höhe zweckmäßigerweise derart eingestellt, daß er unterhalb der gemeinsamen Erfasiungslinie bzw. des Erfassungsbereicha der Einlaßquetschwalzen 46 liegt.

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Die Erfassungslinie der Walzen 46 sollte in vertikaler Richtung verstellbar sein, und zwar beispielsweise ausgehend von etwa 22, 86 cm unterhalb einer Linie, welche die Verlängerung der Oberfläche des unteren Werkzeuges 36 darstellt. Ausgehend von dieser Höhe sollte die verfügbare vertikale Verstellmöglichkeit etwa 15,24 cm betragen. Diese Einstellung bzw. Verstellung ist erforderlich, um einen guten Eintritt in die Werkzeuge sowie ein gerade verlaufendes Produkt zu gewährleisten. Wenn einmal die optimale Niveauhöhe in der Einstellung erreicht ist, ist keinerlei weitere Verstellung mehr erforderlich.

Die Quetschwalzen 46 können mittels einer Klinkenvorrichtung sowie mittels geeigneter Hebel oder anderer Kupplungsmittel, die mit dem Pressenkopf 42 verbunden sind, angetrieben werden, so daß die Quetschwalzen 46 den Vorschubvorgang durchführen, wenn der Pressenkopf 42 bzw. die Pressenramme ihren Aufwärtshub durchführt. Wenn sich die Presse auf ihrem Abwärtshub befindet oder nahe dem Ende dieses Abwärtshubes angekommen ist, befinden sich die Walzen 46 im Ruhezustand, und die Antriebeklinkenvorrichtung wird für den nächsten Hub eingestellt.

Es sind vorzugsweise auch stromabwärts zur Presse gelegene Auslaßquetschwalzen 47 vorgesehen, insbesondere dann, wenn die Herstellung der Abschnitte auf der Basis von Streifen mit vorgeschnittener Länge erfolgt. Diese Auelaßwalzen 47 werden synchron mit den stromaufwärts gelegenen Einlaßwalzen 46 betätigt, so daß die fertig ausgebildeten Abschnitte auf einem Aufnahmetisch 48, einem Förderband o. dgl. abgelegt werden.

Wenn der obere Werkzeugblock 33 abwechsel nd in Richtung auf den unteren Werkzeugblock 36 verschoben sowie von diesem wegbewegt wird und wenn flaches Streifenmaterial, das eine dem Umfang der hügeligen Erhebung 37 des unteren Werkzeugblockes 36 entsprechende Breite auf-

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weist, Schritt fUr Schrift von links nach rechts (d. h. in stromabwärts führender Richtung) in korrekter Längeaus richtung in den zwischen den beiden Werkzeugen vorliegenden Spalt von variabler Form hinein transportiert wird, wird dieser Streifen um den unteren Werkzeugblock 36 umgeschlagen bzw. gehüllt, wie aus Fig. 3 bis 5 ersichtlich.

Bei der aus Fig. 6 bit 10 ersichtlichen abgewandelten Aueführungsform von Pressenwerkzeugen ist ein oberes Werkzeug 33A sowie ein unteres Werkzeug 36A vorgesehen. Diese gelangen zur Anwendung, um die allmählich fortschreitende Prägeformung der aus Fig. 10 ersichtlichen gewellten Abschnitte 49 durchzuführen. Die Anwendung und der Betrieb der Vorrichtung gemäß Fig. 6 bis 10 entsprechen ansonsten derjenigen gemäß Fig. 1 bis 5.

Der aus Fig. 12 ersichtliche hutförmige Abschnitt 50 wird mittels der beiden aus Fig. 13 bis 16 ersichtlichen Pressenwerkzeuge aus einem flachen Streifen hergestellt. Diese Preasenwerkzeuge führen das fortschreitende Prägeformen in etwa, der gleichen Weise durch, wie es bereite in Verbindung mit Figur 1 bis 5 oder Figur 6 bis 10 erläutert wurde. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 12 bis 16 sind jedoch die stufenlos erfolgende seitliche Konvergenz der Teile 51, 52 des oberen Werkzeuges in stromabwärts erfolgender Richtung als auch der stufenlos und allmählich erfolgende Höhenanstieg des unteren Werkzeugteiles 53 in stromabwärts erfolgender Richtung derart gehalten, daß die aus Fig. 14 bis 16 ersichtliche Stegbreite 54 während des gesamten Formungsprozesses etwa konstant bleibt. Der durchlaufende Streifen wird daher - im Gegensatz zu dem beim Metallziehen erfolgenden Vorgang -ausschließlich durch Verbiegen allmählich in die gewünschte Profilform verbracht, so daß die Antriebsleistung und die Oberflächenabnutzung auf einem Minimum gehalten werden.

