DE29703588U1

DE29703588U1 - Vorrichtung zum Herstellen eines vorzugsweise geschlossenen Hohlprofilabschnittes durch Rollformen

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Publication number: DE29703588U1
Application number: DE29703588U
Authority: DE
Original assignee: Schade GmbH and Co KG
Current assignee: Schade GmbH and Co KG
Priority date: 1997-02-28
Filing date: 1997-02-28
Publication date: 1997-11-13
Anticipated expiration: 2007-03-01

Description

Vorrichtung zum Herstellen eines vorzugsweise geschlossenen Hohlprofilabschnittes durch Rollformen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen eines vorzugsweise geschlossenen Hohlprofilabschnittes, der aus einem flachen Stahlband mittels einer Formrollen aufweisenden Rollformeinrichtung geformt wird.

In der Umformtechnik sind Rollformverfahren zum Herstellen von Profilen in den unterschiedlichsten Querschnittsformen bekannt. Da die Formgebung stets mehrstufig erfolgt, besteht die Rollformeinrichtung aus mehreren, hintereinander angeordneten Stationen, die mit speziellen Formrollensätzen ausgerüstet sind, zwischen denen das schrittweise zu formende Stahlband durchläuft. Bei den bekannten Rollformverfahren zur Herstellung von Hohlprofilabschnitten ist es notwendig, daß die Profile möglichst glattflächig, d. h. frei von Vorsprüngen und dergleichen, sind. In der Praxis ist jedoch auch der Einsatz von Hohlprofilen gebräuchlich, bei denen im Inneren der fertigen Hohlprofilabschnitte Funktions- und Verstärkungselemente, beispielsweise Muttern, Verstärkungsbleche und dergleichen angeordnet sind. Da die dazu notwendigen Arbeitsgänge bei einem geschlossenen, durch Rollformen herge-

stellten Hohlprofil bisher nicht durchführbar waren, werden Hohlprofilabschnitte für solche speziellen Anwendungszwecke vornehmlich im Preßverfahren hergestellt. Da die Steifigkeit von im Rollverfahren hergestellten Profilen gegenüber gepreßten Profilen im allgemeinen höher ist und dadurch die Abmessungen von gerollten Profilen bei gleichen Anforderungen geringer sein können als von gepreßten Profilen, wird angestrebt, solche Rollformprofile überall dort einzuführen, wo nur sehr enge Einbauräume vorhanden sind, wie zum Beispiel beim Einsatz im Automobilbau.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs näher beschriebenen Art zum Rollformen anzugeben, mit der es möglich ist, in einfacher Weise auch Hohlprofilabschnitte herzustellen, die vorzugsweise innenseitig mit Funktions- und Verstärkungselementen versehen sind.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch eine vor dem Einlauf in die Rollformeinrichtung angeordnete Vorrichtung zum Aufbringen von Funktions- und Verstärkungselementen erreicht, wobei die Festlegung der Funktions- und Verstärkungselemente an dem Stahlband durch Kaltformung des zugehörigen Bereiches und/oder durch Schweißung, Klebung oder eine andere Verbindungsart erfolgt.

Durch den erfindungsgemäßen Vorrichtungsaufbau ist es möglich, eine vorhandene Rollformeinrichtung zum Herstellen von Hohlprofilabschnitten einzusetzen, die mit innen liegenden Funktions- und Verstärkungselementen versehen werden. Solche Funktionsteile sind beispielsweise Muttern, an denen problemlos außenseitig beliebige Bauteile befestigt werden können. Die Festlegung der zunächst lage- und positionsgerecht auf das flache Stahlband aufgelegten Funktionsteile erfolgt durch einen Stanz- und/oder Eindrückvorgang und/oder durch Klebung.

Als Verstärkungsteile werden z. B. einfache Blechstücke angesetzt, die durch einen sogen. Clinchvorgang im Wege der Kaltverformung an dem Band fixiert werden. Da diese Funktions- und Verstärkungselemente eine sehr niedrige Bauhöhe aufweisen, können die Formrollen der Rollformeinrichtung ohne großen Mehraufwand mit entsprechenden Aussparungen versehen sein.

Damit die Funktions- und Verstärkungselemente mit der erforderlichen Genauigkeit auf dem Band justiert werden können und der maschinelle Aufwand klein gehalten werden kann, ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß der Durchlauf des Stahlbandes durch die Bearbeitungseinrichtungen taktweise erfolgt, so daß die Funktions- und Verstärkungselemente im Stillstand des Bandes angebracht werden können.

