DE4434441C2 - Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern nach dem Innenhochdruckumform-Verfahren - Google Patents
Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern nach dem Innenhochdruckumform-VerfahrenInfo
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- DE4434441C2 DE4434441C2 DE4434441A DE4434441A DE4434441C2 DE 4434441 C2 DE4434441 C2 DE 4434441C2 DE 4434441 A DE4434441 A DE 4434441A DE 4434441 A DE4434441 A DE 4434441A DE 4434441 C2 DE4434441 C2 DE 4434441C2
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- B21D26/047—Mould construction
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Hohl
körpern nach dem Innenhochdruckumform-Verfahren (IHU-Verfahren)
nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 oder 2, wie sie aus der
DE 41 03 078 C1 als bekannt hervorgeht.
Bei der Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern nach dem In
nenhochdruckumform-Verfahren (IHU-Verfahren) gemäß der DE 41 03 078 C1
sind die beiden Zugstangen eines Paares untereinander
zwar höhengleich und - in Bewegungsrichtung der Presse auf den
feststehenden Werkzeugteil hin gesehen - rechts und links neben
der Kolbenstange des Arbeitszylinders angeordnet, jedoch verlau
fen sie höhenversetzt zur, d. h. tiefer als die Kolbenstange, und
zwar entlang der Oberseite der das formbestimmende Gesenk und
die Arbeitszylinder tragenden Grundplatte. Bei der bekannten
Einrichtung wird über die erwähnten Stößel lediglich der Rohling
stirnseitig verschlossen bzw. das Druckmedium zugeführt, nicht
aber eine axiale Stauchung des Rohlinges innerhalb der Gravur
durchgeführt. Aus diesem Grunde brauchen die Stößel nur mit ei
ner dem Umformdruck und der Querschnittsfläche des Rohlings ent
sprechenden Axialkraft angedrückt zu werden. Nachteilig an der
bekannten Einrichtung ist die momentenbelastete und nicht aus
tauschbare Anbindung der Arbeitszylinder an das zugehörige form
bestimmende Gesenk. Aufgrund der Momentenbelastung der Zugstan
gen bei Zugeinwirkung müssen zur Verhinderung von unzulässig
starken Verkantungen der Arbeitszylinder die Zugstangen und der
Arbeitszylinder auf ihrer ganzen Länge flach auf der erwähnten
Grundplatte, die sich ihrerseits auf dem Pressentisch abstützt,
aufgelagert sein, die Grundplatte und der Pressentisch tragen
also zur Momentenentlastung der Anbindung der Arbeitszylinder
bei. Dies können sie jedoch nur, wenn das die Gravur tragende
IHU-Werkzeug einschließlich der Arbeitszylinder und deren Zug
stangen-Anbindung an das IHU-Werkzeug jeweils eine - wie es aus
drücklich heißt - geschlossene Baugruppe bilden, die in ihrer
Gesamterstreckung flach auf der Grundplatte aufliegt und
nach ihrer Justierung darauf festgeschraubt ist und die im Falle
eines Werkzeugwechsels als ganzes ausgetauscht werden muß. Es
können im übrigen nur horizontale Lagen der Arbeitszylinder in
den unterschiedlichen, wechselweise zum Einsatz gelangenden
Werkzeugen zugelassen werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, das gattungsgemäß zugrundegelegte
IHU-Werkzeug dahingehend zu verbessern, daß beliebige Elevationslagen
der Arbeitszylinder möglich sind und daß im Falle eines Werk
zeugwechsels nur das die Gravur tragende Gesenk - hier IHU-Werk
zeug genannt - unter Verbleib der Arbeitszylinder in der Vor
richtung zum Herstellen von Hohlkörpern ausgetauscht zu werden
braucht oder daß der/die Arbeitszylinder an unterschiedlichen
Gesenken eingesetzt werden können.
Ausgehend von dem gattungsgemäßen Stand der Technik wird diese
Aufgabe bei einer Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff der
Patentansprüche 1 und 2 auf zweierlei Weise, nämlich durch die kennzeichnenden
Merkmale von Patentanspruch 1 oder durch die von Patentanspruch 2 gelöst.
Aufgrund einer mittigen Anordnung und Anbindung der Zugstangen
im Bereich der Formteilungsflächen kommt zum einen eine Momen
tenentlastung der Zugstangen bei Zugkraftwirkung zustande. Diese
Momentenentlastung wiederum ermöglicht die bauliche Loslösung
der Arbeitszylinder von der tragenden Grundplatte, so daß unter
schiedliche, insbesondere geneigte Raumlagen der Arbeitszylinder
zugelassen werden können. Die bauliche Loslösung der Arbeitszy
linder von der Grundplatte eröffnet außerdem die austauschbare
Ankoppelung und universelle Verwendung der Arbeitszylinder an
unterschiedliche, wechselweise zum Einsatz gelangende IHU-Werk
zeuge, so daß nun im Falle einer Umrüstung der Einrichtung auf
die Produktion eines anderen Hohlkörpers nur noch die die Gravur
tragenden Gesenkteile gewechselt zu werden brauchen und die Ar
beitszylinder in der Vorrichtung verbleiben können. Der Umfang
der bei einer Umrüstung auszutauschenden Teile kann daher auf
ein wesentlich geringeres Maß reduziert werden.
