DD294438A5

DD294438A5 - Verfahren und vorrichtung zum tiefziehen von werkstoffen

Info

Publication number: DD294438A5
Application number: DD89336810A
Authority: DD
Inventors: Gabriel De Smet
Original assignee: K
Priority date: 1988-12-30
Filing date: 1989-12-29
Publication date: 1991-10-02
Also published as: JPH02290628A; CN1043645A; FR2641217B1; DE68906141D1; RO107565B1; ATE88383T1; EP0376809B1; RU2018385C1; HUT53562A; HU204000B; CZ283163B6; CA2006772A1; BR8906861A; AU624459B2; ZA899723B; CN1025296C; FR2641217A1; HU896791D0; DE68906141T2; CS8907513A2

Abstract

Tiefziehverfahren von Werkstoffen in Tafelform, das ein Kissen aus elastischem Material enthaelt und demzufolge ein umzuformender Blechausschnitt auf einer Unterlage angeordnet wird, die einen unteren peripheren Blechhalter bildet, ein oberer Blechhalter an den Randbereich des Blechausschnittes zur Verformung des genannten Blechausschnittes angedrueckt wird, dann ein Stempel auf den zentralen Teil des Blechausschnittes zur endgueltigen Umformung gedrueckt wird, dadurch gekennzeichnet, dasz im Verlauf des endgueltigen Umformens das ueberschuessige Volumen des elastischen Kissens absorbierrt wird, das durch das Andruecken des Stempels entsteht und in bezug auf das durch die Oberflaeche des zu erhaltenden Fertigteils bestimmte Volumen ueberschuessig ist. Fig. 1{Verfahren; Vorrichtung; Tiefziehen; Werkstoffe; Tafelform; Umformziehring; Blechausschnitt; Verformung; Volumen; Kissen; Andruecken; Stempel}

Description

Hierzu 9 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Tiefziehen von Werkstoffen in Tafelform auf einem elastischen Umformziehring.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik In den FR-A-2564339 und FR-A-2590814 wurde ein Tiefziehverfahren auf elastischem Kissen vorgeschlagen. Nach diesem Verfahren wird der umzuformende Blechausschnitt auf einem elastischen Kissen angeordnet, wird ein äußerer Stößel, an dem

ein Blechhalter sitzt, auf den Randbereich des Blechausschnittes gedrückt, so daß das Fließen der Masse des elastischen Kissens hervorgerufen wird, um den zentralen Teil des Blechausschnittes umzuformen, indem ihm am Ende der Vorformstufe eine

Oberfläche verliehen wird, die annähernd gleich der Oberfläche des zu erhaltenden Fertigteils ist, dann wird ein zentraler Stößel,

der durch einen Stempel wirkt, auf den zentralen Teil des Blechausschnittes gedrückt, um das Werkstück seiner endgültigen

Form anzupassen. Dieses Verfahren ermöglicht das Tiefziehen eines Werkstoffes in Tafelform, insbesondere eines Werkstoffes mit geringer Dehnung, das vor allem ein metallisches Blech, zum Beispiel Stahl sein kann, obgleich dieses Verfahren nicht auf das Tiefziehen

von metallischen Tafeln beschränkt ist, sondern auch für Kunststoffe und jede Art von Verbundwerkstoffen angewandt werden

Das Kissen aus elastischem Material wird so beschrieben, daß es vor allem eine Unterlage aus Verbundwerkstoff ist, die aus

einer annähernd quaderförmigen Masse aus einem Silikonelastomer mit geringer „Shorehärte" besteht, die an ihrer Überseite und an allen Seitenflächen oder einem Teil von dieser mit einer relativ dünnen Umhüllung aus festerem und härterem Matorial überzogen sein kann.

Im Verlauf der Vorformstufe bewirkt der an den Randbereich des Blechausschnittes angedrückte Blechhalter das Fließen der Masse des elastischen Kissens, um den zentralen Teil des genannten Blechausschnittes umzuformen, wobei ihm am Ende der Vorformstufe eine Oberfläche verliehen wird, die der Oberfläche des zu erhaltenden Fertigteils annähernd gleich ist. Die Abwärtsbewegung des Stempels zur endgültigen Formgebung des Blechausschnittes hat jedoch eine Druckerhöhung im Kissen und einen V jlumenunterschied des genannten Kissens zwischen der Phase der Vorformung und der Phase der Formgebung zur Folge, der durch eine Druckverminderung des elastischen Kissens ausgeglichen werden muß, damit die Verformung des Ziehteils durch Entspannungsreaktionen des elastischen Materials, aus dem das Kissen besteht verhindert wird. Ziel dor Erfindung Durch die Erfindung werden die Nachteile des Standes der Technik beseitigt. Darlegung de· Wesens der Erfindung

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Tiefziehen von Werkstoffen aufzufinden, bei denen die Nachteile des bekannten Standes der Technik nicht auftreten, d. h. bei denen vor allem das überschüssige Volumen des elastischen Kissens aufgenommen wird.

