-
Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Vorrichtung zum Halten eines vorzugsweise schichtförmigen Zuschnittes
in einer Bremswirkung ausübenden
Weise, wobei der Zuschnitt gebildet wird, indem ein hydraulischer
formgebender Druck mittels einer elastischen Membran auf eine Seite
des Zuschnitts ausgeübt
wird, wobei die Vorrichtung eine erste Einrichtung zum Erzeugen
eines hydraulischen Zuschnitthaltedruckes und eine zweite Einrichtung
zum Ausüben dieses
Druckes auf ein bewegliches Element und zum Beibehalten dieses Druckes
aufweist, wobei das bewegliche Element so gestaltet ist, einen Teil
des Zuschnitts gegen eine Halterung in einer Bremswirkung ausübenden Weise
zu halten, solange der Zuschnitthalterdruck aufrechterhalten wird.
-
Die Erfindung betrifft ferner eine
Flüssigzellenpresse
mit einer derartigen Vorrichtung.
-
Die Erfindung ist insbesondere gut
geeignet zur Verwendung bei der sogenannten Rolldrückung dünner Schichten,
beispielsweise bei der Formung von Autokarosserieteilen für die Fahrzeugindustrie.
-
STAND DER TECHNIK
-
Flüssigzellenpressen werden zur
Formung schichtförmiger
Zuschnitte, beispielsweise von Stahlplatten oder Aluminiumplatten
verwendet. Die Platte wird in der Presse so angeordnet, dass eine
Seite davon auf ein formgebendes Werkzeug zugewandt. Auf der anderen
Seite der Platte wird eine elastische Membran angeordnet. Ein geschlossener
Raumbereich außerhalb
der Membrane, von der Platte aus gesehen, bildet die sogenannte
Druckzelle und dieser Raumbereich wird mit einem Druckmedium während des
Formgebungsprozesses gefüllt.
Durch Hineinpumpen von einer größeren Menge
an Druckmedium in die Presszelle wird der Druck in der Presszelle
erhöht.
Dies bewirkt, dass die elastische Membran gegen die Platte gedrückt wird,
während
sie gedehnt wird, während
die Platte um sie herum geformt oder in dem formgebenden Werkzeug
geformt wird. Wenn die Platte sich vollständig an das Werkzeug angepasst
hat, wird der Druck in der Druckzelle abgebaut, die Membran wird
entfernt und der geformte Teil kann aus der Presse herausgehoben
werden.
-
Während
des formgebenden Vorganges unterliegt die Platte sowohl einer elastischen
Spannung als auch einer plastischen Verformung. Die elastische Spannung
wird abgebaut, wenn der formgebende Druck wegfällt, die plastische Verformung
bleibt jedoch bestehen. Die plastische Verformung führt zu einer
erhöhten
Steifigkeit des geformten Teiles, wohingegen die elastische Spannung
eine rücktreibende
Kraft erzeugt und damit eine beeinträchtigte Formstabilität bewirkt.
Es ist daher notwendig, soweit wie möglich das Verhältnis zwischen
der Spannung und der Verformung während des formgebenden Prozesses
zu regulieren.
-
Zur Beeinflussung des Spannungs-/Verformungsverhältnisses
während
der Formgebung ist die Flüssigkeitszellenpresse
oftmals mit einer gewissen Art von Vorrichtung zum Bremsen der Bewegung
des Zuschnitts oder der Platte ausgestattet. Diese Vorrichtung wird
häufig
als eine Zuschnitthalterung bezeichnet. Eine derartige Halterung
ist offenbart in WO-A1-9215411.
Im Folgenden wird die Bezeichnung Zuschnitthalter und die Bezeichnung
Vorrichtung zum Bremsen der Bewegung der Platte verwendet. Die Aufgabe
des Zuschnitthalters besteht darin, die Bewegung einiger Bereiche
der Platte zu verhindern oder abzubremsen. Für gewöhnlich kann der Zuschnitthalter
die Bewegung einiger der peripheren Bereiche der Platte, beispielsweise
deren vier Seiten, abbremsen. Durch bremsende Bewegung einiger der Teile
der Platte während
des Formgebens wird der Fliesspunkt des Materials und damit die
plastische Verformung im Allgemeinen früher erreicht.
