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Die Erfindung betrifft eine Rollformeinrichtung,
die insbesondere dazu dient, streifenförmige längliche Werkstücke durch
Biegung in die gewünschte
Form zu überführen.
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Rollformeinrichtungen werden bspw.
zur Ausbildung geschweißter
Rohre, zur Ausbildung von offenen Profilen wie U-Profilen oder dgl.
oder zur Herstellung anderer Profile, bspw. aus langen Blechstreifen
oder aus Endlosmaterial, benutzt. Rollformeinrichtungen führen dabei
insbesondere eine Biegeoperation an dem betreffenden Werk stück aus,
bei dem die Dicke des Werkstücks
im Wesentlichen unverändert
bleibt.
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Rollformeinrichtungen sind insbesondere
für Bleche,
d.h. für
metallische Werkstoffe einsetzbar. Sie geraten jedoch in der Regel
an Grenzen, wenn spröde
Materialien umgeformt werden sollen oder wenn die Umformung so groß ist, dass
das Material an seine Bruchgrenze kommt.
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Zum Umformen von Werkstücken sind
aus der
DE 4425033
C2 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Drückumformen
von Werkstücken
bekannt. Zu der Vorrichtung gehört
ein Drückfutter, über das ein
bspw. scheibenförmiges
Werkstück
gespannt wird. An das drehende Drückfutter und Werkstück wird
ein Drückwerkzeug
mit einer Drückrolle
angedrückt,
so dass sich das Werkstück
an die Drückform (das
Drückfutter)
anpasst. Eine Laserstrahleinrichtung dient dabei dazu, die äußere Mantelfläche des Werkstücks zu erwärmen. Der
Laserstrahl führt
zu einer lokal begrenzten Erwärmung
und damit zur Senkung der Fließspannung
des Werkstücks
und auch zu einer Verbesserung des Formänderungsvermögens des
Werkstücks.
Der Laserstrahl wird dabei derart geführt, dass ein Laserbrennfleck
auf der Oberfläche
des Werkstücks
der jeweiligen Bearbeitungszone des Drückwerkzeugs vorauseilt. Alternativ können mehrere
Laserstrahleinrichtungen vorgesehen sein, die der Wärmebehandlung
des Werkstücks,
bspw. dem Spannungsfreiglühen
oder dem Rekristallisationsglühen
dienen.
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Aus der
DE 4228528 A1 sind darüber hinaus ein
Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Metallblechverarbeitung bekannt,
wobei mittels eines schnell über
das Werkstück
bewegten Laserstrahls eine lokale Erwärmung erreicht wird. Diese
dient dazu, mittels einer Zange in das Blech eingeleitete Biegespannungen
zur lokalen Verbiegung des Blechs heranzuziehen. Durch die Verlagerung
des Blechs in Bezug auf den Laserstrahl kann die erwärmte Zone,
in der die Umformung stattfindet, verlagert werden. Es können somit
räumliche
Formen an Blechen ohne Verwendung von Matrizen erzielt werden.
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Beim Drückumformen von Werkstücken dreht
das betreffende zu drückende
Werkstück
mit einer solchen Drehzahl, dass der Laserstrahl in der Regel über mehrere
Umdrehungen hinweg die gleichen Werkstückbereiche oder benachbarte
Werkstückbereiche
trifft. Es kann somit die gewünscht
e gleichmäßige Erwärmung des
Werkstücks
erreicht werden, die das Strecken des Werkstücks über das Drückfutter erleichtern soll.
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Ähnlich
verhält
es sich bei dem in der zweitgenannten Druckschrift beschriebenen
Biegen der Bleche mit bereichsweiser Laserstrahlerwärmung ohne
Form. Auch hier kann durch die pendelnde Führung des Laserstrahls, eine
gewünschte
und relativ gleichmäßige Erwärmung eines
linien- oder streifenförmigen Bereichsbewirkt
werden.
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Anders liegen die Dinge beim Rollformen. Hier
durchläuft
das Werkstück
eine Rollform nur ein einziges mal. Außer der Biegeoperation werden
keine sonstige Bearbeitungen vorgenommen.
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Aus der
DE 198 52 462 A1 ist eine
Rollformanlage bekannt, die zwei Laserschweißköpfe enthält. Die Rollformanlage weist
Zuführungseinrichtungen für mehrere
Blechbänder
auf, die an ihren Längskanten
miteinander verschweißt
und danach umgeformt werden. Damit lassen sich Profile aus unterschiedlich dicken
Blechhalbzeugen herstellen.
