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Dokumentenidentifikation DE19757376B4 07.07.2005
Titel Tiefziehwerkzeug
Anmelder Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V., 80686 München, DE
Erfinder Freiherr, Thomas, Dipl.-Ing., 09126 Chemnitz, DE;
Schmidt, Uwe, Dipl.-Ing., 09120 Chemnitz, DE
Vertreter Grünecker, Kinkeldey, Stockmair & Schwanhäusser, 80538 München
DE-Anmeldedatum 22.12.1997
DE-Aktenzeichen 19757376
Offenlegungstag 01.07.1999
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 07.07.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 07.07.2005
IPC-Hauptklasse B21D 24/08
IPC-Nebenklasse B21D 24/14   B30B 1/14   F15B 1/00   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Tiefziehwerkzeug gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1.

Beim Tiefziehen wird die zu verformende Platine zwischen einer Matrize und einem Niederhalter eingespannt. Diese Einspannung ist zum einen erforderlich, um die Platine während der Verformung zu halten, so daß eine plastische Verformung der Platine durch einen auf die Platine wirkenden Ziehstempel erfolgen kann. Darüber hinaus wird durch die Einspannung der Platine zwischen Matrize und Niederhalter verhindert, daß sich an der Platine bei der Verformung Falten ausbilden. Insbesondere bei der Herstellung von Bauteilen komplexer Geometrie durch Tiefziehen wird durch die Einspannung der Platine zwischen Matrize und Niederhalter der Materialfluss gesteuert. Es ist demnach für das Tiefziehen wesentlich, daß die Platine mit einer definierten Einspannkraft in dem Werkzeug gehalten ist.

Insbesondere bei der Herstellung von Bauteilen komplexer Geometrie mittels Tiefziehen ist es erforderlich, eine in Umfangsrichtung des Niederhalters sich verändernde Einspannkraft zu erzeugen. Das sich in Umfangsrichtung des Niederhalters verändernde Profil der Einspannkraft, das auch Tragbild genannt wird, soll beim Tiefziehen unregelmäßig geformter Werkstücke in vorbestimmten Bereichen der Einspannung einen vorbestimmten Materialfluß bewirken. Die hierfür erforderlichen, in Umfangsrichtung des Niederhalters veränderlichen Einspannkräfte können beispielsweise dadurch erzielt werden, daß der Niederhalter über mehrere Ziehbolzen abgestützt ist, die mit unterschiedlich großen Kräften auf den Niederhalter wirken. Aufgrund der elastischen Verformung des Niederhalters bildet sich ein entsprechendes Tragbild aus.

Im Stand der Technik ist es bekannt, unterschiedlich große Kräfte im Einspannbereich durch Beilagen zu erzielen, die zwischen dem Niederhalter und einem Ziehbolzen angeordnet sind. In Bereichen großer Einspannkräfte wirken die Ziehbolzen unter Zwischenlage stärkerer Beilagen, wohingegen in Bereichen geringer Einspannkraft keine Beilagen zwischen dem Niederhalter und einem entsprechenden, dem Einspannbereich zugeordneten Ziehbolzen vorgesehen sind. Durch Beilagen unterschiedlicher Stärke kann das gewünschte Tragbild eingestellt werden. Eine derartige Einstellung des Tragbildes ist jedoch aufwendig und erfordert eine größere Zahl von Versuchen, bis die richtige Beilagenhöhe für jeden, den Niederhalter abstützenden Ziehbolzen gefunden ist. Die bei jedem Versuch verwendeten Platinen müssen verworfen werden.

Zur Lösung des obengenannten Problems ist es im Stand der Technik bekannt, statt der starren Ziehbolzen eine entsprechende Anzahl von einzeln ansteuerbaren Zylindern vorzusehen, durch die der Niederhalter abgestützt ist und die zur Einstellung des gewünschten Tragbildes einzeln eingestellt werden können. Eine derartige Vielpunktzieheinrichtung erfordert allerdings einen erheblichen Steuer- und Regelaufwand. Entsprechend ausgerüstete Pressen sind dementsprechend aufwendig und teuer. Weiterhin können vorhandene Tiefziehpressen nicht ohne weiteres mit Vielpunktzieheinrichtungen nachgerüstet werden.

