EP0251024B1 - Ziehwerkzeug - Google Patents

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EP0251024B1
EP0251024B1 EP87108650A EP87108650A EP0251024B1 EP 0251024 B1 EP0251024 B1 EP 0251024B1 EP 87108650 A EP87108650 A EP 87108650A EP 87108650 A EP87108650 A EP 87108650A EP 0251024 B1 EP0251024 B1 EP 0251024B1
Authority
EP
European Patent Office
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working
piston
cylinder
annular
working piston
Prior art date
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EP87108650A
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English (en)
French (fr)
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EP0251024A2 (de
EP0251024A3 (en
Inventor
Erhard Reitter
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Individual
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Publication date
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Priority to AT87108650T priority Critical patent/ATE56166T1/de
Publication of EP0251024A2 publication Critical patent/EP0251024A2/de
Publication of EP0251024A3 publication Critical patent/EP0251024A3/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D24/00Special deep-drawing arrangements in, or in connection with, presses
    • B21D24/10Devices controlling or operating blank holders independently, or in conjunction with dies
    • B21D24/14Devices controlling or operating blank holders independently, or in conjunction with dies pneumatically or hydraulically

Definitions

  • the invention relates to a drawing tool for reshaping a blank in one drawing process, for example to a pot-shaped drawing part, with a sheet metal holder enclosing the working piston of at least one working cylinder with at least one drawing die movable in opposite directions to the sheet metal holder, and with a drivable one on the hydraulic fluid filling of a pressurizing chamber indirectly Supportable drawing ring, by means of the drawing movement of which hydraulic fluid is displaced from a loading space which acts on the working piston for an opposite working direction, the working piston having a central central recess into which an extension with a head extends coaxially to the working cylinder and a front surface of the working piston is formed by a ring part concentrically enclosing the extension, the front surface of which can be acted upon from a loading space delimited by the ring part and the head and wherein a rear surface of the working piston can be acted upon from an application space which is delimited on the one hand by the head and on the other hand by the
  • DE-A 3 424 262 (exemplary embodiment of FIGS. 3, 4) describes a drawing tool of this type which comprises a drawing cushion for supporting a sheet metal holder and a further one, consisting of a plurality of pressure cylinders acted on by pressure medium and pistons axially movable therein Has drawing die which is movably guided in the drawing direction and which has at least one pressure cylinder connected to the pressure cylinders of the drawing cushion which serves to support the sheet metal holder via flow paths and which can be acted upon by pressure medium displaced from these pressure cylinders during the drawing process, with a piston accommodated in the latter.
  • the previously known drawing tool is therefore associated with the fact that a plurality of further printing cylinders are assigned to a printing cylinder supporting the movable drawing punch, on which the sheet metal holder surrounding the drawing punch is supported. It is characteristic that when a drawing ring actuated, for example, by a press ram, pressure medium flowing out of the pressure cylinders of the drawing cushion serving to support the sheet metal holder flows over suitable flow paths into the pressure cylinder of the further drawing cushion, on which the vertically movable drawing die is accommodated, and flows over one guided in this pressure cylinder Piston acts, which in turn drives the drawing die against the direction of movement of the drawing ring and accordingly the sheet holder in the drawing direction during the drawing process.
  • This device thus enables the execution of complicated counter-pulls to the pull mediated by the descending pull ring, but also the resolution of the desired drawing depth in one of the descending pull ring and one pull-up caused by the pulling die (see also US Pat. No. 2,609,775) .
  • the object on which the invention is based is to create a drawing tool which enables drawing technology which can be realized with the generic drawing tool, but is distinguished by a much simpler and more cost-effective construction and an extraordinarily compact design.
  • the external force vector acting on the drawing ring can be converted into an opposing, substantially larger force vector serving as the drawing force.
  • the external force vector can be converted into an opposing force vector of the same size, but this can act on a smaller drawing piston.
  • the possibilities mentioned result from the fact that the hydraulic medium displaced by the annular piston can act on the working piston via an action surface which is larger than the cross section of the working piston. This fact arises from the fact that the head of the extension radially engages over the rear piston surface which can be acted upon from the rear loading space of the working piston. As a result, the entire pressure surface of the working piston is composed of its rear pressure surface and the front surface of the head.
  • the solution according to the invention realizes an extensive structural separation between the hydraulic unit of the drawing tool on the one hand and the drawing ring, the sheet metal holder and the drawing punch on the other hand, without impairing the space-saving construction of the drawing tool, by the latter components being relatively easy to replace.
  • differently designed or profiled drawing rings, sheet metal holders and / or drawing punches can be used on different drawn parts, which is not possible with the known arrangements. This makes a more rational, cost-saving series production possible on the basis of the modular principle.
