In der US 2 075 735 ist eine gattungsgemäße Vorrichtung beschrieben, die einer Form- gebungseinrichtung nachgeordnet ist. Bei dieser Prägeeinrichtung sind die Prägekörper auf einem Förderband raupenkettenartig umiaufend angeordnet. wobei diese beidseits des zu prägenden gerade gefertigten Profiles angeordnet sind und auf dieses einwirken. Hierbei ist die Prägeoberfläche noch durch das Urformverfahren erwärmt und kann im Bedarfsfall auch beheizt werden.

Die Umformgeometrie ist komplementär in der Prägeeinrichtung ausgebildet und wird in das durchlaufende Profil eingeprägt.

Diese Vorrichtung ist sehr aufwendig in ihrem Aufbau und damit kostenintensiv und störanfällig Ein weiterer Nachteil dieser Vorrichtung wird darin gesehen, da# diese nur für das jeweils durchlaufende Profil verwendet werden kann und bei einem Profilwechsel zeit- und kostenaufwendig demontiert und eine neue Vorrichtung für das entsprechende Profil wieder montiert werden mu#.

Eine weitere gattungsgemäße Vorrichtung wird in der EP 0 092 745 beschrieben.

Diese betrifft eine Vorrichtung zum Prägen der Oberflächen von thermoplastischen Profiien unmittelbar nach deren Formgebung im warmplastischen Zustand. Das verwendete Präge- werkzeug ist an seiner Umfangsfiäche komplementär zur gewünschten Prägegeometrie profiliert und prägt dieses in das vorbeiführende Profiimaterial ein. Dabei saugt eine im Bereich des als Walze ausgeprägten Prägewerkzeuges vorgesehene Unterdruckanordnung das Profilmaterial gegen die abrollende Walzenumfangsfläche. Die Prägewalze tritt durch eine Öffnung der Unterdruckkammer mit ihrem Teil des Umfanges hindurch und ist am Anfang einer Kalibrierdüse angeordnet.

Die Waize läuft dabei wie ein Rollsiegel über die zu prägende, noch verformbare Ober- fläche des Profilmaterials, wobei durch die Saugwirkung, welche das Profilmaterial gegen die Prägewalze anzieht, dessen Oberfiäche fein, deutlich und ohne Hinterlassung unerwünschter Bearbeitungsspuren mit jener geforderten Profiiierung versehen wird, welche dem Au#enprofil der Prägewalze entspricht. Die erzielbare Saugwirkung reicht aus. um die Oberfläche des Profilmaterials gegen die Prägewaize anzuziehen, daß eine saubere Prägung erzielt wird, aber insgesamt nur eine so geringe Kraftwirkung ausgeht, daß die Maßhaltigkeit des Profilmaterials nicht dauerhaft beeinträchtigt wird. Ein weiterer Vorteil wird darin gesehen, daß der Prägevorgang nach der Extrusion erfoigt, in dem das Profilmaterial noch verformbar ist und unerwünschte Verformungen verhindert werden.

Nachteiiig bei dieser Vorrichtung, die im allgemeinen nur für Hohlkammerprofile zum Einsatz kommt. wird gesehen, daß auch diese recht aufwendig in ihrem Aufbau ist und daß die Verformungen im warmplastischen Bereich stattfinden. Nach der Umformung kühlt das Profilmaterial aus und bedingt durch die Relaxation werden die Konturen der Einprägungen im Laufe der Zeit verwischt. Ein weiterer Nachteil wird darin gesehen, daß das Verfahren zur Prägung der Oberftäche des Profilmaterials unter Anlegen eines Vakuums vonstatten geht. Hierzu sind recht umfangreiche Vorrichtungen notwendig, wobei die Kontrolle und Steuerung das Prägeverfahren nur sehr schwer möglich ist.

Die zum Einsatz kommenden Prägewalzen haben die gleiche Breite wie die durchlaufenden Profile und können so zu Beschädigungen und Deformationen im Randbereich der durchlaufenden Profile führen.

Ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, da# die für dieses Prägeverfahren verwendete Vorrichtung partiel in die Oberfläche der durchlaufenden Profilmaterialien eindringt, diese schädigt und von der Prägegeometrie innerhalb des Profilmaterials eine Kerbwirkung ausgeht und damit potentielle Risse initiiert werden.

Hier setzt die Erfindung ein, die es sich zur Aufgabe gestellt hat, den bisher bekannten Stand der Technik dahingehend zu verbessern, da# hier ein Verfahren und eine Vor- richtung aufgezeigt werden, die einfach, wirtschaftlich und mit hoher Gleichmäßigkeit eine materialsparende Herstellung von Profilen bei gieichzeitiger voller Aufrechterhaltung der erforderlichen Stabilität angibt.

Dies wird erfindungsgemäß durch die Ausbildung gemäß der kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1,2 und 3 erreicht.

