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Dokumentenidentifikation DE19901019A1 20.07.2000
Titel Vorrichtung zum Aufbringen von Blechhaltekräften in einem Tiefziehwerkzeug
Anmelder Niro-Plan AG, Zug, CH
Vertreter Lemcke, Brommer & Partner, Patentanwälte, 76133 Karlsruhe
DE-Anmeldedatum 13.01.1999
DE-Aktenzeichen 19901019
Offenlegungstag 20.07.2000
Veröffentlichungstag im Patentblatt 20.07.2000
IPC-Hauptklasse B21D 24/08
IPC-Nebenklasse B21D 22/22   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbringen von Blechhaltekräften in einem Tiefziehwerkzeug zum Tiefziehen von Küchenspülen, bei der über Druckzylinder Blechhaltekräfte aufgebracht werden. Damit diese Blechhaltekräfte an beliebigen Stellen des verwendeten Werkzeuges aufgebracht werden können, wird vorgeschlagen, die Druckzylinder frei auf einer Grundplatte beweglich auszugestalten und sie für den jeweiligen Anwendungsfall mit einem werkstückspezifischen Positionierblech in der benötigten Position zu fixieren. Des weiteren wird ein spezieller mehrstufiger Kolben zur Verwendung als Druckzylinder vorgeschlagen.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbringen von Blechhaltekräften in einem Tiefziehwerkzeug insbesondere zum Tiefziehen von Küchenspülen, mit wenigstens einem Druckzylinder, der an einer Grundplatte abgestützt ist und zumindest mittelbar auf das Werkstück drückt.

Beim Tiefziehen eines metallischen Werkstückes ist es von entscheidender Bedeutung, daß zwischen Werkzeugoberteil und Werkzeugunterteil liegende Werkstück in dem nicht tiefgezogenen Bereich so einzuspannen, daß aus diesem Bereich einerseits ausreichend Material nachfließen kann, sich andererseits dabei aber keine Falten bilden. Hierzu ist es bekannt, ein Werkzeugunterteil auf einem Bett von Druckzylindern zu lagern, die in einem festen Raster in eine Grundplatte eingearbeitet sind. Diese Druckzylinder sind einzeln ansteuerbar, so daß über sie das Werkzeugunterteil bedarfsgerecht unterstützt werden kann und sich so im Bereich der Unterstützung zwischen Werkzeugunterteil und dem diesem gegenüberliegenden Werkzeugoberteil die gewünschte Blechhhaltekraft ergibt. Diese Blechhaltekraft ist dabei lokal auf den Wirkbereich des an das Werkzeugunterteil angreifenden Druckzylinders begrenzt.

Da die Druckzylinder in einem festen Raster in der Grundplatte angeordnet sind, ergibt sich somit das Problem, daß die Blechhaltekräfte nicht immer exakt an der Position aufgebracht werden können, wo sie für eine optimale Blecheinspannung nötig wären.

Wird beispielsweise aus einem Blech eine Spüle mit einem Becken gezogen, so können rings um den Bereich, an dem das Becken tiefgezogen wird, acht Druckzylinder angeordnet sein: vier an jeder Ecke sowie vier an den Seiten des Beckens. Wird jetzt auf dasselbe Bett von Druckzylindern (Ziehkissen) ein Werkzeugunterteil aufgelegt, mit dem nicht eine Spüle mit nur einem Becken tiefgezogen wird sondern eine Spüle mit einem zusätzlichen Spül- oder Restebecken, so sitzen die Druckzylinder zumindest teilweise an nicht optimalen Stellen und müssen entweder mit verringerter Druckkraft betrieben oder ganz abgeschaltet werden. In solchen Fällen wird dann meistens die ganze Grundplatte mit einer anderen ausgetauscht, die eine unterschiedliche Zylinderanordnung hat.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zum Aufbringen von Blechhaltekräften in einem Tiefziehwerkzeug anzugeben, die eine höhere Flexibilität hat bezüglich ihrer Verwendung beim Tiefziehen unterschiedlicher Spülen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Druckzylinder auf der Grundplatte parallel zu dieser versetzbar ist in eine grundsätzlich frei wählbare Position.

Der Gegenstand der Erfindung hat den Vorteil, daß die Blechhaltekräfte durch die Versetzbarkeit der Druckzylinder auf der Grundplatte genau an den Stellen auf das Werkzeugunterteil aufgebracht werden können, wo sie für einen speziellen Anwendungsfall benötigt werden. Es müssen also gegebenenfalls einzelne Zylinder nicht abgeschaltet werden sondern sie können in eine andere Position versetzt werden. Dadurch kann die Vorrichtung auch preiswerter ausgeführt werden, denn es werden in der Vorrichtung nur genau so viele kostenträchtige Druckzylinder verwandt, wie notwendig sind, und es ist nicht notwendig, für eventuelle Fälle in einem festen Raster eine Vielzahl von letztlich nicht benötigten Druckzylindern vorzusehen.