Auch ist vorgesehen, daß die das Metallband umformende Profiliereinrichtung eine kontinuierlich arbeitende Vorrichtung ist, während die die Funktions- und Verstärkungselemente festlegenden Einrichtungen im Takt arbeitende Einrichtungen sind. Zum Ausgleich der unterschiedlichen Geschwindigkeiten ist das Stahlband vor dem Einlauf in die Bearbeitungsstationen und vor dem Einlauf in die Rollformeinrichtungen in Schlaufen gelegt, die einen Pufferspeicher bilden. Eine Schlaufe liegt zweckmäßig direkt vor der Rollformeinrichtung. Eine weitere Schlaufe wird vor dem Einlauf in die Station zum Einbringen der Funktions- und Verstärkunsgelemente gebildet.

Da es in Abhängigkeit von der späteren verwendung des Hohlprofilabschnittes notwendig sein kann, in das Innere des Hohlprofils sogen. Schottbleche einzubringen, ist es zweckmäßig, daß in dem noch unverformten Stahlband in einer quer zu den Längskanten verlaufenden Reihe Löcher vorgesehen sind. Durch diese Löcher hindurch kann in einem späteren Arbeitsgang eine Verschweißung der Schottbleche erfolgen.

Die Schottbleche werden primär in dem bis dahin teilweise geformten Hohlprofilabschnitt lagegerecht positioniert und zunächst durch Kaltverformung in ihrer Lage gesichert. Nach der Ausformung des Hohlprofilabschnittes werden die Schottbleche durch Schweißung durch die Löcher hindurch endgültig fixiert. Nach dem Einbringen der Schottbleche durchläuft der Hohlprofilabschnitt noch mehrere Arbeitsstationen. Da die Hohlprofilabschnitte relativ dünnwandig sind, ist es vorteilhaft, der letzten Station der Rollformeinrichtung einen Richtschuh nachzuordnen. Diesem Richtschuh kann wiederum eine Schweißeinrichtung, vorzugsweise eine Laserschweißeinrichtung nachgeordnet werden. Diese liegt vorzugsweise unmittelbar hinter dem Richtschuh, damit sich der Hohlprofilabschnitt nach dem Richten nicht mehr verziehen kann.

Nachdem der Hohlprofilabschnitt die einzelnen Stationen der Rollformeinrichtung durchlaufen hat, erfolgt die Verschweißung der Längsnaht. Diese Längsnaht-Schweißvorrichtung ist für den Fall, daß Schottbleche in den Hohlprofilabschnitt eingeschweißt werden müssen, der Rollformeinrichtung nachgeschaltet. Auf die Schweißvorrichtungen folgt eine Trenneinrichtung zum Ablängen des Profilabschnittes. Diese kann beispielsweise eine Säge sein.

Damit der Einlauf des Stahlbandes in die Stationen der Rollformeinrichtung keinen Seitenversatz zuläßt, ist vorgesehen, daß der ersten Rollformstation eine Seitenkantenführung vorgeschaltet ist.

Die mit dem erfindungsgemäßen Vorrichtungsaufbau hergestellten Profile können im Querschnitt geschlossen oder auch geöffnet sein. Auch letztere Profilart ist im Sinne der Erfindung als Hohlprofil zu verstehen.

Anhand der beiliegenden Zeichnung wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.

In der Zeichnung zeigt die

Fig.l: eine Anlage zur Herstellung eines Hohlprofilabschnittes in schematischer Darstellung.

Ein nicht dargestellter Hohlprofilabschnitt kann ein geschlossenes oder offenes Hohlprofil sein, welches aus einem flachen Stahlband durch Umformung nach dem Rollformverfahren hergestellt ist. Die Querschnitte sind beliebig und richten sich nach den Einsatzfällen. Bei geschlossenen Hohlprofilen können Längsränder aneinanderliegen und miteinander

verschweißt sein. Als Funktionselemente können beispielsweise Stanzmuttern verwendet werden, die innenseitig an Wandungen der Hohlprofile festgelegt sind, sowie Verstärkungselemente, die zum Beispiel in Form von Verstärkungsblechen an den Innenseiten der Wandungen durch Kaltverformung festgelegt werden.

Zur Herstellung eines nicht näher erläuterten Hohlprofilabschnittes wird von einer Haspel l ein Stahlband 2 abgezogen. Das Stahlband 2 durchläuft einen Bandspeicher 3 sowie mehrere BearbeitungsStationen, die auf einem Maschinentisch installiert sind. In dem Bandspeicher 3 können mehrere Coils anfangs- und endseitig miteinander verschweißt und auch mehrere Coils in dem Bandspeicher gespeichert sein, so daß sich ohne Unterbrechung des Arbeitsprozesses die neu zum Einsatz kommenden Coils anschließen können.

