DE4109885A1 - Verfahren zur herstellung von hohlprofilen aus mehrlagigen vormaterialien, insbesondere aus geweben, gewirken, gelegen und bahnen sowie nach diesen verfahren hergestellte hohlprofile - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung von Hohlprofilen, insbesondere aus mehrlagigen Vormaterialien mit einem großen Breiten/Dicken-Verhältnis, z. B. aus Ge­ weben, Gewirken, Gelegen, Bahnen oder dergleichen in einem fortschreitend, z. B. kontinuierlich ablaufenden Prozeß. Das Umformen der Vormaterialien zu Hohlprofilen erfolgt derart, daß zwischen dem jeweils verarbeiteten Vorpro­ material und dem Umformwerkzeug bzw. den Umformwerkzeugen keine gleitende Reibung stattfindet. Die Erfindung be­ trifft ferner nach den erfindungsgemäßen Verfahren her­ gestellte Hohlprofile, deren Ausgestaltung von Merkmalen des Herstellungsverfahrens gekennzeichnet ist.

Bekannt sind Verfahren zur Herstellung von Hohlprofilen aus mehrlagigen Geweben, Gelegen, Gewirken oder Bah­ nen, bei denen diese Vormaterialien zur Formgebung auf dornförmige Werkzeuge unter Auftreten von gleitender Reibung aufgezogen werden. Bekannt sind für derartige Hohlprofile auch Herstellungsverfahren, bei denen in einem fortschreitenden Fertigungsprozeß die Vormaterialien über Formwerkzeuge unter Auftreten von gleitender Rei­ bung hinweggezogen werden. Dabei gibt dann die Quer­ schnittsgeometrie des Formwerkzeuges oder der Formwerk­ zeuge den lichten Querschnitt des erstellten Hohlprofi­ les bzw. der Kanäle in einem erstellten Hohlprofil vor. Bekannt sind für Hohlprofile ferner Herstellungsverfah­ ren, bei denen die Formgebung durch Druckbeaufschlagung der in die Vormaterialien bereits eingearbeiteten Kanäle oder Taschen erfolgt. Die Aufweitung und die herausge­ bildete geometrische Form der Hohlprofile kann dabei gegebenenfalls durch äußere Begrenzungen mit beeinflußt werden. Bei Vormaterialien mit offener, d. h. gas- und flüssigkeitsdurchlässiger Oberfläche ist es in Anleh­ nung an das letztgenannte Verfahren ferner bekannt, in die Kanäle oder Taschen der Vormaterialien zum Zwecke der Druckbeaufschlagung und Aufweitung dünnwandige Fo­ lienschläuche bzw. -taschen schon bei der Herstellung oder nachträglich einzubringen. Diese Einlagen können nach Abschluß des Formgebungsprozesses als "verlorene Kerne" in den Hohlprofilen verbleiben oder entfernt werden.

Bei den beschriebenen, bekannten Verfahren und der Verarbeitung von Vormaterialien aus Geweben, Gewirken oder Gelegen ist es bekannter Stand der Technik, die Vormaterialien vor oder während der Formgebungsphase mit einer Bettungsmasse, z. B. einem Harz aus Kunststoff, zu benetzen oder zu tränken, und diese Bettungsmasse nach erfolgter Ausformung der Hohlprofilstruktur, z. B. durch Wärmezufuhr, zur Erhärtung und damit zur Ausstei­ fung dieser Struktur zu bringen.

Bekannt sind Hohlprofile aus den genannten Vormateria­ lien, die nach den beschriebenen, bekannten Verfahren erstellt wurden und charakteristische Merkmale des je­ weils zugehörigen Herstellungsverfahrens aufweisen. Es handelt sich dabei sowohl um Profile, die nur einen zusammenhängenden Hohlraum als auch um solche, die mehrere, voneinander getrennte Hohlräume aufweisen.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß bei der Herstellung von Hohlprofilen, insbe­ sondere solchen aus mehrlagigen Vormaterialien mit einem großen Breiten/Dicken-Verhältnis, während des fortlau­ fend, z. B. kontinuierlich erfolgenden Umformungspro­ zesses zwischen dem Umformwerkzeug oder den Umformwerk­ zeugen und dem jeweils verarbeiteten Vormaterial keine gleitende Reibung stattfindet. Dies wird dadurch er­ reicht, daß die Bereiche der Umformwerkzeuge, die während des Umformungsprozesses mit dem umzuformen­ den Vormaterial in Berührung kommen, als endlose, um­ laufende Ringe, Bänder, Schläuche oder dergleichen aus­ gebildet werden. Diese umlaufenden Elemente können z. B. homogen oder geflochten, gewirkt, gewebt oder ketten­ artig gegliedert sein und dabei jeweils über ihre Län­ ge eine gleichbleibende oder sich ändernde Querschnitts­ geometrie aufweisen. Durch die Vermeidung von gleiten­ der Reibung zwischen Umformwerkzeug bzw. Umformwerkzeu­ gen und dem Vormaterial wird u. a. sichergestellt, daß bei dem Umformprozeß