Damit beim Umrüsten der Tiefziehvorrichtung von einem Werkstück zu einem anderen Werkstück, beispielsweise also bei dem Wechsel von einer einbeckigen zu einer mehrbeckigen Spüle, das dabei notwendige neue Einrichten der Druckzylinder auf ihre neuen Positionen vereinfacht und verkürzt werden kann, kann die Vorrichtung vorteilhafterweise mit einem im wesentlichen parallel zur Grundplatte verlaufenden Positionierblech versehen sein, das wenigstens eine werkstückspezifische Aufnahme für Druckzylinder aufweist.

Dieses Positionierblech kann als oberste Schicht einer Grundplatte ausgebildet sein und Ausnehmungen auf deren Oberseite bilden. Es ist aber auch möglich, dieses Positionierblech mit Abstand zur Grundplatte vorzusehen. Hierbei kann die Grundplatte beispielsweise eine trogartige Form aufweisen mit seitlich hochstehenden Rändern, auf denen das Positionierblech dann zentriert wird und aufliegt.

Durch einen derartigen Abstand können zwischen Grundplatte und Positionierblech die für den Betrieb des Druckzylinder notwendigen Hydraulikleitungen vor Umgebungseinflüssen relativ geschützt verlegt werden.

An dem Positionierblech kann lediglich eine Aufnahme für einen Druckzylinder vorgesehen sein, die an der exakt richtigen Position für ein spezifisches Werkstück angeordnet ist. Es ist aber auch denkbar, das Positionierblech mit mehreren Aufnahmen zu versehen, so daß der entsprechende Druckzylinder bei unterschiedlichen Werkstücken an unterschiedliche Positionen gesetzt werden kann.

Insbesondere bei der Ausgestaltung des Positionierbleches mit Aufnahmen lediglich für ein spezielles Werkstück ist das Positionierblech vorteilhafterweise leicht auswechselbar, beispielsweise in dem es an den hochstehenden Rändern der trogartigen Grundplatte auf mit dem Positionierblech korrespondierenden Stufen aufliegt.

Desweiteren kann das Positionierblech dann auch im Bereich der Aufnahme für den Druckzylinder abgestützt werden, wofür der Druckzylinder außen an seinem Gehäuse einen entsprechenden Auflageabschnitt aufweisen kann.

Bei diesem Auflageabschnitt kann es sich beispielsweise auch um eine an der Oberkante des Druckzylindergehäuses umlaufende Schulter handeln, so daß die gesamte Aufnahme im Positionierblech auf dieser Schulter aufliegt und das Positionierblech abstützt.

Außer den bereits erwähnten Stufen für die Auflage des Positionierbleches können die hochstehenden Ränder der trogartigen Grundplatte an ihrer Oberkante auch mit T-Nuten versehen sein, über die das Werkzeugunterteil auf der Grundplatte zu befestigen ist. Damit hierbei zwischen Werkzeug und Grundplatte kein unerwünschter Versatz auftritt, können an der genannten Oberkante auch Positionierbolzen für das Werkzeug vorgesehen sein.

Da die Druckzylinder aufgrund ihrer freien Positionierbarkeit gegebenenfalls sehr eng zu einander beabstandet werden sollen, können sie vorteilhafterweise mit mehreren, das heißt mindestens zwei Kolben ausgebildet sein, die in getrennten Zylinderräumen arbeiten und im wesentlichen achsparallel hintereinander angeordnet sind. Durch diese parallel geschalteten Kolben kann bei gleichzeitig geringen Außenabmessungen des Druckzylinders eine erhöhte Kraft aufgebracht werden dicht benachbart zu einer weiteren Kraftaufbringstelle, die ebenfalls mit einem hohen Druck versehen sein kann.

Damit die Druckzylinder einfach beweglich sind, wenn sie in eine neue Position gebracht werden, können sie an ihrer Unterseite auch eine mit Druckluftanschluß versehene Tasche aufweisen, in der sich ein Luftkissen aufbauen kann. Damit ist ein Druckzylinder leicht verschiebbar und kann bei ebenem Boden ohne größeren Kraftaufwand in die gewünschte Position verschoben werden.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Dabei zeigt

Fig. 1 die teilweise geschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 2 die Aufsicht auf eine Grundplatte mit auf ihr verschiebbaren Druckzylindern;

Fig. 3 Schnitt durch einen Druckzylinder mit mehreren achsparallel hintereinander angeordneten Kolben.