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Der aus Fig. 17 ersichtliche C-fÖrmige Abschnitt wird mittels der beiden Pressenwerkzeuge gemäß Fig. 18 hergestellt, und zwar teilweise in einem Vorgang, der zuvor schon als Stumpf abscheren bezeichnet wurde. Dieser Vorgang kann anhand der Funktion einer gewöhnlichen Metallblech-Abschneideschere erläutert werden, die ein bewegliches Messer sowie ein hierzu in einer Abscherbeziehung angeordnetes stationäres Messer aufweist. Wenn das bewegliche Messer, das die Form eines Scherblattes besitzt, sehr stumpf ist, zeigt das Scherblatt die Neigung, ein Stück eines zum Abschneiden vorgelegten Metallbleches eher umzubiegen, anstatt es sauber abzuscheren. Und wenn darüber hinaus das bewegliche Scherblatt nicht nur außerordentlich stumpf ist, sondern auch gegenüber dem stationären Scherblatt in einem Abstand angeordnet ist, welcher der Dicke des Metallbleches entspricht, so wird durch einen Arbeitshub des beweglichen Scherblattes nicht etwa der über das stationäre Scherblatt überstehende Bandbereich des Metallbleches abgeschnitten, sondern es wird dieser Randböreich stattdessen nach unten umgebogen, so daß er flach an der Stirnseite des stationären Scherblattes zur Anlage kommt. Dieses Stumpfabscheren wird bei der Pressenanordnung gemäß Fig. 18 verwendet, um aus dem flachen streifen, der aus dem Steg 55 und den beiden Randteilen 57, 57 besteht, einen Kanalabschnitt zu formen, der aus dem Steg und den Flanschen 56, 56 besteht.

Wie weiterhin aus Fig. 18 ersichtlich, besteht die aus den Pressenwerkzeugen gebildete Anordnung aus einem oberen, vertikal hin- und herbeweglichen Werkzeugblock 58 sowie aus einem stationären unteren Werkzeugblock 59 oder Basisteil, das auf einer Anzahl Druckfedern einen schwebend gelagerten Werkzeugblock 61 trägt. Die Teile 58, 59, erstrecken sich über die nicht dargestellte volle Länge der Pressenanordnung.

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Das stromaufwärts gelegene Stirnteil des Werkzeugblocks 58 (d. h. das dem Betrachter der Fig. 18 näher gelegene Endteil) weist zwei "Stumpfabscher"-Stangen 62 auf, die an den Seiten des Werkzeugblockes 58 befestigt sind und sich in Längsrichtung zu diesem Werkzeugblock 58, d. h. in der Richtung des Streifenvorschubs durch die Pressenanordnung hindurch erstrecken. Das stromabwärts gelegene End- bzw. Stirnteil des Werkzeugblockes 59 besitzt zwei »Seiteribiegungs"-Stangen 63, die an der Oberfläche des Werkzeugblockes 59 befestigt sind; diese sind stromabwärts in bezug auf die Stangen 62 angeordnet, so daß der Abwärtshub der Stangen 62 in ihre abschließende Arbeitsstellung nicht behindert wird.

Die Stangen 62 sind konisch verlaufend derart ausgebildet, daß ihre Dicke in stromabwärts verlaufender Richtung zunimmt. Das Ausmaß dieses konischen Verlaufes kann beispielsweise etwa demjenigen des unteren Werkzeugteiles 53 gemäß Fig. 13 entsprechen. Die Stangen 62 weisen jeweils eine Stumpfabscherkante, die durch die in Längsrichtung sich erstreckende abgerundete Ecke 64 dargestellt ist, sowie eine abschließende finiehing-Biegefläche 65 auf, die sich wenn der obere Werkzeugblock 59 vollständig abgesenkt ist, zur benachbarten Seitenfläche 66 des schwebend gelagerten Blockes 61 im seitlichen Abstand befindet, und zwar in einem der Dicke des zu formenden Streifens entsprechenden Abstand.

