EP0858849A1 - Spannvorrichtung für Innenhochdruckumformwerkzeug - Google Patents

Spannvorrichtung für Innenhochdruckumformwerkzeug Download PDF

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EP0858849A1
EP0858849A1 EP98102249A EP98102249A EP0858849A1 EP 0858849 A1 EP0858849 A1 EP 0858849A1 EP 98102249 A EP98102249 A EP 98102249A EP 98102249 A EP98102249 A EP 98102249A EP 0858849 A1 EP0858849 A1 EP 0858849A1
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EP
European Patent Office
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clamping device
clamping
tool
carrier
jaw
Prior art date
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EP98102249A
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EP0858849B1 (de
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Peter Dr. Bieling
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anton Bauer Werkzeug- und Maschinenbau & Co KG GmbH
Original Assignee
Anton Bauer Werkzeug- und Maschinenbau & Co KG GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D26/00—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces
    • B21D26/02—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces by applying fluid pressure
    • B21D26/021—Deforming sheet bodies
    • B21D26/025—Means for controlling the clamping or opening of the moulds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D26/00—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces
    • B21D26/02—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces by applying fluid pressure
    • B21D26/033—Deforming tubular bodies
    • B21D26/039—Means for controlling the clamping or opening of the moulds

Definitions

  • the invention relates to a clamping device for holding together parts of a mold in hydroforming, with a jaw forming Tool carrier, one offset from the tool carrier to the working position of the mold extending tension holder, one arranged opposite the tool carrier movable jaws, and one to hold the mold parts together between the movable jaw and the tool carrier the movable Wedge clamping jaws between the tension bracket and the mold Bayonet clamping device.
  • Such clamping devices are used to hold parts of a molding tool together known in hydroforming, in which the tool holder together with the Tension clamp holder are cup-shaped with the pot base as a tool holder.
  • the vertical, cylindrical wall of the pot has openings for the insertion of an to be formed Pressurized fluid supply lines to be attached as well as for the loading of the mold with a workpiece to be formed.
  • One of the tools is the clamping jaw in the released state of the bayonet clamping device to be raised so that the pot-shaped tool holder is accessible from above is. The tool and any spacers are then vertically into the tool holder from above introduce.
  • the tensioning device according to the invention that solves this problem is characterized in that that the tension clamp at least one for feeding the mold into the Working position in a direction perpendicular to the clamping direction suitable feed opening having.
  • the tension device could e.g. two are at a distance from each other from the tool carrier have extending plates, so that a tool from two sides between the plates could be arranged on the tool carrier.
  • the tension bracket is of a particular plate-shaped Tool carrier extending support columns and one on the support columns at a distance carrier platform attached to the tool carrier with an opening for the movable jaws and hooking parts arranged around the opening of the bayonet clamping device, with the largest possible feed openings are formed between the support columns.
  • the clamping jaw In the clamping position, the clamping jaw then projects downwards from the carrier platform, whereby it is arranged via the bayonet clamping device between one on the tool carrier Tool and the carrier platform is wedged.
  • the distance of the carrier platform from the tool carrier to Setting of different clamping starting positions varies, i.e. the carrier platform raised or be lowered.
  • the device has a lifting device for lifting and lowering the jaws, this lifting device simultaneously Holder of the jaw can serve as long as the jaw is not against Form tool is applied.
  • this lifting device which e.g. also through one or more hydraulic cylinders can be formed with one with the jaws connected piston rod on another arranged above the carrier platform Carrier platform attached, advantageously the further carrier platform against the Breakthrough carrier platform is supported.
  • the latter measure ensures that with an adjustment of the clamping starting position by height adjustment the carrier platform showing the breakthrough no corresponding change in the Lifting range of the lifting device is required.
  • the device according to the invention also expediently has devices for vertical Guidance of the jaw moved by the lifting device, these guides essentially by guide rods protruding from the carrier platform with the opening and guide bushings are formed, which on one with the jaws attached to the upper side of the plate, which projects above the jaws are.
  • the bayonet clamping device has a bayonet ring seated on the clamping jaw, the bayonet ring in particular rests on an annular shoulder formed on the clamping jaw.