• - an Vormaterialien, z. B. aus Geweben, Gewirken oder Gelegen, insbesondere solchen mit vergleichsweise grob­ maschiger Struktur und/oder "loser" Fadenbindung, kein Verzug entsteht,
• - an Vormaterialien, die zum Zwecke ihrer Versiegelung und/oder Stabilisierung mit einer Bedampfung oder Be­ schichtung versehen oder mit einer flüssigen oder pastösen Bettungsmasse benetzt oder getränkt sind, die­ se Bedampfung, Beschichtung oder Bettungsmasse nicht unkontrolliert verdrängt, vermindert oder entfernt wird,
• - an Vorprodukten, die zum Zwecke ihrer Versiegelung und/oder Stabilisierung mit einer Bedampfung oder Be­ schichtung versehen oder mit einer flüssigen oder pastösen Bettungsmasse benetzt oder getränkt sind, diese Bedampfung, Beschichtung oder Bettungsmasse di­ rekt nach erfolgter Umformung, noch auf dem Umform­ werkzeug, z. B. durch Wärmezufuhr, formgenau erhärtet werden kann, ohne daß in der Bedampfung, Beschichtung oder Bettungsmasse dabei Gefügeschäden dadurch ent­ stehen können, daß die Bedampfung, Beschichtung oder Bettungsmasse in der Aushärtephase einem Walkprozeß ausgesetzt ist,
• - bei Vormaterialien, die paßgenau und ggf. unter Auf­ treten von Vorspannung über das bzw. über die Umform­ werkzeuge geführt werden, nur vergleichsweise gerin­ ge Vorschubkräfte aufgewendet zu werden brauchen,
• - die Vormaterialien, wenn sie sich zur Formgebung über die Umformwerkzeuge hinweg bewegen, von außen, z. B. durch abrollende Bänder und ggf. unter Druck, zur Er­ zielung hoher Maßhaltigkeit begrenzt werden können, ohne daß sich dabei die Gefahr von Schäden am Vor­ material, z. B. in Form von Verzug erhöht,
• - die Umformwerkzeuge nicht durch Abrieb verschleißen und ihre Formgenauigkeit einbüßen,
• - die Umformwerkzeuge nicht durch Ablagerungen ver­ schmutzen und dadurch ihre Formgenauigkeit verlieren.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Vor­ schubbewegung, mit der sich das Vormaterial über das bzw. über die Umformwerkzeuge hinweg bewegt oder mit der sich das oder die Umformwerkzeuge in dem oder an dem Vormaterial fortbewegen, einerseits losgelöst von dem oder den Formwerkzeugen, andererseits aber auch direkt über das oder über die Umformwerkzeuge be­ wirkt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es ferner, während des Umformungsprozesses die Querschnittsgeome­ trie des oder der Umformwerkzeuge schrittweise oder stufenlos so zu verändern, daß

• - mögliche Maßtoleranzen des Vormaterials ausge­ glichen werden,
• - sich die Vorspannung, die von dem oder von den Um­ formwerkzeugen in das Vormaterial eingeleitet wer­ den, erhöht oder erniedrigt,
• - aus einem Vormaterial mit über seine Länge gleich­ bleibenden oder sich ändernden Querschnittsabmessun­ gen, innerhalb des kontinuierlich ablaufenden Umfor­ mungsprozesses Hohlprofile mit über die Länge unter­ schiedlichen, z. B. stetig oder nicht stetig oder wech­ selnd größer oder kleiner werdenen Querschnittsgeo­ metrien erstellt werden können.

Der Querschnitt des Umformwerkzeuges kann dabei in der Ausgangsposition oder nach erfolgter Formänderung eine runde oder anders gekrümmte Umschließungskontur auf­ weisen oder ein symmetrisches oder unsymmetrisches Viel­ eck sein, wobei bei Umformungsprozessen unter gleichzeiti­ gem Einsatz mehrerer Umformwerkzeuge, diese Werkzeuge jeweils den gleichen Querschnitt oder unterschiedliche Querschnitte aufweisen können. Mehrere Umformwerkzeuge können auch so zueinander angeordnet werden und so aus­ gebildet sein, daß das Vormaterial nicht zu einer ebenen, sondern zu einer in seiner Querrichtung oder seiner Längsrichtung oder gleichzeitig in beiden Rich­ tungen gewölbten Hohlprofilstruktur umgeformt wird.