Zwar ist es aus der DE 43 20 236 C1 bekannt, bei Vorrichtungen
zur Herstellung von Hohlkörpern nach dem IHU-Verfahren die Um
formstößel relativ zueinander bezüglich ihrer Achslage und be
züglich ihres Angriffspunktes im Raum einstellbar zu haltern,
jedoch wird dazu nur eine sehr aufwendig gestaltete und bei
Belastung nachgiebige Verschiebekonstruktion gezeigt, die in der
Praxis nicht befriedigt.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteran
sprüchen entnommen werden; im übrigen ist die Erfindung an Hand
eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles nach
folgend noch erläutert; dabei zeigen:
Fig. 1 die perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungs
beispieles einer Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkör
pern nach dem Innenhochdruckumform-Verfahren mit einem
etwa horizontal liegenden und mit einem ansteigend ange
ordneten, über Zugstangenpaare an das IHU-Werkzeug ange
koppelten Arbeitszylinder, wobei die Zugstangen über Ham
merköpfe in Aussparungen in beiden gegenüberliegenden
Formteilungsflächen verankert sind,
Fig. 2 die perspektivische Darstellung eines zweiten Ausfüh
rungsbeispieles einer Vorrichtung ähnlich wie die nach
Fig. 1, bei der einer der Arbeitszylinder nach unten abfallend ange
ordnet ist und bei der die Zugstangenpaare in einer dem
unteren Werkzeugteil zugeordneten Halterungswand veran
kert sind,
Fig. 3 eine Seitenansicht auf die Abstützung des in Fig. 1
links angeordneten Arbeitszylinders und
Fig. 4 einen Querschnitt durch die Verankerung einer Zugstange
gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, dargestellt
am Beispiel einer unter maximalem Winkel geneigt angeord
neten Zugstange.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung zum Herstellen von
Hohlkörpern nach dem Innenhochdruckumform-Verfahren (IHU-Verfah
ren) ist eine dazu erforderliche Presse durch einen Pressentisch
25 und durch ein hubbewegliches Pressenteil 33 lediglich ange
deutet. Die Presse dient u. a. zum Öffnen und Schließen des wei
ter unten noch näher beschriebenen IHU-Werkzeuges 1 und zum Zusam
menhalten dieses Werkzeuges 1 mit großer, den Umformkräften stand
haltenden Umformkräften. Auf dem Pressentisch 25 ist eine Grund
platte 26 befestigt, auf der die unbeweglichen Teile der Ein
richtung zur Ausübung des IHU-Verfahrens angeordnet sind, woge
gen der bewegliche Pressenteil 23 den hubbeweglichen Werkzeug
teil 2 aufnimmt. Als Wesentliches ist in diesem Zusammenhang IHU-
Werkzeug 1 zu nennen, welches in einen feststehenden Werkzeug
teil 3 und in einen beweglichen Werkzeugteil 2 unterteilt sind;
beide Werkzeugteile 2, 3 sind entlang von Formteilungsflächen 5 ge
trennt und tragen jeweils eine Gravur 4. Die Gravur 4 bestimmt die
gewünschte Endform des Hohlteiles. In die Gravur 4 kann ein rohr
förmiger Rohling eingelegt werden. Die den Enden des Rohlings
zugeordnete Gravur - nachfolgend kurz "endseitige Gravur" 6 ge
nannt - liegt etwa parallel und mittig zu den entsprechenden
endseitigen Partien der Formteilungsflächen des IHU-Werkzeuges 1.
Konzentrisch zu den endseitigen Gravuren 4 des IHU-Werkzeuges 1
sind axial bewegliche Stößel 7 angeordnet, von denen jeweils
einer an ein offenes Stirnende des Rohlings dichtend ansetzbar
ist; über wenigstens einen der Stößel 7 kann ein Druckmedium in
den Rohling eingeleitet werden. Die Stößel 7 ihrerseits sind unter
Zwischenfügung von Adaptern 21 an den Kolbenstangen 9 von hy
draulisch beaufschlagbaren Arbeitszylindern 8 gehaltert und ge
führt. Wichtig ist also letzten Endes, daß die Arbeitszylinder 8
koaxial zu den endseitigen Gravuren 6 des IHU-Werkzeuges 1 gehal
tert werden. Nachdem im Inneren der Rohlinge ganz erhebliche
Drücke in der Größenordnung von einigen 1000 bar wirken und
nachdem außerdem die Querschnittsflächen der Werkstücke eben
falls ein beträchtliches Maß aufweisen können, müssen allein zur
Aufrechterhaltung einer dichtenden Anlage der Stößel 7 an der
Stirnseite des Rohlings ganz erhebliche Kräfte in der Größenord
nung von einigen 100 kN aufrecht erhalten werden. Für den Fall,
daß darüber hinaus auch noch Rohlingwerkstoff zur Mitte der Um
formpartie in das IHU-Werkzeug 1 hineingeschoben werden muß, sind
die über die Stößel 7 auf das Werkstück einwirkenden Axialkräfte
noch höher. Um die zylinderseitigen Reaktionskräfte in einem
kurzgeschlossenen Kraftfluß auf möglichst einfache Weise auf
nehmen zu können, ist für jeden Arbeitszylinder 8 jeweils ein
Paar von Zugstangen 10 vorgesehen, die sich zwischen dem IHU-
Werkzeug 1 und dem Arbeitszylinder 8 erstrecken, die parallel
zur Zylinderachse ausgerichtet und zugfest am Werkzeug 1 und am
Zylinder 8 befestigt sind. Je eine Zugstange 10 erstreckt sich
rechts bzw. links neben der Kolbenstange 9.