Die Stangen 63 verlaufen in der stromabwärts sich erstreckenden Richtung gemeinsam konvergent, und zwar etwa in der gleichen Weise wie die oberen Werkzeugteile 51,. 52 gemäß Fig. 13. Die Stangen 63 weisen außerdem obere finishing-Biegeflächen 67 auf. Wenn ein C-förmiger Abschnitt geformt werden soll, wird dem stromaufwärts gelegenen Ende der Pressenanordnung ein flacher Streifen 57-55-57 vorgelegt, wobei das obere Pressenwerkzeug sich vertikal hin- und herbewegt. Wenn die Anfangs- bzw. Vorderkante des Streifens in den Arbeitsbereich der

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Pressenwerkzeuge gelangt, ruht sie auf dem Block 61 und senkt sich zusammen mit diesem ab, bis der Block 61 dadurch angehalten wird, daß er in Kontakt mit der Oberseite 68 eines Mittelteils 69 des unteren Werkzeugblockes 59 kommt. Bei dieser Anfangs eint ritts stufe des Streifens in den Pressenwerkzeugarbeitsbereich wird der Streifen insgesamt nur kaum verbogen, da er lediglich von den stromaufwärts gelegenen Enden des Werkzeugblockes 58 und den Stangen 62 berührt wird. Wenn jedoch der Streifen allmählich stromabwärts auf seinem Weg vorwärts rückt, werden seine Ränder 57 mehr und mehr nach unten gebogen, bis sie schließlich durch die finishing-Biegeflächen 64 endgültig in die Flansche 56 umgebogen werden. Wenn dann einmal der Kanal 56-55-56 ausgebildet worden ist und die schrittweise erfolgende Vorschubbewegung des Streifens beibehalten wird, kommen die voneinander entfernten Längekanten der Flansche 56 in Berührung mit den Stangen 63, so daß allmählich Unterflansche 70 gebildet werden und dem Werkstück das abschließende Profil erteilt wird, indem es zwischen der Unterseite des Blockes 61 und der finishing-Biegefläche 67 gepreßt wird.

Wenn der herzustellende erforderliche Abschnitt lediglich ein Kanal 56-55-56 ist bzw. sein soll, können der Block 61 stationär angeordnet und die Stangen 63 weggelassen werden.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 19 bis 27 ist eine konventionelle Formbiegepresse 71 (Fig. 19) vorgesehen. Diese weist eine stationäre Basis 72 für ein unteres Pressenwerkzeug 73 sowie einen hin- und nerve rs chieblichen Kopf 74 auf, der ein oberes Pressenwerkzeug 75 trägt. Diese Pressenwerkzeuge dienen dazu, um den aus Fig, 271 ersichtlichen leistenförmigen Abschnitt aus dem aus Fig. 27a ersichtlichen flachen Streifen im Wege eines allmählich fortschreitenden Prägeformens bzw.

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Preßformens herzustellen. Aue Fig. 19 und 20 sind die Pressenwerkzeuge in ihrer gemeinsam zurückgezogenen Stellung ersichtlich. Fig. bis 26 zeigen sechs Stufen bei der Ausbildung des leistenförmigen Abschnittes, wobei sich in sämtlichen Stufen die Pressenwerkzeuge in ihren abschließenden Arbeitsstellungen befinden. Aus Fig, 27 sind zehn Übergangsprofile b bis k ersichtlich, die sich jeweils bei 100 mm-Intervallabständen auf dem Vorschubweg des Streifens von den stromaufwärts gelegenen Enden zu den stromabwärts gelegenen Enden der Pressenwerkzeuge ergeben. Diese 100 mm-lntervalle können der Länge jedes der Streifenvorechubschritte durch die Pressenanordnung entsprechen, jedoch ist dies nicht unbedingt erforderlich. Die Vorschubschritte können vielmehr auch kürzer oder länger sein, wobei dies hauptsächlich, wie schon erläutert, von der Leistung der Presse abhängt.

Das obere Pressenwerkzeug 75 besteht aus einem Längsdorn 76, an dem beidseits Flanschbildungsplatten 77 sowie KrUmmungsbildungsplatten 78 befestigt sind. Das stromaufwärts gelegene Endteil des Dorne 76 ist bei 79 (Fig. 20) derart allmählich sich verjüngend ausgebildet, daß dem flachen Streifen diejenigen Profiländerungen erteilt werden, wie sie aus Fig, 21 bis 23 oder anhand der Profile b bis f gemäß Fig. 27 ersichtlich sind.