-
Eine bekannte Art eines Zuschnitthalters
ruht auf den peripheren Bereichen der Platte während des Formgebens, wobei
Halteelemente gegen Oberflächen
des Zuschnitthalters drücken.
Während
des formgebenden Vorgangs wird der formgebende Druck in der Druckzelle
mittels der Membran auf die peripheren Bereich der Platte ausgeübt, die
dann gegen die Oberflächen
des Zuschnitthalters gedrückt werden.
Auf diese Weise entsteht eine Reibungskraft zwischen der Zuschnitthalteroberfläche und
der Platte, wobei diese Kraft die Bewegung der Platte in Richtung
auf das Werkzeug hin abbremst, wenn die Platte um das Werkzeug herum
geformt wird.
-
TECHNISCHES
PROBLEM
-
Bei dem zuvor beschriebenen bekannten
Zuschnitthalter ist die Kraft des Zuschnitthalters proportional
zu dem formgebenden Druck. Dies führt zu einer Bremswirkung,
die während
der Anfangsphase des formgebenden Prozesses gering ist, wenn die
relative Deformation relativ groß ist. Auf diese Weise tritt
die plastische Verformung nicht auf bis zum Ende des formgebenden
Prozesses und das Gesamtspannungs/Verformungsverhältnis wird
klein, was einen negativen Einfluss auf die Steifigkeit und die
Abmessungsstabilität
des Teiles ausübt.
-
US-Patent 3,751,956 beschreibt eine
dynamische Fluidpresse mit einem Zuschnitthalter, wobei die Kraft
des Zuschnitthalters unabhängig
von dem formgebenden Druck ist. Die beschriebene Presse umfasst
ein Bett mit einer Zuschnitthalterplatte, auf dem die zu formende
Platte angeordnet wird. Ein formgebendes Werkzeug in Form eines
Stempels ist auf einem oberen Rahmen angeordnet, der in Bezug auf
das Bett angehoben und abgesenkt werden kann. Im unteren peripheren
Bereich des formgebenden Werkzeugs ist ein ringförmiges Zuschnitthalteelement
angeordnet. Wenn die Platte in Position ist, wird der obere Rahmen
und das Werkzeug abgesenkt, so dass das Zuschnitthalteelement mit
der Platte um dessen Randbereich herum in Kontakt gebracht wird. Der
Formgebungsprozess wird ausgeführt,
indem ein Druckmedium unter die Platte gepumpt wird und die Platte
nach oben gegen das formgebende Werkzeug gedrückt wird, wobei sich die Platte
dann an das formgebende Werkzeug anschmiegt.
-
Die Kraft des Zuschnitthalters wird
erreicht und eingestellt mittels mehrerer hydraulischer Zylinder
mit Kolben, die in dem oberen Rahmen um die ringförmigen Zuschnitthalteelemente
angeordnet sind. Durch Zuführen
und Abführen
der hydraulischen Flüssigkeit
zu und von diesen Zylindern werden die Kolben gegen das Zuschnitthalteelement
mit variierender Kraft gedrückt,
wobei das Zuschnitthalteelement somit seinerseits die Platte gegen
die Zuschnitthalteplatte drückt.
Dies ergibt eine Reibungskraft, die variiert werden kann und die
die Bewegung der Randbereiche der Platte abbremst.
-
Bei der in der
US 3,751,956 beschriebenen Vorrichtung
kann somit die Zuschnitthaltekraft unabhängig von dem formgebenden Druck
variiert werden. Die Vorrichtung kann beispielsweise verwendet werden,
um eine relativ große
Zuschnitthaltekraft während
der Anfangsphase des formgebenden Prozesses zu erreichen und um
dann sukzessive die Zuschnitthaltekraft während des Endphase zu reduzieren.
-
Versuche haben gezeigt, dass insbesondere die
anfängliche
Verformung bei gewissen Anwendungen höchst entscheidend zum Erhalten
des gewünschten
Verformungsbildes ist, das zu einer erhöhten Steifigkeit und einer
hohen Formstabilität
im Endprodukt führt.
Dies gilt insbesondere für
das Formen von Oberflächen
mit doppelter Krümmung,
beispielsweise von gewöhnlichen
Fahrzeugkarosserieteilen für
die Fahrzeugindustrie, etwa die Kotflügel eines Fahrzeuges. Wenn
insbesondere derartige Teile geformt werden, sollte die Zuschnitthaltekraft
auf ein Minimum reduziert werden, um Risse in der Platte während des
abschließenden
Formgebens zu vermeiden, sobald die gewünschte Ausdehnung der Platte
erreicht ist.