Ziel der Erfindung ist es, die Anbindung der Arbeitszylinder 8 an
die IHU-Werkzeuge 1 so zu gestalten, daß beliebige Elevationslagen der
Arbeitszylinder 8 möglich sind und daß im Falle eines Werkzeug
wechsels nur das die Gravur 4 tragende Gesenk ausgetauscht zu wer
den braucht, wogegen die Arbeitszylinder 8 in der Vorrichtung ver
bleiben können und nicht getauscht zu werden brauchen oder daß
der/die Arbeitszylinder 8 an unterschiedlichen Gesenken eingesetzt
werden können.
Zur Erfüllung dieser Forderung sind verschiedene Merkmale vorge
sehen. Zur Entlastung der Zugstangen 10 von Momentenbelastung bei
Zugeinwirkung sind diese mit ihren Mittellinien jeweils hö
hengleich zu den endseitigen Gravuren 6, also höhengleich mit
den Kolbenstangen 9 angeordnet. Um bei dieser Relativlage der
Zugstangen 10 zu den Formteilungsflächen 5 die Zugstangen 10 momenten
frei auch an das IHU-Werkzeug 1 anbinden zu können, erstrecken
sich die beiden Zugstangen 10 eines Paares jeweils bis in den
endseitigen Bereich der Formteilungsflächen 5 sowohl des fest
stehenden 3 als auch des hubbeweglichen Werkzeugteiles 2 hin
ein und sind dort mit den beiden Werkzeugteilen 2 und 3 form
schlüssig gegen Herausziehen in entsprechenden Aussparungen 15
bzw. 16 verankert, die in die Formteilungsflächen 5 eingearbeitet
sind. Zumindest ist dies bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausfüh
rungsbeispiel so vorgesehen. Die Verankerung der Zugstangen 10
mit dem hubbeweglichen Teil 2 des IHU-Werkzeuges 1 ist in der
Weise ausgebildet, daß die entsprechende Aussparung 15 (Fig. 4)
mit jedem Arbeitsspiel durch die Hubbewegung von den Zugstangen 10
und den entsprechenden Formschlußflächen ohne weiteres lösbar
bzw. durch die Schließbewegung wieder schließbar ist. Hierauf
soll weiter unten noch näher eingegangen werden. Außerdem ist
die lösbare Verankerung der Zugstangen 10 auf Seiten des Werkzeuges 1
bei einer Mehrzahl unterschiedlicher, im Wechsel zum Einsatz ge
langender IHU-Werkzeuge 1 bzw. 1′′ in der Weise übereinstimmend
und austauschbar ausgebildet, daß die Zugstangen 10, 10′ bei allen IHU-
Werkzeugen 1 austauschbar verankert werden können, und somit bei
einem erforderlich werdenden Umrüsten der Einrichtung auf ein
anderes Werkstück lediglich die die Gravur 4 tragenden Gesenke,
d. h. das IHU-Werkzeug 1 bzw. 1″ ausgetauscht zu werden braucht,
wogegen die Arbeitszylinder 8 und die Zugstangen 10 in der Ein
richtung verbleiben können. D.h. es ist möglich, daß der/die Ar
beitszylinder 8, 8′ an unterschiedlichen Gesenken eingesetzt werden
können.
