DE2205734A1

DE2205734A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Emwir kung auf ein rohes Werkstuck, insbesondere im Sinne des Tiefziehens

Info

Publication number: DE2205734A1
Application number: DE19722205734
Authority: DE
Inventors: Francis Joseph Fuchs Jr
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1971-02-10
Filing date: 1972-02-08
Publication date: 1972-09-21
Also published as: SE409956B; CH550035A; ES399977A1; BE779226A; ZA72750B; CA947016A; FR2124624B1; DE2205734C2; YU30872A; FR2124624A1; JPS5940528B1; IT949047B; AU3866072A; US3715902A; GB1369112A; AU461336B2; NL7201709A; HU163653B

Description

WESTERN ELECTRIC COMPANY ' F. J. Fuchs, Jr. 74

Incorporated

NEW YORK, N. Y., 10007, USA

Verfahren und Vorrichtung zur Einwirkung auf ein rohes Werkstück, insbesondere im Sinne des Tiefziehens

Die Erfindung bezieht sich, im weiten Sinne, auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verschieben von Materia] in einem rohen Werkstück in Richtung auf eine Stelle einer Seite des Werkstückes. Im eingeschränkteren Sinne bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Tiefziehen eines rohen Werkstückes. Noch spezieller bezieht sich die Erfindung auf Tiefziehen von rohen Materialstücken, insbesondere aus festem, plastischem Material, dessen Dukülität unter hohem hydrostatischem Druck zunimmt, wobei die Randteile des rohen Werkstückes radial nach innen gedrückt werden durch eine unter hohem Druck stehende, nach innen fließende Viskoseflüssigkeit, welche eine Schleppkraft auf die Oberfläche des rohen Werkstückes ausübt.

Bekannte Tiefzieh-Verfahren schließen typischerweise mehrere Tief zieh-Operationen ein, welche im allgemeinen zwischenliegende

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Wärmebehandlungen erforderlich machen, um die unerwünschten Auswirkungen der Werkstückhärtung zu beseitigen. Ferner machen die bekannten Tiefzieh-Verfahren typischerweise die Anwendung von unterschiedlichen Tief zieh-Matrizen für jede Tiefzieh-Operation erforderlich. Diese bekannten Tiefzieh-Verfahren sind deshalb zeitaufwendig und teuer, sogar wenn duktiles Material tiefgezogen werden soll, und sind noch teurer und zeitaufwendiger wenn weniger duktiles und brüchiges Material verarbeitet werden soll.

Bei der typischen bekannten Tiefzieh-Verarbeitung wird das Material gestreckt-gezogen, was bekanntlich zu unerwünschter, unebener und selbstzerstörerischer Verdünnung der Wände des Tief zieh-Materials führen kann.

Bekanntlich wird der Wirkungsgrad beim Tiefziehen durch das Verhältnis des Durchmessers des rohen Werkstückes zu dem Durchmesser des in einem einzigen Ziehvorgang hergestellten Werkstückes gemessen. Gewöhnlich wird ein Verhältnis von 2:1 für einen einzigen Tiefzieh-Vorgang als ganz gut betrachtet. Ein solches Verhältnis

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ist jedoch zu klein, wenn die Tiefe der unterschiedlichen napfartigen Strukturen von im Handel befindlichen Gegenständen betrachtet \vird. Daher ist das bekannte Tief zieh-Verfahren nicht in der Lage, in einem einzigen Tief zieh-Schritt die Herstellung mancher napfartigen, rohrförmigen oder mandelförmigen Strukturen zu ermöglichen, die heutzutage verlangt werden.

Verbesserungen der'üblichen Tiefzieh-Verfahren sind in den US-Patentschriften 3 379 043, 3 452 566, 3 459021, 3 495 433 und 3 509 785 beschrieben.

Die Erfindung richtet sich im weitesten Sinne auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Einwirkung auf ein rohes Materialstück, insbesondere zum Verschieben von Material in einem rohen Werkstück in Richtung auf eine Stelle des Werkstückes (z.B. um das Werkstück an dieser Stelle dicker zu machen oder um an dieser Stelle.angesammeltes Material in eine Matrize zu drängen) und insbesondere auf eine verbesserte Lösung der Mangel bekannter Tiefzieh-Verfahren und Vorrichtungen.

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Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, die Materialverteilung in einem tiefzuziehenden, rohen Werkstück v/ährend des Tiefzieh-Vorganges günstig zu beeinflussen. Die gestellte Aufgabe wird aufgrund der in den Ansprüchen angegebenen Merkmale gelöst.

Ein besonderer Vorteil des Verfahrens und der Vorrichtung nach der Erfindung besteht in der Zunahme der Duktivität von festen, plastischen Materialien unter hohem hydrostatischem Druck. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung und die Ansprüche.

Die gestellte Aufgabe und die angegebenen Vorteile werden in einer Ausführungsform der Erfindung dadurch erzielt, daß das tiefzuziehende, rohe Werkstück in einer Kammer angeordnet wird, wobei die eine Seite des Werkstückes auf einer Oberfläche niedriger Reibung aufliegt und eine viskose Flüssigkeit unter hohem Druck entlang der anderen Seite des Werkstückes fließt, wobei die Strömungsrichtung von außen nach innen auf eine Stelle der Oberfläche des rohen Werkstückes gerichtet ist, wobei ferner

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das Ruhewerkstück genügend unter Druck gebracht wird, um die normale Duktivität zu erhöhen, und wobei gleichzeitig eine Schleppwirkung das Material des rohen Werkstückes von außen nach innen zu der Stelle drängt. An der Stelle wird eine Tiefziehkraft senkrecht auf die Oberfläche der Seite des rohen Werkstückes aufgebracht, um dieses an der Stelle tiefzuziehen.

Die gestellte Aufgabe wird in einer Modifikation dadurch gelöst, daß beide Seiten des rohen Werkstückeslunter der Einwirkung von hoch verdichteten, von außen nach innen schließenden, viskosen Flüssigkeiten stehen.

Es wird nunmehr auf die Zeichnungen Bezug genommen, bei denen gleiche Bezugszeichen sich entsprechende Teile in den verschiedenen Ansichten darstellen. Es zeigen:

Fig. 1 einen senkrechten, medialen Schnitt durch die Vorrichtung nach der Erfindung;

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Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie2-2 nach Fig. 1;

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform eines hergestellten Erzeugnisses gemäß Erfindung;

Fig. 4 eine Teilansicht in ähnlicher Weise der nach Fig. 1 , die als Abwandlung ein Heizelement für verbesserte Wirksamkeit zeigt;

Fig. 5 eine vergrößerte Teilansicht nach Fig. 4, und zwar der Heizelemente;

Fig. 6 einen Teil einer weiteren Ausführungsform der ..Erfindung, als vertikale, mediale Schnittansicht;

Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie 7-7 nach Fig. fi;

Fig. 8 ein Diagramm zur Kennzeichnung von Druckverhältnis&en in der viskosen Flüssigkeit an verschiedenen radialen Stellen der Einrichtung nach Fig. 6;

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Fig. 9 eine Draufsicht einer Einrichtung für nicht

gleichförmiges Tiefziehen von Material;

Fig. 10 eine Seitenansicht eines repräsentativen Erzeugnisses, das in der Vorrichtung nach Fig. 9 hergestellt worden ist;

Fig. 11 einen Teil einer weiteren Modifikation, vertikal und medial geschnitten;

Fig. 12 einen Schnitt entlang der Linie 12-12 nach Fig. 11;

Fig. 13 einen Ausschnitt der Modifikation nach Fig. 11,

senkrecht und medial geschnitten;

und
Fig. 14 einen Ausschnitt einer weiteren Modifikation der

Ausführungsform nach Fig. 11, senkrecht und

medial geschnitten.

Es wird nunmehr auf Fig. 1 und 2 Bezug genommen. Ein ringförmiges Gehäuse 1 umgibt konzentrisch ein weiteres ringförmiges Gehäuse

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2 und ist zusammen mit diesem an einer Endplatte 3 durch geeignetes Verfahren, z.B. durch Schweißung, befestigt. Die innere Wandung 4 des Gehäuses 1 und die äußere Wandung 5 des Gehäuses 2 sind kreisförmig zylindrisch und bestimmen dazwischen eine ringförmige äußere Kammer 6. Das Gehäuse umgibt ein inneres rohrförmiges Glied 7, kreisförmig zylindrisch ausgebildet und mit einer zentralen Bohrung 8. Die innere Wandung 9 des Gehäuses 2 ist kreisförmig zylindrisch und bestimmt mit dem rohrförmigen Glied 7 eine kreisförmige zylindrische, ringförmige innere Kammer 10. Es wird darauf hingewiesen, daß aus später ersichtlichen Gründen das obere Ende des ringförmigen Gehäuses 1 und des rohrförmigen Gliedes 7 in einer Ebene liegen, die im Abstand oberhalb der Ebene des oberen Teiles des ringförmigen Gehäuses 2 liegt.

Ein ringförmiger Antriebs kolben 11 ist in enger Gleitführung in der äußeren ringförmigen Kammer 6 geführt und wird in der senkrechten Richtung innerhalb der Kammer hin- und herbewegt. Mehrere Kolbenstangen 12 sind gleichmäßig am Ringförmigen Antriebskolben 11 in geeigneter Weise befestigt.

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Die Kolbenstangen 12 reichen in enger Gleitfähigkeit durch Öffnungen 13 in der Endplatte 3 und sind an ihrem unteren Ende mit einer Platte 14 verbunden. Die Platte 14 ist wiederum mit einem Kolben 15 eines hydraulischen Zylinders 16 verbunden, der über Druckmittelleitungen 17 und 18 betätigt wird, wie aus Fig.

ersichtlich.

Wenn das Druckmittel in dem hydraulischen Zylinder 16 unterhalb des Kolbens 15 unter Druck gebracht wird, indem beispielsweise die Druckmittelleitungen 18 und 17 mit jeweiligen Aus- und Einlaßöffnungen einer nicht gezeichneten Pumpe verbunden werden, wird der Kolben 15 und damitdie Kolbenstangen 12 nach oben gedrängt, wobei der ringförmige Antriebskolben-11 innerhalb der äußeren ringförmigen Kammer 6 nach oben gedrückt wird. Wenn umgekehrt die Druckmittelleitungen 18 und 17 mit den Einlaß- bzw. Auslaßöffnungen einer nicht gezeichneten Pumpe verbunden werden, wird der Kolben 15 und damit die Kolbenstangen 12 nach unten gedrängt, so daß sich der ringförmige Antriebskolben 11 innerhalb der äußeren ringförmigen Kammer 6 absenkt.