Zunächst werden mittels einer Einstanzvorrichtung 4 Stanzmuttern an der nach oben gewandten Seite des Stahlbandes 2 festgelegt. Nach dem Umformen des Bandes liegen die Muttern dann an der Querschnitts-Innenseite des Hohlprofils. Die Muttern werden bei dem gezeigten Beispiel manuell zugeführt und ausgerichtet. Da in den fertigen Hohlprofilabschnitt au--

ßerdem noch ein oder mehrere, nicht dargestellte Schottbleche eingeschweißt werden sollen, werden nachfolgend bei diesem Ausführungsbeispiel mittels einer Locheinheit 5 mehrere Löcher in das Stahlband 2 eingebracht. Diese Löcher liegen in einer quer zu den Seitenkanten des Stahlbandes 2 verlaufenden Reihe. Die Lochdurchmesser sind so groß, daß die Schweißelemente der Schweißeinrichtung 13 nach der Fertigstellung des Hohlprofilabschnittes durch diese Löcher hindurchgeführt werden können. Auf dem Maschinentisch ist außerdem eine Clinch- oder Formvorrichtung 6 angeordnet, um im Bedarfsfall Verstärkungsbleche oder sonstige Verstärkungselemente an dem Stahlband 2 festzulegen. Im Abstand zum Maschinentisch steht die erste Station der als Ganzes mit 7 bezeichneten Rollformeinrichtung. Jede Station enthält satzweise zueinander angeordnete Formrollen 8, 9, die so gestaltet sind, daß nach dem Durchlauf des Stahlbandes 2 der nicht dargestellte Hohlprofilabschnitt fertig ausgeformt ist. Dazu sind die Formrollen 8, 9 entsprechend dem jeweiligen Grad der Umformung und der Gestaltung der Funktions- und Verstärkungselemente an ihrem Umfang umlaufend mit nicht dargestellten Aussparungen versehen.

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Innerhalb der Rollformeinrichtung 7 ist eine Schottblech-Montage und Clinchvorrichtung 10 integriert. Diese ermöglicht es, in den noch nicht fertiggefomten Hohlprofilabschnitt l ein Schottblech einzusetzen und durch Umformung zu befestigen. Dieser Schottblech-Montage- und Clinchvorrichtung 10 sind weitere Stationen der Rollformeinrichtung 7 nachgeordnet, um die folgenden letzten Umformungsarbeiten bis zum fertigen Profilabschnitt vorzunehmen. Insgesamt kann die Rollformeinrichtung 7 aus mehr als zwanzig Stationen und fast 100 Formrollen bestehen. Der letzten Station der Rollformeinrichtung 7 ist eine Richteinrichtung Il nachgeschaltet, die beispielsweise aus einem Richtschuh besteht. Nachdem der Hohlprofilabschnitt dort exakt ausgerichtet worden ist, erfolgt das Verschweißen mittels einer. Längsnaht-Schweißeinrichtung 12. Anschließend werden mittels einer nicht näher erläuterten weiteren Schweißvorrichtung 13 die Schottbleche eingeschweißt . Danach wird mittels einer Trenneinrichtung 14 der Hohlprofilabschnitt entsprechend der gewünschten Länge quer abgetrennt. Solche Trenneinrichtungen sind bekannt. Üblicherweise wird eine Säge verwendet. Der Trenneinrichtung 14 können weitere Bearbeitungsaggregate sowie Abtransporteinrichtungen nachgeschaltet werden.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt das Aufbringen der Funktions- und Verstärkungselemente von Hand. Selbstverständlich ist auch eine automatische Zuführung möglich. In nicht dargestellter Weise ist vor der ersten Station der Rollformeinrichtung 7 eine Seitenkantenführung für das Stahlband 2 installiert, wodurch ein gerader Einlauf des Bandes in die einzelnen BearbeitungsStationen sichergestellt ist.

Die Anlage ist so ausgelegt, daß die Rollformeinrichtung 7 kontinuierlich arbeitet, während die Mutter-Einstanzvorrichtung 4, die Locheinheit 5, die Clinch-Vorrichtung 6, oder andere gleichwertige Einrichtungen im Takt arbeiten. Der Ausgleich der unterschiedlichen Geschwindigkeiten erfolgt durch Schlaufen 2' und 2 ", die vor der Rollformeinrichtung 7 und hinter der Haspel bzw. dem Bandspeicher 3 liegen und aufgelöst werden, sobald die im Takt arbeitenden Aggregate 4, 5, 6, in ihrer Arbeitsstellung wirksam werden.