  • the tension of the clamping jaw via such a bayonet ring that can be rotated against the clamping jaw has the bayonet hooking parts directly attached to the jaw.
  • the Bayonet clamping device preferably a plurality of a ring gear around the bayonet ring or the bayonet hooks forming the opening in the carrier platform.
  • the bayonet ring proves in accordance with another expedient construction solution
  • attack bearings for hydraulic rotary actuators wherein these attack camps are guided through openings formed in the above-mentioned plate, the plate being provided with counter bearings for the hydraulic actuators can.
  • the clamping jaw has the a counter-tensioning device one by fluid pressure, e.g. the working pressure of the device, pressurizable back pressure chamber due to the deformation of the mold cavity can be counteracted, e.g. can occur that the jaws yields under the influence of the pressing forces occurring during the forming process and the tool parts move apart.
  • the back pressure chamber could also in a short-stroke cylinder acting on a clamping jaw and / or the tool be educated.
  • a part of the clamping jaw lying against the tool is against the
  • the remaining jaws are provided movably and have one in the manner of a pressure piston trained section which can be acted upon by the fluid pressure in the counter-chamber on. With suitable pressurization, the jaws can then give way compensate by moving the movable section relative to the jaw accordingly advances, holding the tool parts in place.
  • the back pressure chamber is useful with a flexible sealing lining, in particular formed by a plastic membrane provided so that no special for sealing the pressure piston section Measures need to be taken. Through the possibility of compensation Via the back pressure chamber there is the possibility for the stability of the clamping device to make crucial parts less stable because the jaws give way to a certain extent can be accepted.
  • a construction of the support platform that is particularly useful in this context provides that the platform has a breakthrough with the interlocking Ring part, the socket parts connecting the platform with the support columns and the socket parts has plate struts connecting to the ring part and thus relatively is lightly constructed.
  • the tool carrier has undercut grooves for the clamping attachment of tool parts.
  • Such grooves in particular provided at a close distance, in which hookable mounting clamps are displaceable, allow almost any hooking arrangement of these clamps according to different dimensions of tool parts.
  • FIGS. 1 to 4 With the reference numeral 1 in FIGS. 1 to 4 is one in the embodiment shown called square tool carrier plate, undercut in its mounting surface Tension grooves 2 are provided. From each of the four corner areas of the tool carrier plate 1 extends a support column 3. Is at a distance from the tool holder 1 A carrier platform 4 is attached to the support columns 3 above the tool carrier. In the exemplary embodiment shown, the carrier platform 4 is rigid on the support columns 3 attached. Instead, it could also be provided that the carrier platform 4 on the support columns 3 slidable and in different height positions above the tool carrier plate 1 can be determined.
  • a total of four vertical supports 5 with a double-T profile extend from the support platform 4, which support a further carrier platform 6 arranged above the carrier platform 4.
  • a hydraulic cylinder 7 is held, which acts as a lifting device for a clamping jaw attached to the cylinder rod 9 of the hydraulic cylinder 7 8 serves.
  • At the top of the jaw 8 is a horizontally on both sides above the jaws 8 protruding plate 10 attached, in the middle of a recess for the implementation the cylinder rod 9 of the hydraulic cylinder 7 is provided. Horizontally offset from that Clamping jaws 8 are arranged on the plate 10 a total of four sockets 11, in which the support platform 4 are guided upwardly projecting guide rods 12.
  • the bayonet ring 13 has hooking parts of a bayonet clamping device a plurality of interlocking teeth 14 on the one the clamping ring form a ring gear on the underside that surrounds it on the outside. One pointing upwards Interlocking surface of the teeth is slightly chamfered.
  • the bayonet ring is 17 with assault bearings connected for rotary actuation. which project upwards through openings in the plate 10. Hydraulic cylinders acting on the attack bearings 17 are not shown in FIGS. 1 to 4.
  • the carrier platform 4 has a ring part 15 with one of the hooking teeth 14 of the bayonet ring corresponding counter teeth, the teeth 16 of the counter teeth provided with a slightly sloping hooking surface pointing downwards are.
  • a tool is attached to the tool carrier plate 1 with the aid of the fastening grooves 2 a lower part facing the tool carrier 1 and a facing the clamping jaw 8 Upper part attached. You can use the between the mounting columns existing space can be used.