-
Daraus ergibt sich in der Praxis,
dass sobald ein gewisser vorbestimmter formgebender Druck erreicht
ist, die Zuschnitthaltekraft auf ein Minimum reduziert werden sollte.
Mit dem zuvor beschriebenen Stand der Technik ist es nicht möglich, eine
derartige Reduzierung mit ausreichend hoher Genauigkeit und guter
Wiederholbarkeit bei genau der richtigen Phase in dem Formgebungsprozess
zu erreichen. Der Stand der Technik bietet keine Mittel an, die
es ermöglichen,
die Reduzierung der Zuschnitthaltekraft unmittelbar mit dem Erreichen
eines gewissen formgebenden Drucks zu verknüpfen. Daher war es bei Anwendung
bekannter Kaltdrücktechniken
ebenso nicht möglich,
die hohen Anforderungen hinsichtlich der Steifigkeit, der Formstabilität und der
Wiederholbarkeit zu erreichen, wenn Autokarosserieteile geformt
werden, was beispielsweise in der modernen Autoindustrie erforderlich
ist.
-
Ein weiteres Problem bei der in der
US 3,751,956 offenbarten
Vorrichtung besteht darin, dass diese eine Vielzahl von Leitungen
und Einrichtungen zum Zuführen
und Abführen
hydraulischen Fluids von und zu den Hydraulikzylindern aufweist. Derartige
Leitungen und Einrichtungen sind nicht nur platzraubend, sondern
bilden auch anfällige Schwachpunkte
in dem Pressenaufbau. Wenn große Teile
kalt gedrückt
werden, werden formgebende Drücke
ab 1400 bar angewendet. Diese hohen Drücke stellen hohe Anforderungen
unter anderem an die Ermüdungswiderstandsfähigkeit
der Presse, und daher bilden die zuvor erwähnten Schwachpunkte eine deutliche
Beschränkung
für die
Anwendung der Presse.
-
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
einen Zuschnitthalter bzw. eine Zuschnitthaltekung für Fluidzellenpressen
bereitzustellen, die es in einfacher Weise ermöglicht, eine hohe Platten- oder
Zuschnitthaltekraft während
der Anfangsphase des formgebenden Prozesses beizubehalten und diese
rasch abzubauen, wenn ein gewisser vorbestimmter formgebender Druck
erreicht ist.
-
LÖSUNG
-
Die obige Aufgabe wird mittels der
vorliegenden Erfindung gelöst,
indem eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bereitgestellt
wird, die sich dadurch auszeichnet, dass ein Element vorgesehen
ist, dass, obwohl es unmittelbar von dem formgebenden Druck beeinflusst
wird, den Zuschnitthaltedruck reduziert, wenn der formgebende Druck
einen vorbestimmten Wert erreicht.
-
Da das Element unter dem direkten
Einfluss des formgebenden Druckes arbeitet, ist sichergestellt,
dass die Zuschnitthaltekraft, die proportional zu dem Zuschnitthaltedruck
ist, präzise
in der korrekten Phase reduziert wird. Dies wiederum bedeutet, dass das
gewünschte
Verformungsbild des geformten Produkts mit hoher Genauigkeit und
mit sehr guter Wiederholbarkeit erreicht werden kann.
-
Weitere Vorteile der Erfindungen
gehen aus den angefügten
Patentansprüchen
hervor. Beispielsweise bietet die vorliegende Erfindung mittels
eines Steuerventils mit Federelementen mit unterschiedlicher Steifigkeit
eine Möglichkeit,
den formgebenden Druck genau einzustellen, bei welchem der Zuschnitthaltedruck
zu reduzieren ist. Ferner ist gemäß einer Ausführungsform
die Einrichtung zum Erzeugen des Zuschnitthaltedruckes so ausgestaltet,
dass diese von der Vorrichtung abgekoppelt und außerhalb
der Presse angeordnet wird, wenn der formgebende Druck angelegt
wird. Auf diese Weise kann die Anzahl der Leitungen, Ventile und
Pumpen und dergleichen, die in der Presse vorhanden sind, wenn der hohe
formgebende Druck ausgeübt
wird, verringert werden. Die Presse wird damit deutlich weniger
sensibel für
Ermüdungsbeanspruchungen
und kann bei hohen Drücken
verwendet werden, oder sie kann kleinvolumiger hergestellt werden.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
-
Eine beispielhafte Ausführungsform
der Erfindung wird im Weiteren mit Bezug zu den begleitenden Zeichnungen
beschrieben.
