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Title:
POWDER PRESS HAVING A CONICAL LOWER RAM, METHOD FOR OPERATING A POWDER PRESS, PELLET PRODUCED BY WAY OF A POWDER PRESS, LOWER RAM OF A POWDER PRESS, AND COMPUTER PROGRAM PRODUCT FOR MOVING LOWER RAMS OF A PRESS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/124497
Kind Code:
A1
Abstract:
A powder press is proposed with a die construction which has a conical lower ram (UE) with lower rams which are nested inside one another, wherein each lower ram has a longitudinal extent, in particular a cylindrical longitudinal extent, which is guided by way of a template (M), wherein a conical widened portion adjoins preferably every longitudinal extent, wherein a respective cone angle of the lower ram preferably increases from the inside to the outside.

Inventors:
ERNST, Eberhard (Hauenmühlenstrasse 3, Eichenzell, 36124, DE)
SCHMITT, Rainer (Wiesengrund 4a, Wachtberg, 53343, DE)
TEKINES, Hasim (Wiesenweg 16, Wachtberg, 53343, DE)
SIEGERT, Christian (Am Thurmberg 15, Ahrweiler, 53474, DE)
Application Number:
EP2016/051932
Publication Date:
August 11, 2016
Filing Date:
January 29, 2016
Export Citation:
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Assignee:
GKN SINTER METALS ENGINEERING GMBH (Krebsöge 10, Radevormwald, 42477, DE)
International Classes:
B30B11/02; B22F3/03
Foreign References:
EP1764173A22007-03-21
US20130313741A12013-11-28
JPH10156591A1998-06-16
JPH0788699A1995-04-04
US2556951A1951-06-12
DE3241383A11984-05-10
DE102014003726A12015-09-24
Attorney, Agent or Firm:
ROESSLER, Matthias (KNH Patentanwälte Kahlhöfer Neumann Rößler Heine PartG mbB, Postfach 103363, Düsseldorf, 40024, DE)
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Claims:
Ansprüche

Pulverpresse mit einem Werkzeugaufbau, der einen kegeligen Unterstempel mit ineinander geschachtelten Unterstempeln hat, wobei jeder Unterstempel eine Längserstreckung, insbesondere eine zylindrische Längserstreckung aufweist, die durch eine Matrize geführt wird, wobei sich an vorzugsweise jede Längserstreckung eine kegelförmige Verbreiterung anschließt, wobei vorzugsweise ein jeweiliger Kegelwinkel der Unterstempel von innen nach außen zunimmt.

Pulverpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Längserstreckung der Unterstempel von innen nach außen abnimmt.

Pulverpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an die kegelförmige Verbreiterung ein Stempelhalter direkt anschließt.

Pulverpresse nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die kegelförmige Verbreiterung des jeweiligen Unterstempels sich soweit verbreitert, dass ein zugehöriger Stempelhalter seitlich außen bündig mit dem Unterstempel abschließt.

Pulverpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die kegelförmige Verbreiterung des Unterstempels in einen zylindrischen Abschnitt übergeht, wobei der zylindrische Abschnitt Befestigungsmittel für einen Stempelhalter aufweist.

6. Pulverpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stempelhalter direkt mit einem Unterstempel mittels eines Bajonettverschlusses verbunden ist.

7. Pulverpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbindung zwischen Stempelhalter und Unterstempel ohne Drucklatte und Klemmplatte erfolgt.

8. Pulverpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterstempel rotationssymmetrisch aufgebaut sind.

9. Pulverpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass ein Oberstempel eine Längserstreckung, insbesondere eine zylindrische Längserstreckung aufweist, die sich in die Matrize erstreckt, wobei sich an die Längserstreckung eine Erweiterung anschließt.

10. Pulverpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Oberstempel und/oder der Unterstempel einstückig hergestellt sind.

11. Pulverpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Oberstempel und/oder der Unterstempel mehrteilig her- gestellt sind.

12. Verfahren zum Betrieb einer Pulverpresse mit Unterstempeln nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei ein Ausgleich beim Verfahren der Unterstempel über eine Positionsregelung erfolgt.

13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Pressling aus Metallpulver erzeugt wird.

14. Pressling hergestellt mit einer Pulverpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Dichte entlang eines Querschnitts des Press- lings gleichbleibend ist.

Unterstempel einer Pulverpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterstempel mittels eines spanabhebenden Verfahrens, mittels eines Urformverfahrens, eines Pressens, eines Kaltumformens und/oder eines Gießens hergestellt ist.

Computerprogrammprodukt zum Verfahren von Unterstempeln einer Presse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Computerprogrammcodemittel zum Ablauf in einer Steuerung hinterlegt sind, die ein positionsgeregeltes Verfahren der Unterstempel ermöglichen.

Description:
PULVERPRESSE MIT KEGELIGEM UNTERSTEMPEL, VERFAHREN ZUM BETRIEB EINER

PULVERPRESSE, PRESSLING HERGESTELLT MIT EINER PULVERPRESSE, UNTERSTEMPEL EINER PULVERPRESSE UND COMPUTERPROGRAMMPRODUKT ZUM VERFAHREN VON UNTERSTEMPELN EINER PRESSE

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pulverpresse mit kegeligen Unterstempeln sowie ein Herstellungsverfahren und einen Pressling, hergestellt mit der vorge- 5 schlagenen Pulverpresse.