Daher beinhaltet diese Erfindung ein Verfahren zum Tiefziehen von Werkstoffen in Tafelform mit Hilfe eines Kissens aus elastischem Material, demzufolge ein umzuformender Blechausschnitt auf einer Unterlage angeordnet wird, die einen unteren peripheren Blechhalter bildet, ein oberer Blechhalter auf den Randbereich des Blechausschnitts zur Vorformung des genannten Blechausschnittes gedrückt wird, dann ein Stempel auf den zentraler» Teil des Blechausschnitts zur endgültigen Umformung gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß im Verlauf des endgültigen Umformens das überschüssig«* Volumen des elastischen Kissens absorbiert wird, das durch das Andrücken des Stempels entsteht und in bezug auf das Volumen überschüssig ist, das durch die Oberfläche des zu enthaltenden Fertigteils bestimmt wird.

Die Erfindung beinhaltet ebenfalls eine Tiefziehvorrichtung für Werkstoffe in Tafelform, welche ein Kissen aus einem elastischen Material,.das in einem Rückhaltebehälter lagert, Mittel zur Vorformung eines Blechausschnittes, die aus einem Stößel bestehen, an dem ein oberer Blechhalter sitzt, sowie Mittel zur endgültigen Umformung des genannten Blechs, die von einem zentralen Stößel gebildet werden, der auf einen Stempel wirkt, enthält, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin Mittel zur Absorption des überschüssigen Volumens des elastischen Kissens besitzt, das in bezug auf das Volumen überschüssig ist, das durch die Oberfläche des herzustellenden Fertigteils bestimmt wird

Besonders bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsmäßigen Vorrichtung sind dadurch gekennzeichnet,

- daß die Mittel zur Absorption des überschüssigen Volumens des elastischen Kissens durch den Boden des Rückhaltebehälters des Kissens gebildet werden, welcher mit einem Organ zur Regulierung der Verlagerung des genannten Bodens zusammenwirkt,

- daß die Mittel zur Aufnahme des überschüssigen Volumens des elastischen Kissens von mindestens einer Seitenwand des Rückhaltebehälters des Kissens gebildet werden, welche mit einem Organ zur Regulierung der Verlagerung der genannten Seitenwand zusammenwirkt,

- daß die Mittel zur Aufnahme des überschüssigen Volumens des elastischen Kissens von dem oberen Blechhalter gebildet werden, welcher mit einem Organ zur Regulierung des Eindringens des oberen Blechhalters in des elastische Kissen zusammenwirken,

- daß das Organ zur Regulierung aus einem beweglichen Kolben besteht, der mit einer Lamellenbremse zusammenwirkt, die obere Reibscheiben, die mit dem Kolben fest verbunden sind, sowie untere Reibscheiben enthält, die mit einer unbeweglichen Fußplatte fest verbunden und die zwischen den genannten oberen Reibscheiben angeordnet sind und der weiterhin mit einem Rückholorgan zusammenwirkt,

- daß die Lamellenbremse durch mindestens einen Steuerzylinder betätigt wird, der auf eine Stange einwirkt, welche an zwei Hebel angelenkt ist, die ein Knebelgelenk zum Spannen der Reibscheiben bilden,

- daß das Organ zur Regulierung aus einem beweglichen Kolben besteht, der mit einer umkehrbaren Schraube zusammenwirkt, die mit genannten Kolben drehbar verbunden ist und mit einer Bandbremse ausgestattet ist und mit einer Rückholeinrichtung verbunden ist,

- daß die Bandbremse eine drehbare Mutter enthält, die an ihrem Umfang mit einer Nut zur Führung eines Bandes versehen ist, dessen Spannung durch den Zylinder gesteuert wird,

- daß das Organ zur Regulierung aus einem beweglichen Kolben besteht, der mit einer umkehrbaren Schraube zusammenwirkt, die drehbar ist mit dem genannten Kolben verbunden ist und durch ein Schrittschaltmechanismus betätigt wird,

- daß der Schrittschaltmechanismus aus einer drehbaren Mutter besteht, die an ihrem Umfang mit Eingriffsmitteln ausgestaltet ist, die von einer gezahnten Nut gebildet werden, die mit einer Schnecke zusammenwirkt,

- daß das Organ zur Regulierung aus einem beweglichen Kolben besteht, der mit einem Hydraulikzylinder zusammenwirkt,

- daß der Hydraulikzylinder durch einen Hydraulikkreis gesteuert wird, der insbesondere einen Druckverminderer mit proportional programmierter Steuerung umfaßt,

- daß das Organ zur Regulierung aus einem beweglichen Kolben besteht, der mit einer hydraulischen Klappe zusammenwirkt, die durch ein hydraulisches Ventil reguliert wird,

- daß die hydraulische Klappe an einem Kolben sitzt, der der Einwirkungn von Druckluft ausgesetzt wird, die durch das pneumatische Ventil verteilt wird und der in einen Napf gleitet, dessen obere Wand von einer zentralen Öffnung durchbrochen ist, die einen Sitz für die Klappe bildet,

- daß der Napf mit dem Kolben eine obere Kammer und mit dem kleinen Kolben eine innere Kammer bildet, wobei die genannten Kammern mit einer Flüssigkeit gefüllt sind und untereinander durch die zentrale öffnung in Verbindung stehen,

- daß sie einen zylindrischen Hohlraum enthält, die einen Flüssigkeitsbehälter darstellt, der einerseits mit der oberen Kammer und andererseits mit der inneren Kammer in Verbindung steht.