  • FIGS. 1 and 2 shown raised position of the clamping jaw 8, in which the teeth 14 of the clamping ring 13 stand between the teeth 16 of the ring part 15 of the carrier platform 4 and the Clamping jaws 8 ends approximately flush with the ring part 16 at the bottom.
  • the clamping jaw 8 is lowered via the lifting device 7.
  • an appropriate height adjustment of the support platform 4 was previously ensured that the top of the upper part of the tool in such a Height is that a suitable starting position for clamping the jaws given is.
  • This suitable starting position is realized when twisting of the clamping ring 13, the inclined interlocking surfaces come to bear against one another and so via the bayonet clamping ring 13 a corresponding one exerted on the tool Clamping force can be generated.
  • the clamping device Holds tool parts together.
  • FIG. 5 where the same or equivalent parts with the same reference number, however, provided with the letter a.
  • FIG. 5 differs from the previous embodiment in that another is provided for holding a hydraulic cylinder 7a Platform 6a is not supported against an underlying platform 4a, but Support columns 3a extended and used to hold the further support platform 6a are.
  • a jaw 8a Back pressure chamber which can be acted upon by a pressure fluid via a connecting channel 21 18 is provided, in which a sealing, flexible inner lining 19 from a Plastic material is arranged.
  • the jaw 8a also has a lower movable Part 20, of which a portion in the jaw 8a in the manner of a pressure piston is guided flexibly. Holding the movable part 20 on the jaw 8a End stops are not shown in FIG. 5.
  • the back pressure chamber 18 is via the pressure connection channel 21 Fluid lines, not shown, are pressurized, e.g. with that for hydroforming working pressure used.
  • Fluid lines not shown, are pressurized, e.g. with that for hydroforming working pressure used.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung für Innenhochdruckumformwerkzeuge, mit einem Werkzeugträger (1) einer sich vom Werkzeugträger erstreckenden Zugspannhalterung (3,4), einem gegenüber dem Werkzeugträger angeordneten Spannbacken (8) und einer zum Zusammenhalten der Formwerkzeugteile zwischen dem Spannbacken und dem Werkzeugträger den Spannbacken zwischen der Zugspannhalterung und dem Formwerkzeug verkeilenden Bajonettspanneinrichtung (13-16). Die Erfindung schafft eine neue Spannvorrichtung, die eine Zugspannhalterung mit wenigstens einer, zur Zuführung des Formwerkzeugs in die Arbeitsposition in einer Richtung senkrecht zur Spannrichtung geeignete Zuführungsöffnung aufweist. Diese Erfindungslösung erleichtert wesentlich die Installation von Umformwerkzeugen in der Vorrichtung. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung zum Zusammenhalten von Teilen eines Formwerkzeugs beim Innenhochdruckumformen, mit einem einen Spannbacken bildenden Werkzeugträger, einer sich versetzt zur Arbeitsposition des Formwerkzeugs von dem Werkzeugträger erstreckenden Zugspannhalterung, einem gegenüber dem Werkzeugträger angeordneten beweglichen Spannbacken, und einer zum Zusammenhalten der Formwerkzeugteile zwischen dem beweglichen Spannbacken und dem Werkzeugträger den beweglichen Spannbacken zwischen der Zugspannhalterung und dem Formwerkzeug verkeilenden Bajonettspanneinrichtung.
Es sind derartige Spannvorrichtungen zum Zusammenhalten von Teilen eines Formwerkzeugs beim Innenhochdruckumformen bekannt, bei denen der Werkzeugträger zusammen mit der Zugspannhalterung topfförmig mit dem Topfboden als Werkzeugträger ausgebildet sind. In der vertikalen, zylindrischen Topfwand sind Öffnungen für die Einführung von an ein umzuformendes Werkstück anzusetzenden Druckfluidzuführungsleitungen sowie für die Beschickung des Formwerkzeugs mit einem umzuformenden Werkstück vorgesehen. Zur Installation eines Werkzeugs ist der Spannbacken im gelösten Zustand der Bajonettspanneinrichtung so weit anzuheben, daß der topfförmige Werkzeughalter von oben her zugänglich ist. Das Werkzeug und ggf. Abstandsstücke sind dann vertikal von oben in den Werkzeughalter einzuführen.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine neue Spannvorrichtung der oben genannten Art zu schaffen, die insbesondere in Bezug auf Werkzeuginstallationen leichter zu handhaben ist.