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Aus der
DE 197 49 902 A1 ist eine
Rollformeinrichtung bekannt, in die eine Schneideinrichtung zur
Beschneidung der Längsrandkanten
des verwendeten Blechbands integriert ist. Die Schneideinrichtung
kann eine Laserschneideinrichtung sein. Dadurch lassen sich in Längsrichtung
variierende Profile erzeugen.
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Aus der
DE 195 05 364 A1 ist ein
Karosseriesegment für
ein Fahrzeug bekannt, das aus eingerollten Profilen besteht, die
miteinander verschweißt sind.
Die Profile sind in einem Rollformprozess hergestellt, wobei in
den Rollformprozess noch Stationen einbezogen werden können, durch
die Quersicken oder ähnliche
Formen erzeugt werden können. Als
Halbzeug zur Herstellung der Teile werden Tailored Blanks empfohlen,
die durch Laser oder Elektronenstrahlschweißung erzeugt sind.
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Davon ausgehend ist es Aufgabe der
Erfindung, eine Rollformeinrichtung zu schaffen, die einen erweiterten
Anwendungsbereich erschließt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer
Rollformeinrichtung gelöst,
die die Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist.
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Bei der erfindungsgemäßen Rollformeinrichtung
ist außer
der Biegeeinrichtung und einer Vorschubeinrichtung wenigstens eine
Strahlbearbeitungseinrichtung in Form eines Laserkopfs vorgesehen,
der auf das durchlaufende Werkstück
ausgerichtet ist. Die Strahlbearbeitungseinrichtung kann zusätzlich zu
der von der Biegeeinrichtung bewirkten Verformung des durchlaufenden
Werkstücks
weitere Operationen vornehmen. Diese können Schneidoperationen, Schweißoperationen
oder die partielle Erwärmung
von Werkstückbereichen
sein. Damit ist die thermische Unterstützung von Umformvorgängen sowie
das Beschneiden und Schweißen
von profiliertem Material möglich.
Es wird dabei die Vorschubbewegung des Rollformens ausgenutzt, d.h.
die Relativbewegung zwischen dem das Werkstück bearbeitenden Strahl und
dem Werkstück
ergibt sich bei z.B. ruhendem Strahl durch die Werkstückbewegung.
Der Strahl trifft dabei jede Stelle des Werkstücks nur einmal.
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Mit der erfindungsgemäßen Rollformanlage können Profile
und Werkstücke
hergestellt werden, die mit herkömmlichen
Rollformanlagen nicht herstellbar sind. Bspw. können geschlossene Profile mit verdeckten
Schweißnähten erzeugt
werden. Stellt die Rollformanlage Bspw. geschlossene rohrartige oder
kastenprofilförmige
Werkstücke
her, können
in dem Innenraum des durch Rollformen hergestellten Profils Teile
durch Schweißnähte befestigt
werden. Mit einem Laserschweißkopf
können
dabei Stellen erreicht werden, an denen mit anderen Schweißwerkzeugen
wie bspw. MIG-Brennern kein Zugang möglich ist.
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Die Kombination des Laserschweißens mit dem
Rollformvorgang hat insbesondere für die Aluminiumbearbeitung
Bedeutung. Hier ist ein spaltfreier Kontakt zwischen den durch Schweißnaht zu
verbindenden Werkstücken
erforderlich. Dieser spaltfreie Kontakt verschiedener Werkstückbereiche
untereinander kann bei dem Rollformvorgang ohne Weiteres erreicht
werden, bei dem im Rahmen des plastischen Umformprozesses (Biegeprozess)
die zu verschweißenden
Werkstückpartien
aneinander gepresst werden können.
Dadurch können
spaltfreie Schweißnähte erzeugt
werden. Dies gilt über
die Anwendung bei Aluminiumteilen hinaus auch für sonstige Materialien.
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Mit dem Strahlwerkzeug, insbesondere
dem Laserstrahlwerkzeug, können
synchron zu dem Rollformvorgang oder abwechselnd mit diesem nicht
nur Schweiß-
und Schneidvorgänge,
sondern darüber
hinaus weitere Bearbeitungen durchgeführt werden. Bspw. kann mit
einem Laserstrahl in dem Werkstück bereichsweise
ein steiler Temperaturgradient erzeugt werden, der so groß ist, dass
die Fließgrenze
des Materials überschritten
wird. Das Material erhält
dadurch beim Abkühlen
an der Stelle der Lasereinwirkung einen Knick oder eine sonstige
Deformation. Der Laserstrahl kann deshalb zur Verformung des Werkstücks eingesetzt
werden, wobei die Verformung mit oder ohne mechanische Unterstützung durch
den Rollformvorgang erfolgen kann.