Ausführungsbeispiele Die Erfindung wird unter Bozugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert, bei denen

- die Figuren 1 bis 3 schematischc Schnittansichten der erfindungsgemäßen Tiefziehvorrichtung im Verlauf der aufeinanderfolgenden Umformungsabschnitte eines Werkstückes sind,

- die Figur 4 eine schematische Schnittansicht einer ersten Variante der erfindungsgemäßen Tiefziehvorrichtung ist,

- die Figur 5 eine Schnittansicht in größerem Maßstab entlang der Linie 5 bis 6 der Figur 4 ist,

- die Figur β eine schematische Schnittansicht einer zweiten Variante der erfindungsgemäßen Tiefziehvorrichtung ist,

- die Figur 7 eine schematische Schnittansicht einer dritten Variante der erfindungsgemäßen Tiefziehvorrichtung ist,

- die Figur 8 eine schematische Schnittansicht einer vierten Variante der erfindungsgemäßen Tiefziehvorrichtung ist,

- die Figuren 9,10 und 11 schematische Schnittansichten einer fünften Variante der erfindungsgemäßen Tiefziehvorrichtung im Verlauf der aufeinanderfolgenden Umformungsabschnitte eines Werkstückes sind, und

- die Figur 12 eine schomatische Schnittansicht einer sechsten Variante der erfindungsgemäßen Tiefziehvorrichtung ist. Die in Figuren 1 bis 3 dargestellte Tiefziehvorrichtung enthält einen Behälter 2, dessen zentraler Teil eine Lagerung für ein Kissen 6 aus einem elastischen Material darstellt.

Auf der Oberseite des elastischen Kissens β ist ein Rahmen 2a mit geschlossener Kontur angeordnet, der einen unteren

peripheren Blechhalter bildet und der sich deutlich der Kontur der inneren Lagerung des Behälters 2 anpaßt, um in genannte

Lagerung im Moment dor Umformung des Werkstückes eindringen zu können. Oberhalb des Behälters 2 enthält die Tiefziehvorrichtung einen Körper 1, der an einem nicht dargestellten, äußeren Stößel sitzt

und dessen unterer Teil einen oberen peripheren Blechhalter 1 a darstellt. Der obere, periphere Blechhalter 1 a hat Außenmaße, die etwas kleiner als die Kontur der inneren Lagerung des Behälters 2 sind, so daß er mit dem Rahmen 2 a zusammenwirken und in besagte Lagerung eindringen kann.

Der Körper 1 umfaßt einen zentralen Schacht, in dessen Inneres ein Stempel 4 eindringt, dessen Unterseite eine Vertiefung

bildet, die dem Profil des herzustellenden Fertigteils entspricht. Die Vorrichtung enthält auch Mittel 10 zur Absorption des überschüssigen Volumens des elastischen Kissens 6, das durch das Andrücken des Stempels 4 entsteht und in bezug auf das

Volumen überschüssig ist, das durch die Oberfläche des herzustellenden Fertigteils bestimmt wird. Diese i.iittel 10 werden von

einem senkrecht beweglichen Kolben 11 gebildet, der den Boden 5 des Behälters 2 darstellt, welcher zu diesem Zweck eine

zentrale Öffnung 5a enthält. Der Kolben 11 ist mit seiner Oberseite an das elastische Kissen 6 angedrückt und wirkt mit einem

Organ zur Regelung der Verschiebung des genannten Kolbens zusammen, der in diesem Ausführungsbeispiel von einer Lamellenbremse 12 gebildet wird. Diese Lamellenbremse 12 umfaßt einerseits obere Reibscheiben 12a, die nach unten gerichtet sind und mit dem Kolben 11 fest

verbunden sind, und andererseits untere Reibscheiben 12 b, die nach oben gerichtet sind und auf einer Fußplatte 13 befestigt sind, welche unterhalb des Bodens 5 des Behälters 2 und in bestimmtem Abstand angeordnet ist. Diese oberen und unteren

Reibscheiben 12a und 12b sind ineinander eingeschoben. Die vom Kolben 11 und den Reibscheiben 12a gebildete Einheit wird von einer Feder 14 zurückgeholt, die sich auf der Fußplatte 13 abstützt. Die Lamellenbremse 12 wird zu beiden Seiten von einem Spannmechanismus 15 betätigt, welcher aus einem Steuerzylinder 16

besteht, dessen Kolben 17 eine Stange 18 betätigt, die an zwei Hebel 19 und 20 angelenkt ist und dabei ein Knebelgelenk zum

Spannen der Reibscheiben 12 a und 12 b bildet. Zu diesem Zweck stützt sich das freie Ende des Hebels 19 auf einem seitlichen Rand 13a ab, der auf der Fußplatte 13 vorgesehen ist und das freie Ende des Hebels 20 ist mit einem kleinen Kolben 21 fest

verbunden, derauf die Reibscheiben 12a und 12b wirkt.