  • the working cylinder 11 shown in FIG. 1 by itself comprises a base plate 12 and a cylinder sleeve 13 accommodated thereon, in which a central working piston 14 and an annular piston 15 surrounding the latter are accommodated in opposite directions so as to be axially movable in opposite directions.
  • the ring piston 15 is sealed by means of O-ring seals 16 arranged in ring grooves of the cylinder sleeve 13 and the central working piston 14 is sealed off from the ring piston by O-ring seals 17 received in ring grooves of the ring piston.
  • a cylindrical central recess 18 extends into the central working piston 14 from the side pointing toward the base plate 12 and is closed off by a piston crown 19 on the side remote from the base plate.
  • a piston-shaped head 20 of a cylindrical extension 21 engages in the cylindrical central recess of the working piston, which extends coaxially to the working piston from the base plate of the working cylinder and has a smaller diameter than the head 20 engaging in the central recess 18 of the working piston.
  • the head 20 of this cylindrical extension 21 is sealed off from the walls delimiting the cylindrical central recess by O-ring seals 22 accommodated in annular grooves in the head.
  • annular pressurizing chamber 28 is formed which can be acted upon with flow pressure medium via a channel 29, 30 extending through the base plate and the cylindrical extension.
  • the application space 32 between the rear of the working piston 14 and the base plate 12 is connected to the space 34 between the piston crown 19 of the working piston and the side of the head 20 of the extension remote from the base plate via a flow channel 35 which extends through the working piston.
  • the central working piston 14 and the annular piston 15 concentrically surrounding it in the working cylinder 11 are axially movable in opposite directions. Accordingly, the working cylinder 11 has a hydraulic medium filling, which acts on the rear side of the annular piston 15 and acts on both the rear side of the central working piston 14 facing the base plate 12 and the side of the piston head 19 opposite the head 20 of the cylindrical extension 21.
  • the rear-facing surfaces of the working piston 14 in the illustrated hydraulic element 10 have the same area as the rear of the annular piston 15. If the flow channel 35 e.g. is closed by a stopper, the force (forming force) that acts on the working piston 14 corresponds to the sheet metal holding force with which the annular piston is moved axially.
  • the forming force may be made greater or smaller than the sheet holding force. Much larger is e.g. the forming force when the piston crown 19 is additionally acted upon from the space 34 when the flow channel 35 is open.
  • the arrangement is such that the working piston 14 is in its end position limited by the ring part 15 screwed into the cylindrical central recess 18 on a stop 36 of the cylindrical extension when the ring piston 15 is in its fully retracted position and with its rear side on the base plate 12 which closes off the working cylinder. This is shown in the right half of FIG. 1.
  • the working piston 14 stands on its back on the base plate 12 when the annular piston 15 is in its maximum extension position, in which an annular stop 37 of the annular piston rests on an annular shoulder acting as a stop 38 the cylinder sleeve 13 has accrued.
  • Axial displacement of the annular piston 15 from its full extension position in the direction of the base plate 12 of the working cylinder consequently results in a corresponding action on the rear side of the working piston 14 and the piston crown 19, and consequently in a displacement of the working piston into one, due to the displacement of the hydraulic medium acting on the rear side of the annular piston Location distant from the base plate.
  • the working piston 14 can be reset from the position distant from the base plate 12 of the working cylinder by acting on the front surface 39 of the ring part 25 pointing towards the head 20 of the cylindrical extension 21 with flow pressure medium via the flow channels 29 extending through the base plate and the cylindrical extension.
  • FIG. 2 shows the drawing tool 40 with the working cylinder according to FIG. 1 for producing pot-like drawing parts 41.
  • a drawing punch 42 is fixedly received on the central working piston 14, which is supported by a sheet metal holder 43 which is supported on the annular piston 15 concentrically surrounding the working piston is enclosed.
  • This sheet metal holder has a guide section 44 which extends in the direction of the base plate 12 of the working cylinder and surrounds the cylinder sleeve 13.
  • the sheet metal holder 43 and the drawing punch 42 are in a starting position which characterizes the beginning of a drawing process, in which a circuit board 45 is received on the sheet metal holder.
  • the annular piston 15 supporting the sheet metal holder 43 is in its maximum extension position, while the working piston 14 receiving the punch 42 is in its retracted position. If the drawing ring 46 of a tool upper part 47 illustrated in the right half-sectional view of FIG.
  • the drawing process begins in such a way that the sheet metal holder and thus the sheet metal holder and thus the sheet metal holder 43 is clamped between the drawing ring 46 and the sheet metal holder 43 the latter supporting annular piston 15 are moved in the direction of the base plate 12 of the working cylinder, which leads to the fact that the working piston 14 receiving the punch 42 is acted upon by the flow pressure medium displaced by the descending annular piston 15 and is therefore driven against the movement of the annular piston. Accordingly, the drawing die 42 experiences a drive movement counter to the direction of movement of the sheet metal holder 43, so that the drawing process is resolved into a partial stroke carried out by the sheet metal holder and an opposing partial stroke of the drawing die.