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Alternativ kann das Strahlwerkzeug
oder dessen Strahl jedoch auch so bewegt werden, dass er einige
Werkstückbereiche
mehrmals hintereinander trifft. Dennoch ist der Überlagerung stets der Vorschub
des Werkstücks überlagert,
zumindest wenn dieser kontinuierlich stattfindet. Alternativ kann
der Vorschub aber auch schrittweise erfolgen.
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Das Strahlwerkzeug kann sowohl quer
als auch längs
zur Materiallaufrichtung bewegt werden, wozu entsprechende Stelleinrichtungen
dienen. Damit können
bspw. Ausschnitte und Schnitte quer zur Materiallaufrichtung eingebracht
werden. Bei kontinuierlich bewegtem Werkstück können quer verlaufende Schnitte
angebracht werden, indem der Strahl nicht nur quer, sondern synchron
zu dem Werkstück mitbewegt
wird, bis er zum nächsten
Schnitt zurückspringt.
Alternativ kann das Werkstück
schrittweise bewegt werden.
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Als Strahlwerkzeug kann vorzugsweise
ein Laser verwendet werden. Dieser kann nicht nur zum Schneiden
dienen, sondern auch zum Schweißen. Bspw.
können
auf diese Weise rohrförmige
Teile in der Rollformeinrichtung hergestellt werden. Zusätzlich können diese
rohrförmigen
Teile mit Ausschnitten versehen sein, die von dem gleichen Strahlwerkzeug oder
einem weiteren angebracht werden.
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Es ist vorteilhaft, die Strahlbearbeitungseinrichtung
zum Erwärmen
an solchen Stellen zu verwenden, die stark umgeformt werden sollen.
Auf diese Weise können
bspw. sehr kleine Biegeradien erzeugt werden. Auch sind flächenhafte
Vorwärmungen
mittels Laser oder mittels anderer Erwärmungseinrichtungen, bspw.
Induktionsspulen möglich.
Dies dient der Verbesserung des Formänderungsvermögens wie
auch der Verringerung der Fließgrenze
des verwendeten Materials. Außerdem
können
Materialien durch Rollformen verformt werden, die sich im kalten
Zustand spröde
verhalten.
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Darüber hinaus ist die thermische
Nachbehandlung von Laserschweißnähten oder
anderweitigen Stellen des Werkstücks
möglich,
die von dem Laserstrahl bearbeitet worden sind. Durch entsprechende
Positionierung der Induktionsspulen kann sowohl eine Vorwärmung des
Werkstücks
als auch eine Wärmenachbehandlung
bewirkt werden.
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Bei einer besonders vorteilhaften
Ausführungsform
ist der Strahlbearbeitungseinrichtung zusätzlich eine Materialzuführungseinrichtung
zugeordnet. Diese gestattet die Zuführung von weiteren Teilen,
bspw. Verstärkungen
oder andersartigen Materialien, die mit dem Werkstück mit Längsnähten verschweißt und gleichzeitig
thermisch nachbehandelt werden können.
Außerdem
können über querbewegte
Strahlwerkzeuge auch Verstärkungen
quer zur Materiallaufrichtung aufgeschweißt werden. Das Strahlbearbeitungswerkzeug
kann dabei auch zur Formgebung der Verstärkungen genutzt werden. Insbesondere
können
bspw. Einzelstücke
von einem Endlosband abgelängt
werden.
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Die Strahlköpfe zur Erzeugung eines Laserstrahls
oder eines anderweitigen zur Bearbeitung des Werkstücks dienenden
Strahls können
mit Hilfe von Portalen oder Robotern sowohl oberhalb als auch unterhalb
der Materialtransportebene bewegt werden. Erforderlichenfalls kann
die Bearbeitung von allen Werkstückseiten
her erfolgen – je
nach Positionierung der entsprechenden Strahlwerkzeuge oder Bearbeitungseinrichtungen.