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Es versteht sich natürlich, daß die Endplatte 3 ortsfest durch eine mit dem Fundament verbundene Einrichtung (nicht gezeigt) gehalten wird.

Ein ringförmiger Kolben 19 ist in engem Gleitsitz innerhalb einer ringförmigen inneren Kammer 10 geführt und dient zur Hin- und Herbewegung in senkrechter Richtung innerhalb dieser Kammer 10. Mehrere Kolbenstangen 20 sind mit ihrem oberen Ende in gleichmäßigem Abstand an dem ringförmigen Kolben 19 befestigt und sind in engem Gleitsitz durch Öffnungen 21 in der Endplatte 3 geführt. Die unteren Kolbenstangenenden 20 sind mit einer Platte 22 verbunden. Die Platte 22 ist wiederum an einem Kolben 23 eines Hydraulikzylinders 24 befestigt,und der durch Druckmittelleitungen 25 und 26 bedient wird. Der Kolben 23 erstreckt sich in engem Gleitsitz durch eine zentrale Öffnung 27 im Kolben 15.

Wenn das Druckmittel in dem Hydraulikzylinder 24 unterhalb des Kolbens 23 unter Druck gebracht wird, indem beispielsweise die Druckmittelleitungen 26 und 25 mit den jeweiligen

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Auslaß - und Einlaßöffnungen einer nicht gezeichneten Pumpe verbunden werden, wird der Kolben 23 und damit die Kolbenstangen 20 nach oben gedrängt, so daß der ringförmige Kolben 19 nach oben innerhalb der ringförmigen Kammer 10 geführt wird. Umgekehrt, wenn die Druckmitelleitungen 26 und 25 mit den jeweiligen Einlaß- und Auslaßöffnungen einer nicht gezeichneten Pumpe verbunden werden, wird der Kolben 23 und damit die Kolbenstange 20 na'ch unten gedrängt, so daß sich der ringförmige Kolben 19 innerhalb der inneren Kammer 10 absenkt.

Ein Tief zieh-Stempel 28 ist im engen Gleitsitz innerhalb der zentralen Bohrung 8 geführt und wird darin hin- und her zwischen einer oberen und einer unteren Stellung bewegt. Die obere Stellung liegt unterhalb des oberen Teils dei inneren Wandung und die untere Lage ist genügend weit von dieser oberen Lage entfernt, um die gewünschten Tiefzieh-Operationen durchzuführen. Die Länge des Stempels 28 reicht aus, um nach oben zur Durchführung der Tiefziehoperation genügend weit vom oberen Teil des rohrförmigen Gliedes 7 ausgestreckt zu werden.

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Der Stempel 28 sitzt an einer Kolbenstange 29, die sich im engen Gleitsitz durch die Öffnung 30 in der Endplatte 3 erstreckt, ferner durch eine zentrale Öffnung 31 in der Platte 22 und eine zentrale Öffnung 32 im Kolben 23. Die Kolbenstange 29 ist mit einem Kolben 33 eines hydraulischen Zylinoers 34 verbunden, der durch Druckmittelleitungen 35 und 36 betätigt wird. Die Hydraulikzylinder 16, 24 und 34 sind vorzugsweise als Abschnitte oder Stufen eines einzigen Gehäuses 37 mit quer angeordneten Trennwänden 38 ausgebildet. Das Gehäuse 37 wird durch eine nicht gezeichnete ortsfeste Fundamentation gehalten.

Wenn das Druckmittel in dem hydraulischen Zylinder 34 unterhalb des Kolbens 33 unter Druck gesetzt wird, indem die Leitungen 36 und 35 mit der Auslaß- bzw. Einlaßöffnung einer nicht gezeichneten Pumpe verbunden werden, wird der Kolben 33 und damit die Kolbenstange 29 nach oben gedrängt, wobei der Stempel 28 innerhalb der zentralen Bohrung 8 nach oben wandert. Wenn umgekehrt die Druckmittelleitungen 36 und

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mit der Einlaß- bzw. Auslaßöffnung einer nicht gezeichneten Pumpe verbunden werden, wird der Kolben 33 und damit die Kolbenstangen 29 nach unten gedrängt, so daß sich der Stempel 28 innerhalb der zentralen Bohrung 8 absenkt.

Die Endplatte 3 ist in geeigneter Weise mit der Fundamentplatte 39 verbunden, welche mit Öffnungen 40 versehen ist, durch άΐέ sich Kolbenstangen 12, 20 und 29 erstrecken. Um die Öffnung 40 im Abstand angeordnete Stützen 41 sind an der Fundamentplatte 39 befestigt und erstrecken sich nach oben, wo sie an ihrem oberen Ende eine Platte 42 tragen, die mit einer Öffnung 43 versehen ist. Innerhalb der Öffnung 43 ist ein Ringglied 44 an der Platte 42 befestigt und besitzt sich nach innen erstreckende, obere Lippen 45 und untere Lippen 46.

Eine Matrize 47 liegt innerhalb des Ringgliedes 44 und besitzt nach außen sich erstreckende periphere Lippen 48, die zwischen den oberen und unteren Lippen 45 und 46 des Ringgliedes 44 liegen. Die Lippen 45 und 46 reichen so weit nach innen, daß sie im engen Gleitkontakt mit der äußeren Oberfläche der

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Matrize 47 stehen. Die Lippen 48 erstrecken sich so weit nach außen, daß sie im engen Gleitkontakt mit der inneren Umfangsfläche des Ringgliedes 44 stehen. Es ist somit ersichtlich, daß eine ausdehnbare und zusammenziehbare obere Kammer oberhalb der Lippe 48 und eine ausdehnbare und zusammenziehbare untere Kammer 50 unterhalb der Lippe 48 liegt. Druckmittelzuführungsleitungen 41 und 42 stehen jeweils mit der oberen und unteren Kammer in Verbindung. Wenn die Druckmittelzuführungsleitungen 51 und 52 mit den jeweiligen Auslaß- und Einlaß-Öffnungen einer nicht gezeichneten Pumpe in Verbindung stehen, wird die Matrize 47 nach unten gedrängt und umgekehrt, wenn die Druckmittelzuführungsleitungen 51 und 52 mit der jeweiligen Einlaß- und Auslaßöffnung einer nicht gezeichneten Pumpe verbunden werden, wird die Matrize 47 angehoben.

Die Matrize 47 besitzt eine zentrale Tiefzieh-Öffnung 53, die zum Stempel 28 fluchtet und durch welche das Werkstück gezogen wird, wie später beschrieben wird.

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Das Matrizenglied 47 ist mit einer kreisförmigen, zylindrischen Aussparung 54 versehen, die durch eine scharfrandige, sich nach unten erstreckende, kreisförmige Lippe 55 sowie eine weitere Lippe 56 begrenzt ist. Das ringförmige Gehäuse 1 ist mit einer scharfkantigen, sich nach oben erstreckenden, kreisförmigen Lippe 57 versehen, die eng in die Aussparung 54 hineinpaßt und mit der Lippe 55 zur Bildung eines kreisförmigen Stanzstempels oder Abschereinrichtung zusammenarbeitet. Der vertikale Abstand zwischen den sich gegenüberliegenden Oberflächen der Lippen 45 und 46 reicht aus, die vertikale Verschiebung der Matrize 47 in der beschriebenen Weise zu ermöglichen, und zwar zwischen einer unteren Lage, in der die Unterkante der Lippe 55 unterhalb des oberen Teils der Lippe 57 ist, und eine obere Lage, in der die Unterkante der Lippe 55 oberhalb des oberen Teiles des rohrförmigen Gliedes 7 liegt, so daß ein streifenförmiges Material eingeschoben werden kann. Die obere Begrenzung der Aussparung 54 ist mit einer Auskleidung aus Material 58 niedrigen Reibwertes, z.B. Polytetrafluoräthylen versehen, wobei diese Auskleidung zwischen den Lippen 55 und

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liegt und die untere Oberfläche vorzugsweise in einer Ebene mit der unteren Kante der Lippe 56 liegt.

Die obere Oberfläche der Matrize 47 ist mit einer Mehrzahl von federbelasteten Greifern 59 versehen, die gleichmäßig um die Öffnung 53 verteilt sind und zum Ergreifen der Oberfläche eines tiefgezogenen Erzeugnisses dienen, so daß dieses daran gehindert wird, in die Matrizenöffnung 53 erneut einzutreten, wenn der Stempel 28 zurückgezogen wird. Die Abstreifer 59 weisen Abstreifer 60 mit ratehenzahnartigen Vorderkanten auf, die gegen die Mitte der Matrizenöffnung 53 durch Federn gedrängt werden und in den Rand dieser Öffnung hineinreichen.

Eine Druckmittelpumpe 61 dient zur Förderung viskoser Flüssigkeit 62 aus einem Vorratstank 62a über ein Steuerventil 63 und eine Öffnung 64 im ringförmigen Gehäuse 1 in die äußere ringförmige Kammer 6, und zwar für einen noch zu beschreibenen Zweck.

Eine Mehrzahl von Öffnungen 65 ist gleichmäßig um das rohrförmige Glied 7 in der oberen Wandung des ringförmigen Gehäuses 2

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angeordnet. Jede Öffnung 65 ist mit einem als Rückschlagventil ausgebildeten Steuerventil 66 versehen, welches den Durchgang der viskosen Flüssigkeit 62 nur von der äußeren ringförmigen Kammer 6 in die innere ringförmige Kammer 10 erlaubt. Eine Mehrzahl von gleichförmig verteilten Öffnungen 67 ist im oberen Bereich der Seitenwandung des ringförmigen Gehäuses 2 vorgesehen. Jede Öffnung 67 ist mit einem als Rückschlagventil ausgebildeten Steuerventil 68 versehen, welches den Durchtritt von viskoser Flüssigkeit 62 nur von der inneren ringförmigen Kammer 10 zur äußeren ringförmigen Kammer 6 gestattet. Es ist somit ersichtlich, daß die Rückschlagventile 66 und 68 so angeordnet sind, daß viskose Flüssigkeit 62 bei der Betätigung der ringförmigen Kolben 11 und 19 nur radial nach innen unter Druck in dem Raum 69 zwischen der Oberseite des ringförmigen Gehäuses 2 und der Ebene, gebildet zwischen der Oberseite der Lippe 57 und dem rohrförmigen Glied 7, fließen kann.

Die Öffnungen 67 und 64 liegen vorzugsweise oberhalb der höchsten Lage der ringförmigen Kolben 11 und 19.

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In geeigneter Weise angeordnete Abdichtungen 70 werden auf den verschiedenen Kolben und an sonstigen Stellen benutzt, wie es.bekannt ist.

