DE69722456T2 - Gerät zum halten eines zuschnitts in einer flüssigzellenpresse, und flüssigzellenpresse - Google Patents

Gerät zum halten eines zuschnitts in einer flüssigzellenpresse, und flüssigzellenpresse Download PDF

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Description

  • 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.

Claims (6)

  1. Vorrichtung zum Halten in einer Bremswirkung ausübenden Weise eines vorzugsweise schichtförmigen Zuschnitts (31) beim Formen des Zuschnitts in einer Fluidzellenpresse (1), wobei der Zuschnitt durch Ausüben eines hydraulischen formgebenden Druckes mittels einer elastischen Membran (4) auf eine Seite des Zuschnitts geformt wird, wobei die Vorrichtung eine erste Einrichtung (18) zum Erzeugen eines hydraulischen Druckes zum Halten des Zuschnitts und eine zweite Einrichtung (15, 16, 17a) zum Zuführen dieses Druckes zu einem beweglichen Element (14) und zum Aufrecht erhalten dieses Druckes aufweist, wobei das bewegliche Element so ausgebildet ist, solange der Druck zum Halten des Zuschnitts Aufrecht erhalten wird, einen Teil des Zuschnitts in einer Bremswirkung ausübenden Weise gegen eine Halterung (13) zu halten, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (20) mit einem Ventil mit einem Ventilkopf (25), der mindestens eine Oberfläche (25a) aufweist, die dem formgebenden Druck auszusetzen ist, und mit einem Ventilkörper (24), wobei die Einrichtung unter dem direkten Einfluss des formgebenden Druckes den Druck zum Halten des Zuschnitts reduziert, wenn der formgebende Druck einen vorbestimmten Wert erreicht.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (20) den Ventilkopf (25) umfasst, der mit dem Ventilkörper (24) verbunden ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil ferner einen Einlass (22), der mit der Einrichtung (15, 16, 17a) zum Zuführen und Aufrechterhalten des hydraulischen Druckes zum Halten des Zuschnitts in Verbindung steht, einen Auslass (23) und ein elastisches Element (26) aufweist, dass der Ventilkörper (24) zwischen einer offenen Position, in der der Einlass (22) mit dem Auslass (23) in Verbindung steht, und einer geschlossenen Position, in der der Einlass (22) nicht mit dem Auslass (23) in Verbindung steht, bewegbar ist, wobei das elastische Element (26) vorgespannt wird, um den Ventilkörper (24) in eine Richtung entgegengesetzt zur Wirkung des formgebenden Druckes in Richtung der geschlossenen Position zu drücken.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steifheit des elastischen Elements (26) zur Variierung des formgebenden Drucks, bei welchem das Ventil (20) öffnet, einstellbar ist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Einrichtung (18) zum Erzeugen des Druckes zum Halten des Zuschnitts so ausgebildet ist, dass diese von der Vorrichtung abkoppelbar und außerhalb der Fluidzellenpresse (1) positionierbar ist, wenn der formgebende Druck ausgeübt wird.
  6. Fluidzellenpresse mit einer Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.
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