Geeignete Vormaterialien können nach dem erfindungsge­ mäßen Verfahren so umstrukturiert werden, daß sie ge­ ordnet ausgerichtet neben- oder übereinander liegen­ de, oder sowohl neben- als auch übereinander oder un­ geordnet zueinander ausgerichtete, kanalförmige Hohl­ räume aufweisen. Benachbarte Hohlräume/Kanäle können dabei durchgehend oder abschnittsweise sowohl linien­ förmig als auch flächig miteinander verbunden sein.

Da bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die, die Um­ formung des Vormaterials bewirkenden Formwerkzeuge über umlaufende, endlos ausgebildete Ringe oder der­ gleichen einerseits mit dem Vormaterial direkt in Be­ rührung stehen, sich andererseits aber Vormaterial und Umformwerkzeug bzw. Umformwerkzeuge zur Erzie­ lung eines fortschreitenden Umformungsprozesses re­ lativ zueinander bewegen müssen, ist es erforderlich, auf das oder auf die Umformwerkzeuge Kräfte zu ih­ rer Standortfixierung und auf das Vormaterial Vorschub bewirkende Kräfte auszuüben. Erfindungsgemäß können die Haltekräfte auf die Umformwerkzeuge durch mechani­ sche Abstützung oder Aufhängung oder kontaktlos, z. B. durch ein magnetisches oder elektrisches Feld einge­ leitet werden. Werden für den Umformungsprozeß gleich­ zeitig mehrere, sowohl mehrfach neben- als insbesondere auch mehrfach übereinander angeordnete Umformwerkzeuge eingesetzt, so können die in die, in dem Werkzeug- "Bündel" außen angeordneten Umformwerkzeuge direkt eingeleiteten Haltekräfte über diese auch indirekt an weiter innenliegende Umformwerkzeuge kontaktlos wei­ ter übertragen werden.

Durch die frei von gleitender Reibung zwischen Umform­ werkzeug bzw. Umformwerkzeugen und Vormaterial kontrol­ liert ablaufenden Vorgänge läßt sich nach dem erfin­ dungsgemäßen Verfahren der Umformungsprozeß kontinuierlich und nach technischen Maßstäben zeitlich unbegrenzt, d. h. wirtschaftlich, bei hohem, reproduzierbarem Quali­ tätsstandard der hergestellten Hohlprofile durchführen.

Unter Ausnutzung der unterschiedlichen, oben beschrie­ benen Merkmale der erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich eine Vielzahl unterschiedlicher Hohlprofile erstellen, die ebenfalls Gegenstand der Erfindung sind. Die erfindungsgemäßen Hohlprofile zeichnen sich z. B. dadurch aus, daß sie aus mehreren miteinander verbun­ denen, z. B. integral verwobenen kanalförmigen Hohlräumen bestehen und diese Hohlräume/Kanäle

• - eine runde oder anders gekrümmte Umschließungskontur haben oder symmetrisch oder unsymmetrisch vieleckige oder anders geformte Querschnitte aufweisen,
• - jeweils den gleichen oder unterschiedliche Querschnitte haben,
• - in einer Ebene neben- oder übereinander oder mehr­ lagig neben- oder übereinander oder andersartig ange­ ordnet sind,
• - eine Raumform ausbilden, die über den Querschnitt oder entlang der Längsachse oder sowohl über den Querschnitt als auch entlang der Längsachse Krümmungen oder Wöl­ bungen aufweist.

Die Verbindung benachbarter Hohlräume/Kanäle kann da­ bei linienförmig oder flächig und entlang der jeweili­ gen Längsachsen durchgehend oder mit Unterbrechungen erfolgen.

In den Fig. 1 bis 6 werden in schematischen Darstel­ lungen charakteristische Merkmale der erfindungsgemäßen Verfahren und erfindungsgemäßer Hohlprofile erläutert. Jede Figur, mit Ausnahme von Fig. 5, besteht dabei aus mehreren Darstellungen. So gehören beispielsweise die Darstellungen Fig. 1.1 bis Fig. 1.5 zu Fig. 1.

Die Fig. 1.1, 2.1, 3.1 und 4.1 zeigen Querschnitte von Umformwerkzeugen oder Teile davon, umgeben von da­ rüber hergestellten Hohlprofilen.

Die Fig. 1.2, 2.2, 3.2 und 4.2 zeigen im Querschnitt und im "flachliegenden", d. h. unvollständig aufgewei­ teten Zustand, die Vormaterialien, die unter Einsatz der in der entsprechenden Darstellungsgruppe skizzier­ ten Umformwerkzeuge zu Hohlprofilen verarbeitet werden.

Fig. 1.3 zeigt in Längsrichtung die Führung eines ein­ zelnen, endlos umlaufenden Formgebungsringes.