Nunmehr wird die bevorzugte Art der Betriebsweise der in Fig. 1 und 2 gezeichneten Einrichtung beschrieben. Zunächst sei angenommen, daß die Matrize 47 in ihre obere Lage angehoben ist, wobei das untere Teilstück der Matrize 47 von der peripheren Lippe 57 am oberen Teil des ringförmigen Gehäuses 1 freikommt, und der ringförmige Kolben 11 in seiner untersten Lage (wie in Fig. 1 stark ausgezeichnet) und der ringförmige Kolben 19 in seiner oberen Lage (die ebenfalls in ausgezogenen Linien in Fig. 1

/ dargestellt ist) ist.

Die ringförmige Kammer 10 wird vollständig oberhalb des Kolbens 19 mit viskoser Flüssigkeit 62 gefüllt. Das gleiche gilt bezüglich der ringförmigen Kammer 6, und zwar bis zur Ebene zwischen dem oberen Ende des rohrförmigen Gliedes 7 und der Lippe 57. Dies kann beispielsweise dadurch durchgeführt werden,

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daß die Stopfen oder Verschlüsse 71 in der oberen Wandung des ringförmigen Gehäuses 2 entfernt werden, die Kammer mit viskoser Flüssigkeit 62 über die freigelegten Öffnungen gefüllt werden, die Stopfen geschlossen werden und die Pumpe 61 viskose Flüssigkeit 62 in die Kammer 6 bis zur angegebenen Höhe pumpt. Die viskose Flüssigkeit 62 ist vorzugsweise ein Silikon-Kitt, der ziemlich dick ist, in welchem Fall die Rückschlagventile 66, 68, 63 und die Pumpe 61 entsprechend ausgelegt sind, um eine solche Flüssigkeit zu bewältigen.

Danach wird ein Blech oder Streifen 72 des tief zuziehenden Materials auf die Lippe 57 und das obere Ende des rohrförmigen Gliedes 7 gelegt. Ein solches Material stellt vorzugsweise ein "festes plastisches Material" dar, und zwar metallisch oder nicht-metallisch, wobei der angeführte Ausdruck ein Material bezeichnet, dessen Duktilität zunimmt bzw. eine vergrößerte Fähigkeit der Deformation ohne Bruch zeigt, wenn es hohem hydrostatischem Druck unterworfen ist, wie dies beispielsweise in dem Buch "Large Plastic Flow and Fracture" von

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P.W. Bridgman (McGraw Hill), New York 1952 beschrieben ist. Der Ausdruck "festes plastisches Material" in der Beschreibung und den Ansprüchen bezieht sich auf das oben definierte Material.

Die Matrize 47 wird dann zwangsweise in ihre unterste Lage gebracht, wobei die Lippe 55 der Matrize 47 und die Lippe 57 des ringförmigen Gehäuses 1 zusammenarbeiten und ein kreisförmiges rohes Werkstück 73 aus dem Blech oder Streifen 72 ausschneiden oder ausstanzen. Dabei stützt sich das Werkstück gegen die Auskleidung 78 niedriger Reibung und die Lippen 55 und 57 überlappen sich in vertikaler Richtung, wie in Fig. 1 dargestellt.

Der hydraulische Zylinder 16 wird zur Betätigung des Antriebskolbens 11 in die strichpunktierte Lage angetrieben und gleichzeitig senkt der hydraulische Kolben 24 den ringförmigen Kolben 19 in die strichpunktierte Lage ab, wobei die Abnahme des Volumens in der Kammer 6 infolge der Anhebung des ringförmigen Antriebskolbens gleich der Zunahme des Volumens der Kammer

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10 aus dem Absenken des ringförmigen Kolbens 19 ist. Auf diese Weise steht die viskose Flüssigkeit 62 in der Kammer 6 unter hohem Druck und wird dazu gebracht, durch den Raum 69 radial nach innen in Richtung auf das rohrförmige Glied 7 zu fließen und dann durch das Rückschlagventil 66 in die Kammer 10. Die unter Druck stehende viskose Flüssigkeit 62 drängt bei ihrem radialen Einwärtsfließen entlang der unteren Oberfläche des Werkstückes 73 die obere Oberfläche dieses Werkstückes 73 gegen die Auskleidung 58 niedriger Reibung und setzt das Werkstück 73 unter hohen Druck. Dabei nimmt die Duktilität des Werkstückes 73 zu, wenn es „sich um ein festes plastisches Material im oben definierten Sinne handelt. Ferner übt die viskose Flüssigkeit 62 bei ihrem Fluß nach innen eine in radialer Richtung nach innen gerichtete viskose Schleppkraft auf die untere Oberfläche des Werkstückes 73 aus. Insofern die obere Oberfläche des Werkstückes 73 die Auskleidung 58 niedriger Reibung berührt, wird das Werkstück 73 radial nach innen* gezogen oder extrudiert. Wenn der nach innen sich bewegende Rand des Werkstückes 73 von der inneren Wandung

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des Gehäuses 1 freikommt, drückt die viskose Flüssigkeit 62 direkt auf die Randkante des Werkstückes 73, was zu der beschriebenen, nach innen gerichteten Extrusion des Werkstückes beiträgt.

Gleichzeitig mit der Betätigung der hydraulischen Zylinder 16 und 24 wird der hydraulische Zylinder 34 betätigt, wobei der Stempel 28 gegen die Matrizenöffnung 53 geführt v/ird. Der Stempel 28 erfaßt das Werkstück 73 an einer Stelle, insbesondere in der Mitte, und drängt diese durch die Matrizenöffnung 53. Die Abstreifer 60 erfassen den Rand des tiefgezogenen Körpers 74 und halten diesen, wenn der Stempel 28 zurückgezogen ist, woraufhin die Abstreifer 60 zurückgezogen werden können und der fertige Hohlkörper 74 von der Vorrichtung weggeführt v/ird. Eine nicht gezeichnete Trimm-Einrichtung kann oberhalb der Matrizenöffnung 53 angeordnet sein , und zwar zusätzlich oder , anstelle der Abstreifer 60, um den unteren Rand des Hohlkörpers 74 nach Wunsch zu bearbeiten.

Die Vorrichtung ist vorzugsweise so ausgebildet d<; ß ein emzu>er

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nach oben gerichteter Hub des ringförmigen Antriebskolbens genügt, um das Werkstück 73 vollständig nach innen zu extrudieren und den fertigen Hohlkörper 74 zu bilden. Alternativ kann nach einem Antriebshub der beschriebenen Art der Antriebskolben 11 in die ausgezogene Lage abgesenkt werden und der ringförmige Kolben 19 in die in vollen Linien dargestellte Lage angehoben werden, wobei die Volumenabnahme innerhalb der ringförmigen Kammer 10 aus dem Hub des ringförmigen Kolbens 19 gleich der Zunahme des Volumens innerhalb der ringförmigen Kammer 6 aus dem Absinken des ringförmigen Antriebskolbens 11 ist. Auf diese Weise langt die viskose Flüssigkeit 62 aus der ringförmigen Kammer 10 über die Rückschlagventile 68 zur ringförmigen Kammer 6. Daraufhin kann der ringförmige Antriebs kolben 11 angehoben und der ringförmige Kolben 19 abgesenkt werden, wie zuvor beschrieben, um das Werkstück 73 weiterhin radial nach innen zu extrudieren. Es versteht sich, daß der Stempel zum Tiefziehen des Werkstückes 73 nur dann angehoben wird, wenn der ringförmige Antriebs kolben 11 angehoben wird, um die viskose Flüssigkeit 62 durch den Raum 69 zu fördern, wie beschrieben.

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Nachdem der Hohlkörper 74 gebildet ist, wird der Stempel 28 unterhalb des oberen Teiles des rohrförmigen Gliedes 7 abgesenkt und die Matrize 47 wird angehoben, so daß die Lippen 55 und 57 voneinander freikommen. Es kann nunmehr ein anderes Blech oder Streifen 72 oberhalb der Lippe 57 und dem oberen Teil des rohrförmigen Gliedes 7 gelegt v/erden und der Arbeitsgang kann wiederholt werden. Falls erforderlich, kann zusätzliche viskose Flüssigkeit 62 in geeigneter Weise den Kammern 6 und 11 zugeführt werden, um sie in geforderter Höhe anzufüllen_(d. h. bis zur Ebene des oberen Teils des ringförmigen Kreises 1 und des rohrförmigen Gliedes 7).

In der Au sfüh rungs form nach Fig. 4 und 5 sind Einrichtungen dargestellt, die zur Erhöhung des Wirkungsgrades der Anlage dienen. Eine elektrisch isolierende Scheibe 75 ist auf dem Oberteil des ringförmigen Gehäuses 2 montiert. Die Scheibe 75 hat eine mittige Öffnung 76, die das rohrförmige Glied 7 aufnimmt. Ein elektrisches Heizelement in der Form einer Scheibe 77^ die beispielsweise aus einer Nickel-Chrom-Legierung bestehen kann, ist auf der oberen

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Oberfläche der Isolierscheibe 75 angebracht.

Die Heizscheibe 77 besitzt eine mittige Öffnung 78, welche das rohrförmige Glied 7 empfängU Es ist ersichtlich, daß die Heizscheibe 77 elektrisch von dem ringförmigen Gehäuse 2 und der aiigrenzenden Struktur isoliert ist, mit Ausnahme der Kontaktfläche zwischen der inneren Oberfläche der Öffnung_x78 und dem Rand des ringförmigen Rohres 7. Mehrere Öffnungen 79 erstrecken sich durch die Endplatte 3, das ringförmige Gehäuse und die Isolationsscheibe 75, und zwar sind diese gleichförmig um und unter dem Randteil der Heizscheibe 77. verteilt. Elektrische Leiter 8Ö sind mit dem Randteil der Heizscheibe 77 verbunden, erstrecken sich durch die Öffnungen 79 und führen zur Hauptleitung Öl, die wiederum mit der einen Seite einer elektrischen Spannungsqüelle 82 verbunden ist. Eine elektrische Leitung 83 erstreckt sich zwischen der anderen Seite der elektrischen Sp annungs quelle und einem passenden Teil des Aufbaues, z.B. mit der Endplatte

Es ist ersichtlich, daß die Heizscheibe 77 an der elektrischen Spannungsquelle 82 liegt und daß demgemäß elektrischer Strom

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zwischen dem Rand und den Mittenteilen der Heizscheibe 77 fließt, wobei sich deren Temperatur erhöht.

