DE1752963C - Flexibler napfartiger Druckkammerabschlußeinsatz - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen flexiblen, napfartigen Druckkammerabschlußeinsatz für eine hydraulische Formpresse zur Blechbearbeitung mit einem membranartigen Boden und einem senkrecht ansitzenden, im wesentlichen zylindrischen, einen radialen Wulst aufweisenden Mantel, der an seinem kammerseitigen Rand axial und von innen durch einen kegeligen Lagerring und an der Übergangskante zur Membran von außen durch einen kegeligen, mit Haltemitteln versehenen Haltering umfaßt ist (deutsche Patentschrift 1 234 175, USA-Patentschrift 3 075 485).

Die flexiblen, napfartigen Druckkammerabschlußeinsätze sind allgemein hoch beanspruchte Formteile. Sie unterliegen einem großen Verschleiß und müssen häufig ausgewechselt werden. Da sie den Abschluß der Druckkammer der hydraulischen Formpresse bilden, müssen sie gute Dichteigenschaften haben. Hierzu ist es bisher notwendig, die Einsätze unter Einhaltung enger Toleranzen herzustellen. Da jedoch die Herstellung von genau tolerierten Einsätzen ohne großen technischen Aufwand nicht möglich ist, sind derartige genaue Einsätze sehr teuer. Um gute Dichteigenschaften auch bei nicht tolerierten, also billigeren Einsätzen zu gewährleisten, hat man bereits versucht, derartige Einsätze mit geringem Übermaß herzustellen. Die Praxis hat gezeigt, daß mit Übermaß hergestellte Einsätze zwar sehr gute Dichteigenschaften haben, jedoch nur schwer in die Kammer einsetzbar sind, so daß das Auswechseln nicht immer ausreichend schnell und reibungslos erfolgen kann. Mit Untermaß hergestellte Einsätze dagegen gestatten ein reibungsloses schnelles Auswechseln, bereiten jedoch immer wieder Dichtschwierigkeiten. Dies trifft auch für den flexiblen, napfartigen Druckkammerabschlußeinsatz der eingangs genannten Art zu, bei dem der radiale Wulst sich nach innen erstreckt, wobei der Haltering mit dem Lagerring nur beschränkt zusammenwirkt.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen flexiblen, napfartigen Druckkammerabschlußeinsatz zu schaffen, der in allen erforderlichen Größen ohne Einhaltung enger Toleranzen sicher abdichtet und leicht auswechselbar ist.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Wulst sich in an sich bekannter Weise nach außen erstreckt und zwischen dem Lagerring und dem Haltering gehalten ist.

Damit kann auf einfache Weise auch mit Druckkammerabschlußeinsätzen, die mit Untermaß hergestellt sind, ein ausgezeichneter Dichteffekt erzielt werden, da der Wulst von dem kegeligen Lagerring fest gegen die Dichtfläche an der Kammerwand bzw. des Halteringes gepreßt wird. Auf Grund der großen Anpreßkraft durch das Zusammenwirken des Lagerringes und des Halteringes am Wulst brauchen die Dichtflächen nicht einmal einer Feinbearbeitung unterzogen werden.

Ein radialer Wulst am Mantel eines flexiblen, napfartigen Druckkammerabschlußeinsatzes, der sich nach außen erstreckt, ist zwar an sich bekannt, jedoch nicht in zusammenwirkender Anordnung mit einem kegeligen Lagerring und einem kegeligen Haltering.

Zur Erzielung von guten Dichteigenschaften bei Druckkammerabschlußeinsätzen kleinerer Größen ist es vorteilhaft, daß der Haltering zur Ausbildung einer ringförmigen Stufe an einem Ende eine Eindrehung aufweist und den Mantel des Einsatzes derart umfaßt, daß der Wulst des Einsatzes auf der ringförmigen Stufe zu liegen kommt. Somit ist auch bei einer Umrüstung der hydraulischen Formpresse zur Bearbeitung kleinerer Werkstücke mit Druckkammerabschlußeinsätzen der erfindungsgemäßen Art eine absolut sichere und zuverlässige Abdichtung und eine leichte und reibungslose Auswechselbarkeit gewährleistet.

Im folgenden sind zur weiteren Erläuterung und zum besseren Verständnis zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung in den Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Teilschnitt einer hydraulischen Formpresse mit einem erfindungsgemäßen flexiblen, napfartigen Druckkammerabschlußeinsatz,

Fig. 2 einen Schnitt in der Ebene 2-2 von Fig. 1,

Fig. 3 einen Teil des in Fig. 1 dargestellten Schnittes im vergrößerten Maßstab, wobei der Haltering nur teilweise eingeschoben ist, und

Fig. 4 einen Teilschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels einer hydraulischen Formpresse mit einem Druckkammerabschlußeinsatz kleinerer Größe für die Herstellung kleinerer Teile.