Ein Pressenaufbau ist entscheidend für die Möglichkeit, was für Teile in welcher Zeit wie gepresst werden können. Aus der DE 10 2014 003 726 der Anmelderin geht eine Presse zum Herstellen maßhaltiger Grünlinge hervor, bei der die ver-0 wendeten Werkzeugaufbauten eine Gestaltoptimierung zum Elastizitätsausgleich zwischen einzelnen Werkzeugebenen aufweisen. Hierfür ist ein gewisser technischer Aufwand bei der Auslegung wie auch bei der Herstellung der Werkzeuge notwendig. 5 Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen vereinfachten Pressenaufbau zu schaffen, der in der Herstellung mit herkömmlichen Methoden erzielbar ist und einen Werkzeugwechsel nebst Zeit beim Einrichten verkürzt.

Diese Aufgabe wird mit einer Pulverpresse mit den Merkmalen des Anspruchs 1,0 mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 11 und mit einem Pressling mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen gehen aus den jeweiligen Unteransprüchen hervor, wobei ein oder mehrere Merkmale aus der Beschreibung wie auch aus den Figuren zu weiteren Ausgestaltungen kombiniert werden können. Die Formulierung der un- 5 abhängigen Ansprüche ist darüber hinaus als ein erster Versuch zu verstehen, den Gegenstand der Erfindung wiederzugeben. Daher können ein oder mehrere Merkmale der unabhängigen Ansprüche mit ein oder mehreren Merkmalen ergänzt, ausgetauscht oder auch gestrichen werden, um den Erfindungsgegenstand näher zu fassen. Es wird eine Pulverpresse mit einem Werkzeugaufbau vorgeschlagen, der ineinander geschachtelte Unterstempel hat, wobei jeder Unterstempel eine Längserstreckung, insbesondere eine zylindrische Längserstreckung aufweist, die durch eine Matrize geführt wird, wobei sich vorzugsweise an jede Längserstreckung eine kegelförmige Verbreiterung anschließt. Beispielsweise ist vorgesehen, dass ein jeweiliger Kegelwinkel der Unterstempel von innen nach außen zunimmt, während die jeweilige Längserstreckung der Unterstempel von innen nach außen abnimmt. Eine Weiterbildung sieht vor, dass an die kegelförmige Verbreiterung ein Stempelhalter direkt anschließt.

Bevorzugt ist es, dass die kegelförmige Verbreiterung des jeweiligen Unterstempels sich soweit verbreitert, dass ein zugehöriger Stempelhalter seitlich außen bündig mit dem Unterstempel abschließt.

Eine Ausgestaltung sieht zum Beispiel vor, dass die kegelförmige Verbreiterung des Unterstempels in einen zylindrischen Abschnitt übergeht, wobei der zylindrische Abschnitt Befestigungsmittel für einen Stempelhalter aufweist.

Weiterhin ist es bevorzugt, dass ein Stempelhalter direkt mit einem Unterstempel mittels eines Bajonettverschlusses verbunden ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass eine Verbindung zwischen Stempelhalter und Unterstempel ohne Druckplatte und Klemmplatte erfolgt.

Dieses ermöglicht ebenfalls einen vereinfachten Werkzeugaufbau bei gleichzeitigem Verzicht auf das übliche Zubehör, insbesondere Druckplatten, mit dem Ziel der: Kraftfußoptimierung durch geometrisch einfache, trichterförmige Werkzeuggestaltung, besonders bei rotationssymmetrischen Werkzeugen einsetzbar;

Reduzierter Aufwand in der Konstruktion durch Verzicht auf die Gestal- toptimierung;

Verzicht auf additive Herstellverfahren, da die einfachen Werkzeugelemente in der Regel auf Standard- Werkzeugmaschinen durch spanabhebende Verfahren hergestellt werden können;

Verkürzung der inneren Werkzeugelemente, auch unter Inkaufnahme der Verlängerung der äußeren Werkzeugelemente;

Verzicht auf einen vollkommenen Elastizitätsausgleich: der Ausgleich wird in der Regel nach wie vor durch die Positionsregelung der Maschine vorgenommen. Die Werkzeugaufbauten können sowohl einstückig, als auch durch Verbindungstechnik mehrteilig aus ggf. Kopfstück, Verbindungselement und Fußstück bestehen.

Insbesondere unter dem Aspekt einer gleichmäßigen Druckaufprägung, wie vor allem auch Druckentlastung über eine Breite des Presslings, ist es vorteilhaft, dass die Unterstempel rotations symmetrisch aufgebaut sind.

