DE4103081C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum hydrostatischen Umformen von Hohlkörpern aus kaltumformbarem Metall innerhalb einer Höhlung, wobei Druckflüssigkeit von außen in den Hohlkörper eingespeist und hierbei allein durch die Druckflüssigkeit die Hohlkörperwand unter Relativbewegung zur Höhlung an deren Innenfläche angedrückt wird, wobei die Druckflüssigkeit zunächst während einer Füllphase mit ansteigendem Fülldruck und sodann in unmittelbarer zeitlicher Aufeinanderfolge während einer Umformungsphase mit steigendem Umformungsdruck in den Hohlkörper eingespeist wird, wobei der maximale Umformungsdruck ein Vielfaches des maximalen Fülldrucks beträgt und während der Füllphase die eingespeiste Mengen an Druckflüssigkeit pro Zeiteinheit ein Vielfaches der während der Umformungsphase eingespeisten Menge an Druckflüssigkeit pro Zeiteinheit beträgt, wobei nach abgeschlossener Umformung die Druckversorgung für die Druckflüssigkeit abgeschaltet wird und Umformungsdruck sowie Fülldruck entspannt werden.

Das vorgeschriebene Verfahren ist der DE 31 05 735 C2 zu entnehmen. Entsprechend dem bekannten Verfahren werden von Rohrenden gebildete Hohlkörper mit Hilfe einer Druckflüssigkeit, die über einen Druckaufbaudorn zugeführt wird, aufgeweitet und dabei an den Rohrboden angeschmiegt. Der Fülldruck für die Druckflüssigkeit wird mittels eines Fülldruckerzeugers und der die Aufweitung des Hohlkörpers bewirkende Umformungsdruck mittels eines Hochdruckerzeugers gebildet.

Entsprechend einem anderen bekannten Verfahren (s. Industrie-Anzeiger Nr. 20 vom 9.3.1984/106. Jg. S. 16 und 17), werden rohrförmige Hohlteile aus kaltumformbarem Metall, z. B. aus 16 MnCr 5, unter Zufuhr hohen, hydrostatisch erzeugten Innendrucks verformt. Zu dem hohen hydrostatischen Innendruck tritt gesondert ein axialer Druck hinzu, der auf die Rohrstirnflächen einwirkt. Jener Axialdruck und die gleichzeitige Wirkung des inneren Drucks haben zur Folge, daß sich die Hohlkörperwand an die Gravur der Form bzw. des Gesenks anlegt.

In der Praxis ist dies so, daß ein gerades Rohr in die Formteilungsebene zwischen Ober- und Untergesenk eingelegt und das Gesenk zugestellt wird. Zwischen Ober- und Unterge­ senk bleibt aber genügend Raum für zwei diametral gegenüber­ liegend koaxial zueinander angeordnete horizontal liegende Preßstempel, deren freie Stirnflächen das mit den Preßstem­ peln fluchtende, zu verformende Rohrstück zwischen sich auf­ nehmen. Es erfolgt sodann die Umformung durch Einführen von Druckflüssigkeit in den Rohrinnenraum bei gleichzeitiger An­ wendung des Axialdrucks, wobei die beiden Preßstempel aufein­ ander zu bewegt werden.

Mit der bekannten hydrostatischen Umformung (s. Industrie-Anzeiger a.a.O; DE-GM 18 85 909) können Formteile mit gleichmäßiger Formgebung über den Umfang, Formteile mit sektorieller Umformung und schließlich gleichmäßige und sektorielle Umformung miteinander kombinierende Formteile er­ zeugt werden.

Der Vorzug derart erzeugter Hohlteile besteht zum einen darin, daß - wie z. B. beim Kokillenguß - hinterschnittene In­ nen-Hohlräume erzeugt werden können, welche spangebend entwe­ der nicht oder nur mit komplizierten Werkzeugen (z. B. durch Funkenerosion) gefertigt werden können. Zudem sind die be­ kannten Hohlteile - im Unterschied zu spangebend erzeugten Hohlteilen - verhältnismäßig leicht und infolge der mit der Umformung einhergehenden Kaltverfestigung bei günstigem Fa­ serverlauf, der dem einer Schmiedefaser ähnlich ist, sehr wi­ derstandsfähig.