Die Fig. 1.4, 2.3, 3.3, 4.3 und 6.1 zeigen Längs­ schnitte von Umformwerkzeugen mit den darüber aus unaufgeweiteten Vormaterialien ausgebildeten Hohlprofi­ len.

Die Fig. 5 und 6.2 zeigen Ausführungsformen von Um­ formwerkzeugen in perspektivischer Darstellung.

Die Fig. 1.5, 2.4, 3.4 und 4.4 zeigen in perspekti­ vischer Darstellung und unter Hervorhebung der jeweili­ gen Querschnittsgeometrie die Hohlprofile, die unter Einsatz der unter der entsprechenden Darstellungsgrup­ pe skizzierten Umformwerkzeuge hergestellt werden.

Unter Fig. 1 zeigt Fig. 1.1 mehrere nebeneinander an­ geordnete Umformwerkzeuge 1 mit je vier Stück etwa diagonal ausgerichteten Formgebungseinheiten 1.1, 1.2, 1.3 und 1.4, wobei jede dieser Formgebungseinheiten aus einem endlos ausgebildeten Formgebungsring 1.1.1 und drehbar gelagerten Umlenk- und Führungsrollen 1.1.2 besteht. Die Formgebungseinheiten sind über einen Hal­ terahmen 1.1.3 miteinander verbunden. Die geometrische Form und die Positionierung der Umformwerkzeuge geben die Form des Hohlprofiles H 1 vor, das Kanäle H 1.1 und H 1.2 unterschiedlicher Größe aufweist, wobei benach­ bart angeordnete Kanäle miteinander linienförmig ver­ bunden sind.

Fig. 1.2 zeigt ein unvollständig aufgeweitetes Vorma­ terial V 1, das Taschen V 1.1 und V 1.2 aufweist, de­ ren Umfang auf den Umfang der Kanäle H 1.1 und H 1.2 des Hohlprofils H 1 in Fig. 1.1 abgestimmt sind. Die benachbarten Taschen V 1.1 und V 1.2 sind miteinander verbunden, wobei diese Verbindung z. B. als Verkle­ bung, Verschweißung oder Stichnaht oder insbesondere auch als integrale Verkettung oder Verwebung ausgebil­ det sein kann.

Fig. 1.3 zeigt als Teilansicht "von A" in Fig. 1.1 ei­ ne Formgebungseinheit, bestehend aus einem Formgebungs­ ring 1.1.1, drehbar gelagerten Umlenk- und Führungsrol­ len 1.1.2 und einem Halterahmen 1.1.3.

Fig. 1.4 zeigt ein Umformwerkzeug 1 in einem Kanal des Vormaterials V 1 bzw. des Hohlprofiles H 1, wobei ein Formgebungsring, z. B. 1.1.1, mittels eines Reibra­ des 1.1.5 über ein Getriebe 1.1.4 angetrieben wird und dadurch entweder die Vorschubbewegung des Umform­ werkzeuges 1 in dem Vormaterial V 1 bzw. des Hohlprofi­ les H 1 über das Umformwerkzeug 1 hinweg bewirkt.

Fig. 1.5 zeigt das Hohlprofil H 1 nach erfolgter Ausfor­ mung mit den unterschiedlich großen Kanälen H 1.1 und H 1.2 und der linienförmigen Verbindung zwischen diesen Kanälen.

Die Umformwerkzeuge bzw. das Vormaterial und das Hohl­ profil unter Fig. 2 bzw. gemäß der Fig. 2.1, 2.2, 2.3 oder 2.4 weisen folgende Merkmale auf.

Fig. 2.1 zeigt nebeneinander angeordnete Umformwerkzeuge 2 in jeweils paarweise gleicher Ausbildung oder spiegel­ bildlicher Ausrichtung. Die Formgebungseinheit 2.1 be­ steht dabei aus einem als Flachriemen ausgebildeten Formgebungsring 2.1.1 und Umlenk- und Führungswalzen 2.1.2 in einem Halterahmen 2.1.3. Die Formgebungseinheit 2.2 (bzw. 2.3) mit dem Formgebungsring 2.2.1 und der Umlenkrolle 2.2.2 ist auf Gleitführungen 2.2.3 und 2.2.4 sowohl höhen- als auch seitenverstellbar, was eine Abwand­ lung der Querschnittsgeometrie der Kanäle H 2.1 und H 2.2 des Hohlprofiles H 2 erlaubt. Diese Änderung der Kanalquerschnitte kann, je nach technischer Ausführung des Umformwerkzeuges, in Stufen oder stufenlos während des Umformungsprozesses erfolgen. Besteht das Vormaterial aus einem unelastischen Material, so ist bei der Quer­ schnittsänderung auf eine Beibehaltung des Kanalumfangs zu achten. Bei elastischen Vormaterialien lassen sich auch Querschnittsänderungen, die zu voneinander abwei­ chenden Umfangsabmessungen führen, vornehmen.