Wenn der ringförmige Antriebskolben 11 mit einer beliebigen speziellen Geschwindigkeit angehoben wird, wobei die viskose Flüssigkeit 62 auf einen bestimmten Wert entsprechend der gewählten Geschwindigkeit unter Drück gebracht wird, ist die gesamte Schleppkraft der viskosen Flüssigkeit 62 auf die untere Oberfläche des Werkstückes 73 und die obere Oberfläche der Heizscheibe 77 im wesentlichen konstant, wobei ein gewisser Anteil der Schleppkraft auf die untere Oberfläche des Werkstückes 73 fällt und der Rest dieser Schleppkraft auf die obere Oberfläche der Heizscheibe 77 ausgeübt wird. Wenn ein elektrischer Strom über die Heizscheibe 77 mitteis der beschriebenen Schaltung fließt, erhöht sich die Temperatur dieser Scheibe 77, so daß sich die Temperatur des Anteiles der viskosen Flüssigkeit 62 erhöht, die entlang der oberen Oberfläche der Heizscheibe 77 fließt, so daß sich auch deren Viskosität an dieser Stelle vermindert. Auf diese Weise wird die Schleppkraft auf die Scheibe

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vermindert und bei einer bestimmten Hubgeschwindigkeit des Antriebskolbens 11 fällt ein größerer Anteil der Schleppkraft auf die untere Oberfläche des Werkstückes 73, wodurch sich der Wirkungsgrad des Arbeitsganges erhöht. Es kann gezeigt werden, daß bei einer bestimmten Hubgeschwindigkeit des ringförmigen Antriebskolbens 11 der Betrag der Schleppkraft auf die untere Oberfläche des Werkstückes 73 eingestellt werden kann, indem der Strom durch die Heizscheibe 77 entsprechend eingestellt wird. Es ist auch ersichtlich, daß im Falle eine konstante Schleppkraft auf die untere Oberfläche des Werkstückes 73 ausgeübt werden soll, diese Kraft durch Erhöhung der Temperatur der Scheibe 77 mit weniger Pumpkraft durch den ringförmigen Antriebs kolben 11 eingestellt werden kann, als im Falle, wenn die Scheibe 77 nicht erhitzt worden wäre (weniger, als wenn keine Scheibe 77 vorhanden wäre).

In den Scheiben 75 und 77 sind geeignete Öffnungen 84 und 85 vorgesehen, welche einen Zugang zu den Stopfen 71 gewähren, und die mit den Öffnungen 65 in Verbindung stehen.

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Bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen ist ersichtlich, daß der Druck in der viskosen Flüssigkeit 62 abnimmt, im Maße wie die Flüssigkeit 62 radial nach innen im Raum 69 fließt.

Beim Tiefziehen einiger Materialien kann es wünschenswert sein, eine so ausgebildete Flüssigkeitsschaltung zu benutzen, daß der mittlere Flüssigkeitsdruck der viskosen Flüssigkeit 62 in dem Maße zunimmt, wie die Flüssigkeit 62 radial nach innen im Raum 69 fließt. Diese Zunahme des mittleren Flüssigkeitsdruckes kann in der in den Fig. 6 und 7 gezeigten Ausführungsform der Erfindung erzielt werden, wobei zwei Stufen des Flüssigkeitsweges vorgesehen sind, die unterschiedliche Drücke aufweisen, wobei die höhere Druckstufe radial nach innen von der niedrigeren Druckstufe liegt. Es ist somit ersichtlich, daß, während der Flüssigkeitsdruck in jeder Stufe in dem Maße abnimmt, wie die Flüssigkeit 62 radial nach innen fließt, die Gesamtwirkung die ist, daß der mittlere Flüssigkeitsdruck zunimmt.

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Die entsprechende Vorrichtung weist ein ringförmiges Gehäuse 86 auf, die konzentrisch ein ringförmiges Gehäuse 87 und ein rohrförmiges Gehäuse 88 umgibt. Die Gehäuse 86, 87 und 88 werden durch geeignete Mittel an einer der Endplatte 3 nach Fig> 1 entsprechenden Endplatte gehalten, z.B. durch Schweißung. Die Räume zwischen den Gehäusen 86, 87 und 88 sind kreisförmig zylindrisch, wobei eine ringförmige äußere Kammer 89 zwischen den Gehäusen 86 und 87 und eine ringförmige innere Kammer 90 durch die Gehäuse 87 und 88 bestimmt wird. Das Gehäuse 88 definiert auch eine zentrale Bohrung 91,

Ein ringförmiger Kolben 92 ist im engen Gleitsitz innerhalb der äußeren ringförmigen Kammer 89 angeordnet und dient zur Hin- und Herbewegung in vertikaler Richtung innerhalb dieser Kammer. Mehrere Kolbenstangen 93 sind im gleichmäßigen Abstand um den ringförmigen Kolben 92 verteilt und mit ihren oberen Enden an diesen befestigt.

Ein ringförmiger Antriebs kolben 94 ist im engen Gleitsitz innerhalb der inneren ringförmigen Kammer 90 angeordnet und dient zur Hin- und Herbewegung in vertikaler Richtung innerhalb dieser

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Kammer. Mehrere Kolbenstangen 95 sind gleichmäßig am Umfang des ringförmigen Antriebskolbens 94 verteilt und mit ihren oberen Enden an diesem befestigt. '

Ein Stempel 96 ist im engen Gleitsitz innerhalb einer zentralen Bohrung 91 geführt und mit einer Kolbenstange 97 versehen.

Die Kolbenstangen 93, 95 und 97 stehen in Betriebsverbindung mit hydraulischen Zylindern derart, wie die Kolbenstangen 12, und 29 mit den jeweiligen Zylindern 16, 24 und 34 nach Fig. 1 in Verbindung stehen.

Die ringförmigen Kolben 92 und 94 werden innerhalb ihrer jeweiligen Kammern 89 und 90 angehoben und abgesenkt, ebenso wie der Stempel 96 durch die Betätigung der Hydraulikzylinder, mit denen sie über die jeweiligen Kolbenstangen 93, 95 und 97 verbunden sind.

Die Matrize 47, von der nur ein Teilstück gezeigt ist, arbeitet mit den zuvor beschriebenen Einrichtungen zusammen und kann

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auf- und abbewegt werden, wie bereits beschrieben. Insbesondere arbeitet die Lippe 55 der Matrize 47 mit der scharfkantigen, sich nach oben erstreckenden kreisförmigen Lippe 93 des ringförmigen Gehäuses 86 zusammen, um eine kreisförmige Scher- oder Stanzeinrichtung zu bilden.

Mehrere radial gerichtete und gleichmäßig verteilte Öffnungen 99 sind am oberen Ende des Gehäuses 87 angeordnet, vorzugsweise oberhalb der höchsten Lage der ringförmigen Kolben 92 und 94. Jede Öffnung 99 ist mit einem als Rückschlagventil ausgebildeten Steuerventil 100 versehen, wie aus Fig. 6 hervorgeht, die zum Durchlaß von viskoser Flüssigkeit 92 nur von der äußeren ringförmigen Kammer 89 in die innere ringförmige Kammer 90 dient.

Das obere Ende der Gehäuse 87 und 88 sowie des Gehäuses 86 im Bereich der Lippe 98 liegen in einer Ebene. Eine Platte 101 besitzt eine mittige Öffnung 102, die in engem Gleitsitz den Stempel 96 aufnimmt. Die Platte ist in geeigneter Weise am oberen Ende der Gehäuse 86, 87 und 88 befestigt, so daß die Öffnung 102

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mit der mittigen Bohrung 91 fluchtet. Ein Ring 103 ist in geeigneter Weise an dem inneren Rand der Lippe 98 und mit dem oberen Rand der Platte 101 befestigt. Der Ring 103 liegt mit seinem oberen Ende in der gleichen Ebene wie das obere Ende der Lippe 98. Ein weiterer Ring 104 mit einer zentralen Öffnung 10 5, die im engen Gleitsitz den Stempel 96 umgreift, ist in geeigneter Weise mit der oberen Seite der Platte 101 verbunden, so daß die Öffnung 105 zu der Öffnung 102 fluchtet. ,

Eine ringförmige Platte 106, die einen nach oben reichenden ringförmigen Fortsatz 107 aufweist, ist in geeigneter Weise auf der Platte 101 zwischen den Ringen 103 und 104 montiert. Bei Betrachtung der Fig. 6 ergibt sich, daß das obere Ende der Lippe 98 , der Ringe 103 und 104 und der Vorsprung 107 in einer gemeinsamen Ebene liegen.

Die obere Oberfläche der ringförmigen Platte 106 wird durch die Vorsprünge 107 in eine innere Kammer 108 zwischen dem Vorsprung 107 und dem Ring 104 und einer äußeren Kammer 109 zwischen dem Ring 103 und dem Vorsprung 107 aufgeteilt.

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Der Vorsprung 107 flüchtet zum Gehäuse 87. Mehrere radial Ini Umfang verteilte Öffnungen 110 erstrecken sich senkrecht düi*eh die Platte 106 in der Nähe des inneren Randes des Vor-SJjrünges 107 und fluchten zu entsprechenden Öffnungen 111 in tier Platte 101^ so daß eine Verbindung zwischen der inneren ringförmigen Kammer 90 und der inneren Kammer 108 an mehreren am Umfang verteilten Stellen in der Nähe des Randes des Vörsprunges 107 geschaffen wird. Mehrere am Umfang verteilte Öfmuhgeh Ϊ12 reichen in senkrechter Richtung dtirch die Platte üi der Nähe des äußeren Randes des Vorsprunges 107 und fluchten

1;

zu 'entsprechenden Öffnungen 113 in der Platte 101, wobei eine Verbindung zwischen aer äußeren ringförmigen Kammer 89 und der äußeren Kammer-109 an einer Mehrzahl von Stellen in der Nähe & äußeren Randes des Vorsprunges 107 geschaffen wird*

Mehrere am Umfang verteilte Öffnungen 114 erstrecken sich dÜt*ch die Platte 106 in der Nähe des äußeren Randes des Ringes lbk% Mehrere Öffnungen 115 sind in vertikaler Richtung in der Platte 106 in der Nähe des inneren Randes des Ringes 103 angebracht. Eine Mehrzahl von radial in Abstand angeordneten

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Durchgängen 116 ist in der Platte 106 vorgesehen, wie sich am besten aus Fig. 7 ergibt, und jeder Durchgang 116 "kommuniziert an seinem inneren Ende mit einer Öffnung 114 und am anderen Ende mit einer Öffnung 115,

Aus vorstehendem ergibt sich, daß die innere Kammer 108 an einer Mehrzahl von Stellen, die radial in Abstand in der Nähe des äußeren Randes des Ringes 104 liegen, über die Durchgänge in Verbindung stehen, und an einer Mehrzahl von Punkten, die im radialen Abstand in der Nähe des inneren Randes des Ringes 103 liegen, mit der äußeren Kammer 109 in Verbindung steht.