Die Vorrichtung funktioniert folgendermaßen. In der in Figur 2 veranschaulichten Vorformstufe wird der Körper 1 durch den nicht dargestellten, äußeren Stößel der Presse so

weit herabbewegt, daß der obere Blechhalter 1 a mit dem Blechausschnitt 3 in Berührung kommt, dessen Randbereich nach und nach zwischon dem unteren Blechhalter 2 a und dem oberen Blechhalter 1 a gedruckt wird, um sein Festonieren zu vermeiden. Im

Verlauf seiner Abwärtsbewegung führt der obere Blechhalter 1 a in begrenzten Bereichen ein Absenken des Randes des Blechausschnittes durch und drückt durch seine Reaktion das elastische Kissen β zusammen. Letzteres wirkt unter dem Einfluß

dieses peripheren Kompressionseffektes durch Fließen auf den zentralen Bereich des Blechausschnittes und bewirkt seine Umformung.

Die Ausbauchung des zentralen Teiles des Blechausschnittes wird durch den Boden des Stempels 4 begrenzt, um unkontrollierte

und fehlerhafte Verformungen zu vermeiden.

Vom Beginn der Abwärtsbewegung des oberen Blechhalters 1 steuert ein entsprechender, nicht dargestellter Mechanismus die Zylinder 16, so daß die Stangen 18 unter Einwirkung der Kolben 17 der genannten Zylinder auf die Hebel 19 und 20 eines jeden Mechanismus 15 wirken und das Aufeinanderzubewegen der kleinen Kolben 21 verursachen, die so die Reibscheiben 12a und

12 b gegeneinanderdrücken.

Auf diese Art werden die Reibscheiben 12 a und 12 b während dieser Vorformtätigkeit gegeneinander gedrückt und verhindern

so, daß sich der bewegliche Kolben 11 unter Einwirkung des im elastischen Kissen 6 ausgeübten Druckes herabbewegt und infolgedessen, daß das genannte elastische Kissen nach unten kriecht.

Während der in Figur 3 dargestellten Phase der endgültigen Formgebung des Blechausschnittes 3 begibt sich der Stempel 4 in

seine Tiefstellung und bewirkt die endgültige Umformung des zentralen Teiles des während des vorhergehenden Arbeitsgangs vorgeformten Blechausschnittes 3.

Die durch das Andrücken des Stempels 4 an den oberen Teil des Blechausschnittes 3 hervorgerufenen Spannungen bewirken

die Verlagerung dieses Blechausschnittes im gesamten verfügbaren Volumen und ermöglichen so die endgültige Herstellung des Werkstückes mit einem Minimum an Dickenabweichungen.

Ein geeigneter, nicht dargestellter Mechanismus, der zum Beispiel von einem im elastischen Kissen 6 angebrachten Druckgebar

gesteuert wird, betätigt die Zylinder 16, die auf die Hebel 19 und 20 so einwirken, daß die Reibscheiben 12 a und 12b mehr oder weniger gelöst werden, wodurch die Verschiebung des Kolbens 11 geregelt und das überschüssige Volumen des elastischen

Kissens β absorbiert werden kann, welches durch Andrücken des Stempels 4 entsteht und in bezug auf das Volumen

überschüssig ist, das von der Oberfläche des herzustellenden Fertigteile bestimmt wird.

Am Ende des Arbeitsspiels nach der Aufwärtsbewegung des Stempels 4 und des oberen Blechhalters 1 a geben die Zylinder 16

die Reibscheiben 12 a und 12 b vollständig frei, und da weiterhin keinerlei Druck in dem elastischen Kissen 6 besteht, bewirkt die

Rückholfeder 14, die nur noch das Gewicht des beweglichen Kolbens 11, des elastischen Kissens 6 und verschiedene Reibungen

zu überwinden hat, den Hochgang des genannten beweglichen Kolbens.

Infolgedessen ermöglichen es die Mittel 10 im Verlauf des Vorgangs der endgültigen Formgebung des Werkstückes, das

überschüssige Volumen des elastischen Kissens 6 aufzunehmen, in dem die Verschiebung des Kolbens 11 durch die

Lamellenbremse 12 geregelt wird. Nach einer weiteren, in Figur 4 dargestellten Variante bestehen die Mittel 10 zur Absorption des überschüssigen Volumens des

elastischen Kissens 6 aus einem Kolben 31, der mit dem genannten elastischen Kissen 6 in Berührung steht und der drehbar mit einer Umkehrschraube 30 verbunden ist, welche mit einer Bandbremse (33-36) zusammenarbeitet, die das Organ zur Regelung der Verschiebung des genannten Kolbens darstellt.