-
1 zeigt
einen schematischen Längsschnitt
durch eine Flüssigzellenpresse
mit einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung an jedem Ende.
-
2 zeigt
detaillierter einen schematischen Querschnitt durch eine Ausführungsform
einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung.
-
3 zeigt
einen Querschnitt durch einen Teil einer Vorrichtung gemäß der Erfindung,
wenn ein Zuschnitt in Form einer Platte in die Presse eingeführt ist.
-
4 zeigt
den Teil der in 3 dargestellten
Vorrichtung, wenn die Platte unter dem Einfluss des ausgeübten Zuschnitthaltedruckes
abgebremst wird.
-
5 zeigt
den in 3 und 4 dargestellten Teil der
Vorrichtung, wenn der Zuschnitthaltedruck nochmals reduziert wird.
-
Die in 1 gezeigte
Fluidzellenpresse 1 umfasst einen unteren Trog 2 und
einen oberen Teil 3. In dem unteren Bereich des oberen
Teils 3 ist eine flexible Membran 4 so angebracht,
dass eine geschlossene Fluidzelle 5 durch die Membran 4 und den
oberen Teil 3 definiert ist. Eine Druckleitung 6 öffnet sich
in die Fluidpresse 5 für
die Zufuhr eines Druckmediums, das mittels einer Hochdruckpumpe 7 von
einem äußeren Behälter 8 in
die Fluidzelle 5 gepumpt werden kann. Der obere Teil 3 ist
in Bezug auf den unteren Trog 2 anhebbar und absenkbar.
In der Zeichnung ist die Presse gezeigt, wenn der obere Teil 3 sich
in seiner abgesenkten Position befindet, wobei die Membran 4 befestigt
ist, indem diese zwischen dem oberen Teil 3 und dem unteren
Trog 2 durch Druck gehalten wird. Um den sehr hohen Beanspruchungen
Stand zu halten, die sich während
des Kaltdrückens
ergeben, wird die Presse durch eine an sich bekannte Weise (jedoch
nicht gezeigt) mittels eines vorgespannten Drahtes, der um die Presse
gewickelt ist, vorgespannt.
-
In dem unteren Trog 2 ist
eine Unterseitenplatte 9 angeordnet. Ein formgebendes Werkzeug 10 ist
an der Unterseitenplatte 9 angeordnet und dort befestigt.
In dem gezeigten Beispiel besteht das formgebende Werkzeug 10 aus
einer positiven, doppelt gekrümmten Gießform zur
Herstellung einer Fahrzeugdaches. Ferner sind zwei Zuschnitthalter 11 an der
Unterseitenplatte jeweils einer an jedem Ende der Unterseitenplatte 9 angeordnet.
Der Raumbereich zwischen den Zuschnitthaltern 11 und der Wand
des unteren Trogs 2 ist geeigneter Weise mit Gummi 32 gefüllt, um
zu verhindern, dass die Membran in diesen Raumbereich unter dem
Einfluss des formgebenden Druckes gepresst wird, wodurch diese unnötiger Weise
gedehnt würde.
-
2 zeigt
detaillierter den rechten Zuschnitthalter 11 gemäß 1. Der Zuschnitthalter umfasst
einen Körper 12 und
eine Abdeckung oder Halterung 13, die mit dem Körper 12 verbunden
ist. Der Körper 12 umfasst
ferner einen beweglichen Teil in Form einer länglichen Perle oder Sicke 14.
Die Längsachse
der Perle 14 erstreckt sich senkrecht zu der Zeichenebene.
Der Körper 12 umfasst
ferner mehrere hydraulische Zylinder 15, die entlang der Längsrichtung
der Perle 14 angeordnet sind. In jedem Hydraulikzylinder 15 ist
ein Kolben 16 bewegbar angeordnet. Mittels der Hochdruckleitungen 17 und eines
Rückschlagventils 17a kommunizieren
die Hydraulikzylinder 15 mit einer Hochdruckverbindungsleitung 17b.