Ein Tiefziehwerkzeug der eingangs genannten Art ist aus der DE 25 11 569 B2 bekannt. Insbesondere zeigt die Druckschrift eine druckmittelbeaufschlagte Kolbenzylindereinheit zur federnden Abstützung von sich relativ zueinander befindlichen Pressbauteilen einer Ziehpresse. Dabei wird ein druckaufnehmendes Teil gegen einen Pressstempel gedrückt, um das Werkstück in der Ziehpresse zu halten. Zur Druckbeaufschlagung des genannten druckaufnehmenden Teiles sind eine Mehrzahl von Kolbenzylindereinheiten vorgesehen. Die Druckräume der Kolbenzylindereinheiten sind durch einen Kanal miteinander verbunden und weiterhin an eine Druckquelle angeschlossen. Die Kolbenzylindereinheiten sind schwimmend gelagert, um eine von der Hauptachsrichtung der Kolbenzylindereinheit abweichende Belastung auszugleichen. Wie aus der genannten Druckschrift hervorgeht, weisen die Kolbenzylindereinheiten jeweils gleiche Kolben- und Zylinderdurchmesser auf, um eine gleichmäßige Klemmkraft zu erreichen. Diese Klemmkraft ist im wesentlichen von der Druckbeaufschlagung durch die genannte Druckquelle abhängig. Diese gleichmäßig Druckbeaufschlagung ist insbesondere bei der Herstellung von einfachen und symmetrischen Bauteilen geeignet.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Tiefziehwerkzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, das in einfacher Weise eine Anpassung der Einspannkräfte auf unterschiedliche Bereiche des Niederhalters ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Tiefziehwerkzeug mit den kennzeichnenden Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1.

Bevorzugte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen dargelegt.

Auf vorteilhafte Weise wird ein vorbekanntes Tiefziehwerkzeug derart weiterzubilden, daß die Platine auch dann mit definierter Einspannkraft in dem Werkzeug eingespannt werden kann, wenn die den Niederhalter tragende Unterlage Unebenheiten aufweist oder sich aufgrund ungleichmäßiger Setzbeträge aus der gewünschten Lage verschoben hat.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Ziehwerkzeuges wird die Einspannkraft über Plungerzylindereinheiten übertragen, die miteinander gekoppelt sind, und somit den gleichen Innendruck aufweisen. Durch die kommunizierenden Plungerzylindereinheiten wird somit vermieden, daß lokale Bereiche des Niederhalters mit Spannungsspitzen beaufschlagt werden. Sofern die den Niederhalter tragende Unterlage Unebenheiten aufweist oder sich aufgrund ungleichmäßiger Setzbeträge aus der gewünschten Lage verschoben hat, wird dennoch eine Einspannung der Platine mit der definierten Einspannkraft dadurch erzielt, daß lokale Spannungsspitzen über die hydraulische Kopplung der einzelnen hydraulischen Elemente untereinander abgebaut werden. Sofern sich der Niederhalter aus der gewünschten Lage verschoben hat, ergibt sich zunächst ein mitunter punktuelles Anliegen der Matrize an dem Niederhalter und der Zwischenlage der Platine. Bei einer derartigen punktuellen Anlage wird die dem entsprechenden Bereich zugeordnete Plungerzylindereinheit mit Druck beaufschlagt. Die in dieser Plungerzylindereinheit enthaltene Hydraulikflüssigkeit wird aus dem Hydraulikelement solange ausgetrieben, bis in sämtlichen, hydraulisch miteinander gekoppelten Plungerylindereinheiten derselbe Druck herrscht, wobei in sämtlichen Plungerzylindereinheiten aufgrund der hydraulischen Kopplung lediglich dann ein identischer Druck herrscht, wenn die Matrize in sämtlichen, von den Plungerzylindereinheiten unterstützten Bereichen des Niederhalters an diesem anliegt. In diesem Zustand ist die Platine mit definierter Einspannkraftverteilung (Tragbild) in dem Werkzeug eingespannt.

