DE20019213U1

DE20019213U1 - Vorrichtung zum Innenhochdruckumformen

Info

Publication number: DE20019213U1
Application number: DE20019213U
Authority: DE
Original assignee: GRAEBENER MASCHINENTECHNIK GMB
Current assignee: Theodor Graebener GmbH and Co KG
Priority date: 1999-12-14
Filing date: 2000-11-11
Publication date: 2001-03-15
Anticipated expiration: 2010-11-12

Description

-4:i Gräbener Maschinentechnik GmbH & Co. KG

Beschreibung Titel: Vorrichtung zum Innenhochdruckumformen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Innenhochdruckumformen, bestehend aus einem Werkzeugtisch, an dessen Seiten als Zugspannhalterung ausgebildete Ständer angeordnet sind, einer am oberen Ende der Ständer angebrachten Traverse, einem zwischen dem Werkzeugtisch und der Traverse ^ vertikal verfahrbaren Werkzeugträger, wobei der Werkzeugträger über Hydraulikzylinder bewegbar ist, und einer den Werkzeugträger in seiner untersten Stellung feststellbaren Verriegelungsvorrichtung.

Solche Vorrichtungen sind als Pressen hinlänglich bekannt. Beispielsweise sind solche Pressen mit Hydraulikzylindern ausgestattet, die die Ab- und Aufwärtsbewegung (Eilgang) des Werkzeugträgers ausführen. Bei großen Pressen mit einer Zuhaltekraft von 3.000 Tonnen und einem Öffnungshub von 1,5 Metern werden sehr große Hydraulikzylinder benötigt, die _ dann selbstverständlich ein sehr großes Ölvolumen aufweisen. Wenn Geschwindigkeiten von 400 bis 500 mm/Sek. erreicht werden sollen, müssen riesige Mengen Öl nachgesaugt werden.

Nach dem Erreichen der untersten Position werden mechanische Verriegelungsvorrichtungen unterschiedlichster Art verwendet, wie auch beispielsweise in DE 197 05 243 Al beschrieben, die den Werkzeugträger gegenüber der Traverse verriegelt. Damit das Werkzeug bei der Druckbeaufschlagung desselben mit bis zu 4.000 bar nicht aufgeht, müssen die vorgenannten Hydraulikzylinder während des Umformprozesses einen Gegendruck erzeugen. Da diese Hydraulikzylinder aufgrund ihrer Doppelfunktion, d.h. vor allem

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wegen des langen Verfahrweges, sehr groß sind, müssen Hydraulikaggregate mit Pumpen installiert sein, die mehrere hundert KW Leistung aufweisen, da das riesige Ölvolumen in den Hydraulikzylindern in einer sehr kurzen Zeit (ca. 4 bis 5 Sek.) komprimiert werden muß.

Aus DE 197 05 244 Al ist eine Umformvorrichtung bekannt, bei der eine Spanneinrichtung oder/und ein Formwerkzeug mindestens eine Deformationen des Formhohlraumes beim Umformen wenigstens teilweise kompensierende Gegendruckkammer aufweist, die zur Beaufschlagung mit dem Arbeitsdruck der Umformvorrichtung vorgesehen ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der angegebenen Gattung zu schaffen, bei der das Werkzeug während des Umformprozesses rundum optimal zugehalten wird, wobei die Flächenlast sehr gleichmäßig verteilt ist, bei der unterschiedliche Bereiche des Werkzeugs mit unterschiedlichen Zuhaltekräften beaufschlagt werden können und bei der die Kosten wesentlich reduziert sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Kennzeichnungsmerkmalen des Schutzanspruch 1 gelöst.

Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Durch die Anordnung von Hydraulikzylindern nur als Eilgangzylinder ist es möglich, daß dieselben einen geringeren Querschnitt aufweisen als Hydraulikzylinder mit zwei Funktionen, nämlich Verfahren im Eilgang und Zuhalten. Die relativ kleinen Kurzhubzylinder, die hier die Funktion Zuhalten übernehmen, ermöglichen eine enorme Kostenersparnis, da hier sogenannte

Standardzylinder verwendet werden können. Beispielsweise kosten acht Zylinder mit einem Durchmesser von 500 mm etwa die Hälfte von dem, was zwei Zylinder mit einem Durchmesser von 1.100 mm kosten.

Außerdem fallen auch deutlich weniger Kosten für ein Hydraulikaggregat an, da für die vorgenannten Zylinder eine wesentlich geringere Leistung notwendig ist. Beispielsweise ist für Hydraulikzylinder, die die beiden Funktionen Zufahren und Zuhalten übernehmen, ein Hydraulikaggregat mit einer Leistung von 480 KW notwendig. Dabei baut sich der erforderliche Druck zum Zuhalten erst nach 6 bis 7 Sekunden auf. Bei Hydraulikzylindern, die nur die Funktion Zufahren übernehmen, und bei Kurzhubzylindern, die für die Funktion Zuhalten zuständig sind, wird lediglich ein Hydraulikaggregat benötigt, das 2 &khgr; 90 KW aufweist. Hierbei baut sich der erforderliche Druck zum Zuhalten bereits nach 1 Sekunde auf.

Je nach Werkzeug ist es mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich, durch die Anzahl der Kurzhubzylinder und deren Anordnung sowie die einzelne Ansteuerung bzw. Regelung der Kurzhubzylinder die Zuhaltekräfte an denselben zu variieren, wobei die Druckregelung aufgrund der geringen Ölmenge sehr dynamisch ist.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße

Vorrichtung, wobei der Werkzeugträger in seiner obersten Position steht,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Vorrichtung, wobei der Werkzeugträger in der untersten Position ist,

Fig. 3 eine Seitenansicht der Vorrichtung mit dem

Werkzeugträger in seiner untersten Position und

Fig. 4 eine Draufsicht auf den Werkzeugträger mit den seitlich angeordneten Ständern.

Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung 1 zum Innenhochdruckumformen besteht aus einem Werkzeugtisch 2, an dessen Seiten, d.h. an dessen Ecken als Zugspannhaiterung ausgebildete Ständer 3 angeordnet bzw. eingespannt sind. Am oberen Ende der Ständer 3 ist eine dieselben verbindende Traverse 4 angebracht bzw. eingespannt.

Zwischen dem Werkzeugtisch 2 und der Traverse 4 ist ein vertikal verfahrbarer Werkzeugträger 5 an den Ständern 3 geführt. Die Verfahrbarkeit des Werkzeugträgers 5 wird über vorzugsweise zwei an der Traverse 4 befestigte Hydraulikzylinder 6 realisiert, wobei deren Kolbenstangen 7 an dem Werkzeugträger 5 angreifen bzw. befestigt sind. Die Hydraulikzylinder 6 sind lediglich für die Ab- und Aufwärtsbewegung im Eilgang des Werkzeugträgers 5 vorgesehen.

Die Vorrichtung 1 weist noch eine den Werkzeugträger 5 in seiner untersten Stellung, d.h. in der Stellung, in der das Werkzeug (nicht dargestellt) für den Umformvorgang mittels der Hydraulikzylinder 6 zugefahren ist, feststellende Verriegelungsvorrichtung 8 auf, auf die später noch kurz eingegangen wird.

Zwischen dem Werkzeugträger 5 und der Traverse 4 sind mehrere Kurzhubzylinder 9 vorgesehen, die nach dem Schließen der Verriegelungsvorrichtung 8 den Werkzeugträger 5 in seiner Schließposition halten, d.h. die- der Kraft beim Umformen des Werkzeugs entgegenwirken. Außerdem gleichen diese Kurzhubzylinder 9 auch Durchbiegungen an dem Werkzeugträger bzw. der Traverse 4 aus.

Die Kolbenstangen 10 der Kurzhubzylinder 9 ragen in der obersten Position des Werkzeugträgers 5, d.h. vor dem Abwärtsfahren des Werkzeugträgers 5, in Öffnungen 11 der Traverse 4. In der untersten Position des Werkzeugträgers 5 (Schließposition), d.h. nach dem Abwartsfahren des Werkzeugträgers 5 bzw. dem Zufahren des Werkzeuges, stützen sich die Kolbenstangen 10 der Kurzhubzylinder 9 an die Öffnungen der Traverse 4 verschließenden Scheiben 12 der Verriegelungsvorrichtung 8 ab. Dabei sind die Scheiben 12 über ein Hebelgestänge (nicht' dargestellt) um eine vertikale Achse schwenkbar.

Die Kurzhubzylinder 9, deren Anzahl in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mit acht gewählt wurde, wobei selbstverständlich auch jede andere Anzahl gewählt werden kann, sind auf der oberen Fläche des Werkzeugträgers 5 etwa O-förmig angeordnet (siehe Fig. 4). Jeder Kurzhubzylinder 9 kann mit unterschiedlichen Drücken beaufschlagt werden, da die Kurzhubzylinder einzeln ansteuerbar sind. Dies kann je nach Werkzeug notwendig sein, wenn in gewissen Bereichen desselben unterschiedliche Zuhaltekräfte notwendig sind.

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Gräbener Maschinentechnik GmbH & Co. KG

Bezugszeichen

Vorrichtung Werkzeugtisch von Ständer an Traverse an Werkzeugträger von Hydraulikzylinder an 4 für Kolbenstangen von Verriegelungsvorrichtung Kurzhubzylinder Kolbenstangen von Öffnungen in 4 für Scheiben von

Claims

1. Vorrichtung zum Innenhochdruckumformen, bestehend aus einem Werkzeugtisch, an dessen Seiten als Zugspannhalterung ausgebildete Ständer angeordnet sind, einer am oberen Ende der Ständer angebrachten Traverse, einem zwischen dem Werkzeugtisch und der Traverse vertikal verfahrbaren Werkzeugträger, wobei der Werkzeugträger über Hydraulikzylinder bewegbar ist, und einer den Werkzeugträger in seiner untersten Stellung feststellenden Verriegelungsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß an der Traverse (4) mindestens zwei Hydraulikzylinder (6) vorgesehen sind, die mit ihren Kolbenstangen (7) an dem Werkzeugträger (5) angreifen und für die Eilgangverstellung des Werkzeugträgers (5) sorgen, und daß zwischen dem Werkzeugträger (5) und der Traverse (4) mehrere mit gleichen und/oder unterschiedlichen Drücken beaufschlagbare Kurzhubzylinder (9) vorgesehen sind, die nach dem Schließen der Verriegelungsvorrichtung (8) den Werkzeugträger (5) in seiner Schließposition halten.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß acht Kurzhubzylinder (9) auf der oberen Fläche des Werkzeugträgers (5) etwa O-förmig angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstangen (10) der Kurzhubzylinder (9) in der obersten Position des Werkzeugträgers (5) in Öffnungen (11) der Traverse (4) ragen, wobei in der untersten Position (Schließposition) des Werkzeugträgers (5) sich die Kolbenstangen (10) der Kurzhubzylinder (9) an die Öffnungen (11) der Traverse (4) verschließenden Scheiben (12) der Verriegelungsvorrichtung (8) abstützen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben (12) der Verriegelungsvorrichtung (8) über ein Hebelgestänge um eine vertikale Achse schwenkbar sind.