Die Flanschbildungeplatten 77 sind ebenfalls bei 80 (Fig. 20) sich verjüngend ausgebildet, so daß allmählich diejenigen Abschnittflansche 81 (Fig. 27i) geformt werden, wie sie aus Fig. 24, 25 oder anhand, der Übergangsprofile g bis i gemäß Fig, 27 ersichtlich sind.

Die KrUmmungsbildungsplatten 78 weisen an ihren Unterseiten, wie aus Fig. 19 und 26 ersiohtlich, längsverUufende Ausnehmungen 82 auf. Diese Ausnehmungen 82 besitzen abgerundete Kanten 83, die in der

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stromabwärts verlaufenden Richtung derart gemeinsam konvergierend bzw. konvergent verlaufen, daß sie allmählich die freien Kanten der Flansche 81 um die abgerundeten Randwulste 84 des unteren Pressenwerkzeuges (Fig. 19, 20 und 26) umschlagen und dadurch die Krümmung 85 gemäß Fig. 271 bilden. Die Ausnehmungen 82 verjüngen sich in der stromaufwärts verlaufenden Richtung bis zum Ausmaß Null, und zwar in der gleichen Weise wie sich die im oberen Pressenwerkzeug 35 gemäß Fig. 1 vorgesehene Werkzeugnut 39 in derselben Richtung bis zum Ausmaß Null verjüngt; hierdurch werden beim Übergang vom ungekrümmten Flansch zum gekrümmten Flansch irgendwelche plötzlichen Profiländerungen vermieden. Der FlanschkrümmungsVorgang wird im übrigen besonders deutlich anhand von Fig. 26 sowie anhand der Übergangsprofile j, k und des abschließenden Profils I in Fig.

Das untere Pressenwerkzeug 73 weist eine Basisplatte 86 auf, an deren Oberseite Formungsstangen 87 sowie Haltestangen 88 festgehalten sind. Die Haltestangen 88 tragen schwebend gelagerte untere Werkzeugblöcke 89, 90, die innerhalb der durch die Stufen 91, 92 (siehe Fig. 24 -26) gebildeten Grenzen vertikal beweglich sind. Diese Werkzeugblöcke 89, 90 werden einerseits durch den Druck des auf sie auftreffenden oberen Werkzeuges abgesenkt und stehen andererseits ständig unter dem Einfluß von Druckfedern 93, welche die unteren Werkzeugblöcke 89, anzuheben suchen. Die vertikale Beweglichkeit der unteren Werkzeugblöcke 89, 90 ist selbstverständlich durch die die Randwülste 84 untergreifenden AbschnittkrUmmungen 85 begründet, aufgrund denen es dann für die unteren Werkzeugblöcke 89, 90 erforderlich wird, sich nicht mehr in senkrechter Richtung relativ zu dem ausgebildeten Profilabschnitt bewegen zu können. Gleiches gilt übrigens für die Federbefestigung des schwebend gelagerten Werkzeugblockes 61 gemäß Fig. 18, und zwar dann, wenn die Unterflansche 70 den Werkzeugblock 61 untergreifen.

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Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 28 bis 32 ist eine Pressenanordnung vorgesehen, mittels der im Wege des erläuterten Stumpf abscher ens beispielsweise die aus Fig. 29 ersichtlichen Abschnitte allmählich durch Prägen ausgebildet werden können.

Bei dieser Ausführungeform ist ein Paar stationär angeordneter Werfe -zeugblöcke 94, 95 vorgesehen. Diese sind in einem Abstand 96 voneinander angeordnet, der es einem flachen Streifen der erforderlichen Dicke gerade ermöglicht, zwischen den Werkzeugblöcken 94, 95 in der gleichen Weise wie zuvor erläutert, intermittierend oder Schritt für Schritt hindurchtransportiert zu werden. In Abhängigkeit von dem Profil des auszubildenden Abschnittes kann wahlweise einer der Werkzeugblöcke

94 oder 95 als stationäres Pressenwerkzeug verwendet werden.