  • FIG. 2 illustrates the operating position at the end of the drawing process, in which the pot-like deep-drawn part 41 is formed and a peripheral edge flange of the drawn part is still received between the drawing ring 46 and the sheet metal holder 43.
  • the annular piston 15 supporting the sheet metal holder 43 stands on the base plate 12 of the working cylinder, while the working piston 14 receiving the punch 42 is in the maximum extension position limited by the stop 36 of the cylindrical extension 21.
  • the drive movement of the working piston 14 is brought about by simultaneously acting on the rear side of the working piston facing the base plate and the piston head 19 via the overflow channel 35 extending through the working piston.
  • a resetting of the drawing tool into its initial position takes place while the upper tool part 47 is being raised at the same time as the side of the ring part 25 screwed into the central central recess 18 from the base plate 12 of the working cylinder via the flow channels 29, 30 extending through the base plate and the cylindrical extension Flow pressure medium is applied.
  • This can be achieved in that the outflow of the hydraulic medium required in the drawing process from the pressurizing chamber 28 is more or less braked by means of a throttle valve.
  • the tool 50 illustrated in FIGS. 3 and 4 is a drawing tool for producing double-bowl sinks. Accordingly, two working cylinders 51, 52 are arranged axially parallel to one another at a distance from one another and are combined in a cylinder block 54 accommodated on a base plate 53. In each of these working cylinders, an inner working piston 55, 56 and an annular piston 57, 58 movable in opposite directions are accommodated in the manner explained above in connection with FIG. 1.
  • the annular pistons of the two working cylinders support a pressure distribution plate 60 which has a guide section 61 which surrounds the cylinder block 54 and on which the sheet metal holder 62 is received on the upper side.
  • the central working pistons 55, 56 of the working cylinders extend through recesses in the pressure distribution plate 60, on which the drawing punches 63, 64 corresponding to the basin shapes are received.
  • the tool In the left half-sectional view of Fig. 3, the tool is shown in its starting position, in which the punch and sheet metal holder are in one plane. In this operating position, the annular pistons 57, 58 supporting the sheet metal holder 62 via the pressure distribution plate 60 are in their maximum extension position, while the working pistons 55, 56 on which the drawing punches 63, 64 are accommodated are in their lower end positions. If the sheet metal holder 62 is then lowered by the lowering of a drawing ring 65, as illustrated in the right half-sectional view of FIG.
  • the annular pistons 57, 58 supporting the sheet metal holder displace flow pressure medium in the working cylinders, which then causes the central working pistons 55 to be acted upon from the rear , 56 and thus leads to the drive of the drawing punches 63, 64 received on the working cylinders against the direction of movement of the sheet metal holder.

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Ziehwerkzeug zum Umformen einer Platine in einem Ziehvorgang, beispielsweise zu einem topförmigen Ziehteil, mit einem den Arbeitskolben wenigstens eines Arbeitszylinders umschließenden Blechhalter mit zumindest einem gegenläufig zum Blechhalter bewegbaren Ziehstempel, sowie mit einem antreibbaren, auf der Hydraulikmittelfüllung eines Beaufschlagungsraumes mittelbar abstützbaren Ziehring, durch dessen Ziehbewegung Hydraulikmittel aus einem Beaufschlagungsraum verdrängt wird, das den Arbeitskolben für eine gegenläufige Arbeitsrichtung beaufschlagt, wobei der Arbeitskolben eine zentrale Mittelausnehmung aufweist, in welche sich koaxial zum Arbeitszylinder von einer Grundplatte aus ein Fortsatz mit Kopf hinein erstreckt und eine vordere Fläche des Arbeitskolbens durch ein den Fortsatz konzentrisch umschließendes Ringteil gebildet ist, welche vordere Fläche aus einem vom Ringteil und vom Kopf begrenzten Beaufschlagungsraum aus beaufschlagbar ist und wobei eine rückseitige Fläche des Arbeitskolbens aus einem Beaufschlagungsraum beaufschlagbar ist, der einerseits vom Kopf und andererseits vom Kolbenboden des Arbeitszylinders begrenzt ist.
  • In der DE-A 3 424 262 (Ausführungsbeispiel der Fig. 3, 4) ist ein Ziehwerkzeug dieser Art beschrieben, das ein aus mehreren mit Druckmedium beaufschlagten Druckzylindern und in diesen axial bewegbar geführten Kolben bestehendes Ziehkissen zum Abstützen eines Blechhalters und ein weiteres, einen in Ziehrichtung bewegbar geführten Ziehstempel aufnehmendes Ziehkissen besitzt, das wenigstens einen mit den Druckzylindern des der Blechhalterabstützung dienenden Ziehkissens über Strömungswege verbundenen und mit beim Ziehvorgang aus diesen Druckzylindern verdrängtem Druckmedium beaufschlagbaren Druckzylinder mit einem in diesem aufgenommenen Kolben besitzt.