Jede Öffnung 113 ist mit einem als Rückschlagventil ausgebildeten Steuerventil IJ¹? versehen (Fig. 6), die zum Durchlaß von viskoser Flüssigkeit 62 nur von der äußeren Kammer 109 zur äußeren ringförmigen Kammer 89 dient.

Wie ersichtlich, sind die Rückschlagventile 100 und 117 so angeordnet, daß die viskose Flüssigkeit 62 bei der Betätigung der ringförmigen Kolben 92 und 94 von der inneren ringförmigen

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Kammer 90 radial nach innen unter Druck in die innere Kammer 109 fließt (insbesondere von dem äußeren Randteil der inneren Kammer 103 in der Nähe des inneren Randes des Vor Sprunges 107 zum inneren Randteil der inneren Kammer 108 in der Nähe des äußeren Randes des Ringes 104), von dort durch die Durchlässe Ϊ.16 radial auswärts zur äußeren Kammer 109, dann radial nach innen unter geringerem Druck (wegen des Druckabfalls) in die äußere Kammer 109 (insbesondere von dem äußeren Randteil des äußeren Randes der Kammer 109 in der Nähe des inneren Randes des Ringes 103 zum inneren Randteil der äußeren Kammer 109 in der Nähe des äußeren Randes des Vorsprunges 107) und von dort zur äußeren ringförmigen Kammer 89.

Um die beschriebene Einrichtung zu füllen, wird die Flüssigkeitspumpe 61 über das Steuerventil 63 mit der Öffnung 64 im Gehäuse 86 verbunden, die mit der äußeren ringförmigen Kammer 89 zur Einführung von viskoser Flüssigkeit 62 aus dem Vorratstank 62a in Verbindung steht. Die für den Füllvorgang benötigten B elüftungs anlagen sind durch die Öffnungen 118 in den Platten 101 und 106 gegeben, welche Öffnungen normalerweise mit

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Stopfen 119 verschlossen sind.

Die bevorzugte Art der Betriebsweise der Einrichtung nach Fig. 6 und 7 ist im großen und ganzen zur Wirkungsweise der zuvor beschriebenen Einrichtung nach Fig. 1 und 2 ähnlich.

Demnach werden die ringförmigen Kammern 89 und 90 vollständig mit viskoser Flüssigkeit 62 gefüllt, ebenso wie die inneren und äußeren Kammern 108 und 109, und zwartis zur Höhe des oberen Teils der Ringe 103 und 104 sowie des Vorsprunges 107 .

Danach wird ein-Blech oder Streifen 72 des Materials auf die Lippe 98 und den oberen Teil der Ringe 103 und 104 sowie des Vorsprunges 107 gelegt. Danach wird die Matrize 47 in ihre unterste Stellung abgesenkt, wobei die Lippen 55 der Matrize und die Lippen 98 des Gehäuses 86 ein kreisförmiges Werkstück 73 aus dem Material des Blechs oder Streifens 72 ausschneiden. Dieses Werkstück 73 stemmt sich oben gegen die Auskleidung niedriger Reibung ab. Die Lippen 55 und 98 überlappen sich,

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wie in Pig. 6 gezeigt ist.

Bis dahin war der ringförmige Antriebskolben 94 in seiner untersten Lage und der Kolben 92 in der obersten Lage. Die mit den ringförmigen Kolben 94 und 92 betriebsweise verbundenen Hydraulikzylinder werden nun zum Anhaben des Antriebskolbens 94 und gleichseitigen Absenken des Kolbens 92 betätigt, wobei die Abnahmegeschwindigkeit des Volumens der ringförmigen Kammer 9p gleich der Zunahmegeschwindigkeit des Volumens der Kammer 8$ ist. Auf diese Weise wird viskose Flüssigkeit 62 in den beschriebenen Kammern unter hohen Druck gebracht und dazu gebracht, radial nach innen in der inneren Kammer 108 und dann radial nach innen in der äußeren Kammer 109 zu fließen. Die viskose Flüssigkeit 62 drückt bei ihrem radialen, nach innen gerichteten Fluß in der inneren Kammer 108 gegen die untere Oberfläche des Werkstückes 73, preßt die obere Oberfläche des Werkstückes 73 gegen die Auskleidung 58 niedriger Reibung und setzt somit das Werkstück 73 unter hohen Druck, wobei im Falle eines festen plastischen Materials die Duktilität zunimmt. Gleichzeitig übt die viskose Flüssigkeit 62 eine Schleppkraft

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auf die untere Oberfläche des Werkstückes 73 bei ihrem Fluß nach innen in der inneren Kammer 108 aus. Die viskose Flüssigkeit 62 preßt bei ihrem radial nach innen gerichteten Fluß in der äußeren Kammer 109 ebenfalls das Werkstück 73 (aber zu einem geringeren Grad, wegen des Druckabfalls in der viskosen Flüssigkeit 62) und übt ebenfalls einen radial nach innen gerichteten Druck bzw. eine Schleppkraft auf die untere Oberfläche des Werkstückes 73 aus.

Gleichzeitig mit diesen Vorgängen wird der Stempel 96 gegen die Matrizenöffnung 53 verschoben, wobei das Werkstück 73 tiefgezogen wird.

Eine idealisierte Darstellung des Druckes als Funktion des radialen Abstandes ist in Fig. 8 gezeigt. Die durchgezogenen Linien stellen den Druck in der viskosen Flüssigkeit 62 dar, wenn diese mit dem Werkstück 73 in Verbindung steht. Die gestrichelte Linie stellt den Druck in der viskosen Flüssigkeit 62 dar, soweit diese durch die Durchgänge 116 von dem inneren Randteil der inneren Kammer 108 zum äußeren Randteil

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der äußeren Kammer 109 fließt. Fig. 8 legt senkrecht oberhalb der Fig. 6, so daß der Nullpunkt der X-Achse mit der Längsachse der Einrichtung zusammenfällt. Wenn der Mittelpunkt jeder ausgezogenen Linie als mittlerer Flüssigkeitsdruck in der Kammer 108 bzw. 109 genommen wird, und wenn diese Mittelpunkte durch eine Linie miteinander verbunden werden, um die relativen mittleren Flüssigkeitsdrücke in den Kammern 108 und 109 anzudeuten, ist ersichtlich, daß der mittlere Flüssigkeitsdruck in der viskosen Flüssigkeit 62 in der Richtung der Bewegung der Flüssigkeit zunimmt.

In den bisher beschriebenen Ausführungsformen war die bevorzugte Gestalt der Matrizenöffnung 53 zylindrisch, und das Material des Werkstückes 73 wurde gleichmäßig radial nach innen auf diese Matrizenöffnung 53 gezogen, um eiryßreisförmig, zylindrischen Hohlkörper 74 zu bilden.

Es versteht sich, daß die Erfindung nicht zur Herstellung von kreisförmig zylindrischen Hohlkörpern 74 beschränkt ist. Es können auch zylindrische Hohlkörper anderer Gestalt, regelmäßg

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oder unregelmäßig, mit Hilfe der vorliegenden Erfindung tiefgezogen werden. In solchen Fällen müßte die Tiefzieh-Öffnung 53 und die daran angepaßten Stempel 28 und 96 entsprechende Gestalt aufweisen.

Es versteht sich auch, daß die Erfindung dazu benutzt werden kann, Material in die Tief zieh-Öffnung in ungleichförmiger Weise zu ziehen, was dann von besonderem Interesse ist, wenn die Tiefe des Erzeugnisses nicht gleichförmig ist. Eine solche Anwendung ist in den Fig. 9 und 10 gezeigt. In Fig. 9 sind Flüssigkeitseinlaßöffnungen 120 und Flüssigkeitsauslaßöffnungen 121 innerhalb einer Kammer 122 der Einrichtung 123 vorgesehen. Es versteht sich, daß.die Einrichtung 123 in sonstiger Hinsicht der Einrichtung nach Fig. 1 entspricht, d. h. daß geeignete Einrichtungen vorgesehen sind, um unter Druck stehende viskose Flüssigkeit durch die Öffnungen 120 in die Kammer 122 zu führen, daß geeignete Einrichtungen zum Abziehen viskoser Flüssigkeit von den Öffnungen 122 vorgesehen sind und daß ein Blech aus tief zu ziehendem Material überhalb der Einrichtung 123 gehalten wird, daß ferner ein Stempel 124 aus einer Öffnung 125

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der Einrichtung 123 auftreten kann, um Material in eine entsprechende Tief zieh-Öffnung in einem Tiefziehglied zu ziehen, welches oberhalb der Einrichtung 123 angeordnet ist und eine Auskleidung niedriger Reibung aufweist, gegen welche die obere Oberfläche des Materials zur Anlage kommt. Es ist ersichtlich, daß die viskose Flüssigkeit unter Druck bei ihrem Fluß in der Kammer 122 von den Öffnungen 120 zu den Öffnungen 121 das Material unter Druck setzt und eine nach innen gerichtete Schleppkraft auf die untere Oberfläche des Materials in Richtung der in Fig. 9 eingezeichneten Pfeile ausübt. Der Stempel 124 besitzt eine schräge obere Fläche und zieht das Material tief, wie aus Fig. 10 ersichtlich ist. Der nicht gleichförmige Weg der viskosen Flüssigkeit führt dazu, daß mehr Material nach innren in Richtung auf das tiefere Ende des Tiefzieh-Teiles 126 des fertigen Erzeugnisses 127 extrudiert wird, als nach dem anderen Ende.

In der in Fig. 11 8nd 12 dargestellten Au sfüh rungs form fließt die viskose Flüssigkeit 62 an beiden Seiten des Werkstückes 73 . Es werden die in Fig. 1 gezeigten Bauteile unterhalb des Streifens 72 verwendet, außer daß nunmehr bevorzugt wird, daß das

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ringförmige Gehäuse 1 mit einer scharf nach oben sich erstreckenden, kreisförmigen Lippe 128 am äußeren Rand versehen ist.

Das Matrizenglied 129 liegt innerhalb des Ringgliedes 44 und besitzt eine nach außen sich erstreckende Randlippe 48, die mit den oberen und unteren Lippen 45 und 46 des Ringgliedes 44 zusammenarbeitet, wie im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 dargelegt, so daß bei geeigneter Verbindung der Druckmittelzuführungsleitungen 51 und 52 mit den jeweiligen Auslaß- und Einlaßöffnungen einer nicht gezeichneten Pumpe, das Matrizenglied 129 nach unten .oder oben gedrängt wird, wie erwünscht.