Ausgehend von dem Verfahren gemäß der DE 31 05 735 C2, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das bekannte Verfahren, welches mit einer Füllphase mit verhältnismäßig niedrigem Fülldruck und mit einer sich in unmittelbarer zeitlicher Aufeinanderfolge anschließenden Umformungsphase mit steigendem Umformungsdruck arbeitet, so auszugestalten, daß es, angewendet auf die Umformung von Hohlkörpern im Gesenk, eine besonders einfache und rasche Betriebsweise gestattet. Entsprechend der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß bei einer Umformung eines Hohlkörpers innerhalb der Gravur eines Gesenks die zuvor im Hohlkörper befindliche Luft während der Umformung durch die eingespeiste Druckflüssigkeit komprimiert wird, worauf die komprimierte Luft nach Abschaltung der Druckversorgung für die Druckflüssigkeit entspannt wird und dadurch die Druckflüssigkeit aus dem Hohlkörper hinausgedrängt und für eine erneute Füllphase an einem anderen Hohlkörper zurückgeleitet wird.

Die während der Umformung auf ein sehr geringes Volumen innerhalb des Hohlkörpers zusammengedrängte Luft läßt sich entsprechend der Erfindung völlig unbedenklich dazu ausnutzen, die Druckflüssigkeit nach beendeter Umformung aus dem Hohlkörper hinauszudrängen und zu einer erneuten Füllphase zurückzuleiten. Das erfindungsgemäße Verfahren schafft zum einen die Voraussetzung zu einer einfachen Vorrichtung, da eine Absaugung zum Entfernen der Druckflüssigkeit aus dem Hohlkörper entfallen kann. Andererseits drängt die zuvor komprimierte Luft die Druckflüssigkeit so rasch aus dem umgeformten Hohlkörper hinaus, daß das erfindungsgemäße Verfahren eine sehr hohe Arbeitsfrequenz ermöglicht.

Gegenstand der Erfindung ist es außerdem, eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bereitzustellen. Hierbei geht die Erfindung von einer bekannten Vorrichtung gemäß der DE 31 05 735 C2 aus, welche mit einem den Umformungsdruck bildenden Hochdruckerzeuger versehen ist, der bei Erreichen eines bestimmten Fülldrucks eines Fülldruckerzeugers durch letzteren einschaltbar ist, welcher einen Fülldruckkolben sowie einen Fülldruckzylinder aufweist, während der Hochdruckerzeuger einen Hochdruckkolben sowie einen Hochdruckzylinder besitzt, der einen bei unterer Totpunktstellung seines Hochdruckkolbens von diesem freigegebenen und in Richtung zum oberen Totpunkt von diesem zu überfahrenden Steuerschlitz aufweist, der eine Druckflüssigkeit führende Einlaßöffnung bildet, welche über eine Fülleitung mit einer Druckflüssigkeit führenden, benachbart der oberen Totpunktstellung des Fülldruckkolbens befindlichen, Auslaßöffnung des Fülldruckzylinders verbunden ist, wobei der Hochdruckzylinder benachbart der oberen Totpunktstellung seines Hochdruckkolbens eine Druckflüssigkeit führende Auslaßöffnung aufweist, von welcher eine Einspeisungsleitung zum umzuformenden Hohlkörper führt.

Ausgehend von der Vorrichtung gemäß der DE 31 05 735 C2, liegt der Erfindung die weitere Aufgabe zugrunde, die bekannte Vorrichtung so auszugestalten, daß sie die Durchführung des vorbeschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens in einer für den Produktionsbetrieb besonders vorteilhaften Weise gestattet.