Die diese Aufgabe lösende Spannvorrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Zugspannhalterung wenigstens eine, zur Zuführung des Formwerkzeugs in die Arbeitsposition in einer Richtung senkrecht zur Spannrichtung geeignete Zuführungsöffnung aufweist.
Durch die erfindungsgemäße Gestaltung der Zugspanneinrichtung derart, daß die Werkzeugteile dem Werkzeugträger seitlich horizontal zuführbar sind, ergibt sich gegenüber der nach dem Stand der Technik praktizierten Zuführung von oben eine deutliche Erleichterung der Werkzeugmontage.
Die Zugspanneinrichtung könnte z.B. zwei sich im Abstand zueinander von dem Werkzeugträger erstreckende Platten aufweisen, so daß ein Werkzeug von zwei Seiten her zwischen den Platten auf dem Werkzeugträger angeordnet werden könnte.
Größtmöglichen Installationsfreiraum ergibt sich in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, in welcher die Zugspannhalterung sich von einem insbesondere plattenförmigen Werkzeugträger erstreckende Halterungssäulen und eine an den Halterungssäulen im Abstand zu dem Werkzeugträger angebrachte Trägerplattform mit einem Durchbruch für den beweglichen Spannbacken und um den Durchbruch herum angeordneten Verhakungsteilen der Bajonettspanneinrichtung aufweist, wobei hier größtmögliche Zuführungsöffnungen zwischen den Halterungssäulen gebildet sind.
In der Spannstellung steht der Spannbacken dann nach unten von der Trägerplattform vor, wobei er über die Bajonettspanneinrichtung zwischen einem auf dem Werkzeugträger angeordneten Werkzeug und der Trägerplattform verkeilt ist. In einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung kann der Abstand der Trägerplattform von dem Werkzeugträger zur Einstellung unterschiedlicher Spannausgangspositionen variiert, d.h. die Trägerplattform gehoben oder abgesenkt werden.
In einer zweckmäßigen Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Hubeinrichtung zum Anheben und Absenken des Spannbackens auf, wobei diese Hubeinrichtung gleichzeitig zur Halterung des Spannbackens dienen kann, solange der Spannbacken nicht gegen ein Formwerkzeug anliegt.
Gemäß einer bevorzugten konstruktiven Lösung ist diese Hubeinrichtung, die z.B. auch durch einen oder mehrere Hydraulikzylinder gebildet sein kann, mit einer mit dem Spannbacken verbundenen Kolbenstange an einer über der Trägerplattform angeordneten weiteren Trägerplattform angebracht wobei vorteilhaft die weitere Trägerplattform gegen die den Durchbruch aufweisende Trägerplattform abgestützt ist. Durch letztere Maßnahme ist gewährleistet, daß bei einer Verstellung der Spannausgangsposition durch Höhenverstellung der den Durchbruch aufweisenden Trägerplattform keine entsprechende Veränderung des Hubbereichs der Hubeinrichtung erforderlich ist.
Zweckmäßig weist die erfindungsgemäße Vorrichtung ferner Einrichtungen zur vertikalen Führung des durch die Hubeinrichtung bewegten Spannbackens auf, wobei diese Führungen im wesentlichen durch von der Trägerplattform mit dem Durchbruch vorstehende Führungsstangen und Führungsbuchsen gebildet sind, welche an einer mit dem Spannbacken an dessen Oberseiten verbundenen, über den Spannbacken überstehenden Platte angebracht sind.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist die Bajonettspanneinrichtung einen auf dem Spannbacken aufsitzenden Bajonettring auf, wobei der Bajonettring insbesondere auf einer an dem Spannbacken gebildeten Ringschulter aufsitzt. Die Verspannung des Spannbackens über einen solchen, gegen den Spannbacken drehbaren Bajonettring hat gegenüber direkt am Spannbacken angebrachten Bajonettverhakungsteilen den wesentlichen Vorteil, daß zur Verkeilung des Spannbackens dieser nicht selbst gedreht zu werden braucht, was in Anbetracht der Preßanlage gegen das Werkzeug nachteilig wäre.