Dabei wird in einem ersten Verfahrensschritt das umzuformende Profil abgekühlt und im formstabilen Zustand der Umformvorrichtung zugeführt. In dem zweiten Verfahrensschritt prägt die Umformvorrichtung die gewünschte Umformgeometrie in das durchlaufende Profil ein, so daß die umiaufenden Ränder der Einprägungen in ihrer Wandstärke reduziert und dadurch kalt verfestigt werden. In einem dritten Verfahrensschritt werden die geprägten Profile in definierten Einheiten abgelängt und abgelegt.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das umzuformende C-oder U - förmige Profil in einem ersten Verfahrensschritt abgekühlt und im formstabilen Zustand der Umformvorrichtung zugeführt. In dem zweiten Verfahrensschritt werden die Seitenwände der C-oder U-förmigen Profile abgespreizt und in dem dritten Verfahrensschritt die gewünschte Umformgeometrie durch die Umformvorrichtung in das durchlaufende C-oder U - förmige Profil eingeprägt. Die umlaufenden Ränder der Einprägungen werden dadurch in ihrer Wandstärke reduziert und kalt verfestigt. Im vierten Verfahrensschritt werden die Seitenwände der C-oder U-förmigen Profile im bereits abgespreizten Zustand gehalten und in einem fünften Verfahrensschritt wieder in ihren Ausgangszustand zurückgeführt. Im sechsten Verfahrensschritt werden die geprägten C- oder U-förmigen Profile in definierten Einheiten abgelängt und abgelegt.

Vorteilhaft bei diesem Verfahren wird gesehen, da# hier auf eine einfache und kosten- günstige Art Profite hergestellt werden, für die ein geringerer Materialeinsatz bei gleichen mechanischen Eigenschaften mögtich ist und wobei die Herstellung dieser Profile noch effektiver ist, da durch die reduzierten Wandstärken die Abkühizeiten und damit die gesamten Fertigungszeiten reduziert werden können.

Ein weiterer Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß es nahezu unabhängig von den verwendeten Profilgeometrien zum Einsatz kommen kann, wobei hier nur die gewünschte Umformgeometrie die geforderte Umformvorrichtung definiert.

Ein weiterer entscheidender Vorteil der Umformvorrichtung wird darin gesehen. daß die Profile abgekühit und im formstabilen Zustand so umgeformt werden, da# die Höhe der Einprägung wenigstens der halben Wandstärke des durchlaufenden Profiles entspricht.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Umformvorrichtung ein gegenläufig rotieren- des Prägewerkzeug, welches aus wenigstens einer Stempelwalze und wenigstens einem Matrizenring besteht.

Der Spait, d. h. der Abstand zwischen dem höchsten Punkt der Stempelwalze und dem höchsten Punkt des Matrizenringes, entspricht wenigstens der Wandstärke des durch- laufenden Profiles.

Vorteilhafterweise entspricht der Abstand zwischen dem höchsten und dem tiefsten Punkt der Stempelwalze im Bereich der Einprägung wenigstens der halben Wandstärke des durchlaufenden Profiles. Dadurch werden die umlaufenden Randbereiche der Einprägungen in ihrer Wandstärke reduziert, kalt verfestigt und führen damit zu einer besonderen Stabilisierung des durchlaufenden Profiles. Der Abstand zwischen dem höchsten und tiefsten Punkt des Matrizenringes entspricht ebenfalls wenigstens der halben Wandstärke des durchlaufenden Profiles, so daß diese Reduzierung der Wandstärke und die damit verbundene Verfestigung des Profilmaterials erreicht wird.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind eine oder mehrere Stempelwalzen und eine oder mehrere dazugehörige Matrizenringe in der Strecke integriert.

Dabei können diese antriebslos und frei drehbar gelagert sein, so daß die Geschwindigkeit des gegenläufigen Prägewerkzeuges durch die Abzugsgeschwindigkeit in der Extrusions- strecke definiert ist.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform verfügen die Stempelwalzen und Matrizen- ringe über gemeinsame Antriebseinheiten, deren Geschwindigkeiten in etwa gleich der Abzugsgeschwindigkeit des durchlaufenden Profiles in der Extrusionsstrecke sind.

In einer weiteren Ausführungsform besteht die Umformvorrichtung aus wenigstens einem Stempelwerkzeug definierter Länge mit wenigstens einem komplementären Widerlager.

Diese Ausführungsform kann so ausgebildet sein, daß das Stempelwerkzeug mit dem komplementären Widerlager in axiale Richtung, daß heißt in Extrusionsrichtung, beweglich gelagert ist und intermittierende Bewegungen ausführt. Dadurch kann der Umformprozeß kostengünstig in der Extrusionsstrecke durchgeführt werden, da daß Umformwerkzeug sich mit der gleichen Geschwindigkeit wie das durchlaufende Profil bewegt.

In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführung ist das Umformwerkzeug so ausgebildet, daß das Stempelwerkzeug und das komplementäre Widerlager eine Bewegung senkrecht zur Extrusionsrichtung ausführen kann.

Dies ist beispielsweise bei relativ niedrigen Extrusionsgeschwindigkeiten von Vorteil, bei denen man das umzuformende Profilstück festklammert und die gewünschte Umformgeometrie einfügt, während das durchlaufende Profil in der Extrusionsstrecke bevorratet wird.