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Weitere Einzelheiten vorteilhafter
Ausführungsformen
der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung, der nachfolgenden
Beschreibung oder Unteransprüchen.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele
der Erfindung veranschaulicht. Es zeigen:
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1 eine
Rollformeinrichtung mit einer Strahlbearbeitungseinrichtung in einer
schematisierten Perspektivdarstellung;
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2 die
Rollformeinrichtung nach 1 in einer
vereinfachten Seitenansicht;
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3 eine
abgewandelte Ausführungsform einer
Rollformeinrichtung mit einem zusätzlichen Strahlwerkzeug in
einer ausschnittsweisen schematisierten Perspektivdarstellung;
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4 eine
abgewandelte Ausführungsform einer
kombinierten Rollformeinrichtung in Seitenansicht;
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5 eine
weiter abgewandelte Ausführungsform
einer Rollformeinrichtung mit zusätzlichen Bearbeitungseinheiten;
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6 eine
weitere Ausführungsform
einer Rollformeinrichtung in Perspektivdarstellung und
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7 eine
Rollformeinrichtung mit zusätzlichen
Strahlwerkzeugen und Wärmebehandlungseinrichtungen
in einer schematisierten Draufsicht.
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In 1 ist
eine Rollformeinrichtung 1 veranschaulicht, die zur Endlosformung
von streifenförmigen
Material, bspw. einem Blechstreifen 2 vorgesehen ist. Im
Ausführungsbeispiel
wird aus dem Blechstreifen 2 ein mit Ausschnitten 3 versehenes
rohrförmiges
Gebilde erzeugt. Dazu wird der Blechstreifen 2 in einer
mit einem Pfeil 4 bezeichneten Materiallaufrichtung durch
die Rollformeinrichtung 1 bewegt. Zur Erzeugung der Vorschubbewegung
existieren mehrere Möglichkeiten.
Beispielsweise kann auf dem Teil des Blechstreifens 2,
der die Vorschubeinrichtung bereits durchlaufen hat, Zug ausgeübt werden.
Alternativ kann der Blechstreifen 2 durch die Vorschubeinrichtung 1 geschoben
werden, wozu dann entsprechend Schub auf den Blechstreifen 2 auszuüben ist. Im
vorliegenden Ausführungsbeispiel
dienen als Vorschubeinrichtung 5 mehrere angetriebene Rollen 6, 7, 8, 9,
deren Drehachsen mehr oder weniger quer zu dem Blechstreifen ausgerichtet
sind und die einzeln oder gruppenweise angetrieben sind. Die Rollen 6, 7, 8, 9 dienen
außerdem
dazu, den Blechstreifen 2 bei Durchlauf des Blechstreifens
in die gewünschte
Form zu biegen. Dazu sind die Rollen 6, 7, 8, 9 jeweils
um Drehachsen drehbar gelagert. Dazu dienen Lagerungs- und Antriebseinheiten 10.
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Die Rollen 6, 7, 8, 9 bilden
im vorliegenden Ausführungsbeispiel
nicht nur die Vorschubeinrichtung 5, sondern zugleich eine
Biegeeinrichtung 11, die aus dem flachen Blechstreifen 2 einen
zu einem runden rohrförmigen
Gebilde gebogenen Blechstreifen formt. Die Biegeeinrichtung 11 und
die Vorschubeinrichtung 5 sind somit gewissermaßen integriert ausgebildet.
Jedoch können
sie bedarfsweise auch einzeln, d.h. voneinander getrennt aufgebaut
und ausgebildet sein.
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Zu der Rollformeinrichtung 1 gehört außerdem wenigstens
eine Strahlbearbeitungseinrichtung 12, die im Ausführungsbeispiel
durch einen Laserkopf gebildet wird. Der Laserkopf 12 ist
an einem nicht weiter dargestellten zu der Rollformeinrichtung 1 gehörigen Gestell
gelagert und auf das Werkstück ausgerichtet.
Der Laserkopf 12 wird dabei vorzugsweise von einer Positioniereinrichtung
getragen, die es gestattet den Auftreffpunkt eines von dem Laserkopf 12 ausgesandten
Laserstrahls 13 auf dem Werkstück 2 zu verstellen
bzw. einzustellen. Bei der in 1 veranschaulichten
Rollformeinrichtung 1 dient der Laserstrahl 13 zum
Verschweißen
zweier Blechränder
miteinander. und somit zur Erzeugung einer Schweißnaht 14.