  • Es handelt sich bei dem vorbekannten Ziehwerkzeug somit darum, daß einem den bewegbaren Ziehstempel abstützenden Druckzylinder mehrere weitere Druckzylinder zugeordnet sind, auf denen sich der den Ziehstempel umschließende Blechhalter abstützt. Kennzeichnend ist dabei, daß beim Niedergehen eines beispielsweise von einem Pressenstößel betätigten Ziehringes aus den Druckzylindern des der Blechhalterabstützung dienenden Ziehkissens abströmendes Druckmedium über geeignete Strömungswege in den Druckzylinder des weiteren Ziehkissens, auf dem der vertikal bewegbare Ziehstempel aufgenommen ist, überströmt und einen in diesem Druckzylinder geführten Kolben beaufschlagt, der seinerseits beim Ziehvorgang den Ziehstempel entgegen der Bewegungsrichtung des Ziehringes und dementsprechend des Blechhalters in Ziehrichtung antreibt. Diese Einrichtung ermöglicht somit die Ausführung komplizierter Gegenzüge zu dem vom niedergehenden Ziehring vermittelten Zug, desgleichen aber auch die Auflösung der angestrebten Ziehtiefe in je einen vom niedergehenden Ziehring und einen vom hochfahrenden Ziehstempel bewirkten Teilzug (vergl. hierzu auch die US-A 2 609 775).
  • Neben diese ziehtechnischen Möglichkeiten besteht ein besonderer Vorteil bei der vorbekannten Einrichtung aber auch in der Nutzung der Druckenergie des beim Niedergehen des Ziehringes und des damit verbundenen Niedergehens des Blechhalters aus den der Blechhalterabstützung dienenden Druckzylindern verdrängten Druckmediums zum Antrieb des der Bewegung des Ziehringes entgegengesetzt betätigten Ziehstempels. Zudem kann das bekannte Ziehwerkzeug nach dem Ziehvorgang auf einfache Weise dadurch in seine Ausgangslage zurückgeführt werden, daß der Arbeitskolben entgegen der Ziehrichtung mit Hydraulikmittel beaufschlagt wird.
  • Demgemäß besteht die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe in der Schaffung eines Ziehwerkzeuges, das mit dem gattungsgemäßen Ziehwerkzeug realisierbare Ziehtechnologie ermöglicht, aber sich durch einen wesentlich einfacheren und kostengünstigeren Aufbau sowie durch eine außerordentliche kompakte Bauweise auszeichnet.
  • Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
  • Im Vergleich zu bekannten Ziehwerkzeugen, bei denen der von einer externen Kraft (z.B. einer Presse) angetriebene Ziehring über den Blechhalter und einen Ringkolben Hydraulikmittel verdrängt, das den Ziehkolben gegenläufig antreibt (US-A 2 609 775), weist die erfindungsgemäße Lösung wesentliche Vorteile auf.
  • Zum einen kann der auf den Ziehring einwirkende externe Kraftvektor in einen gegenläufigen, als Ziehkraft dienenden wesentlich größeren Kraftvektor umgewandelt werden. Je nach den ziehtechnischen Erfordernissen kann der externe Kraftvektor in einen gegenläufigen Kraftvektor gleicher Größe umgewandelt werden, der jedoch auf eine kleineren Ziehkolben einwirken kann. Die genannten Möglichkeiten resultieren daraus, daß das vom Ringkolben verdrängte Hydraulikmittel über einen Beaufschlagungsfläche auf den Arbeitskolben einwirken kann, die größer ist als der Querschnitt des Arbeitskolbens. Dieser Sachverhalt ergibt sich daraus, daß der Kopf des Fortsatzes die aus dem rückseitigen Beaufschlagungsraum des Arbeitskolbens beaufschlagbare rückseitige Kolbenfläche radial übergreift. Demzufolge setzt sich die gesamte Beaufschlagungsfläche des Arbeitskolbens aus dessen rückseitiger Beaufschlagungsfläche und der Stirnfläche des Kopfes zusammen.
  • Darüber hinaus verwirklicht die erfindungsgemäße Lösung ohne Beeinträchtigung des raumsparenden Aufbaues des Ziehwerkzeuges eine weitgehende konstruktive Trennung zwischen der Hydraulikeinheit des Ziehwerkzeuges einerseits und dem Ziehring, dem Blechhalter und dem Ziehstempel andererseits, indem die letztgenannten Bauteile verhältnismäßig leicht auswechselbar sind. Somit können je nach den spezifischen Zieherfordernissen an unterschiedlichen Ziehteilen unterschiedlich gestaltete bzw. profilierte Ziehringe, Blechhalter und/oder Ziehstempel eingesetzt werden, was bei den bekannten Anordnungen nicht möglich ist. Dadurch ist eine rationellere, kostensparende Serienfertigung auf der Grundlage des Baukastenprinzips möglich.