Diese Verbindungsleitung 17b kann beispielsweise mit einer
Pumpe 18 zum Erzeugen des Zuschnitthaltedrucks durch Zuführen des
unter Druck stehenden Hydraulikfluids zu den Zylindern 15 verbunden
werden, wenn der Zuschnitthalter 14 außerhalb der Presse 1 ist.
-
Die Zylinder 15 kommunizieren
ferner mit einem Steuerventil 20 mittels erster Kanäle 19.
Das Steuerventil umfasst eine Ventilkammer 21 mit einem Einlass 22 und
einem Auslass 23. Ein Ventilkörper 24 ist bewegbar
zwischen einer offenen Position, in der der Einlass mit dem Auslass
in Verbindung steht, und einer geschlossenen Position, in der diese
Verbindung blockiert ist, angeordnet. Der Ventilkörper 24 ist an
einem Ventilkopf 25 befestigt, der eine Oberfläche 25a aufweist,
die im Wesentlichen bündig
zu jenem Teil der Abdeckung 13 angeordnet ist, der der
Membran 4 zugewandt ist. Ein elastisches Element in Form
einer Doppeltellerfeder 26 ist so ausgebildet, um den Ventilkörper 24 in
Richtung der geschlossenen Position (in der Zeichnung nach oben)
zu drücken.
Der Einlass 22 des Steuerventils 20 ist so ausgebildet,
dass, wenn das Ventil geöffnet
ist, es mit den ersten Kanälen 19 in
Verbindung steht. Der Auslass 23 des Steuerventils kommuniziert
mit einem Sammeltank 28 mittels eines zweiten Kanals 27.
-
Die Perle 14 ist bewegbar
in dem Rahmen 12 so angeordnet, dass der Teil der Perle,
der von den Kolben 16 wegzeigt, aus dem Rahmen herausgenommen
und in einem gewissen Abstand in einer länglichen Vertiefung 29 angeordnet
werden kann, die in der Abdeckung 13 unmittelbar vor der
Perle 14 und parallel zu deren Längsachse vorgesehen ist. Dieser
Teil der Perle 14 weist eine konvexe Oberfläche 14a auf,
die beispielsweise durch einen Radius des Querschnitts der Perle 14,
der in der Fig. gezeigt ist, definiert sein kann. Diese konvexe
Oberfläche 14a kann
jedoch eine Vielzahl anderer sich nach außen wölbender Formen annehmen und
ist somit durch zwei Radien definiert, die durch eine gerade Linie
des Querschnittes der Perle (vergleiche 3 bis 5)
verbunden sind. Die Vertiefung 29 weist eine konkave Oberfläche 29a auf,
die der konvexen Oberfläche 14a der
Perle entspricht. Ferner ist zwischen der Abdeckung 13 und
dem Rahmen 12 unterhalb der Perle 14, wenn von
dem Werkzeug 10 aus betrachtet, ein Schlitz 30 angeordnet.
-
Mit Bezug zu den 1 bis 5 wird
nunmehr ein Formgebungszyklus beschrieben.
-
Die Fluidzellenpresse 1 wird
geöffnet,
indem der obere Teil 3 mit der Membran 4 in seine
obere Position angehoben wird. Die Unterseitenplatte 9 mit der
Zuschnitthalterung 11 wird aus der Presse herausgehoben.
Die bewegbaren Perlen 14 befinden sich in ihrer vertieften
Position so, dass die Vertiefungen 29 und die Schlitze 30 freigelegt
sind (siehe 3). Der
Ventilkörper 24 des
Steuerventils 20 befindet sich in seiner geschlossenen
Position.
-
Die Platte 31, die zu formen
ist, ist beispielsweise ein Schichtmetall, Aluminium, eine Autokarosserieplatte
oder eine Schichtplatte und besitzt eine rechteckige Form mit Abmessungen
von 1 × 2000 × 4000 mm.
Die kurzen Seiten der Platte 31 werden zwischen den Rahmen 12 und
die Abdeckung 13 der Zuschnitthalterungen 11 so
eingeführt,
dass die beiden kurzen Enden der Platte sich ein wenig in den Schlitz 30 hinein
erstrecken. Eine Pumpe 18 ist mittels einer Verbindungsleitung 18a mit
den Verbindungen 17b verbunden und es wird Hydraulikflüssigkeit in
die Hydraulikzylinder 15 mittels der Leitungen 17 gepumpt.