Entsprechend der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Fülldruckzylinder des Fülldruckerzeugers einen bei unterer Totpunktstellung seines Fülldruckkolbens von diesem freigegebenen und in Richtung zum oberen Totpunkt von diesem zu überfahrenden, eine Einlaßöffnung für den Eintritt der Druckflüssigkeit in den Fülldruckzylinder bildenden Steuerschlitz aufweist und daß der Fülldruckzylinder mit seinem zylinderseitig nach außen offenen Steuerschlitz innerhalb eines Vorratsbehälters für die Druckflüssigkeit unterhalb des Flüssigkeitsniveaus angeordnet ist.

Bei den einer hydrostatischen Umformung vorausgehenden vorbereitenden Arbeiten, welche (wie beim Ablängen) spangebend erfolgen, können Metallpartikel in den Hohlkörper-Innenraum hineingelangen. Jene nicht ferngehaltenen Metallpartikel befinden sich daher in einem gewissen Maße auch in der nach erfolgter Umformung wieder in den Flüssigkeitskreislauf hineingegebenen Druckflüssigkeit, was bei einem Kolbendruckerzeuger regelmäßig zu erheblichen Verschleißschäden führt.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es gelungen, eine Druckversorgung zu entwickeln, welche gegen von der Druckflüssigkeit mitgeführte Metallpartikel weitestgehend unempfindlich ist, da diese sich weit unterhalb des Flüssigkeitsniveaus im Vorratsbehälter, bedingt durch die Schwerkraft, ansammeln können. Die Metallpartikel haben deshalb keine Möglichkeit, durch den zylinderseitig nach außen offenen Steuerschlitz in den Fülldruckzylinder und von dort in den Hochdruckzylinder hineinzugelangen.

Zugleich gestatten die erfindungsgemäßen Vorrichtungsmerkmale dadurch, daß der Fülldruckzylinder innerhalb des Vorratsbehälters für die Druckflüssigkeit angeordnet ist, eine kompakte Bauweise.

Ein besonders günstiger, gut zu steuernder und reakti­ onsschneller Antrieb ergibt sich erfindungsgemäß dadurch, daß Fülldruckerzeuger und Hochdruckerzeuger jeweils mittels einer Druckluft-Kolben-Zylindereinheit angetrieben sind. Für gewisse Anwendungsfälle kann indes auch ein hydraulischer An­ trieb, gegebenenfalls auch in Kombination mit einem pneumati­ schen Antrieb, zum Einsatz gelangen. So kann es bei großen Hohlkörpern mit entsprechend großem Füllvolumen und relativ großer Umformungsarbeit zweckmäßig sein, den Fülldruck-Ver­ dränger pneumatisch oder hydraulisch und den Hochdruck-Ver­ dränger zur Erzielung einer kompakten Bauweise hydraulisch anzutreiben.

Weitere Merkmale entsprechend der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

In den Zeichnungen sind das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels im einzelnen dargelegt, hierbei zeigt

Fig. 1 eine mehr schematische Gesamtübersicht einer Vor­ richtung zum hydrostatischen Umformen von Hohlkörpern aus kaltumformbarem Metall, mit einem Fülldruckerzeuger, einem Hochdruckerzeuger sowie mit einem Gesenk; Fig. 1 zeigt zugleich ein elektropneumatisches Schaltschema;

Fig. 2 eine Anordnung Fülldruckerzeuger und Hoch­ druckerzeuger gemäß Fig. 1 in Alleinstellung bei Abschluß der Füllphase;

Fig. 3 die Anordnung gemäß Fig. 2, jedoch ist der Hoch­ druckerzeuger bei Abschluß der Umformungsphase gezeigt, während der Fülldruckerzeuger sich wieder in seiner Be­ reitstellung für einen neuen Füllhub befindet,

Fig. 4 ein Diagramm mit dem gesamten Druckverlauf bei der Umformung eines Hohlkörpers und

Fig. 5 ein vergrößertes Detail entsprechend der in Fig. 4 mit V bezeichneten Einkreisung.

In Fig. 1 ist die gesamte Vorrichtung zum hydrostati­ schen Umformen von Hohlkörpern aus kaltumformbarem Metall mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet.