  • Bei einer Ausbilduhg entsprechend Patentanspruch 2 ergibt sich eine gute hydraulische Ausgangsbasis für steuerungstechnische Eingriffe zur Veränderung des Verhältnisses zwischen der Blechhaltekraft und der Ziehkraft nach der einen oder anderen Richtung. In diesem Zusammenhang kann z.B. auf die die Blechhaltekraft beeinflussende gesteuerte Beaufschlagung der vorderen Fläche des Arbeitskolbens dank einer gedrosselten Ableitung des Hydraulikmittels aus dem diesbezüglichen Beaufschlagungsraum verwiesen werden.
  • Bei einer weiteren Ausgestaltung entsprechend den Patentansprüchen 3, 4, 6 und 7 können auch größere Ziehteile, z.B. Doppelbeckenspülen hergestellt werden.
  • Anhand der beigefügten Zeichnung sollen nachstehend zwei Ausführungsformen des Ziehwerkzeuges erläutert werden. In schematischen Ansichten zeigen:
    • Fig. 1 Den Arbeitszylinder des Ziehwerkzeuges mit zwei koaxial zueinander angeordneten und gegenläufig betätigbaren Kolben in zwei verschiedene Betriebsstellungen veranschaulichenden Halbschnittansichten,
    • Fig. 2 das Ziehwerkzeug in zwei verschiedene Betriebsstellungen veranschaulichenden Halbschnittansichten,
    • Fig. 3 in einer Ansicht wie in Fig. 2 eine Variante des Ziehwekzeuges zum Ziehen einer Doppelbeckenspüle mit zwei im Abstand voneinander achsparallel angeordneten, zu einem Zylinderblock zusammengefaßten Arbeitszylindern und
    • Fig. 4 das Ziehwerkzeug nach Fig. 3 in einer Teilweisen Schnittansicht entsprechend der Schnittlinie IV-IV in Fig. 3.
  • Der in Fig. 1 für sich allein gezeigte Arbeitszylinder 11 umfaßt eine Grundplatte 12 und eine auf dieser aufgenommene Zylinderhülse 13, in der in koaxialer Anordnung zueinander ein zentraler Arbeitskolben 14 und ein diesen umschließender Ringkolben 15 gegenläufig axial bewegbar aufgenommen sind. Der Ringkolben 15 ist mittels in Ringnuten der Zylinderhülse 13 angeordneter O-Ringdichtungen 16 und der zentrale Arbeitskolben 14 gegenüber dem Ringkolben durch in Ringnuten des Ringkolbens aufgenommene O-Ringdichtungen 17 abgedichtet.
  • Von der zu der Grundplatte 12 hinweisenden Seite erstreckt sich in den zentralen Arbeitskolben 14 eine zylindrische Mittelausnehmung 18 hinein, die auf der von der Grundplatte entfernten Seite von einem Kolbenboden 19 abgeschlossen ist. In die zylindrische Mittelausnehmung des Arbeitskolbens greift ein kolbenförmig ausgebildeter Kopf 20 eines zylindrischen Fortsatzes 21 ein, der sich koaxial zum Arbeitskolben von der Grundplatte des Arbeitszylinders forterstreckt und einen kleineren Durchmesser als der in die Mittelausnehmung 18 des Arbeitskolbens eingreifende Kopf 20 aufweist. Abgedichtet ist der Kopf 20 dieses zylindrischen Fortsatzes 21 gegenüber den die zylindrische Mittelausnehmung begrenzenden Wandungen durch in Ringnuten des Kopfs aufgenommene O-Ringdichtungen 22.
  • Die der Grundplatte 12 zugewandte Offenseite der zylindrischen Mittelausnehmung 18 des Arbeitskolbens 14 ist durch ein mittels eines Gewindes 24 eingeschraubten Ringteil 25 abgeschlossen, das seinerseits den zylindrischen Fortsatz 21 konzentrische umschließt und gegenüber diesem mittels in Ringnuten eingelassener O-Ringdichtungen 26 strömungsmitteldicht abgedichtet ist. Zwischen dem Ringteil 25 und dem kolbenartigen ausgebildeten Kopf 20 des Fortsatzes 21 ist eine ringförmige Beaufschlagungskammer 28 gebildet, die über einen sich durch die Grundplatte und den zylindrischen Fortsatz erstreckenden Kanal 29, 30 mit Strömungsdruckmittel beaufschlagbar ist.
