Verfahren und Vorrichtung zum Biegen oder zum linearen Auswalzen von Profilen mit achslosen Minirollwalzkörpern

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Biegen oder zum linearen Auswalzen von Profilen mit achslosen Minirollwalzkörpern nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Die Erfindung geht hierbei von einem Stand der Technik aus, wie er in der EP 0 910 486 B1 beschrieben ist. Dort ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Biegen von Profilen beschrieben, wobei in der Ausführungsform nach den Figuren 1 bis 2 ein sogenanntes Freiformbiegen stattfindet, was bedeutet, dass der Biegevorgang eines beliebigen Profils dadurch stattfindet, dass sich am Außenumfang des zu biegenden Profils auf der einen Seite eine Mittelrolle anlegt und auf der anderen Seite eine Walzrolle mit kleinerem Durchmesser das Profil auswalzt, wobei im Innenraum des Profils ein Dornschaft angeordnet ist. Die Abstützung des Profils in der Biegezone erfolgt durch außerhalb der Biegezone angeordnete Stützrollen und ferner durch eine am Biegeauslauf angeordnete Biegerolle. Wichtig ist, dass die Biegekontur des Profils durch den Auswalzvorgang der Walzrolle vorgegeben wird, die gegenüberliegend der Mittelrolle angeordnet ist. Die am Auslauf angeordnete Biegerolle hat deshalb nur noch eine Kontroll- /Messfunktion, um eine bestimmte, vorher ausgewalzte Kontur auch zu steuern und Toleranzen in der Biegekontur auszugleichen.

Wichtig ist, dass durch die der Mittelrolle gegenüberliegend angeordnete Walzrolle ein Auswalzvorgang des Profils im Außenbereich stattfindet, wodurch das Profil verdünnt wird und hierdurch eine bestimmte Profilbiegung (Biegekontur) erreicht wird.

Nachteil dieses bekannten Biegeverfahrens ist jedoch, dass auf die Walzrolle sehr hohe Walzkräfte aufgebracht werden müssen, weil diese Walzrollen einen Mindestdurchmesser von 120 mm nicht unterschreiten können. Dies liegt daran, dass die Walzrollen mit Achsen versehen sind und die Achsen aufwändige und

hochdimensionierte Lager benötigen, was zu einem relativ großen Biegewerkzeug führt. Wegen der Erfordernis, dass die Achsen der Walzrolle relativ groß dimensioniert werden müssen, muss die Walzrolle selbst auch entsprechend groß dimensioniert werden, was zu einem sehr großen Biegewerkzeug insgesamt führt. Es ist ein sehr hoher spezifischer Druck bei einer groß dimensionierten Walzrolle erforderlich, um eine entsprechende Auswalzung des Profils mit entsprechender Eindringtiefe zu ermöglichen. Solche Walzkräfte liegen im Bereich von 40 bis >= 120 t, was verständlich macht, dass die Achsen der Walzrolle und die Walzrolle selbst hoch belastet sind.

Es müssen deshalb sehr hohe Walzdrücke auf die Walzrolle aufgebracht werden, um eine geforderte Eindringtiefe von z. B. 0,1 bis 0,5 mm in ein zu biegendes Profil zu ermöglichen. Die Walzkräfte hängen selbstverständlich von der Art des zu biegenden Profils, von dem Material und von der Wandstärke ab. Dadurch entstehen im Bereich der groß dimensionierten Walzrolle hohe Reibkräfte im Innenraum des Profils, und zwar gegenüberliegend von dem in der Biegezone mitgeführten Dornschaft, was wiederum mit dem Nachteil verbunden ist, dass im Dornschaft spezielle Verschleißmaterialien eingebaut werden müssen, um die hohen Reibungskräfte auf den Dornschaft aufzunehmen. Insgesamt ergibt sich mit dem bekannten Stand der Technik der Nachteil, dass sehr hohe Walzdrücke auf die Walzrolle bei großdimensionierten Walzrollen gefordert sind, wobei zusätzlich die Achslager solcher Walzrollen hoch belastet sind. Der gleiche Nachteil ergibt sich im übrigen auch, wenn statt des Freiformbiegens sogenanntes Konturbiegen stattfindet, was bedeutet, dass das zu biegende Profil um einen Biegekern/Biegeschablone herumgebogen wird. Dies ist beispielsweise in den Figuren 14ff. der EP 0 910 486 B1 gezeigt. Auch bei dieser Art des Biegevorganges besteht der Nachteil, dass die am Außenumfang anliegende Walzrolle einen hohen spezifischen Flächenpressdruck auf den Außenumfang des zu biegenden Profils aufbringen muss, um die gewünschte Volumenverschiebung im Außenbereich des zu biegenden Profils zu ermöglichen. Es bestehen somit die gleichen Nachteile, wie sie anhand des vorher genannten Freiformbiegens beschrieben wurden.

Damit besteht der Nachteil, dass ein hoher Materialeinsatz im Bereich der Biegewerkzeuge notwendig ist, denn diese müssen entsprechend groß dimensioniert werden. Das gleiche gilt für die hoch dimensionierten Antriebsvorrichtungen, die eine entsprechend hohe Antriebsleistung aufweisen müssen. Diese Antriebskräfte beziehen sich nicht nur auf die geforderten hohen Walzkräfte, sondern auch darüber hinaus noch auf die Schubkräfte, die notwendig sind, um den Reibungswiderstand am Dornschaft im Innenraum des Profils zu überwinden. Beim Konturbiegen sind im übrigen sehr hohe Drehmomente notwendig, um den besagten Reibungswiderstand an dem gebogenen Profil im Bereich Dornschaft vorbeizudrehen. Es sind darüber hinaus hohe Schmiermittelmengen notwendig, um im Innenraum des Profils den Dornschaft zu schmieren. Es entstehen insgesamt unerwünschte Geräuschentwicklungen bei hohem Verschleiß im Bereich der Biegewerkzeuge und eine hohe Belastung, was zur Reduzierung der Lebensdauer der Antriebseinheit führt. Schließlich ist auch der Energieverbrauch überproportional hoch.

Bei der großflächigen Auswalzung nach dem Stand der Technik werden Materialien im Bereich der Fließwalzzone bereits schon außerhalb der eigentlichen Kernzone zum Fließen angeregt, was mit dem Nachteil einer unerwünschten Gefügeverschiebung bereits schon in diesem Bereich verbunden ist. Bis das außerhalb der Biegezone bereits schon in Fluss versetzte Material in der eigentlichen Biegezone umgeformt wird, ist es schwierig, diesen Materialfluss außerhalb der Biegezone aufrecht zu halten. Es entstehen hierbei nämlich entsprechende Verhärtungen, die in der eigentlichen Biegeumformzone zu erhöhter Gefügereibung führt. Dadurch ist die Biegequalität bei großflächig verwendeten Walzrollen nach dem Stand der Technik verschlechtert.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Biegen von Profilen so weiterzubilden, dass bei wesentlich geringerem Werkzeugvolumen, geringerer Maschinenleistung und geringerem Verschleiß eine in der Qualität verbesserte Biegung von Profilen erreicht wird.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass mindestens in der Biegezone achslos geführte Minirollwalzkörper angeordnet sind.

Mit der gegebenen technischen Lehre ergibt sich nun der wesentliche Vorteil, dass mindestens die Walzrolle aus achslos geführten Minirollwalzkörpern besteht. Damit ergibt sich der Vorteil, dass nun nicht mehr eine auf Achsen geführte Walzrolle vorhanden ist, sondern diese ist erfindungsgemäß ersetzt durch achslos geführte Minirollwalzkörper, was einen wesentlichen Fortschritt gegenüber dem Stand der Technik darstellt.

Durch die verwendeten achslosen Minirollwalzkörper wird nun ein sehr kleiner Walzraum erzeugt, d. h. dieser steht zur Verfügung und bildet die Biegezone aus, wobei der Gefügefluss nur momentan auf dieser ausgesprochen kurzen Strecke unmittelbar umgeformt wird, ohne dass einlaufende Gefügeveränderungen zu Verhärtungen führen und hierbei das Biegeergebnis verschlechtern.

Es wird also auf einem sehr kleinen Umformbereich das Gefüge zum Fließen gebracht, was bisher beim Stand der Technik nicht der Fall war. Unter dem Begriff eines Minirollwalzkörpers werden hierbei unterschiedliche Rollwalzkörper verstanden, die jedenfalls in ihrem Durchmesser wesentlich kleiner als die herkömmlichen Walzrollen sind. Die herkömmlichen, achsgeführte Walzrollen hatten einen Minimaldurchmesser von etwa 120 mm. Hier setzt die Erfindung ein, die vorsieht, dass eine Vielzahl von Miniatur-Rollwalzkörpern mit einem Durchmesser im Bereich von etwa 2 mm bis 100 mm gleichmäßig verteilt in der Biegezone auf einer Ebene angeordnet sind und sich gleichmäßig an den Außenumfang des umzuformenden Profils anlegen.

Wichtig ist, dass die hier beschriebenen Minirollwalzkörper alle achslos geführt sind, weil Achsen den hier entstehenden erheblichen spezifischen Flächendrücken nicht standhalten würden. Sie sind also in entsprechenden Lagerbetten eines Werkzeuges geführt und sind dort drehbar achslos gehalten.

Unter einem Minirollwalzkörper werden insbesondere Kugelkörper, Tonnenkörper oder Zylinderkörper verstanden. Darüber hinaus gibt es nicht profilierte Kontur- Rollwalzkörper, die z. B. als Zylinderrolle ausgebildet sind, die ebenfalls achslos in zugeordneten Lagerbetten aufgenommen sind.

Darüber hinaus gibt es auch noch profilierte Kontur-Rollwalzkörper, wie z. B. eine Doppelkegelkontur (Diabolo-Kontur) aufweisen oder anders konturierte Rollwalzkörper, die sich an den Außenumfang eines entsprechenden konturierten Profil anlegen und ebenfalls drehbar gelagert sind.

Bei diesen profilierten Miniatur-Konturrollwalzkörpem ist es in einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung auch vorgesehen, dass diese in Achsen drehbar gehalten sind.