Die Zugstangen 10 sind darüber hinaus im feststehenden Werkzeug
teil 3 derart verkantungssicher verankert, was vorliegend jedoch
nicht dargestellt ist, daß das Eigengewicht der Arbeitszylinder
8 die Zugstangen 10 nicht aus der unteren Verankerung heraushe
beln kann. Beispielsweise kann dies dadurch realisiert sein, daß
die Köpfe an den Zugstangenenden durch quer verlaufenden Schrau
ben und/oder durch entsprechende Paßgenauigkeit gesichert und
fixiert sind. Bei den in den Zeichnungen dargestellten Ausfüh
rungsbeispielen sind die Zugstangen 10 in den IHU-Werkzeugen 1
durch einen Hammerkopf 11 verankert. Dieser Hammerkopf 11 kann mit
der Zugstange 10 lösbar, z. B. durch ein Gewinde oder auch unlösbar
verbunden sein, insbesondere mit ihr eine monolithische Einheit
bilden, wie dies bei angeschmiedeten Köpfen von Schrauben meist
der Fall ist. Die Frage, ob lösbarer oder angeschmiedeter Ham
merkopf 11, hängt auch von der Art der Anbindung der Zugstangen 10 auf
der Seite des Arbeitszylinders 8 ab. Um unterschiedlich geneigte
Einbaulagen eines Arbeitszylinders 8 bzw. der Zugstangen 10 in Re
lation zur Bewegungsrichtung 23 des hubbeweglichen Werkzeugtei
les 2 bei der Verwendung unterschiedlicher, wechselweise einge
setzter IHU-Werkzeuge 1 zu ermöglichen, müssen besondere Gestal
tungsmerkmale an der werkzeugseitigen Verankerung der Zugstangen 10
vorgesehen sein, was nachfolgend im Zusammenhang mit Fig. 4 nä
her erläutert werden soll. Bei dem dort ausschnittsweise gezeig
ten Ausführungsbeispiel eines IHU-Werkzeuges 1′′ ist die Zugstan
ge 10 unter einem Winkel α gegenüber der Horizontalen 24 ge
neigt, wobei hier für das gezeigte Ausführungsbeispiel angenom
men werden soll, daß der dort vorliegende Winkel α unter allen
wechselweise eingesetzten IHU-Werkzeugen 1 mit nach unten gerich
teter Neigung der Zugstange 10 den größten Winkel aufweist. Der
Hammerkopf 11 sei bei diesem Ausführungsbeispiel angeschmiedet
und nachträglich auf genaue Paßform spanabhebend bearbeitet.
Dadurch kann ein nach unten weisender Abschnitt 18 des
Hammerkopfes 11 in die entsprechende Aussparung 16 im feststehenden
Werkzeugteil 3′′ eingesteckt werden. Der untere Abschnitt 18 des Hammerkopfs ist
spielfrei und verkantungssicher in der entsprechenden Aussparung 16
aufgenommen. Dadurch wird der Hammerkopf 11 spielfrei im unteren
Werkzeugteil 3′′ gehalten. Der obere Abschnitt 17 des Hammerkop
fes 12 erstreckt sich ebenfalls in eine entsprechende Aussparung 15
des hubbeweglichen Werkzeugteiles 2′′. Die bei Zugbelastung der
Zugstange 10 druckübertragende Anlagefläche 14 des Hammerkopfes 11,
die in Richtung zum Arbeitszylinder 8 hin weist, ist ebenso wie
die entsprechende Wandung der Aussparung 15 geradlinig abge
schrägt, wobei der Winkel β dieser Abschrägung zwischen der
druckübertragenden Fläche 14 und der Formteilungsfläche 5′′ dem
weiter oben genannten Winkel α zuzüglich 90° entspricht. Auf
grund dieser Winkelbeziehung ist sichergestellt, daß die Ausspa
rung 15 sich bei allen vorkommenden Winkellagen hinterschnei
dungsfrei und spielfrei an den oberen Hammerkopfabschnitt 17 an
passen läßt und sie sich ohne weiteres auf den oberen Hammer
kopfabschnitt 17 in Bewegungsrichtung 23 aufschieben läßt.
Damit - je nach Art des herzustellenden Werkstückes und dement
sprechend je nach Art des betreffenden IHU-Werkzeuges 1 bzw. 1′′
- die Arbeitszylinder 8 an das IHU-Werkzeug 1 angekoppelt werden
können, ist es zweckmäßig, wenn die Arbeitszylinder 8 im Abstand
a zu der das IHU-Werkzeug 1 tragenden Grundplatte 26 oder zum
Pressentisch 25 angeordnet sind. Um sicherzustellen, daß ein
solcher Abstand der Arbeitszylinder 8 nach unten hin verwirklicht
werden kann, wird der feststehende Werkzeugteil 3 des IHU-Werk
zeuges 1 in Hubrichtung unter Umständen durch austauschbare Adap
tionsstücke 32 unterbaut.
Es wurde bereits erwähnt, daß die Zugstangen 10 im feststehenden
Werkzeugteil 3 bzw. 3′′ verkantungssicher gehaltert und notfalls
daran festgeschraubt sind. Nachdem die Zugstangen 10 ausreichend
stark bemessen werden können, wären sie dadurch auch in der La
ge, das Eigengewicht des Arbeitszylinders 8 aufzunehmen, so daß
dieser gewissermaßen fliegend vom feststehenden Werkzeugteil 3
aus gehalten wird. Da jedoch die Arbeitszylinder 8 aufgrund ihrer
großen Dimensionierung ein erhebliches Eigengewicht haben und
die Zugstangen 10 dementsprechend auf Biegung belasten können, und
da eine solche Biegebelastung ungünstig für ein präzises Arbei
ten der Arbeitszylinder 8 und der von ihnen geführten Stößel 7
ist, ist es zweckmäßig, wenn das Eigengewicht der Arbeitszylin
der 8 durch eine Unterbauung abgestützt ist. Um diese Unterbau
ung den jeweiligen Gegebenheiten der wechselweise zum Einsatz
gelangenden IHU-Werkzeuge 1 anpassen zu können, ist die Unterbau
ung 30, 31, 34 sowohl in der Höhe als auch in der Winkellage anpaßbar ge
staltet. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ei
ner höhenveränderbaren und winkelanpaßbaren Unterbauung 30, 31, 34 ist eine
fest mit dem Umfang der Arbeitszylinder verbundene Stützwalze 30
vorgesehen, die in ein formentsprechendes Walzengelenk 31 einge
legt ist. Dadurch kann ein Arbeitszylinder 8 in jeder beliebigen
Schwenklage abgestützt werden. Zur Höhenanpassung der Unterbau
ung können unterschiedlich hohe Adaptionsstücke 34 unter das Wal
zengelenk 31 eingeschoben werden.