Fig. 2.2 zeigt das zugehörige Vormaterial V 2 im un­ vollständig aufgeweiteten Zustand. Es weist mehrere gleichgroße Taschen V 2.1 auf.

Fig. 2.3 zeigt, wie die zwischen dem Formwerkzeug 2 mit den Umformeinheiten (2.1), 2.2 und 2.3 und dem Vorma­ terial V 1 bzw. dem Hohlprofil H 2 wirkenden bzw. sich herausbildenden Vorschubkräften über eine Haltekupp­ lung 2.1.4 und eine durch den entsprechenden Hohlpro­ filkanal "herausgeführte" Haltestange 2.1.5 aufgenom­ men werden.

Fig. 2.4 zeigt das Hohlprofil H 2 mit gleichen, je­ doch jeweils spiegelbildlich ausgerichteten, flächig miteinander verbundenen Kanalpaaren H 2.1 und in der Querschnittsgeometrie davon abweichenden Kanälen H 2.2. In der Frontebene B entspricht die Querschnittsgeome­ trie des Hohlprofils H 2 der Darstellung dieses Pro­ fils in Fig. 2.1. In der Zwischenebene C und allen "gedachten" Ebenen zwischen B und C, weist dieses Hohl­ profil eine von der Frontebene B abweichende Geometrie auf. Die Geometrieänderung kann z. B. während des Ferti­ gungsprozesses durch stufenlose Umpositionierung von Formgebungseinheiten (siehe Fig. 2.1, Pos. 2.2 und 2.3) an den Umformwerkzeugen bewirkt werden.

Die Umformwerkzeuge bzw. das Vormaterial und das Hohlpro­ fil unter Fig. 3 bzw. gemäß der Fig. 3.1, 3.2, 3.3 oder 3.4 weisen folgende Merkmale auf:

Fig. 3.1 zeigt mehrere, nebeneinander angeordnete Umform­ werkzeuge jeweils gleicher Abmessungen und Ausführung, wobei jedes Umformwerkzeug zum einen aus einer das Hohl­ profil H 3 mit dem Kanal H 3.1 von innen profilierende Komponente mit den Formgebungseinheiten 3.1, 3.2, 3.3, 3.4 und 3.5 besteht und zum anderen eine das Hohlprofil von außen profilierende Komponente, bestehend aus der Formgebungseinheit 3.6 mit dem Formgebungsriemen 3.6.1 und der Umlenkwalze 3.6.2, aufweist.

Fig. 3.2 zeigt das zugehörige Vormaterial V 3 mit den eingearbeiteten Taschen V 3.1 in einem unvollständig aufgeweiteten Zustand.

Fig. 3.3 zeigt, daß das Umformwerkzeug 3 so ausgebildet ist, daß es das Vormaterial V 3 zu einem in Längsrich­ tung gekrümmten Hohlprofil H 3 ausformt. Die Krümmung wird durch eine entsprechende Rollenführung der Formge­ bungsringe, z. B. Ring 3.1.1 über Umlenkrollen 3.1.2 und Zwischenführungen 3.1.3, bewirkt. Die außenliegende Profilgebungskomponente mit dem Profilgebungsriemen 3.6.1, den Umlenkwalzen 3.6.2 und den Zwischenführungen 3.6.3 ist so ausgebildet, daß sie zugleich den Vorschub des Vormaterials V 3 bzw. des Hohlprofils H 3 besorgt. Hierfür wird eine der Umlenkwalzen 3.6.2., z. B. mittels Riemenantrieb 3.6.4 und Getriebe/Motor 3.6.5 angetrie­ ben. Den während des Umformungsprozesses auf die in dem Hohlprofil H 3 befindliche Komponente des Umformwerkzeuges 3 wirkenden Vorschubkräfte wird derart entgegengewirkt, daß "innenliegenden" Magnetpaaren 3.1.5, die über einen Halterahmen 3.1.4 fester Bestandteil der inneren Kompo­ nente des Umformwerkzeuges 3 sind, außenliegende Magnet­ paare 3.1.6 zugeordnet werden und dadurch eine "schwim­ mende", zum Hohlprofil H 3 hin kontaktlose Haltekraft­ einleitung erfolgt. Die Polung der Magnete ist mit "N" und "S" gekennzeichnet.

Fig. 3.4 zeigt das Hohlprofil H 3 mit nebeneinander an­ geordneten, flächig miteinander verbundenen Kanälen H 3.1. Das Hohlprofil weist in Längsrichtung eine Krüm­ mung auf.