Darüber hinaus ist es in einer anderen Ausführung vorgesehen, dass im Bereich des Lagerbettes und zwar im Innenumfang des Lagerbettes weitere achslos geführte Miniführungsrollkörper vorhanden sind, welche den im Lagerbett achslos geführten Minirollwalzkörper am Außenumfang abstützen und mittragen. Auf diese Weise wird die Tragkraft der Minirollwalzkörper nicht nur über die im Bereich des Lagerbettes angeordneten Gleitlagerflächen aufgenommen, sondern darüber hinaus auch von den im Bereich dieser Gleitlagerflächen angeordneten Miniführungsrollkörper.

Solche Achslagerungen werden dann benötigt, wenn komplizierte Konturen des Konturrollwalzkörpers gefordert sind, die nicht mehr in einem Lagerbett für einen sich dort frei drehenden Rollwalzkörper nachgebildet werden können.

Wichtig ist, dass auch die profilierten Miniatur-Kontur-Rollwalzkörper miniaturisierte Abmessungen haben und insbesondere im Taillenbereich (bei einer Doppelkegel-Ausführung) auch den Durchmesser von etwa 2 mm bis 100 mm aufweisen, um so bei hohem spezifischen Flächendruck eine außerordentlich hohe Flächenpressung auf den Außenbereich des Profils aufbringen zu können.

Mit den Miniatur-Rollwalzkörpern können deshalb nun sehr kleine Eindringtiefen in das Profil auch sehr harter Profilwerkstoffe erzielt werden, was mit den großen achsgeführten Walzrollen nicht möglich war. Es entstehen mit den besagten Miniatur-Rollwalzkörpern sehr hohe Flächenpressungen bei sehr geringer Andrückkraft.

Wenn beispielsweise nach dem Stand der Technik mit einer Walzrolle von 200 mm Durchmesser eine Walzkraft von 80 t aufgebracht werden müsste, reicht es nach der Erfindung bei einem im Durchmesser 5 mm großen achslosen Miniaturrollwalzkörper aus, eine Walzkraft von 2 t aufzubringen.

Nachdem sich der Durchmesser von 200 mm zu 5 mm um den Faktor 40 unterscheidet, wird demzufolge auch die Walzkraft von 80 t auf zwei Tonnen herabgesetzt. Hieraus ergibt sich der wesentliche Vorteil der Erfindung, weil erkennbar ist, dass nun sehr geringe Antriebskräfte notwendig sind, um bessere Biegeumformergebnisse bei miniaturisierten Werkzeugen und entsprechend kleineren Antrieben zu erzielen.

Insgesamt wird damit der Antrieb stark verringert, die Maschinendimensionen werden kleiner und der Schmiermittelverbrauch - aufgrund des geringeren Verschleißes - wird stark reduziert.

Die Erfindung ist nicht auf ein Verfahren und Vorrichtung zum Biegen von Profilen mit achslosen Minirollwalzkörpern beschränkt, sondern sieht darüber hinaus auch noch ein Verfahren und eine Vorrichtung zum linearen Auswalzen von Profilen mit solchen achslosen Minirollwalzkörpern vor. Dies heißt, dass nicht nur ein Biegen an sich mit einer entsprechenden Materialverdünnung im Bereich der Wandung eines zu biegenden Profils ausgeführt wird, sondern darüber hinaus noch ein lineares Profilieren eines geraden Profils, mit dem Ziel, unterschiedliche Wandstärken in bestimmten Profilabschnitten zu erreichen. Wichtig hierbei ist, dass z. B. je nach statischem Erfordernis an das auszuwalzende Profil in den Bereichen, wo nur geringe statische Belastungen auf das Profil einwirken, die dortige Wandstärke aus Materialeinsparungsgründen ausgewalzt und damit

verdünnt wird, während in den übrigen Bereichen, wo eine hohe statische Belastung auf das Profil einwirkt, eine verdickte Wandstärke, z. B. eine ursprüngliche Wandstärke oder eine gegenüber den verdünnten Wandbereichen dickere Wandstärke beibehalten wird.

Deshalb ist ein optimierter Leichtbau möglich, weil beim Stand der Technik lediglich bekannt war, derartige Profile mit unterschiedlichen Wandstärken durch Verbindungstechniken, wie z. B. Schweißen oder Fügen, aneinander zu fügen, um so in der Art eines Baukastens verschiedene Profilabschnitte miteinander zu verbinden. Hier geht die Erfindung einen wesentlichen Schritt weiter, denn nun ist es erstmals möglich, das Profil stetig und linear und ununterbrochen in beliebigen Bereichen mit dünneren Wandstärken auszugestalten als vergleichsweise in anderen Stellen dieses Profils. Es handelt sich also um einen kontinuierlichen Durchlaufprozess, mit dem ein solches Profil mit über die Länge verteilten unterschiedlichen Wandstärken ausgebildet sein kann. Ein solches Verfahren zum Linearprofilieren mit Auswalzen bestimmter Abschnitte über die Länge des Profils gesehen, kann sowohl im Durchlaufverfahren kontinuierlich stattfinden als auch im Stückverfahren, wenn es nur darum geht, bestimmte Stäbe und dergleichen Profile mit begrenzter Länge auszugestalten.

Noch wichtiger ist, dass das vorher genannte Biegeverfahren und das jetzt vorher beschriebene Verfahren zum Linearprofilieren auch miteinander kombiniert werden kann. So ist es beispielsweise möglich, ein solches Linearprofilieren mit verdünnter Wandstärke auch im Bereich eines Bogens eines nach dem vorliegenden Verfahren gebogenen Profils herzustellen. Ebenso können solche verdünnten Wandbereiche auch im Bereich gerader Profilstücke angebracht werden, wenn vorher ein solches Profil mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gebogen wurde.

Insgesamt ist es nun erstmals möglich, stetige Wandstärkenübergänge an einem Profil mit geraden und gebogenen Abschnitten herzustellen.

Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich deshalb sowohl auf das Verfahren zum Linearprofilieren von Profilen als auch auf das Verfahren zum Biegen von Profilen mit den besagten Miniaturrollwalzkörpern.

Das erste Ausführungsbeispiel, welches vorstehend beschrieben wurde, geht davon aus, dass die besagten Miniaturrollwalzkörper sich in einer Ebene (in der Biegeumformzone) an den Außenumfang des zu biegenden Profils anlegen.

Die Erfindung ist nicht darauf beschränkt, dass sich die Miniaturrollwalzkörper in einer Ebene in der Biegeumformzone befinden. Diese Ebene meint eine senkrechte Ebene zur Profillängsachse, und in dieser Ebene ist die Biegeumformzone ausgebildet.

Ebenso meint dies, dass in einer solchen Ebene die Auswalzzone für das lineare Profilieren von Profilen angeordnet ist.

Die Erfindung sieht nun vor, dass die Miniaturrollwalzkörper sich nicht nur in einer Ebene befinden, sondern sie können auch in Längsrichtung des Profils hintereinanderliegend angeordnet sein. Hierbei gibt es verschiedene Möglichkeiten. In einer ersten Ausführungsform beschreibt die vorliegende Erfindung nachfolgend auch noch sehr ausführlich, dass die Miniaturrollwalzkörper fluchtend hintereinanderliegend angeordnet sind und jeder eine bestimmte Eindringtiefe am auszuwalzenden Profil einnimmt, um so eine Gesamteindringtiefe auf mehrere hintereinanderliegende und fluchtend hintereinander angeordnete Miniaturrollwalzkörper zu verteilen.

Es handelt sich also hierbei um eine Stufenausbildung, wobei jeder Miniaturrollwalzkörper eine andere Eindringtiefe als vergleichsweise der genau in Längsrichtung vorne oder hinten liegende Miniaturrollwalzkörper aufweist.

In einer zweiten Ausführungsform ist es jedoch auch vorgesehen, dass die Miniaturrollwalzkörper in Längsrichtung des Profils gesehen hintereinanderliegend zueinander versetzt sind, dass heißt, z. B. auf Lücke arbeiten. So sind in einer Ebene die Miniaturrollwalzkörper am Umfang des Profils angeordnet und

umschließen das Profil in einem bestimmten Bereich und in einer zweiten Ebene, die einen Abstand von der ersten Ebene in Richtung der Längsachse des Profils hat, sind weitere Miniaturrollwalzkörper angeordnet, die zu der erst genannten Ebene der Miniaturrollwalzkörper versetzt ist, wobei diese in dieser Ebene angeordneten Miniaturrollwalzkörper zu den erst genannten Miniaturrollwalzkörpern auf Lücke versetzt sind. Dadurch erfolgt eine Planierung von eventuell entstehenden Profilrillen, so dass die in Auswalzrichtung hinter den eigentlichen Miniaturrollwalzkörpern liegenden weiteren Miniaturrollwalzkörper eine Planierungswirkung und eine Einebnungswirkung von eventuell in Längsrichtung sich entstehenden Profilrillen ausführen.

Es liegt selbstverständlich im Bereich der vorliegenden Erfindung, dass weitere Miniaturrollwalzkörper angeordnet sind, um das Profil beispielsweise absichtlich und gewollt mit Längsrillen oder Längskonturierungen zu versehen.

Diese auf mehreren Ebenen angeordneten Miniaturrollwalzkörper beziehen sich auf sämtliche vorstehend und nachstehend beschriebenen Biegeverfahren und gelten also allgemein für den Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung.

Solche auf mehreren Ebenen angeordneten Miniaturrollwalzkörperanordnungen sind in Werkzeugschäften angeordnet, und diese sind wiederum Teil eines Werkzeugsatzes zum Biegen oder Linearprofilieren des erfindungsgemäßen Profils.

Bei einer normal nach dem Stand der Technik vorgesehenen, achsgeführten Biegerolle bzw. Walzrolle besteht der Nachteil, dass keine Feinabstimmung in der Auswalzung möglich ist, bedingt durch den relativ großen Durchmesser dieser Biege- oder Walzrolle.