Diese entsteht beim Durchlauf des Werkstücks 2 durch die Rollformeinrichtung 1, wobei
der Laserstrahl 13 die Ränder des Blechbands 2 jeweils
im Durchlauf nur einmal berührt.
Alternativ kann der Laserkopf 12 auch oszillierend bewegt
werden, um bspw. größere Materialbereiche
zu erwärmen.
Anstelle der Bewegung des Laserkopfs 12 kann der Laserstrahl 13 auch
durch Ablenkmittel, wie bspw. Spiegel oder Lichtleitelemente bewegt
werden.
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Die Rollformeinrichtung 1 kann
zusätzlich eine
Wärmebehandlungseinrichtung 16 aufweisen bspw.,
um die Schweißnaht
und an die Schweißnaht 14 angrenzende
Materialbereiche zu erwärmen.
Dadurch kann die Naht bspw. zur Vermeidung von Heißrisse nachgeglüht werden.
Die Wärmebehandlungseinrichtung 16 kann
bspw. durch eine Induktionsspule gebildet sein, die der magnetischen
Erwärmung oder
der Wirbelstromerwärmung
des Werkstücks dient.
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Ergänzend, zusätzlich oder anstelle der Wärmebehandlungseinrichtung 16 kann
eine weitere Wärmebehandlungseinrichtung
vorgesehen sein, die zum Beispiel ebenfalls als Induktionserwärmungseinrichtung
ausgebildet und vor der Biegeeinrichtung 11 angeordnet
ist. Mit der Wärmebehandlungseinrichtung 16 kann
das ankommende Blechband 2 erwärmt werden, um seine Verformung
zu erleichtern.
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Schließlich kann, wie in 1 angedeutet, eine weitere
Strahlbearbeitungseinrichtung 17 vorgesehen sein, die bspw.
durch einen Laserkopf 18 gebildet wird. Dieser ist so ausgerichtet,
dass sein Laserstrahl 19 das Werkstück 2 trifft. Der Laserkopf 18 ist,
wie insbesondere aus 2 hervorgeht,
durch Verstelleinrichtungen 21, 22 in zwei sich
parallel zu dem Blechband 2 erstreckenden Achsen x, y (siehe Pfeile 1) bewegbar. Der Laserstrahl 19 kann bspw.
dazu dienen die Ausschnitte 3 an dem durchlaufenden Blechband 2 herzustellen.
Die Führung des
Laserkopfs 18 kann, wie in 2 veranschaulicht,
durch Kreuzschlitten oder anderweitig erfolgen. Gleiches gilt für den Laserkopf 12,
der der Schweißbearbeitung
dient.
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Die insoweit beschriebene Rollformeinrichtung 1 arbeitet
wie folgt:
Ein zu verformendes Blechband 2 wird kontinuierlich durch
die Rollformeinrichtung 1 geführt. Dazu werden wenigstens
einige der Rollen 6, 7, 8, 9 drehend angetrieben.
Eine nicht weiter veranschaulichte Steuereinrichtung dient gleichzeitig
dazu den, Laserstrahl 19 so über das durchlaufende Blechband 2 zu führen, dass
die gewünschten
Ausschnitte 3 erzeugt werden. Sollen rechteckige Ausschnitte
hergestellt werden, wird der Rechteckbewegung des Laserkopfs 18 die
Linearbewegung des Blechbands 2 überlagert, so dass sich im
Ergebnis auf dem laufenden Blechband 2 der gewünschte rechteckige
Weg des Brennflecks des Laserstrahls 19 ergibt.
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Während
des Schneidvorgangs, der mit dem Laserstrahl 19 durchgeführt wird,
kann die Wärmebehandlungseinrichtung 16 das
Material des Blechstreifens 2 vorwärmen, was die Schneidbarkeit
verbessern kann. Außerdem
kann das Blechband 2 dadurch besser umgeformt werden, insbesondere
wenn es aus einem spröden
Material besteht.
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Der von dem Laserkopf 12 abgegebene
Laserstrahl 13 verschweisst die aneinander gebogenen Blechränder kontinuierlich
oder punktweise. Die Relativbewegung zwischen dem Laserstrahl 13 und dem
Werkstück
entsteht durch die Werkstückbewegung
selbst. Alternativ kann der Laserkopf 18 anstelle zur Erzeugung
von Ausschnitten 3 auch dazu verwendet werden einzelne
Bereiche des Blechbands 2 gezielt zu erwärmen, so
dass diese Bereiche beim nachfolgenden Rollformvorgang durch die
Rollen 6, 7, 8, 9 spezielle
Formen erhalten, die durch das Biegen des nur stellenweise erwärmten Blechbands
entstehen.