Die Umformwerkzeuge bzw. das Vormaterial und das Hohlprofil unter Fig. 4 bzw. gemäß der Fig. 4.1, 4.2, 4.3 oder 4.4 weisen folgende Merkmale auf:

Fig. 4.1 ist ein Schnitt (siehe Schnittverlauf G-K in Fig. 4.3) durch die Rückhaltemagnete mehrerer, sowohl neben- als auch übereinander angeordneter Umformwerkzeu­ ge und ein Hohlprofil H 4 mit entsprechender Kanalan­ ordnung, wobei die Querschnittsmittelachse der "Kanal­ bündelung" eine Krümmung aufweist. Für die magnetische Rückhaltung der Umformwerkzeuge bilden jeweils drei Um­ formwerkzeuge eine Rückhaltegruppe. Die in dieser Grup­ pe weiter außen angeordneten Umformwerkzeuge mit den Magnethalterahmen 4.2 bzw. 4.3 werden über außer­ halb des Hohlprofiles H 4 in festen Grundrahmen 4.4 bzw. 4.5 eingebauten Magneten 4.4.1 bzw. 4.5.1 direkt (siehe Kennzeichnung "D") in Position gehalten. Das in der Rückhaltegruppe mittig angeordnete Umformwerk­ zeug 4.1 wird demgegenüber indirekt (siehe Kennzeich­ nung I) über die weiter außen liegenden Umformwerkzeu­ ge 4.2 und 4.3 kontaktlos fixiert.

Fig. 4.2 zeigt in unvollständig aufgeweitetem Zustand das zugehörige Vormaterial V 4 mit den eingearbeite­ ten Taschen V 4.1, V 4.2 und V 4.3, wobei die Taschen V 4.2 und V 4.3 übereinander angeordnet sind und die Taschen V 4.1 teilweise umschließen.

Fig. 4.3 zeigt im Längsschnitt (siehe Schnittverlauf E-F in Fig. 4.1) eine Rückhaltegruppe aus drei Umform­ werkzeugen unter besonderer Hervorhebung der magnetischen Rückhaltung der Umformwerkzeuge. Die Rückhaltekräfte für diese Werkzeuggruppe sind letztlich allein von den Magneten 4.4.1 und 4.5.1 in den Grundrahmen 4.4 bzw. 4.5 aufzubringen, die außerhalb des Vormaterials V 4 bzw. des Hohlprofils H 4 angeordnet sind. Diese Magnete wir­ ken direkt auf die außen angeordneten Umformwerkzeuge mit den Magnethalterahmen 4.2 bzw. 4.3 und über diese indirekt auch auf das dazwischen liegende Umformwerk­ zeug mit dem Magnethalterahmen 4.1. Auch bei dem letztgenannten Umformwerkzeug wird durch eine gegenüberliegende Anordnung der Magnete 4.1.1 und 4.1.2 sichergestellt, daß die Kraftübertragung "schwimmend" erfolgt, d. h. kein Reibungskontakt zu dem eine Vor­ schubbewegung ausführenden Vormaterials V 4 bzw. dem Hohlprofil H 4 gegeben ist.

Fig. 4.4 zeigt das Hohlprofil H 4 mit den sowohl neben­ als auch übereinander angeordneten Kanälen H 4.1, 4.2 und H 4.3. Das Hohlprofil weist eine gekrümmte Quer­ schnittsmittelachse auf.

Fig. 5 zeigt einen einzelnen Kanal eines Vormaterials V 5 bzw. eines Hohlprofiles H 5 mit dem entsprechenden Umformwerkzeug 5. Der endlose Formgebungsring 5.1 wird dabei so in aufsteigender Reihenfolge "in einem Zug" über die acht Umlenkrollen 5.2 bis 5.9 geführt, daß der Ring 5.1, z. B. bei Antrieb der Umlenkrollen 5.3 und 5.7 über eine gemeinsame Achse 5.10 mittels eines Ge­ triebes/Motors 5.11, entlang der vier Eckberührungs­ zonen zum Vormaterial V 5 bzw. Hohlprofil H 5 gleich­ gerichtete Vorschubbewegungen ausführt (siehe Pfeil­ kennzeichnung).

Unter Fig. 6 zeigt die Fig. 6.1 ein Umformwerkzeug 6 in einem Vormaterial V 6 bzw. einem Hohlprofil H 6, das aus einem endlos ausgebildeten Schlauch besteht, bei dem der Schlauchmantel 6.1 "in sich" durch Rück­ führung im Schlauchzentrum geschlossen ist. Die Schlauch­ füllung 6.2 kann z. B. ein "abrollfreundliches" Granu­ lat, eine flüssige oder pastöse Masse oder ein Gas sein. Die Vorschubkräfte können von Stützrollen 6.4 an ei­ ner durch das Hohlprofil H 6 hindurchgeführten Schub­ stange 6.3 aufgenommen werden.