Zur Gewährleistung kurzer Spannwege bei hoher zu übertragender Spannkraft weist die Bajonettspanneinrichtung vorzugsweise eine Vielzahl von einen Zahnkranz um den Bajonettring bzw. den Durchbruch in der Trägerplattform bildenden Bajonettverhakungen auf.
Entsprechend einer weiteren zweckmäßigen Konstruktionslösung weist der Bajonettring nach oben vorstehende Angriffslager für hydraulische Drehbetätigungseinrichtungen auf, wobei diese Angriffslager durch in der obengenannten Platte gebildete Durchbrüche geführt sind, wobei die Platte mit Gegenlagern für die Hydraulikbetätigungseinrichtungen versehen sein kann.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Spannbacken als eine Gegenspanneinrichtung eine durch Fluiddruck, z.B. den Arbeitsdruck der Vorrichtung, beaufschlagbare Gegendruckkammer auf, durch die Deformationen des Formhohlraums entgegengewirkt werden kann, welche z.B. dadurch auftreten können, daß der Spannbacken unter der Einwirkung der beim Umformvorgang auftretenden Preßkräfte nachgibt und die Werkzeugteile sich dadurch auseinanderbewegen. Die Gegendruckkammer könnte auch in einem auf einen Spannbacken oder/und das Werkzeug einwirkenden Kurzhubzylinder gebildet sein.
Vorzugsweise ist ein gegen das Werkzeug anliegender Teil des Spannbackens gegen den übrigen Spannbacken beweglich vorgesehen und weist einen in der Art eines Druckkolbens ausgebildeten, durch den Fluiddruck in der Gegenkammer beaufschlagbaren Abschnitt auf. Bei geeigneter Druckbeaufschlagung läßt sich so ein Nachgeben des Spannbackens kompensieren, indem der bewegliche Abschnitt relativ zum Spannbacken entsprechend vorrückt und so die Werkzeugteile an Ort und Stelle hält. Zweckmäßig ist die Gegendruckkammer mit einer flexiblen, insbesondere durch eine Kunststoffmembran gebildeten Dichtungsauskleidung versehen, so daß zur Abdichtung des Druckkolbenabschnitts keine besonderen Maßnahmen getroffen zu werden brauchen. Durch die Kompensationsmöglichkeit über die Gegendruckkammer besteht die Möglichkeit, für die Stabilität der Spannvorrichtung maßgebende Teile weniger stabil auszubilden, weil ein Nachgeben des Spannbackens in bestimmtem Umfang in Kauf genommen werden kann.
Eine insbesondere in diesem Zusammenhang zweckmäßige Konstruktion der Trägerplattform sieht vor, daß die Plattform ein den Durchbruch mit den Verhakungen aufweisenden Ringteil, die Plattform mit den Halterungssäulen verbindende Buchsenteile und die Buchsenteile mit dem Ringteil verbindende Plattenverstrebungen aufweist und somit verhältnismäßig leicht konstruiert ist.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Werkzeugträger hinterschnittene Rillen für die Spannbefestigung von Werkzeugteilen aufweist. Solche insbesondere in engem Abstand vorgesehene Rillen, in denen verhakbare Halterungsklemmen verschiebbar sind, erlauben eine nahezu beliebige Verhakungsanordnung dieser Klemmen entsprechend unterschiedlichen Maßen von Werkzeugteilen.
Die Erfindung soll nun anhand von Ausführungsbeispielen und der beiliegenden, sich auf diese Ausführungsbeispiele beziehenden Zeichnungen näher erläutert und beschrieben werden. Es zeigen:
Fig. 1
ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Seitenansicht,
Fig. 2
die Vorrichtung von Fig. 1 in einer zu der Seitenansicht von Fig. 1 senkrechten Seitenansicht (teilweise geschnitten),
Fig. 3
die Vorrichtung gemäß den Fig. 1 und 2 in einer Draufsicht mit einem Teilschnitt in einer ersten Ebene,
Fig. 4
die Vorrichtung gemäß den Fig. 1 und 2 in einer Draufsicht mit einem Teilschnitt in einer zweiten Ebene, und
Fig. 5
ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Vorrichtung.