Ein Gesenk 11 weist ein Obergesenk 12 und ein Unterge­ senk 13 auf, welche zwischen sich eine gestrichelt angedeu­ tete Formteilungsebene E darstellen.

Das Untergesenk 13 ist raumfest auf einem Pressentisch 14 angeordnet, während das Obergesenk 12 mit einem Pressen­ oberteil 15 bewegungseinheitlich verbunden ist, d. h. entsprechend dem mit y bezeichneten Doppelpfeil auf- und abbeweglich ange­ ordnet ist.

Zwischen sich bilden Obergesenk 12 und Untergesenk 13 eine Formhöhlung 16, in welcher sich gemäß Fig. 1 ein noch unverformter rohrförmiger Hohlkörper 17 befindet, der einen­ ends in einer Einspeisungsmuffe 18 gehalten ist, welche in ihrer gemäß Fig. 1 gezeigten Stellung entlang ihrer horizon­ talen Bewegungsrichtung x blockiert ist. Und zwar ist der Hohlkörper 17 an einem Haltebereich 19 axialkraftfrei und schwimmend gehalten.

Von der Einspeisungsmuffe 18 führt eine Hochdruckrohr­ leitung 20, die zum Teil nur strichpunktiert dargestellt ist, zum Hochdruckzylinder 21 eines Hochdruckerzeugers 22.

Der Innenraum 23 des Hochdruckzylinders 21 endet benach­ bart der oberen Totpunktstellung des einen Verdrängerkolben bildenden Hochdruckkolbens 24 mit einem Leitungsanschluß 25, welche in die zum Gesenk 11 führende Hochdruckleitung 20 übergeht.

Benachbart der unteren Totpunktstellung des Hochdruckkolbens 24 weist der Hochdruckzylinder 21 als Einlaßöffnung einen Steuerschlitz 26 auf, welcher eine ringförmige Erweite­ rung des Innenraums 23 des Hochdruckzylinders 21 darstellt.

Unmittelbar an den Steuerschlitz 26 ist die Fülleitung 27 des Fülldruckerzeugers 28 angeschlossen.

Der Fülldruckerzeuger 28 weist einen Vorratsbehälter 29 auf, in dessen Innenraum die Fülleitung 27 hineinführt, die dort mit einer Auslaßöffnung 30 verbunden ist, welche benachbart der oberen Totpunktstellung in den Zylinderkopf 32 bzw. den Zylinderinnen­ raum 31 des Fülldruckerzeugers 28 hineinführt. Innerhalb des Zylinder-Innenraums 31 ist ein als Verdrängerkolben ausgebildeter Fülldruckkolben 33 des Fülldruckerzeugers 28 auf- und ab­ beweglich. Gemäß Fig. 1 befindet sich der Fülldruckkolben 33 in seiner oberen Totpunktstellung, in welcher die von Steuer­ schlitzen 34 gebildeten Einlaßöffnungen überfahren sind.

Hochdruckkolben 24 und Fülldruckkolben 33 sind von Druckluftantrie­ ben (Kolben-Zylindereinheiten) 35 bzw. 36 angetrieben.

Die Druckluftantriebe 35, 36 bewirken eine Drucküberset­ zung, d. h. eine Erhöhung des an einer Druckluftquelle 37 mit 10 Bar anstehenden Luftdrucks bis auf einen möglichen hydro­ statischen Umformungsdruck (der Druckflüssigkeit F) bis 3000 Bar und mehr.

Die Funktion der Umformungsvorrichtung sei nun anhand der Fig. 1 in Verbindung mit den Fig. 2 und 3 wie folgt be­ schrieben:

Die pneumatischen Steuerleitungen sind im Schaltschema gemäß Fig. 1 durchgezogen und die elektrischen gestrichelt dargestellt.

Bei Niederdrücken eines Betätigungsknopfes 38 einer Pressensteuerung 39 wird das 4/2-Wegeventil 40 aus seiner ge­ zeigten Schaltstellung B in seine Schaltstellung A durchge­ schaltet, so daß der Luftzylinder 41 über die Leitung 42 be­ aufschlagt wird und so den Fülldruckkolben 33 von seinem unteren Totpunkt in seinen oberen Totpunkt in Richtung Lei­ tungsanschluß 30 in Bewegung gesetzt.