Hierdurch können die Kosten für das Umformwerkzeug geringer gehalten werden, was sich positiv auf die Preisgestaltung des Fertigproduktes auswirkt.

Auch bei dieser Ausführungsform ist der Abstand zwischen dem höchsten Punkt des Stempelwerkzeuges und dem höchsten Punkt des komplementären Widerlagers wenigstens mit der Wandstärke des durchlaufenden Profiles ausgeführt. Weiterhin vorteilhaft bei dieser Ausführungsform ist der Abstand zwischen dem höchsten Punkt und dem tiefsten Punkt des Stempelwerkzeuges im Bereich der Einprägungen wenigstens mit der halben Wandstärke des durchlaufenden Profiles ausgebildet. Der Abstand des höchsten Punktes und des tiefsten Punktes des komplementären Widerlagers ist vorteilhafterweise im Bereich der Einprägung wenigstens mit der halben Wandstärke des durchlaufenden Profiles entsprechend ausgebildet.

Hierdurch wird erreicht, da# die Verfestigung im umlaufenden Randbereich der Einprägungen erzielt wird und ein Profil hergestellt werden kann, welches eine geringere Ausgangswandstärke bei gleichen mechanischen Festigkeiten aufweist als herkömmliche mit dem Stand der Technik gefertigte Profile.

Ausführunqsbeispiele Anhand der schematischen Zeichnungen sind beispielhaft einige Ausführungformen von umgeformten Profilen näher erläutert.

Figur 1 Schnittdarstellung durch ein bandförmiges Profil Figur 2 einL-förmigesProfildurch Figur 3 Schnittdarstellung durch ein U-förmiges Profil Figur 4 Schnittdarstellung durch ein C-förmiges Profil In Figur 1 ist ein bandförmiges Profil 1 mit der Grundwandstärke S1 dargestellt. In dieses Profil sind nebeneinanderliegende Einprägungen 25 mit der Höhe H1 und 35 mit der Höhe H2ausgeführt.

Die Höhe H1 entspricht bei diesem Ausführungsbeispiel in etwa der anderthalbfachen Grundwandstärke S1, während die Höhe H2 der halben Grundwandstärke S1 entspricht.

In den Randbereichen 21,22, der Einprägung 25 und den Randbereichen 31,32 der Einprägung 35 ist die durch die Kaltverfestigung reduzierte Wandstärke S2 erkennbar.

In Figur 2 ist das L-förmige Profil 1 mit der Grundwandstärke S1 des senkrechten Schenkels 10 dargestellt. Der waagrechte Schenkel 20 ist in der reduzierten Wandstärke S3 ausgeführt, da durch die Einprägung 25 mit der Höhe H, die in diesem Fall der doppelten Grundwandstärke S1 des Grundprofiles 1 entspricht, die gleiche Stabilität und Festigkeit bei der verringerten Wandstärke S3 erreicht wird. Im Randbereich 21,22 der Einprägung 25 ist die durch die Kaltverfestigung des Materials reduzierte Wandstärke S2 erkennbar.

Das U-förmige Profil 1 in Figur 3 wurde einer doppelten Umformung unterzogen. Die Grundwandstärke S1 des Profiles 1 welche im Schenkel 10 realisiert ist konnte im Bereich der Umformungen auf die Wandstärke S3 reduziert werden. Die Höhe H 1 der Einprägung 25 im Bodenteil 20 des Profiles 1 entspricht in etwa der Grundwandstärke S1 des senkrechten Schenkels 10 des Profiles 1. Im Randbereich 21,22 der Einprägung 25 ist die durch die Kaltverfestigung reduzierte Wandstärke S2 erkennbar. Im rechten Schenkel 30 des Profiles 1 ist eine Einprägung 35 mit einer Höhe H2 erkennbar, die in etwa der Grundwandstärke S 1 des Schenkels 10 des Profiles 1 entspricht. Die Grundwandstärke S3 im Schenkel 30 des Profiles 1 entspricht der Wandstärke des Bodenteiles 20 des Profiles 1.

Im Randbereich 31,32 der Einprägung 35 des rechten Schenkels 30 des Profiles 1 ist die durch die Kaltverfestigung entstandene reduzierte Wandstärke S2 erkennbar.

In Figur 4 ist ein C-förmiges Profil 1 dargestellt, wobei der linke Schenkel 10 und der rechte Schenkel 30 in der Grundwandstärke S1 ausgeführt sind. Im Bereich des Bodenteiles 20 ist eine Einprägung 25 eingebracht, deren Höhe H in etwa der anderthalbfachen Grundwandstärke S1 des linken Schenkels 10 und des rechten Schenkels 30 entspricht.

Die Wandstärke S3 des Bodenteiles 20 ist reduziert gegenüber der Grundwandstärke S1 des Profiles 1. Im Randbereich 21,22 der Einprägung 25 ist die durch die Kaltverfestigung reduzierte Wandstärke S 2 erkennbar.

-Patentansprüche-