Das Matrizenglied 129 stellt im wesentlichen ein Duplikat der unterhalb des Streifens 72 gezeigten Einrichtung dar, wie sie sich aus Fig. 11 ergibt. Das Matrizenglied 129 umfaßt somit ein ringförmiges Gehäuse 130, welches ein weiteres ringförmiges Gehäuse 131 konzentrisch umgibt, welches wiederum in geeigneter Weise, z.B. durch Schweißen, mit einem querliegenden Element 132 verbunden ist.

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Die innere Wandung 133 des Gehäuses 130 und die äußere Wandung 134 des Gehäuses 131 sind kreiszylindrisch und be.-stimmen eine äußere ringförmige Kammer 135. Das Gehäuse 131 umgibt ein inneres rohrförmiges Glied 136, welches kreiszylindrisch ausgebildet ist und eine zentrale Matrizenöffnung 137 aufweist. Die innere Wand 138 des Gehäuses 131 ist kreiszylindrisch und bestimmt mit dem rohrförmigen Glied 136 eine innere kreiszylindrische Ringkammer 139. Es wird darauf hingewiesen, aus Gründen, die später ersichtlich sind, daß die unteren Teile des ringförmigen Gehäuses 130 und des rohrförmigen Gliedes 136 in einer Ebene liegen, welche unterhalb der Ebene des unteren Teils des ringförmigen Gehäuses 131 ist.

Ein ringförmiger Antriebskolben 140 ist in engem Gleitsitz innerhalb der äußeren Ringkammer 135 angeordnet und dient zur vertikalen Hin- und Herbewegung innerhalb dieser Kammer. Vier Kolbenstangen 141 sind gleichmäßig um den ringförmigen Antriebskolben 140 angeordnet und mit ihren unteren Enden an diesem Kolben befestigt. Die Kolbenstangen 141 sind im engen Gleitsitz durch Öffnungen 142 in dem querliegenden Element 132 geführt und ihre oberen Enden sind an einer Platte 143 befestigt. Die Platte 143 ist wiederum mit einem

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Kolben 144 eines Hydraulikzylinders 145 verbunden, der durch Druckmittelleitungen'146 und 147 betätigt wird, wie aus Fig. 11 ersichtlich.

Wenn die die Flüssigkeit in dem Hydraulikzylinder 145 oberhalb des Kolbens 144 unter Druck gebracht wird, in dem die Druckmittelleitungen 146 und 147 mit den Auslaß- und Einlaßöffnungen einer nicht gezeichneten Pumpe verbunden werden, wird der Kolben 144 und damit die Kolbenstange 141 nach unten gedrängt, wobei der ringförmige Antriebskolben 114 innerhalb der äußeren Ringkammer 135 nach unten gedrückt wird. Wenn umgekehrt die Druckmittelleitungen 146 und 147 mit den jeweiligen Einlaß- und Auslaßöffnungen einer nichtgezeichneten Pumpe verbunden werden, wird der Kolben 144 und damit die Kolbenstangen 141 nach oben gedrängt-, so daß der ringförmige Antriebskolben 140 innerhalb der äußeren Ringkammer 135 ebenfalls nach oben gedrängt wird.

Ein ringförmiger Kolben 148 ist im engen Gleitsitz innerhalb einer inneren Ringkammer 139 geführt und dient zur Hin- und He rbewegung in vertikaler Richtung innerhalb dieser Kammer. Vier Kolbenstangen 149 sind gleichmäßig um den ring-

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4b

förmigen Kolben 148 angeordnet und mit ihren unteren Enden an diesem befestigt. Die Kolbenstangen 149 erstrecken sich im engen Gleit sitz durch Öffnungen 150 in dem quer angeordneten Element 132. Die oberen Enden der Kolbenstangen 149 sind in geeigneter Weise mit einer Platte 151 verbunden. Die Platte 141 ist wiederum an dem Kolben 152 eines hydraulik Zylinders 153 befestigt, der durch Druckmittelleitungen 154 und 155 bedient wird, wie sich skizzenmäßig aus Fig. 11 ergibt. Der Kolben 152 ist im engen Gleitsitz durch zentrale Öffnungen 156 im Kolben 144 geführt.

Wenn das Druckmittel in dem Hydraulikzylinder 153 oberhalb des Kolbens 152 unter Druck gesetzt wird, in dem die Druckmittelleitung 154 und 155 mit den jeweiligen Auslaß- und Einlaßöffnungen einer nichtgezeichneten Pumpe verbunden werden, wird der Kolijen 152 und damit die Kolbenstangen 149 zwangsweise nach unten gedrängt, v/obei der ringförmige Kolben 148 innerhalb der inneren Ringkammer 149 nach unten dedrängt wird. Wenn die Druckmittelleitungen 154 und 155 mit den jeweiligen, Einlaß- und Auslaßöffnungen einer nichtgezeichneten Pvimpe verbunden werden, wird der Kolben 152 und damit die Kolbenstange 149 nach oben gedrängt, so daß sich der ringförmige Kolben 148 nach oben innerhalb der inneren

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46 Ringkammer 149 geführt wird.

Die mittige Matrizenöffnung 137 desrohrförmigen Gliedes dient zur Aufnahme des fertigen Hohlkörpers 74, wenn dieser nach oben mittels des Stempels 28 gefördert wird, wie gestrichelte Darstellung in Fig. 11 zeigt. In dieser Hinsicht wird darauf hingewiesen, daß der Stempel 28 genügend lang ist, so daß sich dieser genügend weit nach oben erstreckt um die gewünschte Tiefziehoperation durchzuführen, ohne daß der untere Teil des Stempels28 jenseits des oberen Teils des rohrförmigen Gliedes ff gelangt. Mit anderen Worten, der Stempel 28 ist genügend lang, daß das obere Teil dieses Stempels jenseits des querliegenden Elements 132 hervorstehen kann, und zwar bis zur Unterseite des Kopfes des oberen, in gestrichelter Darstellung gezeigten Hohlkörpers 74, während der untere Teil des Stempels 28 noch unterhalb des oberen Teils des rohrförmigen Gliedes 7 ist.

Die Hydraulikzylinder 145 und 153 sind vorzugsweise als Abschnitte oder Stufen eines einzelnen Gehäuses 157 mit quer ■ : sich erstreckender Abteilungsplatte 158 zur Bestimmung der Hydraulikzylinder 145 und 153. Das Gehäuse 157 ist auf dem Matrizenglied 129 durch nicht gezeigte geeignete Einrichtungen gehalten. 209839/0695

Das Matrizenglied 129 ist mit einer scharfen nach unten reichenden Lippe 159 versehen, die zur Zusammenarbeit mit der Lippe 128 dient und mit dieser eine kreisförmige Stanz- oder Schereinrichtung bildet. Der vertikale Abstand zwischen angrenzenden Oberflächen der Lippen 45 und 46 reicht aus, die vertikale Verschiebung des Matrizengliedes 129 in bereits beschriebener Weise zwischen einer unteren Stellung und einer oberen Stellung zu ermöglichen. Bei der unteren Stellung ist das untere Teil der Lippe 129 oberhalb des oberen Teiles der Lippe 128 und bei der oberen Stellung ist das untere Teil der Lippe 159 oberhalb des oberen Teils der Lippe 128 und des rohrförmigen Gliedes 7. Es kann somit Blech oder Streifenmaterial eingeführt werden.

Die obere Oberfläche des quer sich erstreckenden Elementes 132 ist mit einem Paar von federbelasteten Greifern 59 versehen, wie sich skizzenmäßig aus Fig. 11 und 12 ergibt, die zum Erfassen der Oberfläche des Hohlkörpers 74 dienen und diesen daran hindern, zurück in die Matrizenöffnung 127 gezogen zu werden, wenn der Stempel 28 abgsenkt wird. Die Greifer 59 besitzen Abstreifer 60, die unter Federdruck zur Mitte der Matrizenöffnung 137 gedrängt werden und in den Rand der Matrizenöffnung 137 hineinreichen.

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Eine Flüssigkeitspumpe 160 dient zur Förderung von viskoser Flüssigkeit 62 aus dem Vorratstank 62b über ein Steuerventil 161 und eine Öffnung 162 im ringförmigen Gehäuse 130 in die äußere Ringkammer 135, und zwar für einen noch zu beschreibenden Zweck.

Mehrere Öffnungen 163 sind gleichmäßig um das ringförmige Glied 136 angeordnet und erstrecken sich durch die untere Wandung des ringförmigen Gehäuses 134. Jede Öffnung 163 ist. mit einem als Rückschlagventil ausgebildeten Steuerventil 164 versehen, wie sich skizzenmäßig aus Fig. 11 ergibt, welche den Durchtritt von viskoser Flüssigkeit 62 nur von der äußeren Ringkammer 135 zur inneren Ringkammer 139 gestatten. Mehrere gleichmäßig verteilte Öffnungen 165 erstrecken sich durch das untere Ende der Seitenwandung des ringförmigen Gehäuses 131. Jede Öffnung 165 ist mit einem als Rückschlagventil ausgebildeten Steuerventil 166 versehen, wie sich skizzenmäßig aus Fig. 11 ergibt, und dient zum Durchlaß von viskoser Flüssigkeit 62 nur von der inneren Ringkammer 139 zur äußeren Ringkammer 135. Es ist ersichtlich, daß die Rückschlagventile 164 und 166 so angeordnet sind, daß Viskoseflüssigkeit bei Betätigung der Ringkolben 140 und 148 radial nach innen fließen, wobei ein Druck im

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Raum 167 zwischen der Ebene des unteren Teils der unteren Wandung des ringförmigen Gehäuses 131 und der Ebene des unteren Teils des rohrförmigen Gliedes 136 ausgeübt wird.

Die Öffnungen 163 und 165 sind vorzugsweise unterhalb der untersten Lage der ringförmigen Kolben 140und 148 angeordnet. In die Rückschlagventile 161, 164 und 166 sowie die Pumpe 160 sind im Hinblick auf Bewältigung der Viskoseflüssigkeit 62 konstruiert, welche, wie zuvor erwähnt, vorteilhaft einen Silikonkitt darstellt.

Nunmehr wird die bevorzugte Art der Betätigung der in Fig. 11 und 12 gezeigten Einrichtung beschrieben. Es sei angenommen, daß das Matrizenglied 129 in die oberste Lage verschoben ist, wobei der untere Teil des Matrizengliedes 129 von der peripheren Lippe 128 am oberen Ende des ringförmigen Gehäuses 1 freikommt, ferner daß der ringförmige Kolben 11 in der untersten Lage ist, daß der ringförmige Kolben 19 in der obersten Lage ist (wie in durchgezogenen Linien in Fig. 11 dargestellt) und daß die ringförmigen Kammern 6 und 10 mit viskoser Flüssigkeit 62 gefüllt sind.