Die Blöcke 94, 95 besitzen wenigstens ein an ihnen befestigtes Pressenwerkzeug, das nach Art des Stumpfabsoherens betätigbar ist. Bei der dargestellten AusfUhrungsform sind vier solcher Werkzeuge 97, 98, 99, 100 vorgesehen, die in Fig. 28 insgesamt in ihrer zurückgezogenen oder Buhestellung dargestellt sind. Jedes der Werkzeuge 97 bis 100 ist, wie aus der Anlenkstelle 101 ersichtlich, an einem der Blöcke 94 oder 95 angelenkt. Jedes dieser Werkzeuge ist mit einer Einrichtung versehen, mittels der es über den Zwischenraum 96 hin- und herverschwenkt werden kann, wobei solch eine Einrichtung beispielsweise durch Verbindungsstangen 102 gebildet sein kann. Jedes der Werkzeuge 97 bis 100 ist gegenüber der benachbarten zugeordneten Seitenfläche der Blöcke 94,

95 in einem Abstand angeordnet, der der Dicke des allmählich umzubiegenden Streifens entspricht, wobei außerdem jedes der Werkzeuge durch abgerundete Ecken 103 (Fig. 31) abgestumpft ist.

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Wenn beispielsweise der aus Fig. 29a ersichtliche Winkelabschnitt hergestellt werden soll, werden die "Scherblätter" 97, 98, 100 in ihrer zurückgezogenen Ruhestellung gehalten, während das Scherblatt 99 betätigt wird, so daß der gewünschte Profilabschnitt erzeugt wird, und zwar durch allmählich fortschreitendes Verbiegen aufgrund des intermittierend und stromabwärts erfolgenden Vorschubes des Streifens. Aus Fig. 30 sind hierbei vier Stufen dieses allmählich fortschreitenden Verbiegens ersichtlich. Hierbei sind der in die Pressenwerkzeuge eintretende flache Streifen 104, die beiden Übergangsprofile 105, 106 und schließlich das endgültige konstante Profil 107 deutlich ersichtlich.

Wenn demgegenüber beispielsweise der aus Fig. 29 η ersichtliche Abschnitt ausgebildet werden soll, werden die Scherblätter 97, 100 in ihrer zurückgezogenen Stellung gehalten und die Scherblätter 98, 99 betätigt, (siehe Fig. 31) und zwar in der zuvor anhand der Fig. 30 beschriebenen Weise.

Wenn der aus Fig. 291 ersichtliche Abschnitt hergestellt werden soll, kann der flache Streifen zuerst in die aus Fig. 31 ersichtliche Form gebogen und sodann in der folgenden, aus Fig. 32 ersichtlichen Verfahrensstufe weiterbehandelt werden. In dieser weiteren Verfahrensstufe weisen die Werkzeugblöcke 94A, 95A das aus Fig. 32 ersichtliche T-Profil auf. Die Scherblätter 97A, lOOA werden im Ruhezustand gehalten, während mittels der Scherblätter 98A und 99A genau wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen allmählich und fortschreitend die erforderlichen Biegevorgänge durchgeführt werden.

Selbstverständlich ist es bei der Pressenwerkzeuganordnung gemäß Fig. bis 32 auch möglich, die Scherblätter, anstatt sie an den Werkzeug-

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blöcken anzulenken und mittels Verbindungsstangen oder dgl. hin- und herzubewegen, an den in der zurückgezogenen Ruhestellung befindlichen Werkzeugblöcken zu befestigen oder sie gegenüber diesen in einer ausgewählten winkligen Arbeitestellung anzuordnen. In diesen Fällen verbleibt dann der untere Werkzeugblock, beispielsweise der Werkzeugblock 95 oder 95A stationär, wShrend der obere Werkzeugblock, beispielsweise der Werkzeugblock 94 oder Θ4Α mit den an ihm befestigten Scherblättern vertikal als einstUckige Gesamtheit hin- und herbewegt wird, was beispielsweise dem aus Fig. 18 ersichtlichen oberen Pressenwerkzeug 58 vergleichbar ist.