Die Bestimmungen "oberer Totpunkt" und "unterer Tot­ punkt" sind selbstverständlich unabhängig von der räumlichen Lage einer Zylinderanordnung. In seinem oberen Totpunkt hat der jeweilige Kolben demnach bei seinem Arbeitshub den Zylin­ der-Innenraum weitestgehend verkleinert, während er in seinem unteren Totpunkt den gesamten Hubraum freigibt.

Fig. 2 zeigt in einem anderen Zusammenhang die Ausgangs­ stellung des Fülldruckkolbens 33 in der Stellung seines un­ teren Totpunkts. Fig. 3 zeigt den Kolben 33 in der Stellung seines oberen Totpunkts. Zuvor war die im Vorratsbehälter 29 befindliche, unter atmosphärischem Druck stehende Druckflüs­ sigkeit F über die Steuerschlitze 34 in den Zylinderinnenraum 31 hineingelangt. Der Fülldruckkolben 33, der sich zunächst in einer Führungsbüchse 72 befindet, überfährt also zunächst auf seinem Weg zum oberen Totpunkt die Steuerschlitze 34 und verdrängt sodann die Druckflüssigkeit F über den Leitungsan­ schluß 30, die Fülleitung 27, den Innenraum 23 des Hochdruck­ zylinders 21 sowie schließlich über die Hochdruckleitung 20 und über die Einspeisungsmuffe 18 in den Innenraum des Hohl­ körpers 17 hinein.

Sobald der Fülldruckkolben 33 seinem oberen Totpunkt benachbart den Leitungsanschluß 30 erreicht hat, gibt ein Kontaktgeber 43 über die Leitung 44 ein Schaltsignal an das 4/2-Wegeventil 45 ab, welches wiederum von seiner gezeigten Schaltstellung D in seine Schaltstellung C durchgeschaltet wird, so daß der Luftzylinder 46 des Druckluftantriebs 35 über die Anschlüsse 47, 48 Druckluft erhält. Und zwar wird die Druckluft über eine einstellbare Drossel 60 zugeführt, so daß die Reaktions­ geschwindigkeit des Druckluftantriebs 35 zur Erzeugung des Umformungsdrucks eingestellt werden kann. Das Drosselventil 60 gestattet zudem je nach Werkstoff die Einstellung der op­ timalen Umformungsgeschwindigkeit gewissermaßen von einem weichen bis zu einem schlagartigen Verlauf der Umformung.

Der Druckluftantrieb 35 ist als Tandemzylinder ausgebil­ det, d. h. der Luftzylinder 46 weist einen Zwischenboden 49 auf, welcher den Zylinderinnenraum in einen oberen Zylinder­ innenraum 50 und in einen unteren Zylinderinnenraum 51 auf­ teilt. Die Kolbenstange 52 trägt zwei Einzelkolben 53, 54, so daß die gesamte wirksame Kolbenfläche des Antriebs 35 bei kompakter Bauweise sehr groß ist.

Beim Arbeitshub (4/2-Wegeventil 45 ist in Schaltstellung C) werden die unwirksamen Bereiche der Zylinder-Teilräume 50, 51 über die Leitungswege 59, 63, 62, 57, 58 entlüftet, was bezüglich des Teilraumes 51 nicht im einzelnen dargestellt ist.

Die Kolbenstange 52 trägt zur Erzeugung des hydrostati­ schen Umformungsdrucks den Hochdruckkolben 24 mit geringem Querschnitt.

Während das Verhältnis der wirksamen Luft-Kolbenfläche zur hydrostatisch wirksamen Kolbenfläche beim Fülldruckerzeuger 28 etwa 7 : 1 beträgt, beträgt dieses Verhältnis beim Hochdruckerzeuger 22 etwa 300 : 1.