Der Boden 5 des das elastische Kissen β beinhaltenden Behälters stützt sich auf der Fußplatte 13 ab und bildet mit dieser einen

zentralen Hohlraum 32, in welchem eine drehbare, zylindrische Mutter 33 angeordnet ist. Ein Reibungsanschlag 34 wird zwischen der drehbaren Mutter 33 und der Fußplatte 13 angeordnet.

Die drehbare Mutter 33 enthält eine zentrale Öffnung 33a, welche mit einem inneren Gewindegang ausgestattet ist, dar m>! der Schraube 30 zusammenwirkt. Eine Feder 35 wird in der Öffnung 33a zwischen dem Boden der Schraube 30 und der Fußplatte 13

angeordnet.

Andererseits enthält die drehbare Mutter 33 an ihrem Umlang eine Nut 33 b, in welcher ein Bremsband 36 ruht. Wie in Figur 5 zu sehen, umgibt das Bremsband 36 die drehbare Mutter 33, und eines seiner Enden 35 a ist unbeweglich und das

andere seiner Enden 36b ist durch einen Anschlagmechanismus 37 mit dem Ende einer Stange 38 eines Zylinders 39 zur

Regelung der Spannung des genannten Bremsbandes verbunden. Während sich der obere Blechhalter zur Vorformung des Blechausschnittes herabsenkt, übt der Zylinder 39 eine Spannung auf

das Bremsband 36 aus, was zur Folge hat, daß die Mutter 33, die Schraube 30 und der Kolben 31 unbeweglich werden, womit verhindert wird, daß das elastische Kissen 6 nach unten kriecht.

Während des Vorgangs der endgültigen Umformung durch den Stempel spannt der durch einen geeigneten nicht dargestellten Mechanismus gesteuerte Zylinder 39 das Bremsband 36 mehr oder weniger stark, wodurch die Verschiebung des Kolbens 31

geregelt und das Volumen des elastischen Kissens β absorbiert werden kann, das in bezug auf das Volumen überschüssig ist, das durch die Oberfläche des herzustellenden Fertigteils bestimmt wird.

Am Ende des Arbeitsspiels, nach dem erneuten Hochgang des Stempels und des oberen Blechhalters bewirkt die Rückholfeder 35 die Aufwärtsbewegung des Kolbens 31 unter der Einwirkung der Schraube 30. In der in Figur 6 dargestellten Variante enthält die drehbare Mutter 33 an ihrem Umlang Eingriffsmittel, die von einer gezahnten Nut 33c gebildet werden, die mit einer Schnecke 40 zusammenwirkt, die zum Beispiel durch einen nicht dargestellten Schrittmotor oder durch jedes andere geeignete Mittel angetrieben wird. Entsprechend zwei weiteren, in der. Figuren 7 und 8

dargestellten Varianten bestehen die Mittel 10 zur Absorption des überschüssigen Volumens des elastischen Kissens 6 im

Augenblick der endgültigen Formgebung des Werkstückes aus einem Hydraulikzylinder 50. Zu diesem Zweck drückt sich der Boden 5 des Behälters an die Fußplatte 13 und bildet mit dieser einen zylindrischen Hohlraum 51, in dem ein Zylinder 52 angeordnet ist, der eine innere Kammer 53 bildet, welche mit einer Flüssigkeit gefüllt ist. Der Boden 5 des Behälters wird von einem Kolben 54 gebildet, dessen Oberseite das elastische Kissen 6 berührt und der an

seinem unteren Teil einen zylindrischen Ansatz 55 enthält, der im Innern des Zylinders 3? gleitet. Der zylindrische Ansatz 55 besitzt an seinem Umlang Abdichtungsorgane 55a.

Der hydraulische Steuerkreis des Zylinders 50 enthält eine Leitung 66, deren eines Ende in der inneren Kammer 53 unterhalb des Ansatzes 55 endet und deren anderes Ende mit einem Flüssigkeitsbehälter 57 verbunden ist. In diese Leitung 56 sind einerseits

ein Druckverminderer 58 mit proportionaler Steuerung angebracht, der elektrisch, mechanisch oder pneumatisch in

Abhängigkeit von dem im elastischen Kissen 6 gewünschten Druck programmiert ist, und andererseits ein Rückschlagventil 59

eingebaut, wodurch der Durchfluß der Flüssigkeit von der Kammer 53 zum Behälter 57 möglich wird.

Die Leitung 56 umfaßt ebenfalls oberhalb des Druckverminderers 58 eine Abzweigung, die von einer Leitung 60 gebildet wird,

die ein Rückschlagventil 61 enthält, das den Durchlauf der Flüssigkeit vom Behälter 57 zur Kammer 53 ermöglicht und eine

Pumpe 62, die die Flüssigkeit aus dem Behälter 57 pumpt. In der in Figur 8 dargestellten Variante umfaßt der hydraulische Steuerkreis des Zylinders 50 eine Leitung 65, deren eines Ende

in der inneren Kammer 53 unterhalb des Ansatzes 55 des Kolbens 54 endet und deren anderes Ende mit dem Behälter 57 verbunden ist. In diese Leitung ist lediglich der Druckverminderer 58 eingebaut.