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Claims

Patentansprüche

1. J Verfahren zur Herstellung eines profilierten Abschnittes aus einem flachen Metallstreifen, wobei der konturierte Abschnitt ein konstantes Profil aufweist, das sich über die gesamte Länge des Abschnittes erstreckt, dadurch gekennzeichnet,

a) daß der Streifen in Längsrichtung intermittierend in den Arbeitsbereich zweier gemeinsam hin- und herbewegbarer Pressenwerkzeuge hinein sowie durch diese hindurch bewegt wird, so daß jeder Vorschubschritt senkrecht zur Hin- und Herbewegungsrichtung der Pressenwerkzeuge erfolgt und einen Bruchteil der in der Vorschubrichtung gemessenen Länge der Pressenwerkzeuge darstellt,

b) daß jeder der Vorschubschritte in der zurückgezogenen Buhestellung der Pressenwerkzeuge durchgeführt wird,

c) daß die Pressenwerkzeuge jedesmal dann, wenn der Streifen zwischen zwei aufeinanderfolgenden Vorschubschritten angehalten wird, den Streifen verbiegen, ohne ihn in seiner Dicke zu verändern, und

d) daß die Verbiegevorgänge derart durchgeführt werden, daß einerseits der letzte Verbiege Vorgang den Streifen in profilmäßige Übereinstimmung mit dem endgültigen konstanten Profil verbringt und daß andererseits alle Verbiegevorgänge bis auf den letzten Verbiegevorgang dem Streifen eine Vielzahl von Übergangsprofilen erteilen, die jeweils, aufeinanderfolgend in der Richtung des Streifen-Vorschubes, sich immer weniger in profilmäßiger Übereinstimmung mit der ursprünglich flachen Ausbildung des Streifens befinden und sich immer mehr in profilmäßiger Übereinstimmung mit dem abschließenden konstanten Profil befinden.

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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der intermittierende Vorschubschritt des Streifens manuell durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß der intermittierende Vorschubschritt des Streifens derart mechanisch durchgeführt wird, daß die Vorschubschritte gleich große Längen aufweisen.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Streifen erteilten Verbiegungen wenigstens ein Verbiegen einschließen, durch das ein Teil des Streifens rechtwinklig gegenüber einem unverbogenen Teil des Streifens verbogen wird, wobei dieser Verbiege Vorgang im Wege des Stumpfabscherens durchgeführt wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet

a) durch zwei miteinander zusammenwirkende Pressenwerkzeuge (33, 36) mit sich in Längsrichtung erstreckenden Arbeitsflächen zum Verbiegen eines Streifens, der in Längsrichtung sowie intermittierend zwischen den Arbeitsflächen von einem stromaufwärts gelegenen Ende (34) der Pressenwerkzeuge zu einem stromabwärts gelegenen Ende (35) der Pressenwerkzeuge vorschiebbar ist,

b) durch eine Einrichtung, mittels der die Pressenwerkzeuge relativ zueinander hin- und herbewegbar sind, so daß sie wiederholt eine endgültige Arbeitsstellung einnehmen, in der die Arbeitsflächen der Pressenwerkzeuge in einem wenigstens der Dicke des Streifens entsprechenden Abstand voneinander angeordnet sind, und

c) durch an den Arbeitsflächen der Pressenwerkzeuge vorgesehene Streifenverbiegungsteile, mittels der die Profile allmählich über die gesamte Länge der Pressenwerkzeuge hinweg von einem am stromauf-

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wärts gelegenen Ende (34) der Pressenwerkzeuge vorgegebenen Profil ohne hierbei auf den Streifen ausgeübte Biegeleistung bis zu einem am stromabwärts gelegenen Ende (35) der Pressenwerkzeuge vorgegebenen Profil änderbar sind, welches das abschließende konstante Profil des Streifens bildet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, mittels welcher der Streifen zwischen den Arbeitsflächen der Pressenwerkzeuge in Vorschubschritten von gleich großer Länge transportierbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsflächen der Pressenwerkzeuge eine Fläche mit wenigstens einem Scherblatt zum Stumpfabscheren aufweisen.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Pressenwerkzeuge ein Basisteil, einen schwebend gelagerten Werkzeugblock sowie eine Vielzahl von Federn aufweist, mittels denen der schwebend gelagerte Werkzeugblock am Basisteil befestigt ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Pressenwerkzeuge aus einem Längsdorn besteht, an dem Flanschbildungsplatten sowie Krttmmungsbildungsplatten befestigt sind, daß das andere Pressenwerkzeug eine Basisplatte sowie hieran befestigte Formungestangen und Haltestangen aufweist, und daß an der Basisplatte ein schwebend gelagerter Werkzeugblock mittels Federn befestigt ist, wobeider Bewegungsbereich des schwebend gelagerter Werkzeugblockes durch miteinander zusammenwirkende, an den Haltestangen und am schwebend gdagerten Werkzeugblock vorgesehene Anschlage begrenzt ist.

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