Insbesondere wenn es um im Querschnitt unterschiedliche gestaltete unrunde zu biegende Profile geht, ist eine solche Feinabstimmung auf unterschiedliche Profilabschnitte eines unregelmäßig gebogenen Profils nicht mehr möglich. Hier setzt die Erfindung ein, die eine präzise Einstellung der α-Winkel für jedem Werkzeugschaft auf eine optimale Eindringtiefe pro Profilsegment optimal

einstellbarer ausgestaltet. Somit wird die Biegelinie exakt auf die Profilinnenseite ausgerichtet, und es können somit auch asymmetrische Profile gebogen werden. Aus diesem Fallbeispiel wird deutlich, dass die mathematisch errechnete Volumenverschiebung an einem unregelmäßigen Profil auch tatsächlich in der Praxis eingestellt werden kann, weil auf jeden einzelnen Profilquerschnitt oder Abschnitt des zu biegenden Profils der Winkel α getrennt voneinander eingestellt werden kann.

Hierauf ist die Erfindung nicht beschränkt. Die Erfindung sieht in einer zweiten Ausgestaltung vor, dass die Miniatur-Rollwalzkörper stufenweise hintereinanderliegend angeordnet sind, d. h. sie sind in unterschiedlichen Ebenen parallel zueinander in der Biegezone angeordnet. Dies führt dazu, dass der Auswalzvorgang stufenweise stattfindet. Während die an der Einlaufseite nächst liegenden Miniatur-Rollwalzkörper nur eine erste geringe Eindringtiefe in das Profil erfahren, drücken die sich direkt anschließenden weiteren Profilrollwalzkörper schon um einen weiteren höheren Betrag in das Profil hinein, um die Eindringtiefe zu vergrößern, wobei die Eindringtiefe für jede einzelne Stufe gleich ist. Es können somit ein-, zwei- oder dreistufige Werkzeuge hintereinander liegend angeordnet sein.

Insgesamt besteht der Vorteil der Erfindung darin, dass Werkzeugschäfte vorgesehen sind, die am vorderen Ende eine Lagerbettausbildung aufweisen zur Aufnahme von Rollwalzkörpern. Diese Rollwalzkörper können unterschiedliche Formen und Konturen aufweisen, z. B. zylindrisch, gerundet, kugelig oder einfach bis mehrfach geteilt ausgebildet sein. Die Formgebung dieser Rollwalzkörper richtet sich nach der Außenkontur eines Profilquerschnittes.

Die Ausbildung eines Lagerbettes am vorderen Ende eines Werkzeugschaftes zur Aufnahme von Rollwalzkörpern bietet die Möglichkeit, die Rollwalzkörper in einer miniaturisierten Form dort frei drehend zu lagern. Der Durchmesser solcher Rollwalzkörper kann deshalb bis auf 2 mm reduziert werden. Die Walzkräfte, die nötig sind, um einen Gefügefluss in das zu biegende Material eines Profils zu induzieren, haben bei normalen Walzrollenabmessungen mit achsgeführten Walzrollen eine Größenordnung von 20 1 bis >= 100 t.

Es ist im Bereich der vorliegenden Erfindung auch zusätzlich vorgesehen, dass im

Lagerbett selbst noch weitere Abstützungen, die dort achslos aufgenommen im

Rollwalzkörper vorhanden sind. Solche Abstützungen sind wiederum im Lagerbett angeordnete Tragrollen, welche sich lastübertragend am Außenumfang des

Miniaturrollwalzkörpers anlegen und so die Last über den Tragwalzkörper auf die

Aufnahme im Werkzeugschaft übertragen wird. Solche Tragkörper können entweder Kugeln, Zylinderstifte und Nadelstifte sein. Sie können achslos gelagert sein oder auch auf Achsen gelagert sein. Damit wird der Rollwiderstand erheblich reduziert.

In der folgenden Beschreibung werden Ausführungsbeispiele erläutert, die sich sowohl auf Rollwalzkörper in Aufnahmen des Werkzeugschaftes mit Tragrollen und auch ohne Tragrollen beziehen.

Die Walzrollen haben deshalb normalerweise eine Achslagerung vom Durchmesser im Bereich zwischen 40 bis 200 mm Achsdurchmesser nach dem Stand der Technik.

Wenn nun nach der Erfindung Miniatur-Rollwalzkörper eingesetzt werden, die in einem Lagerbett am vorderen Ende eines Werkzeugschaftes aufgenommen werden, kann die Kontur des Lagerbettes an die Außenkontur des zu biegenden Profils angepasst werden. Dadurch entsteht eine ganz erhebliche Reduzierung der Auflagefläche aufgrund der verwendeten Miniaturwalzkörper auf eine auszuwalzende Profilfläche, weil ein direkter Zusammenhang zwischen der spezifischen Druckfläche und den Walzkräften besteht. Wie vorhin angegeben, ist bei einer Walzrolle nach dem Stand der Technik mit einem Durchmesser von 200 mm 80 t Walzkraft erforderlich. Wenn hingegen Walzrollen von z. B. 5 mm eingesetzt werden, kann die Walzkraft um den Faktor 40 reduziert werden, was zu 2 t Walzkraft mit gleicher Eindringtiefe führt.

Die Folgen der Miniaturisierung der erfindungsgemäßen Rollwalzkörper sind erheblich. Es können wesentlich kleinere Werkzeuge, kleinere Werkzeugaufnahmen, kleinere Antriebe und ein geringerer Platzbedarf realisiert

werden. Dadurch entstehen Materialeinsparungen und Energieeinsparungen, abgesehen von geringeren Geräuschemissionen und geringerem Schmiermittelverbrauch.

Wichtig ist, dass wegen des kleinen Werkzeugschaftes, in dessen vorderen Lagerbett die erfindungsgemäßen Rollwalzkörper angeordnet sind, der Werkzeugschaft so klein ausgebildet werden kann, dass er anstelle jeder beliebigen achsgeführten Walzrolle eingesetzt werden kann. Es können deshalb herkömmliche Biegemaschinen mit achsgeführten Walzrollen einfach durch die erfindungsgemäßen Werkzeugschäfte mit vorne ausgebildeten Lagerbetten und dort drehbar gelagerten Miniaturrollwalzkörpern ergänzt oder ersetzt werden . Damit ist eine erhebliche Aufwertung herkömmlicher Profilbiegemaschinen möglich.

Ferner besteht die Erfindung darin, dass die genannten Werkzeugschäfte mit vorne angeordneten Lagerbetten und frei geführten Miniaturrollwalzkörpern für beliebige Biegeverfahren eingesetzt werden können. Neben dem vorher beschriebenen Profilwalzbiegen und dem Kernbiegen kann auch ein Profilstreckbiegen komplett ersetzt werden durch Einsatz der erfindungsgemäßen Miniaturrollwalzkörper.

Die Erfindung ist nicht darauf beschränkt, alleine nur die Walzrolle durch einen Werkzeugschaft mit einem vorderen Lagerbett und darin angeordneten frei gelagerten Rollwalzkörpern zu ersetzen. Darüber hinaus sieht die Erfindung auch vor, dass wahlweise die Stützrolle und/oder die Mittelrolle und/oder die Biegerolle durch einen Werkzeugschaft ersetzt werden, an dem wiederum ein vorderes Lagerbett mit dort frei geführten Miniaturrollwalzkörpern angeordnet ist. Damit kann der ganze Biegeprozess in dieser miniaturisierten Ausführung stattfinden, was bedeutet, dass auch die vorher groß dimensionierten Biege- und Stützrollen in ihrem Durchmesser entscheidend verringert werden können und durch klein dimensionierte Werkzeugschäfte mit vorne drehbar gelagerten Miniaturrollwalzkörpern ersetzt sind.

Damit ergibt sich die Möglichkeit, die gesamte achsgeführte Biegetechnik durch achslose Rollwalzkörper zu ersetzen. Damit besteht nun erstmals die Möglichkeit, kleinste Profilquerschnitte mit Wandungen von < = 0,4 mm zu biegen, weil erfindungsgemäß die Walzwerkzeuge und darüber hinaus noch die Biege- und die Stützwerkzeuge so klein miniaturisiert sind, dass sie auf engstem Raum zusammenfahren können und durch die Lagerverhältnisse eine sehr viel feiner dosierte Zustellung auf das zu biegende Profil erstmals gegeben ist.

Damit können auch hochfeste Werkstoffe, die bisher nicht biegbar waren, gebogen werden. Auch können kleinste Radien gebogen werden, und es können exakte Profilquerschnitte erhalten werden, was zu einer bisher nicht bekannten Maß- und Oberflächenqualität führt.

Für die Art der Ausbildung der Rollkörper kommen neue Werkstoffe zum Einsatz, wie sie z. B. als Keramikwerkstoffe bekannt sind. Statt der Verwendung von Keramikwerkstoffen können auch andere hochdruckfeste Werkstoffe verwendet werden, wie z. B. Keramikverbundkörper oder hochfeste Werkzeugstähle.

Durch die neuartige Miniaturisierung der Werkzeugausbildungen lassen sich auch bei kleinen Walzkörperabmessungen relativ große Eindringtiefen bei entsprechender Profilwandstärke realisieren.

Eine Spezial-Schmierung unter Druck sorgt für einen reibungsreduzierten Prozessablauf. Abstreifleisten sorgen für saubere Rollwalzflächen.

Damit wird verhindert, dass Fremdpartikel von der Oberfläche des zu biegenden Profils in das einseitig offene Lagerbett eingetragen werden. Damit können mit den erfindungsgemäßen Werkzeugschäften Vorrichtungen realisiert werden, die für alle gängigen Biegeverfahren zum Einsatz kommen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist sehr platzsparend und somit interessant für unterschiedlichste Biegemaschinen. Es ist nur entscheidend, dass der erfindungsgemäße Werkzeugschaft oder die mehreren Werkzeugschäfte, die alle zusammen in einer Ebene die Biegezone ausbilden, in der Biegeachse platziert werden. In dieser nun miniaturisierten Biegezone wird durch den Auswalzprozess das Gefüge für einen

kurzen Augenblick in eine sogenannte Fließphase gebracht, wobei in gleichem Augenblick über die Kontroll-Messrolle der Biegeprozess stattfindet. Dies bezieht sich auf ein 3D-Verfahren. Aufgrund des Fließprozesses ist das Widerstandsmoment gebrochen, und es entsteht ein knetförmiger Gefügezustand. Dieser- Umstand ermöglicht in allen Bereichen der Biegemaschine reduzierten Materialeinsatz, und dies bedeutet eine entscheidende Gewichtsoptimierung. Die komplette Kinematik wird damit miniaturisiert. Damit wird auch der Antriebsaufwand verringert.