Im übrigen umfaßt der hydraulische Steuerkreis ebenfalls eine weitere Leitung 66, deren eines Ende in der inneren Kammer 53

oberhalb des Ansatzes 55 endet und deren anderes Ende mit dem Behälter 57 verbunden ist. In diesem Fall ist eine

Rückholfeder 67 in der inneren Kammer 53 zwischen dem Ansatz 55 und der Fußplatte 13 angebracht, um den Kolben 54 nach

der Stufe der endgültigen Formgebung in seine Ausgangsstellung zu bringen.

In diesen beiden Ausführungsbeispielen ermöglicht der Hydrauliköle über den Kolben 54 die Absorption des überschüssigen Volumens des elastischen Kissens während der Etappe der endgültigen Formgebung des Werkstückes, wobei die Verschiebungen des Kolbens 54 in bezug auf das herzustellende Fertigteil geregelt werden. Nach einer anderen, in den Figuren 9 bis 11 dargestellten Variante bestehen die Mittel 10 zur Aufnahme des überschüssigen Volumens des elastischen Kissens 6 zum Zeitpunkt der endgültigen Formgebung des Werkstückes aus einer hydraulischen Klappe, die durch ein pneumatisches Ventil reguliert wird. Zu diesem Zweck drückt sich der Boden 5 des Behälters an die Fußplatte 13 und bildet mit dieser einen zylindrischen Hohlraum 70, in dem ein Zylinder 71 angeordnet ist, welcher eine innere Kammer 72 bildet. Der Zylinder 71 hat einen kleineren Durchmesser als der innere Durchmesser des Rückhaltebehälters, und er ruht auf einer Lagerplatte 73, die auf dem Ansatz 13

aufliegt.

Der Boden 5 des Behälters besteht aus einem Kolben 74, dessen Oberseite mit dem elastischen Kissen 6 in Kontakt steht und der

an seinem unteren Teil eine zylindrische Verlängerung 75 enthält, die im Innern des Zylinders 71 gleitet. Der Kolben 74 wird durch Federn 92 zurückgeholt, die zwischen dem Boden der zylindrischen Verlängerung 75 und der Platte 73 angeordnet sind.

Im Innern der zylindrischen Verlängerung 75 des Kolbens 74 ist ein Napf 77 angeordnet, der einen unteren Mantel 76a enthält,

der sich an die Platte 73 drückt und dessen obere Wand 76b von einer zentralen Öffnung 77 durchbrochen ist. Der Napf 76 bildet mit dem Kolben 74 eine obere Kammer 78 und enthält eine innere Kammer 79, in welcher ein kleiner Kolben 80 gleitet, der an

seiner Oberseite eine Klappe 81 besitzt, die mit dem unteren Teil der Öffnung 77 zusammenwirkt, die einen Sitz für die Klappe darstellt.

Andererseits hat der Napf 76 einen Außendurchmesser, der etwas kleiner ist als der Innendurchmesser der zylindrischen Verlängerung 75 des Kolbens 74, so daß ein ringförmiger Raum 82 gebildet wird, der die obere Kammer 78 mit der Kammer 72

verbindet.

Der kleine Kolben 80 wird durch die Federn 83 nach oben zurückgeführt, die sich auf der Fußplatte 13 abstützen, und sein Hub

nach unten wird durch einen Anschlag 84 begrenzt.

Der Mantel 76a des Napfes 76 und die Lagerplatte 73 sind von kleinen Kanälen 85 bzw. 86 durchbrochen, die die obere Kammer 78 mit dem Hohlraum 70 in Verbindung bringen. Weiterhin ist die Lagerplatte 73 von kleinen Öffnungen 87

durchbrochen, die mit Rückschlagventilen ausgestattet sind, die die Kammer 72 mit den kleinen Kanälen 86 verbinden.

Schließlich endet eine Leitung 89, die mit einem Ventil 90 ausgestattet ist, zwischen dem kleinen Kolben 80 und der Fußplatte 13. Der Hohlraum 70 bildet einen Flüssigkeitsbehälter, der die Kammern 72,78 und 79 sowie die kleinen Kanäle 85 und 86 füllt.

Bei der Abwärtsbewegung des oberen Blechhalters bei der Vorformung des Werkstückes wird das Ventil 90 geöffnet, und die Druckluft wirkt auf do η kleinen Kolben 80, so daß die Klappe 81 an ihren Sitz gedrückt wird. Die öffnung 77 wird geschlossen, wodurch verhindort wird, daß die Flüssigkeit von der Kammer 78 zur Kämmer 79 fließt und infolgedessen verhindert, daß das elastische Kissen 6 nach unten kriecht.