Mit dem Bezugszeichen 1 ist in den Fig. 1 bis 4 eine in dem gezeigten Ausführungsbeispiel quadratische Werkzeugträgerplatte bezeichnet, in deren Befestigungsoberfläche hinterschnittene Spannrillen 2 vorgesehen sind. Von jedem der vier Eckbereiche der Werkzeugträgerplatte 1 erstreckt sich eine Halterungssäule 3. Im Abstand zu dem Werkzeugträger 1 ist über dem Werkzeugträger an den Halterungssäulen 3 eine Trägerplattform 4 angebracht. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Trägerplattform 4 an den Halterungssäulen 3 starr befestigt. Stattdessen könnte auch vorgesehen sein, daß die Trägerplattform 4 an den Halterungssäulen 3 verschiebbar und in verschiedenen Höhenpositionen über der Werkzeugträgerplatte 1 festlegbar ist.
Von der Trägerplattform 4 erstrecken sich insgesamt vier Vertikalträger 5 mit einem Doppel-T-Profil, welche eine über der Trägerplattform 4 angeordnete weitere Trägerplattform 6 abstützen.
In der Mitte der weiteren Trägerplattform 6 ist ein Hydraulikzylinder 7 gehaltert, der als Hubeinrichtung für einen an der Zylinderstange 9 des Hydraulikzylinders 7 angebrachten Spannbacken 8 dient.
An der Oberseite des Spannbackens 8 ist eine horizontal beidseitig über den Spannbacken 8 überstehende Platte 10 befestigt, in deren Mitte eine Ausnehmung für die Durchführung der Zylinderstange 9 des Hydraulikzylinders 7 vorgesehen ist. Horizontal versetzt zu dem Spannbacken 8 sind auf der Platte 10 insgesamt vier Buchsen 11 angeordnet, in denen von der Trägerplattform 4 nach oben vorstehende Führungsstangen 12 geführt sind.
Mit dem Bezugszeichen 13 ist in den Fig. 1 bis 4 ein gegen den Spannbacken 8 und die Platte 10 verdrehbarer Bajonettring bezeichnet, der auf einer Schulter 22 des Spannbackens 8 auf dem Spannbacken 8 aufsitzt. Der Bajonettring 13 weist als Verhakungsteile einer Bajonettspanneinrichtung eine Vielzahl von Verhakungszähnen 14 auf, die einen den Spannring an dessen Unterseite außenseitig umgebenden Zahnkranz bilden. Eine nach oben weisende Verhakungsfläche der Zähne ist leicht abgeschrägt. Der Bajonettring ist mit Angriffslagern 17 zur Drehbetätigung verbunden. die durch Öffnungen in der Platte 10 nach oben vorstehen. An den Angriffslagern 17 angreifende Hydraulikzylinder sind in den Fig. 1 bis 4 nicht gezeigt.
Die Trägerplattform 4 weist ein Ringteil 15 mit einer den Verhakungszähnen 14 des Bajonettrings entsprechenden Gegenverzahnung auf, wobei die Zähne 16 der Gegenverzahnung mit einer nach unten weisenden leicht abgeschrägte Verhakungsfläche versehen sind.
Mit 23 sind auf den Halterungssäulen 3 angebrachte Buchsenteile der Trägerplattform 4 bezeichnet, die über Plattenverstrebungen 24 mit dem Ringteil 15 verbunden sind.
Die Wirkungsweise der in den Fig. 1 bis 4 beschriebenen Spannvorrichtung wird nun beschrieben.
Auf der Werkzeugträgerplatte 1 wird ggf. mit Hilfe der Befestigungsrillen 2 ein Werkzeug mit einem dem Werkzeugträger 1 zugewandten Unterteil und einem dem Spannbacken 8 zugewandten Oberteil angebracht. Zur Montage können die zwischen den Halterungssäulen bestehenden Freiräume genutzt werden.