Was bisher in der Profilbiegetechnik mit einer einzigen Rolle erfasst wurde, kann nun nach der Erfindung mit den genannten Miniaturrollwalzkörpern wesentlich besser gelöst werden. Am Umfang eines zu biegenden Profils ist deshalb in der Biegezone nicht nur eine einzige - wie beim Stand der Technik vorhandene - achsgeführte Walzrolle vorhanden, sondern es sind erfindungsgemäß 4 bis 5 Einzelstationen mit Roll-Walzkörpern vorhanden, die sich nach der Art der Querschnittsausbildung des zu biegenden Profils richten. Dadurch kommt es zu einem Walzeffekt und zu einem Gefügefluss in der Biegezone, der wesentlich präziser ausgeführt werden kann.

7 Merkmale charakterisieren die Microshape-Technologie:

- hohe Effizienz des Biegeprozesses

- gute Gefügegestaltung

- hohe Maßgenauigkeit in Profilquerschnitt + Biegekontur - Ausweitung des Einsatzgebietes auf hochfeste Werkstoffe

- Biegen dünnstwandiger Profile ca. 0,4 - 4,0 mm Stahl/0,8 bis > 6,0 mm AIu

- Neues Maschinendesign für Microshape-Maschinen

- Neue Werkzeugauslegung mit achslosen Roll-Walzkörpern, das bedeutet:

- neues Biegeverfahren - neue Maschinenauslegung

- Verfahrensmerkmale: Ein Mini-Walzwerk bewirkt den Biegeprozess und/oder das lineare Rollierwalzen; Volumenverschiebungen bestimmen das moderne und leistungsfähige Profilbiegen der Zukunft.

- Mathematische Berechnungsformeln sichern eine maßgenaue Biegequalität sowie eine statische Profilquerschnittsoptimierung für den Leichtbau.

Drei Maschinenkonzepte verwirklichen die Microshape-Technologie - MiTe -:

- 1. MiC-Konturbiegemaschinen (2d + 4d)

- 2. MiC-Freiformbiegemaschinen (2d + 3d) 3. MiC-Linear-Rollierwalzmaschinen

Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.

Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung, werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von mehreren Ausführungswegen darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.

Es zeigen:

Figur 1 : schematisiert eine perspektivische Draufsicht einer Vorrichtung zum Freiformbiegen

Figur 2: schematisiert eine vergrößerte Darstellung eines Wickelbiegeverfahrens oder Freiformbiegeverfahrens mit Einsatz von miniaturisierten Rollwalzkörpern

Figur 3: schematisiert in Vorderansicht ein Schnitt durch die Anordnung nach Figur 2

Figur 4: schematisiert ein Schnitt durch den oberen Teil der Vorrichtung nach Figur 3 mit Darstellung der Anordnung von Rollwalzkörpern im

Bereich eines Dornschaftes

Figur 5: die Stirnansicht der Biegewerkzeuge in einer Freiformbiegemaschine

Figur 6: schematisiert eine Stirnansicht der Werkzeugschäfte zur Biegung eines unregelmäßigen Profilquerschnittes

Figur 7: eine gegenüber Figur 6 abgewandelte Ausführungsform

Figur 8: eine gegenüber Figur 7 abgewandelte Ausführungsform

Figur 9: eine gegenüber Figur 8 abgewandelte Ausführungsform

Figur 10: eine weitere Ausführungsform, die gegenüber Figur 9 abgewandelt ist mit einem achsgeführten konturierten Profilwalzkörper

Figur 11 : eine Abwandlung gegenüber Figur 10

Figur 12: eine ähnliche Darstellung wie Figur 5 zur Darstellung weiterer Maschineneinzelheiten

Figur 13: eine Draufsicht auf eine Maschine zum 3D-Profilbiegen nach dem Freiformverfahren

Figur 14: schematisiert einen einstufigen Walzvorgang mit Miniaturrollwalzkörpern

Figur 15: schematisiert einen zweistufigen Walzvorgang

Figur 16: schematisiert einen dreistufigen Walzvorgang

Figur 17: schematisiert einen dreistufigen Walzvorgang, der sowohl für das Freiformbiegen als auch für das Wickelbiegen eingesetzt werden kann in Richtung der Pfeilrichtung B-B in Figur 19

Figur 18: die Ansicht in Richtung des Pfeiles A-A in Figur 18

Figur 19: eine Konturbiegemaschine mit Verwendung der miniaturisierten Rollwalzkörper

Figur 20: Draufsicht einer Konturbiegemaschine nach Figur 18 und 19 mit miniaturisierten Rollenwalzkörper

Figur 21 : schematisiert einen Schnitt durch eine Linear-Rollierwalzmaschine mit Darstellung des stetigen Auswalzens von unterschiedlichen Wandstärken an einem Profil

Anhand der Figur 1 wird zunächst der grundsätzliche Aufbau einer Profilbiegemaschine zum Freiformbiegen erläutert.

Hierbei handelt es sich um eine Vorrichtung zum Biegen von Profilen mit achslosen Minirollwalzkörpern, wobei an den Seiten des zu biegenden Profils (4) Rollen (13, 27 und 29) anliegen, welche mehrere Rollenstationen (11 , 15, 16, 17) in einer Rollenbiegestation (1 ) ausbilden; wobei am Außenumfang auf der einen Seite des Profils (4) mindestens eine Mittelrolle (13) und auf der anderen Seite mindestens ein Werkzeugschaft 28 mit Rollwalzkörpern 30 mit verkleinertem Durchmesser anliegt, welche Rollwalzkörper 30 das Profil (4) mit einer im Innenraum des Profils (4) angeordneten Dornstange (7) mit Dornschaft (12) auswalzt, während außerhalb der Biegezone mehrere Stützrollen 29 und am Biegeauslauf mindestens eine Korrektur-/Messrolle 27 zur Führung des Profils (4) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnete, dass mindestens in der Biegezone (33) achslos geführte Minirollwalzkörper (30, 31 , 32, 60, 61 , 70, 71 ) angeordnet sind.

Aus der Figur 1 sind noch weitere Einzelheiten einer Freiformbiegemaschine zu entnehmen.

Das zu biegende Profil 4 wird an seiner Rückseite mit einem Einspannkopf gehalten, der seinerseits an einem Schlittendrei befestigt ist, dem ein Antrieb 6 zugeordnet ist.

Der Schlittendrei ist auf einer Schlittenbahn 2 verschiebbar gelagert.

Ferner ist im rechten Teil der Figur 1 noch eine Dornstation 5 dargestellt, die eine Dornstange aufweist, deren Dornschaft stets im Bereich der Umformzone 33 gehalten wird.

In Pfeilrichtung 48 erfolgt hierbei der Antrieb für den Werkzeugschaft 28, in dem die Rollwalzkörper 30 angeordnet sind.

Nicht näher dargestellt ist, dass noch obere Rollwalzkörper 31 in gleichfalls zugeordneten Werkzeugschäften und untere Rollwalzkörper 32 in zugeordneten Werkzeugschäften angeordnet sind und hierbei jeweils in der Umformzone 33 auf das zu biegende Profil 4 einwirken. Mit 52 ist ein drehbar angetriebenes Lagerschild 52 dargestellt, an dem die unterschiedlichen Werkzeugschäfte zur Halterung der vorgenannten Rollwalzkörper befestigt sind. Der Antrieb erfolgt hierbei über ein Ritzel 53 und eine Zahnstange 54.

Die Figur 1 zeigt lediglich ein 2D-Biegen und kein 3D-Biegen. Beim 2D-Biegen ist der erfindungsgemäße Werkzeugschaft 28, welcher die Walzrolle ersetzt, lediglich in der Y-Ebene angeordnet.

Es kann zusätzlich vorgesehen sein, dass auch in der Z-Ebene, d. h. direkt vertikal von oben und von unten auf das zu biegende Profil 4 gleichartige Werkzeugschäfte 28 mit dort frei drehbaren Miniaturrollwalzkörpern 30, 31 , 32, 60, 61 , 70, 71 aufsetzen und direkt den Biegevorgang implizieren. Dies wird anhand der Figuren 18 und 19 später noch erläutert.

Diese Werkzeugschäfte würden dann konisch auf das Profil 4 zugestellt werden, um eine ungleichmäßige Auswalzung der Profilwandstärke in diesem Bereich zu ermöglichen.

In Figur 2 ist ein anderes Biegeverfahren schematisiert dargestellt, wo erkennbar ist, dass das zu biegende Profil 4 über eine Mittelrolle 13 gebogen wird.

Anstatt einer Mittel rolle 13 kann auch eine Biegeschablone 8 angeordnet werden, wobei das zu biegende Profil 4 auf der Biegeschablone 8 fest befestigt ist und durch die Biegezone hindurchgezogen oder geschoben wird.

Hier ist wiederum erkennbar, dass an der Außenseite des Profils 4 Rollwalzkörper 30, 31 , 32 anliegen, wobei die Rollwalzkörper 30 als Zylinderwalzkörper achslos außen angelegt sind, die Rollwalzkörper 31 als gleiche Zylinderwalzkörper achslos oben konisch angelegt sind und die Rollwalzkörper 32 als achslos geführte Zylinderrollkörper unten an das Profil angelegt sind.

Die konische Anlage der Rollwalzkörper 31 , 32 erfolgt dergestalt, dass oben eine Eindringtiefe 37 mit einem Maß T1 stattfindet, während diese Eindringtiefe nach unten bei Position 40 auf das Maß TO zurückgeführt wird.

Diese Volumenverschiebungen um die Eindringtiefe 37 bzw. die O-Eindringtiefe 40 bewirken nun das konische Biegen des Profils. Beim Schablonenbiegen ist das Profil an der Vorderseite mit der Biegeschablone 8 fest verbunden.