Wenn demnach - wie bereits vorerwähnt - sich das 4/2-We­ geventil 45 in seiner durchgeschalteten Schaltstellung C be­ findet und die Einzelkolben 53, 54 von ihrer unteren Tot­ punktstellung in ihre obere Totpunktstellung bewegt werden, überfährt der Hochdruckkolben 24 den Steuerschlitz 26 und trennt hiermit zugleich die Fülleitung 27 vom Hochdruckbe­ reich ab. Bei weiterer Bewegung des Hochdruckkolbens 24 in Richtung auf den Leitungsanschluß 25 des Hochdruckzylinders 21 steigt der hydrostatische Umformungsdruck relativ rasch und wird, sobald die Umformung beendet ist, mittels eines Hochdruckschalters 55 schlagartig unterbrochen. Der Hoch­ druckschalter 55 gestattet in nicht näher dargestellter Weise eine Einstellung eines gewünschten Druckmaximums P_max.

Während Fig. 2 unter Weglassung von Einzelheiten nur eine vergrößerte Detaildarstellung aus Fig. 1 ist, zeigt Fig. 3 den Antrieb 35 mit zugehörigem Hochdruckerzeuger 22 in gänzlich ausgefahrener Position (in der oberen Totpunkt-Stel­ lung) der Druckluftkolben 53, 54 und des hydrostatischen Hochdruckkolbens 24 bei Druckmaximum.

Sobald der Hochdruckschalter 55 z. B. bei einem einge­ stellten Maximaldruck P_max von 1500 Bar (vgl. Fig. 4) den Um­ formungsdruck abgeschaltet hat, erhält das 4/2-Wegeventil 45 ein Schaltsignal und schaltet auf die aus Fig. 1 ersichtliche Schaltstellung D um, was bedeutet, daß die zuvor komprimierte Arbeits-Druckluft sehr rasch über die Anschlüsse 47, 48, die Luftleitungen 56 sowie 57 über einen Schalldämpfer 58 in die freie Atmosphäre entweichen kann.

In der Schaltstellung D des 4/2-Wegeventils 45 wird zur Unterstützung des Niedergangs der Einzelkolben 53, 54 von der in Fig. 3 gezeigten Stellung in die Stellung gemäß den Fig. 1 und 2 über den Anschluß 59 von oben auf den Einzelkolben 53 Druckluft gegeben, die hinsichtlich ihrer Druckhöhe auf etwa 1 Bar reduziert ist. Dies geschieht über das Drosselventil 60, die Leitung 61, eine Leitung 62, eine einstellbare Druck­ regeleinrichtung 63 (zur Herabsetzung des Arbeitsdrucks auf 1 Bar) und schließlich über den vorerwähnten Anschluß 59.

Während jenes Vorgangs wird zugleich über die Schaltlei­ tung 64 ein elektrisches Signal an die Pressensteuerung 39 gegeben, so daß das Pressenoberteil 15 hochfahren kann, wäh­ rend zuvor die Druckflüssigkeit F unter der Wirkung der in­ nerhalb des Hohlkörpers 17 befindlichen komprimierten Rest­ luft über die Leitungswege 20, 23 und 27, 30 zurück in den Zylinderinnenraum 31 des Fülldruckerzeugers 28 gegeben wird. Auch der Fülldruckerzeuger 28 wird bei Erreichen von P_max des Umformungsdrucks aufgrund eines über die Leitung 44 vom 4/2-Wegeventil 45 zum 4/2-Wegeventil 40 gelangten elektrischen Signals in seine Bereitschaftsstellung im unteren Tot­ punkt (vgl. Fig. 3) zurückversetzt. Hierzu kann der Druck­ luftzylinder 41 durch die Leitungen 64 und 65 maximal sogar den vollen Luftdruck (etwa 10 Bar) aus der Druckluftquelle 37 erhalten, und zwar über das in seiner Schaltstellung B be­ findliche 4/2-Wegeventil 40 gemäß Fig. 1. Die Entlüftung des Zylinders 41 erfolgt dabei über die Leitungen 42, 66 und den Schalldämpfer 67.