Plungerzylinder sind preiswerte Bauteile, die aufgrund ihrer relativ einfachen Ausgestaltung auch bei den schlagartigen Belastungen beim Tiefziehen eine hohe Standzeit haben.

Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung sind Plungerzylinder mit unterschiedlichen Kolben-Zylinderdurchmessern vorgesehen. Wie oben erwähnt worden ist, stellt sich in sämtlichen Plungerzylindereinheiten zur Einspannung der Platine zwischen Matrize und Niederhalter ein gleicher hydraulischer Druck ein. Dieser Umstand kann genutzt werden, um durch fein abgestufte Kolben- und Zylinderdurchmesser der verwendeten Plungerzylindereinheiten ein definiertes Tragbild zu erzielen.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung wird vorgeschlagen, daß jeweils eine Plungerzylindereinheit zwischen dem Niederhalter und einem Ziehbolzen angeordnet ist. Dadurch können bekannte Tiefziehwerkzeuge zur Einstellung eines Tragbildes, die Ziehbolzen zur Übertragung der Einspannkraft auf den Niederhalter aufweisen, ohne weiteres nachgerüstet werden. Mit den nachgerüsteten Werkzeugen ist es somit möglich, die Vorteile einer Vielpunktzieheinrichtung, d.h. ein problemloses Einstellen eines definierten Tragbildes, mit einfachen Mitteln zu verwirklichen. Dadurch, daß ein Ziehbolzen unter Zwischenlage eines hydraulischen Elementes auf den Niederhalter einwirkt, kann ein unterschiedlicher Verschleiß der Ziehbolzen durch die hydraulische Kopplung der einzelnen Plungerzylindereinheiten kompensiert werden. D.h. ein unterschiedlicher Verschleiß der jeweiligen Ziehbolzen führt nicht zu unerwünschten Einspannkräften. Vielmehr erfolgt durch den Abgleich des Drucks in den miteinander gekoppelten Plungerzylindereinheiten ein Druckausgleich, so daß die Platine mit definiertem Tragbild zwischen dem Niederhalter und der Matrize eingespannt ist.

Vorzugsweise weist das Tiefziehwerkzeug einen Ausgleichsbehälter auf, der unter Last aus den Plungerzylindereinheiten austretende Hydraulikflüssigkeit bis zum Erreichen eines maximalen Ausgleichsbehältervolumens aufnimmt. Durch den Ausgleichsbehälter wird ein Aufschaukeln der hydraulisch miteinander gekoppelten Plungerzylindereinheiten vermieden. Die zuerst belastete Plungerzylindereinheit gibt die in der Plungerzylindereinheit aufgenommene Hydraulikflüssigkeit nicht an andere Plungerzylindereinheiten ab. Die abgegebene Hydraulikflüssigkeit wird vielmehr von dem Ausgleichsbehälter aufgenommen. Die zuerst belastete Plungerzylindereinheit gibt somit unter Last nach, ohne daß durch die austretende Hydraulikflüssigkeit andere Plungerzylindereinheiten gegen den Niederhalter gedrückt werden. Die Matrize legt sich somit in einer gleichmäßigen Bewegung unter Zwischenlage der Platine an den Niederhalter an. Die aus den Plungerzylindereinheiten austretende Hydraulikflüssigkeit wird dabei in dem Ausgleichsbehälter so lange aufgenommen, bis das maximale Ausgleichsbehältervolumen erreicht ist. Erst dann setzt der Niederhalter der Bewegung der Matrize einen derartigen Widerstand entgegen, daß die Platine für das Tiefziehen in dem Werkzeug eingespannt wird. Alle Plungerzylindereinheiten befinden sich in einem Schwebezustand (schwimmende Lagerung) zwischen den Endlagen.