  • Der Beaufschlagungsraum 32 zwischen der Rückseite des Arbeitskolbens 14 und der Grundplatte 12 ist mit dem Raum 34 zwischen dem Kolbenboden 19 des Arbeitskolbens und der von der Grundplatte entfernten Seite des Kopfs 20 des Fortsatzes über einen Strömungskanal 35 verbunden, der sich durch den Arbeitskolben hindurch erstreckt.
  • Bestimmungsgemäß sind der zentrale Arbeitskolben 14 und der diesen konzentrisch umschließende Ringkolben 15 im Arbeitszylinder 11 gegenläufig axial beweglich. Demgemäß besitzt der Arbeitszylinder 11 eine Hydraulikmittelfüllung, die rückseitig auf den Ringkolben 15 wirkt und sowohl die der Grundplatte 12 zugewandte Rückseite des zentralen Arbeitskolbens 14 als auch die dem Kopf 20 des zylindrischen Fortsatzes 21 gegenüberliegende Seite des Kolbenbodens 19 beaufschlagt. Die rückseitigen Beaufschlagungsflächen des Arbeitskolbens 14 sind bei dem veranschaulichten Hydraulikelement 10 flächengleich mit der Rückseite des Ringkolbens 15. Wenn der Strömungskanal 35 z.B. durch einen Stopfen geschlossen ist, entspricht die Kraft (Umformkraft), die auf den Arbeitskolben 14 einwirkt, der Blechhaltekraft, mit welcher der Ringkolben axial bewegt wird. Im Hinblick auf das zu verformende Material oder auf eine spezifische Ziehform kann es notwendig sein, die Umformkraft größer oder kleiner zu machen als die Blechhaltekraft. Wesentlich größer ist z.B. die Umformkraft, wenn bei offenem Strömungskanal 35 zusätzlich der Kolbenboden 19 aus dem Raum 34 heraus beaufschlagt wird. Die Anordnung ist so getroffen, daß der Arbeitskolben 14 in seiner durch Auflaufen des in die zylindrische Mittelausnehmung 18 eingeschraubten Ringteils 15 auf einen Anschlag 36 des zylindrischen Fortsatzes begrenzten Endlage steht, wenn der Ringkolben 15 sich in seiner vollständig eingezogenen Lage befindet und mit seiner Rückseite auf der den Arbeitszylinder abschließenden Grundplatte 12 aufsteht. Dies zeigt die rechte Hälfte von Fig. 1. Umgekehrt steht der Arbeitskolben 14 mit seiner Rückseite auf der Grundplatte 12 auf, wenn der Ringkolben 15 sich in seiner maximalen Ausschubstellung befindet, in der ein ringförmiger Anschlag 37 des Ringkolbens auf eine als Anschlag 38 wirkende Ringschulter der Zylinderhülse 13 aufgelaufen ist.
  • Eine Axialverschiebung des Ringkolbens 15 aus seiner vollen Ausschublage in Richtung auf die Grundplatte 12 des Arbeitszylinders führt mithin infolge Verdrängung des die Rückseite des Ringkolbens beaufschlagenden Hydraulikmittels zu einer entsprechenden Beaufschlagung der Rückseite des Arbeitskolbesn 14 und des Kolbenbodens 19 und mithin zu einer Verschiebung des Arbeitskolbens in eine von der Grundplatte entfernte Lage. Rückgestellt werden kann der Arbeitskolben 14 aus der von der Grundplatte 12 des Arbeitszylinders entfernten Lage durch Beaufschlagung der zu dem Kopf 20 des zylindrischen Fortsatzes 21 hinweisenden vorderen Fläche 39 des Ringteils 25 mit Strömungsdruckmittel über die sich durch die Grundplatte und den zylindrischen Fortsatz erstreckenden Strömungkanäle 29, 30.
  • Fig. 2 zeigt das Ziehwerkzeug 40 mit dem Arbeitszylinder gemäß Fig. 1 zum Herstellen topfartiger Ziehteile 41. Bei diesem Ziehwerkzeug ist auf dem zentralen Arbeitskolben 14 ein Ziehstempel 42 fest aufgenommen, der von einem sich auf dem den Arbeitskolben konzentrisch umschließenden Ringkolben 15 abstützenden Blechhalter 43 umschlossen ist. Dieser Blechhalter besitzt einen sich in Richtung auf die Grundplatte 12 des Arbeitzylinders forterstreckenden und die Zylinderhülse 13 umschließenden Führungsabschnitt 44.