Fig. 6.2 zeigt, wie sich am "Kopf" des Umformwerkzeuges 6 der Schlauchmantel 6.1 aus dem Zentrum "d" heraus auf den Formgebungsdurchmesser "D" aufweitet. Zur Sicherstel­ lung der Funktionstüchtigkeit des Umformwerkzeuges 6 ist der Schlauchmantel 6.1, z. B. durch entsprechende Werkstoffwahl, so auszubilden, daß bei der im Ferti­ gungsprozeß fortlaufend stattfindenden Umfangreduzie­ rung des Schlauchmantels 6.1 von D π auf d π eine Faltenbildung im Zentrum "d" weitgehend ausbleibt.

Claims (6)

1. Verfahren, insbesondere zur Herstellung von Hohlprofilen aus mehrlagigen Vormaterialien mit einem großen Brei­ ten/Dicken-Verhältnis, gekennzeichnet dadurch, daß während des fortlaufend, z. B. kontinuierlich er­ folgenden Umformungsprozesses zwischen dem jeweils ver­ arbeiteten Vormaterial und dem Umformwerk oder den Umformwerkzeugen keine gleitende Reibung stattfindet und die Bereiche der Umformwerkzeuge, die während des Um­ formungsprozesses mit dem umzuformenden Vormaterial in Be­ rührung kommen, als endlos umlaufende Bauteile (Fig. 1.1, 1.3, 1.4, 2.1, 2.3, 3.1, 3.3, 4.3, 5, 6.1, 6.2) ausgebil­ det sind und dadurch bewirkt wird, daß bei dem Umfor­ mungsprozeß

• - an Vormaterialien, z. B. aus Geweben, Gewirken oder Ge­ legen, insbesondere mit vergleichsweiser grobmaschi­ ger Struktur und/oder loser Fadenbindung, kein Verzug entsteht,
• - an Vormaterialien, die zum Zwecke ihrer Versiegelung und/oder Stabilisierung mit einer Bedampfung oder Be­ schichtung versehen oder mit einer flüssigen oder pastösen Bettungsmasse benetzt oder gekränkt sind, diese Bedampfung, Beschichtung oder Bettungsmasse nicht unkontrolliert verdrängt, vermindert oder ent­ fernt wird,
• - an Vormaterialien, die zum Zwecke ihrer Versiegelung und/oder Stabilisierung mit einer Bedampfung oder Be­ schichtung versehen oder mit einer flüssigen oder pa­ stösen Bettungsmasse benetzt oder getränkt sind, diese Bedampfung, Beschichtung oder Bettungsmasse di­ rekt nach erfolgter Umformung, noch auf dem Umform­ werkzeug formgenau erhärtet werden kann, ohne daß in der Bedampfung, Beschichtung oder Bettungsmasse dabei Ge­ fügeschäden dadurch entstehen, daß die Bedampfung, Be­ schichtung oder Bettungsmasse in der Aushärtephase einem Walkprozeß ausgesetzt ist,
• - bei Vormaterialien, die paßgenau und ggf. unter Auf­ treten von Vorspannung über das bzw. über die Um­ formwerkzeuge geführt werden, nur vergleichsweise geringe Vorschubkräfte aufgewendet zu werden brau­ chen,
• - die Vormaterialien, wenn sie sich über die Umformwerk­ zeuge hinweg bewegen, von außen zur Erzielung hoher Maßhaltigkeit begrenzt werden können, ohne daß sich dabei die Gefahr von Schäden am Vormaterial, z. B. in in Form von Verzug, erhöht,
• - die Umformwerkzeuge nicht durch Abrieb verschleißen und ihre Formgenauigkeit einbüßen,
• - die Umformwerkzeuge nicht durch Ablagerungen ver­ schmutzen und dadurch ihre Formgenauigkeit verlieren.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubbewegung, mit der sich das Vormaterial über das bzw. über die Umformwerkzeuge hinweg oder mit der sich das oder die Umformwerkzeuge an dem oder in dem Vormaterial fortbewegen, direkt über das bzw. die Um­ formwerkzeuge bewirkt wird (Fig. 1.4, 5).