Die Werkzeuginstallation und die Beschickung des Werkzeugs mit einem Werkstück, das durch Innenhochdruckumformen bearbeitet werden soll, erfolgt in der in den Fig. 1 und 2 gezeigten angehobenen Stellung des Spannbackens 8, in welcher die Zähne 14 des Spannrings 13 zwischen den Zähnen 16 des Ringteils 15 der Trägerplattform 4 stehen und der Spannbacken 8 etwa bündig mit dem Ringteil 16 nach unten hin abschließt. Zum Einspannen des Werkzeugs wird der Spannbacken 8 über die Hubeinrichtung 7 abgesenkt. Durch Abstandsstücke oder ggf. eine entsprechende Höheneinstellung der Trägerplattform 4 wurde vorher dafür gesorgt, daß die Oberseite des Werkzeugoberteils in einer solchen Höhe liegt, daß eine zum Verspannen geeignete Ausgangsposition für den Spannbacken gegeben ist. Diese geeignete Ausgangsposition ist dann verwirklicht, wenn durch Verdrehen des Spannrings 13 die geneigten Verhakungsflächen zur gegenseitigen Anlage kommen und so über den Bajonettspannring 13 eine entsprechende, auf das Werkzeug ausgeübte Klemmkraft erzeugt werden kann.
Nachdem die Werkzeugteile auf diese Art zusammengepreßt sind, kann zur Innendruckumformung über nicht gezeigte Druckbeaufschlagungseinrichtungen ein Fluiddruck an das Werkstück angelegt und das Werkstück verformt werden, wobei die Spanneinrichtung die Werkzeugteile zusammenhält.
Es wird nun auf die Fig. 5 Bezug genommen, wo gleiche oder gleichwirkende Teile mit der gleichen, jedoch mit dem Buchstaben a versehenen Bezugszahl bezeichnet sind.
Das Ausführungsbeispiel von Fig. 5 unterscheidet sich von dem vorangehenden Ausführungsbeispiel dadurch, daß eine weitere zur Halterung eines Hydraulikzylinders 7a vorgesehene Plattform 6a nicht gegen eine darunterliegende Plattform 4a abgestützt ist, sondern Halterungssäulen 3a verlängert und zur Halterung der weiteren Trägerplattform 6a verwendet sind.
Ein weiterer wesentlicher Unterschied besteht darin, daß in einem Spannbacken 8a eine über einen Verbindungskanal 21 mit einem Druckfluid beaufschlagbare Gegendruckkammer 18 vorgesehen ist, in der eine abdichtende, flexible Innenauskleidung 19 aus einem Kunststoffmaterial angeordnet ist. Der Spannbacken 8a weist ferner einen unteren beweglichen Teil 20 auf, von dem ein Abschnitt in dem Spannbacken 8a in der Art eines Druckkolbens beweglich geführt ist. Den beweglichen Teil 20 an dem Spannbacken 8a haltende Endanschläge sind in der Fig. 5 nicht gezeigt.
Im Spannbetrieb wird die Gegendruckkammer 18 über den Druckverbindungskanal 21 über nicht gezeigte Anschlußleitungen mit Fluiddruck beaufschlagt, z.B. mit dem zur Innenhochdruckumformung verwendeten Arbeitsdruck. Durch geeignete Aufrechterhaltung eines Drucks in der Gegendruckkammer 18 kann einem Nachgeben des Spannbackens unter dem Einfluß der starken, beim Innenhochdruckumformen über die Werkzeugteile auf den Spannbacken übertragenen Kräfte entgegengewirkt werden.

Claims (19)

  1. Spannvorrichtung zum Zusammenhalten von Teilen eines Formwerkzeugs beim Innenhochdruckumformen, mit
    einem einen Spannbacken bildenden Werkzeugträger (1)
    einer sich versetzt zur Arbeitsposition des Formwerkzeugs von dem Werkzeugträger (1) erstreckenden Zugspannhalterung (3,4), einem gegenüber dem Werkzeugträger anzuordnenden beweglichen Spannbacken (8) und einer zum Zusammenhalten der Formwerkzeugteile zwischen dem beweglichen Spannbacken (8) und dem Werkzeugträger (1) den beweglichen Spannbacken (8) zwischen der Zugspannhalterung (3,4) und dem Formwerkzeug verkeilenden Bajonettspanneinrichtung (13-16),
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Zugspannhalterung (3,4) wenigstens eine, zur Durchführung des Formwerkzeugs in die Arbeitspostion in einer Richtung senkrecht zur Spannrichtung geeignete Zuführungsöffnung aufweist.