Währond des Vorgangs der endgültigen Formgebung durch den Stempel (Fig. 10) wird die Zufuhr an Druckluft unterbrochen. Unter Einwirkung des durch den Stempel auf das elastische Kissen β ausgeübten Drucks senkt sich der Kolben 74, was über die in der Kammer 78 enthaltene Flüssigkeit die Öffnung der Klappe 81 bewirkt. Die Flüssigkeit fließt von der Kammer 78 zur Kammer 79, dann durch die kleinen Kanäle 85 und 86 zum Hohlraum 70. Diese Anordnung ermöglicht es, die Verschiebung des Kolbens 74 zu regulieren und das Volumen des elastischen Kissens 6 aufzunehmen, das in bezug auf das Volumen überschüssig ist, das durch die Oberfläche des herzustellenden Fertigteils bestimmt wird.

Am Ende des Arbeitsspiels (Fig. 11) nach dem Hochgehen des Stempels und des oberen Blechhalters bewirken die Rückholfedern 82 den Aufwärtshub des Kolbens 74 und der Federn 83, wobei der Aufwärtshub des Kolben? 80 so die öffnung durch die Klappe 81 verschließt.

Unter der Eirwjrkung der durch die Aufwärtsbewegung des Kolbens 74 in der Kammer 70 geschaffenen Saugwirkung öffnen sich die in den Öffnungen 87 angeordneten kleinen Klappen und die Flüssigkeit fließt vom Hohlraum 70 durch die Kanäle 86 und die Öffnungen 87 him urch zur Kammer 72, dann von der Kammer 72 durch den ringförmigen Raum 82 hindurch zur Kammer Entsprechend einer ν literen, in Figur 12 veranschaulichten Variante besteht der Körper 1 aus einem oberen Teil 100a, der mit dem nicht dargestellten, äußeren Stößel der Presse verbunden ist, und aus einem davon getrennten unteren Teil 100b, dessen Unterseite den oberen peripheren Blechhalter darstellt.

Zwischen den beiden Teilen 100a-100b des Körpers 1 ist mindestens ein Organ 101 angeordnet, das das Eindringen des oberen Blechhalters in das elastische Kissen 6 verändert. Dieses Organ 101 kann zum Beispiel eine Feder oder ein Zylinder oder auch jedes andere geeignete System sein, das die Eindringtiefe des oberen Blechhalters in das Kissen begrenzt, wenn der Druck in genanntem Kissen über einen bestimmten Wert ansteigt. Die Mittel zur Absorption des überschüssigen Volumens des elastischen Kissens 6 können ebenfalls von mindestens einer Seitenwand des Behälters 2 gebildet werden, die mit einem Organ zusammenwirken, das zum Beispiel aus mindestens einer Feder odsr einem Zylinder besteht, die es ermöglichen, die Verlagerung der genannten Seitenwand in Abhängigkeit von dem im elastischen Kissen ausgeübten Druck zu regulieren. Die erfindungsgemäße Vorrichtung gilt nicht nur für den Fall, in dem der Blechausschnitt auf einem unteren Blechhalter ruht, der von einem Rahmen gebildet wird, sondern auch für den Fall, in dem der Blechausschnitt direkt auf dem elastischen Kissen entsprechend FR-A-2.564.339 ruht und für den Fall, in dem sich der Blechausschnitt an den oberen Teil des Rückhaltebehälters des elastischen Kissens entsprechend FR-A-2.590.814 andrückt.

Claims

1. Verfahren zum Tiefziehen von Materialien in Tafelfprm mit Hilfe eines elastischen Kissens (6) aus einem elastischen Material, nach den ein umzuformender Blechausschnitt (3) auf einer Unterlage angeordnet wird, die einen unteren, peripheren Blechhalter (2 a) bildet, ein oberer Niederhalter (1 a) zur Vorformung des genannten Blechausschnittes an den Randbereich des Blechausschnittes (3) gedrückt wird, dann ein Stempel (4) an den zentralen Teil des Blechausschnittes (3) zur endgültigen Umformung gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß während der endgültigen Umformung das Volumen des elastischen Kissens (6) absorbiert wird, das durch das Andrücken des Stempels (4) entsteht und in bezug auf das Volumen überschüssig ist, das durch die Oberfläche des herzustellenden Fertigteils bestimmt wird.

2. Vorrichtung zum Tiefziehen von Materialien in Tafelform, die ein Kissen (6) aus einem elastischen Material, welches in einem Rückhaltebehälter (2) gelagert ist, Mittel zur Vorformung eines Blechausschnittes, die aus einem äußeren Stößel bestehen, an dem ein oberer Blechhalter (1 a) sitzt, sowie Mittel zur endgültigen Umformung des genannten Blechausschnittes enthält, die aus einem zentralen Stößel bestehen, derauf einen Stempel (4) wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin Mittel (10) zur Aufnahme des Volumens des elastischen Kissens (6) enthält, das in bezug auf das Volumen überschüssig ist, das durch die Oberfläche des herzustellenden Fertigteils bestimmt wird.