Es wird dann ein Biegeradius 9 entlang der Biegelinie 10 erzeugt.

Die miniaturisierte Biegezone ergibt sich im Bereich der Biegeachse 20, wobei die Mittelrolle 13 bzw. die Biegeschablone 8 um die Drehachse 21 dreht.

Ein Beispiel wird in Figur 2 erläutert, dass nun der außen liegende Rollwalzkörper 30 eine Eindringtiefe 37 in den Profilquerschnitt des Profils 4 erfährt und hierbei eine Längenzunahme um die Länge 35 gegenüber der unteren Länge 34 stattfindet. Durch die Differenz der beiden Längen 34, 35 entsteht eine Schräge 36, welche dem Biegeradius 9 entspricht.

Voraussetzung hierbei ist, dass auch ein konisches Auswalzen der oberen und unteren Wandungen des Profils stattfindet, was durch die Rollwalzkörper 31 , 32 (siehe Figur 3) gegeben ist.

In gleicher weise erfolgt auch eine Längenzunahme der Länge 38, die nach dem Auswalzen einen Längenzuwachs 39 erfährt.

Die Figur 4 zeigt ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel, wo eine einzige Wandung des Profils 4 dargestellt ist und hierbei angenommen wird, dass der freigeführte Rollwalzkörper 30 Teil des Dornschaftes 12 ist und somit innenseitig an dem Profil eine Auswalzaktion ausführt, während außenseitig ebenfalls ein gleichartiger Rollwalzkörper 30 vorliegt, der ebenfalls eine Auswalzaktion ausführt.

Dieses Beispiel soll grob schematisiert darstellen, dass eine Auswalzaktion gegenüber auch achslos geführten Rollwalzkörpern stattfinden kann, die innenseitig, nämlich im Bereich eines Dornschaftes 12 angeordnet sind. Demzufolge ergibt sich hierdurch eine wesentlich verringerte Reibung und noch eine Verbesserung des Auswalzeffektes, weil auch die Wandung des Dornschaftes 12 selbst als achslos geführter Rollwalzkörper 30 im Bereich der Biegezone ausgebildet ist.

Der obere Teil der Figur 4 zeigt hingegen den nicht ausgewalzten Zustand des Profils 4.

Die Erfindung bezieht sich demzufolge nicht nur auf ein außenseitiges Auswalzen der Wandung eines Profils 4, sondern auch auf einen kombinierten Effekt, bei dem die Wandung sowohl außenseitig als auch innenseitig ausgewalzt wird.

Hierbei wird vorausgesetzt, dass der im Bereich des Dornschaftes 12 angeordnete Rollwalzkörper durch eine nicht näher dargestellte Verstellkinematik gegen die Innenwandung des Profils gestellt werden kann, um so den erforderlichen Anpressdruck und die Eindringtiefe zu erzeugen.

Die Erfindung bezieht sich also demzufolge auch auf einen Dornschaft 12, der mit achslos geführten Roüwalzkörpern 30, 31 , 32, 60, 61 , 70, 71 ausgestattet ist, die radial zur Bewegungsrichtung des Dornschaftes in Richtung auf die Wandung des Profils zustellbar und wegstellbar ausgebildet sind.

Der einfacheren zeichnerischen Darstellung wegen ist das Lagerbett 62, 63 für die im Dornschaft 12 angeordneten achslos geführten Rollwalzkörper 30, 31 , 32, 60, 61, 70, 71 nicht näher dargestellt. Es versteht sich von selbst, dass dieses Lagerbett 62, 63 mit den vorher genannten Verstellmitteln radial gegen die Wandung des Profils 4 zustellbar und wegstellbar ausgebildet ist. Solche Verstellmittel können hydraulischer Art, z. B. eine hydraulische Kolbenzylinderanordnung oder eine mechanische Exzenteranordnung sein.

Wichtig ist, dass gemäß Figur 2 die Umformzone 33 nicht nur einseitig ausgebildet ist, sondern sie kann auch beidseitig ausgebildet sein, wie dies in Figur 4 dargestellt ist.

Die Rollwalzkörper 31 und 32 drehen sich um die Drehachsen 41 , während sich der Rollwalzkörper 30 um die Drehachse 42 dreht.

Anhand der Figur 5 sind weitere Einzelheiten der Biegewerkzeuge dargestellt. Es ist erkennbar, dass die Rollwalzkörper 30 in einer Aufnahmevorrichtung 43 angeordnet sind, die im Wesentlichen aus einem Werkzeugschaft 46 und einem dazugehörenden Führungsschaft 47 besteht.

In analoger Weise sind die Rollwalzkörper 31 in einer Aufnahmevorrichtung 44 angeordnet, der ebenfalls wiederum ein Werkzeugschaft 46 und ein Führungsschaft 47 zugeordnet ist und die Rollwalzkörper 32 sind in einer Aufnahmevorrichtung 45 angeordnet, die wiederum aus einem Werkzeugschaft 46 und einem darin verschiebbar gelagerten Führungsschaft 47 bestehen.

Der jeweilige Führungsschaft 47 ist in den Pfeilrichtungen 48 verschiebbar in dem jeweiligen Werkzeugschaft 46 gelagert und entsprechend mit einem nicht näher dargestellten Zustellantrieb versehen.

Zusätzlich zeigt die Figur 5, dass die Aufnahmevorrichtung 43 mit den Rollwalzkörpern 30 um einen Torsionswinkel in Beta (ß) in den Pfeilrichtungen 49 verstellbar ausgebildet ist. Der Winkel ß bezieht sich auf die Trägerscheibe, welche als drehbares Lagerschild 52 ausgebildet ist, welches zu einem feststehenden Lagerschild 51 drehbar ausgebildet ist. Um einen Torsionswinkel einzustellen, wird also die gesamte Anordnung in den Pfeilrichtungen 49 gedreht.

Zusätzlich gibt es einen Winkel α (50), welcher die Konizität für die jeweilige Eindringtiefe 37 (siehe Figur 3) der konisch angestellten Rollwalzkörper 30, 31 , 32 bestimmt.

Die Figur 6 zeigt eine unregelmäßige Anordnung von einem asymmetrischen Profilquerschnitt herum, wobei die Werkzeugschäfte 46 jeweils mit achslos gelagerten unterschiedlich ausgebildeten Rollwalzkörpern (30, 31 , 32, 60, 61 , 70, 71 ) ausgebildet sind. Es wird nur als Beispiel ein zylindrischer Rollwalzkörper 30 dargestellt, während die anderen Rollwalzkörper, z. B. als Doppelkonus, ausgebildet sind und in einem entsprechend doppelkonisch ausgebildeten Lagerbett 62 gelagert sind. Diese Rollwalzkörper 71 sind mehrfach in unterschiedlich angeordneten Werkzeugschäften mit unterschiedlich ausgebildeten Zustellbewegungen in den Pfeilrichtungen 48 angeordnet.

Jeder einzelne Führungsschaft 47 kann auch im Winkel α (Konuswinkel 50) verstellt werden, und es ist eine voneinander unabhängige Zustellung und Wegstellung in Pfeilrichtung 48 gegeben.

Die Figur 7 zeigt den Ersatz eines doppelkonischen Rollwalzkörpers durch eine Vielzahl von tonnenförmigen Rollwalzkörpern 70, die wiederum in einem Lagerbett achslos drehbar aufgenommen sind und die Aufnahmevorrichtung wiederum aus einem Werkzeugschaft und einem Führungsschaft besteht. Auch hier ist wiederum eine Zustellung in den Pfeilrichtungen 48 möglich.

Die anderen Rollwalzkörper (30, 31 , 32, 60, 61 , 70, 71 ) sind als Zyünderroüwalzkörper ausgebildet, die in zugeordneten Aufnahmen frei drehbar in den dort gezeigten Werkzeugschäften (28, 46) angeordnet sind.

Der Winkel α (Konuswinkel 50) ist erforderlich, weil es bei dieser Profilausbildung notwendig ist, dass der rechts oben gezeichnete tonnenförmige Rollwalzkörper 70 um eine stärkere Eindringtiefe in das Profil eindringt, als vergleichsweise der links unten an der Profilaußenseite anliegende tonnenförmige Rollwalzkörper 70, der nur um die Eindringtiefe 0 in das Profil eindringen darf.

Die Figur 8 zeigt gegenüber der Figur 7 statt der Ausbildung von tonnenförmigen Rollwalzkörpern 70 kugelförmige Rollwalzkörper 61 , die wiederum in einem Lagerbett frei drehbar in einem Werkzeugschaft 46 aufgenommen sind.

Ansonsten gelten für die gleichen Teile die gleichen Erläuterungen.

Die Figur 9 zeigt ein doppelkonturiertes Lagerbett 62, wobei die Rollwalzkörper wiederum frei drehbar achslos in diesem Lagerbett 62 in der gleichen Formgebung aufgenommen ist und hierbei eine konturierter Rollwalzkörper 60 beschrieben wird, der sich in der doppelkegligen Form an den Außenumfang des Profils 4 anlegt. Das Lagerbett 62 hört also vor dem Außenumfang des zu biegenden Profils 4 auf. Der Außenumfang des konturierten Rollwalzkörpers 60 ragt über dieses Lagerbett hinaus und greift unmittelbar auf die Außenseite des Profils und dringt in dieses Profil von außen her ein.

Ansonsten gelten für die gleichen Teile die gleichen Bezeichnungen.

Bei allen Zeichnungen der Figuren 6 bis 9 ist im übrigen noch die Dornstange 7 mit dem Dornschaft 12 erkennbar, und es ist erkennbar, dass durch eine Mittenbohrung eine entsprechende Schmierung in den Dornschaft 12 eingeführt werden kann.

Hier ist nur schematisiert die Mittelrolle 13 dargestellt, die - entsprechend der vorstehenden Beschreibung - auch durch eine Biegeschabione 8 - ersetzt sein kann.

Anstatt der achslos geführten konturierten Rollwalzkörper 60 können gemäß Figur 10 und 11 auch achsgeführte Rollwalzkörper verwendet werden. Der Rollwalzkörper 71 ist mehrfach konturiert (z. B. als Doppelkonus), und er ist drehfest mit Zapfen 72 versehen, die in entsprechend geschmierten Lageraufnahmen im Werkzeugschaft 46 drehbar aufgenommen sind.

