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Einrichtung zum Pressen von Pulvern, vorzugsweise von Metallpulvern
Beim Pressen von Pulvern, vorzugsweise von Metallpulvern, treten Druck- und Dichteunterschiede
auf, da sich in Pulvern der Druck nicht so gleichmäßig fortpflanzt wie in Flüssigkeiten.
Auch wird diese Erscheinung verstärkt durch Reibungseinflüsse zwischen den einzelnen
Pulverteilchen einerseits und dem Pulver und der Matrizenwand andererseits. Diese
Erkenntnis führte dazu, daß man den Druck zunächst mit Hilfe gefederter Matrizen
doppelseitig wirken läßt. Ähnlich und in der Wirkung gleichartig arbeiten auch diejenigen
Pressen bzw. Formen, bei welchen die Matrize feststeht und statt dessen der Gegenstempel
oder Teile desselben die zweite Preßbewegung durchführt.
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Bei beiden Arten doppelseitiger Druckwirkung auf das Pulver müssen
jedoch, damit einwandfreie Teile erzielt werden, die Bewegungen der beiden Preßstempel
genau aufeinander abgestimmt sein. Wird diese Bedingung nicht erfüllt, so treten
besonders bei verhältnismäßig hohen Werkstücken unerwünschte Veränderungen in der
Dichte der Fertigpreßteile ein.
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Pressen mit zwei gegeneinanderarbeitenden Preßstempeln lassen sich
nur für einfache Preßteile verwenden. Für die Herstellung weniger einfacher Preßteile
der verschiedensten Ausführung verwendet man daher Pressen, bei denen nur der obere
Preßstempel beweglich ausgebildet ist, wogegen der untere Preßstempel feststeht.
Hierbei wird die beim Pressen von Pulver notwendige zweiseitige Pressung dadurch
bewirkt, daß die Matrize in Preßrichtung beweglich angeordnet ist und- hierdurch
gewissermaßen
die Funktion des zweiten Preßstempels übernimmt. Da die Matrize nur über einen bestimmten
Teil des Preßhubes bewegbar sein darf, sind quer zur Preßrichtung einfahrbare Abstützriegel
erforderlich, welche im Verfolg des weiteren Preßvorganges wieder entfernt werden
müssen. Das Ein- und Ausfahren.dieser Abstützriegel macht eine umständliche und
zeitraubende Steuerung der Presse notwendig, weil beim Ab-
ziehen der auf
den Preßstempel wirkende Preßdruck abgelassen und die Presse selbst entlastet werden
muß. Die hierdurch notwendigen Steuerungsvorgänge enthalten für die Fertigung viele
Störungsquellen, wodurch sehr häufig Ausschußteile entstehen und Reparaturen notwendig
werden.
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Die Erfindung hat den Zweck, die genannten Mängel zu beheben. Dies
wird dadurch erreicht, daß bei einer Presse mit in Preßrichtung beweglicher Matrize
die das Pulver in Verbindung mit einem festen Preßstempel aufnehmende Matrize starr
mit einer Abstützplatte verbunden ist, die sich im Verlauf des Preßvorganges gegen
einen Kolben abstützt, der unter der Einwirkung eines Druckmittels steht, das zugleich
den Preßkolben und die Matrize während einer ersten Preßphase bewegende A-npreßkolben
treibt und der zugleichmit dem Preßkolben und den Anpreßkolben belastet und entlastet
wird.
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Wie aus der nachfolgenden Beschreibung hervor-Creht, ist der Zeitpunkt
des Einsetzens und des Abstützens der Matrizenabwärtsbewegung durch das Druckmittelsystein
gemäß der Erfindung beliebig festsetzbar, ohne daß nach Einschalten des ]#reßvorganges
irgendwelche zusätzliche Steuerimpulse gegeben werden müßten oder daß irgendwelche
Bewegungen eingeleitet werden müßten, die in keinem ursächlichen Zusammenhang mit
dem eigentlichen Preßvorgang stehen.
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Dies hat zur Folge, daß- nach Einstellen der Presse kein Bedienungsfehler
gemacht werden kann und alle Preßteile gleichmäßig aus der Presse kommen und somit
so gut wie keine Ausschußteile entstehen. Außerdem ist erreicht, daß ein Preßvorgang
nur noch einen Bruchteil der früher benötigten Zeit in Anspruch nimmt. Da die bei
einer Presse gemäß der Erfindung auftretenden Kolbenbewegungen sehr einfach und
schnell begrenzt und eingestellt werden können, ist es möglich, den Preßvorgang
auf die jeweils herzustellenden Teile auf einfachste Weise abzustimmen, ohne
Umbauten vornehmen zu müssen, während bei den bekannten Pressenausführungen dies
nur durch Abänderung der verwendeten festen Riegel mögz2 lich ist.