Die Zugstangen 10 müssen selbstverständlich auch auf der Seite
des Arbeitszylinders 8 zugfest verankert werden, wenngleich hier
die Verankerung einfacher zu realisieren ist als auf Seiten des
IHU-Werkzeuges 1, weil sie dort nicht austauschbar gestaltet zu
sein brauchen und weil sie nicht in einer beweglichen Fuge lie
gen. Bei den beiden dargestellten Ausführungsbeispielen sind die
beiden Zugstangen 10, 10′ am Arbeitszylinder 8, 8′ in einer Halteplatte 12, 12′
verankert, die an der kolbenstangenseitigen Stirnseite des
Arbeitszylinders 8, 8′ angeschraubt ist. Die Zugstangen 10, 10′ sind in der
Halteplatte 12, 12′ durch jeweils einen Kopf 19, 19′ verankert, der
jeweils in einer Aussparung auf der Anschraubseite der
Halteplatte 12, 12′ anliegt, wobei die Zugstangen 10, 10′ durch eine Öffnung
in der Halteplatte 12, 12′ in Richtung IHU-Werkzeug 1, 1′ hindurchragen. Die
Zugstangen 10, 10′ können in der Halteplatte 12, 12′ mittels eines axial hochbe
lastbaren Gewindes eingeschraubt oder auch durch eine bajonett
artige Drehverriegelung in der Halteplatte 12, 12′ verankert sein. Dies
ist insbesondere dann angezeigt, wenn die Halteplatte 12, 12′, wie beim
Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 vorgesehen, einteilig ausgebil
det ist. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist
die Halteplatte 12 jedoch zweiteilig ausgebildet, wobei die Tei
lungsfuge 20 der Halteplatte 12 diametral durch die beiden Durch
trittsöffnungen für die Zugstangen 10 und durch die dazwischen
befindliche Durchtrittsöffnung für die Kolbenstange 9 des Ar
beitszylinders 8 hindurchverläuft. An beiden Enden der Zugstangen 10,
d. h. am werkzeugseitigen und am zylinderseitigen Ende der Zug
stangen 10 können die jeweiligen Köpfe 11 bzw. 19 unlösbar mit den
Zugstangen 10 verbunden sein, d. h. insbesondere, daß die beiden
Köpfe 11, 19 angeschmiedet sein können.
Nachfolgend soll noch auf das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2
eingegangen werden. In diesem Zusammenhang sei vorab erwähnt,
daß funktionsgleiche aber baulich unterschiedlich gestaltete
Teile mit den gleichen Bezugszeichen, jedoch mit hochgestelltem
Strich versehen sind, so daß insoweit weitgehend auf die
vorausgegangene Beschreibung verwiesen werden kann. Nachfolgend
sei lediglich auf ausgewählte bauliche Besonderheiten des
Ausführungsbeispieles nach Fig. 2 näher eingegangen:
Auch bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind die beiden Zugstangen 10′ eines Paares mit ihren Mittellinien jeweils hö hengleich und parallel zu dem der endseitigen Gravur 6 zugeord neten Bereich der Formteilungsflächen 5′ angeordnet, sie liegen also ebenfalls höhengleich mit der Kolbenstange 9 des zugehöri gen Arbeitszylinders 8′. Jedoch ist bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sowohl die werkzeugseitige Anbindung der Zugstangen 10′ als auch die zylinderseitige Anbindung baulich anders ge löst. Die beiden Zugstangen 10′ erstrecken sich mit ihrem werk zeugseitigen Ende jeweils in eine Halterungswand 13 und sind mit dieser formschlüssig gegen Herausziehen in entsprechenden Aus sparungen 35 verankert. Die Halterungswand 13 ist an dem fest stehenden Werkzeugteil 3′ des IHU-Werkzeuges 1′ unbeweglich be festigt und überragt die Formteilungsfläche 5′ des feststehenden Werkzeugteiles 3′ in Richtung zum hubbeweglichen Werkzeugteil 2′ hin um mindestens den halben Durchmesser der Zugstangen 10′. Selbst verständlich ist auch bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 die werkzeugseitige Ausgestaltung der lösbaren Verankerung der Zugstangen 10′ in der Halterungswand 13 bei einer Mehrzahl unterschied licher, wechselweise eingesetzter IHU-Werkzeuge 1′ übereinstimmend und austauschbar ausgebildet.