  • In der linken Halbschnittansicht von Fig. 2 stehen der Blechhalter 43 und der Ziehstempel 42 in einer den Beginn eines Ziehvorganges kennzeichnenden Ausgangslage, in der eine Platine 45 auf dem Blechhalter aufgenommen ist. In dieser Betriebsstellung befindet sich der den Blechhalter 43 abstützende Ringkolben 15 in seiner maximalen Ausschublage, während der den Ziehstempel 42 aufnehmende Arbeitskolben 14 in seiner zurückgezogenen Lage steht. Wenn nun der Ziehring 46 eines in der rechten Halbschnittansicht von Fig. 2 veranschaulichten Werkzeugoberteils 47 auf den Blechhalter 43 niedergeht, beginnt der Ziehvorgang in der Weise, daß unter gleichzeitiger Einspannung der Platine 45 zwischen dem Ziehring 46 und dem Blechhalter 43 der Blechhalter und damit der letzteren abstützende Ringkolben 15 in Richtung auf die Grundplatte 12 des Arbeitszylinders verfahren werden, was dazu führt, daß der den Ziehstempel 42 aufnehmende Arbeitskolben 14 durch das vom niedergehenden Ringkolben 15 verdrängte Strömungsdruckmittel beaufschlagt und mithin entgegen der Bewegung des Ringkolbens angetrieben wird. Demgemäß erfährt der Ziehstempel 42 entgegen der Bewegungsrichtung des Blechhalters 43 eine Antriebsbewegung, so daß der Ziehvorgang in einen vom Blechhalter ausgeführten Teilhub und einen entgegengerichteten Teilhub des Ziehstempels aufgelöst ist.
  • Die rechte Halbschnittansicht von Fig. 2 veranschaulicht die Betriebsstellung am Ende des Ziehvorganges, in der das topfartige Tiefziehteil 41 ausgebildet und ein umlaufender Randflansch des Ziehteils noch zwischen dem Ziehring 46 und dem Blechhalter 43 aufgenommen ist. In dieser Betriebsstellung steht der den Blechhalter 43 abstützende Ringkolben 15 auf der Grundplatte 12 des Arbeitszylinders auf, während der den Ziehstempel 42 aufnehmende Arbeitskolben 14 sich in der durch den Anschlag 36 des zylindrischen Fortsatzes 21 begrenzten maximalen Ausschublage befindet. Die Antriebsbewegung des Arbeitskolbens 14 wird dabei durch gleichzeitige Beaufschlagung der der Grundplatte zugewandten Rückseite des Arbeitskolbens und des Kolbenbodens 19 über den sich durch den Arbeitskolben hindurcherstreckenden Überströmkanal 35 bewirkt. Eine Rückstellung des Ziehwerkzeugs in seine Ausgangslage erfolgt bei gleichzeitigem Hochfahren des Werkzeugoberteils 47, indem die von der Grundplatte 12 des Arbeitszylinders entfernten Seite des in die zentrale Mittelausnehmung 18 eingeschraubten Ringteils 25 über die sich durch die Grundplatte und den zylindrischen Fortsatz erstreckenden Strömungskanäle 29, 30 mit Strömungsdruckmittel beaufschlagt wird. Dies kann dadurch bewirkt werden, daß der beim Ziehvorgang erforderliche Abfluß des hydraulischen Mediums aus der Beaufschlagungskammer 28 mittels eines Drosselventils mehr oder weniger gebremst wird.
  • Bei dem in der Fig. 3 und 4 veranschaulichten Werkzeug 50 handelt es sich um ein Ziehwerkzeug zum Herstellen von Doppelbeckenspülen. Demgemäß sind im Abstand voneinander zwei Arbeitszylinder 51, 52 achsparallel zueinander angeordnet und in einem auf einer Grundplatte 53 aufgenommenen Zylinderblock 54 zusammengefaßt. In jedem dieser Arbeitszylinder ist in der oben in Verbindung mit Fig. 1 erläuterten Weise ein innerer Arbeitskolben 55, 56 und ein gegenläufig dazu bewegbarer Ringkolben 57, 58 aufgenommen. Die Ringkolben der beiden Arbeitszylinder stützen eine Druckverteilungsplatte 60 ab, die einen den Zylinderblock 54 umgreifenden Führungsabschnitt 61 besitzt und auf der oberseitig der Blechhalter 62 aufgenommen ist. Durch Ausnehmungen in der Druckverteilungsplatte 60 erstrecken sich die zentralen Arbeitskolben 55, 56 der Arbeitszylinder hindurch, auf denen die den Beckenformen entsprechenden Ziehstempel 63, 64 aufgenommen sind.