Gemäß einem weiteren Gedanken der Erfindung, der unabhängig wie auch abhängig von dem obigen Gegenstand beansprucht werden kann, ist eine Pulverpresse vorgesehen, bei der ein Oberstempel eine Längserstreckung, insbesondere eine zylindrische Läng ser Streckung aufweist, die sich in die Matrize erstreckt, wobei sich an die Längserstreckung eine Erweiterung anschließt. Bevorzugt ist eine Mehrzahl an ineinander verschachtelten Oberstempeln so aufgebaut wie die oben bzw. nachfolgend beschriebenen Unterstempel. Weiterhin ist es bevorzugt, wenn der Oberstempel und/oder der Unterstempel einstückig hergestellt sind. Auch besteht die Möglichkeit, dass der Oberstempel und/oder der Unterstempel mehrteilig hergestellt ist. Gemäß einem weiteren Gedanken der Erfindung, der unabhängig wie auch abhängig von dem obigen Vorschlag einer Pulverpresse verfolgt werden kann, wird ein Verfahren zum Betrieb einer Pulverpresse mit Unterstempeln wie oben und nachfolgend beschrieben, wobei ein Ausgleich beim Verfahren der Unterstempel über eine Positionsregelung erfolgt.

Bevorzugt wird mit dem Verfahren bzw. der Pulverpresse ein Pressling aus Metallpulver erzeugt.

Weiterhin wird ein Pressling vorgeschlagen, hergestellt mit einer Pulverpresse wie oben bzw. nachfolgend beschrieben, wobei eine Dichte entlang eines Querschnitts des Presslings gleichbleibend ist.

Weiterhin wird ein Unterstempel einer Pulverpresse vorgeschlagen, wobei der Unterstempel mittels eines spanabhebenden Verfahrens, mittels eines Urformver- fahrens, eines Pressens, eines Kaltumformens und/oder eines Gießens hergestellt ist.

Auch wird ein Computerprogrammprodukt zum Verfahren von Unterstempeln einer Presse vorgeschlagen, wobei Computerprogrammcodemittel zum Ablauf in einer Steuerung hinterlegt sind, die ein positionsgeregeltes Verfahren der Unterstempel ermöglichen.

Weitere vorteilhafte Merkmale und Ausgestaltungen gehen aus den nachfolgenden Figuren hervor. Ein oder mehrere Merkmale aus ein oder mehreren Figuren wie auch aus der obigen Beschreibung können dabei zusammen zu weiteren Aus- gestaltungen verbunden werden. Insbesondere dienen die Figuren der Erläuterung der Erfindung und sollen diese jedoch nicht beschränken. Es zeigen:

Fig. 1: Eine Pulverpresse aus dem Stand der Technik,

Fig. 2: Einen beispielhaften, schematischen Werkzeugaufbau mit kegeligen Unterstempeln,

Fig. 3: Eine Erweiterung der Darstellung aus Fig. 2 um einen entsprechend ange- passten Oberstempel, und

Fig. 4: Eine schematische Ansicht des Werkzeugaufbaus mit kegeligen Unterstempel und angebrachtem Stempelhalter. Fig. 1 zeigt eine Pulverpresse, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist. Diese weist ein Werkzeug mit Matrize, Ober- und Unterstempel wie auch Dorne auf. Als Zubehör werden Klemmplatten, Druckplatten und Stempelhalter eingesetzt. Der Aufbau der Stempel zeigt zum einen die notwendige Größe, die für eine derartige Pulverpresse vorgesehen sein muss. Zum anderen erfordert das Einrich- ten einen gewissen Aufwand, da hierfür die Klemmplatten und Druckplatten mit eingebaut werden müssen.

Fig. 2 zeigt einen beispielhaften, schematischen Werkzeugaufbau mit einem kegeligen Unterbau. Vorgesehen sind bei dieser Ausführung neben der Matrize M drei Unterstempel UE1, UE2, UE3. Die Unterstempel haben einen oberen Bereich, den Stempelkopf 1, der vorzugsweise zylindrisch ist und sich in die Matrize erstreckt. Jeder Unterstempel hat sodann eine kegelförmige Erweiterung, an die sich hier jeweils ein zylindrischer Abschnitt anschließt. Der jeweilige Kegelwinkel, d. h. der Winkel, der durch den Winkel der Kegelform zur senkrecht eingezeichneten Achse 2 eingeschlossen ist, wird vorzugsweise von außen nach innen kleiner oder anders ausgedrückt: Ein jeweiliger Kegelwinkel der Unterstempel nimmt von innen nach außen zu. Der jeweilige obere Bereich ist hingegen von innen nach außen kleiner werdend. Fig. 3 zeigt einen vorgeschlagenen Werkzeugaufbau für kegelige Unterstempel, hier bestehend aus Matrize M, drei Unterstempeln UE1, UE2, UE3 und Oberstempel OS. Während die drei Unterstempel analog zu denjenigen aus Fig. 2 aufgebaut sind, kann der Oberstempel OS eine zu den Unterstempeln umgekehrte, aber vergleichbare Geometrie aufweisen.

Fig. 4 zeigt einen Werkzeugaufbau für kegelige Unterstempel, aufweisend eine Matrize und drei Unterstempel, die durch ein Befestigungsmittel, hier in Form eines Bajonettverschlusses 3.1, 3.2, 3.3, mit den Stempelhaltern SH1, SH2, SH3 verbunden sind.