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Eine abgewandelte Ausführungsform
der Rollformeinrichtung 1 ist in 3 veranschaulicht. Einzelne zum Biegen
des Blechbands 2 vorgesehene Kufen, Rollen oder sonstige
Aktivteile sind nicht weiter veranschaulicht. Bei dem Ausführungsbeispiel nach 3 wird die Ausbildung zweier
scharfer Biegekanten gewünscht.
Dazu wird das in Richtung des Pfeils 4 durchlaufende Blechband 2 mit
Laserköpfen in
linienförmigen
Bereichen 24, 25 erwärmt, wobei lediglich ein Laserkopf 18 veranschaulicht
ist. Dieser ist wiederum in wenigstens zwei Richtungen bewegbar gelagert.
Dazu dient, anders als bei der Ausführungsform nach 2, nicht ein Kreuzschlitten,
sondern ein in Radiusrichtung R teleskopierbarer Arm 26,
der um eine Drehachse 27 drehbar gelagert ist. Zur Verstellung
in Radiusrichtung R und zur gezielten Verdrehung dienen nicht weiter
veranschaulichte Stellantriebe. Der Laserkopf zur Erwärmung des
linienförmigen
Bereichs 25 ist in gleicher Weise gehalten, zur Verbesserung
der Übersichtlichkeit
in 3 jedoch nicht veranschaulicht.
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Durch die lediglich linienförmige Erwärmung des
Blechbands 2 kann in den erwärmten Bereichen eine starke
Verformung erzielt werden, ohne dass die Fließgrenze des Materials überschritten
wird. Es können
dadurch sehr enge Biegeradien erzielt werden.
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Eine weiter abgewandelte Ausführungsform der
Rollformeinrichtung 1 zeigt 4.
Soweit bauliche oder funktionelle Übereinstimmung zu Elementen
zur vorbeschriebenen Rollformeinrichtungen besteht, wird auf die
vorstehende Beschreibung verwiesen und es werden gleiche Bezugszeichen
verwendet. Die Besonderheit der Ausführungsform nach 4 besteht in einer Materialzuführungseinrichtung 30,
die dem in der Rollformeinrichtung zu verformenden Blechband 2 bspw.
ein weiteres Blechband, einen Runddraht, Flachmaterial 31 oder
anderweitig geformtes, festes Material zuführen. Die Zuführungseinrichtung 30 kann
bspw. durch zwei Rollen oder Walzen 32, 33 gebildet
sein, von denen wenigstens eine angetrieben wird und zwischen denen
das Flachmaterial 31 durchläuft. Der Laserkopf 18 kann bei
dieser Ausführungsform
dazu verwendet werden, das Flachmaterial 31 mit dem Blechband 2 zu
verschweißen.
Die Verschweißung
kann zumindest streckenweise intermittierend erfolgen. Alternativ
können auch
kontinuierliche ununterbrochene Nähte erzeugt werden.
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Bei der Ausführungsform nach 4 ist zusätzliches
Material 31 auf das Blechband 2 in dessen Längsrichtung,
d.h. in Materiallaufrichtung aufgebracht worden. Dagegen werden
bei der Ausführungsform
nach 5 Einzelelemente
an dem Blechband 2 befestigt. Diese können mit einem Greifer oder
einer sonstigen Manipulierungseinrichtung einzeln zugeführt und
mittels des Laserkopfs 18 sowie bedarfsweise durch den
Laserkopf 12 quer zu dem Blechband 2 mit diesem
verschweißt
werden. Hier sind bspw. einzelne, kurze, quer ausgerichtete Streifenabschnitte 34, 35 auf das
Blechband 2 aufschweißbar.
Die Abschnitte 34, 35 bilden dann an dem gebogenen
Blechstreifen 2 bspw. Verstärkungsrippen.