Obwohl bei dem dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel vorgesehen ist, die Rollformeinrichtung 7 und die die Funktions- und Verstärkungselemente festlegenden Einrichtungen im Takt arbeiten zu lassen, ist es ohne das Erfinderprinzip zu ver-

lassen, gemäß einer anderen Ausführungsform auch möglich, sowohl die Rollformeinrichtung 7 als auch die die Funktionselemente festlegenden Einrichtungen kontinuierlich arbeiten zu lassen. In einem solchen Fall ist der maschinentechnische Aufwand allerdings höher als bei dem an Hand der Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispiel, da auf den Einsatz mitfahrender Bearbeitungsaggregate, bei denen hohe Beschleunigungs- und Verzögerungskräfte zu berücksichtigen sind, verzichtet werden kann.

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Stückliste

1. Rolle

2. Stahlband 2'. Schlaufe

2". Schlaufe

3. Bandspeicher

4. Mutter-Einstanzvorrichtung

5. Locheinheit

6. Clinchvorrichtung

7. Rollformeinrichtung

8. Formrollen

9. Formrollen

10. Schottblech-Montage- und Clinchvorrichtung

11. Richteinrichtung

12. Längsnaht-Laserschweißeinrichtung

13. Schweißvorrichtung

14. Trenneinrichtung

Claims

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Herstellen eines vorzugsweise geschlossenen Hohlprofilabschnittes, der aus einem flachen Stahlband, mittels einer Fonnrollen aufweisenden Rollformeinrichtung geformt wird, gekennzeichnet durch eine vor dem Einlauf in die Rollformeinrichtung angeordnete Vorrichtung zum Aufbringen von Functions- und Verstärkungselementen auf das noch unverformte Stahlband, wobei die Festlegung der Funktions- und Verstärkungselemente an dem Stahlband durch Kaltformung des zugehörigen Bereiches und/oder Schweißung, Klebung oder eine andere Verbindungsart erfolgt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formrollen (8, 9) umlaufende Aussparungen als Durchlaß für die Funktionsund Verstärkungselemente aufweisen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die das Stahlbandes (2) umformende Profiliereinrichtung der Rollformeinrichtung (7) eine kontinuierlich arbeitende Vorrichtung ist und die die Funktions- und Verstärkungselemente festlegenden sowie gegebenenfalls sonstige nachgeschaltete Einrichtungen im Takt arbeitende Vorrichtungen sind.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Stahlband (2) vor dem Einlauf in die Bearbeitungsstationen (4, 5 ,6) und vor dem Einlauf in die Rollformeinrichtung (7) in Schlaufen (2^!, 2") gelegt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß in dem noch unverformten Stahlband (2) in einer quer zu den Längskanten verlaufenden Reihe Löcher angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem teilweise geformten Hohlprofilabschnitt Schottbleche angebracht und durch Kaltverformung gesichert sind, und daß in dem fertig geformten Hohlprofilabschnitt die Schottbleche durch die Löcher hindurch durch Schweißung festgelegt sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der letzten Station der Rollformeinrichtung {7) ein Riehtschuh (11) zum Richten des Hohlprofilabschnitts nachgeschaltet ist.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen l und 7, dadurch gekennzeichnet, daß dem Richtschuh (11) eine oder mehrere Schweißeinrichtungen {12, 13), vorzugsweise Laserschweißeinrichtungen zum Einschweißen der Schottbleche zugeordnet sind.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche l bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß den Stationen der Rollformeinrichtung (7) eine Längsnaht-Schweißvorrichtung (12) nachgeschaltet ist.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Längsnaht-Schweißvorrichtung

(12) und der Schottblech-Einschweißvorrichtung

(13) eine Trenneinrichtung (14) zugeordnet ist.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor der ersten Station der Rollformeinrichtung (7) eine Bandführung angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche l-ll, dadurch gekennzeichnet, daß die das Stahlband umformende Profiliereinrichtung der Rollformeinrichtung (7) sowie die die Funktions- und Verstärkungselemente festlegenden (4, 5, 6) sowie gegebenenfalls sonstige nachgeschaltete Einrichtungen (z. B. 14) kontinuierlich angetrieben sind.