Auch bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind die beiden Zugstangen 10′ eines Paares mit ihren Mittellinien jeweils hö hengleich und parallel zu dem der endseitigen Gravur 6 zugeord neten Bereich der Formteilungsflächen 5′ angeordnet, sie liegen also ebenfalls höhengleich mit der Kolbenstange 9 des zugehöri gen Arbeitszylinders 8′. Jedoch ist bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sowohl die werkzeugseitige Anbindung der Zugstangen 10′ als auch die zylinderseitige Anbindung baulich anders ge löst. Die beiden Zugstangen 10′ erstrecken sich mit ihrem werk zeugseitigen Ende jeweils in eine Halterungswand 13 und sind mit dieser formschlüssig gegen Herausziehen in entsprechenden Aus sparungen 35 verankert. Die Halterungswand 13 ist an dem fest stehenden Werkzeugteil 3′ des IHU-Werkzeuges 1′ unbeweglich be festigt und überragt die Formteilungsfläche 5′ des feststehenden Werkzeugteiles 3′ in Richtung zum hubbeweglichen Werkzeugteil 2′ hin um mindestens den halben Durchmesser der Zugstangen 10′. Selbst verständlich ist auch bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 die werkzeugseitige Ausgestaltung der lösbaren Verankerung der Zugstangen 10′ in der Halterungswand 13 bei einer Mehrzahl unterschied licher, wechselweise eingesetzter IHU-Werkzeuge 1′ übereinstimmend und austauschbar ausgebildet.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Hal
terungswand 13 außenseitig am feststehenden Werkzeugteil 3′ an
geordnet und umgibt diesen im Abstand zum hubbeweglichen Werk
zeugteil 2′. Beide Halterungswände 13 für die beiden gegenüber
liegenden Zugstangenpaare 10′ sind in einem geschlossenen, rah
menartigen Halteteil 22 angeordnet, welches das feststehende
Werkzeugteil 3′ umgibt und welches starr mit dem feststehenden
Werkzeugteil 3′ befestigt ist. Anstelle eines solchen rahmenar
tigen Halteteiles 22 wäre es auch denkbar, die Halterungswände
13 einstückig mit dem feststehenden Werkzeugteil 3′ baulich zu
integrieren. Es ist für den Fall, daß der die Gravur 4′ tragende
Teil des IHU-Werkzeuges 1′ genügend Platz bietet, statt dessen
auch denkbar, die Halterungswand 13 innerhalb der Umfangskontur
der Formteilungsflächen 5′ im Bereich der endseitigen Gravur 6
anzuordnen. Es müßte allerdings in diesem Fall aus dem hubbeweg
lichen Werkzeugteil 2′ eine entsprechend große Aussparung für
die Halterungswand 13 angebracht sein.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die
Halteplatten 12′ zur zylinderseitigen Anbindung der Zugstangen
10′ einteilig ausgebildet. Dies setzt voraus, daß zumindest ei
nes der beiden Enden der Zugstangen 10′ entweder unmittelbar
durch ein Gewinde oder durch eine bajonettartige Drehverriege
lung mit der Halteplatte 12′ zugfest verbunden ist oder daß der
werkzeugseitige Kopf 11′ oder der zylinderseitige Kopf 19′ lös
bar mit dem Schaft der Zugstange 10′ verbunden ist. In Fig. 2
ist auch an dem zylinderseitigen Ende der Zugstangen 10′ ein
Kopf 19′ vorgesehen, der jedoch angeschmiedet ist und aufgrund
dessen auch bei hoher Zugbelastung relativ klein ausgebildet
sein kann. Der größere, am werkzeugseitigen Ende der Zugstangen
10′ angebrachte Kopf 11′ ist mittels eines Gewindes befestigt;
die Köpfe 11′ sind im Prinzip also große Vierkantmuttern, die
auf ein endseitiges Gewinde an den Zugstangen 10′ aufgeschraubt
sind.
Zur Entlastung der Zugstangen 10′ von Biegebelastungen aufgrund
des Eigengewichtes der Arbeitszylinder 8′ ist auch bei dem in
Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel das Eigengewicht der
Arbeitszylinder 8′ durch eine schwenkbare und höhenveränderbare
Halterung 27, 28, 29 abgestützt. Und zwar ist hier die Halterung 27, 28, 29 durch ei
nen schwenkbar an den Arbeitszylinder 8′ angelenkten, U-förmigen
Stützbügel 28 gebildet, der an Schwenkzapfen 27 des Arbeitszy
linders 8′ angelenkt ist. Die Schwenkzapfen 27 ragen diametral vom Um
fang des Arbeitszylinders 8′ ab und liegen etwa in dessen
Schwerpunkt. Die beiden Schwenkzapfen 27 liegen insbesondere in
der gleichen Axialebene wie die beiden Zugstangen 10′. Zur Hö
henanpassung der Arbeitszylinder 8′ können die Stützbügel 28
durch unterschiedlich hohe Adaptionsstücke 29 bzw. 29′ unter
stützt bzw. unterbaut werden. Zur Höhenanpassung des feststehen
den Werkzeugteiles 3′ bzw. des Halteteiles 22 für die Halte
rungswände 13 ist eine Unterbauung 32′ vorgesehen, die in geeig
neter Weise aus einem Satz höhenunterschiedlicher Adaptions
stücke ausgewählt ist.