Auch im entlasteten Zustand der Plungerzylindereinheiten kann bei Bedarf durch diese eine definierte Unterlage für den Niederhalter geschaffen, sofern die Plungerzylindereinheiten in diesem unbelasteten Zustand in einer definierten Ausgangslage gehalten sind. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung wird vorgeschlagen, daß die Plungerzylindereinheiten in dieser Ausgangslage durch den von dem Ausgleichsbehälter erzeugten Druck gehalten sind. Zur Erzeugung dieses, die Plungerzylindereinheiten in ihrer Ausgangslage haltenden hydraulischen Druckes kann der Ausgleichsbehälter ein elastisches Element aufweisen. Alternativ ist es selbstverständlich möglich, den Ausgleichsbehälter zur Erzeugung des hydraulischen Druckes mit einem Gewicht zu beschweren, durch dessen Eigengewicht in dem Ausgleichsbehälter der erforderliche hydraulische Druck aufgebaut wird.

Bei einer alternativen bevorzugten Ausgestaltung wird jede Plungerzylindereinheit im entlasteten Zustand durch ein elastisches Element in der Ausgangslage gehalten. Dieses elastische Element kann eine in dem jeweiligen hydraulischen Element wirkende Feder sein.

Eine Anpaßbarkeit des Tiefziehwerkzeuges an unterschiedliche Tiefziehformen und unterschiedliche Tiefziehverfahren wird dadurch erzielt werden, daß unterschiedliche Kolbendurchmesser eingesetzt werden. Um die Schwebezustände (schwimmende Lagerung) der Kolben zwischen den oberen Endlagen zu erreichen, muß ein je nach Zylinderanzahl und Kolbendurchmesser variierendes Hydraulikvolumen (Ölvolumen) verdängt werden. Daher muß das maximale Volumen des Ausgleichsbehälters einstellbar sein. Die Einstellbarkeit des Ausgleichsbehältervolumens kann auf einfache Weise durch einen Ausgleichsbehälter bewirkt werden, der einen Kolben umfaßt, dessen Kolbenweg durch einen verstellbaren Anschlag begrenzt wird. Vorzugsweise ist hierfür der Anschlag an der Kolbenstange vorgesehen.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung sind die Plungerzylindereinheiten fest mit dem Niederhalter verbunden und über eine an dem Niederhalter umlaufende Leitung hydraulisch miteinander und dem Ausgleichsbehälter gekoppelt. Durch die Plungerzylindereinheiten, die über die Leitung hydraulisch miteinander verbunden und mit dem Niederhalter fest verbunden sind, ist ein Modul gebildet, das vormontiert werden kann. Ein Werkzeugwechsel an der Tiefziehpresse kann somit in kürzester Zeit durchgeführt werden.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung wird vorgeschlagen, daß Gruppen von mehreren, mit einer gemeinsamen Druckquelle gekoppelten Plungerzylindereinheiten vorgesehen sind, und daß mehrere Gruppen von Plungerzylindereinheiten vorgesehen sind. Auch mit einer derartigen Ausgestaltung können die Vorteile einer Vielpunktzieheinrichtung genutzt werden, ohne daß die aufwendige und nachteilige separate Steuerung und Regelung jedes einzelnen Zylinders erfolgen muß. Bei der bevorzugten Ausgestaltung des Werkzeuges muß lediglich eine einzelne Gruppe von mehreren Plungerzylindereinheiten gesteuert werden. Durch entsprechende örtliche Verteilung der Plungerzylindereinheiten einzelner Gruppen kann ein definiertes Tragbild erzeugt werden. Da mehrere Gruppen von Plungerzylindereinheiten hydraulisch gekoppelt sind, kann ein sich während des Tiefziehens veränderliches Tragbild eingestellt werden. So ist es beispielsweise möglich, als Druckquelle einen Ausgleichsbehälter der voranstehend beschriebenen Art zu verwenden. Denkbar ist es beispielsweise, daß im frühen Stadium des Tiefziehens bei niedriger Einspannkraft eine erste Gruppe von Plungerzylindereinheiten wirksam ist, deren maximaler hydraulischer Druck beispielsweise durch ein Ventil begrenzt ist. Mit steigender Einspannkraft wird eine zweite Gruppe von Plungerzylindereinheiten wirksam, wohingegen sich in der ersten Gruppe lediglich der von dem Überdruckventil vorgegebene Maximaldruck einstellt. Mit einem derartig ausgebildeten Tiefziehwerkzeug kann somit ein Tragbild bewirkt werden, das einen über den Tiefziehzyklus veränderlichen Verlauf aufweist.