In der Fig. 1 sieht man teilweise geschnitten das untere Teil einer Tiefziehpresse, die als solche bekannt und nicht dargestellt ist. Bei dieser ist auf einem Tisch 1 über T-Nuten 2 eine Grundplatte 3 befestigt. Diese Grundplatte hat im wesentlichen eine trogförmige Gestalt mit einem U- förmigen Querschnitt, was heißt, daß an ihren Seiten hochstehende Ränder 4 vorhanden sind.

In dem Hohlraum, der sich innerhalb der trogförmigen Grundplatte bildet, finden sich mehrere Druckzylinder 5, 6, die über ihre Kolben 7, 8 ein Werkzeugunterteil 9 abstützten. Komponenten dieses Werkzeugunterteils werden dabei nach oben gegen ein nicht dargestelltes Werkzeugoberteil gedrückt, wobei zwischen Werkzeugoberteil und Werkzeugunterteil ein ebenfalls nicht dargestelltes Werkstück eingespannt wird.

Über die Kolben 7, 8 wird dabei ein lokal begrenzt wirkender Druck aufgebracht, durch den das Fließen des eingespannten Bleches beim Tiefziehen gesteuert wird. Dieses Tiefziehen erfolgt über einen durch den Tisch 1 und das Werkzeugunterteil 9 hindurchgeführten Ziehstempel 10, der im hier dargestellten Beispiel an seinem oberen Ende die Form 11 für ein Spülenbecken aufweist. Direkt benachbart zu dem Ziehstempel 10 laufen durch das Werkzeugunterteil parallel zum Ziehstempel 10 Werkzeugtransmitter 12, die von den Kolben 8 aufgebrachte Druckkräfte als Blechhaltekräfte über eine dünnere Verschleißplatte 9a mittelbar auf das Werkstück übertragen.

Beim Einrichten der Tiefziehpresse wird das Werkzeugunterteil 9 von vorne oder seitlich in die Tiefziehpresse eingeführt, das heißt im in der Fig. 1 dargestellten Beispiel parallel oder senkrecht zur Zeichenebene. Dabei läuft das Werkzeugunterteil auf Kugelleisten 13 und wird in seiner endgültigen Position, die über in der Fig. 2 dargestellte Werkzeugpositionierbolzen 14 festgelegt ist, an T-Nuten 15 verspannt, die hierfür an der Oberkante der hochstehenden Ränder 4 vorgesehen sind.

Das Werkzeugunterteil 9 ist werkstückspezifisch, das heißt für eine ganz spezielle Spülenart vorgesehen. Damit sichergestellt ist, daß die frei auf der Grundplatte versetzbaren Druckzylinder 5, 6 exakt an den Positionen stehen, an denen sie beim Tiefziehvorgang die Blechhaltekräfte aufbringen müssen, was beispielsweise auch bedeutet, daß sie exakt unter den im Werkzeugunterteil vorhandenen Werkzeugtransmittern 12 positioniert sein müssen, liegt auf den hochstehenden Rändern 4 der Grundplatte 3 ein Positionierblech 16 auf, das mehrere Aufnahmen 17 aufweist. Dies Aufnahmen 17 sind an den Stellen vorhanden, wo die Druckzylinder zu positionieren sind.

Die Druckzylinder weisen an ihrem Gehäuse einen Auflageabschnitt 18 auf, der bei dem hier dargestellten Beispiel durch eine umlaufenden Schulter gebildet ist. Auf dieser Schulter stützt sich das Positionierblech ab, wenn die Aufnahme 17 über die Druckzylindergehäuse gleiten und diese in der vorgesehenen Position festlegen. Unter dem Positionierblech bildet sich dabei ein Hohlraum 19 über der Grundplatte 3, in dem nicht dargestellte hydraulische Zuleitungen für die Druckzylinder 5, 6 untergebracht werden können.

Wie in der Fig. 2 zu erkennen ist, ist um den Ziehstempel 10 eine höhere Anzahl von Druckzylindern erforderlich. Damit diese möglichst eng beieinanderstehen können und trotzdem den teilweise erforderlichen hohen Druck aufbringen können, können hier Mehrfachzylinder eingesetzt werden, wie sie in der Fig. 3 dargestellt sind. Derartige Mehrfachzylinder sollen grundsätzlich an Stellen verwandt werden, wo hohe Kräfte auf kleinen Raum gefordert sind. Einfache Zylinder können im äußeren Bereich eingesetzt werden, wo genügend Platz für größere Zylinder vorhanden ist.

In der Fig. 3 ist zum einen zu erkennen, daß der Zylinder auf der Grundplatte 3 steht und seine Position durch das Positionierblech 16 bestimmt wird, das mit einer Aufnahme 17 mit einem Auflageabschnitt 18 am oberen Ende des Druckzylinders korrespondiert.