3. Vorrichtung zum Tiefziehen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (10) zur Absorption des überschüssigen Volumens des elastischen Kissens (6) durch den Boden (5) des Rückhaltebehälters (2) des Kissens gebildet werden, welcher mit einem Organ (11-31-54-74) zur Regulierung de^r Verlagerung des genannten Bodens zusammenwirkt.

4. Vorrichtung zum Tiefziehen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (10) zur Aufnahme des überschüssigen Voiuuiens des elastischen Kissens (6) von mindestens einer Seitenwand des Rückhaltebehälters des Kissens gebildet werden, weiche mit Einern Organ (11-31-54-74) zur Regulierung der Verlagerung der genannten Seitenwand zusammenwirkt.

5. Vorrichtung zum Tiefziehen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (10) zur Aufnahme des überschüssigen Volumens des elastischen Kissens (6) von dem oberen Blechhalter gebildet werden, welcher mit einem Organ (101) zur Regulierung des Eindringens des oberen Blechhalters in das elastische Kissen (6) zusammenwirken.

6. Vorrichtung zum Tiefziehen nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Organ zur Regulierung aus einem beweglichen Kolben (11) besteht, der mit einer Lamellenbremse (12) zusammenwirkt, die obere Reibscheiben (12a), die mit dem Kolben (11) fest verbunden sind, sowie untere Reibscheiben (12b) enthält, die mit einer unbeweglichen Fußplatte (13) fest verbunden und die zwischen den genannten oberen Reibscheiben angeordnet sind und der weiterhin mit einem Rückholorgan (14) zusammenwirkt.

7. Vorrichtung zum Tiefziehen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellenbremse (12) durch mindestens einen Steuerzylinder (16) betätigt wird, der auf eine Stange (18) einwirkt, welche an zwei Hebel (19,20) angelenkt ist, die ein Knebelgelenk zum Spannen der Reibscheiben (12a, 12b) bilden.

8. Vorrichtung zum Tiefziehen nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Organ zur Regulierung aus einem beweglichen Kolben (31) besteht, der mit einer umkehrbaren Schraube (30) zusammenwirkt, die mit genanntem Kolben drehbar verbunden ist und mit einer Bandbremse (33,36,39) ausgestattet ist und mit einer Rückholeinrichtung (35) verbunden ist.

9. Vorrichtung zum Tiefziehen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandbremse eine drehbare Mutter (33) enthält, die an ihrem Umfang mit einer Nut (33b) zur Führung eines Bandes (36) versehen ist, dessen Spannung durch den Zylinder (39) gesteuert wird.

10. Vorrichtung zum Tiefziehen nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Organ zur Regulierung aus einem beweglichen Kolben (31) besteht, der mit einer umkehrbaren Schraube (30) zusammenwirkt, die drehbar mit dem genannten Kolben verbunden ist und durch einen Schrittschaltmechanismus (33,40) betätigt wird.

11. Vorrichtung zum Tiefziehen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schrittschaltmechanismus aus einer drehbaren Mutter (33) besteht, die an ihrem Umfang mit Eingriffsmitteln ausgestattet ist, die von einer gezahnten Nut (33c) gebildet werden, die mit einer Schnecke (40) zusammenwirkt.

12. Vorrichtung zum Tiefziehen nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Organ zur Regulierung aus einem beweglichen Kolben (54) besteht, der mit einem Hydraulikzylinder zusammenwirkt (50).

13. Vorrichtung zum Tiefziehen nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulikzylinder (50) durch einen Hydraulikkreis gesteuert wird, der insbesondere einen Druckverminderer (58) mit proportional programmierter Steuerung umfaßt.

14. Vorrichtung zum Tiefziehen nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Organ zur Regulierung aus einem beweglichen Kolben (74) besteht, der mit einer hydraulischen Klappe (81) 'zusammenwirkt, die durch ein hydraulisches Ventil (89,90) reguliert wird.

15. Vorrichtung zum Tiefziehen nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Klappe (81) an einem Kolben (80) sitzt, derder Einwirkung von Druckluft ausgesetzt wird, die durch das pneumatische Ventil (89,90) verteilt wird und der in einem Napf (76) gleitet, dessen obere Wand von einer zentralen Öffnung (77) durchbrochen ist, die einen Sitz für die Klappe bildet.

16. Vorrichtung zum Tiefziehen nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Napf (76) mit dem Kolben (74) eine obere Kammer (78) und mit dem kleinen Kolben (80) eine innere Kammer (79) bildet, wobei die genannten Kammern (78,79) mit einer Flüssigkeit gefüllt sind und untereinander durch die zentrale Öffnung (77) in Verbindung stehen.

17. Vorrichtung zum Tiefziehen nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen zylindrischen Hohlraum (70) enthält, die einen Flüssigkeitsbehälter darstellt, der einerseits mit der oberen Kammer (78) und andererseits mit der inneren Kammer (79) in Verbindung steht.