  • In der linken Halbschnittansicht von Fig. 3 ist das Werkzeug in seiner Ausgangslage gezeigt, in der Ziehstempel und Blechhalter in einer Ebene stehen. Die den Blechhalter 62 über die Druckverteilungsplatte 60 abstützenden Ringkolben 57, 58 stehen in dieser Betriebsstellung in ihrer maximalen Ausschublage, während die Arbeitskolben 55, 56 auf denen die Ziehstempel 63, 64 aufgenommen sind, in ihren unteren Endstellungen stehen. Wenn dann durch Niedergehen eines Ziehringes 65, wie in der rechten Halbschnittansicht von Fig. 3 veranschaulicht, der Blechhalter 62 abgesenkt wird, verdrängen die den Blechhalter abstützenden Ringkolben 57, 58 Strömungsdruckmittel in den Arbeitszylindem, das dann zu einer entsprechenden rückseitigen Beaufschlagung der zentralen Arbeitskolben 55, 56 und damit zum Antrieb der auf den Arbeitszylindern aufgenommenen Ziehstempel 63, 64 entgegen der Bewegungsrichtung des Blechhalters führt.

Claims (7)

1. Ziehwerkzeug zum Umformen einer Platine (45) in einem Ziehvorgang, beispielsweise zu einem topfförmigen Ziehteil, mit einem den Arbeitskolben (14; 55, 56) wenigstens eines Arbeitszylinders (11; 51, 52) umschließenden Blechhalter (43; 62), mit zumindest einem gegenläufig zum Blechhalter (43; 62) bewegbaren Ziehstempel (42; 63, 64), sowie mit einem antreibbaren, auf der Hydraulikmittelfüllung eines Beaufschlagungsraumes (32) mittelbar abstützbaren Ziehring (46; 65), durch dessen Ziehbewegung Hydraulikmittel aus einem Beaufschlagungsraum (32) verdrängt wird, das den Arbeitskolben (14; 55, 56) für eine gegenläufige Arbeitsrichtung beaufschlagt, wobei der Arbeitskolben (14; 55, 56) eine zentrale Mittelausnehmung (18) aufweist, in welche sich koaxial zum Arbeitszylinder (11) von einer Grundplatte (12) aus ein Fortsatz (21) mit Kopf (20) hinein erstreckt und eine vordere Fläche (39) des Arbeitskolbens (14; 55, 56) durch ein den Fortsatz (21) konzentrisch umschließendes Ringteil (25) gebildet ist, welche vordere Fläche (39) aus einem vom Ringteil (25) und vom Kopf (20) begrenzten Beaufschlagungsraum (28) aus beaufschlagbar ist und wobei eine rückseitige Fläche des Arbeitskolbens aus einem Beaufschlagungsraum (34) beaufschlagbar ist, der einerseits vom Kopf (20) und andererseits vom Kolbenboden (19) des Arbeitszylinders (14) begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben (14) in Arbeitsrichtung aus einem weiteren rückseitigen Beaufschlagungsraum (32) beaufschlagbar ist, der mit dem Beaufschlagungsraum (34) über eine schließbare Verbindungsleitung (35) in Verbindung steht und daß der Arbeitskolben (14; 55, 56) von einem den gesonderten Blechhalter (43; 62) abstützenden Ringkolben (15; 57, 58) umschlossen ist, der rückseitig an einer Hydraulikmittelfüllung abgestützt und an einem Teil (Zylinderhülse 13; Zylinderblock 54) des Arbeitszylinders geführt ist.
2. Ziehwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte in Arbeitsrichtung mit Strömungsmitteldruck beaufschlagbare Fläche des Arbeitskolbens (14) etwa gleich der rückseitigen Beaufschlagungsfläche des koaxial zum Arbeitskolben im Arbeitszylinder (11; 51, 52) aufgenommenen Ringzylinders (15) ist.
3. Ziehwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Arbeitszylinder (51, 52) mit je einem Arbeitskolben (55, 56) und einem dazu koaxialen Ringkolben (57, 58) achsparallel zueinander angeordnet sind.
4. Ziehwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die achsparallel zueinander angeordneten Arbeitszylinder (51, 52) in einem Zylinderblock (54) aufgenommen sind.
5. Ziehwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der auf dem Ringkolben (15; 57, 58) aufgenommene Blechhalter (43, 62) einen Führungsabschnitt (44, 61) aufweist, der den Arbeitszylinder (11) bzw. einen letzteren aufnehmenden Zylinderblock (54) umgreift.
6. Ziehwerkzeug nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Blechhalter (62) sich auf den Ringkolben (57, 58) von zwei achsparallel im Abstand voneinander angeordneten Arbeitszylindern (51, 52) abstützt, auf deren gegenläufig zu den Ringkolben betätigbaren Arbeitskolben (55, 56) je ein Ziehstempel (63, 64) angeordnet ist.
7. Ziehwerkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Blechhalter (62) auf einer an den Arbeitszylindern bzw. einem letztere aufnehmenden Zylinderblock (54) geführten und sich auf den Ringkolben (57, 58) abstützenden Druckverteilungsplatte (60) aufgenommen ist, durch die sich die Arbeitskolben (55, 56) hindurch erstrecken.
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