Das Haupt 10 der Formpresse umschließt eine Druckkammer 12. Diese Druckkammer 12 wird in ihrem unteren seitlichen Bereich von einer zylindrischen Wandung 10a gebildet, die in eine kreisförmige Öffnung ausläuft. Die Formpresse besitzt ferner einen ringförmigen Tisch 14, auf dem ein Werkstück 16 aufliegt. Das Haupt 10 und der Tisch 14 sind relativ zueinander beweglich. Die Druckkammer 12, welche mit einer hydraulischen Flüssigkeit gefüllt wird, ist an ihrem oberen Ende mit einer Anzahl von Öffnungen für den Zu- und Abfluß der hydraulischen Flüssigkeit ausgestattet. Den unteren Abschluß der Druckkammer 12 bildet ein flexibler Druckkammerabschlußeinsatz 18. Der Einsatz 18 ist napfartig ausgebildet und besitzt dabei einen membranartigen Boden, einen konisch verlaufenden Mantel 18c und an diesem Rand einen sich nach außen erstreckenden Wulst 18a. Der Einsatz 18 ist außerdem mit einem Polster 18b ausgestattet.

Ist die Presse geschlossen, so kommt der Einsatz 18 an dem Werkstück 16 auf dem Tisch 14 zur Anlage. Während des Formvorganges ist die hydraulische Flüssigkeit in der Druckkammer 12 einem hohen Druck ausgesetzt. Außerdem wird aus der zentralen Öffnung des ringförmigen Tisches 14 ein Preßstempel 20 ausgefahren. Dieser Preßstempel 20 drückt das Werkstück 16 gegen den druckbelasteten flexiblen Einsatz 18, welcher seinerseits das Werkstück 16 gegen den ausgefahrenen Preßstempel 20 preßt. Auf diese Weise erhält das Werkstück die Form des Preßstempels 20.

Nach dem Formvorgang wird der Druck in der Kammer 12 abgesenkt und die Formpresse wird zur Entnahme des fertiggestellten Werkstücks 16 geöffnet.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis 3 ist ein Haltering 22 vorgesehen, der den flexiblen Einsatz 18 umgibt und seinen ringförmigen Wulst 18a aufnimmt.

Ein Lagerring 24 ist mittels mehrerer Schrauben 26 in der Druckkammer 12 gehaltert. Der Lagerring 24 besitzt eine Wandung 24a, die sich an der Druckkammerwand nach unten erstreckt. Am unteren Ende der Wandung 24a befindet sich ein ringförmiger Ansatz 24b mit einer konisch verlaufenden Außenfläche 24c.

Setzt man nun den flexiblen Einsatz 18 in den aus einem starren Material, wie beispielsweise Stahl, hergestellten Haltering 22 ein und schiebt diese Baugruppe in die untere Öffnung der Druckkammer 12 (Fig. 3), so wird der Wulst 18a des Einsatzes durch die schräg verlaufende Außenfläche 24c des Lagerringes 24 dichtend gegen die Wandung 10a und den ringförmigen Ansatz 24b des Lagerringes 24 gepreßt. Der Haltering 22 wird dabei durch einen sich nach außen dehnenden Federring 27 gehalten, der in einer Nut 10b in der zylindrischen Wandung 10a des Kopfes 10 gelagert ist. Dieser Federring 27 ist derart vorgespannt, daß er bestrebt ist, seinen Innendurchmesser zu vergrößern. Um das nötige Spiel zum Einsetzen der aus dem Haltering 22 und dem Einsatz 18 bestehenden Baugruppe zu erhalten, kann der Federring 27 durch Absenken eines ringförmigen Spannelementes 28 in der Nut 10b der zylindrischen Wandung 10a versenkt werden. Das Absenken des ringförmigen Spannelementes 28 wird dabei durch Herausschrauben einer Anzahl über den Umfang des Spannelementes verteilten Spannschrauben 30 bewerkstelligt. Der Betrag, um den das ringförmige Spannelement 28 abgesenkt werden kann, bestimmen zwischen den Spannschrauben 30 angeordnete Anschlagschrauben 32.

Das Einsetzen der aus dem Haltering 22 und dem flexiblen Einsatz 18 bestehenden Baugruppe in das Haupt 10 wird folgendermaßen durchgeführt. Nach dem Absenken des Tisches 14 wird die Baugruppe auf den Tisch 14 aufgesetzt. Im Anschluß daran wird die Presse geschlossen und die vorher gelockerten Spannschrauben 30 angezogen. Durch das Anziehen der Schrauben 30 bewegt sich das ringförmige Spannelement 28 nach oben, wodurch der Federring 27 auf Grund einer schrägen Fläche der Nut 10b in der zylindrischen Zwischenwandung 10a seinen Durchmesser verkleinert und in eine Nut 22a des Halteringes 22 hineinragt. Damit ist die Lage des Halteringes 22 gesichert.