Unterhalb des Gesenks 11 ist im Pressentisch 14 eine Auffangwanne 68 für einen Leckanteil an Druckflüssigkeit F vorhanden. Von der Auffangwanne 68, die oberhalb des Flüssig­ keitsniveaus N (Vorratsbehälter 29) angeordnet ist, gelangt die Leckflüssigkeit über den Ablaufschlauch 69 zur Anschluß­ öffnung 70 nach Art kommunizierender Gefäße zurück in den Vorratsbehälter 29.

Aus Fig. 4 ist im Zusammenhang mit Fig. 5 (Darstellung des Drucks über der Zeit) zu ersehen, wie sich der hydrosta­ tische Druck bei der Umformung des Hohlkörpers 17 entwickelt. Die Füllphase endet bei einem Fülldruck P_F von etwa 65 Bar. Übergangslos setzt die Entwicklung des eigentlichen Umfor­ mungsdrucks der Umformungsphase ein der im Druckmaximum P_max bei 1500 Bar durch Abschaltung des Druckluftantriebs prak­ tisch schlagartig mit geringem Zeitanteil unterbrochen wird. Die gesamte Druckentwicklung bzw. die gesamte Umformung er­ fordert beim dargestellten Beispiel etwa 0,5-3 s.

Die Kupplung der Kolbenstange 73 des Luftzylinders 41 zum Fülldruckkolben 33 geschieht mittels einer Überwurfmut­ ter 71. Analog dazu ist die Kolbenstange 52 des Druckluftan­ triebs 35 mittels einer Überwurfmutter 74 mit dem Hochdruckkolben 24 gekuppelt. Die Überwurfmuttern 71, 74 gestatten ih­ ren Kolben 33 und 24 jeweils ein gewisses seitli­ ches (radiales) Spiel, das eine verkantungsfreie Kupplung ge­ währleistet.

Claims (13)