3. Verfahren nach Anspruch 1 und ggf. zusätzlich An­ spruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß während des Um­ formungsprozesses die Querschnittsgeometrie des oder der Umformwerkzeuge schrittweise oder stufenlos so ver­ änderbar ist, daß

• - mögliche Maßtoleranzen des Vormaterials ausgegli­ chen werden,
• - sich die Vorspannung, die von dem oder von den Um­ formwerkzeugen in das Vormaterial eingeleitet wer­ den, erhöht oder erniedrigt,
• - aus einem Vormaterial mit über seine Länge gleich­ bleibenden oder sich ändernden Querschnittsabmessun­ gen innerhalb des kontinuierlich ablaufenden Umfor­ mungsprozesses Hohlprofile mit über die Länge unter­ schiedlichen, z. B. stetig oder nicht stetig oder wechselnd größer oder kleiner werdenden Querschnitts­ geometrien erstellt werden können (Fig. 2.1 und 2.4).

4. Verfahren nach Anspruch 1 und ggf. zusätzlich Anspruch 2 und/oder Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Haltekräfte zur Aufhebung der während des Umformungs­ prozesses von dem Vormaterial bzw. dem sich in der Aus­ führungsphase befindlichen Hohlprofil auf das oder die Umformwerkzeuge wirkenden Vorschubkräfte kontakt­ los durch ein magnetisches oder elektrisches Feld ein­ geleitet werden (Fig. 3.3) und dann, wenn bei entspre­ chenden Hohlprofilen für den Umformungsprozeß gleichzei­ tig mehrere, sowohl mehrfach neben- als insbesondere auch mehrfach übereinander angeordnete Umformwerkzeuge zum Einsatz kommen, die in die in dem Werkzeug-"Bündel" außen angeordneten Umformwerkzeuge kontaktlos direkt eingeleiteten Haltekräfte, über diese Werkzeuge indi­ rekt auch an weiter innenliegende Umformwerkzeuge kon­ taktlos weiter übertragbar sind (Fig. 4.1 und 4.3).

5. Verfahren nach Anspruch 1 und ggf. zusätzlich Anspruch 2 und/oder Anspruch 3 und/oder Anspruch 4, gekennzeich­ net dadurch, daß Hohlprofile mit mehreren, miteinander verbundenen kanalförmigen Hohlräumen erstellt werden können und je nach Art des verarbeiteten Vormaterials und der eingesetzten Umformwerkzeuge diese Hohlräume/ Kanäle

• - eine runde oder anders gekrümmte Umschließungskontur haben oder symmetrisch oder unsymmetrisch vieleckige oder anders geformte Querschnitte aufweisen (Fig. 1.1, 2.1, 3.1, 4.1, 5, 6.1, 6.2),
• - jeweils den gleichen oder unterschiedliche Querschnit­ te haben (Fig. 1.1, 2.1, 3.1, 4.1),
• - in einer Ebene neben- oder übereinander oder mehrlagig neben- oder übereinander oder andersartig angeordnet sind (Fig. 1.1, 2.1, 3.1, 4.1),
• - eine Raumform ausbilden, die über den Querschnitt oder entlang der Längsachse oder sowohl über den Quer­ schnitt als auch entlang der Längsachse Krümmungen oder Wölbungen aufweist (Fig. 3.3, 4.1) und die Verbindung benachbarter Hohlräume/Kanäle linien­ förmig oder flächig und entlang der jeweiligen Längs­ achsen durchgehend oder mit Unterbrechungen erfolgt (Fig. 1.1, 2.1, 3.1, 4.1).

6. Hohlprofile, die unter Nutzung oder Herausbildung eines oder mehrer Merkmale der Ansprüche 1 bis 5 erstellt wurden, gekennzeichnet dadurch, daß diese Hohlprofile einen kanalförmigen Hohlraum aufweisen oder aus meh­ reren miteinander verbundenen kanalförmigen Hohl­ räumen bestehen und dieser bzw. diese Hohlräume/Kanäle eine runde oder anders gekrümmte Umschließungskontur haben oder symmetrisch oder unsymmetrisch vieleckige oder anders geformte Querschnitte aufweisen (Fig. 1.5, 2.4, 3.4, 4.4) und, sofern diese Hohlprofile mehrere kanalförmige Hohlräume aufweisen, diese Hohlräume/Kanäle

• - jeweils den gleichen oder unterschiedliche Querschnit­ te haben (Fig. 1.5, 2.4, 3.4, 4.4),
• - in einer Ebene neben- oder übereinander oder mehr­ lagig neben- oder übereinander oder andersartig ange­ ordnet sind (Fig. 1.5, 2.4, 3.4, 4.4),
• - eine Raumform ausbilden, die über den Querschnitt oder entlang der Längsachse oder sowohl über den Quer­ schnitt als auch entlang der Längsachse Krümmungen oder Wölbungen aufweist (Fig. 3.4 und 4.4), und die Verbindung benachbarter Hohlräume/Kanäle linien­ förmig oder flächig und entlang der jeweiligen Längs­ achsen durchgehend oder mit Unterbrechungen erfolgt (Fig. 1.5, 2-4, 3-4, 4-4).