Ansonsten gelten für die gleichen Teile die gleichen Bezugszeichen.

Die Figur 11 zeigt, dass ein solcher mehrfach konturierter Rollwalzkörper 71 auch asymmetrisch konturiert sein kann und mit seinem Zapfen 72 wiederum drehbar in einem Werkzeugschaft 46 drehbar aufgenommen ist.

Die Figur 12 zeigt, wie der Konuswinkel α - 50 - mit einer entsprechenden Vorrichtung eingestellt werden kann. Hierzu ist erkennbar, dass auf einem außen liegenden festen Lagerschild 51 ein Ritzel 53 mit einem zugeordneten Antrieb angeordnet ist, welches Ritzel 53 mit einer Zahnstange 54 kämmt, die mit dem drehbaren Lagerschild 52 verbunden ist.

Bei Drehantrieb des Ritzels 53 wird somit das gesamte Lagerschild 52 in Pfeilrichtung 49 um den Torsionswinkel ß verdreht.

Der Konuswinkel α wird manuell individuell für jeden einzelnen Werkzeugschaft 28, 46 eingestellt.

Dies richtet sich nach der Konturausführung des zu biegenden Profils.

In Figur 13 ist eine vorrichtungsmäßige Ausführung eines Biegewerkzeuges dargestellt, wo erkennbar ist, dass in einander gegenüberliegenden Aufnahmevorrichtungen 43 die achslos geführten Rollwalzkörper 30 mit einem

beliebigen Durchmesser angeordnet sind. Die strichierten Linien zeigen, dass die Rollwalzkörper einen solchen Durchmesser annehmen können.

Es handelt sich um eine 3D-Biegemaschine für Freiformbiegen, wobei das zu biegende Profil 4 in Linksrichtung zugeführt wird und hierbei seitlich an Stützstationen 16 vorbeiläuft.

Es ist als neuartiges Merkmal dargestellt, dass Stützbacken 58 vorhanden sind, die möglichst nahe an der Biegezone herangeführt sind und die ebenfalls achslos geführte Rollkörper aufweisen. Durch die Miniaturisierung dieser Stützbacken 58 ergibt sich eine ausgezeichnete Stützwirkung, die unmittelbar in geringem Abstand zur Biegezone 33 ihre Stützwirkung entfaltet.

über eine Schmierungsleitung 76 wird Schmiermittel in die Aufnahmevorrichtung 43 eingeführt und dort in das Lagerbett 62 an der Vorderseite des Werkzeugschaftes 46 eingeleitet, um so eine Schmierung der Rollwalzkörper 30 zu ermöglichen. Der Werkzeugschaft 46 wird mit einer permanenten Andrückkraft an eine Exzenterrolle 64 angepresst. Hierzu dient eine Stützschraube 69, die in eine Querbohrung hineinragt und das eine Ende einer Feder 68 abstützt, deren anderes Ende sich an einer Madenschraube 73 abstützt, die in den Werkzeugschaft 46 eingeschraubt ist. Die Madenschraube 73 liegt an einem Gleitstück an, welches eine Gleitfläche 75 in Richtung auf eine Exzenterrolle 64 bildet. Die Exzenterrolle 64 ist hierbei exzentrisch drehbar in einem Hebel 66 gelagert, wobei die Drehung in Pfeilrichtung 74 erfolgt. Dies führt dazu, dass eine Bewegung in Pfeilrichtung 48 auf das zu biegende Profil 4 stattfindet und gleichzeitig auch in der senkrechten Richtung hierzu (X-Richtung). Es erfolgt also zwangsläufig eine Verschiebung in Pfeilrichtung 67, und die Hauptarbeitsrichtung ist in Richtung Y, nämlich in Pfeilrichtung 48.

Damit wird die entsprechende Eindringtiefe des Rollwalzkörpers 30 in das Profil 4 bestimmt. Der Exzenter ist hierbei im Bereich der Drehachse 65 drehbar gelagert, und statt einer solchen Exzenterzustellung kann auch ein Spindeltrieb verwendet werden. Insgesamt wird das zu biegende Profil in Pfeilrichtung 59 (X-Richtung) durch die Biegezone hindurchgeführt.

Die Figur 13 zeigt, dass sich die Roükörper 30 nicht nur seitlich anlegen, sondern auch unten und oben, wie dies durch die Rollkörperbezeichnung 30, 30' angegeben ist. Es erfolgt also eine vollumfängliche Umfassung des zu biegenden Profils an allen Seiten durch die achslos gelagerten Rollwalzkörper, und demzufolge ist eine dreidimensionale Biegung dieses Profils gegeben. Der Biegekopf ist demzufolge in der Lage, eine Biegung um 360° für das zu biegende Profil 4 zu ermöglichen.

Entgegen der Wirkungsweise des Auswalzvorganges beim 2D-Biegen sind die Rollwalzkörper 30, 30' in einem kompletten Umfang gleichgroß ausgebildet, damit sind auch die Eindringtiefen gleichgroß ausgebildet (planparallel zum Profil), so dass der eigentliche Biegevorgang durch einen sogenannten Biegekopf stattfindet. Ein solcher Biegekopf kann z. B. ein kardanisch geführter Biegekopf sein, wie er zum Stand der Technik gehört.

Die Figuren 14 bis 16 zeigen unterschiedliche Stufen von hintereinander geschalteten Biegevorgängen mit stufenweise angeordneten frei geführten Rollwalzkörpern 30, 30' in schematisierter Darstellung.

In diesen Darstellungen sind Maßeinheiten in mm angegeben, und diese sind nur beispielhaft zu verstehen. Es handelt sich um typische Eindringtiefen und typische Abmessungen eines zu biegenden Profils, wobei in Figur 14 erkennbar ist, dass ein einstufiger Biegevorgang durch beliebige Rollwalzkörper 30 gegenüberliegend zu dem vorher beschriebenen Dornschaft 12 stattfindet. Diese Technik entspricht allen vorher genannten Beispielen nach den Figuren 1 bis 13, wo lediglich einstufige Biegevorgänge dargestellt wurden.

In Figur 15 ist hingegen ein zweistufiger Biegevorgang dargestellt, wo erkennbar ist, dass neben den vorher erwähnten Rollwalzkörpern 30 nun zwei in Biegerichtung hintereinanderliegende Rollwalzkörper 30a, 30b vorhanden sind, wobei der in Biegerichtung hinten liegende Rollwalzkörper 30a eine erste Eindringtiefe von z. B. 0,4 mm in das zu biegende Profil 4 ausführt und der in

Biegerichtung dahinterliegende Rollwalzkörper 30b um eine gleiche Eindringtiefe von 0,4 mm die vorherige Eindringtiefe auf insgesamt 0,8 mm vergrößert.

Damit ist erkennbar, dass man mit stufenweise angeordneten achslos geführten Rollwalzkörpern 30-32 sehr große Eindringtiefen erzeugen kann.

Anhand der Figur 16 ist ein dreistufiges Biegeverfahren angegeben, wo erkennbar ist, dass insgesamt 3 Rollwalzkörper 30a, 30b, 30c in Biegerichtung hintereinanderliegend angeordnet sind, insgesamt angenommen wird, dass jeder Rollwalzkörper 30a, 30b, 30c eine Eindringtiefe von 0,4 mm verursacht, was insgesamt zu einer maximalen Eindringtiefe von 1 ,2 mm führt.

Aus diesen Zeichnungen wird auch deutlich, dass wegen der Miniaturisierung der Biegezone nur eine Biegezonenbreite von 1 ,5 mm hat, wenn man einen Durchmesser eines Rollwalzkörpers 30 in etwa 5,0 mm hat.

Hierbei wird eine Profilwandstärke des Profils 4 von 5 mm angegeben.

Die benetzte Fläche, d. h. also die Berührungsfläche, die in der Figur 14 von dem Rollwalzkörper 30 auf der Oberfläche erreicht wird, beträgt hierbei nur 1 ,5 mm. Beim zweistufigen Biegen nach Figur 15 hat jeder Rollkörper nur eine Eindringtiefe von 0,4 mm (im Vergleich zu dem Rollkörper 30 nach Figur 14 mit 0,8 mm).

Beim dreistufigen Verfahren, wie es in Figur 16 dargestellt ist, wird für jeden Rollkörper nur noch eine Eindringtiefe von 0,266 verwendet, so dass beim dreistufigen Verfahren dann insgesamt eine Eindringtiefe von 0,8 mm erreicht wird.

In Figur 17 ist als weitere Ausführungsform dargestellt, dass das zu biegende Profil 4 in Pfeilrichtung 79 durch die Walzstation hindurchgeschoben wird und hierbei mit Hilfe einer oder mehrerer feststehender Rollbacken 77 geführt ist. Wichtig ist, dass an der dem Profil zugewandten Seite der Rollbacke 77 eine Vielzahl von Rollstützkörpern 78 angeordnet sind, die sich kraftübertragend auf der Oberfläche des Profils 4 anlegen. Damit besteht wiederum der Vorteil, dass

die Rollbacke sehr kurz und kompakt ausgebildet sein kann, weil sie über kleindimensionierte achslos geführte Rollstützkörper verfügt und damit unmittelbar nahe an die Biegezone hineingreift.

In der Biegezone wird ein Dornschaft 12 mitgeführt, und wichtig ist, dass nun auf den Außenumfang des zu biegenden Profils mehrere unabhängig voneinander in den eingezeichneten Pfeilrichtungen antreibbare Werkzeugschäft 46a, 46b, 46c vorhanden sind. Jeder Werkzeugschaft übt beispielsweise eine Eindringtiefe von 0,2 mm auf die Wandung des zu biegenden Profils aus, so dass sich diese Eindringtiefen schließlich am Werkzeugschaft 46c kumulieren.

Dies bedeutet gleichzeitig, dass dem Werkzeugschaft 46a ein erster Biegeradius R1 zugeordnet ist, der relativ groß ausgebildet ist und hierbei deshalb von einem sehr weit entfernten Mittelpunkt 80 ausgeht.