Die Hydraulikzylinder 145 und 153 werden zum Anheben der

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ringförmigen Kolben 148 in die oberste Lage (strichpunktierte Darstellung in Fig. 11) und zum Absenken des ringförmigen Kolbens 140 in die unterste Lage (gestrichelte Lage in Fig. 11) betätigt. Die innere Ringkammer 129 wird nun mit viskoser Flüssigkeit 62 durch eine geeignete, nicht gezeigte Öffnung gefüllt, wobei ebenfalls nicht gezeigte geeignete Ventilemrichtungen im oberen Teil der inneren Ringkammer 139 wirksam werden.

Danach wird ein tiefzuziehendes Blech oder Streifenmaterial 72 auf die Lippe 128 und das obere Ende des rohrförmigen Gliedes 7 gelegt.

Das Matrizenglied 129 wird nun zwangsweise in die unterste Lage abgesenkt, wobei die Lippe 159 des Matrizengliedes 129 und die Lippe 128 des ringförmigen Gehäuse 1 zusammenarbeiten und ein gleichförmiges Werkstück 73 aus dem Blech oder Streifenmaterial ausschneiden. Dabei erfaßt der Rand des Gliedes 136 die obere Oberfläche des Werkstückes 73 und die Lippen 128 und 159 überlappen sich wie^gezeigt.

Die Hydraulikzylinder 145 und 153 werden nun -u/ Anhebung· des ringförmigen Kolbens 140 in die höchste Lage o:u*-ohgezo£e-

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⁵¹ 220573A

ne Linie in Fig. 11) und zur Absenkung des ringförmigen Kolbens 148 in die unterste Lage (durchgezogene Linie in P'ig. 11) betätigt, wobei der Hauptteil der viskosen Flüssigkeit 62 in der inneren Ringkammer 139 die äußere Ringkammer 135 betritt und daher den Raum 167 durch die Öffnungen 165 und die Rückschlagventile 166. Die Pumpe 160 wird dann zur Vervollständigung der Füllung der äußeren Ringkammer 135 mit viskoser Flüssigkeit 62 betätigt, wobei geeignete, nicht gezeigte Be lüftungseinrichtungen im oberen Teil der ringförmigen äußeren Kammer 135 vorgesehen sind.

Die eigentliche Tiefziehoperation wird nun begonnen. Die ringförmigem Antriebskolben 11 und 140 werden jeweils angehoben und abgesenkt, gleichzeitig und mit der gleichen Geschwindigkeit, und gleichzeitig werden die ringförmigen Kolben 19 und 148 jeweils gesenkt nnd angehoben, gleichzeitig und mit gleicher Geschwindigkeit, wobei die Absenkungsgeschwindigkeit des Volumens in der Kammer 6 und 135 sich aus der jeweiligen Anhebung und Absenkung der ringförmigen Antriebskolben 11 und 140 ergibt, und gleich ist der Zunahmegeschwindigkeit des Volumens in den jeweiligen Kammern 10 und 139, was sich ebenfalls aus den jeweiligen Absenken und Anheben der ringförmigen Kolben 19 und 148 ergibt.

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5?

Auf diese We ise wird viskose Flüssigkeit 62 in den Kammern 6 und 135 unter hohem Druck dazu gebracht, durch den Raum 69 unterhalb des Werkstückes 73 und den Raum 167 oberhalb des Werkstückes 73 radial nach innen zu den rohrförmigen Gliedern 7 und 136 zu fließen, wonach die viskose Flüssigkeit 62 im Raum 69 dann durch die Rückschlagventile 66 in die Kammer 10 und viskose Flüssigkeit im Raum 167 dann durch die Rückschlagventile 164 in die Kammer 139 fließt. In dem die unter Druck stehende viskose Flüssigkeit 62 radial nach innen entlang den oberen und unteren Flächen des We rkstückes 73 fließt, wird dieses unter hohen Druck gebracht, und wenn es sich um festes plastisches Material handelt, wird dabei die Duktilität erhöht. Die fließende viskose Flüssigkeit 62 übt ferner eine Mitnahmewirkung infolge der Schleppkraft auf die unteren und oberen Oberflächen des Werkstückes 73 aus, wobei das Werkstück 73 radial nach innen extrudiert oder gezogen wird. Wenn der sich nach innen bewegende äußere Rand des Werkstückes 73 frei von der inneren Wandung 4 des Gehäuses kommt, greift die viskose Flüssigkeit 62 direkt an diesem äußeren Rand an und unterstützt die nach innen gerichtete Extrusion und Bewegung des Werkstückes 73.

Gleichzeitig mit den zuvor beschriebenen Vorgängen wird

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der Stempel 28 in Richtung auf die Matrizenöffnung 137 vorgeschoben. Der Stempel 28 ergreift das Werkstück 73 an bestimmter Stelle, insbesondere im mittleren Teil des Werkstückes 73 und drängt dieses nach oben durch die Matrizenöffnung 137. Wenn der periphere Rand des Werkstückes 73 dabei ist, von dem Raum zwisbhen dem oberen Ende der rohrförmigen Glieder 7 und 136 freizukommen, werden die jeweiligen Aufwärts- und Abwärtsbewegungen der ringförmigen Antriebskolben 11 und 140 angehalten, so daß vermieden wird, daß viskose Flüssigkeit 62 in die Matrizenöffnung 137 eintritt. Die nach oben gerichtete Bewegung des Stempels 28 wird fortgesetzt, bis der Hohlkörper 74 aus dem oberen Ende der Matrizenöffnung 137 hervorschaut (strichpunktierte Darstellung in Fig. 11). Die Abstreifer 60 ergreifen die Oberfläche des tiefgezogenen Körpers 74, worauf der Stempel 28 von dem Hohlkörper 74 abgezogen wird und in eine Lage unterhalb des oberen Teils des rohrförmigen Gliedes 7 abgesenkt wird. Die Abstreifer 60 können zurückgezogen werden und der fertige Hohlkörper 74 wird aus der Einrichtung zwischen den Kolbenstangen 149 in der allgemeinen, durch Pfeile in Fig. 12 angedeuteten Richtung geführt. Alternativ kann der fertige Hohlkörper 74 während des Griffes durch die Abstreifer

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zwangsweise durch eine im Sinne des in Fig. 12 eingezeichne-• ten Pfeiles gelöst und fortgeführt werden.

Die Einrichtung nach Fig. 11 ist vorzugsweise so ausgelegt, daß nur ein einziger Aufwärtshub des ringförmigen Antriebskolbens 11 und nur ein gleichzeitiger Abwärtshub des ringförmigen Antriebskolbens 140 notwendig sind, um das Werkstück 73 nach innen zu extrudieren und den fertigen Hohlkörper 74 zu bilden. Alternativ können nach den ersten Antriebshüben die jeweiligen Antriebskolben 11 und 140 abgesenkt und angehoben werden und die ringförmigen Kolben 19 und 148 können gleichzeitig angehoben bzw. abgesenkt werden. Die Abnahmegeschwindigkeit des Volumens innerhalb der Kammern 10 und 139 ergeben sich aus dem Anheben und Absenken der jeweiligen ringförmigen Kolben 19 und 149 und sind gleich der Zunahmegeschwindigkeit des Volumens innerhalb der ringförmigen Kammern 6 und 135, die sich aus dem jeweiligen Absenken und Anheben der ringförmigen Kolben 11 und 140 ergeben. Auf diese Weise wird viskose Flüssigkeit 62 von der ringförmigen Kammer 10 durch die Rückschlagventile 68 zur ringförmigen Kammer 6 und von der ringförmigen Kammer 139 durch die Rückschlagventile 166 zur ringförmigen Kammer 135 gefördert. Danach

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können die ringförmigen Antriebskolben 11 und 140 angehoben bzw. abgesenkt werden und die ringförmigen Kolben 19 und 148 gleichzeitig abgesenkt bzw. angehoben werden, wie zuvor beschrieben, um das Werkstück 73 weiterhin nach innen zu extrudieren. Es versteht sich, daß der Stempel 28 zum Tiefziehen des Werkstückes 73 nur dann angehoben wird, wenn die viskose Flüssigkeit 62 durch die Räume 69 und 167 fließt, wie zuvor beschrieben.

Es wird darauf hingewiesen, daß, wenn das Werkstück 73 radial nach innen gezogen wird, und die Randteile von der inneren Wand 4 des Gehäuses freikommen, die viskose Flüssigkeiten 62 oberhalb und unterhalb des Werkstückes 73 in Kontakt zueinander treten.

Nachdem der Hohlkörper 74 gebildet ist und der Stempel 28 unterhalb des oberen Teils des rohrförmigen Gliedes 7 zurückgezogen ist, wird das Matrizenglied 129 angehoben, so daß die Lippen 128 und 159 voneinander frei kommen. In Abhängigkeit von der Fließfähigkeit der viskosen Flüssigkeit 62 läuft etwas viskose Flüssigkeit 62 aus der Kammer 135 während dieses Arbeitsschrittes, und solche Verluste werden mit Hilfe einer Pumpe 160 wettgemacht. Mit einer sehr stei-

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ob

fen viskosen Flüssigkeit 62, beispielsweise Siliconkitt, tritt praktisch kein Verlust während dieser Operation ein. Eine zwangsweise Aufwärtsbewegung des Matrizengliedes 129 bringt die miteinander vermischten Körper der viskosen Flüssigkeiten 62 innerhalb der verbundenen Räume 69 und 167 dazu, sich zu trennen; in dem eine Einschnürung am unteren Teil der Kammer 135 vorgesehen ist, wie es sich aus Fig. 11 ergibt, trennen sich die miteinander vermischten Körper der viskosen Flüssigkeiten 62 immer an einer solchen Stelle des geringsten Querschnittes.

Ein anderer Blech- oder Material st reifen 72 kann nunmehr über das Gehäuse 1 gelegt werden und der Betrieb kann mit Beginn des Absenkens des Matrizengliedes 129 wiederholt werden. Die Pumpe 160 wird zur Zuführung von weiterhin erforderlicher riskoser Flüssigkeit 62 in die Kammer 135 betrieben.