Weitere Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung. In dieser zeigen:

1 eine schematische, teilweise geschnittene Ansicht einer Tiefziehvorrichtung, und

2 eine schematische Ansicht eines aus einem Niederhalter, hydraulischen Elementen und einem Ausgleichsbehälter gebildeten Teiles der in 1 dargestellten Vorrichtung.

1 zeigt eine Tiefziehvorrichtung (Presse) 1 mit einem Gestell 2 und einem angetriebenen Stößel 3. An der Unterseite des Stößels 3 ist eine Matrize bzw. Ziehmatrize 4 als Teil eines Werkzeugs 5 angeordnet. Unterhalb der Matrize 4 befindet sich ein Niederhalter 6, der unter Zwischenlage einer Platine 7 an dem äußeren Bereich der Matrize 4 anliegt, wie dies der in 1 gezeigten geschnittenen Darstellung des Werkzeuges 5 zu entnehmen ist. In Wirkungsrichtung des Stößels 3 ist der Niederhalter 6 über Ziehbolzen 8 an einem Ziehkissen 9 abgestützt, das mit einem Stellzylinder 10 in Wirkverbindung steht. Zwischen jedem Ziehbolzen 8 und dem Niederhalter 6 ist ein hydraulisches Element 11 ausgebildet, das vorliegend jeweils durch einen Plungerzylinder (Plungerzylindereinheit 11) gebildet ist.

Schließlich weist das in 1 gezeigte Ausführungsbeispiel einen Ziehstempel 12 auf, der von dem Niederhalter 6 umfaßt ist. Die der Matrize 4 gegenüberliegende Verformungsfläche des Ziehstempels 12 zeigt in der Schnittansicht einen Querschnitt der beim Tiefziehen zu erzeugenden Form des Werkstückes. Der Ziehstempel 12 weist eine Patrizenform auf, die der Form der Ziehmatrize entspricht. Bei der Darstellung gemäß 1 ist der Ziehstempel nach Beendigung des Tiefziehens dargestellt, wobei die Platine 7 zu einem Werkstück gewünschter Geometrie verformt worden ist.

In entsprechender Weise kann ein derartiges Gesamtsystem auf doppelt wirkenden Ziehpressen zwischen Niederhalterstößel und Werkzeugniederhalter vorgesehen sein.

Die Anordnung der hydraulischen Elemente (Plungerzylindereinheiten 11) an dem Niederhalter 6 läßt sich der Darstellung in 2 entnehmen. Diese zeigt eine perspektivische Ansicht des Niederhalters 6. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen rechteckigen Niederhalter 6, an dessen Längsseiten jeweils drei hydraulische Elemente durch an dem Niederhalter 6 befestigte Plungerzylinder 11 ausgebildet sind. Dabei sind die Plungerzylinder 11 mit ihrer Zylinderstirnseite an dem Niederhalter 6 befestigt, wohingegen verschieblich gehaltene Kolben mit ihren Kolbenenden 13 von den Zylindern der Plungerzylinder 11 abstehen. Sämtliche Plungerzylinder 11 sind über eine Leitung 14 hydraulisch miteinander gekoppelt, d.h. sämtliche Plungerzylinder weisen aufgrund der Kopplung durch die Leitung 14 einen identischen Innendruck auf. Die Leitung 14 weist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ein mit einem Ausgleichszylinder 15 verbundenes Ende auf. Das andere Ende der Leitung 14 endet an einem Plungerzylinder 11.

Der Ausgleichszylinder (Ausgleichsbehälter) 15 umfaßt einen Ausgleichskolben 16. Der aus dem Ausgleichszylinder 15 herausragende Teil einer Kolbenstange 17 hält eine mit der Kolbenstange 17 in Gewindeeingriff stehende Anschlagmutter 18. Im Innenraum des Ausgleichszylinders ist ein Anschlagring 19 angeordnet, der die Kolbenstange 17 umfaßt. Auf der der Kolbenstange 17 gegenüberliegenden Seite des Ausgleichskolbens 16 ist eine Feder 20 angeordnet, durch die der Ausgleichskolben 16 gegen den Anschlagring 19 gedrückt wird. Die Begrenzung des Kolbenweges durch den Anschlagring 19 ist hier nur beispielhaft beschrieben. Es ist für den Fachmann offensichtlich, daß der Kolbenweg auch auf andere konstruktive Weise begrenzt werden kann.