Wegen der kumulativen Wirkung der seriell hintereinander angeordneten Rollwalzkörper 30 in den Werkzeugschäften 46a-46c wird deshalb dem Werkzeugschaft 46b ein anderer Biegeradius zugeordnet (Biegeradius R2), der demzufolge kürzer ist und von dem verkürzten Mittelpunkt 81 ausgeht.

In analoger Weise wird deshalb wegen der zunehmenden Biegung des Profils dem Werkzeugschaft 46c mit dem dort angeordneten Rollwalzkörper 30 nur noch ein Biegeradius R3 ausgehend von einem Mittelpunkt 82 zugeordnet.

Der Dornschaft weist hierbei die endgültige Kontur des Profils auf, die durch den Werkzeugschaft 46c schließlich kumulativ erzeugt wird.

Der Biegeradius R3 ist also der endgültige Radius des gebogenen Profils 4, während die anderen Biegeradien R1 und R2 die Vorstufen hiervon sind. Es wird also insgesamt eine Eindringtiefe von 3 x 0,2 mm, d. h. insgesamt von 0,6 mm erzielt.

Eine solche Biege-Walz-Anordnung kann sowohl für Freiformbiegen als auch für das Kernbiegen verwendet werden.

Wichtig hierbei ist, dass die Werkzeugschäfte 46a-46c wahlweise eingesetzt werden können und beispielsweise auch nur der Werkzeugschaft 46a allein oder der Werkzeugschaft 46b allein und der Werkzeugschaft 46c allein.

Ebenso ist es in einer anderen Ausgestaltung möglich, die Werkzeugschäfte paarweise einzusetzen, wobei bevorzugt wird, wenn der Werkzeugschaft 46a zuerst zum Einsatz kommt und danach folgend alle anderen, sich daran anschließenden Werkzeugschäfte mit dem jeweils dort angeordneten Miniaturrollwalzkörpern 30.

Nachdem vorhin ausgeführt wurde, dass dieses Verfahren für unterschiedliche Walzverfahren verwendet werden kann, ist in Figur 17 dargestellt, dass zunächst eine solche Walzbiegung über eine drehbar ausgebildete Mittelrolle 13 stattfinden kann. Die Mittelrolle 13 ist an ihrem Außenumfang dann glatt ausgebildet.

Ferner ist dargestellt, dass bei Entfall der Mittelrolle auch über einen feststehenden oder einen bewegbaren Biegekern gebogen werden kann. Es sind hierbei zwei Biegeschablonen 8, 8a dargestellt und der in die Biegeschablone 8 in Pfeilrichtung 79 bewegbar angetrieben ist und die Biegeschablone 8a feststehend ausgebildet ist.

Beide Biegeschablonen 8, 8a können an ihrem dem Profil zugewandten Außendurchmesser Stützrollenkörper 83 tragen, die sich lastübertragend an den Außenumfang des Profils 4 anlegen.

Durch den Bewegungsantrieb der Biegeschablone 8 wird deutlich, dass das zu biegende Profil 4 mit einem nicht näher dargestellten Einspannkopf an der Biegeschablone 8 eingespannt ist und diese sich nun unter den feststehenden Werkzeugschäften 46a-46c hindurchdreht.

Im Falle der Anwendung einer feststehenden Biegeschablone 8a ist der Biegeradius durch die Biegeschablone 8a vorgegeben, und das zu biegende Profil wird in Pfeilrichtung 79 über die feststehende Biegeschablone 8a geschoben.

Es wird noch hinzugefügt, die hier als Ausführungsbeispiel dargestellten 3 Werkzeugschäfte 46a-46c jeweils drei unterschiedliche Biegeachsen 84a, 84b, 84c ausbilden, die dicht nebeneinander angeordnet sind und einen minimalisierten Abstand zueinander aufweisen. Dies ist sehr wichtig, damit eine komprimierte Biegung im Bereich der sehr dicht beieinanderliegenden Biegeachsen 84a-84c stattfinden kann.

Die Figuren 18 und 19 zeigen nun eine sogenannte Microshape-Station. Insgesamt wird eine Träger-Plattform mit Führungsrollbacken gezeigt, eine Werkzeugträgerscheibe und eine Drehscheibe.

Im Einzelnen lässt sich aus den Figuren 18 und 19 Folgendes entnehmen.

Eine Werkzeugträgerscheibe 85 ist fest verbunden mit einer Drehscheibe 52. Auf der Werkzeugträgerscheibe 85 befindet sich eine Drehscheibe 86, die in radialer Richtung auf der Werkzeugträgerscheibe verschiebbar geführt ist und je nach einstellbarem Konuswinkel α 50 feststellbar ist.

Die beiden Scheiben 85, 86 sind zum Zweck eines Werkzeugwechsels austauschbar und herausnehmbar. Die Werkzeugschäfte 46 mit den Führungen 47 sind bezogen auf eine Biegeaufgabe fest im Maschinenkörper gehalten. Die Antriebe für 87 für die Werkzeugschäfte 46 sind auf dem drehbaren Lagerschild 52 angeordnet. Damit sind die Werkzeugschäfte 46 mit den dort angeordneten Rollwalzkörpern leicht auswechselbar mit den beiden Scheiben 85 und 86 ausgebildet.

Es handelt sich bei der Anordnung nach Figur 18 und 19 um einen in sich stabilen Werkzeugmaschinenkörper 1 , der auch als Walzbiegestation bezeichnet werden kann.

Auf dem festen Lagerschild 51 befindet sich über einem äußeren Lagerkranz 55 und einem inneren Lagerkranz ein drehbares Lagerschild 52. Der Antrieb erfolgt über das Ritzel 53 mit einem entsprechenden Drehantrieb.

Die gesamte Anordnung ist an der Schlittenbahn 2 befestigt und bildet, bezogen auf die Figur 1 , einen in sich geschlossenen Maschinenkörper.

Die gesamte Anordnung dient für das Freiformbiegen und auch für das Konturbiegen. Es ist erkennbar, dass an den Werkzeugschäften eine Reihe von Rollwalzkörpern 30, 31 , 32 angeordnet sind, die jeweils sich an den Außenumfang des zu biegenden Profils 4 anlegen.

Jeder Rollwalzkörper 30-32 ist in einem zugeordneten eigenen Werkzeugschaft 46 aufgenommen.

Gemäß Figur 19 ist an der Stirnseite noch der Dornschaft 12 sichtbar. Die Führung des Profils wird durch die Stützrollenanordnung mit den Stützrollen 29 gebildet, die in Form von feststehenden Stützbacken gegeben sind. Die Stützbacken schützen das in die Biegezone eingeführte Profil vor dem Ausbrechen.

Die Figuren 18 und 19 beinhalten zwei verschiedene Biegeverfahren. Die Figur 19 zeigt nämlich, dass statt eines Freiformbiegens mit einer drehend gelagerten Mittelrolle 13 auch eine Biegeschablone 8 verwendet werden kann, welche dann die Funktion der drehbar gelagerten Mittelrolle 13 ersetzt.

Dies ist in Figur 20 noch näher dargestellt. Hieraus ergibt sich der universelle Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung, weil eben sowohl mit einer drehbaren Mittelrolle 13 ein Freiformbiegen vorgenommen werden kann als auch mit einer feststehenden Biegeschablone ein Wickelwalzbiegen vorgenommen werden kann.

Damit ist deutlich, dass man die einzelnen Werkzeugeinheiten, bestehend aus den Antrieben 87 und den dazugehörenden Werkzeugschäften 46 leicht austauschen kann und demzufolge auch beliebige Rollwalzkörper 30-32 zum Einsatz bringen kann. Die Figur 18 würde die Mittelrolle 13 in der Zeichenebene hinter dem zu biegenden Profil 4 liegen, und es ist deshalb in Figur 18 nicht sichtbar.

Das gleiche gilt auch für die Schablone, die ebenfalls in Figur 18 hinter dem zu biegenden Profil 4 liegt und ebenfalls nicht sichtbar ist.

Die Einstellung einer Torsion für das zu biegende Profil erfolgt durch Drehung des Ritzels 53 und dessen entsprechenden Antrieb. Hierbei wird dann das Lagerschild 52 einstellbar gedreht. Auf dem Lagerschild (52) befinden sich die manuell verstellbaren Werkzeugschäfte mit der Konusverstellung. Diese befinden sich auf einer auswechselbaren Doppelscheibe = schnelle Umrüstung.

Direkt auf dem drehbaren Lagerschild 52 befinden sich die Zustell-Antriebe für die Eindringtiefen der achslosen Roll-Walzkörper.

Bei einem Werkzeugschaftwechsel werden über Schnellverschlüsse die Doppelscheiben mit Werkzeugschäften und andere Roll-Walzkörper herausgenommen und neue, bereits eingerichtete Doppelscheiben eingesetzt. über eine Schnell-Kupplung werden die Zustell-Antriebe neu justiert und an die neuen Werkzeugschäfte angeschlossen.

Aus Figur 18 ergibt sich noch, dass der Antrieb 87 aus einer vertikal gerichteten Werkzeugspindel besteht und dass an dieser Spindel ein Motor mit einem zugeordneten Getriebe ansetzt.

Statt eines solchen motorischen Antriebes 87 können auch Hydraulikantriebe verwendet werden. Ebenso können Hohlspindelmotoren verwendet werden. Wichtig ist also die hohe Präzision, mit der die Antriebe 87 mit den dazugehörenden Werkzeugschäften 46 und den zugeordneten Rollwalzkörpern gegen das Profil in einem minimalen Bereich im Bereich der Biegeachse 84 einander zugestellt werden können, um so eine exakte Biegung mit genau definierter Eindringtiefe der Rollwalzkörper in das zu biegende Profil zu ermöglichen. Im Werkzeugbereich wird der Konuswinkel α (50) fest eingestellt, und zwar je nach Außenkontur des Profils, wie dies anhand der Figur 5 erläutert wurde.