Claims (12)
1. Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern nach dem Innen
hochdruckumform-Verfahren
- - mit einem entlang einer Formteilungsfläche geteilten IHU- Werkzeug, welches durch eine Hubbewegung einer Presse öffen- und schließbar ist, durch seine Gravur die gewünschte Endform des Hohlteiles bestimmt und welches einen rohrförmigen Rohling aufnimmt, wobei die den Enden des Rohlings zugeordnete, endseitige Gravur etwa parallel und mittig zu den entsprechenden endseitigen Partien der Formteilungsflächen des IHU-Werkzeuges liegen,
- - mit konzentrisch zu den endseitigen Gravuren des IHU-Werkzeu ges angeordneten, axialbeweglichen Stößeln, von denen jeweils einer an ein offenes Stirnende des Rohlings dichtend ansetz bar ist, wobei über wenigstens einen der Stößel Druckmedium in den Rohling einleitbar ist,
- - mit gleichachsig zu jeweils einer der endseitigen Gravuren gehalterten, als Hydraulikzylindern ausgebildeten Arbeitszylindern, von denen je einer am Vorderende der zugehörigen Kolbenstange jeweils einen der Stößel haltert und diesen axial verschiebt,
- - mit je einem Paar von jeweils einem der Arbeitszylinder zugeordneten, sich zwischen IHU-Werkzeug und Arbeitszylinder parallel zur Zylinderachse erstreckenden und am IHU-Werkzeug und am Arbeitszylinder zugfest verbundenen Zugstangen zur Aufnahme der Reaktionskraft zwischen IHU-Werkzeug und Arbeitszylinder in einem geschlossenen Kraftfluß,
- - wobei die beiden Zugstangen (10) eines Paares seitlich neben der Kolbenstange (9) des Arbeitszylinders (8), untereinander höhengleich und parallel zur Kolbenstange (9) angeordnet sind,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- - die beiden Zugstangen (10) eines Paares sind höhengleich zur Kolbenstange (9) angeordnet,
- - mit ihrem dem IHU-Werkzeug (1) zugekehrten Enden erstrecken sich die beiden Zugstangen (10) eines Paares bis in den end seitigen Bereich der Formteilungsflächen (5) sowohl des fest stehenden (3) als auch des hubbeweglichen Werkzeugteiles (2) des IHU-Werkzeuges (1) hinein und sind mit beiden Werkzeugteilen (2, 3) in dort eingearbeiteten Aussparungen (15, 16) formschlüssig gegen Herausziehen verankert,
- - wobei die Verankerung der Zugstangen (10) mit dem hubbewegli chen Teil (2) des IHU-Werkzeuges (1) in der Weise ausgebildet ist, daß der hubbewegliche Teil (2) des IHU-Werkzeuges (1) beim Öffnungshub von den Zugstangen (10) und den Formschlußflächen der Verankerung widerstandsfrei lösbar und beim Schließhub wieder schließbar ist und wobei
- - die Verankerung der Zugstangen (10) in dem feststehenden (3) und in dem beweglichen Teil (2) des IHU-Werkzeuges (1) bei einer Mehrzahl unterschiedlicher, im Wechsel zum Einsatz gelangender IHU-Werkzeuge (1, 1′′) übereinstimmend und austauschbar ausgebildet ist,
- - die Zugstangen (10) sind im feststehenden Werkzeugteil (3) gegen Verkantungen und Heraushebeln aufgrund des am anderen Ende der Zugstangen (10) lastenden Gewichtes der Arbeitszylinder (8) formschlüssig gesichert und verankert und/oder das Eigengewicht der Arbyeitszylinder (8) ist durch eine schwenkbare, höhenveränderbare Halterung (27, 28, 29) oder durch eine höhenveränderbare und winkelanpaßbare Unterbauung (30, 31, 34) abgestützt.
2. Vorrichtung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- - die beiden Zugstangen (10′) eines Paares sind außerdem höhengleich zur Kolbenstange (9) angeordnet,
- - mit ihrem dem IHU-Werkzeug (1′) zugekehrten Enden erstrecken sich die beiden Zugstangen (10′) eines Paares in eine Halte rungswand (13) und sind mit dieser formschlüssig gegen Her ausziehen in entsprechenden Aussparungen (35) verankert, wel che Halterungswand (13) an dem feststehenden Werkzeugteil (3′) unbeweglich befestigt oder mit ihm monolitisch inte griert ist und die Formteilungsfläche (5′) des feststehenden Werkzeugteiles (3′) in Richtung zum hubbeweglichen Werkzeug teil (2′) hin um mindestens den halben Durchmesser der Zug stangen (10′) überragt,
- - die werkzeugseitige Ausgestaltung der Verankerung der Zugstangen (10′) in der Halterungswand (13) ist bei einer Mehrzahl unterschiedlicher, im Wechsel zum Einsatz gelangender IHU-Werkzeuge (1′) übereinstimmend und austauschbar ausgebildet,
- - die Zugstangen (10′) sind in der Halterungswand (13) formschlüssig gegen Verkantungen und Heraushebeln aufgrund des am anderen Ende der Zugstangen (10′) lastenden Gewichtes der Arbeitszylinder (8′) gesichert und verankert und/oder das Eigengewicht der Arbeitszylinder (8′) ist durch eine schwenkbare, höhenveränderbare Halterung (27, 28, 29) oder durch eine höhenveränderbare und winkelanpaßbare Unterbauung (30, 31, 34) abgestützt.
3. Einrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Halterungswand (13) außenseitig am feststehenden Werk
zeugteil (3′) angeordnet ist und diesen zumindest im Bereich von
dessen endseitiger Formteilungsflächen (5) im Abstand zum hubbeweglichen
Werkzeugteil (2′) umgibt.
4. Einrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Halterungswand (13) für alle bei dem IHU-Werkzeug (1′)
zum Einsatz gelangenden Zugstangenpaare (10′) in einem geschlos
senen, rahmenartigen Halteteil (22), welches das feststehende
Werkzeugteil (3′) umgibt, angeordnet sind, welches starr mit dem
unbeweglichen Werkzeugteil (3′) befestigt ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zugstangen (10, 10′) in dem IHU-Werkzeug (1, 1′) durch
einen Hammerkopf (11, 11′) verankert sind.
6. Einrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Hammerkopf (11, 11′) zur werkzeugseitigen Verankerung
der Zugstange (10, 10′) im IHU-Werkzeug (1, 1′) mit dieser un
lösbar verbunden, insbesondere mit der Zugstange monolitisch
integriert ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Ermöglichung unterschiedlich geneigter Einbaulagen des
Arbeitszylinders (8, 8′) und der Zugstangen (10, 10′) in Relation
zur Bewegungsrichtung (23) des beweglichen Werkzeugteiles
(2, 2′, 2′′) bei der Verwendung unterschiedlicher, wechselweise
zum Einsatz gelangender IHU-Werkzeuge (1, 1′, 1′′) aber gleicher
Arbeitszylinder (8, 8′) und Zugstangen (10, 10′) folgende Merkmale
für die werkzeugseitige Verankerung der Zugstangen (10,
10′) vorgesehen sind:
- - der Hammerkopf (11, 11′) zur Verankerung der Zugstangen (10, 10′) im IHU-Werkzeug (1, 1′, 1′′) ist auf dem in Einbaulage in Richtung zum hubbeweglichen Werkzeugteil (2, 2′, 2′′) weisenden Abschnitt (17) und dort auf der in Richtung zum Arbeitszylinder (8, 8′) weisenden, bei Zugbelastung der Zugstange (10, 10′) Druck in den hubbeweglichen Werkzeugteil (2, 2′, 2′′) übertragenden Fläche (14) geradlinig oder bogenförmig abgeschrägt,
- - der von der geradlinigen Abschrägung oder von der Tangente an der untersten, der Formteilungsfläche (5, 5′) zunächstliegenden Stel le der bogenförmigen Abschrägung (36) einerseits und der Ach se der Zugstange (10, 10′) andererseits eingeschlossene Winkel (β) entspricht dem größten bei den wechselweise zum Einsatz gelangenden IHU-Werkzeugen (1, 1′, 1′′) vorkommenden Neigungswinkel (α) der Zugstangen (10, 10′) gegenüber der Horizontalen zuzüglich eines rechten Winkels,
- - die diesen Hammerkopfabschnitt (17) formschlüssig aufnehmende Aussparung (15, 15′) im beweglichen Werkzeugteil (2, 2′, 2′′) ist an der entsprechenden Seite in der der Neigung der druckübertragenden Fläche (14) des Hammerkopfes (11, 11′) in der jeweiligen Einbaulage der Zugstangen (10, 10′) entsprechenden Weise schräg ausgebildet.
8. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zugstangen (10, 10′) am Arbeitszylinder (8, 8′) in einer
Halteplatte (12, 12′) verankert sind, die an der kolbenstangen
seitigen Stirnseite des Arbeitszylinders (8, 8′) angeschraubt
ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur winkelangepaßten Halterung des Arbeitszylinders (8, 8′)
wahlweise
- - ein U-förmiger Stützbügel (28) schwenkbar am Arbeitszylinder (8, 8′) angelenkt oder
- - der Arbeitszylinder (8, 8′) mit einer Stützwalze (30) umfaßt ist, die in einem die Stützwalze (30) unterfangenden Walzengelenk (31) verschwenkbar ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Arbeitszylinder (8, 8′) etwa unterhalb von deren Schwerpunkt
abgestützt sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der feststehende Werkzeugteil (3, 3′) des IHU-Werkzeuges (1,
1′) in Hubrichtung höhenveränderbar durch austauschbare Adaptionsstücke
(32) unterbaut ist.
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