Dies bewirkt, dass die Kolben 16 und damit die Perlen 14 in
Richtung der Vertiefung 29 in der Abdeckung 13 gepresst
werden (siehe 4). Die
Platte ist somit während
des Verformens zwischen den konvexen Oberflächen 14a der Perlen 14 und
den Vertiefungen 29 fixiert. Die Pumpe 18 ist
so eingestellt, um einen geeigneten Zuschnitthalterdruck in den
hydraulischen Zylinder 15 zu erzeugen, der einer gewissen Zuschnitthaltekraft
entspricht. Für
gewöhnlich
wird ein Zuschnitthaltedruck von ungefähr 200 bar erzeugt.
-
Neben der Abhängigkeit von dem Zuschnitthaltedruck
hängt die
Zuschnitthaltekraft in jedem Zuschnitthalter 11 von der
Dicke der Platte 31, der Geometrie der Perle 14 und
der Vertiefung 29 und dem Reibungskoeffizienten der Platte 31,
der Oberfläche 14a der
Perle und der entsprechenden Oberfläche 29a der Vertiefung 29 ab.
Die Geometrie der Perle und der Vertiefung beeinflusst unter anderem
die Deformierungsarbeit, die zu der Zuschnitthaltekraft beiträgt. Um die
Wiederholbarkeit des formgebenden Druckes zu erhöhen, kann es wünschenswert
sein, die Zuschnitthaltekraft in höherem Maße von der Deformierungsarbeit
als von der Reibungsarbeit abhängig
zu machen. Dies kann erreicht werden, indem die Perle und die Vertiefung,
wenn die Perle sich in ihrer eingeführten Position befindet, zwischen
diesen ein Spiel definieren können,
das größer als
die Dicke der Platte ist. Das Spiel kann beispielsweise zwischen 1.40
und 1.50 und insbesondere ungefähr
1.25 mal größer als
die Dicke der Platte vor der Behandlung sein.
-
Wenn ein geeigneter Zuschnitthaltedruck
erreicht ist, wird die Pumpe 18 abgekoppelt, wobei das Rückschlagventil 17b sicherstellt,
dass die Hydraulikflüssigkeit
nicht ausläuft
und dass der Zuschnitthaltedruck beibehalten wird.
-
Wenn die Platte 31 auf diese
Weise an den Zuschnitthaltern 11 befestigt ist, werden
die Unterseitenplatte 9 mit den Zuschnitthaltern 11 und
die Platte 31 in die Presse gehoben und in dem unteren
Trog 2 angeordnet. Die Presse wird geschlossen, indem die Abdeckung 13 abgesenkt
wird, wobei die Membran zwischen dem oberen Teil 3 und
dem unteren Trog 2 eingeklemmt ist. Danach wird mittels
der Hochdruckpumpe 7 Druckmedium von dem Behälter 8 in
die Fluidzelle 5 zugeführt.
Die Membran 4 wird gegen die Platte 31 gedrückt, während der
formgebende Druck ansteigt, wodurch die Platte anfängt, sich
entsprechend dem Werkzeug 10 zu verformen. Während des anfänglichen
Anstiegs des formgebenden Druckes werden der Zuschnitthaltedruck
und damit die Zuschnitthaltekraft so beibehalten, dass die Platte 31 ungefähr zwischen
der Perle 14 und der Vertiefung 29 fixiert ist.
Dies führt
zu einer beträchtlichen
Dehnung der Platte selbst während
der Anfangsphase, was der Platte 31 die gewünschte Steifigkeit
und Formstabilität
verleiht. Aus der Erfahrung kann bestimmt werden, bei welchem formgebenden
Druck die Platte dem gewünschten
anfänglichen
Verhältnis von
Verformung/Spannung unterworfen wird.
-
Der formgebende Druck wirkt mittels
der Membran ebenso auf die Abdeckung 13 der beiden Zuschnitthalter
und damit auf die Oberfläche 25a des entsprechenden
Ventilkopfs 25. Die Steifigkeit der Federelemente 26 wird
so vorgewählt,
dass deren Federkraft nur geringfügig die Wirkung des formgebenden
Druckes auf die Oberfläche 25a übersteigt, wenn
der formgebende Druck die Größe erreicht,
die der gewünschten
Anfangsverformung entspricht. Wenn daher der vorbestimmte formgebende
Druck erreicht ist, werden die Ventilkörper 24 von ihrer
geschlossenen zu ihrer offenen Position verschoben und die Verbindung
zwischen den Hydraulikzylindern 15 und den Sammertankbehältern 28 wird
somit geöffnet.