Die Figur 20 zeigt im Prinzip die gleiche Maschinenanordnung, wie sie in den Figuren 18 und 19 gezeigt ist, nur dass eben statt einer Mittelroüe 13 eine Biegeschablone 8 verwendet wird. Die Biegeschablone 8 ist drehbar und schwenkbar ausgebildet, wird hierbei auf einem verschiebbar geführten X-Y- Koordinatentisch gehalten. Somit ist klar, dass die Biegeschablone 8 in Figur 20 in X-Y-Richtung frei verschiebbar und drehbar ausgebildet ist und im übrigen auch noch in Z-Richtung einstellbar ausgebildet ist.

Gleichfalls kann der gesamte Koordinatentisch noch in der Zeichenebene der Figur 20 um die Y-Achse geneigt angetrieben sein.

Ferner ist dargestellt, dass zur Herstellung einer Torsion des zu biegenden Profils ein eigener Antrieb 87 an der Schlittenbahn 2 vorgesehen ist, der über einen Riementrieb 89 eine Rolle 90 drehbar antreibt, welche Rolle mit dem Spannkopf für das Profil gekoppelt ist, so dass über den drehbar ausgebildeten Spannkopf das Profil in beliebiger Weise um seine X-Achse tordiert werden kann.

In diesem Augenblick muss die in den Figuren 18 und 19 bereits schon beschriebene Microshape-Station 91 ebenfalls diese Torsionsbewegung um die X- Achse herum mitführen.

Hieraus ergibt sich, dass die Microshape-Station 91 universell einsetzbar ist, denn sie kann bei einer Maschine zum Konturbiegen nach Figur 20 genauso gut eingesetzt werden, wie bei einer Maschine zum Freiformbiegen, wie dies anhand der Figuren 18 und 19 erwähnt wurde.

Das zu biegende Profil ist im übrigen auf der Biegeschablone 8 im Bereich eines Spannkopfes 92 eingespannt. über die Y-Achse ergibt sich also die Wipp- Möglichkeit der Biegeschablone, d. h. es handelt sich um eine Quer-Y-Maschine. Ferner wird die Torsion um die X-Achse durch die vorher benannten Antriebe eingeleitet, so dass es sich um eine Längs-X-Maschine handelt. Und schließlich wird die gesamte Biegeaufgabe durch die vorher beschriebene Microshape- Station 91 ausgeführt, die nur beispielhaft in Figur 20 mit gestricheltem Rechteck umrandet ist.

Mit wenig Aufwand kann eine Universaleinheit, bestehend aus der Microshape- Station 91 und der Längs-X-Maschine mit den Antrieben 88, 89 und 90 verwirklicht werden. Ferner kann eine Quer-Y-Maschine entweder durch eine Mittelrolle 13 oder durch eine Biegeschablone 8 bzw. 8a verwirklicht werden. Dies wurde anhand der Figur 1 bereits schon erläutert, wo die Microshape-Station für das Freiformbiegen mit einer Längs-X-Maschine und einer Quer-Y-Maschine dargestellt ist, während in der Figur 20 stattdessen eine Quer-Y-Maschine für das Wickelbiegen gezeigt ist.

Eine solche Wickelbiegemaschine, wie sie auch als Quer-Y-Maschine bezeichnet wird, und eine stehende oder nicht stehende Biegeschablone 8, 8a aufweist, ersetzt das klassische Streckbiegen. Beim klassischen Streckbiegen für jede Biegeaufgabe für das jeweilige zu biegende Profil eine eigene Maschine notwendig, was hier vermieden wird. Bei der Erfindung wird über die Programmsteuerung des Antriebs für die Biegeschablone 8 jede beliebige Kontur und jede beliebige Biegeaufgabe entsprechend der Steuerungseinstellungen gebogen, ohne dass es einer eigenen Anpassung der Biegeschablone bedarf. Es bedarf deshalb nicht mehr einer separaten Maschine und einer separaten Biegeschablone. Bei der Maschine nach der Erfindung werden lediglich die Werkzeuge gewechselt. Die Maschinenelemente bleiben immer gleich, und es wird lediglich das Steuerprogramm ausgewechselt.

Es ergibt sich der Vorteil, dass Rollwalzkörper 30-32 in beliebigen Werkzeugschäften 46 angeordnet sind und an beliebige Biegeaufgaben anpassbar sind. Ferner ergibt sich der weitere Vorteil, dass nun bei einer stets vorhandenen Längs-X-Maschine auswechselbar eine beliebige Quer-Y-Maschine zugestellt werden kann. Dies zeigen die erläuterten Beispiele in den Figuren 1 und

20. Damit ist nach Figur 1 ein Freiformbiegen und nach Figur 20 ein Konturbiegen möglich.

Die Figur 21 zeigt schematisiert einen Längsschnitt durch eine Maschine zum Linearprofilieren eines Profils 4, wobei erkennbar ist, dass das zu profilierende Profil 4 unterschiedliche Wandstärken aufweist. Das Profil wird vorzugsweise an

seinem vorderen und hinteren Ende mit zugeordneten Spannköpfen 56, 56' eingespannt und in der eingezeichneten Pfeilrichtung durch die Umformzone geführt.

Die Umformzone ist gebildet durch die erfindungsgemäßen Miniatur- Rollwalzkörper 30, 31 , 32, wobei die außen angeordneten Miniatur-Rollwalzkörper 30 nur schematisiert dargestellt sind, weil der eine Teil durch das Profil selbst verdeckt ist und der andere Teil im Schnitt weggeschnitten ist.

Hier ist erkennbar, dass in der Umformzone eine Verdünnung des Materialquerschnittes des Profils 4 stattfindet, welches demzufolge mit einem verdünnten Materialquerschnitt 4' ausgebildet wird. Hierbei ist gleichzeitig ersichtlich, dass der übergang von dem verdünnten Bandquerschnitt auf den verdickten Bandquerschnitt des Profils 4 stetig und ohne Stufe stattfinden kann, wodurch sich erstmals die Möglichkeit ergibt, dass ein solches Profil in Leichtbauweise ununterbrochen mit unterschiedlichen Wandstärken hergestellt werden kann.

In an sich bekannter Weise sind vor der Umformzone, welche durch die Miniatur- Rollwalzkörper 30-32 gebildet ist, noch Stützrollen 29 angeordnet, um ein Ausbrechen des Profils zu vermeiden.

Es ist nicht dargestellt, wie das Profil durch die Umformzone hindurchgeführt wird. Es können hierbei Zug- und Schubschlitten verwendet werden oder auch andere Linearantriebe, die in der Lage sind, das Profil hier durch die Umformzone, gebildet aus den Miniatur-Rollwalzkörpern 30-32, hindurchzuführen.

Wichtig ist, dass im Sinne der vorliegenden Beschreibung es nun erstmals auch möglich ist, durch entsprechende Zustellung eines oder mehrerer der genannten Miniatur-Rollwalzkörper 30-32 gleichzeitig auch eine Biegung herzustellen. Die Biegung wird je lediglich nur dadurch erreicht, dass nur ein bestimmter Teil der Wandung des Profils mit einem verdünnten Querschnitt ausgebildet ist, während die anderen Teile des Profils, die auf der gleichen Ebene liegen, eine andere Auswalzaktion erhalten.

Bei gleichmäßiger allseitiger Auswalztiefe der Miniatur-Rollwalzkörper 30-32 sind diese auch gleich groß. Eine sich daran anschließende Biegung wird beispielsweise durch einen sich daran anschließenden Kardanbiegekopf durchgeführt. Damit wird ein 3D-Biegen ausgeführt.

Beim 2D-Biegen würde allein durch unterschiedliche Durchmesser der hier dargestellten Miniatur-Rollwalzkörper 30-32 eine Biegung in 2D-Ebene stattfinden.

Zeichnunqsleqende

1 Rollbiegestation

2 Schlittenbahn

3 Schlitten

4 Profil

5 Dornstation

6 Antrieb für Schlitten 3

7 Dornstange

8 Biegeschablone

9 Biegeradius

10 Biegelinie

11 Mittelrollenstation

12 Dornschaft a, b

13 Mittelrolle

14 Scheibe

15 Führungs- und Walzstation

16 Stützstation

17 Biegestation

18 Maschinenkörper

19 Spindel a, b, c

20 Biegeachse

21 Drehachse (Mittelrolle 13)

22 Antrieb

23 Antrieb

24 Schlitten

25 Schlitten

26 Schlitten

27 Korrektur-Messrolle

28 Werkzeugschaft mit Rollwalzkörper

29 Stützrolle

30 Rollwalzkörper (außen)

31 Rollwalzkörper (oben)

32 Rollwalzkörper (unten)

33 Umformzone (Biegezone)

34 Länge

35 Länge

36 Schräge

37 Eindringtiefe (T1 )

38 Länge

39 Längenzuwachs

40 Eindringtiefe (TO)

41 Drehachse

42 Drehachse

43 Aufnahmevorrichtung

44 Aufnahmevorrichtung

45 Aufnahmevorrichtung

46 Werkzeugschaft

47 Führungsschaft

48 Pfeilrichtung

49 Pfeilrichtung (Torsionswinkel)

50 Konuswinkel α

51 Lagerschild (Fix)

52 Lagerschild (drehbar)

53 Ritzel

54 Zahnstange

55 Lagerkreuz außen

56 Spannkopf

57 Pfeil richtung

58 Stützbacke

59 Pfeil richtung

60 Rollwalzkörper (Kontur)

61 Rollwalzkörper (Kugel)

62 Lagerbett

63 Lagerbett

64 Exzenterrolle

65 Drehachse

66 Hebel

67 Pfeilrichtung

68 Feder

69 Stützschraube

70 Rollwalzkörper (Tonne)

71 Rollwalzkörper (Mehrfach)

72 Zapfen

73 Madenschraube

74 Pfeilrichtung

75 Gleitfläche

76 Schmierungsleitung

77 Rollbacke

78 Rollstützkörper

79 Schubrichtung

80 Mittelpunkt (R1 )

81 Mittelpunkt (R2)

82 Mittelpunkt (R3)

83 Stützrollkörper (von 8, 8a)

84 Biegeachse a, b, c

85 Wz-Trägerscheibe

86 Drehscheibe

87 Antrieb (Werkzeugschaft 48)

88 Antrieb

89 Riementrieb

90 Rolle

91 Microshape-Station

92 Spannkopf