[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Innenhochdruckumformen eines rohrförmigen
Rohlings aus duktilem Metall in einem einen Formhohlraum aufweisenden Werkzeug, die
einen von einer Basis aus vorschiebbaren, an das eine Ende des rohrförmigen Rohlings
dicht ansetzbaren Druckmittelanschluß und einen von einer zweiten Basis aus vorschiebbaren,
an das andere Ende dicht ansetzbaren Verschluß oder zweiten Druckmittelanschluß aufweist.
[0002] Da bei dem Ansetzen des Druckmittelanschlusses bzw. Verschlusses keine formschlüssige
Verbindung zustandekommt, müssen die durch den hohen Druck von z.B. 300 bis 6000 bar
entstehenden erheblichen Kräfte von z.B. 90 bis 1800 t von der Vorrichtung aufgenommen
werden. Ist der rohrförmige Rohling gradlinig, so heben sich die Kräfte an dem Werkzeug
gegeneinander auf. Im Falle eines gewinkelten oder gekrümmten Rohlings muß jedoch
die Resultierende durch eine entsprechende Abstützung des Werkzeugs ausgeglichen werden.
Für verschiedene Winkelstellungen der Enden des Rohlings zueinander muß entweder diese
Abstützung in verschiedenen Winkeln wirken oder müssen beide Basen in verschiedene
Winkelstellungen symmetrisch zu der Abstützung gebracht werden können.
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die diesen
Anforderungen mit möglichst geringem Aufwand gerecht wird.
[0004] Gemäß der Erfindung wird dieser Zweck bei einer Vorrichtung der eingangs genannten
Art dadurch erfüllt, daß das Werkzeug oder ein das Werkzeug aufnehmender Topf in waagerechter
Ebene einen kreisförmigen Querschnitt aufweist und von den beiden Basen aus jeweils
mit zwei Zugankern ein Joch um das Werkzeug bzw. den Topf gelegt ist und eine der
beiden Basen auf einem Kreisbogen um die senkrechte Achse des Werkzeugs bzw. Topfes
verfahrbar und an verschiedenen Stellen fixierbar ist.
[0005] Hier wird die durch den angesetzten Druckmittelanschluß bzw. Verschluß entstehende
Kraft jeweils unmittelbar kompensiert. Die beiden Joche wirken zusammen auch immer
in der genannten Resultierenden. Das Grundgestell der Vorrichtung braucht keine Stützkräfte
zu übertragen.
[0006] Für das mit dem kreisförmigen Querschnitt des Werkzeuges bzw. Topfes ermöglichste
Verfahren der Basis und des Joches in verschiedene Winkelstellungen ist zweckmäßigerweise
ein Grundgestell mit einer kreisbogenförmigen Führungs- und Standvorrichtung und vorzugsweise
ferner einem Verfahrantrieb vorgesehen.
[0007] In aller Regel wird man nach einer Weiterbildung der Erfindung die Joche symmetrisch
zu der waagerechten Schnittebene des ihnen zugeordneten Druckmittelanschlusses bzw.
Verschlusses zweigeteilt ausführen, wobei das eine Joch in dem anderen liegt und die
Verbindungen des Druckmittelanschlusses und des Verschlusses bzw. zweiten Druckmittelanschlusses
mit ihren Basen jeweils zwischen den beiden Teilen des anderen Joches hindurchragen.
Grundsätzlich wären jedoch auch, zwar weniger vorteilhafte, andere Konstruktionen
möglich. Jedenfalls das als inneres angeordnete Joch könnte statt der Zweiteilung
auch einzelne Ausnehmungen aufweisen, durch die der andere Druckmittelanschluß bzw.
Verschluß vorgeschoben werden kann. Unter Verzicht auf die zu der genannten Schnittebene
symmetrische Kräfteführung und anderweitigem Ausgleich könnten auch beide Joche nur
einteilig ausgeführt und beispielsweise zu verschiedenen Seiten der genannten Schnittebene
möglichst nahe an ihr angeordnet sein.
[0008] Die Zeichnungen geben ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wieder.
Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zum Innenhochdruckumformen in Seitenansicht,
Fig. 2 zeigt die Vorrichtung, obere Teile weggelassen, in Draufsicht.
[0009] Beide Zeichnungen sind weitgehend schematisiert.
[0010] In einem im Prinzip C-förmigen Grundgestell 1 ist auf einem ringförmigen Unterbau
2 ein Topf 3 kreisförmigen Querschnitts angeordnet, der ein Werkzeug für die Innenhochdruckumformung
von gleichfalls kreisförmigem oder rechteckigem Querschnitt spielfrei umschließt.
Das in der Zeichnung nicht erscheinende Werkzeug besteht aus einem Unterteil und einem
mit einem Deckel 4 des Topfes 3 verbundenen Oberteil. Der Deckel 4 und mit ihm das
Oberteil sind durch einen Hubzylinder 5 heb- und senkbar und dabei durch eine Stangenführung
6 in dem Grundgestell 1 geführt. Im angehobenen Zustand des Deckels 4 und des Oberteils
kann der Rohling in das Werkzeug eingelegt und das geformte Werkstück entfernt werden.