Die in 2 gezeigte Stellung der Plungerzylinder und des Ausgleichszylinders 16 entspricht dem entlasteten Zustand. Durch die Kraft der Feder 20 wird solange in dem Ausgleichszylinder 15 ein hydraulischer Druck erzeugt, bis der Ausgleichskolben 16 an der Anschlagfläche 21 anliegt und damit die Plungerzylinder 11 in die Ausgangslage bewegt sind. Der Anschlagring 19 legt an dieser Ausgangslage das minimale Ausgleichsbehältervolumen fest. Beim Aufsetzen des in 2 gezeigten Niederhalters über die jeweiligen Plungerzylinder 11 auf die entsprechenden Ziehbolzen 8 wird die in den Plungerzylindern 11 enthaltene Hydraulikflüssigkeit aus den Plungerzylindern 11 durch das Eigengewicht des Niederhalters 6 verdrängt. Die Hydraulikflüssigkeit sammelt sich in dem Ausgleichsbehälter 15. Dabei bewegt sich der Ausgleichskolben 16 entgegen der Federkraft der Feder 20, bis die Anschlagmutter 18 an eine dem Ausgleichszylinder 15 zugeordnete Anschlagfläche 21 anstößt. Dann hat der Ausgleichsbehälter 15 sein maximales Ausgleichsbehältervolumen erreicht. Das maximale Ausgleichsbehältervolumen ist derart eingestellt, daß sämtliche Plungerzylinder 11 schwimmend zwischen ihrer Ausgangslage und einer Endlage gehalten sind. Da sämtliche Plungerzylinder 11 hydraulisch miteinander gekoppelt sind, herrscht in sämtlichen Plungerzylindern 11 derselbe Druck. Dieser Druck ist identisch mit dem Druck in dem Ausgleichszylinder 15.

Um bei einer derartigen schwimmenden Lagerung des Niederhalters 6 ein Kippen zu vermeiden, können nicht dargestellte Führungen für den Niederhalter 6 vorgesehen sein. Während des Betriebs der in den 1 und 2 gezeigten Tiefziehvorrichtung 1 fällt und steigt der hydraulische Druck in den hydraulischen Elementen (Plungerzylinder 11) und dem Ausgleichszylinder 15 entsprechend der durch die Ziehmatrize 4 aufgebrachten Kraft. Durch die hydraulische Kopplung der Plungerzylinder 11 und es Ausgleichszylinders 15 erfolgt die Druckänderung simultan in sämtlichen Kammern. Eine gegenüber der Matrize 4 durch unterschiedliche Setzbeträge der Ziehbolzen 8 bzw. durch unterschiedlichen Verschleiß derselben verursachte Kippung des Niederhalters 6 wird dadurch ausgeglichen, daß die Matrize 4 zunächst an dem am höchsten stehenden Bereich des Niederhalters 6 angreift, wenn der Stößel 3 nach unten fährt. Dann tritt aus den jeweiligen, den höchsten Bereich des Niederhalters 6 unterstützenden Plungerzylinder 11 solange Hydraulik-Flüssigkeit aus, bis in sämtlichen Hydraulikzylindern ein identischer Druck herrscht. In diesem Zustand ist der Niederhalter 6 in definierter Weise an die Matrize 4 gepreßt, so daß die Platine mit der gewünschten Einspannkraft zwischen Matrize 4 und Niederhalter 6 eingespannt ist.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das voranstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. So ist es beispielsweise auch möglich, die Kraft der Feder 20 so einzustellen, daß durch die Federkraft in dem Ausgleichszylinder 15 ein derartiger hydraulischer Druck erzeugt wird, daß beim Aufsetzen des Niederhalters 6 auf die Ziehbolzen 8 die Anschlagmutter 18 noch nicht an der Anschlagfläche 21 anliegt. Erst mit Zustellen der Matrize 4 und verstärktem Einspannen der Platine 7 zwischen der Matrize 4 und dem Niederhalter 6 tritt weitere Hydraulikflüssigkeit aus den Plungerzylindern 11 aus, bis die Anschlagmutter 18 an der Anschlagfläche 21 anschlägt und das maximale Ausgleichsbehältervolumen erreicht ist. Bei einer derartigen Einstellung der Federkraft 20 geben die Plungerzylinder 11 mit Zustellen der Matrize 4 nach. Eine der Bewegung der Matrize 4 gegenläufige Zustellung einzelner Plungerzylinder 11, die mitunter zu einer unsanften Einspannbewegung führen kann, wird somit vermieden. Außerdem wird die durch die Betätigung des Stellzylinders 10 bewirkte Zustellung der zwischen dem Niederhalter 6 und der Matrize 4 eingespannten Platine 7 auf den Ziehstempel 12 unterstützt. Die Platine 7 wird somit mit einer gleichmäßigen Abwärtsbewegung des Ziehkissens 9 eingespannt in dem auf dem Ziehkissen 9 gelagerten Werkzeug 5 einer Verformung in der Tiefziehvorrichtung 1 zugeführt.