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Anstelle der Einzelzuführung vorgefertigter Elemente 34, 35 können diese
auch an der Rollformeinrichtung 1 von Endlosmaterial abgelängt werden. Dazu
wird ein endloser Materialstreifen 36 im Blechband 2 seitlich
zugeführt
und bspw. randbündig
mittels des Laserkopfs 18 abgetrennt. Dies erfolgt vorzugsweise
während
eines kurzen Stopps des Durchlaufs des Blechbands 2, d.h.
dieses bewegt sich schrittweise. Alternativ kann jedoch auch fliegend
gearbeitet werden, d.h. sowohl die Laserköpfe 18, 12 als
auch das zugeführte
Material 36 werden mit dem sich bewegenden Blechband 2 mit
bewegt, um dann nach Durchführung
der gewünschten
Operation jeweils um eine Stufe, d.h. einen Abstand zwischen den
Elementen 34, 35 zurückzuspringen. Von dort aus
kann sich der Arbeitsvorgang periodisch wiederholen.
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In 6 ist
eine Ausführungsform
einer Rollformeinrichtung 1 veranschaulicht, bei der ein
Blechband 2 mit einem Laserkopf 12 zur punktuellen
Erwärmung
des Blechstreifens 2 und einem zusätzlichen Induktionskopf 15 zur
eher flächigen
Erwärmung
des Blechstreifens 2 versehen ist. Beide Köpfe 12, 15 sind über geeignete
Manipulierungseinrichtungen bspw. zwei- oder mehrachsige Positionierungseinrichtungen 38, 39 positionierbar.
Dabei kann der Induktionserwärmungskopf 15 bezüglich der
Durchlaufrichtung des Blechstreifens 2 sowohl vor als auch hinter
dem Laserkopf 12 positioniert werden – je nach dem welche Bearbeitung
oder Wirkung gewünscht ist.
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Wie 7 veranschaulicht,
können
bedarfsweise auch zwei Laserköpfe 12, 12a und
zwei Induktionsköpfe 15, 15a vorgesehen
sein, die bspw. paarweise auf gemeinsamen Führungen 40, 41 gelagert und
separat quer zur Materiallaufrichtung 4 angeordnet sind.
Die Führungen 40, 41 können, um
ein fliegendes Arbeiten zu ermöglichen,
bedarfsweise parallel zur Materiallaufrichtung 4 verstellbar
sein, wie durch Pfeile 42, 43 angedeutet ist.
Mit dieser Anordnung, wie auch mit den vorstehend beschriebenen Anordnungen
an dem durchlaufenden Blechstreifen 2 Ausschnitte, Schweißstellen,
Härtungsstellen (Wärmebehandlung)
oder anderweitig durch lokale Erwärmung oder Zusammenwirkung
der Erwärmung mit
den nachfolgenden Biegevorgang erreichbare Bearbeitungsergebnisse
erzielt werden. Die Strahlbearbeitungsköpfe und/oder die Wärmebehandlungseinrichtungen
können
oberhalb der Laufebene des Blechbands 2 oder unterhalb
derselben angeordnet sein. Außerdem
können
die Strahlbearbeitungsköpfe
und/oder die Induktionserwärmungseinrichtungen
sowohl vor als auch hinter der eigentlichen Biegeeinrichtung angeordnet
sein, wobei insbesondere bei Lagerung der entsprechenden Köpfe an längeren Führungen
oder an Armen gemäß 3 eine Positionierung der
Köpfe wahlweise
so vorgenommen werden kann, dass der Laserstrahl oder ein sonstiger
Bearbeitungsstrahl das Werkstück
vor, in oder hinter der Biegeeinrichtung trifft. Auf diese Weise
lässt sich
die Flexibilität
einer herkömmlichen
Biegeeinrichtung nicht nur hinsichtlich der verarbeitbaren Materialien, sondern
auch hinsichtlich der zu erzielenden Formen deutlich erhöhen.
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Eine Rollformeinrichtung ist zusätzlich mit wenigstens
einer Strahlbearbeitungseinrichtung versehen, die so ausgerichtet
ist, dass mit dieser Strahlbearbeitungseinrichtung zusätzlich zu
der von der Rollformeinrichtung vorgenommenen Biegebearbeitung weitere
Bearbeitungsschritte durchführbar
sind. Diese können
die durchzuführende
Biegebearbeitung unterstützen
oder auch ergänzen.
Die Strahlbearbeitungseinrichtung kann zum Schneiden, Schweißen, Härten oder
lediglich zum partiellen Erwärmen des durchlaufenden
Werkstücks
genutzt werden, was die Anwendungsgrenzen der Rollformeinrichtung,
sowohl hinsichtlich verwendeter Materialien als auch hinsichtlich
erzielbarer Formen deutlich erweitert.