[0011] Der Rohling ist rohrförmig. Seine beiden Enden sind durch zwei Öffnungen in dem Werkzeug
und zwei Langlöcher 40 und 41 in der Wand des Topfes 3 hindurch zugänglich für einen
Druckmittelanschluß und einen Verschluß. Der Druckmittelanschluß ist in der Verlängerung
eines in Fig. 2 erscheinenden Druckmittelrohres 7 zu denken, der Verschluß in der
Verlängerung eines Druckstückes 8.
[0012] Das Druckmittelrohr 7 ist von einer auf einem Ansatz 9 des Grundgestells 1 angeordneten,
einen Druckübersetzer einschließenden Basis 10 aus vorschiebbar.
[0013] Das Druckstück 8 ist vorschiebbar durch eine Basis 11, die auf einem um die Achse
12 des Topfes 3 schwenkend verfahrbaren Bock 13 angebracht ist.
Der Bock 13 ist gelagert auf einer auf dem Grundgestell 1 eingerichteten kreisbogenförmigen
Führungs- und Standvorrichtung 14; eine Verlängerung 15 umfaßt mit Ringlagern 16 den,
ein starres Teil des Grundrahmens 1 bildenden, ringförmigen Unterbau 2 des Topfes
3.
Der Bock 13 ist verfahrbar durch einen Zahntrieb: Ein von einem Getriebemotor 18 angetriebenes
Ritzel 19 greift in eine an der Verlängerung 15 des Bockes 13 angebrachte, kreisbogenförmige
Zahnstange 20.
Innerhalb des ringförmigen Unterbaues 2 ist eine durch einen Zylinder 34 heb- und
senkbare Stößelplatte 35 angeordnet, die die Anordnung von in das Werkzeug hineinwirkenden
Stößeln 36 erlaubt, etwa um nach der Hochdruckumformung eine Einsenkung in das Werkstück
zu drücken oder einen Hohlraum zur Formung eines Stutzens während der Hochdruckeinwirkung
langsam freizugeben o.a..
[0014] Die Basen 10 und 11 sind jeweils rückseitig mit einer durch Streben 30 bzw. 31 gestützten
Querplatte 22 bzw. 23 versehen, an der mittels Spannschlössern 24 jeweils zwei Zuganker
25 bzw. 26 befestigt sind. Die Zuganker 25 und 26 halten mit Kupplungen 27 jeweils
ein um den Topf 3 gelegtes Joch 28 bzw. 29.
[0015] Die Joche 28 und 29 sind in geringem Abstand hinter den Kupplungen 27 zweigeteilt,
d.h. in der Ansicht gemäß Fig. 1 erscheinen sie gabelförmig. An den Überschneidungen
32 der beiden Joche liegt das Joch 29 in dem Joch 28. Das Druckmittelrohr 7 ragt zwischen
den beiden Teilen des Jochs 29 hindurch in den Topf 3, das Druckstück 8 zwischen den
beiden Teilen des Joches 28.
[0016] Die Funktionen der beschriebenen Vorrichtung und die Bedeutungen der Konstruktionsmerkmale
gehen aus den weiter oben gegebenen Erläuterungen hervor. Ergänzend ist eine Klemmvorrichtung
33 zu nennen, mittels derer der Bock 13 mit der Basis 11 in jeder Stellung fixierbar
ist.
1. Vorrichtung zum Innenhochdruckumformen eines rohrförmigen Rohlings aus duktilem Metall
in einem einen Formhohlraum aufweisenden Werkzeug, die einen von einer Basis (10)
aus vorschiebbaren, an das eine Ende des rohrförmigen Rohlings dicht ansetzbaren Druckmittelanschluß
(7) und einen von einer zweiten Basis (11) aus vorschiebbaren, an das andere Ende
dicht ansetzbaren Verschluß (8) oder zweiten Druckmittelanschluß aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Werkzeug oder ein das Werkzeug aufnehmender Topf (3) in waagerechter Ebene
einen kreisförmigen Querschnitt aufweist und von den beiden Basen (10;11) aus jeweils
mit zwei Zugankern (25;26) ein Joch (28;29) um das Werkzeug bzw. den Topf (3) gelegt
ist und eine (11) der beiden Basen auf einem Kreisbogen (14) um die senkrechte Achse
(12) des Werkzeugs bzw. Topfes (3) verfahrbar und an verschiedenen Stellen fixierbar
(33) ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Joche (28;29) symmetrisch zu der waagerechten Schnittebene des ihnen zugeordneten
Druckmittelanschlusses bzw. Verschlusses zweigeteilt sind, wobei das eine Joch (29)
in dem anderen (28) liegt und die Verbindungen (7;8) des Druckmittelanschlusses und
des Verschlusses bzw. zweiten Druckmittelanschlusses mit ihren Basen (10;11) jeweils
zwischen den beiden Teilen des anderen Joches (28;29) hindurchragen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
gekennzeichnet durch ein Grundgestell (1), das eine kreisbogenförmige Führungs- und
Standvorrichtung (14), vorzugsweise ferner einen Verfahrantrieb (18-20), für die letztgenannte
Basis (11) aufweist.