Auf diese Weise kann auch nach einem Werkzeugwechsel sogleich mit einem optimalen Tragbild des Niederhalts des Ziehwerkzeuges gearbeitet und auch vorhandene Maschinen und Werkzeuge mit den Vorteilen der Vielpunkt-Ziehtechnik ausgerüstet und betrieben werden.


Anspruch[de]
  1. Tiefziehwerkzeug mit einer Matrize (4) und einem Niederhalter (6), zwischen denen eine Platine (7) einspannbar ist, wobei zur Übertragung der Einspannkraft mehrere auf den Niederhalter (6) wirkende hydraulische Elemente vorgesehen sind, die hydraulisch miteinander gekoppelt sind, und die hydraulischen Elemente durch Plungerzylindereinheiten (11) gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Plungerzylindereinheiten (11) jeweils unterschiedliche Kolben- und Zylinderdurchmesser aufweisen.
  2. Tiefziehwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eine Plungerzylindereinheit (11) zwischen dem Niederhalter (6) und einem Ziehbolzen (8) angeordnet ist.
  3. Tiefziehwerkzeug nach Anspruche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ausgleichsbehälter (15) vorgesehen ist, der unter Last aus den Plungerzylindereinheiten (11) austretende Hydraulikflüssigkeit bis zum Erreichen eines maximalen Ausgleichsbehältervolumens aufnimmt.
  4. Tiefziehwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Plungerzylindereinheiten (11) im entlasteten Zustand durch den von dem Ausgleichsbehälter (15) erzeugten hydraulischen Druck in einer Ausgangslage gehalten sind.
  5. Tiefziehwerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleichsbehälter (15) zur Erzeugung des die Plungerzylindereinheiten (11) in ihrer Ausgangslage haltenden hydraulischen Druckes ein elastisches Element (20) aufweist.
  6. Tiefziehwerkzeug nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Plungerzylindereinheit (11) im entlasteten Zustand durch ein elastisches Element in der Ausgangslage gehalten ist.
  7. Tiefziehwerkzeug nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das maximale Ausgleichsbehältervolumen einstellbar ist.
  8. Tiefziehwerkzeug nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleichsbehälter (15) einen Kolben (16) umfaßt, dessen Kolbenstange (17) einen verstellbaren Anschlag (18) aufweist.
  9. Tiefziehwerkzeug nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Plungerzylindereinheiten (11) fest mit dem Niederhalter (6) verbunden sind und über eine Leitung (14) hydraulisch miteinander und mit dem Ausgleichsbehälter (15) gekoppelt sind.
  10. Tiefziehwerkzeug nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß Gruppen von mehreren, mit einer gemeinsamen Druckquelle gekoppelten Plungerzylindereinheiten (11) vorgesehen sind und daß mehrere Gruppen von Plungerzylindereinheiten (11) vorgesehen sind.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






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