  2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Zugspannhalterung (3,4) sich von einem insbesondere plattenförmigen Werkzeugträger (1) erstreckende Halterungssäulen (3) und eine an den Halterungssäulen im Abstand zu dem Werkzeugträger (1) angebrachte Trägerplattform (4) mit einem Durchbruch für die Durchführung des beweglichen Spannbackens und um den Durchbruch herum angeordnete Verhakungsteile (14,16) der Bajonettspanneinrichtung aufweist, wobei Zuführungsöffnungen zwischen den Halterungssäulen (3) gebildet sind.
  3. Spannvorrichtung nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Abstand zwischen der Trägerplattform (4) und dem Werkzeugträger (1) verstellbar ist.
  4. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß eine Hubeinrichtung (7) zum Anheben und Absenken des Spannbackens (8) vorgesehen ist.
  5. Spannvorrichtung nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Hubeinrichtung an einer über der Trägerplattform (4) mit dem Durchbruch angeordneten weiteren Trägerplattform (6) angebracht ist.
  6. Spannvorrichtung nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die weitere Trägerplattform (6) gegen die den Durchbruch aufweisende Trägerplatfform (4) abgestützt ist.
  7. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß Einrichtungen (11,12) zur vertikalen Führung des durch die Hubeinrichtung (7) bewegten Spannbackens (8) vorgesehen sind.
  8. Spannvorrichtung nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Führungen von der Trägerplattform (4) vorstehende Führungsstangen (12) umfassen, die in Buchsen (11) geführt sind, welche an einer mit dem Spannbacken (8) an dessen Oberseite verbundene Platte (10) angebracht sind.
  9. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Bajonettspanneinrichtung (13-16) einen auf dem Spannbacken (8) aufsitzenden Bajonettring (13) aufweist.
  10. Spannvorrichtung nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Bajonettspanneinrichtung (13-16) eine Vielzahl von einen Zahnkranz um den Bajonettring bzw. den Durchbruch in der Trägerplattform bildenden Verhakungen (14,16) aufweist.
  11. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Platte (10) Durchbrüche für mit dem Bajonettring verbundene Angriffslager (17) zur Spannverdrehung des Bajonettrings (13) aufweist.
  12. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Trägerplattform (4) einen den Durchbruch mit den Verhakungen aufweisenden Ringteil (15), die Plattform mit den Halterungssäulen (3) verbindende Buchsenteile (23) und die Buchsenteile mit dem Ringteil (15) verbindende Plattenverstrebungen (24) aufweist.
  13. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß eine Deformation des Formhohlraums entgegenwirkende Gegenspanneinrichtung vorgesehen ist.
  14. Spannvorrichtung nach Anspruch 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Gegenspanneinrichtung eine durch Fluiddruck beaufschlagbare Gegendruckkammer (18) umfaßt.
  15. Spannvorrichtung nach Anspruch 13 oder 14,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Gegendruckkammer in einem einen Spannbacken oder/und das Werkzeug beaufschlagenden Kurzhubzylinder gebildet ist.
  16. Spannvorrichtung nach Anspruch 13 oder 14,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Spannbacken (8) die durch Fluiddruck beaufschlagbare Gegendruckkammer (18) aufweist.
  17. Spannvorrichtung nach Anspruch 16,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Spannbacken (8) einen gegen das Formwerkzeug anlegbaren Backenteil (20) mit einem in der Art eines Druckkolbens ausgebildeten, durch den Fluiddruck in der Gegendruckkammer (18) beaufschlagbaren Abschnitt aufweist.
  18. Spannvorrichtung nach Anspruch 16 oder 17,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Gegendruckkammer (18) mit einer insbesondere durch eine Kunststoffmembran gebildeten Dichtungsauskleidung (19) versehen ist.
  19. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Werkzeugträger (1) mit hinterschnittenen Rillen (2) für die Spannbefestigung von Werkzeugteilen versehen ist.
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