Am oberen Ende des Druckzylinders befindet sich ein Zylinderabschlußdeckel 20, der in dem Zylindergehäuse 21 befestigt ist und zentrisch ein Kolbenendstück 22 führt, wobei zwischen dem Kolbenendstück 22 und dem Zylinderabschlußdeckel 20 eine Dichtung 23 vorgesehen ist.

Das Kolbenendstück 22 ist über eine Spannschraube 24 unter Zwischenlage von kreisförmig um die Spannschraube 24 umlaufenden Zwischenkolbenscheiben 25 mit einzelnen Kolbenstangenteilen 26 verspannt. Dabei weisen die Kolbenstangenteile 26 jeweils Füllbohrungen 27 auf, mit der die Unterseiten der Zwischenkolbenscheiben 25 über einen Druckanschluß 28 und entsprechende Verbindungsbohrungen 29, 30 mit Druck beaufschlagt werden können und somit das Kolbenendstück 22 anheben.

Durch die dabei erfolgende Addition der Druckkräfte sind die Außenabmessungen des Druckzylinders in radialer Richtung relativ gering trotz hoher Druckkräfte am Kolbenendstück 22.

Die Zwischenkolbenscheiben sind an ihrem äußeren Umfang gegen ein Innenzylindergehäuse 31 abgedichtet, in dem mehrere Zylinderzwischenscheiben 32 durch den Zylinderabschlußdeckel in Verbindung mit dem Zylindergehäuse 21 eingespannt sind.

Die Innengehäuse 31 sind mit Bohrungen 33 versehen, die mit einer Leckölnut 34 im Zylindergehäuse 21 korrespondieren. Diese Leckölnut steht in Verbindung mit einem Anschluß 35, über den entweder Lecköl abfließen kann oder über den Drucköl eingebracht werden kann, das dann das Kolbenendstück 22 in das Druckzylindergehäuse 21 zurückzieht.

Als letztes sei noch der dargestellte Druckluftanschluß 36 erwähnt, der in einer auf der Unterseite des Druckzylinders angeordneten Tasche 37 endet. In dieser Tasche 37 kann über den Druckluftanschluß 36 ein Luftkissen aufgebaut werden, so daß der Druckzylinder leicht auf der Grundplatte 3 verschiebbar ist, wenn er in eine andere Position gebracht werden soll, das heißt also wenn das Positionierblech 16 weggenommen und ausgewechselt wird.

In der neuen Position wird die Druckluft wieder abgelassen, der Druckzylinder sitzt wieder fest auf der Grundplatte auf und wird über eine andere Positionierplatte an dieser neuen Position fixiert.


Anspruch[de]
  1. 1. Vorrichtung zum Aufbringen von Blechhaltekräften in einem Tiefziehwerkzeug insbesondere zum Tiefziehen von Küchenspülen, mit wenigstens einem Druckzylinder (5, 6), der an einer Grundplatte (3) abgestützt ist und zumindest mittelbar auf das Werkstück drückt, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckzylinder (5, 6) auf der Grundplatte (3) versetzbar ist.
  2. 2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein im wesentlichen parallel zur Grundplatte (3) verlaufendes Positionierblech (16) aufweist mit wenigstens einer werkstückspezifischen Aufnahme (17) für den Druckzylinder (5, 6).
  3. 3. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Positionierblech (16) auswechselbar ist.
  4. 4. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (3) eine trogartige Form mit seitlich hochstehenden Rändern (4) aufweist, auf denen das Positionierblech (16) aufliegt und zentriert wird.
  5. 5. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Positionierblech (16) auf der Grundplatte (3) aufliegt und zentriert wird.
  6. 6. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckzylinder (5, 6) außen an seinem Gehäuse einen Auflageabschnitt (18) aufweist, auf dem das Positionierblech (16) im Bereich der Aufnahme (17) für den Druckzylinder (5, 6) abgestützt ist.
  7. 7. Vorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die hochstehenden Ränder (4) der Grundplatte (3) an ihrer Oberkante mit T-Nuten (15) versehen sind zur Befestigung eines Werkzeuges (9).
  8. 8. Vorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die hochstehenden Ränder (4) der Grundplatte (3) an ihrer Oberkante mit Positionierbolzen (14) für Werkzeuge (9) versehen sind.
  9. 9. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckzylinder (5, 6) mehrere Kolben (22, 25) in getrennten Zylinderräumen aufweist, die im wesentlichen achsparallel hintereinander angeordnet sind.
  10. 10. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckzylinder (5, 6) an seiner Unterseite eine Tasche (37) aufweist mit einem Druckluftanschluß (36) zum Aufbau eines Luftkissens während des Versetzens des Druckzylinders (5, 6).






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