Der Ausbau des Einsatzes 18 aus der Presse erfolgt in umgekehrter Reihenfolge. Zuerst wird die Presse geschlossen und die Spannschrauben 30 des Spannelementes 28 soweit gelöst, bis das Spannelement 28 an den Anschlagschrauben 23 zur Anlage kommt. Im Anschluß daran wird die Presse langsam geöffnet. Auf Grund der konischen Ausbildung des mit dem Wulst 18a des Einsatzes 18 in Berührung stehenden Teiles des Lagerringes 24 läßt sich der Bausatz ohne Schwierigkeiten aus dem Kopf 10 der Presse herausnehmen. Falls nötig, kann durch Erzeugung eines geringen Überdruckes in der Druckkammer 12 der Lösevorgang etwas unterstützt werden.

Auf Grund der Ausbildung des Wulstes 18a des Einsatzes 18, der mit seiner Innenwandung an der konischen Fläche 24c des Lagerringes 24 anliegt, hat der Mantel 18c des Einsatzes 18 die Möglichkeit, sich während des Preßvorganges geringfügig zwischen Haltering 22 und Lagerring 24 zu verschieben. Diese Ausweichmöglichkeit, die auf Grund der Ausbildung ohne Beeinträchtigung der Dichtwirkung erfolgen kann, vermeidet das Entstehen großer Spannungen im Mantel 18c und reduziert damit die Gefahr, daß der Einsatz beim Preßvorgang reißt. Auf Grund der Tatsache, daß der Wulst 18a sowohl im geöffneten als auch im geschlossenen Zustand der Presse zwischen der konischen Fläche 24c des Lagerringes 24 und dem Haltering 22 eingespannt ist, ergibt sich eine ausgezeichnete Dichtwirkung. Es ist deshalb auch nicht nötig, daß die Oberfläche der Wandung 10a des Kopfes 10 einer besonderen Bearbeitung unterzogen werden muß. Die schrägen Flächen an dem Lagerring 24 und dem Haltering 22 erleichtern außerdem die Herstellung des Einsatzes 18 erheblich. Die Ausbildung des Einsatzes 18 ermöglicht außerdem eine Einsparung von Material bei seiner Herstellung.

In Fig. 4 ist dargestellt, auf welch einfache Weise eine Formpresse zur Bearbeitung kleinerer Werkstücke auf Druckkammerabschlußeinsätze kleinerer Größe umgerüstet werden kann. Zu diesem Zweck wird der Lagerring 24 nach Fig. 1 bis 3 entfernt und dafür eine Platte 37 eingesetzt. Das Haupt 10 der Formpresse ist nunmehr in der Lage, eine aus einem abgewandelten Haltering 38, einem kleineren, aber sonst gleich ausgebildeten Einsatz 18 und einem abgewandelten Lagerring 40 bestehende Baugruppe zur Herstellung kleinerer Werkstücke aufzunehmen. Der Einsatz 18 ruht bei diesem Ausführungsbeispiel mit seinem Wulst 18a in einer ringförmigen Stufe 38d des Halteringes 38. Die Halterungsfunktion des Lagerringes 24 des in Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispieles übernimmt in diesem Fall der Lagerring 40, der mit einer Anzahl von Schrauben, welche in Gewindebohrungen 38b eingeschraubt sind, an dem Haltering 38 gehalten wird. Auch dieser Haltering 38 besitzt ähnlich dem in Fig. 1 bis 3 dargestellten Haltering eine konische Innenfläche 38c sowie eine zylindrische Außenfläche 38a. Die zylindrische Außenfläche 38a ist außerdem neben einer Nut 38e für den Eingriff des Federrings 27 mit einer weiteren Ringnut ausgestattet, die zur Aufnahme eines O-Ringes 42 dient. Dieser O-Ring 42 bildet die Dichtung zwischen dem Haltering 38 und der Innenfläche 10a des Hauptes 10.

Claims (2)

1. Flexibler, napfartiger Druckkammerabschlußeinsatz für eine hydraulische Formpresse zur Blechbearbeitung mit einem membranartigen Boden und einem senkrecht ansitzenden, im wesentlichen zylindrischen, einen radialen Wulst aufweisenden Mantel, der an seinem kammerseitigen Rand axial und von innen durch einen kegeligen Lagerring und an der Übergangskante zur Membran von außen durch einen kegeligen, mit Haltemitteln versehenen Haltering umfaßt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Wulst (18a) sich in an sich bekannter Weise nach außen erstreckt und zwischen dem Lagerring (24, 40) und dem Haltering (22, 38) gehalten ist.

2. Einsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering (38) zur Ausbildung einer ringförmigen Stufe (38d) an einem Ende eine Eindrehung aufweist und den Mantel (18c) des Einsatzes (18) derart umfaßt, daß der Wulst (18a) des Einsatzes auf der ringförmigen Stufe zu liegen kommt.