1. Verfahren zum hydrostatischen Umformen von Hohlkörpern aus kaltumformbarem Metall innerhalb einer Höhlung, wobei Druckflüssigkeit von außen in den Hohlkörper eingespeist und hierbei allein durch die Druckflüssigkeit die Hohlkörperwand unter Relativbewegung zur Höhlung an deren Innenfläche angedrückt wird, wobei die Druckflüssigkeit zunächst während einer Füllphase mit ansteigendem Fülldruck und sodann in unmittelbarer zeitlicher Aufeinanderfolge während einer Umformungsphase mit steigendem Umformungsdruck in den Hohlkörper eingespeist wird, wobei der maximale Umformungsdruck ein Vielfaches des maximalen Fülldrucks beträgt und während der Füllphase die eingespeiste Menge an Druckflüssigkeit pro Zeiteinheit ein Vielfaches der während der Umformungsphase eingespeisten Menge an Druckflüssigkeit pro Zeiteinheit beträgt, wobei nach abgeschlossener Umformung die Druckversorgung für die Druckflüssigkeit abgeschaltet wird und Umformungsdruck sowie Fülldruck entspannt werden, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Umformung eines Hohlkörpers (17) innerhalb der Gravur eines Gesenks (11) die zuvor im Hohlkörper (17) befindliche Luft während der Umformung durch die eingespeiste Druckflüssigkeit (F) komprimiert wird, worauf die komprimierte Luft nach Abschaltung der Druckversorgung für die Druckflüssigkeit (F) entspannt wird und dadurch die Druckflüssigkeit (F) aus dem Hohlkörper (17) hinausgedrängt und für eine erneute Füllphase an einem anderen Hohlkörper zurückgeleitet wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem den Umformungsdruck (P_max) bildenden Hochdruckerzeuger (22), der bei Erreichen eines bestimmten Fülldrucks (P_F) eines Fülldruckerzeugers (28) durch letzteren einschaltbar ist, welcher einen Fülldruckkolben (33) sowie einen Fülldruckzylinder (32) aufweist, während der Hochdruckerzeuger (22) einen Hochdruckkolben (24) sowie einen Hochdruckzylinder (21) besitzt, der einen bei unterer Totpunktstellung des Hochdruckkolbens (24) von diesem freigegebenen und in Richtung zum oberen Totpunkt von diesem zu überfahrenden Steuerschlitz (26) aufweist, der eine Einlaßöffnung für die Druckflüssigkeit (F) bildet, welche über eine Fülleitung (27) mit einer die Druckflüssigkeit (F) führenden, benachbart der oberen Totpunktstellung des Fülldruckkolbens (33) befindlichen Auslaßöffnung (30) des Fülldruckzylinders (32) verbunden ist, wobei der Hochdruckzylinder (21) benachbart der oberen Totpunktstellung seines Hochdruckkolbens (24) eine Druckflüssigkeit (F) führende Auslaßöffnung (25) aufweist, von welcher eine Einspeisungsleitung (20) zum umzuformenden Hohlkörper (17) führt, dadurch gekennzeichnet, daß der Fülldruckzylinder (32) des Fülldruckerzeugers (28) einen bei unterer Totpunktstellung seines Fülldruckkolbens (33) von diesem freigegeben und in Richtung zum oberen Totpunkt von diesem zu überfahrenden, eine Einlaßöffnung für den Eintritt der Druckflüssigkeit (F) in den Fülldruckzylinder (32) bildenden Steuerschlitz (34) aufweist und daß der Fülldruckzylinder (32) mit seinem den Zylinder nach außen öffnenden Steuerschlitz (34) innerhalb eines Vorratsbehälters (29) für die Druckflüssigkeit (F) unterhalb des Flüssigkeitsniveaus (N) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschlitz (34) des Fülldruckerzeugers (28) an dem vom Boden des Vorratsbehälters (29) wegweisenden Bereich (bei 72) des Fülldruckzylinders (32) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß Fülldruckerzeuger (28) und Hochdruckerzeuger (22) jeweils mittels einer Druckluft-Kolben-Zylindereinheit (36; 35) angetrieben sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Einspeisungsleitung (20) ein hinsichtlich der Druckhöhe der Druckflüssigkeit (F) einstellbarer elektrischer Hochdruckschalter (55) zugeordnet ist, welcher bei Erreichen des eingestellten Umformungsdrucks (P_max) die Druckluftversorgung für den Hochdruckerzeuger (22) abschaltet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochdruckschalter (55) zugleich mit einer Steuerung (39) einer das Gesenk (11) öffnenden und schließenden Presse (bei 15) wirkungsverbunden ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Kolbenfläche der Druckluft-Kolben-Zylindereinheit (36 bzw. 35) jeweils ein Vielfaches der wirksamen Kolbenfläche des zugeordneten Fülldruckerzeugers (28) bzw. des Hochdruckerzeugers (22) beträgt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Hochdruckerzeuger (22) zugeordnete Druckluft-Kolben-Zylindereinheit (35) einen Tandem-Kolben (53; 54) aufweist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluft-Kolben-Zylindereinheiten (36; 35) zur Rückführung in ihre Bereitstellungsposition zur Erzeugung des Füll-(P_F) bzw. Umformungsdrucks (P_max) doppeltwirkend ausgebildet sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben-Rückführung der Druckluft-Kolben-Zylindereinheit (36) des Fülldruckerzeugers (28) mit vollem Druck einer Druckluft-Quelle (37) erfolgt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben-Rückführung der Druckluft-Kolben-Zylindereinheit (35) des Hochdruckerzeugers (22) mit einem bezüglich der Druckluftquelle (37) reduziertem Druck erfolgt.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß für die Leckage von Druckflüssigkeit (F) unterhalb des Gesenks (11) eine Auffangwanne (68) angeordnet ist, welche sich oberhalb des Flüssigkeitsniveaus (N) des Vorratsbehälters (29) befindet, wobei an den Boden der Auffangwanne ein Ablaufschlauch (69) angeschlossen ist, welcher in den Vorratsbehälter (29), dessen Boden benachbart, mündet.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein das Gesenk (11) tragender Pressentisch (14) als Auffangwanne ausgebildet ist.