Überschüssige viskose Flüssigkeit 62 kann sich in der Kammer 10 unterhalb des Werkstückes 73 ansammeln, und zwar infolge der sich verschmelzenden Körper der viskosen Flüssigkeiten 62, die sich oberhalb der normalen Ebene des Werkstückes 73 trennen (insbesondere in der Höhe der Einschnü-

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rung 188). Dieses Volumen der viskosen Flüssigkeit zwischen der Ebene der Einschnürung 168 und der normalen Ebene des Werkstückes 73 muß aus der Kammer 10 entfernt werden, wenn das Matrizenglied 127 abgesenkt wird, so daß das Werkstück 73 vom Streifen 72 abgetrennt werden kann und das Werkstück in seine normale in Fig. 11 gezeigte Lage gebracht wird. Geeignete Einrichtungen für dieses Abführen sind an sich bekannt. Bei einer solchen Einrichtung kann ein Ventil 169 in der Leitung zwischen dem Rückschlagventil 63 und der Öf fnung 64 benutzt werden, welches Ventil 169 nur während dieses Betriebsschrittes geöffnet wird (d.h., wenn das Matrizenglied 129 abgesenkt wird).

Elektrisch betätigte Heizelemente können für einen ähnlichen Zweck wie die im Zusammenhang mit der Ausführungsform nach Fig. 4 und 5 gezeigten Heizelemente ebenfalls in einer Modifikation zur Ausführungsform nach den Fig. 11 und 12 benutzt werden, wie sich aus Fig. 13 ergibt. Der Teil der Einrichtung unterhalb des Werkstückes 73 in Fig. 13 entspricht dem Teil der Einrichtung unterhalb des Werkstückes 73 in Fig. 4. Durch gestrichelte Bezugszeichen identifizierte Vorrichtungsteile oberhalb des Werkstückes 73 in Fig. 13

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entsprechen jeweiligen Vorrichtungsteilen mit entsprechen-• den Bezugszeichen unterhalb des Werkstückes 73 in Fig. 13, werden in gleicher Weise betrieben und dienen für den gleichen Zweck. Die Betriebsweise und der Zweck der Heizelemente 77 ist bereits im Zusammenhang mit den Fig. 4 und 5 vollständig beschrieben worden.

Die mehrfache Abstufung der Flüssigkeitsschaltung nach der Ausführungsform nach Fig. 6 und 7 kann auch in einer Modifikation zur Ausführungsform nach den Fig. 11 und durchgeführt werden, wie sich aus Fig. 14 ergibt. Dabei wird der durchschnittliche Flüssigkeitsdruck der viskosen Flüssigkeit 62 dazu gebracht, von außen nach innen zu steigen. Die unterhalb des Werkstückes 73 in Fig. 14 gezeigte Einrichtung entspricht den Teilen der Einrichtung unterhalb des Werkstückes 73 in Fig. 6. Mit gestrichelten Bezugszeichen identifizierte Vorrichtungsteile oberhalb des Werkstückes 73 in Fig. 14 entsprechen jeweiligen Vorrichtungsteilen mit entsprechenden Bezugszeichen unterhalb des Werkstückes 73 in Fig. 13, werden in der gleichen Weise betätigt und dienen dem gleichen Zweck. Das Prinzip der Betätigung ist bereits adäquat im Zusammenhang mit Fig. 6 und 7 erläutert worden.

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Die Modifikationen nach Fig. 11 und 14 können ferner dazu verwendet werden, Material in eine Matrizenöffnung in nicht gleichförmiger Weise zu ziehen, wie dies gemäß Fig. 9 und 10 erläutert worden ist.

Aus Vorstehendem ergibt sich, daß das neue Verfahren und die neue Vorrichtung offenbaren, daß Material in einem Werkstück zu einer Stelle des Werkstückes bewegt wird und daß das Werkstück durch Ausübung einer Tiefziehkraft normal zu der Ebene des Werkstückes an dieser Stelle tiefgezogen wird.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

Ve rfahren zum Verschieben von Material in einem Werkstück in Richtung auf eine Stelle einer Seite des Werkstückes,

dadurch gekennzeichnet, daß Schleppkräfte durch Reibung auf eine Seite des We rkstückes ausgeübt werden, und zwar von dem Rand des rohen Werkstückes auf die Stelle gerichtet, und daß gleichzeitig eine Stützkraft auf die andere Seite des Werkstückes aufgebracht wird und diese andere Seite frei ist, sich in ihrer Ebene zu bewegen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützkraft eine Komponente von durch Reibung erzeugter zweiter Schleppkräfte aufweist, die auf die zweite Fläche des Werkstückes ausgeübt werden und von dem Rand des We rkstückes nach dem inneren zu der Stelle gerichtet sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützkraft auf der entgegengesetzten Seite des Werkstückes durcb eine Oberfläche niedriger Reibung ausgeübt wird.

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Ol
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleppkräfte zu der Stelle um den gesamten Umfang der Stelle gerichtet sind.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Werkstück kreisförmig und die Stelle in der Mitte des We rkstückes angeordnet ist und einen kreisförmigen Rand aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleppkräfte radial nach innen von der Kante des Werkstückes zu dem Rand der Stelle gerichtet sind.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, wobei das Werkstück aus festem plastischen Material besteht, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück einem genügenden Druck unterworfen wird, um die Duktivität zu erhöhen, und daß gleichzeitig die Schlepp- und Stützkräfte aufgebracht werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe des Druckes in Richtung auf die Stelle vergrößert wird.

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8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, wobei die Schleppkräfte durch eine viskose Flüssigkeit ausgeübt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die viskose Flüssigkeit zwischen einer Seite des Werkstückes und mindestens einer Oberfläche im Abstand von der Seite des Werkstückes fließt und daß die Viskosität des Teiles der viskosen Flüssigkeit, die in der Nähe der Oberfläche fließt, zur Steuerung der Größe der Zugkraft auf die Seite des Werkstückes einstellbar ist.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Viskosität der viskosen Flüssigkeit durch Einstellung der Temperatur dieses Teiles der Flüssigkeit einstellbar ist, die in der Nähe der Oberfläche fließt.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Oberfläche eingestellt wird, um die Temperatur der Flüssigkeit einzustellen.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10, wobei die Schleppkräfte durch viskose Flüssigkeit aufgebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluß der viskosen Flüssigkeit in zyklischen unterbrochenen Fluß-

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abschnitten entlangmindestens einer Seite des Werkstückes aufgebracht v/ird.
12. Verfahren mich einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Flüßigkeitsdruck in einem Flußabschnitt in der Nähe der Stelle größer ist als der mittlere Flüßigkeitsdruck in einem Flußabschnitt entfernt von der Stelle.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Werkstück an der Stelle gleichzeitig eine Zugkraft mit dem Aufbringen der Schleppkrafl ausgeübt wird.
14. Vorrichtung zur Verschiebung von Material in einem Werkstück in Richtung auf eine Stelle des Werkstückes, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Einrichtung vorgesehen ist, durch Reibung Schleppkräfte auf eine Seite des Werkstückes vom Rand zum Inneren nach der Stelle auszuüben, und daß eine zweite Einrichtung zur Stützung der entgegenge setzten Seite des Werkstückes dient, wobei diese entgegengesetzte Seite frei in ihre Ebene bewegbar ist.

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15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einrichtung eingerichtet ist, durch Reibung eine zweite Schleppkraft auf die entgegeng esetzte Seite des Werkstückes vom Rand zur Mitte hin auf die Stelle auszuüben.
16. Vorrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch eine Oberfläche niedriger Reibung, die zur Erfassung und Abstützung der entgegengesetzten Seite des Werkstückes dient.
17. Vorrichtung nach Anspruch 14, 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die erste Einrichtung zur Ausübung von Schleppkräften zu der Stelle um den gesamten Umfang der'Stelle dient.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, zur Einwirkung auf ein kreisförmiges Werkstück mit einer Stelle mit kreisförmigem Rand in der Mitte des Werk-

' Stückes, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die erste Einrichtung zur Ausübung der Schleppkräfte vom Rand radial nach innen zu dem Umfang der Stelle um den gesamten Umfang der Stelle ausgebildet ist.

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19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 18, zur Einwirkung auf ein Werkstück aus festem plastischen Material, gekennzeichnet durch eine dritte Einrichtung zur Anlage von Dr uck an das We rkstück zur Vergrößerung der Duktivität des Werkstückes.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 19, zur Einwirkung auf ein Werkstück aus festem plastischen Material, gekennzeichnet durch eine dritte Einrichtung zur Anlage von Druck auf das Werkstück, der in Richtung auf die Stelle zunimmt, um die Duktivität des Werkstückes zu vergrößern.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 20, gekennzeichnet durch eine Zugkraft einrichtung zur Ausübung einer Zugkraft auf das Werkstück an der Stelle.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 21, in welcher die Zugkräfte durch eine viskose Flüssigkeit ausgeübt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Oberfläche irr, Abstand von der Seite des Werkstückes angeordnet ist, daß die erste Einrichtung dazu dient, Flüssigkeit zwischen der zweiten Oberfläche und der Seite des Werkstückes

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fließen zu lassen, und daß die Viskosiläteinstelleinrichtung zur Einstellung der Flüsigkeitsviskosität in der Nähe der zweiten Oberfläche dient.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Viskositäteinstellungseinrichtung eine Einrichtung zur Einstellung der Temperatur des Teiles der Viskoseflüßigkeit einschließt, die in der Nähe der zweiten Oberfläche fließt.
24. Vorrichtung nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Viskositäteinstellungseinrichtung eine Einrichtung zur Einstellung der Temperatur de r Temperatur der zweiten Oberfläche aufweist, so daß die Temperatur des Teils der viskosen Flüßigkeit eingestellt werden kann, die in der Nähe der zweiten Oberfläche fließt.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung dazu dient, den Fluß der viskosen Flüssigkeit in ein zyklisch unterbrochenen Flußanteilen entlang einer Seite des We rkstückes anzulegen.

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26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung dazu ausgelegt ist, die zyklisch unterbrochenen Flußabschnitte in einem ersten Flußabschnitt in der Nähe der Stelle anzulegen, wobei ein erster mittlerer Druck herrscht, und daß ein zweiter Flußabschnitt entfernt von der Stelle einen zweiten mittleren Druck aufweist, wobei der zweite mittlere Druck geringer ist als der erste mittlere Druck.
27. Vorrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch eine dritte Oberfläche im Abstand von der entgegengesetzten Seite des We rkstückes, wobei die zweite Einrichtung dazu dient, den zweiten Fluß der viskosen Flüßigkeit zwischen der dritten Oberfläche und der entgegengesetzten Seite des Werkstückes zu lenken, ferner gekennzeichnet durch eine vierte Einrichtung zur Einstellung der Viskosität dieses Teils des zweiten Flußes der viskosen Flüßigkeit, welcher entlang der dritten Oberfläche fließt, wobei die Größe der zweiten viskosen Schleppkraft einstellbar ist, die auf die zweite des Werkstückes ausgeübt v/ird.

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