Die Hydraulikflüssigkeit
strömt
von den Hydraulikzylindern 15 weg, wobei der Zuschnitthaltedruck
im Wesentlichen sofort auf Null verringert wird und die Perlen in
ihre Anfangspositionen zurückkehren
(siehe 5). Ein gewisser
Zuschnitthaltedruck kann für
eine kürzere
Zeitdauer nach der Druckreduzierung verbleiben. Diese verbleibende
Kraft entsteht, da die Deformierung der Platte 31, die
beim Pressen der Platte in die Vertiefung auftritt, es erforderlich
macht, die Platte 31 lokal zu deformieren, um diese aus
den Vertiefungen der Zuschnitthalter herauszuführen. Durch Variieren der Geometrie
der Perlen 14, der Vertiefungen 29 und der Schlitze 30 ist
es möglich,
bei Bedarf die Größe und die
Dauer der restlichen Zuschnitthaltekraft zu variieren.
-
Es sollte in diesem Zusammenhang
beachtet werden, dass die Abdeckung oder Halterung 13 vorteilhafter
Weise so ausgebildet sein kann, dass, wie dies aus den 1 und 2 deutlich wird, jene Teile der Platte 31,
die abgebremst werden, keinen Kontakt zu der Membran 4 aufweisen.
Dies reduziert deutlich die Wirkung des formgebenden Druckes auf
die Zuschnitthaltekraft. Versuche haben gezeigt, dass in einer Presse
mit Zuschnitthaltern gemäß dem Stand der
Technik, die Zuschnitthaltekraft bis zu 75% von dem formgebenden
Druck und lediglich zu 25% von der Zuschnitthaltergeometrie abhängt. Durch
eine geeignete Gestaltung der Abdeckung 13 ist es möglich mittels
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
die Abhängigkeit
der Zuschnitthaltekraft von dem formgebenden Druck auf lediglich
25% zu verringern.
-
Wenn die kurzen Enden der Platte 31 aus den
Zuschnitthaltern verschwinden, hört
die Zuschnitthaltekraft vollständig
auf und die abschließende
Formgebung der Platte kann mit einem minimalen Risiko für Risse
in dem Material ausgeführt
werden.
-
Nach der Beendigung der Formgebung
wird die Fluidzellenpresse erneut geöffnet und die Unterseitenplatte
mit den Zuschnitthaltern und dem fertig bearbeiteten Produkt wird
aus dem unteren Trog herausgehoben. Das Produkt wird mittels dem
Werkzeug angehoben und die abgeführte
Hydraulikflüssigkeit
wird von dem Sammeltank 28 zu der Pumpe 18 oder
einem Reservat dafür
(nicht gezeigt) zurückgeführt.
-
Die Erfindung ist nicht auf die zuvor
beschriebene Ausführungsform
eingeschränkt,
sondern kann innerhalb des Schutzbereiches der Ansprüche modifiziert
werden. Beispielsweise können
die unterschiedlichen Zylinder, die entlang ein und derselben Perle
angeordnet sind, unterschiedlich große druckabsorbierende Flächen 16a aufweisen.
Durch Zuführen
des gleichen Zuschnitthaltedruckes auf die diversen Kolben 16 ist
es somit möglich,
unterschiedliche Zuschnitthaltekräfte entlang der Längsrichtung der
Perle zu erhalten. Eine weitere Möglichkeit, um die Zuschnitthaltekraft
entlang der Perle zu variieren, besteht darin, unterschiedliche
Zuschnitthaltedrücke zu
den diversen Kolben 16 entlang der gleichen Perle zuzuführen. Die
unterschiedlichen Perlen 14 und deren entsprechende Zylinder
müssen
dann voneinander hinsichtlich des Druckes getrennt sein. Durch Variieren
der Zuschnitthaltekraft entlang der Längsrichtung der Perlen ist
es möglich,
weiterhin die Änderung
in den Materialeigenschaften an den unterschiedlichen Teilen der
Platte während
des formgebenden Prozesses zu überprüfen.