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Bei einer Presse gemäß der Erfindung sind in einem oberhalb der Matrize
fest angeordneten Pressenteil Zylinder untergebracht, in denen die Anpreßkolben
geführt sind. Die Kolben stützen sich an dem beweglichen Pressenstößel mit einstellbaren
Anschlägen ab. Die Bewegung der Matrize ist dadurch mit der Bewegung des Preßstößels
gekoppelt. Die Abstützplatte wird von mehreren Hebekolben in der Füllstellung der
Matrize gehalten, die starr mit einem unter der Einwirkung eines zweiten Drückmittels-
stehenden Abziehkolben verbunden sind. Die Kraft der Hebekolben ist kleiner als
die Kraft der Kolben, die die Abwärtsbewegung der Matrize bewirken. Die Hebekolben
sind so angeordnet und ausgeführt, daß diese einen genau einzustellenden Weg gegen
den die Abstützplatte im Verlauf des Preßvorganges abstützenden Kolben machen können.
Der Druck dieses Kolbens ist größer als die auf die Matrize in Preßrichtung einwirkenden
Kräfte. Die hierdurch geschaffene Abstützung der Matrize bleibt während des weiteren
Preßvorganges bestehen und kann nach dessen Beendigung durch Entlastung in der Preßrichtung
aufgehoben werden.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in schematischer
Weise dargestellt. Es zeigt Abb. i die Füllstellung der Presse, Abb. 2 das Ende
der ersten Preßphase und strichpunktiert das Ende der zweiten Preßphase, Abb.
3 die Stellung der Presse, dn der der gepreßte Teil der Presse entnommen
werden kann. Mit i ist der Preßzylinder mit Stößel 2, Preßkolben 3, Anpreßkolben
4 und Rückzug 5 bezeichnet. Auf dem durch Säulen 6 mit dem Preßzylinder
i verbundenen Pressentisch 7 ist die Preßform 8
aufgebaut, deren wesentliche
Teile durch die Matrize 9, den festen Preßstempel io, die Rahmenträger ii
und den am Stößel:2 hängenden, beweglichen Preßstempel 12 dargestellt sind. Auf
die zum Abziehkissen gehörende Abstützplatte 13,
welche über die Rahmenträger
i i mit der Matrize 9
starr verbunden ist, wirken in hochhebendem Sinn die
Ringräume der Hebekolben 14 und in abziehendem Sinn der Abziehkolben 15 und die
Anpreßkolben 4. Zur Abstützung der Platte 13 während der zweiten Preßphase ist außerdem
der Abstützkolben 16 eingebaut. Einstellungsmöglichkeiten sind gegeben durch die
Stellspindel 17 in Verbindung mit Stellbüchse 18, durch die Stellmuttern ig und
durch die einstellbaren Anschläge 2:2 für die Anpreßkolben4. A,
B und C sind die Leitungen für die Druckmittel.
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Die Arbeitsweise der in der Zeichnung dargestellten Presse ist folgende:
In der Stellung der Abb. i befindet sich die Matrize 9 in Füllstellung unter
der Wirkung des ständigen Hochdruckes in der Leitung A. Die Pulverfüllung
:2o ist eingebracht. Die Leitung B -wird unter Druck gesetzt, worauf sich der Preßstempel
12 nach unten bewegt und mit diesem gleichzeitig die Anpreßkolben 4, durch die einstellbaren
Anschläge 2,2 auf die beabsichtigte Höhe eingestellt, zur Einwirkung auf die Matrize
9 gelangen. Diese b « ewegt sich nun gleichzeitig mit dem Preßstempel
12 unter Beibehaltung der einigestellten gegenseitigen, Lage so lange nach unten,
bis'sie über die starr verbundenen Rahmenträger ii und Abstützplatte 13 auf
der Stellspindel 17 des Abstützkolbens 16 ein Widerlager gefunden hat. Die Einstellung
der Anschläge:22 bestimmt dabei den Zeitpunkt, zu welchem die Matrize
9
ihre Bewegung beginnt.
Mit dem Aufsetzen der Abstützplatte
13 auf die Stellspindel 17 ist zunächst die Abwärtsbewegung der Matrize
9 und damit die erste Preßphase beendigt (Abb. 2), und der Preßstempel 12
geht nun (zweite Preßphase) allein weiter. Der Übergang aus der ersten Preßphase
(mit der Abwärtsbewegung der Matrize 9) zur zweiten Preßphase (mit der Alleinbewegung
des Preßstempels 12 nach unten) erfolgt somit kontinuierlich und ohne Einleitung
eines weiteren Schaltvorganges. Das Ende der zweiten Preßphase bei genügender Verdichtung
der PulverfüllUng 20 ist in Abb. 2 strichpunktiert dargestellt.
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Zur Entnahme des Fertigpreßteiles 21 werden die Kolben 3, 4
und 16 zunächst über ihren gemeinsamen Anschluß B entlastet, der Kolben 15 über
Anschluß C belastet (Abb. 3) und so die Matrize 9
über den unteren
festen Preßstempel io und den Fertigpreßteil 21 hinweg nacli unten abgezogen, auf
diese Weise den Teil 21 freigebend.
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NI ach Rückkehr der Preßstempel 3 und 4 in die Ausgangsstellung
und Entnahme des FertigpreßteileS 21 kann die Matrize 9 ihre in Abb. i gezeigte
Füllstellung von neuem einnehmen.